KR102115197B1 - 패널 합착 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 반경화형 점착 레진을 사용하여 패널을 합착시킴으로써 기포 발생 또는 들뜸 현상을 방지하는 것이 가능한 패널 합착 방법에 관한 것이다.

Description

패널 합착 방법{METHOD FOR ATTACHING PANEL}
본 발명은 반경화형 점착 레진을 사용하여 패널을 합착시킴으로써 기포 발생 또는 들뜸 현상을 방지하는 것이 가능한 패널 합착 방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치란 TV나 모니터 등의 외부에서 입력되는 영상 신호를 표시하는 장치를 말하며, 영상을 표시하는 디스플레이 패널과 디스플레이 패널을 보호하는 커버 글라스를 포함한다.
디스플레이 패널과 커버 글라스를 합착시키는 방법으로서, 종래에는 디스플레이 패널에 광학 투명 레진(optical clear resin)을 도포한 다음 커버 글라스를 합착시키거나, 디스플레이 패널에 광학 투명 점착제(optical clear adhesive)를 부착한 후 커버 글라스를 합착시키는 방법이 사용되어 왔다.
광학 투명 레진을 사용하는 방법은 액상의 레진을 디스플레이 패널의 일 면에 도포 후 커버 글라스가 부착되는 영역(부착 영역)에 확산시켜야 하는데, 이 때 레진을 균일하게 확산시키는 것이 어려워 레진이 부착 영역 외부로 오버플로우(overflow)되는 문제점이 있다.
또한, 디스플레이 패널에 광학 투명 레진이 도포된 상태를 개략적으로 나타낸 도 1을 참고하면, 디스플레이 패널(S) 상에 광학 투명 레진(R)의 도포가 시작되는 시점과 광학 투명 레진의 도포가 종료되는 종점에 다른 영역보다 광학 투명 레진(R)의 도포 높이가 높은 마루 영역(RH)과 다른 영역보다 광학 투명 레진(R)의 도포 높이가 낮은 골 영역(RL)이 형성될 수 있다.
이와 같이, 디스플레이 패널(S) 상에 도포된 광학 투명 레진(R)에 마루 영역(RH) 및 골 영역(RL)이 존재하는 상태에서 커버 글라스를 합착시킬 경우, 도포된 광학 투명 레진(R)의 높이가 불균일함에 따라 디스플레이 패널(S)과 커버 글라스 사이에 빈 공간이 형성될 수 있다. 디스플레이 패널(S)과 커버 글라스 사이에 빈 공간이 형성될 경우, 디스플레이 패널(S)과 커버 글라스의 합착 품질 저하를 야기할 수 있다.
또한, 디스플레이 패널(S) 상에 도포된 광학 투명 레진(R)에 마루 영역(RH) 및 골 영역(RL)이 존재하는 상태에서 가경화시킨 후 커버 글라스를 합착시킬 경우, 광 학 투명 레진(R)의 마루 영역(RH)에 의해 디스플레이 패널(S) 또는 커버 글라스가 휘어질 우려가 있다.
한편, 광학 투명 점착제를 사용하는 방법은 시트 형태의 점착제를 디스플레이 패널의 일 면에 부착한 후 커버 글라스를 합착시키는 방법이다. 시트 형태의 점착제를 사용하면 액상의 레진을 사용함에 따른 오버플로우 문제를 해소할 수 있기는 하나, 점착제의 두께 때문에 디스플레이 패널의 단차 부분에서 기포가 발생할 뿐만 아니라, 고온에서 디스플레이 패널로부터 시트가 박리되어 들뜸 현상이 발생하여 합착 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다. 이러한 문제는 특히 디스플레이 패널의 테두리 또는 모서리가 곡률진 형상을 가지는 디스플레이 패널에서 더욱 두드러진다.
본 발명은 종래의 광학 투명 레진 및 광학 투명 점착제의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 반경화형 점착 레진을 사용하여 패널을 합착시킴으로써 기포 발생 또는 들뜸 현상을 방지할 수 있는 패널 합착 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, (a) 하부 이형 필름 상에 광학 투명 레진을 도포하는 단계, (b) 상기 광학 투명 레진을 가경화시켜 점착층을 형성하는 단계, (c) 상기 점착층의 테두리부를 절단하는 단계, (d) 상기 점착층의 테두리부와 상기 점착층의 테두리부에 부착된 상기 하부 이형 필름의 일부를 제거하는 단계, (e) 테두리부가 제거된 상기 점착층의 일 면을 제1 기재 상에 부착하는 단계, (f) 상기 점착층의 타 면으로부터 상기 하부 이형 필름을 박리하는 단계 및 (g) 상기 점착층의 타 면에 제2 기재를 부착하는 단계를 포함하는 패널 합착 방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 하부 이형 필름 상에 광학 투명 레진을 도포한 후 가경화시켜 기재 상에 부착하여 사용함으로써 기재 상에 레진을 직접 도포한 후 레진이 오버플로우되는 문제를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 하부 이형 필름 상에 가경화되어 형성된 점착층의 테두리부를 절단한 후 기재 상에 부착하여 사용함으로써 광학 투명 레진의 도포시 형성된 마루 또는 골 영역에 의해 합착 품질이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 디스플레이 패널에 광학 투명 레진이 도포된 상태를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 패널을 합착하는 순서를 나타낸 것이다.
본 발명을 더 쉽게 이해하기 위해 편의상 특정 용어를 본원에 정의한다. 본원에서 달리 정의하지 않는 한, 본 발명에 사용된 과학 용어 및 기술 용어들은 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미를 가질 수 있다.
또한, 문맥상 특별히 지정하지 않는 한, 단수 형태의 용어는 그것의 복수 형태도 포함하는 것이며, 복수 형태의 용어는 그것의 단수 형태도 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 패널 합착 방법은 (a) 하부 이형 필름 상에 광학 투명 레진을 도포하는 단계, (b) 상기 광학 투명 레진을 가경화시켜 점착층을 형성하는 단계, (c) 상기 점착층의 테두리부를 절단하는 단계, (d) 상기 점착층의 테두리부와 상기 점착층의 테두리부에 부착된 상기 하부 이형 필름의 일부를 제거하는 단계, (e) 테두리부가 제거된 상기 점착층의 일 면을 제1 기재 상에 부착하는 단계, (f) 상기 점착층의 타 면으로부터 상기 하부 이형 필름을 박리하는 단계 및 (g) 상기 점착층의 타 면에 제2 기재를 부착하는 단계를 포함한다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 패널을 합착하는 순서를 나타낸 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 합착 방법에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
단계 (a)는 하부 이형 필름(110) 상에 광학 투명 레진(R)을 도포하는 단계로서, 광학 투명 레진(R)은 일 방향으로 이동하는 레진 분사 수단(111)에 의해 하부 이형 필름(110) 상에 분사 또는 코팅될 수 있다(도 2의 (1a) 및 (1b) 참조).
이 때, 레진 분사 수단(111)에 의해 하부 이형 필름(110) 상에 도포된 레진(R)은 하부 이형 필름(110) 상에 광학 투명 레진(R)의 도포가 시작되는 시점과 광학 투명 레진의 도포가 종료되는 종점에 다른 영역보다 광학 투명 레진(R)의 도포 높이가 높은 마루 영역과 다른 영역보다 광학 투명 레진의 도포 높이가 낮은 골 영역이 형성될 수 있다.
하부 이형 필름(110)은 도포되는 광학 투명 레진(R) 및 광학 투명 레진(R)이 가경화되어 형성되는 점착층의 일 면을 일시적으로 보호하는 역할을 하며, 이를 위해 광학 투명 레진(R)이 도포되는 하부 이형 필름(110)의 일 면은 이형 특성을 나타내는 것이 바람직하다.
하부 이형 필름(110)의 일 면이 이형 특성을 나타내기 위해서는 하부 이형 필름(110) 자체가 이형 특성을 나타내는 소재로 형성되거나 적어도 광학 투명 레진(R)이 도포되는 하부 이형 필름(110)의 일 면에 이형 처리가 수행될 수 있다.
일반적으로, 하부 이형 필름(110)은 폴리이미드, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르술폰, 나일론, 폴리테트라플로우로에틸렌, 폴리에테르에테르케톤, 폴리카보네이트 및 폴리아릴레이트로부터 선택될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 상술한 바와 같이 하부 이형 필름(110)의 적어도 일 면이 이형 특성을 나타낼 수 있는 범위 내에서 다양한 소재로 형성될 수 있다.
본원에서 사용되는 광학 투명 레진(R)은 자외선 조사 등과 같은 광 경화 수단에 의해 경화될 수 있는 조성물로서, 아크릴 중합체 및 광 경화성 화합물을 포함할 수 있다.
예를 들어, 아크릴 중합체는 메틸 아크릴레이트(methyl acrylate), 에틸 아크릴레이트(ethyl acrylate), 프로필 아크릴레이트(propyl acrylate), 부틸 아크릴레이트(butyl acrylate), 펜틸 아크릴레이트(pentyl acrylate), 헥실 아크릴레이트(hexyl acrylate), 옥틸 아크릴레이트(octyl acrylate) 또는 라우릴 아크릴레이트(lauryl acrylate) 또는 테트라데실 아크릴레이트(tetra decyl acrylate) 등과 같은 알킬 아크릴레이트 단량체를 포함할 수 있다.
광 경화성 화합물은 광 경화성 모노머 또는 광 경화성 올리고머를 포함할 수 있으며, 광 경화성 모노머 또는 광 경화성 올리고머는 자외선 경화성 모노머 또는 자외선 경화성 올리고머일 수 있다.
광경화성 모노머는 헥산다이올 다이아크릴레이트(hexanediol diacrylate, HDDA), 트리프로필렌 글리콜 다이아크릴레이트(tripropylene glycol diacrylate, TPGDA), 트라이메틸올프로페인 트라이아크릴레이트(trimethylolpropane triacrylate, TMPTA), 헥사메틸렌(hexamethylene, HEA), 하이드록시프로필 아크릴레이트(hydroxyl propyl acrylate, HPA), 하이드록시부틸 아크릴레이트(hydroxyl butyl acrylate, HBA), 이소보닐 아크릴레이트(isobonyl acrylate, IBOA), 아크릴로일 모르폴린(acryloyl morpholine, ACMO) 또는 테트라하이드로퍼퓨릴 아크릴레이트(THFA) 중 적어도 어느 하나일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 광 경화성 올리고머는 우레탄 아크릴레이트(urethane acrylate), 폴리에스테르 아크릴레이트(polyester acrylate), 폴리에테르 아크릴레이트(polyether acrylate) 또는 에폭시 아크릴레이트(epoxy acrylate), 폴리부타디엔아크릴레이트(polybutadieneacrylate), 실리콘아크릴레이트(siliconAcrylate) 중 적어도 어느 하나일 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다.
단계 (b)는 하부 이형 필름(110) 상에 도포된 광학 투명 레진(R)을 가경화시켜 점착층(R')을 형성하는 단계로서, 가경화는 광학 투명 레진(R)의 완전 경화 상태의 50 내지 80% 수준의 경화도를 가지도록 수행될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 점착층(R')의 경화도는 필요에 따라 조절될 수 있다(도 2의 (1c) 참조).
예를 들어, 점착층(R')이 부착되는 기재의 굴곡이 심할수록 점착층(R')의 경화도가 낮은 것이 바람직하므로, 이를 위해 광학 투명 레진(R)은 최소한의 경화도를 가지도록 가경화될 수 있다.
이 때, 광학 투명 레진(R)의 가경화는 자외선 램프와 같은 자외선 조사 수단(112)에 의해 수행될 수 있다.
가경화 결과, 점착층(R')은 마루 또는 골 영역이 형성된 테두리부(Ra')와 테두리부(Ra')에 의해 둘러싸인 잔부(Rb')를 포함할 수 있다. 이 때, 잔부(Rb')는 테두리부(Ra')에 비해 상대적으로 평탄한 상부면을 가질 수 있다.
또한, 다른 실시예에 있어서, 단계 (b)는 점착층의 잔부(Rb')에 경화도 구배가 형성되도록 수행될 수 있다. 경화도 구배란 점착층의 잔부(Rb')에 있어서 잔부(Rb')의 내측(b)으로부터 잔부(Rb')의 외측(a)을 향해 경화도가 낮아지는 것을 의미한다.
이와 같이, 기재에 부착되는 점착층(R')에 경화도 구배를 형성함으로써 특히 기재의 테두리에 부착되는 점착층(R')의 연신률을 향상시키는 것이 가능하다. 이 경우, 디스플레이 패널의 테두리 또는 모서리가 곡률진 형상을 가지는 디스플레이 패널에서도 점착층(R')이 들뜨지 않고 전체 영역에서 균일하게 부착될 수 있다는 이점이 있다.
단계 (c)는 하부 이형 필름(110) 상에 가경화된 점착층의 테두리부(Ra')를 절단하는 단계이다(도 3의 (1d) 참조).
이 때, 점착층의 테두리부(Ra')는 마루 또는 골 영역이 형성된 부분으로서, 점착층의 테두리부(Ra')를 제거하지 않고 부착시 합착 품질의 저하가 야기될 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 마루 또는 골 영역이 형성된 점착층의 테두리부(Ra')를 제거한 나머지 점착층 부분(Rb')을 선택적으로 패널의 합착을 위해 사용하는 것을 특징으로 한다.
점착층(R')의 절단은 별도의 절단 수단(113)을 사용하여 수행될 수 있으며, 절단 수단(113)은 커터, 레이저 등과 같이 필름의 절단을 위해 통상적으로 사용되는 수단일 수 있다.
이 때, 절단 수단(113)을 사용하여 점착층(R')을 절단하기 전 점착층(R') 상에 상부 이형 필름을 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상부 이형 필름은 점착층(R')을 절단할 때 발생하는 이물질 등이 점착층의 잔부(Rb') 상에 잔류하여 합착 품질을 저하시키는 것을 방지하기 위해 점착층(R')을 절단하는 동안 일시적으로 점착층(R') 상에 부착되는 이형 필름이다. 이를 위해, 점착층(R')과 접촉하는 상부 이형 필름의 일 면은 이형 특성을 나타내는 것이 바람직하다.
상부 이형 필름의 일 면이 이형 특성을 나타내기 위해서는 상부 이형 필름 자체가 이형 특성을 나타내는 소재로 형성되거나 적어도 점착층(R')과 접촉하는 하부 이형 필름의 일 면에 이형 처리가 수행될 수 있다.
일반적으로, 상부 이형 필름은 폴리이미드, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르술폰, 나일론, 폴리테트라플로우로에틸렌, 폴리에테르에테르케톤, 폴리카보네이트 및 폴리아릴레이트로부터 선택될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 상술한 바와 같이 상부 이형 필름의 적어도 일 면이 이형 특성을 나타낼 수 있는 범위 내에서 다양한 소재로 형성될 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서, 단계 (c)는 점착층(R')과 하부 이형 필름(110)을 동시에 절단하도록 수행될 수 있다.
만약, 단계 (c)가 하부 이형 필름(110) 상의 점착층(R')만을 선택적으로 절단하도록 수행될 경우, 단계 (e)를 수행하기 전 하부 이형 필름(110)으로부터 점착층의 테두리부(Ra')를 제거하는 과정을 수행할 필요가 있다.
반면, 단계 (c)가 점착층(R')과 하부 이형 필름(110)을 동시에 절단하도록 수행될 경우, 단계 (e)를 수행하기 전 점착층의 테두리부(Ra')와 점착층의 테두리부(Ra')에 부착된 하부 이형 필름의 일부(110a)를 제거하는 단계 (d)가 수행될 수 있다(도 3의 (1e) 참조).
단계 (d)에 의해 점착층의 테두리부(Ra')와 점착층의 테두리부(Ra')에 부착된 하부 이형 필름의 일부(110a)를 제거한 후 하부 이형 필름의 잔부(110b) 상에 부착된 점착층의 잔부(Rb')를 제1 기재(S1) 상에 부착하는 단계 (e)가 수행된다(도 3의 (1e) 참조).
만약, 절단 수단(113)을 사용하여 점착층(R')을 절단하기 전 점착층(R') 상에 상부 이형 필름을 부착한 경우, 단계 (e) 전에 점착층의 잔부(Rb')로부터 상부 이형 필름을 박리하는 단계가 선행되어야 한다.
제1 기재(S1)는 디스플레이 패널 또는 커버 글라스일 수 있으며, 제1 기재(S1)가 디스플레이 패널인 경우 제2 기재(S2)는 커버 글라스이며, 제1 기재(S1)가 커버 글라스인 경우 제2 기재(S2)는 디스플레이 패널일 수 있다.
제1 기재(S1) 상에 점착층의 잔부(Rb')를 부착한 후 하부 이형 필름의 잔부(110b)를 박리하는 단계 (f)와 하부 이형 필름의 잔부(110b)의 박리에 의해 노출된 점착층의 잔부(Rb')의 타면 상에 제2 기재(S2)를 부착하는 단계 (g)가 순차적으로 수행된다(도 4의 (1g) 및 (1h) 참조).
이 때, 점착층의 잔부(Rb')가 부착된 제1 기재(S1)와 제2 기재(S2)의 합착은 합착시 기포의 혼입을 줄이기 위해 진공 챔버와 같이 외기와 차단된 챔버 내에서 수행되는 것이 바람직하다.
추가적으로, 제1 기재(S1)와 제2 기재(S2)를 합착한 후 자외선 램프와 같은 자외선 조사 수단(112)에 의해 가경화된 점착층의 잔부(Rb')를 완전 경화시킬 수 있다(도 4의 (1i) 참조).
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

Claims (6)

  1. (a) 하부 이형 필름 상에 광학 투명 레진을 도포하는 단계;
    (b) 상기 광학 투명 레진을 가경화시켜 점착층을 형성하는 단계;
    (c) 상기 점착층의 테두리부를 절단하는 단계;
    (d) 상기 점착층의 테두리부와 상기 점착층의 테두리부에 부착된 상기 하부 이형 필름의 일부를 제거하는 단계;
    (e) 테두리부가 제거된 상기 점착층의 일 면을 제1 기재 상에 부착하는 단계;
    (f) 상기 점착층의 타 면으로부터 상기 하부 이형 필름을 박리하는 단계; 및
    (g) 상기 점착층의 타 면에 제2 기재를 부착하는 단계;
    를 포함하는,
    패널 합착 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하부 이형 필름은 폴리이미드, 폴리에틸렌텔레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에테르술폰, 나일론, 폴리테트라플로우로에틸렌, 폴리에테르에테르케톤, 폴리카보네이트 및 폴리아릴레이트로부터 선택되는 플라스틱 필름인,
    패널 합착 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광학 투명 레진은 아크릴 중합체 및 광 경화성 화합물을 포함하는 광 경화성 조성물인,
    패널 합착 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (b)는 상기 점착층이 내측에서 외측으로 갈수록 경화도가 낮아지도록 수행되는,
    패널 합착 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (c)는 상기 점착층과 상기 하부 이형 필름을 동시에 절단하도록 수행되는,
    패널 합착 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단계 (c) 전에 상기 점착층 상에 상부 이형 필름을 부착하는 단계를 더 포함하며,
    상기 상부 이형 필름은 상기 단계 (e) 전에 상기 점착층으로부터 박리되는,
    패널 합착 방법.
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