KR20100096924A

KR20100096924A - 플렉서블 표시장치의 기판 제조방법

Info

Publication number: KR20100096924A
Application number: KR1020090016017A
Authority: KR
Inventors: 신아람; 안태준; 유준석; 김용철
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2009-02-25
Publication date: 2010-09-02

Abstract

플렉서블 표시장치의 기판 제조방법이 개시된다.

본 발명에 따른 플렉서블 표시장치의 기판 제조방법은 모 기판에 배치된 다수의 셀 단위의 기판 각각에 보호필름을 부착한 후 상기 모 기판을 식각액에 삽입하고 dip-in 방식으로 상기 셀 단위의 기판을 식각하여 상기 보호필름이 없는 영역에서 전면/배면에 동시에 식각이 진행되어 셀 단위로 기판이 분리되기 때문에 별도의 절단 공정을 없이 기판이 분리되고 얇아지게 되어 제조 공정시간을 단축할 수 있다.

플렉서블, 기판, 절단, 식각

Description

플렉서블 표시장치의 기판 제조방법{Manufacturing method of substrate of flexible display device}

본 발명은 플렉서블 표시장치에 관한 것으로, 특히 별도의 절단 공정없이 셀 단위로 기판을 분리할 수 있는 플렉서블 표시장치의 기판 제조방법에 관한 것이다.

표시장치 시장은 CRT(Cathod-Ray Tube)를 대신해 평판 디스플레이(Flat Panel Display:이하 "FPD"라 함) 위주로 급속히 변환해 왔다. FPD에는 액정표시장치(LCD:Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP:Plasma Display Panel), 유기발광 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 유리기판을 사용하므로 경량 박형화 및 유연성을 부여하는데 한계가 있다. 따라서, 최근 기존의 유연성이 없는 유리기판 대신에 플라스틱등과 같이 유연성이 있는 재료를 사용하여 종이처럼 휘어져도 표시성능을 그대로 유지할 수 있게 제조된 플렉서플(flexible) 표시장치가 차세대 표시장치로 급부상중이다.

이러한 플렉서블 표시장치는 플렉서블 기판 상에 박막트랜지스터(TFT)와 유 기발광 다이오드(OLED)와 같은 표시 소자를 형성하는 공정을 진행한 후 셀 단위로 기판을 절단하는 공정이 요구된다.

통상, 상기 셀 단위 기판의 절단은 절단 휠을 사용하여 기판의 표면에 일정한 깊이의 홈을 형성하는 공정과, 외부의 충격을 통해 홈으로부터 크랙이 전파되도록 하여 기판을 절단하는 공정을 통해 실시된다.

기존의 기판을 절단하는 공정으로 얇은 기판을 절단하게 되면, 상기 얇은 기판과 절단 휠 사이의 물리적인 접촉면에서 미세한 크랙이 발생하게 된다. 이러한 크랙들은 플렉서블 표시장치 구현시 기판의 파손 및 깨짐을 유발하게 된다.

본 발명은 기판을 얇게 하는 공정과 절단 공정을 동시에 진행하여 제조 공정시간을 단축할 수 있는 플렉서블 표시장치의 기판 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 기판 제조방법은 모기판을 제공하는 단계와, 상기 모기판 상에 박막트랜지스터 및 유기발광 다이오드를 포함하는 표시소자를 형성하는 단계와, 상기 표시소자가 형성된 모기판을 셀 단위로 구분하여 상기 셀 단위로 구분된 기판 각각에 보호필름을 부착하는 단계와, 상기 셀 단위로 보호필름이 부착된 기판을 식각하는 단계와, 상기 식각에 의해 상기 보호필름이 부착된 기판이 셀 단위로 분리되는 단계 및 상기 셀 단위로 분리된 다수의 기판상에서 상기 보호필름을 제거하는 단계를 포함하고, 상기 식각에 의해 셀 단위로 분리된 기판은 동시에 박형화된다.

또한, 본 발명에 따른 플렉서블 표시장치의 기판 제조방법은 기판이 별도의 분리 공정 없이 식각과 동시에 분리가 되기 때문에 제조 공정 시간을 단축할 수 있고, 절단 휠을 이용하지 않고 기판을 분리하기 때문에 절단 휠과 기판의 물리적인 접촉으로 인해 기판상에 발생한 미세한 크랙에 의해 기판이 파손되는 경우를 방지할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 기판을 개략적으로 나타낸 평면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 박막트랜지스터(TFT)와 유기발광 다이오드(OLED)와 같은 표시소자를 형성한 모기판(100) 상에 셀 단위로 제1 및 제2 기판(105, 110)이 배치된다.

상기 제1 및 제 기판(105, 110)은 금속기판일 수 있다. 상기 금속기판은 후술할 식각 공정을 통해 박형화가 가능하고 박형화되더라도 내구성이 강해 유리보다 얇게 제작할 수 있는 장점이 있다. 그리고 금속기판은 플라스틱에 비해 안정적인 식각이 가능하다. 상기 표시소자들이 형성된 제1 및 제2 기판(105, 110)의 두께는 금속기판의 종류에 따라 상이한 값을 가질 수 있다. 철 기판 및 스테인레스 스틸 기판의 경우에 두께는 공정 중 취급이 용이하도록 하기 위해 0.3mm 이상이어야 한다.

박막트랜지스터(TFT)와 유기발광 다이오드(OLED)와 같은 표시소자를 형성한 후, 상기 제1 및 제2 기판(105, 110) 각각에 제1 및 제2 보호필름(120, 130)이 부착된다. 상기 제1 및 제2 보호필름(120, 130)은 상기 제1 및 제2 기판(105, 110) 상에 고정되어 후속 공정인 기판 식각 공정으로부터 상기 표시소자들을 보호하기 위한 것이다.

이를 위하여, 상기 제1 및 제2 보호필름(120, 130)은 기판 식각 공정에서 이용되는 식각액(Etchant)에 의해 쉽게 손상되지 않는 재질로 이루어져야 한다. 금속 기판은 염소(Cl), 브롬(Br), 요오드(I)등의 할로겐 원소를 포함하거나, 염화철을 포함하는 식각액에 의해 식각된다.

상기 제1 및 제2 보호필름(120, 130)은 상기 제1 및 제2 기판(105, 110)을 식각시키는 식각액과 반응성이 작거나 반응하지 않는 폴리 에틸렌(Poly Ethylene:이하, "PE"라 함), 폴리 에틸렌 테레프탈레이트(Poly Ethylene Terephalate:이하, "PET"라 함), 폴리이미드(Poly Imide:이하, "PI"라 함) 및 테프론(Teflon) 중 어느하나를 포함할 수 있다.

도 2a 내지 도 2d는 도 1의 I ~ I'을 따라 절단한 단면을 제조 공정 순서에 따라 도시한 도면이다.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 모기판(100) 상에 박막트랜지스터(TFT)와 유기발광 다이오드(OLED)와 같은 표시소자를 형성한 제1 및 제2 기판(105, 110)이 배치되고, 상기 제1 및 제2 기판(105, 110) 상에 제1 및 제2 보호필름(120, 130)을 부착한다.

상기 제1 및 제2 보호필름(120, 130)이 부착된 제1 및 제2 기판(105, 110)을 도 2c에 도시된 바와 같이, 수조에 담긴 식각액(150)에 잠기도록 딥핑(dipping) 한다. 이와 같이 딥핑된 제1 및 제2 기판(105, 110)의 전면 및 배면은 상기 식각액(150)과 접촉하여 식각된다. 상기 제1 및 제2 기판(105, 110) 중 상기 제1 및 제2 보호필름(120, 130)이 부착된 부분을 제외하고 전면 및 배면이 모두 식각된다.

이때, 상기 식각액(150)에 의해 상기 제1 및 제2 기판(105, 110)의 두께는 0.2mm 이하가 된다. 상기 식각액(150)의 종류에 따라 식각 비율(etch rate)이 달라지므로 적절한 식각액을 선택하여 원하는 기판의 두께를 결정할 수 있다.

상기 제1 및 제2 보호필름(120, 130)이 없는 영역에서 전면 및 배면에서 동시에 식각이 진행되기 때문에 셀 단위로 상기 제1 및 제2 기판(105, 110)이 분리된다. 상기 셀 단위로 분리된 제1 및 제2 기판(105, 110) 각각은 도 2d에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 보호필름(120, 130)이 부착되고 박형화된 제1 및 제2 플렉서블 기판(210, 220)이 된다.

상기 식각 공정 이후, 상기 제1 및 제2 플렉서블 기판(210, 220) 상에 부착된 제1 및 제2 보호필름(120, 130)은 보호필름 분리 공정을 통해 상기 제1 및 제2 플렉서블 기판(210, 220)으로부터 분리된다.

이와 같이 본 발명에 따른 플렉서블 표시장치의 기판 제조방법은 두꺼운 금속기판 상에서 박막트랜지스터(TFT) 및 유기발광 다이오드(OLED)와 같은 표시소자를 형성한 후, 그 금속기판 상에 보호필름을 부착하고 상기 보호필름을 부착한 금속기판을 식각하여 박형화와 동시에 셀 단위로 금속기판을 분리할 수 있다. 따라 서, 본 발명에 따른 플렉서블 표시장치의 기판 절단 방법은 금속기판을 박형화하는 동시에 별도의 절단 공정 없이 금속기판을 셀 단위로 분리하여 제조 공정 시간을 단축할 수 있다.

도 3은 본 발명의 플렉서블 표시장치의 기판 제조방법의 흐름도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 플렉서블 표시장치의 기판 제조방법은 기판 상에 박막트랜지스터(TFT)와 유기발광 다이오드(OLED)와 같은 표시소자를 형성하는 공정(S1)과, 셀 단위로 상기 기판 상에 보호필름을 부착하는 공정(S2)과, 상기 보호필름을 부착한 기판을 식각하는 공정(S3)과, 셀 단위로 기판이 자가 분리되는 공정(self-scribing, S4)을 포함한다. 도면에 도시하지 않았지만, 상기 자가 분리된 기판 상에서 보호필름을 제거하는 공정도 포함할 수 있다.

상기 보호필름을 부착한 기판을 식각하는 공정(S3)은 식각액을 이용한 습식식각과 건식 식각 중 어느 하나로 사용될 수 있다. 상기 기판의 종류와 상기 보호필름의 종류에 따라 상기 습식 식각과 건식 식각 중 어느 하나의 식각 방법이 선택될 수 있다. 습식 식각을 선택하여 식각공정을 수행하는 경우 상기 기판의 두께가 어느 정도로 식각되어야 할지를 결정하여 그 식각 비율에 해당하는 식각액을 선택하도록 한다.

본 발명에 따른 플렉서블 표시장치의 기판 제조방법은 기판이 별도의 분리 공정 없이 식각과 동시에 분리가 되기 때문에 제조 공정 시간을 단축할 수 있고, 절단 휠을 이용하지 않고 기판을 분리하기 때문에 절단 휠과 기판의 물리적인 접촉으로 인해 기판상에 발생한 미세한 크랙에 의해 기판이 파손되는 경우를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시장치의 기판을 개략적으로 나타낸 평면도.

도 2a 내지 도 2d는 도 1의 I ~ I'을 따라 절단한 단면을 제조 공정 순서에 따라 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 플렉서블 표시장치의 기판 제조방법의 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 간단한 설명>

100:모기판 105, 110:제1 및 제2 기판

120, 130:제1 및 제2 보호필름 150:식각액

210, 220:제1 및 제2 플렉서블 기판

Claims

모기판을 제공하는 단계;

상기 모기판 상에 박막트랜지스터 및 유기발광 다이오드를 포함하는 표시소자를 형성하는 단계;

상기 표시소자가 형성된 모기판을 셀 단위로 구분하여 상기 셀 단위로 구분된 기판 각각에 보호필름을 부착하는 단계;

상기 셀 단위로 보호필름이 부착된 기판을 식각하는 단계;

상기 식각에 의해 상기 보호필름이 부착된 기판이 셀 단위로 분리되는 단계; 및

상기 셀 단위로 분리된 다수의 기판상에서 상기 보호필름을 제거하는 단계;를 포함하고,

상기 식각에 의해 셀 단위로 분리된 기판은 동시에 박형화되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치 기판의 제조방법.
제1 항에 있어서,

상기 기판을 식각하는 단계는 상기 셀 단위로 보호필름이 부착된 기판을 식각액에 잠기도록 딥핑(dipping) 하여 상기 기판의 전면 및 배면을 식각하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치 기판의 제조방법.
제2 항에 있어서,

상기 보호필름은 상기 식각액과 반응성이 작거나 반응하지 않는 물질인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치 기판의 제조방법.
제1 항에 있어서,

상기 기판을 식각하는 단계는 상기 셀 단위로 보호필름이 부착된 기판을 식각하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치 기판의 제조방법.
제1 항에 있어서,

상기 기판은 메탈 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시장치 기판의 제조방법.