KR101309397B1 - 가요성 표시장치용 기판 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가요성 표시장치의 제조 공정의 안정성을 확보할 수 있도록 한 가요성 표시장치용 기판에 관한 것이다.

이 가요성 표시장치용 기판은 소자들과 배선이 형성되는 가요성 기판과; 상기 가요성 기판을 지지하기 위한 비가요성 기판과; 상기 비가요성 기판 및 가요성 기판 사이에서 상기 비가요성 기판 및 가요성 기판을 점착하는 점착제를 구비하고, 상기 점착제는 열팽창 계수 30 ppm/℃ 이하인 중간기재, 상기 중간기재의 일면에 부착된 제1 점착물 및 상기 중간기재의 타면에 부착되며 제1 점착물과 다른 점착력을 가지는 제2 점착물을 포함한다.

Description

가요성 표시장치용 기판 {Substrate for Flexible Display}

도 1은 가요성 표시장치의 제조 공정을 개략적으로 나타내는 흐름도.

도 2a 내지 도 2e는 점착 반송 공정을 상세히 설명하고, 특히 본 발명에 따른 점착제의 구조에 대해 상세히 설명하기 위한 도면.

도 3은 본 발명에 따른 표시장치의 제조 공정을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 점착제 31 : 비가요성 기판

33 : 가요성 기판 37 : 표시장치의 배선 어레이

23a : 제1 점착물 23b : 제2 점착물

21 : 기재 25a, 25b : 보호 필름

본 발명은 가요성 표시장치의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 가요성 표시장 치의 제조 공정의 안정성을 확보할 수 있도록 한 가요성 표시장치용 기판에 관한 것이다.

최근 표시장치 시장은 대면적이 용이하고 박형이고 경량화가 가능한 평판 디스플레이(Flat Panel Display:이하 "FPD"라 함) 위주로 급속히 변화하고 있다.

이러한 FPD에는 액정표시장치(LCD:Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP:Plasma Display Panel), 유기 발광 표시장치(OLED:Organic Electro Luminescence Display)등이 있다. 그러나 기존의 액정표시장치, 플라즈마 디스플레이 패널, 유기발광 표시장치 등은 유리 기판을 사용하기 때문에 유연성이 없으므로 응용과 용도에 한계가 있다.

따라서 최근 기존의 유연성이 없는 유리기판 대신에 플라스틱등과 같이 유연성 있는 재료의 기판을 사용하여 구부러질 수 있게 제조된 가요성(flexible) 표시장치가 차세대 표시장치로 급부상중이다.

가요성 표시장치의 기판은 형태가 고정되어 있지 않고 유연하기 때문에 그 유연한 기판 상에서 표시장치의 각 배선을 정밀하게 형성하기 어렵다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 기존의 가요성 표지장치의 제조 공정은 점착 반송 공정을 도입한다.

점착 반송공정은 플라스틱과 같은 가요성 기판상에서 표시장치의 각 배선을 형성하는 공정을 진행하기 전에 가요성 기판을 유리와 같은 비가요성(rigid)기판에 점착하여 각 배선을 형성하기 위한 장비쪽으로 반송하는 공정이다. 비가요성 기판은 형태가 고정되어 있기 때문에 가요성 기판을 지지해 줄 수 있으므로 비가요성 기판에 점착된 가요성 기판 상에서는 표시장치의 각 배선을 정밀하게 형성할 수 있게 된다.

상술한 가요성 기판 및 비가요성 기판은 부착 및 박리가 가능한 점착제를 통해 점착된다. 표시장치의 제조공정이 완료되면 상기 점착제 및 비가요성 기판은 가요성 기판으로부터 박리됨으로써 가요성 표시장치가 제조된다.

최근에는 가요성 표시장치의 제조 공정의 안정성을 확보할 수 있는 가요성 표시장치용 기판에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 가요성 표시장치의 제조 공정의 안정성을 확보할 수 있도록 한 가요성 표시장치용 기판을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 가요성 표시장치용 기판은 소자들과 배선이 형성되는 가요성 기판과; 상기 가요성 기판을 지지하기 위한 비가요성 기판과; 상기 비가요성 기판 및 가요성 기판 사이에서 상기 비가요성 기판 및 가요성 기판을 점착하는 점착제를 구비하고, 상기 점착제는 열팽창 계수 30 ppm/℃ 이하인 중간기재, 상기 중간기재의 일면에 부착된 제1 점착물 및 상기 중간기재의 타면에 부착되며 제1 점착물과 다른 점착력을 가지는 제2 점착물을 포함한다.

상기 중간 기재는 메탈 호일 및 스테인레스 중 어느 하나를 포함한다.

상기 제2 점착물의 점착력은 상기 제1 점착물의 점착력보다 약하다.

상기 제1 점착물에는 상기 비가요성 기판이 점착되고, 상기 제2 점착물에는 상기 가요성 기판이 점착된다.

상기 제1 점착물의 점착력은 400gf/in 이상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제2 점착물의 점착력은 400gf/in 이하로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 제1 점착물의 점착력 및 상기 제2 점착물의 점착력의 차이는 최소 50gf/in가 되도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 가요성 표시장치의 제조 공정을 개략적으로 나타내는 흐름도이다.

도 1을 참조하면 가요성 표시장치의 제조 공정은 크게 점착 반송공정(S1), 표시장치 제조 공정(S2) 및 박리 공정(S3)으로 나뉜다.

점착 반송 공정(S1)은 가요성(flexible) 기판에 표시장치의 제조 공정(S2)을 지탱하는 지지력을 부여해주기 위해 비가요성(rigid) 기판을 점착제를 통해 점착하여 후속 공정 장비쪽으로 반송하는 공정이다.

가요성 기판으로는 플라스틱 등을 사용하고, 비가요성 기판으로는 주로 유리를 사용한다.

표시 장치의 제조 공정(S2)은 가요성 기판상에서 표시장치의 신호 배선을 형성하는 등 일반적인 표시 장치를 제조하는 공정과 동일한 공정이다.

박리 공정(S3)은 표시장치의 제조 공정(S2) 후 비가요성 기판에 점착된 가요성 기판을 점착제로부터 박리하는 공정이다.

상술한 가요성 표시장치의 제조 공정은 점착 반송 공정(S1) 및 박리 공정(S3)만 추가될 뿐 일반적인 표시장치의 제조 공정을 그대로 활용할 수 있는 장점이 있다.

도 2a 내지 도 2e는 점착 반송 공정(S1)을 상세히 설명하고, 특히 본 발명에 따른 점착제의 구조에 대해 상세히 설명하기 위한 도면이다.

도 2a를 참조하면, 본 발명에 따른 점착 반송 공정에 이용되는 점착제(20)는 기재(21)를 사이에 두고 기재(21)의 일면에 부착되는 제1 점착물(23a) 및 기재(21)의 타면에 부착되는 제2 점착물(23b)로 구성된다. 그리고 본 발명에 따른 점착제(20)는 제1 점착물(23a) 및 제2 점착물(23b)을 사이에 두고 상기 제1 점착물(23a)의 외부면에 점착된 제1 보호필름(25a) 및 제2 점착물(23b)의 외부면에 점착된 제2 보호필름(25b)을 추가로 구비할 수 있다.

제2 점착물(23b)의 점착력은 제1 점착물(23a)의 점착력보다 약하다. 제1 및 제2 점착물(23a, 23b)의 점착력을 다르게 형성하는 이유는 표시장치의 제조 공정(S2)을 마치고 박리 공정(S3)에서 가요성 기판(33) 및 비가요성 기판(31)을 단계적박리시키기 위해서이다. 즉, 이중의 점착력은 가요성 기판(33)을 상기 점착제(20) 및 비가요성 기판(31)으로부터 용이하게 박리시킨 후, 점착제(20)를 비가요 성 기판(31)으로부터 박리시키기 위해 필요하다.

상기 제1 점착물(23a)의 점착력은 400gf/in(=gram force/inch) 이상이 되도록 형성하는 것이 바람직하고, 제2 점착물(23b)의 점착력은 400gf/in 이하가 되도록 형성하는 것이 바람직하다. 또한 제1 점착물(23a) 및 제2 점착물(23b)의 점착력 차이는 최소 50gf/in가 되도록 형성해야 단계적인 박리를 안정적으로 진행할 수 있다.

이와 같은 제1 점착물(23a) 및 제2 점착물(23b)은 실리콘에 솔벤트를 혼합하여 형성할 수 있다. 제1 점착물(23a) 및 제2 점착물(23b)의 점착력은 실리콘 및 솔벤트의 함량비를 조절하거나, 제1 점착물(23a) 및 제2 점착물(23b)의 두께를 조절하여 다양하게 형성할 수 있다.

기재(21)는 제1 점착물(23a) 및 제2 점착물(23b) 사이에서 제1 점착물(23a) 및 제2 점착물(23b)를 구분한다. 그리고 기재(21)는 제1 점착물(23a) 및 제2 점착물(23b)을 고정시키는 역할을 함으로써 점착제(20)의 취급을 용이하게 한다. 이 때 기재(21)는 폴리 이미드(Poly Imide)등의 재질로 이루어질수 있으나, 상기 폴리 이미드 재질의 기재는 열팽창 계수가 50 ppm/℃ 이상으로 공정열에 의해 약 1mm 내지 2mm정도 휘어질 수 있다. 이 휘어진 기재의 영향으로 기재(21) 상부에 점착된 가요성 기판(33) 또한 휘어질 수 있고, 이 휘어진 가요성 기판(33) 상부에 형성되는 표시장치의 소자 및 각종 배선은 올바르게 형성될 수 없으므로 가요성 표시장치의 불량률을 증가시킨다. 또한 상기 휘어진 가요성 기판(33)은 공정 장비에 문제를 발생시킬수 있다.

따라서 본 발명에 따른 기재(21)는 열팽창 계수가 30 ppm/℃ 이하인 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

열팽창 계수가 30 ppm/℃ 이하인 기재(21)로는 메탈 호일(Metal foil), SUS(Stainless Steel)등이 있다.

제1 및 제2 보호 필름(25a, 25b)은 제1 점착물(23a) 및 제2 점착물(23b)이 외부에 노출되어 오염되는 것을 방지한다.

제1 및 제2 보호 필름(25a, 25b)을 포함하는 점착제(20)를 이용하여 점착 반송 공정의 진행하는 단계를 상세히 하면 다음과 같다.

먼저, 도 2b에 도시된 바와 같이 제1 보호 필름(25a)을 떼어낸 후 제1 점착물(23a)을 노출시킨다.

노출된 제1 점착물(23a)에는 도 2c에 도시된 바와 같이 미리 마련된 비가요성 기판(31)을 점착한다. 이 때 비가요성 기판(31)이 제1 점착물(23a)에 빈틈없이 점착될 수 있도록 롤(35)을 이용하여 점착한다.

이 후 도 2d에 도시된 바와 같이 제2 보호 필름(25b)을 떼어낸 후 제2 점착물(23b)을 노출시킨다.

도 2e를 참조하면, 노출된 제2 점착물(23b)에는 비가요성 기판(31)이 제1 점착물(23a)에 점착된 방법과 마찬가지로 가요성 기판(33)이 롤을 통해 점착된다.

이 후, 도 3에 도시된 바와 같이 표시 장치의 제조 공정(S2)을 통해 가요성 기판(33)상에서 표시장치의 신호 배선(37)을 형성하는 등 일반적인 표시 장치를 제조하는 공정을 진행한다. 이러한 표시 장치의 제조 공정(S2)을 통해 액정표시장치 또는 유기발광표시장치등 다양한 표시장치의 제조 공정이 진행될 수 있다.

표시 장치의 제조 공정(S2) 중에는 100℃이상의 공정열이 발생한다. 도 2a 에서 상술한 바와 같이 30 ppm/℃ 이하인 기재를 포함하는 본 발명에 따른 점착제는 공정열의 영향으로 기재가 휘어지는 현상을 방지할 수 있다. 공정열에 의해 휘어지지 않는 기재(21)를 사용함으로써 기재(21)상에 점착된 가요성 기판(23)이 휘어지는 현상 또한 방지할 수 있으므로 본 발명에 따른 점착제에 점착된 가요성 기판 상에서는 표시 장치의 각종 배선(37)이 올바르게 형성될 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 가요성 표시장치용 기판은 열 팽창 계수가 30 ppm/℃ 이하인 기재를 포함하는 점착제를 이용함으로써 점착제의 취급을 용이하게 할 수 있음과 아울러 점착제가 공정열에 의해 휘어지는 현상을 방지할 수 있고, 점착제의 영향으로 가요성 기판이 휘어지는 현상도 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 점착제에 점착된 가요성 기판 상에서는 점착제의 영향으로 가요성 기판이 휘어지는 현상을 방지할 수 있게 됨에 따라 표시장치의 각종 배선이 올바르게 형성될 수 있게 된다.

나아가, 본 발명은 표시장치의 각종 배선을 올바르게 형성할 수 있도록 함으로써 가요성 표시장치의 제조 공정의 안정성을 확보할 수 있고, 가요성 표시장치의 생산성을 높일 수 있다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하 는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

Claims (7)

1. 소자들과 배선이 형성되는 가요성 기판과;

   상기 가요성 기판을 지지하기 위한 비가요성 기판과;

   상기 비가요성 기판 및 가요성 기판 사이에서 상기 비가요성 기판 및 가요성 기판을 점착하는 점착제를 구비하고,

   상기 점착제는,

   열팽창 계수 30 ppm/℃ 이하인 중간기재와;

   상기 중간기재 및 상기 비가요성 기판 사이에 형성되며, 상기 중간기재의 일면에 부착되고, 상기 비가요성 기판이 점착되는 제1 점착물과;

   상기 중간기재 및 상기 가요성 기판 사이에 형성되며, 상기 중간기재의 타면에 부착되고, 상기 가요성 기판이 점착되는 제2 점착물을 포함하고,

   상기 제1 점착물의 점착력은 400gf/in 이상으로 형성되고, 상기 제2 점착물의 점착력은 400gf/in 이하로 형성되고,

   상기 제2 점착물의 점착력은 상기 제1 점착물의 점착력보다 약하게 형성되며, 상기 제1 점착물 및 제2 점착물의 점착력의 차이는 최소 50gf/in 인 것을 특징으로 하는 가요성 표시장치용 기판.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 중간 기재는 메탈 호일 및 스테인레스 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 가요성 표시장치용 기판.
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