WO2021020613A1 - 곡면 디스플레이 장치의 제조 방법 - Google Patents

곡면 디스플레이 장치의 제조 방법 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a curved display device by processing a flat display and a flat cover glass.
  • the display device includes a display for displaying screen information and a cover glass for protecting the display.
  • a curved cover glass In order to manufacture a curved display device, a curved cover glass must be provided. The curved cover glass must be processed to have the same curvature as that of the curved display.
  • a curved display device has been manufactured by bonding a light-transmitting adhesive layer to a flexible display and then bonding it to a curved cover glass.
  • the curved surface lamination since the curved surface lamination has to be performed, the difficulty of the process is increased, and there is a problem that the curved surface lamination process must be redesigned when there is a change in the curved surface of the display device.
  • An object of the present invention is to provide a manufacturing method capable of easily bonding a curved display and a curved cover glass when manufacturing a curved display.
  • the present invention relates to manufacturing a flat display assembly by combining a flat display, a transparent adhesive layer, and a flat cover glass, applying an adhesive to an edge of the flat display assembly, mounting the flat display assembly on a curved jig, and Adsorbing the flat display assembly to the curved jig surface using a vacuum hole formed in the curved jig so that the display assembly is bent, and coupling a backlight unit to a region to which the adhesive is applied, wherein the adhesive is
  • the bonding of the backlight unit to the applied area comprises curing the adhesive while the backlight unit is pressed against the display assembly so that the display assembly remains bent.
  • the curved jig includes a plurality of vacuum holes, and the step of adsorbing the flat display assembly to the curved jig surface may be performed by depressurizing the inside of the vacuum hole.
  • the step of seating the flat display assembly on the curved jig may be performed with a first lift pin contacting the center of the flat display assembly and a second lift pin contacting the edge of the flat display assembly. I can.
  • each of the first and second lift pins may include a vacuum suction pad that is vacuum-adsorbed with the display assembly.
  • the step of mounting the flat display assembly on the curved jig comprises: mounting the flat display assembly on the first and second lift pins, so that the flat display assembly and the curved jig overlap, the first It may include moving the first and second lift pins to the curved jig and lowering the first and second lift pins to mount the flat panel display assembly on the curved jig.
  • the step of lowering the first and second lift pins to mount the flat panel display assembly on the curved jig includes the first and second lift pins until the flat panel display assembly contacts the top of the curved jig.
  • the step of adsorbing the flat display assembly to the curved jig surface by lowering the first and second lift pins may be performed by lowering the second lift pin.
  • the step of adsorbing the flat display assembly to the curved jig surface may be performed while maintaining the adsorption force of the vacuum adsorption pad provided on the second lift pin.
  • the coupling of the backlight unit to the region to which the adhesive is applied may include fixing the display assembly and the backlight unit with a clamp so that the display assembly remains bent. .
  • fixing the display assembly with a clamp to maintain the bent state of the display assembly may be further included.
  • the step of manufacturing a flat display assembly by combining a flat display, a transparent adhesive layer, and a flat cover glass may be performed by roll lamination.
  • the roll lamination process is performed when the display and the cover glass are in a flat state, there is no need to design a lamination process for a curved surface. Further, according to the present invention, since the curved surface of the curved jig can be changed according to the curvature of the display assembly to be implemented, productivity and profitability of the curved display can be maximized.
  • 1 is a flow chart showing a method of bonding a conventional curved cover glass to a display.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing a method of bonding a conventional curved cover glass to a display.
  • 3 to 6 are conceptual diagrams illustrating a method of manufacturing a curved display device according to the present invention.
  • FIGS. 7 to 11 are conceptual diagrams illustrating a method of assembling a backlight unit and a back cover while the display assembly is physically bent.
  • FIG. 12 is a conceptual diagram showing an instrument panel for a vehicle.
  • an element such as a layer, region or substrate is referred to as being “on” another component, it will be understood that it may exist directly on the other element or there may be intermediate elements between them. There will be.
  • FIGS. 1 and 3 are conceptual diagrams illustrating a method of bonding a conventional curved cover glass to a display.
  • the protective film 120a is removed from one surface of the optical clear adhesive (OCA) 110 covered with the protective films 120a and 120b, and a flat display ( The steps (S101 to S104) of compressing 130) are performed.
  • the pressure bonding between the transparent adhesive layer 110 and the flat panel display 130 may be performed by a roll-lining method (R), but is not limited thereto.
  • a step (S105) of removing air bubbles formed between the transparent adhesive layer 110 and the flat panel display 130 is performed.
  • the step of removing the air bubbles may be performed by atmospheric pressure degassing (Auto Clave).
  • steps (S106 to S109) of removing the protective film 120b from one surface of the transparent adhesive layer 110 and attaching it to the curved cover glass 140 are performed.
  • the transparent adhesive layer 110 to which the display 130 is attached is adhered to the cover glass 140 through roll lamination (R). In this process, the flat panel display 130 is bent.
  • a step (S110) of removing air bubbles formed between the transparent adhesive layer 110 and the cover glass 140 is performed.
  • the step of removing the air bubbles (S110) may be performed by atmospheric pressure degassing (Auto Clave).
  • the display assembly 100 a state in which the cover glass 140, the transparent adhesive layer 110, and the display 130 are bonded.
  • assembling the back cover to the display assembly is performed.
  • the display included in the display assembly is an LCD display
  • a step of assembling the backlight unit before assembling the back cover is performed.
  • a separate adhesive may be used to prevent separation between the back cover and the display assembly.
  • the above-described conventional method has a problem that it is difficult to implement a curved surface response facility because roll lamination must be performed on the curved cover glass.
  • the present invention provides a manufacturing method for implementing a curved display device using a flat cover glass and a flat display.
  • the present invention provides a manufacturing method capable of implementing a curved display while using the existing roll lamination equipment for bonding a flat cover glass and a flat display as it is.
  • 3 to 6 are conceptual diagrams illustrating a method of manufacturing a curved display device according to the present invention.
  • the protective film 220a is removed from one side of the transparent adhesive layer (Optical Clear Adhesive (OCA, 210)) covered with the protective films 220a and 220b, and a flat display on the transparent adhesive layer 210
  • OCA Optical Clear Adhesive
  • the transparent adhesive layer 210 may be a silicone-based or acrylic-based transparent adhesive layer 210, but is not limited thereto.
  • the pressure bonding between the transparent adhesive layer 210 and the flat panel display 230 is performed in a roll lination method.
  • the bonding process may be performed inside a vacuum chamber.
  • the pressure inside the chamber may be 10 to 1000Pa.
  • the inside of the vacuum chamber includes a transparent adhesive layer 210 and an adhesive chuck or ESC (Electro Static Chuck) capable of adsorbing the display 230, and a robot or a transfer device for inputting and taking out the display 230 .
  • the upper/lower adhesive chuck is disposed inside the vacuum chamber, so that the transparent adhesive layer 210 and the display 230 can be fixed to the adsorption type lift pin and the adhesive chuck for transporting the transparent adhesive layer 210 and the display 230.
  • a separate vacuum adsorption hole is formed.
  • a plurality of optical devices for precisely aligning the transparent adhesive layer 210 and the display 230 may be disposed inside the vacuum chamber.
  • the vacuum chamber may not be depressurized.
  • alignment between the transparent adhesive layer 210 and the display 230 and decompression in the chamber are simultaneously performed.
  • alignment between the transparent adhesive layer 210 and the display 230 is performed at a pressure of 100 to 1000 Pa, and the bonding process between the transparent adhesive layer 210 and the display 230 is performed in a vacuum atmosphere of 10 to 500 Pa. I can.
  • a step of removing air bubbles formed between the transparent adhesive layer 210 and the flat panel display 230 is performed.
  • the step of removing the air bubbles may be performed by atmospheric pressure degassing (Auto Clave).
  • the degassing condition may be performed for 4 to 15 minutes at a temperature of 24 to 80°C at a pressure of 3 to 15Kg/cm 2 .
  • a step of removing the protective film 220b from one surface of the transparent adhesive layer 210 and attaching it to the flat cover glass 240 proceeds.
  • the transparent adhesive layer 210 to which the display 230 is attached is adhered to the cover glass 240 through a roll lamination (R). This process is performed inside the vacuum chamber described above.
  • Alignment between the transparent adhesive layer 210 and the cover glass 240 is performed at a pressure of 100 to 1000 Pa, and the bonding process between the transparent adhesive layer 210 and the cover glass 240 may be performed in a vacuum atmosphere of 10 to 500 Pa. have.
  • a step of removing air bubbles formed between the transparent adhesive layer 210 and the flat panel display 230 is performed.
  • the step of removing the air bubbles may be performed by atmospheric pressure degassing (Auto Clave).
  • the degassing condition may be performed for 4 to 15 minutes at a temperature of 24 to 80°C at a pressure of 3 to 15Kg/cm 2 .
  • the area of the flat cover glass 240 must be larger than the area of the display 230.
  • a step of applying an adhesive 250 to the edge of the display assembly 200 is performed.
  • the rim means an rim of the flat cover glass 240 that does not overlap with the display 230.
  • the adhesive 250 may be an acrylic, silicone, or urethane adhesive, but is not limited thereto.
  • the adhesive may be an adhesive in the form of a film.
  • the curing method of the adhesive may be UV curing, heat result, or natural curing.
  • the curing method of the adhesive may vary depending on the type of adhesive.
  • step of bending the display assembly 200 by applying an external force is performed.
  • the step of bending the display assembly 200 will be described later in detail.
  • a first clamp C1 may be disposed on an edge of the display assembly 200.
  • the first clamp C1 is not essential.
  • a part of the backlight unit 400 is brought into contact with the position where the adhesive 250 is applied, and the adhesive 250 is cured.
  • a second clamp C2 may be installed on the edge of the backlight unit 400 so that the display assembly 200 and the backlight unit 400 are strongly coupled to each other.
  • the adhesive 250 is cured while the second clamp C2 is installed.
  • the step of applying the adhesive 250 to the backlight unit 400 proceeds.
  • the position where the adhesive 250 is applied is the shape of the backlight unit 400 and the back cover 500 May vary depending on.
  • the adhesive 250 should be applied to an area where the backlight unit 400 and the back cover 500 contact each other.
  • the adhesive 250 may be an acrylic, silicone, or urethane adhesive, but is not limited thereto.
  • the adhesive 250 may be an adhesive in the form of a film.
  • the curing method of the adhesive 250 may be UV curing, heat result, or natural curing.
  • the curing method of the adhesive may vary depending on the type of adhesive.
  • the back cover 500 may be coupled to the backlight unit 400 in a state in which the adhesive layer 250 is formed in a partial area.
  • the adhesive layer 250 formed on a portion of the back cover 500 increases the bonding force between the backlight unit 400 and the back cover 500.
  • a step of curing the adhesive 250 to the backlight unit 400 is performed.
  • a third clamp may be installed on the edge of the back cover 500 so that the back cover 500 and the backlight unit 400 are strongly coupled to each other.
  • the adhesive 250 is cured while the third clamp is installed.
  • the present invention manufactures a curved display by physically bending a flat cover glass. For this reason, the present invention does not require a curved lamination process. Through this, the present invention can implement a curved display while using the existing roll lamination equipment for bonding the flat cover glass and the flat display as it is.
  • FIGS. 7 to 11 are conceptual diagrams illustrating a method of assembling a backlight unit and a back cover while the display assembly is physically bent.
  • a flat display assembly 200 is inserted into a flat loader.
  • the display assembly 200 is loaded on the chuck 700 in a flat shape by a lift pin 720.
  • a plurality of holes 710 may be formed in the flat chuck 700, and a vacuum may be formed through the holes 710 to fix the display assembly 200 to the surface of the chuck 700.
  • the flat chuck 700 is formed with a hole that allows the lift pin 720 to move vertically and horizontally.
  • the lift pin 720 can transfer the display assembly 200 onto the flat chuck 700 through the hole formed in the flat chuck.
  • an adhesive 250 is applied to the edge of the display assembly 200. Thereafter, after releasing the vacuum formed in the flat chuck 700, the lift pin 720 rises.
  • the display assembly 200 is transferred to a curved jig 800.
  • two types of lift pins 720a and 720b may be used.
  • the display assembly 200 is transferred onto the curved jig 800 by the first and second lift pins 720a and 720b.
  • the first lift pin 720a is in contact with the central portion of the display assembly 200
  • the second lift pin 720b is in contact with the edge of the display assembly 200.
  • each of the first and second lift pins 720a and 720b may be provided with a vacuum suction pad that is vacuum-adsorbed with the display assembly 200.
  • a vacuum is formed on the vacuum adsorption pad to fix the display assembly 200 when the first and second lift pins 720a and 720b transfer the display assembly 200.
  • the curved jig 800 is a frame for processing the display assembly 200 to a curved surface.
  • the first and second lift pins 720a and 720b descend.
  • the first and second lift pins 720a and 720b descend until the display assembly 200 contacts the uppermost portion of the curved jig 800.
  • the first lift pin 720a stops descending, and a vacuum hole formed in the curved jig 800 ( A vacuum is formed through 810). Accordingly, the display assembly 200 is bent.
  • the second lift pin 720b descends together with the display assembly 200 according to the bending speed of the display assembly 200. At this time, the vacuum adsorption pad provided on the second lift pin 720b maintains the adsorption force, thereby providing additional physical force to the display assembly 200. That is, in the present invention, the display assembly 200 is physically bent by using the suction force formed by the curved jig 800 and the suction force formed by the second lift pin 720b.
  • a clamp C1 may be mounted on an edge of the display assembly 200.
  • the backlight unit 500 is bonded to the position where the adhesive 250 is applied. Thereafter, after the clamp c2 is mounted so that the backlight unit 500 and the display assembly 200 are strongly coupled, the adhesive 250 is cured.
  • the display assembly 200 on which the backlight unit 500 is mounted is separated from the curved jig 800.
  • clamps mounted on each of the display assembly 200 and the backlight unit 500 may be sequentially released.
  • the backlight unit 500 assists in maintaining the bent state of the display assembly 200.
  • the method of manufacturing a curved display device according to the present invention can be used to manufacture an instrument panel for a vehicle requiring display devices 1010 and 1020 having various curvatures.
  • the curved surface of the curved jig can be changed according to the curvature of the display assembly to be implemented, productivity and profitability of the curved display can be maximized.

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Abstract

본 발명은 평면 디스플레이, 투명 접착층 및 평면 커버글라스를 결합시켜 평면 디스플레이 어셈블리를 제조하는 단계, 상기 평면 디스플레이 어셈블리의 테두리에 접착제를 도포하는 단계, 상기 평면 디스플레이 어셈블리를 곡면 지그에 안착시키는 단계, 상기 평면 디스플레이 어셈블리가 벤딩되도록, 상기 곡면 지그에 형성된 진공 홀을 이용하여 상기 평면 디스플레이 어셈블리를 상기 곡면 지그 표면에 흡착시키는 단계 및 상기 접착제가 도포된 영역에 백라이트 유닛을 결합시키는 단계를 포함하고, 상기 접착제가 도포된 영역에 백라이트 유닛을 결합시키는 단계는, 상기 디스플레이 어셈블리가 벤딩된 상태를 유지하도록, 상기 백라이트 유닛을 상기 디스플레이 어셈블리에 압착시킨 상태에서 상기 접착제를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 디스플레이 장치의 제조 방법을 제공한다.

Description

곡면 디스플레이 장치의 제조 방법
본 발명은 평면 디스플레이 및 평면 커버 글라스를 가공하여 곡면 디스플레이 장치를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
자동차, 모마일 기기, 티비 등의 분야에서 고해상도, 고시인성을 가진 디스플레이에 대한 수요가 증가함에 따라, 최근에는 디스플레이 기술분야에서 박형, 플렉서블 등의 우수한 특성을 가지는 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 특히, 디스플레이의 시인성을 높이기 위한 곡면 디스플레이 장치가 활발하게 개발되고 있다.
한편, 디스플레이 장치는 화면정보를 표시하는 디스플레이와 상기 디스플레이를 보호하기 위한 커버 글라스를 구비한다. 곡면 디스플레이 장치 제작을 위해서는 곡면 커버 글라스가 구비되어야 한다. 상기 곡면 커버 글라스는 상기 곡면 디스플레이의 곡률과 동일한 곡률로 가공되어야 한다.
종래에는 플렉서블 디스플레이에 광투과성 접착층을 접합시킨 후 이를 곡면 커버 글라스에 접합시키는 방식으로 곡면 디스플레이 장치를 제작해왔다. 이러한 방식은 곡면 라미네이션을 수행해야 하므로 공정 난이도가 상승되며, 디스플레이 장치의 곡면 변동이 있을 경우 곡면 라미네이션 공정을 재설계해야 한다는 문제가 있었다.
본 발명의 일 목적은 곡면 디스플레이 제조 시 곡면 디스플레이와 곡면 커버 글래스를 용이하게 접합시킬 수 있는 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 평면 디스플레이, 투명 접착층 및 평면 커버글라스를 결합시켜 평면 디스플레이 어셈블리를 제조하는 단계, 상기 평면 디스플레이 어셈블리의 테두리에 접착제를 도포하는 단계, 상기 평면 디스플레이 어셈블리를 곡면 지그에 안착시키는 단계, 상기 평면 디스플레이 어셈블리가 벤딩되도록, 상기 곡면 지그에 형성된 진공 홀을 이용하여 상기 평면 디스플레이 어셈블리를 상기 곡면 지그 표면에 흡착시키는 단계 및 상기 접착제가 도포된 영역에 백라이트 유닛을 결합시키는 단계를 포함하고, 상기 접착제가 도포된 영역에 백라이트 유닛을 결합시키는 단계는, 상기 디스플레이 어셈블리가 벤딩된 상태를 유지하도록, 상기 백라이트 유닛을 상기 디스플레이 어셈블리에 압착시킨 상태에서 상기 접착제를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 디스플레이 장치의 제조 방법을 제공한다.
일 실시 예에 있어서, 상기 곡면 지그는 복수의 진공 홀을 구비하고, 상기 평면 디스플레이 어셈블리를 상기 곡면 지그 표면에 흡착시키는 단계는, 상기 진공 홀 내부를 감압함으로써 수행될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 평면 디스플레이 어셈블리를 곡면 지그에 안착시키는 단계는, 상기 평면 디스플레이 어셈블리의 중심부에 접촉하는 제1리프트 핀과 상기 평면 디스플레이 어셈블리의 가장자리부에 접촉하는 제2리프트 핀으로 수행될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 및 제2리프트 핀 각각은 상기 디스플레이 어셈블리와 진공 흡착되는 진공 흡착 패드를 구비할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 평면 디스플레이 어셈블리를 곡면 지그에 안착시키는 단계는, 제1 및 제2리프트 핀 상에 상기 평면 디스플레이 어셈블리를 안착시키는 단계, 상기 평면 디스플레이 어셈블리와 곡면 지그가 오버랩되도록, 상기 제1 및 제2리프트 핀이 상기 곡면 지그로 이동하는 단계 및 상기 제1 및 제2리프트 핀을 하강시켜, 상기 평면 디스플레이 어셈블리를 상기 곡면 지그 상에 안착시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 제1 및 제2리프트 핀을 하강시켜, 상기 평면 디스플레이 어셈블리를 상기 곡면 지그 상에 안착시키는 단계는, 상기 평면 디스플레이 어셈블리가 상기 곡면 지그의 최상부에 접촉할 때까지 상기 제1 및 제2리프트 핀을 하강시킴으로써 수행되고, 상기 평면 디스플레이 어셈블리를 상기 곡면 지그 표면에 흡착시키는 단계는, 상기 제2리프트 핀을 하강시키며 수행될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 평면 디스플레이 어셈블리를 상기 곡면 지그 표면에 흡착시키는 단계는, 상기 제2리프트 핀에 구비된 진공 흡착 패드의 흡착력을 유지한 상태로 수행될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 접착제가 도포된 영역에 백라이트 유닛을 결합시키는 단계는, 상기 디스플레이 어셈블리가 벤딩된 상태를 유지하도록, 상기 디스플레이 어셈블리와 상기 백라이트 유닛을 클램프로 고정하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 평면 디스플레이 어셈블리를 상기 곡면 지그 표면에 흡착시키는 단계가 수행된 후, 상기 디스플레이 어셈블리가 벤딩된 상태를 유지하도록, 상기 디스플레이 어셈블리를 클램프로 고정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 평면 디스플레이, 투명 접착층 및 평면 커버 글라스를 결합시켜 평면 디스플레이 어셈블리를 제조하는 단계는 롤 라미네이션으로 수행될 수 있다.
본 발명에 따르면, 롤 라미네이션 공정이 디스플레이 및 커버 글래스가 평면 상태일 때 진행되기 때문에, 곡면에 대한 라미네이션 공정을 설계할 필요가 없게 된다. 또한, 본 발명에 따르면 구현하고자 하는 디스플레이 어셈블리의 곡률에 따라 곡면 지그의 곡면을 달리하면 되기 때문에, 곡면 디스플레이의 생산성 및 수익성이 극대화될 수 있다.
도 1은 종래 곡면 커버 글래스를 디스플레이에 합착시키는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 종래 곡면 커버 글래스를 디스플레이에 합착시키는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 3 내지 6은 본 발명에 따른 곡면 디스플레이 장치의 제조 방법을 나타내는 개념도이다.
도 7 내지 11은 디스플레이 어셈블리를 물리적으로 벤딩 시킨 상태에서 백라이트 유닛 및 백커버를 조립하는 방법을 나타내는 개념도이다.
도 12는 차량용 인스트러먼트 패널을 나타내는 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
또한, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 구성요소 "상(on)"에 존재하는 것으로 언급될 때, 이것은 직접적으로 다른 요소 상에 존재하거나 또는 그 사이에 중간 요소가 존재할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 제조방법에 대하여 설명하기에 앞서, 종래 곡면 커버 글래스를 디스플레이에 합착시키는 방법에 대하여 설명한다.
도 1은 종래 곡면 커버 글래스를 디스플레이에 합착시키는 방법을 나타내는 순서도이고, 도 2 및 3은 종래 곡면 커버 글래스를 디스플레이에 합착시키는 방법을 나타내는 개념도이다.
도면을 참조하면, 먼저 양면이 보호 필름(120a 및 120b)으로 덮인 투명 접착층(Optical Clear Adhesive, OCA, 110)의 일면에서 보호 필름(120a)을 제거하고, 상기 투명 접착층(110)에 평면 디스플레이(130)를 압착시키는 단계(S101 내지 S104)가 진행된다.
이때, 상기 투명 접착층(110)과 상기 평면 디스플레이(130) 간의 압착은 롤 라이네이션 방식(R)으로 수행될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
이후, 상기 투명 접착층(110)과 상기 평면 디스플레이(130) 사이에 형성된 기포를 제거하는 단계(S105)가 진행된다. 여기서, 상기 기포를 제거하는 단계는 상압 탈포(Auto Clave)로 진행될 수 있다.
이후, 상기 투명 접착층(110)의 일면에서 보호 필름(120b)을 제거하고, 곡면 커버 글라스(140)에 부착시키는 단계(S106 내지 S109)가 진행된다. 이때, 디스플레이(130)가 부착된 투명 접착층(110)은 롤 라미네이션(R)을 통해 상기 커버 글라스(140)에 합착된다. 이 과정에서 평면 디스플레이(130)가 벤딩된다.
이후, 상기 투명 접착층(110)과 상기 커버 글라스(140) 사이에 형성된 기포를 제거하는 단계(S110)가 진행된다. 여기서, 상기 기포를 제거하는 단계(S110)는 상압 탈포(Auto Clave)로 진행될 수 있다. 본 명세서에서 상기 커버 글래스(140), 투명 접착층(110) 및 디스플레이(130)가 합착된 상태를 디스플레이 어셈블리(100)라 칭하기로 한다.
상기 디스플레이 어셈블리(100)가 완성된 후, 상기 디스플레이 어셈블리에 백커버를 조립하는 단계가 진행된다. 상기 디스플레이 어셈블리에 포함된 디스플레이가 LCD 디스플레이인 경우, 상기 백커버 조립 전 백라이트 유닛을 조립하는 단계가 진행된다.
한편, 상기 디스플레이 어셈블리와 백커버 조립 시 백커버와 디스플레이 어셈블리 간의 이탈을 방지하기 위해 별도의 접착제가 사용될 수 있다.
상술한 종래 방식은 곡면 커버 글라스에 롤 라미네이션을 수행해야 하기 때문에 곡면 대응 설비 구현이 어렵다는 문제가 있다. 또한, 곡면 커버 글래스의 제조 자체가 어렵고, 평면 커버 글래스 대비 가격이 매우 비싸다는 단점이 있다. 본 발명은 평면 커버 글라스 및 평면 디스플레이를 이용하여 곡면 디스플레이 장치를 구현하기 위한 제조 방법을 제공한다.
구체적으로, 본 발명은 평면 커버 글라스와 평면 디스플레이를 합착시키기 위한 기존의 롤 라미네이션 설비를 그대로 이용하면서, 곡면 디스플레이를 구현할 수 있는 제조 방법을 제공한다.
도 3 내지 6은 본 발명에 따른 곡면 디스플레이 장치의 제조 방법을 나타내는 개념도이다.
도면을 참조하면, 먼저 양면이 보호 필름(220a 및 220b)으로 덮인 투명 접착층(Optical Clear Adhesive, OCA, 210))의 일면에서 보호 필름(220a)을 제거하고, 상기 투명 접착층(210)에 평면 디스플레이(230)를 압착시키는 단계가 진행된다.
여기서, 상기 투명 접착층(210)은 실리콘계 또는 아크릴계 투명 접착층(210)일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
이때, 상기 투명 접착층(210)과 상기 평면 디스플레이(230) 간의 압착은 롤 라이네이션 방식으로 수행된다. 상기 합착 과정은 진공 챔버 내부에서 수행될 수 있다. 상기 챔버 내부 압력은 10 내지 1000Pa일 수 있다.
진공 챔버 내부는 투명 접착층(210)과 디스플레이(230)를 흡착할 수 있는 점착척 또는 ESC(Electro Static Chuck)을 포함하고, 디스플레이(230)를 투입 및 취출하기 위한 로봇 또는 이송장치를 구비하고 있다. 또한, 진공 챔버 내부에는 상/하부 점착척 배치되며, 투명 접착층(210) 및 디스플레이(230) 이송을 위한 흡착형 Lift Pin과 점착척에 투명 접착층(210) 및 디스플레이(230)를 고정할 수 있도록 별도의 진공 흡착 홀이 구성된다. 또한, 상기 진공 챔버 내부에는 투명 접착층(210)과 디스플레이(230)를 정밀 얼라인시키기 위한 복수의 광학 장비가 배치될 수 있다.
한편, 상기 진공 챔버 내부에 투명 접착층(210) 및 디스플레이(230)를 투입한 직후에는 상기 진공 챔버 내부의 감압이 완료되지 않은 상태일 수 있다. 본 발명은 상기 투명 접착층(210) 및 디스플레이(230) 간의 얼라인과 챔버 내부 감압을 동시에 수행한다.
이에 따라, 상기 투명 접착층(210) 및 디스플레이(230) 간의 얼라인은 100 내지 1000Pa의 압력에서 수행되고, 상기 투명 접착층(210) 및 디스플레이(230) 간의 합착 과정은 10 내지 500Pa의 진공 분위기에서 진행될 수 있다.
다음으로, 상기 투명 접착층(210)과 상기 평면 디스플레이(230) 사이에 형성된 기포를 제거하는 단계가 진행된다. 여기서, 상기 기포를 제거하는 단계는 상압 탈포(Auto Clave)로 진행될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 탈포 조건은 3 내지 15Kg/cm 2의 압력으로 24 내지 80℃의 온도에서 4 내지 15분간 수행될 수 있다.
다음으로, 상기 투명 접착층(210)의 일면에서 보호 필름(220b)을 제거하고, 평면 커버 글라스(240)에 부착시키는 단계가 진행된다. 이때, 디스플레이(230)가 부착된 투명 접착층(210)은 롤 라미네이션(R)을 통해 상기 커버 글라스(240)에 합착된다. 이 과정은 상술한 진공 챔버 내부에서 수행된다.
상기 투명 접착층(210) 및 커버 글라스(240) 간의 얼라인은 100 내지 1000Pa의 압력에서 수행되고, 상기 투명 접착층(210) 및 커버 글라스(240) 간의 합착 과정은 10 내지 500Pa의 진공 분위기에서 진행될 수 있다.
다음으로, 상기 투명 접착층(210)과 상기 평면 디스플레이(230) 사이에 형성된 기포를 제거하는 단계가 진행된다. 여기서, 상기 기포를 제거하는 단계는 상압 탈포(Auto Clave)로 진행될 수 있다.
일 실시 예에 있어서, 상기 탈포 조건은 3 내지 15Kg/cm 2의 압력으로 24 내지 80℃의 온도에서 4 내지 15분간 수행될 수 있다.
이후, 공정에서 상기 평면 커버 글라스(240)는 상기 디스플레이(230)의 바깥쪽에서 벤딩되기 때문에, 상기 평면 커버 글라스(240)의 면적은 상기 디스플레이(230)의 면적보다 커야 한다. 상기 탈포 단계가 종료되면 디스플레이 어셈블리(200)가 완성된다.
이후, 디스플레이 어셈블리(200)에 백라이트 유닛과 백커버를 조립하는 과정에 대하여 설명한다.
도 4를 참조하면, 디스플레이 어셈블리(200) 테두리에 접착제(250)를 도포하는 단계가 진행된다. 여기서, 상기 테두리는 상기 디스플레이(230)와 오버랩되지 않은 상기 평면 커버 글라스(240)의 테두리를 의미한다.
상기 접착제(250)는 아크릴계, 실리콘계, 우레탄계 접착제일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 접착체는 필름 형태의 접착제일 수도 있다. 한편, 상기 접착제의 경화방식은 UV 경화, 열 결과, 자연 경화일 수 있다. 접착제의 경화방식은 접착제의 종류에 따라 달라질 수 있다.
이후, 상기 디스플레이 어셈블리(200)에 외력을 가하여 벤딩시키는 단계가 진행된다. 상기 디스플레이 어셈블리(200)를 벤딩시키는 단계에는 이 후 구체적으로 설명하기로 한다.
한편, 상기 디스플레이 어셈블리(200)를 벤딩시키는 물리력을 보조하기 위해, 상기 디스플레이 어셈블리(200)의 테두리에는 제1클램프(C1)가 배치될 수 있다. 다만, 상기 제1클램프(C1)는 필수적인 것은 아니다.
이후, 백라이트 유닛(400)의 일부를 상기 접착체(250)가 도포된 위치에 접촉시키고, 상기 접착제(250)를 경화시킨다. 이때, 디스플레이 어셈블리(200)와 백라이트 유닛(400)이 서로 강하게 결합되도록, 상기 백라이트 유닛(400) 테두리에 제2클램프(C2)가 설치될 수 있다. 상기 제2클램프(C2)가 설치된 상태에서 상기 접착제(250)를 경화시킨다.
이후, 백라이트 유닛(400)에 접착제(250)를 도포하는 단계가 진행된다. 여기서, 상기 접착제(250)는 백라이트 유닛(400)과 백커버(500)를 결합시키기 위한 목적으로 사용되므로, 접착제(250)가 도포되는 위치는 백라이트 유닛(400)과 백커버(500)의 형상에 따라 달라질 수 있다. 상기 접착제(250)는 백라이트 유닛(400)과 백커버(500)가 접촉하는 영역에 도포되어야 한다.
상기 접착제(250)는 아크릴계, 실리콘계, 우레탄계 접착제일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 접착체(250)는 필름 형태의 접착제일 수도 있다. 한편, 상기 접착제(250)의 경화방식은 UV 경화, 열 결과, 자연 경화일 수 있다. 접착제의 경화방식은 접착제의 종류에 따라 달라질 수 있다.
이후, 백커버(500)를 결합시키는 단계가 진행된다. 이 때, 백커버(500)는 일부 영역에 접착층(250)이 형성된 상태로 상기 백라이트 유닛(400)과 결합될 수 있다. 백커버(500)의 일부 영역에 형성된 접착층(250)은 백라이트 유닛(400)과 백커버(500) 간의 결합력을 높인다.
백라이트 유닛(400)에 백커버(500)를 결합시킨 후, 백라이트 유닛(400)에 접착제(250)를 경화시키는 단계가 진행된다. 이때, 백커버(500)와 백라이트 유닛(400)이 서로 강하게 결합되도록, 상기 백커버(500) 테두리에 제3클램프가 설치될 수 있다. 상기 제3클램프가 설치된 상태에서 상기 접착제(250)를 경화시킨다.
상술한 바에 따르면, 본 발명은 평면 커버 글라스를 물리적으로 벤딩시켜 곡면 디스플레이를 제조한다. 이 때문에, 본 발명은 곡면 라미네이션 과정을 필요로 하지 않는다. 이를 통해, 본 발명은 평면 커버 글라스와 평면 디스플레이를 합착시키기 위한 기존의 롤 라미네이션 설비를 그대로 이용하면서, 곡면 디스플레이를 구현할 수 있게 된다.
이하, 디스플레이 어셈블리를 물리적으로 벤딩 시킨 상태에서 백라이트 유닛 및 백커버를 조립하는 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 7 내지 11은 디스플레이 어셈블리를 물리적으로 벤딩 시킨 상태에서 백라이트 유닛 및 백커버를 조립하는 방법을 나타내는 개념도이다.
먼저, 도 7을 참조하면, 평면 형태의 디스플레이 어셈블리(200)는 평면 형태의 로더부에 투입된다. 상기 디스플레이 어셈블리(200)는 리프트 핀(720)에 의해 평면 형태의 척(700) 상에 로딩된다. 상기 평면 척(700)에는 복수의 홀(710)이 형성될 수 있는데, 상기 홀(710)을 통해 진공을 형성하여 상기 디스플레이 어셈블리(200)를 척(700) 표면에 고정시킬 수 있다.
한편, 상기 평면 척(700)에는 리프트 핀(720)이 수직 및 수평 이동할 수 있도록 하는 홀이 형성된다. 상기 평면 척에 형성된 홀을 통해 상기 리프트 핀(720)이 디스플레이 어셈블리(200)를 상기 평면 척(700) 상으로 이송시킬 수 있게 된다.
상기 디스플레이 어셈블리(200)가 상기 평면 척(700) 상에 고정된 상태에서, 디스플레이 어셈블리(200) 테두리에 접착제(250)가 도포된다. 이후, 상기 평면 척(700)에 형성된 진공을 해제한 후, 리프트 핀(720)이 상승한다.
이후, 도 8을 참조하면, 상기 디스플레이 어셈블리(200)는 곡면 지그(800)로 이송된다. 이때, 두 종류의 리프트 핀(720a 및 720b)이 활용될 수 있다. 구체적으로, 상기 디스플레이 어셈블리(200)는 제1 및 제2리프트 핀(720a 및 720b)에 의해 곡면 지그 상(800)으로 이송된다. 여기서, 제1리프트 핀(720a)은 상기 디스플레이 어셈블리(200)의 중앙부에 접촉되고, 상기 제2리프트 핀(720b)은 상기 디스플레이 어셈블리(200)의 가장자리에 접촉된다. 한편, 상기 제1 및 제2리프트 핀(720a 및 720b) 각각에는 상기 디스플레이 어셈블리(200)와 진공 흡착되는 진공 흡착 패드가 구비될 수 있다. 상기 진공 흡착 패드에는 진공이 형성되어, 상기 제1 및 제2리프트 핀(720a 및 720b)이 디스플레이 어셈블리(200)를 이송할 때, 디스플레이 어셈블리(200)를 고정시킨다.
상기 곡면 지그(800)에는 리프트 핀이 수직 및 수평 이동할 수 있도록 하는 홀이 형성된다. 상기 곡면 지그(800)는 상기 디스플레이 어셈블리(200)를 곡면 가공하기 위한 틀이다.
상기 디스플레이 어셈블리(200)가 곡면 지그(800) 상으로 이송된 후, 제1 및 제2리프트 핀(720a 및 720b)이 하강한다. 여기서, 제1 및 제2리프트 핀(720a 및 720b)은 상기 디스플레이 어셈블리(200)가 곡면 지그(800)의 최상부에 접촉할 때까지 하강한다.
이후, 도 9를 참조하면, 상기 디스플레이 어셈블리(200)가 곡면 지그(800)의 최상부의 접촉하면 상기 제1리프트 핀(720a)은 하강을 중지하고, 상기 곡면 지그(800)에 형성된 진공 홀(810)을 통해 진공이 형성된다. 이에 따라, 상기 디스플레이 어셈블리(200)가 벤딩된다. 상기 제2리프트 핀(720b)은 상기 디스플레이 어셈블리(200)가 벤딩되는 속도에 맞추어 디스플레이 어셈블리(200)와 함께 하강한다. 이때, 상기 제2리프트 핀(720b)에 구비된 진공 흡착 패드는 흡착력을 유지함으로써, 상기 디스플레이 어셈블리(200)에 추가적인 물리력을 제공한다. 즉, 본 발명은 곡면 지그(800)에 의해 형성되는 흡착력 및 제2리프트 핀(720b)에 의해 형성되는 흡착력을 이용하여 디스플레이 어셈블리(200)를 물리적으로 벤딩시킨다.
디스플레이 어셈블리(200)가 완전히 벤딩되면, 제1 및 제2리프트 핀(720a 및 720b)이 하강하여 디스플레이 어셈블리(200)로부터 완전히 이탈한다. 이때, 디스플레이 어셈블리(200)가 역으로 벤딩되는 것을 방지하기 위해, 상기 디스플레이 어셈블리(200) 테두리에는 클램프(C1)가 장착될 수 있다.
이후, 도 10을 참조하면, 백라이트 유닛(500)을 상기 접착제(250)가 도포된 위치에 결합시킨다. 이후, 백라이트 유닛(500)과 디스플레이 어셈블리(200)가 강하게 결합되도록 클램프(c2)를 장착한 후, 상기 접착제(250)를 경화시킨다.
이후, 도 11을 참조하면, 상기 백라이트 유닛(500)이 장착된 디스플레이 어셈블리(200)를 곡면 지그(800)로부터 이탈시킨다. 이 때, 디스플레이 어셈블리(200) 및 백라이트 유닛(500) 각각에 장착된 클램프가 차례로 이탈될 수 있다. 상기 백라이트 유닛(500)은 디스플레이 어셈블리(200)가 벤딩된 상태를 유지하는 것을 보조한다.
상술한 방식에 따르면, 롤 라미네이션 공정은 디스플레이 및 커버 글래스가 평면 상태일 때 진행되기 때문에, 곡면에 대한 라미네이션 공정을 설계할 필요가 없게 된다. 따라서, 도 12와 같이, 본 발명에 따른 곡면 디스플레이 장치의 제조 방법은 다양한 곡률을 가지는 디스플레이 장치(1010 및 1020)가 요구되는 차량용 인스트러먼트 패널 제작에 활용될 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 구현하고자 하는 디스플레이 어셈블리의 곡률에 따라 곡면 지그의 곡면을 달리하면 되기 때문에, 곡면 디스플레이의 생산성 및 수익성이 극대화될 수 있다.

Claims (10)

  1. 평면 디스플레이, 투명 접착층 및 평면 커버글라스를 결합시켜 평면 디스플레이 어셈블리를 제조하는 단계;
    상기 평면 디스플레이 어셈블리의 테두리에 접착제를 도포하는 단계;
    상기 평면 디스플레이 어셈블리를 곡면 지그에 안착시키는 단계;
    상기 평면 디스플레이 어셈블리가 벤딩되도록, 상기 곡면 지그에 형성된 진공 홀을 이용하여 상기 평면 디스플레이 어셈블리를 상기 곡면 지그 표면에 흡착시키는 단계; 및
    상기 접착제가 도포된 영역에 백라이트 유닛을 결합시키는 단계를 포함하고,
    상기 접착제가 도포된 영역에 백라이트 유닛을 결합시키는 단계는,
    상기 디스플레이 어셈블리가 벤딩된 상태를 유지하도록, 상기 백라이트 유닛을 상기 디스플레이 어셈블리에 압착시킨 상태에서 상기 접착제를 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 곡면 디스플레이 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 곡면 지그는 복수의 진공 홀을 구비하고,
    상기 평면 디스플레이 어셈블리를 상기 곡면 지그 표면에 흡착시키는 단계는,
    상기 진공 홀 내부를 감압함으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 평면 디스플레이 어셈블리를 곡면 지그에 안착시키는 단계는,
    상기 평면 디스플레이 어셈블리의 중심부에 접촉하는 제1리프트 핀과 상기 평면 디스플레이 어셈블리의 가장자리부에 접촉하는 제2리프트 핀으로 수행되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2리프트 핀 각각은 상기 디스플레이 어셈블리와 진공 흡착되는 진공 흡착 패드를 구비하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 평면 디스플레이 어셈블리를 곡면 지그에 안착시키는 단계는,
    제1 및 제2리프트 핀 상에 상기 평면 디스플레이 어셈블리를 안착시키는 단계;
    상기 평면 디스플레이 어셈블리와 곡면 지그가 오버랩되도록, 상기 제1 및 제2리프트 핀이 상기 곡면 지그로 이동하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2리프트 핀을 하강시켜, 상기 평면 디스플레이 어셈블리를 상기 곡면 지그 상에 안착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2리프트 핀을 하강시켜, 상기 평면 디스플레이 어셈블리를 상기 곡면 지그 상에 안착시키는 단계는,
    상기 평면 디스플레이 어셈블리가 상기 곡면 지그의 최상부에 접촉할 때까지 상기 제1 및 제2리프트 핀을 하강시킴으로써 수행되고,
    상기 평면 디스플레이 어셈블리를 상기 곡면 지그 표면에 흡착시키는 단계는,
    상기 제2리프트 핀을 하강시키며 수행되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 평면 디스플레이 어셈블리를 상기 곡면 지그 표면에 흡착시키는 단계는,
    상기 제2리프트 핀에 구비된 진공 흡착 패드의 흡착력을 유지한 상태로 수행되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 접착제가 도포된 영역에 백라이트 유닛을 결합시키는 단계는,
    상기 디스플레이 어셈블리가 벤딩된 상태를 유지하도록, 상기 디스플레이 어셈블리와 상기 백라이트 유닛을 클램프로 고정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 평면 디스플레이 어셈블리를 상기 곡면 지그 표면에 흡착시키는 단계가 수행된 후, 상기 디스플레이 어셈블리가 벤딩된 상태를 유지하도록, 상기 디스플레이 어셈블리를 클램프로 고정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    평면 디스플레이, 투명 접착층 및 평면 커버 글라스를 결합시켜 평면 디스플레이 어셈블리를 제조하는 단계는 롤 라미네이션으로 수행되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 제조 방법.
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