KR102680693B1

KR102680693B1 - 디스플레이 장치

Info

Publication number: KR102680693B1
Application number: KR1020180164344A
Authority: KR
Inventors: 김근욱; 김원태; 조진혁; 차종석
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2024-07-01
Anticipated expiration: 2038-12-18
Also published as: US20200192142A1; KR20200075548A; CN111338121B; CN111338121A; US10823997B2

Abstract

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 하부 편광판(21), 상기 하부 편광판(21)의 상부에 배치되는 상부 편광판(27) 및 상기 하부 편광판(21)과 상기 상부 편광판(27)의 사이에 배치되는 TFT 기판(23)과 컬러 필터 기판(25)을 포함하는 액정 패널(20)과 상기 하부 편광판(21)을 관통하여 형성되며 카메라(9)가 삽입되는 카메라 홀(5)과 상기 상부 편광판(27)에서 상기 카메라 홀(5)과 대응되는 위치에 형성되는 간섭방지 홀(28)과 상기 액정 패널(20)의 상부 편광판(27)에 진공 합착에 의해 부착되는 커버 글라스(30)와 상기 액정 패널(20) 또는 상기 커버 글라스(30)에 적용되어 상기 카메라 홀(5)과 상기 간섭방지 홀(28)로 인한 홀 부위의 기포 발생이나 휨 발생을 방지하는 변형 방지 수단을 포함한다. 본 발명은 홀 인 디스플레이 타입에서 하부 편광판에 카메라 홀을 형성하고 상부 편광판에 간섭방지 홀을 형성하여 카메라의 해상도를 높이면서도 액정 패널 또는 커버 글라스에 변형 방지 수단을 적용하여 홀(hole) 형성에 따른 진공 합착시 기포 발생, 휨 변형, 광경로 왜곡 등의 불량을 방지하여 품질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

디스플레이 장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디스플레이에 카메라 홀이 구비되는 홀 인 디스플레이 타입의 디스플레이 장치에 관한 것이다.

스마트폰, 패드, 노트북과 같은 모바일 기기가 발전함에 따라 디스플레이에 대한 요구가 점차 증대되고 있다. 최근에는 몰입감을 상승시키고 모바일 기기의 크기나 디자인적인 부분에서 유리한 전면을 덮는 풀스크린 디스플레이로 옮겨가는 추세이다.

그 예로 전면 디스플레이에 카메라 홀 하나만 남고 나머지는 모두 숨기면 간결한 모양이 될 수 있다. 전면 디스플레이가 간결해지면 화면 아닌 영역이 줄어들기 때문에 영상 등을 볼 때 몰입감이 높아진다.

본 발명의 목적은 디스플레이에 카메라 홀이 구비되는 홀 인 디스플레이(Hole In Display) 타입을 적용시 홀(hole) 형성에 따른 휨 변형, 광경로 왜곡 등의 불량을 방지하여 품질을 향상시킬 수 있도록 한 디스플레이 장치를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 하부 편광판, 상기 하부 편광판의 상부에 배치되는 상부 편광판 및 상기 하부 편광판과 상기 상부 편광판 사이에 배치되는 TFT 기판과 컬러 필터 기판을 포함하는 액정 패널과 상기 하부 편광판을 관통하여 형성되며 카메라가 삽입되는 카메라 홀과 상기 상부 편광판에서 상기 카메라 홀과 대응되는 위치에 형성되는 간섭방지 홀과 상기 액정 패널의 상부 편광판에 진공 합착에 의해 부착되는 커버 글라스와 상기 액정 패널 또는 상기 커버 글라스에 적용되어 상기 카메라 홀과 상기 간섭방지 홀로 인한 홀 부위의 기포 발생이나 휨 발생을 방지하는 변형 방지 수단을 포함한다.

상기 변형 방지 수단은 상기 TFT 기판과 상기 컬러 필터 기판을 관통하여 형성되고 상기 카메라 홀과 상기 간섭방지 홀을 연통시켜 진공 합착시 에어 패스(air path)로서 기능하는 마이크로 홀을 포함할 수 있다.

또는 상기 변형 방지 수단은 상기 커버 글라스의 배면에 돌출되게 형성되고 진공 합착시 상기 간섭방지 홀에 삽입되는 고정돌부를 포함할 수 있다.

상기 고정돌부는 상기 간섭방지 홀에 대응되는 외경으로 형성된다.

또는 상기 변형 방지 수단은 상기 커버 글라스에 구비되는 투명 잉크층을 포함하며, 상기 투명 잉크층은 상기 커버 글라스를 상기 상부 편광판에 접착 필름을 이용하여 진공 합착시 상기 간섭방지 홀의 체적을 보상한다.

본 발명은 액정 패널에서 하부 편광판에 카메라 홀을 형성하고 상부 편광판에 간섭방지 홀을 형성하여 카메라 렌즈를 편광판이 가리지 않도록 함으로써 카메라 해상도를 높이고, 액정 패널에 커버 글라스 부착시 진공 합착을 적용하여 적층 계면 간 기포 발생을 방지한다.

또한, 본 발명은 액정 패널에 간섭방지 홀과 카메라 홀을 연통시키는 마이크로 홀을 적용하여 진공 합착에 의한 홀 부위의 기포 발생, 휨 발생 등을 방지하거나, 커버 글라스에 간섭방지 홀의 체적을 채우는 커버 글라스와 동일한 재질의 고정돌부을 적용하여 진공 합착에 의한 홀 부위의 황변, 기포 및 휨 변형 발생을 방지하거나, 커버 글라스에 간섭방지 홀의 체적을 보상하는 투명 잉크층을 적용하여 진공 합착에 의한 홀 부위의 황변, 기포 및 휨 변형 발생을 방지한다.

따라서 본 발명은 편광판에 홀을 형성하여 가시광선의 투과율을 높이고 카메라의 해상도를 높이면서도 홀(hole) 형성과 진공 합착에 따른 기포 발생, 휨 변형, 광경로 왜곡 등의 불량을 방지하여 디스플레이 장치의 외관 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 디스플레이 장치의 보인 전면도.
도 2는 도 1의 A-A 부분의 실시예의 단면도.
도 3a 내지 도 3c는 도 2를 제조하는 방법을 보인 과정도.
도 4는 도 1의 A-A 부분의 다른 실시예를 보인 단면도.
도 5a 내지 도 5c는 도 4를 제조하는 방법을 보인 과정도.
도 6은 도 1의 A-A 부분의 또 다른 실시예를 보인 단면도.
도 7a 내지 도 7c는 도 6을 제조하는 방법을 보인 과정도.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바에 의하면, 본 발명의 디스플레이 장치(1)는 디스플레이부(3)에 카메라 홀(5)이 구비되는 홀 인 디스플레이(Hole In Display) 타입이다. 디스플레이부(3)에 카메라 홀(5)이 구비되면 디스플레이부(3)를 둘러싼 테두리에 해당하는 베젤(7)이 얇아져 간결한 디자인을 구현할 수 있고 영상 등을 볼 때 몰입감을 높일 수 있다.

카메라 홀(5)은 디스플레이부(3)의 상부 중앙 또는 상부 일측에 구비될 수 있다. 여기서, 상부 중앙 또는 상부 일측은 도면을 기준으로 설명한 것이다. 그리고 본 명세서에 사용되는 방향 및 위치 표시는 도면을 기준으로 설명하므로 도면에 도시된 방향에 따라 '상부'가 '상면' 또는 '전면'으로 기재되고, '하부'가 '하면' 또는 '배면' 또는 '후면' 등으로 기재될 수도 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1)는 백라이트 유닛(Backlight Unit)(10), 백라이트 유닛(10)의 상부에 배치되는 액정 패널(20) 및 액정 패널(20)의 상부에 부착되는 커버 글라스(30)를 포함한다.

백라이트 유닛(10)은 디스플레이부(3)에서 영상이 눈에 보일 수 있도록 액정 패널(20)에 광을 균일하게 공급해주는 역할을 하며, 액정 패널(20)은 백라이트 유닛에서 유입되는 광을 이용하여 영상을 출력하는 기능을 한다.

액정 패널(20)은 하부 편광판(POL)(21), TFT 기판(23), 컬러 필터 기판(CF)(25) 및 상부 편광판(POL)(27)을 포함한다. 하부 편광판(21)이 백라이트 유닛(10)의 상부에 배치되며, 하부 편광판(21)과 상부 편광판(27)의 사이에 TFT 기판(23), 액정 층(미도시), 컬러 필터 기판(25)이 배치된다. TFT 기판(23)과 컬러 필터 기판(25)은 상하 배치가 서로 바뀔 수 있다.

하부 편광판(21) 및 상부 편광판(27)은 백라이트 유닛(10)으로부터 출사되는 빛의 편광을 제어하여 광의 투과량을 제어한다. TFT 기판(23)는 스위칭소자로 전압을 온오프(ON/OFF)하는 기능을 수행한다. 액정 층은 박막 트랜지스터(TFT)에 의해 제어되는 픽셀 전극과 공통전극의 전계에 의해 백라이트 유닛(10)으로부터 출사되는 광의 투과량을 제어한다. 이러한 공통전극에는 디스플레이부 전체적으로 공통된 공통전압이 인가되고, 픽셀 전극에는 각 픽셀 전극별로 필요한 데이터 라인을 통해 개별적으로 전압이 인가된다. 또한 디스플레이부(3)는 복수의 서브 픽셀을 포함한다. 복수의 서브 픽셀은 레드 서브 픽셀, 그린 서브 픽셀, 블루 서브 픽셀, 화이트 서브 픽셀을 포함할 수 있다. 또한 각각의 서브 픽셀은 해당되는 서브 픽셀 영역에 투과되는 광의 색상 제어를 위한 컬러 필터 기판(25)을 포함한다. 컬러 필터 기판(25)은 레드(R) 컬러 필터, 그린(G) 컬러 필터, 블루(B) 컬러 필터, 화이트(W) 컬러 필터를 포함할 수 있다. 이때 화이트(W) 컬러 필터는 백색의 컬러 필터로 형성될 수도 있지만 별도의 컬러 필터를 포함하지 않는 방법으로 구현될 수도 있다.

백라이트 유닛(10)에서 출사된 광이 하부 편광판(21)을 지나게 되고, TFT 기판(23)는 전압을 적절하게 조절하여 액정 층이 광의 투과량을 제어하게 하며, 광은 액정 층을 지나 컬러 필터 기판(25)을 통과하면서 이미지를 위한 색상을 만들게 되고 상부 편광판(27)을 지나 커버 글라스(30)를 통해 이미지(영상)가 구현된다.

홀 인 디스플레이 타입을 구현하기 위해 카메라 홀(5)은 백라이트 유닛(10)과 하부 편광판(21)을 관통하여 형성된다. 백라이트 유닛(10)과 하부 편광판(21)을 관통하여 형성된 카메라 홀(5)에 카메라(9)가 삽입된다.

상부 편광판(27)은 카메라 홀(5)과 대응되는 위치에 간섭방지 홀(28)이 형성된다.

카메라 홀(5)은 백라이트 유닛(10)과 액정 패널(20)을 관통하게 형성할 수도 있으나, 본 실시예는 카메라 홀(5)은 백라이트 유닛(10)과 액정 패널(20)에서 하부 편광판(21)까지 관통하게 형성한다.

백라이트 유닛(10)과 액정 패널(20)을 관통하여 카메라 홀(5)을 형성하면, 카메라 렌즈의 전면에 커버 글라스(30)만 배치되므로 가스광선 투과율이 높아지고 카메라 해상도가 높아지는 장점이 있다. 그러나 카메라 홀(5)은 액정 패널(20)을 구성하는 하부 편광판(21), TFT 기판(23), 컬러 필터 기판(25), 상부 편광판(27)에 각각 레이저로 구멍을 뚫어 형성하므로 균일한 사이즈로 구멍을 뚫기 어렵고 가공비가 높아지며 구조적 강성이 저하되고 레이저에 의한 열 변형도 고려해야 하는 등 어려움이 있다. 따라서, 카메라 홀(5)은 백라이트 유닛(10)을 관통하고 액정 패널(20)에서 하부 편광판(21)까지 형성한다.

간섭방지 홀(28)은 카메라 렌즈의 전면에 상부 편광판(27)이 위치되는 것을 방지하기 위한 것이다. TFT 기판(23)과 컬러 필터 기판(25)은 카메라(9)의 화상에 영향을 미치지 않으나, 편광판(21,27)은 편광 기능으로 빛의 세기를 조절하므로 카메라 렌즈의 전면에 배치되면 카메라 화상에 영향을 미친다.

따라서 하부 편광판(21)은 백라이트 유닛(10)의 카메라 홀(5)과 연통되게 카메라 홀(5)을 형성하여 카메라(9)가 하부 편광판(21)의 카메라 홀(5)까지 삽입될 수 있도록 하며, 상부 편광판(27)은 카메라 홀(5)과 대응되는 위치에 간섭방지 홀(28)을 형성하여 카메라(9)의 전면에 편광판(21,27)이 배치되지 않도록 한다.

커버 글라스(30)는 액정 패널(20)에 진공 흡착에 의해 부착된다. 커버 글라스(30)는 액정 패널(20)의 상부 편광판(27)에 접착 필름(40)을 매개로 부착된다. 진공 합착은 적층 계면 간 기포 발생을 방지하기 위한 것이다.

액정 패널(20)에 커버 글라스(30)를 부착시 진공 합착을 적용하지 않으면 적층 계면 간 기포 다발이 발생한다. 그러나 진공 합착에 의해 간섭방지 홀(28)과 같이 닫힌 홀이 형성되는 구조는, 진공 해제 후 기압 차이로 인한 액정 패널의 휨을 발생하고 휨으로 인한 황변, 멍얼룩, 외형 변형 등을 유발할 수 있다. 진공 합착으로 인해 유발되는 액정 패널의 휨 발생 등은 후술할 변형 방지 수단을 적용하여 해결한다.

접착 필름(40)은 커버 글라스(30)와 액정 패널(20)의 진공 합착시 간섭방지 홀(28)로 유입되지 않도록 상부 편광판(27)에 비해 상대적으로 작은 크기를 적용함이 바람직하다. 진공 흡착 장비의 성능이 좋은 경우, 상부 편광판(27)과 접착 필름(40)이 1:1로 대응되게 접착 필름(40)의 크기를 적용할 수도 있으나, 상부 편광판(27)과 접착 필름(40)이 1:1로 대응되면 진공 흡착시 접착 필름(40)이 어느 한쪽으로 치우치거나 간섭방지 홀(28)로 유입되어 정렬이 틀어질 수 있다. 접착 필름(40)은 광학용투명접착 필름(OCA)을 사용한다.

TFT 기판(23)과 컬러 필터 기판(25)을 관통하는 마이크로 홀(50)이 형성된다. 마이크로 홀(50)은 카메라 홀(5)과 간섭방지 홀(28)로 인한 홀 부위의 기포 발생이나 휨 발생을 방지하는 변형 방지 수단으로 기능한다. 구체적으로, 마이크로 홀(50)은 카메라 홀(5)과 간섭방지 홀(28)을 연통시켜 액정 패널(20)에 커버 글라스(30)를 부착하는 진공 합착시 에어 패스(air path)로서 기능한다.

카메라 홀(5)과 간섭방지 홀(28)을 연통시키는 마이크로 홀(50)을 형성하지 않고 액정 패널(20)에 커버 글라스(30)를 부착하는 진공 합착을 수행하면, 간섭방지 홀(28)에 진공이 걸리므로 간섭방지 홀(28)과 카메라 홀(5) 부분에서 상부 편광판(27)과 하부 편광판(21)의 단부가 상부로 휘어지고 TFT 기판(23)과 컬러 필터 기판(25)이 상부로 휘어지는 휨 현상이 발생된다. 카메라 홀(5) 부분에서 액정 패널(20)의 휨 현상이 발생하게 되면 카메라 홀(5) 부분의 외관 품질이 저하될 뿐만 아니라 휨으로 인해 카메라(9)의 화면 왜곡 현상이 발생하게 된다.

즉, 진공 합착시, 간섭방지 홀(28)의 기압이 0atm이 되고 대기압이 1atm이므로 두 기압 차이로 인해 카메라 홀(5) 부분에서 액정 패널(20)의 휨이 발생하고, 이로 인해 카메라 홀(5)에 카메라(9)를 설치하면 카메라 화상 및 왜곡 현상이 발생하게 된다. 따라서 TFT 기판(23)과 컬러 필터 기판(25)에 간섭방지 홀(28)과 카메라 홀(5)을 연통시키는 마이크로 홀(50)을 형성하여 진공 합착시 카메라 홀(5) 부분에서의 액정 패널(20)의 휨 변형을 방지한다.

마이크로 홀(50)은 TFT 기판(23)과 컬러 필터 기판(25)에서 카메라 홀(5)의 가장자리와 대응되는 위치에 적어도 하나 이상이 형성될 수 있다. 실시예에서 마이크로 홀(50)은 TFT 기판(23)과 컬러 필터 기판(25)에서 카메라 홀(5)의 가장자리와 대응되는 위치에 한 쌍이 형성된다.

진공 합착 후, 마이크로 홀(50)은 이물질 유입 방지와 빛샘 방지를 위해 글루(Glue)(55)를 도포하여 막는다. 마이크로 홀(50)을 막는 글루(55)가 카메라(9)의 화질에 영향을 미치지 않도록 마이크로 홀(50)은 카메라(9)와 간섭되지 않는 카메라 홀(5)의 가장자리와 대응되는 위치에 형성한다. 구체적으로, 마이크로 홀(50)은 카메라의 화각 밖에 존재하고 액정 패널(20)의 특성에 영향을 주지 않도록 형성한다.

마이크로 홀(50)은 직경이 20㎛~50㎛이다. 마이크로 홀(50)의 직경은 가공이 가능하고 카메라(9)의 화질에 영향을 미치지 않으면서 진공 합착시 간섭방지 홀(28)과 카메라 홀(5)을 연통시켜 간섭방지 홀(28)과 외부의 기압이 평형을 이루도록 하는 최소한의 직경으로 형성한다. 간섭방지 홀(28)과 외부의 기압이 평형을 이루면 카메라 홀(5) 부분에서 액정 패널(20)의 휨이 발생하지 않는다.

또한, 마이크로 홀(50)은 진공 합착시 액정 패널(20)에 작용하는 응력을 제거하여 액정 패널(20)에서 적층 계면 간 기포 발생을 최소화하는 기능을 한다.

상술한 실시예의 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 설명하기로 한다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 하부 편광판(21)에 카메라 홀(5)이 형성되고 상부 편광판(27)에 간섭방지 홀(28)이 형성되는 액정 패널(20)을 준비한다. 액정 패널(20)은 하부 편광판(21)과 상부 편광판(27)의 사이에 위치하는 TFT 기판(23)과 컬러 필터 기판(25)에 마이크로 홀(50)을 형성하여 간섭방지 홀(28)과 카메라 홀(5)이 마이크로 홀(50)을 통해 연통되게 한다.

커버 글라스(30)는 배면에서 상부 편광판(27)과 대응되는 위치에 접착 필름(40)을 구비하여 준비한다. 접착 필름(40)은 OCA 필름을 구비하며, 진공 합착시 간섭방지 홀(28)로 유입되지 않도록 상부 편광판(27)에 비해 상대적으로 작은 크기를 구비한다. 실시예에서 접착 필름(40)은 간섭방지 홀(28) 부분에서 상부 편광판(27)에 비해 상대적으로 길이가 짧은 것을 준비한다.

다음으로, 진공 챔버(VC)에서 준비된 액정 패널(20)의 상부에 상부 편광판(27)과 접착 필름(40)이 대응되게 커버 글라스(30)를 배치하고 커버 글라스(30)를 액정 패널(20)에 진공 가압하여 합착한다.

도 3b에 도시된 바와 같이, 액정 패널(20)의 상부에 커버 글라스(30)를 배치하고 진공 가압하면 접착 필름(40)이 융착되면서 액정 패널(20)의 상부 편광판(27)에 접착 필름(40)을 매개로 커버 글라스(30)가 합착된다.

진공 합착시, 마이크로 홀(50)은 간섭방지 홀(28)과 카메라 홀(5)을 연통시켜 공기가 통과하는 에어 패스로 기능한다. 따라서 진공 합착 후 진공을 해제하여도, 간섭방지 홀(28)과 외부의 기압이 평형을 이루면서 카메라 홀(5) 부분에서 액정 패널(20)의 휨이 발생하지 않는다.

액정 패널(20)의 휨이 발생하지 않으므로 평탄한 액정 패널(20)이 확보되고 황변 및 광경로 왜곡과 같은 디스플레이 불량이 방지될 수 있다.

도 3c에 도시된 바와 같이, 진공 합착 후, 액정 패널(20)의 하부에 백라이트 유닛(10)을 부착한다. 구체적으로, 하부 편광판(21)의 하부에 하부 편광판(21)의 카메라 홀(5)과 연통되는 카메라 홀(5)이 형성된 백라이트 유닛(10)을 부착한다.

마이크로 홀(50)은 글루(55)를 도포하여 막음으로써 이물 유입 방지와 백라이트 유닛(10)의 카메라 홀(5)을 통한 빛샘 방지가 가능하도록 한다.

실시예는 액정 패널(20)에서 하부 편광판(21)에 카메라 홀(5)을 형성하고 상부 편광판(27)에 간섭방지 홀(28)을 형성하여 카메라 렌즈를 편광판(21,27)이 가리지 않도록 함으로써 카메라 해상도를 높이고, 액정 패널(20)에 커버 글라스(30)를 부착시 진공 합착을 적용하여 적층 계면 간 기포 발생을 방지하며, 액정 패널(20)에 변형 방지 수단으로 마이크로 홀(50)을 적용하여 진공 합착에 의한 홀 부위의 휨 발생을 방지한다.

또한, 액정 패널(20)에 하부 편광판(21)을 부착하는 접착 필름(40)은 상부 편광판(27)에 비해 크기를 작게 하여 진공 합착시 접착 필름(40)이 간섭방지 홀(28)로 유입되지 않도록 하여 접착 필름(40)이 카메라 화질에 영향을 미치는 것을 방지한다.

다른 실시예로, 도 4에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1a)는 백라이트 유닛(Backlight Unit)(10), 백라이트 유닛(10)의 상부에 배치되는 액정 패널(20), 액정 패널(20)의 상부에 부착되는 커버 글라스(30) 및 커버 글라스(30)의 배면에 돌출되게 형성되고 진공 합착시 간섭방지 홀(28)에 삽입되는 고정돌부(35)를 포함한다.

홀 인 디스플레이 타입을 구현하기 위해 카메라 홀(5)은 백라이트 유닛(10)과 하부 편광판(21)을 관통하여 형성된다. 백라이트 유닛(10)과 하부 편광판(21)을 관통하여 형성된 카메라 홀(5)에 카메라(9)가 삽입된다. 상부 편광판(27)은 카메라 홀(5)과 대응되는 위치에 간섭방지 홀(28)이 형성된다.

액정 패널(20)에서 하부 편광판(21)에 카메라 홀(5)을 형성하고 상부 편광판(27)에 간섭방지 홀(28)을 형성하여 카메라 렌즈를 편광판(21,27)이 가리지 않도록 함으로써 카메라 해상도를 높인다.

고정돌부(35)는 상부 편광판(27)에 형성되는 간섭방지 홀(28)로 인한 홀 부위의 기포 발생이나 휨 발생을 방지하는 변형 방지 수단으로 기능한다.

상부 편광판(27)에 간섭방지 홀(28)을 형성하면 커버 글라스(30)를 액정 패널(20)에 부착시 단차가 발생하고, 단차 부분에서 기포가 발생하고 황변 불량이 발생한다. 또한 기포 발생 방지를 위해 커버 글라스(30)를 액정 패널(20)에 부착시 진공 합착을 수행하는데, 진공 합착시 빈 공간인 간섭방지 홀(28)로 인해 상부 편광판(27)이 받은 응력이 증가해 상부 편광판(27)의 휨이 발생하고 강성 저하가 발생한다. 따라서 간섭방지 홀(28)에 커버 글라스(30)의 고정돌부(35)를 삽입하여 체적을 채우고 단차를 보상하여 진공 합착시 상부 편광판(27)이 받는 응력이 증가하는 것을 방지한다.

고정돌부(35)는 커버 글라스(30)와 동일한 재질로 형성된다. 고정돌부(35)는 간섭방지 홀(28)에 대응되는 외경으로 형성된다. 고정돌부(35)는 커버 글라스(30)의 배면 가장자리를 폴리싱하여 간섭방지 홀(28)과 대응되는 위치에 간섭방지 홀(28)의 외경과 대응되는 크기의 외경을 갖는 돌기가 형성되도록 한 것이다.

고정돌부(35)는 커버 글라스(30)와 동일한 재질이므로 간섭방지 홀(28)을 채워 체적을 보상하면서도 카메라(9)의 화질에 영향을 미치지 않는다. 즉, 커버 글라스(30)와 동일한 재질로 간섭방지 홀(28)을 채우므로 카메라(9)의 투과율 감소가 없고 카메라 화면의 왜곡 현상도 방지된다.

또한, 고정돌부(35)가 간섭방지 홀(28)을 채우므로 진공 합착시 진공에 의한 기포, 황변, 기구적인 강성 저하가 발생하지 않는다. 즉, 고정돌부(35)가 간섭방지 홀(28)을 채워 진공 합착시 간섭방지 홀(28)에 진공이 발생하지 않게 함으로써 기포, 황변, 기구적인 강성 저하를 방지한다.

진공 합착시, 커버 글라스(30)는 상부 편광판(27)에 접착 필름(40)에 의해 부착된다. 접착 필름(40)은 커버 글라스(30)의 배면에 구비되고, 진공 흡착시 커버 글라스(30)를 상부 편광판(27)에 부착한다. 접착 필름(40)은 OCA 필름이며, 커버 글라스(30)에서 고정돌부(35)를 제외한 부분에 구비되어 커버 글라스(30)를 액정 패널(20)에 부착시 커버 글라스(30)를 상부 편광판(27)에 합착시킨다.

다른 실시예의 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 설명하기로 한다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 하부 편광판(21)에 카메라 홀(5)이 형성되고 상부 편광판(27)에 카메라 홀(5)과 연통되는 간섭방지 홀(28)이 형성되는 액정 패널(20)을 준비한다. 액정 패널(20)은 하부 편광판(21)과 상부 편광판(27)의 사이에 위치하는 TFT 기판(23)과 컬러 필터 기판(25)을 포함한다.

커버 글라스(30)는 상부 편광판(27)의 간섭방지 홀(28)과 대응되는 위치에 커버 글라스(30)와 동일한 재질의 고정돌부(35)가 형성되게 커버 글라스(30)의 배면을 폴리싱하여 준비한다. 고정돌부(35)는 간섭방지 홀(28)의 외경과 대응되는 크기의 외경을 갖는다. 또한, 고정돌부(35)는 간섭방지 홀(28)을 채울 수 있는 길이로 형성하여 준비한다. 또한, 커버 글라스(30)는 고정돌부(35)를 제외한 부분에 상부 편광판(27)에 대응되는 접착 필름(40)을 구비한다.

다음으로, 준비된 액정 패널(20)에 간섭방지 홀(28)과 고정돌부(35)가 대응되고 상부 편광판(27)과 접착 필름(40)이 대응되게 커버 글라스(30)를 배치하고 커버 글라스(30)를 액정 패널(20)에 진공 가압하여 합착한다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 액정 패널(20)의 간섭방지 홀(28)에 고정돌부(35)가 삽입되게 커버 글라스(30)를 배치하고 진공 가압하면 접착 필름(40)이 융착되면서 액정 패널(20)의 상부 편광판(27)과 커버 글라스(30)가 합착된다.

진공 합착시, 고정돌부(35)는 간섭방지 홀(28)의 체적(A 부분)을 채워 단차를 보상하므로 액정 패널(20)의 변형이 방지되고 기포가 발생하지 않는다. 액정 패널(20)의 변형이 방지되고 기포가 발생되지 않으므로 황변, 변형으로 인한 기구적 강성 저하 및 광경로 왜곡과 같은 디스플레이 불량이 방지된다.

도 5c에 도시된 바와 같이, 진공 합착 후, 액정 패널(20)의 하부에 백라이트 유닛(10)을 부착한다. 구체적으로, 하부 편광판(21)의 하부에 하부 편광판(21)의 카메라 홀(5)과 연통되는 카메라 홀(5)이 형성된 백라이트 유닛(10)을 부착한다.

다른 실시예는 액정 패널(20)에서 하부 편광판(21)에 카메라 홀(5)을 형성하고 상부 편광판(27)에 간섭방지 홀(28)을 형성하여 카메라 렌즈를 편광판(21,27)이 가리지 않도록 함으로써 카메라 해상도를 높이고, 액정 패널(20)에 커버 글라스(30)를 부착시 진공 합착을 적용하여 적층 계면 간 기포 발생을 방지하며, 커버 글라스(30)에 간섭방지 홀(28)의 체적을 채우는 변형 방지 수단으로 고정돌부(35)를 적용하여 진공 합착에 의한 홀 부위의 황변, 기포 및 휨 변형 발생을 방지한다.

또한, 커버 글라스(30)에 구비하고 간섭방지 홀(28)을 채우는 고정돌부(35)는 커버 글라스(30)와 동일한 재질이므로 카메라의 화질에 영향을 미치지 않는다. 이는 간섭방지 홀(28)의 형성으로 인한 단차를 보상하기 위한 추가 재질을 구비할 필요없이 커버 글라스(30)를 폴리싱하여 형성 가능하므로 공정 단순화가 가능하고 추가 비용이 들지 않아 비용 절감이 가능하다.

또한, TFT 기판(23)과 컬러 필터 기판(25)은 막힌 형상이므로 카메라 홀(5)을 통한 빛샘 발생이 방지된다.

또 다른 실시예로, 도 6에 도시된 바와 같이, 디스플레이 장치(1b)는 백라이트 유닛(Backlight Unit)(10), 백라이트 유닛(10)의 상부에 배치되는 액정 패널(20), 커버 글라스(30)에 구비되며 커버 글라스(30)를 상부 편광판(27)에 부착하는 진공 합착시 간섭방지 홀(28)의 체적을 보상하는 투명 잉크층(70)을 포함한다.

투명 잉크층(70)은 상부 편광판(27)에 형성되는 간섭방지 홀(28)로 인한 홀 부위의 기포 발생이나 휨 발생을 방지하는 변형 방지 수단으로 기능한다.

상부 편광판(27)에 간섭방지 홀(28)을 형성하고 커버 글라스(30)를 액정 패널(20)의 상부 편광판(27)에 접착 필름(40)으로 부착하면 간섭방지 홀(28) 영역에 위치된 접착 필름(40)이 상부 편광판(27) 또는 커버 글라스(30)와 충분히 밀착되지 못해 기포가 발생한다.

이는 간섭방지 홀(28)이 빈 공간이므로 다른 영역에 비해 체적이 크고 접착 필름(40)의 특성상 두께 대비 큰 체적을 채우기는 어려워 진공 합착하여도 기포가 생길 수 밖에 없다. 참고로, 간섭방지 홀이 없는 평평한 면을 서로 합착할 때는 접착 필름을 사용하고 진공 합착하여도 기포가 생기지 않는다.

간섭방지 홀(28)이 있는 액정 패널(20)에 커버 글라스(30)를 접착 필름(40)으로 부착시 기포를 없애기 위해 탈포 공정시간을 길게 할 수도 있으나, 신뢰성, 액정 패널 화면 이상 등의 문제가 발생할 수 있다. 또는 접착 필름(40)의 두께를 두껍게 하여 기포 방지 허용력을 높일 수 있으나 커버 글라스(30) 부분의 전체적인 두께가 증가되어 상품성이 저하된다.

따라서 본 발명의 또 다른 실시예는 커버 글라스(30)에 투명 잉크층(70)을 포함하여, 커버 글라스(30)를 상부 편광판(27)에 접착 필름(40)을 이용하여 부착하는 진공 합착시 투명 잉크층(70)이 간섭방지 홀(28)의 체적을 보상하도록 한다.

투명 잉크층(70)은 간섭방지 홀(28)에 대응되는 영역에서 접착 필름(40)이 간섭방지 홀(28) 내로 처지는 부분에 밀착하여 채워지면서 간섭방지 홀(28)의 체적을 보상한다. 투명 잉크층(70)을 이용한 간섭방지 홀(28)의 체적 보상은 기포 발생을 방지하고 커버 글라스(30) 부분의 전체적인 두께 증가도 방지한다.

투명 잉크층(70)은 간섭방지 홀(28)과 대응되는 커버 글라스(30)의 배면에 구비된다. 투명 잉크층(70)은 간섭방지 홀(28)의 체적을 보상할 수 있도록 간섭방지 홀(28)의 체적에 대응된다. 투명 잉크층(70)은 간섭방지 홀(28)의 체적(높이, 면적)을 보상하는 체적으로 설계된다.

투명 잉크층(70)은 카메라 화질에 영향을 미치지 않도록 반사율이 작은 투명 잉크로 이루어질 수 있다. 또한, 투명 잉크층(70)은 점성이 있어 진공 합착시 간섭방지 홀(28)에 대응되는 분분에서 접착 필름(40)이 처지는 부분의 공간을 채우는 방식으로 간섭방지 홀(28)의 체적을 보상한다. 투명 잉크층(70)은 레진 형태의 투명 잉크를 사용하므로 필름 형태보다 유동성이 있어 진공 합착시 간섭방지 홀의 체적을 보상하기 용이하고 기포 발생을 방지하는데 효과적이다.

도시하지는 않았지만 다른 예로, 접착 필름(40)은 간섭방지 홀(28)에 대응되는 부분에는 구비하지 않을 수 있다. 이 경우, 투명 잉크층(70)의 체적은 간섭방지 홀(28)의 체적과 간섭방지 홀(28)에 대응되는 위치에서 비어있는 접착 필름(40)의 체적을 보상할 수 있는 체적으로 설계된다. 이 경우, 투명 잉크층(70)이 카메라 홀(5)에 대응되는 간섭방지 홀(28)의 체적으로 채우고 간섭방지 홀(5)에 접착 필름이 배치되지 않으므로 카메라(9)의 화질이 향상될 수 있다.

카메라 홀(5)의 가장자리에 대응되는 커버 글라스(30)의 배면에는 블랙 잉크층(60)이 포함된다. 블랙 잉크층(60)은 간섭방지 홀(28)의 단차 보상 및 빛샘 방지를 위해 커버 글라스(30)의 배면에 포함된다. 블랙 잉크층(60)은 커버 글라스(30)에서 카메라 홀(5)의 가장자리에 대응되는 위치로 포함되어 카메라와 간섭하지 않고 카메라 홀의 빛샘 방지 기능을 갖도록 한다.

구체적으로, 커버 글라스(30)는 배면에 블랙 잉크층(60)이 도포 또는 인쇄되고, 블랙 잉크층(60)의 적어도 일부를 덮도록 블랙 잉크층(60)에 투명 잉크층(70)이 도포 또는 인쇄된다. 블랙 잉크층(60)은 단차 보상을 위해 커버 글라스(30)의 배면에 블랙 잉크가 2층 이상 도포 또는 인쇄되어 형성될 수 있다.

또 다른 실시예의 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 설명하기로 한다.

도 7a에 도시된 바와 같이, 하부 편광판(21)에 카메라 홀(5)이 형성되고 상부 편광판(27)에 카메라 홀(5)과 연통되는 간섭방지 홀(28)이 형성되는 액정 패널(20)을 준비한다. 액정 패널(20)은 하부 편광판(21)과 상부 편광판(27)의 사이에 위치하는 TFT 기판(23)과 컬러 필터 기판(25)을 포함한다.

커버 글라스(30)는 상부 편광판(27)의 간섭방지 홀(28)의 가장자리에 대응되는 위치에 블랙 잉크를 도포 또는 인쇄하여 블랙 잉크층(60)을 형성하고, 간섭방지 홀(28)에 대응되는 위치에 블랙 잉크층(60)의 적어도 일부를 덮도록 투명 잉크(70a)를 도포 또는 인쇄하여 준비한다. 또한, 커버 글라스(30)는 액정 패널(20)과 부착하기 위한 접착 필름(40)을 구비한다. 접착 필름(40)은 OCA 필름 또는 OCR 필름으로 이루어질 수 있다. OCA 필름은 투명접착필름이고 OCR 필름은 투명접착액이다.

참고로, 도 7a는 투명 잉크(70a)의 크기를 과장되게 도시하였다. 그리고, 투명 잉크(70a)는 진공 합착시 간섭방지 홀(28)의 체적을 보상하는 투명 잉크층(70)과 동일한 것이며 이해의 편의를 위해 구분하여 도시하였다.

다음으로, 준비된 액정 패널(20)의 상부에 간섭방지 홀(28)과 투명 잉크(70a) 부분이 대응되게 커버 글라스(30)를 배치하고 커버 글라스(30)를 액정 패널(20)에 진공 가압하여 합착한다.

도 7b에 도시된 바와 같이, 액정 패널(20)의 간섭방지 홀(28)에 투명 잉크(70a) 부분이 대응되게 커버 글라스(30)를 배치하고 진공 합착하면, 투명 잉크층(70)이 접착 필름(40)을 간섭방지 홀(28) 내(B 부분)에 밀착시키면서 그 상부 공간을 채우는 방식으로 간섭방지 홀(28)의 체적을 보상하고 액정 패널(20)의 상부 편광판(27)과 커버 글라스(30)는 접착 필름(40)에 의해 합착된다.

진공 합착시, 투명 잉크층(70)은 간섭방지 홀(28)의 체적을 보상하여 단차를 보상하므로 액정 패널(20)의 변형이 방지되고 간섭방지 홀(28) 부분에서 기포가 발생하지 않는다. 액정 패널(20)의 변형이 방지되고 기포가 발생되지 않으므로 황변, 변형으로 인한 기구적 강성 저하 및 광경로 왜곡과 같은 디스플레이 불량이 방지된다.

도 7c에 도시된 바와 같이, 진공 합착 후, 액정 패널(20)의 하부에 백라이트 유닛(10)을 부착한다. 구체적으로, 하부 편광판(21)의 하부에 하부 편광판(21)의 카메라 홀(5)과 연통되는 카메라 홀(5)이 형성된 백라이트 유닛(10)을 부착한다.

또 다른 실시예는 액정 패널(20)에서 하부 편광판(21)에 카메라 홀(5)을 형성하고 상부 편광판(27)에 간섭방지 홀(28)을 형성하여 카메라 렌즈를 편광판(21,27)이 가리지 않도록 함으로써 카메라 해상도를 높인다. 또한 액정 패널(20)에 커버 글라스(30)를 부착시 진공 합착을 적용하여 적층 계면 간 기포 발생을 방지한다. 또한 커버 글라스(30)에 간섭방지 홀(28)의 체적을 보상하는 변형 방지 수단으로 투명 잉크층(70)을 적용하여 진공 합착에 의한 홀 부위의 황변, 기포 및 휨 변형 발생을 방지한다.

또한, 커버 글라스(30)에 구비하고 간섭방지 홀(28)의 체적을 보상하는 투명 잉크층(70)은 반사율이 작은 투명한 재질이므로 카메라의 화질에 영향을 미치지 않는다.

또한, 투명 잉크층(70)은 커버 글라스(30)에 투명 잉크를 도포 또는 인쇄하여 형성하고 점성이 있어 진공 합착시 간섭방지 홀(28)의 체적을 보상하고 단차를 보상하는 기능을 수행하므로 공정 단순화가 가능하고 추가 비용이 들지 않아 비용 절감이 가능하다.

또한, 커버 글라스(30)에 블랙 잉크층(60)을 포함하므로 빛샘 방지 기능과 단차 보상 기능을 수행할 수 있다.

이하 본 발명의 작용을 설명하기로 한다.

본 발명은 액정 패널(20)에서 하부 편광판(21)에 카메라 홀(5)을 형성하고 상부 편광판(27)에 간섭방지 홀(28)을 형성하여 카메라 렌즈를 편광판(21,27)이 가리지 않도록 함으로써 카메라 해상도를 높이고, 액정 패널(20)에 커버 글라스(30)를 부착시 진공 합착을 적용하여 적층 계면 간 기포 발생을 방지한다.

또한, 본 발명은 액정 패널(20)에 마이크로 홀(50)을 적용하여 진공 합착에 의한 홀 부위의 기포 발생, 휨 발생 등을 방지한다.

마이크로 홀(50)은 카메라 홀(5)과 간섭방지 홀(28)을 연통시켜 액정 패널(20)에 커버 글라스(30)를 부착하는 진공 합착시 에어 패스(air path)로서 기능하여 간섭방지 홀(28)과 외부의 기압이 평형을 이루도록 함으로써 홀 부위에서 액정 패널(20)의 기포 발생 및 휨 발생을 방지한다.

또는, 본 발명은 커버 글라스(30)에 간섭방지 홀(28)의 체적을 채우는 고정돌부(35)를 적용하여 진공 합착에 의한 홀 부위의 황변, 기포 및 휨 변형 발생을 방지한다.

고정돌부(35)는 커버 글라스(30)의 배면을 폴리싱하여 커버 글라스(30)와 동일한 재질로 형성하므로 간섭방지 홀(28)의 체적으로 채우면서도 카메라(9)의 화질에 영향을 미치지 않는다.

또는, 본 발명은 커버 글라스(30)에 간섭방지 홀(28)의 체적을 보상하는 투명 잉크층(70)을 적용하여 진공 합착에 의한 홀 부위의 황변, 홀 부위에서 접착 필름의 늘어짐으로 인한 기포 발생 및 휨 변형 발생 등을 방지한다.

투명 잉크층(70)은 간섭방지 홀(28)의 체적을 보상할 수 있는 체적으로 설계되고 커버 글라스(30)에 투명 잉크를 도포 또는 인쇄하는 방법으로 형성하므로 양산성이 확보되고 외관 품질이 확보된다. 또한, 투명 잉크층(70)은 투명한 재질이고 반사율이 작은 투명 잉크로 형성하므로 카메라의 화질에 영향을 미치지 않는다.

상술한 본 발명은 일 실시예, 다른 실시예, 또 다른 실시예들을 일부 또는 모두 혼용하여 적용 가능하다.

또한, 본 발명의 디스플레이 장치는 모바일 디스플레이뿐만 아니라 LCD TV, 네비게이션, DMB, 모니터 등에 적용 가능하다.

본 발명은 도면과 명세서에 최적의 실시예들이 개시되었다. 여기서, 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 발명은 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면, 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 권리범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1: 디스플레이 장치 3: 디스플레이부
5: 카메라 홀 7: 베젤
9: 카메라 10: 백라이트 유닛
20: 액정 패널 21: 하부 편광판
23: TFT 기판 25: 컬러 필터 기판
27: 상부 편광판 28: 간섭방지 홀
30: 커버 글라스 35: 고정돌부
40: 접착 필름 50: 마이크로 홀
55: 글루 60: 블랙 잉크층
70: 투명 잉크층 70a: 투명 잉크
VC: 진공챔버

Claims

하부 편광판, 상기 하부 편광판의 상부에 배치되는 상부 편광판 및 상기 하부 편광판과 상기 상부 편광판 사이에 배치되는 TFT 기판과 컬러 필터 기판을 포함하는 액정 패널;
상기 하부 편광판을 관통하여 형성되며 카메라가 삽입되는 카메라 홀;
상기 상부 편광판에서 상기 카메라 홀과 대응되는 위치에 형성되는 간섭방지 홀;
상기 액정 패널의 상부 편광판에 진공 합착에 의해 부착되는 커버 글라스; 및
상기 액정 패널 또는 상기 커버 글라스에 적용되어 상기 카메라 홀과 상기 간섭방지 홀로 인한 홀 부위의 기포 발생이나 휨 발생을 방지하는 변형 방지 수단;
을 포함하고,
상기 변형 방지 수단은
상기 TFT 기판과 상기 컬러 필터 기판을 관통하여 형성되고 상기 카메라 홀과 상기 간섭방지 홀을 연통시켜 진공 합착시 에어 패스(air path)로서 기능하는 마이크로 홀을 포함하고,
상기 마이크로 홀은 상기 카메라 홀의 가장자리와 대응되는 위치에 적어도 하나 이상이 형성되는 디스플레이 장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 마이크로 홀은 직경이 20~50㎛인 디스플레이 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 진공 합착 후,
상기 하부 편광판의 하부에 상기 하부 편광판의 카메라 홀과 연통되는 카메라 홀이 형성된 백라이트 유닛을 부착하며,
상기 마이크로 홀은 글루(Glue)를 도포하여 막는 디스플레이 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 진공 합착시, 상기 커버 글라스는 상기 상부 편광판에 접착 필름에 의해 부착되는 디스플레이 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 접착 필름은 진공 합착시 상기 간섭방지 홀로 유입되지 않도록 상기 상부 편광판에 비해 상대적으로 작은 크기를 적용하는 디스플레이 장치.
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하부 편광판, 상기 하부 편광판의 상부에 배치되는 상부 편광판 및 상기 하부 편광판과 상기 상부 편광판 사이에 배치되는 TFT 기판과 컬러 필터 기판을 포함하는 액정 패널;
상기 하부 편광판을 관통하여 형성되며 카메라가 삽입되는 카메라 홀;
상기 상부 편광판에서 상기 카메라 홀과 대응되는 위치에 형성되는 간섭방지 홀;
상기 액정 패널의 상부 편광판에 진공 합착에 의해 부착되는 커버 글라스; 및
상기 액정 패널 또는 상기 커버 글라스에 적용되어 상기 카메라 홀과 상기 간섭방지 홀로 인한 홀 부위의 기포 발생이나 휨 발생을 방지하는 변형 방지 수단;
을 포함하고,상기 변형 방지 수단은
상기 커버 글라스에 구비되는 투명 잉크층을 포함하며,
상기 투명 잉크층은 상기 커버 글라스를 상기 상부 편광판에 접착 필름을 이용하여 진공 합착시 상기 간섭방지 홀의 체적을 보상하는 디스플레이 장치.
청구항 13에 있어서,
상기 투명 잉크층은
상기 간섭방지 홀과 대응되는 상기 커버 글라스의 배면에 구비되며 상기 간섭방지 홀의 체적을 보상할 수 있도록 상기 간섭방지 홀의 체적에 대응되는 디스플레이 장치.
청구항 13에 있어서,
상기 접착 필름은 OCA 필름 또는 OCR 필름으로 이루어진 디스플레이 장치.
청구항 13에 있어서,
상기 카메라 홀의 가장자리에 대응되는 상기 커버 글라스의 배면에는 블랙 잉크층이 포함되는 디스플레이 장치.
청구항 16에 있어서,
상기 커버 글라스의 배면에 상기 블랙 잉크층이 인쇄 또는 도포되고 상기 블랙 잉크층의 일부를 덮도록 상기 블랙 잉크층에 상기 투명 잉크층이 인쇄 또는 도포된 구조인 디스플레이 장치.