KR101354309B1 - 적층 구조물, 적층 구조물을 구비한 전자 장치, 전자 장치의 적층 방법 - Google Patents

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Abstract

적층 구조물, 이 적층 구조물을 갖는 전자 장치 및 전자 장치의 적층 방법이 제공된다. 적층 구조물은, 제1 기판의 주변 영역 상에 배치된 본딩 프레임을 포함하고, 본딩 프레임의 표면은 복수의 돌출부를 포함하고, 간극이 액상 접착제의 오버플로우 부분을 포함하는 각각의 두 개의 인접한 돌출부 사이에 제공된다. 본 개시물은 기판을 적층하는 공정 동안에 접착제 오버플로우를 방지하기 위해 패턴화된 본딩 프레임을 형성하는 방법을 이용한다. 그러므로, 본 개시에서, 접착제 스크레이핑 단계 및 접착제 세정 단계는 노동력과 재료 비용을 줄이기 위해 생략될 수 있다.

Description

적층 구조물, 적층 구조물을 구비한 전자 장치, 전자 장치의 적층 방법{LAMINATING STRUCTURE, ELECTRONIC DEVICE HAVING THE LAMINATING STRUCTURE AND LAMINATING METHOD THEREOF}
본 발명은 적층 기술(laminating technology)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 적층 구조물, 이 적층 구조물을 갖는 전자 장치 및 전자 장치의 적층 방법에 관한 것이다.
광학용 투명 접착제(Optically clear adhesives; OCA)가 전자 장비의 다양한 내부 컴포넌트들 간의 적층 물질로서 휴대폰, 개인 정보 단말기(PDA), 글로벌 위치 확인 시스템(GPS) 또는 포켓 퍼스널 컴퓨터(PC) 등과 같은 전자 장비에 널리 적용되고 이용되고 있다. 일반적으로, 광학용 투명 접착제는 고체 접착제 및 액상 접착제로 분류된다. 액상 접착제 물질의 개발로, 고체 접착제는 점차적으로 사용되지 않고, 액상 접착제가 널리 이용되고 있다. 액상 접착제는 적층 공정 동안에 접착제 오버플로우(overflow) 문제를 일으킨다.
실제로, 접착제 오버플로우 문제는 보통 많은 노동력과 재료가 드는 접착제 스크레이핑(adhesive scraping) 방법 및 접착제 세정 방법에 의해 해결된다.
본 개시물은 기판을 적층하는 공정 동안에 접착제 오버플로우를 방지하기 위해 패턴화된 본딩 프레임을 형성하는 방법을 이용하는, 적층 구조물, 이 적층 구조물을 구비한 전자 장치, 및 전자 장치의 적층 방법을 제공한다. 그러므로, 접착제 스크레이핑 단계 및 접착제 세정 단계는 노동력과 재료 비용을 줄이도록 전체 적층 공정으로부터 생략될 수 있다.
본 개시물은 적층 구조물을 제공하고, 상기 적층 구조물은, 제1 기판의 주변 영역 상에 배치된 본딩 프레임을 포함하고, 본딩 프레임의 표면은 복수의 돌출부를 포함하고, 각각의 두 개의 인접한 돌출부 사이에 액상 본딩 접착제의 오버플로우 부분을 수용하기(contain) 위한 간극(interspace)이 제공된다.
본 개시물은 전술한 적층 구조물을 구비한 전자 장치를 더 제공하고, 이 전자 장치는, 제1 기판; 제1 기판의 주변 영역 상에 배치된 본딩 프레임; 및 액상 본딩 접착제에 의해 제1 기판에 적층된 제2 기판을 포함하고, 본딩 프레임의 표면은 복수의 돌출부를 포함하며, 각각의 두 개의 인접한 돌출부 사이에 액상 본딩 접착제의 오버플로우 부분을 수용하기 위한 간극이 제공된다.
본 개시물은 전자 장치의 적층 방법을 더 제공하고, 이 방법은, 제1 기판의 주변 영역 상에 본딩 프레임을 배치하는 단계; 본딩 프레임에 의해 둘러싸인 적층 영역 상에 액상 접착제를 코팅하는 단계; 및 제1 기판 및 제2 기판을 적층하는 단계를 포함하고, 본딩 프레임의 표면은 복수의 돌출부로 형성되고, 각각의 두 개의 인접한 돌출부 사이에 간극이 제공되고, 돌출부 사이의 간극은 액상 접착제의 오버플로우 부분을 수용한다.
본 개시물의 적층 구조물(이 적층 구조물은 복수의 돌출부를 포함하며, 인접 돌출부 사이에 간극이 제공됨)이 이용된 이후로, 제1 기판 및 제2 기판을 적층하는 공정 동안에 접착제 오버플로우 문제가 발생하지 않을 것이다. 접착제 스크레이핑 단계 및 접착제 세정 단계는 전체 적층 공정으로부터 생략될 수 있고, 노동력 및 재료 비용이 줄어들 수 있다. 게다가, 간극으로부터 기포가 빼내질(exhaust) 수 있어서, 적층 공정 동안에 기포 발생으로 야기되는 제품의 결함을 줄일 수 있다.
도 1은 본 개시물의 실시예에 따른, 제1 기판의 주변 영역 상에 형성된 본딩 프레임의 상부 평면도이다.
도 2는 본 개시물에 따른, 제1 기판의 주변 영역 상에 형성된 본딩 프레임의 측면도이다.
도 3은 본 개시물에 따른, 전자 장치의 적층 구조물의 분해도이다.
도 4는 본 개시물에 따른, 전자 장치의 적층 구조물의 측면도이다.
도 5는 본 개시물에 따른, 제1 기판 상에 확산되고 본딩 프레임에 충진되는 액상 접착제의 측면도이다.
당업자가 본 개시물을 더욱 잘 이해하기 위해서, 다수의 실시예들이 이하에 설명되며, 본 개시물의 내용 및 본 개시물의 목적을 상세하게 예시하기 위해 도면을 첨부한다.
특허에서 관사("a" 및 "the")의 일반적인 의미에 따라, 예를 들어, 간극("a" 간극 및 "the" 간극)에 대한 참조는 하나 이상의 간극을 포함한다. 이 애플리케이션에서, 구체적으로 달리 명시하지 않는 한 단수의 사용은 복수를 포함하고 그 반대도 마찬가지이며, 예를 들어, 용어 "간극"은 단수 및 복수 형태를 포함한다. 본 명세서에서 이용되는 섹션 제목은 오직 조직적 목적으로, 설명된 주제를 제한하는 것으로 해석되는 것은 아니다.
본 개시물의 상세한 설명은 다음의 실시예들(이 실시예들은 본 개시물의 범위를 제한하도록 의도된 것이 아님)에서 논의될 것이지만, 다른 애플리케이션에 여전히 적용될 수 있다. 도면이 상세히 예시되나, 개시된 컴포넌트들의 수량은 개시된 것보다 많거나 적을 수 있음이 이해될 것이다.
도 1 및 도 2는 본 개시물의 적층 구조물을 도시한다. 도 1은 본 개시물의 실시예에 따른, 제1 기판의 주변 영역 상에 형성된 본딩 프레임의 상부 평면도이다. 도 2는 본 개시물에 따른, 제1 기판의 주변 영역 상에 형성된 본딩 프레임의 측면도이다. 적층 구조물은, 제1 기판(12)의 주변 영역 상에 배치되고 액상 접착제를 코팅하는 제1 기판(12) 상의 적층 영역(121) 안에 라운딩된(rounded) 본딩 프레임(16)을 포함하여, 다른 기판을 적층하기 위한 액상 본딩층을 형성하도록 액상 접착제가 적층 영역(121) 위에 확산된다. 본딩 프레임(16)은 에폭시 수지 또는 아크릴 수지와 같은 탄성을 갖는 중합체 접착제(high polymer adhesive)이다.
도 1에 도시된 바와 같은 본 개시물의 일 실시예에서, 본딩 프레임(16)의 표면은 제1 기판(12)에 수직인 방향을 따라 상향의 아치형으로 구부러지고 규칙적인 패턴으로 형성된 복수의 돌출부(161)를 포함하고, 예를 들어, 이 돌출부(161)는 비드 체인형 형태로 서로 연결된다. 실시예에서, 돌출부(161)는 이에 제한되는 것은 아니지만 톱니형이고(indented), 임의의 다른 유사한 규칙적인 패턴일 수도 있다. 돌출부(161)는 연속적이고 등간격으로 정렬되며, 상기 적층 영역(121)을 둘러싼 본딩 프레임(16)을 형성하기 위해 상호접속된다. 도 2에 도시된 바와 같은 본 개시물의 일 실시예에서, 각각의 두 개의 인접한 돌출부(161) 간극(162)이 사이에 제공된다. 적층 영역(121) 상의 액상 접착제가 오버플로우하는 경우, 간극(162)은 액상 접착제의 오버플로우 부분을 수용하고, 액상 접착제는 간극(162)으로부터의 기포를 빼내기 위해서 동시에 간극(162)을 충진하여, 기포로부터 야기되는 제품의 결함을 줄인다. 본 개시물의 실시예에서, 전술한 적층 구조물은 터치 패널 또는 디스플레이 패널일 수 있는 전자 장치에 배치될 수 있다.
도 3 및 도 4는 상기 적층 구조물을 구비한 전자 장치의 분해도 및 측면도를 각각 나타낸다. 본 개시물의 일 실시예에서, 전자 장치는, 제1 기판(12), 제2 기판(14), 본딩 프레임(16), 및 액상 접착제(18)를 포함한다.
본 개시물의 다른 실시예에서, 전자 장치는 터치 패널을 포함한다. 터치 패널은 사용자가 조작하기 위한 입력 장치 또는 인터페이스로서 휴대폰, 포켓 퍼스널 컴퓨터(PC), 글로벌 위치 확인 시스템(GPS) 등과 같은 전자 장치에 적용될 수 있다. 전자 장치가 터치 패널인 경우, 제1 기판(12)은 터치 감지층으로 형성된 터치 기판이고, 제2 기판(14)은 터치 기판에 대응하는 커버이다. 터치 감지층은 용량성 터치 감치층 또는 저항성 터치 감지층일 수 있다. 전자 장치는 또한 디스플레이 패널일 수도 있다. 유사하게, 디스플레이 패널이 전자 장치에 적용될 수 있다. 전자 장치가 디스플레이 패널인 경우, 제1 기판(12)은 광 필터링 기판이고, 제2 기판(14)은 박막 트랜지스터 기판이거나 광 필터링 기판에 대응하는 편광 기판이다. 제1 기판(12) 및 제2 기판(14)은 유리와 같은 무기 기판이거나, 플라스틱과 같은 유기 기판일 수 있다.
본 개시물의 실시예에서, 본딩 프레임(16)의 구조는 전술한 실시예의 구조와 동일한데, 즉 본딩 프레임(16)은 제1 기판(12)의 주변 영역 상에 배치되고, 본딩 프레임(16)의 표면은 복수의 돌출부(161)를 포함한다. 각각의 두 개의 인접한 돌출부(161) 사이에 액상 접착제(18)의 오버플로우 부분을 수용하는 간극(162)이 제공되어, 액상 접착제(18)가 전자 장치의 외부로 오버플로우하는 것을 방지한다. 액상 접착제(18)가 적층 영역(121) 위에 확산되어, 제2 기판(14)이 액상 접착제(18)에 의해 제1 기판(12)과 적층된다.
더욱이, 본딩 프레임(16)의 돌출부는 톱니형이고, 비드 체인형 구조물을 형성하며, 등간격으로 연속적으로 정렬된다. 본딩 프레임(16)은 에폭시 수지 또는 아크릴 수지와 같은 탄성을 갖는 중합체 접착제이다. 접착제는 자외선 또는 적외선 조사(irradiation) 또는 베이킹(baking)에 의해 굳어진다.
더욱이, 일단 제1 기판(12) 및 제2 기판(14)이 적층되었으면, 전자 장치가 제조된다. 적층 구조물은 전자 장치가 접착제 오버플로우 문제를 극복하는 것을 도와서, 접착제 스크레이핑 또는 접착제 세정 공정을 생략할 수 있도록 할 것이다. 그러므로, 본 개시에 설명된 공정은 간략화되고 노동 비용이 줄어든다. 적층 공정 동안에 기포를 발생시키는 문제가 본 개시에서 동시에 해결된다.
본 개시물의 실시예에서, 상기 전자 장치의 적층 방법이 이하에 설명된다. 도 1 및 도 2는 전자 장치의 적층 구조물을 도시한다. 적층 방법은 제1 기판(12)을 준비하는 단계를 포함한다. 게다가, 방법은 제1 기판(12)의 주변 영역에 본딩 프레임(16)을 배치하는 단계, 및 각각의 두 개의 인접한 돌출부 사이에 간극(162)을 제공하는 단계를 더 포함하고, 상기 본딩 프레임을 배치하는 단계는, 복수의 돌출부(161)를 형성하기 위해 기판의 표면 상의 프린팅 단계, 디스펜싱(dispensing) 단계, 분사 단계 및 화학적 에칭 단계를 포함한다. 형성된 돌출부(162)는 톱니형이거나 비드 체인형 구조를 가지며, 등간격으로 연속적으로 정렬된다. 게다가, 본딩 프레임(16)은 에폭시 수지 또는 아크릴 수지와 같은 탄성을 갖는 중합체 접착제이다.
방법은 본딩 프레임(16)에 의해 형성된 패턴을 안정화시키기 위하여 자외선, 적외선 조사 또는 베이킹 및 유사한 방법에 의해 본딩 프레임(16)을 부분적으로 굳히는 단계를 더 포함한다. 본딩 프레임(16)이 여전히 제2 기판(14)의 주변 영역을 적층하기 위해 특정 탄성을 갖도록, 본 명세서에서 말한 응고는 완전한 응고가 아니다.
본 개시물의 실시예에서, 방법은 도 5에 도시된 바와 같은, 제1 기판(12) 상에서 본딩 프레임(16)에 의해 둘러싸인 적층 영역(121) 상에 액상 접착제(18)를 코팅하는 단계를 더 포함한다. 돌출부(161) 사이의 간극(162)은 액상 접착제(18)의 오버플로우 부분을 수용하는데 이용되고, 액상 접착제(18)가 전자 장치의 외부로 오버플로우하는 것을 방지하는데 이용된다.
본 개시물의 실시예에서, 상기 방법은 제1 기판(12) 및 제2 기판(14)을 적층하는 단계를 더 포함한다. 액상 접착제(18)는 압력 하에 본딩 프레임(16)을 둘러싸고 본딩 프레임 쪽을 향하도록 확산된다. 본딩 프레임(16)에 인접한 돌출부(161) 사이의 간극(162)은, 액상 접착제(18)가 오버플로우 없이 제1 기판(12)의 적층 영역(121)과 본딩 프레임(16)의 간극(162)에 고정되도록 그리고 공기 분자들이 동시에 간극(162)으로부터 빼내질 수 있도록, 더 작은 탄성을 갖는다.
또한, 방법은 액상 접착제(18)에 의해 제1 기판(12)에 제2 기판(14)을 적층하는 단계를 더 포함한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 일단 제1 기판(12) 및 제2 기판(14)이 적층되면, 액상 접착제(18)는 자외선, 적외선 조사 또는 베이킹 및 유사한 방법에 의해 굳어지고, 동시에 본딩 프레임(16)은 완전하게 굳어져서, 도 4에 도시된 바와 같이 제1 기판(12) 및 제2 기판(14)의 적층 단계가 달성된다.
본 개시물의 이점은 기판을 적층하는 공정 동안에 접착제 오버플로우를 방지하기 위해 패턴화된 본딩 프레임을 형성하는 방법을 이용하는, 적층 구조물, 이 적층 구조물을 구비한 전자 장치, 및 전자 장치의 적층 방법을 제공하는 것이다. 그러므로, 접착제 스크레이핑 단계 및 접착제 세정 단계는 노동력과 재료 비용을 줄이기 위해 전체 적층 공정으로부터 생략될 수 있다.
본 개시물은 상기 설명된 실시예들을 언급하지만, 이것은 본 개시물의 범위를 제한하도록 의도된 것이 아니다. 본 개시물의 사상과 범위로부터 벗어나지 않고 설명된 실시예들에 대한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음이 당업자들에게 명백하다. 따라서, 본 개시물의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 한정된다.
12: 제1 기판
14: 제2 기판
16: 본딩 프레임
18: 액상 접착제
121: 적층 영역
161: 돌출부
162: 간극

Claims (14)

  1. 적층 구조물에 있어서,
    제1 기판의 주변 영역 상에 배치된 본딩 프레임을 포함하고, 상기 본딩 프레임의 표면은 복수의 돌출부를 포함하고, 각각의 두 개의 인접한 돌출부 사이에 액상 접착제의 오버플로우(overflow) 부분을 수용하기(contain) 위한 간극(interspace)이 제공되는 것인, 적층 구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판은 상기 본딩 프레임에 의해 둘러싸인 적층 영역을 더 포함하고, 상기 액상 접착제는 상기 제1 기판에 제2 기판을 적층하기 위한 액상 접착층을 형성하기 위하여 상기 적층 영역 위에 확산되는 것인, 적층 구조물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 적층 구조물은 터치 패널 또는 디스플레이 패널을 포함하는 전자 장치에 배치되는 것인, 적층 구조물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 등간격으로 연속적으로 정렬되는 것인, 적층 구조물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 돌출부는 톱니형이거나(indented) 또는 비드 체인형(bead chain-like) 구조물을 갖는 것인, 적층 구조물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 본딩 프레임은 탄성을 갖는 중합체 접착제(high polymer adhesive)인 것인, 적층 구조물.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 본딩 프레임은 접착제로 형성되는 것인, 적층 구조물.
  8. 적층 구조물을 구비한 전자 장치에 있어서,
    제1 기판;
    상기 제1 기판의 주변 영역 상에 배치된 본딩 프레임 ― 상기 본딩 프레임의 표면은 복수의 돌출부를 포함하고, 각각의 두 개의 인접한 돌출부 사이에 액상 접착제의 오버플로우(overflow) 부분을 수용하기(contain) 위한 간극(interspace)이 제공됨 ― ; 및
    상기 액상 접착제에 의해 상기 제1 기판과 적층된 제2 기판
    을 포함하는, 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전자 장치는 터치 패널이고, 상기 제1 기판은 터치 감지층(touch sensing layer)으로 형성된 터치 기판이고, 상기 제2 기판은 상기 터치 기판에 대응하는 커버인 것인, 전자 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 전자 장치는 디스플레이 패널이고, 상기 제1 기판은 광 필터링 기판이고, 상기 제2 기판은 박막 트랜지스터 기판이거나 또는 상기 광 필터링 기판에 대응하는 편광(polarizing) 기판인 것인, 전자 장치.
  11. 전자 장치의 적층 방법에 있어서,
    제1 기판의 주변 영역 상에 본딩 프레임을 배치하는 단계 ― 상기 본딩 프레임의 표면은 복수의 돌출부를 갖고, 각각의 두 개의 인접한 돌출부 사이에 간극(interspace)이 제공됨 ― ;
    상기 본딩 프레임에 의해 둘러싸인 적층 영역 상에 액상 접착제를 코팅하는 단계 ― 상기 간극은 상기 액상 접착제의 오버플로우(overflow) 부분을 수용함(contain) ― ; 및
    상기 제1 기판과 함께 제2 기판을 적층하는 단계
    를 포함하는, 전자 장치의 적층 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 적층하는 단계 이전에, 상기 본딩 프레임을 부분적으로 굳히는 단계;
    상기 적층하는 단계 이후에, 상기 본딩 프레임을 완전히 굳히는 단계; 및
    상기 액상 접착제를 동시에 굳히는 단계
    를 더 포함하는, 전자 장치의 적층 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 본딩 프레임 및 액상 접착제의 굳히는 단계는, 자외선, 적외선 방사(radiation) 또는 베이킹(baking) 공정을 포함하는 것인, 전자 장치의 적층 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 배치하는 단계는 프린팅 공정, 디스펜싱(dispensing) 공정, 분사(ejecting) 공정 및 화학적 에칭 공정을 포함하는 것인, 전자 장치의 적층 방법.
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