KR20110070590A - 평판형 표시장치 제조방법 - Google Patents

평판형 표시장치 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 평판형 표시장치 제조방법을 개시한다. 개시된 본 발명의 평판형 표시장치 제조방법은, 캐리어기판을 제공하는 단계; 상기 캐리어기판 상에 솔러블 플라스틱을 코팅하고, 경화하여 제 1 기판을 형성하는 단계; 상기 제 1 기판 상에 어레이층을 형성하는 단계; 상기 어레이층 상에 보호필름을 부착하는 단계; 및 상기 캐리어기판 둘레를 따라 실런트를 형성한 다음, 캐리어기판을 식각하여 상기 제 1 기판을 노출시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 평판형 표시장치 제조방법은 캐리어기판 상에서 플라스틱 재질로된 기판을 분리할 때, 기판 상에 형성된 어레이층 손상을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.
평판형, 식각, 코팅, 플라스틱, 캐리어기판

Description

평판형 표시장치 제조방법{Method for fabricating plate type display device}
본원 발명은 평판형 표시장치 제조방법에 관한 것이다.
디지털 페이퍼 디스플레이(Digital Paper Display; 이하 "DPD"라 함)는 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel), 유기 전계발광(Electro Luminescence) 소자를 뒤이을 차세대 표시소자로 각광받고 있으며, 반사형 디스플레이소자로서 최적의 이상적인 소자로 평가받고 있다. 특히, 전자 종이(Electronic Paper)는 수백만개의 구슬이 기름 구멍안에 뿌려져 책, 신문, 잡지 등 기존의 인쇄매체를 대체할 재료로 기대된다. 또한, 전자 종이는 기존의 평면 디스플레이 패널에 비하여 생산단가가 저렴하며 정화면 처럼 배경조명이나 지속적인 재충전이 필요하지 않으므로 아주 적은 에너지로도 구동될 수 있어 에너지 효율도 월등히 앞선다. 아울러, 전자종이는 매우 선명하고 시야각이 넓으며 전원이 없더라도 글씨가 완전히 사라지지 않는 메모리 기능도 가지고 있어 공공 게시판, 광고물 ,전자북 등에 폭넓게 사용될 가능성이 있다.
상기 전자종이와 같은 디스플레이장치는 TFT(Thin Film Transistor)와 같은 어레이층을 플라스틱 재질의 기판 상에 형성한다. 하지만, 플라스틱 재질의 기판은 반송이 어려워 용액 상태로 만든 후 캐리어(carrier) 기판 상에 코팅한 다음, 코팅된 플라스틱 기판 상에 TFT 어레이층을 순차적으로 형성한다.
도 1a 내지 도 1c는 종래 전자종이의 어레이 제조 공정을 도시한 것이다.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 전자종이의 어레이 기판은 캐리어기판(10) 상에 분리층(20)이 형성된다. 상기 분리층(20) 상에는 솔러블 플라스틱(soluble plastic)을 코팅한다. 코팅된 솔러블 플라스틱은 경화 공정을 통해 기판(30)으로 형성된다.
상기 솔러블 플라스틱은 고분자 물질을 솔벤트에 녹여 액상으로 형성된다. 사용되는 고분자 물질은 폴리이미드 계열이고, 솔벤트는 유기솔벤트를 사용한다.
상기 분리층(20)은 상기 캐리어기판(10)으로부터 손쉽게 기판(30)을 분리하기 위해 형성되는 층이다. 형성 물질은 아몰포스 실리콘(a-Si:H)을 사용한다.
상기와 같이, 분리층(20) 상에 기판(30)이 형성되면, 질화실리콘막을 이용하여 상기 기판(30) 상에 버퍼층(32)을 형성한다. 그런 다음, 상기 버퍼층(32) 상에 게이트 전극(31), 게이트 절연막(34), 채널층(36) 및 소스/드레인 전극(37a, 37b), 평탄화막(39) 및 화소전극(50)으로된 어레이층을 형성한다.
이후, 상기 캐리어기판(10)으로 부터 상기 기판(30)을 분리하기 위해 레이저(laser) 빔(beam)을 캐리어기판(10) 배면에 조사한다. 레이저 빔 조사로 인하여 상기 분리층(20)의 아몰포스 실리콘은 경화된다. 이때, 상기 기판(30)은 분리 층(20)에서는 발생된 수소(H)에 의해 분리된다.
이와 같이, 종래 레이저 장비를 이용하여 캐리어기판으로 부터 기판을 분리하는 방법은 고가의 레이저 장비를 마련해야 하기 때문에 투자비용 및 유지비용이 큰 단점이 있다.
아울러, 기판 분리 과정에서 레이저 빔을 캐리어기판(10) 전면에 조사해야 하기 때문에 공정 택타임(Tact Time)이 길어진다. 이로 인하여 생산성이 저하된다. 또한, 조사되는 레이저의 강도가 일정치 않아 분리 과정에서 기판(30) 상에 형성된 어레이층을 손상시킬 우려가 있다.
본 발명은 캐리어기판 상에 형성된 기판을 식각 공정으로 분리함으로써 어레이층 손상 없이 용이하게 분리 작업을 할 수 있는 평판형 표시장치 제조방법을 제공함에 있다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 평판형 표시장치 제조방법은, 캐리어기판을 제공하는 단계; 상기 캐리어기판 상에 솔러블 플라스틱을 코팅하고, 경화하여 제 1 기판을 형성하는 단계; 상기 제 1 기판 상에 어레이층을 형성하는 단계; 상기 어레이층 상에 보호필름을 부착하는 단계; 및 상기 캐리어기판 둘레를 따라 실런트를 형성한 다음, 캐리어기판을 식각하여 상기 제 1 기판을 노출시키는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 어레이층과 보호필름 사이에는 전자잉크필름을 부착하는 공정을 더 포함하고, 상기 솔러블 플라스틱을 코팅하는 방법은 스핀 코팅 또는 바 코팅인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 평판형 표시장치 제조방법은 식각 공정을 이용하여 캐리어기판 상에 형성된 기판을 분리함으로써 공정 작업 시간을 줄여 생산성을 높인 효과가 있다.
또한, 본 발명의 평판형 표시장치 제조방법은 캐리어기판 상에서 플라스틱 재질로된 기판을 분리할 때, 기판 상에 형성된 어레이층 손상을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 실시예들은 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 전자종이 어레이 기판 제조 공정을 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b에 도시한 바와 같이, 캐리어기판(100) 상에 솔러블 플라스틱을 코팅한다. 그런 다음, 경화 공정을 진행하여 제 1 기판(130)을 형성한다.
상기 솔러블 플라스틱을 상기 캐리어기판(100) 상에 코팅하는 방법은 상온 상태에서 스핀 코팅 또는 바(bar) 코팅 방식으로 이루어질 수 있다. 상기 스핀 코팅 방식은 회전하는 캐리어기판(100) 상에 솔러블 플라스틱을 코팅하는 방법이다 바(bar) 코팅 방법은 솔러블 플라스틱을 바(bar)를 통해 분사하는 방법이다. 상기 캐리어기판(100)은 투명성 절연기판 또는 글라스기판일 수 있다.
또한, 상기 제 1 기판(130)을 형성하기 위한 경화 온도는 200℃ 이하에서 진행한다.
상기와 같이, 캐리어기판(100) 상에 제 1 기판(130)이 형성되면, 종래 기술에서 설명한 바와 같이 TFT와 화소 전극을 포함하는 어레이층(140)을 형성한다.
그런 다음, 상기 어레이층(140) 상에 전자잉크(E-ink)필름(150)과 보호필름(200)을 부착한다.
도면과 본 발명의 설명에서는 전자종이를 중심으로 설명하였지만, 이는 고정된 것이 아니라 유기전계발광표시장치, 액정표시장치 등과 같은 평판형 표시장치에서 플라스틱 기판을 어레이기판으로 사용하는 경우에 적용할 수 있다.
상기와 같이, 전자잉크필름(150)과 보호필름(200)이 부착되면 상기 캐리어기판(100)으로 부터 제 1 기판(130)을 분리하는 공정을 진행한다.
도 3은 본 발명에 따른 전자종이 어레이기판의 평면도이고, 도 4 내지 도 7은 본 발명의 어레이 기판과 캐리어기판의 분리 공정을 설명한 것이다.
도 3을 참조하면, 보호필름(200)이 하측에 위치하고 캐리어기판(100)이 상측에 위치하도록 뒤집은 상태에서 상기 캐리어기판(100)의 외곽둘레를 따라 실런트(300)를 형성한다. 이는 캐리어기판(100)을 식각할 때, 식각액이 제 1 기판과 어레이층 측면을 통해 침투하는 것을 방지하기 위해서이다.
상기와 같이, 실런트(300)가 캐리어기판(100)에 형성되면 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 노출된 캐리어기판(100) 상부에서 HF와 같은 식각액을 분사하여 상기 캐리어기판(100)을 식각한다.
상기 글라스기판(100)은 상기 글라스기판(100) 외곽 둘레를 따라 형성된 실런트(300)에 의해 가운데 노출 영역만 식각된다.
이와 같이, 식각 공정에 따라 제 1 기판(130)이 외부로 노출되면, 도 6에 도시한 바와 같이, 솔러블 플라스틱을 스핀 코팅 또는 바(bar) 코팅 방법을 이용하여 상기 제 1 기판(130) 상에 플라스틱막을 코팅한다. 이후, 경화 공정을 진행하여 제 2 기판(400)을 형성한다. 상기 제 2 기판(400)의 두께는 70~100㎛를 갖도록 하지만, 이것은 고정된 것이 아니므로 그 두께는 더 얇거나 두꺼울 수 있다.
상기 제 2 기판(400)은 상기 제 1 기판(130)과 동일한 재질로 형성되고, 상기 제 1 기판(130)을 지지하는 역할을 수행한다.
상기와 같이 캐리어기판(100)이 식각에 의해 제거되면 각각의 어레이 영역 단위로 절단 공정을 진행한다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 실런트(300)에 의해 가려진 부분에는 캐리어기판(100)의 일부가 존재하기 때문에 추가 스크라이브 공정을 진행한다.
즉, 각각의 어레이 단위로 캐리어기판(100)이 절단되면, 다시 실런트(300) 및 캐리어기판(100)과 제 2 기판(400)의 경계면을 따라 수직으로 스크라이브 공정을 진행하여 도 7에 도시한 바와 같이 전자종이의 패널을 완성한다.
본 발명의 전자종이는 하측에 제 2 기판(400)이 형성되어 있고, 제 2 기판(400) 상에 제 1 기판(130), 어레이층(140), 전자잉크필름(150) 및 보호필름(200)이 적층된 구조를 갖는다.
이와 같이, 본 발명은 레이저 장비 없이도 어레이층이 형성된 제 1 기판을 캐리어기판으로 부터 쉽게 분리하고, 분리시 제 1 기판과 어레이층이 손상되지 않도록 하였다.
아울러, 상기 제 1 기판 배면에는 추가적으로 제 2 기판을 플라스틱 재질로 형성하여 전자종이 패널이 휘거나 우는 현상을 방지하도록 하였다.
도 1a 내지 도 1c는 종래 전자종이의 어레이 제조 공정을 도시한 것이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 전자종이 어레이 기판 제조 공정을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 전자종이 어레이기판의 평면도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 어레이 기판과 캐리어기판의 분리 공정을 설명한 것이다.
(도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명)
100: 캐리어기판 130: 제 1 기판
140: 어레이층 150: 전자잉크필름
200: 보호필름 400: 제 2 기판

Claims (6)

  1. 캐리어기판을 제공하는 단계;
    상기 캐리어기판 상에 솔러블 플라스틱을 코팅하고, 경화하여 제 1 기판을 형성하는 단계;
    상기 제 1 기판 상에 어레이층을 형성하는 단계;
    상기 어레이층 상에 보호필름을 부착하는 단계; 및
    상기 캐리어기판 둘레를 따라 실런트를 형성한 다음, 캐리어기판을 식각하여 상기 제 1 기판을 노출시키는 단계를 포함하는 평판형 표시장치 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 어레이층과 보호필름 사이에는 전자잉크필름을 부착하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 표시장치 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 솔러블 플라스틱을 코팅하는 방법은 스핀 코팅 또는 바 코팅인 것을 특징으로 하는 평판형 표시장치 제조방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기판을 형성하기 위한 경화 공정의 온도는 200 ℃ 이하인 것을 특징으로 하는 평판형 표시장치 제조방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 어레이층은 화소 전극과 박막 트랜지스터을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 표시장치 제조방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 식각 공정에 의해 제 1 기판이 노출된 후,
    상기 제 1 기판 상에 솔러블 플라스틱을 코팅한 다음, 경화하여 제 2 기판을 형성하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 표시장치 제조방법.
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