KR20040011013A - 생산 수율을 대폭적으로 향상시킬 수 있는 액정디스플레이 제조방법 및 그 방법에 의해 만들어진 액정디스플레이 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생산 수율을 대폭적으로 향상시킬 수 있는 액정 디스플레이 제조방법 및 그 방법에 의해 만들어진 액정 디스플레이에 관한 발명이다.

종래에는 투명 에틸 비닐 아세테이트 필름을 사용하면서 전면을 동시에 부착하는 방법을 채택함으로써 작업이 고난이도이며 생산수율이 극히 낮았던 반면, 본 발명에서는 양면 접착제를 사용하되 전면 부착이 아닌 가장자리 테두리만을 부착하고, 상기 양면 접착제는 단순히 접착 기능만을 하는 것이 아니라 액정 필름의 가장자리 부분에 있는 액정이 외부 공기에 노출되어 산화되는 것을 방지하는 기능을 동시에 하고 있다. 또한 본 발명에 의한 부착방법은 작업이 용이하므로 실제 생산에 적용한 결과, 생산 수율을 거의 100% 까지 향상시킬 수 있었다.

Description

생산 수율을 대폭적으로 향상시킬 수 있는 액정 디스플레이 제조방법 및 그 방법에 의해 만들어진 액정 디스플레이 {A method for making a liquid crystal display to improve a productivity yield and the liquid crystal display made by using the method}

본 발명은 생산 수율을 대폭적으로 향상시킬 수 있는 액정 디스플레이 제조방법 및 그 방법에 의해 만들어진 액정 디스플레이에 관한 발명이다.

특히, 본 발명은 한 면이 투명전극(ITO)으로 코팅되어 있는 얇은 두 필름 사이에 액정(Liquid Crystal)이 주입되어 있고 여기에 전기가 가하여지면 투명해지는 특성을 가진 필름에 있어서, 이 필름 자체만을 가지고 사무실이나 가정의 창문 겸용 커튼이나, 자동차 또는 항공기의 창문 겸용 커튼, 다용도 쇼윈도우용 창, 옥내외 광고용 특수 ON/OFF 스크린 등 다방면에 응용할 때 필름의 꺽임, 휨, 또는 필름에 가해지는 압력 변화 등에 의해 액정이 국부적으로 뭉침 현상과 액정의 가장자리 또는 전극 형성 부위에서 외부 공기 접촉에 의한 액정의 산화에 의한 특성 열화를 없애기 위해 유리, 폴리카보네이트, 아크릴등 재질이 딱딱한 두 투명 판재 사이에 필름을 끼우고 필름과 투명 판재 간에 특수 접착제를 사용하여 전면 부착을 하고 가장자리 부위도 외부 공기 접촉이 차단 되도록 밀봉하는 접착법을 사용하고 있다. 본 발명에서는 전면 접착법에서 얻을 수 있는 모든 효과를 얻고 나아가 접착 공정의 간단화에 의해 생산 수율이 대폭 향상 되도록 전면 부착 방식이 아닌 판재 가장자리 전체 둘레에 띠 구조의 강한 전기 절연 특성을 가지며 동시에 강력 접착성을 가진 접착제를 사용해 두 판재를 접착 및 밀봉하는 것에 관한 것이다.

최근 평판 디스플레이에 대한 수요가 늘어나면서 다양한 형태 및 다양한 용도의 평판 디스플레이가 공급되고 있다. 그중 액정을 이용한 평판 디스플레이는 타 종류의 평판 디스플레이에 비해 다양한 응용분야에 적용될 수 있어 경쟁력이 가장 뛰어나다.

일례로 액정 디스플레이는 통상적인 디스플레이 기능 이외에 액정 분자의 기본적인 배열특성을 이용하여 전원을 온-오프(On-Off) 또는 인가 전압의 조절에 의해 디스플레이 자체를 투명에서 불투명 또는 그 중간의 반투명 상태로 만듦으로써 사무실이나 가정의 창문 겸용 커튼이나, 자동차 또는 항공기의 창문 겸용 커튼, 다용도 쇼윈도우, 옥내외 동영상 광고용 특수 스크린 등에 널리 사용될 수 있다.

이와 같은 기능의 액정 디스플레이에 대한 동작 원리를 도 1 에 나타내었으며, 그 구조를 도 2 에 나타내었다.

그러나 이와 같은 다양한 응용분야에 적용하기 위해서는 디스플레이가 대형화되는 추세이나 디스플레이가 대형화가 됨에 따라 제조방법은 고난이도의 기술을 요하게 되어 생산 수율상에 심각한 문제를 야기하고 있다.

일례로, 액정 필름을 제조하는 기술 자체는 공지 기술로써 도 2 와 같이 음료수 용기에 일반적으로 널리 쓰이는 펫트(PET) 필름으로 이루어진 두 장의 필름 사이에 액정(Liquid Crystal)이 주입된 형태로 액정 필름을 제작하게 되며, 이때 필름 특성상 작업중 쉽게 휘어지게 되고, 만약 꺾이거나 과도하게 휘게되면 필름 내부에서 액정의 뭉치는 현상이 발생하였다. 또한 액정 필름의 가장자리 부위는 외부의 공기와 접촉되어 액정이 열화되는 단점이 있었다.

한편, 이를 방지하기 위해 상기 액정 필름의 양쪽 바깥면상에 유리와 같은 투명 보강 기판을 부착함으로써 액정 디스플레이를 제작하게 되는데, 종래에는 이 액정 필름과 투명 보강 기판을 부착할 때 전면을 한꺼번에 부착하는 방법을 사용하였다. 즉, 액정 필름과 투명 보강 기판 사이에 전면을 얇은 투명 에틸 비닐 아세테이트 필름을 뒤덮은 다음 약 110℃ 정도의 1차 열처리와 1차 프레스 공정을 거친 후, 다시 약 140℃ 정도의 2차 열처리와 2차 프레스 공정을 거쳐 제조된다. 그러나이와 같은 종래의 공정은 많은 단계를 거쳐 복잡하며, 고난이도의 기술을 요하여 생산 수율이 극히 낮으며, 고가의 장비가 요구되며, 전면을 한꺼번에 부착하는 방법을 채택함으로써 접착부 상에 생기는 기포를 완전히 제거하기가 매우 어렵고, 넓은 부위에 걸쳐 균일한 접착성을 유지하기가 극히 어려운 단점이 있었다.

더욱이 액정층의 두께는 약 20 마이크로미터(㎛)이며, 에틸 비닐 아세테이트 필름의 두께는 약 170 마이크로미터 인데, 액정층에 전기를 공급하기 위해 두 장의 필름의 각 한 쪽면에 코팅이 되어있는 투명 전극막 (ITO)상에 플랙서블 구리판의 두께가 약 150 마이크로미터가 되어 결국 전극이 형성된 부분과 다른 부분간의 두께 차이로 인해 액정 기공이 발생하는 또 다른 이유가 되었다.

결과적으로, 필름 내부의 액정이 뭉치고 일부는 액정이 없는 현상이 발생하거나, 필름 가장자리에 있는 액정이 외부 공기와 반응하여 특성이 열화되거나, 투명 보강 기판과 액정 기판을 고르게 부착시키지 못함에 따라 생기는 사이 공간으로 보이는 얼룩 등은 모두 디스플레이 특성에 치명적인 영향을 끼치게 되고, 또한 생산 수율을 높이는데 많은 어려움으로 작용하였다.

결국 상기와 같은 생산 수율 불량은 제곱 미터당 단가가 수십만원하는 고가의 액정 필름 자체로 인한 제품 원가의 대폭적인 증가 제품 공급가의 고가화로 소비 계층의 협소화 및 생산 수급 차질에 기인한 경제적 손실은 이루 말할 수 없이 컸다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로써, 간단한 방법으로 생산수율을 거의 100%로 올릴 수 있는 획기적인 액정 디스플레이 제조방법을 제시하고, 또한 그 방법에 의해 만들어진 액정 디스플레이를 제시하는 것을 목적으로 하였다.

도 1 은 전원을 온-오프 함에 따라 액정 디스플레이가 투명-불투명으로 되는 원리를 설명하기 위한 도면이다.

도 2 는 종래의 액정 디스플레이 구조중 일 예이다.

도 3 은 본 발명에 의한 액정 디스플레이 구조의 단면도 및 양면 접착제의 배치를 설명하기 위한 평면도이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 액정 디스플레이 제조방법은 다음과 같은 단계로 이루어진다.

즉, 두 장의 투명 필름 각각의 한쪽면상에 투명도전막을 형성하는 단계와,

상기 각 투명도전막의 한쪽 가장자리 표면상에 플랙서블 단자부를 접착시키는 단계와,

상기 두 투명도전막 사이에 액정층 또는 폴리머가 포함된 액정층을 형성하는 단계와,

상기 두 투명 필름의 투명도전막 부분이 서로 마주보도록 위치시킨 후 열처리 공정과 프레스 공정을 거쳐 두 투명 필름을 부착시킴으로써 액정 필름을 제작하는 단계와,

외부로부터의 충격으로부터 보호하고 또한 가장자리 부분의 액정 산화 방지를 위해 상기 액정 필름의 양쪽면상에 하나씩 투명 기판을 배치시키되, 상기 두 투명 기판중 한쪽 기판의 가장자리 테두리 부분에 상기 플랙서블 단자부와 외부 전원장치를 연결해주는 전선을 형성하는 단계와,

두 투명 기판중 한쪽 기판의 가장자리 네 테두리 부분에 일정 폭을 갖는 양면 접착제를 부착하는 단계와,

상기 두 투명 기판에 일정한 압력을 가해 투명 기판과 액정 필름을 부착시키는 단계를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 액정층중 폴리머가 포함된 액정층은 PALC(Polymer Assembled Liquid Crystal)로 이루어진 액정층, 또는 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)로 이루어진 액정층중 하나인 것이 바람직하다.

또한 상기 양면 접착제는 투명 기판 및 PET 필름과 화학적 반응을 하지 않고 전기적 절연 특성이 우수한 재질로써, 투명 기판 및 PET 필름에 대한 강한 접착력과 우수한 전기적 절연 특성을 가지는 것이 바람직하다.

양면 접착제의 일례로 투명 에틸 비닐 아세테이트 필름, 또는 전기적 절연특성이 우수하고 사용된 투명 기판 재질과 강력한 접착성을 보유한 접착제가 바람직하며, 양면 접착제의 성분에는 초산 같은 투명 기판이나 액정에 나쁜 영향을 주는 성분이 포함되지 않는 것이 바람직하다.

한편, 상기 전선은 투명 기판표면에 홈을 내어 전기선을 매립하거나, 또는 투명 기판의 표면상에 도전성 페이스트로 인쇄를 하거나, 또는 투명 기판의 표면상에 얇은 전극판을 배치시킴으로써 형성하는 것이 모두 가능하다.

투명 보강 기판과 액정 필름을 부착함에 있어 본 발명에 의한 방법과 종래기술에 의한 방법의 가장 큰 차이점을 살펴보면 다음과 같다.

즉, 본 발명은 양면 접착제를 사용하되 전면 부착이 아닌 가장자리 테두리만을 부착하고, 상기 양면 접착제는 단순히 접착 기능만을 하는 것이 아니라 액정 필름의 가장자리 부분에 있는 액정이 외부 공기에 노출되어 산화되는 것을 방지하는 기능을 동시에 하고 있다. 또한 본 발명에 의한 부착방법은 작업이 용이하므로 실제 생산에 적용한 결과, 생산 수율을 거의 100% 까지 향상시킬 수 있었다.

이에 반해 종래기술은 기 언급한 바와 같이 전면을 동시에 부착함으로써 작업이 고난이도이며, 생산수율이 극히 낮았다.

한편, 본 발명에 의한 제조방법으로 제조된 액정 디스플레이는 도 3 에 예시한 바와 같이 다음과 같은 구조를 갖는다.

즉, 두 장의 투명 필름과,

상기 투명 필름 각각의 한쪽면상에 형성된 투명도전막과, 상기 각 투명도전막의 한쪽 가장자리 표면상에 접착되어 형성된 플랙서블 단자부와, 상기 두 투명도전막 사이에 형성된 액정층 또는 폴리머가 포함된 액정층으로 이루어지며 상기 두 투명 필름의 투명도전막 부분이 서로 마주보는 형태로 두 투명 필름이 부착되어 형성된 액정 필름과,

외부로부터의 충격으로부터 보호하고 또한 가장자리 부분의 액정 산화 방지를 위해 상기 액정 필름의 양쪽면상에 하나씩 배치된 투명 기판과,

상기 두 투명 기판중 한쪽 기판의 가장자리 테두리 부분에 형성되어 상기 플랙서블 단자부와 외부 전원장치를 연결해주는 전선과,

상기 두 투명 기판에 일정한 압력을 가해 부착시키기 위한 것으로, 두 투명 기판중 한쪽 기판의 가장자리 네 테두리 부분에 일정 폭을 갖도록 형성된 양면 접착제를 포함하여 이루어진다.

도 3 은 본 발명에 의한 액정 디스플레이 구조의 단면도 및 양면 접착제의 배치를 설명하기 위한 평면도이다.

이때, 상기 액정층중 폴리머가 포함된 액정층은 PALC(Polymer Assembled Liquid Crystal)로 이루어진 액정층, 또는 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)로 이루어진 액정층중 하나인 것이 바람직하다.

또한, 상기 양면 접착제는 투명 기판 및 PET 필름과 화학적 반응을 하지 않고 전기적 절연 특성이 우수한 재질로써, 투명 기판 및 PET 필름에 대한 강한 접착력과 우수한 전기적 절연 특성을 가지는 것이 바람직하다. 일례로, 투명 에틸 비닐 아세테이트 필름 또는 유리, 폴리카보네이트, 아크릴 등에 강한 접착력을 가진 접착제가 바람직하다.

한편, 상기 전선을 형성하는 것은 다양한 방법이 가능한데

첫번째 실시예로써, 상기 전선을 투명 기판표면에 홈을 낸 후 그 홈내에 전기선이 매립된 구조를 갖는 것이 가능하며,

두번째 실시예로써, 상기 전선을 투명 기판의 표면상에 도전성 페이스트로 인쇄를 하여 형성된 구조를 갖는 것이 가능하며,

세번째 실시예로써, 상기 전선을 투명 기판의 표면상에 얇은 전극판을 배치시킨 구조를 갖는 것도 가능하다.

본 발명에 의한 액정 디스플레이 제조방법은 매우 간단한 처리만으로도 종래의 문제점이던 낮은 생산수율을 거의 100%까지 향상시킬 수 있어 제조단가를 대폭적으로 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한 종래기술로는 이룰 수 없었던 양산 체제가 가능하다.

Claims (10)

1. 액정 디스플레이의 제조방법에 있어서,

   두 장의 투명 PET 필름 각각의 한쪽면상에 투명도전막을 형성하는 단계;와

   상기 각 투명도전막의 한쪽 가장자리 표면상에 플랙서블 단자부를 접착시키는 단계;

   상기 두 투명도전막 사이에 액정층 또는 폴리머가 포함된 액정층을 형성하는 단계;

   상기 두 투명 필름의 투명도전막 부분이 서로 마주보도록 위치시킨 후 열처리 공정과 자외선 노출에 의한 두 필름의 접착 및 프레스 공정을 거쳐 두 투명 필름을 부착시킴으로써 액정 필름을 제작하는 단계;

   외부로부터의 충격으로부터 보호하고 또한 가장자리 부분의 액정 산화 방지를 위해 상기 액정 필름의 양쪽면상에 하나씩 투명 기판을 배치시키되, 상기 두 투명 기판중 한쪽 기판의 가장자리 테두리 부분에 상기 플랙서블 단자부와 외부 전원장치를 연결해주는 전선을 형성하는 단계;

   두 투명 기판중 한쪽 기판의 가장자리 네 테두리 부분에 일정 폭을 갖는 양면 접착제를 부착하는 단계;

   상기 두 투명 기판에 일정한 압력을 가해 투명 기판과 액정 필름을 부착시키는 단계를 포함하여 이루어지는, 액정 디스플레이의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 액정층중 폴리머가 포함된 액정층은 PALC(Polymer Assembled Liquid Crystal)로 이루어진 액정층, 또는 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)로 이루어진 액정층중 하나인 것을 특징으로 하는, 액정 디스플레이의 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 양면 접착제는 투명 기판 및 PET 필름과 화학적 반응을 하지 않고 전기적 절연 특성이 우수한 재질로써, 투명 기판 및 PET 필름에 대한 강한 접착력과 우수한 전기적 절연 특성을 가지는 것을 특징으로 하는, 액정 디스플레이의 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 전선은 투명 기판표면에 홈을 내어 전기선을 매립하거나, 또는 투명 기판의 표면상에 도전성 페이스트로 인쇄를 하거나, 또는 투명 기판의 표면상에 얇은 전극판을 배치시킴으로써 형성하는 것을 특징으로 하는, 액정 디스플레이의 제조방법.
5. 두 장의 투명 필름;과

   상기 투명 필름 각각의 한쪽면상에 형성된 투명도전막;

   상기 각 투명도전막의 한쪽 가장자리 표면상에 접착되어 형성된 플랙서블 단자부;

   상기 두 투명도전막 사이에 형성된 액정층 또는 폴리머가 포함된 액정층으로이루어지며, 상기 두 투명 필름의 투명도전막 부분이 서로 마주보는 형태로 두 투명 필름이 부착되어 형성된 액정 필름;과

   외부로부터의 충격으로부터 보호하고 또한 가장자리 부분의 액정 산화 방지를 위해 상기 액정 필름의 양쪽면상에 하나씩 배치된 투명 기판;

   상기 두 투명 기판중 한쪽 기판의 가장자리 테두리 부분에 형성되어 상기 플랙서블 단자부와 외부 전원장치를 연결해주는 전선;

   상기 두 투명 기판에 일정한 압력을 가해 부착시키기 위한 것으로, 두 투명 기판중 한쪽 기판의 가장자리 네 테두리 부분에 일정 폭을 갖도록 형성된 양면 접착제를 포함하여 이루어지는, 액정 디스플레이.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 액정층중 폴리머가 포함된 액정층은 PALC(Polymer Assembled Liquid Crystal)로 이루어진 액정층, 또는 PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)로 이루어진 액정층중 하나인 것을 특징으로 하는, 액정 디스플레이.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 양면 접착제는 투명 기판 및 PET 필름과 화학적 반응을 하지 않고 전기적 절연 특성이 우수한 재질로써, 투명 기판 및 PET 필름에 대한 강한 접착력과 우수한 전기적 절연 특성을 가지는 것을 특징으로 하는, 액정 디스플레이.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 전선은 투명 기판표면에 홈을 낸 후 그 홈내에 전기선이 매립된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 액정 디스플레이.
9. 제 7 항에 있어서, 상기 전선은 투명 기판의 표면상에 도전성 페이스트로 인쇄를 하여 형성된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 액정 디스플레이.
10. 제 7 항에 있어서, 상기 전선은 투명 기판의 표면상에 얇은 전극판을 배치시킨 구조를 갖는 것을 특징으로 하는, 액정 디스플레이.