JP2012504782A - 光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法は、接着剤が塗布されている異形フィルムの第1面に光学/電子構造物を形成する第1段階と、異形フィルムの第1面を基板またはフィルムに附着させる第2段階と、光学/電子構造物が基板等に附着した状態で異形フィルムだけを基板等から分離してとり除く第3段階とを含む。光学/電子構造物は1次的に異形フィルムに附着した後、ディスプレー装置の基板等に移されるので、マイクロレンズ等の光学構造物や、薄膜トランジスタをはじめとする電子構造物等の所望の光学/電子構造物を、ディスプレー装置の基板等に容易に形成することができる。また、均一な形状と大きさの光学/電子構造物を形成することができる。ディスプレー装置に直接紫外線等を照射せずにディスプレー装置に光学/電子構造物を附着させることができ、ディスプレー装置の素子の劣化を防止することができる。
【選択図】図1
【選択図】図1
Description
本発明は、光学/電子構造物を持つ表示装置の製造方法に関し、さらに詳細には異形フィルムを利用して基板表面またはフィルム表面に光経路を変更させる所定形状のマイクロレンズ、カラーフィルター、偏光層、ITO層などの特定の光学的特性を付与するための光学構造物を形成するとか、基板またはフィルム表面にTFT(薄膜トランジスタ)、イン―セル位相差フィルムのような電極パターンや回路などの電子構造物を形成することで製作工程を容易くして、均一な構造物パターンを得ることができるディスプレー装置の製造方法に関する。
情報化社会でディスプレー装置(Display Device)は視覚情報伝達媒体としてその大切さがいっそう強調されているし、今後の重要な位置を先行獲得するためには低消費電力化、薄型化、軽量化、高画質化などの要件を満たすことが要求されている。
このようなディスプレー装置として液晶ディスプレー装置(LCD)、有機発光ダイオード(OLED: Organic Light Emitting Diodes)、プラズマディスプレー装置(PDP)などが開発されて使われている。
液晶ディスプレー装置(LCD)は液体と固体の中間特性を持った液晶(liquid crystal)の状態変化と偏光版の偏光性質を利用してパスする光の量を調節することで情報を表示するディスプレー装置として、カラーフィルターとTFTが形成された2枚のガラス基板とその間に注入された液晶、そして光源であるバックライトユニット(BLU)で構成される。
前記カラーフィルターは光の三原色である赤(red)、緑(green)、青(blue)画素(pixel)がガラス基板上にコーティングされてカラー映像を具現する。そして、TFTは液晶を制御するために超薄型ガラス基板上に半導体膜を形成した回路として、この回路は映像の基本単位である画素を一つ一つ制御する役目をする。
そして、有機発光ダイオード(OLED: Organic Light Emitting Diode)は有機物薄膜に両極と陰極を通じて注入された電子と正孔が再結合して励起子(exciton)を形成して、形成された励起子からのエネルギーによって特定の波長の光が発生する現像を利用した自体発光型ディスプレー素子である。
このような有機発光ダイオード(OLED)は、ガラス基板にITO金属を蒸着した後フォトレジスト工程を通じて所望の形状で電極をパターニングして画面が表示される部分である画面表示領域にはプラス全員が認可されるアノード(Anode)電極を形成して、所定の発色段を持つ有機物質を蒸着させて電流の流れによって光を発散させる有機電界発光部を形成して、有機電界発光部の上部面にカソード(Cathode)形成金属、すなわちアルミニウム(Al)及びマグネシウム(Mg)などのような電極物質を蒸着させてカソード電極を形成する過程を通じて作られる。
ところが、前記のような液晶ディスプレー装置と有機発光ダイオードなどのディスプレー装置はガラス基板にカラーフィルターやITO電極層などの光学/電子構造物を数回の蒸着(deposition)と洗浄(cleanung)、フォトレジストコーティング(PR coating)、露光、現像、蝕刻(etch)などを繰り返して形成するので製作過程が複雑で、構造物の高さや大きさも均一に形成しにくいという問題がある。
また、液晶ディスプレー装置や有機発光ダイオードなどのディスプレー装置は光源で放出された光がガラス基板と偏光版などをパスする過程で多くの光損失が発生し、最終的に外部の使用者に提供される光は光源で放出された光のごく一部分だけが提供される。
従来からディスプレー装置の基板の表面または光学フィルムの表面に半球形状など特定の形状のマイクロレンズを形成して基板または光学フィルムをパスする光の進行角度を変更させることで光損失を減らそうとする試みがなされている。
ディスプレー装置の基板表面に直接マイクロレンズを形成する方法としてスタンパー(stamper)を基板の表面外側に置いてスタンパーを通じてマイクロレンズ形成用樹脂を供給して基板の表面にレンズを形成した後、紫外線(UV)を照射してレンズを硬化させる方式がある。
しかし、前記のようにステムポを利用して基板の表面にマイクロレンズを形成した後紫外線を照射すると、ディスプレー装置の基板に形成された有機物などが劣化されて寿命が減るようになるという問題がある。
また、従来の光学フィルムの表面にマイクロレンズを形成して基板に附着する方式でディスプレー装置の基板表面にマイクロレンズを形成することはできるが、この光学フィルムの面と基板面との間に空隙(air gap)が存在し、基板の出射面で全反射が発生して光損失が発生するようになる。
このような問題を解決するための代案として基板またはフィルムを射出成形する時基板またはフィルムの表面にマイクロレンズを一緒に成形する方式などが提案されているが、このような従来の方式は皆製作過程が非常に複雑で難しい問題がある。
本発明は前記のような問題を解決しようとし、本発明の目的はディスプレー装置の基板またはフィルムの表面に所定形状のマイクロレンズ、カラーフィルター、偏光層、ITO層などの特定の光学的特性を付与するための光学構造物、またはTFT(薄膜トランジスタ)、イン―セル位相差フィルムのような電極パターンや回路などの電子構造物を容易く形成することと一緒に均一な構造物パターンを得ることができる光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法を提供することである。
前記のような目的を果たすために提供される本発明による光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法は接着剤が塗布されている異形フィルムの第1面に光学/電子構造物を形成する第1段階と、前記異形フィルムの第1面を基板またはフィルムに附着させる第2段階と、前記光学/電子構造物が基板またはフィルムに附着した状態で前記異形フィルムだけ基板またはフィルムで分離してとり除く第3段階を含む。
ここで、前記第1段階は、前記異形フィルムの第1面が外周面に前記光学/電子構造物に対応する形状の成形溝が形成されている成形ローラーの外周面と密着されながらパスするようにした状態で、前記成形ローラーに光学/電子構造物形成用樹脂を供給して前記成形溝を通じて異形フィルムの第1面に樹脂が塗布されるようにすれば良い。
また、前記第1段階は、異形フィルムの第1面に光学/電子構造物形成用樹脂を噴霧して硬化させることで光学/電子構造物を附着した方が良い。
前記第1段階は、複数個の微細なホールが一定間隔に形成された円筒状のスクリーン内側に所定の圧力で光学/電子構造物形成用樹脂を入れ込んで、前記スクリーンのホールを通じて光学/電子構造物形成用樹脂が異形フィルムの第1面で落ちた後硬化されて異形フィルムの第1面に光学/電子構造物が形成されることが望ましい。
そして、前記第2段階で前記異形フィルムをフィルムに附着させる時前記フィルムの一面には光学/電子構造物より高い屈折率を持つ接着剤があらかじめ塗布されているし、前記接着剤の屈折率は1.5〜1.65であった方が良い。
同時に、前記光学/電子構造物は半球型のドーム(dome)形状または多角形凹凸形状で成り立って光の進行経路を変更させる複数個のマイクロレンズであり、前記第2段階で追加に塗布される別途の接着剤は前記マイクロレンズより高い1.5〜1.65の屈折率を持つことが望ましい。
前記光学/電子構造物はブラックマットリックスとカラーフィルターであった方が良い。
前記製造方法は第1段階後異形フィルムのカラーフィルター及びブラックマットリックスが形成された面の上部に保護膜を塗布する段階と、前記保護膜上に接着剤を塗布する段階と、前記接着剤上に偏光膜を塗布する段階とをさらに含んでいた方が良い。
また、前記製造方法は第3段階後前記他の異形フィルムに塗布された保護膜と接着剤と偏光膜を前記基板上のブラックマットリックスとカラーフィルター上に転写する段階をさらに含むことが望ましい。
前記第1段階は樹脂供給ローラーにブラックマトリックス用樹脂またはカラーフィルター形成用樹脂を供給する段階と、前記樹脂供給ローラーが回転しながら樹脂供給ローラーと連接して回転するパターン形成ローラーのパターン溝で樹脂を伝達する段階と、前記パターン形成ローラーが回転しながらパターン形成ローラーと連接して回転するブランケットローラー(blanket roller)の外周面にパターン溝内に収容されていた樹脂を伝達する段階と、前記ブランケットローラーが回転しながらブランケットローラーとこのブランケットローラーに連接して回転する加圧ローラーの間をパスする異形フィルムの一面にパターニングされた樹脂を伝達してブラックマットリックスとカラーフィルターを形成する段階とを含んで、前記ブランケットローラーの外周面にパターン溝内に収容されていた樹脂を伝達する段階以後前記ブランケットローラーに紫外線(UV)を照射して樹脂パターンを硬化させた方が良い。
前記第1段階では、ブラックマットリックスまたはカラーフィルターと対応するパターンの成形溝が形成された成形ローラーにブラックマトリックス用樹脂またはカラーフィルター用樹脂を供給して、前記成形ローラーの両側に連接した一番の加圧ローラーと成形ローラーの外周面の間で異形フィルムを通過させて異形フィルムが成形ローラーの外周面に密着されながら進行する過程で成形ローラーの成形溝内の樹脂が異形フィルムに伝達するようにする工程を連続的に遂行して、異形フィルムにブラックマットリックスとカラーフィルターを連続的に形成した方が良い。
前記第2段階は、一方向に水平するように移動する基板の一面に加圧ローラーを連接するように設置して、前記加圧ローラーと基板の間を異形フィルムがパスしながら進行するようにして異形フィルムに塗布されたブラックマットリックス及びカラーフィルターが加圧ローラーによって加圧されながら基板に接合された方が良い。
また、基板の後方面にITO層を形成する段階、及び前記ITO層に有機発光素子を形成する段階をさらに含むことができる。
前記ITO層に有機発光素子を形成する段階は前記有機発光素子をカラーフィルター個別画素当り赤色、緑及び青色波長の光をそれぞれ放出する3個のサーブピクセルで構成するとか、前記有機発光素子をカラーフィルター個別画素に対して少なくとも一つの白色光を放出するピクセルで構成するのが望ましい。
ここで、前記第1段階は第1異形フィルムの一面に薄膜トランジスタ(TFT)を附着させる段階と、第2異形フィルムを前記第1異形フィルムの前記薄膜トランジスタが附着した面に合着させる段階と、前記第1異形フィルムを分離して前記薄膜トランジスタを前記第2異形フィルムに転写させる段階で構成されて、前記第2段階は前記薄膜トランジスタが附着した前記第2異形フィルムの面を基板に附着させる段階であり、前記第3段階は前記薄膜トランジスタが前記基板に転写された状態で前記第2異形フィルムだけ前記基板で分離する段階であることが望ましい。
前記第1異形フィルムの一面に薄膜トランジスタを附着させる段階は、前記第1異形フィルムを外周面にそれぞれ相異なっている薄膜トランジスタ形成用樹脂が供給される複数個の印刷ローラーを通過させながら順次に薄膜トランジスタ構造を設定されたパターンに積層するようにしたことが良い。
前記薄膜トランジスタが附着した第2異形フィルムの面を基板に附着させる段階は、前記基板の一側で加圧ローラーで前記第2異形フィルムを前記基板に対して加圧して前記薄膜トランジスタを基板に転写させるようにしたことが望ましい。
前記光学/電子構造物は薄膜層として、前記第1段階で前記異形フィルムの一面にプリンティング方式で薄膜層を形成して、前記第1段階の遂行以後に前記基板またはフィルム面にITO層を蒸着する段階を遂行して、前記第3段階を経りながら前記ITO層上に前記異形フィルムの薄膜層を転写するようにして、前記薄膜層は有機発光ダイオードまたは高分子発光ダイオードを形成する有機薄膜層であった方が良い。
前記第2段階または第3段階の過程を遂行した後、熱処理紫外線または紫外線硬化処理を遂行して前記各薄膜層の間の界面接着力を増大させることができるし、前記フィルムと異形フィルムとを相互一定距離に離隔されて回転する複数個の加圧ローラーを順次に通過させながらフィルムに薄膜層を連続して転写及び積層した方が良い。
前記光学/電子構造物はイン―セル位相差フィルムとして、前記第1段階は前記異形フィルムの一面にイン―セル位相差フィルムを附着する段階で、前記第2段階は前記イン―セル位相差フィルムが附着した前記異形フィルムの面を基板または前記基板に形成されたカラーフィルター上に附着させる段階であり、前記第3段階は前記イン―セル位相差フィルムが基板または前記基板に形成されたカラーフィルター上に転写された状態で前記異形フィルムだけ前記基板で分離する段階であることが望ましい。
前記第1段階後に前記異形フィルムのイン―セル位相差フィルム上にITO層を形成する段階をさらに含み、前記第1段階は相互接した複数個のローラーの間を前記異形フィルムと前記イン―セル位相差フィルムを同時に通過させながら加圧して前記異形フィルムに前記イン―セル位相差フィルムを合着させた方が良い。
前記光学/電子構造物は光経路変化手段として、前記第1段階は異形フィルムに光経路変化手段を附着させる段階で、前記第2段階は前記異形フィルムの光経路変化手段が附着した面に偏光フィルムを附着させる段階であり、前記第3段階は前記偏光フィルムと異形フィルムの接合体で前記異形フィルムを分離させながら前記偏光フィルムと前記光経路変化手段を基板に接合させる段階で、前記第1段階は前記異形フィルムに少なくとも一つのレンズパターンを附着させる段階及び前記レンズパターンが附着した前記異形フィルムの面に接着剤を塗布する段階で構成された方が良い。
前記第1段階の中で異形フィルムに少なくとも一つのレンズパターンを附着させる段階は、樹脂供給ローラーにレンズパターン用樹脂を供給する段階と、前記樹脂供給ローラーが回転しながら樹脂供給ローラーと連接して回転する前記パターン形成ローラーの成形溝でレンズパターン用樹脂を伝達する段階と、前記パターン形成ローラーが回転しながらパターン形成ローラーと連接して回転するブランケットローラー(blanket roller)の外周面に成形溝内に収容されていた前記レンズパターン用樹脂を伝達する段階と、前記ブランケットローラーが回転しながらブランケットローラーと前記ブランケットローラーに連接して回転する加圧ローラーの間をパスする前記異形フィルムの一面にパターニングされたレンズパターン用樹脂を伝達してレンズパターンを形成する段階とを含むのが望ましい。
前記第1段階の中で異形フィルムに少なくとも一つのレンズパターンを附着させる段階は、レンズパターンと対応するパターンを持つ複数個の成形溝が形成された成形ローラーにレンズパターン用樹脂を供給する段階と、前記異形フィルムが前記成形ローラーの外周面に密着されながら進行するようにする段階と、前記異形フィルムが前記成形ローラーの外周面に密着されながら進行する途中紫外線を照射して前記成形ローラーの成形溝内側に収容されたレンズパターン用樹脂を硬化させる段階とを含みと、前記異形フィルムが前記成形ローラーと分離する時前記成形ローラーの成形溝内側に収容されたレンズパターン用樹脂が成形溝で分離しながら前記異形フィルムに附着した方が良い。
前記第1段階は前記異形フィルムに少なくとも一つのレンズパターンが凹凸形態に形成されるように第1接着剤層を塗布する段階と、前記第1接着剤層のレンズパターンの間に前記第1接着剤層より低い屈折率を持つ第2接着剤層を塗布する段階とで構成されて、前記第2段階は前記異形フィルムと偏光フィルムを相互一定距離で離隔されて回転する少なくとも一つの加圧ローラーの間で通過させて前記異形フィルムと偏光フィルムを相互接合させる工程で成り立って、光学的視覚不良を解消するための前記レンズパターンの高く補正を行う段階をさらに含むことが望ましい。
接着剤が塗布されている異形フィルムの第1面に光学/電子構造物を附着させる第1段階と、前記光学/電子構造物が附着した異形フィルムの第1面に別途の接着剤を追加的に塗布する第2段階と、前記異形フィルムの第1面に光学的特性または電子的特性を付与するための樹脂を塗布して硬化させてベースフィルムを形成する第3段階と、前記ベースフィルムで異形フィルムだけ分離する第4段階と、前記ベースフィルムをディスプレー装置の基板または他のフィルムに附着させる第5段階を含んだ方が良い。
また、前記光学/電子構造物は半球型のドーム(dome)形状または多角形凹凸形状で、光の進行経路を変更させる複数個のマイクロレンズであり、前記第2段階で追加に塗布される別途の接着剤は前記マイクロレンズより高い1.5〜1.65の屈折率を持つことが望ましい。
このような本発明によれば、光学/電子構造物が1次的に異形フィルムに附着した後ディスプレー装置の基板またはフィルムに移されて附着するので所定形状のマイクロレンズ、カラーフィルター、偏光層、ITO層などの特定の光学的特性を付与するための光学構造物や基板またはフィルム表面にTFT(薄膜トランジスタ)、イン―セル位相差フィルムのような電極パターンや回路などの電子構造物など、所望の形態の光学/電子構造物をディスプレー装置の基板またはフィルムに非常に容易く形成することができるし、均一な形状と大きさの光学/電子構造物を形成することができる。
また、ディスプレー装置に直接紫外線(UV)のような光線を照射しなくてもディスプレー装置に光学/電子構造物を附着させることができるのでディスプレー装置の素子の劣化を防止することができる利点もある。
本発明の前記のような目的、特徴及び他の長所は添付図面を参照して本発明の望ましい実施例を詳しく説明することでさらに明らかになる。以下、添付された図面を参照して本発明による光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法の実施例を詳しく説明する。
まず、図1と図2は本発明によるディスプレー装置の製造方法の一番目実施例を説明する図面で、この実施例によるディスプレー装置の製造方法は、接着剤が塗布されている異形フィルムRの第1面の接着剤層Aに光学/電子構造物Lを形成する第1段階S11と、前記異形フィルムRの第1面の接着剤層Aを基板Sまたはフィルムに附着させる第2段階S12と、前記光学/電子構造物Lが基板Sまたはフィルムに附着した状態で前記異形フィルムRだけ基板Sまたはフィルムで分離して異形する第3段階S13で構成される。
図2の図面(A)と(B)は前記段階S11を示し、図2の(C)は前記段階S12を示し、図2の(D)と(E)は前記段階S13を概略的に示す。
図3はくだんの一番目実施例の製造方法によって導光板10の両面に光学構造物であるマイクロレンズLを形成する過程をもうちょっと具体的に図示している。
図3を参照すれば、コンベヤーシステムのような返送装置(図示せず)によって水平移動するように設置された導光板10の上側に異形フィルムRの接着剤塗布面にマイクロレンズLを形成するための上部成形ローラー101が回転可能に設置されて、導光板10の上側に異形フィルムRの接着剤塗布面を導光板10の上部面に対して加圧するための複数個の上部プレスローラー105が回転可能に設置されている。前記上部成形ローラー101の一側には上部成形ローラー101外周面の成形溝の内側にマイクロレンズ形成用樹脂(resin)を供給する樹脂供給機102が配置されて、上部成形ローラー101の他の一側には上部成形ローラー101の成形溝に収容されたマイクロレンズ形成用樹脂を硬化させるUV硬化装置103が配置される。
そして、前記導光板10の下部にも上部と同じく下部成形ローラー111と下部プレスローラー115、樹脂供給機112、UV硬化装置113が構成されている。
図面に図示しなかったが、前記導光板10の移動経路の上部と下部それぞれには上部成形ローラー101及び下部成形ローラー111にそれぞれ供給される異形フィルムRが巻取れれる供給ローラーと、導光板10を経ちながら分離する異形フィルムRが回収される回収ローラーが設置されている。
また、前記上、下部プレスローラー105、115の後方部には導光板10の方で熱を加える上、下部予熱装置121、122と、導光板10で紫外線(UV)を照射するUV硬化装置125が順に配置される。
前記のように構成された装置を利用して導光板10の両面にマイクロレンズLを形成する工程を詳しく説明すれば次のようになる。
供給ローラー(図示せず)で解け出た異形フィルムRは上部成形ローラー101の外周面の下部に密着されながらパスする。この時、上部成形ローラー101の上側で樹脂供給機102を通じてマイクロレンズ形成用樹脂が供給される。供給された樹脂は上部成形ローラー101の外周面に形成された半球型ドーム形状の成形溝内側に収容された後、UV硬化装置103で照射される紫外線によって硬化された後、下側で異形フィルムRの接着剤塗布面に接着されながら異形フィルムRの接着剤塗布面で移される。
前記上部成形ローラー101を経ちながら一面にマイクロレンズLが附着した異形フィルムRは上部プレスローラー105と導光板10の上部なら間をパスするようになる。この時、異形フィルムRが上部プレスローラー105によって加圧されて異形フィルムRの接着剤塗布層が導光板10の上部面に接着される。
そして、前記上部プレスローラー105をパスした異形フィルムRは回収ローラー(図示せず)に巻取られるので、この時マイクロレンズLが形成されている異形フィルムRの接着剤塗布層が導光板10の上部面に接着されているので異形フィルムRだけ分離してマイクロレンズLが附着した接着剤塗布層は導光板10にそのまま残っているようになる。
これと等しい過程で前記下部成形ローラー111と下部プレスローラー115などによって前記導光板10の下部面にもマイクロレンズLが形成された接着剤塗布層が接着される。
前記のように上、下部面にマイクロレンズLが形成された導光板10は後方に配置された上、下部予熱装置121、122とUV硬化装置125を順にパスしながら導光板10の面に堅固に固着する。
このような過程を通じて上、下部面にマイクロレンズLが形成された導光板10が作られる。勿論、この実施例では導光板10の上、下部面の皆に光学構造物として半球型のドーム形状を持つマイクロレンズLが形成されるが、導光板10の一面にだけ光学構造物が形成されるとか、導光板10の上部面と下部面にそれぞれマイクロレンズとプリズムパターンなど相異なっている大きさと形態の光学構造物が形成されることもできる。
そして、くだんの実施例では導光板10の上、下部面にマイクロレンズLらがお互いに反対方向に形成されるが、図4に図示されたように、成形ローラーの構成と配置を適切に変更して導光板10の下部面に供給される異形フィルムRを以前とは反対に覆して供給することで導光板10の上、下部面にマイクロレンズが等しい方向に配置されるようにすることもできる。勿論、この反対でも可能だろう。
また、くだんの実施例で提示された導光板10に光学構造物を形成する方式と等しい方式で他のディスプレー装置の基板またはフィルムにも光学構造物を形成することができる。
例えば、図5に図示されたように、異形フィルムRの接着剤塗布層にマイクロレンズLのような光学構造物を形成した後、前記異形フィルムRの接着剤塗布層を有機発光ダイオード30の基板31の出射面に接着させた後異形フィルムRを分離することで出射面にマイクロレンズLが形成された有機発光ダイオード30を具現することができる。
そして、図6に図示されたように、異形フィルムRの接着剤塗布層にマイクロレンズLのような光学構造物を形成して、前記マイクロレンズLを偏光フィルムPに移して附着させた後、前記マイクロレンズLが附着した偏光フィルムPを有機発光ダイオード30の基板31面に附着させることもできる。
すなわち、レンズ成形ローラー131を通じて異形フィルムRの一面にマイクロレンズLを形成した後、一面に接着剤が塗布されている偏光フィルムPと前記異形フィルムRを合着ローラー133の間を通じて進行させて偏光フィルムPと異形フィルムRを合着させる。引き継いで、前記異形フィルムRを前記偏光フィルムPから分離させれば、異形フィルムRに附着していたマイクロレンズLが偏光フィルムPの接着剤塗布面に移されて附着して、偏光フィルムPは一面にマイクロレンズLが附着した状態で有機発光ダイオード30の基板31出射面に供給されて、この後プレスローラー135によって有機発光ダイオード30の基板31出射面に堅固に附着する。
この時、前記偏光フィルムPの一面に塗布されている接着剤AとマイクロレンズLは光抽出効率を進めるように前記マイクロレンズLは前記基板31の屈折率より高い屈折率を持つ樹脂で成り立って、前記接着剤Aは前記マイクロレンズLの屈折率より高い1.5〜1.65の屈折率を持つ樹脂物で成り立ったのが望ましい。
勿論、この実施例では偏光フィルムPにマイクロレンズLを形成して有機発光ダイオード30に附着させているが、偏光フィルムP代わりに保護フィルムやその他光学フィルムを使うこともできる。
次に、図7ないし図14を参照して本発明によるディスプレー装置の一例として液晶表示装置(LCD)を製造する方法の一つの実施例を説明する。
図7を参照して液晶表示装置の構成の一例に対して説明する。
液晶表示装置は上部基板1001と下部基板1002を具備する。前記上部基板1001の下面にはブラックマットリックス1004及びカラーフィルター1005が本発明のディスプレー装置製造方法によって形成されて、前記カラーフィルター1005の下側にはSiO2保護膜層1006及びITO層1007が順に積層される。前記下部基板1002の上面にはITO層1009とTFT階1003が順に形成される。そして、前記上部基板1001と下部基板1002の間には液晶(図示せず)が注入される構造で成り立つ。
次に、図8ないし図12を参照して上述した構造の液晶表示装置を製造する方法の一つの実施例を詳しく説明する。
図8に図示されたように本発明によるディスプレー装置製造方法は大きく異形フィルムの一面にブラックマットリックスとカラーフィルターを順次に形成する第1段階S1001と、前記異形フィルムのブラックマットリックスとカラーフィルターが形成された面を基板に附着させる第2段階S1002と、前記ブラックマットリックスとカラーフィルターが基板に転写された状態で異形フィルムだけ基板で分離する第3段階S1003で成り立つ。
前記第1段階S1001は図9に図示されたことのようなオフセット(off-set)技術とローラースクライビング(roller scribing)技術を混合した方式のブラックマットリックス成形装置1010とカラーフィルター成形装置1020を利用して成り立つことができる。
もうちょっと具体的に説明すれば、異形フィルムFにブラックマットリックス1004を形成するためのブラックマットリックス成形装置1010は、ブラックマトリックス用樹脂1004aが盛られた樹脂供給部1011と、前記樹脂供給部1011の上側に回転可能に設置されて下端部外周面が前記樹脂供給部1011に盛られたブラックマトリックス用樹脂1004aに掛かられる樹脂供給ローラー1012と、前記樹脂供給ローラー1012の上側に連接するように設置されて外周面にブラックマットリックス1004と対応するパターンのパターン溝1014が形成されて前記樹脂供給ローラー1012の外周面からパターン溝1014内側で樹脂を伝達受けるパターン形成ローラー1013と、前記パターン形成ローラー1013の上側に連接するように設置されてパターン形成ローラー1013のパターン溝1014から樹脂を伝達受けるブランケットローラー1015(blanket roller)と、前記ブランケットローラー1015の上側に連接するように設置されてブランケットローラー1015の外周面をパスする異形フィルムFをブランケットローラー1015に対して加圧してブラックマットリックス樹脂を異形フィルムFに接合させる加圧ローラー1016を含んで構成される。
前記パターン形成ローラー1013の一側にはパターン形成ローラー1013の外面に塗布された樹脂がパターン溝1014以外の部分に居残らないように掻き出すスクライバー1017が設置される。そして、前記ブランケットローラー1015の一側にはブランケットローラー1015の外周面で紫外線(UV)を照射してブラックマットリックス樹脂1004aを硬化させるUV硬化装置1018が設置される。
異形フィルムFにカラーフィルター1005を形成するためのカラーフィルター成形装置1020はブラックマットリックス成形装置1010と等しくR、G、Bカラーフィルターの中である一カラーフィルター用樹脂1005aが盛られた樹脂供給部1021、樹脂供給ローラー1022、パターン形成ローラー1023、ブランケットローラー1025、加圧ローラー1026、スクライバー1027、UV硬化装置1028などで構成される。勿論、図面には一つのカラーフィルター成形装置1020だけ図示されているが、このカラーフィルター成形装置1020の一側に他の二つのカラーフィルター成形装置が等しく構成されて異形フィルムFの一面にカラーフィルターを連続的に形成されるであろう。
前記のように構成されたブラックマットリックス成形装置1010によって異形フィルムFにブラックマットリックス1004が形成される過程を説明すれば次のようになる。
樹脂供給ローラー1012が回転すれば樹脂供給ローラー1012の外周面に樹脂供給部1011のブラックマトリックス用樹脂1004aが塗布される。この時、前記パターン形成ローラー1013は樹脂供給ローラー1012と反対方向で回転しながら樹脂供給ローラー1012に塗布されたブラックマットリックス樹脂1004aの伝達を受ける。
前記パターン形成ローラー1013で伝達したブラックマットリックス樹脂1004aはスクライバー1017を経ちながらパターン溝1014外側に塗布されたものなどは除去されてパターン溝1014内側に収容されたことだけ居残るようになる。
前記パターン形成ローラー1013のパターン溝1014内側に収容されていたブラックマットリックス樹脂1004aはブランケットローラー1015と連接する部分で表面エネルギーがパターン形成ローラー1013に比べて相対的に高いブランケットローラー1015の外周面に移されるようになる。
前記ブランケットローラー1015に移されたブラックマットリックス樹脂1004aはUV硬化装置1018によって硬化されてどの位の粘性を持つようになって、以後加圧ローラー1016とブランケットローラー1015の間をパスする異形フィルムFの一面に接合される。
これと等しい過程で異形フィルムFがカラーフィルター成形装置1020のブランケットローラー1025と加圧ローラー1026の間をパスしながら指定された位置にカラーフィルター1005が形成される。
くだんのようにオフセット技術とローラースクライビング技術を混合した方式で異形フィルムFにブラックマットリックス1004とカラーフィルター1005を塗布する場合、正確なパターンで印刷が成り立つことができる利点がある。
勿論、これと違うに図10に図示したように、ロールプリンティング方式を適用したブラックマットリックス成形装置1110及びカラーフィルター成形装置1120を利用して異形フィルムFにブラックマットリックス1004とカラーフィルター1005を連続して形成することができる。
図10に図示されたブラックマットリックス成形装置1110はブラックマットリックス1004と対応するパターンの成形溝1112が形成された成形ローラー1111と、この成形ローラー1111の上側でブラックマトリックス用樹脂1004aを供給する樹脂供給部1116と、前記成形ローラー1111の両側に連接するように設置された一番の加圧ローラー1113、1114と、前記成形ローラー1111の外周面に塗布された樹脂を掻いて成形ローラー1111の成形溝1112にだけ樹脂が居残るようにするスクライバー1117と、前記成形ローラー1111の一側で樹脂を硬化させるための紫外線(UV)を照射するUV硬化装置1115を含んで構成される。
前記ブラックマットリックス成形装置1110の一側には異形フィルムFにカラーフィルター1005を形成するためのカラーフィルター成形装置1120が構成されて、このカラーフィルター成形装置1120はブラックマットリックス成形装置1110と等しくカラーフィルターパターンと対応する成形溝1122が形成された成形ローラー1121と、加圧ローラー1123、1124、UV硬化装置1125、樹脂供給部1126、スクライバー1127などで構成される。図10には一つのカラーフィルター成形装置1120だけ図示されているが、このカラーフィルター成形装置1120の一側にn個のカラーフィルター成形装置が構成されることができる。ここでnは定数でその制限がないが、3ないし5で構成するのが望ましい。例えば、前記n個のカラーフィルター成形装置は3個である場合、RedR、Green(G)及びBlue(B)、4個である場合、R、G、B及びYellow(Y)、5個である場合、R、G、B、Y及びWhite(W)などで構成されることができる。よって、カラーフィルター成形装置1120は他の色相のn個のカラーフィルター成形装置が等しく構成されて異形フィルムFの一面にカラーフィルターを連続的に形成することができる。
このように構成されたブラックマットリックス成形装置1110とカラーフィルター成形装置1120を利用して異形フィルムFにブラックマットリックス1004及びカラーフィルター1005を形成する工程は次のように成り立つ。
図10に図示したように異形フィルムFが成形ローラー1111及び加圧ローラー1113、1114の間をパスしながら成形ローラー1111に密着されて進行するようにした状態でブラックマットリックス成形装置1110の成形ローラー1111上側で一方向に回転する成形ローラー1111の外面にブラックマトリックス用樹脂1004aを供給する。
前記成形ローラー1111の外面に供給されたブラックマットリックス樹脂1004aはスクライバー1117によって掻かれながら成形溝1112内側にだけ居残るようになる。前記成形ローラー1111の成形溝1112内側に収容されたブラックマットリックス樹脂1004aは成形ローラー1111と異形フィルムFが剥離される地点で異形フィルムFに移されて接着されて、こういうわけで異形フィルムFにブラックマットリックス1004が決まったパターンに形成される。
前記のようにブラックマットリックス1004パターンが塗布された異形フィルムFは一側のカラーフィルター成形装置1120に移動して、ブラックマットリックス成形装置1110と等しい過程で異形フィルムFにR、G、B、Y、Wの中の一つのカラーフィルター1005が所望のパターンに塗布される。
以後、異形フィルムFは図面に図示されなかった他のカラーフィルター成形装置を通りながら他の色相のカラーフィルター1005が所望のパターンに塗布される。
図11は異形フィルムFにブラックマットリックス1004及びカラーフィルター1005を形成するまた他の方法を示し、この実施例のブラックマットリックス及びカラーフィルター成形装置は異形フィルムFにブラックマットリックス1004を形成するための制1成形ローラー1210と、青色系列Bカラーフィルター1005を形成するための制2成形ローラー1220、緑系列Gカラーフィルター1005を形成するための制3成形ローラー1230、赤色系列Rカラーフィルター1005を形成するための制4成形ローラー1240を連続的にパスするようにして、異形フィルムFの接着剤塗布層にブラックマットリックス1004と青色Bカラーフィルター、緑Gカラーフィルター、赤色Rカラーフィルターを順次に形成する。
前記第1〜4成形ローラー1210〜1240の外周面にはそれぞれ形成しようとするブラックマットリックスとカラーフィルターパターンと対応する形態の成形溝(図示せず)が形成されて、この成形溝を通じてブラックマトリックス用樹脂及びカラーフィルター形成用樹脂が供給されて異形フィルムFの一面に接着される。
図9ないし図11を参照して説明した方式の中でどの一つの方式を選択して異形フィルムFにブラックマットリックス1004とカラーフィルター1005が形成されれば、異形フィルムFのブラックマットリックス1004とカラーフィルター1005を基板に転写する工程を遂行する。
例えば、図12に図示したように、基板1001を一方向で水平移動するように構成して、基板1001の上側に複数個の加圧ローラー1310を構成して、異形フィルムFが基板1001と加圧ローラー1310の間を経ちながら加圧ローラー1310によって加圧されるように構成して、異形フィルムFが加圧ローラー1310によって加圧されながら異形フィルムFのブラックマットリックス1004とカラーフィルター1005が基板1001の面にそのまま転写されるようにした後、異形フィルムFを分離して基板1001面にブラックマットリックス1004とカラーフィルター1005を積層させる。
前記のように基板1001面にブラックマットリックス1004とカラーフィルター1005を積層させた後、UV硬化装置1311及び/またはヒーティング装置1312を利用して基板1001に紫外線を照射するとか熱を加えてブラックマットリックス1004及びカラーフィルター1005と基板1001面の間の界面接着力を増大させる作業を遂行するのが望ましい。
このように本発明によれば、異形フィルムFにブラックマットリックス1004とカラーフィルター1005を正確なパターンで形成した後、異形フィルムFに形成されたブラックマットリックス1004とカラーフィルター1005を液晶表示装置の基板1001面にそのまま転写して接着させることで基板1001面にブラックマットリックス1004とカラーフィルター1005が形成される。よって、基板1001面にブラックマットリックス1004とカラーフィルター1005を形成する工程が非常に単純化されて、基板1001面に正確なパターンでブラックマットリックス1004とカラーフィルター1005を形成することができるようになってハイクオリティーの液晶表示装置を具現することができるようになる。
次に、図13を参照してディスプレー装置としてカラーフィルターを適用した有機発光ダイオード(OLED)の構造及びその製造方法の一つの実施例を説明する。
図13はカラーフィルターを適用した有機発光ダイオードの構造を示し、この実施例の有機発光ダイオードは、基板1051と、この基板1051の前方面に形成されるカラーフィルター1052及びブラックマットリックス1053と、前記カラーフィルター1052及びブラックマットリックス1053を覆って保護する保護膜1056と、前記保護膜1056の後面に接着剤1057によって附着する偏光膜1058と、前記基板1051の後方面に形成されるITO電極層1054と、前記ITO電極層1054に形成される有機発光素子1055を含む。
前記有機発光素子1055は電子注入層(electron injection layer)と電子運送層(electron transfer layer)、有機発光層(emitting layer)、正孔運送層(hole transfer layer)、正孔注入層(hole injection layer)などで成り立って、カラーフィルター個別画素(pixel)当り赤色R、緑G、青色B波長の光をそれぞれ放出する3個ずつのサーブピクセルで構成されて白色光を具現するようになっている。前記有機発光素子1055によって発散された白色光は前記カラーフィルター1052によってピルトリングドエオ各画素に当たった波長だけが外部に放出されて、有機発光ダイオードのフルカラーを具現する。
前記カラーフィルター1052はカラーフィルター1052及び偏光膜1058を通じて透過される光の量を増大させることができるように通常のカラーフィルター1052の屈折率(約1.5より高い1.55以上のその屈折率を持つ材料で成り立つのが望ましい。前記カラーフィルター1052が1.55以上の高屈折率素材で成り立つ場合、基板1051を通じて出射されてカラーフィルター1052に入射された光の屈折角がズルオドムと同時にカラーフィルター1052と偏光膜1058の間の臨界角が増加されて、図面に図示したように基板1051をパスした光がカラーフィルター1052と偏光膜1058の界面をパスする確率が増加するようになる。
前記カラーフィルター1052とブラックマットリックス1053はくだんの液晶表示装置の製造方法と等しい方式で異形フィルムF(図9参照)に印刷した後、その上に保護膜1056と接着剤1057と偏光膜1058が順に塗布された後、異形フィルムF上のカラーフィルター1052とブラックマットリックス1053、保護膜1056、接着剤1057、偏光膜1058が基板1051に一緒に転写される方式で基板1051の前方面に接着されることができる。
勿論、これと違うように異形フィルムFにカラーフィルター1052とブラックマットリックス1053形成して、他の異形フィルムFに保護膜1056と接着剤1057と偏光膜1058を形成した後、基板1051の前方面にカラーフィルター1052とブラックマットリックス1053を先に転写して、保護膜1056と接着剤1057と偏光膜1058をその後に転写する方式でディスプレー装置を製造することもできる。
異形フィルムFに前記カラーフィルター1052とブラックマットリックス1053、保護膜1056、接着剤1057、偏光膜1058を形成する方法はくだんの液晶表示装置の製造方法に対する実施例と同一または似たり寄ったりに成り立つことができるところ、これに対する詳細な説明は略する。
また、図14は本発明のディスプレー装置の製造方法によって具現されることができる有機発光ダイオード(OLED)の構造の他の実施例を示し、この実施例の有機発光ダイオードは図13を参照して説明した有機発光ダイオードの基本的な構造と等しいが、ただそれぞれの個別画素のサーブピクセルを構成する有機発光素子1055が皆白色光(W)を発散する点で差がある。
前記のように有機発光素子1055が皆白色光Wを発散するように構成される場合、くだんの実施例の有機発光ダイオードに比べて寿命を増大させることができるし、色再現性の向上する利点がある。すなわち、くだんの実施例の有機発光ダイオードと一緒に有機発光素子1055が赤色R、緑G、青色Bで成り立った場合青色(B)の有機発光素子1055は他の色の有機発光層に比べて寿命が短いから有機発光ダイオード全体の寿命を縮めさせて色再現性を低下させるが、この実施例とように有機発光素子1055を皆白色Wで構成する場合寿命が均一で長くなる利点を得ることができるようになる。
勿論、この実施例の有機発光ダイオードのカラーフィルター1052とブラックマットリックス1053、保護膜1056、接着剤1057、偏光膜1058はくだんの実施例と等しく異形フィルムFに先に塗布された後基板1051に転写されて接着される方式で基板1051面に均一で正確に形成される。
次に、添付された図面を参照して本発明による液晶ディスプレー装置の薄膜トランジスタ製造方法の望ましい実施例を詳しく説明する。
まず、図15と図16を参照して液晶ディスプレー装置の構造を手短に説明すれば次のようになる。
図15に図示されたように、液晶ディスプレー装置はアレイ基板2010とカラーフィルター基板2020が対向して構成されて、アレイ基板2010とカラーフィルター基板2020の間には液晶層2030が介在されている。
前記アレイ基板2010は透明なガラス基板2011に正義された複数の画素Pごとに薄膜トランジスタTと共通電極(図示せず)と画素電極2012が構成されている。
前記共通電極(図示せず)と画素電極2012はアレイ基板2010上にお互いに一直線に離隔して構成されている。そして、前記画素Pの一側に付いて延長されたゲートライン2013と、これとは垂直した方向で延長されたデータライン2014が構成されて、前記共通電極(図示せず)に電圧を認可する共通配線(図示せず)が構成される。
前記カラーフィルター基板2020には透明なガラス基板上に前記ゲートライン2013とデータライン2014と薄膜トランジスタTに対応する部分にブラックマットリックス2021が構成されて、前記画素Pに対応してカラーフィルター2022が構成されている。
前記薄膜トランジスタTは図16に図示されたようにゲート電極2001と、ゲート電極2001上部に絶縁膜2002を間に置いて構成されたアクティブ層2003、2004(active layer)と、アクティブ層2003、2004の上部にお互いに離隔して構成されたソース電極2005及びドレーン電極2006と、ソース電極2005及びドレーン電極2006の上部を取り囲む酸化防止膜2007を含む。前記アクティブ層2003、2004は非晶質シリコン(a−Si)階2003とn+非晶質シリコン(a−Si)階2004で成り立つことができる。
前記ゲート電極2001はクロム(Cr)、アルミニウム(Al)、モリブデン(Mo)、銅(Cu)、ITOなどの金属で成り立つことができるし、絶縁膜2002はSiNxに成り立つことができる。そして、ソース電極2005及びドレーン電極2006はクロム(Cr)、アルミニウム(Al)、モリブデン(Mo)、銅(Cu)などの金属で成り立って、酸化防止膜2007はSiNxに成り立つことができる。前記酸化防止膜2007はおおよそ2500Åの厚さに形成されることが望ましい。
前記液晶層2030は前記共通電極(図示せず)と画素電極2012の水平電界によって動作される。
次に、図17ないし図23を参照して図16に図示された薄膜トランジスタTを製造する方法の一つの実施例を詳しく説明する。
図17に図示されたように、本発明の薄膜トランジスタ製造方法は大きく第1異形フィルムの一面に薄膜トランジスタ(TFT)を附着させる段階S2001と、第2異形フィルムを第1異形フィルムの薄膜トランジスタが附着した面に合着させる段階S2002と、第1異形フィルムを分離して薄膜トランジスタを第2異形フィルムに転写させる段階S2003と、前記薄膜トランジスタが附着した第2異形フィルムの面を基板に附着させる段階S2004と、前記薄膜トランジスタが基板に転写された状態で第2異形フィルムだけ基板で分離する段階S2005で成り立つ。
前記段階S2001は図18と図19に図示されたように、複数個の印刷ローラー2110、2120、2130、2140、2150、2160、2170を具備した薄膜トランジスタ積層装置を利用して第1異形フィルムRF2001の一面に順次に薄膜トランジスタ構造を設定されたパターンに積層する工程で成り立つ。
これをもうちょっと具体的に説明すれば、前記薄膜トランジスタ積層装置はゲート電極印刷ローラー2110と、絶縁膜印刷ローラー2120、非晶質シリコン(a−Si)階2003(図16参照)を形成する第1アクティブ層印刷ローラー2130、ITO層2008(図16参照)を印刷するITO層印刷ローラー2140、n+非晶質シリコン(a−Si)階2004(図16参照)を形成する第2アクティブ層印刷ローラー2150、ソース/ドレーン印刷ローラー2160、酸化防止膜印刷ローラー2170を具備して、第1異形フィルムRF2001は前記印刷ローラーらの外周面に順に密着されながら進行する。
前記各印刷ローラー2110〜2170の間には第1異形フィルムRF2001の張力を維持するための張力認可用ローラー2180が配置される。
前記各印刷ローラー2110〜2170には形成しようとする薄膜トランジスタTの構造物に対応するパターンの成形溝が形成されている。例えば、ゲート電極印刷ローラー2110にはゲート電極2001(図16参照)のパターンと対応するパターンの成形溝2112が形成されているし、絶縁膜印刷ローラー2120には絶縁膜2002(図16参照)と対応するパターンの成形溝2122が形成されている。
そして、図19に図示されたように、各印刷ローラー2110〜2170の一側には該当の薄膜トランジスタ構造物を形成するための材料が供給される材料供給機2116、2126と、一端部が印刷ローラー2110〜2170の外周面に連接するように設置されて供給された材料が成形溝2112、2122にだけ収容されて成形溝2112、2122以外部分には材料が付かないようにするスクライバー2117、2127と、紫外線を照射して材料を硬化させるUV硬化装置2115、2125などが構成される。
前記のように構成された薄膜トランジスタ積層装置を利用して第1異形フィルムRF2001に薄膜トランジスタTを形成する工程を説明すれば次のようになる。
ゲート電極印刷ローラー2110の上側に設置された材料供給機2116を通じてゲート電極形成用材料が供給される。
前記ゲート電極印刷ローラー2110の上側に供給された金属材料は成形溝2112内側に収容された後、第1異形フィルムRF2001と接する部分で第1異形フィルムRF2001の面に附着して、UV硬化装置2115によって硬化された後、第1異形フィルムRF2001がゲート電極印刷ローラー2110で分離する地点で第1異形フィルムRF2001の面に附着して一緒に移動する。
前記のように一面にゲート電極2001(図16参照)が設定されたパターンに形成された第1異形フィルムRF2001は絶縁膜印刷ローラー2120をパスするようになって、くだんのことと等しい過程で絶縁膜印刷ローラー2120に絶縁膜形成用材料が供給されてゲート電極2001上に設定されたパターンで絶縁膜2002が積層される。
以後、第1異形フィルムRF2001は製1アクティブ層印刷ローラー2130、ITO層印刷ローラー2140、第2アクティブ層印刷ローラー2150、ソース/ドレーン印刷ローラー2160、酸化防止膜印刷ローラー2170を順にパスしながらくだんのことと等しい過程でアクティブ層2003、2004(図16参照)と、ITO層2008、ソース電極2005、ドレーン電極2006、酸化防止膜2007が順に積層形成される。
一方、第1異形フィルムRF2001に薄膜トランジスタTを形成するための薄膜トランジスタ積層装置は製造しようとする薄膜トランジスタの構造によって変更が可能だ。例えば、図20に図示されたようにゲート電極2001、絶縁膜2002、アクティブ層2003a、ソース電極2005及びドレーン電極2006、MOSキャパシター2009(MOS Capacitor)で構成された薄膜トランジスタを製造しようとする場合、薄膜トランジスタ積層装置は図21に図示されたようにゲート電極印刷ローラー2210、絶縁膜印刷ローラー2220、アクティブ層印刷ローラー2230、ソース/ドレーン電極印刷ローラー2240、MOSキャパシター印刷ローラー2250で構成されることができる。
前記のように第1異形フィルムRF2001に所望の構造の薄膜トランジスタTが形成されれば、図22に図示されたように第1異形フィルムRF2001を第2異形フィルムRF2002と合着する。
引き継いで、図23に図示されたように第1、2異形フィルムハブチァックチェを基板との接合工程位置に移送して、第1異形フィルムRF2001を分離して第2異形フィルムRF2002に薄膜トランジスタTが移されて附着するようにして、第2異形フィルムRF2002を加圧ローラー2300と基板2011の間を通過させながら加圧ローラー2300ローゼ2異形フィルムRF2002を基板2011に対して加圧して薄膜トランジスタTを基板2011面に転写させる。
この状態で前記第2異形フィルムRF2002を分離させれば基板2001の外面に薄膜トランジスタTが所望のパターンで附着した状態で残っているようになる。
このように本発明によれば、異形フィルムRF2001、RF2002に所望の構造とパターンの薄膜トランジスタTを印刷した後、これを基板2011に転写させて基板2011に薄膜トランジスタTを形成するので薄膜トランジスタ製造工程が非常に単純になって容易くなる利点を得ることができる。
次に図24を参照すれば、本発明によるディスプレー装置の製造方法は大きく複数個の異形フィルムそれぞれに所定の薄膜層を形成する段階S3001と、前記それぞれの異形フィルムの薄膜層を基板の面または基材フィルムの面に接着した後異形フィルムを剥離させる工程を連続的に遂行して基板面または基材フィルムの面に複数個の薄膜層を積層させる段階S3002と、前記基板または基材フィルムに薄膜層を積層する過程または前記基板に薄膜層が積層された後基板または基材フィルムを熱処理するとかUV硬化処理する段階S3003で構成される。
図25ないし図27を参照して本発明によるディスプレー装置の製造方法の一実施例として高分子発光ダイオード(PLED)を製造する方法を説明すれば次のようになる。
まず、図25に図示されたように高分子発光ダイオード(PLED)はガラスになった基板3001に順に積層されるアノード(Anode)ITO電極層3002、有機薄膜層3003、カソード(cathode)電極層3008で成り立つ。
ここで、前記有機薄膜層3003は、正孔注入層(HIL: Hole Injection Layer)3004、正孔輸送層(HTL: Hole Transport Layer)3005、有機発光層(EML: Emitting Layer)3006、電子輸送層(ETL: Electron Transport Layer)3007などで成り立つことができる。
図26と図27は本発明のディスプレー装置製造方法を適用して前記のような構成を持つ高分子発光ダイオード(PLED)を製造するための装置の一つの実施例を示す。
先に、PATなどで作られた基材フィルムにアノードITO電極層を蒸着して電極フィルム3002aを製作する一方、図26に図示したことのようなオフセット(off−set)技術とローラースクライビング(roller scribing)技術を混合した方式の有機薄膜層製造装置を利用して複数個の異形フィルム3004a、3005a、3006a、3007aに正孔注入層(HIL)3004、正孔輸送層(HTL)3005、有機発光層(EML)3006、電子輸送層(ETL)3007をそれぞれ所定のパターンに塗布する。
図26に図示された有機薄膜層製造装置は有機薄膜層(例えば、正孔注入層)形成用高分子樹脂Rが盛られた樹脂供給部3111と、前記樹脂供給部3111の上側に回転可能に設置されて下端部外周面が前記樹脂供給部3111に盛られた有機薄膜層樹脂Rに掛かられる樹脂供給ローラー3112と、前記樹脂供給ローラー3112の上側に連接するように設置されて外周面に有機薄膜層と対応するパターンのパターン溝3114が形成されて前記樹脂供給ローラー3112の外周面からパターン溝3114内側で樹脂を伝達受けるパターン形成ローラー3113と、前記パターン形成ローラー3113の上側に連接するように設置されてパターン形成ローラー3113のパターン溝3114から樹脂を伝達受けるブランケットローラー3115(blanket roller)と、前記ブランケットローラー3115の上側に連接するように設置されてブランケットローラー3115の外周面をパスする異形フィルム3004a、3005a、3006a、3007aをブランケットローラー3115に対して加圧して有機薄膜層樹脂を異形フィルム3004a、3005a、3006a、3007aに接合させる加圧ローラー3116を含んで構成される。
前記パターン形成ローラー3113の一側にはパターン形成ローラー3113の外面に陸は樹脂がパターン溝3114以外の部分には付かないように掻き出すスクライバー3117が設置される。そして、前記ブランケットローラー3115の一側にはブランケットローラー3115の外周面で紫外線(UV)を照射して有機薄膜層樹脂Rを硬化させるUV硬化装置3118が設置される。
前記のように構成された有機薄膜層製造装置3010によって異形フィルム3004a、3005a、3006a、3007aに有機薄膜層3004、3005、3006、3007が形成される工程を説明すれば次のようになる。
樹脂供給ローラー3112が回転すれば樹脂供給ローラー3112の外周面に樹脂供給部3111の有機薄膜層樹脂Rがついてしまう。この時、前記パターン形成ローラー3113は樹脂供給ローラー3112と反対方向で回転しながら樹脂供給ローラー3112に有機薄膜層樹脂Rを伝達する。
前記パターン形成ローラー3113で伝達した有機薄膜層樹脂Rはスクライバー3117を経ちながらパターン溝3114外側についてあるものなどは除去されてパターン溝3114内側に収容されたことだけ居残るようになる。
前記パターン形成ローラー3113のパターン溝3114内側に収容されていた有機薄膜層樹脂Rはブランケットローラー3115と連接する部分で表面エネルギーがパターン形成ローラー3113に比べて相対的に高いブランケットローラー3115の外周面に移されるようになる。
前記ブランケットローラー3115に移された有機薄膜層樹脂RはUV硬化装置3118によって硬化されてどの位の粘性を持つようになって、以後加圧ローラー3116とブランケットローラー3115の間をパスする異形フィルム3004a、3005a、3006a、3007aの一面に接合される。
勿論、この実施例とは違うプリンティング方式またはインクジェット方式などで異形フィルムに有機薄膜層を形成することもできる。
一方、上述したこととように異形フィルム3004a、3005a、3006a、3007aそれぞれに正孔注入層3004または正孔輸送層3005、有機発光層3006、電子輸送層3007が塗布されれば、図27に図示されたことのような装置を利用して各異形フィルム3004a、3005a、3006a、3007aの有機薄膜層を電極フィルム3002aに順次に積層させる。
もうちょっと具体的に説明すれば、ITO電極層が蒸着された電極フィルム3002aをピディングスプル3010に装着して、電極フィルム3002aの一端部を第1〜5加圧ローラー3041〜3045を通過させてワインディングスプール3020に絡められられるように設置する。そして、前記有機薄膜層が塗布された異形フィルム3004a、3005a、3006a、3007aらと電極フィルム3002aの一面を保護する作用などをする機能性フィルム3009をスプール(spool)3031〜3035に装着する。理解を助けるために前記正孔注入層(HIL)3004が塗布された異形フィルム3004aが装着されたスプールを第1スプール3031と言って、機能性フィルム3009が装着されたスプールを第2スプール3032、正孔輸送層(HTL)3005が塗布された異形フィルム3005aが装着されたスプールを第3スプール3033、有機発光層(EML)3006が塗布された異形フィルム3006aが装着されたスプールを第4スプール3034、電子輸送層(ETL)3007が塗布された異形フィルム3007aが装着されたスプールを第5スプール3035と命じて説明する。
前記第1〜5スプール3031〜3035に装着された異形フィルム3004a、3009、3005a、3006a、3007aは前記電極フィルム3002aと一緒にそれぞれ第1〜5加圧ローラー3041〜3045をパスして電極フィルム3002aの面に密着された後、図面に図示されない回収用スプールに絡められられる。
前記のように構成された電極フィルム3002aと異形フィルム3004a、3005a、3006a、3007aらが装着された状態でワインディングスプール3020と回収用スプール(図示せず)を回転させて電極フィルム3002aと異形フィルム3004a、3005a、3006a、3007aを巻けば、電極フィルム3002aと異形フィルム3004a、3005a、3006a、3007aらが第1〜5加圧ローラー3041〜3045の間をパスしながら異形フィルム3004a、3005a、3006a、3007aの薄膜層3004、3005、3006、3007が電極フィルム3002a上に順に転写される。
すなわち、正孔注入層(HIL)3004が塗布された異形フィルム3004aが電極フィルム3002aと一緒に第1加圧ローラー3041をパスしながら電極フィルム3002aのITO電極層の外面に転写されて接合される。前記正孔注入層3004は高分子物質で成り立っているので別途の接着剤なしに電極フィルム3002a上に接着される。
引き継いで、電極フィルム3002aと機能性フィルム3009が第2加圧ローラー3042の間をパスしながら電極フィルム3002aの他の一面、すなわちITO電極層が形成されている面の反対面に機能性フィルム3009が接合される。
そんな後、前記電極フィルム3002aが第3加圧ローラー3043と第4加圧ローラー3044、第5加圧ローラー3045を順にパスしながら電極フィルム3002aに積層された正孔注入層3004上に正孔輸送層3005と有機発光層3006、電子輸送層3007が順に転写されて積層される。前記第1〜5加圧ローラー3041〜3045をパスした異形フィルム3004a、3005a、3006a、3007aらと機能性フィルム3009は回収用スプール(図示せず)に絡められられる。
上述したこととように前記第1〜5加圧ローラー3041〜3045をパスしながら一面に正孔注入層3004と正孔輸送層3005、有機発光層3006、電子輸送層3007が順に積層されて、他の一面に機能性フィルム3009が接合された電極フィルム3002aはワインディングロール3020に絡められられる。
一方、前記のように電極フィルム3002aと異形フィルム3004a、3005a、3006a、3007aらを加圧ローラー3041〜3045の間を通過させて電極フィルム3002a上に薄膜層を転写させて積層した後熱処理または紫外線(UV)硬化処理を遂行して各薄膜層の界面接着力を増大させることが望ましい。勿論、このような熱処理または紫外線(UV)硬化処理は多数の薄膜層の積層を遂行する過程で遂行されることもできる。
前記ワインディングロール3020に絡められられた電極フィルム3002aは以後他の工程位置で返送されて、機能性フィルム3009が電極フィルム3002aで分離した後ガラス基板3001(図24参照)上に接合されて、積層された有機薄膜層3003上にカソード電極3008(図24参照)が蒸着されてディスプレー素子を構成するようになる。
くだんの実施例のディスプレー装置製造方法は高分子発光ダイオード(PLED)を製造する方法に関することや、本発明は有機発光ダイオード(OLED)などのディスプレー装置にも同一または似たり寄ったりに適用されることができる。
次に、図28を参照してイン―セルタイプ液晶ディスプレー装置の構造の一例に対して手短に説明する。図28に図示されたようにイン―セルタイプ液晶ディスプレー装置は上部基板4001及び下部基板4002と、前記上部基板4001の下面に形成されるブラックマットリックス4003及びカラーフィルター4004と、前記カラーフィルター4004の下側に形成されるイン―セル位相差フィルム4005と、前記イン―セル位相差フィルム4005の下面に積層されるITO層4006と、前記下部基板4002の対面に順に形成されるITO層4007とTFT4008と、前記上部基板4001と下部基板4002の間に注入される液晶層4009で成り立つ。
前記イン―セル位相差フィルム4005はPVA/TAC/PVAなどで成り立つ偏光フィルムとして位相のためを償う役目をする。
次に図29ないし図33を参照して本発明によるイン―セルタイプ液晶ディスプレー装置の製造方法の一実施例を詳しく説明する。
図29を参照すれば、本発明のイン―セルタイプ液晶ディスプレー装置の製造方法は異形フィルムの一面にイン―セル位相差フィルムを附着する段階S4001と、前記異形フィルムのイン―セル位相差フィルム上にITO層を形成する段階S4002と、前記イン―セル位相差フィルム及びITO電極層が塗布された異形フィルムの面を基板または基板に形成されたカラーフィルター上に附着させる段階S4003、そして前記イン―セル位相差フィルムが基板または基板に形成されたカラーフィルター上に転写された状態で異形フィルムだけ基板で分離する段階S4004を含む。
段階S4001では図30に図示されたようにイン―セル位相差フィルム4005と異形フィルム4010を相互接する複数個のプレスローラー4020の間を同時に通過させながら加圧して異形フィルム4010の一面(接着剤が塗布されている面)にイン―セル位相差フィルム4005を合着させる。ここで、前記イン―セル位相差フィルム4005はくだんのようにPVA/TAC/PVAなどで成り立つ偏光フィルムだ。
前記のように異形フィルム4010の接着剤塗布面にイン―セル位相差フィルム4005を接着させた後、異形フィルム4010にITO層4006を形成する段階S4002を遂行する。この段階S4002は例えば図31に図示されたようにイン―セル位相差フィルム4005が接着された異形フィルム4010をITO樹脂塗布用ローラー4030の外周面に密着されるように移送させながらイン―セル位相差フィルム4005の面にITO樹脂をコーティングする湿式コーティング方式で成り立つことができる。
この実施例ではITO層4006を形成する段階S4002が段階S4001以後に直ちに連続的に実施されるが、これと違うようにイン―セル位相差フィルム4005を上部基板4001のカラーフィルター4004に附着させた以後にスパッタリング方式などでイン―セル位相差フィルム4005の外面にITO層4006を形成することもできる。
引き継いで、図32に図示したように前記異形フィルム4010(一番目異形フィルム)のイン―セル位相差フィルム4005及びITO層4006の外面に他の異形フィルム4010(二番目異形フィルム)を接着させて、一番目異形フィルム4010を分離させれば二番目異形フィルム4010上にITO層4006及びイン―セル位相差フィルム4005が接着された状態で残るようになる。
そんな後、図33に図示したように、前記二番目異形フィルム4010をカラーフィルター4004が形成されている上部基板4001とプレスローラー4040の間を通過させながら上部基板4001の面に対して加圧させれば、上部基板4001のカラーフィルター4004の外面にイン―セル位相差フィルム4005が接着される。この状態で前記二番目異形フィルム4010を分離させれば上部基板4001のカラーフィルター4004の外面にイン―セル位相差フィルム4005及びITO層4006が順に積層された状態で残っているようになる。
この実施例では前記上部基板4001にあらかじめカラーフィルター4004が塗布されていてイン―セル位相差フィルム4005を前記カラーフィルター4004上に接着させる方式で上部基板4001−カラーフィルター4004−イン―セル位相差フィルム4005−ITO層4006をお互いに一体化させているが、これと違うように異形フィルム4010にカラーフィルター4004及びブラックマットリックス4003を塗布した後その上にイン―セル位相差フィルム4005とITO層4006を順に積層させた後、異形フィルム4010を基板4001に附着させて基板4001にカラーフィルター4004−イン―セル位相差フィルム4005−ITO層4006を一図に転写させることもできる。
また、くだんの実施例では上部基板4001にカラーフィルター4004が形成されて、カラーフィルター4004上にイン―セル位相差フィルム4005とITO層4006を形成したが、下部基板4002にイン―セル位相差フィルム4005を形成しようとする場合には下部基板4002面にすぐイン―セル位相差フィルム4005とITO層4006を形成することもできる。
次に、図34は本発明の一実施例によるディスプレー装置として有機発光ダイオード(OLED)の構成の主要簿を示す断面図で、この実施例のディスプレー装置は偏光フィルム5010が複数個のレンズパターン5031が形成された接着剤層5032によって有機発光ダイオードのガラス基板5020の光出射面に一体に接着された構造を持つ。
ここで、前記接着剤層5032及びレンズパターン5031は偏光フィルム5010を基板5020に接着させることと一緒に基板5020の出射面を通じて出射される光線の進行方向を変更させる光経路変化手段を構成する。
前記偏光フィルム5010はガラス基板5020面に単純に接着剤を塗布してその上に附着する方式ではなく、偏光フィルム5010が接着剤層5032及びレンズパターン5031と一緒に異形フィルム5050に附着した後異形フィルム5050−偏光フィルム5010接合体をガラス基板5020に当て異形フィルム5050を剥離する方式でガラス基板5020に附着する。この方法に対しては以後に図38を参照してさらに詳しく説明する。
一方、くだんのように前記レンズパターン5031は半球型ドーム形態または多角面体、円錐、多角錐形態で成り立って光線を反射または屈折させて進行方向を変化させる機能をする。前記レンズパターン5031は基板の上部面にドット(dot)形状またはストライプ(stripe)形状で配置することができるし(図示せず)、均一な面の高さを持つように構成するのが望ましい。しかし、ディスプレー装置の光学的視覚不良が発生する場合にはレンズパターンの高さの補正を行って多様な面の高さを持つように構成して光学的視覚不良を解消することができる。レンズパターンの形状、配置形状及び面の高さに対して説明したが、これは一例示であるだけこれと等しいことで見られるレンズパターンの形状、配置形状及び面の高さの単純な変更または変形は均等範囲で皆本発明の権利範囲に属する。
前記レンズパターン5031は光抽出効率を進めるように前記ガラス基板5020の屈折率より高い屈折率を持つ樹脂で成り立って、前記接着剤層5032は前記レンズパターン5031の屈折率より高い屈折率を持つ樹脂で成り立つのが望ましい。
前記のように偏光フィルム5010とガラス基板5020の間にレンズパターン5031が介在されれば、光源(図示せず)で放出されてガラス基板5020をパスした光線がレンズパターン5031で反射または屈折されながら進行方向が変わるようになって、反射または屈折された非偏光された光線の一部が偏光フィルム5010をパスして進行するようになるので光損失を減らすことができるようになる。
次に、図35ないし図38を参照してくだんの実施例のディスプレー装置製造方法に対して説明すれば次のようになる。
前記のような光経路変化手段を有するディスプレー装置製造方法は大きく異形フィルムに複数個のレンズパターンを附着させる段階S5001と、前記レンズパターンが附着した異形フィルムの面に接着剤層を塗布する段階S5002と、前記異形フィルムのレンズパターンが附着した面に偏光フィルムを附着させる段階S5003と、前記偏光フィルム−異形フィルム接合体で異形フィルムを分離させながら偏光フィルム及びレンズパターンが形成された接着剤層をディスプレー装置のガラス基板に接着させる段階S5004で構成される。
図36は前記各段階の中で異形フィルムに複数個のレンズパターンを附着させる段階S5001を遂行する装置の一実施例を示し、図36に図示された装置はレンズパターン用樹脂Rが盛られた樹脂供給部5111と、前記樹脂供給部5111の上側に回転可能に設置されて下端部外周面が前記樹脂供給部5111に盛られたレンズパターン用樹脂Rに掛かられる樹脂供給ローラー5112と、前記樹脂供給ローラー5112の上側に連接するように設置されて外周面に有機薄膜層と対応するパターンの成形溝5114が形成されて前記樹脂供給ローラー5112の外周面から成形溝5114内側で樹脂を伝達受けるパターン形成ローラー5113と、前記パターン形成ローラー5113の上側に連接するように設置されてパターン形成ローラー5113の成形溝5114から樹脂を伝達受けるブランケットローラー5115(blanket roller)と、前記ブランケットローラー5115の上側に連接するように設置されてブランケットローラー5115の外周面をパスする異形フィルム5050をブランケットローラー5115に対して加圧してレンズパターン用樹脂を異形フィルム5050に接合させる加圧ローラー5116を含んで構成される。
前記パターン形成ローラー5113の一側にはパターン形成ローラー5113の外面に陸は樹脂が成形溝5114以外の部分にはついてないように掻き出すスクライバー5117が設置される。そして、前記ブランケットローラー5115の一側にはブランケットローラー5115の外周面で紫外線(UV)を照射してレンズパターン用樹脂Rを硬化させるUV硬化装置5118が設置される。
前記のように構成された装置によって異形フィルム5050にレンズパターン5031が形成される工程を説明すれば次のようになる。
樹脂供給ローラー5112が回転すれば樹脂供給ローラー5112の外周面に樹脂供給部5111のレンズパターン用樹脂Rが塗布される。この時、前記パターン形成ローラー5113は樹脂供給ローラー5112と反対方向で回転しながら樹脂供給ローラー5112に塗布されたレンズパターン用樹脂Rが伝達される。
前記パターン形成ローラー5113で伝達したレンズパターン用樹脂R中成形溝5114外側に塗布された樹脂はスクライバー5117によって除去されて、成形溝5114内側に収容される樹脂が居残るようになる。
前記パターン形成ローラー5113の成形溝5114内側に収容されていたレンズパターン用樹脂Rはブランケットローラー5115と連接する部分で表面エネルギーがパターン形成ローラー5113に比べて相対的に高いブランケットローラー5115の外周面に移されるようになる。
前記ブランケットローラー5115に移されたレンズパターン用樹脂RはUV硬化装置5118によって硬化されてどの位の粘性を持つようになって、以後加圧ローラー5116とブランケットローラー5115の間をパスする異形フィルム5050の一面に接合される。
図37は異形フィルムに複数個のレンズパターンを附着させる段階S5001を遂行する装置の他の実施例を示し、図37に図示された装置はレンズパターン5031と対応するパターンの成形溝5212が形成された成形ローラー5211と、この成形ローラー5211の上側でレンズパターン用樹脂Rを供給する樹脂供給部5216と、前記成形ローラー5211の両側に連接するように設置された一番の加圧ローラー5214と、前記成形ローラー5211の外周面に塗布された樹脂を掻いて成形ローラー5211の成形溝5212内側にだけ樹脂が居残るようにするスクライバー5217と、前記成形ローラー5211の一側で樹脂を硬化させるための紫外線(UV)を照射するUV硬化装置5215を含んで構成される。
このように構成された装置を利用して異形フィルム5050にレンズパターン5031を附着させる工程は次のように成り立つ。
図37に図示したように異形フィルム5050が成形ローラー5211及び加圧ローラー5214の間をパスしながら成形ローラー5211に密着されて進行するようにした状態で成形ローラー5211上側で一方向に回転する成形ローラー5211の外面にレンズパターン用樹脂Rを供給する。
前記成形ローラー5211の外面に供給されたレンズパターン用樹脂Rはスクライバー5217によって掻かれながら成形溝5212内側にだけ居残るようになる。前記成形ローラー5211の成形溝5212内側に収容されたレンズパターン用樹脂Rは成形ローラー5211と異形フィルム5050が分離する地点で異形フィルム5050に移されて接着されて、こういうわけで異形フィルム5050にレンズパターン5031が決まったパターンに形成される。
図面に図示しなかったが、異形フィルム5050の一面にレンズパターン5031を形成した後、レンズパターン5031が形成された異形フィルム5050の面に他の異形フィルム5050を附着してこの二番目異形フィルム5050にレンズパターン5030が移されて附着するようにする作業が遂行される。
前記のようにレンズパターン5031が塗布された異形フィルム5050は図38に図示されたように偏光フィルム5010と異形フィルム5050を合着する装置で移送されて、接着制塗布機5300を通じてレンズパターン5031が形成された面に接着剤が塗布されて接着剤層5032が形成された後、偏光フィルム5010と一緒に一番の加圧ローラー5400の間を同時にパスしながらお互いに合着される。
以後、前記偏光フィルム5010−異形フィルム5050接合体で異形フィルム5050が分離して、偏光フィルム5010の一面にレンズパターン5031及び接着剤5012だけ残るようになって、偏光フィルム5010のレンズパターン形成面が接着剤5012によってガラス基板5020の面に附着して図34に図示されたことのような構造のディスプレー装置を成すようになる。
前記偏光フィルム5010をディスプレー装置のガラス基板5020に附着させる工程は偏光フィルム5010と異形フィルム5050を相互接合させる工程以後にすぐ連続して実施されることもできるが、異形フィルム5050−偏光フィルム5010接合体を別途の工程位置に移動させて異形フィルム5050を剥離させることと同時に偏光フィルム5010をガラス基板5020に接合させる工程を遂行することもできる。
また、偏光フィルム5010の面の中でレンズパターン5031が形成されない面に他の異形フィルム5050(二番目異形フィルム)を接着させて2個の異形フィルム5050の間に偏光フィルム5010とレンズパターン5031をサンドイッチさせた後、一番目異形フィルム5050を分離させて偏光フィルム5010をガラス基板5020に附着させた後二番目異形フィルム5050を分離する方式で偏光フィルム5010をガラス基板5020に附着させることもできる。
くだんの実施例では光経路変化手段を構成するレンズパターン5031が接着剤層5032と違う別途の樹脂で成り立って接着剤層5032内で決まったパターンを成しているが、図39に図示されたように第1接着剤層5131自体に多角形(この実施例で六面体)凹凸形態のレンズパターン5132が一体に形成されて、前記それぞれのレンズパターン5132の間に第2接着剤層5133が塗布された構造で光経路変化手段を形成することができる。
ここで、前記第1接着剤層5131はディスプレー装置の基板5020の出射面に沿って形成されて基板5020の出射面に接着されて、第2接着剤層5133は偏光フィルム5010の入射面に対して接着される。
また、前記第1接着剤層5131は基板5020及び偏光フィルム5010より高い屈折率の樹脂で成り立って、第2接着剤層5133は製1接着剤層5131に比べて相対的に低い屈折率の樹脂で成り立つ。よって、前記基板5020で出射されてレンズパターン5132で進行する光線の中で臨界角より大きい入射角を持つ光線がレンズパターン5132の面で全反射されて進行方向が変更されて、進行方向が変更された光線の中で一部がレンズパターン5132または第1接着剤層5131で再反射されながら臨界角以下の角度でまたレンズパターン5132の出射面で進行して偏光フィルム5010のピョングァンツック5010a)の間を通じて外部に透過される。すなわち、レンズパターン5132によって偏光フィルム5010に吸収される光線の一部がリサイクルされて偏光フィルム5010を透過するようになる。
したがって、偏光フィルム5010がすぐ基板5020の出射面に連接する既存のディスプレー装置に比べて偏光フィルム5010での光吸収量を減少させることができるようになる。ただ、図39でレンズパターン5132は製1接着剤層5131によって基板5020と離隔されて表現したが、レンズパターン5132が基板5020と離隔されるのなく接着されるように構成することもできる。レンズパターン5132及び基板5020の離隔位と係わって当業者が容易く変形することができる微細な設計変更は皆本発明の権利範囲に属する。
前記第1接着剤層5131と第2接着剤層5133はくだんの一番目実施例と類似の方式でディスプレー装置基板5020の出射面に接着される。すなわち、図40に図示されたように、異形フィルム5050の一面にレンズパターン5132が形成されるように第1接着剤層5131を印刷方式に塗布して(段階S5011)、前記第1接着剤層5131上のレンズパターン5132の間に第2接着剤層5133を印刷方式に塗布した後(段階S5012)、異形フィルム5050を偏光フィルム5010と接着させて(段階S5013)、異形フィルム5050−偏光フィルム5010接合体で異形フィルム5050を分離しながら偏光フィルム5010及び第1、2接着剤層5131、5133を基板5020の出射面に附着させる方式で基板5020の出射面に第1、2接着剤層5131、5133を接合させる(段階S5014)。
くだんのように本発明のディスプレー装置は基板5020の出射面と偏光フィルム5010の間にレンズパターン5031(図34参照)と接着剤層5032(図34参照)、またはレンズパターン5132(図39参照)を持つ第1接着剤層5131と第2接着剤層5133で成り立った光経路変化手段が介在されて基板5020で出射された光線の一部を反射または屈折させて臨界角以下の角度に変化させて、こういうわけで偏光フィルム5010に吸収される光線の量を低減させて光透過度を進めることができる。
また、本発明のディスプレー装置は異形フィルム5050に光経路変化手段を形成して、偏光フィルム5010を前記異形フィルム5050の光経路変化手段が形成された面に附着させた後、異形フィルム5050−偏光フィルム5010接合体で異形フィルム5050を分離しながら偏光フィルム5010と光経路変化手段を基板5020面に接合させる方式に製造される。よって、製造が非常に容易く簡単に成り立つことができる利点がある。
図41と図42はそれぞれ基板3面に多数のマイクロレンズLとITO層71が形成されたディスプレー装置70とこのディスプレー装置70を製造するための装置の構成を示し、この実施例のディスプレー装置は、異形フィルムRの接着剤塗布層にマイクロレンズLを成形する段階と、前記マイクロレンズLが形成された異形フィルムRの接着剤塗布層にITO附着のための別途の接着剤72を追加的に塗布する段階と、前記接着剤72が塗布された異形フィルムRの面にITO層71を形成する段階と、前記異形フィルムR−マイクロレンズL及び接着剤層−ITO層71で成り立った接合体で異形フィルムRを分離させてマイクロレンズL及び接着剤層72とITO層71で成り立ったフィルムを基板3に接合させる段階を経って製造される。
前記マイクロレンズLとITO層71が形成されたディスプレー装置を製造する過程を図41及び図42を参照してさらに具体的に説明すれば次のようになる。
先に、外周面にマイクロレンズLと対応する形状の成形溝が形成されたレンズ成形ローラー301の下部外周面に異形フィルムRが密着されながら経つようにした状態で、前記レンズ成形ローラー301にマイクロレンズ形成用樹脂を供給する。この時、前記レンズ成形ローラー301に供給された樹脂はスクライビングローラー303をパスしながらそれぞれの成形溝内側に挿入された後、UV硬化装置304によって硬化されて、引き継いでレンズ成形ローラー301の下側で異形フィルムRの接着剤塗布層に接着される。この時、前記レンズ成形ローラー301の下側で複数個のプレスローラー302がレンズ成形ローラー301に対して異形フィルムRを加圧してマイクロレンズLらが異形フィルムRに十分な圧力に接着されるようにすることが望ましい。
引き継いで、前記マイクロレンズLが附着した異形フィルムRは接着剤塗布ローラー305の下部面を通るようになる。この時、前記接着剤塗布ローラー305の上部で接着剤72が供給されて、供給された接着剤72は接着剤塗布ローラー305の外周面に塗布された後異形フィルムRで移されて附着する。この時、前記接着剤塗布ローラー305の下側で複数個のプレスローラー306が接着剤塗布ローラー305に対して異形フィルムRを加圧することと一緒に加熱装置(図示せず)で熱を加えて接着剤72が異形フィルムRの面に堅固に附着するようにすることが望ましい。
その次、前記のように接着剤が塗布された異形フィルムRはITO塗布ローラー307の下部面に密着されながら経つようになるのに、この時ITO塗布ローラー307の上側でITO樹脂が供給されて前記接着剤72が塗布されている異形フィルムRの面にITO層71が塗布される。勿論、この時にもITO塗布ローラー307の下側で複数個のプレスローラー308がITO塗布ローラー307に対して異形フィルムRを加圧することと同時にUV硬化装置で紫外線を照射してITO樹脂を硬化させる。
このように異形フィルムRにマイクロレンズLと接着剤72、ITO層71が順に形成されれば、異形フィルムRを分離させてマイクロレンズL−接着剤72−ITO層71で成り立ったフィルム(以下ITOフィルム)を異形させて、このITOフィルムをディスプレー装置の基板3面に加圧するようになれば、前記接着剤72によってITOフィルムが基板3面に対して堅固に附着する。
この実施例でも前記接着剤72は光抽出効率を高めるためにマイクロレンズLの屈折率より高い1.5〜1.65の屈折率を持つ樹脂物で成り立ったのが望ましい。
一方、くだんの実施例では異形フィルムRが成形ローラーをパスしながら異形フィルムRの面に特定形態の光学/電子構造物が形成されるが、以外にも異形フィルムの一面に液状になった樹脂(resin)を噴霧した後硬化させる方式でマイクロレンズのような光学/電子構造物を形成するとか、複数個の微細なホールが一定間隔に形成された円筒状のスクリーン内側に所定の圧力で光学/電子構造物形成用樹脂を入れ込んで、前記ホールを通じて排出される樹脂を利用して異形フィルムに光学/電子構造物を形成するシルクプリンティング方式などを利用することもできる。
くだんの実施例以外にも本発明は表面に所定の光学パターンまたは電気的パターンを持つ任意のディスプレー装置用基板またはフィルムを製造するのに適用されることができるだけでなく、電子構造物として回路及び/または接続パッドなどが形成された軟性回路基板(FPCB)などを製造することにも適用することができる。
以上で本発明の望ましい実施例を説明したが、本発明は上述した特定の実施例に限定されない。すなわち、本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者なら添付された特許請求範囲の思想及び範疇を逸脱することがなしに本発明に対する多数の変更及び修正が可能であり、そういうすべての適切な変更及び修正の均等物も本発明の範囲に属すると見なされなければならない。
Claims (27)
- 接着剤が塗布されている異形フィルムの第1面に光学/電子構造物を形成する第1段階と、
前記異形フィルムの第1面を基板またはフィルムに附着させる第2段階と、
前記光学/電子構造物が基板またはフィルムに附着した状態で前記異形フィルムだけ基板またはフィルムから分離してとり除く第3段階とを含む光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。 - 前記第1段階は、前記異形フィルムの第1面が外周面に前記光学/電子構造物に対応する形状の成形溝が形成されている成形ローラーの外周面と密着されながらパスするようにした状態で、前記成形ローラーに光学/電子構造物形成用樹脂を供給して前記成形溝を通じて異形フィルムの第1面に樹脂が塗布されるようにしたことを特徴とする、請求項1に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。
- 前記第1段階は、異形フィルムの第1面に光学/電子構造物形成用樹脂を噴霧して硬化させることで光学/電子構造物を附着することを特徴とする、請求項1に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。
- 前記第1段階は、複数個の微細なホールが一定間隔に形成された円筒状のスクリーン内側に所定の圧力で光学/電子構造物形成用樹脂を注入し、前記スクリーンのホールを通じて光学/電子構造物形成用樹脂が異形フィルムの第1面に落ちた後硬化されて異形フィルムの第1面に光学/電子構造物が形成されることを特徴とする、請求項1に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。
- 前記第2段階で前記異形フィルムをフィルムに附着させる時、前記フィルムの一面には光学/電子構造物より高い屈折率を持つ接着剤があらかじめ塗布されており、前記接着剤の屈折率は1.5〜1.65であることを特徴とする、請求項1に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。
- 前記光学/電子構造物は、半球型のドーム(dome)形状または多角形凹凸形状であり、光の進行経路を変更させる複数個のマイクロレンズであり、前記第2段階で追加に塗布される別途の接着剤は前記マイクロレンズより高い1.5〜1.65の屈折率を持つことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。
- 前記光学/電子構造物はブラックマットリックスとカラーフィルターであることを特徴とする、請求項1に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。
- 前記製造方法は、
第1段階後異形フィルムのカラーフィルター及びブラックマットリックスが形成された面の上部に保護膜を塗布する段階と、
前記保護膜上に接着剤を塗布する段階と、
前記接着剤上に偏光膜を塗布する段階とをさらに含むことを特徴とする、請求項7に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。 - 前記製造方法は、第3段階後前記他の異形フィルムに塗布された保護膜と接着剤と偏光膜を前記基板上のブラックマットリックスとカラーフィルター上に転写する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項8に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。
- 前記第1段階は、
樹脂供給ローラーにブラックマトリックス用樹脂またはカラーフィルター形成用樹脂を供給する段階と、
前記樹脂供給ローラーが回転しながら樹脂供給ローラーと連接して回転するパターン形成ローラーのパターン溝で樹脂を伝達する段階と、
前記パターン形成ローラーが回転しながらパターン形成ローラーと連接して回転するブランケットローラー(blanket roller)の外周面にパターン溝内に収容されていた樹脂を伝達する段階と、
前記ブランケットローラーが回転しながらブランケットローラーとこのブランケットローラーに連接して回転する加圧ローラーの間をパスする異形フィルムの一面にパターニングされた樹脂を伝達してブラックマットリックスとカラーフィルターを形成する段階とを含み、
前記ブランケットローラーの外周面にパターン溝内に収容されていた樹脂を伝達する段階以後前記ブランケットローラーに紫外線(UV)を照射して樹脂パターンを硬化させることを特徴とする、請求項7に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。 - 前記第1段階では、ブラックマットリックスまたはカラーフィルターと対応するパターンの成形溝が形成された成形ローラーにブラックマトリックス用樹脂またはカラーフィルター用樹脂を供給して、前記成形ローラーの両側に連接した一番の加圧ローラーと成形ローラーの外周面の間で異形フィルムを通過させて異形フィルムが成形ローラーの外周面に密着されながら進行する過程で成形ローラーの成形溝内の樹脂が異形フィルムに伝達するようにする工程を連続的に遂行して、異形フィルムにブラックマットリックスとカラーフィルターを連続的に形成することを特徴とする、請求項7に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。
- 前記第2段階は、一方向に水平するように移動する基板の一面に加圧ローラーを連接するように設置して、前記加圧ローラーと基板の間を異形フィルムがパスしながら進行するようにして異形フィルムに塗布されたブラックマットリックス及びカラーフィルターが加圧ローラーによって加圧されながら基板に接合されることを特徴とする、請求項7に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。
- 基板後方面にITO層を形成する段階と、前記ITO層に有機発光素子を形成する段階とをさらに含むことを特徴とする、請求項7〜12のいずれか1項に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。
- 前記ITO層に有機発光素子を形成する段階は前記有機発光素子をカラーフィルター個別画素当り赤色、緑及び青色波長の光をそれぞれ放出する3個のサーブピクセルで構成するか、または、前記有機発光素子をカラーフィルター個別画素に対して少なくとも一つの白色光を放出するピクセルで構成することを特徴とする、請求項13に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。
- 前記第1段階は、
第1異形フィルムの一面に薄膜トランジスタ(TFT)を附着させる段階と、
第2異形フィルムを前記第1異形フィルムの前記薄膜トランジスタが附着した面に合着させる段階と、
前記第1異形フィルムを分離して前記薄膜トランジスタを前記第2異形フィルムに転写させる段階とで構成され、
前記第2段階は、前記薄膜トランジスタが附着した前記第2異形フィルムの面を基板に附着させる段階であり、
前記第3段階は、前記薄膜トランジスタが前記基板に転写された状態で前記第2異形フィルムだけ前記基板で分離する段階であることを特徴とする、請求項1に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。 - 前記第1異形フィルムの一面に薄膜トランジスタを附着させる段階は、前記第1異形フィルムを外周面にそれぞれ相異なっている薄膜トランジスタ形成用樹脂が供給される複数個の印刷ローラーを通過させながら順次に薄膜トランジスタ構造を設定されたパターンに積層するようにしたことを特徴とする、請求項15に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。
- 前記薄膜トランジスタが附着した第2異形フィルムの面を基板に附着させる段階は、前記基板の一側で加圧ローラーで前記第2異形フィルムを前記基板に対して加圧して前記薄膜トランジスタを基板に転写させるようにしたことを特徴とする、請求項15に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。
- 前記光学/電子構造物は薄膜層として、前記第1段階で前記異形フィルムの一面にプリンティング方式で薄膜層を形成して、前記第1段階の遂行以後に前記基板またはフィルム面にITO層を蒸着する段階を遂行して、前記第3段階を経りながら前記ITO層上に前記異形フィルムの薄膜層を転写するようにして、前記薄膜層は有機発光ダイオードまたは高分子発光ダイオードを形成する有機薄膜層であることを特徴とする、請求項1に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。
- 前記第2段階または前記第3段階の過程を遂行した後、熱処理紫外線または紫外線硬化処理を遂行して前記各薄膜層の間の界面接着力を増大させることができ、前記フィルムと異形フィルムとを相互一定距離離隔されて回転する複数個の加圧ローラーを順次に通過させながらフィルムに薄膜層を連続して転写及び積層することを特徴とする、請求項18に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。
- 前記光学/電子構造物はイン―セル位相差フィルムとして、
前記第1段階は、前記異形フィルムの一面にイン―セル位相差フィルムを附着する段階で、
前記第2段階は、前記イン―セル位相差フィルムが附着した前記異形フィルムの面を基板または前記基板に形成されたカラーフィルター上に附着させる段階であり、
前記第3段階は、前記イン―セル位相差フィルムが基板または前記基板に形成されたカラーフィルター上に転写された状態で前記異形フィルムだけ前記基板で分離する段階であることを特徴とする、請求項1に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。 - 前記第1段階後に前記異形フィルムのイン―セル位相差フィルム上にITO層を形成する段階をさらに含み、
前記第1段階は、相互接した複数個のローラーの間を前記異形フィルムと前記イン―セル位相差フィルムを同時に通過させながら加圧して前記異形フィルムに前記イン―セル位相差フィルムを合着させることを特徴とする、請求項20に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。 - 前記光学/電子構造物は光経路変化手段として、
前記第1段階は、異形フィルムに光経路変化手段を附着させる段階で、
前記第2段階は前記異形フィルムの光経路変化手段が附着した面に偏光フィルムを附着させる段階で、
前記第3段階は前記偏光フィルムと異形フィルムの接合体で前記異形フィルムを分離させながら前記偏光フィルムと前記光経路変化手段を基板に接合させる段階で、
前記第1段階は前記異形フィルムに少なくとも一つのレンズパターンを附着させる段階及び前記レンズパターンが附着した前記異形フィルムの面に接着剤を塗布する段階で構成されることを特徴とする、請求項1に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。 - 前記第1段階の中で異形フィルムに少なくとも一つのレンズパターンを附着させる段階は、
樹脂供給ローラーにレンズパターン用樹脂を供給する段階と、
前記樹脂供給ローラーが回転しながら樹脂供給ローラーと連接して回転する前記パターン形成ローラーの成形溝でレンズパターン用樹脂を伝達する段階と、
前記パターン形成ローラーが回転しながらパターン形成ローラーと連接して回転するブランケットローラー(blanket roller)の外周面に成形溝内に収容されていた前記レンズパターン用樹脂を伝達する段階と、
前記ブランケットローラーが回転しながらブランケットローラーと前記ブランケットローラーに連接して回転する加圧ローラーとの間をパスする前記異形フィルムの一面にパターニングされたレンズパターン用樹脂を伝達してレンズパターンを形成する段階とを含むことを特徴とする、請求項22に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。 - 前記第1段階の中で異形フィルムに少なくとも一つのレンズパターンを附着させる段階は、
レンズパターンと対応するパターンを持つ複数個の成形溝が形成された成形ローラーにレンズパターン用樹脂を供給する段階と、
前記異形フィルムが前記成形ローラーの外周面に密着されながら進行するようにする段階と、
前記異形フィルムが前記成形ローラーの外周面に密着されながら進行する途中紫外線を照射して前記成形ローラーの成形溝内側に収容されたレンズパターン用樹脂を硬化させる段階とを含み、
前記異形フィルムが前記成形ローラーと分離する時前記成形ローラーの成形溝内側に収容されたレンズパターン用樹脂が成形溝で分離しながら前記異形フィルムに附着することを特徴とする、請求項22に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。 - 前記第1段階は、前記異形フィルムに少なくとも一つのレンズパターンが凹凸形態に形成されるように第1接着剤層を塗布する段階と、前記第1接着剤層のレンズパターンの間に前記第1接着剤層より低い屈折率を持つ第2接着剤層を塗布する段階とで構成されて、
前記第2段階は、前記異形フィルムと偏光フィルムを相互一定距離離隔されて回転する少なくとも一つの加圧ローラーの間で通過させて前記異形フィルムと偏光フィルムを相互接合させる工程で成り立ち、
光学的視覚不良を解消するための前記レンズパターンの高く補正を行う段階をさらに含むことを特徴とする、請求項22に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。 - 接着剤が塗布されている異形フィルムの第1面に光学/電子構造物を附着させる第1段階と、
前記光学/電子構造物が附着した異形フィルムの第1面に別途の接着剤を追加的に塗布する第2段階と、
前記異形フィルムの第1面に光学的特性または電子的特性を付与するための樹脂を塗布して硬化させてベースフィルムを形成する第3段階と、
前記ベースフィルムで異形フィルムだけ分離する第4段階と、
前記ベースフィルムをディスプレー装置の基板または他のフィルムに附着させる第5段階とを含む光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。 - 前記光学/電子構造物は半球型のドーム(dome)形状または多角形凹凸形状であり、光の進行経路を変更させる複数個のマイクロレンズであり、
前記第2段階で追加に塗布される別途の接着剤は前記マイクロレンズより高い1.5〜1.65の屈折率を持つことを特徴とする、請求項26に記載の光学/電子構造物を有するディスプレー装置の製造方法。
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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