KR20210030688A - 커버 글라스 인쇄용 패드 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR20210030688A
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Abstract

본 발명의 실시예들은 커버 글라스 인쇄용 패드 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 디스플레이 장치의 커버 글라스에 잉크를 인쇄하는 과정에서 커버 글라스와 접촉되며, 커버 글라스의 평면부에 대응되는 중심부와 중심부의 외측에 위치해서 커버 글라스의 곡면부에 대응되는 외측부를 포함하는 패드 인쇄부, 및 패드 인쇄부를 지지하는 패드 몸체로 이루어지되, 패드 인쇄부 및 패드 몸체를 구성하는 복수의 설계 인자는 잉크의 특성, 커버 글라스의 형상, 또는 인쇄 과정에서의 압착 강도에 따라 설계 기준이 결정되는 인쇄용 패드를 제공할 수 있다.

Description

커버 글라스 인쇄용 패드 및 그 제조 방법{PRINTING PAD FOR COVER GLASS AND MANUFACTURING METHOD OF THAT}
본 발명의 실시예들은 커버 글라스 인쇄용 패드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근의 정보화 사회에서 디스플레이 장치는 시각 정보를 전달하는 매체로서 그 중요성이 한층 강조되고 있으며, 향후 주요한 위치를 점하기 위해서는 낮은 소비전력, 박막, 경량, 및 고화질 등의 요건을 충족시켜야 한다.
이러한 디스플레이 장치는 자체가 빛을 내는 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT), 전계 발광소자(Electro Luminescence; EL), 유기 발광 디스플레이 장치(Organic Light Emitting Display; OLED), 진공 형광 디스플레이 장치(Vacuum Fluorescent Display; VFD), 전계 방출 디스플레이 장치(Field Emission Display; FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel; PDP) 등의 발광형 디스플레이 장치와 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD)와 같이 자체가 빛을 내지 못하는 비발광형 디스플레이 장치로 구분할 수 있다.
최근에는 이러한 디스플레이 장치가 스마트폰, 태블릿 PC, 노트북 등의 휴대용 전자 장치와 웨어러블 장치에 많이 적용되고 있다.
그런데, 이러한 디스플레이 장치는 휴대 과정에서 떨어뜨리거나 충격이 가해지는 경우가 많기 때문에, 외부의 충격으로부터 디스플레이 패널을 보호할 수 있도록 상면에 커버 글라스(cover glass)가 부착된다.
한편, 최근 들어 사용자의 요구에 부합하고 차별성을 부각시키기 위해서 디스플레이 패널의 상면에 배치되는 커버 글라스에 디자인을 가미하기 위한 다양한 시도가 이루어지고 있다. 예를 들어, 디스플레이 패널의 배선을 가리기 위하여 블랙 잉크를 인쇄하는 것이 일반적이었던 커버 글라스의 베젤(bezel) 영역에 다양한 색상이나 패턴을 형성하는 등의 디자인이 시도되고 있다.
커버 글라스에 잉크를 인쇄하는 방법은 크게 스프레이 인쇄 방법, 필름 인쇄 후 합지 방법, 및 패드 인쇄 방법으로 구분할 수 있다.
스프레이 인쇄 방법은 커버 글라스 전체 표면에 스프레이 방식으로 잉크를 도포한 후에, 특정 영역에 마스크를 배치하고 자외선(UV) 경화 방식을 통해 나머지 영역의 잉크를 제거하는 방법이다. 이러한 스프레이 인쇄 방법은 특정 영역 이외의 나머지 영역에 도포된 잉크를 제거하기 때문에 재료적 손실이 증가하고, 자외선(UV)을 조사하는 과정에서 커버 글라스의 신뢰성이 손상될 수 있다. 특히, 커버 글라스를 세정하는 단계에서 알칼리 용액에 의해 품질이 저하되고, 후속의 고온 공정에서 잉크가 손상되는 경우가 많아서 공정 수율이 현저히 저하되는 문제가 있다.
필름 인쇄 후 합지 방법은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate; PET) 재질의 필름에 잉크를 스크린 인쇄하고, 스크린 인쇄가 된 필름을 커버 글라스에 합지 처리하는 방법이다. 이 방법은 커버 글라스의 베젤 부분의 곡률 반경이 큰 경우(곡률이 작은 경우)에는 사용할 수 있지만, 커버 글라스의 베젤 부분의 곡률 반경이 작거나(곡률이 큰 경우) 3차원 형상인 경우에는 곡면 부분에서 기포가 발생하는 문제가 있기 때문에, 3차원 형상의 커버 글라스에는 사용하기 어려운 단점이 있다.
패드 인쇄 방법은 다양한 형태의 패드에 잉크를 전사시키고, 잉크가 전사된 인쇄용 패드를 커버 글라스에 압착시켜서 커버 글라스의 특정 영역에 잉크를 인쇄시키는 방법이다. 이러한 패드 인쇄는 인쇄용 패드의 형상에 따라 커버 글라스의 베젤 영역뿐만 아니라 다양한 곡률 반경을 가지는 경우에도 정밀한 잉크 인쇄가 가능하기 때문에, 최근에 관심이 높아지는 인쇄 방법이다.
그러나, 커버 글라스에 잉크를 인쇄하기 위한 인쇄용 패드는 디스플레이 장치의 크기와 형상, 즉 커버 글라스의 모양에 따라 달라질 수밖에 없는데, 현재까지는 인쇄용 패드 제작자의 경험을 바탕으로 패드를 절삭하거나 재료를 붙이는 과정을 반복하기 때문에, 인쇄용 패드를 제작하는 공정과 시간이 증가하는 어려움이 있다.
본 발명의 실시예들의 목적은 디스플레이 장치에 사용되는 커버 글라스의 형상을 고려하여, 효과적으로 잉크를 인쇄할 수 있는 인쇄용 패드 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 실시예들의 목적은 인쇄에 사용하는 잉크의 특성 및 커버 글라스의 형상을 고려하여, 효과적인 인쇄가 가능한 인쇄용 패드 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 실시예들의 목적은 다양한 형상의 커버 글라스에 잉크 인쇄가 가능한 인쇄용 패드 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 실시예들의 목적은 커버 글라스에 대한 잉크 인쇄에 적합한 인쇄용 패드의 제조 공정을 단축시킴으로써, 디스플레이 장치의 제조 수율을 향상시킬 수 있는 인쇄용 패드 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은 디스플레이 장치의 커버 글라스에 잉크를 인쇄하는 과정에서 커버 글라스와 접촉되며, 커버 글라스의 평면부에 대응되는 중심부와 중심부의 외측에 위치해서 커버 글라스의 곡면부에 대응되는 외측부를 포함하는 패드 인쇄부, 및 패드 인쇄부를 지지하는 패드 몸체로 이루어지되, 패드 인쇄부 및 패드 몸체를 구성하는 복수의 설계 인자는 잉크의 특성, 커버 글라스의 형상, 또는 인쇄 과정에서의 압착 강도에 따라 설계 기준이 결정되는 인쇄용 패드를 제공할 수 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들의 설계 인자는 인쇄용 패드의 높이, 패드 인쇄부의 단면 전장, 패드 인쇄부의 단면 전폭, 중심부 전장의 곡률 반경, 중심부 전장의 단부 거리, 외측부 전장의 곡률 반경, 외측부 전장의 중심부-외측부 거리, 외측부 전장의 단부 거리, 중심부 전폭의 곡률 반경, 중심부 전폭의 단부 거리, 외측부 전폭의 곡률 반경, 외측부 전폭의 중심부-외측부 거리, 외측부 전폭의 단부 거리, 전장 구배 각도, 전폭 구배 각도, 패드 인쇄부의 단면 높이, 전장 곡률 반경, 전폭 곡률 반경, 기둥 곡률 반경, 패드 인쇄부의 전장 곡선 길이, 패드 인쇄부의 전폭 곡선 길이, 모서리의 전장 각도, 모서리의 전폭 각도, 패드 인쇄부의 전장 모서리 중심점 간 거리, 및 패드 인쇄부의 전폭 모서리 중심점 간 거리 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은 패드 인쇄부의 전장 모서리 중심점 간 거리 또는 패드 인쇄부의 전폭 모서리 중심점 간 거리가 커버 글라스의 모서리 곡면부의 중심점 간 거리와 동일한 값으로 설계 기준이 결정될 수 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은 중심부 전장의 곡률 반경, 외측부 전장의 곡률 반경, 중심부 전폭의 곡률 반경, 외측부 전폭의 곡률 반경, 외측부 전장의 중심부-외측부 거리, 외측부 전폭의 중심부-외측부 거리, 중심부 전장의 단부 거리, 중심부 전폭의 단부 거리, 외측부 전장의 단부 거리, 및 외측부 전폭의 단부 거리 중 적어도 하나의 설계 인자가 커버 글라스에 인쇄하는 잉크의 특성, 커버 글라스의 형상, 또는 인쇄 과정에서의 압착 강도에 따라 설계 기준이 결정될 수 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은 중심부 전장의 곡률 반경 또는 중심부 전폭의 곡률 반경이 커버 글라스의 모서리 곡면부의 곡률 반경 보다 크게 설계 기준이 결정될 수 있다.
일측면에서, 본 발명의 실시예들은 중심부 전장의 곡률 반경, 외측부 전장의 곡률 반경, 중심부 전폭의 곡률 반경, 및 외측부 전폭의 곡률 반경이 압착 강도에 비례하여 결정될 수 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은 전장 곡률 반경, 전폭 곡률 반경, 및 기둥 곡률 반경이 커버 글라스의 곡면부에 인쇄되는 잉크의 특성, 커버 글라스의 형상 또는 인쇄 과정에서의 압착 강도에 따라 설계 기준이 결정될 수 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은 점착성을 기준으로 잉크의 특성을 결정할 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 실시예들은 인쇄용 패드의 설계 인자를 도출하는 단계, 커버 글라스의 형상, 커버 글라스에 인쇄될 잉크의 특성, 또는 인쇄 과정에서의 압착 강도에 따라 인쇄용 패드의 설계 인자에 대한 설계 기준을 결정하는 단계, 설계 기준에 따라 인쇄용 패드를 제조하는 단계를 포함하는 인쇄용 패드의 제조 방법을 제공할 수 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은 인쇄용 패드가 커버 글라스에 잉크를 인쇄하는 과정에서 커버 글라스와 접촉되며, 커버 글라스의 평면부에 대응되는 중심부와 중심부의 외측에 위치해서 커버 글라스의 곡면부에 대응되는 외측부를 포함하는 패드 인쇄부와, 패드 인쇄부를 지지하는 패드 몸체로 이루어질 수 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은 인쇄 테스트를 진행하는 단계와, 테스트 결과에 따라 인쇄용 패드의 설계 기준을 보정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 측면에서, 본 발명의 실시예들은 인쇄 테스트를 진행하는 단계가 인쇄용 패드의 모서리 위치에 얼라인 마크를 형성하는 단계, 얼라인 마크가 형성된 인쇄용 패드에 잉크를 전사시키는 단계, 잉크가 전사된 인쇄용 패드를 압착해서 커버 글라스에 잉크를 인쇄하는 단계, 및 커버 글라스에 인쇄된 잉크의 위치와 목표 위치를 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 디스플레이 장치의 커버 글라스에 효과적으로 잉크 패턴을 인쇄할 수 있는 인쇄용 패드 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 인쇄에 사용하는 잉크의 특성 또는 커버 글라스의 형상을 고려하여, 효과적인 인쇄가 가능한 형상의 인쇄용 패드 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 커버 글라스에 대한 잉크 인쇄에 적합한 인쇄용 패드의 제조 공정을 단축시킴으로써, 디스플레이 장치의 제조 수율을 향상시킬 수 있는 인쇄용 패드 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 분해 사시도를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 있어서, 모바일 디스플레이 장치에 사용되는 커버 글라스의 분해 사시도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 패드 인쇄 방법을 나타내는 모식도이다.
도 4는 패드 인쇄에 사용되는 전사용 잉크가 충진된 부식판의 예시를 나타낸 도면이다.
도 5는 인쇄용 패드의 예시를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 커버 글라스의 단면 구조를 예시로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 인쇄용 패드의 전장 및 전폭을 예시로 나타낸 도면이다.
도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 실시예들에 따른 인쇄용 패드의 설계 인자를 예시로 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 특정 모델에 대하여, 도출된 설계 인자에 따라 인쇄용 패드를 설계한 경우의 예시 규격이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 인쇄용 패드의 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 인쇄용 패드의 제조 방법에 있어서, 인쇄용 패드를 이용해서 커버 글라스에 인쇄 테스트를 진행한 결과의 화면 예시도이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 인쇄용 패드 제조 방법에 있어서, 인쇄용 패드의 모서리에 잉크를 전사하는 위치를 나타내는 얼라인 마크(Align Mark)를 각각 나타낸 상, 하, 좌, 우의 화면 예시도이다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 인쇄용 패드 제조 방법에 있어서, 얼라인 마크를 이용해서 인쇄용 패드의 설계 기준을 변경하는 경우의 예시를 나타낸 도표이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 인쇄용 패드 제조 방법에 있어서, 인쇄 테스트 결과에 따라 중심부의 모서리 형상을 결정하는 전장 곡률 반경, 전폭 곡률 반경, 및 기둥 곡률 반경을 수정한 경우의 화면 예시도이다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 인쇄용 패드 제조 방법에 따라, 인쇄용 패드를 보정한 경우의 화면 예시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다. 본 명세서 상에서 언급된 "포함한다", "갖는다", "이루어진다" 등이 사용되는 경우 "~만"이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별한 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다.
구성 요소들의 위치 관계에 대한 설명에 있어서, 둘 이상의 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속" 등이 된다고 기재된 경우, 둘 이상의 구성 요소가 직접적으로 "연결", "결합" 또는 "접속" 될 수 있지만, 둘 이상의 구성 요소와 다른 구성 요소가 더 "개재"되어 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 여기서, 다른 구성 요소는 서로 "연결", "결합" 또는 "접속" 되는 둘 이상의 구성 요소 중 하나 이상에 포함될 수도 있다.
구성 요소들이나, 동작 방법이나 제작 방법 등과 관련한 시간적 흐름 관계에 대한 설명에 있어서, 예를 들어, "~후에", "~에 이어서", "~다음에", "~전에" 등으로 시간적 선후 관계 또는 흐름적 선후 관계가 설명되는 경우, "바로" 또는 "직접"이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
한편, 구성 요소에 대한 수치 또는 그 대응 정보(예: 레벨 등)가 언급된 경우, 별도의 명시적 기재가 없더라도, 수치 또는 그 대응 정보는 각종 요인(예: 공정상의 요인, 내부 또는 외부 충격, 노이즈 등)에 의해 발생할 수 있는 오차 범위를 포함하는 것으로 해석될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 분해 사시도를 나타낸 도면이다.
디스플레이 장치(100)는 텔레비전(TV)과 같은 가전 제품, 모니터 등의 컴퓨터 장치, 또는 태블릿, 스마트폰 등의 모바일 장치일 수도 있다. 또한, 터치 센서(Touch Sensor)로서의 다수의 터치 전극(TE: Touch Electrode)을 포함하는 터치 스크린 패널(TSP: Touch Screen panel)이 디스플레이 패널에 내장된 디스플레이 장치일 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치(100)는 커버 글라스(110), 액정 패널(130), 커버 글라스(110)와 액정 패널(130) 사이에서 휘도를 증가시키기 위한 광학용 점착제(120), 가이드 패널(140)과, 백라이트 유닛(Backlight Unit, 160), 연성 인쇄 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB, 150), 및 커버 바텀(Cover Bottom, 170)을 포함할 수 있다.
커버 글라스(110)는 상면에 보호 필름(도면에 도시되지 않음)이 구비되거나, 터치 패널(도면에 도시되지 않음)이 추가로 구비될 수 있다.
터치 패널은 표면에 가해지는 압력에 반응하는 센서 라인을 가로 및 세로의 매트릭스 형태로 형성해서 압력이 가해질 경우에 위치를 좌표로 산출하는 감압식 패널, 또는 커버 글라스(110)의 표면에 전하가 충전될 수 있는 구조를 형성하고, 그 둘레에 형성된 센서를 통해 접촉에 의해 형성된 전하를 감지해서 접촉 여부 및 위치를 파악하는 정전식 패널로 이루어질 수 있다.
액정 패널(130)은 다수의 화소(subpixel)가 매트릭스 형태로 배열되어 영상을 출력하며, 균일한 셀 갭(cell gap)이 유지되도록 서로 대향해서 합착된 컬러 필터 기판(132)과 어레이 기판(134), 및 컬러 필터 기판(132)과 어레이 기판(134) 사이의 셀 갭에 형성된 액정 층(도면에 도시되지 않음)을 포함할 수 있다.
컬러 필터 기판(132)과 어레이 기판(134)이 합착된 액정 패널(130)에는 공통 전극과 화소 전극이 형성되어 액정 층에 전계를 인가하며, 공통 전극에 전압이 인가된 상태에서 화소 전극에 인가되는 데이터 신호의 전압을 제어하게 되면, 액정 층의 액정은 공통 전극과 화소 전극 사이의 전계에 따라 유전 이방성에 의해 회전함으로써 화소에 따라 빛을 투과시키거나 차단시켜서 이미지를 표시하게 될 것이다.
이 때, 화소 전극에 인가되는 데이터 신호의 전압을 화소에 따라 제어하기 위해서 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT)와 같은 스위칭 소자가 화소에 개별적으로 구비되는데, 어레이 기판(134)에는 횡과 열로 배열되어 화소 영역을 정의하는 게이트 라인(Gate line)과 데이터 라인(Data line)이 형성되어 있으며, 게이트 라인과 데이터 라인의 교차영역에는 스위칭 소자인 박막 트랜지스터가 형성될 것이다.박막 트랜지스터는 게이트 라인에 연결된 게이트 전극과, 데이터 라인에 연결된 소스 전극 및 화소 전극에 연결된 드레인 전극으로 이루어진다.
러 필터 기판(132)은 적색(red), 녹색(green), 및 청색(blue)의 RGB 색상을 구현하는 다수의 서브-컬러 필터로 구성된 컬러 필터와, 서브-컬러 필터 사이를 구분하고 액정 층을 투과하는 광을 차단하는 블랙 매트릭스(black matrix), 및 컬러 필터와 블랙 매트릭스 위에 형성된 오버코트(overcoat) 층으로 이루어질 수 있다.
컬러 필터 기판(132)과 어레이 기판(134)의 외측에는 각각 편광판이 부착되며, 이때 하부 편광판은 백라이트 유닛(160)을 경유한 빛을 어레이 기판(134) 방향으로 편광시키며, 상부 편광판은 액정 패널(130)을 경유한 빛을 편광시킨다.
또한, 액정 패널(130)의 하부 가장자리는 가이드 패널(140)에 의해 지지되고, 가이드 패널(140)의 내부에는 백라이트 유닛(160)이 수납될 수 있다.
백라이트 유닛(160)은 액정 패널(130) 하부에 배치되는 도광판(161), 도광판(161)의 일 측에 배치되어 빛을 발생시키는 복수개의 광원이 구비된 발광 다이오드 모듈(162), 및 도광판(161)의 배면에 구비된 반사판을 포함할 수 있다. 도광판(161)의 상면에는 도광판(161)으로부터 방사되는 빛의 효율을 향상시켜서 액정 패널(130)에 조사하는 다수의 광학시트(164)가 구비될 수 있다.
도광판(161)은 광원으로부터 전달된 빛을 액정 패널(130) 방향으로 안내하는 역할을 하며, 폴리메타크릴산 메틸(poly(methylmethacrylate); PMMA) 또는 투명 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다.
반사판은 커버 바텀(170)과 도광판(161)의 배면 사이에 위치하며, 광원으로부터 방사된 빛 및 도광판(161)으로부터 반사된 빛을 액정 패널(130) 방향으로 반사한다. 광원에서 방사된 빛은 투명한 재질의 도광판(161)의 측면으로 입사되고, 도광판(161)의 배면에 배치된 반사판은 도광판(161)의 배면으로 투과되는 빛을 도광판(161) 상면의 광학시트(164) 방향으로 반사시켜서 빛의 손실을 줄이고 휘도의 균일도를 향상시킨다.
광학 시트(164)는 확산 시트(165)와 프리즘 시트(166)를 포함하며, 이중 휘도 향상 필름(Double Bright Enhancement Film; DBEF)와 같은 휘도 강화 필름(167)를 추가로 구비할 수 있다. 광학 시트(164)는 도광판(161)의 상면과 액정 패널(130)의 배면 사이에 구비될 수 있고, 백라이트 유닛(160)은 커버 바텀(170)의 내부에 수납된다.
여기에서는 액정 표시 장치(LCD)를 예로 들어 설명하였지만, 본 실시예가 적용되는 디스플레이 장치(100)는 액정 표시 장치(LCD) 뿐만 아니라, 전계 발광소자(EL), 유기 발광 디스플레이 장치(OLED), 진공 형광 디스플레이 장치(VFD), 전계 방출 디스플레이 장치(FED), 및 플라즈마 디스플레이 패널(PDP) 등 커버 글라스(110)를 사용하는 모든 종류의 디스플레이 장치를 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 있어서, 모바일 디스플레이 장치에 사용되는 커버 글라스의 분해 사시도를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 디스플레이 장치(100)의 상면에 형성되는 커버 글라스(110)는 중앙 부분에서 평면 형태로 이루어진 평면부(112)와 평면부(112)의 적어도 일측면 외곽에서 한 쪽 방향으로 만곡된 형태로 이루어진 곡면부(114)를 포함할 수 있다.
곡면부(114)는 평면부(112)에 대하여 일정한 곡률 반경을 가지도록 형성되는데, 최근에는 디스플레이 장치(100)의 디자인 측면에서 다양한 곡률 반경과 형상을 가지는 구조로 커버 글라스(110)가 제작되는 추세에 있다.
또한, 커버 글라스(110)의 평면부(112) 또는 곡면부(114)에는 발광 효과뿐만 아니라 디자인적인 측면에서 다양한 색상이나 패턴으로 잉크를 인쇄할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 패드 인쇄 방법을 나타내는 모식도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 패드 인쇄 방법은 전사용 잉크(410)가 채워진 부식판(300)에 인쇄용 패드(200)를 압착함으로써 인쇄용 패드(200)의 특정 부위에 잉크를 전사시키는 단계와, 전사된 잉크(420)가 부착된 인쇄용 패드(200)를 커버 글라스(110)에 압착함으로써 커버 글라스(110)의 특정 영역에 잉크를 인쇄하는 단계로 이루어진다.
이 때, 부식판(300)의 상부에는 커버 글라스(110)에 인쇄하고자 하는 이미지 형상이 음각 이미지 영역으로 형성되고, 부식판(300)의 상부에 형성된 음각 이미지 영역에 전사용 잉크(410)가 충진된다.
인쇄용 패드(200)는 잉크를 인쇄하고자 하는 커버 글라스(110)와 유사한 형태로 형성되는데, 예를 들어, 커버 글라스(110)의 평면부(112)에 대응되는 부분은 평면에 가까운 작은 곡률(큰 곡률 반경)로 형성되고, 커버 글라스(110)의 곡면부(114)에 대응되는 부분은 상대적으로 큰 곡률(작은 곡률 반경)을 가지도록 형성될 수 있다.
이 때, 인쇄용 패드(200)는 커버 글라스(110)와 유사한 형상으로 제조되지만 동일한 형상으로 제조되지는 않는데, 이는 인쇄용 패드(200)를 커버 글라스(110)에 압착하는 과정에서 탄력성을 가지는 커버 글라스(110)가 일정한 정도로 펼쳐질 수 있기 때문이다.
특히, 커버 글라스(110)의 곡면부(114)는 일정한 곡률 반경을 가지게 되는데, 곡면부(114)의 곡률 반경과 곡면부(114)의 인쇄 영역에 정확한 잉크 인쇄를 위해서, 인쇄하는 잉크의 특성과 커버 글라스(110)의 곡면부(114) 형상, 인쇄용 패드(200)의 압착 강도를 고려하여 인쇄용 패드(200)의 설계 기준을 결정할 필요가 있다.
예를 들어, 커버 글라스(110)에 인쇄되는 잉크의 점착성이 높은 경우에는 인쇄용 패드(200)가 커버 글라스(110)에 압착되는 과정에서, 인쇄용 패드(200)와 커버 글라스(110) 사이에 어느 정도 마찰이 있더라도 인쇄용 패드(200)에 전사된 잉크가 벗겨지거나 상처가 날 가능성이 낮기 때문에, 이를 고려하여 인쇄용 패드(200)의 설계 기준을 결정할 수 있을 것이다.
설계된 형상에 따라 제조된 인쇄용 패드(200)는 전사용 잉크(410)가 충진된 부식판(300)에 일정한 압력으로 압착시키게 된다(a 단계). 인쇄용 패드(200)가 부식판(300)에 압착된 상태가 되면 부식판(300)에 충진된 전사용 잉크(410)가 압착된 인쇄용 패드에 전사되고, 전사용 잉크(410)가 전사된 인쇄용 패드(200)의 해당 부분에 전사된 잉크(420)가 부착된다.
이 상태에서, 커버 글라스(110)를 지그(Jig, 500)에 고정시키고, 인쇄용 패드(200)를 커버 글라스(110)에 일정한 압력으로 압착시킨다(b 단계).
지그(500)는 인쇄 대상물을 고정하기 위한 장치로서, 여기에서는 패드 인쇄를 위하여 커버 글라스(110)를 고정시키는 역할을 한다.
이와 같이, 전사된 잉크(420)가 부착된 인쇄용 패드(200)를 커버 글라스(110)에 압착시키면, 전사된 잉크(420)가 대응되는 커버 글라스(110)의 인쇄 영역에 인쇄되어 인쇄 패턴(430)을 형성한다(c 단계).
한편, 위에서 설명한 패드 인쇄 방법은 일련의 패드 인쇄 장치로 구성될 수 있는데, 전사용 잉크(410)가 충진된 부식판(300), 인쇄용 패드(200), 및 커버 글라스(110)가 고정된 지그(400)가 하나의 이송 장치 또는 컨베이어 벨트로 연동되거나 로봇 팔 형태로 구현될 수 있을 것이다.
이러한 패드 인쇄 과정에서 커버 글라스(110)의 인쇄 영역에 잉크를 정확하게 인쇄해서 인쇄 패턴(430)을 형성하기 위해서는 인쇄용 패드(200)의 형상을 적합하게 제조하고, 전사용 잉크(410)를 해당 부분에 정확하게 전사시키는 과정이 필요하게 된다.
그러나, 전사용 잉크(410)가 충진되는 부식판(300)은 2차원 평면 형태로 이루어지는 반면, 커버 글라스(110)는 곡면부(114)를 포함하는 3차원의 형상으로 이루어지기 때문에, 2차원 배치의 잉크를 3차원의 커버 글라스(110)에 정확하게 인쇄하기 어려운 문제가 발생한다.
도 4는 패드 인쇄에 사용되는 전사용 잉크가 충진된 부식판의 예시를 나타낸 도면이고, 도 5는 인쇄용 패드의 예시를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 부식판(300)의 표면은 원형 또는 사각형의 2차원 평면으로 형성되고, 커버 글라스(110)에 인쇄하고자 하는 이미지 형상에 따라 전사용 잉크(410)가 충진되는 음각 이미지 영역도 2차원의 평면으로 형성된다.
반면, 인쇄용 패드(200)는 도 5에 도시된 바와 같이, 커버 글라스(110)를 압착함으로써 잉크를 인쇄할 수 있도록 일정한 곡률 반경을 가지는 3차원의 형상으로 형성된다.
따라서, 전사용 잉크(410)가 충진된 부식판(300)에 인쇄용 패드(200)를 압착하면 전사용 잉크(410)에 접촉되는 영역에 잉크가 전사되어, 해당 부분에만 전사된 잉크(420)가 부착되는데, 2차원 배치의 전사용 잉크(410)를 3차원 구조의 인쇄용 패드(200)에 전사하기 때문에 인쇄용 패드(200)에 전사된 잉크가 커버 글라스(110)의 인쇄 영역과 매칭되지 않아서 커버 글라스(110)에 잉크가 정확하게 인쇄하기 어려운 점이 있다.
결국, 커버 글라스(110)에 대한 패드 인쇄 과정을 여러 번 반복하는 과정에서 인쇄용 패드(200)의 외면을 절삭하거나 재료를 부착하는 시행착오를 거치면서 디스플레이 장치의 모델에 따라 인쇄용 패드(200)의 형상을 확정하는 과정을 진행하게 된다.
본 발명의 실시예들은 커버 글라스(110)의 평면부(112)와 곡면부(114)의 형상을 고려하여, 잉크 패턴의 인쇄에 적합한 인쇄용 패드(200)의 설계 기준을 구체적으로 제시함으로써, 인쇄용 패드(200)의 제조에 따른 시행착오를 줄이고 제조 수율을 향상시킬 수 있도록 한다.
따라서, 본 발명의 실시예들은 커버 글라스(110)에 인쇄하고자 하는 잉크의 특성 또는 커버 글라스(110)의 특성에 따라, 효과적인 패드 인쇄가 가능한 인쇄용 패드(200)를 제공할 수 있다.
그 결과, 본 발명의 실시예들은 다양한 형상의 커버 글라스(110)에 대해서 효과적인 패드 인쇄가 가능하도록 인쇄용 패드(200)를 제조할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 커버 글라스의 단면 구조를 예시로 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 커버 글라스(110)는 중앙 부분에서 평면 형태로 이루어진 평면부(112)와 평면부(112)의 외측면에서 만곡된 형태로 이루어진 곡면부(114)를 포함할 수 있다.
커버 글라스(110)의 평면부(112)는 디스플레이 장치(100)의 중앙 디스플레이 영역에 대응되는 부분으로서, 디스플레이 장치(100)에 따라 완전 평면에 가까울 수도 있고 가운데 부분이 약간 볼록한 형태로 이루어질 수도 있다. 그러나, 평면부(112)는 곡면부(114)와 비교할 때 거의 평면에 가까운 곡률 반경을 가진다고 볼 수 있다.
커버 글라스(110)의 곡면부(114)는 평면부(112)의 외측 방향으로 일정한 곡률 반경에 따라 굴곡된 형태로 이루어지는데, 직육면체 형상의 디스플레이 장치(100)에서 급격한 휘어지는 부분에 대응되는 모서리 곡면부(115)와 모서리 곡면부(115)의 외측에서 완만한 곡률(큰 곡률 반경)을 가지는 외측 곡면부(116)로 이루어질 수 있다.
외측 곡면부(116)는 디스플레이 장치(100)의 디자인에 따라 다양한 형상 및 곡률 반경으로 이루어질 수 있다.
이 때, 평면부(112)는 평면 또는 평면에 가까운 곡률 반경으로 이루어지기 때문에, 인쇄용 패드(200)를 압착함으로써 효과적인 잉크 인쇄가 가능하지만, 곡면부(114)는 인쇄용 패드(200)의 압착 과정에서 인쇄용 패드(200)의 형상, 인쇄용 패드(200)와의 접촉 상태, 전사된 잉크(420)의 특성, 및 압착으로 인한 커버 글라스(110)의 변형 등의 요인으로 잉크 인쇄가 제대로 이루어지지 않을 수 있다.
특히, 인쇄용 패드(200)를 커버 글라스(110)에 압착함으로써 인쇄 영역에 잉크를 인쇄하되, 곡면부(114)의 효과적인 잉크 인쇄를 고려하여 인쇄용 패드(200)를 곡면 형상으로 형성하게 된다.
따라서, 커버 글라스(110)의 형상을 고려하여, 커버 글라스(110)에 접촉되는 인쇄용 패드(200)의 형상을 설계하고 제조하는 것이 효과적이다.
이를 위해서, 커버 글라스(110)의 평면부(112)의 길이, 모서리 곡면부(115)의 곡률 반경, 모서리 곡면부(115)의 중심점 사이의 길이(L), 및 외측 곡면부(116)의 길이를 고려하여, 인쇄용 패드(200)의 형상을 결정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 인쇄용 패드의 전장 및 전폭을 예시로 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 인쇄용 패드(110)는 직사각형 형상의 디스플레이 장치를 고려할 때, 전장이 상대적으로 길이가 길게 형성되고(도 7a) 전폭이 상대적으로 길이가 짧게 형성될 수 있다(도 7b).
인쇄용 패드(200)는 커버 글라스(110)에 잉크를 인쇄하기 위하여 인쇄용 패드(200)를 압착하는 과정에서, 커버 글라스(110)와 접촉되는 부분에 대응되는 패드 인쇄부(210)와 그 이외의 패드 몸체(220)로 구분될 수 있다.
패드 인쇄부(210)는 잉크 인쇄 과정에서 커버 글라스(110)의 평면부(112)에 대응되는 중심부(212)와, 중심부(212)의 외측에 위치하며 커버 글라스(220)의 곡면부(114)에 대응되는 외측부(214)로 이루어질 수 있다.
그러나, 패드 인쇄부(210)의 중심부(212)가 커버 글라스(110)의 평면부(112)에 대응되기는 하지만, 잉크를 인쇄하는 압착 과정에서 중심부(212)의 테두리 영역 일부가 커버 글라스(110)의 곡면부(114)에 접촉될 수 있으며, 외측부(214)의 일부도 커버 글라스(110)의 평면부(112)에 접촉될 수도 있다.
이에 따라, 커버 글라스(110)의 형상에 따라 인쇄용 패드(200)의 패드 인쇄부(210)를 구성하는 중심부(212)와 외측부(214)의 설계 기준을 결정할 필요가 있다.
이를 위해서, 인쇄용 패드(200)의 설계 인자를 도출할 필요가 있다.
도 8a 내지 도 8f는 본 발명의 실시예들에 따른 인쇄용 패드의 설계 인자를 예시로 나타낸 도면이다.
먼저, 도 8a 를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 인쇄용 패드(200)는 잉크 인쇄 과정에서 커버 글라스(110)에 실질적으로 접촉되는 패드 인쇄부(210)와 인쇄용 패드(200)를 지탱하는 패드 몸체(220)로 구분된다.
패드 인쇄부(210)와 패드 몸체(220)로 이루어지는 인쇄용 패드(200)의 설계 인자로서는, 인쇄용 패드(200)의 높이((1))와 패드 인쇄부(210)의 단면 높이((16))가 포함될 수 있다. 인쇄용 패드(200)의 높이((1))와 패드 인쇄부(210)의 단면 높이((16))는 인쇄용 패드(200) 및 패드 인쇄부(210)의 크기를 결정하게 될 것이다.
또한, 인쇄용 패드(200)의 전장 측면에서 패드 인쇄부(210)를 구성하는 중심부(212)의 단부 거리((5)) 및 외측부(214)의 단부 거리((8))가 포함될 수 있다. 또한, 인쇄용 패드(200)의 전장 측면에서 중심부(212)의 곡률 반경((4))과 외측부(214)의 곡률 반경((6)) 및 중심부(212)와 외측부(214) 사이의 중심부-외측부 거리((7))가 포함될 수 있다. 이에 더하여, 외측부(214)의 전장 구배 각도((14))가 포함될 수 있다.
중심부(212)의 단부 거리((5)) 및 외측부(214)의 단부 거리((8)), 중심부(212)의 곡률 반경((4))과 외측부(214)의 곡률 반경((6)), 및 중심부(212)와 외측부(214) 사이의 중심부-외측부 거리((7))는 중심부(212)와 외측부(214)의 구체적인 크기와 타원 형상을 결정하게 될 것이다. 아울러, 중심부(212)의 곡률 반경((4))과 외측부(214)의 곡률 반경((6))은 커버 글라스(110)에 인쇄하는 잉크의 특성, 커버 글라스(110)의 형상 또는 잉크를 인쇄하는 압착 강도에 따라 결정될 수 있을 것이다.
인쇄용 패드(200)의 중심부(212)는 커버 글라스(110)의 평면부(112)를 압착할 수 있도록 일정한 곡률 반경의 타원형으로 형성될 수 있는데, 길이가 긴 전장 방향의 곡률 반경과 길이가 짧은 전폭 방향의 곡률 반경이 서로 다를 수 있다.
이 때, 중심부(212)의 곡률 반경은 커버 글라스(110)의 형상에 따라 달라질 수 있는데, 1차적으로 커버 글라스(110)의 모서리 곡면부(115)의 곡률 반경 보다 크게 형성하고, 잉크의 인쇄 상태에 따라 중심부(212)의 곡률 반경을 점차적으로 작게 하면서 중심부(212)의 형상을 커버 글라스(110)의 인쇄에 적합하도록 수정하는 것이 바람직하다.
왜냐하면, 커버 글라스(110)는 탄력성으로 인해 인쇄용 패드(200)의 압착에 의하여 곡면부(114)가 펼쳐지는 경향이 있으며, 인쇄용 패드(200)는 재료를 부착하기 보다는 절삭하는 가공이 용이하기 때문이다.
이러한 설계 인자는 인쇄용 패드(200)의 전폭에 대해서도 동일하게 이루어진다. 즉, 도 8b에 도시된 바와 같이, 인쇄용 패드(200)의 전폭 측면에서 패드 인쇄부(210)를 구성하는 중심부(212)의 단부 거리((10)) 및 외측부(214)의 단부 거리((13))가 포함될 수 있다.
또한, 인쇄용 패드(200)의 전폭 측면에서 중심부(212)의 곡률 반경((9))과 외측부(214)의 곡률 반경((11)) 및 중심부(212)와 외측부(214) 사이의 중심부-외측부 거리((12))와 함께, 외측부(214)의 전폭 구배 각도((15))가 설계 인자로 포함될 수 있다.
특히, 인쇄 과정에서 커버 글라스(110)의 표면에 실질적으로 접촉되는 패드 인쇄부(210)의 길이가 인쇄용 패드(200)의 설계에 이용될 수 있다. 예를 들어, 도 8c에 도시된 바와 같이, 패드 인쇄부(210)의 단면 전장((2))과 패드 인쇄부(210)의 단면 전폭((3))이 설계 인자에 포함될 수 있다.
또한, 인쇄 과정에서 커버 글라스(110)의 표면에 접촉되는 패드 인쇄부(210)의 전장 곡선 길이((20)) 및 패드 인쇄부(210)의 전폭 곡선 길이((21))를 설계 인자로서 사용할 수 있다. 패드 인쇄부(210)의 전장 곡선 길이((20)) 및 패드 인쇄부(210)의 전폭 곡선 길이((21))는 인쇄 과정에서 패드 인쇄부(210)가 접촉되는 커버 글라스(110)의 평면부(112) 및 곡면부(114)의 형상에 대응될 것이다.
또한, 도 8d에 도시된 바와 같이, 인쇄용 패드(200)의 모서리 전장 각도((22))와 모서리 전폭 각도((23))가 설계 인자로 포함될 수 있다. 모서리 전장 각도((22))와 모서리 전폭 각도((23))는 중심부(212)의 타원 형상을 결정하게 될 것이다.
또한, 도 8e에 도시된 바와 같이, 패드 인쇄부(210)의 중심부(212)와 외측부(214)를 연결하는 모서리 부분의 형상을 결정하는 전장 곡률 반경(((17)), 전폭 곡률 반경((18)), 및 기둥 곡률 반경((19))을 설계 인자로 포함할 수 있다. 전장 곡률 반경(((17)), 전폭 곡률 반경((18)), 및 기둥 곡률 반경((19))은 커버 글라스(110)의 모서리 곡면부(115) 곡률 반경에 대응되며, 커버 글라스(110)의 곡면부(114)를 인쇄하는 과정에서 점착성과 같은 잉크의 특성이나 인쇄용 패드(200)의 압착 강도를 감안하여, 효과적인 잉크 인쇄가 이루어질 수 있도록 조절될 수 있을 것이다.
또한, 도 8f에 도시된 바와 같이, 패드 인쇄부(210)의 전장 모서리 중심점 간 거리((24))와 전폭 모서리 중심점 간 거리((25))를 설계 인자로 포함할 수 있다.
패드 인쇄부(210)의 전장 모서리 중심점 간 거리((24))와 전폭 모서리 중심점 간 거리((25))는 커버 글라스(110)에서 모서리 곡면부(115)의 중심점 사이의 길이(L)에 대응될 것이다. 이 때, 인쇄용 패드(200)와 커버 글라스(110)의 압착 과정에서 인쇄용 패드(200)가 커버 글라스(110)에 일치될 수 있도록, 패드 인쇄부(210)의 전장 모서리 중심점 간 거리((24))와 전폭 모서리 중심점 간 거리((25))는 커버 글라스(110)에서 모서리 곡면부(115)의 중심점 간 거리(L)와 1:1로 대응시키는 것이 바람직하다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 디스플레이 장치의 특정 모델에 대하여, 도출된 설계 인자에 따라 인쇄용 패드를 설계한 경우의 예시 규격이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 패드 인쇄에 있어서, J 모델의 디스플레이 장치에 포함되는 커버 글라스(110)의 잉크 인쇄를 위하여 인쇄용 패드(200)의 설계 인자와 각 설계 인자에 따라 인쇄용 패드(200)를 제조하기 위한 예시적인 설계 데이터를 확인할 수 있다.
위에서는 인쇄용 패드(200)의 설계 인자와 관련하여, 패드 인쇄부(210) 및 패드 몸체(220)를 포함하는 각 구성 부분의 길이, 곡률 반경, 및 각도를 예시적으로 설명하였는데, 커버 글라스(110)의 형상에 따라 위에서 열거한 모든 설계 인자를 이용해서 인쇄용 패드(200)를 제조할 수도 있고, 적어도 일부의 설계 인자를 이용해서 인쇄용 패드(200)를 제조할 수도 있을 것이다.
도 10은 본 발명의 실시예들에 따른 인쇄용 패드의 제조 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 인쇄용 패드의 제조 방법은 인쇄용 패드(200)의 설계 인자를 도출하는 단계(S100), 커버 글라스(110)의 형상에 따라 인쇄용 패드(200)의 설계 기준을 결정하는 단계(S200), 설계 기준에 따라 인쇄용 패드(200)를 제조하는 단계(S300), 인쇄 테스트를 진행하는 단계(S400), 및 테스트 결과에 따라 인쇄용 패드(200)의 설계 기준을 보정하는 단계(S500)를 포함할 수 있다.
인쇄용 패드(200)의 설계 인자를 도출하는 단계(S100)는 커버 글라스(110)의 형상을 고려하여, 잉크 인쇄를 위하여 커버 글라스(110)에 접촉되는 인쇄용 패드(200)의 형상을 결정하는 설계 인자를 도출하는 과정이다.
인쇄용 패드(200)는 잉크 인쇄를 위해서 커버 글라스(110)를 압착하는 과정에서, 커버 글라스(110)와 접촉되는 부분에 대응되는 패드 인쇄부(210)와 패드 인쇄부(210)를 지탱하는 패드 몸체(220)로 구분될 수 있다. 또한, 인쇄용 패드(200)로 잉크를 인쇄하고자 하는 커버 글라스(110)는 중앙 부분에서 평면 형태로 이루어진 평면부(112)와 평면부(112)의 외측면에서 만곡된 형태로 이루어진 곡면부(114)로 이루어질 수 있다.
따라서, 인쇄용 패드(200)는 이러한 커버 글라스(110)의 형상을 고려하여, 인쇄가 잘 이루어질 수 있도록 구체적인 설계 인자를 도출하게 될 것이다.
인쇄용 패드(200)의 설계 인자는 패드 인쇄부(210)와 패드 몸체(220)를 구성하는 다양한 부분의 길이와 곡률 반경, 각도로서 도출될 수 있으며, 위에서 언급한 여러가지 설계 인자 모두 또는 일부의 설계 인자를 선택적으로 이용할 수 있을 것이다.
다만, 인쇄 과정에서 인쇄용 패드(200)가 커버 글라스(110)에 일치될 수 있도록, 패드 인쇄부(210)의 전장 모서리 중심점 간 거리((24))와 전폭 모서리 중심점 간 거리((25))는 커버 글라스(110)에서 모서리 곡면부(115)의 중심점 간 거리(L)와 1:1로 대응되도록 하는 것이 바람직하다.
또한, 커버 글라스(110)에 접촉되는 인쇄용 패드(200)의 중심부(212)와 외측부(214)의 곡률 반경((4), (6)), 중심부(212)와 외측부(214) 사이의 중심부-외측부 거리((7), (12)), 및 중심부(212)와 외측부(214)의 단부 거리((5), (8), (10), (13))는 커버 글라스(110)에 인쇄하는 잉크의 특성 및 잉크를 인쇄하는 과정에서의 압착 강도에 따라 결정하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 잉크를 인쇄하는 과정에서 인쇄용 패드(200)의 압착 강도가 클수록 커버 글라스(110)가 휘어지는 정도가 커지기 때문에, 압착 강도에 비례하여 인쇄용 패드(200)의 중심부(212)와 외측부(214)의 곡률 반경((4), (6))을 결정할 수 있을 것이다.
이 때, 인쇄용 패드(200)의 중심부(212)와 외측부(214)의 곡률 반경((4), (6))은 커버 글라스(110)를 구성하는 곡면부(114)의 곡률 반경보다 2배 이하의 범위에서 1차로 결정하고, 인쇄 테스트 결과에 따라 점차적으로 곡률 반경을 축소해 나가면서 정확한 인쇄가 이루어지도록 설계 기준을 결정할 수 있을 것이다.
또한, 인쇄용 패드(200)의 중심부(212)와 외측부(214)를 연결하는 모서리 부분에 대한 전장 곡률 반경(((17)), 전폭 곡률 반경((18)), 및 기둥 곡률 반경((19))은 커버 글라스(110)의 모서리 곡면부(115)에 대응되기 때문에, 커버 글라스(110)의 곡면부(114)에 인쇄되는 잉크의 특성이나 인쇄용 패드(200)의 압착 강도를 감안하여, 효과적인 잉크 인쇄가 이루어질 수 있도록 곡률 반경을 조절하는 것이 바람직하다.
또한, 그 이외의 설계 인자는 커버 글라스(110)의 형상에 따라 추가적으로 도출하거나 선택될 수 있을 것이다.
커버 글라스(110)의 형상에 따라 인쇄용 패드(200)의 설계 기준을 결정하는 단계(S200)는 잉크를 인쇄하고자 하는 커버 글라스(110)의 형상에 따라, 도출된 설계 인자에 대한 설계 기준을 결정하는 과정이다.
인쇄용 패드(200)의 설계 데이터는 설계 인자에 따라 1회의 설정으로 결정될 수도 있고, 이후의 인쇄 테스트 과정에 따라 수 회에 걸쳐서 설계 기준이 보정될 수도 있을 것이다.
예를 들어, 패드 인쇄부(210)의 전장 모서리 중심점 간 거리((24))와 전폭 모서리 중심점 간 거리((25))는 커버 글라스(110)에서 모서리 곡면부(115)의 중심점 간 거리(L)와 1:1로 대응되도록 1회의 설정으로 설계 기준이 결정될 수 있다.
또는, 인쇄용 패드(200)의 중심부(212) 및 외측부(214)의 곡률 반경((4), (6)), 중심부(212)와 외측부(214) 사이의 중심부-외측부 거리((7), (12)), 중심부(212)와 외측부(214)의 단부 거리((5), (8), (10), (13)), 모서리 부분에 대한 전장 곡률 반경(((17)), 전폭 곡률 반경((18)), 및 기둥 곡률 반경((19))은 커버 글라스(110)에 인쇄하는 잉크의 특성 및 잉크를 인쇄하는 압착 강도에 따라 결정될 수 있기 때문에, 인쇄 테스트 과정에 따라 해당하는 설계 기준이 여러 차례 보정될 수도 있다.
설계 기준에 따라 인쇄용 패드(200)를 제조하는 단계(S300)는 설계 데이터가 결정된 설계 기준에 따라 인쇄용 패드(200)를 제조하는 과정이다.
인쇄 테스트를 진행하는 단계(S400)는 제조된 인쇄용 패드(200)를 이용해서 지정된 부분에 전사용 잉크(410)를 전사시키고, 잉크가 전사된 인쇄용 패드(200)를 지그(500) 상부의 커버 글라스(110)에 압착함으로써 잉크를 인쇄하는 과정이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 인쇄용 패드의 제조 방법에 있어서, 인쇄용 패드를 이용해서 커버 글라스에 인쇄 테스트를 진행한 결과의 화면 예시도이다.
도 11을 참조하면, 인쇄 테스트 결과 커버 글라스(110)의 모서리 곡면부(115)에 해당하는 영역(A ~ D)에서 잉크가 제대로 인쇄되지 않은 것을 확인할 수 있다.
이는 인쇄용 패드(200)의 중심부(212)와 외측부(214)의 형상이 커버 글라스(110)의 평면부(112) 및 곡면부(114)의 형상에 매칭되지 않은 경우일 수 있다. 이 경우에는 인쇄용 패드(200)의 중심부(212) 및 외측부(214)의 곡률 반경((4), (6)), 중심부(212)와 외측부(214) 사이의 중심부-외측부 거리((7), (12)), 중심부(212)와 외측부(214)의 단부 거리((5), (8), (10), (13))를 조절함으로써, 인쇄용 패드(200)의 설계 기준을 조절할 수 있을 것이다.
또는 커버 글라스(110)의 모서리 곡면부(115)에 인쇄용 패드(200)를 구성하는 중심부(210)의 모서리 형상을 결정하는 전장 곡률 반경(((17)), 전폭 곡률 반경((18)), 및 기둥 곡률 반경((19))이 너무 크거나, 모서리의 전장 각도((22)) 및 전폭 각도((23))가 커버 글라스(110)의 모서리 곡면부(115)에 부합하지 않는 경우일 수 있다. 따라서, 인쇄용 패드(200)의 전장 곡률 반경(((17)), 전폭 곡률 반경((18)), 기둥 곡률 반경((19)), 모서리의 전장 각도((22)), 및 전폭 각도((23))를 수정함으로써 인쇄용 패드(200)의 설계 기준을 변경할 수 있을 것이다.
이 때, 인쇄용 패드(200)의 설계 기준에 대한 변경 값은 인쇄용 패드(200)에 전사하는 잉크를 중심부(210)와 외측부(220)의 모서리 기준으로 지정된 위치에 형성하고, 인쇄 테스트 결과에 따라 커버 글라스(110)에 인쇄되는 잉크의 위치와 인쇄하고자 하는 목표 위치를 비교하여, 그 차이만큼 보정함으로써 인쇄용 패드(200)의 설계 기준에 대한 변경 값을 결정할 수 있을 것이다.
도 12는 본 발명의 실시예들에 따른 인쇄용 패드 제조 방법에 있어서, 인쇄용 패드의 모서리에 잉크를 전사하는 위치를 나타내는 얼라인 마크(Align Mark)를 각각 나타낸 상, 하, 좌, 우의 화면 예시도이다.
도 12를 참조하면, 인쇄용 패드(200)의 모서리 위치에 얼라인 마크를 형성하고, 얼라인 마크가 형성된 인쇄용 패드(200)에 잉크를 전사시킨다.
그런 다음, 잉크가 전사된 인쇄용 패드(200)를 이용해서 커버 글라스(110)에 잉크를 인쇄한 후에, 커버 글라스(110)에 인쇄된 잉크의 위치와 목표 위치를 비교함으로써 보정하여야 할 인쇄용 패드(200)의 설계 기준을 결정할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예들에 따른 인쇄용 패드 제조 방법에 있어서, 얼라인 마크를 이용해서 인쇄용 패드의 설계 기준을 변경하는 경우의 예시를 나타낸 도표이다.
도 13을 참조하면, 인쇄용 패드(200)의 전장 측면에서 얼라인 마크와 인쇄된 잉크의 간격이 상, 하 방향에서 각각 0.725 mm 를 나타내는 경우에는 인쇄용 패드(200)의 전장의 길이를 합산된 1.45 mm 만큼 확대하도록 설계 기준을 변경할 수 있다.
마찬가지로, 인쇄용 패드(200)의 전폭 측면에서 얼라인 마크와 인쇄된 잉크의 간격이 좌, 우 방향에서 각각 0.560 mm 및 0.330 mm 를 나타내는 경우에는 인쇄용 패드(200)의 전폭의 길이를 합산된 0.89 mm 만큼 축소하도록 설계 기준을 변경할 수 있을 것이다.
테스트 결과에 따라 인쇄용 패드(200)의 설계 기준을 보정하는 단계(S500)는 인쇄 테스트 결과를 고려하여, 인쇄용 패드(200)의 설계 기준을 수정하면서 인쇄 테스트를 추가적으로 진행하는 과정이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따른 인쇄용 패드 제조 방법에 있어서, 인쇄 테스트 결과에 따라 중심부의 모서리 형상을 결정하는 전장 곡률 반경, 전폭 곡률 반경, 및 기둥 곡률 반경을 수정한 경우의 화면 예시도이다.
위와 같은 과정을 통해, 커버 글라스(110)의 내부에 잉크 인쇄가 제대로 이루어질 수 있는 인쇄용 패드(200)의 설계 기준을 확정할 수 있을 것이다.
도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 인쇄용 패드 제조 방법에 따라, 인쇄용 패드를 보정한 경우의 화면 예시도이다.
도 15를 참조하면, 인쇄 테스트 결과에 따라 도 7에 도시된 인쇄용 패드(200)의 외측부(214)의 곡률 반경이 축소되고, 전장 곡률 반경, 전폭 곡률 반경, 및 기둥 곡률 반경이 좀 더 완만하게 보정된 것을 확인할 수 있을 것이다.
종래에는 제작자의 경험을 바탕으로 인쇄용 패드(200)를 절삭하거나 재료를 붙이는 과정을 반복하기 때문에 인쇄용 패드(200)를 제작하는 공정과 시간이 증가하였으나, 본 발명의 인쇄용 패드 및 그 제조 방법에 따르면 인쇄용 패드(200)의 제조 공정을 단축시킴으로써, 디스플레이 장치(100)의 제조 수율을 향상시킬 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 또한, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 디스플레이 장치 110: 커버 글라스
112: 평면부 114: 곡면부
115: 모서리 곡면부 116: 외측 곡면부
120: 광학용 점착제 130: 액정 패널
132: 컬러 필터 기판 134: 어레이 기판
140: 가이드 패널 150: 연성 인쇄 회로 기판
160: 백라이트 유닛 161: 도광판
162: 발광 다이오드 모듈 164: 광학시트
165: 확산 시트 166: 프리즘 시트
167: 휘도 강화 필름 170: 커버 바텀
200: 인쇄용 패드 210: 패드 인쇄부
212: 중심부 214: 외측부
220: 패드 몸체 300: 부식판
410: 전사용 잉크 420: 전사된 잉크
430: 인쇄 패턴 500: 지그

Claims (19)

  1. 디스플레이 장치의 커버 글라스에 잉크를 인쇄하는 과정에서 상기 커버 글라스와 접촉되며, 상기 커버 글라스의 평면부에 대응되는 중심부와 상기 중심부의 외측에 위치해서 상기 커버 글라스의 곡면부에 대응되는 외측부를 포함하는 패드 인쇄부; 및
    상기 패드 인쇄부를 지지하는 패드 몸체로 이루어지되,
    상기 패드 인쇄부 및 패드 몸체를 구성하는 복수의 설계 인자는 상기 잉크의 특성, 상기 커버 글라스의 형상, 및 인쇄 과정에서의 압착 강도 중 적어도 하나 이상의 요소에 따라 설계 기준이 결정되는 인쇄용 패드.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 설계 인자는 상기 인쇄용 패드의 높이, 상기 패드 인쇄부의 단면 전장, 상기 패드 인쇄부의 단면 전폭, 상기 중심부 전장의 곡률 반경, 상기 중심부 전장의 단부 거리, 상기 외측부 전장의 곡률 반경, 상기 외측부 전장의 중심부-외측부 거리, 상기 외측부 전장의 단부 거리, 상기 중심부 전폭의 곡률 반경, 상기 중심부 전폭의 단부 거리, 상기 외측부 전폭의 곡률 반경, 상기 외측부 전폭의 중심부-외측부 거리, 상기 외측부 전폭의 단부 거리, 전장 구배 각도, 전폭 구배 각도, 상기 패드 인쇄부의 단면 높이, 전장 곡률 반경, 전폭 곡률 반경, 기둥 곡률 반경, 상기 패드 인쇄부의 전장 곡선 길이, 상기 패드 인쇄부의 전폭 곡선 길이, 모서리의 전장 각도, 모서리의 전폭 각도, 상기 패드 인쇄부의 전장 모서리 중심점 간 거리, 및 상기 패드 인쇄부의 전폭 모서리 중심점 간 거리 중 적어도 하나 이상을 포함하는 인쇄용 패드.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 패드 인쇄부의 전장 모서리 중심점 간 거리 또는 상기 패드 인쇄부의 전폭 모서리 중심점 간 거리는 상기 커버 글라스의 모서리 곡면부의 중심점 간 거리와 동일한 값으로 설계 기준이 결정되는 인쇄용 패드.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 중심부 전장의 곡률 반경, 상기 외측부 전장의 곡률 반경, 상기 중심부 전폭의 곡률 반경, 상기 외측부 전폭의 곡률 반경, 상기 외측부 전장의 중심부-외측부 거리, 상기 외측부 전폭의 중심부-외측부 거리, 상기 중심부 전장의 단부 거리, 상기 중심부 전폭의 단부 거리, 상기 외측부 전장의 단부 거리, 및 상기 외측부 전폭의 단부 거리 중 적어도 하나의 설계 인자는 상기 커버 글라스에 인쇄하는 잉크의 특성, 상기 커버 글라스의 형상, 또는 인쇄 과정에서의 압착 강도에 따라 설계 기준이 결정되는 인쇄용 패드.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 중심부 전장의 곡률 반경 또는 상기 중심부 전폭의 곡률 반경은 상기 커버 글라스의 모서리 곡면부의 곡률 반경 보다 크게 설계 기준이 결정되는 인쇄용 패드.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 중심부 전장의 곡률 반경, 상기 외측부 전장의 곡률 반경, 상기 중심부 전폭의 곡률 반경, 및 상기 외측부 전폭의 곡률 반경은 상기 압착 강도에 비례하여 결정되는 인쇄용 패드.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 전장 곡률 반경, 상기 전폭 곡률 반경, 및 상기 기둥 곡률 반경은 상기 커버 글라스의 곡면부에 인쇄되는 잉크의 특성, 상기 커버 글라스의 형상 또는 인쇄 과정에서의 압착 강도에 따라 설계 기준이 결정되는 인쇄용 패드.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 잉크의 특성은 점착성을 기준으로 하는 인쇄용 패드.
  9. 인쇄용 패드의 설계 인자를 도출하는 단계;
    커버 글라스의 형상, 상기 커버 글라스에 인쇄될 잉크의 특성, 또는 인쇄 과정에서의 압착 강도에 따라 상기 인쇄용 패드의 설계 인자에 대한 설계 기준을 결정하는 단계; 및
    상기 설계 기준에 따라 상기 인쇄용 패드를 제조하는 단계를 포함하는 인쇄용 패드의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 인쇄용 패드는 상기 커버 글라스에 잉크를 인쇄하는 과정에서 상기 커버 글라스와 접촉되며, 상기 커버 글라스의 평면부에 대응되는 중심부와 상기 중심부의 외측에 위치해서 상기 커버 글라스의 곡면부에 대응되는 외측부를 포함하는 패드 인쇄부; 및
    상기 패드 인쇄부를 지지하는 패드 몸체로 이루어진 인쇄용 패드의 제조 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 인쇄용 패드의 설계 인자는 상기 인쇄용 패드의 높이, 상기 패드 인쇄부의 단면 전장, 상기 패드 인쇄부의 단면 전폭, 상기 중심부 전장의 곡률 반경, 상기 중심부 전장의 단부 거리, 상기 외측부 전장의 곡률 반경, 상기 외측부 전장의 중심부-외측부 거리, 상기 외측부 전장의 단부 거리, 상기 중심부 전폭의 곡률 반경, 상기 중심부 전폭의 단부 거리, 상기 외측부 전폭의 곡률 반경, 상기 외측부 전폭의 중심부-외측부 거리, 상기 외측부 전폭의 단부 거리, 전장 구배 각도, 전폭 구배 각도, 상기 패드 인쇄부의 단면 높이, 전장 곡률 반경, 전폭 곡률 반경, 기둥 곡률 반경, 상기 패드 인쇄부의 전장 곡선 길이, 상기 패드 인쇄부의 전폭 곡선 길이, 모서리의 전장 각도, 모서리의 전폭 각도, 상기 패드 인쇄부의 전장 모서리 중심점 간 거리, 및 상기 패드 인쇄부의 전폭 모서리 중심점 간 거리 중 적어도 하나 이상을 포함하는 인쇄용 패드의 제조 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 설계 기준을 결정하는 단계는
    상기 패드 인쇄부의 전장 모서리 중심점 간 거리 또는 상기 패드 인쇄부의 전폭 모서리 중심점 간 거리는 상기 커버 글라스의 모서리 곡면부의 중심점 간 거리와 동일한 값으로 설계 기준이 결정되는 인쇄용 패드의 제조 방법.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 설계 기준을 결정하는 단계는
    상기 중심부 전장의 곡률 반경, 상기 외측부 전장의 곡률 반경, 상기 중심부 전폭의 곡률 반경, 상기 외측부 전폭의 곡률 반경, 상기 외측부 전장의 중심부-외측부 거리, 상기 외측부 전폭의 중심부-외측부 거리, 상기 중심부 전장의 단부 거리, 상기 중심부 전폭의 단부 거리, 상기 외측부 전장의 단부 거리, 및 상기 외측부 전폭의 단부 거리 중 적어도 하나의 설계 인자가 상기 커버 글라스에 인쇄하는 잉크의 특성, 상기 커버 글라스의 형상, 또는 인쇄 과정에서의 압착 강도에 따라 설계 기준이 결정되는 인쇄용 패드의 제조 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 설계 기준을 결정하는 단계는
    상기 중심부 전장의 곡률 반경 및 상기 중심부 전폭의 곡률 반경이 상기 커버 글라스의 모서리 곡면부의 곡률 반경 보다 크게 설계 기준이 결정되는 인쇄용 패드의 제조 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 중심부 전장의 곡률 반경, 상기 외측부 전장의 곡률 반경, 상기 중심부 전폭의 곡률 반경, 및 상기 외측부 전폭의 곡률 반경은 상기 압착 강도에 비례하여 결정되는 인쇄용 패드의 제조 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 설계 기준을 결정하는 단계는
    상기 전장 곡률 반경, 상기 전폭 곡률 반경, 및 상기 기둥 곡률 반경이 상기 커버 글라스의 곡면부에 인쇄되는 잉크의 특성, 상기 커버 글라스의 형상, 또는 인쇄 과정에서의 압착 강도에 따라 설계 기준이 결정되는 인쇄용 패드의 제조 방법.
  17. 제 9 항에 있어서,
    상기 잉크의 특성은 점착성을 기준으로 하는 인쇄용 패드의 제조 방법.
  18. 제 9 항에 있어서,
    인쇄 테스트를 진행하는 단계; 및
    테스트 결과에 따라 상기 인쇄용 패드의 설계 기준을 보정하는 단계를 더 포함하는 인쇄용 패드의 제조 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 인쇄 테스트를 진행하는 단계는
    상기 인쇄용 패드의 모서리 위치에 얼라인 마크를 형성하는 단계;
    상기 얼라인 마크가 형성된 상기 인쇄용 패드에 잉크를 전사시키는 단계;
    잉크가 전사된 상기 인쇄용 패드를 압착해서 상기 커버 글라스에 잉크를 인쇄하는 단계; 및
    상기 커버 글라스에 인쇄된 잉크의 위치와 목표 위치를 비교하는 단계를 포함하는 인쇄용 패드의 제조 방법.
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