KR101612380B1 - 광학 본딩 장치, 이를 이용한 터치 감응 디스플레이, 및 그 제조 방법 - Google Patents

광학 본딩 장치, 이를 이용한 터치 감응 디스플레이, 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광학 본딩 장치를 개시하며, 광학 본딩 장치는 제1 본딩층; 제2 본딩층; 제1 본딩층과 제2 본딩층 사이에 겹쳐진 분리가능한 본딩층을 포함한다. 본 발명은 또한 광학 본딩 장치를 이용한 터치 감응 디스플레이 및 광학 본딩 장치의 제조 방법도 개시한다.

Description

광학 본딩 장치, 이를 이용한 터치 감응 디스플레이, 및 그 제조 방법{Optical bonding apparatus, touch­sensitive display using the same and method of making the same}
본 발명은 일반적으로 본딩 장치에 관한 것이고, 더욱 구체적으로는, 광학 본딩 장치, 이를 이용한 터치 감응 디스플레이, 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
터치 감응 디스플레이는 터치 포인트들을 감지하는 터치 패널 및 콘텐츠를 디스플레이하기 위한 디스플레이 패널을 포함한다. 상기 터치 패널과 상기 디스플레이 패널은 광학 본딩 장치에 의해 함께 본딩된다.
일반적으로, 종래의 광학 본딩 장치는 단층(single-layer) 구조물이다. 터치 감응 디스플레이가 백라이트 소스를 통해 조명되는 경우, 디스플레이 패널 상에 나타나는 컬러 블록들이 있을 수 있고, 그러한 컬러 블록들은 디스플레이의 배경이 백색인 경우 황색을 나타내고 디스플레이의 배경이 회색인 경우 백색을 나타낸다. 전술한 현상은 무라(mura)로 지칭된다. 무라는 LCD 또는 그와 같은 전자 기기에서 아주 일반적인 결함이고, 이는 항상 명암비를 감소시키며, 비균일 영역들을 형성하고, 이미지들의 에지(edge)를 흐릿하게 만든다. 무라에 의해 발생한 컬러 블록이 픽셀보다 큰 영역을 차지하는 경우, 이는 이미지 품질에 영향을 미칠 것이고 따라서 사용자는 디스플레이 상의 이미지들을 감상하는데 어려움을 겪을 것이다.
전술한 문제의 해결을 돕기 위해 다수의 본딩층들을 갖는 본딩 장치가 터치 패널과 디스플레이 패널을 본딩하는데 사용된다. 예를 들어, 다층(multi-layered) 본딩 장치는 압력 감응 본딩층들과 열 유동 본딩층들(thermal flow bonding layers) 사이에 겹쳐진(superposed) 구성이다. 그러나, 상기 다층 본딩 장치는 분해 문제, 즉 본딩된 층들이 서로 분리되기 어렵다는 문제를 갖는다. 터치 패널이나 디스플레이 패널에 문제가 있는 경우, 분해의 어려움은 상기 터치 패널 또는 상기 디스플레이 패널의 수리(rework)를 어렵게 만들 것이다. 분해는 터치 패널 또는 디스플레이 패널에 손상을 일으킬 것이다.
따라서, 전술한 종래의 터치 패널들의 단점들을 극복하는 광학 본딩 장치, 터치 감응 디스플레이, 및 상기 광학 본딩 장치의 제조 방법을 제공하는 것이 요구된다.
따라서 본 발명은 다수의 본딩층들로부터 용이하게 분해될 수 있는 분리가능한 본딩층을 갖는 광학 본딩 장치를 제공한다. 본 발명의 일 측면은, 제1 본딩층; 제2 본딩층; 및 상기 제1 본딩층과 상기 제2 본딩층 사이에 개재된(sandwiched) 분리가능한 본딩층을 포함하는, 광학 본딩 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 측면은, 터치 패널; 디스플레이 패널; 및 상기 터치 패널과 상기 디스플레이 패널을 본딩하도록 구성된 광학 본딩 장치를 포함하고, 상기 광학 본딩 장치는 제1 본딩층, 제2 본딩층, 및 상기 제1 본딩층과 상기 제2 본딩층 사이에 배치된(disposed) 분리가능한 본딩층을 포함하는, 터치 감응 디스플레이를 제공하는 것이다.
본 발명의 제3 측면은, 제1 본딩층과 제2 본딩층 사이에 분리가능한 본딩층을 겹쳐놓는 단계를 포함하는, 광학 본딩 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 사상에 따르면, 다수의 본딩층들로부터 분해될 수 있는 분리가능한 본딩층을 통해, 터치 패널과 디스플레이 패널이 서로 떼어질 수 있고, 그에 따라 터치 패널이나 디스플레이 패널에 문제가 있는 경우 용이하게 수리가 이루어질 수 있다. 또한, 수리 이후에도, 터치 패널과 디스플레이 패널이 본 발명의 새로운 광학 본딩 장치를 통해 다시 본딩될 수 있다.
따라서, 본 발명의 기술적 사상에 따른 광학 본딩 장치는, 종래의 다층 본딩 장치를 사용하는 경우 발생하는 분해 문제(즉, 본딩된 층들이 서로 분리되기 어려워 터치 패널 또는 디스플레이 패널의 수리가 어렵고 분리시 터치 패널 또는 디스플레이에 손상이 발생)를 개선시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광학 본딩 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광학 본딩 장치의 분해도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치 감응 디스플레이의 평면도이다.
도 4는 도 3의 단면선 A-A를 따라 얻어진 광학 본딩층의 단면도이다.
도 5는 도 3의 단면도로서, 단면선 A-A를 따라 얻어진 것이다.
도 6은 도 3의 광학 본딩층이 분해되는 모습을 나타낸 개략도이다.
도 7은 광학 본딩 장치의 제조 방법의 흐름도이다.
본 발명의 상세한 설명이 이하의 실시예들에서 논의될 것이며, 상기 실시예들은 본 발명의 범위를 제한하려는 의도가 아니며 다른 적용들을 위해 여전히 수정될 수 있다. 도면들이 구체적으로 도시되어 있지만, 개시된 구성요소들의 개수는, 그러한 구성요소들의 개수가 한정됨을 명시하는 경우가 아닌 한, 개시된 것 대비 더 많거나 적을 수 있음이 이해된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 다른 광학 본딩 장치의 단면도이다. 상기 광학 본딩 장치는 제1 본딩층(10), 제2 본딩층(30), 및 상기 제1 본딩층(10)과 상기 제2 본딩층(30) 사이에 겹쳐진 분리가능한 본딩층(20)을 포함한다.
전술한 광학 본딩 장치에서, 상기 제1 본딩층(10) 및 상기 제2 본딩층(30)은 무라(mura)를 제거하기 위한 OCA(Optically Clear Adhesives)이다. 상기 제1 본딩층(10) 및 상기 제2 본딩층(30)은 모두 열 유동 본딩층일 수 있고, 터치 패널 또는 디스플레이 패널의 거친 표면(rough surface) 상에 적층된다.
상기 열 유동 타입 물질은 실온에서 고상이고, 온도가 특정 값으로 상승함에 따라 더 높은 점성을 갖게 되며 반-고상, 반-액상으로 변화하고 그것의 화학적 특성도 변화한다. 상기 열 유동 타입 물질은 자외선(UV) 응고화, 가열 응고화, 진공 무산소(anaerobic) 응고화 및 수분 응고화(moisture solidifying)와 같은 추가적인 프로세스를 적용함으로써 고상으로 되돌아올 수 있다.
선택적인 실시예에서, 제1 본딩층(10)은 압력 감응 본딩층일 수 있고, 제2 본딩층(30)은 열 유동 본딩층일 수 있다. 상기 압력 감응 본딩층은 점성을 갖지만 실온에서는 고상이고, 압력에 매우 민감하다. 상기 압력 감응 본딩층은 가열 프로세스 없이 압착되는 동안 기판의 표면에 본딩될 수 있고, 압력이 증가함에 따라 더욱 단단하게 본딩된다. 전형적인 압력 감응 접착제들(pressure sensitive adhesives, PSA)은 투명 접착 테이프, 양면 접착 테이프(double sided adhesive tape) 등이다.
분리가능한 본딩층(20)은 처리된 후에 제1 본딩층(10)과 제2 본딩층(30)으로부터 용이하게 분리될 수 있는 OCA 종류일 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 다른 광학 본딩 장치의 분해도이다. 이 실시예에서, 분리가능한 본딩층(20)은 확장-분해 본딩층(extend-to-disassemble bonding layer)이다.
상기 확장-분해 본딩층은 변형 가능한 기판을 포함하고, 분해되는 동안, 분리가능한 본딩층(20)은 일 단부로부터 늘어져(stretched) 상기 기판의 형상이 변화하고 두께가 감소하게 되어, 변형에 의해, 상기 기판의 양면들이 제1 본딩층(10) 및 제2 본딩층(30)으로부터 떼어진다.
선택적인 실시예에서, 분리가능한 본딩층(20)은 열-분해 본딩층일 수 있다. 분해되는 동안, 상기 열-분해 본딩층은 OCA가 노화(age)되도록 고온으로 소정 시구간 가열될 수 있고, 그에 따라 본딩력(bond strength)이 감소하거나 사라진다.
또한, 분리가능한 본딩층(20)은 UV 노출-분해 본딩층일 수 있다. 분해되는 동안, 상기 UV 노출-분해 본딩층은 OCA가 노화되도록 소정 시구간 UV 광에 노출될 수 있고, 그에 따라 본딩력이 감소하거나 사라진다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 터치 감응 디스플레이의 평면도이다. 상기 터치 감응 디스플레이는, 연속적으로 겹쳐진, 터치 패널(100), 광학 본딩 장치(200) 및 디스플레이 패널(300)을 포함한다. 도 4는 도 3의 단면선 A-A를 따라 얻어진 광학 본딩층의 단면도이다. 광학 본딩 장치(200)는 제1 본딩층(210), 제2 본딩층(230) 및 상기 제1 본딩층(210)과 제2 본딩층(230) 사이에 배치된 분리가능한 본딩층(220)을 포함한다.
전술한 광학 본딩층에서, 제1 본딩층(210) 및 제2 본딩층(230)은 무라(mura)를 제거하기 위한 OCA이다.
도 5는 도 3의 단면도로서, 상기 단면선 A-A를 따라 얻어진 것이다. 제1 본딩층(210)은 터치 패널(100)에 본딩되고, 제2 본딩층(230)은 디스플레이 패널(300)에 본딩된다. 상기 디스플레이 패널은 LCD 패널, 플라즈마 패널, OLED 패널 등일 수 있다.
제1 본딩층(210) 및 제2 본딩층(230)은 모두, 터치 패널(100) 또는 디스플레이 패널(300)의 거친 표면 상에 적층하는데 사용되는 열 유동 본딩층일 수 있다.
상기 열 유동 타입 물질은 실온에서 고상이고, 온도가 특정 값으로 상승함에 따라 더 높은 점성을 갖게 되며 반-고상, 반-액상으로 변화하고 그것의 화학적 특성도 변화한다. 상기 열 유동 타입 물질은 자외선(UV) 응고화, 가열 응고화, 진공 무산소(anaerobic) 응고화 및 수분 응고화(moisture solidifying)와 같은 추가적인 프로세스를 적용함으로써 고상으로 되돌아올 수 있다.
다른 실시예에서, 제1 본딩층(210)은 압력 감응 본딩층일 수 있고, 제2 본딩층(30)은 열 유동 본딩층일 수 있다. 상기 압력 감응 본딩층은 점성을 갖지만 실온에서는 고상이고, 압력에 매우 민감하다. 상기 압력 감응 본딩층은 가열 프로세스 없이 압착되는 동안 기판의 표면에 본딩될 수 있고, 압력이 증가함에 따라 더욱 단단하게 본딩된다.
선택적인 실시예에서, 제1 본딩층(210)은 디스플레이 패널(300)에 본딩될 수 있고 제2 본딩층(230)은 터치 패널(100)에 본딩될 수 있다.
도 6은 도 3의 광학 본딩층이 분해되는 모습을 나타낸 개략도이다. 분리가능한 본딩층(220)은 처리된 후에 본딩층(210)과 본딩층(230)으로부터 용이하게 분리될 수 있는 OCA 종류일 수 있다. 분리가능한 본딩층(220)이 분해되는 경우, 터치 패널(100)과 디스플레이 패널(300)이 서로 떼어질 수 있고, 그에 따라 터치 패널(10)이나 디스플레이 패널(300)에 문제가 있는 경우 수리가 이루어진다. 수리된 후, 터치 패널(100)과 디스플레이 패널(300)은 본 발명의 새로운 광학 본딩 장치로 서로 본딩된다.
이 실시예에서, 분리가능한 본딩층(220)은 확장-분해 본딩층(extend-to-disassemble bonding layer)이다. 상기 확장-분해 본딩층은 변형 가능한 기판을 포함하고, 분해되는 동안, 분리가능한 본딩층(220)은 일 단부로부터 늘어져(stretched) 상기 기판의 형상이 변화하고 두께가 감소하게 되어, 변형에 의해, 상기 기판의 양면들이 제1 본딩층(210) 및 제2 본딩층(230)으로부터 떼어진다.
선택적인 실시예에서, 분리가능한 본딩층(220)은 열-분해 본딩층일 수 있다. 분해되는 동안, 상기 열-분해 본딩층은 OCA가 노화(age)되도록 고온으로 소정 시구간 가열될 수 있고, 그에 따라 본딩력(bond strength)이 감소하거나 사라진다.
또한, 분리가능한 본딩층(220)은 UV 노출-분해 본딩층일 수 있다. 분해되는 동안, 상기 UV 노출-분해 본딩층은 OCA가 노화되도록 소정 시구간 UV 광에 노출될 수 있고, 그에 따라 본딩력이 감소하거나 사라진다.
도 7은 광학 본딩 장치의 제조 방법의 흐름도이다. 상기 광학 본딩 장치는 제1 본딩층과 제2 본딩층 사이에 겹쳐진 분리가능한 본딩층을 갖는다. 상기 방법은 다음 단계들을 더 포함한다.
단계(S100)에서, 제1 본딩층이 제공된다. 상기 제1 본딩층은 압력 감응 본딩층일 수 있다. 상기 압력 감응 본딩층은 점성을 갖지만 실온에서는 고상이고, 압력에 매우 민감하다. 상기 압력 감응 본딩층은 가열 프로세스 없이 압착되는 동안 기판의 표면에 본딩될 수 있고, 압력이 증가함에 따라 더욱 단단하게 본딩된다.
다른 실시예에서, 제1 본딩층은 열 유동 본딩층일 수 있고, 이는 무라(mura)를 제거하기 위한 OCA(Optically Clear Adhesives) 종류이다. 상기 열 유동 타입 물질은 실온에서 고상이고, 온도가 특정 값으로 상승함에 따라 더 높은 점성을 갖게 되며 반-고상, 반-액상으로 변화하고 그것의 화학적 특성도 변화한다. 상기 열 유동 타입 물질은 자외선(UV) 응고화, 가열 응고화, 진공 무산소(anaerobic) 응고화 및 수분 응고화(moisture solidifying)와 같은 추가적인 프로세스를 적용함으로써 고상으로 되돌아올 수 있다.
단계(S200)에서, 분리가능한 본딩층은 제1 본딩층 상에 적층된다. 상기 분리가능한 본딩층은 처리된 후에 제1 본딩층과 제2 본딩층으로부터 용이하게 분리될 수 있는 OCA 종류이다.
일 실시예에서, 분리가능한 본딩층은 확장-분해 본딩층(extend-to-disassemble bonding layer)이다. 상기 확장-분해 본딩층은 변형 가능한 기판을 포함하고, 분해되는 동안, 상기 분리가능한 본딩층은 일 단부로부터 늘어져(stretched) 상기 기판의 형상이 변화하고 두께가 감소하게 되어, 변형에 의해, 상기 기판의 양면들이 제1 본딩층 및 제2 본딩층으로부터 떼어진다.
선택적인 실시예에서, 분리가능한 본딩층은 열-분해 본딩층일 수 있다. 분해되는 동안, 상기 열-분해 본딩층은 OCA가 노화(age)되도록 고온으로 소정 시구간 가열될 수 있고, 그에 따라 본딩력(bond strength)이 감소하거나 사라진다.
또한, 분리가능한 본딩층은 UV 노출-분해 본딩층일 수 있다. 분해되는 동안, 상기 UV 노출-분해 본딩층은 OCA가 노화되도록 소정 시구간 UV 광에 노출될 수 있고, 그에 따라 본딩력이 감소하거나 사라진다.
단계(S300)에서, 제2 본딩층이 상기 분리가능한 본딩층 상에 적층된다. 상기 제2 본딩층은 열 유동 본딩층일 수 있다.
비록 본 발명이 구조적 특징들 및/또는 방법론적인 행위들에 대한 구체적인 용어로 설명되었지만, 첨부된 청구항들에 정의된 본 발명은 이러한 설명된 구체적 특징들 또는 행위들에 필연적으로 제한되는 것이 아님이 이해되어야 한다. 오히려, 상기 구체적 특징들 및 행위들은 청구범위에 기재된 발명을 구현하는 예시적인 형태로서 개시된 것이다.

Claims (23)

  1. 제1 본딩층;
    제2 본딩층; 및
    상기 제1 본딩층과 상기 제2 본딩층 사이에 겹쳐진 분리가능한 본딩층을 포함하고,
    상기 분리가능한 본딩층은 상기 제1 본딩층과 상기 제2 본딩층으로부터 용이하게 분리될 수 있는 OCA 종류이며,
    상기 분리가능한 본딩층은 i) 확장-분해 본딩층(extend-to-disassemble bonding layer), ii) 열-분해 본딩층(heat-to-disassemble bonding layer), 또는 iii) UV 노출-분해 본딩층(ultra violet exposing-to-disassemble bonding layer)이고,
    상기 분리가능한 본딩층의 양 면들은, i) 상기 확장-분해 본딩층의 변형에 의해, ii) 상기 열-분해 본딩 층을 가열함으로써, 또는 iii) 상기 UV 노출-분해 본딩층을 UV 광에 노출시킴으로써, 상기 제1 본딩층 및 상기 제2 본딩층으로부터 떼어지는 것을 특징으로 하는, 광학 본딩 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 본딩층 및 상기 제2 본딩층은 모두 열 유동 본딩층인, 광학 본딩 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 본딩층은 압력 감응 본딩층이고, 상기 제2 본딩층은 열 유동 본딩층인, 광학 본딩 장치.
  7. 터치 패널;
    디스플레이 패널; 및
    상기 터치 패널과 상기 디스플레이 패널을 본딩하도록 구성된 광학 본딩 장치를 포함하고,
    상기 광학 본딩 장치는 제1 본딩층, 제2 본딩층, 및 상기 제1 본딩층과 상기 제2 본딩층 사이에 겹쳐진 분리가능한 본딩층을 포함하고,
    상기 분리가능한 본딩층은 상기 제1 본딩층과 상기 제2 본딩층으로부터 용이하게 분리될 수 있는 OCA 종류이며,
    상기 분리가능한 본딩층은 i) 확장-분해 본딩층(extend-to-disassemble bonding layer), ii) 열-분해 본딩층(heat-to-disassemble bonding layer), 또는 iii) UV 노출-분해 본딩층(ultra violet exposing-to-disassemble bonding layer)이고,
    상기 분리가능한 본딩층의 양 면들은, i) 상기 확장-분해 본딩층의 변형에 의해, ii) 상기 열-분해 본딩 층을 가열함으로써, 또는 iii) 상기 UV 노출-분해 본딩층을 UV 광에 노출시킴으로써, 상기 제1 본딩층 및 상기 제2 본딩층으로부터 떼어지는 것을 특징으로 하는, 광학 본딩 장치를 이용한 터치 감응 디스플레이.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 본딩층은 상기 터치 패널을 본딩시키기 위한 압력 감응 본딩층이고, 상기 제2 본딩층은 상기 디스플레이 패널을 본딩시키기 위한 열 유동 본딩층인, 터치 감응 디스플레이.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 본딩층은 상기 디스플레이 패널을 본딩시키기 위한 압력 감응 본딩층이고, 상기 제2 본딩층은 상기 터치 패널을 본딩시키기 위한 열 유동 본딩층인, 터치 감응 디스플레이.
  10. 제1 본딩층과 제2 본딩층 사이에 분리가능한 본딩층을 겹쳐놓는 단계를 포함하고,
    상기 분리가능한 본딩층은 상기 제1 본딩층과 상기 제2 본딩층으로부터 용이하게 분리될 수 있는 OCA 종류인 것을 특징으로 하며,
    상기 분리가능한 본딩층은 i) 확장-분해 본딩층(extend-to-disassemble bonding layer), ii) 열-분해 본딩층(heat-to-disassemble bonding layer), 또는 iii) UV 노출-분해 본딩층(ultra violet exposing-to-disassemble bonding layer)이고,
    상기 분리가능한 본딩층의 양 면들은, i) 상기 확장-분해 본딩층의 변형에 의해, ii) 상기 열-분해 본딩 층을 가열함으로써, 또는 iii) 상기 UV 노출-분해 본딩층을 UV 광에 노출시킴으로써, 상기 제1 본딩층 및 상기 제2 본딩층으로부터 떼어지는 것을 특징으로 하는, 광학 본딩 장치의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 본딩층은 압력 감응 본딩층인, 광학 본딩 장치의 제조 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 제2 본딩층은 상기 분리가능한 본딩층 상에 적층된 열 유동 본딩층인, 광학 본딩 장치의 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제1 본딩층은 열 유동 본딩층이고, 상기 제2 본딩층은 상기 분리가능한 본딩층 상에 적층된 압력 감응 본딩층인, 광학 본딩 장치의 제조 방법.
  14. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 터치 감응 디스플레이의 수리 방법으로서,
    상기 터치 패널과 상기 디스플레이 패널이 서로 분리되도록, 상기 분리가능한 본딩층을 분해하는 단계를 포함하는, 방법.
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