KR102482989B1 - 원형 디스플레이 패널 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판 상에 설정된 크기의 원형 패턴에 대응하여 제1방향으로 제1직선을 도포하고, 제1방향과 수직방향인 제2방향으로 제2직선을 도포하여, 제1직선과 제2직선을 순차적으로 원 형상으로 도포함으로써 원형 디스플레이 패널에 실런트를 도포할 수 있는 원형 디스플레이 패널의 제조방법을 제공한다.

Description

원형 디스플레이 패널 및 이의 제조방법{Circular Display Panel and Manufacturing Method thereof}

본 발명은 원형 디스플레이 패널 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 원형의 형상을 가지는 디스플레이 패널에 원형 패턴의 실런트를 도포할 수 있는 원형 디스플레이 패널 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징 및 장점으로 인하여 이동형 화상 표시 장치의 용도로 LCD, LED가 가장 많이 사용되고 있으며, 노트북 컴퓨터의 모니터와 같은 이동형의 용도 이외에도 방송 신호를 수신하여 디스플레이 하는 TV 및 컴퓨터의 모니터 등으로 다양하게 개발되고 있다.

이와 같은 액정 표시 장치가 일반적인 화면 표시 장치로서 다양한 부분에 사용되기 위해서는 경량, 박형, 저소비 전력의 특징을 유지하면서도 고정세, 고휘도, 대면적 등 고품질의 화상을 얼마나 구현할 수 있는가에 관건이 걸려 있다고 할 수 있다.

일반적인 액정 표시 장치는, 화상을 표시하는 액정 패널과 상기 액정 패널에 구동 신호를 인가하기 위한 구동부로 크게 구분될 수 있으며, 상기 액정 패널은 일정 공간을 갖고 합착된 제 1 및 제 2 유리 기판과, 상기 제 1 및 제 2 유리 기판 사이에 주입된 액정층으로 구성된다.

여기서, 상기 제 1 유리 기판(TFT 어레이 기판)에는 일정 간격을 갖고 일 방향으로 배열되는 복수개의 게이트 배선과, 상기 각 게이트 배선과 수직한 방향으로 일정한 간격으로 배열되는 복수개의 데이터 배선과, 상기 각 게이트 배선과 데이터 배선이 교차되어 정의된 각 화소 영역에 매트릭스 형태로 형성되는 복수개의 화소 전극과 상기 게이트 배선의 신호에 의해 스위칭되어 상기 데이터 배선의 신호를 각 화소 전극에 전달하는 복수개의 박막 트랜지스터가 형성된다. 그리고, 제 2 유리 기판(칼라 필터 기판)에는, 상기 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하기 위한 차광층과, 칼라 색상을 표현하기 위한 R, G, B 칼라 필터층과 화상을 구현하기 위한 공통 전극이 형성된다.

상기 일반적인 액정 표시 장치의 구동 원리는 액정의 광학적 이방성과 분극 성질을 이용한다. 액정은 구조가 가늘고 길기 때문에 분자의 배열에 방향성을 갖고 있으며, 인위적으로 액정에 전기장을 인가하여 분자 배열의 방향을 제어할 수 있다.

따라서, 상기 액정의 분자 배열 방향을 임의로 조절하면, 액정의 분자 배열이 변하게 되고, 광학적 이방성에 의하여 상기 액정의 분자 배열 방향으로 빛이 굴절하여 화상 정보를 표현할 수 있다.

한편, 액정 셀에 구비된 실(Seal) 패턴은 액정 주입을 위한 셀 갭 형성과 주입된 액정이 누설되는 것을 방지하는 두 가지 기능을 하며, 열 경화성 또는 UV(Ultra Violet) 경화성 수지로 이루어진 실런트(sealant)에 소정의 유리 섬유(glass fiber)를 혼합해서 사용한다.

상기 실 패턴을 형성하는 방법으로는 스크린 인쇄법(screen printing)과 디스펜싱(dispensing)법이 있다. 이어, 상기 제 1, 제 2 기판 중 어느 한 기판 상에 스페이서가 구비된다.

상기 실 패턴과 스페이서는 서로 다른 기판에 형성하며, 실 패턴은 비교적 평탄화 특성이 좋은 제 2 기판 상에, 스페이서는 하부 기판을 이루는 제 1 기판 상에 형성할 수 있다.

이어, 제 1, 제 2 기판을 합착한다. 이 때, 상기 제 1, 제 2 기판의 합착 공정은 각 기판의 설계 시 주어지는 마진(margin)에 의해 결정되는데, 두 기판의 합착 오차 범위를 벗어나면, 빛이 새어 나오게 되며 액정 셀의 구동 시 원하는 화질 특성을 기대할 수 없기 때문에, 보통 수 ㎛의 정밀도가 요구된다.

이어, 합착된 두 기판을 셀 단위로 절단한다. 상기 셀 절단 공정은 유리 기판보다 경도가 높은 다이아몬드 재질의 펜으로 기판 표면에 절단선을 형성하는 스크라이브(scribe) 공정과 힘을 가해 절단하는 브레이크 공정으로 이루어진다. 이어, 셀 단위로 절단된 두 기판 사이에 액정을 개재하는 액정 공정을 진행한다.

여기서 디스펜싱법을 이용한 실 패턴 제조 공정은 스테이지 상에 기판을 배치하고, 기판 상에 디스펜서를 이용하여 실 패턴을 형성하는 것이다. 상기 디스펜싱법은 주사기(injector)와 같은 원리를 이용하여, 디스펜서에 실런트를 채우고 소정의 압력으로 원하는 폭 및 두께로 상기 테이블 또는 디스펜서를 이동하여 기판 상에 실 패턴을 형성한다.

그러나 종래 실 패턴에 사용하는 디스펜서는 직선방향으로만 구동하도록 설게되어, 요즘과 같이 웨어러블 기기가 발달하면서 원형 패널에 대응하는 원형의 실 패턴을 기판 상에 도포하는데 어려움을 겪고 있다.

또한 원형 실 패턴을 위해 별도의 마스크를 구비하여 적용할 수 있지만, 마스크가 대형화 됨에 따라서 디스펜서에서 이를 구현하기에 많은 어려움이 따르는 실정이다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 기존 직선으로만 구동하는 디스펜서를 이용하여 다양한 직선 또는 사선 패턴을 응용해 원형 패턴에 가까운 실 패턴을 도포할 수 있는 원형 디스플레이 패널 및 이의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 기판 상에 설정된 크기의 원형 패턴에 대응하여 제1방향으로 제1직선을 도포하고, 제1방향과 수직방향인 제2방향으로 제2직선을 도포하여, 제1직선과 제2직선을 순차적으로 원 형상으로 도포함으로써 원형 디스플레이 패널에 실런트를 도포할 수 있는 원형 디스플레이 패널 및 이의 제조방법을 제공한다.

본 발명에 따른 원형 디스플레이 패널 및 이의 제조방법에 따르면,

첫째, 기존의 디스펜서 장비의 구동방법을 개선하여 사용하기 때문에 추가적인 장비 설계나 구성을 변형해야 하는 번거로움이 없고,

둘째, 개선된 구동방법을 통하여 원형의 기판에 대응하는 실 패턴을 원형으로 도포할 수 있으며,

셋째, 직선이나 사선만을 이용하여 원형뿐만 아니라 타원형에 이르는 패턴을 도포할 수 있기 때문에 원형 기판에 적용이 용이하고, 이에 따른 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 원형 디스플레이 패널의 제조방법을 도시하는 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 원형 디스플레이 패널의 제조방법을 통해 실런트를 도포한 상태를 도시하는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 원형 디스플레이 패널의 제조방법을 통해 실런트를 도포한 상태를 도시하는 평면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 원형 디스플레이 패널의 제조방법을 도시하는 블록도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 원형 디스플레이 패널의 제조방법을 통해 실런트를 도포한 상태를 도시하는 평면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 원형 디스플레이 패널(1) 및 이의 제조방법(S100)은 제1직선을 도포하는 단계(S110)와, 제2직선을 도포하는 단계(S120)와, 사선을 도포하는 단계(S130)와, 도포될 거리를 연산하는 단계(S140) 및 도포될 선을 선정하는 단계(S150)를 포함한다.

먼저, 원형의 기판(10) 상에 실런트(sealant)를 도포하는 디스펜서(미도시)가 위치하고, 기판(10)의 가장자리에 인접하여 공급노즐(미도시)이 배치된다. 그리고 원형 기판(10)의 설정된 크기에 따라서 원형 패턴(P1)이 가지는 법선 방향을 따라 공급노즐을 제1방향(D1)으로 이송하여 제1직선(L1)을 도포하는 단계(S110)가 수행된다. 여기서 상기 기판(10)은 액정패널의 상부기판과 하부기판 중 하부기판이 해당되는 것이 바람직하다.

여기서 원형 패턴(P1)이 가지는 법선 방향 중 어느 하나의 방향이 제1방향(D1)으로 설정되고, 상기 제1방향(D1)의 시작점으로부터 도포가 시작된다.

예컨대 원형 패턴(P1)의 중심이 이 가지는 법선 방향이 y축의 양(+)의 방향이라고 가정하면, 상기 제1방향(D1)은 y축을 따라서 상기 공급노즐이 전진하여 상기 제1직선(L1)이 도포된다. 이하에서 설명의 편의상 원형 패턴(P1) 또는 원형 기판의 중심을 원점으로 하는 평면 좌표축을 기준으로 설명한다.

그리고 상기 제1직선(L1)의 도포가 완료되면 상기 제2직선을 도포하는 단계(S120)가 수행된다.

상기 제2직선을 도포하는 단계(S120)에서는 상기 제1직선(L1)의 종료지점으로부터 수직방향으로 제2직선(L2)의 도포가 시작되며, 상기 제2방향(D2)은 시계방향 또는 반시계방향에 따라서 x축 방향을 따라 도포가 시작된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제2방향(D2)은 x축을 따라서 음(-)의방향으로 가정한다. 따라서 상기 제2직선(L2)은 x축을 따라서 좌측으로 이동하며 도포된다. 이때 원형 패턴(P1)으로부터 상기 제1직선(L1) 또는 제2직선(L2)의 도포가 시작되는 지점에 따라서 상기 제1직선(L1)과 제2직선(L2)의 도포된 길이는 달라질 수 있다. 다시 말해, 원형 패턴(P1)이 x축과 만나는 가상의 점으로부터 상기 제1직선(L1)의 도포가 시작되는 경우, 상기 제1직선(L1)의 길이가 제2직선(L2)의 길이보다 길게 형성된다. 반대로, 원형 패턴(P1)이 y축과 만나는 가상의 점으로부터 상기 제1직선(L1)의 도포가 시작되는 경우, 상기 제2직선(L2)의 길이가 제1직선(L1)의 길이보다 길게 형성된다.

도 2의 (A)를 살펴보면, 상기 제1직선(L1)이 시작한 지점이 x축의 양의 선 상(도 2에서 원의 중심으로부터 3시 방향)에 위치하기 때문에 상기 제1직선(L1)의 길이가 제2직선(L2)의 길이에 비하여 상대적으로 길게 형성된다.

그리고 도 2의 원의 중심으로부터 약 1시 30분의 방향 지점(원의 중심으로부터 약 45° 방향)에서 살펴보면, y축을 따라서 도포되는 제1직선(L1)과, x축을 따라서 도포되는 제2직선(L2)의 길이가 유사하게 형성되는 것을 확인할 수 있다.

이렇게 상기 제1직선(L1)과 제2직선(L2)은 원형 패턴(P1)의 위치에 따라서 그 길이가 서로 길어지거나 짧아지도록 도포되고, 또한 유사한 비율로 도포되면서 원의 형상으로 도포될 수 있다.

그리고 상기 제1직선(L1) 또는 제2직선(L2)이 도포될 거리를 연산하는 단계는 원형 패턴(P1) 상에서 현재 도포되고 있는 위치에 따라서 상기 제1직선(L1)과 제2직선(L2)의 도포 길이를 제어할 수 있다. 물론, 원형 패턴(P1)의 크기에 따라서 원의 지름이나 곡률을 설정하고, 이에 따른 상기 제1직선(L1)과 제2직선(L2)이 원형 패턴(P1) 상에서 도포되는 길이가 설정될 수도 있다. 또한 원형 패턴(P1) 상에서 현재 도포되고 있는 위치에 대응하여 상기 제1직선(L1)과 제2직선(L2)의 개략적인 도포 비율을 저장하고, 이에 따라서 원형 패턴(P1)의 크기와 상관없이 설정된 비율에 따라서 상기 제1직선(L1)과 제2직선(L2)을 도포할 수도 있다.

여기서 상기 제1직선(L1)과 제2직선(L2)은 반드시 서로 번갈아 가면서 순차적으로 도포되어야 하며, 단지 도포 길이만이 조정될 수 있다. 그러면 도 2의 (B)에 도시된 바와 같이 상기 제1직선과 제2직선이 계단 형상의 패턴으로 도포되는 것을 확인할 수 있다. 마찬가지로, 확연하게 계단 형상의 패턴으로 도포되는 구간은 원형 패턴의 중심으로부터 약 1시 30분, 4시 30분, 7시 30분 및 10시 30분 영역에 해당하는 구간에서 이루어진다.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 원형 디스플레이 패널의 제조방법을 통해 실런트를 도포한 상태를 도시하는 평면도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 원형 디스플레이 패널의 제조방법은 상기 제1직선(L1) 또는 제2직선(L2)과 대각선 방향인 제3방향(L3)으로 상기 공급노즐을 이송하여 사선을 도포하는 단계(S130)를 더 포함한다.

여기서 상기 제1방향(D1)은 y축을 따라 양의 방향으로 형성되고, 제2방향(D2)은 x축을 따라 음의 방향으로 형성되며, 제3방향(D3)은 상기 제1방향(D1)과 제2방향(D2)의 중간 약 45° 방향인 대각선 방향으로 가정한다. 물론 상기 제3방향(D3)은 45° 이상 또는 이하의 각도로 설정할 수도 있다.

이렇게 상기 제3방향(D3)을 따라서 도포된 사선은 전기한 제1실시예에서 계단 형상의 패턴이 도포되는 구간에서 주로 사용되고, 이 구간에서 상기 제1직선(L1) 또는 제2직선(L2)에 비하여 더 길게 도포되면, 보다 원에 가까운 형상으로 실 패턴을 구사할 수 있는 효과가 있다.

그리고 상기 제1직선(L1), 제2직선(L2) 및 사선(L3) 중에서 어느 하나의 도포가 완료되면 나머지 두 개의 선 중에서 하나가 도포되어야 한다.

이때 원형 패턴(P1)을 따라서 실 패턴을 도포하기 위해 상기 제1직선(L1)과 제2직선(L2) 및 사선(L3) 중 어느 하나가 도포되는 것을 선정하는 단계(S150)가 이루어진다. 전기한 제1실시예에서는 상기 제1직선(L1)과 제2직선(L2)을 이용하기 때문에 어느 하나가 완료되면 나머지 하나는 반드시 도포가 되어야 하는 반면, 제2실시예에서는 제1직선(L1), 제2직선(L2) 및 사선(L3)을 이용하기 때문에 원형 패턴(P1)의 위치에 따라서 이 중 어느 하나를 선정하여 보다 원형 패턴에 가까운 실 패턴(P2)을 도포할 수 있는 효과가 있다.

이렇게 제1직선(L1), 제2직선(L2) 및 사선(L3)을 이용하여 실 패턴(P2)을 원형으로 도포하면, 기존의 디스펜서를 이용할 수 있기 때문에 장비를 추가하여 비용이 대거 투입되는 것을 방지할 수 있고, 원형의 기판 이외의 타원형, 다각형 등의 형상으로 형성된 기판에도 적용이 용이한 효과를 기대할 수 있다.

이상에서 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위해 구체적인 실시 예로 도면을 참고하여 설명하였으나, 본 발명은 상기와 같이 구체적인 실시 예와 동일한 구성 및 작용효과에만 국한되지 않고, 여러 가지 변형된 예가 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 실시될 수 있다. 따라서, 그와 같은 변형예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주해야 하며, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 결정되어야 할 것이다.

1 : 원형 디스플레이 패널 10 : 기판

Claims (8)

1. 기판 상에 설정된 크기의 원형 패턴이 가지는 법선 방향을 따라서 디스펜서의 공급노즐을 제1방향으로 이송하여 제1직선을 도포하는 단계;
   상기 제1방향과 수직방향인 제2방향으로 상기 공급노즐을 이송하면서 상기 제1직선과 연결된 제2직선을 도포하는 단계;
   상기 제1직선 또는 제2직선과 대각선 방향인 제3방향으로 상기 공급노즐을 이송하여 사선을 도포하는 단계; 및
   상기 원형 패턴이 가지는 곡률에 대응하여 상기 제1직선 또는 제2직선이 도포될 거리를 연산하는 단계를 포함하여 상기 원형 패턴에 대응하는 형상으로 실 패턴을 마련하는 원형 디스플레이 패널의 제조방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1직선과 제2직선은 서로 번갈아 순차적으로 도포되어 계단 형상의 패턴으로 도포되는 원형 디스플레이 패널의 제조방법.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 원형 패턴이 가지는 곡률에 대응하여 상기 제1직선, 제2직선 및 사선 중 도포될 어느 하나의 선을 선정하는 단계를 더 포함하는 원형 디스플레이 패널의 제조방법.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 제1직선, 제2직선 및 사선 중 어느 하나의 도포가 완료된 후 다른 하나가 도포되는 원형 디스플레이 패널의 제조방법.
6. 액정패널 상에서 상부에 배치되는 상부기판;
   상기 상부기판의 하측에 이격되어 배치되는 하부기판;
   상기 상부기판과 하부기판 사이에서 표시 영역의 외측에 원형의 형상으로 도포되는 실 패턴을 포함하고,
   상기 실 패턴은 제1방향으로 도포되는 제1직선과, 상기 제1직선과 수직방향으로 도포되는 제2직선, 상기 제1직선 또는 상기 제2직선과 대각선 방향인 제3방향으로 도포되는 사선을 포함하여 계단 형상으로 도포된 패턴으로 원형의 실 패턴을 형성하는 원형 디스플레이 패널.
7. 삭제
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 제1직선, 제2직선 및 사선 중 어느 하나의 도포가 완료된 후 다른 하나가 순차적으로 도포되는 원형 디스플레이 패널.

Images