KR101051634B1 - 디스플레이 패널용 플렉서블 기판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스플레이 패널용 플렉서블 기판 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 목적은 종래 용매 캐스팅(Solvent Casting) 공법을 사용하여 필름을 제작할 경우 발생하였던 컬(Curl) 및 러프니스(Roughness) 발생 문제를 방지할 수 있는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 디스플레이 패널용 플렉서블 기판은 용매 캐스팅에 의하여 제 2 내열성 수지 내부에 함침된 유리 클로스(Glass Cloth)를 구비하는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판으로서, 상기 유리 클로스에는 특정 형상으로 펀칭(Punching)된 복수 개 개구면이 관통 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
유리 클로스, 패턴, 펀칭

Description

디스플레이 패널용 플렉서블 기판 및 그 제조 방법{A FLEXIBLE SUBSTRATE FOR DISPLAY PANEL AND A METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 디스플레이 패널용 플렉서블 기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펀칭 공정을 통해 패턴화된 유리 클로스 구조를 통해, 종래 용매 캐스팅 (Solvent Casting) 공법을 사용하여 필름을 제작할 경우 발생하였던 컬(Curl) 및 러프니스(Roughness) 발생 문제를 방지할 수 있는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판에 관한 것이다.
현재 널리 보급되고 있는 디스플레이 장치(예컨데, 액정표시장치)는 유리 소재로 이루어진 투명전극 기판을 사용하고 있다. 그러나 유리 기판은 두꺼운 두께와 무거운 중량으로 인해 액정표시장치의 박형화 및 경량화에 한계가 있고, 내충격에 취약하며, 특히 유리 소재의 취성으로 인해 플렉서블 디스플레이에 적용하는 것이 불가능한 단점이 있었다.
이에 따라, 플라스틱 광학 필름 소재의 플렉서블(flexible) 기판이 종래 유 리 기판을 대체할 소재로 각광받고 있는데, 플렉서블 기판은 액정디스플레이를 비롯하여 유기 EL, 전자페이퍼(e-paper) 등과 같은 차세대 디스플레이 장치에 매우 적합한 특성을 갖고 있다.
플라스틱 광학 필름 소재의 플렉서블 기판을 종래 디스플레이 패널에 사용되고 있는 유리 기판과 비교해 보면, 얇고 가벼우며 플렉서블한 연성을 지니고 있고 다양한 형태로의 가공이 가능하여, 차세대 디스플레이 장치에 핵심적으로 요구되는 경량화, 박형화 및 곡면 표시 기능 등을 구현할 수 있게 된다.
전술한 바와 같은 플렉서블 기판의 잇점으로 인해 플렉서블 기판의 소재 및 구조 등에 대한 다양한 연구 개발이 이루어지고 있는 실정이다.
구체적으로 살펴보면, 개발 초기에는 단순히 플라스틱 고분자로 이루어진 투명 필름 소재를 채용하는 것을 시작으로 하여 에폭시 수지, 산무수물계 경화제, 알코올 경화촉매를 이용한 조성물 등을 플렉서블 기판의 소재로 적용한 예가 있다.
그러나, 상기와 같은 소재로 구성된 플렉서블 기판은 선팽창계수가 크고, 특히 액티브 매트릭스 표시소자 기판에 적용할 경우, 제조 공정에 있어서 휘어짐이나 알루미늄 배선의 단선 등과 같은 문제점을 야기하고, 유리 기판에 비하여 내열성, 열팽창계수(CTE:Coefficient of Thermal Expansion)와 같은 열적 특성 및 투명성이나 굴절률 등의 광학적 특성이 취약한 문제점으로 인해 플렉서블 기판의 적용에 한계가 있었다.
따라서, 플라스틱 광학 필름 소재를 디스플레이 패널용 기판 특히, 매트릭스 표시소자용 기판에 적용하기 위해서는 내열성 및 높은 투과율을 만족해야 하며, 무 엇보다도 열팽창계수 및 필름 표면 거칠기(Roughness)가 낮은 플라스틱 광학 필름 소재를 개발하는 것이 필수적이다.
상기와 같은 바, 플라스틱 광학 필름 소재의 열팽창계수를 감소시키 위한 종래 공지 기술을 살펴보면, 수지에 유리 파우더나 유리 클로스(Glass Cloth) 등의 무기 필러(Filler)를 배합하여 구성한 복합 필름 구조체 등이 개발 제시되고 있다. 예컨데, 일본 특허공개2004-51960에서는 에폭시 수지 및 유리직물형태의 유리섬유제를 포함하고 있는 수지시트를 제시하고 있고, 일본 특허공개2004-233851에서는 유리 클로스와 수지로 이루어진 투명기판을 제시하고 있다.
그러나, 유리 클로스를 수지에 함침시켜 투명 기판을 제작하는 종래 복합 필름 구조체 및 그 제조 방법은 다음과 같은 문제점이 있었다.
첫째, 유리섬유를 직물 형태로 제작하는 공정은 간단하지 않고, 특히 핫프레스(Hot Press) 공법 등을 이용하여 필름을 대형으로 만들 경우, 필름 컬(Curl) 등을 유발하기 때문에 공정이 길어지고 복잡해져 생산 비용을 증대시키며, 대형 필름의 제작이 어려운 문제점이 있었다.
둘째, UV경화수지를 이용하여 유리 클로스가 함침된 필름을 제작할 경우, 유리섬유가 직물 형태로 구성된 구조적 특성과 유리 클로스의 수축 현상으로 인해, 완성된 필름은 표면의 거칠기(Roughness)가 평탄하지 못하고 매우 거칠게 되어 디스플레이 장치의 화질 불량을 야기하는 문제점이 있었다.
셋째, 용매 캐스팅(Solvent Casting) 공법으로 유리 클로스가 함침된 필름을 제작할 경우, 용매의 빠른 휘발 속도로 인해 필름 내의 국부적인 휘발 속도 차가 발생하여 심한 필름 컬(Curl) 및 불량한 표면 거칠기(Roughness)가 발생하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 용매 캐스팅(Solvent Casting) 공법을 사용하여 필름을 제작할 경우 발생하였던 컬(Curl) 및 불량한 표면 거칠기(Roughness) 발생 문제를 방지할 수 있는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기판의 표면 거칠기를 개선할 수 있으면서 동시에 낮은 열팽창계수를 확보할 수 있어, 고온 공정시 기판의 수축 팽창에 따른 패턴 셀의 위상차 변화를 최소화할 수 있는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판을 제공하는 것이다.
상기 목적은 용매 캐스팅에 의하여 제 2 내열성 수지 내부에 함침된 유리 클로스(Glass Cloth)를 구비하는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판으로서, 상기 유리 클로스에는 특정 형상으로 펀칭(Punching)된 복수 개 개구면이 관통 형성되어 있는 플렉서블 기판을 통해 달성 가능하다.
본 발명에 따른 디스플레이 패널용 플렉서블 기판 및 그 제조 방법에 의하면, 유리 클로스 패턴과 이를 내부에 포함하는 필름 구조를 통해, 열팽창 계수가 높은 내열성 수지의 열적 특성을 개선할 수 있으면서도, 무엇보다 용매 캐스팅 공법을 이용하여 필름 제작하면서도 필름에 컬(Curl) 및 불량한 표면 거칠기(Roughness)가 발생하는 것을 방지할 수 있어, 연속 공정 및 대량 생산이 가능하고, 필름 대형화에 유리한 현저한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 유리 클로스 패턴 구조는 종래 유리 섬유를 직물 형태로 구성한 유리 클로스와 달리 높이 편차가 현저히 감소되어 기판의 표면 거칠기(Roughness)를 개선할 수 있으면서 동시에 열창팽이 균일하게 발생하도록 유도하여 열팽창에 대한 균일성을 확보할 수 있는 현저한 효과가 있다.
도 1 (a) 내지 (d)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스플레이 패널용 플렉서블 기판의 제조 과정을 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 제작 과정을 통해 최종 완성된 플렉서블 기판의 A-A' 단면도이고, 도 3은 도 1는 제조 과정을 통해 실제 제작된 본 발명의 제 1 실시예를 보여주는 실시예 사진이다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스플레이 패널용 플렉서블(flexible) 기판은 용매 캐스팅에 의하여 제 2 내열성 수지(120) 내부에 함침된 유리 클로스(Glass Cloth)를 구비하는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판으로서, 상기 유리 클로스 (105)에는 특정 형상으로 펀칭(Punching)된 복수 개 개구면(115)이 관통 형성되어 있는 것을 주요 기술적 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 필름 구조를 통해 플렉서블 기판의 물성을 개선함에 따라, 적정 투과율을 보장하고, 종래 플라스틱 기판의 열팽창계수 감소의 한계를 극복할 수 있으면서 무엇보다, 종래 유리클로스를 포함하는 수지시트의 표면 거칠기(Roughness)로 인해 콘트라스트(Contrast)가 저하되는 문제점을 제거할 수 있다.
또한, 용매 캐스팅(Solvent Casting) 공법 사용시 발생하는 필름 컬(Curl) 및 불량 표면 거칠기(Roughness) 발생 문제를 방지할 수 있어, 연속 공정이 가능한 용매 캐스팅 공법을 적극 활용할 수 있는 강점을 갖는다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블 기판은 유리 클로스를 제작하는 단계와, 제작된 상기 유리 클로스(105)를 관통하는 복수 개의 개구면(115)을 형성하는 단계와, 복수 개의 개구면(115)이 형성된 유리 클로스(105)를 용매 캐스팅법을 이용하여 제 2 내열성 수지(120)에 함침시키는 단계를 통해 제작된다.
이하에서, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스플레이 패널용 플렉서블 기판의 각 제조 단계와 바람직한 실시예 및 기술적 특징에 대해 상세히 설명하도록 한다.
(1) 유리 클로스 제조 단계
유리 클로스(Glass Cloth: 105)는 수지로 구성되는 기판의 열팽창계수를 낮추어 치수안정성을 개선하기 위한 수단으로서, 수지 내부에 함침 상태로 존재하게 된다.
본 발명에 따른 유리 클로스(105)를 구성하는 유리 섬유는 유리 클로스(105)를 함침하는 제 2 내열성 수지(120)와 굴절율이 매칭(Matching)되어야 하며, 구체적으로는 유리 클로스(105)를 함침하는 제 2 내열성 수지(120)와 ±0.01 이내의 굴 절율 차이를 갖는 유리 섬유 소재로 구성하는 것이 바람직하다.
이는, 투명한 기판을 요구하는 디스플레이 장치(예컨데, 액정표시장치)에 본 발명의 플렉서블 기판을 적용할 경우, 액정으로부터 출사되는 빛은 기판을 투과하여 사용자에게 도달하게 되는데, 본 발명의 플렉서블 기판은 상기 기판을 구성하는 제 2 내열성 수지(120) 내부에 유리 클로스(105)가 함침되어 있는 구조적 특성상, 상기 제 2 내열성 수지(120)와 유리 클로스(105) 상호 간의 굴절율 차이를 최소화시켜야 선명한 영상을 표시할 수 있기 때문이다.
(2) 유리 클로스를 관통하는 복수 개의 개구면을 형성하는 단계
유리 클로스(105) 제조가 완료되면, 펀칭(Punching) 기계를 이용하여 특정 형상을 갖는 개구면(115)이 유리 클로스(105)의 두께를 관통하도록 펀칭 작업한다.
구체적으로, 상기 펀칭 작업은 유리 클로스(105)에는 복수 개의 개구면(115)이 형성되도록 하되, 상기 복수 개 개구면(115)은 유리 클로스(105)의 전면(全面)에 걸쳐 상호 간에 일정한 간격을 유지하며 반복 형성되는 격자 패턴을 갖도록 구성하는 것이 바람직하다. 이하에서는 이를 "유리 클로스 패턴(110)" 이라 칭하기로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 개구면(115)의 형상은 사각형상, 육각형상, 원형상 등 다양한 형상으로 구성할 수 있으나, 바람직하게는 사각형상 또는 육각형상으로 구성하는 것이 좋으며, 더욱 바람직하게는 각 변의 길이 비율이 동일한 정사각형상 또는 정육각형상으로 구성하는 것이 좋다.
이는, 동일한 길이 비율(가로:세로)로 이루어진 개구면(115)이 상호 간에 동일한 간격으로 배치됨에 따라 열창팽이 균일하게 발생하도록 유도할 수 있어 열팽창에 대한 균일성을 확보할 수 있고 이는 치수안정성을 향상시킬 수 있기 때문이다.
본 발명의 유리 클로스(105)에 복수 개의 개구면(115)을 펀칭 형성하는 구체적인 이유 및 기술적 특징은 다음과 같다.
첫째, 유리 섬유를 직물 형태로 구성함에 따라 높이에 편차가 발생하였던 종래 유리 클로스와 달리, 본 발명의 유리 클로스(105)는 상기 유리 클로스(105)에 높이 편차를 발생시키는 영역(즉, 섬유가 얽히는 부분)의 대부분에 개구면(115)을 관통 형성함에 따라 유리 클로스(105) 자체의 표면 러프니스(Roughness)를 개선할 수 있는 장점을 확보하게 된다.
둘째, 본 발명에 따른 플렉서블 기판은 기본적으로, 용매 캐스팅(Solvent Casting) 공정을 적용할 수 있으면서도, 상기 공법 사용시 발생할 수 있는 문제점을 방지하기 위한 필름 구조를 갖는다.
즉, 용매 캐스팅 공법의 적용시 발생하는 주요 문제점은 용매의 빠른 휘발 속도로 인해 필름 내의 국부적인 휘발 속도 차가 발생하여 심한 필름 컬(Curl) 및 표면 거칠기(Roughness) 불량이 발생하는 것이다.
그러나, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 필름 구조는 유리 클로스(105) 함침 공정에서 액상의 경화 수지(120)를 유리 클로스(105)에 도포할 경우, 유리 클로스(105)에 구비된 각각의 개구면(115)을 통해 상기 액상 수지(120)가 유 입되고, 유입된 액상 수지(120)는 유리 클로스(105) 및 상기 유리 클로스(105)의 일측면과 접촉하고 있는 이송 벨트에도 닿아 고착된다.
이에 따라, 상기 개구면(115)을 통해 유입되어 고착된 경화수지(120)는 유리 클로스(105)의 수축을 저지하는 역할을 수행하게 되어, 용매 캐스팅 공정시 유리 클로스(105)의 수축으로 인한 필름 컬(Curl) 및 표면 거칠기(Roughness) 불량 발생을 방지하게 되는 효과가 있다.
본 발명의 유리 클로스(105)에 개구면(115)을 형성하는 정도는 상기 유리 클로스(105)가 5% 내지 80% 의 개구율을 갖도록 구성하는 것이 바람직하다. 유리 클로스(105)의 개구율은 단위 면적 내에서 유리 클로스가 형성되는 않는 빈 면적을 %로 나타낸 값으로서, 예를 들어 단위 면적 1㎠ 내에 유리 클로스가 0.3㎠ 만이 차지하고 있을 경우 유리클로스의 개구율은 70%가 되는 것이다. 유리 클로스(105)의 개구율을 5% 미만으로 구성할 경우 경화수지와 이송 벨트 간의 접착 면적이 줄어들게 되고, 이에 따라 유리 클로스(105)의 수축을 저지하는 효과를 충분히 발휘하지 못하게 되어 필름 컬 및 표면 거칠기의 불량 문제가 여전히 존재하게 된다.
또한, 유리 클로스(105)의 개구율을 80% 초과하도록 형성하면, 수지(120) 내부에 함침되는 유리 클로스 함량이 충분치 못하게 되고, 이에 따라 수지(120) 자체가 갖는 높은 열팽창계수를 상쇄시켜 주는 효과를 발휘하지 못하게 되어 고온의 액정표시장치 공정에서 발생하는 기판의 열변형 문제가 여전히 존재하게 된다.
(3) 개구면이 펀칭된 유리 클로스를 수지에 함침시키는 단계
전술한 과정을 통해 제작된 유리 클로스 패턴(110)을 용매 캐스팅 기기의 이송 벨트(예컨데, 글래스 또는 SUS 벨트) 상에 배치시킨 후, 상기 유리 클로스 패턴(110)에 제 2 내열성 수지(120)를 용매 캐스팅 방법에 따라 캐스팅하여 필름을 형성하면 본 발명에 따른 플렉서블 기판의 제조가 완료된다.
유리 클로스 패턴(110)을 함침하는 제 2 내열성 수지(120)의 구체적인 예로는 폴리술폰(polysulfone), 폴리 에테르(polyether), 폴리 에테르 이미드(Polyether lmide) 및 폴리아릴레이트 (PAR:polyarylate)와 같이 유리전이점이 200℃ 이상인 내열성 수지 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
이는, 본 발명에 따른 플렉서블 기판을 180℃ 이상의 공정 온도를 요하는 액정표시장치 공정에 적용시, 수지 자체가 갖는 높은 열팽창계수로 인한 기판 변형을 최소화하여 치수안정성을 확보해야 하기 때문이다.
또한, 상기 제 2 내열성 수지는 유리 클로스 패턴(110)과 굴절율이 매칭 (Matching) 되어야 하며, 구체적으로는 제 2 내열성 수지에 함침되는 유리 클로스 패턴(110)과 ±0.01 이내의 굴절율 차이를 갖는 수지를 선택하여 기판을 구성하는 것이 바람직하다.
전술한 과정을 거쳐 제조된 본 발명의 플렉서블 기판은 본 발명의 주요 기술적 특징인 유리 클로스 패턴(110)과 이를 내부에 포함하는 필름 구조를 통해, 열팽창 계수가 높은 내열성 수지의 열적 특성을 개선할 수 있으면서도, 무엇보다 용매 캐스팅 공법을 이용하여 필름을 제작하면서도 필름에 컬(Curl) 및 표면 거칠기(roughness) 불량이 발생되는 것을 방지할 수 있어, 연속 공정 및 대량 생산이 가능하고, 필름 대형화에 유리한 강점을 갖게 된다.
또한, 유리 클로스를 관통하는 개구면(115)이 다수 구비됨에 따라, 기판 내 유리 클로스 함량이 감소되어 투과율 및 헤이즈(Haze)를 개선할 수 있는 잇점이 있다.
도 4 (a) 내지 (e)는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디스플레이 패널용 플렉서블 기판의 제조 과정을 도시한 도면이고, 도 5는 도 4의 제작 과정을 통해 최종 완성된 플렉서블 기판의 B-B' 단면도이고, 도 6은 도 4의 제조 과정을 통해 실제 제작된 본 발명의 제 2 실시예를 보여주는 실시예 사진이다.
본 발명의 제 2 실시예에 따른 디스플레이 패널용 플렉서블 기판은 유리 클로스(205)를 제작하는 단계와, 제작된 상기 유리 클로스(205)에 얇은 수지(이하 제 1 내열성 수지라 칭함: 210)를 코팅하는 단계와, 제 1 내열성 수지(210)가 얇게 코팅하고 경화시킨 유리클로스(이하, 유리 클로스 필름이라 칭함: 220)에 복수 개의 개구면(235)을 펀칭하는 단계와, 복수 개의 개구면(235)이 형성된 유리 클로스 필름(이하, 유리 클로스 필름 패턴이라 칭함: 230)을 다시 내열성 수지(이하 제 2 내열성 수지라 칭함: 240)에 용매 캐스팅법에 의해 함침시키는 단계를 통해 제작된다.
복수 개 개구면(235)이 펀칭된 유리 클로스 필름 패턴(230)을 형성한 후 제 2 내열성 수지 내부에 함침시키는 기본적 기술 사상은 제 1 실시예와 동일하므로, 이하에서는 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디스플레이 패널용 플렉서블 기판의 차이점만을 상세히 설명하도록 한다.
도 4(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예는 제조된 유리 클로스 (205)에 복수 개의 개구면(115)을 형성하기 위한 펀칭 작업을 수행하기 전에 상기 유리 클로스(205)의 전면에 걸쳐 제 1 내열성 수지(210)를 얇게 도포하여 경화시키는 공정이 먼저 실시된다.
상기 얇게 도포한다는 의미는 구체적으로, 제 1 내열성 수지(210)의 두께를 제 2 내열성 수지(240)의 두께보다 작게 구성하는 것을 의미한다.
유리 클로스(205)의 펀칭 작업 전에 도포되는 제 1 내열성 수지(210)는 유리 클로스(205)와의 굴절율 차가 ±0.01 이내로 매칭되는 내열성 수지를 사용하는 것이 바람직하며, 후술할 제 2 내열성 수지(240)와 동일한 수지를 선택하여 구성하는 것이 바람직하다.
예컨데, 본 발명의 플렉서블 기판을 구성하는 제 2 내열성 수지(240)로 폴리아릴레이트계 수지를 사용하였다면, 제 1 내열성 수지(210) 역시 폴리아릴레이트계 수지를 사용하는 것이 좋다. 이는 기판을 구성하는 제 2 내열성 수지(240)와 동일한 굴절률을 갖는 소재가 상기 유리 클로스(205) 상에 적층되도록 함으로써 빛의 산란 등을 방지하여 액정표시장치의 광학적 성능을 최선으로 구현할 수 있도록 하기 위함이다.
또한, 제 1 실시예와 마친가지로 제 1 내열성 수지(210) 및 제 2 내열성 수지(240)는 폴리술폰(polysulfone), 폴리 에테르(polyether), 폴리 에테르 이미 드(Polyether lmide) 및 폴리아릴레이트 (PAR:polyarylate)와 같이 유리전이점이 200℃ 이상인 내열성 수지 중에서 선택된 적어도 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
전술한 바와 같이, 제 1 내열성 수지(210)가 얇게 코팅 경화된 유리 클로스 필름(220)이 준비되면, 다음으로 상기 유리 클로스 필름(220)을 구성하는 제 1 내열성 수지(210)와 유리 클로스(205)를 동시에 관통하는 복수 개의 개구면(235)을 형성하기 위한 펀칭 작업을 실시한다.
개구면(235)은 제 1 실시예와 동일한 방식을 통해 유리 클로스 필름(220)의 전면(全面)에 걸쳐 상호 간에 일정한 간격을 유지하며 반복 형성되는 격자 무늬 패턴을 갖도록 구성되며, 자세한 설명은 생략하도록 한다.
도 4(c) 및 (d)를 참조하면, 제 1 내열성 수지(210)가 얇게 코팅된 상태에서 펀칭 작업이 완료된 유리 클로스 필름 패턴(230)은 용매 캐스팅 기기의 이송 벨트에 배치시킨 후, 용매 캐스팅 방법에 따라 캐스팅하여 필름을 형성함으로써 본 발명에 따른 플렉서블 기판의 제조가 완료된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 제 2 실시예에 따른 플렉서블 기판은 제 1 내열성 수지(210)가 코팅된 유리 클로스 필름 패턴(230)을 제 2 내열성 수지(240)에 함침시킨 필름 구조를 통해 제 1 실시예의 장점 이외에 다음과 같은 잇점을 추가로 확보할 수 있다.
즉, 본 발명의 유리 클로스 필름 패턴(230)을 통한 표면 거칠기(Roughness) 향상 효과와 더불어, 표면 거칠기가 양호하지 못한 유리 클로스 표면에 제 1 내열성 수지(210)라는 평탄층을 먼저 코팅시켜줌으로써 유리 클로스 자체의 표면 거칠기를 1차적으로 개선시켜 줄 수 있는 효과가 있다.
표 1은 본 발명에 따른 플렉서블 기판의 제조 방법에 따라 기판을 실제작하여 기판 물성을 측정한 실측 데이터로서, 실제작된 플렉서블 기판의 실시예 1 내지 실시예 6은 폴리아릴레이트(PAR) 수지를 사용하여 제작하였으며, 실시예 1 내지 실시예 5는 사각형상의 개구면이 일정한 간격으로 형성된 유리 클로스 패턴으로 구성하고, 실시예 6은 육각형상의 개구면이 일정한 간격으로 형성된 유리 클로스 패턴으로 구성하여 기판의 각 물성을 측정하였다. 또한, 표 1의 비교예 1은 패턴이 없는 유리 클로스를 함침하는 내열성 수지로 형성된 종래 플렉서블 기판의 물성을 나타낸 것이고, 비교예 2 및 비교예 3은 사각형상의 개구면이 형성된 유리 클로스 패턴으로 구성하되, 상기 유리 클로스 패턴은 각각 4% 및 85%의 개구율을 갖도록 구성하였다.
실시예 1 2 3 4 5 6 비교예1 비교예2 비교예3
개구율(%) 20 30 40 50 60 30 - 4 85
패턴 형상 사각형상 육각형상 - 사각형 사각형
열팽창계수
ppm/℃
15
15
17
18
19
15
15
13
27
투과율
550㎚(%)
90
90
91
91
91
90
89
83
91
거칠기 (㎚) 12 14 16 19 22 14 180 2000 21
표 1에서 보여주는 바와 같이, 본 발명에 따른 플렉서블 기판은 펀칭 작업을 통해 소정형상 패턴 형상을 갖도록 구성한 유리 클로스 구조를 통해, 유리 클로스를 포함하는 내열성 수지로 구성된 종래 플렉서블 기판의 열팽창계수는 그대로 보장하면서, 기판의 표면 거칠기(Roughness)는 대폭 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. 또한, 기판 내의 유리 클로스 함량이 감소된 구조에 의해, 기판의 투과율이 개선되었음을 알 수 있다.
또한, 비교예 2 및 비교예 3에서 보여주는 바와 같이 본 발명의 유리 클로스 패턴의 개구율이 80%를 초과하도록 구성하면 적정 열팽창계수(25ppm 이하)를 넘게되고, 개구율을 5% 미만으로 구성하면 거칠기가 매우 조악하게 나타나 디스플레이 패널용 플렉서블 기판으로 부적합하게 된다.
따라서, 본 발명의 유리 클로스(105)에 개구면(115)을 형성하는 정도는 상기 유리 클로스(105)가 5% 내지 80% 의 개구율을 갖도록 구성하는 것이 바람직하다
이상에서, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명 및 도시하였으나, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것을 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
도 1 (a) 내지 (d)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 디스플레이 패널용 플렉서블 기판의 제조 과정을 도시한 도면.
도 2는 도 1의 제작 과정을 통해 최종 완성된 플렉서블 기판의 A-A' 단면도.
도 3은 도 1는 제조 과정을 통해 실제 제작된 본 발명의 제 1 실시예를 보여주는 실시예 사진.
도 4 (a) 내지 (e)는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 디스플레이 패널용 플렉서블 기판의 제조 과정을 도시한 도면.
도 5는 도 4의 제작 과정을 통해 최종 완성된 플렉서블 기판의 B-B' 단면도.
도 6은 도 4의 제조 과정을 통해 실제 제작된 본 발명의 제 2 실시예를 보여주는 실시예 사진.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **
100, 200 : 플렉서블 기판 105, 205 : 유리 클로스
120, 210, 240 : 내열성 수지 115, 235 : 개구면
110: 유리 클로스 패턴 220 : 유리 클로스 필름
230 : 유리 클로스 필름 패턴

Claims (15)

  1. 용매 캐스팅에 의하여 제 2 내열성 수지 내부에 함침된 유리 클로스(Glass Cloth)를 구비하는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판으로서, 상기 유리 클로스에는 특정 형상으로 펀칭(Punching)된 복수 개 개구면이 관통 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판.
  2. 유리 클로스에 제 1 내열성 수지가 코팅 경화된 유리 클로스 필름과,
    용매 캐스팅에 의하여 제 2 내열성 수지 내부에 상기 유리 클로스 필름을 함침 구비하는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판으로서, 상기 유리 클로스 필름에는 특정 형상으로 펀칭된 복수 개 개구면이 상기 제 1 내열성 수지와 상기 유리 클로스를 동시에 관통 형성하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수 개 개구면은 상호 간에 일정한 간격을 유지하며 반복 형성되는 격자 무늬 패턴을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 특정 형상은 사각형상 또는 육각형상인 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 복수 개 개구면이 형성된 유리 클로스는 5% 내지 80% 의 개구율을 갖는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 내열성 수지는 유리전이점이 200℃ 이상인 폴리술폰 (polysulfone), 폴리 에테르(polyether), 폴리 에테르 이미드(Polyether lmide) 및 폴리아릴레이트 (PAR:polyarylate) 중에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 내열성 수지와 유리 클로스의 굴절율 차는 ±0.01 이내인 것을 특 징으로 하는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 내열성 수지와 상기 유리 클로스의 굴절율 차는 ±0.01 이내인 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 내열성 수지와 제 2 내열성 수지는 동일한 수지로 구성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1 내열성 수지는 상기 제 2 내열성 수지보다 얇은 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판.
  11. 디스플레이 패널용 플렉서블 기판 제조 방법으로서,
    유리 섬유를 직물 형태로 구성한 유리 클로스(Glass Cloth) 제조 단계;
    상기 유리 클로스에 특정 형상으로 펀칭(Punching)된 복수 개의 개구면을 관통 형성하는 단계; 및
    복수 개의 개구면이 형성된 유리 클로스를 용매 캐스팅에 의해 제 2 내열성 수지에 함침시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판 제조 방법.
  12. 디스플레이 패널용 플렉서블 기판 제조 방법으로서,
    유리 섬유를 직물 형태로 구성한 유리 클로스(Glass Cloth) 제조 단계;
    상기 유리 클로스에 제 1 내열성 수지를 코팅하여 유리 클로스 필름을 제조하는 단계;
    특정 형상으로 이루어진 복수 개의 개구면이 상기 유리 클로스 필름을 구성하는 제 1 내열성 수지와 유리 클로스를 동시에 관통하도록 펀칭하는 단계; 및
    복수 개의 개구면이 형성된 유리 클로스 필름을 용매 캐스팅에 의해 제 2 내열성 수지에 함침시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 내열성 수지는 상기 제 2 내열성 수지와 동일한 수지를 사용하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판 제조 방법.
  14. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 유리 클로스는 5% 내지 80% 의 개구율을 갖도록 펀칭하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판 제조 방법.
  15. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 복수 개 개구면은 상호 간에 일정한 간격을 유지하며 반복 형성되는 격자 패턴을 갖도록 펀칭하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 패널용 플렉서블 기판 제조 방법.
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