KR20160067712A - 보호 필름 및 그를 포함한 디스플레이 모듈과 그 제조 방법 - Google Patents

보호 필름 및 그를 포함한 디스플레이 모듈과 그 제조 방법 Download PDF

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KR20160067712A
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이형석
이혜정
김승기
조승현
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Abstract

본 발명은 내열 및 내습 특성을 구비하여 잘 변형되지 않는 보호 필름, 상기 보호 필름을 구비한 디스플레이 모듈과 그 제조 방법을 제공하는 것으로, 본 발명에 따른 보호 필름은 베이스층의 일면에 구비되어 외부로 노출될 수 있는 정전기 방지층; 및 상기 베이스층의 타면에 구비되는 점착층을 포함하고, 상기 점착층은 전해질 고분자와 이온 타입의 전도성 작용기가 화학 결합된 정전 방지제를 포함하여 이루어질 수 있다.

Description

보호 필름 및 그를 포함한 디스플레이 모듈과 그 제조 방법{Protecting film and Display Module including the same and Method of manufacturing Display Module including the same}
본 발명은 보호 필름에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 커버 플레이트에 부착될 수 있는 보호 필름, 및 상기 보호 필름이 부착된 커버 플레이트를 구비한 디스플레이 모듈과 그 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치 또는 유기 발광 표시 장치 등과 같은 디스플레이 모듈의 전면에는 커버 플레이트가 마련되어 있다. 다시 말하면, 디스플레이 모듈은 화상을 디스플레이 하기 위한 디스플레이 패널 및 상기 디스플레이 패널의 전면에 부착되는 커버 플레이트를 포함하여 이루어진다. 또한, 제조 과정에서 상기 커버 플레이트의 표면을 보호하기 위해서 상기 커버 플레이트의 표면에는 보호 필름이 부착되어 있다.
상기 보호 필름은 상기 커버 플레이트의 표면이 이물, 얼룩, 또는 스크래치 등으로 오염되는 것을 감소시키는 역할을 하며, 상기 커버 플레이트의 표면에 상기 보호 필름이 부착된 상태로 다양한 공정 진행이 이루어진다.
보호 필름은 디스플레이 모듈의 제조 공정이 진행되는 동안 커버 플레이트의 표면에 계속 부착되어 있다. 이와 같은 상황에서 각각의 제조 공정을 수행하게 되면 상기 보호 필름으로 인해서 제조 공정이 원활하게 수행되지 못하는 경우가 있다. 예를 들어, 화상 검사 공정을 수행할 때 보호 필름에 주름이나 접힘이 있는 경우, 정확한 화상의 인식이 어려우므로, 불량을 선별하는 데 문제가 있을 수 있다. 또한, 설령 보호 필름에 주름이나 접힘이 없다 하더라도 보호 필름의 광투과도가 좋지 않으면 화상 검사의 정확성이 떨어질 수 있다. 이와 같은 이유로 인해서 종래의 경우 각각의 제조 공정 별로 요구되는 특성에 맞게 보호 필름을 교체하고 있다. 그러나, 이와 같이 보호 필름을 자주 교체할 경우, 보호 필름의 제거, 세정, 및 재부착으로 인해서 공정시간 및 비용이 증가되는 문제가 발생한다. 또한, 반복적으로 보호 필름을 교체함으로 인해서 커버 플레이트의 표면이 손상되는 문제도 발생한다.
본 발명자들은 이와 같은 종래의 문제들을 인식하고, 제조 공정 별로 요구되는 다양한 특성들을 하나로 통합할 수 있는 보호 필름 구조에 대해 고민함으로써, 제조 공정 마다 보호 필름을 교체해야 하는 부담이 감소될 수 있는 보호 필름을 발명하였다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위해서, 본 발명은 보호 필름을 커버 플레이트에 부착하는 공정 및, 상기 보호 필름이 부착된 상기 커버 플레이트를 디스플레이 패널에 부착하는 공정에서 요구되는 박리 대전, 강도 및 반사도 특성 중 적어도 하나의 특성을 만족하도록, 정전기 방지층, 베이스층 및 정전 방지제가 포함된 점착층으로 구성된 상기 보호 필름은, 상기 보호 필름을 커버 플레이트에 부착하는 공정 및 상기 커버 플레이트를 상기 디스플레이 패널에 부착하는 공정이 진행되는 동안 교체되지 않는 것을 특징으로 하는 디스플레이 모듈을 제공한다.
상기 정전 방지제는, 상기 보호 필름을 상기 커버 플레이트에 부착하는 공정에서 요구되는 박리 대전의 특성을 갖도록, 전해질 고분자와 불소계 전도성 작용기가 배위 결합될 수 있다.
상기 보호 필름을 상기 커버 플레이트에 부착하는 공정에서 발생하는 외부 압력에 의해 상기 점착층의 변형이 최소화되도록, 상기 점착층의 강도는 연필 강도 4B 이상일 수 있다.
상기 보호 필름이 부착된 상기 커버 플레이트를 디스플레이 패널에 부착하는 공정에서, 상기 커버 플레이트와 상기 디스플레이 패널 사이의 위치 조정이 용이하도록, 상기 보호 필름의 반사도는 11% 이하, 반사도 편차는 3% 이하일 수 있다.
또한, 본 발명은 이형층, 점착층, 베이스층 및 정전기 방지층이 적층된 보호 필름에서 상기 이형층을 제거하는 공정; 상기 이형층이 제거된 보호 필름을 커버 플레이트의 일면과 타면에 각각 부착하는 공정; 상기 커버 플레이트의 타면에 부착되어 있는 상기 보호 필름을 제거한 후, 상기 커버 플레이트의 타면을 디스플레이 패널의 일면에 형성된 본딩층에 부착하는 공정; 상기 본딩층을 경화하는 공정; 상기 디스플레이 패널에 대한 화상을 검사하는 공정; 및 상기 커버 플레이트의 일면에 부착되어 있는 상기 보호 필름을 제거하는 공정을 포함하여 이루어진 디스플레이 모듈의 제조 방법을 제공한다.
상기 보호 필름에서 상기 이형층을 제거하는 공정은 진공 흡착 방식으로 상기 보호 필름을 고정하는 공정을 포함하고, 상기 진공 흡착을 용이하게 하기 위해서 상기 정전기 방지층의 표면 조도는 0.02 내지 1의 범위일 수 있다.
상기 보호 필름에서 상기 이형층을 제거하는 과정에서 발생하는 마찰력에 의한 정전기 발생을 최소화하기 위해서 상기 점착층은 표면 저항이 1011 Ω/□이하이고 박리대전이 1kv 이하가 되도록 정전 방지제를 포함할 수 있다.
상기 점착층에 포함된 정전 방지제는 전해질 고분자 및 상기 전해질 고분자에 화학 결합된 이온 타입의 전도성 작용기를 포함할 수 있다.
상기 보호 필름을 커버 플레이트의 일면과 타면에 부착하는 공정은 상기 점착층을 상기 커버 플레이트의 일면과 타면에 부착하는 공정을 포함하고, 상기 커버 플레이트의 일면에 부착되어 있는 상기 보호 필름을 제거하는 공정은 상기 점착층을 상기 커버 플레이트의 일면에서 제거하는 공정을 포함하며, 상기 점착층의 부착과 제거를 용이하게 하기 위해서 상기 점착층의 점착력은 3 gf/25mm 내지 9 gf/25 mm 범위이고 상기 점착층의 끈적거림 특성은 34 gf 내지 47 gf 범위이고 상기 점착층의 강도는 연필 강도 4B 이상일 수 있다.
상기 커버 플레이트의 타면을 디스플레이 패널의 일면에 형성된 본딩층에 부착하는 공정은 화상 카메라를 통해서 상기 커버 플레이트의 위치를 정렬하는 공정을 포함하고, 상기 커버 플레이트의 위치를 정렬하는 공정을 용이하게 하기 위해서 상기 보호 필름의 반사도는 11% 이하이고 상기 보호 필름의 반사도 편차는 3%이하일 수 있다.
상기 본딩층을 경화하는 공정은 상기 커버 플레이트의 일면에 부착되어 있는 상기 보호 필름을 통해서 광을 조사하는 공정을 포함하고, 상기 디스플레이 패널에 대한 화상을 검사하는 공정은 상기 보호 필름 위에 화상 검사 장치를 위치시켜 수행하며, 상기 본딩층의 경화 및 상기 화상 검사를 용이하게 하기 위해서 상기 보호 필름의 광투과도는 88.5% 이상이고 상기 보호 필름의 광투과도 편차는 3% 이하이고 상기 보호 필름의 헤이즈는 5.5% 이하이고 상기 보호 필름의 헤이즈 편차는 2% 이하일 수 있다.
상기 본딩층을 경화하는 공정은, 상기 커버 플레이트의 타면을 상기 본딩층에 부착한 후에 상기 본딩층을 가경화하는 공정; 상기 커버 플레이트의 불량 여부를 검사하는 공정; 및 상기 불량 여부 검사 결과 상기 커버 플레이트에 불량이 없다고 판명되면 상기 본딩층을 본 경화하는 공정을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 베이스층의 일면에 구비되어 외부로 노출되는 정전기 방지층; 및 상기 베이스층의 타면에 구비되는 점착층을 포함하고, 상기 점착층은 전해질 고분자와 이온 타입의 전도성 작용기가 화학 결합된 정전 방지제를 포함하여 이루어진 보호 필름을 제공한다.
상기 이온 타입의 전도성 작용기는 상기 전해질 고분자에 배위 결합된 불소계 전도성 작용기를 포함할 수 있다.
상기 점착층의 강도는 연필 강도 4B 이상일 수 있다.
상기 점착층은 아크릴계 고분자를 포함하고, 상기 아크릴계 고분자는 경질 타입의 비관능성 모노머 및 히드록시기를 함유하는 관능성 모노머를 포함할 수 있다.
상기 아크릴계 고분자의 분자량은 40만 내지 50만의 범위를 가질 수 있다.
상기 정전기 방지층의 표면 조도(Ra)가 0.02 내지 1의 범위일 수 있다.
상기 점착층의 표면 저항은 1011 Ω/□이하이고, 상기 점착층의 박리대전은 1kv이하이고, 상기 점착층의 점착력은 3 gf/25mm 내지 9 gf/25 mm 범위이고, 상기 점착층의 끈적거림 특성은 34 gf 내지 47 gf 범위일 수 있다.
상기 보호 필름의 반사도는 11% 이하이고 상기 보호 필름의 반사도 편차는 3%이하이고, 상기 보호 필름의 광투과도는 88.5% 이상이고 상기 보호 필름의 광투과도 편차는 3%이하이고, 상기 보호 필름의 헤이즈는 5.5% 이하이고 상기 보호 필름의 헤이즈 편차는 2%이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 제조 공정 별로 요구되는 특성들이 통합된 보호 필름을 제공함으로써, 제조 공정 마다 보호 필름을 교체할 필요가 없다. 그에 따라, 보호 필름의 제거, 세정, 및 재부착으로 인한 공정시간 및 비용이 증가되는 문제가 개선될 수 있다. 또한, 종래와 같이 보호 필름을 자주 교체함으로써 발생될 수 있는 커버 플레이트의 표면 손상이 감소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 필름의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 개략적인 단면도이다.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 제조 방법을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 커버 플레이트를 디스플레이 패널에 부착시키는 공정을 도시한 공정 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 필름의 개략적인 단면도이다.
도 1에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 필름(100)은 베이스층(base layer)(110), 점착층(adhesive layer)(120), 정전기 방지층(Anti-static layer)(130), 및 이형층(release layer)(140)을 포함하여 이루어진다.
상기 베이스층(110)은 상기 점착층(adhesive layer)(120)과 상기 정전기 방지층(Anti-static layer)(130) 사이에 배치되어 있다. 상기 베이스층(110)이 온도가 높거나 습도가 높은 조건에서 변형이 일어나게 되면 보호 필름(100)에 접힘이나 주름이 발생하게 된다. 따라서, 상기 베이스층(110)은 내열 및 내습 특성을 가지고 있는 것이 바람직하다. 예로서, 상기 베이스층(110)은 폴리에틸렌테레프탈레이트(poly(ethylene terephthalte); PET)로 이루어질 수 있다.
상기 점착층(120)은 상기 베이스층(110)의 일면, 보다 구체적으로, 하면에 배치된다. 또한, 상기 점착층(120)은 점착 특성(adhesiveness)을 구비하고 있어, 상기 보호 필름(100)이 후술하는 커버 플레이트(도 2의 도면부호 200)와 같은 피착체에 점착될 수 있도록 한다.
상기 점착층(120)은 커버 플레이트에 잘 부착되어야 하고 또한 커버 플레이트에서 제거될 때 커버 플레이트에 이물을 남기지 않고 잘 떨어지는 것이 바람직하다. 상기 점착층(120)의 재료로는 고무(rubber)계열의 고분자, 실리콘(silicon)계 고분자, 및 아크릴(acryl)계 고분자가 사용될 수 있다. 특히, 아크릴 고분자를 본 발명의 점착층(120)으로 이용하는 구조는, 고무계열의 고분자를 본 발명의 점착층(120)으로 이용하는 구조 대비 커버 플레이트에서 제거될 때 커버 플레이트에 이물을 덜 남게 되는 효과가 있다. 또한, 아크릴 고분자를 본 발명의 점착층(120)으로 이용하는 구조는, 실리콘계 고분자를 본 발명의 점착층(120)으로 이용할 구조 대비 커버 플레이트와의 부착성이 더 증가될 수 있다. 따라서, 커버 플레이트와의 부착성이 좋고 커버 플레이트에서 제거할 때 이물을 남기지 않는 아크릴 고분자를 본 발명의 점착층(120)으로 이용하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 점착층(120)은 그 외에도 다양한 특성을 구비하는 것이 바람직하며, 구체적으로, 표면 저항이 1011 Ω/□(ohms per square)이하인 것이 바람직하고, 박리대전이 1kv이하인 것이 바람직하다. 또한, 점착력이 3 gf/25mm 내지 9 gf/25 mm 범위인 것이 바람직하고, 끈적거림 특성이 34 gf 내지 47 gf 범위인 것이 바람직하고, 강도는 연필 강도 4B 이상인 것이 바람직하다. 이와 같은 점착층(120)의 특성은 후술하는 제조 공정 부분을 참조하면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
상기 정전기 방지층(130)은 상기 베이스층(110)의 타면, 보다 구체적으로, 상면에 배치되어 외부로 노출될 수 있다. 상기 베이스층(110)의 상면에서 정전기가 발생하게 되면, 정전기로 인해서 상기 베이스층(110)의 상면에 이물질 등이 부착될 수 있다. 따라서, 저항이 낮아 도전 특성이 있는 물질을 상기 정전기 방지층(130)으로 이용함으로써 상기 보호 필름(100)에 정전기 발생을 최소화할 수 있다. 상기 정전기 방지층(130)의 표면 저항은 107 Ω/□이하인 것이 정전기 방지 효과 측면에서 유리할 수 있다. 본 명세서에서 표면 저항(Ω/□)은 10cm ×10cm의 크기의 샘플에 대해서 100V 전압으로 30초 동안 표면 저항을 측정한 측정값의 평균을 의미한다.
이와 같은 정전기 방지층(130)은 폴리에틸렌 디옥시티오펜(Poly(3,4-Ethylenedioxythiophene), PEDOT)으로 이루어질 수 있다. 상기 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT) 은 전도성 고분자로서 상기 정전기 방지층(130)의 재료로 유용하게 사용될 수 있다. 다만, 상기 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT) 단독으로 상기 정전기 방지층(130)을 구성하게 되면 상기 정전기 방지층(130)과 상기 베이스층(110) 사이의 접착력이 저하될 수 있고 상기 정전기 방지층(130) 내에 크랙(Crack)이 발생할 수 있기 때문에, 상기 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT)에 바인더(binder) 수지를 추가하여 상기 정전기 방지층(130)을 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 상기 정전기 방지층(130)과 상기 베이스층(110) 사이의 접착력이 저하되거나 상기 정전기 방지층(130)에 크랙(Crack)이 발생하게 되면 상기 정전기 방지층(130)의 표면이 균일하게 형성되지 못할 가능성이 커진다. 따라서, 후술하는 바와 같이 정전기 방지층(130)의 표면 조도의 범위를 보다 용이하게 만족하기 위해서는, 상기 정전기 방지층(130)이 상기 폴리에틸렌 디옥시티오펜(PEDOT)과 바인더(binder) 수지를 포함하여 이루어진 것이 바람직할 수 있다.
후술하겠지만, 상기 점착층(120)에도 전해질 고분자를 포함한 정전 방지제가 포함될 수 있는데, 상기 PEDOT은 그 자체로 정전기 방지 기능을 수행할 수 있기 때문에 상기 전해질 고분자 없이 상기 정전기 방지층(130)의 재료로 이용될 수 있는 것이다. 상기 점착층(120)에는 후술하는 바와 같은 다양한 특성이 요구되기 때문에 정전 방지제로서 PEDOT을 사용하는 것보다는 상기 전해질 고분자와 이온타입의 전도성 작용기를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 정전기 방지층(130)은 그 외에도 다른 특성을 구비하는 것이 바람직하며, 구체적으로, 표면 조도(Ra)가 0.02 내지 1의 범위인 것이 바람직하다. 마찬가지로, 이와 같은 정전기 방지층(130)의 특성은 후술하는 제조 공정 부분을 참조하면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
상기 이형층(140)은 상기 점착층(120)의 일면, 보다 구체적으로, 상기 베이스층(110)이 부착된 면의 반대 면에 배치되어 있다. 상기 이형층(140)은 상기 점착층(120) 표면에 이물 등이 부착되어 상기 점착층(120)의 점착 특성이 저하되는 것을 최소화한다. 상기 이형층(140)은 후속 공정에서 상기 점착층(120)으로부터 분리 제거된다. 상기 이형층(140)은 내열 및 내습 특성을 가지고 있는 것이 바람직하며, 그에 따라 상기 베이스층(110)과 동일하게 폴리에틸렌테레프탈레이트(poly(ethylene terephthalte); PET)로 이루어질 수 있다. 다만, 상기 이형층(140)은 상기 점착층(120)으로부터 분리 제거되기 때문에, 상기 이형층(140)을 내열 및 내습 특성이 없는 물질로 형성할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 필름(100)의 반사도는 11% 이하이고 위치별 반사도 편차는 3% 이하인 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 필름(100)의 광투과도는 88.5% 이상이고 광투과도 편차는 3% 이하인 것이 바람직하다. 뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시예에 따른 보호 필름(100)의 헤이즈(Haze)는 5.5% 이하이고 헤이즈 편차는 2% 이하인 것이 바람직한데, 이와 같은 보호 필름(100)의 특성도 후술하는 제조 공정 부분을 참조하면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 개략적인 단면도이다.
도 2에서 알 수 있듯이, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈은 보호 필름(100), 커버 플레이트(200), 디스플레이 패널(300), 및 본딩층(400)을 포함하여 이루어진다.
상기 보호 필름(100)은 베이스층(110), 점착층(120), 및 정전기 방지층(130)을 포함하여 이루어진다. 상기 보호 필름(100)은, 이형층(140)이 상기 점착층(120)에서 제거되고 상기 점착층(120)이 상기 커버 플레이트(200)의 상면에 부착되어 있는 면에서 전술한 도 1에서 설명한 보호 필름(100)과 상이하다. 그 외에, 베이스층(110), 점착층(120), 및 정전기 방지층(130) 각각의 구성은 전술한 바와 동일하므로 반복 설명은 생략한다.
상기 커버 플레이트(200)는 상기 보호 필름(100)과 상기 본딩층(400) 사이에 배치된다. 보다 구체적으로, 상기 커버 플레이트(200)는 상기 보호 필름(100)의 하면에 배치되고 상기 본딩층(400)의 상면에 배치된다. 상기 커버 플레이트(200)는 유리로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 투명한 플라스틱으로 이루어질 수도 있다. 상기 커버 플레이트(200)는 상기 디스플레이 패널(300)의 전면 커버 역할을 한다.
상기 디스플레이 패널(300)은 상기 본딩층(400)의 일면, 보다 구체적으로, 상기 커버 플레이트(200)가 부착된 면의 반대 면에 배치된다. 상기 디스플레이 패널(300)은 액정 표시 패널로 이루어질 수도 있고, 유기 발광 표시 패널로 이루어질 수도 있다. 상기 디스플레이 패널(300)이 액정 표시 패널로 이루어진 경우 상기 디스플레이 패널(300)은 박막 트랜지스터 기판, 컬러 필터 기판, 상기 박막 트랜지스터 기판과 상기 컬러 필터 기판 사이에 형성되는 액정층, 상기 액정층으로 광을 공급하는 백라이트 유닛 및 상기 박막 트랜지스터 기판과 연결된 구동 회로부를 포함할 수 있다. 상기 디스플레이 패널(300)이 유기 발광 표시 패널로 이루어진 경우 상기 디스플레이 패널(300)은 박막 트랜지스터 기판, 상기 박막 트랜지스터 기판 상에 형성된 유기 발광층, 상기 유기 발광층 상에 형성된 봉지층, 및 상기 박막 트랜지스터 기판과 연결된 구동 회로부를 포함할 수 있다. 이와 같은 디스플레이 패널(300)의 구체적인 구성은 당업계에 공지된 다양한 형태로 변경될 수 있다.
상기 본딩층(400)은 상기 디스플레이 패널(300)의 상면 및 상기 커버 플레이트(200)의 하면에 배치되어 상기 디스플레이 패널(300)과 상기 커버 플레이트(200)을 접착시킨다. 상기 본딩층(400)은 광에 의해 경화되는 광경화성 접착제로 이루어질 수 있다.
도 3a 내지 도 3f는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 모듈의 제조 방법을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
우선, 도 3a를 참고하면, 베이스층(base layer)(110), 점착층(adhesive layer)(120), 정전기 방지층(Anti-static layer)(130) 및 이형층(release layer)으로 구성된 보호 필름(100)에서 상기 이형층을 제거한 후 상기 이형층이 제거된 보호 필름(100)을 커버 플레이트(200)의 일면과 타면에 각각 부착한다. 구체적으로, 상기 커버 플레이트(200)의 일면 및 타면에 상기 보호 필름(100)의 점착층(120)이 접촉되도록 하면서 상기 커버 플레이트(200)의 일면 및 타면에 상기 보호 필름(100)이 부착된다. 이와 같은 보호 필름(100)의 구체적인 구성은 전술한 도 1과 동일하고, 이하의 공정에서 지칭되는 보호 필름(100)은 상기 이형층이 제거된 상태를 의미한다.
상기 커버 플레이트(200)는 유리로 이루어질 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 투명한 플라스틱으로 이루어질 수도 있다. 상기 커버 플레이트(200)는 디스플레이 패널의 전면 커버 역할을 하는 것으로서, 후술하는 바와 같이 디스플레이 패널(도 3b의 도면부호 300 참조)의 전면에 부착된다. 일반적으로 상기 커버 플레이트(200)를 제조하는 공정 라인과 상기 커버 플레이트(200)를 디스플레이 패널(도 3b의 도면부호 300 참조)의 전면에 부착하는 공정 라인은 별도로 이루어지기 때문에, 상기 커버 플레이트(200)를 제조한 이후에는 그 일면과 타면에 상기 보호 필름(100)을 부착함으로써 후속 공정 라인으로 이동하는 과정에서 상기 커버 플레이트(200)의 표면에 이물이 부착되거나 스크래치가 발생하는 것이 최소화 된다.
이와 같은 도 3a 공정에서 요구되는 상기 보호 필름(100)의 특성은 아래와 같다.
첫째, 상기 보호 필름(100)에서 상기 이형층을 제거하기 위해서는 진공 흡착 방식으로 상기 보호 필름(100)을 고정하는 공정을 수행할 수 있다. 또한, 상기 이형층이 제거된 보호 필름(100)을 커버 플레이트(200)의 일면과 타면에 부착하기 위해서는 진공 흡착 방식으로 상기 보호 필름(100)을 이동시키는 공정을 수행할 수 있다. 이와 같이, 진공 흡착 방식으로 상기 보호 필름(100)을 고정하거나 이동시키기 위해서는 진공 척 또는 진공 로봇이 상기 정전기 방지층(130)의 표면과 접촉한다. 이때, 상기 정전기 방지층(130)의 표면 조도가 너무 크면 상기 진공 척 또는 진공 로봇과 상기 정전기 방지층(130) 사이의 접촉 면적이 줄어들어 상기 보호 필름(100)을 고정하거나 이동하는데 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 정전기 방지층(130)의 표면 조도가 너무 작으면 상기 전공 척 또는 진공 로봇이 상기 정전기 방지층(130)의 표면에서 미끌어질 수 있기 때문에 상기 보호 필름(100)을 고정하거나 이동하는데 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 정전기 방지층(130)의 표면 조도(Ra)는 0.02 내지 1의 범위인 것이 바람직할 수 있다. 즉, 상기 정전기 방지층(130)의 표면 조도(Ra)가 0.02보다 작거나 또는 1보다 크면 진공 척 또는 진공 로봇이 상기 보호 필름(100)을 고정하거나 이동하는데 문제가 발생할 수 있다.
둘째, 상기 보호 필름(100)에서 상기 이형층을 제거하는 과정에서 마찰력에 의한 정전기가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 이형층과 접촉하는 상기 점착층(120)은 마찰력에 의한 정전기 발생이 최소화될 수 있도록 구성된 것이 바람직하다. 상기 마찰력에 의한 정전기 발생을 최소화하기 위해서 상기 점착층(120)은 도전 특성을 구비하는 것이 바람직하고, 특히, 상기 점착층(120)의 표면 저항은 1011 Ω/□이하인 것이 바람직할 수 있다. 또한, 상기 점착층(120)의 박리대전(peel off static)은 1kv 이하인 것이 바람직하다.
상기 박리대전(peel off static)은 5cm × 125cm의 샘플을 글라스(glass) 위에 롤 라미네이션(roll laminatio) 후 20분 동안 방치하고, 300mm/min의 속도로 상기 샘플을 글라스에서 벗겨내면서 상기 샘플과 상기 글라스 사이에서 발생하는 정전기를 측정한 것이다.
이와 같이 정전기 방지를 위해서 상기 점착층(120) 내에는 정전 방지제가 포함될 수 있다. 상기 정전 방지제는 전해질 고분자 및 상기 전해질 고분자에 화학 결합된 이온 타입의 전도성 작용기를 포함할 수 있다.
상기 전해질 고분자는 에틸렌 글리콜(Ethylene glycol, C2H4(OH)2) 또는 에틸렌 산화물(Ethylene Oxide, C2H4O)기를 함유할 수 있다.
상기 이온 타입의 전도성 작용기는 아민계 전도성 작용기 또는 불소계 전도성 작용기를 포함할 수 있다. 상기 아민계 전도성 작용기는 아민계 고상의 용해 타입 전도성 작용기로 이루어질 수 있다. 상기 불소계 전도성 작용기는 불소계 이온 액체 타입의 전도성 작용기로 이루어질 수 있다. 상기 불소계 이온 액체 타입의 전도성 작용기는 리튬과 같은 금속이온이 결합된 불소계 금속염(ex. LiBF4)으로 이루어질 수 있다. 상기 전해질 고분자에 상기 아민계 전도성 작용기가 화학 결합된 경우에 비하여 상기 전해질 고분자에 상기 불소계 전도성 작용기가 화학 결합된 경우가 대전 성능이 우수하여 정전기 방지 효과가 향상될 수 있다.
상기 이온 타입의 전도성 작용기는 상기 전해질 고분자에 이온 결합될 수도 있고 배위 결합될 수도 있다. 특히, 상기 이온 타입의 전도성 작용기가 상기 전해질 고분자에 배위 결합되어 정전 방지제를 구성하게 되면, 상기 정전 방지제가 상기 점착층(120)의 표면으로 용출되어 상기 커버 플레이트(200)의 표면으로 전이되는 현상이 최소화되어 상기 점착층(120)의 표면 저항 및 박리 대전이 시간이 지남에 따라 감소되는 문제가 최소화될 수 있다. 이에 대해서 구체적으로 설명하면, 상기 점착층(120)에 정전기 방지 효과를 부여하기 위해서 상기 점착층(120) 내에 당업계에 공지된 다양한 정전 방지용 입자를 추가할 수 있지만, 이 경우 시간이 지남에 따라 상기 정전 방지용 입자가 상기 점착층(120)의 표면으로 용출되어 상기 커버 플레이트(200)의 표면으로 전이됨으로써 상기 점착층(120)의 표면 저항 및 박리 대전이 시간이 지남에 따라 감소될 수 있다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에서는, 상기 점착층(120) 내에 포함된 정전 방지제가 전해질 고분자에 화학 결합된 이온 타입의 전도성 작용기를 포함하기 때문에 시간이 지나도 상기 정전 방지제가 상기 점착층(120)의 표면으로 용출되는 문제가 감소하게 되며, 특히, 상기 이온 타입의 전도성 작용기가 상기 전해질 고분자에 배위 결합되면 상기 정전 방지제가 상기 점착층(120)에서 용출되는 문제가 더욱더 감소될 수 있다.
상기 아민계 전도성 작용기는 상기 전해질 고분자에 이온 결합 상태로 화학 결합되고 상기 불소계 전도성 작용기는 상기 전해질 고분자에 배위 결합 상태로 화학 결합되는 것이 제조공정 상 바람직할 수 있다.
또한, 상기 점착층(120)에 포함된 정전 방지제가 상기 전해질 고분자에 화학 결합된 불소계 전도성 작용기를 포함하면, 전술한 정전기 발생 방지 및 박리 대전 특성 이외에도, 불소계 전도성 작용기를 통한 초발수성 특성에 의해서 운반 또는 공정 진행 중에 상기 점착층(120)으로 수분이 침투하는 것이 방지될 수 있고, 표면 장력을 낮추어 습윤성(wettablity)을 향상시킬 수 있고, 또한 계면 장력을 낮추어 상기 점착층(120)이 커버 플레이트(200)의 측면 방향으로 삐져나오는 것이 감소되고 설령 상기 점착층(120)이 상기 커버 플레이트(200)의 측면 방향으로 삐져나온다 하더라도 상기 점착층(120)이 상기 커버 플레이트(200)의 표면에 고착되는 것이 방지될 수 있다. 상기 표면장력은 점착층(120)과 커버 플레이트(200) 사이의 힘으로서, 점착층(120)의 표면장력이 낮으면 커버 플레이트(200)에 잘 부착될 수 있다. 상기 계면장력은 정전 방지제와 점착층(120) 사이의 힘으로서, 정전 방지제와 점착층(120) 사이의 계면장력이 작아지면 서로 잘 가교가 되기 때문에 외부에서 충격을 받아도 점착층(120)이 커버 플레이트(200)의 측면 방향으로 삐져나오는 현상을 방지 할 수 있고, 또한, 계면장력을 낮춤으로써 점착층(120)의 강도도 증가될 수 있다.
셋째, 상기 커버 플레이트(200)에 상기 보호 필름(100)이 잘 부착되어야 하고 또한 부착된 후에는 소정의 강도를 유지하면서 상기 커버 플레이트(200)에서부터 상기 보호 필름(100)이 떨어지지 않아야 한다. 이와 같이 상기 커버 플레이트(200)에 대한 상기 보호 필름(100)의 부착성을 향상시키기 위해서, 상기 보호 필름(100)의 점착층(120)은 소정의 점착력(adhesiveness)과 끈적거림(tackiness) 특성 및 소정의 강도(hardness)를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 점착력은 상기 점착층(120)과 상기 커버 플레이트(200) 사이의 부착 유지력에 관련된 것이다. 상기 끈적거림 특성은 상기 점착층(120)이 상기 커버 플레이트(200)에 부착되는 초기의 부착 특성 및 상기 커버 플레이트(200)로부터 상기 점착층(120)이 제거될 때의 부착 특성에 관련된 것으로서 습윤성(wettability)과 밀접한 관련이 있다. 상기 강도는 상기 점착층(120) 자체의 내부 응집력(cohesion)에 관련된 것이다.
구체적으로, 상기 점착층(120)의 점착력은 3 gf/25mm 내지 9 gf/25 mm 범위인 것이 바람직할 수 있다. 만약, 상기 점착층(120)의 점착력이 3 gf/25mm 미만일 경우에는 상기 커버 플레이트(200)에서 상기 보호 필름(100)이 떨어질 수 있고, 상기 점착층(120)의 점착력이 9 gf/25mm 보다 클 경우에는 최종 소비자에게 판매하기 위해서 상기 보호 필름(100)을 상기 커버 플레이트(200)에서 제거할 때 상기 보호 필름(100)의 제거가 원활하지 않을 수 있다.
또한, 상기 점착층(120)의 끈적거림 특성은 34 gf 내지 47 gf 범위인 것이 바람직할 수 있다. 만약, 상기 점착층(120)의 끈적거림 특성이 34 gf 미만일 경우에는 상기 커버 플레이트(200)에 상기 보호 필름(100)을 부착할 때 상기 점착층(120)에 기포나 버블이 발생하여 상기 커버 플레이트(200)에 상기 보호 필름(100)이 쉽게 부착되지 않을 수 있고, 상기 점착층(120)의 끈적거림 특성이 47 gf 보다 클 경우에는 상기 점착층(120)의 끈적거림이 너무 커서 상기 커버 플레이트(200)에서 상기 보호 필름(100)을 제거할 때 상기 점착층(120)이 상기 커버 플레이트(200)에 이물로 남겨질 수 있고 상기 커버 플레이트(200)가 파손될 수 있다. 본 명세서에서 점착력(adhesiveness)과 끈적거림(tackiness) 특성은 JISZ0237법에 의해 측정된 값이다.
또한, 상기 점착층(120)의 강도는 연필 강도 4B 이상인 것이 바람직하다.. 상기 점착층(120)이 연필 강도 4B 이상의 강도를 가지게 되면 제조 공정 중에 압력이 가해진다 하더라도 상기 점착층(120)에 얼룩 등의 발생이 줄어들어 보호필름(100)의 손상이 감소될 수 있다. 특히, 상기 점착층(120)이 연필 강도 1B 이상의 고강도를 가지게 되면 상기 점착층(120)에 얼룩 등의 발생이 더욱 감소됨과 더불어 심한 압력이 가해진다 하여도 상기 점착층(120)이 상기 커버 플레이트(200)의 측면 방향으로 삐져나오는 문제 또한 최소화될 수 있다.
상기 점착층(120)의 강도를 높이기 위해서는 가교밀도가 높고 열경화 효율이 우수하며 유리전이온도(Tg)가 높은 재료를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 연필 강도 범위를 만족하는 점착층(120)의 재료로는 메인 모노머(main monomer)와 가교제(cross linking agent)를 포함하는 아크릴계 고분자가 바람직하다.
상기 메인 모노머는 비관능성 모노머와 관능성 모노머를 포함한다.
상기 비관능성 모노머는 연질(Soft) 타입으로 이루어질 수도 있고 경질(Hard) 타입으로 이루어질 수도 있지만, 경질(Hard) 타입으로 이루어진 경우가 연필 강도 1B 이상의 고강도 점착층(120)을 얻는데 보다 유리하다.
상기 연질(Soft) 타입의 비관능성 모노머는 아크릴릭 에스테르(Acrylic ester)계열을 포함하지만 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 당업계에 공지된 다양한 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 연질 타입의 비관능성 모노머는 메틸아크릴레이트(Methylacrylate), 에틸아크릴레이트(Ethylacrylate), 이소프로필아크릴레이트(Isopropylacrylate), n-부틸아크릴레이트(n-Butylacrylate), 에틸헥실아크릴레이트(Ethylhexylacrylate), 에틸헥실메타크릴레이트(Ethylhexylmethacrylate), 및 라우릴메타크릴레이트(Laurylmethacrylate)로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 경질(Hard) 타입의 비관능성 모노머는 메타크릴릭 에스테르(Methacrylic ester)계열을 포함하지만 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 예로서, 상기 경질 타입의 비관능성 모노머는 메틸메타크릴레이트(Methylmethacrylate), 에틸메타크릴레이트(Ethylmethacrylate), n-부틸메타크릴레이트(n-Butylmethacrylate), 이소부틸메타크릴레이트(Isobutylmethacrylate), 이소프로필메타크릴레이트(Isopropylmethacrylate), 스티렌(Styrene), 및 아크릴로니트릴(Acrylonitrile)로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
상기 관능성 모노머는 카르복시기(Carboxy group), 히드록시기(Hydroxy group), 에폭시기(Epoxy group), 및 아미드기(Amide group)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나의 작용기를 포함할 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 상기 관능성 모노머는 아크릴산(Acrylic acid), 메타크릴산(Methacrylic acid), 하이드록시에틸아크릴레이트(Hydroxyethylacrylate), 하이드록시에틸메타크릴레이트(Hydroxyethylmethacrylate), 하이드록시프로필아크릴레이트(Hydroxypropylacrylate), 하이드록시프로필메타크릴레이트(Hydroxypropylmethacrylate), 글리시딜아크릴레이트(Glycidylacrylate), 글리시딜메타크릴레이트(Glycidylmethacrylate), 아크릴아미드(Acrylamide), n-메틸올아크릴아미드(n-Methylolacrylamide), 디메틸아미노에틸메타크릴레이트(Dimethylaminoethylmethacrylate), 및 메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(Methacyloxypropyltrimethoxysilane)으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.
다만, 상기 관능성 모노머는 상기 히드록시기((Hydroxy functional group)를 함유하는 것이 연필 강도 1B 이상의 고강도 점착층(120)을 얻는데 유리할 수 있다.
상기 가교제(cross linking agent)는 이소시아네이트(isocyanate)로 이루어질 수 있지만 반드시 그에 한정되는 것은 아니고 당업계에 공지된 다양한 가교제가 이용될 수 있다.
이상과 같은 점착층(120)에 요구되는 점착력(adhesiveness), 끈적거림(tackiness) 특성 및 강도(hardness)는 점착층(120)을 구성하는 재료, 예로서 아크릴계 고분자의 유리전이온도 및 분자량에 의해 영향을 받을 수 있다.
구체적으로 설명하면, 상기 점착층(120)을 구성하는 재료의 유리전이온도가 높으면 상기 점착층(120)의 점착력(adhesiveness)과 강도(hardness)는 증가하는 반면에 상기 점착층(120)의 끈적거림(tackiness) 특성은 떨어진다. 따라서, 전술한 바람직한 점착력(adhesiveness) 범위(3 gf/25mm 내지 9 gf/25 mm)와 강도(hardness) 범위(연필 강도 4B 이상)를 만족함과 더불어 바람직한 끈적거림(tackiness) 특성 범위(34 gf 내지 47 gf)를 만족하는 소정의 유리전이온도를 가지는 아크릴계 고분자를 상기 점착층(120)의 재료로 이용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 점착층(120)의 점착력(adhesiveness)과 강도(hardness)를 보다 증진시키기 위해서 유리전이온도가 높은 아크릴계 고분자를 상기 점착층(120)의 재료로 이용할 수 있으며, 이 경우 끈적거림(tackiness) 특성이 떨어지는 문제는 상기 점착층(120)에 추가하는 정전 방지제의 재료로서 불소계 전도성 작용기를 이용하여 해결할 수 있다. 예로서, 상기 점착층(120)의 재료로서 경질(Hard) 타입의 비관능성 모노머와 히드록시기(OH)를 함유하는 관능성 모노머를 이용함으로써 상기 점착층(120)의 점착력(adhesiveness)과 강도(hardness)를 보다 증진시키고, 전해질 고분자에 화학 결합된 불소계 전도성 작용기를 포함한 정전 방지제를 상기 점착층(120)에 포함시킴으로써 상기 점착층(120)의 끈적거림(tackiness) 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 점착층(120)을 구성하는 재료의 분자량이 높으면 상기 점착층(120)의 점착력(adhesiveness)과 강도(hardness)는 증가하는 반면에 상기 점착층(120)의 끈적거림(tackiness) 특성은 떨어진다. 따라서, 전술한 바람직한 점착력(adhesiveness) 범위(3 gf/25mm 내지 9 gf/25 mm)와 강도(hardness) 범위(연필 강도 4B 이상)를 만족함과 더불어 바람직한 끈적거림(tackiness) 특성 범위(34 gf 내지 47 gf)를 만족하는 소정의 분자량 범위를 가지는 아크릴계 고분자를 상기 점착층(120)의 재료로 이용하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 아크릴계 고분자의 분자량이 40만 내지 50만의 범위일 경우 상기 점착력(adhesiveness), 강도(hardness), 끈적거림(tackiness) 특성의 바람직한 범위를 모두 만족시킬 수 있다.
다음, 도 3b에서 알 수 있듯이, 디스플레이 패널(300)을 준비하고 상기 디스플레이 패널(300)의 일면(도 3b를 기준으로 상면)에 본딩층(bonding layer)(400)을 형성한다. 또한, 상기 커버 플레이트(200)의 타면(도 3b를 기준으로 하면)에 부착되어 있는 상기 보호 필름(100)을 제거한다. 그리고, 상기 본딩층(400)과 상기 커버 플레이트(200)의 하면을 마주하도록 한 상태에서 롤(500)을 이용하여 상기 커버 플레이트(200)를 상기 본딩층(400)에 부착한다.
상기 커버 플레이트(200)는 상기 디스플레이 패널(300)에 부착되기 때문에 상기 디스플레이 패널(300)에 부착되는 면에 해당하는 상기 커버 플레이트(200)의 하면에는 상기 보호 필름(100)이 필요 없다. 따라서, 상기 커버 플레이트(200)의 하면에 부착되어 있는 상기 보호 필름(100)을 제거하는 것이다. 또한, 상기 커버 플레이트(200)의 일면(도 3b 기준으로 상면)에는 후속 공정에서 별도의 부속물이 부착되지 않는다. 따라서, 상기 커버 플레이트(200)의 상면에 부착되어 있는 상기 보호 필름(100)은 제거하지 않는다.
이와 같이 상기 커버 플레이트(200)의 일면에 부착되는 보호 필름(100)은 후술하는 공정 이후에도 상기 커버 플레이트(200)의 일면 상에 남아 있게 되지만, 상기 커버 플레이트(200)의 타면에 부착되는 보호 필름(100)은 상기 커버 플레이트(200)의 타면에서 제거된다. 따라서, 상기 커버 플레이트(200)의 일면에 부착되는 보호 필름(100)과 상기 커버 플레이트(200)의 타면에 부착되는 보호 필름(100)의 요구 특성은 서로 상이하다. 즉, 상기 커버 플레이트(200)의 일면에 부착된 후 후속 공정에서 잔존하는 보호 필름(100)은 상기 커버 플레이트(200)의 타면에 부착된 후 제거되는 보호 필름(100)보다 더 많은 공정 라인에 투입되기 때문에 상기 커버 플레이트(200)의 일면에 부착되는 보호 필름(100)의 요구 특성이 상기 커버 플레이트(200)의 타면에 부착되는 보호 필름(100)의 요구 특성보다 더 엄격하다. 이에 따라 상기 커버 플레이트(200)의 일면에 부착되는 보호 필름(100)과 상기 커버 플레이트(200)의 타면에 부착되는 보호 필름(100)을 서로 상이하게 제조할 수 있지만, 경우에 따라서 서로 동일하게 제조할 수도 있다. 상기 커버 플레이트(200)의 일면에 부착되는 보호 필름(100)과 상기 커버 플레이트(200)의 타면에 부착되는 보호 필름(100)을 서로 동일하게 제조할 경우에는 보다 엄격한 요구 특성을 가지는 상기 커버 플레이트(200)의 일면에 부착되는 보호 필름(100)에 맞춰서 상기 커버 플레이트(200)의 타면에 부착되는 보호 필름(100)을 제조한다.
상기 디스플레이 패널(300)은 액정 표시 패널로 이루어질 수도 있고, 유기 발광 표시 패널로 이루어질 수도 있다. 상기 디스플레이 패널(300)이 액정 표시 패널로 이루어진 경우 상기 디스플레이 패널(300)은 박막 트랜지스터 기판, 컬러 필터 기판, 상기 박막 트랜지스터 기판과 상기 컬러 필터 기판 사이에 형성되는 액정층 및 상기 박막 트랜지스터 기판과 연결된 구동 회로부를 포함할 수 있다. 상기 디스플레이 패널(300)이 유기 발광 표시 패널로 이루어진 경우 상기 디스플레이 패널(300)은 박막 트랜지스터 기판, 상기 박막 트랜지스터 기판 상에 형성된 유기 발광층, 상기 유기 발광층 상에 형성된 봉지층, 및 상기 박막 트랜지스터 기판과 연결된 구동 회로부를 포함할 수 있다. 상기 디스플레이 패널(300)은 후속 공정에서 화상 테스트를 수행할 수 있어야 하므로 상기 구동 회로부를 포함하고 있다. 이와 같은 디스플레이 패널(300)의 구체적인 구성은 당업계에 공지된 다양한 형태로 변경될 수 있다.
이와 같은 도 3b 공정에서 요구되는 상기 보호 필름(100)의 특성은 아래와 같다.
첫째, 상기 커버 플레이트(200)의 타면에 부착되어 있는 상기 보호 필름(100)을 제거하기 위해서는, 진공 척이 상기 커버 플레이트(200)의 일면에 위치하는 정전기 방지층(130)의 표면과 접촉한다. 따라서, 전술한 도 3a에서와 마찬가지로 이유로 상기 정전기 방지층(130)의 표면 조도(Ra)는 0.02 내지 1의 범위인 것이 바람직할 수 있다.
둘째, 상기 커버 플레이트(200)를 상기 본딩층(400) 상에 정확히 부착하기 위해서는 상기 커버 플레이트(200)에 대한 위치 정렬 공정이 수행된다. 이와 같은 커버 플레이트(200)에 대한 위치 정렬 공정은 상기 보호 필름(100) 위에서 화상 카메라를 통해서 상기 커버 플레이트(200)의 모서리를 인식하는 과정을 거치게 된다. 이때, 상기 보호 필름(100)의 반사도가 크거나 또는 위치별 반사도 편차가 크게 되면 화상 카메라를 통한 상기 커버 플레이트(200)의 모서리 인식이 어려워질 수 있다. 따라서, 보호 필름(100)의 반사도는 11% 이하인 것이 바람직하고, 위치별 반사도 편차는 3%이하인 것이 바람직하다. 상기 보호 필름(100)은 베이스층(110), 점착층(120) 및 정전기 방지층(130)으로 이루어지므로, 상기 베이스층(110), 점착층(120) 및 정전기 방지층(130) 각각의 반사도가 11% 이하이고, 위치별 반사도 편차가 3%이하일 수 있지만, 상기 보호 필름(100)의 반사도가 11% 이하이고 위치별 반사도 편차가 3%이하의 조건을 만족한다면, 상기 베이스층(110), 점착층(120) 및 정전기 방지층(130) 중 적어도 하나의 반사도가 11%보다 크고 위치별 반사도 편차가 3%보다 큰 것도 가능하다. 본 명세서에서 반사도 특성은 ASTM D1003법에 의해 측정된 값이다.
다음, 도 3c에서 알 수 있듯이, 상기 보호 필름(100)을 통해서 광 또는 열을 조사함으로써 상기 본딩층(400)을 경화한다. 상기 본딩층(400)은 광경화형 접착제 또는 열경화성 접착제로 이루어질 수 있고 따라서 광 또는 열 조사를 통해서 상기 본딩층(400)을 경화할 수 있다. 상기 본딩층(400)이 광 조사를 통해서 경화되는 경우, 상기 광 조사 공정은 자외선(UV)을 조사하는 공정으로 이루어질 수 있다.
이와 같은 도 3c 공정에서 요구되는 상기 보호 필름(100)의 특성은 아래와 같다.
상기 본딩층(400)이 광 조사 공정으로 경화되는 경우, 상기 본딩층(400)을 경화하기 위해서 광이 상기 보호 필름(100)을 투과하게 된다. 따라서, 상기 보호 필름(100)의 광투과도가 작으면 상기 본딩층(400)의 경화가 이루어지지 않을 수 있다. 이에 따라, 상기 보호 필름(100)의 광투과도는 88.5% 이상이 바람직할 수 있다. 상기 보호 필름(100)은 베이스층(110), 점착층(120) 및 정전기 방지층(130)으로 이루어지므로, 상기 베이스층(110), 점착층(120) 및 정전기 방지층(130) 각각의 광투과도가 88.5% 이하일 수 있다. 본 명세서에서 광투과도 특성은 ASTM D1003법에 의해 측정된 값이다.
다음, 도 3d에서 알 수 있듯이, 상기 디스플레이 패널(300) 상에 상기 커버 플레이트(200)가 부착된 상태로 상기 디스플레이 패널(300)에 대한 화상 검사 공정을 수행한다.
상기 화상 검사 공정은 화상 검사 장치(600)를 상기 보호 필름(100) 위에 위치시킨 후 수행하게 되며, 이와 같은 화상 검사 장치(600)를 통한 검사는 상기 디스플레이 패널(300)의 종류에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
이와 같은 도 3d 공정에서 요구되는 상기 보호 필름(100)의 특성은 아래와 같다.
상기 화상 검사를 위해서는 상기 보호 필름(100)의 광투과도가 높아야 하고 또한 위치별 광투과도 편차가 작아야 한다. 만약, 광투과도가 낮으면 화상 검사 수행이 어려울 수 있고, 위치별 광투과도 편차가 커질 경우 화상 검사에 오류가 발생할 수 있다. 이와 같은 점을 고려할 때, 상기 보호 필름(100)의 광투과도는 88.5% 이상이 바람직할 수 있고, 위치별 광투과도 편차는 3% 이하가 바람직할 수 있다. 상기 보호 필름(100)은 베이스층(110), 점착층(120) 및 정전기 방지층(130)으로 이루어지므로, 상기 베이스층(110), 점착층(120) 및 정전기 방지층(130) 각각의 광투과도가 88.5% 이하이고 위치별 광투과도 편차가 3% 이하일 수 있다.
또한, 상기 화상 검사를 위해서는 상기 보호 필름(100)의 헤이즈(haze)가 작아야 하고 위치별 헤이즈 편차가 작아야 한다. 만약, 헤이즈가 높으면 화상 검사 수행이 어려울 수 있고, 위치별 헤이즈 편차가 커질 경우 화상 검사에 오류가 발생할 수 있다. 이와 같은 점을 고려할 때, 상기 보호 필름(100)의 헤이즈는 5.5% 이하인 것이 바람직할 수 있고, 위치별 헤이즈 편차는 2% 이하가 바람직할 수 있다. 상기 보호 필름(100)은 베이스층(110), 점착층(120) 및 정전기 방지층(130)으로 이루어지므로, 상기 베이스층(110), 점착층(120) 및 정전기 방지층(130) 각각의 헤이즈가 5.5% 이하이고 위치별 헤이즈 편차가 2% 이하일 수 있다. 본 명세서에서 헤이즈 특성은 ASTM D1003법에 의해 측정된 값이다.
한편, 전술한 도 3c 및 도 3d에는 상기 본딩층(400)을 완전 경화시켜 상기 커버 플레이트(200)를 상기 디스플레이 패널(300)에 완전히 고정시킨 후에 화상 검사를 수행하는 공정에 대해서 도시하였지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
구체적으로, 만약 화상 검사 결과 상기 커버 플레이트(200)의 정렬 불량 등이 발생한 경우에는 상기 커버 플레이트(200)를 리페어(repair)하는 공정을 추가로 수행할 수 있다. 이와 같이 커버 플레이트(200)를 리페어 하는 공정을 수행함에 있어서, 상기 본딩층(400)이 완전 경화되어 있으면 상기 커버 플레이트(200)를 상기 디스플레이 패널(300)에서 분리하는 작업이 용이하지 않다. 따라서, 상기 커버 플레이트(200)의 리페어 공정을 용이하게 하기 위한 방안이 요구될 수 있으며, 그에 대해서는 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 커버 플레이트(200)를 디스플레이 패널(300)에 부착시키는 공정을 도시한 공정 흐름도로서, 이하 도 4와 도 3b 내지 도 3d를 참조하여 설명한다.
우선, 본딩층(400) 상에 커버 플레이트(200)를 위치시킨 후 상기 본딩층(400)을 가경화한다(10S). 상기 본딩층(400)의 가경화 공정은 자외선(UV) 조사 공정으로 이루어질 수 있으며, 상기 자외선(UV)의 조사 시간 및 조사 세기를 조절하여 상기 본딩층(400)이 완전히 경화되지 않도록 수행한다. 이와 같은 상기 본딩층(400)의 가경화 공정에 의해서 상기 커버 플레이트(200)가 상기 디스플레이 패널(300)에 임시로 고정될 수 있다. 본 명세서에서 가경화라 함은 경화율이 10% 내지 40% 범위임을 의미한다. 상기 경화율은 HPLC(high performance liquid chromatography)법 또는 FT-IR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy)법으로 측정할 수 있다. 상기 HPLC법은 대상물을 용해한 후에 경화되어 분자량이 큰 분자의 개수와 경화되지 않아 분자량이 작은 분자의 개수를 세어서 경화율을 측정하는 방법이고, 상기 FT-IR법은 대상물을 얇고 균일한 두께로 편 후에 분자량에 따라 UV 흡수 파장 피크를 검출하여 경화율을 측정하는 방법이다.
다음, 상기 커버 플레이트(200)의 상면에 부착된 보호 필름(100) 위에서 화상 검사를 수행하여(20S), 상기 커버 플레이트(200)의 불량 여부를 검사한다(30S). 상기 화상 검사(20S)는 전술한 화상 검사 장치(600)를 이용하여 수행할 수 있다.
다음, 상기 불량 여부 검사 결과, 만약 상기 커버 플레이트(200)에 불량이 없다고 판명되면(No) 상기 본딩층(40S)을 본 경화하고(40S), 만약 상기 커버 플레이트(200)에 불량이 있다고 판명되면(Yes) 상기 커버 플레이트(200)를 리페어한다(50S).
상기 본딩층(400)의 본 경화 공정은 자외선(UV) 조사 공정으로 이루어질 수 있다. 상기 본 경화 공정 시의 자외선(UV)의 조사 시간은 전술한 가 경화 공정 시의 자외선(UV)의 조사 시간보다 길 수 있고, 본 경화 공정 시의 자외선(UV)의 조사 세기는 전술한 가 경화 공정 시의 자외선(UV)의 조사 세기보다 클 수 있다. 상기 본딩층(400)의 본 경화 공정에 의해서 상기 커버 플레이트(200)가 상기 디스플레이 패널(300)에 완전히 고정될 수 있다. 본 명세서에서 본경화라 함은 경화율이 90% 이상임을 의미한다.
상기 커버 플레이트(200)의 리페어는 상기 디스플레이 패널(300)에서 상기 커버 플레이트(200)를 분리하고, 전술한 도 3b 공정 및 도 3c 공정을 다시 수행하는 것을 포함할 수 있다.
다음, 도 3e에서 알 수 있듯이, 상기 커버 플레이트(200)가 부착되지 않은 상기 디스플레이 패널(300)의 타면 상에 백라이트 유닛(350)을 조립한다.
상기 디스플레이 패널(300)이 액정 표시 패널인 경우에 상기 백라이트 유닛(350)의 조립 공정을 수행하고 상기 디스플레이 패널(300)이 유기발광 표시 패널인 경우에는 백라이트 유닛(350)의 조립 공정을 수행하지 않는다.
상기 백라이트 유닛(350)의 조립 공정을 위해서 상기 커버 플레이트(200)가 부착되지 않은 상기 디스플레이 패널(300)의 타면을 위로 향하게 하고 상기 디스플레이 패널(300)의 타면 상에 상기 백라이트 유닛(350)을 위치시킨다.
*이와 같은 도 3e 공정에서 요구되는 상기 보호 필름(100)의 특성은 아래와 같다.
상기 백라이트 유닛(350)의 조립을 위해서 상기 커버 플레이트(200)가 부착되지 않은 상기 디스플레이 패널(300)의 타면을 위로 향하게 하기 때문에 상기 커버 플레이트(200)에 부착된 보호 필름(100)이 맨 아래에 위치하게 된다. 이때, 상기 백라이트 유닛(350)을 조립하는 과정에서 상기 백라이트 유닛(350)에 압력을 가하게 되면 상기 보호 필름(100) 내의 점착층(120)이 변형될 가능성이 있다.
따라서, 상기 점착층(120)의 변형을 방지하기 위해서 상기 점착층(120)의 강도가 커야 한다. 구체적으로, 상기 점착층(120)의 강도는 연필 강도 4B 이상이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 연필강도 1B 이상이다.
다음, 도시하지는 않았지만, 상기 백라이트(350)가 조립된 상태로 상기 디스플레이 패널(300)에 대한 화상 검사 공정을 수행할 수 있다. 이 경우에는 전술한 도 3e 공정에서와 마찬가지로 상기 보호 필름(100)에 대한 광투과도 특성 및 헤이즈 특성이 요구되는데, 그에 대한 반복설명은 생략하기로 한다.
또한, 디스플레이 모듈이 고온에서 문제없이 동작하는 지를 테스트하는 공정이 수행될 수 있는데, 이 경우 디스플레이 모듈을 고온에 장기간 방치한 후 동작의 이상 유무를 테스트한다. 이와 같이 디스플레이 모듈을 고온에서 장기간 방치할 경우에는 상기 보호 필름(100)의 점착층(120)의 점착력이 떨어질 수 있다. 따라서, 상기 점착층(120)의 점착력은 고온에 방치해도 변화가 없어야 한다. 전술한 바와 같이 가교밀도가 높고 열경화 효율이 우수하며 유리전이온도(Tg)가 높은 재료, 구체적으로 메인 모노머(main monomer)와 가교제(cross linking agent)를 포함하는 아크릴계 고분자를 상기 점착층(120)의 재료로 이용할 경우에는 고온에 방치하여도 상기 점착층(120)의 점착력이 변화되지 않고 유지될 수 있다.
또한, 디스플레이 모듈 제조가 완료된 이후에는 완성된 디스플레이 모듈을 적재하는 공정을 수행하게 되며, 이와 같은 적재 공정시 화상 카메라를 통한 디스플레이 모듈의 위치 정렬 공정이 수행될 수 있다. 따라서, 상기 디스플레이 모듈의 위치 정렬 공정을 원활히 수행하기 위해서 전술한 도 3c 공정에서와 같은 보호 필름(100)의 반사도 특성이 요구될 수 있는데, 그에 대한 반복설명은 생략하기로 한다.
한편, 이상의 공정을 통해 제조된 디스플레이 모듈에서는 커버 플레이트(200)의 전면에 보호 필름(100)이 부착되어 있다. 그러나, 최종 수요자에게 판매되는 제품의 경우에는 상기 커버 플레이트(200)의 전면에서 보호 필름(100)이 제거될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 보호 필름 110: 베이스층
120: 점착층 130: 정전기 방지층
140: 이형층 200: 커버 플레이트
300: 디스플레이 패널 350: 백라이트 유닛
400: 본딩층 500: 롤
600: 화상 검사 장치

Claims (20)

  1. 보호 필름을 커버 플레이트에 부착하는 공정 및, 상기 보호 필름이 부착된 상기 커버 플레이트를 디스플레이 패널에 부착하는 공정에서 요구되는 박리 대전, 강도 및 반사도 특성 중 적어도 하나의 특성을 만족하도록, 정전기 방지층, 베이스층 및 정전 방지제가 포함된 점착층으로 구성된 상기 보호 필름은, 상기 보호 필름을 커버 플레이트에 부착하는 공정 및 상기 커버 플레이트를 상기 디스플레이 패널에 부착하는 공정이 진행되는 동안 교체되지 않는 디스플레이 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 정전 방지제는, 상기 보호 필름을 상기 커버 플레이트에 부착하는 공정에서 요구되는 박리 대전의 특성을 갖도록, 전해질 고분자와 불소계 전도성 작용기가 배위 결합된 디스플레이 모듈.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 보호 필름을 상기 커버 플레이트에 부착하는 공정에서 발생하는 외부 압력에 의해 상기 점착층의 변형이 최소화되도록, 상기 점착층의 강도는 연필 강도 4B 이상인 디스플레이 모듈.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 보호 필름이 부착된 상기 커버 플레이트를 디스플레이 패널에 부착하는 공정에서, 상기 커버 플레이트와 상기 디스플레이 패널 사이의 위치 조정이 용이하도록, 상기 보호 필름의 반사도는 11% 이하, 반사도 편차는 3% 이하인 디스플레이 모듈.
  5. 이형층, 점착층, 베이스층 및 정전기 방지층이 적층된 보호 필름에서 상기 이형층을 제거하는 공정;
    상기 이형층이 제거된 보호 필름을 커버 플레이트의 일면과 타면에 각각 부착하는 공정;
    상기 커버 플레이트의 타면에 부착되어 있는 상기 보호 필름을 제거한 후, 상기 커버 플레이트의 타면을 디스플레이 패널의 일면에 형성된 본딩층에 부착하는 공정;
    상기 본딩층을 경화하는 공정;
    상기 디스플레이 패널에 대한 화상을 검사하는 공정; 및
    상기 커버 플레이트의 일면에 부착되어 있는 상기 보호 필름을 제거하는 공정을 포함하여 이루어진 디스플레이 모듈의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 보호 필름에서 상기 이형층을 제거하는 공정은 진공 흡착 방식으로 상기 보호 필름을 고정하는 공정을 포함하고,
    상기 진공 흡착을 용이하게 하기 위해서 상기 정전기 방지층의 표면 조도는 0.02 내지 1의 범위인 디스플레이 모듈의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 보호 필름에서 상기 이형층을 제거하는 과정에서 발생하는 마찰력에 의한 정전기 발생을 최소화하기 위해서 상기 점착층은 표면 저항이 1011 Ω/□이하이고 박리대전이 1kv 이하가 되도록 정전 방지제를 포함하는 디스플레이 모듈의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 점착층에 포함된 정전 방지제는 전해질 고분자 및 상기 전해질 고분자에 화학 결합된 이온 타입의 전도성 작용기를 포함하는 디스플레이 모듈의 제조 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 보호 필름을 커버 플레이트의 일면과 타면에 부착하는 공정은 상기 점착층을 상기 커버 플레이트의 일면과 타면에 부착하는 공정을 포함하고, 상기 커버 플레이트의 일면에 부착되어 있는 상기 보호 필름을 제거하는 공정은 상기 점착층을 상기 커버 플레이트의 일면에서 제거하는 공정을 포함하며,
    상기 점착층의 부착과 제거를 용이하게 하기 위해서 상기 점착층의 점착력은 3 gf/25mm 내지 9 gf/25 mm 범위이고 상기 점착층의 끈적거림 특성은 34 gf 내지 47 gf 범위이고 상기 점착층의 강도는 연필 강도 4B 이상인 디스플레이 모듈의 제조 방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 커버 플레이트의 타면을 디스플레이 패널의 일면에 형성된 본딩층에 부착하는 공정은 화상 카메라를 통해서 상기 커버 플레이트의 위치를 정렬하는 공정을 포함하고,
    상기 커버 플레이트의 위치를 정렬하는 공정을 용이하게 하기 위해서 상기 보호 필름의 반사도는 11% 이하이고 상기 보호 필름의 반사도 편차는 3%이하인 디스플레이 모듈의 제조 방법.
  11. 제5항에 있어서,
    상기 본딩층을 경화하는 공정은 상기 커버 플레이트의 일면에 부착되어 있는 상기 보호 필름을 통해서 광을 조사하는 공정을 포함하고, 상기 디스플레이 패널에 대한 화상을 검사하는 공정은 상기 보호 필름 위에 화상 검사 장치를 위치시켜 수행하며,
    상기 본딩층의 경화 및 상기 화상 검사를 용이하게 하기 위해서 상기 보호 필름의 광투과도는 88.5% 이상이고 상기 보호 필름의 광투과도 편차는 3% 이하이고 상기 보호 필름의 헤이즈는 5.5% 이하이고 상기 보호 필름의 헤이즈 편차는 2% 이하인 디스플레이 모듈의 제조방법.
  12. 제5항에 있어서,
    상기 본딩층을 경화하는 공정은,
    상기 커버 플레이트의 타면을 상기 본딩층에 부착한 후에 상기 본딩층을 가경화하는 공정;
    상기 커버 플레이트의 불량 여부를 검사하는 공정; 및
    상기 불량 여부 검사 결과 상기 커버 플레이트에 불량이 없다고 판명되면 상기 본딩층을 본 경화하는 공정을 포함하는 디스플레이 모듈의 제조방법.
  13. 베이스층의 일면에 구비되어 외부로 노출되는 정전기 방지층; 및
    상기 베이스층의 타면에 구비되는 점착층을 포함하고,
    상기 점착층은 전해질 고분자와 이온 타입의 전도성 작용기가 화학 결합된 정전 방지제를 포함하여 이루어진 보호 필름.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 이온 타입의 전도성 작용기는 상기 전해질 고분자에 배위 결합된 불소계 전도성 작용기를 포함하는 보호 필름.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 점착층의 강도는 연필 강도 4B 이상인 보호 필름.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 점착층은 아크릴계 고분자를 포함하고, 상기 아크릴계 고분자는 경질 타입의 비관능성 모노머 및 히드록시기를 함유하는 관능성 모노머를 포함하는 보호 필름.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 아크릴계 고분자의 분자량은 40만 내지 50만의 범위를 가진 보호 필름.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 정전기 방지층의 표면 조도(Ra)가 0.02 내지 1의 범위인 보호 필름.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 점착층의 표면 저항은 1011 Ω/□이하이고, 상기 점착층의 박리대전은 1kv이하이고, 상기 점착층의 점착력은 3 gf/25mm 내지 9 gf/25 mm 범위이고, 상기 점착층의 끈적거림 특성은 34 gf 내지 47 gf 범위인 보호 필름.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 보호 필름의 반사도는 11% 이하이고 상기 보호 필름의 반사도 편차는 3%이하이고, 상기 보호 필름의 광투과도는 88.5% 이상이고 상기 보호 필름의 광투과도 편차는 3%이하이고, 상기 보호 필름의 헤이즈는 5.5% 이하이고 상기 보호 필름의 헤이즈 편차는 2%이하인 보호 필름.
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