KR20210099461A - 투명 엘이디 디스플레이 패널 및 이의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 외부 환경으로부터 LED 소자 등을 보호하기 위한 보호층을 매우 용이하게 형성할 수 있으면서도, 회로패턴과 LED 소자의 산화, 침습에 의한 쇼트, 변색, 표시영상 왜곡, 시인성 저하 등을 방지할 수 있는 투명 엘이디 디스플레이 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 투명 엘이디 디스플레이 패널은, 도전성 패턴과 다수 개의 단위 LED 패키지가 형성된 기판과; 상기 기판 상에 형성되고, 상기 도전성 패턴과 다수 개의 단위 LED 패키지를 완전히 덮고 있고, 상기 다수 개의 단위 LED 패키지 간의 피치 공간을 메워서 채우고 있으며, 열가소성 수지 재질로 형성되는 열가소성 수지층; 및 상기 열가소성 수지층 상에 형성되고, 상기 열가소성 수지층보다 유리전이온도가 더 높고 투명한 수지 재질로 이루어진 버퍼 매체를 포함한다.
본 발명에 따른 투명 엘이디 디스플레이 패널은, 도전성 패턴과 다수 개의 단위 LED 패키지가 형성된 기판과; 상기 기판 상에 형성되고, 상기 도전성 패턴과 다수 개의 단위 LED 패키지를 완전히 덮고 있고, 상기 다수 개의 단위 LED 패키지 간의 피치 공간을 메워서 채우고 있으며, 열가소성 수지 재질로 형성되는 열가소성 수지층; 및 상기 열가소성 수지층 상에 형성되고, 상기 열가소성 수지층보다 유리전이온도가 더 높고 투명한 수지 재질로 이루어진 버퍼 매체를 포함한다.
Description
본 발명은 엘이디 디스플레이 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전광판, 건물 외벽, 건물 출입문, 스크린 도어, 전동차 승하차문 등과 같은 실외 환경에 설치하여 사용할 수 있는 투명 엘이디 디스플레이 패널 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 실외에서 사용되는 발광장치로는 네온, 냉음극방전관(CCL), 발광다이오드(LED)를 이용한 전광판 등이 널리 사용되고 있다. 또한, 실내에서 사용되는 발광장치로는 외부전극 형광램프(EEFL), 냉음극형광램프(CCFL), 발광다이오드전광판 등이 사용되고 있다.
여기서, 네온이나 냉음극방전관은 고압의 전원을 사용하여 전력소모가 많고, 감전 및 화재의 위험이 있고, 수명이 짧다는 단점이 있다. 또한, EEFL이나 CCFL은 고주파를 사용한다는 점에서 실외에서는 사용하기 곤란한 점이 있고, 조도가 낮고 수명 또한 짧은 단점이 있다.
또한, LED를 사용하는 전광판의 경우, 후면의 전선의 처리나 흑막 처리 등에 의해 발광하는 면의 뒷면은 커버에 의해 막혀 있어 일방향 만으로 발광하는 특징이 있다.
한편, 근래에는 발광장치를 단순히 조명의 기능만으로 사용하기보다는 광고 간판으로 사용하고, 미적 감각이 부가된 디자인으로 인테리어 등에 널리 사용되고 있다.
그러나, 상기와 같은 발광장치들은 램프의 크기, 발광장치를 지지하는 스탠드 등의 크기 등의 제약으로 인해 미적 감각을 부여하는데 제약이 있다.
이에 따라, 종래에는 상기와 같은 미적감각의 부여를 위하여 투명 기판에 회로패턴을 형성하고 다수 개의 LED 소자를 실장하고 컨트롤러에 의한 제어로 발광시켜 문자나 도형을 표시하고, 더 나아가 동영상까지 표현할 수 있도록 하는 투명 전광판이 출시되었다.
이러한 투명 전광판은 외부 습기 침투, 결로, 이물 유입 등으로부터 LED 소자와 회로패턴을 보호하기 위해, LED 소자가 형성된 투명 기판 상에 보호층이 반드시 형성되어야 한다.
종래 투명 전광판의 보호층을 살펴보면, 한국등록특허 제10-1188747호 및 한국등록특허 제10-1188748호에 한 쌍의 투명판 중 어느 하나에 발광소자를 실장하고, 이 한 쌍의 투명판 사이에 투명 레진을 충진함으로써 한 쌍의 투명판을 접착시키고, 발광소자를 보호할 수 있는 보호층을 형성하는 방법이 제시되어 있다.
또 다른 종래 투명 전광판의 보호층으로 다음과 같은 구조가 제안되었다. 즉, 다수 개의 관통홀이 타공된 수지필름을 보호층으로 사용하였다. 상기 경우, 관통홀은 기판 위에 실장된 LED 소자의 개수만큼 형성하고, 그 크기는 LED 소자보다 수㎜ 더 크게 형성한다.
그리고, 이러한 수지필름을 기판 위에 적층시키면, 기판 위에 실장된 LED 소자는 수지필름의 관통홀 내에 삽입된 구조를 형성하게 되는데, 이때 관통홀의 크기는 LED 소자보다 더 크기때문에 LED 소자와 관통홀 간에는 이격공간(즉, 유격)이 존재하게 된다.
그런데, 투명 전광판은 통상적으로 실외 환경에 설치 사용되는 바, 이러한 유격이 존재하면, 해당 유격을 통해 습기가 침습되고, 결로가 발생하며, 이물질이 유입되어 전기쇼트 내지 고장을 야기하는 문제점이 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해, LED 소자와 관통홀 간의 이격공간에 투명한 수지재와 같은 충진제를 주입하여 이격공간을 메워서 채우는 방법이 제안되었다.
그런데, 이와 같이 이격공간에 충진제를 충진하는 방식에 따르면, 충진제와 수지필름 간에 광학특성 차가 존재하여, 결국 LED 소자로부터 출사되는 광의 산란 및 굴절이 유발되어 표시 영상의 왜곡 및 시인성이 저하되는 문제점이 있었다.
그리고, 이러한 종래 방식은 수지필름의 타공 공정, 충진제 충진 공정 등 공정 수가 증가하여 수율이 저하되고, 제조에 필요한 장비 수가 증가되어 결국 제조 비용을 증대시키는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 외부 환경으로부터 LED 소자 등을 보호하기 위한 보호층을 매우 용이하게 형성할 수 있으면서도, 회로패턴과 LED 소자의 산화, 침습에 의한 쇼트, 변색, 표시영상 왜곡, 시인성 저하 등을 방지할 수 있는 투명 엘이디 디스플레이 패널 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 투명 엘이디 디스플레이 패널은, 도전성 패턴과 다수 개의 단위 LED 패키지가 형성된 기판과; 상기 기판 상에 형성되고, 상기 도전성 패턴과 다수 개의 단위 LED 패키지를 완전히 덮고 있고, 상기 다수 개의 단위 LED 패키지 간의 피치 공간을 메워서 채우고 있으며, 열가소성 수지 재질로 형성되는 열가소성 수지층; 및 상기 열가소성 수지층 상에 형성되고, 상기 열가소성 수지층보다 유리전이온도가 더 높고 투명한 수지 재질로 이루어진 버퍼 매체를 포함한다.
본 발명에 따른 투명 엘이디 디스플레이 패널 제조 방법은, 도전성 패턴과 다수 개의 단위 LED 패키지가 형성된 기판을 준비하는 제1 단계와; 열가소성 수지 재질로 이루어진 열가소성 수지필름을 상기 기판 상에 배치하는 제2 단계; 상기 열가소성 수지필름에 열을 가하여 유동화 상태로 만드는 제3 단계; 및 상기 유동화 상태에서 상기 열가소성 수지필름에 압력을 가하는 제4 단계를 포함한다.
그리고, 상기 제2 단계와 상기 제3 단계 사이에, 상기 열가소성 수지필름 상에 버퍼 매체를 위치시키는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 경우, 버퍼 매체는, 상기 열가소성 수지필름보다 유리전이온도가 더 높은 투명한 수지 재질로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 투명 엘이디 디스플레이 패널 및 이의 제조 방법에 의하면, 최소한의 공정으로 도전 패턴 및 LED 소자의 보호층을 쉽게 형성할 수 있어 수율 및 생산성이 증대되고, 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 투명 엘이디 디스플레이 패널 및 이의 제조 방법에 의하면, 도전 패턴 및 LED 소자의 산화, 침습에 의한 쇼트, 변색, 표시영상 왜곡, 시인성 저하 등을 완벽하게 방지할 수 있어 제품 신뢰도 및 경쟁력을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 투명 엘이디 디스플레이 제조 방법의 공정 순서도.
도 2 (a),(b),(c),(d),(e)는 본 발명에 따른 투명 엘이디 디스플레이 제조 방법의 각 단계별 단면 구조를 도시한 공정도.
도 3은 도 2의 제조 방법에 따라 제조된 투명 엘이디 디스플레이 패널의 단면도.
도 4는 (a),(b),(c),(d)는 본 발명의 제1 확장 실시예에 따른 투명 엘이디 디스플레이 제조 방법의 각 단계별 단면 구조를 도시한 공정도.
도 5는 도 4의 제조 방법에 따라 제조된 투명 엘이디 디스플레이 패널의 단면도.
도 6은 본 발명의 제2 확장 실시예에 따른 투명 엘이디 디스플레이 패널의 단면도.
도 2 (a),(b),(c),(d),(e)는 본 발명에 따른 투명 엘이디 디스플레이 제조 방법의 각 단계별 단면 구조를 도시한 공정도.
도 3은 도 2의 제조 방법에 따라 제조된 투명 엘이디 디스플레이 패널의 단면도.
도 4는 (a),(b),(c),(d)는 본 발명의 제1 확장 실시예에 따른 투명 엘이디 디스플레이 제조 방법의 각 단계별 단면 구조를 도시한 공정도.
도 5는 도 4의 제조 방법에 따라 제조된 투명 엘이디 디스플레이 패널의 단면도.
도 6은 본 발명의 제2 확장 실시예에 따른 투명 엘이디 디스플레이 패널의 단면도.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "갖다" 등의 용어는 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서, "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것인데, 이는 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다. 즉, 본 명세서에서 지칭하는 "~ 상에 또는 ~ 상부에" 라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 경우뿐만 아니라 대상 부분의 앞 또는 뒤에 위치하는 경우도 포함한다.
또한, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에 또는 상부에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에 또는 상부에" 접촉하여 있거나 간격을 두고 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 투명 엘이디 디스플레이 제조 방법의 공정 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 투명 엘이디 디스플레이 제조 방법의 각 단계별 단면 구조를 도시한 공정도이고, 도 3은 도 2의 제조 방법에 따라 제조된 투명 엘이디 디스플레이 패널의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 투명 엘이디 디스플레이 패널 제조 방법은 LED 패키지 실장 단계(S10), 수지필름 배치 단계(S20), 수지필름 유동화 단계 (S30), 및 수지필름 가압 단계(S40)를 포함하고, 바람직하게는 단계 'S20'과 단계 'S30' 사이에 버퍼 매체 배치 단계(S25)를 더 포함한다.
(1) LED 패키지 실장 단계(S10; 도 2 (a))
도 2 (a)를 참조하면, LED 패키지 실장 단계(S10)는 도전성 패턴(30) 및 다수 개의 단위 LED 패키지(20)를 기판(10) 상에 형성하는 단계이다.
단계 'S10'의 단위 LED(Light Emitting Diode) 패키지(20)는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 각각 구현하는 3개의 LED 칩과, 상기 LED 칩을 제어하는 IC 칩을 포함하여 구성된다. 그리고, 단위 LED 패키지(20)는 복수의 행과 열을 구성하며 기판(10) 상에 배열된다.
일 실시예에 따르면, 제1 행 제1 열에 위치하는 단위 LED 패키지(20)를 기준으로, 상기 LED 칩의 위치가 90도 또는 180도로 회전되는 방향으로 단위 LED 패키지(20)가 랜덤하게 회전된 구조가 반복되며 배열된다. 환언하면, 다수 개의 단위 LED 패키지(20)는 LED 칩의 위치가 90도 또는 180도로 회전된 구조가 반복되며 배열된다.
이때, 상호 이웃하며 인접하는 단위 LED 패키지(20) 간에는 서로 다른 방향으로 회전되어 있는 구조로 배열되어야 한다. 즉, 제1 단위 LED 패키지의 바로 위쪽에는 제2 단위 LED 패키지가 배열되어 있고, 바로 아래쪽에는 제2 단위 LED 패키지가 배열되어 있고, 바로 오른쪽에는 제3 단위 LED 패키지가 배열되어 있으며, 바로 왼쪽에는 제4 단위 LED 패키지가 배열되어 있다고 가정할 때, 제2,3,4 단위 LED 패키지는 제1 단위 LED 패키지와 대비하여 모두 다른 방향으로 회전되어 있는 구조로 배치된다.
또 다른 실시예에 따르면, 단위 LED 패키지(20)는 다음과 같은 구조로 배열될 수 있다. 즉, 제1 행 제1 열에 위치하는 단위 LED 패키지를 기준으로, 상기 LED 칩의 위치가 90도 또는 180도로 순차적으로 회전되는 방향으로 단위 LED 패키지가 회전된 구조로 반복되며 배열될 수 있다.
기판(10)은 투명하고 유연한 수지 재질의 필름으로 형성되거나, 또는 투명 유리 기판으로 형성될 수도 있다.
도전성 패턴(30)은 기판(10) 위에 실장되는 다수 개의 단위 LED 패키지(20)와 각각 전기적으로 연결되는 전원 전극과 신호 전극을 포함한다.
도전성 패턴(30)은 도트 매트릭스를 포함하는 회로패턴 영역을 포함하고, 이 도트 매트릭스는 전원 전극과 신호 전극을 포함하고, 정사각형 또는 직사각형으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 단위 LED 패키지(20)는 상기 도트 매트릭스 상에 배열되고, 인접한 4개의 단위 LED 패키지가 하나의 조를 이루며 반복 배열될 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면, 단위 LED 패키지(20)는 상기 도트 매트릭스 상에 배열되고, 인접한 16개의 단위 LED 패키지가 하나의 조를 이루며 반복 배열될 수 있다.
(2) 수지필름 배치 단계(S20; 도 2 (b))
도 2 (b)를 참조하면, 수지필름 배치 단계(S20)는 도전성 패턴(30)과 다수 개의 단위 LED 패키지(20)가 형성된 기판(10) 상에 수지필름(40)을 배치하는 단계이다.
단계 S20의 수지필름은 열가소성 수지 재질로 형성된 필름(이하, '열가소성 수지필름(40)'이라 함)을 사용한다.
바람직한 실시예에 따르면, 열가소성 수지필름(40)은 PVB(Polyvinyl Butyral), EVA(Ethylene Vinyl Acetate), PU(Polyurethane) 및 PO(Polyolefin) 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 수지재로 형성된 필름일 수 있다.
구체적으로, 열가소성 수지필름(40)은 기판(10)의 상·하면 중 단위 LED 패키지(20)가 형성된 면 위에 적층되고, 그 크기는 기판(10)에 실장된 복수의 단위 LED 패키지(20) 및 도전성 패턴(30) 전체를 덮을 수 있는 크기로 형성된다.
따라서, 기판(10) 상에 열가소성 수지필름(40)을 안착시키면, 기판(10)과 열가소성 수지필름(40) 사이에 복수의 단위 LED 패키지(20)와 도전성 패턴(30)이 개재되어 있는 구조를 이루게 된다.
그리고, 열가소성 수지필름(40)은 0.2 ~ 12mm의 두께로 형성되고, 바람직하게는 0.4 ~ 9mm의 두께로 형성될 수 있다.
(3) 버퍼 매체 배치 단계(S25; 도 2 (c))
도 2 (c)를 참조하면, 버퍼 매체 배치 단계(S25)는 열가소성 수지필름(40) 상에 버퍼 매체(50)을 배치하는 단계이다.
버퍼 매체(50)는 열가소성 수지필름(40)과 프레스판(60) 사이에 개재되어, 단계 'S40'의 가압 공정시 열가소성 수지필름(40)에 가해지는 압력을 고르게 분산시켜 열가소성 수지필름(40)의 평탄도 및 표면조도를 향상시키는 역할을 한다.
또한, 버퍼 매체(50)은 제조 완료된 투명 엘이디 디스플레이 패널의 보관, 운반, 설치, 사용 과정에서 열가소성 수지필름(40) 층을 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 한다.
버퍼 매체(50)은 단계 'S20'의 열가소성 수지필름(40)보다 유리전이온도가 더 높고 투명한 재질로 이루어진다. 이는, 버퍼 매체(50)은 후술할 수지필름 유동화 단계(S30)에서 유동화 상태가 되지 않고 고체 상태로 머물러 있어야, 수지필름 가압 단계(S40)에서 전술한 압력 분산, 평탄도 및 표면조도 향상을 위한 수단으로 기능할 수 있기 때문이다.
버퍼 매체(50)는 열가소성 수지필름(40)과 같은 크기로 형성되는 것이 바람직하다. 참고로, 상기 '같은 크기'란 크기(즉, 면적)을 구성하는 가로/세로 길이에 있어서, 그 길이차가 0 ~ 3㎜ 내에 속하는 것은 상기 '같은 크기'에 포함됨을 밝혀둔다.
일 실시예에 따르면, 버퍼 매체(50)는 투명 플라스틱 시트, 투명 수지 필름, 투명 유리판 또는 투명 박판 유리 형태로 형성될 수 있다.
버퍼 매체(50)를 투명 플라스틱 시트 또는 투명 수지 필름 형태로 구성할 경우, 이러한 시트 또는 필름은 PE(Polyethylene), PC(polycarbonate), PET (Polyethylene Terephthalate) 등의 수지 재질로 형성할 수 있다.
한편, 버퍼 매체(50)를 5mm 이상의 두꺼운 투명 유리판을 사용할 경우, 수지필름 가압 단계(S40)에서 별도의 프레스판(60)을 구비하지 않더라도, 상기 두꺼운 투명 유리판(즉, 버퍼 매체; 50)이 프레스판(60) 기능을 수행할 수 있다.
상기 경우, 두꺼운 투명 유리판(즉, 버퍼 매체; 50)은 단계 'S40'에서 프레스판(60)으로 작용한 후, 이후에는 다른 버퍼 매체(50)와 마찬가지로 투명 엘이디 디스플레이 패널의 일 구성으로 일체화되어 표시기능을 갖는 건물유리 형태로 설치 사용될 수 있다.
(3) 수지필름 유동화 단계(S30; 도 2 (d))
도 2 (d)를 참조하면, 수지필름 유동화 단계(S30)는 열가소성 수지필름(40)에 열(H1)을 가하여 유동 가능한 상태(이하, '유동화 상태'라 칭함)로 만드는 공정이다.
따라서, 수지필름 유동화 단계(S30)에서 열가소성 수지필름(40)에 가해지는 열의 온도는 해당 열가소성 수지필름(40)의 적어도 유리전이온도로 승온시킨다.
일 실시예에 따르면, 수지필름 유동화 단계(S30)는 오토클레이브 내에서 수행될 수 있다.
(4) 수지필름 가압 단계(S40; 도 2 (e))
도 2 (e)를 참조하면, 수지필름 가압 단계(S40)는 단계 'S30'에서 유동화 상태가 된 열가소성 수지필름(40)에 소정의 압력(K1)을 가하는 공정이다.
일 실시예에 따르면, 수지필름 가압 단계(S40)는 프레스판(60)을 이용하여 열가소성 수지필름(40)에 압력을 가하도록 구성될 수 있다.
상기 경우, 열가소성 수지필름(40)의 면적 대비 적어도 같거나 또는 더 큰 면적으로 이루어진 프레스판(60)을 버퍼 매체(50)에 밀착시켜 가압하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 '면적'이란 열가소성 수지필름(40)의 경우 프레스판(60) 측을 향하는 상면의 면적을 지칭하고, 프레스판(60)의 경우 열가소성 수지필림의 상면을 향하는 하면의 면적을 지칭한다.
바람직한 실시예에 따르면, 수지필름 가압 단계(S40)는 승압 단계(S41) 및 임계 압력 유지 단계(S42)를 포함한다.
승압 단계(S41)는 열가소성 수지필름(40)에 가해지는 압력을 점진적으로 승압시키도록 구성된다. 즉, 승압 단계(S41)는 최초 시작 압력(예컨대, 0.1kg/cm2)에서 점진적으로 압력을 높여 종국에는 더 이상 승압시키지 않은 압력(이하, '임계 압력'이라 칭함)까지 도달하도록 구성된다.
임계 압력 유지 단계(S42)는 단계 'S41'의 승압 과정에 의해 임계 압력에 도달시 상기 임계 압력을 일정 시간 동안 유지시키는 단계이다.
승압 단계(S41)와 임계 압력 유지 단계(S42)의 상기 임계 압력은 9 ~ 17 kg/cm2로 구성되고, 바람직하게는 11 ~ 15 kg/cm2로 구성된다.
단계 'S30'에 의해 유동화 상태에 있는 열가소성 수지필름(40)을 가압하면, 유동화된 열가소성 수지필름(40)의 일부는 다수 개의 단위 LED 패키지(20) 간의 이격 공간(즉, 피치(Pitch) 공간: P1)으로 이동하여 해당 공간을 메워서 채우게 되고, 나머지 일부는 평평한 박판 형태로 다수 개의 단위 LED 패키지(20) 전체를 덮고 있는 커버층 구조를 형성하게 된다(도 3 참조).
한편, 전술한 임계 압력은 이처럼 유동화된 열가소성 수지필름(40)의 피치 공간 (P1) 충진 및 커버층 형성과 관련이 있다. 즉, 임계 압력이 9 kg/cm2 미만이면 열가소성 수지필름(40)이 모든 피치 공간(P1)을 완전히 채우지 못하고 일부 비어 있는 피치 공간이 생길 수 있으며, 17 kg/cm2를 초과하면 커버층에 두께 편차가 크게 발생하여 빛굴절, 산란에 의한 시인성 저하를 초래할 수 있다.
전술한 수지필름 가압 단계(S40)를 완료하면, 온도를 상온 수준으로 내리고, 압력을 제거한 후 일정 시간이 지나면 도 3과 같은 구조를 갖는 투명 엘이디 디스플레이 패널을 수득할 수 있게 된다.
즉, 전술한 제조 방법에 따르면, 도 3과 같이 도전성 패턴(30)과 다수 개의 단위 LED 패키지(20)가 형성된 기판(10) 상에, 열가소성 수지층과 버퍼 매체(50)가 차례로 적층된 구조로 이루어진 투명 엘이디 디스플레이 패널이 제조된다.
구체적으로, 열가소성 수지층(즉, 열가소성 수지필름: 40)은 기판(10) 상에 형성되되, 도전성 패턴(30)과 다수 개의 단위 LED 패키지(20)를 완전히 덮고 있고, 다수 개의 단위 LED 패키지(20) 간의 피치 공간(P1)을 메워서 채우고 있는 구조를 이루게 된다.
그리고, 버퍼 매체(50)는 열가소성 수지층(40)보다 유리전이온도가 더 높은 투명 수지필름(40)으로 형성되어 열가소성 수지층의 상면을 완전히 덮고 있는 구조로 구비되게 된다.
한편, 단계 S10~S40를 통해 수득된 투명 엘이디 디스플레이 패널은 이의 버퍼 매체(50) 상에 점착제(75)를 도포한 후 그 위에 이형지(70)가 부착될 수 있다.
도 4는 (a),(b),(c),(d)는 본 발명의 제1 확장 실시예에 따른 투명 엘이디 디스플레이 제조 방법의 각 단계별 단면 구조를 도시한 공정도이고, 도 5는 도 4의 제조 방법에 따라 제조된 투명 엘이디 디스플레이 패널의 단면도이다.
본 발명의 제1 확장 실시예에 따르면, 단계 'S20'의 열가소성 수지필름(이하, '제1 열가소성 수지필름'이라 칭함)(40)이 배치된 기판(10)의 일면의 반대면 상에 또 다른 열가소성 수지필름(이하, '제2 열가소성 수지필름'이라 칭함)(42)을 배치하는 단계(이하, 단계 'S21'이라 함)를 더 포함할 수 있다.
즉, 도 4를 기준으로 설명하면, 제1 열가소성 수지필름(40)은 기판(10)의 상면 상에 배치되고, 제2 열가소성 수지필름(42)은 기판(10)의 하면 아래에 배치된다.
한편, 제1 확장 실시예의 경우, 제2 열가소성 수지필름(42) 상에 또 다른 버퍼 매체(이하, '제2 버퍼 매체'라 칭함)(52)를 배치하는 단계(이하, 단계 'S26'이라 함)를 더 포함할 수 있다.
상기 경우, 제2 버퍼 매체(52)는 제2 열가소성 수지층(42)보다 유리전이온도가 더 높고 투명한 재질로 이루어지며, 필름, 시트, 박판 또는 판재 형태로 형성될 수 있다.
한편, 제2 버퍼 매체(52)를 5mm 이상의 두꺼운 투명 유리판을 사용할 경우, 수지필름 가압 단계(S40)에서 별도의 프레스판(62)을 구비하지 않더라도, 상기 두꺼운 투명 유리판(즉, 제2 버퍼 매체; 52)이 프레스판(62) 기능을 수행할 수 있다.
상기 경우, 두꺼운 투명 유리판(즉, 버퍼 매체; 50)은 제1 확장 실시예에 따른 단계 'S40'에서 프레스판(62)으로 작용한 후, 이후에는 다른 버퍼 매체(52)와 마찬가지로 투명 엘이디 디스플레이 패널의 일 구성으로 일체화되어 표시기능을 갖는 건물유리 형태로 설치 사용될 수 있다.
제1 확장 실시예의 제2 열가소성 수지필름 배치 단계(S21)는 수지필름 유동화 단계(S30) 이전이라면, 어느 단계에 수행해도 무방하다. 에컨대, 단계 'S21'은 열가소성 수지필름 배치 단계(S20) 이전에 수행되거나, 버퍼 매체 배치 단계(S25) 이전에 수행되거나, 또는 수지필름 유동화 단계(S30) 이전에 수행될 수도 있다.
마찬가지로, 제1 확장 실시예의 제2 버퍼 매체 배치 단계(S26)는 수지필름 유동화 단계(S30) 이전이라면, 어느 단계에 수행해도 무방하다. 에컨대, 단계 'S21'은 열가소성 수지필름 배치 단계(S20) 이전에 수행되거나, 버퍼 매체 배치 단계(S25) 이전에 수행되거나, 또는 수지필름 유동화 단계(S30) 이전에 수행될 수도 있다.
즉, 단계 'S21'과 단계 'S26'은 제1 확장 실시예의 수지필름 유동화 단계(S30; 도 4(c)) 이전에, 도 4 (b)와 같이 기판(10)의 아래에 제2 열가소성 수지필름(42)이 배치되고, 이 제2 열가소성 수지필름(42) 아래에 제2 버퍼 필름(52)이 배치된 구조를 형성할 수 있으면, 그 시계열적 순서는 특별히 한정할 필요는 없다.
제1 확장 실시예에 따른 수지필름 유동화 단계(S30)는 제1 열가소성 수지필름(40)과 제2 열가소성 수지필름(42)을 함께 가열하여 이들 모두 유동화 상태로 만들도록 구성된다(도 4 (c) 참조).
제1 확장 실시예에 따른 수지필름 가압 단계(S40)는 제1 열가소성 수지필름(40)과 상기 제2 열가소성 수지필름(42) 모두에 압력을 가하도록 구성된다. 즉, 도 4 (d)와 같이, 제1 열가소성 수지필름(40)은 프레스판 '60'을 통해 가압(K1)되고, 제2 열가소성 수지필름(42)은 프레스판 '62'를 통해 가압(K2)되도록 구성될 수 있다.
전술한 제1 확장 실시예에 따른 제조 공정을 모두 완료하면, 온도를 상온 수준으로 내리고, 압력을 제거한 후 일정 시간이 지나면 도 5와 같은 구조를 갖는 투명 엘이디 디스플레이 패널을 수득할 수 있게 된다.
즉, 제1 확장 실시예에 따른 투명 엘이디 디스플레이 패널은, 도전성 패턴(30)과 다수 개의 단위 LED 패키지(20)가 형성된 기판(10)과; 기판(10) 상에 형성되고, 도전성 패턴과 다수 개의 단위 LED 패키지를 완전히 덮고 있고, 다수 개의 단위 LED 패키지 간의 피치 공간을 메워서 채우고 있으며, 열가소성 수지 재질로 형성되는 제1 열가소성 수지층(40)과; 제1 열가소성 수지층(40) 상에 배치되고, 제1 열가소성 수지층(40)보다 유리전이온도가 더 높고 투명한 재질로 이루어지며, 필름, 시트, 박판 또는 판재 형태로 형성되는 제1 버퍼 매체(50)와; 제1 열가소성 수지층(40)이 형성된 기판(10)의 일면의 반대면 상에 형성되는 제2 열가소성 수지층(42); 및 제2 열가소성 수지층(42) 상에 배치되고, 제2 열가소성 수지층(42)보다 유리전이온도가 더 높고 투명한 재질로 이루어지며, 필름, 시트, 박판 또는 판재 형태로 형성되는 제2 버퍼 매체(52)를 포함하여 이루어진다.
참고로, 도 2의 제조 방법에 따라 제조된 도 3과 같은 투명 엘이디 디스플레이 패널은 기설치되어 있는 건물유리에 추가적으로 부착 사용할 수 있는 형태이고, 도 4의 제1 확장 실시예에 따라 제조된 도 5와 같은 투명 엘이디 디스플레이 패널은 복층 건물유리 형태로 구성되는 바, 표시기능을 갖는 건물 창호/외장 등에 설치 사용할 수 있는 형태이다.
본 발명의 제2 확장 실시예에 따르면 보호판 부착 단계(S50)를 더 포함할 수 있다. 도 6은 본 발명의 제2 확장 실시예에 따른 투명 엘이디 디스플레이 패널의 단면도이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 보호판 부착 단계(S50)는 단계 S10 ~ S40를 통해 수득된 투명 엘이디 디스플레이 패널의 버퍼 매체(50) 상에 보호판(70)을 부착하는 단계이다.
만약, 버퍼 매체 배치 단계(S25)를 생략하였다면, 보호판 부착 단계 (S50)는 단계 S10 ~ S40를 통해 수득된 투명 엘이디 디스플레이 패널의 열가소성 필름 상에 보호판(70)을 부착하도록 구성된다.
단계 'S50'의 보호판(70)은 이형지, 유리판, 플라스틱판 또는 금속판 등과 같이 강성이 큰 재질로 이루어진 판재로 형성될 수 있다.
한편, 단계 'S50'의 보호판(70)은 버퍼 매체(50) 상에 도포되는 접착층 내지 점착층(75)에 의해 부착 고정될 수 있다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
10: 기판
20: 단위 LED 패키지
30: 도전성 패턴 40: 열가소성 수지필름(수지층)
42: 제2 열가소성 수지필름(수지층) 50: 버퍼 매체
52: 제2 버퍼 매체 60, 62: 프레스판
70: 보호판 75: 점착층(접착층)
30: 도전성 패턴 40: 열가소성 수지필름(수지층)
42: 제2 열가소성 수지필름(수지층) 50: 버퍼 매체
52: 제2 버퍼 매체 60, 62: 프레스판
70: 보호판 75: 점착층(접착층)
Claims (14)
- 도전성 패턴과 다수 개의 단위 LED 패키지가 형성된 기판을 준비하는 제1 단계;
열가소성 수지 재질로 이루어진 열가소성 수지필름을 상기 기판 상에 배치하는 제2 단계;
상기 열가소성 수지필름에 열을 가하여 유동화 상태로 만드는 제3 단계; 및
상기 유동화 상태에서 상기 열가소성 수지필름에 압력을 가하는 제4 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 엘이디 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제1 항에 있어서,
상기 제2 단계와 상기 제3 단계 사이에,
상기 열가소성 수지필름 상에 버퍼 매체를 배치하는 단계를 더 포함하고,
상기 버퍼 매체는,
상기 열가소성 수지필름보다 유리전이온도가 더 높고 투명한 재질로 이루어지고, 필름, 시트, 박판 또는 판재 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 투명 엘이디 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 제2 단계와 상기 제3 단계 사이에,
상기 열가소성 수지필름(이하, '제1 열가소성 수지필름'이라 함)이 배치된 상기 기판의 일면의 반대면 상에 또 다른 열가소성 수지필름(이하, '제2 열가소성 수지필름'이라 함)을 배치하는 단계를 더 포함하고,
상기 제3 단계는,
상기 제1 열가소성 수지필름과 상기 제2 열가소성 수지필름을 유동화 상태로 만들며,
상기 제4 단계는,
상기 제1 열가소성 수지필름과 상기 제2 열가소성 수지필름에 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 투명 엘이디 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제2 항에 있어서,
상기 제4 단계는,
상기 열가소성 수지필름의 면적과 같거나 또는 더 큰 면적으로 이루어진 프레스판을 상기 버퍼 매체에 밀착시켜 가압하는 것을 특징으로 하는 투명 엘이디 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 제4 단계는,
상기 열가소성 수지필름에 가해지는 압력을 점진적으로 승압시키는 제4-1 단계; 및
상기 제4-1 단계의 승압에 의해 임계 압력에 도달시 상기 임계 압력을 일정 시간 동안 유지시키는 제4-2 단계;를 포함하고,
상기 제4-2 단계의 상기 임계 압력은 9 ~ 17 kg/cm2인 것을 특징으로 하는 투명 엘이디 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 열가소성 수지필름은 PVB, EVA, PU 및 PO 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 수지재로 형성된 것을 특징으로 하는 투명 엘이디 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 열가소성 수지필름의 두께는 0.2 ~ 12mm인 것을 특징으로 하는 투명 엘이디 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
상기 기판은 투명한 유연 기판인 것을 특징으로 하는 투명 엘이디 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제1 항에 있어서,
상기 열가소성 수지필름 상에 보호판을 부착하는 제5 단계를 더 포함하고,
상기 보호판은,
이형지, 유리판, 플라스틱판 및 금속판 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 투명 엘이디 디스플레이 패널 제조 방법.
- 제2 항에 있어서,
상기 버퍼 매체 상에 보호판을 부착하는 제5 단계를 더 포함하고,
상기 보호판은,
이형지, 유리판, 플라스틱판 및 금속판 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 투명 엘이디 디스플레이 패널 제조 방법.
- 도전성 패턴과 다수 개의 단위 LED 패키지가 형성된 기판;
상기 기판 상에 형성되고, 상기 도전성 패턴과 다수 개의 단위 LED 패키지를 완전히 덮고 있고, 상기 다수 개의 단위 LED 패키지 간의 피치 공간을 메워서 채우고 있으며, 열가소성 수지 재질로 형성되는 열가소성 수지층; 및
상기 열가소성 수지층 상에 배치되고, 상기 열가소성 수지층보다 유리전이온도가 더 높고 투명한 재질로 이루어지며, 필름, 시트, 박판 또는 판재 형태로 형성되는 버퍼 매체를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 엘이디 디스플레이 패널.
- 제11 항에 있어서,
상기 열가소성 수지층(이하, '제1 열가소성 수지층'이라 함)이 형성된 상기 기판의 일면의 반대면 상에 형성되는 또 다른 열가소성 수지층(이하, '제2 열가소성 수지층'이라 함); 및
상기 제2 열가소성 수지층 상에 배치되고, 상기 제2 열가소성 수지층보다 유리전이온도가 더 높고 투명한 재질로 이루어지며, 필름, 시트, 박판 또는 판재 형태로 형성되는 제2 버퍼 매체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 엘이디 디스플레이 패널.
- 제11 항에 있어서,
상기 버퍼 매체 상에 도포되는 점착층 또는 접착층; 및
상기 점착층 또는 접착층 위에 부착되는 보호판;을 더 포함하고,
상기 보호판은,
이형지, 유리판, 플라스틱판 및 금속판 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 투명 엘이디 디스플레이 패널.
- 제11 항에 있어서,
상기 단위 LED 패키지는,
적색(R), 녹색(G), 청색(B)을 각각 구현하는 3개의 LED 칩과, 상기 LED 칩을 제어하는 IC 칩을 포함하고, 복수의 행과 열을 구성하며 상기 기판 상에 배열되며,
상기 다수 개의 단위 LED 패키지는,
제1 행 제1 열에 위치하는 단위 LED 패키지를 기준으로, 상기 LED 칩의 위치가 90도 또는 180도로 회전되는 방향으로 단위 LED 패키지가 회전된 구조가 반복되며 배열되는 것을 특징으로 하는 투명 엘이디 디스플레이 패널.
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|---|---|---|---|
| KR1020200013358A KR20210099461A (ko) | 2020-02-04 | 2020-02-04 | 투명 엘이디 디스플레이 패널 및 이의 제조 방법 |
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| KR (1) | KR20210099461A (ko) |
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| WO2023229426A1 (ko) * | 2022-05-26 | 2023-11-30 | 주식회사 루미디아 | 방수 및 방진 구조를 갖는 투명 led 디스플레이 모듈 및 이의 제조방법 |
| KR20240083472A (ko) | 2022-12-05 | 2024-06-12 | 주식회사 글로우원 | 디스플레이 모듈 및 디스플레이 모듈을 포함한 디스플레이 장치 |
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-
2020
- 2020-02-04 KR KR1020200013358A patent/KR20210099461A/ko not_active Application Discontinuation
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