KR20150079348A - 디스플레이 패널의 제조를 위한 플레이트의 접합 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기존의 댐 형성 방식과 달리 디스플레이 모듈이나 플레이트의 접합면에 일체화된 균일하고 정밀한 두께의 코팅액을 일체 코팅함으로써 안정적이고 신속한 공정 진행이 이루어지게 되는 디스플레이 패널의 제조를 위한 플레이트의 접합 방법에 관한 것으로, (a) 코팅 헤드를 통해 제 1 플레이트 상에 코팅액을 전면 도포하여 레진층을 형성하는 단계; (b) 코팅 헤드를 통해 상기 레진층의 양측 에지면에 응집층막을 형성하는 단계; (c) 코팅 헤드를 통해 상기 레진층을 경화시켜 레진 접착층막을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 레진 접착층막에 제 2 플레이트를 접합하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

디스플레이 패널의 제조를 위한 플레이트의 접합 방법{METHOD OF BONDING DISPLAY PANEL AND PLATE FOR PRODUCING DISPLAY PANEL}

본 발명은 디스플레이 패널의 제조를 위한 플레이트의 접합 방법에 관한 것으로, 특히 기존의 댐 형성 방식과 달리 디스플레이 모듈이나 플레이트의 접합면에 일체화된 균일하고 정밀한 두께의 코팅액을 일체 코팅함으로써 안정적이고 신속한 공정 진행이 이루어지게 되는 디스플레이 패널의 제조를 위한 플레이트의 접합 방법에 관한 것이다.

디스플레이는 정보를 제공하는 단순한 기능에서 벗어나, 인간과 쌍방향으로 소통하는 역할로 바뀌어 나가고 있다. 이전에는 사물, 풍경 등을 최대한 자연스럽게 구현하는 것이 목표였다면, 현재는 자연스러운 화면은 기본이고, 생동감까지 느낄 수 있고, 휴대가 간편한 소형, 박형 디스플레이로 흐름이 이어져 오고 있다.

터치스크린 패널은 액정표시장치와 같은 평판표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다.

이를 위해, 터치스크린 패널은 평판표시장치의 전면(front face)에 부착되어 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다.

단, 상기 접촉이 이루어지는 터치스크린 패널의 전면에는 강성 향상 및 패널 보호를 위해 일반적으로 윈도우가 부착된다.

이와 같은 터치스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 경량화와 소형화가 더욱 가속되고 있는 추세이다.

터치스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있다. 이중 정전용량 방식의 터치스크린 패널은, 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 감지패턴이 주변의 다른 감지패턴 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써, 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다.

이러한 제품들에서의 터치의 쓰임새는 키보드나 마우스 없이 즉각적이고 단순한 입력을 가능케 하는 인터페이스라는 점이다. 모든 연령이 불편함 없이 입력을 할 수 있다는 점이 가장 큰 장점이다.

단순 기능을 가진 터치스크린에 멀티 터치와 부드러운 터치기능을 부가하여 적용함으로써 터치 인터페이스 기술은 새로운 전환기를 맞이하였다.

멀티터치 기능을 부가하면서 디스플레이 화면의 축소 확대가 쉬워짐으로써 모바일 폰의 사용성이 좋아지고, 특히 화면의 축소 확대가 자유로워짐으로써 인터넷 활용성이 좋아졌다. 또한 어플리케이션 사용이 편리하게 되었으며, 부드러운 터치 기술을 접목함으로써 사용자의 행동을 인식하고, 표현할 수 있는 감성 기능을 부가하게 되었다.

이와 같은 터치스크린의 구조를 살펴보면, 이동 단말기의 내측에서부터 백라이트 유닛, 액정패널 및 터치, 터치윈도우글라스(Touch Window Glass)의 순서로 배치될 수 있다.

이와 같은 터치스크린 패널은 일반적으로 액정표시장치, 유기전계 발광 표시장치와 같은 평판표시장치의 외면에 부착되어 제품화되는 경우가 많다. 따라서 상기 터치스크린 패널은 높은 투명도 및 얇은 두께의 특성이 요구된다.

또한, 최근 들어 플렉서블(flexible)한 평판표시장치가 개발되고 있는 추세이며, 이 경우 상기 플렉서블(flexible) 평판표시장치 상에 부착되는 터치스크린 패널 역시 플렉서블(flexible)한 특성이 요구된다.

상기 터치 윈도우글라스는 액정패널이나 터치패널 등의 패널이 외력에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해 강화유리나 합성수지로 제조될 수 있다. 또한, 상기 터치 윈도우 글라스는 터치 기능을 위해 터치 모듈을 포함한다.

상기 터치 윈도우 글라스는 이동 단말기의 가장 외측에 위치하기 때문에 단말기 디자인의 한 부분을 차지하고, 내부의 패널보다 크게 형성될 수 있다.

이러한 패널과 터치 윈도글라스는 광 투과성, 접착성 등의 목적으로 SVR(Super View Resin) 이나 OCR(Optical Cleared Adhesive Resin) 또는 UV액 등의 액상물질의 코팅이 다양한 방식으로 이루어지게 된다.

특히 이러한 종래의 코팅 방식은 플레이트 상에 광학 레진(optical resin)층을 도포하기 위해서 디스펜스(dispense) 팁 니들 방식 사용하여 플레이트 상에 Y자 형태로 디스펜스(dispense)하고 기능성 플레이트를 적층하여 압착 하므로 플레이트 상에 광학 레진이 플레이트의 외주 외곽으로 흘러넘치므로 외관이 오염되는 문제와 일정한 두께를 가지게 하는 재현성이 현저히 떨어지는 한계가 있었다.

또한 기존에 코팅 방식은 플레이트 상에 광학 레진(optical resin)층을 도포하고 광학 레진층 상에 노광 마스크를 배치하여 노광 마스크를 근거로 광원을 선택적으로 조사하여 상기 광학 레진층 상에 댐(DAM) 영역을 형성하고 레진액을 충진 하는 방식과 여러 번 반복하여 인쇄하여 인쇄층을 형성하고 (일종에 인쇄층 댐) 레진액을 충진 하는 방법 또는 플레이트 상에 플레이트의 외주를 따라 선형으로 레진을 형성하고 레진을 경화하여 레진층을 형성하고 레진액을 충진 하는 방식 즉 선형 방식 등이 있으며 이는 일종에 댐 방식으로 플레이트 외곽에 형성된 레진층의 안쪽 영역에 레진액을 주입 레진층을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다. 그러므로 플레이트 상에 플레이트 외곽에 형성된 레진층 댐 안쪽 영역에 레진액을 주입하기 전에 2개 공정 이상(즉 댐층 형성을 위한 공정)의 공정작업을 하여야 하는 문제점이 있는 것이 사실이다.

또한 외곽에 형성된 레진층에 레진액 주입 시에 부족하거나 과량 주입으로 인해 플레이트 접합 시 플레이트 사이에 레이어 공간이 비거나 넘치는 현상으로 불량을 유발하고 레진층에 수축이나 팽창 등으로 일정한 두께를 가지게 하는 재현성이 현저히 떨어지는 한계가 있었다.

또한 상기 LCD 패널 및 상기 터치 윈도우 글라스 간에 생성되는 레진층과 상기 터치 윈도우 글라스간의 프레이트 외곽에 형성된 레진층(댐층)과의 물질에 굴절률 차이로 인해 빛에 굴절률이 생겨 외곽 부분에 빛의 굴절 띠가 형성되므로 인해 굴절율이 상이하여 시인성이 저하되는 문제가 있을 수 있다.

또한 문제점을 해결하기 위해 상기 패널과 터치 윈도우글라스를 접합에 있어, 상기 터치스크린 패널의 전, 후면에 각각 윈도우 및 평판표시장치를 부착함에 있어 OCA(Optically Clear Adhesive) 접착 필름을 사용하는 것이 일반적이다.

상기 접착층은 상기 LCD 패널과 터치 윈도우 글라스를 접합하는 역할을 한다.

단, 이러한 방식은 상기 OCA 접착 필름의 접착 공정에서 각 레이어 사이에 에어 버블(air bubble) 및 이물 유입 등의 원인으로 한 결점이 발생될 수 있으므로 양산성 확보 측면에서 어려움이 있고 시각적으로 고급화하는 데에도 한계가 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 기술의 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 액정표시장치인 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트에 일체화된 균일한 두께의 액상 물질을 안정적으로 도포 및 접착할 수 있도록 하는 디스플레이 패널의 제조를 위한 플레이트의 접합 방법을 제공하는 것이다.

특히 본 발명은 종래 방식에서와 같이 플레이트 상에서 플레이트 외곽에 외주를 따라 선형으로 레진을 형성하는 댐층 형성 공정 및 경화 공정이 없는 새로운 코팅 방법으로서, 접착층막을 형성하는 균일한 두께의 액상 물질을 신속하고 안정적으로 도포함으로써 기존 댐층 형성 방법보다 획기적인 공정 개선을 이룬 디스플레이 패널의 제조를 위한 플레이트의 접합 방법을 제공하는 것이다.

비교적으로 종래의 코팅 방식은 플레이트 상에 광학 레진(optical resin)층을 도포하기 위해서 디스펜스(dispense) 팁 니들 방식 사용하여 플레이트 상에 Y자 형태로 디스펜스(dispense)하고 기능성 플레이트를 적층하여 압착하는 방식이기 때문에 플레이트 상에 광학 레진이 플레이트의 외주 외곽으로 흘러넘치게 되어 외관이 오염되는 문제가 있으며 일정한 두께를 가지게 하는 재현성이 현저히 떨어지는 한계가 있었다.

또한 기존의 코팅 방식은 플레이트 상에 광학 레진(optical resin)층을 도포하고 광학 레진층 상에 노광 마스크를 배치하여 노광 마스크를 근거로 광원을 선택적으로 조사하여 상기 광학 레진층 상에 댐(DAM) 영역을 형성하고 레진액을 충진 하는 방식과, 여러 번 반복적으로 인쇄하여 인쇄층(일종의 인쇄층 댐)을 형성하고 레진액을 충진하는 방식과, 플레이트 상에 플레이트의 외주를 따라 선형으로 레진을 형성하고 레진을 경화하여 레진 댐층을 형성하고 레진액을 충진하는 방식 즉 선형 방식 등이 있었으며, 이는 일종에 댐 방식으로 플레이트 외곽에 형성된 레진댐층의 안쪽 영역에 레진액을 주입하여 레진층이 형성되는 것을 특징으로 하고 있다. 그러므로 플레이트 상에 플레이트 외곽에 형성된 레진 댐층의 안쪽 영역에 레진액을 주입하기 전에 2개 이상의 공정을 수행해야만 하는 문제점이 있는 것이 사실이다.

또한 외곽에 형성된 레진 댐층에 대한 레진액 주입 시에 레진액이 부족하거나 과량 주입되는 경우 플레이트 접합 시 플레이트 사이에 레이어 공간이 비거나 넘치는 현상이 발생하여 불량을 유발하고, 레진층의 수축이나 팽창 등으로 인해 일정한 두께를 가지게 하는 재현성이 현저히 떨어지는 한계가 있었다.

또한 LCD 패널 및 터치 윈도우 글라스 간에 생성되는 코팅층과 상기 터치 윈도우 글라스간의 플레이트 외곽에 형성된 레진 댐층과의 물질 굴절률 차이로 인해 외곽 부분에 빛의 굴절 띠가 형성되므로 결국 굴절율의 상이성 때문에 시인성이 저하되는 문제가 발생하고 있다.

본 발명은 이를 해결하기 위하여 레진층을 합성된 레디칼 중합반응(Radical Polymerization)체 고무레진으로 광학용 고투과도 고무 탄성체를 개발하여 사용하므로 기존 공정에서의 문제점을 개선하고 공정(댐을 형성하고 경화하여 레진을 주입하는 공정)을 획기적으로 줄이는 효과를 거둘 수 있었다.

또한 본 발명의 목적에 따르면 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트에 코팅 두께를 10㎛~500㎛ 까지 조정할 수 있는 코팅 헤드에 대하여 레진층의 양측면에 응집층막을 형성할 수 있는 보조장치를 일체화하여 균일한 두께의 액상 물질을 신속하고 안정적으로 도포할 수 있도록 한다.

또한 외곽에 형성된 레진 댐층에 레진액 주입 시 부족하거나 과량 주입으로 인해 플레이트 접합 시 플레이트 사이에 레이어 공간이 비거나 넘치는 현상이 발생해 불량을 유발하고 레진층에 수축이나 팽창 등으로 인해 일정한 두께를 가지게 하는 재현성이 현저히 떨어지는 한계가 있는 기존 방식의 문제점을 해결하기 위해, 양 측면에 응집층막을 형성할 수 있는 보조 장치와 뒷면에 UV 빛이나 열을 조사할 수 있는 보조장치를 구비시킴으로써 기존 댐 방식에서처럼 외곽에 형성된 레진 댐층에 레진액을 주입하는 공정을 없앨 수 있게 된다. 이를 통해 직접 코팅하여 레진층막을 형성하게 되므로 결과적으로 플레이트 접합 시 플레이트 사이에 레이어 공간이 비거나 넘치는 현상이 사라지고 레진층의 수축이나 팽창 등으로 인해 일정한 두께를 가지지 못하는 재현성 한계를 개선할 수 있게 될 것이다.

또한 코팅 헤드는 액정표시장치인 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트에 일정 두께와 형상을 구현하기 위해서 표면도포의 두께가 작게는 5㎛~100㎛, 크게는 100㎛~500㎛ 그 이상의 두께를 재현하여야 하므로 정밀하게 액을 코팅하여야 하는 중요 과제를 해결하기 위해 디스플레이 패널 제조용 액상물질 코팅 헤드 상부에 관통라인을 통해 액상물질을 정량 토출하도록 무맥동 모노펌프를 배치하게 된다. 이를 통해 액정표시장치인 디스플레이 패널 면이나 기능성 플레이트 면에 일체화된 균일하고 정밀한 두께의 액상 물질을 안정적으로 정량 도포할 수 있게 될 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 기존 방식의 레진층과 터치 윈도우 글라스간의 플레이트 외곽에 형성된 레진층과의 접착 시, 기존에는 레진 댐층에 의한 물질의 굴절률 차이로 인해 빛 굴절이 생겨 외곽 부분에서 빛의 굴절 띠가 형성되는 현상이 있었다. 이를 제거하기 위해 균일하고 정밀한 두께의 액상 물질을 안정적으로 정량 전면 도포함과 동시에 좌, 우에 응집막층 형성을 위한 경화장치와 뒤쪽 면에 동시 경화를 위한 자외선의 조사 또는 열풍이나 바람을 주입하여 상기 레진을 반경화시켜 접착층막을 형성함으로써 고체 또는 반고체 상태에서 플레이트 접합 시 물질과 물질사이 굴절률 차이로 인해 빛에 굴절률이 생겨 외곽 부분에 빛의 굴절 띠가 형성되는 문제를 완전 해결해 굴절율에 따른 시인성 저하 문제를 극복할 수 있도록 하는 것이다.

또한 본 발명은 디스플레이 패널에 광 투과, 접착, 보호, 충격보완, 비산방지 등을 위한 코팅으로서, 디스플레이 패널의 보호 접착코팅뿐만 아니라 디스플레이 패널의 비산방지 및 충격보완 등을 위한 접착코팅을 할 수 있으며, 균일한 두께로 접착층막을 형성하게 되므로 면에 스크래치를 없애주는 재생 측면과 면을 보호하여 주는 보호 측면 그리고 미세한 균열 등으로 파손되어 비산되는 비산방지 측면을 달성할 수 있게 된다.

본 발명에 따르면, (a) 코팅 헤드를 통해 제 1 플레이트 상에 코팅액을 전면 도포하여 레진층을 형성하는 단계; (b) 코팅 헤드를 통해 상기 레진층의 양측 에지면에 응집층막을 형성하는 단계; (c) 코팅 헤드를 통해 상기 레진층을 경화시켜 레진 접착층막을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 레진 접착층막에 제 2 플레이트를 접합하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트의 접합 방법을 제공한다.

바람직하게는, 상기 제 1 플레이트는 디스플레이 패널인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제 2 플레이트는 기능성 플레이트인 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 코팅액은, 디-블록(Di-block) 또는 트리-블록(Tri-block)타입 고무 분자(rubber molecule) 가교체 15 내지 20 wt%와, 엔-부틸 아크릴레이트(n-butyl acrylate(n-BA)) 양쪽 말단에 메틸 메타아크릴레이트(methyl methacrylate(MMA))가 중합된 중합체 30 내지 38 wt%와, 단일 관능기 아크릴레이트 올리고마(Monofunctional acrylate oligomer) 15 내지 18 wt%와, 다관능기 아크릴레이트 모노머(High Functionality acrylate monomers) 8 내지 11 wt%와, 3관능기 아크릴레이트 모노머(Triacrylate monomers) 5 내지 8 wt%와, 2관능기 아크릴레이트 모노머(Diacrylate monomers) 4 내지 8 wt%와, 1관능기 아크릴레이트 모노머(acrylate monomers) 4 내지 6 wt%와, 광개시제(photoinitiators) 3 내지 6 wt%와, 촉진제(catalyst) 0.1 내지 0.5 wt%와, 레벨링제(levelling agent) 0.01 내지 0.2 wt%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 다관능기 아크릴레이트 모노머(High Functionality acrylate monomers)는, Di-Trimethylolpropane Tetraacrylate, Dipentaerythritol Pentaacrylate, Pentaerythritol Tetraacrylate, Ethoxylated(4) Pentaerythritol Tetraacrylate 로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 3관능기 아크릴레이트 모노머(Triacrylate monomers)는, Trimethylolpropane Triacrylate, Trimethylolpropane Triacrylate, Trimethylolpropane Triacrylate, Trifunctional Acrylate Ester, propoxylated Glyceryl Triacrylate 로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 2관능기 아크릴레이트 모노머(Diacrylate monomers)는, 1.4-Butanediol Dimethacrylate, Diethylene Glycol Dimethacrylate, 1.3-butylene Glycol Dimethacrylate, Triethylene Glycol Dimethacrylate, Ethylene Glycol Dimethacrylate, Polyethylene Glycol Dimethacrylate, 1.4-Butanediol Diacrylate, Diethylene Glycol Diacrylate, 1.3-butylene Glycol Diacrylate, Triethylene Glycol Diacrylate, Polyethylene Glycol Diacrylate, Alkoxylated Hexanediol Diacrylate, Alkoxylated Diacrylate, 1.6 Hexanediol Diacrylate, 1.6 Hexanediol DiMethacrylate, Polyethylene Glycol(400) Diacrylate 로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 1관능기 아크릴레이트 모노머(acrylate monomers)는, Monofunctional Acid Ester, Alkoxylated Lauryl acrylate, 2(2-Ethoxyethoxy)Ethyl acrylate, Tetrahydrofurfuryl acrylate, Lauryl acrylate, Isobornyl acrylate, Isobornyl Methacrylate, 2-phenoxyerhyl Methacrylate, Glycidyl Methacrylate, Tridecyl Methacrylate, Pentaerythritol Tetraacrylate, Isodecyl acrylate 로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 (a), (b) 및 (c) 단계는 단일의 코팅 헤드를 통해 연속적으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 코팅 헤드는, 주입되는 코팅액을 제 1 플레이트 상에 도포하는 도포 수단과, 상기 도포 수단의 일측에 연장형성되며 도포된 레진층의 양측 에지면에 응집층막을 형성하고 레진층을 경화시켜 레진 접착층막을 형성하는 응집층막 형성 구간을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 코팅 헤드는, 코팅액이 주입되는 관로; 상기 관로와 상측이 연결되며, 상기 관로를 통해 주입되는 코팅액의 주입방향과 평행을 이루게 기립되는 블레이드; 상기 블레이드의 하측에 결합되는 도포구; 상기 관로와 상측이 연결되며, 상기 블레이드에 대하여 관로와의 연결부위를 중심으로 예각 범위 내에서 벌어져 코팅액이 하부로 이동될 수 있는 내부 공간을 형성하는 상부 유출 차단막; 및 상기 상부 유출 차단막의 하측에 기립되어 결합되는 하부 유출 차단막; 을 포함하여, 제 1 플레이트 상에 코팅액을 전면 도포하여 레진층을 형성시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 코팅 헤드는, 상기 도포구에서 연장된 응집층막 형성 구간을 더 가지며, 상기 응집층막 형성 구간의 측면에는 상기 레진층의 양측 에지면에 열 또는 빛을 가하는 응집 수단이 구비되어 제 1 플레이트 상의 레진층 양측 에지면에 응집층막을 형성시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 응집 수단은 자외선을 조사하는 다수의 UV 램프나 열을 분사하는 다수의 열 분사기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 UV 램프는 400mJ/cm² 내지 1,500mJ/cm²의 조사량으로 자외선을 상기 레진층의 양측 에지면에 조사하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 열 분사기는 20℃ 내지 40℃의 온도로 열을 상기 레진층의 양측 에지면에 분사하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 응집층막 형성 구간의 말단면에는 상기 레진층의 전면에 열 또는 빛을 가하는 경화 수단이 구비되어 제 1 플레이트 상의 레진층을 경화시켜 레진 접착층막을 형성시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 경화 수단은 자외선을 조사하는 다수의 UV 램프나 열을 분사하는 다수의 열 분사기로 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 UV 램프는 1,000mJ/cm² 내지 2,000mJ/cm²의 조사량으로 자외선을 상기 레진층의 양측 에지면에 조사하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 열 분사기는 20℃ 내지 80℃의 온도로 열을 상기 레진층의 양측 에지면에 분사하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 레진 접착층막에 제 2 플레이트를 접합하는 단계 이후에, 제 1 플레이트와 제 2 플레이트를 접합시킨 레진 접착층막에 대하여 접합 경화기를 통해 자외선을 조사하여 경화시키는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 접합 경화기는 자외선을 조사하는 UV 램프로 구성되며, 2,000mJ/cm² 내지 5,000mJ/cm²의 조사량으로 자외선을 제 1 플레이트와 제 2 플레이트를 접합시킨 레진 접착층막에 대하여 조사하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 액정표시장치인 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트에 레진층 두께를 10㎛~500㎛ 까지 조정할 수 있는 구조의 코팅 원리가 적용된 코팅 헤드에 대하여 양 측면에 응집층막을 형성할 수 있는 보조장치(UV 빛 및 열) 및 뒤쪽에 레진층막을 형성할 수 있는 보조장치(UV 빛 및 열)를 일체화시킴으로써 균일한 두께의 액상 물질을 신속하고 안정적으로 도포하므로 획기적 공정 개선 효과가 있다.

특히, 상기 레진액을 코팅과 동시에 도포된 레진층막에 빛과 열을 통해 반고체 상태의 반 경화 상태를 형성시킴으로써 화학적 또는 물리적 변화가 없는 접착층막을 얻을 수 있게 되는 효과가 있다.

특히 레진액을 합성된 레디칼 중합반응(Radical Polymerization)체 고무레진으로 광학용 고투과도 고무 탄성체를 개발하여 사용하므로 기존 공정에서의 문제점을 개선하고 공정(댐을 형성하고 경화하여 레진을 주입하는 공정)을 획기적으로 줄이는 효과를 거둘 수 있었다.

특히, 상기 고무탄성체는 액정표시장치인 디스플레이 패널 및 상기 기능성 플레이트를 접합(또는 합착, 접착)하는 역할을 하게 될 것이다.

특히, 본 발명에 따르면, 액정표시장치인 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트에 일종의 응집층막을 형성하고 응집층막의 영역 끝단에서 레진 접착층막을 형성함으로써 레진 접착층막이 액정표시장치인 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트와 접착될 때, 레진 접착층막의 일부가 외부(또는 외곽)로 흘러나가는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면, 액정표시장치인 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트에 접착 후 진공이나 압착 시 플레이트가 양옆 좌우 끝단부에 외력에 위한 휨이 발생하여 진공이나 압착 공정 완료 후 복원하려는 탄성에 의해 들뜸 현상이 발생할 수 있는 문제를 획기적으로 개선하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 디스플레이 패널에 광 투과, 접착, 보호, 충격보완, 비산방지 등을 위한 코팅으로서, 디스플레이 패널의 보호 접착코팅뿐만 아니라 디스플레이 패널의 비산방지 및 충격보완 등을 위한 접착코팅을 할 수 있으며, 균일한 두께로 접착층막을 형성하게 되므로 면에 스크래치를 없애주는 재생 측면과 면을 보호하여 주는 보호 측면 그리고 미세한 균열 등으로 파손되어 비산되는 비산방지 측면을 달성할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명이 적용되는 일반적인 디스플레이 모듈을 설명하기 위한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 코팅 헤드의 코팅 방식을 설명하기 위한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 코팅 상태를 설명하기 위한 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 코팅 헤드의 블레이드 설정각 변화에 따른 코팅 동작의 변화를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 코팅 헤드를 설명하기 위한 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 코팅 헤드를 설명하기 위한 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 디스플레이 패널의 제조를 위한 플레이트의 접합 방법을 설명하기 위한 순서도.
도 8은 본 발명에 따른 응집층막 및 레진 접착층막 형성 과정을 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명에 따른 접합 플레이트에 대한 경화 과정을 설명하기 위한 단면도.
도 10은 본 발명에 따른 접합 결과물 구조를 설명하기 위한 단면도.
도 11은 종래 기술에 따른 접합 변형 현상을 설명하기 위한 단면도.
도 12는 본 발명에 따른 디스플레이 패널의 제조를 위한 플레이트의 접합 공정을 나타내는 공정도.
도 13은 본 발명에 따른 인라인 자동합착 공정을 설명하기 위한 도면.

이하에서는, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 일반적인 디스플레이 모듈을 설명하기 위한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명이 적용되는 디스플레이 모듈은 액정표시장치인 디스플레이 패널(100)에 터치스크린 패널(130)과 기능성 플레이트(140)가 도포된 레진층(120)에 의해 접합되게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 코팅 헤드의 코팅 방식을 설명하기 위한 단면도이다.

도 2를 참조하면, 유동성을 가지고 있는 액상의 코팅용 레진액을 코팅 헤드(200)의 공급 파이프(210)로부터 공급받으며, 유동점성의 고형물 즉 레진액을 코팅 헤드(200)를 통해 액정표시장치인 디스플레이 패널(100)의 표면이나 기능성 플레이트(140)의 표면에 밀착하여 진행방향의 표면에 일정 두께로 균일하게 도포하여 레진층(120))이 코팅된다.

도 3은 본 발명에 따른 코팅 상태를 설명하기 위한 단면도이다.

도 3을 참조하면 액정표시장치인 디스플레이 패널(100)이나 기능성 플레이트(140)에 일정 두께의 레진층(120)이 코팅된다. 이 레진층(120)은 표면 도포 두께가 작게는 5㎛~100㎛ 크게는 100㎛~500㎛의 두께를 가지며, 액정표시장치인 디스플레이 패널(100)의 표면이나 기능성 플레이트(140)의 표면 폭을 작게는 25㎜~500㎜ 크게는 500㎜~1200㎜의 폭에 일정 두께의 레진층막을 코팅하게 될 것이다.

여기에서 상기 액정표시장치인 디스플레이 패널(100)은 LCD(Liquid Crystal Display) 패널, OLED(Organic Light Emitting Diodes) 패널 및 PDP(Plasma Display Panel) 중 적어도 하나일 수 있다.

상기 레진층(120)은 상기 액정표시장치인 디스플레이 패널(100) 및 상기 기능성 플레이트(140)를 접합(또는 합착, 접착)하는 역할을 할 것이다.

또한, 상기 레진층(120)은 광학 굴절률이 상기 기능성 플레이트(140)보다 높거나 동일 또는 유사한 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 레진층(120)은 광학용 투명탄성접착제(Optical Clear elastic Adhesive Resin, OCR) 및 광학용 탄성수지(Super View　Resin, SVR) 또는 광학용 투명 UV 탄성수지(Optical Clear elastic UV Resin, UV OCR)중 하나로 이루어질 수 있다.

도 4는 본 발명에 따른 코팅 헤드의 블레이드 설정각 변화에 따른 코팅 동작의 변화를 설명하기 위한 도면이다.

도 4에는 유동성을 가지고 있는 코팅액(120)을 블레이드(230)를 포함한 관로(220)를 통해 액정표시장치인 디스플레이 패널(100)이나 기능성 플레이트(140)에 적용시킬 때 해당 블레이드(230)의 설정각 변화에 따라 반작용 유동압력(P1)이 블레이드(230)에 미치는 압력분산(P2)을 목시적으로 도시하였다. 이는 블레이드(230)의 설정각(A1)이 코팅에 미치는 영향을 정확하게 유추할 수 있도록 하는 것으로서 어플리케이션 유추 설계에 매우 중요한 요인으로 작용한다.

우선, 도 4의 (a)를 참조하면, 해당 코팅 헤드(200)의 블레이드 설정각(A1)은 최소(90°이하)로 셋팅되어 있다. 유동성을 가지고 있는 코팅액(120a)을 블레이드(230)를 포함한 관로(220)를 통해 액정표시장치인 디스플레이 패널(100)이나 기능성 플레이트(140)에 코팅시킬 때 이와 같이 블레이드 설정각(A1)이 최소(90°이하)로 셋팅되어 있으면, 유동성을 가지고 있는 코팅액(120a)이 블레이드(230)를 포함한 관로(220)를 통해 액정표시장치인 디스플레이 패널면이나 기능성 플레이트면에서의 기동에 따른 반작용 유동압력(P1)이 최대가 되고 블레이드(230)에 미치는 유동력의 작용에 의한 압력분산(P2) 또한 최대로 된다. 이로 인해 액정표시장치인 디스플레이 패널(100)의 표면이나 기능성 플레이트(140)의 표면에 미치는 최대의 유동압력(P1)과 블레이드의 유동력(T) 작용에 의한 압력분산(P2)의 힘이 최대로 작용하므로, 결과적으로 유동성을 가지고 있는 코팅액(120a)의 반작용 유동압력(P2)이 블레이드(230)에 가하는 힘과 평형을 만들어 레진층(120)이 균일하고 일정한 코팅 표면을 이루게 된다.

다음으로, 도 4의 (b)를 참조하면, 해당 코팅 헤드(200)의 블레이드 설정각(A2)은 수직(90°)으로 셋팅되어 있다. 이와 같이 블레이드(230)의 설정각(A2)을 수직(90°)으로 할 경우, 유동성을 가지고 있는 코팅액(120a)이 블레이드(230)를 포함한 관로(220)를 통해 액정표시장치인 디스플레이 패널면이나 기능성 플레이트면에서의 기동에 따른 반작용 유동압력(P1)이 최대가 되고 블레이드(230)에 미치는 유동력의 작용에 의한 압력분산(P2) 또한 중간 정도로 된다. 이로 인해 액정표시장치인 디스플레이 패널(100)의 표면이나 기능성 플레이트(140)의 표면에 미치는 최대의 유동압력(P1)과 블레이드의 유동력(T) 작용에 의한 압력분산(P2)의 힘이 중간 정도로 작용하므로, 결과적으로 유동성을 가지고 있는 코팅액(120a)의 반작용 유동압력(P2)이 블레이드(230)에 가하는 힘의 불균형을 초래하게 되어 레진층(120)에 힘의 불안정을 초래하여 표면이 안정하지 못한 불안정한 코팅 표면을 만들게 된다.

다음으로, 도 4의 (c)를 참조하면, 해당 코팅 헤드의 블레이드 설정각(A3)은 최대(90°이상)로 셋팅되어 있다. 이와 같이 블레이드(230)의 설정각(A3)을 최대(90°이상)로 할 경우, 유동성을 가지고 있는 코팅액(120a)이 블레이드(230)를 포함한 관로(220)를 통해 액정표시장치인 디스플레이 패널면이나 기능성 플레이트면에서의 기동에 따른 반작용 유동압력(P1)이 최소가 되고 블레이드(230)에 미치는 유동력의 작용에 의한 압력분산(P2) 또한 최소로 된다. 이로 인해 액정표시장치인 디스플레이 패널(100)의 표면이나 기능성 플레이트(140)의 표면에 미치는 최소 유동압력(P1)과 블레이드의 유동력(T) 작용에 의한 압력분산(P2)의 힘이 최소로 작용하므로, 결과적으로 유동성을 가지고 있는 코팅액(120a)의 반작용 유동압력(P2)이 블레이드(230)에 가하는 힘의 불안정성을 초래하여 레진층(120)이 안정하지 못한 불규칙한 코팅 표면을 만들게 된다.

여기에서 상기 블레이드(230)의 설치각의 변화와 유동 반작용에 따른 유동압력의 변화를 살펴보면 다음과 같다.

이동표면 속도가 1m/s 내지 50m/s로 변화할 때 유동 반작용의 힘은 이동표면 속도와 비례하여 높아지고 유동압력 또한 비례하여 증가하게 된다. 따라서 블레이드(230)의 각을 5°내지 180°로 변화시킬 때 90°의 각을 기준으로 5° 내지 85°에서는 각도가 작을수록 이동표면 속도에 의한 유동반작용의 힘과 유동압력이 높아지며, 90°의 각을 기준으로 95°내지 180°에서는 각도가 높을수록 이동표면 속도에 의한 유동반작용의 힘과 유동압력이 낮아지는 현상이 발생한다. 그러므로 90°의 각도(레진층면의 방향과 수직을 이루는 각도), 달리 말해 상부의 관로(220)를 통해 주입되는 코팅액(120a)의 주입방향과 평행을 이루는 각도에서의 이동표면 속도에 의한 유동반작용의 힘과 유동압력의 변화를 측정하였을 때 이동표면 속도에 의한 유동반작용의 힘의 변수와 유도압력 변화의 변수 차가 일정범위 안에 존재한다는 것을 알 수 있었다.

아래의 표 1은 상기 블레이드(230)의 각이 30°일 때의 유동반작용의 속도와 유동압력을 나타낸 것이다.

조건	이동표면 속도	유동반작용 속도	유동압력	반발계수
블레이트 제질 : SUS 631 블레이트 두께 : 0.15mm 유입유량 : 1 (l/s)/m 가이드 유량 : 0.575 (l/s)/m 표면장력 : 0.0425 Kg/㎡ 점도 : 1,000 cps	5 m/s	4.89 m/s	0.0478 Kg/㎠	0.11 m/s
	10 m/s	9.79 m/s	0.0958 Kg/㎠	0.21 m/s
	15 m/s	14.68 m/s	0.1434 Kg/㎠	0.32 m/s
	20 m/s	19.57 m/s	0.1918 Kg/㎠	0.43 m/s
	25 m/s	24.46 m/s	0.2398 Kg/㎠	0.54 m/s
	30 m/s	29.25 m/s	0.2876 Kg/㎠	0.75 m/s
	35 m/s	34.06 m/s	0.3356 Kg/㎠	0.94 m/s
	40 m/s	38.74 m/s	0.3836 Kg/㎠	1.26 m/s
	45 m/s	43.45 m/s	0.4316 Kg/㎠	1.55 m/s
	50 m/s	48.18 m/s	0.4796 Kg/㎠	1.82 m/s

아래 표 2에 대해 보다 상세하게는, 상기 블레이드(230)를 포함하는 도포구는 코팅액(120a)과 직접 접촉하는 내벽의 구조에 있어서 블레이드(230)와 마주하는 내벽은 상기 레진층면 방향과 입사각을 이루게 구성된다.

또한 블레이드(230)와 마주하는 내벽은 상기 레진층면 방향에 대하여 70° 내지 5°, 바람직하게는 21° 내지 18°, 더욱 바람직하게는 19.5°의 각도를 가지게 구성되며, 그 경사면의 길이가 5mm 내지 200mm, 바람직하게는 12.5mm 내지 13.25mm, 더욱 바람직하게는 12.75mm를 가지게 구성하는 것이 반작용 유동압력(P2)이 블레이드(230)에 힘과 평형을 초래하여 레진층(120)이 균일하고 일정한 코팅 표면을 이루게 되는 것을 확인하였다.

여기에서 블레이드(230)와 마주하는 내벽의 다양한 각도와 그에 따른 유동압력의 변화 및 유속의 변화가 다음의 표 2에 나타나 있다.

조 건	블레이드 각도	코팅 면적	유동압력	유속
유입유량 : 1 (l/s)/m 가이드 유량 :0.575 (l/s)/m 표면장력 : 0.0425 Kg/㎡ 점도 : 1,000 cps 코팅두께 : 100㎛ 이동표면 속도 : 25 m/s 유동반작용 속도 : 24.46 m/s 반발계수 : 0.54 m/s	5°	50 x 100mm	0.2248Kg/㎠	22.97m/s
	10°	50 x 100mm	0.2123Kg/㎠	24.47m/s
	15°	50 x 100mm	0.2034Kg/㎠	32.56m/s
	20°	50 x 100mm	0.1961Kg/㎠	32.75m/s
	25°	50 x 100mm	0.1980Kg/㎠	32.81m/s
	30°	50 x 100mm	0.2009Kg/㎠	33.35m/s
	35°	50 x 100mm	0.2039Kg/㎠	33.92m/s
	40°	50 x 100mm	0.2069Kg/㎠	34.48m/s
	45°	50 x 100mm	0.2100Kg/㎠	35.07m/s
	50°	50 x 100mm	0.2131Kg/㎠	35.65m/s
	55°	50 x 100mm	0.2163Kg/㎠	36.25m/s
	60°	50 x 100mm	0.2195Kg/㎠	36.86m/s
	65°	50 x 100mm	0.2227Kg/㎠	37.48m/s
	70°	50 x 100mm	0.2260Kg/㎠	38.11m/s
	75°	50 x 100mm	0.2295Kg/㎠	38.75m/s
	80°	50 x 100mm	0.2329Kg/㎠	39.40m/s
	90°	50 x 100mm	0.2398Kg/㎠	40.73m/s

도 5는 본 발명에 따른 코팅 헤드를 설명하기 위한 단면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 코팅 헤드를 설명하기 위한 사시도이다.

본 발명에 따른 디스플레이 패널 제조용 액상물질 코팅 헤드(200)는 유동점성의 코팅액(120a)이 상부 조정 관로(220)를 통해 주입되며 해당 코팅액(120a)이 하부 유출 차단막(250), 상부 유출 차단막(240), 블레이드(230) 및 도포구(260)로 구성된 바스켓에 담겨 레진층(120)을 형성하고자 하는 디스플레이 패널(100)이나 기능성 플레이트(140)까지 채워져 코팅하는 방식을 갖는다.

본 발명에서는 기존 댐 방식으로서 플레이트 외곽에 형성된 레진층 댐 안쪽 영역에 레진액을 주입하기 전에 2개 공정 이상(즉 댐층 형성을 위한 공정)의 공정작업을 하여야 하는 문제점을 해결할 수 있도록, 상기 코팅액(120a)을 고무 공중합체인 디-블록(Di-block) 또는 트리-블록(Tri-block)타입 고무 분자(rubber molecule) 가교체와, 엔-부틸 아크릴레이트(n-butyl acrylate(n-BA)) 양쪽 말단에 메틸 메타아크릴레이트(methyl methacrylate(MMA))가 중합된 중합체인 고무 분자(rubber molecule) 열가소성 탄성중합체(thermoplastic elastomer)와, 단일 관능기 아크릴레이트 올리고마(Monofunctional acrylate oligomer)와, 다관능기 아크릴레이트 모노머(High Functionality acrylate monomers)와, 3관능기 아크릴레이트 모노머(Triacrylate monomers)와, 2관능기 아크릴레이트 모노머(Diacrylate monomers)와, 1관능기 아크릴레이트 모노머(acrylate monomers)와, 광개시제(photoinitiators)와, 촉진제(catalyst)와, 레벨링제(levelling agent)를 포함하여 이루어지도록 하였다.

여기에서 상기 코팅액(120a)을 구성하는 디-블록(Di-block) 또는 트리-블록(Tri-block)타입 고무 분자(rubber molecule) 가교체는 약 15 내지 20 wt%, 바람직하게는 17.5 wt%가 포함될 수 있다.

또한 엔-부틸 아크릴레이트(n-butyl acrylate(n-BA)) 양쪽 말단에 메틸 메타아크릴레이트(methyl methacrylate(MMA))가 중합된 중합체는 약 30 내지 38 wt%, 바람직하게는 34wt%가 포함될 수 있다.

또한 단일 관능기 아크릴레이트 올리고마(Monofunctional acrylate oligomer)는 약 15 내지 18 wt%, 바람직하게는 16.5 wt%가 포함될 수 있다.

또한 다관능기 아크릴레이트 모노머(High Functionality acrylate monomers)는 약 8 내지 11 wt%, 바람직하게는 9.5 wt%가 포함될 수 있다.

또한 3관능기 아크릴레이트 모노머(Triacrylate monomers)는 약 5 내지 8 wt%, 바람직하게는 6.5 wt%가 포함될 수 있다.

또한 2관능기 아크릴레이트 모노머(Diacrylate monomers)는 약 4 내지 8 wt%, 바람직하게는 6 wt%가 포함될 수 있다.

또한 1관능기 아크릴레이트 모노머(acrylate monomers)는 약 4 내지 6 wt%, 바람직하게는 5 wt%가 포함될 수 있다.

또한 광개시제(photoinitiators)는 약 3 내지 6 wt%, 바람직하게는 4.6wt%가 포함될 수 있다.

또한 촉진제(catalyst)는 약 0.1 내지 0.5 wt%, 바람직하게는 0.3 wt%가 포함될 수 있다.

또한 레벨링제(levelling agent)는 0.01 내지 0.2 wt%, 바람직하게는 0.1 wt%가 포함될 수 있다.

여기에서 상기 다관능기 아크릴레이트 모노머(High Functionality acrylate monomers)는 Di-Trimethylolpropane Tetraacrylate, Dipentaerythritol Pentaacrylate, Pentaerythritol Tetraacrylate, Ethoxylated(4) Pentaerythritol Tetraacrylate 로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.

또한 상기 3관능기 아크릴레이트 모노머(Triacrylate monomers)는 Trimethylolpropane Triacrylate, Trimethylolpropane Triacrylate, Trimethylolpropane Triacrylate, Trifunctional Acrylate Ester, propoxylated Glyceryl Triacrylate 로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.

또한 상기 2관능기 아크릴레이트 모노머(Diacrylate monomers)는 1.4-Butanediol Dimethacrylate, Diethylene Glycol Dimethacrylate, 1.3-butylene Glycol Dimethacrylate, Triethylene Glycol Dimethacrylate, Ethylene Glycol Dimethacrylate, Polyethylene Glycol Dimethacrylate, 1.4-Butanediol Diacrylate, Diethylene Glycol Diacrylate, 1.3-butylene Glycol Diacrylate, Triethylene Glycol Diacrylate, Polyethylene Glycol Diacrylate, Alkoxylated Hexanediol Diacrylate, Alkoxylated Diacrylate, 1.6 Hexanediol Diacrylate, 1.6 Hexanediol DiMethacrylate, Polyethylene Glycol(400) Diacrylate 로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.

또한 상기 1관능기 아크릴레이트 모노머(acrylate monomers)는 Monofunctional Acid Ester, Alkoxylated Lauryl acrylate, 2(2-Ethoxyethoxy)Ethyl acrylate, Tetrahydrofurfuryl acrylate, Lauryl acrylate, Isobornyl acrylate, Isobornyl Methacrylate, 2-phenoxyerhyl Methacrylate, Glycidyl Methacrylate, Tridecyl Methacrylate, Pentaerythritol Tetraacrylate, Isodecyl acrylate 로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다.

본 발명에서는 이 같은 레디칼 중합반응(Radical Polymerization)체 고무 레진액을 코팅액(120a)으로 사용하므로 종래 방식의 공정 진행시 문제점을 개선하고 기존 공정(땜을 형성하고 경화하여 레진을 주입하는 공정)을 획기적으로 줄이는 효과를 거둘 수 있었다.

이 같은 코팅액(120a)을 통해 형성된 레진층(120)은 디스플레이 패널(100)과 기능성 플레이트(140)를 접합(또는 합착, 접착)하는 역할을 하게 될 것이다.

또한, 본 발명에 따른 고무탄성체 레진층(120)은 광학 굴절률이 상기 기능성 플레이트(130)보다 높거나 동일 또는 유사한 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 고무탄성체 레진층(120)은, 광학용 투명탄성접착제(Optical Clear elastic Adhesive Resin, OCR) 및 광학용 탄성수지(Super View　Resin, SVR) 또는 광학용 투명UV탄성수지(Optical Clear elastic UV Resin, UV OCR)중 하나로 이루어진 것일 수도 있다.

한편, 상단으로 상기 조정 관로(220)와 결합되는 상기 상부 유출 차단막(240)은 하단부에 수평의 결합단을 가지며, 상기 하부 유출 차단막(250)은 상기 상부 유출 차단막(240)의 결합단과 면결합될 수 있게 수평의 결합단을 상단부에 갖는다.

또한, 상단으로 상기 조정 관로(220)와 결합되는 상기 블레이드(230)는 하단부에 수평의 결합단을 가지며, 상기 도포구(260)는 상기 블레이드(230)의 결합단과 면결합될 수 있게 수평의 결합단을 상단부에 갖는다.

여기에서 상기 상부 유출 차단막(240)은 코팅이 이루어지는 대상물의 레진층면의 방향(이하 레진층면 방향이라 한다)에 대하여 약 160° 내지 100° (레진액이 도포된 면을 기준으로 하여 산출)이며, 바람직하게는 128° 내지 125°, 더욱 바람직하게는 126.5°의 각도를 가지게 구성되며, 상기 블레이드(230)는 레진층면 방향과 수직을 이루는 각도, 달리 말해 상부의 조정 관로(220)를 통해 주입되는 코팅액(120a)의 주입 방향과 평행을 이루는 각도를 가지게 구성된다.

여기에서 레진층면 방향에 대하여 126.5°의 각도를 가진다 함은 도면에서 레진액이 있는 면에서 시작하여 해당 경사면까지의 각도를 의미하며, 이러한 기술은 이하에서도 동일하다.

따라서 이러한 상부 유출 차단막(240)의 상단은 블레이드(230)의 상단과 함께 조정 관로(220)에 연결되며, 해당 상부 유출 차단막(240)은 전체적으로 블레이드(230)에 대하여 예각의 범위 내에서 벌어져 하측으로 갈수록 내부 공간이 넓어지는 구조를 가지게 된다.

그리고 이러한 상부 유출 차단막(240)에 결합되는 하부 유출 차단막(250)은 전체적으로 상기 레진층면 방향과 수직을 이루는 각도, 달리 말해 상부의 조정 관로(220)를 통과해 주입되는 코팅액(120a)의 주입방향에 대하여 평행을 이루는 각도를 가지는 내벽이 구성된다.

보다 상세하게는, 상기 하부 유출 차단막(250)은 코팅액(120a)과 직접 접촉하는 내벽의 구조에 있어서 상부 내벽(251)은 상기 레진층면 방향과 수직을 이루게 구성된다. 또한 이러한 상부 내벽(251)은 상기 레진층면 방향과 90°내지 10°의 각도를 가지게 구성될 수 있다.

또한 상기 하부 유출 차단막(250)의 하부 내벽(252)은 상기 레진층면 방향에 대하여 88°내지 10°, 바람직하게는 79°내지 76°, 더욱 바람직하게는 77.5°의 각도를 가지게 구성된다.

또한 이 하부 유출 차단막(250)의 상부 외벽(253)은 상기 레진층면 방향과 수직을 이루게 구성된다.

또한 상기 하부 유출 차단막(250)의 하부 외벽(254)은 상기 레진층면 방향에 대하여 85°내지 2°, 바람직하게는 15°내지 12°, 더욱 바람직하게는 13.5°의 각도를 가지게 구성된다.

그리고 상기 하부 유출 차단막(250)의 하측 평면(256)은 상기 레진층면 방향과 평행을 이루게 되며, 그 평탄면의 길이가 2mm 내지 200mm, 바람직하게는 2.5mm 내지 7.5mm, 더욱 바람직하게는 5.25mm를 가지게 구성된다.

이러한 구조를 가지는 상부 유출 차단막(240) 및 하부 유출 차단막(250)의 작용 특성을 살펴보면 다음과 같다.

우선 유동점성을 갖는 코팅액(120a)이 상부의 유동압 조정 관로(220)를 통해 주입되며, 이 코팅액(120a)의 압력이 상부 조정 관로(220)를 통과하면서 압력에 의한 분산과 직진력에 의해 제 1 유동층(40a)과 제 2 유동층(40b) 그리고 제 3 유동층(40c)으로서 하부로 이동하여 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트에 닿아 상기 도포구(260) 측으로 이동하게 된다.

여기에서 상기 하부 유출 차단막(250)과 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트 사이의 표면에 생기는 모세관 현상에 기인하는 힘과 이동방향에 의한 외부 힘이 균형을 이룰 수 있도록 상기 하부 유출 차단막(250)의 하부 내벽(252)을 상기 레진층면 방향에 대하여 88°내지 10°, 바람직하게는 79°내지 76°, 더욱 바람직하게는 77.5°의 각도를 가지게 구성하며, 또한 상부 내벽(251)을 상기 레진층면 방향과 수직을 이루게 구성한다. 이에 따라 하부로 이동해 하부 유출 차단막(250)과 충돌하는 제 1 유동층(40a)은 자연스럽게 상측으로 이동할 수 있게 된다.

또한 상기 하부 유출 차단막(250)의 하측 평면(256)은 상기 레진층면 방향과 평행을 이루게 하고 그 면의 길이를 2mm 내지 200mm, 바람직하게는 2.5mm 내지 7.5mm, 더욱 바람직하게는 5.25mm를 가지게 구성하며, 하부 외벽(254)을 상기 레진층면 방향에 대하여 85°내지 2°, 바람직하게는 15°내지 12°, 더욱 바람직하게는 13.5°의 각도를 가지게 구성함으로써 외부에서 내부로 이동하려는 유체 흐름이 힘(P)을 가지도록 한다.

그리고 제 3 유동층(40c)이 상기 상부 유출 차단막(240)의 측벽 경계면에 붙어 하측으로 이동하고, 하부의 제 1 유동층(40a)이 상기 하부 유출 차단막(250)의 내벽의 영향으로 상측으로 이동하여 결과적으로 상부 유출 차단막(240)의 하부 영역에서 와류로 인한 충돌로 회전하게 되는데, 여기에서 하부 유출 차단막(250)의 하부 내벽(252)을 상기 레진층면 방향에 대하여 70°내지 5°, 바람직하게는 21°내지 18°, 더욱 바람직하게는 19.5°의 각도를 가지게 구성함으로써 피복물(액정표시장치인 디스플레이 패널(100)이나 기능성 플레이트(140)) 이동 방향의 외부에서 내부로 이동하려는 유체 흐름의 힘(P)과 외부로 밀리는 현상과 이로 인한 하부 유출 차단막(250)과 피복물에 의한 모세관 현상에 기인하는 힘에 의해 코팅액(120a)의 점막이 나부끼지 못하게 됨으로써 피막 불안전성이 생기는 현상을 방지하게 된다. 그리고 이에 따라 코팅액(120a)이 디스플레이 패널(100)이나 기능성 플레이트(140)에 접촉했을 때 공기의 동반과 함께 역학적으로 발생하는 접촉선 불안전성이 제거된다. 또한 여기에서 코팅액(120a)에 의한 유동층의 경계층 불안정성이 생기게 되는 것을 획기적으로 개선하였다.

여기에서 상기 상부 유출 차단막(240)은 코팅이 이루어지는 대상물의 레진층면의 방향에 대하여 약 160° 내지 100°, 바람직하게는 128° 내지 125°, 더욱 바람직하게는 126.5°의 각도를 가지게 구성되며, 상기 블레이드(230)는 레진층면 방향과 수직을 이루는 각도, 달리 말해 상부의 조정 관로(220)를 통해 주입되는 코팅액(120a)의 주입방향과 평행을 이루는 각도를 가지게 구성된다.

그리고 이러한 블레이드(230)에 결합되는 상기 도포구(260)는 전체적으로 상기 레진층면 방향과 수직을 이루는 각도, 달리 말해 상부의 조정 관로(220)를 통과해 주입되는 코팅액(120a)의 주입방향에 대하여 평행을 이루는 각도를 가지는 상부 내벽(266)이 구성된다.

보다 상세하게는, 상기 도포구(260)는 코팅액(120a)과 직접 접촉하는 내벽의 구조에 있어서 하부 내벽(261)은 상기 레진층면 방향과 입사각을 이루게 구성된다.

즉 상기 도포구(260)의 하부 내벽(261)은 상기 레진층면 방향에 대하여 70° 내지 5°, 바람직하게는 21° 내지 18°, 더욱 바람직하게는 19.5°의 각도를 가지게 구성되며, 그 경사면의 길이가 5mm 내지 200mm, 바람직하게는 12.5mm 내지 13.25mm, 더욱 바람직하게는 12.75mm를 가지게 구성된다.

또한 이 도포구(260)의 하부 외벽(263)은 상기 레진층면 방향과 입사각을 이루게 구성된다.

즉 상기 도포구(260)의 하부 외벽(151)은 상기 상부 외벽(264)에 비하여 외측으로 돌출 형성되며, 상측은 상기 레진층면 방향과 입사각을 이루고, 하측은 상기 레진층면 방향에 대하여 178°내지 95°, 바람직하게는 160°내지 157°, 더욱 바람직하게는 158.5°의 각도를 가지게 구성되며 외벽에 램프 취부구 또는 열 분사구의 경사면의 길이가 1mm 내지 10mm, 바람직하게는 8.1mm 내지 8.4mm, 더욱 바람직하게는 8.25mm를 가지게 구성된다.

그리고 상기 도포구(260)의 하측 평면(162)은 상기 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트의 표면과 소정 간격 이격된 상태로 상기 레진층면 방향과 평행을 이루게 되며, 그 평탄면의 길이가 5mm 내지 250mm, 바람직하게는 5mm 내지 5.4mm, 더욱 바람직하게는 5mm를 가지게 구성된다.

이러한 구조를 가지는 블레이드(140) 및 도포구(150)의 작용과 특성을 살펴보면 다음과 같다.

우선 유동점성을 갖는 코팅액(120a)이 상부의 유동압 조정 관로(220)를 통해 주입되며, 이 코팅액(120a)의 압력이 상부 조정 관로(220)를 통과하면서 압력에 의한 분산과 직진력에 의해 제 1 유동층(40a)과 제 2 유동층(40b)이 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트 측으로 이동하게 되므로 제 1 유동층(40a)과 제 2 유동층(40b)에 의해 오목한 경계층에서 발생할 수 있는 굽은 피막유동에 따른 거틀러(Gortler) 불안정성이 발생할 수 있는 여지를 최소화할 수 있다.

또한 상기 도포구(260)의 하부 내벽(261)을 레진층면 방향에 대하여 70° 내지 5°, 바람직하게는 21° 내지18°, 더욱 바람직하게는 19.5°의 각도를 가지게 구성하고, 그 면의 길이를 5mm 내지 200mm, 바람직하게는 12.5mm 내지 13.25mm, 더욱 바람직하게는 12.75mm를 가지게 구성함으로써 블레이드(230)의 하부에 있는 도포구(260)에서 전달 유출을 담당하는 하부 내벽(261)에서는 전달된 유도부유물 구축에 따른 힘으로 평형 흐름이 이루어져 2-D 방해물 불안정성이 생기는 것과 그로 인해 블레이드(230)에 정체점이 생기게 되는 현상이 방지되게 된다.

또한 상기 도포구의 하측 평면(262)을 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트와 소정 간격 이격된 상태로 레진층면 방향과 평행을 이루게 하고 그 면의 길이를 5mm 내지 250mm, 바람직하게는 5mm 내지 5.4mm, 더욱 바람직하게는 5mm를 가지게 구성함으로써 전달유출 구역(LA)에서 전달 유도부유물의 구축으로 인해 제 1 유동층(40a)이 코팅액(120a)의 흐름에 영향을 주지 않도록 하여 낮은 흐름 압력 변화와 밀접한 정체 영역이 생기는 현상을 최소화하였다.

또한 제 2 유동층(40b)의 코팅액(120a)이 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트와 도포구의 하측 평면(153)에서 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트의 이동방향 표면으로 서서히 이동하게 되므로 경계층 불안전성을 최소화할 수 있다.

또한 유동점성을 갖는 코팅액(120a)이 상부의 유동압 조정 관로(220)를 통해 주입되며, 이 코팅액(120a)의 압력이 상부 조정 관로(220)를 통과하면서 압력에 의한 분산과 직진력에 의해 제 3 유동층(40c)이 상기 상부 유출 차단막(240)을 따라 하측으로 이동하고 하부의 제 1 유동층(40a)이 하부 유출 차단막(140)의 내측면에 의해 상측으로 이동하여 충돌하는 구역에서 큰 회전구역(40e)이 형성되어 경계층 불안정성(US14)과 연속적인 회전에 의한 와류로 비롯될 수 있는 원심적 불안정성(US13)이 발생할 수 있으나, 상술한 바와 같이 상기 도포구의 하부 내벽(161)을 레진층면 방향에 대하여 70° 내지 5°, 바람직하게는 21° 내지 18°, 더욱 바람직하게는 19.5°의 각도를 가지게 구성하고, 그 면의 길이를 5mm 내지 200mm, 바람직하게는 12.5mm 내지 13.25mm, 더욱 바람직하게는 12.75mm를 가지게 구성함으로써 연속적인 회전에 의한 와류로 비롯될 수 있는 원심적 불안전성(US13)을 최소화할 수 있다.

그리고 코팅이 시작되는 변동정지의 접촉선(267) 측에서 상기 도포구의 하부 외벽(263)의 하측을 상기 레진층면 방향에 대하여 178°내지 95°, 바람직하게는 160°내지 157°, 더욱 바람직하게는 158.5°의 각도를 가지게 구성하고 그 면의 길이를 1mm 내지 10mm, 바람직하게는 8.1mm 내지 8.4mm, 더욱 바람직하게는 8.25mm를 가지게 구성함으로써 변동 정지의 접촉선(267)과 메니스커스(meniscus) 지역에서 유동 분리에 의해 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트의 코팅액(120a)에 모세관 현상과 점성에 의한 영향으로 연장 유동피막 불안정성이 생길 수 있는 가능성을 최소화할 수 있었다.

또한 이러한 블레이드(230) 및 도포구(260)는 교체 취부가 가능하며, 다양한 높이를 가지는 다수의 블레이드(230) 및 도포구(260)를 원하는 코팅 두께에 따라 다양한 높이를 가지는 다수의 도포구를 선택하여 채용함으로써 디스플레이 패널 및 기능성 플레이트 면에서 약 2㎛ 내지 750㎛의 간격 중 원하는 코팅 두께를 쉽게 조절할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이 이 도포구(260)의 뒤 외벽과 직각을 이루는 평면, 즉 변동 정지의 접촉선(267) 부분 메니스커스(meniscus) 지역 뒤측에 있는 응집층막 형성 구간(270)의 측면 외벽(271)은 상기 레진층면 방향과 직각인 수평을 이루게 구성된다.

또한 변동 정지의 접촉선(267) 부분 메니스커스 지역 뒤 측 응집층막 형성 구간(270)의 측면 외벽(271)은 도포구(260)의 뒤 측면외벽(265)에 비하여 외측에 형성되며, 레진층면 방향과 직각인 수평을 이루고, 뒤측 상기 레진층면과 이격 거리는 양쪽 측면에 각각 1mm 내지 25mm, 바람직하게는 1.5mm 내지 5mm, 더욱 바람직하게는 2.5mm를 가지게 구성되며 그 구간 뒤 면간의 길이가 5mm 내지 200mm, 바람직하게는 10mm 내지 100mm, 더욱 바람직하게는 55mm를 가지게 구성된다.

또한 응집층막 형성 구간(270)의 측면 외벽(271)에는 자외선을 조사하는 다수의 스팟 UV LED 램프(spot UV LED Lamp)나 열을 분사하는 다수의 열 분사기가 응집 수단(272)으로 구비되어 레진층면 방향과 직각을 이룬 상태로 수평으로 배열되게 구성된다.

이때 응집층막 형성 구간(270)의 측면 외벽(271)에서 상기 응집 수단(272)의 노출된 구멍(즉, 램프 취부구 또는 열 분사구)은 상기 레진층면 양쪽 방향에 대하여 수직을 이루는 외벽에 소정 각도를 가지게 구성한다.

한편 응집층막 형성 구간(270)이 끝나는 끝단에는 자외선을 조사하는 다수의 스팟 UV LED 램프(spot UV LED Lamp)나 열을 분사하는 다수의 열 분사기가 경화 수단(273)으로 구비된다.

또한 응집층막 형성 구간(270)이 끝나는 끝단의 경화 수단(273)의 노출된 구멍(즉, 램프 취부구 또는 열 분사구)은 상기 레진층면 방향에 대하여 40° 내지 130°, 바람직하게는 70° 내지 110°, 더욱 바람직하게는 90°를 가지게 구성한다.

이러한 구조를 가지는 응집층막 형성구간(270)의 작용과 특성을 살펴보면 다음과 같다.

도시된 바와 같이 응집층막 형성 구간(270)의 측면 외벽(271)에 구성된 응집 수단(272)은 도포된 레진층(120)의 좌우 외곽 에지면에 응집층막을 형성한다. 이러한 응집층막을 통해 기능성 플레이트와 합착될 때 레진층의 일부가 외부(또는 외곽)로 흘러나가는 것을 방지할 수 있다.

또한 응집층막 형성 구간(270)이 끝나는 끝단에서 경화 수단(273)이 레진층면 진행방향 평면에 빛과 열을 통해 반고체와 반경화 상태로 경화시켜 레진 접착층막을 얻을 수 있다. 이러한 응집측막과 레진 접착층막을 통해 기능성 플레이트와 합착될 때 레진층의 일부가 외부로 흘러나가는 것을 방지할 수 있다.

이제 도 5 및 도 6을 참조하여 응집층막(170) 과 레진 접착층막 형성을 위한 UV빛의 특성 살펴본다.

램프 광량	1초당 조사 광량	경화비율
250mW/cm²	250mJ/cm²	8.8%
300mW/cm²	300mJ/cm²	10.2%
400mW/cm²	400mJ/cm²	12.4%
500mW/cm²	500mJ/cm²	14.9%
600mW/cm²	600mJ/cm²	16.5%
700mW/cm²	700mJ/cm²	18.2%
800mW/cm²	800mJ/cm²	20.1%
900mW/cm²	900mJ/cm²	23.5%
1,000mW/cm²	1,000mJ/cm²	25.7%
1,500mW/cm²	1.500mJ/cm²	37.4%
2,000mW/cm²	2,000mJ/cm²	49.6%
2,500mW/cm²	2,500mJ/cm²	62.7%

표 3에서 도포된 레진층(120)의 좌우 외곽 에지면에 응집층막 형성을 위한 UV조사량은 250mJ/cm² 내지 2,500mJ/cm², 바람직하게는 400mJ/cm² 내지 1,500mJ/cm² 더욱 바람직하게는 800mJ/cm²로 조사하는 것이 최적의 응집층막을 형성하는 것을 알 수 있었다. 그리고 도포된 좌우 외곽 에지면에 응집층막 형성을 위한 온도는 5°C 내지 80°C, 바람직하게는 20 °C내지 60°C, 더욱 바람직하게는 40°C로 조사하는 것이 최적의 응집층막을 형성하는 것을 알 수 있었다.

또한 도포된 레진층(120)에 레진 접착층막 형성을 위한 UV조사량은 250mJ/cm² 내지 2,500mJ/cm², 바람직하게는 1,000mJ/cm² 내지 2,000mJ/cm² 더욱 바람직하게는 2,000mJ/cm²로 조사하는 것이 합착을 위해 반고체 상태와 반경화 상태를 갖는 최적의 레진 접착층막을 형성시키는 것을 알 수 있었다. 또한 도포된 레진층(120)에 레진 접착층막 형성을 위한 온도는 5°C 내지 100°C, 바람직하게는 20°C 내지 80°C 더욱 바람직하게는 60°C로 조사하는 것이 합착을 위한 반고체 상태와 반경화 상태를 갖는 최적의 레진 접착층막을 형성시키는 것을 알 수 있었다.

한편 도포된 상기 레진층면 진행방향 좌우 외곽 에지면이나 평면에 대하여 적용되는 풍속은 0.01m/s 내지 0.2m/s, 바람직하게는 0.02m/s 내지 0.1m/s 더욱 바람직하게는 0.04m/s의 속도로 열을 불어줌으로 최적의 응집층막과 레진 접착층막을 형성시키는 것을 알 수 있었다.

도 7은 본 발명에 따른 디스플레이 패널의 제조를 위한 플레이트의 접합 방법을 설명하기 위한 순서도이다.

도 7을 참조하면, 먼저 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트 상에 코팅 헤드(200)를 통해 일정한 폭과 두께를 가지는 레진층(120)을 형성함과 동시에 레진층의 좌우 외곽 에지면을 따라 UV 빛 또는 열을 조사하여 응집층막을 형성하고 레진층에 전면 조사할 수 있는 UV 빛 또는 열을 통해 반경화를 하여 레진 접착층막을 형성한다(S10).

다음으로 상기 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트 상의 레진 접착층막에 기능성 플레이트를 합착(또는 접합, 접착)한다(S20).

다음으로 상기 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트 상의 레진 접착층막에 기능성 플레이트가 합착된 상태에서 UV 빛 조사에 의해 경화를 실시한다(S30).

예를 들어, 상기 디스플레이 패널은, LCD(Liquid Crystal Display) 패널, OLED(Organic Light Emitting Diodes) 패널 및 PDP(Plasma Display Panel) 중 하나일 수 있다.

상기 기능성 플레이트는 상기 디스플레이 모듈에 특정 기능이 포함되도록 하는 기능성 플레이트일 수 있다. 예를 들어, 상기 기능성 플레이트는 커버 글라스(Cover Glass), 터치 위도우 글라스(Touch Window Glass), 에이알 코우티드 글라스(AR Coated Glass) 및 3차원 글라스(3D Glass) 중 하나일 수 있다.

또한, 상기 레진 접착층막은, 접착 성질을 근거로 상기 기능성 플레이트에 접합되는 것일 수 있다.

상기 S30 단계에서 레진 접착층막(120)은 자외선을 조사하는 방식이나 열을 인가하는 방식에 의해 경화될 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 응집층막 및 레진 접착층막 형성 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 8의 (a)와 (b)에 도시된 바와 같이 상기 S20 단계에서는 코팅 헤드를 통해 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트에 일정한 폭과 두께를 가지는 레진층(120)을 형성함과 동시에 레진층(120)의 좌우 외곽 에지면을 따라 응집 수단(272)으로 UV 빛(도 8의 (a)) 또는 열(도 8의 (b))을 조사하여 응집층막을 형성할 수 있고, 또한 레진층(120)에 전면 조사할 수 있는 경화 수단(273)으로 UV 빛(도 8의 (a)) 또는 열(도 8의 (b))을 전면을 따라 조사하여 반고체 또는 반경화 상태의 레진 접착층막으로 형성시키게 된다.

도 9는 본 발명에 따른 접합 플레이트에 대한 경화 과정을 설명하기 위한 단면도이다.

도 9를 참조하면, 상기 S30 단계에서는 합착(또는 접합, 접착)된 상태에 대하여 접합 경화기(300)로 UV 빛을 조사하게 된다. 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트 상의 레진 접착층막에 기능성 플레이트가 합착(또는 접합, 접착)된 상태에서 이동속도가 너무 늦으면 기능성 플레이트가 합착된 면의 가시광선에 의한 열 칼로리 증가로 기능성 플레이트가 합착된 면의 열팽창이 생겨 표면에 들뜸 현상이 발생한다, 그리고 기능성 플레이트가 합착된 상태에서 이동속도가 너무 빠르면 기능성 플레이트가 합착된 면의 빛 에너지가 작게 작용하므로 광개시제에 의한 레디칼(Radical)반응이 지연되어 경화가 불안전한 상태가 발생한다. 그러므로 이동속도가 5mm/sec 내지 75mm/sec, 바람직하게는 10mm/sec 내지 20mm/sec, 더욱 바람직하게는 15mm/sec를 경화하는 것이 열에 의한 팽창이나 수축 또는 경화에 대한 영향을 최소화시킬 수 있다. 또한 UV 조사량은 500mJ/cm² 내지 6,000mJ/cm², 바람직하게는 2,000mJ/cm² 내지 5,000mJ/cm² 더욱 바람직하게는 3,500mJ/cm²로 경화하는 것이 최적의 접착경화를 가져오게 된다.

또한, 상기 접합 경화기(300)의 광원으로 수은 UV 램프(Mercury Lamps)나 메탈 UV 램프(Metal Halide Lamp)와 동일 또는 유사한 광원이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 접합 경화기(300)의 광원은 수은 UV 램프(Mercury Lamps) 및 메탈 UV 램프(Metal Halide Lamp) 또는 수은 UV 램프(Mercury Lamps)와 메탈 UV 램프(Metal Halide Lamp)를 같이 사용하는 형태 중 하나로 이루어진 것일 수 있다.

여기에서 상기 합착(또는 접합, 접착)된 상태에서 UV 빛 조사량 변화에 따른 경화율은 다음의 표 4에 나타나 있다.

실험 조건	램프종류 경화조건	스팟 UV LED 램프 (spot UV LED Lamp)	수은 UV 램프 (Mercury Lamps)	메탈 UV 램프 (Metal Halide Lamp)
파장 : 250~420nm 속도 : 15mm/sec LED램프높이: 5mm 램프높이 : 240mm 거리 : 350mm 온도 : 20°C	500 mJ/cm²	경화율 14.9%	경화율 36%	38%
	750 mJ/cm²	19.1%	40%	43%
	1,000 mJ/cm²	25.7%	45%	49%
	1,500 mJ/cm²	미실험	60%	66%
	2,000 mJ/cm²	미실험	78%	88%
	2,500 mJ/cm²	미실험	97%	100%
	3,000 mJ/cm²	미실험	100%	100%
	3,500 mJ/cm²	미실험	100%	100%
	4,000 mJ/cm²	미실험	100%	100%
	4,500 mJ/cm²	미실험	100%	100%

도 10은 본 발명에 따른 접합 결과물 구조를 설명하기 위한 단면도이다.

본 발명에서 상기 기능성 플레이트는, 커버 글라스(Cover Glass), 터치 윈도우 글라스(Touch Window Glass), 에이알 코우티드 글라스(AR Coated Glass) 및 3차원 글라스(3D Glass) 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.

또한 플라스틱 필름인 폴리카보네이트(polycarbonate.PC), 폴리에스터(polyester.PET),나 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethyl methacrylate,PMMA),중 적어도 하나를 사용할 수 있다.

또한 상기 기능성 플레이트(140)는, 서로 동일한 소재로 형성될 수 있고, 서로 상이한 소재로 형성될 수도 있다.

도 10의 (a)에 도시한 바와 같이 디스플레이 패널(100)과 레진층(120)에 기능성 플레이트(140)에 접합될 수 있고, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 디스플레이 패널(100)과 레진층(120)에 제 1 기능성 플레이트(140a)가 접합되고 이 제 1 기능성 플레이트(140a)에 레진층(120)이 형성되고 그 위에 제 2 기능성 플레이트(140b)가 접합될 수 있다.

바람직하게는 제 1 기능성 플레이트의 두께와 제 2 기능성 플레이트의 두께의 합이 0.15mm 내지 0.50mm 범위 내에 속하며, 제 1 기능성 플레이트의 두께와 제 2 기능성 플레이트의 두께의 합이 0.15mm 내지 0.50mm 범위일 때 레진층은 0.01mm 내지 0.3mm 범위 내의 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.

한편, 제 1 기능성 플레이트와 제 2 기능성 플레이트의 소재는 동일한 소재로 만들어질 수도 있고 서로 다른 소재로 만들어질 수 있다.

이와 같은 구성에 의하여, 디스플레이 패널과 기능성 플레이트의 전체적인 두께를 상대적으로 슬림화하면서도 향상된 내충격 특성과 휨변형을 효과적으로 억제할 수 있게 된다.

구체적으로, 상대적으로 무른 탄성 소재인 레진 접착층막이 디스플레이 패널(100)과 기능성 플레이트(140) 사이에 배치되어 충격을 흡수할 뿐만 아니라 디스플레이 패널(100)과 기능성 플레이트(140) 사이에 발생되는 응력을 완화시킨다. 또한 레진층(120)으로 사용되는 광학용 투명탄성접착 수지(Optical Clear elastic Adhesive Resin, OCR) 및 광학 탄성수지(Super View　Resin, SVR) 또는 광학용 투명 UV탄성수지(Optical Clear elastic UV Resin, UV OCR)는 열적 특성이 우수하여 디스플레이 패널(100)과 기능성 플레이트(140)에 휨변형이 발생되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 액정표시장치인 디스플레이 패널(100)과 기능성 플레이트(140)를 서로 다른 소재로 형성할 경우, 기능성 플레이트(플라스틱 필름)와 레진 접착층막 간의 열팽창률 차이에 의한 변형을 효과적으로 보정할 수 있다.

제 1 실험은 일반 고리라 글라스 단판구조를 갖는 비교예들을 통해 낙하 테스트를 통해 내충격 특성을 측정하는 방법으로 진행되었다.

구체적으로, 제 1 실험은 본 발명의 실시예에 따라 기능성 플레이트(140)와 실시예에서 레진 접착층막(120)으로 사용되는 광학용 투명 탄성 접착 수지(Optical Clear elastic Adhesive Resin, OCR) 및 광학 탄성 수지(Super View　Resin, SVR) 또는 광학용 투명 UV 탄성 수지(Optical Clear elastic UV Resin, UV OCR)등에 광학용 투명 레진 접착층막/기능성 플레이트로 형성된 복층 구조로 형성하였다. 그리고 제 1 실험예의 광학용 투명 레진 접착층막은 0.05mm이고 총 두께는 0.40mm이었다.

비교예 1은 0.35mm 두께의 고리라 글라스(Gorilla Glass) 단판으로 형성되었으며 비교예 1의 두께는 0.35mm이다

비교예 2는 0.35mm 두께의 고리라 글라스(Gorilla Glass)와 0.05mm의 광학용 투명 레진 접착층막으로 만들어진 단층으로 형성되었으며, 비교예 2의 두께는 0.40mm이었다.

규 격	낙하 높이	비교예 1	비교예 2
강화 Gorilla Glass 0.35mm CS (Mpa) : 400 Mpa DOL (um) : 35 um B/D (cm) : 30 cm 낙하 원추봉 : SUS 631	10cm
	15cm
	20cm	NG
	25cm	NG
	30cm	NG
	35cm	NG
	40cm	NG
	45cm	NG	NG
	50cm	NG	NG
	60cm	NG	NG
	70cm	NG	NG

표 5에 나타난 바와 같이, 비교예 2의 경우 45cm 이상의 높이에서 낙하되었을 때 손상이 발생된 반면, 비교예 1은 20cm 이상의 높이에서 낙하되었을 때 손상이 발생되었다. 제 1 실험을 통해 평균적으로 비교예 1과 2을 비교 대비하여 2~2.5배 정도 우수한 내충격 특성을 가짐을 알 수 있었다.

이하, 제 1 실험예와 합착된 구조의 비교예 3, 4, 그리고 두께가 상이한 비교예 5를 대비한 제 2 실험예를 살펴본다.

제 2 실험예는 제 1 실험예와 합착된 구조의 비교예 3, 4, 그리고 두께가 상이한 비교예 5를 가지고 낙하 테스트를 통해 내충격 특성을 측정하는 방법으로 진행되었다.

구체적으로, 실험예는 고리라글라스(Gorilla Glass)/광학용 투명 레진 접착층막/고리라글라스(Gorilla Glass)으로 형성된 복층 구조에서 각 층간 두께가 0.35mm/0.05mm/0.35mm로 형성되었다.

비교예 3은 고리라글라스(Gorilla Glass)/광학용 투명 레진 접착층막/고리라글라스(Gorilla Glass)로 형성된 복층 구조에서 각 층간 두께가 0.35mm/0.05mm/0.35mm로 형성되었다.

비교예 4는 고리라글라스(Gorilla Glass)/광학용 투명 레진 접착층막/PMMA 필름으로 형성된 복층 구조에서 각 층간 두께가 0.35mm/0.05mm/0.35mm로 형성되었다.

비교예 5는 고리라글라스(Gorilla Glass)/광학용 투명 레진 접착층막/PC 필름으로 형성된 복층 구조에서 각 층간 두께가 0.35mm/0.05mm/0.42mm로 형성되었다.

규 격	낙하 높이	비교예 3	비교예 4	비교예 5
낙하 원추봉 : SUS 631 Ø12.5mmX55mm X50g	45cm
	50cm
	55cm
	60cm
	65cm
	70cm
	75cm
	80cm
	85cm	NG
	90cm	NG	NG
	95cm	NG	NG
	100cm	NG	NG	NG

표 6에 나타난 바와 같이, 제 2 실험예의 경우 80cm 이상의 높이에서 낙하되었을 때 손상이 발생된 반면, 제 1 실험예의 비교예 2는 45cm 이상의 높이에서 낙하되었을 때 손상이 발생되었다. 제 1 실험을 통해 평균적으로 제 1 실험예가 제 2 실험예의 비교예 3, 4, 5와 대비하여 1~1.5배 정도 우수한 내충격 특성을 가짐을 알 수 있었다.

일반적으로 두께가 증가할수록 또는 감소할수록 특정한 특성이 선형적으로 향상 또는 감소되는 것이 예측되지만, 제 2 실험을 통해 본 발명에 따른 실험예는 예측 범위를 벗어나는 임계적 효과를 가지고 있음을 알 수 있다.

이상 제 1 실험 및 제 2 실험을 통해, 본 발명에 따른 디스플레이 패널이나 기능성 플레이트 즉 디스플레이용 보호 윈도우는 공지된 다양한 구조의 보호 윈도우에 비해 예측 범위를 벗어나는 우수한 특성을 가지고 있음을 알 수 있다.

도 11은 종래 기술에 따른 접합 변형 현상을 설명하기 위한 단면도이다.

도 11을 참조하면, 일반적인 디스플레이 모듈을 제조하는 종래 접합 방법(댐 방식)에서는 40°C 내지 80°C의 온도 범위 내에서 레진층과 접합하거나 상압 또는 진공 흡착압(410) 상태에서 합착하므로 레진층(120)이 열에 의해 팽창하거나 수축되는 현상과 글라스의 선팽창 계수에 의한 팽창이나 수축 현상이 발생할 수 있고 상압 또는 진공 흡착압(410)에 의해 압축하므로 글라스가 원 상태로 돌아가려는 복원 반발 응력이 발생하게 된다. 그러므로 열이나 압력에 의해 수축이나 팽창, 압착하였다 다시 복원하려는 힘에 의해 레진층면이 분리되는 들뜸 현상(420)이 나타난다.

이하에서는 C/G 및 B/A의 합착공정을 수행하는 인-라인 시스템에 대해서 도 12 및 도 13을 참조하여 설명한다.

여기서, C/G는 터치 윈도우 용 커버 글라스(Cover Glass)로 합착용 기능성 플레이트에 해당하고, B/A는 LCD 패널로 디스플레이 패널이나 기타 기능성 플레이트를 의미한다.

도 12는 본 발명에 따른 디스플레이 패널의 제조를 위한 플레이트의 접합 공정을 나타내는 공정도이고, 도 13은 본 발명에 따른 인라인 자동합착 공정을 설명하기 위한 도면이다.

도 12를 참조하면, 먼저, B/A 및 C/G는 각각 낱장으로 공급될 수 있고, 연속적으로 인라인 자동 합착공정 시스템에 투입(또는 공급)될 수 있다(B/A 및 C/G의 공급 단계).

이 경우, 상기 B/A 및 C/G에 포함된 보호필름이 제거되는 공정이 수행될 수 있다(미도시).

상기 B/A 상에 사각 형태로 레진액을 전면 도포하고, 도포된 레진층의 좌우 외곽 에지면에 응집층막을 형성하고 자외선의 조사 또는 열풍이나 바람을 주사하여 상기 레진층을 경화시켜 레진 접착층막을 형성한다(전면도포와 동시 레진 경화 단계).

여기서, 상기 응집층막이나 레진 접착층막은 반 경화 또는 반고체 상태일 수 있다.

상기 레진 접착층막이 전면 도포된 상태로 글라스 이송 장치를 통해 상기 C/G 및 B/A를 합착하기 위한 합착기로 공급한다.

상기 합착기는 대기압, 상온 상태에서 상기 C/G 및 B/A를 자동 얼라인(Align)하여 상기 C/G 및 B/A를 합착한 디스플레이 모듈을 배출한다(합착 단계).

또한, 상기 배출된 디스플레이 모듈은 자동 검사기(310)에서 기포, 이물, 검사가 실시되고, 양품/불량을 자동선별하여 양품만 접합 경화기(300)로 이동하게 된다(자동검사 단계).

상기 접합 경화기(300)는 양품으로 판정된 디스플레이 모듈에 경화를 위해 UV 자외선 또는 열을 조사하여 경화시킬 수 있다(경화 단계).

도 13을 참조하여 설명하면, C/G 및 B/A가 공급기를 통하여 낱장으로 상기 인라인 상태에서 대기압, 상온 상태에서 자동합착 공정 시스템에 공급될 수 있다(도 12(a)).

다음으로, 코팅 헤드로 코팅액 도포로 레진층(120)을 형성하고 이와 동시에 열이나 UV 빛으로 경화시켜 외곽 응집층막이 형성된 레진 접착층막을 얻을 수 있다(도 12(b)).

다음으로, 대기압, 상온 상태의 합착기를 통하여 외곽 응집층막이 형성된 레진 접착층막에 상기 C/G를 합착할 수 있다(도 12(c)).

다음으로, 자동 검사기(310)를 통하여 상기 레진 접착층막에 의해 상기 C/G가 합착된 상태의 디스플레이 모듈에 대하여 기포, 이물 검사가 수행될 수 있다(도 13(d)).

다음으로, 양품으로 판정된 디스플레이 모듈에 대하여 경화를 위한 UV 접합 경화기(300)로 경화를 진행할 수 있다(도 12(e)).

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 인라인 대기압 상온 자동합착 공정 시스템은 C/G 및 B/A를 대기압 상온 상태에서 합착하고, 자동 검사 및 자동 경화를 통해 디스플레이 모듈을 자동으로 제작하고, 품질을 평가하는 인라인 자동합착 공정을 수행하는 시스템일 수 있다.

특히, 코팅과 동시에 도포된 레진층(120)에 빛과 열을 통해 응집층막과 레진 접착층막을 반고체 상태와 반경화 상태로 형성시킴으로써, 물리적 변화가 없는 레진 접착층막을 얻을 수 있는 이점이 있다.

특히, 본 발명에 개시된 접합방법에 따르면, 디스플레이 패널 상에 일종의 응집층막을 형성하고 레진 접착층막을 형성함으로써, 상기 레진 접착층막이 기능성 플레이트와 합착될 때 레진 접착층막의 일부가 외부(또는 외곽)로 흘러나가는 것을 방지한다.

또한 본 발명에 개시된 디스플레이 모듈 및 기능성 플레이트 접합방법에 따르면, 디스플레이 패널 상에 외력인 진공이나 압착으로 합착할 경우 플레이트가 양옆 좌우 끝단부에 외력에 위한 휨이 발생하여 진공이나 압착 공정 완료 후 복원하려는 탄성에 의해 들뜸 현상이 발생되는 문제를 획기적으로 개선하는 특징을 가진다.

본 발명의 범위는 본 발명에 개시된 실시 예들로 한정되지 아니하고, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구 범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.

이상과 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100 : 디스플레이 패널 120 : 레진층
140 : 기능성 플레이트 120a : 코팅액
130 : 터치스크린 패널 200 : 코팅 헤드
210 : 공급 파이프 220 : 관로
230 : 블레이드 240 : 상부 유출 차단막
250 : 하부 유출 차단막 260 : 도포구
270 : 응집층막 형성 구간 300 : 접합 경화기
310 : 검사기

Claims (1)

1. (a) 코팅 헤드를 통해 제 1 플레이트 상에 코팅액을 전면 도포하여 레진층을 형성하는 단계;
   (b) 코팅 헤드를 통해 상기 레진층을 경화시켜 레진 접착층막을 형성하는 단계; 및
   (c) 상기 레진 접착층막에 제 2 플레이트를 접합하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 플레이트의 접합 방법.
   

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