KR101857291B1

KR101857291B1 - 플렉서블 표시패널 제조방법 및 플렉서블 표시패널 제조용 고정지지대

Info

Publication number: KR101857291B1
Application number: KR1020110110160A
Authority: KR
Inventors: 박종현; 유준석; 윤수영
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2018-06-20
Also published as: KR20130045749A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르는 플렉서블 표시패널 제조방법은 보조기판을 절단하지 않고 재사용함으로써 제조공정의 효율을 높이고 비용을 절감하는데에 목적이 있다. 상기 플렉서블 표시패널 제조방법은 복수의 단위패널 영역과 경계영역이 정의된 기판을 희생층을 통해 부착한 보조기판을 제공하는 단계; 상부에 복수의 홀이 형성된 고정지지대의 상부에 상기 기판을 안착시키는 단계; 상기 고정지지대의 복수의 홀을 통해 진공을 형성하여, 상기 기판을 상기 고정지지대에 흡착 고정하는 단계; 상기 희생층에 레이저를 조사하여, 상기 희생층을 상기 기판으로부터 박리하여 상기 희생층과 보조기판을 제거하는 단계; 상기 기판으로부터 상기 희생층이 박리된 면에 후면필름을 부착하는 단계; 상기 고정지지대의 복수의 홀을 통해 기체를 주입하여 상기 기판을 상기 고정지지대로부터 분리하는 단계; 및 상기 기판의 상기 경계영역을 절단하여 복수의 단위패널을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

플렉서블 표시패널 제조방법 및 플렉서블 표시패널 제조용 고정지지대{Manufacturing method of Flexible Dislay Panel And Fixing and supporting Substrate for manufacturing Flexible Dislay Panel}

본 발명의 실시예들은 플렉서블 표시패널 제조방법 및 플렉서블 표시패널 제조용 고정지지대에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모기판을 재활용하여 비용을 절감하는 플렉서블 표시패널 제조방법 및 플렉서블 표시패널 제조용 고정지지대에 관한 것이다.

정보화 사회가 발전함에 따라 근래에는 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device: LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel: PDP), 전기발광 표시 장치(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔다.

최근에는 평판표시장치를 전자종이(Electronic Sheet), 암밴드(Arm Band), 지갑, 노트북 컴퓨터 등의 휴대성 제품에 채용하고자 하는 요구에 따라, 유연성(flexibility)을 가진 표시장치의 개발이 진행되고 있다.

이와 같은 전자종이, 암밴드, 지갑, 노트북 컴퓨터, 이-북(E-book) 등과 같이 휴대성 제품에 탑재되는 표시장치는 외부로부터 가해지는 힘에 순응하여 휘어질 수 있도록 유연한 특성을 가져야 한다.

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

플렉서블 디스플레이는 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.

그렇다면 이러한 플렉서블 디스플레이를 제조하기 위한 방법을 도면을 통하여 알아본다.

도 1 은 종래기술에 따른 플렉서블 디스플레이의 제조방법에 관한 순서도이다. 도 2a 내지 도 2c는 종래기술에 따르는 플렉서블 디스플레이 제조방법의 일부 단면도이다.

먼저 대면적의 보조기판(1)이 준비된다.(S1) 상기 보조기판(1)은 유리기판이 될 수 있으며, 기판들(20,30)의 배면에 점착되어, 기판들(20,30)이 공정 중에 쉽게 휘거나 뒤틀리지 않고 그 형태가 고정되도록 기판을 안정적으로 지지한다. 상기 보조기판(1)으로 인하여 기판의 취급이 용이해지고, 이어지는 하부어레이 형성공정이 보다 정밀하고 안정적으로 진행 될 수 있다.

그 다음 상기 보조기판(1)의 상부에 희생층(10)이 형성된다.(S2) 상기 희생층(10)은 비정질 실리콘으로 형성될 수 있으며, 희생층(10) 상부에 부착되는 하부기판(20)과 탈착이 가능하도록 하는 역할을 한다. 상기 희생층(10)의 상부에 레이저가 조사될 경우, 화학반응에 의해 희생층(10)의 표면이 거칠어지거나 수소가 발생하게 되어 상부에 부착된 하부기판(20)으로부터 박리될 수 있다.

그리고 점착공정을 통해 하부기판(20)을 점착한다.(S3) 플렉서블 디스플레이용 기판으로는 플라스틱 기판이 사용될 수 있으며, 폴리카본(polycarbon), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르술폰(PES), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등으로 만들어 질 수 있다.

그리고 상기 하부기판(20)의 상부에 하부어레이를 형성한다.(S4) 이때, 하부어레이는 상기 대면적 하부기판(20) 상에서 복수의 단위패널을 구성하도록 복수의 단위패널 영역마다 박막트랜지스터 또는 유기발광다이오드 등의 패턴이 형성될 수 있다. 상기 하부어레이 패턴은 노광, 현상, 식각 등의 일련의 과정을 통해 이루어 질 수 있다.

이어서, 상기 하부어레이와 대응하는 상부어레이가 상부기판(30)에 패턴될 수 있다. 상기 상부기판(30)은 실패턴으로 지지되어 하부어레이와 대향하여 합착될 수 있다.(S5) 상기 상부어레이는 컬러필터 패턴이 될 수 있으며 이것 역시 노광, 현상, 식각 등의 일련의 과정을 통해 이루어질 수 있다.

그리고 하부기판(20)의 일편으로 연성회로필름 등에 의하여 드라이브 집적회로가 접속 될 수 있다.(S6)

도 2a를 참조하면, 보조기판(1)의 상부에 희생층(10), 하부기판(20), 상부기판(30)이 순차적으로 적층 형성되며, 복수의 단위 패널 영역은 점선으로 분할되어 있다.

그 후, 상기 기판들(20,30)은 단위패널 별로 절단된다.(S7) 즉, 하부기판, 상부기판에서 단위패널들 사이의 경계면을 절단하여 복수의 단위패널을 형성할 수 있다. 도 2b를 참조하면, 이때, 절단 공정시 희생층(10) 및 보조기판(1)까지 절단하게 된다. 따라서,, 단위패널은 희생층(10), 보조기판(1)까지 포함한다.

이어서, 각 단위패널마다 상기 희생층(10)에 레이저를 조사하여, 상기 희생층과 하부기판의 접촉면에 수소를 발생시켜 상기 희생층(10)을 하부기판(20)으로부터 박리시킨다.(S8)

그리고 상기 하부기판(20)의 하면에 후면필름을 부착함으로써 플렉서블 디스플레이를 보호하도록 한다.(S9)

이상으로 검토한 바와 같이 플렉서블 디스플레이는 유연한 기판을 사용하는 특성상 휨이 없는 보조기판(1)과 탈착을 위한 희생층(10)의 사용이 필요하다.

그러나 이때, 상기 절단 공정은 보조기판(1)까지 절단하게 되는데, 플렉서블 디스플레이를 대면적 기판에서 동시에 생산하는 제조 공정상 절단된 보조기판(1)은 다시 재활용될 수 없다.

따라서, 한 회의 공정마다 보조기판(1)을 새것으로 사용하게 되어 제조과정에 있어 비용을 상승시키고, 제품 원가를 상승시킬 수 있다.

따라서 위와 같은 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 실시예들은 복수의 단위패널을 형성하기 위한 절단과정을 보조기판이 박리되고 난 이후에 공정을 진행함으로써, 상기 보조기판을 절단하지 않고 재활용하는 데에 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명을 실시하기 위한 구체적 내용 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.

이와 같은 본 발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따르는 플렉서블 표시패널 제조방법은 복수의 단위패널 영역과 경계영역이 정의된 기판을 희생층을 통해 부착한 보조기판을 제공하는 단계; 상부에 복수의 홀이 형성된 고정지지대의 상부에 상기 기판을 안착시키는 단계; 상기 고정지지대의 복수의 홀을 통해 진공을 형성하여, 상기 기판을 상기 고정지지대에 흡착 고정하는 단계; 상기 희생층에 레이저를 조사하여, 상기 희생층을 상기 기판으로부터 박리하여 상기 희생층과 보조기판을 제거하는 단계; 상기 기판으로부터 상기 희생층이 박리된 면에 후면필름을 부착하는 단계; 상기 고정지지대의 복수의 홀을 통해 기체를 주입하여 상기 기판을 상기 고정지지대로부터 분리하는 단계; 및 상기 기판의 상기 경계영역을 절단하여 복수의 단위패널을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 제거된 보조기판은 다른 복수의 단위패널을 형성하는 공정에 재사용되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기판을 고정지지대에 안착시키는 단계는 상기 보조기판을 상하 반전시켜 상기 기판의 상부가 상기 고정지지대 상부와 접촉하도록 안착시키는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조기판을 제공하는 단계는, 상기 기판의 복수의 단위패널 영역 상부면에 배리어필름, 편광필름을 순차적으로 부착하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기판의 상부면은 상기 배리어필름 및 편광필름이 부착된 복수의 단위패널 영역이 상기 경계영역보다 높은 단차가 형성되며, 상기 고정지지대의 상부면은 상기 기판의 상부면과 맞물리도록 단차가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기판 상부면의 단차와 상기 고정지지대 상부면의 단차는 높이가 동일한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고정지지대의 복수의 홀은 상기 고정지지대 상부에서 상기 복수의 단위패널 영역에 대응하는 영역 및 경계영역에 대응하는 영역 중 적어도 하나에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 희생층은 비정질 실리콘을 재료로 형성되어, 상기 희생층 및 보조기판을 제거하는 단계는 상기 레이저에 의해 상기 희생층의 상기 기판과 접촉하는 면에서 수소가 발생되거나 상기 접촉하는 면의 균일도가 파괴되어 상기 희생층이 상기 기판으로부터 박리되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 후면필름을 부착하는 단계는 롤링, 진공합착방법 및 전면합착방법 중 어느 하나를 이용하는 라미네이션 방식으로 부착하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기판을 상기 고정지지대로부터 분리하는 단계에서 상기 기체는 공기, 질소 및 아르곤 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

한편, 또 다른 본 발명의 일 실시예에 따르는 플렉서블 표시패널 제작용 고정지지대는 복수의 셀 영역과 셀 경계영역으로 나뉘며, 상기 복수의 셀 경계영역은 상기 복수의 셀 영역보다 높게 형성된 지지부; 상기 지지부의 복수의 셀 영역 또는 셀 경계영역 중 적어도 하나에 형성되는 복수의 홀; 및 상기 지지부의 내부에서 상기 복수의 홀과 배관으로 연결되며, 상기 복수의 홀의 내부를 진공으로 만들거나 상기 복수의 홀에 기체를 출사하는 기체주입조절부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 적어도 하나의 실시예들은,

절단과정을 보조기판이 박리된 이후에 진행함으로써, 보조기판의 절단을 막고, 상기 보조기판을 재활용하여 제조공정의 효율을 증가시키고 비용을 감축시키는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 플렉서블 디스플레이의 제조방법에 관한 순서도이다.
도 2a 내지 도 2c는 종래기술에 따르는 플렉서블 디스플레이 제조방법의 일부 단면도이다.
도 3a 내지 도 3i는 본 발명의 일 실시예에 따르는 플렉서블 표시패널의 제작방법을 나타낸 단면도이다.
도 4a는 도 3a내지 도 3i에서 하부기판 상의 복수의 단위패널 영역과 경계영역을 도시한 평면도이다.
도 4b는 도 3a내지 도 3i에서 단위패널을 간략하게 나타낸 개략도이다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따르는 고정지지대의 사시도이다.
도 4d는 도 3h의 절단공정시 커팅 영역을 도시한 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시패널 제조방법의 순서도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따르는 플렉서블 표시패널 제조방법 및 플렉서블 표시패널 제조용 고정지지대에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일, 유사한 구성에 대해서는 동일, 유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.

또한, 본 명세서에 첨부된 도면의 구성요소들은 설명의 편의를 위해 확대 또는 축소되어 도시되어 있을 수 있음이 고려되어야 한다.

도 3a 내지 도 3h는 본 발명의 일 실시예에 따르는 플렉서블 표시패널의 제작방법을 나타낸 단면도이다. 도 4a는 도 3a내지 도 3i에서 하부기판 상의 복수의 단위패널 영역과 경계영역을 도시한 평면도이며, 도 4b는 도 3a내지 도 3i에서 단위패널을 간략하게 나타낸 개략도이고, 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따르는 고정지지대의 사시도이며, 도 4d는 도 3h에서 절단공정시 커팅 영역을 도시한 개략도이다.

도 3a를 참조하면, 먼저 보조기판의 상부에 희생층을 적층 형성한다.

플렉서블 표시패널의 기판은 그 유연성 때문에 제조공정 중 기판의 형태가 고정되기 어려워서 제조공정을 정밀하게 진행하는데 어려움이 있다. 이에 따라 유연한 기판 상에서 상기 제조공정을 정밀하게 진행하기 위해 하부기판(120)을 점착하기 위한 보조기판(100)을 마련한다.

상기 보조기판(100)은 하부기판(120)의 배면에 점착되어, 하부기판(120)이 공정 중에 쉽게 휘거나 뒤틀리지 않고 그 형태가 고정되도록 하부기판(120)을 안정적으로 지지한다. 상기 보조기판(100)으로 인하여 하부기판(120)의 취급이 용이해지고, 이어지는 박막 패턴 형성공정이 보다 정밀하고 안정적으로 진행될 수 있다.

상기 보조기판(100)은 금속 또는 유리로 구성될 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에서는 유리로 구성되는 것이 바람직하다.

그 다음 상기 보조기판(100)의 상부에 희생층(110)을 형성한다. 상기 희생층(110)은 레이저 빔 조사에 의해 막의 균일도가 파괴되거나, 수소 기체를 발생시켜 플라스틱 재질의 기판과 탈착이 가능하도록 하는 특징을 갖는 비정질 실리콘(a-Si : H)을 증착하여 형성한다.

그리고 도 3b와 같이 상기 희생층(110)의 상부로 점착제를 도포하여하부기판(120)을 점착한다. 이러한 하부기판(120)은 폴리카본(polycarbon), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르술폰(PES), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 다만, 본 발명의 일 실시예는 폴리이미드를 이용하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 하부기판(120)은 매우 뛰어나고 유연한 특성을 갖도록 하기 위해 그 두께를 10㎛ 내지 50㎛ 정도로 할 수 있다.

이때, 상기 하부기판(120) 상에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터가 형성될 수 있다.

한편, 상기 플렉서블 표시패널의 제조는 단위 시간당 생산성 향상을 위해 플렉서블 표시패널의 크기보다 수배 내지 수십배 더 큰 면적을 갖는 보조기판(100) 및 이의 전면에 형성되는 하부기판(120)을 이용하여 제조되고 있다. 따라서, 하나의 하부기판(120)에 대해 수십개의 플렉서블 표시패널이 제조될 수 있다.

따라서, 도 4a에 따라 상기 하부기판(120)은 수십개의 플렉서블 표시패널로 분할되는 복수의 단위패널(U) 영역과 상기 단위패널 영역을 경계짓는 경계영역(B)으로 정의되며, 이후에 상기 경계영역(B)을 절단함으로써 복수의 단위패널(U)을 제조할 수 있다.

그러므로, 하부기판(120) 전면 중에서 상기 복수의 단위패널(U) 영역에 소자를 형성하며, 박막트랜지스터 또한 상기 복수의 단위패널(U) 영역에 형성될 수 있다.

여기서, 도 3b에 나타난 박막트랜지스터의 형성방법 및 구조를 설명하면 아래와 같다.

먼저 상기 하부기판(120) 상에 게이트 라인 및 게이트 전극(121a) 및하부 스토리지 전극(121b)을 형성한다. 상기 구성들은 금속으로 형성될 수 있으며, 마스크를 이용한 노광 공정 및, 현상, 식각 공정 등의 일련의 과정을 통하여 패터닝될 수 있다.

그리고 상기 게이트라인, 게이트 전극(121a), 하부 스토리지 전극(121b)의 상부로 게이트 절연막(122)을 형성되고, 상기 게이트 절연막(122)의 상부에는 게이트 전극(121a)과 대응되게 형성되어 채널을 형성하는 액티브층(123)과, 상기 액티브층(123) 상에 형성되는 오믹컨택층(124)과, 상기 오믹컨택층(124)을 통해 액티브층(123)과 오믹접촉되는 소스 전극(125a) 및 드레인 전극(125b)이 더 형성될 수 있다. 이때, 소스 전극(125a)은 데이터라인과 연결되어 데이터 전압을 인가받을 수 있으며, 드레인 전극(125b)은 하부 스토리지 전극(121b)의 상부까지 연장되어 상부 스토리지 전극의 역할을 수행할 수 있다.

이어서, 상기 소스 및 드레인 전극(125a, 125b)의 상부로 보호막(126)이 형성되며, 채널을 형성하는 액티브층(123)을 습기나 스크래치(scratch) 등으로부터 보호하는 역할을 수행한다.

또한, 보호막(126)에는 마스크 공정을 통해 형성된 다수의 콘택홀(미도시)을 구비할 수 있으며, 여기서 도면에 도시된 콘택홀(미도시)은 보호막(126)을 관통하여 드레인 전극(125b)을 노출시키는 역할을 한다.

그리고 상기 보호막(126)의 상부에 화소전극(127)이 형성되며, 상기 화소전극(127)은 콘택홀(미도시)을 통해 드레인 전극(125b)과 상부 스토리지 전극과 전기적으로 접속될 수 있다.

이러한 박막 트랜지스터는 게이트 라인의 게이트 신호에 응답하여 데이터 라인(130)의 화소신호를 화소전극(127)에 충전시키는 역할을 수행하는 것으로서, 액정에 인가되는 전압을 스위칭할 수 있다.

그리고 스토리지 캐패시터는 하부 스토리지 전극(121b), 상부 스토리지 전극 및 화소전극(127)으로 구성되는 것으로서, 박막트랜지스터가 오프동작시 액정에 인가되는 전압을 유지해주는 역할을 한다.

이어서, 상기 하부기판(120)의 상부는 컬러필터 패턴이 형성된 상부기판(130)이 가장자리의 실 패턴(seal pattern)을 지지대로하여 대향 합착될 수 있다. 상기 컬러필터 패턴은 다수의 색상을 필터링하는 컬러필터, 화소영역들의 경계를 짓는 비개구영역에 형성되어 빛을 흡수하는 블랙매트릭스 및 상부기판(130)의 상면을 평탄하게 하는 오버코트층, 공통전극 등으로 구성될 수 있다.

한편, 상기 하부기판(120)과 상부기판(130)은 액정표시장치 패턴을 형성하는 경우로 설명하였으나, 플렉서블 표시패널은 LCD(Liquid Crystal Display) 뿐만 아니라 OLED(Organic Light Emitting Diode)의 p-Si, oxide TFT, ELA와 같은방식이거나, 전기 영동장치(Electrophoretic display) 등이 사용될 수 있으므로, 상기 하부기판(120)과 상부기판(130)은 상기 언급된 디스플레이들의 종류에 따라 패턴이 달라질 수 있다.

그 후, 상기 복수의 단위패널마다 패널의 내부를 구동하기 위한 구동회로부를 접속시킨다.

도 4b를 참조하면, 게이트라인과 데이터라인등이 패턴된 어레이영역(128)의 일면으로 연성회로필름(129b)(예를 들어 TCP(Tape Carrier Package)등이 부착되어 상기 게이트라인을 구동하기 위한 게이트구동부(129c), 데이터라인을 구동하기위한 데이터구동부(129a)가 패널에 접속될 수 있다. 여기서 점선으로 도시된 부분은 단위패널(U)에서 화면이 표시되는 화면표시부이다.

그 다음 상부기판(130) 상에서 상기 복수의 단위패널 영역에는 배리어필름(140) 혹은 배리어필름(barrier film)(140)과 편광필름(150)이 순차적으로 부착될 수 있다.

상기 배리어필름(140)은 산소와 수분을 차단하기 위해 부착되는 것이며, 상기 편광필름(150)은 패널 외부에서 전사된 빛을 편광하여 대비비(CR : Contrast Ratio)를 향상시키기 위한 것이다.

상기 배리어필름(140) 및 편광필름(150)은 접착제 등을 사용하여 각 단위패널마다 접착되는 것으로, 이로인해 상기 상부기판(130)의 상면에는 복수의 단위패널 영역이 경계영역보다 높은 단차가 형성될 수 있다.

그 다음 도 3c에 따라, 상기 보조기판(100) 및 보조기판(100)의 상부에 형성된 구성들을 상하로 반전시켜 고정지지대(200)의 상부에 안착시킨다.

상기 고정지지대(200)는 도 4c에서 도시된 바와 같이 상부면의 일정 영역에서 단차구조로 형성될 수 있다.

상기 고정지지대는 복수의 셀 영역과 셀 경계영역으로 나뉘어 형성된 지지부, 복수의 홀 및 상기 지지부의 내부에서 상기 복수의 홀과 배관(미도시)으로 연결되는 기체주입조절부(미도시)를 포함한다.

상기 지지부에서 복수의 셀 영역은 셀 경계영역보다 낮게 되어 단차가 형성되어 있다. 이러한 단차가 형성되는 이유는 상기 상부기판(130)의 상부면이 배리어필름(140) 및 편광필름(150)의 부착으로 단차가 형성되어 있기 때문에 상기 반전된 기판들(120, 130)을 안착시키고 고정시키기 위해서는 상기 상부기판(130)의 단차에 대응하는 단차가 형성되어야 하기 때문이다.

따라서, 복수의 셀 영역(210)은 복수의 단위패널 영역과 대응하여 경계영역과 대응하는 셀 경계영역(220)보다 낮게 형성될 수 있다. 이때, 상기 고정지지대(200)의 단차는 상기 상부기판(130)의 상부면의 단차와 높이가 동일할 수 있다.

한편, 상기 고정지지대(200)가 보조기판(100)을 고정하는 방법은 진공흡착방법이 될 수 있다. 따라서, 복수의 홀(230)에 진공을 형성하여 기판들(120, 130)을 흡착 고정할 수 있다.

상기 복수의 홀(230)은 고정지지대(200) 상부면의 임의의 영역에 형성될 수 있다. 그러나 상기 복수의 홀(230)은 복수의 셀 영역(210) 또는 셀 경계영역(220) 중 적어도 하나의 영역에 형성될 수 있으며, 모두 균일한 간격으로 형성될 수 있다.

그리고 기체주입조절부(미도시)는 고정지지대(200)의 내부 또는 외부에 배치될 수 있으며, 고정지지대(200) 내부의 배관(미도시)에 연결되어 복수의 홀(230) 내부 영역을 진공으로 하거나 복수의 홀(230)을 통해 기체를 주입할 수 있다.

상기 기판들(120, 130)이 상기 고정지지대(200)의 상부에 안착될 경우, 상기 고정지지대(200)는 상부면의 단차 구조와 진공흡착을 이용하여 상기 기판들(120, 130)을 고정할 수 있다. 즉, 상기 고정지지대(200)의 단차진 구조는 상기 상부기판(130)과 단차와 맞물리게 하여 기판들(120, 130)의 좌우 이동을 방지하며, 진공흡착은 기판들(120, 130)이 고정지지대(200)로부터 이탈되지 않도록 할 수 있다.

상기 기판들(120, 130)이 상기 고정지지대(200)에 고정이 된 후 도 3d에 따라, 보조기판(100)의 상부면에 레이저를 조사한다. 상기 레이저는 희생층(110)을 박리시키기 위해 조사하는 것으로, 상기 보조기판(100)이 유리재질로 되어 있어 투명하기 때문에 보조기판(100)의 상부면에 조사된 레이저는 희생층(110)으로 입사될 수 있다.

상기 레이저는 자외선 또는 가시광선 등의 파장을 이용할 수 있다. 그리고 상기 희생층(110)의 표면을 파괴시키거나 수소를 발생시키기 위해서 바람직하게는 308nm~550nm의 자외선(UV)영역이나, 녹색(green)영역 파장을 이용할 수 있다.

레이저가 조사된 후, 도 3e와 같이 상기 희생층(110)이 상기 하부기판(120)으로부터 박리될 수 있다. 이때, 상기 희생층(110)의 표면은 균일도가 파괴되어 매끄러운 면에서 거칠어진 면으로 되며, 그와 동시에, 비정질 실리콘으로 형성된 희생층(110)에서 화학반응이 일어나 수소가 발생될 수 있다.

그러므로 희생층(110)과 하부기판(120)이 접촉한면에 공간이 생기게되어, 상기 희생층(110)을 하부기판(120)으로부터 박리시킬 수 있다.

그에 따라 희생층(110)뿐만 아니라 보조기판(100)까지 제거할 수 있다.

이때, 상기 보조기판(100)은 절단되지 않은 것으로서 이후의 다른 복수의 단위패널을 형성하는 공정이 진행될 경우에 재사용될 수 있다.

종래기술에서는 절단공정을 상기 보조기판(100)을 포함한 상태에서 진행하였기 때문에, 절단된 보조기판(100)을 재사용할 수 없어 공정상 비효율 및 비용증가의 문제가 있었다. 그러나 본 발명의 일 실시예는 전술한바와 같이 절단공정을 후면필름(160)을 부착한 이후에 실행함으로써, 상기 보조기판(100)을 절단하지 않고 다시 재사용할 수 있다. 따라서, 공정의 효율을 높이고 공정 비용을 절감시킬 수 있다.

그리고 도 3f에 따라 상기 희생층(110)과 박리된 하부기판(120)의 상부면에 후면필름(160)을 부착시킬 수 있다.

상기 후면필름(160)은 플렉서블 표시패널이 단품으로 제작완료되었을 경우, 상기 플렉서블 표시패널의 하부에 배치되는 것으로서 플렉서블 표시패널을 지지하며, 외부의 이물질이 내부로 삽입되는 것을 방지하기 위한 것이다.

상기 후면필름(160)은 라미네이션(lamination)에 의해 상기 하부기판(120)의 상부면에 점착 수지(resin)를 도포한 다음 후면필름(160)을 부착할 수 있다. 다만 이때 라미네이션 방식은, 도면에 도시된 바와 같이 상기 후면필름(160)을 롤러(165)를 이용하여 하부기판(120)의 일면에서 전면까지 점진적으로 부착할수도 있고, 상기 하부기판(120)의 전체면에 한번에 부착시키는 전면합착방식을 이용할 수도 있으며, 진공을 이용하여 합착시키는 진공합착방식을 이용할 수도 있다. 따라서, 어느 방식을 따르냐에 따라 상기 각 방식에 따른 라미네이터가 구비될 수 있다.

그 후, 도 3g와 같이 상기 기판들(120, 130)을 상기 고정지지대(200)로부터 분리한다. 이때, 상기 기판들(120, 130)이 안착된 때부터 희생층이 제거되는때까지 유지된 진공을 제거하고, 상기 복수의 홀(230)에 기체를 주입한다. 그리고, 상부의 리프트 기구(미도시)를 이용하여 상기 기판들(120, 130)을 들어올림으로써 고정지지대(200)와 기판들(120, 130)을 분리할 수 있다.

상기 고정지지대(200)는 상기 복수의 홀(230)에 공기, 질소, 아르곤 등의 기체를 주입할 수 있으며, 기타 다른 기체 등을 이용할 수도 있다.

이어서, 도 3h에 따라 상기 기판들(120, 130)을 상하 반전시키고 절단한다. 이때, 상기 기판들(120, 130)을 절단하는 영역은 경계영역이며 이것은 도 4d에 도시된 바와 같다.

도 4d를 참조하면, 상부기판(130)의 위로 배리어필름(140) 및 편광필름(150)은 각 단위패널의 상부면에만 부착되어 있다. 이때 절단은 단위패널들이 나뉘어지도록 실행되야하므로, 커팅선은 단위패널의 테두리를 이루도록 구성되어 있다.

이때, 절단하는 방식은 레이저, 자외선, 가위 또는 작두 등을 이용하여 이루어질 수 있다.

마지막으로 도 3i에 따라, 후면필름(160), 하부기판(120), 상부기판(130)을 상기 커팅선에 따라 절단하여 복수의 단위패널을 형성할 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시패널 제조방법을 순서도를 통해 정리하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 표시패널 제조방법의 순서도이다.

먼저 보조기판을 준비하고 상기 보조기판의 상부에 희생층을 형성한다. (S11) 상기 보조기판은 레이저의 투과를 위해 유리기판으로 마련하는 것이 바람직하며, 상기 희생층은 수소화된 비정질 실리콘으로 형성할 수 있으나, 이 외에 레이저의 주입으로 기체를 발생시키거나 표면에 균열을 발생시킬 수 있는 성분으로 형성될 수도 있다.

그리고 상기 희생층의 상부에 하부기판을 형성하고, 그 위에 상부기판을 대향하여 합착한다.(S22) 상기 하부기판은 플라스틱 재질로서 폴리이미드 등으로 제작될 수 있으며, 하부기판과 상부기판에 형성되는 패턴은 플렉서블 표시패널이 LCD, OLED, 전기영동장치 등과 같은 어떤 방식의 표시소자를 이용하느냐에 따라 그 패턴 모양이 달라질 수 있다. 다만 이때, 상기 상부기판 및 하부기판에 형성되는 패턴들은 복수의 단위패널로 정의되는 영역에만 형성된다.

그 후, 상기 복수의 단위패널 영역 상부에 배리어필름 및 편광필름을 부착한다.(S33) 이때, 상기 배리어필름 및 편광필름의 두께로 인해 상부기판의 상부는 복수의 단위패널 영역에 단차가 형성된다.

이어서, 상기 보조기판을 상하로 뒤집어서 상기 고정지지대의 상부에 안착시킨다.(S44) 상기 고정지지대는 희생층을 제거하고 후면필름을 부착하기 위한 수단으로서 상기 상부기판의 단차와 맞물리는 단차 형상을 포함하고 있으며, 복수의 홀을 통해 기판들을 진공흡착할 수 있다.

그리고 상기 보조기판의 상부에 레이저를 조사한다.(S55)

상기 레이저 조사에 의해 희생층의 표면이 파괴되고 희생층의 표면에 수소가 발생하여, 하부기판과 희생층 사이에 공간을 형성함으로써 희생층을 박리시킬 수 있다.(S66) 이때, 보조기판도 희생층과 함께 제거되며, 제거된 보조기판은 다른 복수의 단위패널을 형성하기 위한 공정에 재사용될 수 있다.

이어서, 하부기판에서 희생층이 박리된 면에 후면필름을 라미네이션 등의 방식으로 부착한다.(S77)

그리고 상기 절단공정을 진행하기 위해 상기 기판들을 고정지지대로부터 분리한다.(S88) 이때, 고정지지대의 복수의 홀에 기체를 주입하고 상부에서 상기 기판들을 리프트함으로써 분리할 수 있다.

마지막으로 도 4d에 도시된 커팅선에 따라 기판들을 절단하여 복수의 단위패널을 형성한다.(S99,S110)

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것이 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100 : 보조기판 110 : 희생층
120 : 하부기판 130 : 상부기판
140 : 배리어필름 150 : 편광필름
160 : 후면필름 200 : 고정지지대
230 : 홀 U : 단위패널
B : 경계영역

Claims

복수의 단위패널 영역과 경계영역이 정의된 기판을 희생층을 통해 부착한 보조기판을 제공하는 단계;
상부에 복수의 홀이 형성된 고정지지대의 상부에 상기 기판을 안착시키는 단계;
상기 고정지지대의 복수의 홀을 통해 진공을 형성하여, 상기 기판을 상기 고정지지대에 흡착 고정하는 단계;
상기 희생층에 레이저를 조사하여, 상기 희생층을 상기 기판으로부터 박리하여 상기 희생층과 보조기판을 제거하는 단계;
상기 기판으로부터 상기 희생층이 박리된 면에 후면필름을 부착하는 단계;
상기 고정지지대의 복수의 홀을 통해 기체를 주입하여 상기 기판을 상기 고정지지대로부터 분리하는 단계; 및
상기 기판의 상기 경계영역을 절단하여 복수의 단위패널을 형성하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시패널 제작방법.
제 1 항에 있어서,
상기 제거된 보조기판은 다른 복수의 단위패널을 형성하는 공정에 재사용되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시패널 제작방법.
제 1 항에 있어서
상기 기판을 고정지지대에 안착시키는 단계는 상기 보조기판을 상하 반전시켜 상기 기판의 상부가 상기 고정지지대 상부와 접촉하도록 안착시키는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시패널 제작방법.
제 3 항에 있어서,
상기 보조기판을 제공하는 단계는,
상기 기판의 복수의 단위패널 영역 상부면에 배리어필름, 편광필름을 순차적으로 부착하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시패널 제작방법.
제 4 항에 있어서,
상기 기판의 상부면은 상기 배리어필름 및 편광필름이 부착된 복수의 단위패널 영역이 상기 경계영역보다 높은 단차가 형성되며,
상기 고정지지대의 상부면은 상기 기판의 상부면과 맞물리도록 단차가 형성되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시패널 제작방법.
제 5 항에 있어서,
상기 기판 상부면의 단차와 상기 고정지지대 상부면의 단차는 높이가 동일한 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시패널 제작방법.
제 1 항에 있어서,
상기 고정지지대의 복수의 홀은 상기 고정지지대 상부에서 상기 복수의 단위패널 영역에 대응하는 영역 및 경계영역에 대응하는 영역 중 적어도 하나에 형성되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시패널 제작방법.
제 1 항에 있어서,
상기 희생층은 비정질 실리콘을 재료로 형성되어,
상기 희생층 및 보조기판을 제거하는 단계는 상기 레이저에 의해 상기 희생층의 상기 기판과 접촉하는 면에서 수소가 발생되거나 상기 접촉하는 면의 균일도가 파괴되어 상기 희생층이 상기 기판으로부터 박리되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시패널 제작방법.
제 1 항에 있어서,
상기 후면필름을 부착하는 단계는 롤링, 진공합착방법 및 전면합착방법 중 어느 하나를 이용하는 라미네이션 방식으로 부착하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시패널 제작방법.
제 1 항에 있어서,
상기 기판을 상기 고정지지대로부터 분리하는 단계에서 상기 기체는 공기, 질소 및 아르곤 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시패널 제작방법.
복수의 셀 영역과 셀 경계영역으로 나뉘며, 상기 복수의 셀 경계영역은 상기 복수의 셀 영역보다 높게 형성된 지지부;
상기 지지부의 복수의 셀 영역 또는 셀 경계영역 중 적어도 하나에 형성되는 복수의 홀; 및
상기 지지부의 내부에서 상기 복수의 홀과 배관으로 연결되며, 상기 복수의 홀의 내부를 진공으로 만들거나 상기 복수의 홀에 기체를 출사하는 기체주입조절부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시패널 제작용 고정지지대.