KR101935553B1 - 플렉시블 디스플레이 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

유연성과 강인성이 겸비된 플렉시블 디스플레이 장치 및 그 제조방법이 개시된다. 개시된 플렉시블 디스플레이 장치는 글라스기판과 가요성 기판 및 디스플레이부가 차례로 적층되어 있으며, 가요성 기판의 면적이 글라스기판의 면적 보다 큰 구조로 이루어져 있다. 이러한 구조에 의하면 글라스기판이 없는 유연한 영역을 접거나 말 수 있기 때문에 휴대가 편리하도록 부피를 대폭 줄일 수 있으며, 또한 제조 과정에서 글라스기판과 가요성기판간의 분리를 위한 가열 공정을 거치지 않는 단단한 영역에 구동칩을 설치할 수 있으므로 안정적인 회로 연결도 보장할 수 있다.

Description

플렉시블 디스플레이 장치 및 그 제조방법{A flexible display device and the manufacturing method thereof}

본 발명은 플렉시블 디스플레이 장치와 그 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 본체의 유연성과 강인성이 겸비된 플렉시블 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 유기 발광 표시 장치와 같은 디스플레이 장치는 단단한 글라스기판 위에 디스플레이부를 형성한 구조로 이루어져 있다. 그러나, 이러한 구조로는 최근 디스플레이 장치에 요구되고 있는 유연한 벤딩(bending) 특성을 만족시킬 수 없다. 즉, 최근에는 벤딩 상태로도 설치할 수 있는 유연성을 가진 플렉시블 디스플레이 장치가 요구되고 있는데, 상기와 같은 단단한 재질의 글라스기판을 사용하게 되면 그러한 요구를 충족시키기가 어렵다.

따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 최근에는 글라스재질의 기판 대신에 폴리이미드와 같은 가요성기판을 사용하는 구조가 제안되고 있다. 이것은 글라스기판 위에 유연한 가요성기판을 형성하고 그 위에 디스플레이부를 만든 후, 나중에 글라스기판은 떼어냄으로써 유연한 가요성기판이 최종 제품에서 기판의 기능을 하도록 개선한 것이다.

그런데, 문제는 이와 같이 글라스기판을 떼어낼 때 정전기나 열 등에 의해 유연한 가요성기판이 부분적으로 손상을 입을 가능성이 크다는 점이다. 이렇게 되면 기판 상에 구동칩과 같은 모듈을 설치할 부위도 손상을 입어서 회로 연결이 제대로 안 될 수가 있기 때문에, 이를 방지하기 위한 대책이 요구되고 있다.

본 발명의 실시예는 유연성과 강인성을 겸비하여 제조 과정 중의 기판 손상 위험도 줄이고 휴대의 편의성도 유지할 수 있도록 개선된 플렉시블 디스플레이 장치 및 그 제조방법을 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치는 글라스기판과, 상기 글라스기판 위에 마련된 가요성 기판과, 상기 가요성 기판 위에 마련된 디스플레이부를 구비하며, 상기 가요성 기판의 면적이 상기 글라스기판의 면적보다 큰 구조를 갖는다.

상기 글라스기판이 없는 영역의 상기 가요성 기판을 그 유연성의 허용 범위 내에서 변형시킬 수 있다.

상기 글라스기판이 있는 측의 상기 가요성 기판 위에 구동칩이 설치될 수 있다.

상기 글라스기판이 있는 영역과 없는 영역의 경계부 주변에 상기 글라스기판과 상기 가요성 기판을 접합시키기 위한 실리콘 보강재가 도포될 수 있다.

상기 글라스기판의 상기 경계부 측 단부 모서리는 챔퍼(chamfer) 가공될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치의 제조방법은, 글라스기판과, 가요성 기판 및, 디스플레이부를 순차 적층하는 단계; 및, 상기 글라스기판의 면적 일부를 잘라내어 상기 가요성 기판의 면적이 상기 글라스기판의 면적보다 커지게 만드는 단계;를 포함한다.

상기 글라스기판의 면적 일부를 잘라내기 전에, 그 잘라낼 지점을 일정 두께만큼 노치 가공해두는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 글라스기판의 면적 일부를 잘라낸 후 그 절단면의 모서리를 챔퍼 가공하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 글라스기판의 면적 일부를 잘라낸 후 그 절단면 주변에 실리콘 보강재를 도포하여 상기 글라스기판과 상기 가요성기판을 접합시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 글라스기판이 남아있는 측의 상기 가요성기판 위에 구동칩을 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 글라스기판이 없는 영역의 상기 가요성 기판을 그 유연성의 허용 범위 내에서 변형시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기한 본 발명의 플렉시블 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 의하면, 장치의 유연성을 유지하면서 제조 과정 중의 기판 손상에 의한 불량 발생도 줄일 수 있다. 따라서, 강인성과 유연성을 겸비한 제품이 구현된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 도 1에 도시된 플렉시블 디스플레이 장치를 유연성의 허용 범위 내에서 변형시킬 수 있는 형태를 보인 도면이다.
도 3a 내지 도 3d는 도 1에 도시된 플렉시블 디스플레이 장치의 제조 과정을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치를 도시한 도면이다.
도 5a 내지 도 5d는 도 4에 도시된 플렉시블 디스플레이 장치의 제조 과정을 도시한 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치(100)를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이 본 실시예의 플렉시블 디스플레이 장치(100)는, 단단한 유리 재질의 글라스기판(110)과, 폴리이미드와 같은 유연성 플라스틱 재질로 형성된 가요성기판(120) 및, 화상이 구현되는 디스플레이부(130) 등이 순차 적층된 구조로 이루어져 있다.

상기 디스플레이부(130)는 화상을 구현하기 위한 박막트랜지스터와 발광소자 및 그들을 덮어서 보호해주는 봉지층 등이 포함된 유닛인데, 여기서는 이 요소들을 묶어서 디스플레이부(130)로 간략히 표시하기로 한다.

그리고, 상기 글라스기판(110)은 플렉시블 디스플레이 장치(100)의 전면에 걸쳐서 마련된 것이 아니라, 대략 절반 정도의 면적에만 마련되어 있다. 그러니까 장치(100)의 전체 면적을 커버하는 기판은 상기 가요성기판(120)이 되는 것이고, 글라스기판(110)은 그 절반 정도의 면적만 커버하게 된다. 따라서, 글라스기판(110)이 없는 반쪽 영역은 가요성기판(120)의 특성 상 그 유연성의 허용 범위 내에서 폴딩(도 2a, 도 2b)이나 롤링(도 2c)과 같은 변형이 가능하지만, 단단한 글라스기판(110)이 있는 나머지 반쪽 영역은 그러한 변형이 불가능하다. 대신, 글라스기판(110)이 있는 영역은 제조 과정 중에 가요성기판(120)과 분리시키는 작업을 거치지 않기 때문에, 가요성기판(120)이 정전기나 열 등에 의해 손상되는 일이 없게 된다. 따라서, 이 영역에 구동칩(140)을 설치하면 안정된 회로 연결을 보장할 수 있게 되므로 제품 불량을 줄일 수 있게 된다. 즉, 장치(100)를 도 2a 내지 도 2c와 같이 자유롭게 변형시켜서 부피를 줄일 수 있는 유연성과, 구동칩(140)의 안정적인 설치를 보장할 수 있는 강인성을 모두 갖춘 제품이 구현되는 것이다.

참조부호 150은 글라스기판(110)이 있는 영역과 없는 영역의 경계선 부위에 도포되어 글라스기판(110)과 가요성기판(120)을 접착시키는 실리콘 보강재를 나타내며, 이 경계선 부위에서 가요성기판(120)과 글라스기판(110)이 뜻하지 않게 분리되는 현상을 막아주는 역할을 한다.

상기와 같은 구조의 플렉시블 디스플레이 장치(100)는 다음과 같은 공정을 통해 제조될 수 있다.

우선, 도 3a에 도시된 바와 같이 글라스기판(110)과 가요성기판(120) 및 디스플레이부(130)를 차례로 적층한다. 그리고, 글라스기판(110)에는 나중에 절단할 위치를 노치 가공하여 그 글라스기판(110) 두께의 절반 정도 깊이로 노치(111)를 형성해둔다. 이렇게 노치(111)를 미리 형성해두면 나중의 절단 작업이 보다 수월해진다.

이어서, 도 3b와 같이 글라스기판(110)이 제거될 영역에 대해 상기 가요성기판(120)과 글라스기판(110)을 분리시킨다. 이때에는 해당 영역에 대해 레이저광을 조사하여 두 기판(110)(120) 간의 열팽창계수의 차이에 의해 분리가 일어나도록 하면 된다.

그리고나서, 도 3c에 도시된 바와 같이 상기 노치(111) 부위를 마저 절단하여 글라스기판(110)의 절반 가량을 잘라낸다. 그러면, 반은 글라스기판(110)의 강인성이, 반은 가요성기판(120)의 유연성이 구비된 구조가 만들어진다.

마지막으로, 도 3d와 같이 상기 절단면 측의 모서리(112)를 챔퍼 가공하여 다듬고, 절단면이 있는 경계부 주변에 실리콘 보강재(150)를 도포해서 가요성기판(120)이 뜻하지 않게 떨어져나가지 않도록 접착시킨다. 이후, 상기 글라스기판(110)이 남아있는 영역에 구동칩(140)을 설치하면 상기와 같이 유연성과 강인성이 겸비된 플렉시블 디스플레이 장치(100)가 구현된다.

즉, 이 플렉시블 디스플레이 장치(100)는 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이 절반을 접거나 말 수 있기 때문에 휴대가 편리하도록 부피를 대폭 줄일 수 있으며, 또한 제조 과정에서 글라스기판(110)과 가요성기판(120)간의 분리를 위한 가열 공정을 거치지 않는 영역에 구동칩(140)을 설치하게 되므로 안정적인 회로 연결도 보장할 수 있다.

다음으로, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이 장치(200)를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이 본 실시예의 플렉시블 디스플레이 장치(200)도, 단단한 유리 재질의 글라스기판(210)과, 폴리이미드와 같은 유연성 플라스틱 재질로 형성된 가요성기판(220) 및, 화상이 구현되는 디스플레이부(230) 등이 순차 적층된 구조로 이루어져 있다.

그리고, 상기 글라스기판(210)은 마찬가지로 플렉시블 디스플레이 장치(200)의 전면에 걸쳐서 마련된 것이 아니라, 대략 절반 정도의 면적에만 마련되어 있다. 따라서, 글라스기판(210)이 없는 반쪽 영역은 가요성기판(220)의 특성 상 그 유연성의 허용 범위 내에서 폴딩이나 롤링과 같은 변형이 가능하지만, 단단한 글라스기판(210)이 있는 나머지 반쪽 영역은 그러한 변형이 불가능하다. 대신, 글라스기판(210)이 있는 영역은 제조 과정 중에 가요성기판(220)과 분리시키는 작업을 거치지 않기 때문에, 가요성기판(220)이 정전기나 열 등에 의해 손상되는 일이 없게 된다. 따라서, 이 영역에 구동칩(240)을 설치하면 안정된 회로 연결을 보장할 수 있게 되므로 제품 불량을 줄일 수 있게 된다.

참조부호 250은 글라스기판(210)이 있는 영역과 없는 영역의 경계부 주변에 도포되어 글라스기판(210)과 가요성기판(220)을 접착시키는 실리콘 보강재를 나타낸다.

상기와 같은 구조의 플렉시블 디스플레이 장치(200)는 다음과 같은 공정을 통해 제조될 수 있다.

우선, 도 5a에 도시된 바와 같이 글라스기판(210)과 가요성기판(220) 및 디스플레이부(230)를 차례로 적층한다.

그리고, 전술한 실시예에서는 글라스기판(210)에 노치(111;도3a 참조)를 형성하였으나, 본 실시예에서는 노치 가공없이 바로 다음의 기판 분리 단계로 넘어간다. 즉, 도 5b와 같이 글라스기판(210)이 제거될 영역에 대해 상기 가요성기판(220)과 글라스기판(210)을 분리시킨다.

그리고나서, 도 5c에 도시된 바와 같이 글라스기판(210)의 일정 부위를 잘라낸다. 그러면, 한 쪽은 글라스기판(110)의 강인성이, 다른 쪽은 가요성기판(120)의 유연성이 구비된 구조가 만들어진다. 이때, 본 실시예에서는 노치 없이 글라스기판(210)을 잘라내는 것이기 때문에, 정밀한 절단이 어려울 수 있으므로, 가요성기판(220)이 분리된 경계부 보다 조금 더 바깥 쪽으로 나간 위치를 절단한다.

마지막으로, 도 5d와 같이 상기 절단면 측의 모서리(211)를 챔퍼 가공하여 다듬고, 절단면이 있는 경계부 주변에 실리콘 보강재(250)를 도포해서 가요성기판(220)이 뜻하지 않게 떨어져나가지 않도록 접착시킨다. 이후, 상기 글라스기판(210)이 남아있는 영역에 구동칩(240)을 설치하면 상기와 같이 유연성과 강인성이 겸비된 플렉시블 디스플레이 장치(200)가 구현된다.

그러므로, 본 실시예의 플렉시블 디스플레이 장치(200)도 글라스기판(210)이 없는 절반 가량의 영역을 접거나 말 수 있기 때문에 휴대가 편리하도록 부피를 대폭 줄일 수 있으며, 또한 제조 과정에서 글라스기판(210)과 가요성기판(220)간의 분리를 위한 가열 공정을 거치지 않는 영역에 구동칩(240)을 설치하게 되므로 안정적인 회로 연결도 보장할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

100,200...플렉시블 디스플레이 장치
110,210...글라스기판 111...노치
120,220...가요성기판 130,230...디스플레이부
140,240...구동칩 150,250...실리콘 보강재

Claims (11)

1. 글라스기판과, 상기 글라스기판 위에 마련된 가요성 기판과, 상기 가요성 기판 위에 마련된 디스플레이부 및 구동칩을 구비하며,
   상기 디스플레이부의 일측 영역은 상기 글라스기판 없이 상기 가요성기판 만으로 지지되고, 상기 디스플레이부의 타측 영역과 상기 구동칩은 상기 글라스기판과 상기 가요성기판에 의해 함께 지지되는 플렉시블 디스플레이 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 글라스기판이 없는 영역의 상기 가요성 기판을 폴딩과 롤링 중 어느 하나의 형태로 변형시킨 플렉시블 디스플레이 장치.
   
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 글라스기판이 있는 영역과 없는 영역의 경계부 주변에 상기 글라스기판과 상기 가요성 기판을 접합시키기 위한 실리콘 보강재가 도포된 플렉시블 디스플레이 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 글라스기판의 상기 경계부 측 단부 모서리는 챔퍼(chamfer) 가공된 플렉시블 디스플레이 장치.
6. 글라스기판과, 가요성 기판 및, 디스플레이부와 구동칩을 순차 적층하는 단계; 및, 상기 글라스기판의 면적 일부를 잘라내는 단계;를 포함하여,
   상기 디스플레이부의 일측 영역은 상기 글라스기판 없이 상기 가요성기판 만으로 지지되게 하고, 상기 디스플레이부의 타측 영역과 상기 구동칩은 상기 글라스기판과 상기 가요성기판에 의해 함께 지지되게 하는 플렉시블 디스플레이 장치의 제조방법.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 글라스기판의 면적 일부를 잘라내기 전에, 그 잘라낼 지점을 일정 두께만큼 노치 가공해두는 단계를 더 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치의 제조방법.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 글라스기판의 면적 일부를 잘라낸 후 그 절단면의 모서리를 챔퍼 가공하는 단계를 더 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치의 제조방법.
9. 제 6 항에 있어서,
   상기 글라스기판의 면적 일부를 잘라낸 후 그 절단면 주변에 실리콘 보강재를 도포하여 상기 글라스기판과 상기 가요성기판을 접합시키는 단계를 더 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치의 제조방법.
10. 삭제
11. 제 6 항에 있어서,
    상기 글라스기판이 없는 영역의 상기 가요성 기판을 폴딩과 롤링 중 어느 하나의 형태로 변형시키는 단계를 더 포함하는 플렉시블 디스플레이 장치의 제조방법.

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