KR102366943B1 - 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 표시장치는, 영상을 표시하는 표시패널과, 표시패널 하부의 커버 유닛과, 표시패널과 커버 유닛 사이에 적층된 제1 및 제2 접착 부재를 포함하고, 제1 접착 부재의 접촉각은 제2 접착 부재보다 크며, 제1 접착 부재의 접촉각은 80도 내지 90도이다. 이러한 제1 접착 부재의 녹는점은 섭씨 90도 내지 100도로, 섭씨 90도 이상의 온도에서 접착력이 저하되므로, 접착 불량이 발생하였을 때 표시패널과 커버 유닛의 분리를 용이하게 할 수 있다. 또한, 표시패널은 제1 접착 부재와 접촉하는 접착 강화층을 포함하며, 접착 강화층은 제1 접착 부재에 대응하여 다수의 오목 패턴을 가짐으로써, 제1 접착 부재와의 접착력을 향상시킬 수 있다.

Description

표시장치{Display Device}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히, 좁은 베젤을 갖는 표시장치에 관한 것이다.
정보화 시대에 발맞추어 디스플레이(display) 분야 또한 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응해서 박형화, 경량화, 저소비전력화 장점을 지닌 평판표시장치(flat panel display device: FPD)로서 액정표시장치(liquid crystal display device: LCD)나 전계발광 표시장치(electroluminescent display device: ELD) 등이 개발되어 널리 적용되고 있다.
이러한 평판표시장치는 스마트 폰(smartphone)과 같은 휴대용 기기나, 컴퓨터의 모니터, 또는 텔레비전 등에 널리 이용되는데, 각 평판표시장치의 표시패널은 다양한 케이스나 커버 등의 기구물을 통해 모듈화되고 제품화되어 공급된다.
이때, 평판표시장치의 표시패널은 영상을 표시하는 표시 영역과 표시 영역을 둘러싸는 비표시 영역을 가지며, 표시패널의 전면(front surface)에 위치하는 케이스나 커버는 비표시 영역을 덮는다. 여기서, 비표시 영역을 덮는 케이스나 커버의 부분은 제품의 베젤(bezel) 영역이 된다.
이러한 베젤 영역은 영상이 표시되지 않는 영역으로, 제품의 크기를 증가시키며, 제품의 외관을 저하시킨다.
따라서, 최근에는 케이스 등의 기구물을 생략하거나 최소화함으로써, 두께 및 무게를 줄이고 베젤 영역을 감소시키며, 동일한 크기의 표시장치에서 표시영역의 크기를 최대로 하여, 기구물의 노출 없이 깔끔한 외관을 갖는 보더리스(borderless) 제품이 연구 및 개발되고 있다.
이를 위해 표시패널과 표시패널을 지지하는 기구물 사이에 접착 부재를 적용하는 구조가 제안되었으며, 접착 부재는 강한 접착력에 의해 표시패널을 기구물 상에 고정시킨다.
그런데, 접착 불량이 발생할 경우, 표시패널과 기구물을 분리해야 하며, 분리를 위해 별도의 장비 등이 필요하여 비용이 증가된다. 또한, 접착 부재의 강한 접착력으로 인해 표시패널과 기구물을 분리하기가 쉽지 않으며, 분리된 표시패널과 기구물 상에 접착 부재의 잔사가 남게 된다. 이에 따라, 잔사를 제거하는 과정에서 표시패널 등에 손상이 가해지는 문제가 발생한다. 따라서, 접착 불량이 발생된 표시장치는 재활용되지 못하여 생산성을 저하시키고 비용을 증가시킨다.
본 발명은, 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 표시장치의 접착 불량에 의한 생산성 저하 및 비용 증가 문제를 해결하고자 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 표시장치는, 영상을 표시하는 표시패널과, 표시패널 하부의 커버 유닛과, 표시패널과 커버 유닛 사이에 적층된 제1 및 제2 접착 부재를 포함하고, 제1 접착 부재의 접촉각은 제2 접착 부재보다 크며, 제1 접착 부재의 접촉각은 80도 내지 90도이다.
이러한 제1 접착 부재의 녹는점은 섭씨 90도 내지 100도이며, 제1 접착 부재는 비반응형 실리콘계 물질과 비반응형 하이드로카본계 물질 중 적어도 하나를 포함한다.
제1 접착 부재는 표시패널과 제2 접착 부재 사이에 위치하고, 표시패널은 제1 접착 부재와 접촉하는 접착 강화층을 포함하며, 접착 강화층은 제1 접착 부재에 대응하여 다수의 오목 패턴을 가진다.
본 발명에서는 접착 부재를 이용하여 표시패널을 기구물에 고정함으로써, 표시장치의 무게 및 두께를 줄일 수 있다.
또한, 베젤 영역을 감소시키고 보더리스 구조를 구현하여 디자인의 차별화를 도모할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 접착 불량이 발생할 경우, 손상 없이 표시패널을 기구물로부터 쉽게 분리할 수 있으므로, 표시패널과 기구물을 재활용함으로써 생산성을 높이고 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3a와 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 표시패널의 예를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 제조 과정을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 표시장치는, 영상을 표시하는 표시패널과, 상기 표시패널 하부의 커버 유닛과, 상기 표시패널과 상기 커버 유닛 사이에 적층된 제1 및 제2 접착 부재를 포함하고, 상기 제1 접착 부재의 접촉각은 제2 접착 부재보다 크다.
상기 제1 접착 부재의 접촉각은 80도 내지 90도이다.
상기 제1 접착 부재의 녹는점은 섭씨 90도 내지 100도이다.
상기 제1 접착 부재는 비반응형 실리콘계 물질과 비반응형 하이드로카본계 물질 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 제1 접착 부재는 상기 표시패널과 상기 제2 접착 부재 사이에 위치하고, 상기 표시패널은 상기 제1 접착 부재와 접촉하는 접착 강화층을 포함하며, 상기 접착 강화층은 상기 제1 접착 부재에 대응하여 다수의 오목 패턴을 가진다.
상기 표시패널은 전계발광 표시패널이고, 상기 접착 강화층은 인캡슐레이션층이다.
이와 달리, 상기 표시패널은 액정표시패널이고, 상기 접착 강화층은 편광판이다.
또한, 본 발명의 표시장치는 상기 표시패널과 상기 커버 유닛 사이에 제3 접착 부재를 더 포함하고, 상기 제3 접착 부재의 접촉각은 상기 제2 접착 부재보다 크며, 상기 제2 접착 부재는 상기 제1 및 제3 접착 부재 사이에 위치한다.
상기 제3 접착 부재는 상기 제2 접착 부재와 상기 커버 유닛 사이에 위치하고, 상기 커버 유닛은 상기 제3 접착 부재와 접촉하는 표면에 요철을 가진다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 표시장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 표시패널(110)과, 표시패널(110) 하부의 커버 유닛(130), 표시패널(110)과 커버 유닛(130) 사이의 제1 접착 부재(120), 그리고 제1 접착 부재(120)와 커버 유닛(130) 사이의 제2 접착 부재(140)를 포함한다.
표시패널(110)은 다수의 화소를 포함하며, 전면(front surface)을 통해 영상을 표시한다. 표시패널(110)은 배면(rear surface) 측의 최하부에 접착 강화층(112)을 포함한다.
일례로, 표시패널(110)은 발광 다이오드를 포함하는 전계발광 표시패널이거나 액정 커패시터를 포함하는 액정 표시패널일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
이러한 표시패널(110)에 대해 도 3a와 도 3b를 참조하여 보다 상세히 설명한다. 도 3a와 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 표시패널의 예를 나타내는 개략적인 단면도로, 한 화소영역을 도시한다.
먼저, 도 3a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 표시패널(110)은 전계발광 표시패널일 수 있다.
즉, 상기 표시패널(110)은 기판(150)과, 상기 기판(150) 상에 위치하는 박막트랜지스터(Tr)와, 상기 박막트랜지스터(Tr)에 연결된 발광다이오드(D)와, 상기 발광다이오드(D)를 덮는 인캡슐레이션 필름(190)을 포함할 수 있다.
보다 상세하게, 상기 기판(150) 상에는 반도체층(154)이 형성된다. 상기 기판(150)은 유리나 플라스틱으로 이루어질 수 있으며, 유연성을 가질 수도 있다. 기판(150)과 반도체층(154) 사이에는 버퍼층(도시하지 않음)이 형성될 수 있으며, 버퍼층은 산화 실리콘 또는 질화 실리콘과 같은 무기 절연물질로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 반도체층(154)은 산화물 반도체 물질로 이루어지거나 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다.
상기 반도체층(154)이 산화물 반도체 물질로 이루어질 경우, 상기 반도체층(154) 하부에는 차광패턴(도시하지 않음) 이 형성될 수 있으며, 차광패턴은 반도체층(154)으로 빛이 입사되는 것을 방지하여 반도체층(154)이 빛에 의해 열화되는 것을 방지한다. 이와 달리, 반도체층(154)은 다결정 실리콘으로 이루어질 수도 있으며, 이 경우 반도체층(154)의 양 가장자리에 불순물이 도핑되어 있을 수 있다.
반도체층(154) 상부에는 절연물질로 이루어진 게이트 절연막(156)이 형성된다. 상기 게이트 절연막(156)은 산화 실리콘 또는 질화 실리콘과 같은 무기절연물질로 이루어질 수 있다.
상기 게이트 절연막(156) 상부에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어진 게이트 전극(160)이 반도체층(154)의 중앙에 대응하여 형성된다.
도 3a에서는, 게이트 절연막(156)이 기판(150) 전면(entire surface)에 형성되어 있으나, 게이트 절연막(156)은 게이트 전극(160)과 동일한 모양으로 패터닝될 수도 있다.
상기 게이트 전극(160) 상부에는 절연물질로 이루어진 층간 절연막(162)이 형성된다. 층간 절연막(162)은 산화 실리콘이나 질화 실리콘과 같은 무기 절연물질로 형성되거나, 벤조사이클로부텐(benzocyclobutene)이나 포토 아크릴(photo-acryl)과 같은 유기 절연물질로 형성될 수 있다.
상기 층간 절연막(162)은 상기 반도체층(154)의 양측을 노출하는 제1 및 제2 콘택홀(164, 166)을 갖는다. 제1 및 제2 콘택홀(164, 166)은 게이트 전극(160)의 양측에 게이트 전극(160)과 이격되어 위치한다.
여기서, 제1 및 제2 콘택홀(164, 166)은 게이트 절연막(166) 내에도 형성된다. 이와 달리, 게이트 절연막(166)이 게이트 전극(160)과 동일한 모양으로 패터닝될 경우, 제1 및 제2 콘택홀(164, 166)은 층간 절연막(162) 내에만 형성될 수도 있다.
상기 층간 절연막(162) 상에는 금속과 같은 도전성 물질로 이루어지는 소스 전극(170)과 드레인 전극(172)이 형성된다.
소스 전극(170)과 드레인 전극(172)은 상기 게이트 전극(160)을 중심으로 이격되어 위치하며, 각각 상기 제1 및 제2 콘택홀(164, 166)을 통해 상기 반도체층(154)의 양측과 접촉한다.
상기 반도체층(154)과, 상기 게이트 전극(160), 상기 소스 전극(170), 상기 드레인 전극(172)은 상기 박막트랜지스터(Tr)를 이루며, 상기 박막트랜지스터(Tr)는 구동 소자(driving element)로 기능한다.
상기 박막트랜지스터(Tr)는 상기 반도체층(154)의 상부에 상기 게이트 전극(160), 상기 소스 전극(170) 및 상기 드레인 전극(172)이 위치하는 코플라나(coplanar) 구조를 가진다.
이와 달리, 박막트랜지스터(Tr)는 반도체층의 하부에 게이트 전극이 위치하고 반도체층의 상부에 소스 전극과 드레인 전극이 위치하는 역 스태거드(inverted staggered) 구조를 가질 수 있다. 이 경우, 반도체층은 비정질 실리콘으로 이루어질 수도 있다.
도시하지 않았으나, 게이트 배선과 데이터 배선이 서로 교차하여 화소영역을 정의하며, 상기 게이트 배선과 상기 데이터 배선에 연결되는 스위칭 소자가 더 형성된다. 상기 스위칭 소자는 구동 소자인 박막트랜지스터(Tr)에 연결된다.
또한, 파워 배선이 상기 게이트 배선 또는 상기 데이터 배선과 평행하게 이격되어 형성되며, 일 프레임(frame) 동안 구동소자인 박막트랜지스터(Tr)의 게이트 전극의 전압을 일정하게 유지되도록 하기 위한 스토리지 캐패시터가 더 구성될 수 있다.
상기 박막트랜지스터(Tr)의 상기 드레인 전극(172)을 노출하는 드레인 콘택홀(176)을 갖는 보호층(174)이 상기 박막트랜지스터(Tr)를 덮으며 형성된다.
상기 보호층(174) 상에는 상기 드레인 콘택홀(176)을 통해 상기 박막트랜지스터(Tr)의 상기 드레인 전극(172)에 연결되는 제1 전극(180)이 각 화소 영역 별로 분리되어 형성된다. 상기 제1 전극(180)은 애노드(anode)일 수 있으며, 일함수 값이 상대적으로 큰 도전성 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(170)은 인듐-틴-옥사이드 (indium-tin-oxide, ITO) 또는 인듐-징크-옥사이드 (indium-zinc-oxide, IZO)와 같은 투명 도전성 물질로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 보호층(174) 상에는 상기 제1 전극(180)의 가장자리를 덮는 뱅크층(186)이 형성된다. 상기 뱅크층(186)은 상기 화소영역에 대응하여 상기 제1 전극(180)의 중앙을 노출한다.
상기 제1 전극(180) 상에는 발광층(182)이 형성된다. 상기 발광층(182)은 발광물질로 이루어지는 발광물질층(emitting material layer)의 단일층 구조일 수 있다. 이와 달리, 발광 효율을 높이기 위해, 상기 발광층(182)은 다층 구조를 가질 수 있으며, 일례로, 상기 제1 전극(180) 상에 순차 적층되는 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transporting layer), 발광물질층, 전자수송층(electron transporting layer) 및 전자주입층(electron injection layer)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 발광물질층의 발광물질은 유기발광물질이나 양자 점(quantum dot)과 같은 무기발광물질일 수 있다.
상기 발광층(182)이 형성된 상기 기판(150) 상부로 제2 전극(184)이 형성된다. 상기 제2 전극(184)은 표시영역의 전면(entire surface)에 위치하며 일함수 값이 상대적으로 작은 도전성 물질로 이루어져 캐소드(cathode)로 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 전극(184)은 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 알루미늄-마그네슘 합금(AlMg) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
상기 제1 전극(180), 상기 발광층(182) 및 상기 제2 전극(184)은 발광다이오드(D)를 이룬다.
상기 제2 전극(184) 상에는 절연막(188)이 형성된다. 절연막(188)은 발광다이오드(D)를 보호하며, 평탄한 표면을 가질 수 있다. 이러한 절연막(188)은 생략될 수도 있다.
상기 절연막(188) 상에는, 외부 수분이 상기 발광다이오드(D)로 침투하는 것을 방지하기 위해, 인캡슐레이션층(encapsulation layer, 112)이 형성된다. 상기 인캡슐레이션층(112)은 유기물 및/또는 무기물의 단일층 또는 유기물과 무기물의 다층구조를 가질 수 있다.
이와 달리, 인캡슐레이션층(112)은 메탈 재질로 형성될 수 있다. 일례로, 인캡슐레이션층(112)은 철(Fe)에 니켈(Ni)이 포함된 인바(invar, Fe-36Ni) 합금(alloy)이나 플라티나이트(platinite, Fe-42Ni) 합금, 또는 철에 니켈과 코발트(Co)가 포함된 코바(kovar, Fe-Ni-Co) 합금으로 형성될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
이러한 인캡슐레이션층(112)은 본 발명의 접착 강화층에 해당한다. 즉, 본 발명의 표시패널(110)은 인캡슐레이션층(112)이 커버 유닛(130)을 향하도록 배치되고, 기판(150)이 표시패널(110)의 전면 측에 배치되어 발광다이오드(D)로부터의 빛이 기판(150)을 통해 외부로 방출될 수 있다. 이러한 본 발명의 표시패널(110)은 하부 발광 방식(bottom emission type)일 수 있다.
그러나, 이에 제한되지 않으며, 본 발명의 표시패널(110)은 발광다이오드(D)로부터의 빛이 인캡슐레이션층(112)을 통해 외부로 방출되는 상부 발광 방식(top emission type)일 수 있다. 이때, 표시패널(110)은 기판(150) 하부에 별도의 접착 강화층을 더 포함할 수 있다.
한편, 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 표시패널(110)은 액정 표시패널일 수 있다.
즉, 표시패널(110)은, 서로 마주하는 제1 및 제2 기판(210, 250)과, 상기 제1 및 제2 기판(210, 250) 사이에 개재되며 액정분자(262)를 포함하는 액정층(260)을 포함하고, 제1 및 제2 기판(210, 250)의 외면에는 각각 제1 및 제2 편광판(112, 274)이 배치될 수 있다.
상기 제1 기판(210)은 유리나 플라스틱으로 이루어질 수 있으며, 유연성을 가질 수도 있다. 또한, 상기 제1 기판(210) 상에는 버퍼층(도시하지 않음)이 더 형성될 수도 있다.
상기 제1 기판(210) 상에는 게이트 전극(222)이 형성되고, 상기 게이트 전극(222)을 덮으며 게이트 절연막(224)이 형성된다. 또한, 상기 제1 기판(110) 상에는 상기 게이트 전극(222)과 연결되는 게이트 배선(도시하지 않음)이 형성된다.
상기 게이트 절연막(224) 상에는 반도체층(226)이 상기 게이트 전극(222)에 대응하여 형성된다. 상기 반도체층(226)은 산화물 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 한편, 상기 반도체층(226)은 비정질 실리콘으로 이루어지는 액티브층과 불순물 비정질 실리콘으로 이루어지는 오믹 콘택층을 포함할 수 있다.
상기 반도체층(226) 상에는 서로 이격하는 소스 전극(230)과 드레인 전극(232)이 형성된다. 또한, 상기 소스 전극(230)과 연결되는 데이터 배선(도시하지 않음)이 상기 게이트 배선과 교차하여 화소영역을 정의하며 형성된다.
상기 게이트 전극(222), 상기 반도체층(226), 상기 소스 전극(230) 및 상기 드레인 전극(232)은 박막트랜지스터(Tr)를 구성한다.
상기 박막트랜지스터(Tr) 상에는, 상기 드레인 전극(232)을 노출하는 드레인 콘택홀(236)을 갖는 보호층(234)이 형성된다.
상기 보호층(234) 상에는, 상기 드레인 콘택홀(236)을 통해 상기 드레인 전극(232)에 연결되는 화소 전극(240)과, 상기 화소 전극(240)과 교대로 배열되는 공통 전극(242)이 형성된다.
여기서, 상기 공통 전극(242)은 상기 제1 기판(210) 상부에 상기 화소 전극(240)과 교대로 배열되는데, 이와 달리, 상기 공통 전극은 상기 제2 기판(250) 전면(entire surface)에 형성되고, 상기 화소 전극(240)은 상기 화소영역에 판 형태로 형성될 수도 있다.
상기 제1 기판(210) 기판과 이격되어 제2 기판(250)이 배치된다. 상기 제2 기판(250)은 유리나 플라스틱으로 이루어질 수 있으며, 유연성을 가질 수도 있다.
상기 제2 기판(250) 내면에는 상기 박막트랜지스터(Tr)와 상기 게이트 배선, 상기 데이터 배선 등 비표시영역을 가리는 블랙매트릭스(254)가 형성된다. 또한, 화소영역에 대응하여 컬러필터층(256)이 형성된다. 상기 제2 기판(250)과 컬러필터층(256) 사이에는 버퍼층(도시하지 않음)이 더 형성될 수도 있다.
상기 제1 및 제2 기판(210, 250)은 액정층(260)을 사이에 두고 합착되며, 상기 화소 전극(240)과 상기 공통 전극(242) 사이에서 발생되는 전기장에 의해 상기 액정층(260)의 액정분자(262)가 구동된다. 상기 화소 전극(240)과 상기 공통 전극(242) 및 상기 액정층(260)은 액정 커패시터를 이루며, 상기 액정 커패시터는 상기 박막트랜지스터(Tr)에 연결된다.
도시하지 않았으나, 상기 액정층(260)과 접하여 상기 제1 및 제2 기판(210, 250) 각각의 상부에는 배향막이 형성될 수 있다.
한편, 제1 및 제2 기판(210, 250)의 외면에는 특정 방향의 선편광만을 투과시키는 제1 및 제2 편광판(112, 274)이 각각 부착되며, 제1 편광판(112)의 광투과축은 제2 편광판(274)의 광투과축과 수직으로 배치된다.
여기서, 제1 편광판(112)은 본 발명의 접착 강화층에 해당한다. 즉, 본 발명의 표시패널(110)은 제1 편광판(112)이 커버 유닛(130)을 향하도록 배치되고, 표시패널(110)을 통과한 빛은 제2 편광판(274)을 통해 외부로 방출될 수 있다.
다시 도 1과 도 2를 참조하면, 표시패널(110)의 접착 강화층(112)은 가장자리가 패턴되어 오목 패턴(112a)을 가질 수 있다. 이러한 오목 패턴(112a)은 제1 접착 부재(120)와의 접착 면적을 증가시켜 접착력을 향상시킨다. 오목 패턴(112a)은 생략될 수도 있다.
여기서, 오목 패턴(112a)의 폭(w1)은 제1 접착 부재(120)의 폭에 대응한다. 일례로, 오목 패턴(112a)의 폭(w1)은 0.4 mm 내지 3 mm일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
또한, 오목 패턴(112a)의 길이(d1)와 간격(s1) 각각은 2 mm 내지 3 mm일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
표시패널(110)의 배면 측, 즉, 표시패널(110)의 하부에는 커버 유닛(130)이 위치한다. 커버 유닛(130)은 표시패널(110)을 지지 및 보호한다. 이러한 커버 유닛(130)은 표시패널(110)의 배면에 대응하는 평판 형태의 수평부를 포함할 수 있다. 또한, 커버 유닛(130)은 표시패널(110)의 측면을 둘러싸거나 표시패널(110)의 가장자리 하부에 위치하고 수평부와 연결되는 수직부를 더 포함할 수도 있다. 이와 달리, 커버 유닛(130)은 제1 및 제2 접착 부재(120, 140)에 대응하는 사각 테 형상을 가질 수도 있으며, 이에 제한되지 않는다.
표시패널(110)이 전계발광 표시패널일 경우, 커버 유닛(130)은 백 커버(back cover)일 수 있다. 이와 달리, 표시패널(110)이 액정 표시패널일 경우, 커버 유닛(130)은 버텀 커버(bottom cover)일 수 있으며, 이때, 표시패널(110)과 버터 커버 사이에는 광원으로 백라이트 유닛(도시하지 않음)이 더 위치할 수 있다.
이러한 커버 유닛(130)은 상대적으로 높은 강성(stiffness)을 갖는 금속 물질로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 일례로, 커버 유닛(130)은 철(Fe)을 주성분으로 하는 전기아연도금강판(electrolytic galvanized iron: EGI)으로 이루어질 수 있다.
또는, 커버 유닛(130)은 백 커버와 표시패널(110) 사이 또는 버텀 커버와 표시패널(110) 사이의 미들 프레임(middle frame)일 수도 있다.
도시하지 않았지만, 표시패널(110)과 커버 유닛(130) 사이에는 구동부와 방열 부재 및/또는 보조 플레이트 등이 더 위치할 수 있다.
구동부는 표시패널(110)의 적어도 일측에 연결되어 표시패널(110)에 각종 신호를 인가한다. 구동부는 인쇄회로기판(printed circuit board: PCB)과 인쇄회로기판 상의 적어도 하나의 집적 회로(integrated circuit: IC)를 포함할 수 있다. 집적 회로는 타이밍 콘트롤러(timing controller: T-Con)나 파워 IC일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 또한, 구동부는 인쇄회로기판 상에 저항이나 커패시터 또는 트랜지스터와 같은 구성요소를 더 포함할 수 있다.
이러한 구동부는 매개수단을 통해 표시패널(110)과 연결되어 모듈화 과정에서 표시패널(110)의 배면에 놓인다. 이때, 인쇄회로기판은 표시패널(110)과 집적 회로 사이에 위치한다. 여기서, 매개수단은 연성인쇄회로(flexible printed circuit: FPC)나 테이프(tape) 또는 필름(film)일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
방열 부재는 구동부의 집적 회로나 표시패널(110)과 접촉하여 구동부의 집적 회로나 표시패널(110)에서 발생한 열을 외부로 신속하게 전달함으로써, 열에 의해 소자가 열화되는 것을 방지한다.
또한, 보조 플레이트는 표시장치의 강성을 증가시켜 휨 발생을 방지한다. 즉, 화면의 크기가 큰 표시장치의 경우, 표시장치의 휨이 발생할 수 있는데, 보조 플레이트를 추가하여 표시장치의 강성을 증가시킴으로써, 표시장치의 휨 발생을 방지할 수 있다.
한편, 앞서 언급한 바와 같이, 표시패널(110)과 커버 유닛(130) 사이에는 제1 및 제2 접착 부재(120, 140)가 위치하며, 제1 및 제2 접착 부재(120, 140)는 사각 테 형상을 가진다. 이러한 제1 및 제2 접착 부재(120, 140)는 동일한 폭을 가질 수 있다. 이때, 제1 접착 부재(120)는 포시패널(110)과 접촉하고, 제2 접착 부재(140)는 커버 유닛(130)과 접촉한다. 따라서, 제2 접착 부재(140)는 제1 접착 부재(120)와 커버 유닛(130) 사이에 위치한다.
여기서, 제1 접착 부재(120)는 섭씨 90도 내지 100도의 녹는점을 가진다. 이에 따라, 제1 접착 부재(120)는 섭씨 90도 이상의 온도에서 접착력이 저하되어 쉽게 박리(delamination)된다. 일례로, 상온에서 제1 접착 부재(120)의 동적 전단 강도(dynamic sheer strength)는 약 9.21 kgf/cm2인데, 섭씨 80도에서 제1 접착 부재(120)의 동적 전단 강도는 약 7.73 kgf/cm2로 약 16% 저하되어 접착력 저하가 크지 않은 반면, 섭씨 100도에서 제1 접착 부재(120)의 동적 전단 강도는 약 0.67 kgf/cm2로 약 93% 저하되어 박리가 용이해진다.
이러한 제1 접착 부재(120)는 표시패널(110)의 접착 강화층(112)의 표면을 완전히 덮는 것이 바람직하다. 여기서, 접착 강화층(112)이 오목 패턴(112a)을 가질 경우, 접착 강화층(112)과 접촉하는 제1 접착 부재(120)의 일면은 오목 패턴(112a)에 대응하여 볼록 패턴을 가진다. 이때, 제1 접착 부재(120)의 최대 두께와 접착 강화층(112)의 두께 차이는 약 10 마이크로미터 내지 100 마이크로미터인 것이 바람직하다.
이와 달리, 접착 강화층(112)이 오목 패턴(112a)을 가지지 않을 경우, 접착 강화층(112)과 접촉하는 제1 접착 부재(120)의 일면은 평탄하며, 이때, 제1 접착 부재(120)의 두께는 약 10 마이크로미터 내지 100 마이크로미터인 것이 바람직하다.
이러한 제1 접착 부재(120)는 소수성을 가지는 것이 바람직하다. 반면, 제2 접착 부재(140)는 친수성을 가지는 것이 바람직하다. 이때, 제1 접착 부재(120)의 표면 에너지는 제2 접착 부재(140)보다 낮으며, 제1 접착 부재(120)의 접촉각은 제2 접착 부재(140)보다 크다. 일례로, 제1 접착 부재(120)의 접촉각은 80도 내지 90도인 것이 바람직하다. 제1 접착 부재(120)의 접촉각이 80도보다 작을 경우, 접착성은 우수하나 박리성이 낮아 접착 불량 시 표시패널(110)과 커버 유닛(130)의 분리가 어렵다. 반면, 제1 접착 부재(120)의 접촉각이 90도보다 클 경우, 박리성은 우수하나 접착성이 낮아 접착 불량이 발생할 수 있다.
이러한 제1 접착 부재(120)는 베이스 수지와 첨가물을 포함하는 조성물로 이루어진다. 이때, 첨가물의 함량은 베이스 수지를 기준으로 약 1wt% 내지 3wt%인 것이 바람직하며, 이에 제한되지 않는다. 베이스 수지는 에폭시 수지(epoxy resin)일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 첨가물로는 변성 실리콘(modified silicone) 중 비반응형 실리콘계 물질이나 비반응형 하이드로카본(hydrocarbon)계 물질의 단독 또는 이들의 혼합이 사용될 수 있다. 일례로, 비반응형 실리콘계 물질로는 알킬(alkyl)이나 아릴(aryl)을 작용기로 갖는 폴리실록산(polysiloxane)이 사용될 수 있고, 비반응형 하이드로카본계 물질로는 폴리에틸렌(polyethylene: PE)이나 폴리프로필렌(polyprophylene: PP), 카나우바(carnaubar)와 같은 변성 왁스(modified wax)가 사용될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
한편, 제2 접착 부재(140)는 상대적으로 낮은 탄성(low modulus)과 높은 접착력(high adhesion)을 갖는 탄성 접착제일 수 있다. 탄성 접착제는 아크릴계 물질이나, 우레탄계 물질 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있다. 이러한 제2 접착 부재(140)의 접촉각은 60도 내지 70도일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
이와 달리, 제2 접착 부재(140)는 베이스 기재와 베이스 기재 양면의 점착층을 포함하는 폼 패드나 양면 테이프일 수 있다. 폼 패드나 양면 테이프의 점착층은 아크릴계 물질로 이루어질 수 있고, 이러한 점착층의 접촉각은 60도 내지 70도일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 또한, 폼 패드의 베이스 기재는 탄성을 갖는 재질로 이루어지는데, 일례로, 폼 패드의 베이스 기재는 폴리에틸렌(polyethylene)이나, 폴리아크릴(polyacryl), 또는 폴리우레탄(polyurethane)으로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 한편, 양면 테이프의 베이스 기재는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate: PET)로 이루어질 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치에서는, 제1 및 제2 접착 부재(120, 140)를 이용하여 표시패널(110)을 커버 유닛(130)에 고정함으로써, 표시장치의 무게 및 두께를 줄일 수 있으며, 베젤 영역을 감소시킬 수 있다.
이때, 제1 접착 부재(120)로 특정 온도 구간에서 접착력이 저하되는 것을 이용함으로써, 접착 불량이 발생하였을 때 표시패널(110)과 커버 유닛(130)의 분리를 용이하게 할 수 있다.
또한, 제1 접착 부재(120)와 접촉하는 표시패널(110)의 접착 강화층(112)에 오목 패턴(112)을 형성함으로써, 제1 접착 부재9120)와 표시패널(110) 간의 접착력을 향상시킬 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 제조 과정에 대해 설명한다.
도 4a 내지 도 4g는 본 발명의 실시예에 따른 표시장치의 제조 과정을 개략적으로 도시한 단면도이다.
먼저, 도 4a에 도시한 바와 같이, 일면에 접착 강화층(112)을 갖는 표시패널(110)을 준비하고, 접착 강화층(112)을 패터닝하여 가장자리에 오목 패턴(112a)을 형성한다.
표시패널(110)이 전계발광 표시패널일 경우, 접착 강화층(112)은 인캡슐레이션층일 수 있다. 이와 달리, 표시패널(110)이 액정 표시패널일 경우, 접착 강화층(112)은 하부 편광판일 수 있다.
다음, 도 4b에 도시한 바와 같이, 접착 강화층(112) 상부에 제1 접착 부재(120a)를 형성한다. 제1 접착 부재(120a)는 베이스 수지와 첨가물 및 유기 용매를 포함하는 용액을 도포 후 경화하여 형성될 수 있다. 이때, 제1 접착 부재(120a)는 상온에서 경화될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
다음, 도 4c에 도시한 바와 같이, 커버 유닛(130)을 준비하고, 커버 유닛(130)의 일면에 제2 접착 부재(140a)를 형성한다.
여기서, 제2 접착 부재(140a)가 탄성 접착제일 경우, 제2 접착 부재(140a)는 접착 조성물을 도포 후 1차 경화하여 형성될 수 있다. 이때, 제2 접착 부재(140a)는 UV를 이용하여 1차 경화될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
다음, 도 4d에 도시한 바와 같이, 제1 접착 부재(120a)와 제2 접착 부재(140a)가 마주 대하도록 표시패널(110) 및 커버 유닛(130)을 배치하고, 제1 접착 부재(120a)와 제2 접착 부재(140a)를 접촉시킨다. 이어, 제2 접착 부재(140a)를 2차 경화하여 제1 접착 부재(120a)와 제2 접착 부재(140a)를 접착시킴으로써 표시패널(110)과 커버 유닛(130)을 고정한다. 이때, 제2 접착 부재(140a)는 습기 경화를 통해 2차 경화될 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
그런데, 제1 및 제2 접착 부재(120a, 140a)를 통해 표시패널(110)과 커버 유닛(130)을 접착하는 과정에서 접착 불량이 발생할 수 있다.
따라서, 도 4d에 도시한 바와 같이, 섭씨 90도 이상의 열을 가하여 제1 접착 부재(120a)의 접착력을 약화시킴으로써 제1 접착 부재(120a)를 표시패널(110)로부터 분리한다. 이때, 제2 접착 부재(140a)의 접착력에 의해 제1 접착 부재(120a)는 제2 접착 부재(140a)에 접착된 상태를 유지할 수 있다.
다음, 도 4f에 도시한 바와 같이, 커버 유닛(130)에 접착된 제2 접착 부재(140a)를 제1 접착 부재(120a)와 함께 커버 유닛(130)으로부터 분리한다. 이때, 제1 및 제2 접착 부재(120a, 140a)는 커버 유닛(130)에만 접착되어 있으므로, 보다 쉽게 커버 유닛(130)으로부터 분리될 수 있다.
여기서, 표시패널(110)과 커버 유닛(130)은 손상 없이 분리되며, 분리된 표시패널(110)과 커버 유닛(130) 상에는 잔사가 남지 않으므로, 표시패널(110)과 커버 유닛(130)은 재활용될 수 있다.
다음, 도 4g에 도시한 바와 같이, 도 4b 내지 도 4d의 단계를 수행하여 제1 및 제2 접착 부재(120, 140)를 통해 표시패널(110)과 커버 유닛(120)을 다시 고정함으로써 표시장치를 완성한다.
이와 같이, 본 발명에서는 접착 불량이 발생하였을 때 표시패널(110)과 커버 유닛(130)을 손상 없이 용이하게 분리할 수 있다. 이에 따라, 표시패널(110)과 커버 유닛(130)을 재활용하여 생산성을 높이고, 비용을 절감할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 단면도로, 제3 접착 부재를 제외한 구조는 앞선 실시예와 동일하며, 동일한 부분에 대해 동일 부호를 부여하고 이에 대한 설명은 생략하거나 간략히 한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치는 표시패널(110)과, 표시패널(110) 하부의 커버 유닛(130), 표시패널(110)과 커버 유닛(130) 사이의 제1, 제2, 제3 접착 부재(120, 140, 122)를 포함한다.
여기서, 제1 접착 부재(120)는 표시패널(110)과 접촉하고, 제3 접착 부재(122)는 커버 유닛(130)과 접촉하며, 제2 접착 부재(140)는 제1 및 제3 접착 부재(120, 122) 사이에 위치한다.
제1 및 제3 접착 부재(120, 122)는 섭씨 90도 내지 100도의 녹는점을 가져, 섭씨 90도 이상의 온도에서 접착력이 저하되어 쉽게 박리된다. 이러한 제1 및 제3 접착 부재(120, 122)는 소수성을 가지는 것이 바람직하다. 반면, 제2 접착 부재(140)는 친수성을 가지는 것이 바람직하다. 이때, 제1 및 제3 접착 부재(120, 122)의 표면 에너지는 제2 접착 부재(140)보다 낮으며, 제1 및 제3 접착 부재(120, 122)의 접촉각은 제2 접착 부재(140)보다 크다. 일례로, 제1 및 제3 접착 부재(120)의 접촉각은 80도 내지 90도인 것이 바람직하다.
한편, 제1 접착 부재(120)와 접촉하는 표시패널(110)의 접착 강화층(112)은 가장자리가 패턴되어 오목 패턴(112a)을 가질 수 있다. 이러한 오목 패턴(112a)은 제1 접착 부재(120)와의 접착 면적을 증가시켜 접착력을 향상시킨다. 오목 패턴(112a)은 생략될 수도 있다.
또한, 제3 접착 부재(122)와 접촉하는 커버 유닛(130)의 표면은 플라즈마 처리에 의해 요철을 가질 수 있다. 이러한 요철은 제3 접착 부재(122)와의 접착 면적을 증가시켜 접착력을 향상시킨다.
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치는, 특정 온도 구간에서 접착력이 저하되는 제1 및 제3 접착 부재(120, 122)를 표시패널(110) 및 커버 유닛(130)과 각각 접착시킴으로써, 접착 불량이 발생하였을 때 표시패널(110)과 커버 유닛(130)의 분리를 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치에서, 제1 접착 부재(120)는 생략될 수도 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 표시패널 112: 접착 강화층
112a: 오목 패턴 120, 120a: 제1 접착 부재
130: 커버 유닛 140, 140a: 제2 접착 부재
122: 제3 접착 부재

Claims (9)

  1. 영상을 표시하는 표시패널과;
    상기 표시패널 하부의 커버 유닛과;
    상기 표시패널과 상기 커버 유닛 사이에 적층된 제1 및 제2 접착 부재
    를 포함하고,
    상기 제1 접착 부재의 접촉각은 제2 접착 부재보다 크며,
    상기 제1 접착 부재의 접촉각은 80도 내지 90도인 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 접착 부재는 상기 커버 유닛과 상기 제1 접착 부재 사이에 위치하는 표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 접착 부재의 녹는점은 섭씨 90도 내지 100도인 표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 접착 부재는 비반응형 실리콘계 물질과 비반응형 하이드로카본계 물질 중 적어도 하나를 포함하는 표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 접착 부재는 상기 표시패널과 상기 제2 접착 부재 사이에 위치하고, 상기 표시패널은 상기 제1 접착 부재와 접촉하는 접착 강화층을 포함하며, 상기 접착 강화층은 상기 제1 접착 부재에 대응하여 다수의 오목 패턴을 가지는 표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 표시패널은 전계발광 표시패널이고, 상기 접착 강화층은 인캡슐레이션층인 표시장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 표시패널은 액정표시패널이고, 상기 접착 강화층은 편광판인 표시장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표시패널과 상기 커버 유닛 사이에 제3 접착 부재를 더 포함하고, 상기 제3 접착 부재의 접촉각은 상기 제2 접착 부재보다 크며, 상기 제2 접착 부재는 상기 제1 및 제3 접착 부재 사이에 위치하는 표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제3 접착 부재는 상기 제2 접착 부재와 상기 커버 유닛 사이에 위치하고, 상기 커버 유닛은 상기 제3 접착 부재와 접촉하는 표면에 요철을 가지는 표시장치.
KR1020170115698A 2017-09-11 2017-09-11 표시장치 KR102366943B1 (ko)

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