KR20050060733A - Carrier plate, method of laminating plastic plate using the same, and method of manufacturing display device having the flexibility - Google Patents
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Abstract
플라스틱 기판의 휨 현상을 방지하기 위한 캐리어 기판, 이를 이용한 플라스틱 기판의 적층 방법 및 유연한 디스플레이 장치의 제조 방법이 개시되어 있다. 캐리어 기판은 화상 표시소자가 형성되는 플라스틱 기판을 지지하기 위한 제1 지지 기판과 제1 지지 기판의 저면과 부착되고, 상기 플라스틱 기판의 열 팽창계수와 상응하는 열 팽창계수를 갖는 제 2지지 기판을 포함한다. 상술한 구조를 갖는 캐리어 기판은 적층되는 플라스틱 기판의 휨 현상을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 액정 디스플레이 장치를 양산하는 설비의 변형 없이 유연한 디스플레이 장치를 형성할 수 있다.Disclosed are a carrier substrate for preventing warpage of a plastic substrate, a method of laminating a plastic substrate using the same, and a method of manufacturing a flexible display device. The carrier substrate is attached to the first support substrate for supporting the plastic substrate on which the image display element is formed and the bottom surface of the first support substrate, and has a second support substrate having a thermal expansion coefficient corresponding to that of the plastic substrate. Include. The carrier substrate having the above-described structure can not only prevent warpage of the laminated plastic substrate but can also form a flexible display device without modification of equipment for mass-producing a liquid crystal display device.
Description
본 발명은 캐리어 기판, 플라스틱 기판의 적층 방법 및 이를 이용한 유연성을 갖는 디스플레이 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적층되는 플라스틱 기판의 휘는 현상을 방지하는 캐리어 기판과, 상기 캐리어 기판을 상에 적층되는 플라스틱 기판의 적층 방법 및 유연성을 갖는 디스플레이 장치의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a carrier substrate, a method of laminating a plastic substrate, and a method of manufacturing a display device having flexibility using the same. More particularly, the present invention relates to a carrier substrate which prevents warpage of the laminated plastic substrate, and a carrier substrate on the carrier substrate. The present invention relates to a laminating method of a plastic substrate to be laminated and a manufacturing method of a display device having flexibility.
최근 기술의 발달과 인터넷의 보편화 및 소통되는 정보의 양이 폭발적으로 늘어남에 따라 언제 어디서나 정보를 접할 수 있는 유비퀴토스 디스플레이 (ubiquitous display) 환경이 창출되고 있다. 따라서 정보를 출력하는 매개체인 디스플레이 장치의 역할이 보다 중요시되고, 그 사용 범위도 더욱더 광범위해지고 있는 실정이다.Recently, with the development of technology, the generalization of the Internet, and the amount of information communicated explosively, an ubiquitous display environment that can access information anytime and anywhere is being created. Therefore, the role of the display device, which is a medium for outputting information, becomes more important, and its range of use is becoming more widespread.
이러한, 유비퀴토스 디스플레이 환경을 구현하기 위해서는 디스플레이 장치의 휴대성을 향상시킴과 동시에 각종 멀티미디어 정보를 표시가 가능하면서 가볍고, 표시면적이 넓고, 해상도가 우수하며, 표시속도가 빠른 디스플레이 장치의 특성이 요구되어야 한다.In order to realize such a ubiquitous display environment, it is possible to improve the portability of the display device and to display various multimedia information, and to have a light, wide display area, high resolution, and high display speed. Should be required.
이러한 요구에 부응하여 디스플레이 장치의 대형화 및 상기 장치를 구성하는 유리 기판의 밀도 및 유리 기판의 두께를 감소시키는 방향으로 활발하게 연구되어 왔다. 그러나, 상기 디스플레이 장치 즉, 액정 표시 패널에 적용되는 유리 기판의 유리 밀도가 감소될 경우 유리 기판을 구성하는 이산화실리콘(SiO2)이 실질적으로 유리 기판의 모든 물리적 특성 값을 결정하기 때문에 상기 유리기판 밀도를 더 낮추는 기술은 한계에 직면하였다.In response to these demands, research has been actively conducted in the direction of increasing the size of the display device, reducing the density of the glass substrate and the thickness of the glass substrate constituting the device. However, when the glass density of the display device, that is, the glass substrate applied to the liquid crystal display panel is reduced, the silicon substrate constituting the glass substrate (SiO 2 ) substantially determines all physical property values of the glass substrate. Lower density techniques face limitations.
또한, 상술한 휴대성이 어려운 문제점을 해결하기 위해서 디스플레이 장치의 크기를 줄여야 하지만은 이는 대화면의 디스플레이 장치를 원하는 소비자들의 욕구에 상충되는 문제점을 갖는다.In addition, the size of the display device should be reduced in order to solve the aforementioned problem of portability, but this has a problem that conflicts with the desire of consumers who want a large display device.
따라서, 대화면이라는 특성과 가벼워 휴대성이 우수한 특성을 동시에 만족시키기 위해서는 디스플레이 장치를 플라스틱 기판에 형성하는 유연한 디스플레이 장치의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.Therefore, there is a need for a flexible display device in which a display device is formed on a plastic substrate in order to simultaneously satisfy a large screen property and a light and portable property.
상술한 유연한 디스플레이 장치는 궁극적으로 롤(Roll)투 롤(Roll) 방식으로 제조될 수 있다. 그러나 상술한 방식으로 유연성을 갖는 유연한 디스플레이 장치를 생산하기 위해서는 생산 단계의 모든 공정에서 플라스틱 기판을 적용하기 위한 전용 설비가 개발되어야 할 뿐만 아니라 많은 투자비용이 요구되는 문제점을 갖는다.The above-mentioned flexible display device may ultimately be manufactured in a roll-to-roll manner. However, in order to produce a flexible display device having flexibility in the above-described manner, not only a dedicated facility for applying a plastic substrate in all processes of the production stage but also a large investment cost is required.
현재, 샤프(Sharp)나 필립스(Philips)와 같은 기존의 LCD 제조사들은 유연한 디스플레이 장치에 대한 연구를 진행하고 있으나 대부분 플라스틱 기판을 적용하기 위해 전용 척을 고안하여 유연한 디스플레이 장치를 제조하는 연구를 진행하고 있는 실정이다.Currently, existing LCD manufacturers such as Sharp and Philips are researching flexible display devices, but most of them are developing flexible display devices by devising dedicated chucks to apply plastic substrates. There is a situation.
그러나, 이러한 연구는 기존의 LCD 양산 설비를 그대로 이용할 수 없기 때문에 현재 양산 설비를 대폭 변경되어야 하는 단점을 가지고 있다. However, this study has a drawback that the current mass production equipment should be drastically changed because the existing LCD mass production equipment cannot be used as it is.
또한, 접착제가 도포된 유리 기판에 상기 플라스틱 기판을 부착시켜 현재 LCD 양산 설비에 플라스틱 기판을 적용하는 방법이 제시되고 있으나 상술한 방법은 디스플레이 장치를 형성하는 공정시 유리 기판과 플라스틱 기판간의 열팽창계수의 차이에 의해 상기 플라스틱 기판의 휨 현상이 발생한다. In addition, a method of applying a plastic substrate to an LCD mass production facility by attaching the plastic substrate to a glass substrate coated with an adhesive has been proposed. However, the method described above may be used to determine the coefficient of thermal expansion between the glass substrate and the plastic substrate during the process of forming a display device. Due to the difference, warpage of the plastic substrate occurs.
그리고, 상기 유리 기판에 적층되는 상기 플라스틱 기판의 크기가 증가할 수 플라스틱 기판의 열 팽창율은 더 높아짐으로 인해 대형화된 플라스틱 기판의 적용이 어려운 실정이다.In addition, since the size of the plastic substrate laminated on the glass substrate may increase, the thermal expansion rate of the plastic substrate is higher, and thus, it is difficult to apply the enlarged plastic substrate.
따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 유연한 디스플레이 장치의 형성 공정에 적용되는 플라스틱 기판의 휨 방지 및 기존의 디스플레이 양산설비 하에서 유연한 디스플레이 장치를 형성하기 위해 적용되는 캐리어 기판을 제공한다.Accordingly, an object of the present invention for solving the above problems is to provide a carrier substrate applied to prevent the bending of the plastic substrate applied to the flexible display device forming process and to form a flexible display device under existing display production equipment.
또한, 본 발명의 다른 목적은 캐리어 기판 상에 지지되어 있는 플라스틱 기판의 휨 방지 및 보다 넓은 플라스틱 기판을 적용할 수 있는 플라스틱 기판의 적층 방법을 제공한다. In addition, another object of the present invention is to provide a method of laminating a plastic substrate which can be applied to a wider plastic substrate and to prevent bending of the plastic substrate supported on the carrier substrate.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 캐리어 기판 상에 지지되어 있는 플라스틱 기판의 휨 방지 및 보다 넓은 플라스틱 기판을 적용할 수 있음과 동시에 기존의 디스플레이 양산설비 하에서 유연한 디스플레이 장치를 형성하기 위한 방법을 제공한다.In addition, another object of the present invention is to provide a method for forming a flexible display device under existing display production facilities while being able to apply a wider plastic substrate and to prevent warpage of a plastic substrate supported on a carrier substrate. .
상술한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 캐리어 기판은 화상 표시소자가 형성되는 플라스틱 기판을 지지하기 위한 제1 지지 기판; 및 상기 제1 지지 기판의 저면과 부착되고, 상기 플라스틱 기판의 열 팽창계수와 상응하는 열 팽창계수를 갖는 제2 지지 기판이 적층된 구조를 갖는다.A carrier substrate for realizing the above object of the present invention comprises: a first support substrate for supporting a plastic substrate on which an image display element is formed; And a second support substrate stacked on a bottom surface of the first support substrate and having a thermal expansion coefficient corresponding to the thermal expansion coefficient of the plastic substrate.
또한, 상술한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 제1 특징에 따른 플라스틱 기판의 적층 방법은,In addition, the laminating method of the plastic substrate according to the first aspect for realizing the above-mentioned other object of the present invention,
(a) 플라스틱 기판의 열 팽창계수와 상응하는 열 팽창계수를 갖는 제2 지지 기판 상에 제1 지지 기판이 적층된 구조를 갖는 캐리어 기판을 마련하는 단계; (b) 상기 단계(a)에 의한 캐리어 기판의 상에 접착물질을 도포하는 단계; 및 (c) 상기 단계(b)에 의한 캐리어 기판 상에 상기 플라스틱 기판을 적층하는 단계를 포함한다.(a) providing a carrier substrate having a structure in which a first support substrate is stacked on a second support substrate having a thermal expansion coefficient corresponding to that of the plastic substrate; (b) applying an adhesive material on the carrier substrate according to step (a); And (c) laminating the plastic substrate on the carrier substrate by step (b).
또한, 상술한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 제2 특징에 따른 플라스틱 기판의 적층 방법은,(a) 접착물질이 도포된 지지 기판의 저면에 제1 플라스틱 기판을 부착하는 단계; (b) 상기 단계(a)에 의한 지지 기판의 상면에 상기 접착물질을 도포하는 단계; 및 (c) 상기 단계(b)에 의한 지지 기판의 상면에 제2 플라스틱 기판을 적층하는 단계를 포함한다.In addition, a method of laminating a plastic substrate according to a second aspect for realizing another object of the present invention described above includes: (a) attaching a first plastic substrate to a bottom surface of a support substrate to which an adhesive material is applied; (b) applying the adhesive material to the upper surface of the support substrate by step (a); And (c) laminating a second plastic substrate on an upper surface of the support substrate by step (b).
또한, 상술한 본 발명의 또 다른 목적을 실현하기 위한 유연한 디스플레이 장치의 제조 방법은, (a) 접착물질이 도포된 지지 기판의 저면에 제1 플라스틱 기판을 부착하는 단계; (b) 상기 단계(a)에 의한 지지 기판의 상면에 상기 접착물질을 도포하는 단계; (c) 상기 단계(b)에 의한 지지 기판의 상면에 제2 플라스틱 기판을 적층하는 단계; (d) 상기 단계(c)에 의한 제2 플라스틱 기판 상에 화상 표시소자를 형성하는 단계; 및 (e) 상기 단계(d)에 의한 제2 플라스틱 기판으로부터 상기 지지 기판을 분리하는 단계를 포함한다.In addition, a method of manufacturing a flexible display device for realizing another object of the present invention described above, the method comprising the steps of: (a) attaching the first plastic substrate to the bottom surface of the support substrate coated with the adhesive material; (b) applying the adhesive material to the upper surface of the support substrate by step (a); (c) laminating a second plastic substrate on an upper surface of the support substrate by step (b); (d) forming an image display element on the second plastic substrate by step (c); And (e) separating the support substrate from the second plastic substrate by step (d).
이러한 캐리어 기판 및 플라스틱 기판의 적층 방법에 의하면, 플라스틱 기판과 캐리어 기판간에 열 팽창계수의 차이에 의해 발생되는 변화를 효과적으로 완화시켜 표시소자 형성 공정시 플라스틱 기판의 휨 현상을 효과적으로 방지함으로써, 보다 넓은 크기를 갖는 유연한 디스플레이 장치를 제조할 수 있다.According to the stacking method of the carrier substrate and the plastic substrate, the change caused by the difference in thermal expansion coefficient between the plastic substrate and the carrier substrate is effectively alleviated, thereby effectively preventing the plastic substrate from warping during the display element formation process, thereby increasing the size. It is possible to manufacture a flexible display device having a.
이하, 본 발명의 실시예에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings an embodiment of the present invention will be described in detail the present invention.
도 1은 본 발명의 유연한 디스플레이 장치를 형성하는 방법에 적용되는 캐리어 기판을 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram showing a carrier substrate applied to the method of forming a flexible display device of the present invention.
도 1을 참조하면, 캐리어 기판(130)은 유연한 디스플레이 장치를 형성하기 위해 플라스틱 기판(100)을 지지하는 역할을 하는 기판으로서, 상기 플라스틱 기판의 휨 현상을 완화시키는 구조를 갖는 기판(Plate)이다.Referring to FIG. 1, the carrier substrate 130 is a substrate that serves to support the plastic substrate 100 to form a flexible display device. The carrier substrate 130 is a substrate having a structure for alleviating warpage of the plastic substrate. .
즉, 본 발명의 캐리어 기판(130)은 제2 지지 기판(120) 상에 제1 지지 기판(110)이 적층된 구조를 가지고 있다. 이때, 제1 지지 기판(110)과 제2 지지 기판(120)은 접착제에 의해 서로 밀착된 상태를 갖는다.That is, the carrier substrate 130 of the present invention has a structure in which the first support substrate 110 is stacked on the second support substrate 120. In this case, the first support substrate 110 and the second support substrate 120 have a state of being in close contact with each other by the adhesive.
여기서, 제1 지지 기판(110)은 디스플레이 장치의 화상 표시소자 형성 공정시 플라스틱 기판(100)을 직접적으로 지지하는 기판(110)으로 플라스틱 기판(100)과 동일하거나 보다 넓은 크기를 갖는 사각형 유리 기판이다. Here, the first support substrate 110 is a substrate 110 that directly supports the plastic substrate 100 during the image display element formation process of the display device, and has a rectangular glass substrate having a size equal to or larger than that of the plastic substrate 100. to be.
제2 지지 기판(120)은 플라스틱 기판(100)과 유사한 열 팽창계수를 갖는 물질로 형성된 기판으로 약 150℃의 화상 표시소자 형성 공정시 상기 화상 표시 소자가 형성되는 플라스틱 기판(100)에 열팽창의 변화로 인해 발생되는 응력을 완화시키는 역할을 한다. 여기서 제 2지지 기판(120)은 플라스틱 기판이다.The second support substrate 120 is formed of a material having a thermal expansion coefficient similar to that of the plastic substrate 100. The second support substrate 120 may be formed of a thermal expansion on the plastic substrate 100 on which the image display element is formed during an image display element formation process at about 150 ° C. FIG. It acts to relieve the stress caused by the change. In this case, the second support substrate 120 is a plastic substrate.
즉, 제 1지지 기판(110)의 상면에서 생성되는 플라스틱 기판의 휨 현상을 초래하는 힘을 상기 제2 지지 기판(120)의 저면에서 상기 힘과 동일하게 제공함으로서 제1 지지 기판의 상면에서 발생되는 힘을 상쇄시켜 플라스틱 기판(100)의 휨 현상을 방지한다.That is, by providing the force causing the bending of the plastic substrate generated on the upper surface of the first support substrate 110 in the same manner as the force on the bottom surface of the second support substrate 120 generated on the upper surface of the first support substrate By offsetting the force to prevent the bending of the plastic substrate 100.
따라서, 상술한 구조를 갖는 캐리어 기판(130)은 상기 유연한 특성을 갖는 유연한 디스플레이 장치를 형성하는 공정시 캐리어 기판(130)과 플라스틱 기판(100)간에 열 팽창계수의 차이를 방지함으로서 플라스틱 기판(100)의 휨 현상 및 유연한 디스플레이 장치 형성시 보다 대형화된 플라스틱 기판(100)을 적용할 수 있다.Therefore, the carrier substrate 130 having the above-described structure prevents a difference in the coefficient of thermal expansion between the carrier substrate 130 and the plastic substrate 100 during the process of forming a flexible display device having the above-described flexible characteristics. Larger plastic substrate 100 may be applied to the warpage phenomenon and the formation of a flexible display device.
도 2a 내지 2c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유연한 디스플레이 장치의 제조를 위한 플라스틱 기판의 적층 방법을 나타내는 공정 단면도들이다.2A to 2C are cross-sectional views illustrating a method of laminating a plastic substrate for manufacturing a flexible display device according to a first embodiment of the present invention.
도 2a를 참조하면, 먼저 제2 지지 기판(120) 상에 제1 지지 기판(110)이 적층된 구조를 갖는 캐리어 기판(130)을 마련한다. 여기서, 제1 지지 기판(110)은 실리콘 기판 또는 유리 기판이고, 바람직하게는 유리 기판을 적용한다. 이하에서, 상기 지지 기판은 유리 기판(110)이고, 제2지지 기판(120)은 제1 플라스틱 기판이다.Referring to FIG. 2A, first, a carrier substrate 130 having a structure in which a first support substrate 110 is stacked on a second support substrate 120 is prepared. Here, the first support substrate 110 is a silicon substrate or a glass substrate, preferably a glass substrate is applied. Hereinafter, the support substrate is a glass substrate 110 and the second support substrate 120 is a first plastic substrate.
캐리어 기판(130)을 마련하는 단계를 상세히 나타내면, 유리 기판(110)의 저면에 접착물질(Bonding Matter)을 균일한 두께로 도포한다. 이어서, 소정의 온도하에서 접착물질이 도포된 유리 기판의 저면에 제1 플라스틱 기판(120)을 밀착되도록 부착하여 열팽창계수가 서로 다른 복층 구조를 갖는 캐리어 기판(130)을 형성한다.In detail showing the step of preparing the carrier substrate 130, a bonding material (Bonding Matter) is applied to the bottom surface of the glass substrate 110 to a uniform thickness. Subsequently, the first plastic substrate 120 is attached to the bottom surface of the glass substrate coated with the adhesive material under a predetermined temperature to form a carrier substrate 130 having a multilayer structure having different thermal expansion coefficients.
도 2b 및 도 2c를 참조하면, 캐리어 기판(130)의 상면, 즉 유리 기판(110)의 표면에 접착물질(B)을 균일한 두께를 갖도록 도포한다. 이어서, 소정의 온도 하에서 화상표시 소자가 형성되는 연성 기판인 제2 플라스틱 기판(100)을 캐리어 기판(130) 상에 적층한다.2B and 2C, the adhesive material B is coated on the upper surface of the carrier substrate 130, that is, the surface of the glass substrate 110 to have a uniform thickness. Subsequently, the second plastic substrate 100, which is a flexible substrate on which the image display element is formed, is laminated on the carrier substrate 130 at a predetermined temperature.
이때, 상기 접착물질이 도포된 유리 기판(110)에 제1 플라스틱 기판(120)또는 제2 플라스틱 기판(100)을 부착할 경우 기포(공기 방울)가 발생되지 않도록 부착해야 한다. 상기 플라스틱 기판과 유리 기판 사이에 기포가 존재할 경우에는 화상 표시 소자를 형성하는 고온의 공정시 접착력이 약화되어 유리 기판과 상기 플라스틱이 서로 들떠 분리되는 문제점이 발생하기 때문이다. In this case, when the first plastic substrate 120 or the second plastic substrate 100 is attached to the glass substrate 110 coated with the adhesive material, bubbles (air bubbles) should be attached. This is because when bubbles are present between the plastic substrate and the glass substrate, the adhesive force is weakened during the high temperature process of forming the image display element, and the glass substrate and the plastic are separated from each other.
따라서, 상술한 방법으로 적층된 제2 플라스틱 기판(100)은 이후 화상 표시소자 형성 공정시, 상기 제1 플라스틱 기판(110)의 열팽창 변화로 인해 발생하는 제1 힘과 상기 제2 플라스틱 기판(100)의 열팽창 변화로 인해 발생된 제2 힘이 서로 상쇄됨으로 인해 휨 현상이 발생하지 않는다.Accordingly, the second plastic substrate 100 stacked in the above-described manner may have a first force and a second plastic substrate 100 generated due to a change in thermal expansion of the first plastic substrate 110 during an image display device forming process. The bending force does not occur because the second forces generated due to the thermal expansion change of) cancel each other out.
도 3a 내지 3d는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유연한 디스플레이 장치의 제조를 위한 플라스틱 기판의 적층 방법을 나타내는 공정 단면도이다.3A to 3D are cross-sectional views illustrating a method of laminating a plastic substrate for manufacturing a flexible display device according to a second embodiment of the present invention.
도 3a 및 도 3d를 참조하면, 화상 표시소자가 형성되는 플라스틱 기판(200)을 직접적으로 지지하기 위한 지지 기판(210)의 저면에 접착물질(Bonding Matter; B)을 균일한 두께로 도포한다. 여기서, 지지 기판(210)은 실리콘 기판 또는 유리 기판이고, 바람직하게는 실리콘 기판(210)이 적용된다. 이하에서, 상기 지지 기판은 실리콘 기판(210)이라 명기한다.Referring to FIGS. 3A and 3D, a bonding material B is coated on the bottom of the support substrate 210 to directly support the plastic substrate 200 on which the image display device is formed. Here, the support substrate 210 is a silicon substrate or a glass substrate, preferably a silicon substrate 210 is applied. Hereinafter, the supporting substrate is referred to as a silicon substrate 210.
이어서, 소정의 온도하에서 접착물질이 도포된 실리콘 기판(210)의 저면에 상기 화상 표시소자가 형성될 플라스틱 기판(200)과 동일한 열팽창 계수를 갖는 제1 플라스틱 기판(220)을 밀착되도록 부착한다.Subsequently, the first plastic substrate 220 having the same thermal expansion coefficient as the plastic substrate 200 on which the image display device is to be formed is adhered to the bottom surface of the silicon substrate 210 coated with the adhesive material under a predetermined temperature.
이어서, 실리콘 기판(210)의 상면에 접착물질(B)을 균일한 두께를 갖도록 도포한 후, 소정의 온도 하에서 화상표시 소자가 형성되는 제2 플라스틱 기판(200)을 실리콘 기판(210) 상에 적층한다. 여기서, 제1 플라스틱 기판(220)과 제2 플라스틱 기판(200)의 열팽창 계수는 동일하다. Subsequently, after the adhesive material B is applied to the upper surface of the silicon substrate 210 to have a uniform thickness, the second plastic substrate 200 on which the image display element is formed under a predetermined temperature is formed on the silicon substrate 210. Laminated. Here, the thermal expansion coefficients of the first plastic substrate 220 and the second plastic substrate 200 are the same.
이때, 상기 접착물질(B)이 도포된 실리콘 기판(210)에 제1 플라스틱 기판(220)또는 제2 플라스틱 기판(200)을 부착할 경우 기포(공기 방울)가 발생되지 않도록 부착해야 한다. 상기 플라스틱 기판과 실리콘 기판 사이에 기포가 존재할 경우에는 화상 표시 소자를 형성하는 고온의 공정시 접착력이 약화되어 실리콘 기판과 상기 플라스틱이 서로 들떠 분리되는 문제점이 발생하기 때문이다.In this case, when the first plastic substrate 220 or the second plastic substrate 200 is attached to the silicon substrate 210 to which the adhesive material B is applied, bubbles (air bubbles) should be attached so as not to be generated. This is because when bubbles are present between the plastic substrate and the silicon substrate, the adhesive force is weakened during the high temperature process of forming the image display device, and thus the silicon substrate and the plastic are separated from each other.
따라서, 상술한 방법으로 적층된 제2 플라스틱 기판(200)은 이후 화상 표시소자 형성 공정시, 상기 제1 플라스틱 기판(210)의 열팽창 변화로 인해 발생하는 제1 힘과 상기 제2 플라스틱 기판(200)의 열팽창 변화로 인해 발생된 제2 힘이 서로 상쇄됨으로 인해 휨 현상이 발생하지 않는다. Therefore, the second plastic substrate 200 stacked in the above-described manner may have a first force and a second plastic substrate 200 generated due to a change in thermal expansion of the first plastic substrate 210 during an image display device forming process. The bending force does not occur because the second forces generated due to the thermal expansion change of) cancel each other out.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 유연한 디스플레이 장치의 컬러 필터 제조 방법을 나타내는 공정흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a color filter of a flexible display device according to a third exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 먼저 제2 지지 기판 상에 제1 지지 기판이 적층된 복층 구조를 갖는 캐리어 기판을 마련한다(단계 S100). 여기서, 상기 캐리어 기판을 마련하는 방법을 상세히 나타내면, 먼저 제1 지지 기판인 유리 기판의 저면에 접착물질(Bonding Matter)을 균일한 두께로 도포한다. 이어서, 접착물질이 도포된 유리 기판의 저면에 제2 지지 기판인 플라스틱 기판을 밀착되도록 부착함으로서, 열팽창계수가 서로 다른 복층 구조를 갖는 캐리어 기판을 형성한다.Referring to FIG. 4, first, a carrier substrate having a multilayer structure in which a first support substrate is stacked on a second support substrate is prepared (step S100). Herein, the method of preparing the carrier substrate will be described in detail. First, a bonding material (Bonding Matter) is applied to the bottom surface of the glass substrate, which is the first support substrate, in a uniform thickness. Subsequently, the plastic substrate serving as the second support substrate is adhered to the bottom surface of the glass substrate coated with the adhesive material so as to closely adhere to each other, thereby forming a carrier substrate having a multilayer structure having different thermal expansion coefficients.
이어서, 캐리어 기판의 상면, 즉 유리 기판의 표면에 접착물질을 균일한 두께를 갖도록 도포한다(단계 S110).Subsequently, an adhesive material is applied to the upper surface of the carrier substrate, that is, the surface of the glass substrate so as to have a uniform thickness (step S110).
이후에, 소정의 온도 하에서 화상표시 소자가 형성되는 연성 기판인 플라스틱 기판을 캐리어 기판 상에 적층한다(단계 S120).Thereafter, a plastic substrate, which is a flexible substrate, on which an image display element is formed under a predetermined temperature, is laminated on the carrier substrate (step S120).
이어서, 상기 캐리어 기판 상에 부착된 플라스틱 기판의 표면에 컬러필터, 블랙 매트릭스, 오버 코팅막, 공통전극을 형성함으로서 복층 구조를 갖는 캐리어 기판상에 지지되는 컬러필터 기판을 형성한다(단계 S130). 여기서, 컬러필터의 형성 방법을 상세히 설명하며, 먼저 적색(R)/녹색(G)/청색(B)컬러수지 중 적색을 띄는 컬러수지를 블랙 매트릭스가 형성된 제1 플라스틱 기판의 전면에 도포한 후 선택적으로 노광한 후 표시 영역에 적색(R) 컬러필터를 형성한다.(이때, 색을 입히는 순서는 임의로 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 순서로 정하여 설명한다). 이어서, 상기 적색 컬러필터가 형성된 제1 플라스틱 기판의 전면에 녹색 컬러수지를 도포한 후 선택적으로 노광하여, 녹색 컬러필터를 형성한다. 연속하여, 상기 적색(R) 및 녹색(G) 컬러필터가 형성된 제1 플라스틱 기판의 전면에 청색(B) 컬러수지를 도포한 후 선택적으로 노광하여, 청색 컬러필터를 형성한다.Subsequently, a color filter, a black matrix, an overcoating film, and a common electrode are formed on the surface of the plastic substrate attached to the carrier substrate to form a color filter substrate supported on the carrier substrate having a multilayer structure (step S130). Here, the method of forming the color filter will be described in detail. First, a color resin having a red color among the red (R) / green (G) / blue (B) color resins is applied to the entire surface of the first plastic substrate on which the black matrix is formed. After selectively exposing, a red (R) color filter is formed in the display area. Randomly It will be explained in the order of red (R), green (G), and blue (B)). Subsequently, a green color resin is coated on the entire surface of the first plastic substrate on which the red color filter is formed, and then selectively exposed to form a green color filter. Subsequently, a blue (B) color resin is coated on the entire surface of the first plastic substrate on which the red (R) and green (G) color filters are formed, and then selectively exposed to form a blue color filter.
이어서, 블랙 매트릭스 및 컬러필터의 단차를 제거하는 오버 코팅막을 형성한 후 상기 컬러필터가 대응되는 오버 코팅막 상에 공통전극을 형성한다. 이를 상세히 설명하면, 먼저 결과물 상에 소정의 두께를 갖는 공통전극막을 연속적으로 형성한다. 상기 공통전극막은 인듐-틴-옥사이드(ITO)와 인듐-징크-옥사이드(IZO)를 포함한 투명 도전성 물질 그룹 중 선택된 하나를 증착하여 형성된다. 식각 마스크를 적용하여 상기 블랙 매트릭스 상에 존재하는 공통전극막을 식각하여 공통전극을 형성한다. Subsequently, after forming an overcoating film for removing a step between the black matrix and the color filter, a common electrode is formed on the overcoating film corresponding to the color filter. In detail, first, a common electrode film having a predetermined thickness is continuously formed on the resultant. The common electrode layer is formed by depositing one selected from a group of transparent conductive materials including indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO). A common electrode is formed by etching an common electrode layer on the black matrix by applying an etching mask.
이어서, 컬러필터 기판과 복층 구조의 캐리어 기판을 서로 밀착시키는 접착물질의 제거 및 상기 접착물질의 접착력을 상실시켜 상기 컬러필터 기판으로부터 캐리어 기판을 분리한다(단계 S140). 이로 인해, 유연한 컬러필터 기판이 형성된다.Subsequently, the carrier substrate is separated from the color filter substrate by removing the adhesive material which adheres the color filter substrate and the carrier substrate of the multilayer structure to each other and losing the adhesive force of the adhesive material (step S140). As a result, a flexible color filter substrate is formed.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 유연한 디스플레이 장치의 어레이 기판의 제조 방법을 나타내는 공정흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an array substrate of a flexible display device according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, TFT 소자가 형성되는 제2 플라스틱 기판을 직접적으로 지지하기 위한 실리콘 기판의 저면에 접착물질(Bonding Matter; B)을 균일한 두께로 도포한다(단계 S200).Referring to FIG. 5, a bonding material B is coated on the bottom surface of the silicon substrate for directly supporting the second plastic substrate on which the TFT element is formed (step S200).
이어서, 소정의 온도하에서 접착물질이 도포된 실리콘 기판(210)의 저면에 상기 화상 표시소자가 형성될 제2 플라스틱 기판과 동일한 열팽창 계수를 갖는 제1 플라스틱 기판(220)을 밀착되도록 부착한다(S210).Subsequently, the first plastic substrate 220 having the same thermal expansion coefficient as the second plastic substrate on which the image display device is to be formed is adhered to the bottom of the silicon substrate 210 coated with the adhesive material under a predetermined temperature (S210). ).
이어서, 실리콘 기판의 상면에 접착물질(B)을 균일한 두께를 갖도록 도포한 후, 소정의 온도 하에서 화상표시 소자가 형성되는 제2 플라스틱 기판을 실리콘 기판(210) 상에 적층한다(단계 S220, S230). 여기서, 제1 플라스틱 기판과 제2 플라스틱 기판의 열팽창 계수는 동일하다. Subsequently, the adhesive material B is applied to the upper surface of the silicon substrate to have a uniform thickness, and then a second plastic substrate on which the image display device is formed under a predetermined temperature is laminated on the silicon substrate 210 (step S220, S230). Here, the thermal expansion coefficients of the first plastic substrate and the second plastic substrate are the same.
이어서, 제2 플라스틱 기판 상에 스위칭 소자로 동작하는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor), 게이트 절연막, 패시베이션막, 유기막 및 화소 전극을 형성함으로서 실리콘 기판 상에 지지되어 있는 어레이 기판을 형성한다(단계 S240).Subsequently, an array substrate supported on the silicon substrate is formed by forming a thin film transistor, a gate insulating film, a passivation film, an organic film, and a pixel electrode which operate as switching elements on the second plastic substrate (step S240). ).
상기 어레이 기판을 형성 방법을 구체적으로 설명하면, 제2 플라스틱 기판 상에 도전성 물질을 증착한다. 계속해서, 상기 도전성 물질의 일부를 식각하여 상기 게이트 전극을 형성한다. 이후에, 게이트 전극이 형성된 제2 플라스틱 기판의 전면에 게이트 절연막을 증착한다. 상기 게이트 절연막은 투명한 절연물질인 실리콘 질화막(SiNx)으로 형성된다.The method of forming the array substrate will be described in detail. A conductive material is deposited on the second plastic substrate. Subsequently, a portion of the conductive material is etched to form the gate electrode. Thereafter, a gate insulating film is deposited on the entire surface of the second plastic substrate on which the gate electrode is formed. The gate insulating film is formed of a silicon nitride film (SiNx) that is a transparent insulating material.
계속해서, 아몰퍼스 실리콘 및 N+ 아몰퍼스 실리콘을 증착 및 식각하여 상기 게이트 전극에 대응하는 게이트 절연막상에 반도체층을 형성한다. 이어서, 상기 반도체층이 형성된 상기 게이트 절연막 상에 도전성 물질을 증착한 후 상기 도전성 물질의 일부를 식각함으로서 소오스 전극 및 드레인 전극을 형성한다.Subsequently, amorphous silicon and N + amorphous silicon are deposited and etched to form a semiconductor layer on the gate insulating film corresponding to the gate electrode. Subsequently, a source electrode and a drain electrode are formed by depositing a conductive material on the gate insulating layer on which the semiconductor layer is formed, and then etching a portion of the conductive material.
이어서, 박막 트랜지스터가 형성된 제2 플라스틱 기판 상에 투명한 절연물질을 증착하여 패시베이션막을 형성한 후 상기 패시베이션막의 일부를 제거하여 상기 드레인 전극의 일부를 노출하는 개구부를 형성한다. 이때, 상기 개구부는 유기막을 형성한 이후에 형성할 수 있다.Subsequently, a transparent insulating material is deposited on the second plastic substrate on which the thin film transistor is formed to form a passivation film, and then a portion of the passivation film is removed to form an opening exposing a portion of the drain electrode. In this case, the opening may be formed after forming the organic layer.
계속해서, 패시베이션막 상에 유기물질을 도포하여 유기막을 형성한다. 상기 유기물질은 포토레지스트(Photoresist) 성분을 포함한다. 이후에, 유기막을 노광 및 현상하여 상기 드레인 전극의 일부가 개구된 유기막을 형성한다.Subsequently, an organic material is applied onto the passivation film to form an organic film. The organic material includes a photoresist component. Thereafter, the organic film is exposed and developed to form an organic film in which a part of the drain electrode is opened.
이어서, 유기막 및 패시베이션막 상에 투명한 도전성 물질인 ITO, IZO, ZO 등을 증착한 후 투명한 도전성 물질의 일부를 식각하여 상기 화소영역 내에 화소 전극을 형성한다.Subsequently, ITO, IZO, ZO, and the like, which are transparent conductive materials, are deposited on the organic layer and the passivation layer, and a portion of the transparent conductive material is etched to form pixel electrodes in the pixel region.
이후에, 어레이 기판과 실리콘 기판을 부착시키는 접착물질의 제거 및 상기 접착물질을 접착력을 상실시키는 공정을 수행함으로서, 상기 어레이 기판으로부터 실리콘 기판을 분리한다(단계 S250). 이로 인해, 유연한 어레이 기판이 형성된다.Thereafter, the silicon substrate is separated from the array substrate by performing a process of removing the adhesive material attaching the array substrate and the silicon substrate and losing the adhesive force. As a result, a flexible array substrate is formed.
도면에 도시하지 않았지만, 상기 실시예 3 및 실시예 4로부터 형성된 유연한 어레이 기판 및 컬러필터 기판을 적용하여 유연한 액정 디스플레이 장치의 제조 방법을 이하에서 설명하기로 한다.Although not shown in the drawings, a method of manufacturing a flexible liquid crystal display device by applying the flexible array substrate and the color filter substrate formed from the third and fourth embodiments will be described below.
먼저, 상기 어레이 기판 또는 컬러필터 기판의 표면에 스페이서를 형성한다. 상기 스페이서는 컬럼 스페이서 또는 비드 스페이서이다.First, a spacer is formed on a surface of the array substrate or the color filter substrate. The spacer is a column spacer or bead spacer.
이어서, 상기한 스페이서가 형성된 컬러필터 기판과 유연한 어레이 기판을 대향하여 결합시킨다. 이어서, 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에 액정물질을 주입한 후에 밀봉부제(Seal)를 이용하여 밀봉함으로서, 액정층을 포함하는 유연한 디스플레이 장치를 형성한다. 이때, 상기 밀봉부재가 도포된 컬러필터 기판 또는 어레이 기판 상에 액정을 적하한 후에 컬러필터 기판 및 어레이 기판을 대향하여 결합하여 유연한 디스플레이 장치를 형성할 수 있다.Subsequently, the color filter substrate on which the spacer is formed and the flexible array substrate are joined to face each other. Subsequently, after the liquid crystal material is injected between the color filter substrate and the array substrate, the liquid crystal material is sealed using a sealant to form a flexible display device including the liquid crystal layer. In this case, the liquid crystal is dropped onto the color filter substrate or the array substrate coated with the sealing member, and then the color filter substrate and the array substrate are opposed to each other to form a flexible display device.
이상에서 설명한 바와 같이, 유연한 디스플레이 장치를 형성하는데 적용되는 캐리어 기판은 플라스틱 기판 상에 표시 장치의 배선을 형성하는 고온의 화학적 기상 증착 공정시 플라스틱 기판과 캐리어 기판간의 열팽창 계수의 차이로 발생되는 힘을 상쇄시킬 수 있는 구조를 가지고 있어 상기 플라스틱 기판의 휨 현상을 효과적으로 완화시킬 수 있다.As described above, the carrier substrate applied to form the flexible display device is applied to the force generated by the difference in the coefficient of thermal expansion between the plastic substrate and the carrier substrate during the high temperature chemical vapor deposition process of forming the wiring of the display device on the plastic substrate. Having a structure that can be offset can effectively alleviate the warpage of the plastic substrate.
또한, 유연한 디스플레이 장치를 형성하기 위한 플라스틱 기판의 적층 방법은 지지 기판을 사이에 두고 2개의 플라스틱 기판을 상하로 적층시키는 방법을 적용하고 있기 때문에 상기 지지 기판과 플라스틱 기판의 열 팽창계수의 불일치로 인한 발생되는 힘을 상쇄시켜 플라스틱 기판의 휨 현상의 방지 및 유연한 디스플레이 장치에 적용되는 보다 넓은 플라스틱 기판을 적용할 있다.In addition, the method of laminating a plastic substrate for forming a flexible display device applies a method in which two plastic substrates are stacked up and down with a supporting substrate interposed therebetween, due to a mismatch between thermal expansion coefficients of the supporting substrate and the plastic substrate. It is possible to apply a wider plastic substrate to be applied to the flexible display device and to prevent the bending of the plastic substrate by canceling the generated force.
또한, 유연한 디스플레이 장치의 형성방법은 기존의 디스플레이 장치의 생산라인에 설비의 변경 없이 적용될 수 있기 때문에 양산 설비의 설비투자 없이 유연한 디스플레이 장치를 형성할 수 있다.In addition, the method of forming a flexible display device can be applied to the production line of the existing display device without changing the equipment, it is possible to form a flexible display device without equipment investment of mass production equipment.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.
도 1은 본 발명의 유연한 디스플레이 장치를 형성하는 방법에 적용되는 캐리어 기판을 나타내는 구성도이다.1 is a block diagram showing a carrier substrate applied to the method of forming a flexible display device of the present invention.
도 2a 내지 2c는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유연한 디스플레이 장치의 제조를 위한 플라스틱 기판의 적층 방법을 나타내는 공정단면도들이다.2A through 2C are cross-sectional views illustrating a method of laminating a plastic substrate for manufacturing a flexible display device according to a first embodiment of the present invention.
도 3a 내지 3d는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유연한 디스플레이 장치의 제조를 위한 플라스틱 기판의 적층 방법을 나타내는 공정단면도들이다.3A through 3D are cross-sectional views illustrating a method of laminating a plastic substrate for manufacturing a flexible display device according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 유연한 디스플레이 장치의 컬러 필터 제조 방법을 나타내는 공정흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a color filter of a flexible display device according to a third exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 유연한 디스플레이 장치의 어레이 기판의 제조 방법을 나타내는 공정흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an array substrate of a flexible display device according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100 : 플라스틱 기판 110 : 제1 지지 기판100: plastic substrate 110: first support substrate
120 : 제2 지지 기판 130 : 캐리어 기판120: second support substrate 130: carrier substrate
B : 접착 물질B: adhesive material
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