KR20190079728A - 본딩 장치 및 이를 이용한 표시 패널의 제조 방법 - Google Patents

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KR20190079728A
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Abstract

본딩 장치 및 이를 이용한 표시 패널의 제조 방법이 제공된다. 본딩 장치는 구동회로를 표시 패널에 접합하는 초음파 본딩 장치로서, 상기 표시 패널의 상부에 위치하며 상기 구동회로에 초음파를 가하여 상기 구동회로와 상기 표시 기판을 결합하는 헤드부, 상기 표시 패널의 하부에 위치하며, 상기 표시 패널을 지지하는 본딩부, 및 상기 본딩부의 일 측변을 따라 배치되는 돌출부를 포함한다.

Description

본딩 장치 및 이를 이용한 표시 패널의 제조 방법{APPARATUS AND METHOD FOR BONDING PANEL}
본 발명은 본딩 장치 및 이를 이용한 표시 패널의 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 멀티 미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치(Liquid Ctystal Display, LCD), 유기 발광 표시 장치(Organic Light Emitting Display, OLED) 등과 같은 여러 종류의 표시 장치가 사용되고 있다.
액정 표시 장치(LCD) 또는 유기 발광 표시 장치(OLED) 등과 같은 표시 장치는 표시 영역과 표시 영역의 외측에 배치되는 비표시 영역을 포함하는 어레이 기판을 포함할 수 있다. 어레이 기판은 액정 표시 장치나 유기 발광 표시 장치 등에서 각 화소를 독립적으로 구동하기 위한 회로 기판으로 사용된다. 어레이 기판 상에는 주사 신호를 전달하는 게이트 배선과 화상 신호를 전달하는 데이터 배선, 박막 트랜지스터, 각종 유기 또는 무기 절연막 등이 배치된다. 표시 영역의 외측에 배치되는 비표시 영역에는 표시 영역의 게이트 라인 또는 데이터 라인과 연결되는 복수의 배선, 및 외부로부터 제공되는 신호를 처리하여 주사 신호 및 화상 신호를 생성하는 구동 회로가 배치된다. 구동 회로는 별도의 집적 회로 칩으로 제작되어 어레이 기판에 실장될 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 표시 장치의 제조 공정에서 표시 기판에 집적 회로 칩을 안정적으로 본딩할 수 있는 본딩 장치 및 본딩 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 플렉서블 표시 장치와 리지드 표시 장치에 모두 사용될 수 있는 본딩 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 본딩 장치는 구동회로를 표시 패널에 접합하는 초음파 본딩 장치로서, 상기 표시 패널의 상부에 위치하며 상기 구동회로에 초음파를 가하여 상기 구동회로와 상기 표시 기판을 결합하는 헤드부, 상기 표시 패널의 하부에 위치하며, 상기 표시 패널을 지지하는 본딩부, 및 상기 본딩부의 일 측변을 따라 배치되는 돌출부를 포함한다.
상기 돌출부는 상기 구동회로와 중첩 배치될 수 있다.
상기 표시 패널은 서로 마주하는 제1 면과 제2면, 및 상기 구동회로와 중첩하는 개구를 포함하되, 상기 구동회로는 상기 제1 면 상에 실장되고, 상기 개구는 상기 제2면에 형성될 수 있다.
상기 돌출부의 크기는 상기 구동회로의 크기와 동일하거나, 상기 구동회로보다 클 수 있다.
상기 본딩부는 서로 이격된 제1 본딩 스테이지와 제2 본딩 스테이지를 포함하되, 상기 돌출부는 상기 제2 본딩 스테이지 상에 배치될 수 있다.
상기 돌출부는 상기 제2 본딩 스테이지의 상기 일 측변을 따라 연장된 사각 기둥 형상일 수 있다.
상기 제2 본딩 스테이지는 가열 수단을 포함할 수 있다.
상기 표시 패널은 표시부를 포함하는 제1 영역 및 상기 구동회로가 실장되는 제2 영역을 포함하되, 상기 제2 영역은 상기 제2 본딩 스테이지 상에 배치될 수 있다.
상기 본딩부는 상기 표시 패널을 흡착 및 고정하는 제1 흡입부를 포함할 수 있다.
상기 돌출부는 상기 표시 패널을 흡착 및 고정하는 제2 흡입부를 포함할 수 있다.
상기 제1 흡입부 및 상기 제2 흡입부는 상기 구동회로와 비중첩할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 제조 방법은 본딩 장치의 본딩부 상에 표시 패널을 위치시키는 단계, 상기 표시 패널 상에 구동회로를 배치하는 단계, 및 본딩 장치의 헤드부로 상기 구동회로에 압력 및 초음파 진동을 가하여 표시 패널에 구동회로를 실장하는 단계를 포함하되, 상기 본딩부는 제1 본딩 스테이지 및 상기 제1 본딩 스테이지의 일 측변을 따라 배치되는 돌출부를 포함한다.
상기 돌출부는 상기 구동회로와 중첩 배치될 수 있다.
상기 돌출부의 크기는 상기 구동회로의 크기와 동일하거나, 상기 구동회로보다 클 수 있다.
상기 제1 본딩 스테이지는 가열 수단을 포함할 수 있다.
상기 표시 패널은 표시부를 포함하는 제1 영역 및 상기 구동회로가 배치되는 제2 영역을 포함하되, 상기 제2 영역은 상기 제1 본딩 스테이지에 배치될 수 있다.
상기 본딩부는 상기 제1 본딩 스테이지와 이격된 제2 본딩 스테이지를 더 포함하고, 상기 표시 패널의 상기 제1 영역은 상기 제2 본딩 스테이지에 배치될 수 있다.
상기 본딩부는 상기 표시 패널을 흡착 및 고정하는 제1 흡입부를 포함할 수 있다.
상기 돌출부는 상기 표시 패널을 흡착 및 고정하는 제2 흡입부를 포함할 수 있다.
상기 제1 흡입부 및 상기 제2 흡입부는 상기 구동회로와 비중첩할 수 있다.
일 실시예에 따른 본딩 장치 및 본딩 방법에 의하면, 표시 기판에 배치되는 스테이지에 돌출부를 형성함으로써 본딩 신뢰성 및 안정성을 향상시킬 수 있다.
또한, 하나의 본딩 장치를 플렉서블 표시 장치 및 리지드 표시 장치의 본딩에 모두 사용함으로써 본딩 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, 도광판 지지 부재를 하우징의 모서리에 배치하여 네로우 베젤을 갖는 백라이트 유닛 및 표시 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 본딩 장치의 개략적인 사시도이다.
도 2 는 일 실시예에 따른 본딩 장치의 개략적인 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 본딩 장치의 본딩부를 나타낸 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 본딩장치의 본딩부를 나타낸 평면도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 본딩 장치의 본딩부를 나타낸 평면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 패널을 제조하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 표시 패널의 제조 방법을 도시한 단면도이다.
도 8은 도 7의 A 영역을 확대한 단면도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 표시 패널을 제조하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 10 및 도 11은 다른 실시예에 따른 표시 패널의 제조 방법을 도시한 단면도이다.
도 12는 도 11에 제조 방법을 도시한 평면도이다.
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 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"는 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
본 명세서에서, 제1 방향(X)은 평면 내 임의의 일 방향이고, 제2 방향(Y)은 상기 평면 내의 제1 방향(X)과 교차하는 방향이며, 제3 방향(Z)은 상기 평면과 수직한 방향을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 본딩 장치의 개략적인 사시도이다. 도 2 는 일 실시예에 따른 본딩 장치의 개략적인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본딩 장치(1)는 본딩부(1000) 및 헤드부(2000)를 포함한다. 이러한 본딩 장치(1)는 초음파 본딩 방식을 이용하여 표시 패널(3000) 상에 구동회로(4000)를 실장하는데에 사용될 수 있다.
본딩부(1000)는 본딩 장치(1)의 구동 과정에서 표시 패널(3000)을 고정하고 지지한다. 본딩부(1000)는 본딩 스테이지(100) 및 지지 스테이지(200)를 포함할 수 있다. 도면에서는 본딩 스테이지(100)와 지지 스테이지(200)가 별개의 독립적인 구성으로 도시되어 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 하나의 일체화된 구성으로 형성될 수도 있다.
헤드부(2000)는 구동회로(4000)를 정하여진 위치로 이동시키고, 표시 패널(3000) 상에 구동회로(4000)를 접합시킨다. 구체적으로, 헤드부(2000)는 적당한 압력과 초음파 진동을 가하여 표시 패널(3000)의 패드와 구동회로(4000)의 범프(4100)를 접합시킨다. 몇몇 실시예에서, 구동회로(4000)는 표시 패널(3000)을 구동하기 위한 데이터 신호 등을 제공하는 데이터 드라이버 IC일 수 있다.
한편, 표시 패널(3000)은 유기 발광 표시 장치, 액정 표시 장치 등의 표시 장치에서 화상을 표시하는 패널로, 플렉서블(flexible) 표시 패널이거나 리지드(rigid) 표시 패널일 수 있다. 이하에서는 표시 패널(3000)로서 플렉서블 표시 패널이 사용된 경우를 기준으로하여 설명하며, 표시 패널(5000)로서 리지드 표시 패널이 사용된 경우에 대하여는 후술하도록 한다.
표시 패널(3000)은 화면이 표시되는 표시 영역을 포함하는 제1 영역(3100)과 패드부(3000PD)가 배치되는 제2 영역(3200)을 포함한다. 특히, 제2 영역(3200)은 구동회로(4000)가 배치되는 제3 영역(3300)을 더 포함할 수 있다.
표시 패널(3000)은 서로 마주하는 제1 면(3000a) 및 제2 면(3000b)을 포함하며, 표시 패널(3000)의 제1 면(3000a) 상에는 구동회로(4000)가 배치된다. 표시 패널(3000)의 제2 면(3000b)은 표시 패널(3000)이 본딩 장치(1)에 배치될 때 본딩 스테이지(100)에 접한다.
표시 패널(3000)은 제3 영역(3300)에 형성된 개구(OP)를 포함할 수 있다. 개구(OP)는 표시 패널(3000)의 제2 면(3000b)을 기준으로 오목하게 파여진 오목홈 형상을 갖는다. 몇몇 실시예에서 평면상 개구(OP)의 면적은 구동회로(4000)의 면적과 실질적으로 동일하거나 더 클 수 있다.
표시 패널(3000)의 개구(OP)는 표시 패널(3000)과 구동회로(4000)의 접합 신뢰성을 향상시킨다. 몇몇 실시예에서, 표시 패널(3000)은 TFT 등의 회로가 배치되는 표시 기판, 및 표시 기판 하부에 배치되며 표시 기판을 지지하는 지지 부재를 포함할 수 있다. 이러한 지지 부재는 초음파 본딩 과정에서 초음파의 진동을 흡수하므로, 표시 패널(3000)과 구동회로(4000)가 접합되지 않을 가능성이 존재하는데, 지지 부재를 제거하여 표시 패널(3000)에 개구(OP)를 형성하게 되면 헤드부(2000)에서 가한 초음파 진동이 흡수되지 않고, 온전히 전달되므로, 표시 패널(3000)과 구동회로(4000)의 접합 신뢰성이 증가할 수 있다.
이하, 본딩 장치(1)에 대한 구체적인 설명을 위하여 도 3 및 도 4가 참조된다.
도 3은 일 실시예에 따른 본딩 장치의 본딩부를 나타낸 사시도이다. 도 4는 일 실시예에 따른 본딩장치의 본딩부를 나타낸 평면도이다. 도 4에는 이해를 돕기 위하여 표시 패널(3000) 및 구동회로(4000)가 배치되는 위치를 파선으로 도시하였다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본딩 스테이지(100)는 본딩 장치(1)의 구동 과정에서 표시 패널(3000)의 기판을 지지한다. 본딩 스테이지(100)는 편평한 판 형상으로, 표시 패널(3000)을 안정적으로 지지할 수 있다. 본딩 스테이지(100)는 강성을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 본딩 스테이지(100)는 스테인레스 스틸 재질을 포함할 수 있다. 본딩 스테이지(100)가 일정 수준의 강성을 갖는 경우 표시 기판을 더욱 안정적으로 지지할 수 있다.
본딩 스테이지(100)는 서로 독립적인 제1 본딩 스테이지(110)와 제2 본딩 스테이지(120)를 포함할 수 있다. 평면상 제1 본딩 스테이지(110)의 크기는 제2 본딩 스테이지(120)에 비하여 클 수 있다. 제1 본딩 스테이지(110)는 평면상 제1 방향(X)으로 배치되는 장변 및 제2 방향(Y)으로 배치되는 단변을 갖는 직사각형이고, 제2 본딩 스테이지(120)는 제1 방향(X)으로 배치되는 단변 및 제2 방향(Y)으로 배치되는 장변을 갖는 직사각형일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 본딩 대상이 되는 표시 패널(3000)의 형상에 따라 제1 및 제2 본딩 스테이지(110, 120)의 크기 및 형상은 달라질 수 있다.
제1 본딩 스테이지(110)와 제2 본딩 스테이지(120)는 각각 표시 패널(3000)의 제1 영역(3100)과 제2 영역(3200)을 독립적으로 지지할 수 있다. 구체적으로, 제1 본딩 스테이지(110)는 대체로 표시 패널(3000)의 제1 영역(3100)을 지지하고, 제2 본딩 스테이지(120)는 대체로 표시 패널(3000)의 제2 영역(3200)을 지지할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 몇몇 실시예에서 제1 본딩 스테이지(110)는 표시 패널(3000)의 제1 영역(3100)과 제2 영역(3200)의 일부를 동시에 지지할 수 있다.
제2 본딩 스테이지(120)는 열원을 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 본딩 스테이지(120)는 히터가 내장된 히팅 플레이트(heating plate)일 수 있다. 제2 본딩 스테이지(120)는 표시 패널(3000)의 제2 영역(3200), 특히 제3 영역(3300)을 가열하여, 구동회로(4000)의 접합을 도울 수 있다. 구체적으로 설명하면, 표시 패널(3000)의 패드와 구동회로(4000)의 범프(4100)가 접합되기 위하여는 표시 패널(3000)의 패드와 구동회로(4000)의 범프(4100)가 접하는 영역(이하, '접합부'라 칭함)의 온도가 일정 수준 이상(예컨대, 표시 패널(3000)의 패드와 구동회로(4000)의 범프(4100)의 녹는점 이상)이 되어야 하는데, 헤드부(2000)가이 구동회로(4000)에 적당한 압력과 초음파 진동을 가하게 되면 접합부에 마찰열이 발생하여 상기 접합을 위한 온도가 충족될 수 있다. 제2 본딩 스테이지(120)가 표시 패널(3000)의 제3 영역(3300)을 가열하게 되면, 헤드부(2000)가이 더 작은 압력 및/또는 초음파 진동을 가하여도 접합부는 일정 수준의 온도에 쉽게 도달할 수 있다. 구동회로(4000)에 가해지는 압력 및/또는 초음파 진동이 지나치게 강한 경우 구동회로(4000) 또는 표시 패널(3000)의 패드부(3000PD)에 손상을 야기하게 되는데, 제2 본딩 스테이지(120)에 의하여 표시 패널(3000)의 제3 영역(3300)이 가열된 경우 구동회로(4000)에 가해지는 압력 및/또는 초음파 진동을 감소시킬 수 있어 구동회로(4000)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
제1 본딩 스테이지(110)와 제2 본딩 스테이지(120)는 서로 이격 배치되어, 제2 본딩 스테이지(120)의 열이 제1 본딩 스테이지(110)로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 제1 본딩 스테이지(110)와 제2 본딩 스테이지(120)의 이격 거리(d1)는 약 0.5mm 내지 약 5mm 일수 있다. 예를 들어, 제1 본딩 스테이지(110)와 제2 본딩 스테이지(120)의 이격 거리(d1)는 약 1mm 일 수 있다.
제2 본딩 스테이지(120)는 평탄부(120F) 및 평탄부(120F)로부터 제3 방향(Z)으로 돌출된 돌출부(P)를 포함한다. 돌출부(P)는 초음파 본딩 과정에서 표시 패널(3000)의 개구(OP)와 중첩 배치되며, 표시 패널(3000)의 제3 영역(3300)을 지지하여 표시 패널(3000)과 구동회로(4000) 사이의 접합 신뢰성을 향상시킨다.
구체적으로 설명하면, 본 실시예에 따른 표시 패널(3000)은 외력이 가해지는 경우 구부러지는 플렉서블 표시 장치로서, 헤드부(2000)에 의한 압력이 가해지는 경우 쉽게 휘어질 수 있다. 특히, 제2 본딩 스테이지(120)에 돌출부(P)가 형성되지 않은 경우, 표시 패널(3000)의 개구(OP)가 지지되지 않으므로 표시 패널(3000)은 더욱 쉽게 휘어지게 되어, 구동회로(4000)와 표시 패널(3000)이 접합되지 않을 가능성이 존재한다. 반면, 제2 본딩 스테이지(120)가 돌출부(P)를 포함하게 되면, 표시 패널(3000)의 개구(OP)가 안정적으로 지지되므로, 표시 패널(3000)이 휘어지지 않으며 구동회로(4000)와 표시 패널(3000)이 안정적으로 접합할 수 있다.
돌출부(P)는 평탄부(120F)와 일체화되어 형성될 수도 있고, 별도의 부재가 평탄부(120F) 상에 결합함으로써 돌출부(P)를 형성할 수도 있다. 돌출부(P)는 평탄부(120F)와 동일한 물질일 수도 있고, 서로 다른 물질로 이루어질 수도 있다. 예컨대, 돌출부(P)는 평탄부(120F)에 비하여 강성이 더 높은 재질로 형성될 수 있다.
돌출부(P)는 제2 본딩 스테이지(120)의 일 측변에 인접하여 배치될 수 있다. 예컨대, 돌출부(P)는 제2 본딩 스테이지(120)의 양 장변 중 상대적으로 제1 본딩 스테이지(110)와 이격되어 있는 장변에 인접하여 배치될 수 있다.
돌출부(P)는 제2 본딩 스테이지(120)의 일 측변을 따라 연장되는 사각 기둥 형상일 수 있다. 즉, 돌출부(P)는 평면상 제1 방향(X)으로 배치된 단변 및 제2 방향(Y)으로 배치된 장변을 포함하는 직사각형 형상일 수 있다. 다만, 돌출부(P)의 형상은 상기 예시에 의해 제한되는 것은 아니다.
돌출부(P)의 평면상 크기는 표시 패널(3000)의 개구(OP)의 크기에 대응될 수 있다. 예를 들어, 평면상 돌출부(P)의 면적은 표시 패널(3000)의 개구(OP)의 면적과 실질적으로 동일하거나 적을 수 있다.
돌출부(P)의 높이는 표시 패널(3000)의 개구(OP)의 높이에 대응될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(P)의 높이는 표시 패널(3000)의 높이와 실질적으로 동일하거나, 표시 패널(3000)의 높이보다 작을 수 있다. 몇몇 실시예에서, 돌출부(P)의 높이는 상술한 보호 부재의 높이와 실질적으로 동일할 수 있다.
제1 본딩 스테이지(110)와 제2 본딩 스테이지(120)는 복수의 흡입부를 포함할 수 있다. 복수의 흡입부는 공기를 흡입하는 진공홀로서, 스테이지 상에 배치되는 표시 패널(3000)을 안정적으로 고정시키는 기능을 한다.
복수의 흡입부(H)는 제1 내지 제3 흡입부(H1, H2, H3)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 복수의 흡입부(H)는 제1 본딩 스테이지(110) 형성된 제1 흡입부(H1), 제2 본딩 스테이지(120) 상에 형성되며 돌출부(P) 주변에 배치된 제3 흡입부(H3), 및 제2 본딩 스테이지(120) 상에 형성되며 제1 흡입부(H1)와 제2 흡입부(H2) 사이에 배치된 제2 흡입부(H2)를 포함할 수 있다. 다만, 흡입부(H)의 개수 및 배치는 이에 제한되는 것이 아니며, 하나 또는 두개의 흡입부만을 포함할 수도 있고, 네가 이상의 흡입부를 포함할 수도 있다.
제1 흡입부(H1)는 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)을 따라 매트릭스 형상으로 배치될 수 있다. 제1 흡입부(H1)의 배치 간격은 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)을 따라 일정할 수 있다. 예컨대, 제1 흡입부(H1)는 제1 방향(X) 및 제2 방향(Y)을 따라 약 10mm 간격으로 이격 배치될 수 있다.
제2 흡입부(H2)는 돌출부(P)의 장변과 나란한 방향으로 정렬될 수 있다. 다시 말해, 제2 흡입부(H2)는 제2 방향(Y)을 따라 일렬로 정렬될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 제2 흡입부(H2)는 제2 방향(Y)을 따라 복수의 열로 정렬될 수도 있다. 일 실시예에서, 제2 흡입부(H2)의 배치 간격은 약 5mm 일 수 있다.
제3 흡입부(H3)는 돌출부(P) 주변에 배치될 수 있다. 구체적으로 돌출부(P)의 양 단변 및 일 장변을 따라 배치될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제3 흡입부(H3)와 제2 흡입부(H2) 사이의 이격 간격은 약 10mm 일 수 있으며, 제3 흡입부(H3)와 돌출부(P) 사이의 이격 간격은 약 2mm일 수 있다. 또한, 돌출부(P)의 장변에 인접 배치된 제3 흡입부(H3)는 제2 방향(Y)을 따라 약 7mm 간격으로 배치되고, 돌출부(P)의 단변측에 배치된 제3 흡입부(H3)는 약 2mm 간격으로 배치될 수 있다.
제1 내지 제3 흡입부(H1, H2, H3)들의 크기는 서로 상이할 수 있다. 예컨대, 제1 본딩 스테이지(110)에 형성되는 제1 흡입부(H1)의 크기는 제2 본딩 스테이지(120)에 형성되는 제2 및 제3 흡입부(H2, H3)에 비하여 클 수 있다. 또한, 상대적으로 제1 본딩 스테이지(110)에 가깝게 배치되는 제2 흡입부(H2)의 크기는 제3 흡입부(H3)의 크기에 비하여 작을 수 있다. 예컨대, 제1 흡입부(H1)의 지름은 약 2mm이고, 제2 흡입부(H2)의 지름은 약 0.2mm이며, 제3 흡입부(H3)의 지름은 약 1mm 일 수 있다.
제1 내지 제3 흡입부(H3)들은 제1 본딩 스테이지(110) 및 제2 본딩 스테이지(120) 내부를 관통하는 연결 통로(미도시)에 연결될 수 있다. 제1 내지 제3 흡입부(H1, H2, H3)는 하나의 연결통로에 연결되어 일체로서 제어될 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 본딩 스테이지(110)에 형성된 제1 흡입부(H1)와 제2 본딩 스테이지(120)에 형성된 제2 및 제3 흡입부(H2, H3)를 각각 다른 연결통로에 연결하여 독립적으로 제어할 수도 있다.
이하, 본딩 장치의 다른 실시예에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서, 이미 설명한 실시예와 동일한 구성에 대해서는 설명을 생략하거나 간략화하고, 차이점을 위주로 설명하기로 한다.
도 5는 다른 실시예에 따른 본딩 장치의 본딩부를 나타낸 평면도이다. 도 5에는 이해를 돕기 위하여 표시 패널(3000) 및 구동회로(4000)가 배치될 영역을 파선으로 도시하였다.
도 5를 참조하면, 본딩 장치(2)의 본딩 스테이지(100-2)는 제1 내지 제3 흡입부(H1, H2, H3)와 구별되는 제4 흡입부(H4) 및 제5 흡입부(H5)를 더 포함할 수 있다.
제1 흡입부(H1)는 제1 본딩 스테이지(110-2) 상에 배치되며, 제2 내지 제5 흡입부(H2, H3, H4, H5)는 제2 본딩 스테이지(120-2) 상에 배치될 수 있다.
제4 흡입부(H4)는 돌출부(P)의 일 장변을 따라 배치되며, 제3 흡입부(H3)에 비하여 상대적으로 외측에 배치될 수 있다.
제5 흡입부(H5)는 돌출부(P)에 형성될 수 있다. 제5 흡입부(H5)는 구동회로(4000)가 배치될 영역을 제외한 나머지 영역에 배치될 수 있다. 구동회로(4000)가 배치되는 영역에 제5 흡입부(H5)가 배치되는 경우, 초음파 본딩 과정에서 표시 패널이 안정적으로 지지되지 못하여 구동회로(4000)와 표시 패널의 접합 불량이 발생할 수 있다.
제4 흡입부(H4)와 제5 흡입부(H5)의 크기는 동일할 수 있다. 예컨대, 제4 흡입부(H4)와 제5 흡입부(H5)의 지름은 약 0.2mm 일 수 있다. 제4 및 제5 흡입부(H4, H5)의 크기는 제1 및 제3 흡입부(H1, H3)의 크기보다 작을 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 표시 패널(3000)의 크기 및 돌출부(P)의 크기에 따라 제4 및 제5 흡입부(H4, H5)의 크기는 조절 가능하다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 본딩 장치를 이용하여 플렉서블 표시 패널에 구동회로를 실장하는 표시 패널의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 6은 일 실시예에 따른 표시 패널을 제조하는 방법을 도시한 흐름도이다. 도 7은 일 실시예에 따른 표시 패널의 제조 방법을 도시한 단면도이다. 도 8은 도 7의 A 영역을 확대한 단면도이다.
도 1, 도 6, 도 7 및 도 8을 참조하면, 우선 도 1에 도시된 바와 같이 본딩 장치(1)의 본딩부(1000), 특히 제1 본딩 스테이지(110)와 제2 본딩 스테이지(120) 상에 표시 패널(3000)을 위치시킨다(S11). 앞서 설명한 바와 같이, 표시 패널(3000)의 제1 영역(3100)은 대체로 제1 본딩 스테이지(110)와 중첩하며, 표시 패널(3000)의 제2 영역(3200)은 대체로 제2 본딩 스테이지(120)와 중첩할 수 있다. 특히, 표시 패널(3000)의 개구(OP)는 상술한 바와 같이 제2 본딩 스테이지(120)의 돌출부(P)와 중첩하도록 배치한다.
다음으로, 도 7 및 도 8과 같이 헤드부(2000)를 이동시켜 구동회로(4000)를 표시 패널(3000)의 제3 영역(3300) 상에 배치한다(S12). 구체적으로, 표시 패널(3000)의 패드부(3000PD)와 구동회로(4000)의 범프(4100)를 접촉하도록 배치한다. 패드부(3000PD)는 표시부를 구동하기 위한 구동 신호를 출력하는 단자 및 외부에서 제공되는 제어 신호 및 전원 등을 입력 받는 입력단자를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서 상기 단자는 제2 방향(Y)을 따라 복수개 구비될 수 있다.
이후, 헤드부(2000)로 구동회로(4000)에 압력을 가하고, 헤드부(2000)를 진동시켜 구동 칩(4200)에 초음파 진동을 가한다(S13). 구동 칩(4200)에 가하여진 압력과 초음파 진동에 의하여 구동회로(4000)의 범프(4100)와 표시 패널(3000)의 패드부(3000PD)는 서로 접합된다. 앞서 설명한 바와 같이 표시 패널(3000)에 개구(OP)를 형성함으로써, 초음파 진동이 흡수되는 양을 감소시키고, 제2 본딩 스테이지(120)에 형성된 돌출부(P)로 상기 개구(OP)를 지지함으로써 표시 패널(3000)이 휘어지는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 초음파 본딩 방법을 통하여 표시 패널(3000) 상에 구동회로(4000)가 안정적으로 실장될 수 있다.
도면에 도시하지는 않았으나, 구동회로(4000)를 실장한 이후, 개구(OP) 내에 보강부재를 배치하는 단계를 더 포함할 수 있다. 개구(OP) 내에 보강부재를 배치함으로써 개구(OP)에 의해 노출된 부분의 강도 및/또는 견고성을 증가할 수 있다.
보강부재는 경도가 큰 재질로 이루어질 수 있다. 일 실시예에서, 보강 부재는 표시 기판을 지지하는 지지 부재의 경도보다 더 큰 경도를 갖는 재질로 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 본딩 장치를 이용하여 리지드 표시 패널에 구동회로(4000)를 실장하는 표시 패널의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 9는 다른 실시예에 따른 표시 패널을 제조하는 방법을 도시한 흐름도이다. 도 10 및 도 11은 다른 실시예에 따른 표시 패널의 제조 방법을 도시한 단면도이다. 도 12는 도 11에 제조 방법을 도시한 평면도이다.
본 실시예에 따른 표시 패널(5000)을 제조하는 방법에 사용되는 본딩 장치는 도 1 내지 도 4에 따른 본딩 장치(1)뿐만 아니라 도 5에 따른 본딩 장치(2)가 적용될 수 있음은 물론이다.
도 9 내지 도 12를 참조하면, 표시 패널(5000)은 외력이 가해져도 쉽게 휘어지지 않는 리지드 표시 패널(5000)일 수 있다. 예를 들어, 표시 패널(5000)은 유리 기판 등을 포함할 수 있다. 표시 패널(5000)이 유리 기판 등 그 자체로 외형이 유지되는 기판을 포함하는 경우, 플렉서블 표시 패널(3000)과 달리 별도의 지지 부재를 필요로 하지 않는다. 이에 따라 지지 부재를 제거해야 할 필요성이 사라지므로, 본 실시예에 따른 표시 패널(5000)은 개구(OP)를 포함하지 않을 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 표시 패널(5000)은 개구(OP)를 포함할 수도 있으며, 이 경우 도 6 내지 도 8과 동일한 방법으로 표시 패널(5000)에 구동회로(4000)를 실장할 수 있다.
표시 패널(5000)은 표시 영역을 포함하는 제1 영역(5100)과 패드부가 배치되는 제2 영역(5200)을 포함한다. 특히, 제2 영역(5200)은 구동회로(4000)가 배치되는 제3 영역(5300)을 더 포함할 수 있다.
먼저, 도 10에 도시된 바와 같이 표시 패널(5000)을 본딩부(1000) 상에 위치시킨다(S21). 본 실시예에 따른 표시 패널(5000)은 도 1 내지 도 8에 따른 표시 패널(3000)과 달리 제1 본딩 스테이지(110) 상에 제1 영역(5100)뿐만 아니라 제2 영역(5200)의 일부가 배치될 수 있다. 다만, 이 경우에도 구동회로(4000)가 실장되는 제3 영역(5300)은 제2 본딩 스테이지(120) 상에 배치될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 제2 본딩 스테이지(120)는 열원을 포함하여, 표시 패널(5000)의 제3 영역(5300)을 가열함으로써 보다 작은 압력 및/또는 초음파 진동을 가하여도 구동회로(4000)와 표시 패널(5000)이 접합되도록 한다.
표시 패널(5000)의 제3 영역(5300)은 제2 흡입부(H2)와는 비중첩 하도록 배치된다. 표시 패널(5000)의 제3 영역(5300)은 제2 본딩 스테이지(120) 상에 배치되되, 제2 본딩 스테이지(120)의 일 장변과 제2 흡입부(H2) 사이의 평탄부(120F)에 배치될 수 있다. 상술한 바와 같이 구동회로(4000)에 가해지는 압력이 제2 흡입부(H2)에 의하여 손실될 수 있으며, 이 경우 구동회로(4000)와 표시 패널(5000)이 접합되지 않을 가능성이 있다. 이에 따라, 제3 영역(5300)을 제2 본딩 스테이지(120)의 평탄부(120F) 상에 배치함으로써, 구동회로(4000)에 가해지는 압력의 손실을 방지하여 구동회로(4000)와 표시 패널(5000)의 접합 안정성을 확보할 수 있다.
이후, 헤드부(2000)를 이동시켜 구동회로(4000)가 표시 패널(5000)의 제3 영역(5300)과 중첩되도록 배치하고(S22), 헤드부(2000)로 구동회로(4000)에 압력을 가함과 동시에 헤드부(2000)를 진동시켜 구동회로(4000)에 초음파 진동을 가한다(S23). 구동회로(4000)에 가하여진 압력 및 초음파 진동에 의하여 구동회로(4000)의 범프(4100)와 표시 패널(5000)의 패드부는 서로 접합된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 본딩 장치
1000: 본딩부
2000: 헤드부
100: 본딩 스테이지
200: 지지 스테이지
3000: 표시 패널
4000: 구동회로

Claims (20)

  1. 구동회로를 표시 패널에 접합하는 초음파 본딩 장치로서,
    상기 표시 패널의 상부에 위치하며 상기 구동회로에 초음파를 가하여 상기 구동회로와 상기 표시 기판을 결합하는 헤드부;
    상기 표시 패널의 하부에 위치하며, 상기 표시 패널을 지지하는 본딩부; 및
    상기 본딩부의 일 측변을 따라 배치되는 돌출부를 포함하는 본딩 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 구동회로와 중첩 배치되는 본딩 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 서로 마주하는 제1 면과 제2면, 및 상기 구동회로와 중첩하는 개구를 포함하되, 상기 구동회로는 상기 제1 면 상에 실장되고, 상기 개구는 상기 제2면에 형성된 본딩 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 돌출부의 크기는 상기 구동회로의 크기와 동일하거나, 상기 구동회로보다 큰 본딩 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 본딩부는 서로 이격된 제1 본딩 스테이지와 제2 본딩 스테이지를 포함하되, 상기 돌출부는 상기 제2 본딩 스테이지 상에 배치되는 본딩 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 제2 본딩 스테이지의 상기 일 측변을 따라 연장된 사각 기둥 형상인 본딩 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 본딩 스테이지는 가열 수단을 포함하는 본딩 장치.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 표시부를 포함하는 제1 영역 및 상기 구동회로가 실장되는 제2 영역을 포함하되, 상기 제2 영역은 상기 제2 본딩 스테이지 상에 배치되는 본딩 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 본딩부는 상기 표시 패널을 흡착 및 고정하는 제1 흡입부를 포함하는 본딩 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 표시 패널을 흡착 및 고정하는 제2 흡입부를 포함하는 본딩 장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 흡입부 및 상기 제2 흡입부는 상기 구동회로와 비중첩하는 본딩 장치.
  12. 본딩 장치의 본딩부 상에 표시 패널을 위치시키는 단계;
    상기 표시 패널 상에 구동회로를 배치하는 단계; 및
    본딩 장치의 헤드부로 상기 구동회로에 압력 및 초음파 진동을 가하여 표시 패널에 구동회로를 실장하는 단계를 포함하되,
    상기 본딩부는 제1 본딩 스테이지 및 상기 제1 본딩 스테이지의 일 측변을 따라 배치되는 돌출부를 포함하는 표시 패널 제조 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 구동회로와 중첩 배치되는 표시 패널의 제조 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 돌출부의 크기는 상기 구동회로의 크기와 동일하거나, 상기 구동회로보다 큰 표시 패널의 제조 방법.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 본딩 스테이지는 가열 수단을 포함하는 표시 패널의 제조 방법.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 표시 패널은 표시부를 포함하는 제1 영역 및 상기 구동회로가 배치되는 제2 영역을 포함하되, 상기 제2 영역은 상기 제1 본딩 스테이지에 배치되는 표시 패널의 제조 방법.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 본딩부는 상기 제1 본딩 스테이지와 이격된 제2 본딩 스테이지를 더 포함하고, 상기 표시 패널의 상기 제1 영역은 상기 제2 본딩 스테이지에 배치되는 표시 패널의 제조 방법.
  18. 제12 항에 있어서,
    상기 본딩부는 상기 표시 패널을 흡착 및 고정하는 제1 흡입부를 포함하는 표시 패널의 제조 방법.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 돌출부는 상기 표시 패널을 흡착 및 고정하는 제2 흡입부를 포함하는 표시 패널의 제조 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제1 흡입부 및 상기 제2 흡입부는 상기 구동회로와 비중첩하는 표시 패널의 제조 방법.
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