KR102533902B1 - 커버 윈도우의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 커버 윈도우 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 커버 윈도우의 사용자면 반대쪽 면에 베젤 패턴을 먼저 코팅한 다음 사용자면을 코팅하는 커버 윈도우의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 커버 윈도우에 관한 것이다.
Description
본 발명은 커버 윈도우의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 커버 윈도우에 관한 것으로서, 구체적으로 셀 기재를 사용하는 커버 윈도우의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 커버 윈도우에 관한 것이다.
인터넷이 보편화되고 소통되는 정보의 양이 폭발적으로 증가하면서 미래에는 언제 어디서나 정보를 접할 수 있는 '유비쿼터스 디스플레이(ubiquitous display)'의 환경이 창출될 것이며, 그에 따라 정보를 출력하는 매개체인 노트북, 전자수첩 및 PDA 등과 같은 휴대용 디스플레이의 역할이 중요하게 되었다. 이러한 유비쿼터스 디스플레이 환경을 구현하기 위해서는 원하는 때와 장소에서 정보를 바로 접할 수 있도록 디스플레이의 휴대성이 요구된다.
디스플레이의 휴대성을 위한 소형화 및 경량화의 요구에 따라, 평판 표시 장치가 개발되었으며, 이의 대표적인 예로는 액정 디스플레이(liquid-crystal display: LCD) 및 유기 발광 소자(organic light-emitting diode: OLED) 디스플레이를 들 수 있다.
OLED는 구동을 위한 박막 트랜지스터 어레이와 색상 표현을 위한 컬러 필터를 하나의 기판 상에 제조할 수 있어 LCD에 비하여 매우 가볍고 얇은 화면을 구현할 수 있으며, 색재현 범위가 넓고, 응답 속도가 빠르며, 높은 명암비를 갖는 등의 장점이 있다.
또한 이러한 평판 디스플레이는 키패드와 같은 별도의 입력 장치를 사용하지 않고 디스플레이 상에 구현되는 터치 입력방식과 결합하여 사용되는 추세이다.
이와 같은 디스플레이 장치를 제조하는 과정에서 여러 코팅 공정이 사용된다. 특히, 유연성과 공정 상의 편리함 등의 장점을 갖는 유기 물질의 사용이 증가하면서 코팅 공정이 차지하는 비중이 커지고 있다.
코팅 공정에서는 대한민국 등록특허 제10-1312364호 및 대한민국 공개특허 제10-2014-0024743호에 개시된 것과 같은 지그를 사용한다. 구체적으로, 대한민국 등록특허 제10-1312364호에서는 지그 상에 기판을 수용하기 위한 수용부 상에 제공되며, 상기 기판이 상기 지그 상에 공급될 때 정위치에 안착되도록 가이드하기 위한 하나 이상의 가이드 부재; 상기 수용부 상에 제공되며, 상기 수용부 내로 공급된 상기 기판을 고정방식으로 지지하기 위한 흡입홀을 구비한 복수의 지지 부재; 상기 흡입홀과 연결되는 진공 흡입 장치; 상기 수용부의 바닥면의 가장자리 둘레를 따라 제공되며, 상기 기판을 배출하기 위한 복수의 에어홀; 및 상기 복수의 에어홀과 연결되는 송풍장치를 포함하는 기판 착탈 장치를 개시하고 있으며, 대한민국 공개특허 제10-2014-0024743호는 편평한 편평부와; 터치패널의 기판으로 사용될 셀을 안착하는 안착부; 셀의 위치고정을 돕도록 안착부 모서리에 배열된 다수의 척; 셀의 진공흡착을 돕도록 안착부 내에 형성된 다수의 진공흡입공; 및 안착부 가장자리 둘레를 따라 배열되어 셀의 가장자리를 향해 공기를 강제송풍하는 다수의 공기토출공;을 구비하는 터치패널 제조용 지그를 개시하고 있다.
그러나, 이러한 종래 기술의 지그를 사용하여 코팅을 실시할 경우, 코팅면뿐 아니라, 그 측면과 배면에 코팅액이 도포되어 측면과 배면을 오염시키게 된다.
특히, 디스플레이 장치의 커버 윈도우에 사용되는 투명 기재를 코팅하는 경우, 코팅액에 의해 기재 배면에 발생하는 오염이 투명 기재를 통해 사용자에게 시인되어 디스플레이의 품질을 저하시키는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 커버 윈도우의 문제를 해결하기 위한 것으로, 커버 윈도우의 사용자면을 코팅할 때 코팅면을 제외한 다른 부분의 오염이 사용자에게 시인되는 것을 방지할 수 있는 커버 윈도우의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 커버 윈도우를 제공하는 것을 그 과제로 한다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서는, 커버 윈도우용 셀 기재를 준비하는 단계; 상기 셀 기재의 제 1 면에 베젤 패턴을 코팅하는 단계; 및 상기 제 1 면과 대향하는 상기 셀 기재의 제 2 면을 코팅하는 단계를 포함하는 커버 윈도우의 제조 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 베젤 패턴을 코팅하는 단계는, 전사, 스크린 인쇄, 패드 인쇄 중 하나의 방법을 사용하여 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 셀 기재는 유연성 필름 또는 유리 기재일 수 있으며, 상기 제 2 면을 코팅하는 단계는 상기 제 2 면을 하드 코팅, 반사방지 코팅, 비산방지 코팅 또는 지문방지 코팅하는 단계일 수 있다.
또한, 상기 제 2 면을 코팅하는 단계에서는, 상기 제 2 면을 코팅하는 코팅액이 상기 제 1 면의 상기 베젤 패턴 안쪽으로 침투하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명의 커버 윈도우 제조 방법에서, 상기 베젤 패턴을 코팅하는 단계와 상기 제 2 면을 코팅하는 단계 사이에 반전 장치를 사용하여 상기 셀 기재를 뒤집는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양상에 따르면 상술한 바와 같은 커버 윈도우의 제조 방법에 의하여 제조된 디스플레이 장치용 커버 윈도우가 제공된다.
본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 셀 기재; 상기 셀 기재의 제 1 면에 형성된 베젤 패턴; 및 상기 제 1 면과 대향하는 상기 셀 기재의 제 2 면을 덮도록 형성되어 있으며, 상기 셀 기재의 측면 및 상기 베젤 패턴의 일부를 덮는 코팅층을 포함하는 커버 윈도우가 제공된다.
이와 같은 본 발명에 따른 커버 윈도우에 의하면, 사용자면의 코팅 과정에서 측면 및 배면에 코팅액에 의한 오염이 발생하더라도 오염이 배젤 패턴에 의해 차단되어 사용자에게 시인되지 않으므로 커버 윈도우의 시인성을 개선할 수 있다.
따라서, 코팅액에 의한 오염물 시인성으로 인한 디스플레이 장치의 불량률을 줄일 수 있으며, 디스플레이 장치의 상품화 및 품질 관리가 용이하게 된다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 윈도우 제조 방법의 공정 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 커버 윈도우의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 커버 윈도우의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 다만 본 명세서에 첨부된 도면들은 본 발명을 설명하기 위한 예시일 뿐, 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 설명 상의 편의를 위해 일부 구성요소들은 도면 상에서 과장되게 표현되거나, 축소 또는 생략되어 있을 수 있다.
본 발명은 투명 기재의 코팅시 코팅액에 의한 배면 오염이 사용자에게 시인되지 않도록 하는 커버 윈도우의 제조 방법을 제공한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 커버 윈도우 제조 방법의 공정 단면도이다.
먼저, 도 1에 나타난 바와 같이, 셀 기재(100)를 준비한다.
본 발명의 실시예에 따른 커버 윈도우 제조 방법은 원판 기재에 먼저 코팅을 실시한 후 베젤을 인쇄한 다음 셀 단위로 절단하는 원판 공법이 아닌, 원판을 먼저 셀 단위로 절단하여 셀 기재를 준비한 후 코팅을 실시하는 방법이다. 따라서, 원판을 원하는 크기의 셀 단위로 절단하여 셀 기재(100)를 준비한다.
이는 강화 유리 기재를 사용하거나 플라스틱 또는 유리 기재에 강화 코팅을 실시하는 등과 같이 코팅 후 절단에 비용 및 설비 투자가 큰 경우에 유리한 방법이다.
셀 기재(100)로는 디스플레이 장치를 외력으로부터 충분히 보호할 수 있도록 내구성이 크고, 사용자가 디스플레이를 잘 볼 수 있도록 하는 물질이라면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 유리 또는 유연성 투명기재를 사용할 수 있다. 유리로는 강화처리된 유리가 사용될 수 있고, 유연성 투명기재의 재질로는 투명성이 있는 플라스틱 필름이면 어떤 것이라도 사용 가능하다. 셀 기재(100)의 두께는 특별히 제한되지 않으나, 8 내지 1000㎛, 구체적으로는 20 내지 300㎛일 수 있다. 기재의 두께가 8㎛ 미만이면 강도가 저하되어 가공성이 떨어지게 되고, 1000㎛ 초과이면 투명성이 저하되거나 커버 윈도우의 중량이 커지는 문제가 발생한다.
다음, 도 2에 나타난 바와 같이, 셀 기재(100)의 일면에 베젤 패턴(110)을 코팅한다.
베젤 패턴(100)의 코팅 시에는 전사, 스크린 인쇄, 패드 인쇄 등과 같이 가경화 상태로 인쇄되는 방법을 사용하는 것이 바람직하다. 이는 인쇄 도막의 흘러내림에 의한 반대면의 오염을 방지하기 위한 것이다.
베젤 패턴(110)은 예를 들면 흑색 감광성 수지 조성물을 사용하여 코팅될 수 있다.
다음, 도 3에 나타난 바와 같이, 셀 기재(100)의 베젤 패턴(110)이 코팅된 면과 반대쪽 면에 코팅층(120)을 형성한다.
베젤 패턴(110)을 코팅하는 면과 코팅층(120)을 형성하는 면은 반대면이므로, 베젤 패턴(110)의 코팅 후에 상기 셀 기재(100)를 반전 장치를 사용하여 뒤집을(반전) 수 있다.
코팅층(120)이 형성된 면은 사용자가 바라보는 사용자면이 된다.
코팅층(120)이 하드코팅층인 경우, 하드코팅 조성물을 도포하고 경화시켜 이를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 하드코팅 조성물은 다이코터, 에어 나이프, 리버스 롤, 스프레이, 블레이드, 캐스팅, 그라비아, 마이크로 그라비아, 스핀코팅 등 공지된 방식을 적절히 사용하여, 투명기재에 도공(Coating Process)이 가능하다.
이때 코팅층(120)을 형성하기 위한 코팅액이 흘러내려 기재(100)의 측면 및 배면, 즉 베젤 패턴(110)이 형성된 면이 오염되더라도, 배면 오염의 범위는 베젤 패턴(110) 안쪽으로 미치지 못하게 되어 사용자면 쪽에서 볼 때 배면 오염이 시인되지 않는다.
이러한 하드코팅 조성물을 기재(100)에 도포한 후에는, 30 내지 150℃의 온도에서 10초 내지 1시간 동안, 보다 구체적으로는 30초 내지 30분 동안 휘발물을 증발시켜 건조시킨 다음, UV광을 조사하여 경화시킨다. UV광의 조사량은 구체적으로 약 0.01 내지 10J/㎠일 수 있으며, 보다 구체적으로 0.1 내지 2J/㎠일 수 있다.
코팅층(120)은 하드코팅 외에도 반사방지(anti-reflection: AR) 코팅, 비산방지(anti-scattering) 코팅, 지문방지(anti-fingerprint: AP) 코팅 등의 다양한 코팅층을 포함할 수 있다.
이때, 형성되는 코팅층(120)의 두께는 구체적으로 2 내지 70㎛, 보다 구체적으로 3 내지 50㎛ 일 수 있다. 코팅층의 두께가 위와 같은 범위 내에 포함될 경우 우수한 경도 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 커버 윈도우는 반사형, 투과형, 반투과형 LCD 또는 TN형, STN형, OCB형, HAN형, VA형, IPS형 등의 각종 구동 방식의 LCD에 사용될 수 있다. 또한, LCD 외에도 플라즈마 디스플레이, 필드 에미션 디스플레이, 유기 EL 디스플레이, 무기 EL 디스플레이, 전자 페이퍼 등의 각종 디스플레이 장치에도 사용될 수 있다.
본 발명의 커버 윈도우에 해당 기술 분야에서 통상적으로 사용되는 터치 센서의 구성을 조합하여 터치 센서가 일체화된 커버 윈도우를 제조할 수 있다. 예를 들면 상술한 커버 윈도우의 베젤 패턴이 형성된 면에 터치 센서를 구성하는 감지 패턴; 감지 패턴을 회로에 연결하는 금속 배선; 감지 패턴 상에 형성된 보호막; 및 금속 배선에 연결된 인쇄 회로 기판 등을 포함하는 터치 센서 패널을 부착할 수 있다.
감지 패턴은 통상 터치 영역인 표시부에 손가락을 접촉시키면 사람의 몸에서 발생하는 정전기를 감지해서 전기신호로 연결하는 역할을 한다.
감지 패턴 형성에 사용되는 도전성 물질은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO), PEDOT(poly(3,4- ethylenedioxythiophene)), 탄소나노튜브(CNT), 금속와이어 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 금속와이어에 사용되는 금속은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 은, 금, 알루미늄, 구리, 철, 니켈, 티타늄, 텔레늄, 크롬 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
금속 배선은 커버 윈도우 상의 표시부의 터치에 의해 감지 패턴에서 발생하는 전기적 신호를 FPCB, IC 칩 등으로 전달하는 역할을 한다.
보호막은 감지 패턴 및 금속 배선을 보호하고 커버 윈도우가 파손되는 경우 비산되는 것을 방지하는 역할을 한다.
또한, 커버 윈도우에 편광판을 부착하여 편광판이 일체화된 커버 윈도우를 제조할 수도 있다.
편광판은 디스플레이 장치에 사용되는 공지의 것이 사용될 수 있다.
구체적으로는 PVA(폴리비닐알코올), TAC(트리아세틸셀룰로스)나 COP(시클로올레핀폴리머) 계열 필름을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 명시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 셀 기재 110: 베젤 패턴
120: 코팅층
120: 코팅층
Claims (13)
- 커버 윈도우용 셀 기재를 준비하는 단계;
상기 셀 기재의 제 1 면에 베젤 패턴을 코팅하는 단계; 및
상기 제 1 면과 대향하는 상기 셀 기재의 제 2 면에 코팅층을 코팅하되, 상기 코팅층은 상기 셀 기재의 제 2 면 전체, 상기 셀 기재의 측면, 상기 셀 기재의 측면과 상기 베젤 패턴 사이에서 상기 베젤 패턴이 형성되지 않은 상기 셀 기재의 제 1 면, 및 상기 베젤 패턴의 외측면 전체와 상면 일부를 덮도록 형성하는 단계;
를 포함하는 커버 윈도우의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 베젤 패턴을 코팅하는 단계는,
전사, 스크린 인쇄, 및 패드 인쇄 중 하나의 방법을 사용하여 이루어지는,
커버 윈도우의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 셀 기재는 유연성 필름 또는 유리 기재인
커버 윈도우의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 면을 코팅하는 단계는,
상기 제 2 면을 하드 코팅하는 단계, 상기 제 2 면을 반사방지 코팅하는 단계, 상기 제 2 면을 비산방지 코팅하는 단계 또는 상기 제 2 면을 지문방지 코팅하는 단계인,
커버 윈도우의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 면을 코팅하는 단계에서는,
상기 제 2 면을 코팅하는 코팅액이 상기 제 1 면의 상기 베젤 패턴 안쪽으로 침투하지 않는,
커버 윈도우의 제조 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 베젤 패턴을 코팅하는 단계와 상기 제 2 면을 코팅하는 단계 사이에,
반전 장치를 사용하여 상기 셀 기재를 뒤집는 단계를 더 포함하는,
커버 윈도우의 제조 방법. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의하여 제조된 커버 윈도우.
- 제 7 항의 커버 윈도우가 부착된 편광판.
- 제 7 항의 커버 윈도우가 부착된 터치 센서.
- 셀 기재;
상기 셀 기재의 제 1 면에 형성된 베젤 패턴; 및
상기 제 1 면과 대향하는 상기 셀 기재의 제 2 면 전체, 상기 셀 기재의 측면, 상기 셀 기재의 측면과 상기 베젤 패턴 사이에서 상기 베젤 패턴이 형성되지 않은 상기 셀 기재의 제 1 면 및 상기 베젤 패턴의 외측면 전체와 상면 일부를 덮는 코팅층;
을 포함하는 커버 윈도우. - 제 10 항에 있어서,
상기 코팅층은 하드 코팅층, 반사방지 코팅층, 비산방지 코팅층 또는 지문방지 코팅층인,
커버 윈도우. - 제 10 항 또는 제 11 항의 커버 윈도우가 부착된 편광판.
- 제 10 항 또는 제 11 항의 커버 윈도우가 부착된 터치 센서.
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