KR20150013987A

KR20150013987A - 곡면 디스플레이 패널 제조방법 및 이를 이용한 곡면 디스플레이 패널

Info

Publication number: KR20150013987A
Application number: KR1020130087758A
Authority: KR
Inventors: 이이상; 이동원
Original assignee: 주식회사 유플러스비젼
Priority date: 2013-07-25
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2015-02-06

Abstract

본 발명은 평면 디스플레이 패널을 이용하여 곡면 디스플레이 패널을 제조하는 방법에 관한 것으로, 서로 마주하는 기판(110, 120)의 표면 전체 또는 일부를 설정된 두께와 형태에 따라 식각하고, 기판(110, 120) 중 적어도 어느 하나의 표면에 광학플레이트(200)를 부착한 다음, 원하는 곡면 형태에 맞게 설계되고 도광판 또는 광학산판 중 어느 하나를 포함한 백라이트유닛(Back Light Unit, 300)의 내면에 광학 플레이트(200)가 부착된 평면 디스플레이 패널(100)을 휘면서 부착한 후, 백라이트유닛(300)의 외면에 원하는 곡면 형태에 맞게 설계된 베젤 프레임(400)을 끼워 결합하는 단계로 이루어진다. 이를 통해 제조 공정이 단순하면서 디스플레이 패널의 원하는 곡면 형상을 안정적으로 유지할 수 있다.

Description

곡면 디스플레이 패널 제조방법 및 이를 이용한 곡면 디스플레이 패널{METHOD FOR MANUFACTURING CURVED DISPLAY PANEL AND CURVED DISPLAY PANEL USING FLAT DISPLAY PANEL}

본 발명은 평면 디스플레이 패널을 이용하여 곡면 디스플레이 패널을 제조하는 방법과 이에 의해 제조된 곡면 디스플레이 패널에 관한 것이다.

디스플레이의 외형에 대한 시장의 요구는 슬림화와 평면화에 대한 것이 주였으나 디스플레이 시장이 하루가 다르게 성장해나가면서 여러 응용 분야들이 생겨나고 그에 따라 디스플레이의 외형에도 다양한 요구가 나타나기 시작했다.

즉, 기존의 평면 형태가 아닌 곡면 형태의 디스플레이를 원하는 수요가 생겨나기 시작했는데 기본적으로 유리기판을 사용하는 현재의 디스플레이는 평면 형태의 구조 밖에 가지지 못하는 한계를 가지고 있다. 이러한 이유로 플렉시블(flexible)한 디스플레이를 만드는 기술이 개발되고 있지만 제조 과정이 어렵고 제조 원가가 비싼 문제점을 가지고 있다.

종래의 평면 디스플레이 패널을 이용한 곡면 디스플레이 패널 제조에 관한 한국 특허출원 10-2010-0019585, 10-2011-0089799 등이 있었다.

위 종래 기술은 박판으로 식각한 기판의 양측에 가이드 부재를 결합하여 사용하였다. 그러나 기판에 가이드 부재를 부착하는 공정이 상당히 까다로울 뿐만 아니라, 제조 단가가 높으며 화면을 덮는 가이드 부재의 재질에 따라 화면 왜곡 등의 문제가 발생하는 단점이 있었다. 즉, 유리 또는 아크릴 재질로 이루어지는 가이드 부재가 휘어진 상태로 제조되므로 표면이 깨끗하지 못하고 굴곡이 생겨 디스플레이 화면 왜곡을 초래하게 되었다.

상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 평면 디스플레이 패널을 이용하되 종래 기술의 가이드 부재 대신, 원하는 곡면 형상에 맞게 설계된 백라이트유닛을 사용함으로써 공정을 단순화하고 화면의 왜곡 발생을 제거한 곡면 디스플레이 패널 제조방법 및 이에 의한 곡면 디스플레이 패널을 제공함에 그 목적이 있다.

또한 박판으로 식각된 기판의 손상없이 곡면 형상을 견고하기 지지할 수 있는 곡면 디스플레이 패널을 제공함에 그 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 곡면 디스플레이 패널 제조방법은, 서로 마주하는 2개의 기판(110, 120)을 포함하는 평면 디스플레이 패널(100)을 이용한 곡면 디스플레이 패널 제조방법에 있어서, 상기 기판(110, 120)의 표면 전체 또는 일부를 설정된 두께와 형태에 따라 식각하는 식각 단계; 상기 기판(110, 120) 중 적어도 어느 하나의 표면에 광학플레이트(200)를 부착하는 광학플레이트 부착 단계; 원하는 곡면 형태에 맞게 설계되고 도광판 또는 광학산판 중 어느 하나를 포함한 백라이트유닛(Back Light Unit, 300)의 내면에 상기 광학 플레이트(200)가 부착된 평면 디스플레이 패널(100)을 휘면서 부착하는 백라이트유닛 결합 단계; 및 상기 백라이트유닛(300)의 외면에 원하는 곡면 형태에 맞게 설계된 베젤 프레임(400)을 끼워 결합하는 베젤 프레임 결합 단계; 를 포함한다.

바람직하게, 상기 식각 단계는, 상기 기판(110, 120) 표면의 테두리부 일부를 마스킹하여, 비식각면(A)과 식각면(B) 및 단차면(C)을 형성시킨다.

바람직하게, 상기 식각 단계 이후에, 적어도 상기 단차면(C) 포함한 표면에 탄성이 있는 광투과성 코팅층(140)을 형성한다.

바람직하게, 상기 광학플레이트(200)는, 상기 기판(110, 120)보다 면적을 크게 하여 상기 기판(100, 120) 테두리부 밖으로 돌출부를 구비하고, 상기 백라이트유닛 결합 단계 이후에, 상기 돌출부를 절단하는 단계; 를 더 포함한다. 이때, 상기 광학플레이트(200)는, 편광판으로 이루어진다.

바람직하게, 상기 백라이트유닛(300)은, 상기 기판(110, 120) 중 어느 하나에 형성된 비식각면(A), 식각면(B) 및 단차면(C) 형상에 각각 상응하는 결합면(a, b, c)을 갖는다.

바람직하게, 상기 기판(110, 120) 중 어느 하나의 식각면(B)과 이에 상응하는 상기 백라이트유닛(300)의 결합면(b) 사이에 광학필름(320)이 게재된다.

바람직하게, 상기 베젤 프레임(400)은, 적어도 상기 기판(110, 120)의 양측단 및 비식각면(A)을 감싸서 지지한다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 해당되는 곡면 디스플레이 패널은, 상술한 제조방법에 의해 제조됨을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 식각된 평면 디스플레이 패널이 원하는 곡면 형상에 맞게 설계된 도광관 또는 광확산판을 포함하는 백라이트유닛의 내면에 견고하게 결합함으로써 제조 공정이 단순하면서 제조 단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.

또한 기판 테두리부의 비식각면과 식각면 사이의 단차면에 탄성을 갖는 코팅층을 형성함으로써 식각된 평면의 기판을 휘는 과정에서 손상을 최소화할 수 있다.

또한 곡면 형상을 갖는 백라이트유닛에 결합하여 1차 고정한 후, 백라이트유닛과 결합된 기판을 원하는 곡면 형상으로 설계된 베젤 프레임으로 2차 고정시킴으로써 기판의 곡면 형상을 더욱 안전하게 유지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 평면 디스플레이 패널의 측단면도.
도 2는 식각 단계를 거친 평면 디스플레이 패널의 측단면도.
도 3은 식각 단계 이후에 기판 단차부에 코팅층을 형성한 평면 디스플레이 패널의 측단면도.
도 4는 광학플레이트 부착 단계를 거친 평면 디스플레이 패널의 측단면도.
도 5는 백라이트유닛 결합 단계를 순서대로 설명하는 측단면도.
도 6은 베젤 프레임 결합 단계를 순서대로 설명하는 측단면도.
도 7은 본 발명의 곡면 디스플레이 패널 개략도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.

본 발명의 곡면 디스플레이 패널 제조방법은, 서로 마주하는 2개의 기판(110, 120)을 포함하는 평면 디스플레이 패널(100)에 대하여 크게 식각 단계, 광학플레이트 부착 단계, 백라이트유닛 결합 단계 및 베젤 프레임 결합 단계를 거쳐 최종적으로 곡면 디스플레이 패널을 제조한다.

이하에서는 각 단계별로 구체적으로 설명한다.

1. 식각 단계

본 발명의 평면 디스플레이 패널(100)은 LCD(Liquid Crystal Display) 패널, OLED(Organic Light-Emitting Diode) 패널 등을 포함한다. 이하에서는 평면 디스플레이 패널(10)의 일예로서 LCD 패널을 중심으로 설명하나, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아님을 먼저 밝혀둔다.

도 1은 2개의 기판(110, 120) 사이에 액정층(130)이 형성된 평면 디스플레이 패널(100)의 측단면도를 나타낸 것이며, 이때 제1기판(110)은 CF(Color Filter) 기판, 제2기판(120)은 TFT(Thin Film Transister) 기판으로 불릴 수 있다.

도 2는 기판(110, 120)의 표면 전체 또는 일부를 설정된 두께와 형태에 따라 식각한 예를 나타낸다. 기판(110, 120)을 식각하는 방법은 측면 또는 상부 스프레이(Spray) 식각법, 다운플로우(Down Flow) 식각법, 디핑(Dipping) 식각법 등의 습식 식각법(Wet Etching)이 바람직하지만 이에 국한되지 않으며 원하는 두께와 모양대로 가공 가능한 식각법을 선택할 수 있다.

또한 미리 설정된 기판(110, 120) 두께는 50um~400um 임이 바람직하지만 이에 국한되지 않으며 만들고자 하는 곡면 디스플레이의 곡률반경의 크기 또는 디스플레이 패널의 화면크기에 따라 패널의 손상 없이 곡면 형태로 패널을 휠 수 있는 두께를 선택하여 식각할 수 있다.

이때, 기판(110, 120)의 테두리 일부는 깎아내지 않는 것이 바람직하다. DRIVER IC, TAB, PCB 등의 LCD 구동회로의 손상이 없도록 보호하고 휘는 공정에서 기판의 파손을 방지할 수 있으며 후술하는 백라이트유닛(BLU, Back Light Unit) 결합 시 가이드 역할을 할 수 있다.

구체적으로, 도 2와 같이, 기판(110, 120) 표면의 테두리부 일부를 마스킹하여, 비식각면(A)과 식각면(B) 및 단차면(C)을 형성시킬 수 있다.

한편, 상술한 바와 같이 식각을 완료한 기판(110, 120)에 대하여 도 3과 같이, 적어도 단차면(C) 포함한 표면에는 탄성이 있는 광투과성 코팅층(140)을 형성할 수 있다. 이러한 광투과성 코팅층(140) 재질은 에폭시 또는 실리콘을 사용할 수 있다. 이로부터 후술하는 백라이트유닛 결합 단계에서 평판 디스플레이 패널(100)을 휘는 과정에서 상대적으로 취약한 단차부(C)에서의 크랙이나 파손 발생을 최소화할 수 있다.

2. 광학플레이트 부착 단계

식각 후 두께가 얇아진 기판(110, 120) 중 적어도 어느 하나의 표면에 광학플레이트(200)를 부착한다. 도 4에서는 양 기판(110, 120) 표면에 광학플레이트(200)를 부착하였다. 광학플레이트(200)는 기판(110, 120)의 비식각면(A), 식각면(B) 및 단차면(C) 전체에 부착시킴으로써, 광학적인 기능 이외에 식각으로 얇아진 기판(110, 120)을 보호하는 기능을 수행한다. 이러한 광학플레이트(200)으로 편광판을 사용할 수 있다.

한편, 이때 광학플레이트(200)의 면적은 기판(110, 120)의 면적보다 크게 함으로써, 기판(110, 120)의 테두리부 밖으로 돌출되도록 여유 있게 부착함으로써, 후술하는 바와 같이 백라이트유닛(300)과의 결합시 결합력을 강화시킬 수 있다.

3. 백라이트유닛 결합 단계

도 5에 도시된 바와 같이, 원하는 곡면 형태에 맞게 설계되고 도광판(Light Guide Plate) 또는 광학산판(Diffuser Plate) 중 어느 하나를 포함한 백라이트유닛(Back Light Unit, 300)의 내면에 광학 플레이트(200)가 부착된 평면 디스플레이 패널(100)을 휘면서 부착한다. 이때 접착을 위해서 광투과율이 높은 광학성 투명 접착제(Optically Clear Adhesive)를 이용한다. 구체적으로 백라이트유닛(300)은, 기판(110, 120) 중 어느 하나에 형성된 비식각면(A), 식각면(B) 및 단차면(C) 형상에 각각 상응하는 결합면(a, b, c)을 갖도록 함으로써, 평판 디스플레이 패널(100)이 원하는 곡면 형상을 유지하도록 한다.

도 5는 오목 형상을 갖는 백라이트유닛(300)이나, 본 발명은 도시하지는 않았지만 백라이트유닛의 형상을 볼록 형상 또는 'S'자 형상 등 다양한 형상의 곡면을 갖도록 설계할 수 있다.

한편, 상술한 광학플레이트 부착 단계에서, 광학플레이트(200)의 면적을 기판(110, 120)보다 크게 하여 돌출부를 둔 경우, 백라이트유닛(300)과 완전히 접착된 상태에서 돌출부를 절단한다.

상술한 도광판 또는 광확산판은 기판(110, 120)은 기판(110, 120)의 곡면 형상을 지지하면서, 램프 또는 LED와 같은 광원(310)에서 발산되는 빛을 패널 전면에 균일하게 퍼지게 하는 역할을 하게 된다. 도광판의 재질로는 패널에 충분한 광을 공급할 수 있는 재질을 선택하며, 유리 또는 아크릴(PMMA, poly methyl methacrylate)을 사용할 수 있다. 광확산판 역시 패널에 충분한 광을 공급할 수 있는 재질을 선택하며, 유리 또는 PS(polystyrene) 또는 PC(polycarbonate)을 사용할 수 있다.

백라이트유닛(300)은 패널에 충분한 광을 공급할 수 있다면, 엣지(Edge) 방식이나 직하(Direct) 방식 중 하나를 선택해 사용할 수 있다.

이때 기판(110 또는 120)의 식각면(B)과 이에 상응하는 백라이트유닛(300)의 결합면(b) 사이에는 광학필름(320)을 게재할 수 있다. 이러한 광학필름으로는 프리즘시트, 확산시트, 반사시트 등이 1 이상 선택적으로 사용될 수 있다.

한편, 도시하지는 않았지만, 백라이트유닛(300) 내면을 도광판이나 광확산판으로 구성하는 경우, 그 하부에 상술한 광학필름(320)을 포함할 수 있다.

4. 베젤 프레임 결합 단계

도 6에 도시한 바와 같이, 백라이트유닛(300)의 외면에 원하는 곡면 형태에 맞게 설계된 베젤 프레임(400)을 끼워 결합함으로써, 기판(110, 120)의 곡면 형상을 지지하면서 보호한다.

이를 위한 상기 베젤 프레임(400)은, 적어도 기판(110, 120)의 양측단 및 비식각면(A)을 감싸서 지지하도록 양측에 끼움부(410)가 형성되며, 이를 통해 접착력이 취약한 양측단부를 보강할 수 있다. 이러한 베젤 프레임(400)은 금속 재질을 사용할 수 있다.

상술한 단계를 거쳐 제조되는 최종 곡면 디스플레이 패널은 도 7과 같다. 도면에서는 오목 형상을 갖는 곡면 디스플레이 패널만을 도시하였으나, 본 발명에 의하면 오목 형상 이외에, 볼록 형상 또는 'S'자 형상의 곡면을 갖는 디스플레이 패널의 제조가 가능함은 물론이다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 기술 사상을 중심으로 그 균등의 범위에 해당되는 변형물에까지 그 효력이 미침은 물론이다.

110 : 제1기판 120 : 제2기판
130 : 액정층 A : 비식각면
B : 식각면 C : 단차면
140 : 광투과성 코팅층 200 : 광학플레이트
300 : 백라이트유닛 a, b, c : 결합면
310 : 광원 320 : 광학필름
400 : 베젤 프레임 410 : 끼움부

Claims

서로 마주하는 2개의 기판(110, 120)을 포함하는 평면 디스플레이 패널(100)을 이용한 곡면 디스플레이 패널 제조방법에 있어서,
상기 기판(110, 120)의 표면 전체 또는 일부를 설정된 두께와 형태에 따라 식각하는 식각 단계;
상기 기판(110, 120) 중 적어도 어느 하나의 표면에 광학플레이트(200)를 부착하는 광학플레이트 부착 단계;
원하는 곡면 형태에 맞게 설계되고 도광판 또는 광학산판 중 어느 하나를 포함한 백라이트유닛(Back Light Unit, 300)의 내면에 상기 광학 플레이트(200)가 부착된 평면 디스플레이 패널(100)을 휘면서 부착하는 백라이트유닛 결합 단계; 및
상기 백라이트유닛(300)의 외면에 원하는 곡면 형태에 맞게 설계된 베젤 프레임(400)을 끼워 결합하는 베젤 프레임 결합 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 디스플레이 패널 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 식각 단계는,
상기 기판(110, 120) 표면의 테두리부 일부를 마스킹하여, 비식각면(A)과 식각면(B) 및 단차면(C)을 형성시키는 것을 특징으로 하는 곡면 디스플레이 패널 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 식각 단계 이후에,
적어도 상기 단차면(C) 포함한 표면에 탄성이 있는 광투과성 코팅층(140)을 형성하는 것을 특징으로 하는 곡면 디스플레이 패널 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 광학플레이트(200)는, 상기 기판(110, 120)보다 면적을 크게 하여 상기 기판(100, 120) 테두리부 밖으로 돌출부를 구비하고,
상기 백라이트유닛 결합 단계 이후에,
상기 돌출부를 절단하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 디스플레이 패널 제조방법.
제1항에 있어서,
상기 광학플레이트(200)는, 편광판인 것을 특징으로 하는 곡면 디스플레이 패널 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 백라이트유닛(300)은, 상기 기판(110, 120) 중 어느 하나에 형성된 비식각면(A), 식각면(B) 및 단차면(C) 형상에 각각 상응하는 결합면(a, b, c)을 갖는 것을 특징으로 하는 곡면 디스플레이 패널 제조방법.
제6항에 있어서,
상기 기판(110, 120) 중 어느 하나의 식각면(B)과 이에 상응하는 상기 백라이트유닛(300)의 결합면(b) 사이에 광학필름(320)이 게재된 것을 특징으로 하는 곡면 디스플레이 패널 제조방법.
제2항에 있어서,
상기 베젤 프레임(400)은, 적어도 상기 기판(110, 120)의 양측단 및 비식각면(A)을 감싸서 지지하는 것을 특징으로 하는 곡면 디스플레이 패널 제조방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 곡면 디스플레이 패널.