KR20170094019A - 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법 - Google Patents

표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법을 개시한다. 본 발명은, 윈도우가 안착되는 제1 금형과, 패널부재와 선택적으로 접촉하여 상기 윈도우와 상기 패널부재를 합착시키고, 상기 제1 금형과 대향하도록 배치되며, 형상이 가변하는 제2 금형과, 상기 제2 금형에 회전 가능하도록 설치되어 상기 윈도우와 상기 패널부재의 합착 시 상기 패널부재의 장력을 유지하는 가이드롤러를 포함한다.

Description

표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법{Apparatus and method for manufacturing a display apparatus}
본 발명의 실시예들은 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법에 관한 것이다.
이동성을 기반으로 하는 전자 기기가 폭 넓게 사용되고 있다. 이동용 전자 기기로는 모바일 폰과 같은 소형 전자 기기 이외에도 최근 들어 태블릿 PC가 널리 사용되고 있다.
이와 같은 이동형 전자 기기는 다양한 기능을 지원하기 위하여, 이미지 또는 영상과 같은 시각 정보를 사용자에게 제공하기 위하여 표시 장치를 포함한다. 최근, 표시 장치를 구동하기 위한 기타 부품들이 소형화됨에 따라, 표시 장치가 전자 기기에서 차지하는 비중이 점차 증가하고 있는 추세이며, 평평한 상태에서 소정의 각도를 갖도록 구부릴 수 있는 구조도 개발되고 있다.
종래에는 적어도 일부분이 곡률을 갖는 윈도우에 패널부재를 합착시키는 경우 윈도우의 곡률진 부분과 합착되는 패널부재는 접착력이 떨어져 표시 장치의 불량이 발생하는 경우가 발생할 수 있으므로 본 발명의 실시예들은 표시 장치의 제품 품질을 향상시킬 수 있는 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 윈도우가 안착되는 제1 금형과, 패널부재와 선택적으로 접촉하여 상기 윈도우와 상기 패널부재를 합착시키고, 상기 제1 금형과 대향하도록 배치되며, 형상이 가변하는 제2 금형과, 상기 제2 금형에 회전 가능하도록 설치되어 상기 윈도우와 상기 패널부재의 합착 시 상기 패널부재의 장력을 유지하는 가이드롤러를 포함하는 표시 장치의 제조장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 금형 및 상기 제2 금형 중 적어도 하나와 연결되어 상기 제1 금형과 상기 제2 금형을 서로 상대 운동시키는 구동부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 가이드롤러는 상기 패널부재의 끝단과 접촉할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2 금형은 실리콘을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 가이드롤러는 상기 제2 금형이 일정 위치에 도달하면 회전할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 가이드롤러는, 코어부와, 상기 코어부의 외면에 설치되는 외피부를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 금형과 상기 제2 금형 사이에 배치되어 상기 패널부재의 양단을 지지하는 지지부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 패널부재는 플렉서블(Flexible)할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 패널부재는 디스플레이 패널, 터치패널 및 상기 기능필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 윈도우를 제1 금형에 안착하는 단계와, 패널부재의 양단을 지지부가 지지하도록 패널부재를 제1 금형과 제2 금형 사이에 배치하는 단계와, 상기 제1 금형 및 상기 제2 금형 중 적어도 하나를 선형 운동시켜 가이드롤러에 상기 패널부재의 양단을 접촉시키는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조방법을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 금형 및 상기 제2 금형 중 적어도 하나를 선형 운동시켜 상기 패널부재의 일부를 상기 윈도우에 접촉시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1 금형 및 상기 제2 금형 중 적어도 하나를 선형 운동시켜 상기 패널부재의 일부로부터 상기 패널부재의 양단으로 순차적으로 상기 윈도우와 상기 패널부재를 합착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 패널부재의 일부로부터 일정 거리까지 상기 패널부재와 상기 윈도우가 합착된 후 상기 가이드롤러와 상기 패널부재는 서로 분리될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 패널부재와 상기 윈도우는 상기 패널부재의 중앙 부분에서 가장 먼저 합착될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 패널부재는 플렉서블할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 패널부재는 디스플레이 패널, 터치패널 및 상기 기능필름 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
이러한 일반적이고 구체적인 측면이 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램, 또는 어떠한 시스템, 방법, 컴퓨터 프로그램의 조합을 사용하여 실시될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 패널부재와 윈도우를 일부분으로부터 윈도우의 양단으로 순차적으로 합착시키는 것이 가능하다.
본 발명의 실시예들은 제품 품질이 우수한 표시 장치의 제조가 가능하다. 또한, 본 발명의 실시예들은 패널부재의 양단의 접착부재의 소실을 최소화함으로써 패널부재의 양단과 윈도우의 합착율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들은 패널부재와 윈도우의 합착 시 패널부재의 장력을 유지시킴으로써 패널부재와 윈도우 사이의 기포를 완전히 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 보여주는 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 제1 금형 및 가이드가이드롤러를 보여주는 배면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 가이드롤러의 일 실시예를 보여주는 정면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 가이드가이드롤러의 일부를 보여주는 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 표시 장치의 제조장치의 제1 작동을 보여주는 작동도이다.
도 6은 도 1에 도시된 표시 장치의 제조장치의 제2 작동을 보여주는 작동도이다.
도 7은 도 1에 도시된 표시 장치의 제조장치의 제3 작동을 보여주는 작동도이다.
도 8은 도 1에 도시된 디스플레이 패널을 보여주는 평면도이다.
도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ선을 따라 취한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조장치를 보여주는 단면도이다. 도 2는 도 1에 도시된 제1 금형 및 가이드가이드롤러를 보여주는 배면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 가이드가이드롤러의 일 실시예를 보여주는 정면도이다. 도 4는 도 3에 도시된 가이드가이드롤러의 일부를 보여주는 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 표시 장치의 제조장치(100)는 챔버(110), 제1 금형(120), 제2 금형(130), 가이드롤러(140), 구동부(150), 지지부(160) 및 흡입부(170)를 포함할 수 있다.
챔버(110)는 내부에 공간이 형성될 수 있으며, 일부가 개구되도록 형성될 수 있다. 이때, 챔버(110)의 개구된 부분에는 게이트밸브(111)가 설치되어 챔버(110)의 개구된 부분을 선택적으로 개폐할 수 있다.
제1 금형(120) 및 제2 금형(130)은 챔버(110) 내부에 설치될 수 있다. 이때, 제1 금형(120) 및 제2 금형(130) 중 적어도 하나는 챔버(110) 내부에서 선형 운동할 수 있다.
제1 금형(120)은 윈도우(10)가 안착할 수 있다. 이때, 제1 금형(120)은 윈도우(10)가 안착하는 제1 금형바디부(121)를 포함할 수 있다. 제1 금형바디부(121)는 윈도우(10)가 안착하는 제1 안착면(121a)을 포함할 수 있다.
윈도우(10)는 적어도 일부분이 곡률지게 형성될 수 있다. 예를 들면, 윈도우(10)는 하나의 곡률반경을 갖는 원호 형태로 형성될 수 있다. 다른 실시예로써 윈도우(10)는 복수개의 곡률반경을 갖는 곡면으로 형성되는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로써 윈도우(10)는 타원형의 곡면으로 형성되는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로써 윈도우(10)는 적어도 일단이 곡률지게 형성되는 것도 가능하다. 이때, 윈도우(10)는 중앙 부분은 평평하게 형성되며, 윈도우(10)의 끝단 중 적어도 하나가 곡률지게 형성될 수 있다. 상기와 같은 윈도우(10)는 길이 방향(도 1의 X방향 또는 Y방향 중 한 방향)의 끝단이 곡률지게 형성될 수 있다. 다른 실시예로써 윈도우(10)는 폭 방향(도 1의 X방향 또는 Y방향 중 다른 한 방향)의 끝단이 곡률지게 형성될 수 있다.
상기와 같은 제1 금형(120)의 제1 안착면(121a)은 윈도우(10)의 외면과 대응되도록 형성될 수 있다. 이때, 윈도우(10)의 외면은 제1 금형(120)의 제1 안착면(121a)에 안착할 수 있다.
제1 금형(120)은 제1 금형바디부(121)에 설치되어 윈도우(10)를 제1 안착면(121a)에 고정시키는 제1 고정부(122)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 고정부(122)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제1 고정부(122)는 정전척 또는 점착척을 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 제1 고정부(122)는 제1 금형바디부(121)에 설치되는 제1 흡입유로(122a)와, 제1 흡입유로(122a)와 연결되어 제1 흡입유로(122a) 내부의 기체를 흡입하는 제1 흠입펌프(122b)를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예로써 제1 고정부(122)는 윈도우(10)를 고정시키는 클램프, 고리, 돌기 등의 형태로 형성되는 것도 가능하다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제1 고정부(122)가 제1 흡입유로(122a)와 제1 흠입펌프(122b)를 구비하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
제2 금형(130)은 제1 금형(120)과 대향하도록 배치될 수 있다. 이때, 제2 금형(130)은 탄성재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 제2 금형(130)은 고무, 실리콘 또는 우레탄 등을 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 제2 금형(130)은 실리콘을 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
제2 금형(130)은 실리콘 패드 형태로 형성될 수 있다. 이때, 제2 금형(130)이 패널부재(40)에 접촉하는 제2 접촉면(131)은 윈도우(10)의 일면과 유사하도록 형성될 수 있다. 이때, 제2 접촉면(131)은 적어도 일부분이 곡률지게 형성됨으로써 패널부재(40)를 윈도우(10)에 밀착시킬 수 있다.
상기와 같은 패널부재(40)는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 예를 들면, 패널부재(40)는 디스플레이 패널(20), 터치 패널(30) 및 상기 기능필름(미도시) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이때, 상기 기능필름은 윈도우(10)에 부착되어 이미지, 글자 등을 구현하는 필름을 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 상기 기능필름은 디스플레이 패널(20), 터치 패널(30) 및 윈도우(10) 중 적어도 하나의 강도를 보강하는 필름을 포함하는 것도 가능하다. 또 다른 실시예로써 상기 기능필름은 윈도우(10)에 부착되어 외력으로 인한 스크래치 등을 방지하는 필름을 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 패널부재(40)가 디스플레이 패널(20) 및 터치 패널(30)을 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
상기와 같은 패널부재(40)는 플렉서블(Flexible)할 수 있다. 예를 들면, 패널부재(40)는 일정 정도의 힘을 통하여 형상을 가변하는 것이 가능하며, 다시 원 형태로 복귀할 수 있다.
제2 금형(130)은 제1 금형(120)과 이격되거나 근접할 수 있다. 이때, 제2 금형(130)이 제1 금형(120)과 근접하는 경우 윈도우(10)와 패널부재(40)를 합착할 수 있다. 이러한 경우 제2 금형(130)은 형상기 가변함으로써 윈도우(10)의 일부분으로부터 윈도우(10)의 끝단으로 순차적으로 윈도우(10)와 패널부재(40)를 합착시키는 것이 가능하다.
한편, 가이드롤러(140)는 제2 금형(130)에 회전 가능하도록 설치될 수 있다. 이때, 가이드롤러(140)는 윈도우(10)와 패널부재(40)가 합착하는 경우 패널부재(40)의 장력을 유지시킬 수 있다.
가이드롤러(140)는 윈도우(10)와 패널부재(40)가 합착되는 경우 패널부재(40)에 가해지는 외력이 일정 값 이상인 경우에 회전할 수 있다. 또한, 가이드롤러(140)는 회전이 시작하면 일정한 회전수를 가지면서 회전할 수 있다.
상기와 같은 가이드롤러(140)는 패널부재(40)의 곡률진 끝단과 평행하도록 배열될 수 있다. 이때, 가이드롤러(140)는 제1 금형(120)의 끝단에 설치될 수 있다. 예를 들면, 가이드롤러(140)는 제1 금형(120)의 제1 안착면(121a)이 시작되는 지점에 회전 가능하도록 제1 금형(120)에 설치될 수 있다.
가이드롤러(140)는 2개가 구비될 수 있으며, 서로 대향하도록 배치될 수 있다. 이때, 2개의 가이드롤러(140)는 윈도우(10)의 양단에 각각 배치될 수 있다.
가이드롤러(140)는 제1 금형(120)에 고정되도록 설치되는 샤프트(141)와, 샤프트(141)에 회전 가능하도록 설치되는 롤러바디부(142)를 포함할 수 있다. 또한, 가이드롤러(140)는 롤러바디부(142)와 샤프트(141) 사이에 설치되어 샤프트(141)와 접촉하는 마찰부(143)를 포함할 수 있다.
롤러바디부(142)는 샤프트(141)에 회전 가능하도록 설치되는 코어부(142a)를 포함할 수 있다. 또한, 롤러바디부(142)는 코어부(142a)에 형성되거나 배치되는 외피부(142b)를 포함할 수 있다. 이때, 코어부(142a)는 금속 등의 재질로 형성될 수 있다. 외피부(142b)는 코어부(142a)를 감싸도록 형성되거나 배치될 수 있다. 특히 외피부(142b)는 고무, 실리콘, 우레탄 등과 같은 재질로 형성될 수 있다. 다른 실시예로써 외피부(142b)는 코어부(142a)의 표면에 불소코팅 또는 실리콘코팅 중 하나로 형성될 수 있다. 이때, 외피부(142b)는 패널부재(40)와 접촉하여 패널부재(40)에 마찰력을 가함으로써 패널부재(40)의 장력을 유지시킬 수 있다.
마찰부(143)는 코어부(142a) 또는 샤프트(141)에 연결될 수 있다. 이때, 마찰부(143)는 코어부(142a) 또는 샤프트(141)에 접촉하여 코어부(142a)가 회전하려고 할 때, 코어부(142a)의 회전을 방지할 수 있다. 코어부(142a)에 가해지는 외력이 일정한 힘 이상을 받는 경우 마찰부(143)와 코어부(142a) 사이의 마찰력 또는 마찰부(143)와 샤프트(141) 사이의 마찰력보다 외력이 커져 코어부(142a)가 회전할 수 있다.
구동부(150)는 제1 금형(120) 및 제2 금형(130) 중 적어도 하나와 연결되어 제1 금형(120) 및 제2 금형(130) 중 적어도 하나를 선형 운동시킬 수 있다. 이때, 구동부(150)는 제1 금형(120) 및 제2 금형(130)을 서로 상대 운동시킬 수 있다. 예를 들면, 구동부(150)는 제1 금형(120)을 정지시킨 상태에서 제2 금형(130)을 선형 운동시킬 수 있다. 다른 실시예로써 구동부(150)는 제2 금형(130)을 정지시킨 상태에서 제1 금형(120)을 선형 운동시킬 수 있다. 또 다른 실시예로써 구동부(150)는 제1 금형(120) 및 제2 금형(130)을 각각 선형 운동시킬 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 구동부(150)는 제2 금형(130)과 연결되어 제2 금형(130)을 선형 운동시키는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
구동부(150)는 제2 금형(130)과 연결되는 실린더를 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 구동부(150)는 모터와, 모터와 연결되는 볼스크류를 포함할 수 있다. 이때, 볼스크류의 일부는 제2 금형(130) 내부에 삽입되도록 설치될 수 있다. 또 다른 실시예로써 구동부(150)는 제2 금형(130)과 연결되는 리니어 모터를 포함할 수 있다. 이때, 구동부(150)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 제2 금형(130)과 연결되어 제2 금형(130)을 선형 운동시키는 모든 장치를 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 구동부(150)는 실린더를 포함하는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
지지부(160)는 패널부재(40)의 양단이 안착될 수 있다. 이때, 지지부(160)는 패널부재(40)가 안착하는 안착부(161)와, 안착부(161)를 선형 운동시키는 선형구동부(162)를 포함할 수 있다.
안착부(161)는 패널부재(40)의 끝단이 안착한 후 패널부재(40)의 길이 방향으로 서로 이격되는 것을 방지하도록 다단지게 형성될 수 있다. 또한, 선형구동부(162)는 안착부(161)와 연결되어 안착부(161)를 제1 방향(또는 도 1의 Z방향) 및 제2 방향(또는 도 1의 X방향) 중 적어도 한 방향으로 선형 운동시킬 수 있다. 이때, 제1 방향과 제2 방향은 서로 상이한 방향일 수 있으며, 예를 들면, 제1 방향과 제2 방향은 서로 수직한 방향일 수 있다. 또한, 제1 방향은 제1 금형(120)과 제2 금형(130) 사이의 방향일 수 있으며, 제2 방향은 지면과 평행한 방향일 수 있다. 상기와 같은 선형구동부(162)는 실린더를 포함할 수 있다. 다른 실시예로써 선형구동부(162)는 리니어 모터를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예로써 선형구동부(162)는 로봇암을 포함할 수 있다. 이때, 선형구동부(162)는 상기에 한정되는 것은 아니며, 안착부(161)를 다양한 방향으로 선형 운동시킬 수 있는 모든 구조 및 장치를 포함할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 선형구동부(162)가 로봇암인 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
흡입부(170)는 챔버(110)에 연결될 수 있다. 이때, 흡입부(170)는 챔버(110)와 연결되는 연결배관(171) 및 연결배관(171)에 설치되는 펌프(172)를 포함할 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 표시 장치의 제조장치의 제1 작동을 보여주는 작동도이다. 도 6은 도 1에 도시된 표시 장치의 제조장치의 제2 작동을 보여주는 작동도이다. 도 7은 도 1에 도시된 표시 장치의 제조장치의 제3 작동을 보여주는 작동도이다.
도 5 내지 도 7을 참고하면, 우선 펌프(172)를 통하여 챔버(110) 내부에 압력을 대기압 상태로 유지킬 수 있다.
게이트밸브(111)를 통하여 챔버(110)의 개구된 부분을 개방하고, 외부로부터 챔버(110) 내부로 윈도우(10) 및 패널부재(40)를 장입시킬 수 있다. 이때, 윈도우(10) 및 패널부재(40)는 로봇암 등을 통하여 챔버(110) 내부로 진입할 수 있다.
윈도우(10)는 챔버(110) 내부에 배치된 제1 금형(120)에 안착시킬 수 있다. 이때, 제1 금형(120)의 제1 안착면(121a)에 윈도우(10)가 안착되면, 제1 흠입펌프(122b)가 작동하여 제1 흡입유로(122a) 내부의 기체를 흡입함으로써 윈도우(10)를 제1 안착면(121a)에 완전히 밀착시킬 수 있다. 이때, 제1 흡입유로(122a)는 제1 금형(120)의 제1 안착면(121a)을 관통하도록 형성될 수 있다.
패널부재(40)는 안착부(161)에 안착할 수 있다. 이때, 패널부재(40)는 서로 대항하도록 배치된 안착부(161) 사이에 평평하게 배치될 수 있다.
상기와 같은 패널부재(40)는 디스플레이 패널(20)과 터치 패널(30)이 서로 합착된 상태일 수 있다. 또한, 패널부재(40) 상에는 별도의 접착부재(50)가 배치된 상태일 수 있다. 이때, 접착부재(50)는 광학용 투명접착물질(Optical clear adhesive, OCA)을 포함할 수 있다. 광학용 투명접착물질은 필름 형태 또는 패널부재(40)에 도포되는 형태일 수 있다.
상기와 같은 접착부재(50)는 패널부재(40)에 배치되지 않고 윈도우(10)에 배치된 상태인 것도 가능하다.
한편, 상기와 같이 패널부재(40)와 윈도우(10)의 배치가 완료되면, 선형구동부(162)를 작동시켜 서로 이격된 안착부(161)를 근접시킬 수 있다.
상기와 같이 안착부(161)가 제2 방향으로 일정 거리가 되도록 서로 근접하면, 패널부재(40)는 곡률지게 형상이 가변할 수 있다. 이때, 패널부재(40)의 일부(예를 들면, 패널부재(40)의 중앙 부분)는 윈도우(10) 측으로 돌출될 수 있다.
서로 이격된 안착부(161) 사이의 거리가 일정 거리에 도달하면, 선형구동부(162)는 제2 방향으로 안착부(161)를 더 이상 운동시키지 않으며, 제1 방향으로 안착부(161)를 선형 운동시킬 수 있다.
선형구동부(162)는 안착부(161)를 제1 방향으로 일정 거리 운동시키다가 작동을 중지할 수 있다. 이때, 패널부재(40)의 돌출된 부분은 윈도우(10)의 일부에 접착될 수 있다. 상기와 같은 경우 구동부(150)가 작동하여 제2 금형(130)을 제1 금형(120)으로 근접시킬 수 있다. 특히 구동부(150)의 작동으로 인하여 제2 금형(130)은 상기에서와 같이 패널부재(40)의 돌출된 부분을 윈도우(10)에 접착시키는 것도 가능하다.
선형구동부(162)는 안착부(161)를 다시 상기와 반대방향(예를 들면, 제1 방향과 반대 방향 및 제2 방향과 반대 방향)으로 이동시켜 패널부재(40)의 양단을 안착부(161)로부터 분리할 수 있다. 이때, 패널부재(40)는 패널부재(40) 자체의 탄성력에 의하여 패널부재(40)의 양단이 제1 금형(120) 측으로 이동할 수 있다. 이러한 경우 패널부재(40)의 양단은 가이드롤러(140)에 부착될 수 있다. (도 6 참고)
구체적으로 가이드롤러(140)가 존재하지 않는 경우 패널부재(40)는 상기에서 설명한 것과 같이 제1 금형(120)의 제1 안착면(121a)이 시작되는 지점에 부착될 수 있다. 이러한 경우 패널부재(40)의 양단과 윈도우(10) 또는 제1 금형(120)이 부착됨으로써 윈도우(10)와 부착된 패널부재(40) 부분과 패널부재(40) 양단 사이에는 공간이 발생할 수 있다. 이러한 공간에는 기포가 수납됨으로써 패널부재(40)와 윈도우(10)의 합착 시 제품 불량의 원인이 될 수 있다. 그러나 상기와 같이 가이드롤러(140)가 존재하는 경우 패널부재(40)의 양단이 가이드롤러(140)에 접착됨으로써 패널부재(40)와 윈도우(10)가 가장 먼저 접착된 부분을 제외하고 패널부재(40)의 다른 부분이 윈도우(10) 또는 제1 금형(120)과 접착되지 않을 수 있다.
상기와 같이 선형구동부(162)가 작동하는 동안 구동부(150)는 제2 금형(130)을 제1 금형(120) 측으로 선형 운동시킬 수 있다. 구동부(150)가 지속적으로 작동하는 경우 제2 금형(130)은 패널부재(40)와 접촉한 상태에서 패널부재(40)를 윈도우(10)측으로 가력할 수 있다.
구동부(150)가 지속적으로 제2 금형(130)을 제1 방향으로 이동시키면 제2 금형(130)은 형상이 가변하면서 가장 먼저 윈도우(10)와 접착된 패널부재(40)의 부분으로부터 패널부재(40)의 양단까지 순차적으로 윈도우(10)와 패널부재(40)를 합착시킬 수 있다.
상기와 같은 과정이 진행되는 동안 가이드롤러(140)는 회전하지 않을 수 있다. 즉, 윈도우(10)와 패널부재(40)가 순차적으로 합착되는 동안 가이드롤러(140)는 회전하지 않음으로써 패널부재(40)의 장력을 유지시킬 수 있다.
이후 패널부재(40)와 윈도우(10)가 가장 먼저 접착된 부분에서 일정 거리 이상 서로 합착되면, 가이드롤러(140)가 회전하면서 패널부재(40)의 양단을 윈도우(10) 측으로 이동시킬 수 있다. 즉, 가이드롤러(140)는 제2 금형(130)의 위치가 일정 위치에 도달하면 회전하기 시작할 수 있다. 이때, 구동부(150)는 지속적으로 작동할 수 있으며, 제2 금형(130)은 형상이 가변하면서 윈도우(10)가 패널부재(40)가 순차적으로 부착될 수 있다.
상기와 같이 구동부(150)가 지속적으로 작동하면, 패널부재(40)는 가이드롤러(140)로부터 완전히 이탈하고, 제2 금형(130)의 변형으로 인하여 패널부재(40)의 양단은 윈도우(10)에 완전히 합착될 수 있다.(도 7 참고)
따라서 상기와 같은 표시 장치의 제조장치(100) 및 표시 장치의 제조방법을 통하여 패널부재(40)와 윈도우(10)를 일 부분으로부터 패널부재(40)의 양단으로 순차적으로 부착시켜 패널부재(40)와 윈도우(10) 사이에 기포가 발생하는 것을 방지함으로써 품질이 우수한 표시 장치(1)를 제조하는 것이 가능하다.
또한, 표시 장치의 제조장치(100) 및 표시 장치의 제조방법은 패널부재(40)와 윈도우(10)의 합착 시 패널부재(40)의 양단에 있는 접착부재(50)의 손실을 최소화할 수 있다.
도 8은 도 1에 도시된 디스플레이 패널을 보여주는 평면도이다. 도 9는 도 8의 Ⅸ-Ⅸ선을 따라 취한 단면도이다.
도 8 및 도 9를 참고하면, 기판(21) 상의 표시 영역(DA)과 표시 영역(DA)의 외곽에 비표시 영역이 정의할 수 있다. 표시 영역(DA)에는 표시부(D)가 배치되고, 비표시 영역에는 전원 배선(미도시) 등이 배치될 수 있다. 또한, 비표시 영역에는 패드부(C)가 배치될 수 있다.
디스플레이 패널(20)은 기판(21), 표시부(D) 및 박막 봉지층(E)을 포함할 수 있다. 기판(21) 상에 다양한 층이 적층되어 형성될 수 있다. 이때, 기판(21)은 플라스틱재를 사용할 수 있으며, SUS, Ti과 같은 금속재를 사용할 수도 있다. 또한, 기판(21)는 폴리이미드(PI, Polyimide)를 사용할 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 기판(21)이 폴리이미드로 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
기판(21) 상에 표시부(D)가 형성될 수 있다. 이때, 표시부(D)는 박막 트랜지스터(TFT)가 구비되고, 이들을 덮도록 패시베이션막(27)이 형성되며, 이 패시베이션막(27) 상에 유기 발광 소자(28)가 형성될 수 있다.
기판(21)의 상면에는 유기화합물 및/또는 무기화합물로 이루어진 버퍼층(22)이 더 형성되는 데, SiOx(x≥1), SiNx(x≥1)로 형성될 수 있다.
이 버퍼층(22) 상에 소정의 패턴으로 배열된 활성층(23)이 형성된 후, 활성층(23)이 게이트 절연층(24)에 의해 매립된다. 활성층(23)은 소스 영역(23a)과 드레인 영역(23b)을 갖고, 그 사이에 채널 영역(23b)을 더 포함한다.
이러한 활성층(23)은 다양한 물질을 함유하도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 활성층(23)은 비정질 실리콘 또는 결정질 실리콘과 같은 무기 반도체 물질을 함유할 수 있다. 다른 예로서 활성층(23)은 산화물 반도체를 함유할 수 있다. 또 다른 예로서, 활성층(23)은 유기 반도체 물질을 함유할 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 활성층(23)이 비정질 실리콘으로 형성되는 경우를 중심으로 상세히 설명하기로 한다.
이러한 활성층(23)은 버퍼층(22) 상에 비정질 실리콘막을 형성한 후, 이를 결정화하여 다결정질 실리콘막으로 형성하고, 이 다결정질 실리콘막을 패터닝하여 형성할 수 있다. 상기 활성층(23)은 구동 TFT(미도시), 스위칭 TFT(미도시) 등 TFT 종류에 따라, 그 소스 영역(23a) 및 드레인 영역(23b)이 불순물에 의해 도핑된다.
게이트 절연층(24)의 상면에는 활성층(23)과 대응되는 게이트 전극(25)과 이를 매립하는 층간 절연층(26)이 형성된다.
그리고, 층간 절연층(26)과 게이트 절연층(24)에 콘택홀(H1)을 형성한 후, 층간 절연층(26) 상에 소스 전극(27a) 및 드레인 전극(27b)을 각각 소스 영역(23a) 및 드레인 영역(23b)에 콘택되도록 형성한다.
이렇게 형성된 상기 박막 트랜지스터의 상부로는 패시베이션막(27)이 형성되고, 이 패시베이션막(27) 상부에 유기 발광 소자(28, OLED)의 화소 전극(28a)이 형성된다. 이 화소 전극(28a)은 패시베이션막(27)에 형성된 비아 홀(H2)에 의해 TFT의 드레인 전극(27b)에 콘택된다. 상기 패시베이션막(27)은 무기물 및/또는 유기물, 단층 또는 2개층 이상으로 형성될 수 있는 데, 하부 막의 굴곡에 관계없이 상면이 평탄하게 되도록 평탄화막으로 형성될 수도 있는 반면, 하부에 위치한 막의 굴곡을 따라 굴곡이 가도록 형성될 수 있다. 그리고, 이 패시베이션막(27)은, 공진 효과를 달성할 수 있도록 투명 절연체로 형성되는 것이 바람직하다.
패시베이션막(27) 상에 화소 전극(28a)을 형성한 후에는 이 화소 전극(28a) 및 패시베이션막(27)을 덮도록 화소 정의막(29)이 유기물 및/또는 무기물에 의해 형성되고, 화소 전극(28a)이 노출되도록 개구된다.
그리고, 적어도 상기 화소 전극(28a) 상에 중간층(28b) 및 대향 전극(28c)이 형성된다.
화소 전극(28a)은 애노드 전극의 기능을 하고, 대향 전극(28c)은 캐소오드 전극의 기능을 하는 데, 물론, 이들 화소 전극(28a)과 대향 전극(28c)의 극성은 반대로 되어도 무방하다.
화소 전극(28a)과 대향 전극(28c)은 상기 중간층(28b)에 의해 서로 절연되어 있으며, 중간층(28b)에 서로 다른 극성의 전압을 가해 유기 발광층에서 발광이 이뤄지도록 한다.
중간층(28b)은 유기 발광층을 구비할 수 있다. 선택적인 다른 예로서, 중간층(28b)은 유기 발광층(organic emission layer)을 구비하고, 그 외에 정공 주입층(HIL:hole injection layer), 정공 수송층(hole transport layer), 전자 수송층(electron transport layer) 및 전자 주입층(electron injection layer) 중 적어도 하나를 더 구비할 수 있다. 본 실시예는 이에 한정되지 아니하고, 중간층(28b)이 유기 발광층을 구비하고, 기타 다양한 기능층(미도시)을 더 구비할 수 있다.
한편, 하나의 단위 화소는 복수의 부화소로 이루어지는데, 복수의 부화소는 다양한 색의 빛을 방출할 수 있다. 예를 들면 복수의 부화소는 각각 적색, 녹색 및 청색의 빛을 방출하는 부화소를 구비할 수 있고, 적색, 녹색, 청색 및 백색의 빛을 방출하는 부화소(미표기)를 구비할 수 있다.
한편, 상기와 같은 박막 봉지층(E)은 복수의 무기막들을 포함하거나, 무기막 및 유기막을 포함할 수 있다.
박막 봉지층(E)의 상기 유기막은 고분자로 형성되며, 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리이미드, 폴라카보네이트, 에폭시, 폴리에틸렌 및 폴리아크릴레이트 중 어느 하나로 형성되는 단일막 또는 적층막일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 유기막은 폴리아크릴레이트로 형성될 수 있으며, 구체적으로는 디아크릴레이트계 모노머와 트리아크릴레이트계 모노머를 포함하는 모노머 조성물이 고분자화된 것을 포함할 수 있다. 상기 모노머 조성물에 모노아크릴레이트계 모노머가 더 포함될 수 있다. 또한, 상기 모노머 조성물에 TPO와 같은 공지의 광개시제가 더욱 포함될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
박막 봉지층(E)의 상기 무기막은 금속 산화물 또는 금속 질화물을 포함하는 단일막 또는 적층막일 수 있다. 구체적으로, 상기 무기막은 SiNx, Al2O3, SiO2, TiO2 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
박막 봉지층(E) 중 외부로 노출된 최상층은 유기 발광 소자에 대한 투습을 방지하기 위하여 무기막으로 형성될 수 있다.
박막 봉지층(E)은 적어도 2개의 무기막 사이에 적어도 하나의 유기막이 삽입된 샌드위치 구조를 적어도 하나 포함할 수 있다. 다른 예로서, 박막 봉지층(E)은 적어도 2개의 유기막 사이에 적어도 하나의 무기막이 삽입된 샌드위치 구조를 적어도 하나 포함할 수 있다. 또 다른 예로서, 박막 봉지층(E)은 적어도 2개의 무기막 사이에 적어도 하나의 유기막이 삽입된 샌드위치 구조 및 적어도 2개의 유기막 사이에 적어도 하나의 무기막이 삽입된 샌드위치 구조를 포함할 수도 있다.
박막 봉지층(E)은 유기 발광 소자(OLED)의 상부로부터 순차적으로 제1 무기막, 제1 유기막, 제2 무기막을 포함할 수 있다.
다른 예로서, 박막 봉지층(E)은 유기 발광 소자(OLED)의 상부로부터 순차적으로 제1 무기막, 제1 유기막, 제2 무기막, 제2 유기막, 제3 무기막을 포함할 수 있다.
또 다른 예로서, 박막 봉지층(E)은 상기 유기 발광 소자(OLED)의 상부로부터 순차적으로 제1 무기막, 제1 유기막, 제2 무기막, 상기 제2 유기막, 제3 무기막, 제3 유기막, 제4 무기막을 포함할 수 있다.
유기 발광 소자(OLED)와 제1 무기막 사이에 LiF를 포함하는 할로겐화 금속층이 추가로 포함될 수 있다. 상기 할로겐화 금속층은 제1 무기막을 스퍼터링 방식으로 형성할 때 상기 유기 발광 소자(OLED)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
제1 유기막은 제2 무기막 보다 면적이 좁게 할 수 있으며, 상기 제2 유기막도 제3 무기막 보다 면적이 좁을 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 윈도우
20: 디스플레이 패널
21: 기판
30: 터치 패널
40: 패널부재
50: 접착부재
100: 표시 장치의 제조장치
110: 챔버
120: 제1 금형
130: 제2 금형
131: 제2 접촉면
140: 가이드롤러
150: 구동부
160: 지지부
170: 흡입부

Claims (16)

  1. 윈도우가 안착되는 제1 금형;
    패널부재와 선택적으로 접촉하여 상기 윈도우와 상기 패널부재를 합착시키고, 상기 제1 금형과 대향하도록 배치되며, 형상이 가변하는 제2 금형; 및
    상기 제2 금형에 회전 가능하도록 설치되어 상기 윈도우와 상기 패널부재의 합착 시 상기 패널부재의 장력을 유지하는 가이드롤러;를 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 금형 및 상기 제2 금형 중 적어도 하나와 연결되어 상기 제1 금형과 상기 제2 금형을 서로 상대 운동시키는 구동부;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드롤러는 상기 패널부재의 끝단과 접촉하는 표시 장치의 제조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 금형은 실리콘을 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드롤러는 상기 제2 금형이 일정 위치에 도달하면 회전하는 표시 장치의 제조장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드롤러는,
    코어부; 및
    상기 코어부의 외면에 설치되는 외피부;를 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 금형과 상기 제2 금형 사이에 배치되어 상기 패널부재의 양단을 지지하는 지지부;를 더 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 패널부재는 플렉서블(Flexible)한 표시 장치의 제조장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 패널부재는 디스플레이 패널, 터치패널 및 기능필름 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치의 제조장치.
  10. 윈도우를 제1 금형에 안착하는 단계;
    패널부재의 양단을 지지부가 지지하도록 패널부재를 제1 금형과 제2 금형 사이에 배치하는 단계;
    상기 제1 금형 및 상기 제2 금형 중 적어도 하나를 선형 운동시켜 가이드롤러에 상기 패널부재의 양단을 접촉시키는 단계;를 포함하는 표시 장치의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 금형 및 상기 제2 금형 중 적어도 하나를 선형 운동시켜 상기 패널부재의 일부를 상기 윈도우에 접촉시키는 단계;를 더 포함하는 표시 장치의 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 금형 및 상기 제2 금형 중 적어도 하나를 선형 운동시켜 상기 패널부재의 일부로부터 상기 패널부재의 양단으로 순차적으로 상기 윈도우와 상기 패널부재를 합착시키는 단계;를 더 포함하는 표시 장치의 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 패널부재의 일부로부터 일정 거리까지 상기 패널부재와 상기 윈도우가 합착된 후 상기 가이드롤러와 상기 패널부재는 서로 분리되는 표시 장치의 제조방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 패널부재와 상기 윈도우는 상기 패널부재의 중앙 부분에서 가장 먼저 합착되는 표시 장치의 제조방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 패널부재는 플렉서블한 표시 장치의 제조방법.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 패널부재는 디스플레이 패널, 터치패널 및 기능필름 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치의 제조방법.
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