KR101060352B1 - 플렉서블 디스플레이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 플렉서블(flexible) 디스플레이의 제조방법은 플라스틱 기판과 유리기판의 합착된 두 기판의 측면에 점착제(粘着劑)를 적용함으로써 점착공정을 단순화하고 반송 및 프로세스(process)진행에 따른 불량발생을 방지하기 위한 것으로, 플라스틱 기판과 유리기판을 정렬시키는 단계; 상기 두 기판의 가장자리 측면에만 점착제를 적용하여 두 기판을 점착하는 단계; 상기 점착된 플라스틱 기판에 프로세스를 진행하는 단계; 및 상기 두 기판의 가장자리 측면에만 형성된 점착제를 칼을 이용하여 제거하여 상기 유리기판에서 플라스틱 기판을 분리하는 단계를 포함한다.

플렉서블 디스플레이, 플라스틱 기판, 점착제

Description

플렉서블 디스플레이의 제조방법{METHOD FOR FABRICATING THE FLEXIBLE DISPLAY}

도 1a 및 도 1b는 일반적인 플렉서블 디스플레이를 나타내는 예시도.

도 2a 내지 도 2d는 일반적인 플렉서블 디스플레이의 제조공정을 개략적으로 나타내는 도면.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이의 제조공정을 개략적으로 나타내는 예시도.

도 4a는 도 3b에 도시된 합착된 유리기판과 플라스틱 기판의 측면에 점착제를 적용한 상태를 IIIb-IIIb'선에 따라 절단한 단면을 나타내는 도면.

도 4b는 도 4a에 있어서, 합착된 유리기판과 플라스틱 기판을 분리하는 방법을 예를 들어 나타내는 예시도.

도 5a는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 합착된 유리기판과 플라스틱 기판의 측면에 점착제를 적용한 상태를 나타내는 도면.

도 5b는 도 5a에 있어서, 합착된 유리기판과 플라스틱 기판을 분리하는 방법을 예를 들어 나타내는 예시도.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

110,210 : 유리기판 120,220 : 플라스틱 기판

170,270 : 점착제

본 발명은 플렉서블 디스플레이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 플렉서블 디스플레이의 제작에 사용되는 플라스틱 기판의 반송 및 프로세스진행을 원활하게 하고 불량발생을 방지하기 위해 유리기판과의 점착공정을 개선한 플렉서블 디스플레이의 제조방법에 관한 것이다.

최근의 정보화 사회에서 디스플레이는 시각정보 전달매체로서 그 중요성이 더 한층 강조되고 있으며, 향후 주요한 위치를 점하기 위해서는 저소비전력화, 박형화, 경량화, 고화질화 등의 요건을 충족시켜야 한다.

상기 디스플레이는 자체가 빛을 내는 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT), 전계발광소자(Electro Luminescence; EL), 발광소자(Light Emitting Diode; LED), 진공형광표시장치(Vacuum Fluorescent Display; VFD), 전계방출디스플레이(Field Emission Display; FED), 플라즈마디스플레이패널(Plasma Display Panel; PDP) 등의 발광형과 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)와 같이 자체가 빛을 내지 못하는 비발광형으로 나눌 수 있다.

한편, 표시장치를 접거나 말아서 넣더라도 손상되지 않는 플렉서블 디스플레이(Flexible Display)가 디스플레이 분야의 새로운 기술로 떠오를 전망이다. 현재는 플렉서블 디스플레이 구현에 다양한 장애들이 존재하고 있지만, 기술개발과 함 께 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor; TFT) 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD), 유기EL(Organic Light Emitting Diodes; OLED)과 전기영동(Electrophoretic) 기술이 주류를 이루게될 것이다.

이하, 도면을 참조하여 플렉서블 디스플레이에 대해 상세히 설명한다.

도 1a 및 도 1b는 일반적인 플렉서블 디스플레이를 나타내는 예시도이다.

플렉서블 디스플레이는 두루말이 디스플레이로 불리는데, 도면에 도시된 바와 같이 플라스틱과 같이 얇은 기판에 구현되어 종이처럼 접거나 말아도 손상되지 않는 것으로 차세대 디스플레이의 하나이며, 현재는 1㎜ 이하로 얇게 만들 수 있는 유기EL(Organic Light Emitting Diodes; OLED) 및 액정표시장치가 유망하다.

유기EL은 소자 자체가 스스로 빛을 내기 때문에 어두운 곳이나 외부 빛이 들어올 때도 시인성(是認性)이 좋으며, 모바일(mobile) 디스플레이의 성능을 판가름하는 중요한 기준인 응답속도가 현존하는 디스플레이 가운데 가장 빠르기 때문에 완벽한 동영상을 구현할 수 있다.

또한, 유기EL은 초박형 디자인이 가능해 휴대폰 등 각종 모바일 기기를 슬림(slim)화할 수 있다.

한편, 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 기존의 브라운관에 비해 시인성이 우수하고 평균소비전력도 같은 화면크기의 브라운관에 비해 작을 뿐만 아니라 발열량도 작기 때문에 최근에 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.

상기의 액정표시장치 및 유기EL을 이용하여 플렉서블 디스플레이를 구현하기 위해서는 플라스틱 기판과 같은 유연한 기판을 사용해야하며, 이러한 유연한 기판의 반송 및 프로세스진행을 위해서는 일반적으로 상기 플라스틱 기판을 점착제를 이용해 유리기판에 부착한 후 상기 공정들을 진행하게 되는데, 그 점착공정이 복잡하고 다수의 래미네이션(lamination) 공정의 진행으로 불량발생의 소지 및 생산성이 저하되는 단점이 있었다.

도 2a 내지 도 2d는 일반적인 플렉서블 디스플레이의 제조공정을 개략적으로 나타내는 도면으로, 일반적인 점착기술을 이용하여 유리기판에 플라스틱 기판을 부착하고 반송 및 프로세스를 진행하는 과정을 순차적으로 나타내고 있다.

먼저, 플라스틱 기판의 반송 및 프로세스를 진행하기 위해서는 상기 플라스틱 기판을 유리기판에 부착하는 공정이 선행되어야 하는데, 도 2a에는 상기 플라스틱 기판과 유리기판 사이에 위치하여 상기 두 기판을 합착시키는 점착제가 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 점착제(40)의 양 표면에는 이형지(41, 42)라는 보호막이 부착되어 있어, 유리기판에 점착제를 부착하기 위해서는 하부 이형지(42)를 제거하는 공정이 필요하다.

다음으로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 이형지(42)가 제거된 점착제(40)의 하부 표면은 래미네이션공정을 통해 유리기판(10)의 상부면에 부착되게 된다. 이때, 상기 점착제(40)는 롤(60)을 이용하여 유리기판(10)에 부착되게 되며, 상기 점착제(40)와 유리기판(10) 사이에 기포가 생기지 않도록 주의해야 한다.

이와 같이 점착제(40)를 유리기판(10)에 부착한 후에는 상기 점착제(40)의 상부 표면에 플라스틱 기판을 부착하기 위해 상부 이형지(41)를 제거하게 된다.

그리고, 도 2c에 도시된 바와 같이, 또 한번의 래미네이션공정을 통해 점착제(40) 상부 표면에 플라스틱 기판(20)을 부착하여 점착공정을 완료한다.

이와 같이 유리기판에 플라스틱 기판을 부착하기 위해서는 점착제의 하부 이형지 제거, 점착제의 래미네이션공정, 점착제의 상부 이형지 제거 및 플라스틱 기판의 래미네이션공정 등 복잡한 점착공정을 거쳐야 하며, 공정 진행 중에 기포 등의 불량이 발생할 소지가 있다.

한편, 유리기판에 합착된 플라스틱 기판은 합착된 상태로 반송되어 여러 프로세스를 통해 패널 제작을 완료하게 되며, 도 2d에 도시된 바와 같이 디스플레이 패널인 플라스틱 기판(20)을 유리기판(10)으로부터 분리하게 된다.

이때, 유리기판(10)에 부착된 점착제(40)로부터 플라스틱 기판(20)을 분리하기 위해서는 분리공정에 따라 여러 조건을 만족시켜야하며, 상기 점착제(40)가 기판(10, 20) 전면에 부착되어 있어 상기 분리공정이 쉽지 않은 단점이 있다.

또한, 분리공정이 완전하지 않아 플라스틱 기판(20) 표면에 점착제(40)가 남아있을 수 있으며, 이때에는 상기 잔존하는 점착제(40)를 제거하기 위한 추가적인 세정공정을 진행해야하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 합착된 유리기판과 플라스틱 기판의 측면에만 점착제를 적용함으로써 점착공정을 단순화하며 그에 따른 불량발생을 방지할 수 있는 플렉서블 디스플레이의 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 제조방법은 플라스틱 기판과 유리기판을 정렬시키는 단계; 상기 두 기판의 가장자리 측면에만 점착제를 적용하여 두 기판을 점착하는 단계; 상기 점착된 플라스틱 기판에 프로세스를 진행하는 단계; 및 상기 두 기판의 가장자리 측면에만 형성된 점착제를 칼을 이용하여 제거하여 상기 유리기판에서 플라스틱 기판을 분리하는 단계를 포함한다.

이때, 플라스틱 기판과 유리기판을 정렬시킨 후 상기 두 기판 사이에 존재하는 공기를 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.

또한, 상기 두 기판을 점착하는 단계는 상기 두 기판의 측면에만 점착제를 적용하여 두 기판을 합착할 수 있으며, 이때는 상기 두 기판의 측면만에 형성된 점착제를 칼을 이용하여 제거함으로써 상기 유리기판에서 플라스틱 기판을 분리할 수 있다.

또한, 상기 두 기판을 점착하는 단계는 상기 두 기판의 측면과 그 측면에 인접하는 기판 표면의 일부영역에 점착제를 적용하여 두 기판을 합착할 수 있으며, 이때는 상기 두 기판 표면에 형성된 점착제를 포함하는 기판의 일부영역이 제거되도록 기판을 커팅함으로써 상기 유리기판에서 플라스틱 기판을 분리할 수 있다.

또한, 상기 두 기판을 점착하는 단계는 실런트 또는 아크릴계, PI계, 실리콘계 점착제를 적용하여 두 기판을 합착할 수 있으며, 초기에는 점도를 지닌 액상으로 존재하나 시간이 지남에 따라 고상화되는 점착제를 적용하여 두 기판을 합착할 수도 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 플렉서블 디스플레이의 제조방법의 바람직한 실시예를 자세히 설명한다.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이의 제조공정을 개략적으로 나타내는 예시도로써, 유리기판에 플라스틱 기판을 부착하고 반송 및 프로세스를 진행한 후 분리하는 과정을 개략적으로 나타내고 있다.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 플렉서블 디스플레이용 패널을 제작하기 위해 플라스틱과 같은 유연한 기판(120)을 유리기판과 같은 딱딱한 기판(110) 위에 정렬(align)시킨 후 합착한다. 다만, 여기서의 합착은 상기 두 기판(110, 120)을 단순히 정렬하여 맞붙이는 것으로 완전한 의미의 합착은 아니다.

이때, 상기 두 기판(110, 120) 사이에 존재하는 공기를 제거하는 것이 좋은데, 그 이유는 두 기판(110, 120) 사이에 공기가 남아있게 되면 상기 두 기판(110, 120)의 점착정도가 달라져 프로세스 진행 중 불량발생의 소지가 있기 때문이다.

여기서, 상기 두 기판(110, 120) 사이의 공기를 제거하기 위한 방법으로 합착시 진공을 형성함으로써 내부 공기를 제거할 수 있으며, 열 또는 압력을 이용하여 제거할 수도 있다.

이와 같이 플라스틱 기판(120)과 유리기판(110)을 정렬시킨 후에는 상기 두 기판(110, 120)의 반송 및 프로세스진행을 원활하게 하기 위해 상기 두 기판(110, 120)을 합착시켜 완전하게 고정시키는 점착공정을 진행하게 된다. 즉, 도 3b에 도시된 바와 같이, 두 기판(110, 120)을 합착한 후 고정을 위해 상기 두 기판(110, 120)의 측면에 점착제(170)를 적용한다.

이때, 도면에는 점착제(170)가 두 기판(110, 120)의 네 측면 모두에 적용된 경우를 예를 들어 나타내고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 점착제(170)는 두 기판(110, 120)의 측면에만 적용되거나, 측면을 포함하는 기판(110, 120) 표면의 일부영역까지 확장하여 적용될 수도 있다.

도 4a는 도 3b에 도시된 합착된 유리기판과 플라스틱 기판의 측면에 점착제를 적용한 상태를 IIIb-IIIb'선에 따라 절단한 단면을 나타내는 도면으로써, 도시된 바와 같이 두 기판(110, 120)의 측면에만 점착제(170)가 적용되어 있다.

이때, 사용되는 점착제(170)로는 기존의 점착제를 사용할 수도 있으며, 실런트(sealant)를 사용할 수도 있고 실리콘(silicon)계, 아크릴계 및 폴리이미드(polyimide; PI)계의 접착제를 사용할 수 있다.

액정표시패널 등의 패널을 제작을 위한 프로세스를 감안할 때 내열성, 내(耐)화학성이 우수한 실리콘계 접착제를 사용할 수 있는데, 이에 사용되는 실리콘 첨가제는 주로 도료, 페인트, 코팅 등에 사용되어 건조시 표면장력 변화에 의해 나타나는 표면불량, 슬립성, 내긁힘성 등과 같은 물성을 향상시키기 위해 사용되며, 점착제의 초기 점착력을 감소시켜 시공성 및 부착 작업성을 용이하게 하는 역할을 한다.

또한, 아크릴계 점착제는 유리기판에 부착시 초기 점착력이 낮아 재(再)박리성(剝離性)이 우수하며 동시에 유리기판에 부착한 후 시간이나 열에 의해 점착력이 증가하여 내구신뢰성이 우수한 특징을 가지고 있다.

한편, 본 실시예와 같이 두 기판(110, 120) 측면에 점착제(170)를 적용하는 과정에서는 소정의 점도를 지닌 액상으로 존재하나 일정 시간 후에는 경화되어 고상화되는 특성을 가진 점착제(170)를 사용하여 점착공정을 진행할 수 있다.

상기와 같이 본 실시예에 따른 점착공정은 종래와 같이 플라스틱 기판과 유리기판을 합착하기 위해 이형지가 적용된 점착제를 사용할 필요가 없게 되어 이형지 제거에 따르는 추가적인 공정 및 다수의 래미네이션공정을 생략할 수 있어 점착공정이 단순화되게 된다.

한편, 유리기판(110)에 합착된 플라스틱 기판(120)은 합착된 상태로 반송되어 여러 프로세스를 통해 패널 제작을 완료하게 되며, 이후 도 3c에 도시된 바와 같이 디스플레이 패널인 플라스틱 기판(120)을 유리기판(110)으로부터 분리하는 공정을 진행하게 된다.

이때, 플라스틱 기판(120)의 분리작업은 도 4b에 도시된 바와 같이, 합착된 두 기판(110, 120)의 측면에 형성되어 있는 점착물(170)만을 제거함으로써 완료되게 되므로 그 공정이 용이한 이점이 있다. 즉, 종래에는 합착된 두 기판 전면에 점착물이 적용되어 있어 플라스틱 기판을 유리기판으로부터 분리하기 위해서는 외력, UV 조사 또는 온도차이를 이용하였으나, 그 작업이 번거롭고 분리작업 후에도 플라스틱 기판 표면에 점착물이 잔존하는 경우가 있어 추가적인 세척공정을 필요로 하는 문제점이 있었다. 그러나, 본 실시예와 같이 측면에만 점착물(170)이 형성되는 경우에는, 칼을 이용하면 용이하게 상기 점착물(170)을 두 기판(110, 120)의 측면으로부터 제거할 수 있게 된다.

한편, 본 실시예는 전술한 바와 같이 두 기판의 측면에만 점착제를 적용하여 상기 두 기판을 합착하였으나, 상기 두 기판의 측면을 포함하여 기판 표면 일부에까지 점착제를 적용하여 합착할 수도 있으며, 이를 다음의 제 2 실시예를 통해 상세히 설명한다.

도 5a는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 합착된 유리기판과 플라스틱 기판의 측면에 점착제를 적용한 상태를 나타내는 도면으로써, 도시된 바와 같이 합착된 두 기판(210, 220)의 측면뿐만 아니라 그 측면에 인접한 두 기판(210, 220)의 표면 일부에까지 점착제(270)가 적용되어 있는 것을 알 수 있다.

이때, 플라스틱 기판(220)의 반송 및 프로세스공정을 마친 후에 상기 플라스틱 기판(220)의 분리작업은 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 두 기판(210, 220)의 표면 일부영역(즉, 점착제가 적용되어 있는 기판의 표면)을 커팅하여 제거하게 된다.

이와 같은 작업은 액정표시패널을 예를 들면 하나의 플라스틱 기판 위에 다수의 단위 패널을 제작하는 경우, 셀공정의 마지막 단계에서 적용되는 기판의 절단공정을 통해 추가적인 공정 없이 상기 점착물이 형성되어 있는 기판의 가장자리가 제거되게 된다.

한편, 상기와 같이 프로세스가 완료된 플라스틱 기판은 액정표시장치 또는 유기EL과 같은 플렉서블 디스플레이의 패널로 적용될 수 있다.

상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 플렉서블 디스플레이의 제조방법은 측면에만 점착물을 형성함으로써 유리기판과 플라스틱 기판의 점착공정을 단순화할 수 있으며, 래미네이션공정이 필요 없어 이로 인한 공정 단순화 및 기포 발생과 같은 불량발생 소지를 줄일 수 있게 된다.

또한, 측면에만 점착물을 부착함으로써 플라스틱 기판의 분리가 자유롭고 단순하며, 그에 따라 점착제 개발이 용이한 측면이 있다.

Claims (9)

1. 플라스틱 기판과 유리기판을 정렬시키는 단계;

   상기 두 기판의 가장자리 측면에만 점착제를 적용하여 두 기판을 점착하는 단계;

   상기 점착된 플라스틱 기판에 프로세스를 진행하는 단계; 및

   상기 두 기판의 가장자리 측면에만 형성된 점착제를 칼을 이용하여 제거하여 상기 유리기판에서 플라스틱 기판을 분리하는 단계를 포함하는 플렉서블 디스플레이의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 플라스틱 기판과 유리기판을 정렬시키는 단계는 상기 두 기판을 일치하도록 정렬하여 맞붙이는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서, 플라스틱 기판과 유리기판을 정렬시킨 후 상기 두 기판 사이에 존재하는 공기를 제거하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이의 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 두 기판을 점착하는 단계는 상기 두 기판의 가장자리 측면에만 상기 측면을 감싸도록 점착제를 적용하여 두 기판을 합착하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이의 제조방법.
5. 삭제
6. 삭제
7. 플라스틱 기판과 유리기판을 정렬시키는 단계;

   상기 두 기판의 가장자리 측면과 그 측면에 인접하는 기판 표면의 일부영역에 점착제를 적용하여 두 기판을 점착하는 단계;

   상기 두 기판의 표면에 형성된 점착제를 포함하여 상기 점착된 플라스틱 기판에 프로세스를 진행하는 단계; 및

   상기 두 기판의 표면에 형성된 점착제를 포함하는 기판의 일부영역이 제거되도록 기판을 커팅하여 상기 유리기판에서 플라스틱 기판을 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이의 제조방법.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 두 기판을 점착하는 단계는 실런트 또는 아크릴계, PI계, 실리콘계 점착제를 적용하여 두 기판을 합착하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이의 제조방법.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 두 기판을 점착하는 단계는 초기에는 점도를 지닌 액상으로 존재하나 시간이 지남에 따라 고상화되는 점착제를 적용하여 두 기판을 합착하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이의 제조방법.

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