KR101358385B1 - 플렉서블 표시장치의 제조 방법 - Google Patents

플렉서블 표시장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플렉서블 표시장치의 신뢰성을 개선하며, 공정 온도의 제한을 받지 않는 플렉서블 표시장치의 제조 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명의 목적은 기판 식각 공정 중 표시소자의 손상을 방지한 플렉서블 표시장치의 제조 방법에 관한 것이다.
이 플렉서블 표시장치의 제조 방법은 비가요성을 부여하는 제1 두께를 갖는 제1 기판 및 제2 기판 각각의 일면에 표시 소자의 패턴을 구비하는 제1 패널 및 제2 패널을 형성하는 표시소자 형성 단계와, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 일면이 마주하도록 상기 제1 패널 및 상기 제2 패널을 합착하는 합착 단계와, 상기 제1 두께를 갖는 상기 제1 및 제2 기판 각각의 타면을 상기 제1 두께보다 얇으며 가요성을 부여하는 제2 두께를 가지도록 식각하는 기판 식각 단계와, 상기 제1 패널 및 상기 제2 패널을 분리하는 분리 단계를 포함한다.

Description

플렉서블 표시장치의 제조 방법{Manufacturing method of flexible display device}
도 1은 종래 플렉서블 표시장치의 제조 방법을 나타내는 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 플렉서블 표시장치의 제조 방법을 나타내는 흐름도.
도 3은 본 발명에 따른 표시 소자 형성 공정의 일례를 설명하기 위한 도면.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 합착 공정을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 기판 식각 공정을 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 다른 기판 식각 공정을 설명하기 위한 도면.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 분리 공정을 설명하기 위한 도면.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 분리 공정에 포함된 다양한 절단방법을 설명하기 위한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
31, 31a, 31b : 기판 d1 : 제1 두께
d2 : 제2 두께 40a, 40b : 패널
49a, 49b, 43a, 43b : 표시소자의 패턴
45 : 실런트 A1 : 표시소자 형성 영역
B : 절단선
본 발명은 플렉서블 표시장치의 제조 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 플렉서블 표시장치의 신뢰성을 개선하며, 공정 온도의 제한을 받지 않는 플렉서블 표시장치의 제조 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명의 목적은 기판 식각 공정 중 표시소자의 손상을 방지한 플렉서블 표시장치의 제조 방법에 관한 것이다.
표시장치 시장은 CRT(Cathode-Ray Tube)를 대신해 평판 디스플레이(Flat Panel Display:이하 "FPD"라 함) 위주로 급속히 변화해 왔다. FPD에는 액정표시장치(LCD:Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP:Plasma Display Panel), 유기 발광 표시장치(OLED:Organic Electro Luminescence Display)등이 있다. 이러한 FPD는 CRT에 비해 경량 박형이고 대형화에 유리한 장점이 있다. 반면 FPD는 제조 공정 중 발생하는 높은 열을 견딜 수 있도록 유리 기판을 사용하므로 경량 박형화 및 유연성을 부여하는데 한계가 있다. 따라서 최근 기존의 유연성이 없는 유리기판 대신에 플라스틱등과 같이 유연성 있는 재료를 사용하여 종이처럼 휘어져도 표시성능을 그대로 유지할 수 있게 제조된 플렉서블(flexible) 표시장치가 차세대 표시장치로 급부상중이다.
도 1은 종래 플렉서블 표시장치의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 1을 참조하면, 종래 플렉서블 표시장치의 제조 방법은 크게 점착공정(S1), 표시소자 형성 공정(S3) 및 박리 공정(S5)으로 나뉜다.
점착 공정(S1)은 플렉서블 표시장치의 기판인 플렉서블 기판을 공정 중 용이하게 취급하기 위해 점착제를 이용하여 플렉서블 기판의 배면에 비가요성(non-flexible)의 지지 기판(rigid substrate)을 점착하는 공정이다. 지지 기판은 플렉서블 기판의 배면에 점착되어 플렉서블 기판이 공정 중에 쉽게 휘거나 뒤틀리지 않고 고정되도록 한다. 이와 같이 점착 공정을 통해 형태가 고정된 플렉서블 기판은 공정 중 취급이 용이하며, 플렉서블 기판 상에서 후속 공정인 표시소자 형성 공정이 보다 정밀하고 안정적으로 진행될 수 있다.
표시소자 형성 공정(S3)은 플렉서블 표시장치를 구성하는 각종 박막 패턴들을 형성하는 공정이다. 일반적으로 상기 박막 패턴들에는 박막 트랜지스터 어레이가 포함된다.
박리 공정(S5)은 표시소자 형성 공정(S3) 후 플렉서블 기판으로부터 점착제 및 지지 기판을 박리하는 공정이다. 플렉서블 표시장치가 유연성을 가지도록 하기 위해서는 표시소자 형성 공정(S3) 완료 후, 점착 공정(S1)을 통해 플렉서블 기판에 점착된 지지 기판을 박리하는 공정(S5)이 필수적이다.
이와 같이 종래 플렉서블 표시장치의 제조 공정은 박리 공정(S5)을 포함하고 있으므로 박리가 용이하도록 하기 위해 표시소자 형성 공정(S3) 도중에 점착제가 완전히 경화되지 않아야 한다. 점착제가 완전히 경화되지 않도록 하기 위해 표시 소자 형성 공정(S3)의 최대 공정온도는 150℃ 이하로 제한된다. 그러나, 박막 트랜지스터와 같은 표시장치의 구동 소자는 150℃ 이하의 낮은 온도에서 제조되면 구동 소자의 성능이 저하되어 그 구동이 안정적이지 못하므로 플렉서블 표시장치의 신뢰성을 저하시키는 원인이 된다.
그리고 종래 플렉서블 표시장치의 제조 공정에 포함된 점착 공정(S1)은 플렉서블 기판 및 점착제 사이에 기포가 형성되지 않도록 진행되어야 한다. 플렉서블 기판 및 점착제 사이에 기포가 형성되면, 상기 기포가 표시소자 형성 공정(S3)의 신뢰성을 저하시키기 때문이다. 따라서 점착 공정(S1) 중 플렉서블 기판 및 점착제 사이에 기포가 발생되지 않도록 점착하는 장비 개발이 필요하다. 이러한 장비 개발은 플렉서블 표시장치의 제조 원가를 상승시키는 원인이 된다.
또한 종래 플렉서블 표시장치의 제조 공정에 포함된 박리 공정(S5)은 플렉서블 기판으로부터 점착제를 완전히 제거하는데 어려움이 있고, 박리하는 힘에 의해 플렉서블 기판 상에 형성된 박막 패턴들이 손상될 수 있다. 박리 공정(S5) 중 손상된 박막 패턴은 플렉서블 표시장치의 신뢰성을 저하시키는 또 하나의 원인이 된다.
본 발명의 목적은 플렉서블 표시장치의 신뢰성을 개선하며, 공정온도의 제한을 받지 않는 플렉서블 표시장치의 제조 방법을 제공하는데 있다. 또한 본 발명의 목적은 기판 식각 공정 중 표시소자의 손상을 방지한 플렉서블 표시장치의 제조 방 법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 비가요성을 부여하는 제1 두께를 갖는 제1 기판 및 제2 기판 각각의 일면에 표시 소자의 패턴을 구비하는 제1 패널 및 제2 패널을 형성하는 표시소자 형성 단계와, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 일면이 마주하도록 상기 제1 패널 및 상기 제2 패널을 합착하는 합착 단계와, 상기 제1 두께를 갖는 상기 제1 및 제2 기판 각각의 타면을 상기 제1 두께보다 얇으며 가요성을 부여하는 제2 두께를 가지도록 식각하는 기판 식각 단계와, 상기 제1 패널 및 상기 제2 패널을 분리하는 분리 단계를 포함한다.
상기 표시소자 형성 단계는 상기 제1 및 제2 기판의 일면에 박막 트랜지스터 어레이를 형성하는 단계를 포함한다.
상기 합착 단계는 상기 표시소자가 형성된 영역을 에워싸도록 상기 제1 패널 및 제2 패널 중 적어도 어느 하나의 테두리에 실런트를 도포하는 단계를 포함한다.
상기 기판 식각 단계는 상기 제1 및 제2 기판의 타면이 식각액에 노출되는 단계를 포함한다.
상기 제1 및 제2 기판의 타면이 식각액에 노출되는 단계는 상기 제1 및 제2 기판의 타면을 상기 식각액에 딥핑하는 단계를 포함한다.
상기 제1 및 제2 기판의 타면이 식각액에 노출되는 단계는 상기 제1 및 제2 기판의 타면이 컨베이터 벨트에 순차적으로 탑재되어 상기 식각액에 순차적으로 노 출되는 단계를 포함한다.
상기 제2 두께는 상기 제1 두께의 70% 이하이다.
상기 제1 및 제2 기판은 메탈 기판을 포함한다.
상기 메탈 기판은 스테인레스 스틸 기판을 포함한다.
상기 식각액은 할로겐 원소를 포함한다.
상기 식각액은 염화철을 포함한다.
상기 플렉서블 기판의 제1 두께는 0.3mm 이상이다.
상기 분리 단계는 상기 표시소자가 형성된 영역 및 상기 실런트 사이의 절단선에 대응하는 상기 제1 패널 및 상기 제2 패널을 절단하는 단계를 포함한다.
상기 제1 패널 및 상기 제2 패널을 절단하는 단계는 스크라이빙 휠, 프레스기, 플라즈마, 가스, 레이저, 수압 중 어느 하나를 이용하여 이루어진다.
상기 목적외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 플렉서블 표시장치의 제조 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 플렉서블 표시장치의 제조 방법은 크게 표시소자 형성 공정(S21), 합착 공정(S23), 기판 식각 공정(S25) 및 분리 공정(S27)으로 나뉜다.
표시소자 형성 공정(S21)은 플렉서블 표시장치를 구성하는 각종 패턴을 비가 요성(non-flexible) 기판상에서 형성하여 비가요성의 표시 소자를 제조하는 공정이다. 예를 들어 표시소자가 전기영동 표시소자(Electrophoretic Display Device : EPD)인 경우 표시소자 형성 공정(S21)을 통해 도 3에 도시된 바와 같은 전기 영동 표시소자가 형성된다. 전기영동 표시소자는 전기영동(Electrophoresis : 전기장내에서 하전된 입자가 양극 또는 음극쪽으로 이동하는 현상)을 이용한 소자이다. 이러한, 전기영동 표시소자는 표시소자 형성 공정(S21)을 통해 기판 상에 표시소자의 패턴들이 구비됨으로써 형성된다. 전기영동 표시소자의 패턴들은 박막 트랜지스터 어레이를 포함한 하부 패턴과 전기영동 부유입자를 포함하는 상부 어레이부로 구분된다. 이러한 전기영동 표시소자의 패턴들은 기판 상에 하부 패턴을 패터닝한 후 상부 어레이부를 부착함으로써 형성된다.
도 3을 결부하여 표시소자 형성 공정(S21)을 통해 제조되는 전기영동 표시소자에 대해 상세히 하면, 전기영동 표시소자는 하부 어레이부(41)와 상부 어레이부(43)로 구분된다.
상부 어레이부(43)는 가요성(flexible)의 필름 상태인 것이 일반적이다. 이러한 상부 어레이부(43)는 베이스 필름(82) 상에 형성된 상부전극(84)과, 상부전극(84) 상에 위치하며 하전 염료 입자(charge pigment particle)를 포함하는 캡슐(85)들을 구비한다. 베이스 필름(82)은 유연성을 가지는 플라스틱 또는 플렉서블한 금속 등으로 이루어진다. 캡슐(85) 내에는 정극성 전압에 반응하는 블랙 염료 입자(85a)와, 부극성 전압에 반응하는 화이트 염료 입자(85b)와, 솔벤트(85c)가 포함된다. 또한 상부 어레이부(43)는 캡슐(85) 하부에 접착층(adhesive layer)(86)을 더 포함하여, 상부 어레이부(43)가 완성된 하부 어레이부(41)에 부착될 수 있다.
하부 어레이부(41)는 기판(31) 상에 게이트 절연막(33)을 사이에 두고 교차하게 형성된 게이트 라인(미도시) 및 데이터 라인(미도시)과, 그 교차부마다 형성된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor ; 이하 "TFT"라 함)(6)와, 그 교차구조로 마련된 셀영역에 형성된 화소 전극(17)을 구비한다. 표시소자 형성 공정(S21)에서의 기판(31)은 표시소자 형성 공정(S21)을 견딜 수 있을 정도로 단단한(rigid) 제1 두께를 가짐으로써 비가요성이다. 이러한 기판(31)상에는 기판(31) 표면의 균일도를 향상시키고 기판(31)을 절연시켜주는 버퍼층이 더 형성될 수 있다. TFT(6)는 게이트 전압이 공급되는 게이트 전극(8)과, 데이터 라인에 접속된 소스 전극(10)과, 화소 전극(17)에 접속된 드레인 전극(12)과, 게이트 전극(8)과 중첩되고 소스 전극(10)과 드레인 전극(12) 사이에 채널을 형성하는 활성층(14)을 구비한다. 활성층(14)은 소스 전극(10) 및 드레인 전극(12)과 중첩되게 형성되고 소스 전극(10)과 드레인 전극(12) 사이에서 노출되어 채널부를 형성한다. 활성층(14) 위에는 소스 전극(10) 및 드레인 전극(12)과 오믹접촉을 위한 오믹접촉층(16)이 더 형성된다. 통상적으로 활성층(14) 및 오믹접촉층(16)을 반도체 패턴(18)이라 명명한다. 화소전극(17)은 TFT(6)를 보호하는 보호막(35)을 관통하여 드레인 전극(12)을 노출시키는 접촉홀(17)을 통해 드레인 전극(12)과 접촉된다.
이러한 전기 영동 표시소자는 하부 어레이부(41)의 게이트 전극(8)에 공급되는 게이트 전압에 응답하여 데이터 라인에 공급되는 화소전압 신호가 TFT(6)의 채 널을 경유하여 화소 전극(17)에 충전되고 상부 어레이부(43)의 상부전극(84)에 기준전압이 공급되면, 전기장에 의한 전기영동 현상에 의해 캡슐(85) 내에서의 화이트 염료 입자(85b)와 블랙 염료 입자(85a)가 양분되면서 흑색, 백색 또는 소정의 그레이를 구현할 수 있게 된다. 이러한 구성을 가지는 상부 어레이부(41)와 하부 어레이부(43)는 상부 어레이부(41)에 포함된 접착제(86)에 의해 합착된다.
상술한 바와 같이 TFT 어레이가 형성되는 기판(31)의 두께는 비가요성을 부여할 수 있도록 제1 두께를 가진다. 상기 제1 두께는 0.7mm의 유리기판과 유사한 밴딩(Bending) 특성을 가질 수 있도록 설정되는 것이 바람직하다. 이는 평판표시장치 중 그 개발이 활성화된 액정표시장치(Liquid Crystal Display ; 이하, "LCD"라 함.)를 고려한 것이다. 액정표시장치는 TFT어레이 기판을 포함하며, 일반적으로 액정표시장치의 TFT 어레이는 0.7mm의 유리기판에서 형성된다. 따라서 액정표시장치의 TFT 어레이를 형성하기 위한 공정 장비는 0.7mm의 유리 기판의 밴딩 특성에 적합하도록 설계되어 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 표시소자 형성공정(S21) 중 이용되는 기판(31)이 갖는 제1 두께를 0.7mm의 유리 기판과 유사한 밴딩 특성을 가지도록 설정하면, 본 발명에 따른 표시소자 형성공정(S21)에서는 기존의 액정표시장치의 TFT 어레이를 형성하던 공정 장비를 그대로 도입할 수 있는 장점이 있다. 또한, 상기 제1 두께로 형성된 기판(31)은 공정열에 의해 변형되지 않으므로 공정 온도의 제한없이 TFT 어레이를 형성할 수 있다. 이에 따라 150℃ 이상의 온도에서 TFT 어레이를 형성할 수 있으므로 구동 소자의 성능 저하를 방지할 수 있다.
상기 제1 두께는 상기 기판(31)의 종류에 따라 다른 값을 가질 수 있다. 상 기 기판(31)은 주로 Fe계열 및 다른 금속의 합금등으로 이루어진 메탈 기판을 이용한다. 좀 더 구체적으로 제1 두께를 설정하기 위해 스테인레스 스틸 기판(이하, "SUS 기판" 이라고 함.)을 이용하여 측정하였다. 그 결과 SUS 기판이 0.7mm의 유리 기판과 유사한 밴딩 특성을 가지기 위한 제1 두께는 0.3mm이상으로 측정되었다.
상술한 바와 같은 표시소자 형성 공정(S21)은 비가요성을 부여하는 제1 두께를 갖는 제1 기판 및 제2 기판 각각의 일면에 표시소자의 패턴을 형성함으로써 이루어진다. 이에 따라 본 발명에 따른 표시소자 형성 공정(S21)을 통해 제1 기판 및 제2 기판 각각의 일면에 표시소자가 형성된 제1 패널 및 제2 패널이 마련된다. 이하에서는 제1 패널 및 제2 패널이 도 3에 도시된 전기 영동표시소자인 것을 예로서 설명하기로 한다.
이어서 진행되는 합착 공정(S23)은 상기 표시소자가 형성된 제1 기판 및 제2 기판의 일면이 마주하도록 상기 제1 패널 및 제2 패널을 합착하는 공정이다. 이하 도 4a 및 도 4b를 참조하여 합착 공정(S23)을 상세히 설명하기로 한다. 도 4a에 도시된 바와 같이 제1 패널(40a) 및 제2 패널(40b)은 표시소자 형성공정(S21)에 의해 비가요성을 부여하는 제1 두께(d1)의 제1 기판(31a) 및 제2 기판(31b) 각각의 일면에 도 3에서 상술한 TFT 어레이 및 화소 전극 등을 포함하는 하부패턴들(49a, 49b)이 각각 패터닝 된 후, 상부 어레이부(43a, 43b)가 각각 부착된 것이다. 이러한 제1 패널(40a) 및 제2 패널(40b)은 표시소자가 형성된 제1 영역(A1)과 제1 영역(A1)을 제외한 제2 영역(A2)으로 구분된다. 제2 영역(A2)은 제1 및 제2 패널(40a, 40b)의 테두리부로서 제1 영역(A1)을 에워싼다. 이러한 제1 패널(40a) 및 제2 패널(40b) 중 적어도 어느 하나에 실런트(45)를 도포한다. 실런트(45)는 표시소자를 보호하기 위해 제1 영역(A1)을 침범하지 않도록 제2 영역(A2)에 형성되는 것이 바람직하다. 제1 및 제2 패널(40a, 40b)은 실런트(45)를 사이에 두고 제1 및 제2 기판(31a, 31b)의 일면이 마주하도록 배치한 후, 실런트(45)가 경화됨으로써 합착된다.
합착 공정(S23) 후, 제1 기판(31a) 및 제2 기판(31b)은 도 5에 도시된 바와 같이 그(31a, 31b) 타면 즉, 하부 패턴들(49a, 49b) 및 상부 어레이부(43a, 43b)가 형성되지 않은면이 기판 식각 공정(S25)을 통해 식각됨으로써 제2 두께(d2)가 된다. 제2 두께(d2)는 제1 기판(31a) 및 제2 기판(31b) 각각에 가요성을 부여하기 위한 두께이다. 일반적으로 상기 제2 두께(d2)는 상기 제1 두께(d1)의 70%이하가 되도록 식각하면 유연성을 가질 수 있다. SUS 기판을 적용한 경우 제2 두께(d2)는 0.2mm 이하가 되도록 식각하는 것이 바람직하다.
상기 기판 식각 공정(S25)은 상기 제1 기판(31a) 및 제2 기판(31b)의 타면이 수조(53)에 담긴 식각액(51)에 잠기도록 제1 패널(40a) 및 제2 패널(40b)을 딥핑(dipping)함으로써 이루어진다. 상기 식각액(51)은 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I)등의 할로겐 원소를 포함한다. SUS 기판을 적용한 경우, 상기 식각액(51)은 염화철을 포함함으로써 SUS기판을 식각할 수 있다.
이와 같이 딥핑된 제1 기판(31a) 및 제2 기판(31b)의 타면은 식각액(51)과 접촉하여 식각된다. 제1 기판(31a) 및 제2 기판(31b)의 타면이 식각액을 통해 식각됨으로써 제2 두께에 도달하여 제1 패널 및 제2 패널(40a, 40b) 각각이 유연성을 가지게 된다. 또한 기판 식각 공정(S25) 중 실런트(45)는 식각액(51)이 상기 제1 패널 및 제2 패널(40a, 40b)의 제1 영역에 침투하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 실런트(45)는 상기 제1 패널 및 제2 패널(40a, 40b)의 제1 영역에 형성된 표시소자가 식각액(51)에 의해 손상되는 것을 막을 수 있다. 이 후, 세정을 통해 남은 식각액(51)이 제거된다.
상기 기판 식각 공정(S25)은 딥핑 방법 이외에도 도 6에 도시된 바와 같이 상기 제1 기판(31a) 및 제2 기판(31b)의 타면이 노즐(55)을 통해 분사되는 식각액(51)에 식각됨으로써 이루어질 수 있다. 도 6을 참조하면, 상기 제1 기판(31a) 또는 제2 기판(31b)의 타면 중 어느 한면이 노즐(55)을 통해 분사되는 식각액(51)에 노출되도록 컨베이어 벨트(57)등의 이동수단에 탑재된다. 제1 기판(31a)의 타면이 먼저 노출된 경우, 제1 기판(31a)이 먼저 제2 두께(d2)가 된다. 이후, 제2 기판(31b)의 타면이 식각액(51)에 노출되도록 뒤집어서 제2 기판(31b)이 제2 두께(d2)가 되도록 식각된다. 이에 따라 제1 패널 및 제2 패널(40a, 40b) 각각이 유연성을 가지게 된다. 도 5에서 상술한 딥핑 방법에서와 마찬가지로 기판 식각 공정(S25) 중 실런트(45)는 식각액(51)이 상기 제1 패널 및 제2 패널(40a, 40b)의 제1 영역에 침투하는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 실런트(45)는 상기 제1 패널 및 제2 패널(40a, 40b)의 제1 영역에 형성된 표시소자가 식각액(51)에 의해 손상되는 것을 막을 수 있다. 이어서 세정을 통해 남은 식각액(51)이 제거된다.
이 후, 합착된 제1 패널 및 제2 패널(40a, 40b)은 분리 공정(S27)을 통해 실 런트(45)가 제거됨으로써 각각의 표시소자를 구비한 패널로 분리된다. 도 7a 및 도 7b를 참조하여 분리 공정(S27)을 설명하기로 한다. 도 7a에 도시된 바와 같이 기판 식각 공정(S25) 후 제1 기판(31a) 및 제2 기판(31b)은 제2 두께(d2)를 가지고 실런트(45)로 합착되어 있다. 상기 실런트(45)는 제1 패널(40a) 및 제2 패널(40b)의 절단선(B)을 따라 다양한 방법으로 절단됨으로써 제거되고, 제1 패널(40a) 및 제2 패널(40b)은 도 6b에 도시된 바와 같이 분리된다. 상기 절단선(B)은 제1 영역 및 실런트(45)사이에 형성되는 것이 바람직하다. 분리된 상기 제1 패널(40a) 및 제2 패널(40b) 각각은 제2 두께(d2)의 기판(31a, 31b)을 가지므로 플렉서블한 상태가 된다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 따른 분리 공정에 포함된 다양한 절단 방법을 설명하기 위한 도면이다. 본 발명에 따른 분리 공정에서 제1 패널(40a) 및 제2 패널(40b)은 플렉서블한 상태를 갖도록 얇게 식각된 상태이다. 따라서 절단선(B)을 따라 절단하는 것이 용이하다. 이하에서 다양한 절단 방법을 설명하면, 도 8a에 도시된 바와 같이 절단선(B)을 지나도록 스크라이빙 휠(81)을 이용하여 제1 패널(40a) 및 제2 패널(40b)의 일부를 절단할 수 있다. 스크라이빙 휠(81)은 제1 패널(40a) 및 제2 패널(40b)의 기판의 강도보다 높은 재질로 이루어진다. 스크라이빙 휠(81) 재질의 대표적인 예로서는 다이아몬드가 있다. 또 다른 절단 방법으로는 도 8b에 도시된 바와 같이 절단선(B)에 대응하는 커터(85)를 구비한 프레스 절삭기(83)를 이용하여 커터(85)를 통해 제1 패널(40a) 및 제2 패널(40b)을 가압함으로써 절단할 수 있다. 커터(85)는 프레스 절삭기(83)에 포함된 크랭크(crank)에 의해 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 제1 패널(40a) 및 제2 패널(40b)에 가압함으로써 절단선(B)을 따라 절단할 수 있다. 또한 커터(85)는 유압에 의해 제1 패널(40a) 및 제2 패널(40b)에 가압함으로써 절단선(B)을 따라 절단할 수 있다. 이외에도 제1 패널(40a) 및 제2 패널(40b) 절단은 플라즈마, 가스, 레이저, 수압을 이용하여 이루어질 수 있다.
상술한 공정은 하부 어레이부 상에 상부 어레이부가 부착된 후 식각 공정을 진행하는 것을 위주로 설명하였으나, 상부 어레이부는 실런트가 형성된 부분을 절단하는 분리 공정 후 하부 어레이부 상에 부착될 수도 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 플렉서블 표시장치의 제조 방법은 표시소자 형성 공정을 견딜 수 있도록 비가요성을 부여하는 제1 두께의 기판의 일면에 표시소자을 형성한 후, 가요성을 부여하는 제2 두께가 되도록 기판의 타면을 식각함으로써 형성된다. 이와 더불어 본 발명에 따른 플렉서블 표시장치의 제조 방법은 실런트를 이용하여 표시소자가 형성된 두 패널을 합착한 후 식각 공정을 진행함으로 식각 공정에 의해 표시소자가 손상되는 것을 방지한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 플렉서블 표시장치의 제조방법은 비가요성 기판의 일면에 표시소자가 형성된 제1 및 제2 패널을 마련하는 단계를 포함함으로써 점착 공정을 삭제할 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 플렉서블 표시장치의 제조방법은 비가요성 기판면에 표시소자를 형성함으로써 고온의 공정온도에서도 제조가 가능하다.
또한 본 발명에 따른 플렉서블 표시장치의 제조 방법은 표시소자가 형성된 면이 보호되도록 실런트를 이용하여 상기 제1 및 제2 패널을 합착하는 단계, 비가요성 기판의 타면을 유연한 상태가 되도록 식각하는 단계 및 상기 제1 및 제2 패널 패널을 분리하는 단계를 포함한다. 이에 따라 본 발명에 따른 플렉서블 표시장치의 제조 방법은 식각 공정을 포함하므로 박리 공정을 삭제할 수 있으며, 실런트에 의해 식각 공정 중에 표시소자가 손상되는 것을 막을 수 있다.
이와 같이 본 발명은 플렉서블 표시장치의 신뢰성을 저하시키는 요인이 되는 점착 공정 및 박리 공정을 삭제할 수 있으며, 공정 온도의 제한을 받지 않음에 따라 플렉서블 표시장치의 신뢰성을 개선할 수 있다.
이와 더불어 본 발명에 따른 플렉서블 표시장치 제조방법은 표시소자를 비가요성 기판상에서 형성하므로 기판이 공정열에 의해 휘어지는 문제를 개선하기 위한 장비의 개발 및 기존 장비의 개조등이 불필요하다. 따라서 본 발명에 따른 플렉서블 표시장치 제조방법은 기존 액정표시장치의 박막트랜지스터를 형성하는 장비를 그대로 적용할 수 있으므로 제조비용을 절감할 수 있음과 아울러 플렉서블 표시장치를 제조하기 위한 장비의 확보가 용이하다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 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 (14)

  1. 비가요성을 부여하는 제1 두께를 갖는 제1 기판 및 제2 기판 각각의 일면에 박막 트랜지스터 어레이를 포함하는 표시 소자의 패턴을 구비하는 제1 표시 패널 및 제2 표시 패널을 형성하는 표시소자 형성 단계와;
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판의 일면이 마주하도록 상기 제1 표시 패널 및 상기 제2 표시 패널을 합착하는 합착 단계와;
    상기 제1 두께를 갖는 상기 제1 및 제2 기판 각각의 타면을 상기 제1 두께보다 얇으며 가요성을 부여하는 제2 두께를 가지도록 식각하는 기판 식각 단계와;
    상기 제1 표시 패널 및 상기 제2 표시 패널을 분리하는 분리 단계를 포함하여, 제1 플렉서블 표시 패널과 제2 플렉서블 표시 패널을 형성하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 합착 단계는
    상기 표시소자가 형성된 영역을 에워싸도록 상기 제1 표시 패널 및 제2 표시 패널 중 적어도 어느 하나의 테두리에 실런트를 도포하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 식각 단계는
    상기 제1 및 제2 기판의 타면이 식각액에 노출되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치의 제조방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기판의 타면이 식각액에 노출되는 단계는
    상기 제1 및 제2 기판의 타면을 상기 식각액에 딥핑하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치의 제조방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기판의 타면이 식각액에 노출되는 단계는
    상기 제1 및 제2 기판의 타면이 컨베이터 벨트에 순차적으로 탑재되어 상기 식각액에 순차적으로 노출되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치의 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 두께는 상기 제1 두께의 70% 이하인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치의 제조방법.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 기판은 메탈 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치의 제조방법.
  9. 청구항 9은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 8 항에 있어서,
    상기 메탈 기판은 스테인레스 스틸 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치의 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 식각액은 할로겐 원소를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치의 제조방법.
  11. 청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 10 항에 있어서,
    상기 식각액은 염화철을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치의 제조방법.
  12. 청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.
    제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,
  13. 제 3 항에 있어서,
    상기 분리 단계는
    상기 표시소자가 형성된 영역 및 상기 실런트 사이의 절단선에 대응하는 상기 제1 표시 패널 및 상기 제2 표시 패널을 절단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치의 제조 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 표시 패널 및 상기 제2 표시 패널을 절단하는 단계는 스크라이빙 휠, 프레스기, 플라즈마, 가스, 레이저, 수압 중 어느 하나를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치의 제조 방법.
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