KR101927001B1 - 투명 보호시트를 구비한 led 디스플레이 장치의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치는,
제 1면과 이의 대향 면인 제 2면을 구비한 베이스기판;
상기 베이스기판의 제 1면에 적층되는 것으로, 복수개의 LED 소자가 복수의 행과 열로 이루어진 매트릭스 상에 연재된 화소부;
투명 재질로서 상기 화소부의 상면에 적층되며, 상기 매트릭스에 대응되도록 관통 형성된 복수개의 관통홀 및, 상기 관통홀의 상면을 커버하는 커버부재를 포함하는 보호시트;
상기 베이스기판의 제 2면에 적층되는 보조시트;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
제 1면과 이의 대향 면인 제 2면을 구비한 베이스기판;
상기 베이스기판의 제 1면에 적층되는 것으로, 복수개의 LED 소자가 복수의 행과 열로 이루어진 매트릭스 상에 연재된 화소부;
투명 재질로서 상기 화소부의 상면에 적층되며, 상기 매트릭스에 대응되도록 관통 형성된 복수개의 관통홀 및, 상기 관통홀의 상면을 커버하는 커버부재를 포함하는 보호시트;
상기 베이스기판의 제 2면에 적층되는 보조시트;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 투명 LED 디스플레이의 상면 및 하면에 하드 재질의 투명성 보호시트를 부착함으로써 방수성과 더불어 내구성을 강화시킨, 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 엘이디(LED; Light Emitting Diode)는 화합물 반도체 단자에 전류를 흘려서 P-N 접합 부근이나 활성층에서 전자와 홀의 결합에 의해 빛을 방출하는 소자로서, 수은을 사용하지 않아 친환경적이고, 고체 디바이스이어서 장수명일 뿐만 아니라, 소비 전력이 현격히 낮아 새로운 광원으로 근래에 크게 주목받고 있다.
그 중 백색광을 방출하는 백색 엘이디는 LCD-TV용 백라이트, 자동차 헤드램프, 일반 조명 등으로 실용화되고 있으며, 기존의 백열등과 형광등을 대체하는 조명으로 사용되는 등, 그 용도가 점차 확대되고 있다.
근래에는 이와 같은 엘이디로 면 광원 형태의 엘이디 모듈을 제작하여, 실외의 간판이나 조명장치에 사용하기도 하는데, 이렇게 실외에 사용되는 경우 반도체인 엘이디에 수분이 접촉되지 않도록 방수를 구현하는 것이 중요하다.
대한민국 등록특허 제1093653호에는 폴리염화비닐 필름으로 구현된 톱 필름을 이용하여 엘이디 모듈에 대한 방수를 구현하는 기술이 개시되어 있다.
이와 같은 종래기술에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 종래의 엘이디 모듈은, 모듈기판(10) 상에 복수의 엘이디(20)를 실장하고, 톱 필름(30)을 복수의 엘이디(20)의 요철 형상에 밀착시켜 설치함으로써, 복수의 엘이디(20)에 대한 방수를 구현한다. 해당 등록특허에는 이러한 톱 필름(30)에 대해 폴리염화비닐(PVC), 폴리스티렌(PS), 폴리에스테르(PE), 아크릴로 니트릴 부타디엔 스티렌(ABS)을 적용할 수 있다고 기재되어 있다.
하지만 최근에는 점점 더 많은 빛을 방출할 수 있는 고휘도의 엘이디가 개발되고 있고, 이 같은 고휘도의 엘이디는 발열량도 많다. 그러나 종래의 엘이디 모듈의 톱 필름(30)으로 적용되는 폴리염화비닐 필름은, 밀착성은 양호하지만 내열성이 약해서, 고휘도 엘이디에서 방출되는 열로 인해 온도가 60℃만 초과하더라도 변형 및 손상되므로 고휘도의 엘이디를 감싸는 용도로는 사용할 수 없는 문제점이 있다.
이를 보완하여 고휘도 엘이디를 구비한 엘이디 모듈에 적용할 수 있도록, 톱 필름(30)을 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 같은 내열성 수지로 이루어진 필름으로 구비할 수 있으나, 이러한 내열성 수지는 일반적으로 밀착성이 떨어지며, LED 디스플레이 장치를 충분히 보호할 수 없다는 한계성을 가진다.
따라서 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 투명 LED 디스플레이의 상면 및 하면에 하드 재질의 투명성 보호시트를 부착함으로써 방수성과 더불어 내구성을 강화한, 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치 및 이의 제조방법을 개발할 필요성이 대두되는 실정이다.
본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 투명 LED 디스플레이의 상면 및 하면에 하드 재질의 투명성 보호시트를 부착함으로써 방수성과 더불어 내구성을 강화한, 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 방수성 및 내구성 강화와 더불어 발생하는 LED 디스플레이의 광원에 대한 전달성을 높일 수 있도록 하는 보호시트의 구성을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치의 제조에 있어 난반사를 억제하고 디스플레이 장치에 대한 내구성을 높일 수 있는 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치의 제조방법을 구성하는 것이다.
본 발명의 추가 목적은, 난반사 억제를 위한 신규 물질 구성 뿐 아니라 LED 개별 소자를 보호하기 위한 커버부재에 처리되는 별도의 공정을 더 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치 및 이의 제조방법은, 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치로서, 제 1면과 이의 대향 면인 제 2면을 구비한 베이스기판; 상기 베이스기판의 제 1면에 적층되는 것으로, 복수개의 LED 소자가 복수의 행과 열로 이루어진 매트릭스 상에 연재된 화소부; 투명 재질로서 상기 화소부의 상면에 적층되며, 상기 매트릭스에 대응되도록 관통 형성된 복수개의 관통홀 및, 상기 관통홀의 상면을 커버하는 커버부재를 포함하는 보호시트; 상기 베이스기판의 제 2면에 적층되는 보조시트;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
나아가, 상기 보호시트 및 상기 보조시트는, 투명 아크릴계 수지로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 보호시트는, 상기 관통홀의 내주면 둘레를 따라 구비되는 것으로서, 점착성 아크릴계 수지 재질의 점착필름을 더 구비하며, 상기 커버부재는, 상기 관통홀의 상면을 커버하는 보호파트 및, 상기 커버파트의 둘레를 따라 돌출 형성되어 상기 관통홀에 끼움 결합되는 끼움파트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 보호파트는, 상기 LED 소자와 마주보는 면을 따라 반사방지제가 코팅 처리된 코팅면을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치 및 이의 제조방법은,
1) 투명 LED 디스플레이의 상면 및 하면에 하드 재질의 투명성 보호시트를 부착함으로써 방수성과 더불어 내구성을 강화한, 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치를 제공하고,
2) 방수성 및 내구성 강화와 더불어 발생하는 LED 디스플레이의 광원에 대한 전달성을 높일 수 있도록 하는 보호시트의 구성을 더 제공하며,
3) 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치의 제조에 있어 난반사를 억제하고 디스플레이 장치에 대한 내구성을 높일 수 있는 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치의 제조방법을 제공할 뿐 아니라,
4) 난반사 억제를 위한 신규 물질 구성 뿐 아니라 LED 개별 소자를 보호하기 위한 커버부재에 처리되는 별도의 공정을 더 제공한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치의 일 실시예를 도시한 개념도.
도 2는 본 발명의 보호시트 및 커버부재를 확대 도시한 개념도.
도 3은 본 발명의 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치의 다른 실시예를 도시한 개념도.
도 4는 본 발명의 점착필름이 구비된 보호시트 및 코팅면이 구비된 커버부재를 도시한 개념도.
도 2는 본 발명의 보호시트 및 커버부재를 확대 도시한 개념도.
도 3은 본 발명의 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치의 다른 실시예를 도시한 개념도.
도 4는 본 발명의 점착필름이 구비된 보호시트 및 코팅면이 구비된 커버부재를 도시한 개념도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.
도 1은 본 발명의 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치의 일 실시예를 도시한 개념도이며, 도 2는 본 발명의 보호시트(200) 및 커버부재(210)를 확대 도시한 개념도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치는, 기본적으로 베이스기판(100), 화소부(130), 보호시트(200), 보조시트(300)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
베이스기판(100)은 예를 들어 평면상으로 된 기판이다. 이 때 베이스기판(100)의 형상은 직사각형, 원형, 타원형 등이며, 이 때 형상을 특정 형태로 한정짓지는 않는다. 예를 들어 베이스기판(100)의 형상은 본 발명의 LED 디스플레이가 설치될 위치 등을 고려한 임의의 형상일 수 있다. 이러한 베이스기판(100)은 제 1면(110)과 이의 대향 면인 제 2면(120)을 구비하고 있으며, 본 발명의 LED 디스플레이 장치에 있어서는 그 양 면이 모두 사용될 수 있다.
베이스기판(100)은 고내열성의 재질이며, 이 때 고내열성이라 함은 베이스기판(100)의 온도가 160℃ 인근에 도달하더라도 베이스기판(100)이 변질되지 않으며, 베이스기판(100)을 통해 제조된 LED 디스플레이 장치가 정상 동작한다는 것을 뜻한다.
더불어 본 발명의 베이스기판(100)은 바람직하게는 가요성을 지닌 투명 플렉서블 재질일 수 있으며, 예를 들어 폴리염산비페닐(Poly Chlorinated Biphenyl, PCB), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Poly Ethylene Terephthalate, PET), 폴리이미드(Polyimide, PI)와 같은 수지로 구성될 수 있다.
베이스기판(100)의 제 1면(110)에는 화소부(130)가 실장 처리된다. 화소부(130)는 복수개의 LED 소자(131)가 행과 열로 이루어진 매트릭스 상에 연재되어 있는 형태이다. 이 때 LED 소자(131)는 여러 가지 색을 발생시킬 수 있다. 구체적으로 LED 소자(131)는 적색을 발생시키는 R 소자와, 녹색을 발생시키는 G 소자, 청색을 발생시키는 B 소자로 구성될 수 있다. 더불어 본 발명의 LED 소자(131)에는 이러한 색들과 다른 색을 발생시키는 소자가 이용될 수 있음은 물론이다.
보호시트(200)는 투명 재질로서 화소부(130)의 상면에 적층되며, 바람직하게는 투명한 하드 재질의 수지로 형성되어 본 발명의 LED 디스플레이 장치의 내구성을 보완할 수 있도록 한다. 바람직하게 상기 보호시트(200)는 기본적으로 투명성을 보장하여 LED 소자(131)에서 발생한 빛의 휘도를 저하시키지 않아야 하는데, 이를 위해 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리에테르이미드(PEI) 등의 재질로 이루어질 수도 있으나, 충분한 내구성을 함께 제공하기 위해서는 투명한 아크릴계 수지로 이루어진 것을 특징으로 한다.
더불어 보호시트(200)의 표면에서는 상기 매트릭스에 대응되도록 복수개의 관통홀(201)이 관통 형성되어 있어 화소부(130)를 구성하는 LED 소자(131)가 관통홀(201)에 수용된 형상을 갖게 되는 것이며, 이 때 관통홀(201)의 개방된 상면은 커버부재(210)를 통해 커버되어 있다. 이러한 커버부재(210) 역시 바람직하게는 투명한 아크릴계 수지, 즉 하드 재질의 수지로 이루어진 것을 특징으로 하나, 커버부재(210)의 경우 보호시트(200)보다 그 두께가 얇게 구성되어 LED 소자(131)에서 발생한 빛을 외부로 원활히 발산할 수 있도록 해야함은 물론이다.
더불어 베이스기판(100)에 제 2면(120)에는 보조시트(300)가 적층되는데, 이러한 보조시트(300)는 단순히 보호시트(200)와의 구별을 위해 그 명명을 다르게 하였을 뿐, 보호시트(200)와 보조시트(300)는 동일 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다. 따라서 투명성을 보장할 수 있으면서도 충분한 내구성을 나타낼 수 있는 재질인 것을 특징으로 하며, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리에테르이미드(PEI) 등의 재질로 이루어질 수도 있으나, 충분한 내구성을 함께 제공하기 위해서는 투명한 아크릴계 수지로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이 때 도 1 및 도 2에 나타난 것처럼 보호시트(200)에 관통홀(201)을 형성하여 관통홀(201) 각각에 LED 소자(131)가 수용되도록 하는 것 역시 가능하나, 또 다른 형태의 구성 역시 가능함은 물론이다. 이에 대해 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 투명 보호시트(200)를 구비한 LED 디스플레이 장치의 다른 실시예를 도시한 개념도이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 도 1과 도 3의 차이점은 보호시트(200)라 할 수 있다. 도 3의 실시예에서는 보호시트(200)에 관통홀(201)을 관통 형성한 것이 아닌, 보호시트(200)의 형상 자체를 매트릭스와 대응되는 복수개의 돌출홈(220)이 돌출 형성된 형태로 구성함으로써 각각의 돌출홈(220)이 LED 소자(131) 부위에 끼움 처리되도록 한 것이다. 따라서 이러한 경우 하드 재질의 보호시트(200)를 돌출홈(220)과 LED 소자(131)가 맞닿도록 끼워서 결합하는 형태라 할 수 있다. 따라서 도 1 또는 도 3 형태 모두 본 발명의 보호시트(200)를 구현할 수 있는 형태이나, 바람직하게는 휘도의 저하를 최소화하기 위해 도 1의 형식이 도입된다고 할 수 있는 것이다.
다시 도 2로 돌아가 설명을 이어가도록 한다. 도 1 및 도 2에 나타난 실시예에 있어, 상기 보호시트(200)는 매트릭스에 대응되도록 관통 형성된 복수개의 관통홀(201)을 포함하며, 개별 관통홀(201)의 개방된 상면은 커버부재(210)에 의해 커버되는 구조이다.
이 때 커버부재(210)의 구성을 단순히 표면을 덮는 구조로 형성할 수도 있으나, 커버부재(210)가 관통홀(201)에 끼움 결합되도록 구성할 수도 있는데, 이를 위해 상기 커버부재(210)를 상기 관통홀(201)의 개방된 상면을 커버하는 보호파트(211) 및, 상기 커버파트의 둘레를 따라 돌출 형성되어 상기 관통홀(201)에 끼움 결합되는 끼움파트(212)로 구성함으로써 보호시트(200)와 커버부재(210) 사이의 끼움 결합을 도모할 수 있다. 더불어 커버부재(210)가 관통홀(201)에 끼움 결합되어 보다 견고한 밀착 관계를 도모함으로써 LED 소자(131)에 대한 방수성 및 내구성을 함께 높일 수 있도록 하게 되는 것이다.
도 4는 본 발명의 점착필름(202)이 구비된 보호시트(200) 및 코팅면(214)이 구비된 커버부재(210)를 도시한 개념도이다.
도 4를 참조하여 설명을 이어가도록 한다. 나아가 상기 보호시트(200)의 관통홀(201)에 커버부재(210)가 끼움 결합되는 경우, 관통홀(201)과 커버부재(210) 사이의 부착성을 높이기 위해 별도의 접착제를 더 이용할 수도 있는데, 이를 위해 상기 관통홀(201)의 내주면 둘레를 따라 점착성 아크릴계 수지 재질로 이루어진 점착필름(202)을 더 구비하도록 하여 점착필름(202)을 매개로 관통홀(201)에 커버부재(210)가, 다시 말해 커버부재(210)에 포함된 끼움파트(212)의 외주면이 단단히 접착되도록 할 수도 있는데, 이 때 점착필름(202)의 경우 바람직하게는 투명한 점착성 아크릴계 수지가 필름화된 것이라 할 수 있으나, 점착필름(202)에 별도의 색을 구비하도록 하여 점착필름(202)이 버퍼 구조를 구현하도록 할 수도 있음은 물론이다.
더불어 본 발명의 커버부재(210), 그중에서도 커버부재(210)의 보호파트(211)는 LED 소자(131)와 접하는 만큼, LED 소자(131)에서 발생하는 빛을 커버부재(210)가 반사 처리하여 휘도를 저하시킬 우려가 존재한다. 따라서 상기 보호파트(211)는 상기 LED 소자(131)와 접하는 접속면을 따라 반사방지제를 코팅 처리하여 코팅면(214)을 구성함으로써 난반사에 따른 휘도 저하를 방지할 수 있음은 물론이며, 이를 구현하기 위한 물질 및 제조 공법에 대해서는 후술한다.
이와 같은 본 발명의 투명 보호시트(200)를 구비하여 내구성을 보완한 LED 디스플레이 장치의 제조방법에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 도 3에 나타난 실시예에 대한 제조방법에 대해 설명하면, 본 발명의 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치의 제조방법은, 베이스기판(100)을 준비하는 단계;와, 매트릭스를 형성하는 단계; 및, 화소부(130)를 형성하는 단계와, 보호시트(200) 및 보조시트(300)를 준비하는 단계; 및, 돌출홈(220)을 형성하는 단계와, 보호시트(200)를 부착하는 단계 및, 보조시트(300)를 부착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
베이스기판(100)을 준비하는 단계는 제 1면(110)과 이의 대향 면인 제 2면(120)을 구비한 베이스기판(100)을 준비하는 과정으로서, 상술한 설명에서와 같이 고내열성의 재질, 바람직하게는 가요성을 지닌 투명 플렉서블 재질일 수 있으며, 예를 들어 폴리염산비페닐(Poly Chlorinated Biphenyl, PCB), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Poly Ethylene Terephthalate, PET), 폴리이미드(Polyimide, PI)와 같은 수지로 구성된 필름 타입의 베이스기판(100)을 준비하는 과정이다.
매트릭스를 형성하는 단계는 상기 베이스기판(100)의 제 1면(110)의 복수의 행과 열로 이루어진 매트릭스를 형성하는 단계로서, 이 때 매트릭스를 형성한다는 것을 실제로 베이스기판(100) 상에 매트릭스를 표시하는 것일 수도 있으며, 혹은 베이스기판(100)의 형상을 인식토록 한 뒤 설계 및 프로그래밍을 통해 매트릭스를 프로그램 상에 설정하는 것 역시 가능하다.
화소부(130)를 형성하는 단계는 상기 매트릭스 상에 복수개의 LED 소자(131)를 실장 처리하여 화소부(130)를 형성하는 과정으로서, 베이스필름 제 1면(110)의 매트릭스 상에 LED 소자(131)를 일정한 간격으로 실장함으로써 화소부(130)를 형성하는 것이다.
보호시트(200) 및 보조시트(300)를 준비하는 단계는 하드 재질로서 투명성을 지닌 수지, 바람직하게는 투명 아크릴계 수지가 시트화된 보호시트(200) 및 보조시트(300)를 준비하는 과정이다. 이 때 보호시트(200) 및 보조시트(300)는 동일한 재질인 것이 바람직하다고 상술하였으며, 보호시트(200) 및 보조시트(300)를 베이스기판(100)과 동일한 크기, 혹은 베이스기판(100) 이상의 크기로 준비하는 과정이다.
돌출홈(220)을 형성하는 단계는 상기 보호시트(200)를 성형 처리하여 상기 매트릭스에 대응되는 관통홀(201)을 보호시트(200)에 형성하는 것으로서, 이 때 성형 처리라 함은 보호시트(200)에 별도의 열을 가하고 보호시트(200)를 구부려 성형하는 방식 등을 통해 돌출홈(220)을 형성할 수도 있고, 혹은 준비된 보호시트(200)에 열을 가해 성형성을 높인 다음 외부에서 돌출홈(220) 형상으로 프레스하는 방식을 통해 돌출홈(220)을 돌출 형성 시킨다.
보호시트(200)를 부착하는 단계는 상기 화소부(130)의 상면에 상기 보호시트(200)를 부착하는 과정으로서, 이 때 화소부(130)의 매트릭스와 보호시트(200)의 돌출홈(220)이 일치하도록 보호시트(200)를 부착한다. 따라서 화소부(130)를 형성하는 각각의 LED 소자(131)가 돌출홈(220)에 수용될 수 있도록 하는 것이다. 더불어 이 때 보호시트(200)와 베이스기판(100)(제 1면(110)) 사이에는 별도의 접착제가 더 도포될 수도 있다.
보조시트(300)를 부착하는 단계는 베이스기판(100)의 제 2면(120)에 보조시트(300)를 부착하는 과정으로서, 베이스기판(100)의 양 면에 대한 내구성을 함께 높이기 위해 베이스기판(100)의 제 2면(120) 역시 보조시트(300)로 강화하는 것이다. 이 때 보조시트(300)와 베이스기판(100)(제 2면(120)) 사이에는 별도의 접착제가 더 도포될 수도 있다.
다음으로 도 1의 실시예와 같은 투명 보호시트(200)를 구비한 LED 디스플레이 장치의 제조방법에 대해 설명하도록 한다. 이 때 도 1의 실시예와 도 3의 실시예는 매트릭스를 형성하는 단계, 화소부(130)를 형성하는 단계, 보호시트(200) 및 보조시트(300)를 준비하는 단계까지는 동일하나, 그 후의 공정이 관통홀(201)을 관통 처리하는 단계, 커버부재(210)를 준비하는 단계, 보호시트(200)를 부착하는 단계, 커버부재(210)를 끼움 결합하는 단계, 보조시트(300)를 부착하는 단계로 차이가 있으므로 차이가 있는 부분만을 설명하도록 하겠다.
본 실시예에 있어 보호시트(200) 및 보조시트(300)의 준비가 완료되면, 다음으로 보호시트(200)에 관통홀(201)을 관통 처리하는 단계가 수행되어야 한다. 이 때 관통홀(201)은 베이스기판(100)에 형성된 매트릭스에 대응되도록 관통 처리되는 것을 기본으로 하며, 이 때 관통홀(201)을 형성하는 방법에 있어서는 제한을 두지 않는다.
관통홀(201)의 형성이 완료되면 커버부재(210)를 준비하는 단계가 수행된다. 이 때 커버부재(210)는 도 2에서 나타난 바와 같이 상기 관통홀(201)의 상면을 커버하는 보호파트(211) 및, 상기 커버파트의 둘레를 따라 돌출 형성되어 상기 관통홀(201)에 끼움 결합되는 끼움파트(212)를 포함하는데, 상술한 바와 같이 그 재질은 보호시트(200)와 동일한 재질인 것을 특징으로 한다. 따라서 해당 형상의 커버부재(210)를 제작하여 준비하도록 한다. 바람직하게 커버부재(210)의 종단면의 크기는 관통홀(201)과 일치하며, 커버파트의 외주면 둘레가 관통홀(201)의 내주면 둘레에 밀착되도록 해야 함은 물론이다.
그 후 화소부(130)의 상면에 보호시트(200)를 부착하는데, 이 때 화소부(130)의 매트릭스와 관통홀(201)이 일치하도록 보호시트(200)를 부착해야 함은 물론이다. 따라서 보호시트(200)의 부착 시 보호시트(200)에 관통 형성된 관통홀(201)에 화소부(130)의 LED 소자(131)가 각각 끼움 결합되게 된다.
보호시트(200)의 부착이 완료되면 커버부재(210)를 관통홀(201)에 끼움 결합하는 단계가 수행된다. 이 때 바람직하게 커버부재(210)의 커버파트 외주면 둘레가 관통홀(201)의 내주면 둘레에 밀착 고정 됨으로써 LED 소자(131)에 대한 보호 뿐 아니라 방수성 및 높은 내구성을 구현할 수 있게 되는 것이다.
마지막으로 베이스기판(100)의 제 2면(120)에 보조시트(300)를 부착하는 단계가 수행된다. 이는 베이스기판(100)의 양 면에 대한 내구성을 함께 높이기 위해 베이스기판(100)의 제 2면(120) 역시 보조시트(300)로 강화하는 것이다. 이 때 보조시트(300)와 베이스기판(100)(제 2면(120)) 사이에는 별도의 접착제가 더 도포될 수도 있다.
더불어 상술한 구성에서 커버부재(210)는 관통홀(201)에 끼움 결합되므로, 관통홀(201)과 커버부재(210) 사이의 접착성을 높여 LED 소자(131)에 대한 방수성 및 내구성을 높일 수 있는데, 이를 위해 상기 보호시트(200)를 부착하는 단계 및 상기 커버부재(210)를 끼움 결합하는 단계 사이에는, 상기 관통홀(201)의 내주면을 따라 점착성 아크릴계 수지 재질의 점착필름(202)을 부착하는 단계가 더 포함될 수 있다. 따라서 이 경우 점착필름(202)이 커버파트 외주면과 관통홀(201)의 내주면 사이에 위치하여 둘 사이의 강한 접착력을 도모할 수 있게 되는 것이다.
더불어 이와 같이 점착필름(202)을 부착하는 단계가 더 포함되는 경우, 상기 보조시트(300)를 부착하는 단계 후에는, 상기 베이스기판(100)에 상기 보조시트(300)와 상기 보호시트(200)가 적층 처리된 적층체를 80 내지 120℃ 및 5 내지 20 kgf/cm²의 항온 가압 챔버에서 10 내지 60분 간 프레스하는 단계를 더 포함하도록 하여 베이스기판(100)와 보호시트(200), 보조시트(300)로 이루어진 적층체를 프레스함으로써 점착필름(202)을 연화시켜 커버파트 외주면과 관통홀(201)의 내주면 사이에서 보다 강한 접착을 도모할 수 있게 된다. 더불어 각각의 층 사이에도 접착성 성분이 더 도포될 수 있으므로, 프레스를 통해 보다 접착성 성분의 연화를 도모하여 보다 강한 접착력을 구현해낼 수 있는 것이다.
더불어 이러한 점착필름(202)의 경우 프레스 조건, 즉 고온에서의 점착 내구성이 높아야 함은 물론이며, 고온 다습한 환경에서 본 발명의 LED 디스플레이 장치를 이용하더라도 적절한 점착력을 유지해야 함은 물론이다. 따라서 이와 같은 조건을 만족하는, 고온 점착 내구성 및 점착 유지성이 뛰어난 접착필름을 제조하는 방법에 대해 설명하고자 한다.
이를 위해 본 발명의 LED 디스플레이 장치의 제조방법은, 점착필름(202)을 제조하는 단계를 더 포함할 수 있는데, 이 때 점착필름(202)을 제조하는 단계는 아크릴계 혼합물을 제조하는 단계와, 아크릴 용액을 제조하는 단계 및, 아크릴 용액을 퍼징하는 단계와, 반응액을 제조하는 단계와, 공중합체를 제조하는 단계 및, 공중합체를 필름화하는 단계로 이루어진다.
아크릴계 혼합물을 제조하는 단계는 n-부틸아크릴레이트 80 내지 85 중량%, 메틸아크릴레이트 5 내지 10 중량%, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 1 내지 10 중량%, 아크릴릭애씨드 1 내지 5 중량%를 혼합하여 아크릴계 혼합물을 제조하는 과정이다.
아크릴 용액을 제조하는 단계는 상기 아크릴계 혼합물 40 내지 60 중량%와 에틸아세테이트 40 내지 60 중량%를 혼합하여 아크릴 용액을 제조하는 과정으로서, 아크릴계 혼합물에 대한 용제인 에틸아세테이트를 투입함으로써 아크릴계 혼합물과 에틸아세테이트가 균질하게 혼합된 아크릴 용액을 제조하는 것이다.
아크릴 용액을 퍼징하는 단계는 아크릴 용액을 반응기에 투입하고 상기 반응기를 60 내지 65℃의 온도로 조절한 뒤, 반응기에 질소가스를 1 내지 2시간 동안 퍼징하여 아크릴 용액 내에 잔존하는 산소를 제거하는 과정이다.
반응액을 제조하는 단계는 퍼징이 완료되어 잔존 산소가 제거된 상기 아크릴 용액을 교반하여 균일한 혼합물로 혼합 처리한 뒤, 반응개시제로서 비스이소부티로니트릴을 첨가하여 반응이 개시된 반응액을 제조하는 것이다. 이 때 비스이소부티로니트릴의 첨가량은 상기 아크릴 용액의 전체 중량 대비로 0.01 내지 0.1 중량%을 벗어나지 않도록 한다.
공중합체를 제조하는 단계는 상기 반응액을 제조하는 단계를 통해 반응이 개시된 반응액을 교반 처리하며 7 내지 10시간, 바람직하게는 약 8 내지 9시간 동안 반응시켜 아크릴계 공중합체를 제조하는 과정이다. 이를 통해 아크릴계 공중합체, 즉 점착성을 갖는 아크릴계 점착제 조성물을 수득할 수 있다.
그 후 수득된 상기 공중합체를 필름화하는데, 이를 위해서는 상기 공중합체를 얇게 필름화한 뒤 건조하는 과정 등을 통해 공중합체의 필름화를 수행한다. 이 때 필름화를 위해 별도로 준비된 유리판 등에 공중합체를 얇게 도포하여 필름화할 수도 있는데, 이 때 본 발명의 공중합체는 재박리시 기재에 점착재가 남지 않고 깔끔하게 떨어지는 리워크성을 나타내기 때문에 필름화에 있어서도 유리한 특성을 나타낼 수 있게 되는 것이다.
따라서 이와 같이 준비되는 점착필름(202)을 매개로 커버부재(210)를 관통홀(201)의 내주면에 접착 처리 함으로써, 커버부재(210)와 관통홀(201) 사이의 강한 접착력을 도모할 수 있을 뿐 아니라 고온 다습한 환경에서도 접착력을 잃지 않도록 할 수 있는 것이다.
나아가 본 발명의 커버부재(210)는 LED 소자(131)와 직접 접속하는 바, 커버부재(210) 중에서도 LED 소자(131)와 접하는 보호파트(211)의 경우 LED 소자(131)에서 발생하는 빛을 난반사시켜 휘도를 떨어뜨릴 여지가 존재한다. 이를 방지하기 위해 LED 소자(131)와 커버부재(210)의 보호파트(211), 그중에서도 LED 소자(131)와 접하는 접속면(213)에 대한 표면 처리가 필수적이라 할 수 있는데, 이에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 커버부재(210)에 있어 표면처리는 보호파트(211), 그 중에서도 LED 소자(131)와 접하는 접속면(213)에 있어 필수적이라 할 수 있다. 따라서 커버부재(210)를 끼움 결합하는 단계 전, 다시 말해 상기 커버부재(210)를 준비하는 단계와 상기 커버부재(210)를 끼움 결합하는 단계 사이에 커버부재(210)의 접속면(213)에 대한 표면 처리가 완료되어야 하는 것이다. 따라서 해당 단계 사이에는, 상기 보호파트(211)의 접속면(213)을 에칭하는 단계와, 에칭된 접속면(213)을 세정하는 단계 및, 접속면(213)에 반사방지제를 코팅 처리하는 단계가 더 포함될 수 있다.
접속면(213)을 에칭하는 단계는 커버부재(210)의 보호파트(211), 그 중에서도 LED 소자(131)와 접하는 면인 접속면(213)을 에칭하여 난반사 방지를 구현하고 후술할 반사방지제의 코팅성을 높이게 하기 위함인데, 이 때 접속면(213)을 에칭하는 단계는 바람직하게는 접속면(213)을 1차 에칭하는 단계와, 1차 에칭된 접속면(213)을 세정하는 단계 및, 접속면(213)을 2차 에칭하는 단계로 이루어진다.
접속면(213)을 1차 에칭하는 단계는 인산을 포함하여 상대적으로 약산성을 나타내는 1차 에칭액을 접속면(213)에 분사하여 접속면(213)을 1차 에칭하는 과정으로서, 이 때 바람직하게 1차 에칭액은 불산 30 내지 50 중량%, 황산 10 내지 30 중량%, 인산 5 내지 20 중량%, 정제수 20 내지 40 중량%를 포함한다.
다음으로 1차 에칭을 마친 접속면(213)을 정제수로 세정하는 단계가 이어지는데, 이는 1차 에칭 처리된 접속면(213)에 정제수를 분사하거나, 접속면(213), 나아가 커버부재(210)를 정제수에 담그는 방식 등을 통해 접속면(213)을 세정하는 것이다. 이 때 세정 후 건조 처리가 이어져야 함은 물론이다.
1차 에칭을 마친 접속면(213)이 세정 및 건조 처리되면, 유리비즈를 포함하는 2차 에칭액으로 세정된 상기 접속면(213)을 2차 에칭하게 된다. 이 때 2차 에칭에 이용되는 2차 에칭액은 유리비즈를 포함함과 더불어 보다 높은 산성, 즉 pH가 더 낮은 강산성 액상을 나타내게 되는데, 이를 통해 2차 에칭 시 1차 에칭에 비해 보다 강한 표면처리가 가해질 수 있다. 바람직하게 상기 2차 에칭액은, 황산 30 내지 50 중량%, 유리비즈 20 내지 40 중량%, 불산 10 내지 20 중량%, 정제수 10 내지 30 중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 2번의 에칭을 마친 접속면(213)은 다시 세정 단계를 거치게 되는데, 해당 단계에서는 상술한 설명과 같이 정제수를 에칭된 접속면(213)에 분사 처리하여 에칭액 잔여물을 없애고 접속면(213)을 클리닝 하는 것이다. 이 때 세정 단계에 있어서는 정제수의 분사 뿐 아니라 건조가 함께 수행되어야 함은 물론이다.
위와 같이 에칭 및 세정이 완료되면, 세정된 접속면(213)에 반사방지제를 코팅 처리하여 코팅면(214)을 구성할 수 있게 된다. 이 때 반사방지제를 코팅하는 방식에 있어서는 도포 등의 방식을 이용할 수도 있으나, 바람직하게는 코팅물을 진공 증착하는 방식을 통해 박막 형태의 코팅면(214)을 구현해낼 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 상기 반사방지제를 코팅 처리하는 단계는, 1차 코팅면(214)을 형성하는 단계와, 2차 코팅면(214)을 형성하는 단계로 이루어진다.
1차 코팅면(214)을 형성하는 단계는 규소-알루미늄 혼합 질화물을 포함하는 1차 코팅물을 상기 접속면(213)에 진공 증착하여 1차 코팅면(214)을 형성하는 것이다. 이 때 1차 코팅물은 규소-알루미늄 혼합 질화물을 기본적으로 포함하므로 유전체의 성질을 나타낸다. 따라서 유전성을 지닌 1차 코팅물이 접속면(213)에 진공 증착되는 것이다. 이 때 진공 증착되어 형성되는 1차 코팅면(214)의 두께는 1 내지 50 nm, 바람직하게는 5 내지 30 nm일 수 있다.
2차 코팅면(214)을 형성하는 단계는 상기 1차 코팅면(214)의 상면에 규소 옥시질화물을 포함하는 2차 코팅물을 상기 접속면(213)에 진공 증착하여 2차 코팅면(214)을 형성하는 과정이다. 이 때 2차 코팅물은 규소 옥시질화물을 포함하는 것으로서, 1차 코팅면(214)에 비해 굴절율이 큰 유전체인 것을 특징으로 한다. 더불어 2차 코팅면(214)의 두께는 바람직하게 30 내지 100nm 인 것을 특징으로 한다.
따라서 이와 같은 서로 다른 유전체의 다중 코팅을 통하여, LED 소자(131)가 보호파트(211)에 입사할 때, 보호파트(211)에 입사된 빛이 공기중으로 퍼져나갈 때 발생할 수 있는 굴절율 차이에 의한 경계면 반사를 빛의 상쇄간섭 효과를 이용하여 최소화함으로써 휘도 저하를 최소화할 수 있게 되는 것이다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치 및 이의 제조방법의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.
100 : 베이스기판 110 : 제 1면
120 : 제 2면 130 : 화소부
131 : LED 소자 200 : 보호시트
201 : 관통홀 202 : 점착필름
210 : 커버부재 211 : 보호파트
212 : 끼움파트 213 : 접속면
214 : 코팅면 220 : 돌출홈
300 : 보조시트
120 : 제 2면 130 : 화소부
131 : LED 소자 200 : 보호시트
201 : 관통홀 202 : 점착필름
210 : 커버부재 211 : 보호파트
212 : 끼움파트 213 : 접속면
214 : 코팅면 220 : 돌출홈
300 : 보조시트
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- 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치의 제조방법으로서,
제 1면과 이의 대향 면인 제 2면을 구비한 베이스기판을 준비하는 단계;
상기 베이스기판의 제 1면에 복수의 행과 열로 이루어진 매트릭스를 형성하는 단계;
상기 매트릭스 상에 복수개의 LED 소자를 실장 처리하여 화소부를 형성하는 단계;
투명 아크릴계 수지로 이루어진 보호시트 및 보조시트를 준비하는 단계;
상기 보호시트에 상기 매트릭스에 대응되도록 복수개의 관통홀을 관통 처리하는 단계;
상기 관통홀의 상면을 커버하는 보호파트 및, 상기 보호파트의 둘레를 따라 돌출 형성되어 상기 관통홀에 끼움 결합되는 끼움파트를 포함하는 커버부재를 준비하는 단계;
상기 화소부의 상면에 상기 보호시트를 부착하는 단계;
커버부재를 상기 관통홀에 끼움 결합하는 단계;
상기 베이스기판의 제 2면에 상기 보조시트를 부착하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치의 제조방법. - 제 6항에 있어서,
상기 보호시트를 부착하는 단계 및 상기 커버부재를 끼움 결합하는 단계 사이에는,
상기 관통홀의 내주면을 따라 점착성 아크릴계 수지 재질의 점착필름을 부착하는 단계;가 더 포함되며,
상기 보조시트를 부착하는 단계 후에는,
상기 베이스기판에 상기 보조시트와 상기 보호시트가 적층 처리된 적층체를 80 내지 120℃ 및 5 내지 20 kgf/cm²의 항온 가압 챔버에서 10 내지 60분 간 프레스하는 단계;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는, 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치의 제조방법. - 제 7항에 있어서,
상기 점착필름을 제조하는 단계는,
n-부틸아크릴레이트 80 내지 85 중량%, 메틸아크릴레이트 5 내지 10 중량%, 2-하이드록시에틸아크릴레이트 1 내지 10 중량%, 아크릴릭애씨드 1 내지 5 중량%를 혼합하여 아크릴계 혼합물을 제조하는 단계;
상기 아크릴계 혼합물 40 내지 60 중량%와 에틸아세테이트 40 내지 60 중량%를 혼합하여 아크릴 용액을 제조하는 단계;
상기 아크릴 용액을 반응기에 투입하고 60 내지 65℃의 온도 조건에서 상기 반응기에 질소가스를 1 내지 2시간 동안 퍼징하는 단계;
퍼징이 완료된 상기 아크릴 용액을 혼합한 뒤 상기 아크릴 용액의 전체 중량 대비로 0.01 내지 0.1 중량%의 비스이소부티로니트릴을 첨가하여 반응액을 제조하는 단계;
상기 반응액을 교반 처리하면서 7 내지 10시간 동안 반응시켜 공중합체를 제조하는 단계;
상기 공중합체를 필름화하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치의 제조방법. - 제 6항에 있어서,
상기 커버부재를 준비하는 단계와 상기 커버부재를 끼움 결합하는 단계 사이에는,
상기 보호파트에서 상기 LED 소자와 접하는 접속면을 에칭하는 단계;
에칭된 상기 접속면을 세정하는 단계;
세정된 상기 접속면에 반사방지제를 코팅 처리하는 단계;가 더 포함되는 것을 특징으로 하는, 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치의 제조방법. - 제 9항에 있어서,
상기 반사방지제를 코팅 처리하는 단계는,
규소-알루미늄 혼합 질화물을 포함하는 1차 코팅물을 상기 접속면에 진공 증착하여 1차 코팅면을 형성하는 단계와.
상기 1차 코팅면의 상면에 규소 옥시질화물을 포함하는 2차 코팅물을 상기 접속면에 진공 증착하여 2차 코팅면을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치의 제조방법. - 제 10항에 있어서,
상기 1차 코팅면은,
상기 2차 코팅면보다 굴절율이 작은 것을 특징으로 하는, 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치의 제조방법. - 제 9항에 있어서,
상기 접속면을 에칭하는 단계는,
인산을 포함하는 1차 에칭액으로 상기 접속면을 1차 에칭하는 단계와,
1차 에칭된 상기 접속면을 세정하는 단계 및,
유리비즈를 포함하는 2차 에칭액으로 세정된 상기 접속면을 2차 에칭하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치의 제조방법. - 제 12항에 있어서,
상기 1차 에칭액은,
불산 30 내지 50 중량%, 황산 10 내지 30 중량%, 인산 5 내지 20 중량%, 정제수 20 내지 40 중량%를 포함하며,
상기 2차 에칭액은,
황산 30 내지 50 중량%, 유리비즈 20 내지 40 중량%, 불산 10 내지 20 중량%, 정제수 10 내지 30 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는, 투명 보호시트를 구비한 LED 디스플레이 장치의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170178299A KR101927001B1 (ko) | 2017-12-22 | 2017-12-22 | 투명 보호시트를 구비한 led 디스플레이 장치의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020170178299A KR101927001B1 (ko) | 2017-12-22 | 2017-12-22 | 투명 보호시트를 구비한 led 디스플레이 장치의 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101927001B1 true KR101927001B1 (ko) | 2018-12-07 |
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| KR1020170178299A KR101927001B1 (ko) | 2017-12-22 | 2017-12-22 | 투명 보호시트를 구비한 led 디스플레이 장치의 제조방법 |
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| KR (1) | KR101927001B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113130459A (zh) * | 2020-01-15 | 2021-07-16 | 东贝光电科技股份有限公司 | 微型led发光装置及其制造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012033462A (ja) * | 2010-07-08 | 2012-02-16 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 照明器具用光拡散部材 |
| JP2017003738A (ja) * | 2015-06-09 | 2017-01-05 | 大日本印刷株式会社 | Ｌｅｄ表示パネル及びｌｅｄ情報表示装置 |
-
2017
- 2017-12-22 KR KR1020170178299A patent/KR101927001B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
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| JP2012033462A (ja) * | 2010-07-08 | 2012-02-16 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 照明器具用光拡散部材 |
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