KR101539221B1 - 곡면 디스플레이 모듈 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 곡면 디스플레이 패널의 대형화가 쉬워지고, 오목 및 볼록 형태로 자유롭게 구현할 수 있는 곡면 디스플레이 모듈 및 그 제조방법에 관한 것으로, 제1기판과 제2기판의 두께가 감소되도록 외측의 일부를 각각 깎아내는 식각단계; 상기 식각단계를 통해 깍여진 제1기판과 제2기판의 외측에 편광판을 각각 부착시키는 편광판부착단계; 상기 편광판부착단계를 통해 제1기판 및 제2기판에 편광판이 부착되어 이루어진 패널부를 소정의 곡률로 표면이 형성된 지그에 밀착 고정시키는 고정단계 및 상기 고정단계를 통해 지그에 밀착 고정되어 상기 소정의 곡률을 가지는 패널부에 중앙부가 관통된 플렉시블한 재질의 프레임부를 접착시켜 상기 소정의 곡률이 유지되는 곡면 디스플레이 패널을 형성시키는 프레임접착단계를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 곡면 디스플레이 모듈 및 그 제조방법에 따르면, 플렉시블 한 재질이며 중앙부가 관통된 프레임이 일정 곡률이 유지된 상태로 평면 형태의 디스플레이 패널에 접착됨으로써 휘어진 형태가 유지되도록 하는 효과가 있다.

Description

곡면 디스플레이 모듈 및 그 제조방법{Curved Shape Display Module and Manufacturing Method thereof}

본 발명은 곡면 디스플레이 모듈 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 곡면 디스플레이 패널의 대형화가 쉬워지고, 오목 및 볼록 형태로 자유롭게 구현할 수 있는 곡면 디스플레이 모듈 및 그 제조방법에 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.

액정 패널의 서로 마주하도록 배치되는 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.

이러한 문제점을 해결하기 위해 종래의 액정 패널의 유리 기판 대신에 플레시블(flexible)한 재질의 기판을 채용하여 외력이 가해지는 경우에 휘어질 수 있도록 형성된 플렉시블 액정 패널이 개발되었다.

그러나 종래의 플렉시블 액정 패널은 제조 과정이 어렵고 제조 원가가 비싼 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1211371호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 플렉시블 한 재질이며 중앙부가 관통된 프레임이 일정 곡률이 유지된 상태로 평면 형태의 디스플레이 패널에 접착됨으로써 휘어진 형태가 유지되도록 하는 곡면 디스플레이 모듈 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 곡면 디스플레이 모듈 제조방법은, 제1기판과 제2기판의 두께가 미리 설정된 두께로 감소되도록 외측의 일부를 각각 깎아내는 식각단계; 상기 식각단계를 통해 깍여진 제1기판과 제2기판의 외측에 편광판을 각각 부착시키는 편광판부착단계; 상기 편광판부착단계를 통해 제1기판 및 제2기판에 편광판이 부착되어 이루어진 패널부를 소정의 곡률로 표면이 형성된 지그에 밀착 고정시키는 고정단계 및 상기 고정단계를 통해 지그에 밀착 고정되어 상기 소정의 곡률을 가지는 패널부에 중앙부가 관통된 플렉시블한 재질의 프레임부를 접착시켜 상기 소정의 곡률이 유지되는 곡면 디스플레이 패널을 형성시키는 프레임접착단계를 포함한다.

상기 프레임접착단계에서는 상기 패널부의 일측보다 프레임부의 일측이 더 길게 연장되도록 접착될 수 있다.

상기 프레임접착단계 이후에는 상기 프레임접착단계를 통해 이루어진 곡면 디스플레이 패널을 상기 지그로부터 분리시키는 분리단계를 포함할 수 있다.

상기 분리단계 이후에는 상기 프레임접착단계를 통해 이루어진 곡면 디스플레이 패널을 광원부에 결합시키는 결합단계를 포함할 수 있다.

상기 결합단계에서는 상기 프레임부의 일측 연장된 부분이 상기 광원부의 일측에 오목하게 형성된 끼움홈부에 삽입 결합되도록 하는 단계와, 프레임부의 타측이 상기 광원부의 타측에 체결수단으로 체결되는 단계를 포함할 수 있다.

상기 프레임접착단계에서는 상기 패널부와 프레임부를 접착시 양면 테잎, 상온 실리콘 또는 UV 경화재 중 하나 이상을 이용하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 프레임접착단계에서는 상기 프레임부의 재질로 철재류, 알루미늄, 폴리카보네이트 또는 아크릴 수지 중 어느 하나를 이용하는 단계를 포함할 수 있다.

그리고, 상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 곡면 디스플레이 모듈은, 곡면 디스플레이 모듈 제조방법에 의해 제조된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 곡면 디스플레이 모듈 및 그 제조방법에 따르면, 플렉시블 한 재질이며 중앙부가 관통된 프레임이 일정 곡률이 유지된 상태로 평면 형태의 디스플레이 패널에 접착됨으로써 휘어진 형태가 유지되도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 곡면 디스플레이 모듈을 도시한 사시도이며,
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 곡면 디스플레이 모듈의 단면도이며,
도 4 내지 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 곡면 디스플레이 패널의 제작 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며,
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 곡면 디스플레이 모듈의 제작 과정을 설명하기 위하여 도시한 플로우차트이며,
도 13 내지 도 15는 본 발명을 이루는 지그부의 다른 형태들을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 곡면 디스플레이 모듈을 도시한 사시도이며, 도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 곡면 디스플레이 모듈의 단면도이며, 도 4 내지 도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 곡면 디스플레이 패널의 제작 과정을 설명하기 위하여 도시한 예시도이며, 도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 곡면 디스플레이 모듈의 제작 과정을 설명하기 위하여 도시한 플로우차트이며, 도 13 내지 도 15는 본 발명을 이루는 지그부의 다른 형태들을 도시한 도면이다.

본 발명의 일실시예에 따른 곡면 디스플레이 모듈은 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 곡면 디스플레이 패널(100)과 광원부(Black Light Unit; 500)가 포함되어 구성되며, 상기 광원부(500)의 상면에 곡면 디스플레이 패널(100)이 안착 결합 되어 이루어진다.

상기 광원부(500)는 소정의 곡률을 가지는 곡면으로 구성되고, 상면에 일측에는 도 2에 도시한 바와 같이 상부로 돌출된 단턱부(530)가 형성되고, 상기 단턱부(530)에 수평 방향 내측으로 오목한 끼움홈부(570)가 형성된다.

상기 곡면 디스플레이 패널(100)은 패널부(110)와 프레임부(150)가 포함되어 구성되며, 패널부(110)의 하부에 프레임부(150)가 밀착되어 구비된다.

곡면 디스플레이 패널(100)도 상기 광원부(500)의 곡률과 동일한 곡률을 가지며 곡면 형태로 구비된다.

곡면 디스플레이 패널(100)은 패널부(110)의 일측보다 프레임부(150)의 일측이 더 길게 연장되도록 구비되며, 상기 곡면 디스플레이 패널(100)과 광원부(500)가 결합 될 때, 상기 프레임부(150)의 연장된 일측 부분이 상기 광원부(500)의 끼움홈부(570)로 삽입되어 결합된다.

프레임부(150)의 타측은 상기 광원부(500)의 타측과 체결수단(S)을 통해 고정 체결된다.

본 발명의 일실시예에 따른 곡면 디스플레이 모듈 제조방법은 통상의 서로 마주하는 기판을 포함하는 평면 형태의 디스플레이 패널을 이용하여 원하는 곡면 형태의 곡면 디스플레이 패널로 형성한 후 광원부에 결합시키는 것이다.

예를 들어, 서로 마주하는 기판 및 그 사이에 형성되는 액정 층을 포함하는 액정 디스플레이 패널을 이용하여 곡면 형태를 가지는 디스플레이 패널을 제조할 수 있다.

먼저, 통상의 평면 형태의 액정 디스플레이 패널을 이용하여 곡면 디스플레이 패널을 제조하는 방법에 대해서 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 곡면 디스플레이 패널(100)의 제조방법은 유리로 형성되며 서로 마주보고 있는 제1기판(111)과 제2기판(115), 그리고 이들 사이에 형성되어 있으며 두 기판(111, 115)에 대하여 수직 또는 수평으로 배향되어 있는 액정 분자를 포함하는 액정층(113)을 포함하는 평면 형태의 액정 디스플레이 패널(110)을 이용하여 원하는 곡면 형태의 패널부(110)를 제조한다.

이때 제1기판(111)은 박막 트랜지스터 기판(thin film transistor array panel)이라고도 불리며, 제2기판(115)은 컬러 필터 기판(color filter array panel)이라고 불리기도 한다.

한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 두 기판(111, 115)의 가장자리에는 두 기판(111, 115)을 결합시키기 위한 물질로 이루어지고 액정이 채워지는 공간을 형성하는 밀봉재가 배치될 수 있으며, 이러한 밀봉재에 의해 채워진 액정이 새는 것을 방지할 수 있다.

이하에서 첨부된 도 4 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 곡면 형태를 가지는 디스플레이 패널과 이를 이용한 곡면 디스플레이 모듈의 제조 방법을 단계적으로 설명한다.

먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 곡면 디스플레이 패널 제조방법은 제1기판(111)과 제2기판(115)의 두께가 미리 설정된 두께로 감소되도록 외측 일부를 각각 깎아내는 단계를 포함한다(S100).

도 4에 도시된 바와 같은 통상의 평면 형태의 액정 디스플레이 패널(110)의 제1기판(111)과 제2기판(115)의 외측면을 깎아냄으로써 도 5와 같은 형태가 되도록 한다.

이때 외측 일부를 깎아내는 단계에서 제1기판(111)과 제2기판(115)을 깎아내는 방법은 종래에 알려진 임의의 방법일 수 있다. 예를 들면, 기계적 연마 방식일 수도 있고 에칭(etching)액을 이용한 에칭 방식일 수도 있다.

또한 제1기판(111)과 제2기판(115)의 외측 일부를 깎아낼 때, 곡면 형태에서 휘어지지 않는 부분의 가장자리 부분은 깎아내지 않을 수 있다.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이 제1기판(111)과 제2기판(115)의 일측 및 타측 부분은 깎아내지 않을 수 있다.

이는 디스플레이 패널을 구동시키기 위한 드라이버 및 각종 회로 소자가 부착된 PCB(Printed Circuit Board)를 포함한 구동 회로부가 기판의 일측 또는 타측에 연결될 수 있기 때문이다.

또한 기판의 일측 및 타측을 깎아내지 않음으로써, 기판의 일측 및 타측 부분이 후속 공정에서 부착될 부재의 가이드 역할을 할 수 있고, 곡면 디스플레이 패널의 구조적 강도를 높이는 역할을 할 수 있다.

상기 외측 일부를 깎아내는 단계에서 미리 설정된 두께는 50 내지 150㎛에 속하는 값일 수 있다.

참고로 두께는 곡률 크기에 따라 조절을 해야 하며, 중, 소형일 경우 50㎛ 작거나 150㎛ 보다 클 경우 또는 대형일 경우 200㎛ 보다 작고 400㎛ 보다 크면 휘는 과정에서 부서지거나 잘 휘어지지 않는 문제점이 있다.

즉 제1기판(111)과 제2기판(115)의 깎아진 후의 두께는 중, 소형일 경우 50㎛ 내지 150㎛에 속하는 경우, 대형일 경우 200㎛ 내지 400㎛ 속하는 값으로 하는 것은 제1기판 과 제2기판이 부서지지 않으면서 휘어질 수 있도록 하기 위함이다.

이어서, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1기판(111)과 제2기판(115)의 깎아진 외측면에 제1편광판(polarizer; 117)과 제2편광판(119)을 각각 부착하는 단계를 포함한다(S200).

이때, 제1편광판(117) 및 제2편광판(119)은 제1기판(111) 및 제2기판(115)이 곡면 형상의 지그 또는 평면인 상태에서 부착될 수도 있다.

이어서, 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 제1기판(111) 및 제2기판(115)에 편광판(117, 119)이 부착되어 이루어진 패널부(110)를 소정의 곡률로 표면이 형성된 지그(Z)에 밀착 고정시킨다(S300).

지그(Z)의 표면은 소정의 곡률을 가지면서 가로 방향이며 상부로 볼록한 형태의 곡면으로 구비된다.

따라서, 지그(Z)에 상기 패널부(110)가 밀착 고정되면, 상기 패널부(110)도 지그(Z)에 형성된 곡률과 동일한 곡률을 가지면서 가로 방향이며 상부로 볼록한 형태의 곡면으로 형성된다.

이어서, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 지그(Z)에 고정된 패널부(110)의 상면에 중앙부가 관통된 프레임부(150)를 접착시킨다(S400).

상기 프레임부(150)는 금속판 등의 철재류, 알루미늄, 폴리카보네이트 또는 아크릴 수지(PMMA) 등의 플렉시블한 재질로 이루어지며 도 8에 도시한 바와 같이, 사각 형상으로써 테두리를 이루는 지지대부(151)와, 상기 지지대부(151) 사이로 관통구(153)가 형성되어 이루어진다.

미설명 부호 157은 후술하는 체결수단(S)이 체결되는 체결공이다.

상기 프레임부(150)를 지그(Z)에 고정된 패널부(110)의 상면에 접착시킬 때, 상기 프레임부(150)의 일측인 하부 지지대부(151)는 상기 패널부(110)의 일측인 하부보다 길게 연장되도록 접착된다.

상기 패널부(110)와 프레임부(150)를 접착시 양면 테잎, 상온 실리콘 또는 UV 경화재 등으로 접착시킬 수 있다.

상기 패널부(110)에 프레임부(150)가 접착되면, 상기 프레임부(150)도 지그(Z)에 형성된 곡률과 동일한 곡률을 가지면서 가로 방향이며 상부로 볼록한 형태의 곡면으로 형성된다.

이어서, 상기 프레임부(150)가 접착된 패널부(110)를 상기 지그(Z)로부터 분리시키면, 도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이 소정의 곡률이 유지되는 곡면 디스플레이 패널(100)이 형성된다.

이때, 곡면 디스플레이 패널(100)은 가로 방향이며 오목하게 곡률을 가지는 형태가 된다.

이어서, 패널부(110)와 프레임부(150)가 접착되어 이루어진 곡면 디스플레이 패널(100)을 광원부(500)에 안착시킨 후 결합시킨다(S500).

곡면 디스플레이 패널(100)을 광원부(500)에 결합시키는 방법은 상술한 바와 같이, 프레임부(150)의 일측 연장된 부분이 상기 광원부(500)의 일측에 오목하게 형성된 끼움홈부(570)에 삽입 결합되도록 하고, 프레임부(150)의 타측은 상기 광원부(500)의 타측에 체결수단(S)으로 체결시켜, 곡면 디스플레이 패널(100)을 광원부(500)에 고정시킬 수가 있다(S600).

여기서, 광원부(500)도 소정의 곡률을 가지는 곡면으로 형성되며, 상기 곡면 디스플레이 패널(100)이 상기 광원부(500)에 결합됨으로써, 상기 곡면 디스플레이 패널(100)의 곡률은 최종적으로 상기 광원부(500)에 형성된 곡률로 결정된다.

한편, 도 13 및 도 15에 도시한 바와 같이, 지그(Z)의 상면에 형성된 곡면의 형태를 달리하여, 곡면 디스플레이 패널(100)의 곡면 형태를 다양하게 구현할 수가 있다.

예를 들어, 도 13에 도시한 바와 같이 지그(Z)의 상면에 형성된 곡면을 가로 방향이며 하부로 오목하게 형성하면, 이러한 지그(Z)를 통해 형성되는 곡면 디스플레이 패널(100)은 가로방향이며 볼록한 형태의 곡면으로 구현될 수 있다.

도 14에 도시한 바와 같이 지그(Z)의 상면에 형성된 곡면을 세로 방향이며 상부로 볼록하게 형성하면, 이러한 지그(Z)를 통해 형성되는 곡면 디스플레이 패널(100)은 세로 방향이며 오목한 형태의 곡면으로 구현될 수 있다.

도 15에 도시한 바와 같이 지그(Z)의 상면에 형성된 곡면을 세로 방향이며 하부로 오목하게 형성하면, 이러한 지그(Z)를 통해 형성되는 곡면 디스플레이 패널(100)은 세로 방향이며 볼록한 형태의 곡면으로 구현될 수 있다.

이런식으로 지그(Z)의 형태를 다양하게 함으로써, 곡면 디스플레이 패널(100)의 곡면 형태를 가로 및 세로 방향으로 오목하게 또는 볼록하게 하는 등 다양하게 구현할 수 있다.

곡면 디스플레이 패널(100)에 따라 광원부(500)도 다양한 형태의 곡면을 가지도록 구현함으로써, 결과적으로 다양한 형태의 곡면을 가지는 곡면 디스플레이 모듈을 구현할 수가 있다

이상의 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 제시하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

100: 곡면 디스플레이 패널 110: 패널부
111: 제1기판 115: 제2기판
117, 119: 편광판 150: 프레임부
Z: 지그

Claims (8)

1. 제1기판과 제2기판의 두께가 미리 설정된 두께로 감소되도록 외측의 일부를 각각 깎아내는 식각단계;
   상기 식각단계를 통해 깍여진 제1기판과 제2기판의 외측에 편광판을 각각 부착시키는 편광판부착단계;
   상기 편광판부착단계를 통해 제1기판 및 제2기판에 편광판이 부착되어 이루어진 패널부를 소정의 곡률로 표면이 형성된 지그에 밀착 고정시키는 고정단계;
   상기 고정단계를 통해 지그에 밀착 고정되어 상기 소정의 곡률을 가지는 패널부의 상면에 중앙부가 관통되고 소정의 곡률이 유지되는 플렉시블한 재질의 프레임부를 접착제로 접착시킨 후 상기 지그를 분리하는 경우에도 상기 패널부를 상기 소정의 곡률로 유지시키는 프레임접착단계;
   상기 프레임 접착단계는 광원부와 체결되는 체결공을 타측에 구비한 프레임부를 패널부의 상면인 광원부의 결합면에 접착하되, 상기 패널부의 일측보다 프레임부의 일측이 더 길게 연장되도록 접착하며,
   상기 프레임접착단계 이후에는 상기 프레임접착단계를 통해 이루어진 패널부의 상면에 프레임부가 밀착되어 구비된 곡면 디스플레이 패널을 상기 지그로부터 분리시키는 분리단계; 및
   상기 분리단계 이후에는 상기 프레임접착단계를 통해 이루어진 곡면 디스플레이 패널을 광원부의 상면에 안착 결합시키는 결합단계를 더 포함하며,
   상기 프레임부의 일측 연장된 부분을 상기 광원부의 일측에 오목하게 형성된 끼움홈부에 삽입 결합되도록 한 다음에 끼움홈부에 삽입된 프레임부가 광원부로부터 분리되지 않도록 프레임부의 타측에 구비된 체결공을 통해 상기 광원부의 타측을 체결수단으로 체결하는 것을 특징으로 하는 곡면 디스플레이 모듈 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서, 상기 프레임접착단계에서는
   상기 패널부와 프레임부를 접착시 양면 테잎, 상온 실리콘 또는 UV 경화재 중 하나 이상을 이용하는 단계를 포함하는 곡면 디스플레이 모듈 제조방법.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 프레임접착단계에서는
   상기 프레임부의 재질로 철재류, 알루미늄, 폴리카보네이트 또는 아크릴 수지 중 어느 하나를 이용하는 단계를 포함하는 곡면 디스플레이 모듈 제조방법.
8. 삭제

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