KR101333770B1 - 에칭 장치와, 이를 포함한 곡면 디스플레이 패널 제조 장치와, 이를 이용한 곡면 디스플레이 패널 제조 방법과, 그리고 이에 의해 제조된 곡면 디스플레이 패널 - Google Patents

에칭 장치와, 이를 포함한 곡면 디스플레이 패널 제조 장치와, 이를 이용한 곡면 디스플레이 패널 제조 방법과, 그리고 이에 의해 제조된 곡면 디스플레이 패널 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휘어진 형태를 가지는 디스플레이 패널을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 에칭액이 분사되는 동안 제1 및 제2 기판의 외측면 모서리가 부서지거나 울퉁불퉁하게 파이는 현상을 미연에 막을 수 있는 곡면 디스플레이 패널 제조 방법을 제공하는 것이 그 기술적 과제이다. 이를 위해, 본 발명의 곡면 디스플레이 패널 제조 장치는 제1 및 제2 기판의 두께가 미리 설정된 두께로 감소되도록 외측면 일부를 각각 깎아내기 위한 에칭부와, 그리고 외측면 일부가 깎아진 평면 형태의 액정 패널을 원하는 곡면 형태로 휘기 위한 밴딩부를 포함한다. 여기서, 에칭부는 제1 및 제2 기판의 외측면 모서리에 위치되는 적어도 하나의 모서리 보호 커버와, 그리고 제1 및 제2 기판의 외측면 및 모서리 보호 커버에 에칭액을 분사하는 분사 노즐을 포함한다.

Description

에칭 장치와, 이를 포함한 곡면 디스플레이 패널 제조 장치와, 이를 이용한 곡면 디스플레이 패널 제조 방법과, 그리고 이에 의해 제조된 곡면 디스플레이 패널{Etching device, Apparatus for manufacturing display panel with curved shape and of comprising the device, Method for manufacturing display panel with curved shape by using the apparatus, display panel with curved shape manufactured by the method}
본 발명은 에칭 장치와, 이를 포함하여 곡면 형태를 가지는 곡면 디스플레이 패널을 제조하는 곡면 디스플레이 패널 제조 장치와, 이 장치를 이용한 곡면 디스플레이 패널 제조 방법과, 그리고 이 방법에 의해 제조된 곡면 디스플레이 패널에 관한 것이다.
디스플레이 기술이 발달하면서 다양한 종류의 디스플레이 장치가 개발되어 사용되고 있다. 그 중 액정을 이용하여 영상을 구현하는 액정 표시 장치가 있다.
일반적인 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)의 액정 패널(liquid crystal panel)은 두 기판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 액정층에 전계를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. 이러한 액정 표시 장치는 휴대가 간편한 평판 표시 장치(flat panel display, FPD) 중에서 대표적인 것으로서, 이 중에서도 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 스위칭 소자로 이용한 TFT-LCD가 주로 이용되고 있다.
서로 마주하도록 배치되는 액정 패널의 두 기판 중 하부의 기판에는 복수의 표시 신호선, 즉 게이트선과 데이터선, 다수의 박막 트랜지스터와 화소 전극 등이 형성되며, 두 기판 중 상부의 기판에는 색 필터(color filter)와 공통 전극이 형성된다.
이러한 액정 패널은 통상 평평한 형태로 제조되므로 곡면 형태의 디스플레이가 필요한 경우 통상적인 평평한 액정 패널이 사용될 수 없는 문제가 있다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 출원인은 한국공개특허 제2011-0030732호 및 한국공개특허 제2011-0100537호에 곡면 형태의 디스플레이 패널 제조 방법을 개시하였다.
구체적으로, 한국공개특허 제2011-0100537호에 개시된 곡면 형태의 디스플레이 패널 제조 방법은, 서로 마주하는 제1 기판과 제2 기판을 포함하는 평면 디스플레이 패널을 이용하여 원하는 곡면 형태의 디스플레이 패널을 제조하는 방법으로서, 상기 제1 및 제2 기판의 두께가 미리 설정된 두께로 감소되도록 외측면 일부를 각각 깎아내는 단계와, 외측면 일부가 깎아진 평면 형태의 액정 패널을 원하는 곡면 형태로 휘는 단계와, 원하는 곡면 형태에 맞게 미리 제조된 제1 및 제2 가이드 부재를 제1 및 제2 기판의 깎아진 외측면에 각각 미리 설정된 간격을 두고 부착하는 단계와, 그리고 제1 가이드 부재와 제1 기판 사이의 공간, 그리고 제2 가이드 부재와 제2 기판 사이의 공간에 투명 고분자 층을 각각 형성하는 단계를 포함한다. 이 때, 상술한 외측면 일부를 깎아내는 단계에서, 제1 기판과 제2 기판을 깎아내는 방법은 일반적으로 알려진 기계적 연마 방식일 수도 있고, 에칭(etching)액을 분사하는 에칭 방식일 수도 있다.
하지만, 종래의 곡면 형태의 디스플레이 패널 제조 방법은 에칭(etching)액을 분사하면서 제1 및 제2 기판의 각 외측면을 깎는 과정에서, 도 1에 도시된 바와 같이, 비교적 연약한 기판의 외측면 모서리가 쉽게 부서지거나 울퉁불퉁하게 파여 액정 패널 불량을 초래할 수 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는, 에칭액이 분사되는 동안 기판의 외측면 모서리가 부서지거나 울퉁불퉁하게 파이는 현상을 미연에 막을 수 있는 에칭 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는, 휘어진 형태를 가지는 디스플레이 패널을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 에칭액이 분사되는 동안 기판의 외측면 모서리가 부서지거나 울퉁불퉁하게 파이는 현상을 미연에 막을 수 있는 곡면 디스플레이 패널 제조 장치와, 이를 이용한 곡면 디스플레이 패널 제조 방법과, 그리고 이에 의해 제조된 곡면 디스플레이 패널을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 에칭 장치는 제1 및 제2 기판의 외측면 모서리에 위치되는 적어도 하나의 모서리 보호 커버, 그리고 상기 제1 및 제2 기판의 외측면 및 상기 모서리 보호 커버에 에칭액을 분사하는 분사 노즐을 포함한다.
또한, 상기 모서리 보호 커버는 다공성 재질로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 모서리 보호 커버는 탄소 섬유 메쉬(carbon fiber mesh)로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 적어도 하나의 모서리 보호 커버는 상기 제1 기판의 외측면 일 모서리와 이에 대응되는 상기 제2 기판의 외측면 일 모서리를 동시에 감싸는 제1 보호 커버, 그리고 상기 제1 기판의 외측면 일 모서리에 마주하는 타 모서리와 이에 대응되는 상기 제2 기판의 외측면 타 모서리를 감싸는 제2 보호 커버를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 에칭 장치를 포함한 곡면 디스플레이 패널 제조 장치는 제1 및 제2 기판의 두께가 미리 설정된 두께로 감소되도록 외측면 일부를 각각 깎아내기 위한 상술한 에칭 장치(이하 "에칭부"라 함)와, 그리고 상기 외측면 일부가 깎아진 평면 형태의 액정 패널을 원하는 곡면 형태로 휘기 위한 밴딩부를 포함하고, 상기 에칭부는 상기 제1 및 제2 기판의 외측면 모서리에 위치되는 적어도 하나의 모서리 보호 커버, 그리고 상기 제1 및 제2 기판의 외측면 및 상기 모서리 보호 커버에 에칭액을 분사하는 분사 노즐을 포함한다.
다른 한편, 본 발명의 실시예에 따른 에칭 장치를 포함한 곡면 디스플레이 패널 제조 장치를 이용하여 곡면 디스플레이 패널을 제조하는 방법은 상기 모서리 보호 커버를 상기 제1 및 제2 기판의 외측면 모서리에 구비시키는 단계, 상기 모서리 보호 커버가 구비된 상태에서 상기 제1 및 제2 기판의 두께가 미리 설정된 두께로 감소되도록 상기 분사 노즐을 이용하여 외측면 일부를 각각 깎아내는 단계, 그리고 상기 외측면 일부가 깎아진 평면 형태의 액정 패널을 상기 밴딩부에 의해 원하는 곡면 형태로 휘는 단계를 포함한다.
또 다른 한편, 본 발명의 실시예에 따른 에칭 장치를 포함한 곡면 디스플레이 패널 장치 및 이를 이용한 곡면 디스플레이 패널 제조 방법에 의해 곡면 디스플레이 패널이 제조된다.
이상에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 에칭 장치와, 이를 포함한 곡면 디스플레이 패널 제조 장치와, 이를 이용한 곡면 디스플레이 패널 제조 방법과, 그리고 이에 의해 제조된 곡면 디스플레이 패널은 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 기판의 외측면 모서리에 모서리 보호 커버가 구비되고, 모서리 보호 커버 및 기판의 외측면 일부를 향해 에칭액을 분사시키는 분사 노즐이 구비됨에 따라, 분사 노즐을 통해 에칭액이 분사될 경우, 기판의 외측면 일부에는 분사 노즐로부터 분사되는 에칭액이 그 분사속도를 유지하며 분사되고, 모서리 보호 커버가 있는 기판의 외측면 모서리에는 분사 노즐로부터 분사되는 에칭액이 모서리 보호 커버에 의해 그 분사속도가 저감된 상태로 분사되므로, 기판의 외측면 일부가 원활하게 깎이는 동안 제1 및 제2 기판의 외측면 모서리가 부서지거나 울퉁불퉁하게 파이는 현상을 미연에 막을 수 있다. 궁극적으로, 이로 인한 패널의 불량을 최소화할 수 있다.
도 1은 종래의 곡면 디스플레이 패널 제조 방법 중 에칭 단계에서 깎인 제1 및 제2 기판을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 장치 중 제1 및 제2 보호 커버를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 장치를 포함한 곡면 디스플레이 패널 제조 장치를 이용하여 곡면 디스플레이 패널을 제조하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 5는 제1 및 제2 보호 커버를 기판의 외측면 모서리에 구비시키는 과정을 나타낸 사시도이다.
도 6은 제1 및 제2 보호 커버가 구비된 상태에서 에칭이 완료되어 나타난 액정 패널을 보인 사시도이다.
도 7은 밴딩부에 의해 액정 패널이 휘어진 상태를 나타낸 측단면도이다.
도 8은 휘어진 액정 패널에 제1 및 제2 가이드 부재와 편광판이 부착되는 과정을 나타낸 측 단면도이다.
도 9는 측면 스페이서에 광 투과성 보강 물질이 주입되는 과정을 나타낸 측단면도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 장치, 이를 포함한 곡면 디스플레이 패널 제조 장치 및 이를 이용한 곡면 디스플레이 패널 제조 방법에 의해 제조된 곡면 디스플레이 패널을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 그리고 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 장치 중 제1 및 제2 보호 커버를 나타낸 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 장치(200)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 기판(110)(120)의 외측면 모서리에 위치되는 적어도 하나의 모서리 보호 커버(210), 그리고 제1 및 제2 기판(110)(120)의 외측면 및 모서리 보호 커버(210)에 에칭액(EL)을 분사하는 분사 노즐(220)을 포함한다.
모서리 보호 커버(210)는 다수개의 개구(210a)가 형성된 다공성 재질로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 모서리 보호 커버(210)는 탄소 섬유 메쉬(carbon fiber mesh)로 이루어질 수 있다. 모서리 보호 커버(210)에 다수개의 개구(210a)가 형성됨에 따라, 분사 노즐(220)로부터 분사되는 에칭액(EL)이 모서리 보호 커버(210)에 의해 그 분사 속도가 저감되면서 개구(210a)를 통해 모서리 보호 커버(210)가 있는 기판(110, 120)의 외측면 모서리에 분사되므로, 기판(110, 120) 중에서 상대적으로 연약한 외측면 모서리가 부서지거나 울퉁불퉁하게 파이지 않으면서 에칭이 이루어질 수 있다.
또한, 적어도 하나의 모서리 보호 커버(210)는 제1 기판(110)의 외측면 일 모서리(도면상 좌측 모서리)와 이에 대응되는 상기 제2 기판(120)의 외측면 일 모서리(도면상 좌측 모서리)를 동시에 감싸는 제1 모서리 보호 커버(211)와, 그리고 제1 기판(110)의 외측면 일 모서리에 마주하는 타 모서리(도면상 우측 모서리)와 이에 대응되는 제2 기판(120)의 외측면 타 모서리(도면상 우측 모서리)를 감싸는 제2 모서리 보호 커버(212)를 포함할 수 있다. 따라서, 제1 모서리 보호 커버(211)에 의해 제1 기판(110)의 외측면 일 모서리와 제2 기판(120)의 외측면 일 모서리가 동시에 보호되므로 제조 시간 및 제조 비용을 줄일 수 있다. 이와 더불어, 제2 모서리 보호 커버(212)에 의해 제1 기판(110)의 외측면 타 모서리와 제2 기판(120)의 외측면 타 모서리가 동시에 보호되므로 제조 시간 및 제조 비용을 줄일 수 있다.
이하, 도 2, 도 3 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 장치(200)를 포함한 곡면 디스플레이 패널 제조 장치를 설명한다.
곡면 디스플레이 패널 제조 장치는, 도 2, 도 3 및 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 기판(110)(120)의 두께가 미리 설정된 두께로 감소되도록 외측면 일부를 각각 깎아내기 위한 에칭 장치(200)(이하, "에칭부"라 함)와, 그리고 외측면 일부가 깎아진 평면 형태의 액정 패널(100a)을 원하는 곡면 형태로 휘기 위한 밴딩부(도 7의 300)를 포함한다.
여기서, 도시되지는 않았지만, 에칭부(200)와 밴딩부(300)는 하나의 작업 챔버(미도시) 내에 구성될 수도 있고, 각각의 작업 챔버(미도시) 내에 별도로 구성될 수 있다. 나아가, 에칭부(200)와 밴딩부(300)가 각각의 작업 챔버 내에 별도로 구성될 경우, 그 사이는 반송 암이나 컨베이어 벨트와 같은 이송 유닛(미도시)을 통해 서로 연결될 수 있다.
밴딩부(300)는 패널(100a)을 잡을 수 있는 파지부(도 7의 310)와, 그리고 패널(100a)에 밴딩력을 제공하는 구동부(도 7의 320)를 포함할 수 있다. 물론, 밴딩부(300)는 이 구성에 한정되지 않으며 다양한 형태로 제공될 수 있을 것이다.
에칭부(200)는 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 장치와 동일하므로 그 설명을 생략한다.
이하, 도 4 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 장치를 포함한 곡면 디스플레이 패널 제조 장치를 이용하여 곡면 디스플레이 패널을 제조하는 방법을 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 장치를 포함한 곡면 디스플레이 패널 제조 장치를 이용하여 곡면 디스플레이 패널을 제조하는 방법을 나타낸 플로우차트이다.
도 5는 제1 및 제2 보호 커버를 기판의 외측면 모서리에 구비시키는 과정을 나타낸 사시도이고, 도 6은 제1 및 제2 보호 커버가 구비된 상태에서 에칭이 완료되어 나타난 액정 패널을 보인 사시도이며, 그리고 도 7은 밴딩부에 의해 액정 패널이 휘어진 상태를 나타낸 측단면도이다.
도 8은 휘어진 액정 패널에 제1 및 제2 가이드 부재와 편광판이 부착되는 과정을 나타낸 측 단면도이고, 그리고 도 9는 측면 스페이서에 광 투과성 보강 물질이 주입되는 과정을 나타낸 측단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 장치를 포함한 곡면 디스플레이 패널 제조 장치를 이용하여 곡면 디스플레이 패널을 제조하는 방법은, 도 4 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 유리로 형성되며 서로 마주하는 제1 기판(110)과 제2 기판(120), 그리고 제1 기판(110)과 제2 기판(120) 사이에 형성되는 액정층(130)을 포함하는 평면 형태의 액정 패널(100a)(도 5 참조)을 이용하여 액정 패널의 연약한 모서리를 보호하면서 에칭(etching)을 수행한 후 원하는 곡면 형태의 디스플레이 패널을 제조하는 곡면 디스플레이 패널 제조 방법이다.
제1 기판(110)은 박막 트랜지스터 기판(thin film transistor array panel)이라고도 불리며, 제2 기판(120)은 컬러 필터 기판(color filter array panel)이라고도 불릴 수 있다. 두 기판(110, 120)의 가장자리에는 두 기판(110, 120)을 결합시키기 위한 물질로 이루어지고 액정이 채워지는 공간을 형성하는 밀봉재(미도시)가 배치될 수 있으며, 이러한 밀봉재에 의해 채워진 액정이 새는 것을 방지할 수 있다.
이하, 도 4 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 장치를 포함한 곡면 디스플레이 패널 제조 장치를 이용하여 곡면 디스플레이 패널을 제조하는 방법을 단계적으로 설명한다.
제1 및 제2 기판(110)(120)의 외측면 모서리에 모서리 보호 커버(210)를 구비시키는 단계(S110, 도 5의 (a)에서 (b))와, 모서리 보호 커버(210)를 구비한 채 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 두께가 미리 설정된 두께로 감소되도록 분사 노즐(220)을 이용하여 외측 일부를 각각 깎아내는 단계(S120, 도 5(b)에서 도 6), 평면 형태의 액정 패널(100a)을 원하는 곡면 형태로 휘는 단계(S130, 도 6에서 도 7), 원하는 곡면 형태에 맞게 미리 제조된 제1 가이드 부재(140)를 제1 기판(110)의 깎아진 외측 면에 미리 설정된 간격을 두고 부착하고, 원하는 곡면 형태에 맞게 미리 제조된 제2 가이드 부재(150)를 제2 기판(120)의 깎아진 외측 면에 미리 설정된 간격을 두고 부착하는 단계(S140, 도 8), 그리고 제1 가이드 부재(140)와 제1 기판(110) 사이의 공간, 그리고 제2 가이드 부재(150)와 제2 기판(120) 사이의 공간에 광 투과성 보강 층(160)을 각각 형성하는 단계(S150, 도 9)를 포함한다.
모서리 보호 커버(210)를 구비시키는 단계(S110, 도 5(a)에서 (b))에서, 제1 기판(110)의 외측면 일 모서리(도면상 좌측 모서리)와 이에 대응되는 제2 기판(120)의 외측면 일 모서리(도면상 좌측 모서리)가 동시에 감싸지도록 제1 모서리 보호 커버(211)를 구비시키고, 그리고 제1 기판(110)의 외측면 일 모서리에 마주하는 타 모서리(도면상 우측 모서리)와 이에 대응되는 제2 기판(120)의 외측면 타 모서리(도면상 우측 모서리)가 동시에 감싸지도록 제2 모서리 보호 커버(212)를 구비시킨다. 따라서, 제1 모서리 보호 커버(211)에 의해 제1 기판(110)의 외측면 일 모서리와 제2 기판(120)의 외측면 일 모서리가 동시에 보호되므로 제조 시간 및 제조 비용을 줄일 수 있다. 이와 더불어, 제2 모서리 보호 커버(212)에 의해 제1 기판(110)의 외측면 타 모서리와 제2 기판(120)의 외측면 타 모서리가 동시에 보호되므로 제조 시간 및 제조 비용을 줄일 수 있다.
상술한 외측면 일부를 깎아내는 단계(S120, 도 5(b)에서 도 6)에서 제1 기판(110)과 제2 기판(120)을 깎아내기 위해 분사 노즐(220)을 이용하여 에칭(etching)액을 분사한다. 또한, 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 외측 일부를 깎아낼 때, 도면상 기판의 최상단 및 최하단은 깎아내지 않는 것이 바람직하다. 예를 들어, 별도의 에칭액 차단 부재(미도시)를 사용하거나 에칭액의 분사 지점을 미리 통제하는 방식으로 할 수 있다. 특히, 깎아내지 않는 이유는 액정 디스플레이 패널을 구동시키기 위한 드라이버 및 각종 회로 소자가 부착된 PCB(Printed Circuit Board)를 포함한 구동 회로부가 기판의 최상단 또는 최하단에 연결될 수 있기 때문이다. 또한, 기판의 최상단 및 최하단을 깎아내지 않음으로써, 기판의 최상단 및 최하단 부분이 제1 가이드 부재(140) 및 제2 가이드 부재(150)를 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)의 외측 면에 미리 설정된 간격을 두고 부착함에 있어서의 가이드 역할을 할 수 있다.
또한, 외측면 일부를 깎아내는 단계(S120, 도 5(b)에서 도 6)에서의 미리 설정된 두께는 50 내지 200㎛에 속하는 값일 수 있다. 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 깎아진 후의 두께가 50㎛보다 작거나 200㎛보다 크면 휘는 과정에서 부서지거나 잘 휘어지지 않는 문제점이 있다. 즉 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 깎아진 후의 두께가 50 내지 200㎛에 속하는 값으로 하는 것은 깎아진 제1 기판(110)과 제2 기판(120)이 부서지지 않으면서 휘어질 수 있도록 하기 위함이다.
그리고 원하는 곡면 형태는 도 7에 도시된 바와 같이, 괄호 곡면 형태 또는 변곡점이 없는 곡면 형태가 될 수도 있고, 도시되지는 않았지만 S자 곡면 형태 또는 하나 이상의 변곡점이 있는 곡면 형태가 될 수도 있다. 즉 원하는 곡면 형태는 필요에 따라 본 발명의 일 실시예와 다르게 변경이 가능하다.
원하는 곡면 형태로 휘는 단계(S130, 도 6에서 도 7)에서 평면 형태의 액정 패널(100a)을 원하는 곡면 형태로 휘더라도 이를 휘어진 상태로 유지하기 위해서는 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 외측 면에 광 투과성 보강 층(160)이 형성되도록 하는 것이 필요하다.
이러한 광 투과성 보강 층(160)이 안정적으로 형성되도록 하기 위해서는, 도 8에 도시된 바와 같이, 평면 형태의 액정 패널(100a)을 휘어진 상태로 유지하는 제1 가이드 부재(140) 및 제2 가이드 부재(150)가 먼저 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)의 외측에 각각 부착되어야 하며, 이것이 가이드 부재를 부착하는 단계(S140, 도 8)이다.
이때, 제1 가이드 부재(140) 및 제2 가이드 부재(150)는 유리, 합성수지 등 투명 또는 반투명 재질로 형성되는 기판일 수 있고, 광학성 투명 접착제(OCA, Optically clear adhesive) 등으로 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 외측 면에 접착될 수 있다.
다만, 제1 가이드 부재(140)와 제1 기판(110) 사이 및 제2 가이드 부재(150)와 제2 기판(120) 사이에 공 투과성 보강 층(160)이 형성될 수 있는 공간을 마련하기 위해서, 제1 가이드 부재(140) 및 제2 가이드 부재(150)는 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)과 각각 미리 설정된 간격을 두고 부착됨이 바람직하다.
이때, 미리 설정된 간격이라 함은 제1 기판(110) 또는 제2 기판(120)의 외측 일부가 깎아진 두께만큼의 간격이 될 수 있다. 또한 광 투과성 보강 층(160)이 형성될 수 있는 충분한 간격이고, 곡면 가공 시에 발생하는 응력이 광 투과성 보강 층(160)에 의해 분산 또는 흡수될 수 있는 양이 채워질 수 있는 간격으로 함이 바람직하다.
그리고 광 투과성 보강 층을 형성하는 단계(S150, 도 9)는 미리 설정된 간격을 둔 공간에 광 투과성 보강 층(160)이 형성되도록 하기 위해, 주입구(181a)를 통해 광 투과성 보강 물질(161)을 투입하는 단계이다. 즉 제1 가이드 부재(140)와 제2 가이드 부재(150)를 통해 제1 기판(110)과 제2 기판(120)을 휘어진 형태로 유지하는 상태에서, 그 외측 면에 액상의 투명 고분자 물질(161)을 입힌 후 이를 굳혀서 광 투과성 보강 물질(160)을 형성할 수 있다.
여기서, 광 투과성 보강 물질(161)은 빛의 투과가 가능한 보강 층을 형성할 수 있는 물질을 의미하며, 이를테면 투명 고분자 물질이나 유리 본딩(bonding) 등이 될 수 있다. 이에 따라 광 투과성 보강 층(160)은 투명 고분자 층이나 유리 본딩 층 등이 될 수 있다. 또한, 투명 고분자 물질의 경우 투명 UV 레진 등 투명 또는 반투명한 임의의 고분자일 수 있다. 또한, 광 투과성 보강 층(160)은 광이 완전히 투과되도록 투명하게 형성될 수 있고, 필요에 따라서는 광이 일정량만 투과되도록 반투명하게 형성될 수 있다.
광 투과성 보강 물질(161)이 굳는 과정에서 제1 기판(110) 및 제2 기판(120)의 외측 면과 접착되므로 광 투과성 보강 층(160)이 형성되고 나면 제1 기판(110), 제2 기판(120), 그리고 광 투과성 보강 층(160)이 원하는 곡면 형태를 유지할 수 있게 된다.
제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 외측 일부를 깎아내는 가공 후 곡면 형태로 휘면, 기판의 두께가 얇아져서 휘어지지만 응력을 받게 된다. 도 7을 참고하면, 제1 기판(110)의 내측과 제2 기판(120)의 외측은 인장응력을 받게 되고, 제1 기판(110)의 외측과 제2 기판(120)의 내측은 압축응력을 받게 된다. 이때 도 9와 같이 광 투과성 보강 물질(161)이 투입되어 경화되면, 광 투과성 보강 물질(161)은 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 외측 면에 접착되어 광 투과성 보강 층(160)을 형성하면서 기판에 발생한 응력을 분산 또는 흡수하는 역할을 할 수 있다.
상술한 단계를 거쳐, 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 외측 일부를 깎아서 두께를 얇게 한 후 원하는 곡면 형태로 휜 상태에서 그 외측 면에 가이드 기판(140, 150)을 부착하고 투명 고분자 층(160)을 형성함으로써, 제1 기판(110)과 제2 기판(120)이 원하는 곡면 형태를 유지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 장치를 포함한 곡면 디스플레이 패널 제조 장치를 이용하여 곡면 디스플레이 패널을 제조 하는 방법은, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 가이드 부재(140) 및 제2 가이드 부재(150)의 외측면 중 하나 이상에 편광판(170)(polarizer)을 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
편광판(170)은 제1 가이드 부재(140) 및 제2 가이드 부재(150)의 외측에 각각 부착(도 9 참조)되거나, 도시되지는 않았지만 제1 가이드 부재(140) 및 제2 가이드 부재(150) 중 하나의 외측에만 부착될 수 있다. 다른 예로, 도시되지 않았지만, 제1 가이드 부재(140) 및 제2 가이드 부재(150)는 그 자체가 편광판일 수 있다. 이 때, 상술한 편광판(170)은 별도로 구비되지 않는다.
제1 가이드 부재(140) 및 제2 가이드 부재(150)는 유리(glass) 또는 아크릴(PMMA, PolyMethly MethAcrylate) 재질일 수 있다.
나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 곡면 디스플레이 패널 제조 방법의 광 투과성 보강 층을 형성하는 단계(S150, 도 9)에 있어서, 광 투과성 보강 물질(161)을 미리 설정된 간격을 둔 공간에 투입하여 광 투과성 보강 층(160)을 형성시킬 때, 광 투과성 보강 물질(161)이 경화되기 전에는 광 투과성 보강 층(160)의 형상이 유지될 수가 없다. 따라서 광 투과성 보강 층(160)의 형상이 유지되도록 하기 위해서, 도 8에 나타난 바와 같이, 제1 가이드 부재(140) 및 제2 가이드 부재(150) 각각의 측면 내측에 측면 스페이서(181)를 배치하여 광 투과성 보강 물질(161)이 경화되기 전에 측면으로 새어나가는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 측면 스페이서(181)는 광 투과성 보강 물질(161)의 주입구(181a)를 포함할 수 있다. 도면에는 나타나지 않았으나, 주입구(181a)를 통해 광 투과성 보강 물질(161)이 투입된 후 광 투과성 보강 층(160)의 안정적인 형성을 위해 주입구(181a)는 폐쇄될 수 있다.
이와 같이, 통상의 액정 패널의 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 외측면 모서리에 모서리 보호 커버(210)를 장착한 상태에서 제1 기판(110)과 제2 기판(120)의 외측면 일부를 제거하여 두께를 얇게 한 후 이를 휜 상태에서 가이드 기판(140, 150)을 부착하고 투명 고분자 층(160)을 형성하여 곡면 형태가 유지되도록 함으로써, 간단한 방법으로 곡면 형태를 가지는 휘어진 디스플레이 패널을 제조할 수 있을 뿐만 아니라 기판의 외측면 일부가 에칭되는 동안 제1 및 제2 기판(110)(120)의 외측면 모서리가 부서지거나 울퉁불퉁하게 파이는 현상을 미연에 막을 수 있다.
한편, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 장치를 포함한 곡면 디스플레이 패널 제조 장치 및 이를 이용한 곡면 디스플레이 패널 제조 방법에 의해 제조되는 곡면 디스플레이 패널을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 장치를 포함한 곡면 디스플레이 패널 제조 장치 및 이를 이용한 곡면 디스플레이 패널 제조 방법에 의해, 도 10에 도시된 곡면 디스플레이 패널(100)이 제조된다.
이상에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 에칭 장치, 이를 포함한 곡면 디스플레이 패널 제조 장치와, 이를 이용한 곡면 디스플레이 패널 제조 방법과, 그리고 이에 의해 제조된 곡면 디스플레이 패널은 다음과 같은 효과를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 기판(110, 120)의 외측면 모서리에 모서리 보호 커버(210)가 구비되고, 모서리 보호 커버(210) 및 기판(110, 120)의 외측면 일부를 향해 에칭액(EL)을 분사시키는 분사 노즐(220)이 구비됨에 따라, 분사 노즐(220)을 통해 에칭액(EL)이 분사될 경우, 기판(110, 120)의 외측면 일부에는 분사 노즐(220)로부터 분사되는 에칭액(EL)이 그 분사속도를 유지하며 분사되고, 모서리 보호 커버(210)가 있는 기판(110, 120)의 외측면 모서리에는 분사 노즐(220)로부터 분사되는 에칭액(EL)이 모서리 보호 커버(210)에 의해 그 분사속도가 저감된 상태로 분사되므로, 기판(110, 120)의 외측면 일부가 원활하게 깎이는 동안 제1 및 제2 기판(110)(120)의 외측면 모서리가 부서지거나 울퉁불퉁하게 파이는 현상을 미연에 막을 수 있다. 궁극적으로, 이로 인한 곡면 디스플레이 패널(100a)의 불량을 최소화할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
110: 제1 기판 120: 제2 기판
200: 에칭부 210: 모서리 보호 커버
220: 분사 노즐 EL: 에칭액
300: 밴딩부

Claims (10)

  1. 제1 및 제2 기판의 두께가 미리 설정된 두께로 감소되도록 외측면 일부를 각각 깎아내기 위한 에칭부, 그리고
    상기 외측면 일부가 깎아진 평면 형태의 액정 패널을 원하는 곡면 형태로 휘기 위한 밴딩부를 포함하고,
    상기 에칭부는
    상기 제1 및 제2 기판의 외측면 모서리에 위치되며 다수의 개구가 형성되는 적어도 하나의 모서리 보호 커버, 그리고
    상기 제1 및 제2 기판의 외측면 및 상기 모서리 보호 커버에 에칭액을 분사하는 분사 노즐을 포함하고,
    상기 모서리 보호 커버에 분사되는 에칭액은 상기 모서리 보호 커버에 의해 그 분사 속도가 감소되면서 상기 다수의 개구를 통해 상기 제1 및 제2 기판의 외측면 모서리에 분사되는 곡면 디스플레이 패널 제조 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 모서리 보호 커버는 다공성 재질로 이루어지는 곡면 디스플레이 패널 제조 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 모서리 보호 커버는 탄소 섬유 메쉬(carbon fiber mesh)로 이루어지는 곡면 디스플레이 패널 제조 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 적어도 하나의 모서리 보호 커버는
    상기 제1 기판의 외측면 일 모서리와 이에 대응되는 상기 제2 기판의 외측면 일 모서리를 동시에 감싸는 제1 보호 커버, 그리고
    상기 제1 기판의 외측면 일 모서리에 마주하는 타 모서리와 이에 대응되는 상기 제2 기판의 외측면 타 모서리를 감싸는 제2 보호 커버를 포함하는 곡면 디스플레이 패널 제조 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 곡면 디스플레이 패널 제조 장치를 이용한 곡면 디스플레이 패널 제조 방법으로,
    상기 모서리 보호 커버를 상기 제1 및 제2 기판의 외측면 모서리에 구비시키는 단계,
    상기 모서리 보호 커버를 구비신 후 상기 제1 및 제2 기판의 두께가 미리 설정된 두께로 감소되도록 상기 분사 노즐을 이용하여 외측면 일부를 각각 깎아내는 단계, 그리고
    상기 외측면 일부가 깎아진 평면 형태의 액정 패널을 상기 밴딩부에 의해 원하는 곡면 형태로 휘는 단계를 포함하는 곡면 디스플레이 패널 제조 방법.
  6. 제5항의 곡면 디스플레이 패널 제조 방법에 의해 제조되는 곡면 디스플레이 패널.
  7. 제1 및 제2 기판의 외측면 모서리에 위치되며 다수의 개구가 형성되는 적어도 하나의 모서리 보호 커버, 그리고
    상기 제1 및 제2 기판의 외측면 및 상기 모서리 보호 커버에 에칭액을 분사하는 분사 노즐을 포함하고,
    상기 모서리 보호 커버에 분사되는 에칭액은 상기 모서리 보호 커버에 의해 그 분사 속도가 감소되면서 상기 다수의 개구를 통해 상기 제1 및 제2 기판의 외측면 모서리에 분사되는 에칭 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 모서리 보호 커버는 다공성 재질로 이루어지는 에칭 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 모서리 보호 커버는 탄소 섬유 메쉬(carbon fiber mesh)로 이루어지는 에칭 장치.
  10. 제7항에서,
    상기 적어도 하나의 모서리 보호 커버는
    상기 제1 기판의 외측면 일 모서리와 이에 대응되는 상기 제2 기판의 외측면 일 모서리를 동시에 감싸는 제1 보호 커버, 그리고
    상기 제1 기판의 외측면 일 모서리에 마주하는 타 모서리와 이에 대응되는 상기 제2 기판의 외측면 타 모서리를 감싸는 제2 보호 커버를 포함하는 에칭 장치.
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