KR101499452B1 - 커버 글래스 합착 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디스플레이 패널 또는 커버 글래스의 블랙매트릭스 패턴 중 중앙 부분에 자외선 통과 영역을 형성하고 이를 통하여 가경화용 자외선을 조사하여 합착용 레진의 확산 속도 및 형태를 제어할 수 있는 커버 글래스 합착방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 커버 글래스 합착 방법은, 디스플레이 패널과 커버 글래스를 합착하는 방법에 있어서, 1) 상기 디스플레이 패널 또는 커버 글래스의 블랙매트릭스 패턴의 중앙 부분에 자외선이 통과할 수 있는 자외선 통과 영역을 형성하는 단계; 2) 상기 디스플레이 패널 또는 커버 글래스의 상면에 합착용 레진을 분사하는 단계; 3) 상기 합착용 레진이 분사된 디스플레이 패널의 상측에 커버 글래스를 덮고 가압하는 단계; 또는 상기 합착용 레진이 분사된 커버 글래스를 뒤집어 디스플레이 패널의 상측에 커버 글래스를 덮고 가압하는 단계; 4) 상기 디스플레이 패널 하측에서 상측 방향으로 상기 자외선 통과 영역을 통하여 가경화용 자외선을 조사하여 합착용 레진의 퍼짐 속도를 제어하면서 상기 합착용 레진을 확산시키는 단계; 또는 상기 커버 글래스 상측에서 하측 방향으로 상기 자외선 통과 영역을 통하여 가경화용 자외선을 조사하여 합착용 레진의 퍼짐 속도를 제어하면서 상기 합착용 레진을 확산시키는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

커버 글래스 합착 방법{THE METHOD FOR ATTACHING THE COVER-GLASS}

본 발명은 커버 글래스 합착 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 디스플레이 패널의 블랙매트릭스 패턴 중 중앙 부분에 자외선 통과 영역을 형성하고 이를 통하여 가경화용 자외선을 조사하여 합착용 레진의 확산 속도 및 형태를 제어할 수 있는 커버 글래스 합착방법에 관한 것이다.

최근에는 사용의 편리성 때문에, 휴대폰, 태블릿 PC, 노트북 등 모바일 통신 기기와 내비게이션 등의 전자 기기에서 터치스크린 패널(Touch Screen Panel)을 널리 사용하고 있다.

일반적으로 터치스크린은 디스플레이 패널과 함께 사용되는데, 최근에는 디스플레이 패널의 전면에 설치되는 윈도우 글래스에 터치스크린 기능이 내장되거나 필름 형태의 터치 스크린을 디스플레이 패널의 전면에 부착하거는 구조 또는 디스플레이 패널 내부 등에 터치 스크린 패턴이 내재되는 구조 등이 구현되고 있다.

특히, 최근에는 터치스크린 패널 또는 터치스크린 기능이 내장된 디스플레이 패널 표면의 내구성 확보 및 보호를 위하여 강화유리로 이루어진 윈도우 글래스(window glass) 또는 커버 글래스(cover glass)를 터치스크린 패널 전면에 설치하는 구조가 많이 사용되고 있다.

따라서 이러한 구조의 터치스크린 패널의 제조 과정에서는 커버 글래스를 터치스크린 패널 전면에 안정적으로 접착하는 과정을 필연적으로 수행하게 된다. 커버 글래스를 터치스크린 패널 전면에 접착하는 방법 중에는 상기 터치스크린 패널 전면에 합착용 레진을 도포하고 그 상부에 커버 글래스를 밀착시킨 상태에서 자외선을 조사하여 터치스크린 패널과 커버 글래스를 접착하는 방법이 널리 사용되고 있다.

레진을 이용한 패널 합착 공정에서는 패널 또는 커버 글래스 전면에 합착용 레진을 일정한 형태로 도포하기 전에, 레진이 도포될 영역을 미리 확정하고 이후에 도포된 합착용 레진이 그 영역을 벗어나지 않도록 한정하는 일종의 댐을 형성하는 직사각형 형상의 댐라인이 패널 또는 커버 글래스 표면에 형성하는 방법이 있다.

그런데 이러한 댐라인을 형성하는 방법은 공정 자체가 복잡하고 불량이 많이 발생하는 문제점이 있다. 따라서 최근에는 댐라인을 형성하지 않고, 패널과 커버 글래스의 측면에서 자외선을 조사하여 상기 패널 가장자리로 퍼져 나오는 합착용 레진을 경화시켜 레진 자체가 상기 패널 외부로 밀려나오지 않게 하면서 합착하는 공법이 소개되고 있다. 이 공법을 간단하게 설명하면 아래와 같다.

먼저 도 1에 도시된 바와 같이, 패널(P) 또는 커버 글래스에 일정한 형태로 합착용 레진(R)을 도포한 후에 패널과 커버 글래스를 합착한다. 그러면 상기 패널과 커버 글래스 사이에서 합착용 레진(R)이 눌려서 도 2에 도시된 바와 같이, 퍼지지 시작한다.

계속하여 패널과 커버 글래스에 압력을 가하면 도 3에 도시된 바와 같이, 합착용 레진(R)이 패널(P) 또는 커버 글래스의 가장자리까지 밀려나온다. 이때, 합착용 레진(R)은 패널(P) 또는 커버 글래스의 모든 가장자리에 동일하게 퍼져나오지 않고, 도 4에 도시된 바와 같이, 특정 부분(A)은 합착용 레진(R)이 먼저 퍼져서 가장자리에 도달하고, 또 다른 특정 부분(B)은 합착용 레진(R)이 늦게 도달하는 형태를 취한다.

그런데 이렇게 합착용 레진(R)이 서로 다른 속도로 패널(P) 또는 커버 글래스의 가장자리에 도달하게 되면, 먼저 가장자리에 도달하는 레진(R) 부분이 측면 UV 경화 과정에서 퍼짐 속도가 빠르거나 도달한 양이 많을 경우 상기 패널(P) 또는 커버 글래스의 가장자리를 벗어날 정도로 퍼질 수 있다.

이렇게 합착용 레진(R)이 패널(P) 또는 커버 글래스를 벗어나서 경화되는 경우에는, 주변 오염이나 패널 외부에서 경화된 부분이 패널이나 커버 글래스 등 후속되는 조립 과정에서 크기가 커져서 조립이 안되거나 FPCB 등의 부품을 오염시키거나 분리 또는 변형을 일으키는 등 불량의 원인이 되는 치명적인 문제점을 발생시킨다. 따라서 합착용 레진(R)이 패널(P)과 커버 글래스 사이에서 퍼지는 과정에서, 패널 또는 커버 글래스의 가장자리에 거의 균일한 속도로 도달하도록 하여 UV 경화 영역을 거치면서 경화가 될 수 있도록 제어할 수 있는 기술의 개발이 절실하게 요구되고 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 디스플레이 패널의 블랙매트릭스 패턴 중 중앙 부분에 자외선 통과 영역을 형성하고 이를 통하여 가경화용 자외선을 조사하면서 커버 글래스를 합착함으로써, 합착용 레진의 확산 속도 및 형태를 제어할 수 있는 커버 글래스 합착방법을 제공하는 것이다.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 커버 글래스 합착 방법은, 디스플레이 패널과 커버 글래스를 합착하는 방법에 있어서, 1) 상기 디스플레이 패널의 블랙매트릭스 패턴의 중앙 부분에 자외선이 통과할 수 있는 자외선 통과 영역을 형성하는 단계; 2) 상기 디스플레이 패널의 상면에 합착용 레진을 분사하는 단계; 3) 상기 합착용 레진이 분사된 디스플레이 패널의 상측에 커버 글래스를 덮고 가압하는 단계; 4) 상기 디스플레에 패널 하측에서 상측 방향으로 상기 자외선 통과 영역을 통하여 가경화용 자외선을 조사하여 합착용 레진의 퍼짐 속도를 제어하면서 상기 합착용 레진을 확산시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 1) 단계에서는, 상기 자외선 통과 영역을 연속적으로 형성하거나 단속적으로 형성하는 것이 바람직하다.

또한 본 발명의 상기 4) 단계에서는, 상기 가경화용 자외선을 합착용 레진의 퍼짐 속도가 빠른 영역에만 조사하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 합착되는 디스플레이 패널의 블랙매트릭스 패턴 중에 자외선 통과 영역을 형성하고, 이 자외선 통과 영역을 이용하여 합착 과정에서 디스플레이 패널 및 커버 글래스 가장자리 방향으로 확산되는 합착용 레진의 확산 속도를 둔화시켜 디스플레이 패널의 모든 부분에 대하여 균일하게 합착용 레진이 확산됨과 동시에 합착용 레진이 디스플레이 패널의 측면 방향으로 흘러넘치는 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1 내지 도 4는 종래의 패널과 커버 글래스 합착 과정을 도시하는 도면들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 패널의 구조를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 패널의 구조를 도시하는 도면이다 .
도 7 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 글래스 합착 방법의 과정을 도시하는 도면들이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다.

먼저 디스플레이 패널(P)을 준비하는 단계가 진행된다. 이 단계에서는, 상기 디스플레이 패널(P)의 블랙매트릭스(BM) 패턴의 중앙 부분에 자외선이 통과할 수 있는 자외선 통과 영역(TM)을 형성하는 것이다. 여기에서 자외선 통과 영역이라 함은, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이 패널(P)의 가장자리에 띠 형태로 형성되는 블랙매트릭스(BM) 패턴 중에 자외선이 통과할 수 있는 투명하게 형성되는 띠 형태의 영역을 말한다. 이 자외선 통과 영역(TM)을 통해 후술하는 가경화용 자외선이 합착용 레진(R)에 조사되는 것이다.

본 실시예에서 상기 자외선 통과 영역(TM)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이 패널(P)의 블랙매트릭스 패턴 전체에 대하여 연속적으로 형성될 수도 있지만, 도 6에 도시된 바와 같이, 자외선 통과 영역(TM')의 길이 방향에 대하여 단속적으로 형성될 수도 있다. 이렇게 단속적으로 형성되는 경우에는, 합착용 레진(R)의 퍼짐 패턴을 분석하여 합착용 레진이 먼저 퍼져 나오는 부분에는 자외선 통과 영역(TM')을 형성하고, 합착용 레진이 늦게 퍼져 나오는 부분에는 자외선 통과 영역을 형성하지 않는 형태를 가질 수 있다.

또한 본 실시예에서 상기 자외선 통과 영역은, 상기 디스플레이 패널의 블랙매트릭스 패턴 일면 또는 그 이상의 면이나 방향으로 투명 또는 불투명 또는 상기 블랙매트릭스 패턴과 동일한 색상이지만 자외선이 통과할 수 있는 물질로 형성될 수 있다. 이때 상기 자외선 통과 영역은, 상기 블랙매트릭스 패턴의 폭 방향으로 1개 또는 그 이상의 겹으로 형성되어 상기 디스플레이 패널의 블랙매트릭스 패턴 폭 내에 자외선 통과영역이 설계되는 것이 바람직하다.

한편 본 실시예에서 상기 디스플레이 패널의 블랙매트릭스 패턴을, 최소 1층은 자외선이 통과할 수 없는 흑색 계열의 물질로 형성하고, 다른 최소 1층은 자외선이 통과할 수 있는 물질로 형성되는 다수층으로 구성할 수도 있다. 이때 상기 자외선 통과 영역은 상기 자외선이 통과할 수 없는 흑색 계열의 물질에 형성되는 것이 바람직하다. 따라서 이 경우에는 자외선 통과 영역이 디스플레이 패널 상에서 육안으로 확인되지 않는 형태를 가지게 되고, 자외선이 통과할 수 있는 광학적 구조만을 가지게 된다.

다음으로는 상기 디스플레이 패널(P)의 상면에 합착용 레진(R)을 분사하는 단계가 진행된다. 물론 필요에 따라서는 상기 디스플레이 패널(P)이 아니라 커버 글래스(G)에 합착용 레진(R)이 분사될 수도 있을 것이다. 그리고 상기 디스플레이 패널(P)에 합착용 레진(R)이 분사되는 형태도 패널의 크기나 형태 등에 따라 다양하게 변화될 수 있을 것이다.

다음으로는 상기 합착용 레진(R)이 분사된 디스플레이 패널(P)의 상측에 커버 글래스(G)를 덮고 가압하는 단계가 진행된다. 이 단계에서는 상기 커버 글래스(G)를 흡착 지그(도면에 미도시)에 흡착하여 장착한 후에, 상기 흡착 지그 자체를 하측으로 이동시키면서 상기 합착용 레진(R)이 분사되어 있는 디스플레이 패널(P)에 접근시켜 접촉되도록 하며, 서서히 가압하여 합착용 레진(R)이 디스플레이 패널(P)과 커버 글래스(G) 사이에서 균일하게 확산되도록 한다.

이때 상기 디스플레이 패널(P)과 커버 글래스(G) 사이 간격이 모든 부분에 대해서 일정하게 유지되는 간격 균일성(uniformity)을 확보하면서 가압하는 것이 매우 중요하다. 간격 균일성이 확보되어야만, 합착된 기판의 모든 부분에 대하여 동일한 광학적 특성 또는 디스플레이 특성을 확보할 수 있으며, 불량 발생을 방지할 수 있기 때문이다.

다음으로는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레에 패널(P) 하측에 가경화용 자외선 조사부를 설치하고, 패널의 하측에서 상측 방향으로 상기 자외선 통과 영역(TM)을 통하여 가경화용 자외선을 조사하여 합착용 레진(R)의 퍼짐 속도를 제어하면서 상기 합착용 레진을 확산시키는 단계가 진행된다.

즉, 전 단계에서 커버 글래스(G)를 하측으로 가압하면서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이 패널(P)과 커버 글래스(G) 사이에 분사되어 있다가 확산되기 시작하는 합착용 레진(R)에 대하여 하측에서 상측 방향으로 가경화용 자외선을 조사하여 퍼짐 속도를 제어하면서 합착용 레진(R)이 균일하게 퍼지도록 하는 것이다.

이때 상기 가경화용 자외선은 도 7, 8에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이 패널(P)의 블랙매트릭스(BM) 패턴 중에 형성되어 있는 자외선 통과 영역(TM)에 조사된다. 그러면 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 합착용 레진(R)이 상기 자외선 통과 영역(TM)을 통과하면서 자외선에 노출되어 가경화되고, 확산속도가 둔화되는 것이다.

한편 본 단계에서는 상기 가경화용 자외선을 모든 자외선 통과 영역(TM)에 대하여 동일하게 조사할 수도 있지만, 합착용 레진(R)의 확산 패턴을 분석하여 합착용 레진의 퍼짐 속도가 빠른 영역에만 조사하고, 퍼짐 속도가 느린 영역에는 조사하지 않을 수도 있다.

그리고 나서 도 9에 도시된 바와 같이, 가경화되어 속도가 느려진 합착용 레진(R')이 계속 확산되어 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 디스플레이 패널(P)의 가장자리까지 확산되면 측면 경화용 조사부에 의하여 조사되는 자외선에 의하여 가경화된 합착용 레진(R')이 완전히 경화되어 더이상 확산되거나 흘러넘치지 않는다.

이상에서는 자외선 통과 영역인 디스플레이 패널의 블랙매트릭스 패턴에 형성되는 것으로 설명하였지만, 자외선 통과 영역은 디스플레이 패널 뿐만아니라 커버 글래스의 블랙매트릭스 패턴에 형성될 수도 있다. 이렇게 커버 글래스에 자외선 통과 영역이 형성되는 경우에도, 디스플레이 패널의 블랙매트릭스 패턴에 형성되는 경우와 마찬가지로 다양하게 변화되어 형성될 수 있다.

P : 디스플레이 패널 R : 합착용 레진
G : 커버 글래스 BM : 블랙매트릭스
TM : 자외선 통과 영역 110 : 가경화용 조사부
120 : 측면 경화용 조사부

Claims (5)

1. 디스플레이 패널과 커버 글래스를 합착하는 방법에 있어서,
   1) 상기 디스플레이 패널의 블랙매트릭스 패턴의 일면 또는 그 이상의 면이나 방향으로 블랙매트릭스 패턴 폭 내부 일 부분에 자외선이 통과할 수 있는 자외선 통과 영역을 형성하는 단계;
   2) 상기 디스플레이 패널이나 커버 글래스의 상면에 합착용 레진을 분사하는 단계;
   3) 상기 합착용 레진이 분사된 디스플레이 패널의 상측에 커버 글래스를 덮고 가압하는 단계;
   4) 상기 디스플레이 패널 하측에서 상측 방향으로 상기 자외선 통과 영역을 통하여 가경화용 자외선을 조사하여 합착용 레진의 퍼짐 속도를 제어하면서 상기 합착용 레진을 확산시키는 단계;를 포함하며,
   상기 자외선 통과 영역은,
   상기 디스플레이 패널의 블랙매트릭스 패턴 길이 방향으로 연속 또는 단속적으로 형성되도록 상기 자외선 통과영역을 설계하는 것을 특징으로 하는 커버 글래스 합착 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 자외선 통과 영역은,
   상기 디스플레이 패널의 블랙매트릭스 패턴 일면 또는 그 이상의 면이나 방향으로 디스플레이 패널의 투명한 영역을 남겨 놓고 블랙매트릭스 패턴을 만들어 이용하거나 또는 자외선 통과 가능한 불투명한 영역을 형성하거나 또는 상기 블랙매트릭스 패턴과 동일한 색상이지만 자외선이 통과할 수 있는 물질로 형성되고,
   상기 블랙매트릭스 패턴과 동일한 색상으로 형성할 경우 상기 블랙매트릭스 패턴의 폭 방향으로 1개 또는 그 이상의 겹으로 형성되어 상기 디스플레이 패널의 블랙매트릭스 패턴 폭 내에 자외선 통과영역이 설계되는 것을 특징으로 하는 커버 글래스 합착 방법.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 디스플레이 패널의 블랙매트릭스 패턴에서, 상기 자외선 통과 영역은 상기 디스플레이 패널의 블랙매트릭스 패턴 중앙 부분에 최소 1층 이상의 자외선이 통과할 수 있는 흑색 계열의 물질로 형성하고, 자외선 차단 영역은 최소 1층 이상의 자외선이 통과할 수 없는 물질로 형성되도록 구성하되,
   상기 자외선 통과 영역은 상기 자외선이 통과할 수 없는 흑색 계열의 물질에 형성되는 것을 특징으로 하는 커버 글래스 합착 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 4) 단계에서는,
   상기 자외선 통과영역을 전체적으로 형성하여 상기 가경화용 자외선을 조사하거나 또는 상기 가경화용 자외선을 합착용 레진의 퍼짐 속도가 빠른 영역에만 조사하는 것을 특징으로 하는 커버 글래스 합착 방법.

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