KR102078024B1 - 액정표시장치 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은, 제1기판과, 상기 제1기판보다 작은 크기를 가지는 제2기판을 서로 마주하도록 위치시키고 합착함으로써 액정패널을 형성하는 단계와; 상기 제1기판의 바깥면에 제1편광판을 부착하는 단계와; 상기 제2기판의 바깥면에 상기 제2기판의 가장자리를 따라 제1폭만큼 돌출되는 크기를 가지는 제2편광판을 부착하는 단계; 상기 제2편광판의 상부로 컷팅 블레이드 유닛을 위치시키고, 상기 제2편광판의 가장자리에서부터 내측방향으로 제2폭만큼의 위치를 따라 상기 제2편광판의 가장자리를 컷팅하는 단계를 포함하며, 상기 컷팅 블레이드 유닛은 중심선을 기준으로 배치된 제1부분과 제2부분으로 구성되며, 상기 제1부분은 제1경사면과 제1수평면을 가지고 상기 제2부분은 제2경사면과 제2수평면을 가지며, 상기 제1수평면과 상기 제2수평면은 합쳐져 상기 제2편광판에 직접적으로 접촉하여 제2편광판의 가장자리를 절단하는 평탄한 단면의 블레이드팁을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.
이에 따라, 보다 미려한 외관 디자인을 가지는 액정표시장치를 구현할 수 있게 된다.

Description

액정표시장치 및 그의 제조방법{ LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THEREOF}

본 발명은 액정표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 특히 경량 및 박형이면서 미려한 디자인으로 구현 가능한 액정표시장치 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

최근 정보화 시대에 발맞추어 디스플레이(display) 분야 또한 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응해서 박형화, 경량화, 저소비전력화 장점을 지닌 표시장치(display device)로서 액정표시장치(liquid crystal display device:LCD), 유기발광다이오드(organic light emitting diode:OLED) 표시장치 등이 우수한 성능을 가지며 널리 사용되고 있는 추세에 있다.

여기서, 동화상 표시에 유리하고 콘트라스트비(contrast ratio)가 큰 특징을 보여 TV, 모니터 및 핸드폰 등에 활발하게 이용되는 액정표시장치(liquid crystal display device:LCD)는 액정의 광학적 이방성(optical anisotropy)과 분극성질(polarization)에 의한 화상구현원리를 나타낸다.

이러한 액정표시장치는 나란한 두 기판(substrate) 사이로 액정층을 개재하여 합착시킨 액정패널(liquid crystal panel)을 필수 구성요소로 하며, 액정패널 내의 전기장으로 액정분자의 배열방향을 변화시켜 투과율 차이를 구현한다.

하지만 액정패널은 자체 발광요소를 갖추지 못한 관계로 투과율 차이를 화상으로 표시하기 위해서 별도의 광원이 요구되며, 이를 위해 액정패널 배면에는 광원이 내장된 백라이트 유닛(backlight unit)이 배치된다.

여기서, 백라이트 유닛은 광원의 위치에 따라 직하형(Direct Type)과 측면형(Edge Type)으로 구분되는데, 직하형 방식의 백라이트 유닛은 광원을 액정패널 하부에 배치함으로써 광원으로부터 출사되는 빛을 직접적으로 액정패널에 공급하는 방식이고, 측면형 방식의 백라이트 유닛은 액정패널 하부에 도광판을 배치하고, 광원을 도광판의 적어도 일측면에 배치함으로써 도광판에서의 굴절 및 반사를 이용하여 광원으로부터 출사되는 빛을 간접적으로 액정패널에 공급하는 방식이다.

이때 측면형 백라이트 유닛은 LED의 수를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 전체 액정표시장치의 두께를 줄여 슬림화시킬 수 있는 장점을 가지며 많이 사용되는 추세이다.

이러한 액정패널과 백라이트 유닛은 서포트메인과 커버버툼에 의해 액정표시모듈로 모듈화된 후, 전방과 후방 각각에서 액정표시모듈을 수납하는 프론트 커버와 리어버커 그리고 프론트 커버의 전면에 부착되어 표시영역을 보호하는 커버글라스에 의해 최종적으로 완제품화된다.

한편, 최근 액정표시장치는 휴대용 컴퓨터는 물론 데스크톱 컴퓨터 모니터 및 벽걸이형 텔레비전 등 그 사용영역이 다양해지면서 넓은 디스플레이 면적을 가지도록 함과 동시에 경량, 박형의 미려한 액정표시장치를 구현하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 액정표시장치를 모듈화하고 장치화하는 구성요소가 너무 많아 한계가 있는 문제점이 있다.

특히, 액정표시장치를 장치화하는 구성요소들 중 프론트 커버의 경우 전방에서 액정표시모듈의 가장자리를 테두리하며 액정표시모듈을 완제품화하기 때문에 비표시영역을 더욱더 넓히며 표시영역을 좁히는 원인으로 작용하고 있다.

또한, 프론트 커버의 전면에 부착되며 표시영역을 보호하기 위한 커버글라스도 강화유리로 제작되어 액정표시장치의 경량 및 박형을 저해하는 요소로 작용하고 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 액정표시장치를 장지화하는 구성요소들 중 일부를 생략함으로써 경량 및 박형의 구성이 가능하며, 미려한 디자인을 가지는 액정표시장치 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조방법은, 제1기판과, 상기 제1기판보다 작은 크기를 가지는 제2기판을 서로 마주하도록 위치시키고 합착함으로써 액정패널을 형성하는 단계와; 상기 제1기판의 바깥면에 제1편광판을 부착하는 단계와; 상기 제2기판의 바깥면에 상기 제2기판의 가장자리를 따라 제1폭만큼 돌출되는 크기를 가지는 제2편광판을 부착하는 단계; 상기 제2편광판의 상부로 컷팅 블레이드 유닛을 위치시키고, 상기 제2편광판의 가장자리에서부터 내측방향으로 제2폭만큼의 위치를 따라 상기 제2편광판의 가장자리를 컷팅하는 단계를 포함하며, 상기 컷팅 블레이드 유닛은 중심선을 기준으로 배치된 제1부분과 제2부분으로 구성되며, 상기 제1부분은 제1경사면과 제1수평면을 가지고 상기 제2부분은 제2경사면과 제2수평면을 가지며, 상기 제1수평면과 상기 제2수평면은 합쳐져 상기 제2편광판에 직접적으로 접촉하여 제2편광판의 가장자리를 절단하는 평탄한 단면의 블레이드팁을 형성하는 것을 특징으로 하고 있다.

여기서, 상기 제1폭과 상기 제2폭은 동일할 수 있다.

또는, 상기 제1폭보다 상기 제2폭이 더 넓을 수 있다.

상기 제2편광판은 점착제를 이용하여 상기 제2기판의 바깥면에 부착되고, 상기 컷팅 단계 후에는, 상기 제2편광판의 가장자리를 따라 노출된 제2기판 표면의 상기 점착제를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컷팅 블레이드 유닛은 평탄한 단면을 가지는 블레이드팁을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 컷팅하는 단계는 상기 제2편광판의 각 모서리가 스트레이트(straight) 형상, 챔버(chamfer) 형상 및 라운드(round) 형상 중 하나를 가지도록 상기 컷팅 블레이드 유닛이 움직이는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법은, 제1기판과, 상기 제1기판보다 작은 크기를 가지는 제2기판을 서로 마주하도록 위치시키고 합착함으로써 액정패널을 형성하는 단계와; 상기 제1기판의 바깥면에 제1편광판을 부착하는 단계와; 상기 제2기판의 바깥면에 상기 제2기판의 가장자리를 따라 제1폭만큼 돌출되는 크기를 가지는 제2편광판을 부착하는 단계; 상기 제2편광판의 상부로 컷팅 블레이드 유닛을 위치시키고, 상기 제2편광판의 가장자리에서부터 내측방향으로 제2폭만큼의 위치를 따라 상기 제2편광판의 가장자리를 컷팅하는 단계; 상기 액정패널의 하부에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 배치하는 단계; 서포트메인을 구비하여 상기 액정패널을 지지하는 단계; 커버버툼을 구비하여 백라이트 유닛을 수납하고 서포트메인을 지지하며, 상기 액정패널을 향하는 전면방향으로 형성된 안착홈에 시스템보드를 배치하는 단계; 및 상기 커버버툼의 하부에 리어커버를 배치하고 상기 리어커버를 커버버툼과 체결하는 단계로 구성되며, 상기 리어커버는 바닥부와 서포트메인의 측부를 감싸는 수직부를 포함하며, 상기 리어커버의 바닥부와 측부는 라운드지게 연결되는 것을 특징으로 하고 있다.
그리고, 본 발명에 따른 액정표시장치는, 액정패널; 상기 액정패널의 하부에 배치되어 상기 액정패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛; 상기 액정패널을 지지하는 서포트메인; 백라이트 유닛을 수납하고 서포트메인을 지지하고 시스템보드가 배치되는 안착홈을 구비한 커버버툼; 및 상기 커버버툼의 하부에서 상기 커버버툼과 체결되는 리어커버로 구성되며, 상기 리어커버는 바닥부와, 측부와, 상기 서포트메인의 측부를 감싸는 수직부 및 상기 서포트메인의 배면과 체결되는 수평부로 이루어진 지지부를 포함하며, 상기 리어커버의 바닥부와 측부는 라운드지게 연결되는 것을 특징으로 하고 있다.

전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 종래 프론트 커버와 커버글라스를 생략하고, 외부로 노출되는 제2편광판을 제2기판에 비해 큰 크기로 제작하여 부착한 후에 원하는 폭으로 테두리를 컷팅함으로써 제2편광판이 제2기판 상에 보다 정확하게 정렬된 것처럼 보이도록 할 수 있다. 이를 통해 보다 미려한 외관 디자인을 가지도록 하는 효과가 있다.

또한, 나아가 프론트 커버에 따른 비표시영역의 폭을 제거하여 표시영역을 최대화할 수 있으며, 경량 및 박형의 액정표시장치를 제공하는 효과가 있다.

이때, 컷팅 블레이드 유닛을 이용하여 제2편광판의 가장자리를 컷팅해 냄으로써 레이저장치를 이용한 컷팅으로 인해 발생될 수 있는 열적 영향에 의한 제2기판과 제2편광판의 손상을 방지하며 사용자가 원하는 다양한 형태로 잘라낼 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 보여주는 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조공정을 보여주는 흐름도.
도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조 단계별 공정 단면도.
도 4a는 도 3d의 비교예로서 레이저장치의 적용을 보여주는 도면.
도 4b는 도 4a의 레이저장치 적용에 따라 제2기판에 가해지는 손상을 보여주는 도면.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 컷팅 블레이드를 설명하기 위한 평면도.
도 5b는 도 5a의 AA영역을 보다 상세히 보여주는 도면.
도 5c는 본 발명의 실시예에 따른 컷팅 블레이드를 설명하기 위한 측면도.
도 6a 내지 도 6c는 도 5a 및 도 5c의 컷팅 블레이드를 통한 컷팅 형상을 보여주는 도면.

이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치를 보여주는 단면도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 액정표시장치(100)는 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120), 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)을 모듈화하는 서포트메인(130)과 커버버툼(150), 그리고 이들을 최종적으로 완제품화 하기 위한 시스템보드(170) 및 리어커버(rear cover:190)를 포함한다.

액정패널(110)은 화상표현의 핵심적인 역할을 담당하는 부분으로서, 액정층을 사이에 두고 서로 대면 합착된 제1 및 제2기판(112, 114)으로 구성된다.

여기서, 도면상에 도시하지는 않았지만, 능동행렬 방식이라는 전제 하에 통상 하부기판 또는 어레이기판이라 불리는 제1기판(112) 내면에는 다수의 게이트라인과 데이터라인이 교차하여 화소가 정의되고, 각각의 교차점마다 박막트랜지스터(Thin Film Transistor:TFT)가 구비되어 각 화소에 형성된 투명 화소 전극과 일대일 대응 연결된다.

그리고, 상부기판 또는 컬러기판이라 불리는 제2기판(114) 내면으로는 각 화소에 대응되는 일례로 적(R), 녹(G), 청(B) 컬러의 컬러필터(color filter)와, 이들 각각을 두르며 게이트라인과 데이터라인 그리고 박막트랜지스터 등의 비표시요소를 가리는 블랙매트릭스(black matrix), 그리고 이들을 덮는 투명 공통전극이 마련되어 있다. 여기서, 투명 공통전극은 제1기판(112)에 형성될 수도 있다.

그리고, 제1 및 제2기판(112, 114)의 외면으로는 특정 빛만을 선택적으로 투과시키는 제1 및 제2편광판(118, 119)이 각각 부착된다.

여기서, 제1편광판(118)은 제1기판(112)보다 작은 크기를 가지는데, 이때 제1기판(112)의 일 가장자리, 비표시영역을 제외한 표시영역을 덮는 크기를 가질 수 있다. 또는, 제1편광판(118)은 제1기판(112)의 표시영역을 덮으며 제1기판(112)의 일 가장자리, 비표시영역 일부와 중첩되도록 하는 크기를 가질 수도 있다.

제2편광판(119)은 외부로 노출되어 사용자가 직접 보게 되는 부분으로, 보다 미려한 디자인과 조립의 편의성을 위해 제2기판(114)보다 미세하게 작은 크기를 가지는 것이 특징이다. 이를 보다 상세히 설명하면, 제2편광판(119)은 제2기판(114)의 네 변을 기준으로 0.1mm 내지 0.4mm 작은 크기를 가질 수 있으며, 이에 한정되지 않고 크기를 다양하게 조절할 수 있다. 이에 대해서는 차후에 상세히 설명한다.

한편, 이 같은 액정패널(110)의 적어도 일 가장자리를 따라서는 연성회로기판이나 테이프케리어패키지(Tape Carrier Package:TCP)와 같은 연결부재(미도시)를 매개로 인쇄회로기판(117)이 연결된다. 이때, 인쇄회로기판(117)은, 도면에 나타내지는 않았지만 모듈화 과정에서 서포트메인(130)의 측면 내지는 커버버툼(150) 배면으로 적절하게 젖혀 밀착될 수도 있다.

이에 상술한 구조의 액정패널(110)은, 인쇄회로기판(117)을 통해 전달되는 게이트구동회로의 온 또는 오프 신호에 의해 각 게이트라인 별로 선택된 박막트랜지스터가 온(on) 되면 데이터 구동회로의 신호전압이 데이터라인을 통해서 해당 화소전극으로 전달되고, 이에 따른 화소전극과 공통전극 사이의 전기장에 의해 액정분자의 배열방향이 변화되어 투과율 차이를 나타낸다.

이러한 액정패널(110)의 배면에는, 투과율의 차이를 화상으로 표시할 수 있도록 빛을 공급하는 백라이트 유닛(120)이 구비된다.

백라이트 유닛(120)은 커버버툼(150)의 일 내측면을 따라 배열되는 광원과, 반사판(125)과, 이러한 반사판(125) 상에 안착되는 도광판(123) 그리고 이의 상부로 개재되는 다수의 광학시트들(121)을 포함한다.

광원으로는 LED(129a)를 사용하는데, 다수의 LED(129a) 각각이 일정 간격으로 이격되어 LED인쇄회로기판(LED Printed Circuit Board:LED PCB)(129b)에 장착됨으로써 LED 어셈블리(129)를 이룬다.

이때, LED인쇄회로기판(129b)은 다수의 LED(129a)로부터 발생되는 열을 방열하기 위한 방열기능을 구비한 메탈코어인쇄회로기판(Metal Core Printed Circuit Board:MCPCB)에 해당될 수 있다.

이러한 LED 어셈블리(129)는 다수의 LED(129a)로부터 출사되는 광이 도광판(123)의 입광부에 대면되도록 접착 등의 방법으로 위치가 고정된다.

이에 따라, LED 어셈블리(129)의 다수의 LED(129a)로부터 출사되는 광은 도광판(123) 내로 입사되어 도광판(123)에서의 굴절 및 반사를 이용하여 액정패널(110)에 공급되게 된다.

여기서, LED 어셈블리(129)의 배면으로는 다수의 LED(129a) 각각으로부터 발생되는 열을 보다 효율적으로 방출하기 위한 LED하우징(149)이 구비된다.

이때, LED하우징(149)은 열전도성이 우수한 금속물질로 이루어져 LED 어셈블리(129)와 커버버툼(150) 사이에 위치하며, LED인쇄회로기판(129b)의 배면과 다수의 LED(129a) 일측을 감싸도록 수직 절곡된 ㄴ자형으로 구성될 수 있다.

반사판(125)은 사각판 형상으로 도광판(123)의 배면을 통과한 빛을 액정패널(110)쪽으로 반사시킴으로써 빛의 휘도를 향상시킨다.

도광판(123)은 다수의 LED(129a) 각각으로부터 출사된 빛을 도광하여 보다 고품질의 면광원으로 구현하는 역할을 한다.

이러한, 도광판(123)은 사각판 형상을 가지며, 균일한 면광원을 공급하기 위해 배면에 특정 모양의 패턴을 포함할 수 있다.

이때, 패턴은 도광판(123) 내부로 입사된 빛을 가이드하기 위하여 타원형의 패턴(elliptical pattern), 다각형의 패턴(polygon pattern), 홀로그램 패턴(hologram pattern) 등 다양하게 구성할 수 있으며, 이와 같은 패턴은 도광판(123)의 하부면에 인쇄방식 또는 사출방식으로 형성된다.

이를 위한 도광판(123)은 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate: PMMA) 또는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)와 폴리스틸렌(polystyren: PS)이 혼합된 폴리메타크릴스틸렌(polymethacrylstyrene: MS) 수지로 이루어질 수 있다.

이러한 도광판(123) 상부에 개재되는 다수의 광학시트들(121)은 도광판(123)에 의해 면광원으로 변환된 빛을 확산 또는 집광하여 액정패널(110)로 보다 균일한 면광원이 입사되도록 한다.

이러한 다수의 광학시트들(121)은 광을 확산시키는 확산시트와, 광을 집광시키는 프리즘시트를 포함한다. 이때, 도면 상에는 두 장의 광학시트만이 도시되었지만, 이에 한정되지 않고 여러 장으로 구성될 수 있다.

전술한 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 서포트메인(130) 그리고 커버버툼(150)을 통해 모듈화된다.

서포트메인(130)은 사각테 형상을 가지며 백라이트 유닛의 가장자리를 둘러 감싼다.

이때, 서포트메인(130)은 액정패널(110)의 배면 가장자리를 지지하며 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)를 구분하는 돌출부(131)를 포함한다.

여기서, 액정패널(110)의 배면 가장자리를 지지하는 서포트메인(130)의 돌출부(131)의 전면으로는 충격 흡수를 위한 완충재의 역할과 액정패널(110)의 유동을 억제하기 위한 접착패드(180a, 180b)가 구비된다. 이러한 접착패드(180a, 180b)에 의해 액정패널(110)이 서포트메인(130)에 고정된다.

액정표시모듈 전체 기구물의 기초가 되는 커버버툼(150)은 사각모양의 하나의 판 형상으로 이의 가장자리가 소정높이 수직 절곡되어 형성된 측면을 가지며 백라이트 유닛(120)을 수납하고 서포트메인(130)의 배면에서 서포트메인(130)을 지지한다.

또한, 커버버툼(150)은 이의 배면으로부터 액정패널(110)을 향하는 전면방향으로 일정깊이를 가지는 안착홈(152)을 구비하며, 이러한 안착홈(152)에 시스템보드(170)가 안착된다. 이때, 도면 상에 나타내지는 않았지만 안착홈(152)의 깊이를 시스템보드(170)의 두께와 동일하게 형성하거나 또는 더 깊게 형성하여 시스템보드(170)가 안착홈(152)에 매립되도록 함으로써 전체 액정표시장치(100)의 두께를 슬림하게 구현할 수도 있다.

이에 따라, 액정패널(110)과 백라이트 유닛(120)은 가장자리가 사각테 형상인 서포트메인(130)으로 둘려진 상태로 백라이트 유닛(120)의 배면과 측면을 덮는 커버버툼(150)이 후방에서 결합되어 서포트메인(130)을 매개로 일체화되어 모듈화된다.

이와 같이 모듈화됨에 따라, 백라이트 유닛(120)의 다수의 LED(129a) 각각으로부터 출사된 빛은 도광판(123)의 입광부로 입사된 후, 그 내부에서 액정패널(110)을 향해 굴절되며, 반사판(125)에 의해 반사된 빛과 함께 다수의 광학시트들(121)을 통과하는 동안 보다 균일한 고품위의 면광원으로 가공되어 액정패널(110)로 공급되게 된다.

이러한 액정표시모듈은 시스템보드(170)와 리어커버(190)를 통해 최종적으로 장치화되며 완제품으로 구현된다.

여기서, 시스템보드(170)는 액정표시모듈의 배면, 즉 커버버툼(150)의 배면에 형성된 안착홈(152)에 안착된다.

이때 도면에 도시하지는 않았지만, 시스템보드(170)에는 외부에서 입력되는 영상 혹은 음성신호를 받아 액정패널(110)이나 스피커 등으로 전달하여 디스플레이나 음성출력을 제어하는 A/D(analog/digital) 변환부, 백라이트 유닛(120)의 광원인 LED(129a)를 구동하기 위한 인버터, 화면 조정에 관련된 기능을 제어하는 OSD(on screen display) 보드, 음성신호를 출력하는 스피커, 액정표시장치(100) 전체 전원을 공급하는 어답터(adapter) 및 각종 케이블 등의 부품들이 실장될 수 있다.

이러한 시스템보드(170)가 장착된 액정표시모듈의 후방으로는 리어커버(190)가 결합된다.

리어커버(190)는 액정표시모듈의 배면 및 측면을 감싸 두르며 액정표시모듈과 함께 시스템보드(170)를 수납하며, 서포트메인(130)과 볼트 등의 체결수단(197)에 의해 조립됨으로써 고정된다.

이를 위한 리어커버(190)는 액정표시모듈의 배면을 덮는 바닥부(192)와, 액정표시모듈의 측면을 둘러싸며 액정패널(110)의 유동을 방지하는 측부(194)로 구성되는데, 바닥부(192)와 측부(194)의 연결에 있어서 내부적으로는 상방향으로 수직 절곡된 지지부(196)를 포함하고, 외부적으로는 라운드지게 연결된다.

여기서, 지지부(196)는 서포트메인(130)의 측면을 두르는 수직부와, 이에 수직하며 서포트메인(130)의 배면을 지지하며 체결수단(197)을 통해 서포트메인(130)과 결합하기 위한 수평부로 구성되어 내부적으로 보다 견고하게 리어커버(190)와 서포트메인(130)이 체결 결합될 수 있도록 한다.

또한, 리어커버(190)는 바닥부(192)와 측부(194) 간을 라운드지게 연결함으로써 최종적인 기구물인 리어커버(190)가 보다 미려한 외관 디자인을 가지며 사용자에게 노출될 수 있도록 한다.

또한, 리어커버(190)의 측부(194) 끝은 액정패널(110)의 제2편광판(119)의 표면과 동일한 면을 형성하거나, 또는 제2기판(114)의 표면과 동일한 면을 형성할 수 있다.

이러한 구조를 가지는 액정표시장치(100)를 정면에서 보면, 표시부와 차단부(140)로 구분할 수 있는데, 표시부는 화상을 구현하는 액정패널(110), 즉 제2편광판(119)의 영역에 대응되고, 차단부(140)는 불필요한 영역을 차단하는 비표시영역에 대응된다.

여기서, 차단부(140)는 불투명색으로 구현되어 불필요한 빛을 차단할 수 있으며, 키 어셈블리(미도시)를 포함할 수 있다. 이때, 키 어셈블리(미도시)는 차단부(140) 상에 위치하는 키부(미도시)와, 차단부(140)의 배면으로 배치되며 키부(미도시)를 구동하기 위한 키 구동부(미도시)로 구성될 수 있다. 이에 따라, 키 구동부(미도시)는 일예로, 전원을 온 또는 오프시키는 제어신호에 반응하여 키부(미도시)로 빛이 공급되도록 함으로써 키의 선택 또는 액정표시장치의 구동을 알리는 역할을 수행할 수 있다.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치(100)는 종래 프론트 커버와 커버글라스를 생략하며, 제2편광판(119)이 외부로 노출되도록 함으로써 프론트 커버에 의한 비표시영역을 없애며 베젤의 폭을 최소화할 수 있게 된다. 또한, 커버글라스 및 프론트 커버의 생략에 의해 액정표시장치를 제작하기 위한 구성요소들의 수가 줄어듦에 따라 경량 및 박형의 액정표시장치를 구현함과 동시에 전체 제작비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는, 전술한 구성을 가지는 본 발명에 따른 액정표시장치의 제조방법을 도면을 참조하여 설명한다. 이때, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는 액정패널(110)에 특징적인 구성이 있으므로 액정패널(110)의 제조 방법을 위주로 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조공정을 보여주는 흐름도이고, 도 3a 내지 도 3e는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 제조 단계별 공정 단면도이다.

우선, 어레이층(미도시)을 포함하는 제1기판(112)과, 제1기판(112)보다 작은 크기를 가지며 컬러필터층(미도시)을 포함하는 제2기판(114) 각각을 제작한 후, 제1기판(112)과 제2기판(114)이 서로 마주하도록 정렬시킨다. 그리고 제1기판(112)과 제2기판(114) 사이에 액정층(미도시)을 개재한 상태에서 두 기판(112, 114) 중 어느 하나의 기판 가장자리를 따라 씰패턴을 형성하여, 도 3a에 도시된 바와 같이 제1기판(112, 114)과 제2기판을 합착한다(s11).

이때, 제2기판(114)의 일 가장자리로 노출된 제1기판(112)의 가장자리(비표시영역)를 따라서는 연성회로기판이나 테이프케리어패키지(Tape Carrier Package:TCP)와 같은 연결부재(미도시)를 매개로 인쇄회로기판(도 1의 117)이 연결될 수 있다.

다음으로 도 3b에 도시된 바와 같이, 제 1 기판(112)의 바깥면에 제1편광판(118)을 부착한다(s12).

여기서, 제1편광판(118)은 제2기판(114)의 외부로 노출되는 제1기판(112)의 비표시영역을 제외한 나머지 영역을 덮을 수 있는 크기를 가질 수 있다.

이러한 제1편광판(118)은 제1기판(112)과 제2기판(114)의 측단이 서로 동일 선상에 위치되는 일 가장자리에서부터 부착할 수 있는데, 제1편광판(118)은 제1기판(112)보다 작은 크기를 가지며 액정표시장치의 내부에 위치하기 때문에 부착이 용이하다.

이때, 제1편광판(118)의 일면에는 부착을 위한 점착제가 구비될 수 있는데, 점착제는 광경화형 점착제(pressure sensitive adhesives:PSA)일 수 있다.

이어 도 3c에 도시된 바와 같이, 제2기판(114)의 바깥면에 편광판(119a)을 부착한다(s13).

여기서, 편광판(119a)은 제2기판(114)보다 큰 크기를 가지는데, 제2기판(114)의 가장자리를 따라 제1폭(w1)만큼 돌출되는 크기를 가진다. 이때, 편광판(119)의 일면에는 부착을 위한 점착제, 일예로 광경화형 점착제(pressure sensitive adhesives:PSA)가 구비된 상태일 수 있다.

다음으로 도 3d에 도시된 바와 같이, 편광판(119a)의 상부에 컷팅 블레이드(210)를 포함한 컷팅 블레이드 유닛(200)을 위치시키고, 컷팅 블레이드 유닛(200)을 통해 편광판(119a)의 가장자리에서부터 제2폭(w2)만큼 내측방향으로 이동된 위치를 따라 한바퀴 돌면서 제2기판(114)의 외측으로 노출된 편광판(119a)의 가장자리(119b)를 잘라(s14)냄으로써 제2기판(114)의 바깥면에 부착되는 제2편광판(119)을 형성한다. 이때, 제2편광판(119)의 잘린 단면은 챔퍼(chamfer) 형상을 가질 수 있다.

여기서, 컷팅 블레이드 유닛(200)은 컴퓨터 수치제어(computer numerical control:CNC)방식으로 컷팅이 이루어지는 것으로, 보다 정확하고 다양한 형상을 가지도록 컷팅을 할 수 있는 이점이 있다. 이때, 컷팅 블레이드 유닛(200)에 포함되는 컷팅 블레이드는 다양한 형상을 가지며 변경 또는 조절될 수 있는데, 본 발명에 따른 컷팅 블레이드(210)는 평탄한 단면을 가지는 블레이드팁을 포함하는 것이 특징이다. 이에 대해서는 차후에 상세히 설명한다.

이에 따라, 컷팅 블레이드 유닛(200)은 컴퓨터 수치제어 방식에 의해 미리 설정된 편광판(119a)의 컷팅라인, 즉 편광판(119a)의 가장자리에서부터 내측방향으로 제2폭(w2)만큼 이동된 위치를 따라 한바퀴 돌면서 제2기판(114)의 외측으로 노출된 편광판(119a)의 가장자리(119b)를 컷팅한다.

여기서, 제2폭(w2)은 제1폭(w1)과 동일하거나 또는 제1폭(w1)보다 클 수 있다. 즉, 제2편광판(119)과 제2기판(114)의 측단이 서로 일치하도록 컷팅하거나 또는 제2편광판(119)의 외측으로 제2기판(114)이 소정 부분, 일예로 0.1 내지 0.4mm 정도가 노출되도록 컷팅할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 가장 핵심적인 구성인 제2편광판(119)은 제2기판(114)보다 큰 크기로 제작되어 제2기판(114) 상에 부착된 후에 원하는 만큼의 가장자리 제2(w2)폭이 컷팅 블레이드 유닛(200)에 의해 잘라진 것이다. 이와 같이 함으로써 제2기판(114)과 동일한 크기로 제작된 제2편광판을 제2기판 상에 정렬 및 부착하는 공정 중에 발생될 수 있는 불량을 방지할 수 있으며, 외부로 노출되는 제2편광판이 보다 미려한 외관을 가질 수 있도록 할 수 있다.

특히, 사용자의 선택사항에 따라 제2편광판을 제2기판보다 아주 미세하게 작은 크기로 제작하여 제2기판 상에 부착할 경우에 부착이 용이한 이점이 있다. 이를 좀더 설명하면, 제2편광판이 제2기판보다 작을 경우 정렬이 보다 힘들게 되며 이로 인해 부착 불량이 발생되고 나아가 공정의 생산성 및 효율성이 저하되게 된다.

그러나, 본 발명의 실시예에 따라 제2편광판(119)을 제2기판보다 큰 크기로 제작하여 제2기판 상에 부착한 후에 컷팅 블레이드 유닛을 통해 제2편광판에서 원하는 만큼의 가장자리 폭을 컷팅하여 제거할 경우, 컷팅 폭을 자유자재로 설정할 수 있기 때문에 사용자의 선택사항에 따라 보다 다양한 외관 디자인을 가지는 액정표시장치를 제작할 수 있게 된다.

한편, 제2편광판(119)의 외측으로 노출된 제2기판(114)의 표면에는 편광판(119a)에 의한 점착제가 남아 있을 수 있다.

이에 따라, 제2기판(114)의 가장자리 표면에 노출되어 있는 점착제를 제거(s15)함으로써, 도 3e에 도시된 바와 같이 액정패널을 완성할 수 있다.

한편 도면에 나타내지는 않았지만, 액정패널을 완성한 후에는 커버버툼 상에 백라이트 유닛의 구성요소들을 순차적으로 배치하며 모듈화 공정을 진행함으로써 서포트 메인(130)을 통해 액정패널과 백라이트 유닛을 일체화하여 액정표시모듈을 형성하고, 최종적으로 시스템보드와 리어커버(170)를 결합함으로써 액정표시장치를 완성할 수 있다.

이하에서는, 본 발명에 적용되는 컷팅 블레이드 유닛과 이와 비교하기 위한 비교예로서 레이저장치를 예를 들어 컷팅에 따른 차이점을 도면을 참조하여 설명한다.

도 4a는 도 3d의 비교예로서 레이저장치의 적용을 보여주는 도면이고, 도 4b는 도 4a의 레이저장치 적용에 따라 제2기판에 가해지는 손상을 보여주는 도면이다.

도 4a에 도시된 바와 같이, 제2편광판(19)의 상부에 레이저장치(20)를 위치시키고, 레이저장치(20)에서 조사된 레이저빔을 이용하여 제2편광판(19)의 가장자리에서부터 제2폭(w2)만큼 내측방향으로 이동된 위치를 따라 제2기판(14)의 외측으로 노출된 제2편광판의 가장자리(19b)를 잘라낼 수도 있다.

이때 레이저장치(20)에서 조사되는 레이저빔은 발진기를 이용하는 것으로 출력이 비교적 높기 때문에, 도 4b에 도시된 바와 같이 제2기판(14)상에 홈 또는 굴곡을 야기시키며 제2기판(14)이 평탄하지 못한 표면을 가지도록 하고, 나아가 기판의 강성을 저하시키며 크랙을 유발시키는 문제점이 있다. 또한, 제2편광판(19)이 레이저빔의 열에 의해 손상되어 옐로우 색을 띠게 되는 옐로우 밴드(yellow band)현상이 유발될 수 있다. 만약, 제2기판(14) 및 제2편광판(19)에 손상이 가지 않도록 하기 위해 레이저빔의 출력을 낮추면 컷팅이 정상적으로 이루어지지 못하게 된다.

전술한 바와 같이, 레이저장치를 적용한 컷팅은 제2편광판(19)과 함께 제2기판(14)의 표면에 직접적 또는 간접적으로 열 손상을 가하며 액정패널의 불량을 야기시킬 수 있다.

반면, 본 발명의 실시예에 따른 컷팅 블레이드 유닛은 레이저장치와 달리 칼날을 이용하는 것으로, 제2기판에 직접적 또는 간접적으로 열적 영향을 끼치지 않으므로 제2기판을 보호하며 컷팅을 할 수 있는 이점을 지닌다.

이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 컷팅 블레이드 유닛의 컷팅 블레이드를 도면을 참조하여 설명한다.

도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 컷팅 블레이드를 설명하기 위한 평면도이고, 도 5b는 도 5a의 AA영역을 보다 상세히 보여주는 도면이며, 도 5c는 본 발명의 실시예에 따른 컷팅 블레이드를 설명하기 위한 측면도이고, 도 6a 내지 도 6c는 도 5a 및 도 5c의 컷팅 블레이드를 통한 컷팅 형상을 보여주는 도면이다.

우선 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 컷팅 블레이드(210)는 제1부분(201)과 제2부분(203)으로 구분할 수 있다.

제1부분(201)은 제1경사면(201a)과 제1길이의 제1수평면(201b)을 가지고, 제2부분(203)은 제2경사면(203a)과 제2길이의 제2수평면(203b)을 가진다.

여기서, 제1경사면(201)과 제2경사면(203) 간을 연결하는 중심선(OL)을 기준으로 중심선(OL)과 제1경사면(201) 간의 제1각도(θ1)와 중심선(OL)과 제2경사면(203) 간의 제2각도(θ2)는 서로 동일한 45도를 이룬다.

또한, 제1부분(201)의 제1수평면(201b)과 제2부분(203)의 제2수평면(203b)이 합쳐짐으로써 제3길이의 평탄한 단면을 가지는 블레이팁(205)이 형성된다. 이때, 제3길이는 1cm이하, 보다 정확하게는 0.66mm를 가지도록 형성됨이 가장 바람직하다.

블레이드팁(205)은 컷팅 대상부, 즉 제2편광판(도 3c의 119a)에 직접적으로 접촉되며 제2편광판의 가장자리(도 3d의 119b)를 잘라내는 구성부이다.

이러한 블레이드팁(205)은 평탄한 단면을 가짐으로써 제2편광판의 가장자리(도 3d의 119b)를 잘라냄에 있어서 제2편광판((도 3d의 119) 하부에 위치된 제2기판(도 3d의 114) 상에 손상이 가지 않도록 함과 동시에 절단각을 조절하여 편광판의 절단형상이 자유자재로 만들어 질 수 있도록 한다.

이러한 컷팅 블레이드(210)에서 제1부분(201)과 제2부분(203)은, 도 5c에 도시된 바와 같이 제3각도(θ3)를 이룬다. 즉, 제2부분(203)의 평면은 제1부분(201)의 평면에 대해 제3각도를 이루며 형성된다. 이때, 제3각도는 15도임이 바람직하다.

이러한 컷팅 블레이드(210)는 텅스텐카바이드(trngsten carbide)에 티타늄(titanium)을 코팅함으로써 이루어질 수 있다.

이와 같이 구성되는 컷팅 블레이드(210)를 컷팅 블레이드 유닛(도 3d의 200)에 적용함으로써 컷팅 대상부인 제2편광판(도 3e의 119)의 잘린 모서리가 도 6a에 도시된 바와 같이 스트레이트(straight) 형상, 도 6b에 도시된 바와 같이 챔퍼(chamfer) 형상 또는 도 6c에 도시된 바와 같이 라운드(round) 형상과 같은 다양한 형상을 가지도록 컷팅을 할 수 있는 이점이 있다. 만약, 블레이드팁이 뽀족하거나, 제1부분과 제2부분이 이루는 각의 조건이 전술한 바와 달라질 경우, 원하는 형상으로 컷팅을 하기가 어려운 문제점이 있다.

이상과 같은 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 자유로운 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위 및 이와 균등한 범위 내에서의 본 발명의 변형을 포함한다.

100: 액정표시장치 110: 액정패널
112: 제1기판 114: 제2기판
118: 제1편광판 119: 제2편광판
200: 컷팅 블레이드 유닛 210: 컷팅 블레이드
205: 블레이드팁

Claims (16)

1. 제1기판과, 상기 제1기판보다 작은 크기를 가지는 제2기판을 서로 마주하도록 위치시키고 합착함으로써 액정패널을 형성하는 단계와;
   상기 제1기판의 바깥면에 제1편광판을 부착하는 단계와;
   상기 제2기판의 바깥면에 상기 제2기판의 가장자리를 따라 제1폭만큼 돌출되는 크기를 가지는 제2편광판을 부착하는 단계;
   상기 제2편광판의 상부로 컷팅 블레이드 유닛을 위치시키고, 상기 제2편광판의 가장자리에서부터 내측방향으로 제2폭만큼의 위치를 따라 상기 제2편광판의 가장자리를 컷팅하는 단계를 포함하며,
   상기 컷팅 블레이드 유닛은 중심선을 기준으로 배치된 제1부분과 제2부분으로 구성되며, 상기 제1부분은 제1경사면과 제1수평면을 가지고 상기 제2부분은 제2경사면과 제2수평면을 가지며,
   상기 제1수평면과 상기 제2수평면은 합쳐져 상기 제2편광판에 직접적으로 접촉하여 제2편광판의 가장자리를 절단하는 평탄한 단면의 블레이드팁을 형성하는 액정표시장치의 제조방법.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1폭과 상기 제2폭은 동일한 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1폭보다 상기 제2폭이 더 넓은 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제2편광판은 점착제를 이용하여 상기 제2기판의 바깥면에 부착되고,
   상기 컷팅하는 단계 후에는,
   상기 제2편광판의 가장자리를 따라 노출된 제2기판 표면의 상기 점착제를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 컷팅 블레이드 유닛은
   평탄한 단면을 가지는 블레이드팁을 포함하는 액정표시장치의 제조방법.
   
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 컷팅하는 단계는
   상기 제2편광판의 각 모서리가 스트레이트(straight), 챔퍼(chamfer) 및 라운드(round) 형상 중 하나를 가지도록 상기 컷팅 블레이드 유닛이 움직이는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 블레이드팁의 길이는 1cm 이하인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
   
8. 제1항에 있어서, 상기 제1경사면과 상기 제2경사면은 중심선을 기준으로 동일한 각도로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
   
9. 제8항에 있어서, 상기 제1경사면과 상기 제2경사면의 각도는 45도인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 제조방법.
   
10. 제1기판과, 상기 제1기판보다 작은 크기를 가지는 제2기판을 서로 마주하도록 위치시키고 합착함으로써 액정패널을 형성하는 단계와;
    상기 제1기판의 바깥면에 제1편광판을 부착하는 단계와;
    상기 제2기판의 바깥면에 상기 제2기판의 가장자리를 따라 제1폭만큼 돌출되는 크기를 가지는 제2편광판을 부착하는 단계;
    상기 제2편광판의 상부로 컷팅 블레이드 유닛을 위치시키고, 상기 제2편광판의 가장자리에서부터 내측방향으로 제2폭만큼의 위치를 따라 상기 제2편광판의 가장자리를 컷팅하는 단계;
    상기 액정패널의 하부에 광을 공급하는 백라이트 유닛을 배치하는 단계;
    서포트메인을 구비하여 상기 액정패널을 지지하는 단계;
    커버버툼을 구비하여 백라이트 유닛을 수납하고 서포트메인을 지지하며, 상기 액정패널을 향하는 전면방향으로 형성된 안착홈에 시스템보드를 배치하는 단계; 및
    상기 커버버툼의 하부에 리어커버를 배치하고 상기 리어커버를 커버버툼과 체결하는 단계로 구성되며,
    상기 리어커버는 바닥부와 서포트메인의 측부를 감싸는 수직부를 포함하며, 상기 리어커버의 바닥부와 측부는 라운드지게 연결되는 액정표시장치의 제조방법.
    
11. 액정패널;
    상기 액정패널의 하부에 배치되어 상기 액정패널에 광을 공급하는 백라이트 유닛;
    상기 액정패널을 지지하는 서포트메인;
    백라이트 유닛을 수납하고 서포트메인을 지지하고 시스템보드가 배치되는 안착홈을 구비한 커버버툼; 및
    상기 커버버툼의 하부에서 상기 커버버툼과 체결되는 리어커버로 구성되며,
    상기 리어커버는 바닥부와, 측부와, 상기 서포트메인의 측부를 감싸는 수직부 및 상기 서포트메인의 배면과 체결되는 수평부로 이루어진 지지부를 포함하며, 상기 리어커버의 바닥부와 측부는 라운드지게 연결되는 액정표시장치.
    
12. 제 11 항에 있어서, 상기 액정패널은,
    제1기판과 제2기판;
    상기 제1기판 및 제2기판 사이에 배치된 액정층; 및
    상기 제1기판 및 제2기판에 각각 부착되는 제1편광 및 제2편광판을 포함하며,
    상기 제2편광판의 가장자리는 제2기판의 가장자리로부터 설정된 폭으로 이격된 액정표시장치.
    
13. 제 11 항에 있어서, 상기 리어커버의 지지부의 수직부와 상기 서포트메인의 배면을 체결하는 체결수단을 더 포함하는 액정표시장치.
    
14. 제 11 항에 있어서, 상기 액정패널과 상기 서포트메인 사이에 배치된 접착패드를 더 포함하는 액정표시장치.
    
15. 제 11 항에 있어서, 상기 리어커버의 측부의 끝은 상기 액정패널의 제2편광판의 표면과 동일한 면을 형성하는 액정표시장치.
    
16. 제 11 항에 있어서, 상기 리어커버의 측부의 끝은 상기 액정패널의 제2기판의 표면과 동일한 면을 형성하는 액정표시장치.

Images