KR102553983B1 - 곡면 디스플레이장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

곡면 디스플레이장치 및 그 제조방법을 개시한다. 본 발명의 실시 예에 따른 곡면 디스플레이장치의 제조방법은 평판 박막유리의 배면에 투명 고분자필름을 부착하여 커버유리조립체를 제조하는 공정; 커버유리조립체를 금형의 곡면캐비티 내에 벤딩시켜 인서트한 후 커버유리조립체의 테두리부분에 일체화되도록 테두리부재를 성형하여 커버유리조립체를 휜 상태로 유지시키는 테두리부재 성형공정; 및 테두리부재 성형 후 곡면 상태인 커버유리조립체의 배면에 가요성 디스플레이패널을 부착하는 공정을 포함한다.

Description

곡면 디스플레이장치 및 그 제조방법{CURVED SURFACE DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 곡면 디스플레이장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
디스플레이장치는 다양한 정보를 사람이 볼 수 있도록 화면으로 보여 준다. 디스플레이장치는 PC, 휴대전화, TV 등 일상용품 뿐 아니라 자동차, 항공기, 의료기기 등에 이르기까지 각종 산업분야에서 광범위하게 사용되고 있다.
최근 디스플레이장치는 손가락 등으로 화면을 터치하여 여러가지 기능을 수행할 수 있도록 하거나 화면을 곡면으로 구현하는 등 그 기능이나 형태도 다양하게 발전하고 있다.
곡면 디스플레이장치는 통상적인 평면 디스플레이장치에 비하여 제조공정이 복잡하고 어렵다. 곡면 디스플레이장치를 제조할 때는 평평한 유리를 고온으로 가열하여 곡률을 갖도록 성형하고, 곡면으로 성형된 유리에 기능성필름과 빛을 제어하기 위한 필름을 적층하고, 곡률을 가진 테두리부재를 별도로 제작하여 곡면 유리의 테두리에 부착하는 공정들을 거쳐 커버유리조립체를 만든다. 그리고 커버유리조립체에 화상을 구현하는 가요성 디스플레이패널을 부착시킨다. 또 터치기능 구현을 위해 커버유리조립체에 터치필름을 부착하기도 한다.
곡면 디스플레이장치는 이처럼 유리를 곡면으로 성형하고, 곡면 유리에 기능성 필름들을 부착하고, 테두리부재를 별도로 제작해서 부착하는 등 까다로운 제조 공정들을 거치기 때문에 제조가 어렵고 제조비용이 매우 높다.
본 발명의 일 측면은 제조공정을 단순화할 수 있는 곡면 디스플레이장치 및 그 제조방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 박막유리의 배면에 투명 고분자필름을 적층시킨 커버유리조립체; 상기 커버유리조립체를 금형의 곡면캐비티 내에 벤딩시켜 인서트한 상태에서 상기 커버유리조립체의 테두리부분에 일체화되도록 성형되어 상기 커버유리조립체를 휘어진 상태로 유지시키는 테두리부재; 및 곡률을 유지하는 상기 커버유리조립체의 배면 쪽에 부착된 가요성 디스플레이패널;을 포함하는 곡면 디스플레이장치가 제공될 수 있다.
상기 커버유리조립체는 상기 투명 고분자필름의 배면에 부착된 광조절필름을 포함할 수 있다.
상기 투명 고분자필름은 폴리카보네이트(polycarbonate)필름, 아크릴필름, 폴리카보네이트 필름과 아크릴 필름의 적층물 중 어느 하나일 수 있다.
상기 곡면 디스플레이장치는 곡률을 유지하는 상기 커버유리조립체의 배면과 상기 가요성 디스플레이패널 사이에 적층된 터치필름을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 평판 박막유리의 배면에 투명 고분자필름을 부착하여 커버유리조립체를 제조하는 공정; 상기 커버유리조립체를 금형의 곡면캐비티 내에 벤딩시켜 인서트한 후 상기 커버유리조립체의 테두리부분에 일체화되도록 테두리부재를 성형하여 상기 커버유리조립체를 휜 상태로 유지시키는 테두리부재 성형공정; 및 상기 테두리부재 성형 후 곡면 상태인 상기 커버유리조립체의 배면에 가요성 디스플레이패널을 부착하는 공정;을 포함하는 곡면 디스플레이장치의 제조방법이 제공될 수 있다.
상기 커버유리조립체를 제조하는 공정은 상기 투명 고분자필름의 배면에 광조절필름을 부착하는 공정을 포함할 수 있다.
상기 곡면 디스플레이장치의 제조방법은 상기 가요성 디스플레이패널을 부착하는 공정 전에 곡면 상태인 상기 커버유리조립체의 배면에 터치필름을 부착하는 공정을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 곡면 디스플레이장치 및 그 제조방법은 박막유리에 투명 고분자필름과 광조절필름을 부착하는 작업을 평판상태에서 수행할 수 있고, 평판형태로 제작된 커버유리조립체를 금형의 곡면캐비티에 벤딩 상태로 인서트한 후 테두리부재를 성형하여 커버유리조립체를 휜 상태로 유지시킬 수 있기 때문에 종래 곡면 디스플레이장치의 제조방법에 비하여 제조공정을 단순화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 곡면 디스플레이장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 곡면 디스플레이장치의 제조공정을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 곡면 디스플레이장치의 커버유리조립체를 제조하는 공정을 나타낸다.
도 5는 도 4의 Ⅴ부분 상세도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시 예에 따른 곡면 디스플레이장치의 테두리부재 성형공정을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 제1실시 예에 따른 곡면 디스플레이장치의 터치필름 부착공정과 가요서 디스플레이패널 부착공정을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 제2실시 예에 따른 곡면 디스플레이장치의 제조공정을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 제2실시 예에 따른 곡면 디스플레이장치의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제3실시 예에 따른 곡면 디스플레이장치의 제조공정을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 제3실시 예에 따른 곡면 디스플레이장치의 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하의 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상을 충분히 전달하기 위해 제시하는 것이다. 본 발명은 여기서 제시한 실시 예만으로 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 도면은 발명을 명확히 하기 위해 설명과 관계 없는 부분의 도시를 생략할 수 있고, 이해를 돕기 위해 구성요소의 크기 등을 다소 과장하여 표현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 곡면 디스플레이장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선에 따른 단면도이다.
제1실시 예의 곡면 디스플레이장치(100)는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 전면이 곡면인 박막유리(111), 박막유리(111)의 배면에 부착되는 투명 고분자필름(112), 투명 고분자필름(112) 배면에 부착되는 광조절필름(113), 광조절필름(113)의 배면에 부착되는 터치필름(130), 터치필름(130) 배면에 부착되는 가요성 디스플레이패널(140), 테두리부에 일체화된 형태로 결합된 테두리부재(120)를 포함할 수 있다.
이러한 곡면 디스플레이패널(100)을 제조하는 방법은 도 3에 도시한 바와 같이, 박막유리(111), 투명 고분자필름(112), 광조절필름(113)을 순차로 적층시킨 커버유리조립체(110)를 제조하는 공정(160), 커버유리조립체(110)를 벤딩시킨 상태에서 테두리부재(120)를 성형하는 테두리부재 성형공정(170), 테두리부재(120) 성형 후 터치필름(130)을 부착하는 공정(180), 터치필름(130) 부착 후 가요성 디스플레이패널(140)을 부착하는 공정(190)을 포함할 수 있다.
커버유리조립체(110)를 제조하는 공정(160)은 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 먼저 평판형태의 박막유리(111)를 준비하고, 준비된 박막유리(111)의 배면에 점착제(114)를 개재시켜 투명 고분자필름(112)을 부착한다.
투명 고분자필름(112)은 다양한 곡률로 휘어질 수 있고, 박막유리(111)의 배면에 부착 시 취급 중에 박막유리(111)가 파손되는 것을 최소화할 수 있으며, 박막유리(111)가 파손되더라도 비산하는 것을 방지할 수 있다. 또 투명 고분자필름(112)은 고온, 고습환경에서 접착이 안정적으로 유지되며, 테두리부재(120)를 성형하는 과정에서 사출되는 소재와의 접착을 강화하는 기능도 한다.
투명 고분자필름(112)은 폴리카보네이트(polycarbonate)필름, 아크릴필름, 폴리카보네이트 필름과 아크릴 필름의 적층물 중 어느 하나일 수 있다. 바람직하게는 도 5에 도시한 바와 같이, 폴리카보네이트필름(112a), 아크릴필름(112b), 폴리카보네이트필름(112c)이 순차적으로 적층된 형태일 수 있다.
박막유리(111) 배면에 투명 고분자필름(112)을 부착한 후에는 투명 고분자필름(112)의 배면에 점착제(115)를 개재시켜 광조절필름(113, Light Control Film)을 부착한다. 광조절필름(113)은 곡면 디스플레이장치(100)가 차량 등에 설치될 때 시야각을 조절하여 차량의 윈드실드 등에 얼비침이 생기는 것을 방지할 수 있다. 광조절필름(113)은 투명 고분자필름(112)과 마차가지로 다양한 곡률로 휘어질 수 있다.
투명 고분자필름(112)은 평판의 박막유리(111) 배면 쪽에 부착하고, 광조절필름(113) 역시 평판상태인 투명 고분자필름(112) 배면 쪽에 부착하기 때문에 이들 필름의 부착작업을 용이하게 수행할 수 있다. 종래에는 이러한 필름들을 곡면 유리에 부착해야 했기 때문에 부착작업이 어려웠다.
투명 고분자필름(112)과 광조절필름(113)을 부착하여 커버유리조립체(110)를 제조한 후에는 테두리부재 성형공정(170)을 수행한다. 테두리부재 성형공정(170)은 도 3과 도 6에 도시한 바와 같이, 상부금형(10)과 하부금형(20) 사이의 곡면캐비티(30) 내에 커버유리조립체(110)를 벤딩시켜 인서트한 후 커버유리조립체(110)의 테두리 외측으로 사출소재를 주입하여 테두리부재(120)를 성형한다.
평판 상태의 커버유리조립체(110)는 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 하부금형(20)의 곡면캐비티(30) 내에 진입시킨 후 상부금형(10)을 닫으면, 도 6의 (b)와 같이 곡면캐비티(30) 내면과 대응하는 곡률로 벤딩된다. 이 상태에서 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 곡면캐비티(30) 둘레 측(커버유리조립체 둘레 측) 공간으로 용융사출물을 주입하면, 테두리부재(120)가 커버유리조립체(110)의 둘레와 일체화된 상태로 성형된다. 이처럼 테두리부재(120)를 성형하면, 커버유리조립체(110)는 도 1 및 도 7에 도시한 바와 같이, 금형으로부터 추출하더라도 휘어진 상태를 유지할 수 있다.
테두리부재(120)를 성형한 후에는 도 3과 도 7에 도시한 바와 같이, 곡면 상태인 커버유리조립체(110)의 배면(광조절필름 배면)에 터치필름(130)을 부착하는 공정(180)과, 터치필름(130)의 배면에 가요성 디스플레이패널(140)을 부착하는 공정(190)을 수행한다.
터치필름(130)은 점착제(131)를 개재시켜 곡면 상태인 커버유리조립체(110)의 광조절필름(113) 배면에 부착할 수 있고, 디스플레이패널(140) 역시 점착제(141)를 개재시켜 곡면 상태인 터치필름(130) 배면에 부착할 수 있다. 디스플레이패널(140)은 벤딩 가능하게 제작된 LCD(Liquid Crystal Display) 또는 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 패널일 수 있다.
이처럼 제1실시 예에 따른 곡면 디스플레이장치의 제조방법은 박막유리(111)에 투명 고분자필름(112)과 광조절필름(113)을 부착하는 작업을 평판상태에서 수행할 수 있고, 평판형태로 제작된 커버유리조립체(110)를 금형의 곡면캐비티(30)에 벤딩 상태로 인서트한 후 테두리부재(120)를 성형하여 커버유리조립체(110)를 휜 상태로 유지시킬 수 있기 때문에 종래 곡면 디스플레이장치의 제조방법에 비하여 제조공정을 단순화할 수 있다.
종래 곡면 디스플레이장치의 제조방법은 고열을 가하여 유리를 곡면으로 성형하고, 곡면으로 성형된 유리에 투명 고분자필름과 광조절필름을 부착해야 했기 때문에 제조공정이 복잡하고 까다로웠으나, 본 발명의 곡면 디스플레이장치 제조방법은 이러한 공정들을 배제하거나 단순화할 수 있다.
도 8은 제2실시 예에 따른 곡면 디스플레이장치의 제조공정을 나타내고, 도 9는 제2실시 예에 따른 곡면 디스플레이장치의 단면도이다.
도 8과 도 9를 참조하면, 제2실시 예는 제1실시 예의 구성으로부터 광조절필름과 터치패널을 배제한 상태로 곡면 디스플레이장치(200)를 제조하는 경우다.
제2실시 예에 따른 곡면 디스플레이장치(200)의 제조방법은 평판 박막유리 준비공정(261) 및 평판의 박막유리(211)에 투명 고분자필름(212)을 부착하는 공정(262)을 통하여 커버유리조립체(210)를 제조하는 공정(260)과, 커버유리조립체(210)를 금형 내에 벤딩상태로 인서트한 후 테두리부재(220)를 성형하는 공정(270)과, 테두리부재(220) 성형 후 곡면 상태인 커버유리조립체(210)의 투명 고분자필름(212) 배면에 가요성 디스플레이패널(240)을 부착하는 공정(290)을 포함할 수 있다.
도 10은 제3실시 예에 따른 곡면 디스플레이장치의 제조공정을 나타내고, 도 11은 제3실시 예에 따른 곡면 디스플레이장치의 단면도이다.
도 10과 도 11을 참조하면, 제3실시 예는 제1실시 예에 구성으로부터 광조절필름만을 배제한 상태로 곡면 디스플레이장치(300)를 제조하는 경우다.
제3실시 예에 따른 곡면 디스플레이장치(300)의 제조방법은 평판 박막유리 준비 공정(361) 및 평판의 박막유리(311)에 투명 고분자필름(312)을 부착하는 공정(362)을 통하여 커버유리조립체(310)를 제조하는 공정(360)과, 커버유리조립체(310)를 금형 내에 벤딩상태로 인서트한 후 테두리부재(320)를 성형하는 공정(370)과, 테두리부재(320) 성형 후 곡면 상태인 커버유리조립체(310)의 투명 고분자필름(312) 배면에 터치필름(330)을 부착하는 공정(380), 터치필름(330) 부착 후 가요성 디스플레이패널(340)을 부착하는 공정(390)을 포함할 수 있다.
제2실시 예와 제3실시 예에 따른 곡면 디스플레이장치(200,300)의 제조방법들도 박막유리(211,311)에 투명 고분자필름(212,312)을 부착하는 작업을 평판상태에서 수행할 수 있고, 평판형태로 제작된 커버유리조립체(210,310)를 금형의 곡면캐비티에 벤딩 상태로 인서트한 후 테두리부재(220,320)를 성형하여 커버유리조립체(210,310)를 휜 상태로 유지시킬 수 있기 때문에 종래 곡면 디스플레이장치의 제조방법에 비하여 제조공정을 단순화할 수 있다.
10: 상부금형, 20: 하부금형,
30: 곡면캐비티, 100,200,300: 곡면 디스플레이장치,
110,210,310: 커버유리조립체, 111,211,311: 박막유리,
112,212,312: 투명 고분자필름, 113: 광조절필름,
120,220,320: 테두리부재, 130,330: 터치필름,
140,240,340: 가요성 디스플레이패널.

Claims (7)

  1. 박막유리의 배면에 투명 고분자필름을 적층시킨 평평한 형태를 갖는 커버유리조립체;
    상기 커버유리조립체를 금형의 곡면캐비티 내에 벤딩시켜 인서트한 상태에서 상기 커버유리조립체가 휘어진 상태로 유지되도록 상기 커버유리조립체의 테두리 외측에 사출소재가 주입 및 배치되어 상기 커버유리조립체 단부의 테두리부분과 일체화되게 성형되는 테두리부재; 및
    곡률을 유지하는 상기 커버유리조립체의 배면 쪽에 부착된 가요성 디스플레이패널;을 포함하고,
    상기 테두리부재는 상기 커버유리조립체 단부의 테두리 외측면에만 형성되는 곡면 디스플레이장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 커버유리조립체는 상기 투명 고분자필름의 배면에 부착된 광조절필름을 포함하는 곡면 디스플레이장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 투명 고분자필름은 폴리카보네이트(polycarbonate)필름, 아크릴필름, 폴리카보네이트 필름과 아크릴 필름의 적층물 중 어느 하나인 곡면 디스플레이장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    곡률을 유지하는 상기 커버유리조립체의 배면과 상기 가요성 디스플레이패널 사이에 적층된 터치필름을 더 포함하는 곡면 디스플레이장치.
  5. 평판 박막유리의 배면에 투명 고분자필름을 부착하여 평평한 형태를 갖는 커버유리조립체를 제조하는 공정;
    상기 커버유리조립체를 금형의 곡면캐비티 내에 벤딩시켜 인서트한 후 상기 커버유리조립체의 테두리 외측에 배치되게 사출소재를 주입시켜 상기 커버유리조립체 단부의 테두리부분과 테두리부재가 일체화되도록 성형하여 상기 커버유리조립체를 휜 상태로 유지시키는 테두리부재 성형공정; 및
    상기 테두리부재 성형 후 곡면 상태인 상기 커버유리조립체의 배면에 가요성 디스플레이패널을 부착하는 공정;을 포함하고,
    상기 테두리부재는 상기 커버유리조립체 단부의 테두리 외측면에만 형성되도록 성형되는 곡면 디스플레이장치의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 커버유리조립체를 제조하는 공정은 상기 투명 고분자필름의 배면에 광조절필름을 부착하는 공정을 포함하는 곡면 디스플레이장치의 제조방법.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 가요성 디스플레이패널을 부착하는 공정 전에 곡면 상태인 상기 커버유리조립체의 배면에 터치필름을 부착하는 공정을 더 포함하는 곡면 디스플레이장치의 제조방법.
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