KR20110071168A - 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

표시 장치는 연성 패널 및 커버 부재를 포함한다. 연성 패널은 유기 절연막 및 무기 절연막이 적층된 제1 지지층, 제1 지지층 상에 배치된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함하는 제1 기판과, 제1 기판과 대향하고 유기 절연막 및 무기 절연막이 적층된 제2 지지층을 포함하는 제2 기판을 포함한다. 커버 부재는 연성 패널의 외측 면을 커버한다.
연성 패널, 연성 지지층, 유기 절연막, 무기 절연막, 연성 커버 부재

Description

표시 장치 및 이의 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING THE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유연성을 갖는 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 평판형 표시장치는 액정표시장치를 포함한다. 상기 액정표시장치는 액정표시패널과 상기 액정표시패널에 광을 제공하는 백-라이트 어셈블리를 포함한다. 상기 액정표시패널은 베이스 기판 상에 박막 트랜지스터들이 배열된 어레이 기판과, 베이스 기판 상에 컬러 필터가 배열된 컬러필터 기판을 포함하고, 상기 어레이 기판과 컬러필터 기판 사이에 개재된 액정층을 포함한다.
상기 박막 트랜지스터는 고온 공정을 통해 제조되므로 상기 액정표시패널의 베이스 기판으로는 내열성을 가지고 열팽창 계수가 작으며 값이 저렴한 유리 기판이 사용되고 있다. 그러나, 상기 유기 기판은 부서지기 쉽고 기판의 두께를 얇게 하는데 한계가 있어 평판 표시장치의 박형화 및 경량화를 위해서 장애가 되고 있다.
이러한 점에서, 최근 액정표시장치의 베이스 기판을 유리 대신 플라스틱으로 대체하는 플라스틱 액정표시장치의 개발되고 있다. 상기 플라스틱 액정표시장치는 기존 액정표시장치의 유리 기판 보다 얇은 약 0.6mm 정도 두께의 플라스틱 필름을 사용함에 따라서, 가볍고, 얇고, 유연성이 우수하여 깨지지 않고, 제조 비용이 절감되는 장점을 가진다.
상기 플라스틱 액정표시장치의 제조 방법을 살펴보면, 상기 플라스틱 필름은 캐리어 기판 위에 라미네이션(Lamination)하고 박막 트랜지스터 공정이 완료되면 캐리어 기판으로부터 상기 플라스틱 필름을 탈착하는 공정으로 이루어진다.
상기 플라스틱 액정표시장치의 제조 방법은 열적, 기계적 및 화학적으로 우수한 플라스틱 필름을 전제로 한다. 하지만, 현재의 박막 트랜지스터, 컬러 필터, 액정 및 모듈 공정 조건 하에서 목표 특성을 만족하는 플라스틱 필름은 거의 없다. 가장 근본적인 문제는 외부 변화, 예를 들면, 열, 습도, 화학 공격 등에 대하여 체적 변화의 안정성이 좋지 않은 두꺼운 플라스틱 필름을 베이스 기판으로 하는 것이다. 따라서, 상기 플라스틱 필름의 체적 변화로 인해 층들 간의 미스 얼라인먼트, 열팽창 계수에 의한 캐리어 기판의 휨, 및 다양한 불량 등을 유발하게 된다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 신뢰성을 향상하기 위한 유연성을 갖는 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치는 연성 패널 및 커버 부재를 포함한다. 상기 연성 패널은 유기 절연막 및 무기 절연막이 적층된 제1 지지층, 상기 제1 지지층 상에 배치된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함하는 제1 기판과, 상기 제1 기판과 대향하고 상기 유기 절연막 및 상기 무기 절연막이 적층된 제2 지지층을 포함하는 제2 기판을 포함한다. 상기 커버 부재는 상기 연성 패널의 외측 면을 커버한다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 제1 캐리어 기판, 상기 제1 캐리어 기판 위에 배치된 제1 탈착막, 상기 제1 탈착막 위에 배치되고 유기 절연막 및 무기 절연막이 적층된 제1 지지층 및 상기 제1 지지층 상에 배치된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함하는 제1 표시 셀과, 상기 제1 표시 셀과 대향하는 제2 캐리어 기판, 상기 제2 캐리어 기판 위에 배치된 제2 탈착막, 상기 제2 탈착막 위에 배치되고 상기 유기 절연막 및 상기 무기 절연막이 적층된 제2 지지층을 포함하는 제2 표시 셀을 포함하는 패널 구조물을 형성한다. 상기 패널 구조물의 일단부에 연성인쇄회로기판을 전기적으로 접착한다. 상기 제1 및 제2 캐리어 기판이 분리된 연성 패널의 외측 면을 커버하도록 커버 부재를 형성한다.
이러한 표시 장치 및 이의 제조 방법에 의하면, 유기 절연막 및 무기 절연막으로 코팅된 지지층을 베이스 기판으로 이용하여 표시 기판을 제조함으로써 제조 공정 상의 불량을 막을 수 있다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 고안의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위 에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 표시 장치는 연성 패널(400), 연성인쇄회로기판(500) 및 연성 커버 부재(600)를 포함한다. 상기 연성 패널(400)은 제1 연성 기판(100) 및 제2 연성 기판(200)을 포함한다.
상기 제1 연성 기판(100)은 제1 연성 지지층(110), 상기 제1 연성 지지층(110) 위에 형성된 화소층을 포함한다. 상기 화소층은 제1 방향으로 연장된 게이트 배선(GL), 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 데이터 배선(DL), 상기 게이트 배선(GL)과 상기 데이터 배선(DL)에 연결된 박막 트랜지스터(TR) 및 상기 박막 트랜지스터(TR)와 연결된 화소 전극(PE)을 포함할 수 있다. 또는 상기 화소층은 상기 화소 전극(PE)과 상기 제1 연성 지지층(110) 사이에 배치된 컬러 필터를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 연성 기판(200)은 상기 제1 연성 지지층(110)과 마주하는 제2 연성 지지층(210)을 포함한다. 상기 제2 연성 기판(200)은 상기 제1 연성 기판(100)의 상기 화소층에 따라서, 공통 전극을 포함할 수 있고, 공통 전극과 컬러 필터를 포함할 수 있다. 즉, 상기 화소층에 컬러 필터가 없는 경우 상기 제2 연성 지지 층(210) 위에는 컬러 필터와 공통 전극이 배치되고, 상기 화소층에 컬러 필터가 있는 경우 상기 제2 연성 지지층(210) 위에는 공통 전극이 배치된다. 또한, 상기 화소층이 횡전계를 형성하는 제1 화소 전극과 제2 화소 전극을 포함하는 경우, 상기 제2 연성 지지층에는 공통 전극이 배치되지 않을 수 있다.
도시되지 않았으나, 상기 표시 장치가 액정표시장치인 경우, 상기 제1 및 제2 연성 기판들(100, 200) 사이에는 액정층이 배치되고, 상기 표시 장치가 전기 영동 표시 장치(EPD ; Electro Phoretic Display)인 경우, 상기 제1 및 제2 연성 기판들(100, 200) 사이에는 전기 영동층이 배치될 수 있다.
상기 연성인쇄회로기판(500)은 상기 제2 연성 기판(200)에 의해 노출된 상기 제1 연성 기판(100)의 일단부에 도전성 접착제(510)를 통해 전기적으로 접착된다. 상기 연성인쇄회로기판(500)은 상기 제1 연성 기판(100) 및 상기 제2 연성 기판(200)에 전기 신호를 제공한다.
상기 연성 커버 부재(600)는 상기 연성인쇄회로기판(500)이 접착된 상기 연성 패널(400)의 외측 면을 커버하여 상기 연성 패널(400)을 지지한다.
도 2는 도 1에 도시된 I-I' 선을 따라 절단한 표시 장치의 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 연성 패널(400)은 상기 제1 연성 기판(100), 상기 제2 연성 기판(200) 및 액정층(300)을 포함한다.
상기 제1 연성 기판(100)은 상기 제1 연성 지지층(110) 및 화소층(170)을 포함한다. 상기 제1 연성 지지층(110)은 유기 절연막(112) 및 상기 유기 절연막(112) 위에 배치된 무기 절연막(113)을 포함한다. 상기 무기 절연막(113)은 공정 환경에 따라서 상기 유기 절연막(112)으로부터 발생되는 수분 및 가스 등의 오염 물질로부터 상기 화소층(170)을 보호하는 베리어(Barrier) 역할을 한다. 상기 유기 절연막(112) 및 상기 무기 절연막(113)은 반복적으로 적층 될 수 있다. 상기 유기 절연막(112)과 상기 무기 절연막(113)의 반복 횟수는 공정 조건 및 필요성에 따라서 다양하게 적용될 수 있다.
상기 유기 절연막(112)은 폴리이미드(PI) 수지, 폴리에테르설폰(PES) 수지, 폴리에틸렌테레프칼레이트(PET) 수지, 폴리아릴레이트(PAR) 수지, 아크릴레이트(Acrylite) 수지 등으로 이루어질 수 있고, 상기 유기 절연막(112)의 제1 두께(t1)는 약 3 ㎛ 내지 약 25 ㎛ 일 수 있다.
상기 유기 절연막(112)의 두께는 캐리어 기판을 탈착한 후 상기 연성 커버 부재(600)를 형성하기 전까지 상기 화소층(170)을 지지할 수 있을 정도의 두께와 상기 화소층(170)의 제조 공정에 용이한 두께를 가진다. 즉, 상기 유기 절연막(112)의 두께가 3 ㎛ 보다 작으면 지지층 역할이 어렵고, 25 ㎛ 보다 크면 상기 화소층(170)의 제조 공정(예컨대, 온도, 습도, 박막 스트레스 등)에서 불량이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 유기 절연막(112)의 두께는 약 3 ㎛ 내지 약 25 ㎛ 일 수 있다.
상기 무기 절연막(113)은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx) 또는 산질화규소(SiOxNy) 등으로 이루어질 수 있으며, 상기 무기 절연막(113)의 두께는 베리어 기능을 수행하기 위해 공정 조건에 따라서 다양하게 변경될 수 있다.
상기 화소층(170)은 상기 제1 연성 지지층(110)을 베이스 기판으로 하여 상 기 제1 연성 지지층(110) 상에 배치된다.
예를 들면, 상기 화소층(170)은 상기 게이트 배선(GL)과 상기 데이터 배선(DL)에 연결된 박막 트랜지스터(TR), 상기 박막 트랜지스터(TR)를 덮도록 상기 제1 연성 지지층(110) 위에 배치된 보호 절연층(140) 및 상기 보호 절연층(140)에 형성된 콘택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터(TR)와 연결된 화소 전극(PE)을 포함한다. 상기 박막 트랜지스터(TR)는 상기 게이트 배선(GL)에 연결된 게이트 전극(GE), 상기 데이터 배선(DL)과 연결된 소스 전극(SE)과, 상기 소스 전극(SE)과 이격된 드레인 전극(DE) 및 상기 소스 전극(SE)과 상기 드레인 전극(DE) 아래에 배치된 채널 패턴(CH)을 포함한다. 상기 화소층(170)은 상기 게이트 배선(GL) 및 상기 게이트 전극(GE)을 덮도록 상기 제1 연성 지지층(110) 위에 배치된 게이트 절연층(120)을 포함한다. 상기 화소층(170)은 상기 데이트 배선(DL)의 일단 측에 형성된 패드부를 포함한다. 상기 패드부(PD)는 상기 데이트 배선(DL)의 일단부(E1) 및 상기 일단부(E1)와 콘택홀을 통해 연결된 패드 전극(E2)을 포함한다.
도시되지 않았으나, 상기 화소층(170)은 상기 게이트 절연층(120)과 상기 화소 전극(PE) 사이에 배치된 컬러 필터 및 상기 화소 전극(PE)이 형성되지 않은 영역을 덮도록 배치되어 광을 차단하는 차광 패턴을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 연성 기판(200)은 상기 제2 연성 지지층(210) 및 상기 제2 연성 지지층(210)을 기판으로 상기 제2 연성 지지층(210) 위에 배치된 전극층(250)을 포함한다. 상기 제2 연성 지지층(210)은 유기 절연막(212) 및 상기 유기 절연막(212) 위에 배치된 무기 절연막(213)을 포함한다. 상기 무기 절연막(213)은 공정 환경에 따라서 상기 유기 절연막(212)으로부터 발생되는 수분 및 가스 등의 오염 물질로부터 상기 전극층(250)을 보호하는 베리어(Barrier) 역할을 한다. 상기 유기 절연막(212) 및 상기 무기 절연막(213)은 반복적으로 적층 될 수 있다. 상기 유기 절연막(212)과 상기 무기 절연막(213)의 반복 횟수는 공정 조건 및 필요성에 따라서 다양하게 적용될 수 있다.
상기 유기 절연막(212)은 폴리이미드(PI) 수지, 폴리에테르설폰(PES) 수지, 폴리에틸렌테레프칼레이트(PET) 수지, 폴리아릴레이트(PAR) 수지, 아크릴레이트(Acrylite) 수지 등으로 이루어질 수 있고, 상기 유기 절연막(212)의 제1 두께(t1)는 약 3㎛ 내지 약 25 ㎛ 일 수 있다.
상기 유기 절연막(212)의 두께는 캐리어 기판을 탈착한 후 상기 연성 커버 부재(600)를 형성하기 전까지 상기 화소층(170)을 지지할 수 있을 정도의 두께와 상기 화소층(170)의 제조 공정에 용이한 두께를 가진다. 즉, 상기 유기 절연막(212)의 두께가 3 ㎛ 보다 작으면 지지층 역할이 어렵고, 25 ㎛ 보다 크면 상기 화소층(170)의 제조 공정(예컨대, 온도, 습도, 박막 스트레스 등)에서 불량이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 유기 절연막(212)의 두께는 약 3 ㎛ 내지 약 25 ㎛ 일 수 있다.
상기 무기 절연막(213)은 질화실리콘(SiNx), 산화실리콘(SiOx) 또는 산질화실리콘(SiOxNy) 등으로 이루어질 수 있으며, 상기 무기 절연막(213)의 두께는 베리어 기능을 수행하기 위해 공정 조건에 따라서 다양하게 변경될 수 있다.
상기 전극층(250)은 상기 제1 연성 기판(100)의 상기 화소 전극(PE)에 대향 하는 공통 전극(230)을 포함한다. 예를 들면, 상기 전극층(250)은 상기 제2 연성 지지층(210) 위에 배치된 차광 패턴(220), 컬러 필터(230) 및 상기 공통 전극(230)을 포함한다. 상기 차광 패턴(220)은 상기 화소 전극(PE)이 형성되지 않은 영역을 가리도록 상기 제2 연성 지지층(210) 위에 배치되어, 광이 투과되는 것을 차단한다. 상기 컬러 필터(230)는 상기 화소 전극(PE)이 형성된 영역에 대응하여 상기 제2 연성 지지층(210) 위에 배치되어, 상기 화소 전극(PE)을 투과한 광을 컬러 광으로 변환한다. 상기 공통 전극(230)은 상기 컬러 필터(230) 위에 배치되어, 상기 화소 전극(PE)과 전계를 형성한다.
도시되지 않았으나, 상기 제1 연성 기판(100)이 상기 차광 패턴(220)과 상기 컬러 필터(230)를 포함하는 경우, 상기 제2 연성 기판(200)은 상기 차광 패턴(220)과 상기 컬러 필터(230)를 포함하지 않을 수 있다. 또한, 상기 연성 패널(400)이 횡전계 모드로 구동하는 경우, 상기 제2 연성 기판(200)은 상기 공통 전극을 포함하지 않을 수 있다.
상기 액정층(300)은 상기 제1 연성 기판(100) 및 상기 제2 연성 기판(200) 사이에 배치되고, 실런트(Sealant)(350)에 의해 밀봉된다.
여기서는 상기 제1 연성 기판(100) 및 상기 제2 연성 기판(200) 사이 상기 액정층(300)이 배치되는 액정 표시 장치를 예로 하였으나, 전기 영동 표시 장치에서는 전기 영동층이 배치될 수 있다.
상기 연성인쇄회로기판(500)은 상기 제1 연성 기판(100)에 형성된 상기 패드부(PD)와 일단 측이 도전성 접착제(510)를 통해 전기적으로 접착된다. 상기 일단 측과 대향하는 타단 측은 외부 장치와 전기적으로 연결된다. 상기 연성인쇄회로기판(500)은 상기 외부 장치로부터 수신된 전기 신호를 상기 연성 패널(400) 측으로 전달한다.
상기 연성 커버 부재(600)는 상기 연성인쇄회로기판(500)이 접착된 상기 연성 패널(400)의 외측 면을 커버하도록 배치된다. 상기 연성 커버 부재(600)의 제2 두께(t2)는 약 20 ㎛ 내지 약 300 ㎛ 이다.
상기 연성 커버 부재(600)의 두께는 완성된 표시 장치의 두께 및 조립 공정 상의 조작(handling) 정도를 고려하여 20 ㎛ 보다 작으면 조작이 어렵고, 300 ㎛ 보다 크면 안정성에는 유리하나 일반 유리 기판을 이용한 표시 장치에 비해 얇은 장점을 강조할 수 없다. 따라서, 상기 연성 커버 부재(600)의 두께는 약 20 ㎛ 내지 약 300 ㎛ 일 수 있다.
상기 연성 커버 부재(600)는 상기 연성 패널(400)을 커버하여 지지한다. 또한, 상기 연성 커버 부재(600)는 상기 제1 연성 기판(100)과 상기 연성인쇄회로기판(500)이 서로 접착된 부분을 덮는다. 이에 따라, 상기 연성인쇄회로기판(500)의 접착력을 강화시킬 수 있다.
도 3a 내지 도 3d는 도 2에 도시된 제1 연성 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도들이다.
도 3a는 제1 연성 기판을 제조하기 위한 제1 캐리어 기판(101)의 평면도이다.
도 2 및 도 3a를 참조하면, 상기 제1 캐리어(Carrier) 기판(101)은 고온 공 정에 용이한 딱딱한 재질로서, 유리 기판일 수 있다. 상기 제1 캐리어 기판(101)은 복수의 제1 표시 셀 영역들(CA11, CA12, CA13, CA14)을 정의하는 제1 절단선(CL1)이 형성된다. 후속 공정에 의해 상기 제1 표시 셀 영역들(CA11, CA12, CA13, CA14) 각각에는 상기 제1 연성 기판(100)이 형성된다.
도 3b 내지 도 3d는 상기 제1 캐리어 기판(101) 위에 상기 제1 연성 기판(100)을 형성하는 제조 방법을 설명하기 위한 공정도들이다.
도 2, 도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 제1 캐리어 기판(101) 위에 제1 탈착막(111)을 형성한다. 상기 제1 탈착막(111)은 무기 절연 물질로 형성한다. 상기 무기 절연 물질은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx) 또는 산질화규소(SiOxNy) 등으로 이루어질 수 있다. 상기 제1 탈착막(111)은 후속 공정에서 레이저를 이용하여 상기 제1 캐리어 기판(101)에서 상기 제1 연성 기판(100)을 분리할 때 희생되는 층이다.
상기 제1 탈착막(111)이 형성된 상기 제1 캐리어 기판(101) 위에 유기 절연 물질을 코팅하여 유기 절연막(112)을 형성한다. 상기 유기 절연막(112)의 제1 두께(t1)는 약 3㎛ 내지 약 25 ㎛ 일 수 있다. 상기 유기 절연막(112)은 폴리이미드(PI) 수지, 폴리에테르설폰(PES) 수지, 폴리에틸렌테레프칼레이트(PET) 수지, 폴리아릴레이트(PAR) 수지, 아크릴레이트(Acrylite) 수지 등으로 이루어질 수 있다.
상기 유기 절연막(112)이 형성된 상기 제1 캐리어 기판(101) 위에 무지 절연 물질을 코팅하여 무기 절연막(113)을 형성한다. 상기 무기 절연막(113)은 질화규소(SiNx), 산화규소(SiOx) 또는 산질화규소(SiOxNy) 등으로 이루어질 수 있다. 상 기 유기 절연막(112)은 상기 제1 연성 기판(100)을 제조하기 위한 지지층 역할을 한다. 상기 무기 절연막(113)은 상기 유기 절연막(112) 위에 코팅됨으로써 고온 공정에서 상기 유기 절연막(112)으로부터 배출되는 수분 및 가스 등과 같은 오염 물질을 차단하는 역할을 한다.
도 2, 도 3a 및 도 3c를 참조하면, 상기 무기 절연막(113)이 형성된 제1 캐리어 기판(101) 위에 다시 상기 유기 절연막(112) 및 무기 절연막(113)을 반복하여 적층한다. 상기 유기 절연막(112) 및 무기 절연막(113)의 반복 횟수는 공정 조건 및 필요성에 따라서 다양하게 적용될 수 있다. 상기 제1 연성 지지층(110) 위에 상기 유기 절연막(112) 및 상기 무기 절연막(113)을 포함하는 제1 연성 지지층(110)을 형성한다. 여기서, 상기 제1 연성 지지층(110)의 최상위 막은 상기 무기 절연막(113)으로 형성한다. 상기 최상위 막인 상기 무기 절연막(113)은 상기 유기 절연막(112)에서 발생되는 오염 인자들이 상기 화소층(170)에 침투되는 것을 막는 베리어(Barrier)층 역할을 한다.
도 2, 도 3a 및 도 3d를 참조하면, 상기 제1 캐리어 기판(101) 위에 상기 제1 탈착막(111) 및 상기 제1 연성 지지층(110)을 형성한 후, 상기 화소층(170)을 형성한다.
예를 들면, 상기 제1 연성 지지층(110)의 상기 무기 절연막(113) 위에 제1 금속 물질을 코팅하여 제1 금속층을 형성한다. 상기 제1 금속층을 포토 공정을 통해 패터닝하여 상기 게이트 배선(GL) 및 상기 게이트 배선(GL)과 연결된 상기 게이트 전극(GE)을 포함하는 제1 금속 패턴을 형성한다. 상기 제1 금속 패턴은 상기 제 1 연성 지지층(110)의 상기 제1 무기 절연막(113)과 직접 접촉되어 형성된다.
상기 제1 금속 패턴이 형성된 상기 제1 연성 지지층(110) 위에 상기 게이트 절연층(120)을 형성한다. 상기 게이트 절연층(120) 위에 채널 물질을 코팅하여 채널층을 형성한다. 상기 채널층을 포토 공정을 통해 패터닝하여 상기 게이트 전극(GE)에 대응하는 상기 게이트 절연층(120) 위에 상기 채널 패턴(CH)을 형성한다.
상기 채널 패턴(CH)이 형성된 상기 제1 연성 지지층(110) 위에 제2 금속 물질을 코팅하여 제2 금속층을 형성한다. 상기 제2 금속층을 포토 공정을 통해 패터닝하여 상기 데이터 배선(DL), 상기 데이터 배선(DL)에 연결된 소스 전극(SE) 및 상기 소스 전극(SE)과 이격된 드레인 전극(DE)을 포함하는 제2 금속 패턴을 형성한다.
상기 제2 금속 패턴이 형성된 상기 제1 연성 지지층(110) 위에 보호 절연층(140)을 형성하고, 상기 보호 절연층(140)을 패터닝하여 상기 드레인 전극(DE) 및 상기 데이터 배선(DL)의 일단부(E1)를 노출시키는 콘택홀을 형성한다.
상기 콘택홀이 형성된 상기 제1 연성 지지층(110) 위에 투명 도전 물질로 투명 도전층을 형성한다. 상기 투명 도전층을 포토 공정을 통해 패터닝하여 상기 화소 전극(PE) 및 상기 패드 전극(E2)을 포함하는 투명 전극 패턴을 형성한다.
이에 따라서, 상기 제1 캐리어 기판(101) 위의 상기 제1 표시 셀 영역들(CA11, CA12, CA13, CA14) 각각에는 상기 제1 연성 기판(100)이 형성된다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2에 도시된 제2 연성 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도들이다.
도 4a는 제2 연성 기판을 제조하기 위한 제2 캐리어 기판(201)의 평면도이다.
도 2 및 도 4a를 참조하면, 상기 제2 캐리어(Carrier) 기판(201)은 고온 공정에 용이한 딱딱한 재질로서, 유리 기판일 수 있다. 상기 제2 캐리어 기판(201)은 복수의 제2 표시 셀 영역들(CA21, CA22, CA23, CA24)을 정의하는 제2 절단선(CL2)이 형성된다. 후속 공정에 의해 상기 제2 표시 셀 영역들(CA21, CA22, CA23, CA24) 각각에는 상기 제2 연성 기판(200)이 형성된다.
도 4b 및 도 4c는 상기 제2 캐리어 기판(201) 위에 상기 제2 연성 기판(200)을 형성하는 제조 방법을 설명하기 위한 공정도들이다.
도 2, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 제2 캐리어 기판(201) 위에 제2 탈착막(211)을 형성한다. 상기 제2 탈착막(211)은 무기 절연 물질로 형성한다. 상기 제2 탈착막(211)은 후속 공정에서 레이저를 이용하여 상기 제2 캐리어 기판(201)에서 상기 제1 연성 기판(200)을 때어낼 때 희생되는 층이다.
상기 제2 탈착막(211)이 형성된 상기 제2 캐리어 기판(201) 위에 유기 절연 물질을 코팅하여 유기 절연막(212)을 형성한다. 상기 유기 절연막(212)의 제1 두께(t1)는 약 3㎛ 내지 약 25 ㎛ 일 수 있다. 상기 유기 절연막(212)은 폴리이미드(PI) 수지, 폴리에테르설폰(PES) 수지, 폴리에틸렌테레프칼레이트(PET) 수지, 폴리아릴레이트(PAR) 수지, 아크릴레이트(Acrylite) 수지 등으로 이루어질 수 있다.
상기 유기 절연막(212)이 형성된 상기 제2 캐리어 기판(201) 위에 무기 절연 물질을 코팅하여 무기 절연막(213)을 형성한다. 상기 무기 절연막(213)은 질화실리 콘(SiNx), 산화실리콘(SiOx) 또는 산질화실리콘(SiOxNy) 등으로 이루어질 수 있다. 상기 유기 절연막(212)은 상기 제2 연성 기판(200)을 제조하기 위한 지지층 역할을 한다. 상기 무기 절연막(213)은 상기 유기 절연막(212) 위에 코팅됨으로써 고온 공정에서 상기 유기 절연막(212)으로부터 배출되는 수분 및 가스 등과 같은 오염 물질을 차단하는 역할을 한다.
상기 무기 절연막(213)이 형성된 제2 캐리어 기판(201) 위에 다시 상기 유기 절연막(212) 및 무기 절연막(213)을 반복하여 적층한다. 상기 유기 절연막(212) 및 무기 절연막(213)의 반복 횟수는 공정 조건 및 필요성에 따라서 다양하게 적용될 수 있다. 상기 제2 캐리어 기판(201) 위에 상기 유기 절연막(212) 및 상기 무기 절연막(213)을 포함하는 제2 연성 지지층(210)을 형성한다. 여기서, 상기 제2 연성 지지층(210)의 최상위 막은 상기 무기 절연막(213)으로 형성한다. 상기 최상위 막인 상기 무기 절연막(213)은 상기 유기 절연막(212)에서 발생되는 오염 물질들이 상기 전극층(250)에 침투되는 것을 막는 베리어(Barrier)층 역할을 한다.
도 2, 도 4a 및 도 4c를 참조하면, 상기 제1 캐리어 기판(201) 위에 상기 제2 탈착막(211) 및 상기 제2 연성 지지층(210)을 형성한 후, 상기 전극층(250)을 형성한다.
예를 들면, 상기 제2 연성 지지층(210)의 상기 무기 절연막(213) 위에 불투명한 차광 물질로 차광층을 형성하고, 상기 차광층을 패터닝하여 상기 차광 패턴(220)을 형성한다. 상기 차광 패턴(220)은 상기 화소 전극(PE)이 형성되지 않은 영역을 가리도록 상기 제2 연성 지지층(210)의 상기 무기 절연막(213) 위에 직접 접촉되어 배치되고, 광이 투과되는 것을 차단한다.
상기 차광 패턴(220)이 형성된 상기 제2 연성 지지층(210) 위에 컬러 포토 레지스트 물질로 상기 컬러 포토층을 형성한다. 상기 컬러 포토층을 패터닝하여 상기 제2 연성 지지층(210) 위에 상기 컬러 필터(230)를 형성한다. 상기 컬러 필터(230)는 상기 화소 전극(PE)이 형성된 영역에 대응하여 상기 제2 연성 지지층(210)의 상기 무기 절연막(213) 위에 직접 접촉되어 배치되고, 상기 화소 전극(PE)을 투과한 광을 컬러 광으로 변환한다.
상기 컬러 필터(230)가 형성된 상기 제2 캐리어 기판(201) 위에 투명 도전 물질을 코팅하여 상기 공통 전극(240)을 형성한다.
이에 따라서, 상기 제2 캐리어 기판(201) 위의 상기 제2 표시 셀 영역들(CA21, CA22, CA23, CA24) 각각에는 상기 제2 연성 기판(200)이 형성된다.
도 5a 내지 도 5f는 도 2에 도시된 표시 장치를 제조하는 공정을 설명하기 위한 공정도들이다.
도 2 및 도 5a를 참조하면, 상기 제1 연성 기판(100)이 형성된 상기 제1 캐리어 기판(101)과 상기 제2 연성 기판(200)이 형성된 상기 제2 캐리어 기판(201)을 결합하는 결합 공정 및 액정층(300)을 형성하는 액정 주입 공정을 진행한다.
예를 들면, 상기 실런트(350)를 이용하여 상기 제1 캐리어 기판(101) 및 상기 제2 캐리어 기판(201)을 결합하고, 이후, 액정을 주입하여 상기 액정층(300)을 형성한다. 또는, 상기 제1 캐리어 기판(101) 및 상기 제2 캐리어 기판(201) 중 하나의 기판 위에 액정을 주입하여 상기 액정층(300)을 형성하고, 상기 실런트(350) 를 이용하여 다른 하나 기판과 결합한다.
도 3a, 도 4a 및 도 5b를 참조하면, 상기 제1 캐리어 기판(101)의 상기 제1 절단선(CL1)과 상기 제2 캐리어 기판(201)의 상기 제2 절단선(CL2)을 따라서 절단 공정을 진행한다.
상기 제1 캐리어 기판(101)은 복수의 제1 표시 셀들(C11, C12, C13, C14)로 분리되고, 상기 제2 캐리어 기판(201)은 복수의 제2 표시 셀들(C21, C22, C23, C24)로 분리된다. 상기 제1 캐리어 기판(101), 상기 제2 캐리어 기판(102) 및 상기 액정층(300)은 복수의 패널 구조물들로 분리된다.
도 5c를 참조하면, 상기 패널 구조물들 각각을 이용하여 후속 공정에서는 연성 패널(400)을 제조한다.
상기 패널 구조물(401)에 상기 연성인쇄회로기판(500)을 접착하는 OLB(Outer Lead Bonding) 공정을 진행한다. 상기 연성인쇄회로기판(500)의 단부와 상기 제1 연성 기판(100)의 단부에 형성된 상기 패드부(PD)를 도전성 접착제(510)를 이용하여 상호 접착한다.
상기 제1 및 제2 캐리어 기판들(101, 102)을 상기 제1 및 제2 연성 기판들(100, 200)로부터 분리하지 않은 상태에서 상기 OLB 공정을 진행함으로써 상기 OLB 공정에서 발생되는 열에 의한 공정상의 번거로움을 막을 수 있다. 예를 들어, 캐리어 기판을 제거한 연성 기판 상에 직접 상기 OLB 공정을 진행하게 되면, 상기 OLB 공정에서 발생되는 열에 의해 연성 기판과 연성인쇄회로기판 간의 열팽창 계수가 다르므로 상기 연성 기판과 상기 연성인쇄회로기판이 서로 다르게 열팽창 할 수 있다. 이에 따라서 상기 연성 기판의 패드부와 상기 연성인쇄회로기판의 범프(Bump)부 간의 피치(Pitch)가 맞지 않아 추가 공정 조건이 필요할 수 있다. 예컨대, OLB 공정의 온도를 낮추거나, 패드부와 범프부 간의 피치 설계를 조정해야 하는 번거로움이 있다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 캐리어 기판들(101, 102)을 상기 제1 및 제2 연성 기판들(100, 200)로부터 분리하기 전에, 상기 OLB 공정을 진행함으로써 공정 신뢰성 향상 및 공정 마진을 개선할 수 있다.
상기 OLB 공정 후, 상기 패널 구조물(401)의 일 측, 예를 들면, 상기 제2 표시 셀(C21) 측에서 레이저(LL)를 조사한다. 상기 레이저(LL)에 의해 상기 제2 표시 셀(C21)에 포함된 제2 탈착막(211)이 변형 및 손상되어 상기 제2 캐리어 기판(201)의 상기 제2 탈착막(211)으로부터 상기 제2 연성 기판(200)이 분리된다.
도 5d를 참조하면, 상기 제2 표시 셀(C21)에서 상기 제2 캐리어 기판(201)이 분리된 후, 저온에서 경화가 가능한 수지 물질을 이용하여 상기 제2 캐리어 기판(201)이 분리된 상기 제2 연성 기판(201)의 외측 면을 덮도록 제1 연성 커버층(610)을 형성한다. 상기 수지 물질은 열팽창계수(CTE)가 20 ppm 이하인 경화 온도 섭씨 300 도 이하의 투명한 유기 수지 물질로서, 예를 들면, 폴리이미드(PI) 수지, 폴리에테르설폰(PES) 수지, 폴리에틸렌테레프칼레이트(PET) 수지, 폴리아릴레이트(PAR) 수지, 아크릴레이트(Acrylite) 수지 등으로 이루어질 수 있다. 상기 제1 연성 커버층(610)의 제2 두께(t2)는 약 20 ㎛ 내지 약 300 ㎛ 로 형성될 수 있다.
도 5e를 참조하면, 상기 제1 연성 커버층(610)을 형성한 후, 상기 패널 구조 물(401)의 타측, 예를 들면, 상기 제1 표시 셀(C11) 측에서 레이저(LL)를 조사한다. 상기 레이저(LL)에 의해 상기 제1 표시 셀(C11)에 포함된 상기 제1 탈착막(111)이 변형 및 손상되어 상기 제1 캐리어 기판(101)의 상기 제1 탈착막(111)으로부터 상기 제1 연성 기판(100)이 분리된다.
도 5f를 참조하면, 상기 제1 표시 셀(C11)에서 상기 제1 캐리어 기판(101)이 분리된 후, 저온에서 경화가 가능한 상기 수지 물질을 이용하여 상기 제1 캐리어 기판(101)이 분리된 상기 제1 연성 기판(100)의 외측 면을 덮도록 제2 연성 커버층(620)을 형성한다. 상기 제2 연성 커버층(620)은 상기 제1 연성 커버층(610)이 형성된 영역과 반대되는 영역에 형성된다. 상기 제2 연성 커버층(620)의 제2 두께(t2)는 약 20 ㎛ 내지 약 300 ㎛ 로 형성될 수 있다.
따라서 상기 연성인쇄회로기판(500)이 접착된 상기 연성 패널(400)은 상기 제1 및 제2 연성 커버층(610, 620)이 경화된 상기 연성 커버 부재(600)에 의해 커버되고 또한 지지될 수 있다.
이상에서는 상기 제2 캐리어 기판(201)은 먼저 분리하는 것을 예로 하였으나, 상기 제1 캐리어 기판(101)을 먼저 분리할 수 있음은 당연하다.
이하에서는 실시예 1과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하고, 반복되는 설명은 생략한다.
실시예 2
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예 2에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도들이다.
본 실시예에 따른 제1 연성 기판(100)의 제조 방법은 도 3a 내지 도 3d를 참조하여 설명한 바와 실질적으로 동일하다. 즉, 상기 제1 캐리어 기판(101) 상에 정의된 복수의 제1 표시 셀 영역들(C11, C12, C13, C14) 각각에 상기 제1 연성 기판(100)을 형성한다.
제2 연성 기판(200)의 제조 방법은 도 4a 및 도 6a를 참조하면, 복수의 제2 표시 셀 영역들(C21, C21, C23, C24)이 정의된 제2 캐리어 기판(203) 위에 상기 제2 탈착막(211)을 형성한다. 상기 제2 탈착막(211)이 형성된 상기 제2 캐리어 기판(203) 위에 유기 절연막(212), 무기 절연막(213), 유기 절연막(212) 및 무기 절연막(213)을 포함하는 제2 연성 지지층(210)을 형성한다.
상기 제2 연성 지지층(210)이 형성된 상기 제2 캐리어 기판(203) 위에 상기 제2 표시 셀 영역들(CA21, CA22, CA23, CA24)에 대응하여 차광부가 형성된 마스크(MK)를 이용하여 상기 제2 캐리어 기판(203)을 노광한다. 이에 따라서, 광에 노출된 영역의 상기 제2 연성 지지층(210)은 현상 공정으로 제거되어 상기 제2 표시 셀 영역들(CA21, CA22, CA23, CA24) 각각에 대응하여 패터닝된다. 상기 제2 캐리어 기판(203) 위에는 패터닝된 상기 제2 연성 지지층(210)이 형성된다.
도 6b를 참조하면, 상기 제1 연성 기판(100)이 형성된 상기 제1 캐리어 기판(101)과 상기 제2 연성 기판(200)이 형성된 상기 제2 캐리어 기판(203)을 결합하는 결합 공정 및 액정층(300)을 형성하는 액정 주입 공정을 진행한다. 이후, 상기 절단 공정을 통해 복수의 패널 구조물들(402)을 형성한다.
상기 패널 구조물(402)의 후속 공정, 상기 패널 구조물(402)에 상기 연성인 쇄회로기판(500)을 접착하는 OLB 공정, 레이저를 이용한 캐리어 기판을 분리하는 공정 및 수지 물질로 연성 커버 부재를 형성하는 공정은 도 5c 내지 도 5f를 참조하여 설명된 실시예 1과 실질적으로 동일하므로 반복되는 설명은 생략한다.
본 실시예는 상기 제1 및 제2 캐리어 기판들(101, 201)의 절단 공정 전에, 상기 제2 캐리어 기판(203) 위에 형성된 상기 제2 연성 지지층(210)을 상기 제2 표시 셀 영역들(CA21, CA22, CA23, CA24) 각각에 대응하여 패터닝하는 것을 특징으로 한다.
본 실시예는 노광 및 현상 공정을 이용해 상기 제2 연성 지지층(210)을 패터닝 하는 것을 예로 하였으나, 상기 제2 연성 지지층(210) 각각의 막을 코팅할 때 스크린 프린팅(Screen Printing) 방식으로 패터닝 할 수 있고, 또는 상기 제2 연성 지지층(210) 각각의 막에 포함된 용매를 증발시키고 베이크(Bake) 공정을 하지 않은 상태에서 EBR(Edge Bead Removal)와 같은 용매를 이용하여 상기 제2 연성 지지층(210)을 부분적으로 제거할 수 있다.
실시예 3
도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 1 및 도 7을 참조하면, 상기 표시 장치는 연성 패널(400A), 연성인쇄회로기판(500) 및 연성 커버 부재(600)를 포함한다. 상기 연성 패널(400A)은 제1 연성 기판(100A) 및 제2 연성 기판(200A)을 포함한다.
상기 제1 연성 기판(100A)은 제1 연성 지지층(110A), 상기 제1 연성 지지층(110A) 위에 형성된 화소층(170)을 포함한다.
상기 제1 연성 지지층(110A)은 무기 절연막(113) 및 상기 무기 절연막(113) 위에 배치된 유기 절연막(112) 및 상기 유기 절연막(112) 위에 배치된 무기 절연막(113)을 포함한다. 상기 무기 절연막(113)은 공정 환경에 따라서 상기 유기 절연막(112)으로부터 발생되는 수분 및 가스 등의 오염 물질로부터 상기 화소층(170)을 보호하는 베리어(Barrier) 역할을 한다. 상기 유기 절연막(112) 및 상기 무기 절연막(113)은 반복적으로 적층될 수 있다. 상기 유기 절연막(112)과 상기 무기 절연막(113)의 반복 횟수는 공정 조건 및 필요성에 따라서 다양하게 적용될 수 있다. 상기 유기 절연막(112)은 폴리이미드(PI) 수지, 폴리에테르설폰(PES) 수지, 폴리에틸렌테레프칼레이트(PET) 수지, 폴리아릴레이트(PAR) 수지, 아크릴레이트(Acrylite) 수지 등으로 이루어질 수 있고, 상기 유기 절연막(112)의 제1 두께(t1)는 약 3㎛ 내지 약 25 ㎛ 일 수 있다.
상기 유기 절연막(112)의 두께는 캐리어 기판을 탈착한 후 상기 연성 커버 부재(600)를 형성하기 전까지 상기 화소층(170)을 지지할 수 있을 정도의 두께와 상기 화소층(170)의 제조 공정에 용이한 두께를 가진다. 즉, 상기 유기 절연막(112)의 두께가 3 ㎛ 보다 작으면 지지층 역할이 어렵고, 25 ㎛ 보다 크면 상기 화소층(170)의 제조 공정(예컨대, 온도, 습도, 박막 스트레스 등)에서 불량이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 유기 절연막(112)의 두께는 약 3 ㎛ 내지 약 25 ㎛ 일 수 있다.
상기 무기 절연막(113)은 질화실리콘(SiNx), 산화실리콘(SiOx) 또는 산질화실리콘(SiOxNy) 등으로 이루어질 수 있으며, 상기 무기 절연막(213)의 두께는 베리 어 기능을 수행하기 위해 공정 조건에 따라서 다양하게 변경될 수 있다.
상기 화소층(170)은 상기 제1 연성 지지층(110A)을 베이스 기판으로 하여 상기 제1 연성 지지층(110A) 상에 배치된다.
예를 들면, 상기 화소층(170)은 상기 게이트 배선(GL)과 상기 데이터 배선(DL)에 연결된 박막 트랜지스터(TR), 상기 박막 트랜지스터(TR)를 덮도록 상기 제1 연성 지지층(110A) 위에 배치된 보호 절연층(140) 및 상기 보호 절연층(140)에 형성된 콘택홀을 통해 상기 박막 트랜지스터(TR)와 연결된 화소 전극(PE)을 포함한다. 상기 화소층(170)은 상기 데이트 배선(DL)의 일단 측에 형성된 패드부를 포함한다. 상기 패드부(PD)는 상기 데이트 배선(DL)의 일단부(E1) 및 상기 일단부(E1)와 콘택홀을 통해 연결된 패드 전극(E2)을 포함한다.
도시되지 않았으나, 상기 화소층(170)은 상기 게이트 절연층(120)과 상기 화소 전극(PE) 사이에 배치된 컬러 필터 및 상기 화소 전극(PE)이 형성되지 않은 영역을 덮도록 배치되어 광을 차단하는 차광 패턴을 더 포함할 수 있다.
상기 제2 연성 기판(200A)은 상기 제2 연성 지지층(210A) 및 상기 제2 연성 지지층(210A)을 베이스 기판으로 하여 상기 제2 연성 지지층(210A) 위에 배치된 전극층(250)을 포함한다. 상기 제2 연성 지지층(210A)은 무기 절연막(213) 및 상기 무기 절연막(213) 위에 배치된 유기 절연막(212) 및 상기 유기 절연막(212) 위에 배치된 무기 절연막(213)을 포함한다. 상기 무기 절연막(213)은 공정 환경에 따라서 상기 유기 절연막(212)으로부터 발생되는 수분 및 가스 등의 오염 물질로부터 상기 전극층(250)을 보호하는 베리어(Barrier) 역할을 한다. 상기 유기 절연 막(212) 및 상기 무기 절연막(213)은 반복적으로 적층 될 수 있다. 상기 유기 절연막(212)과 상기 무기 절연막(213)의 반복 횟수는 공정 조건 및 필요성에 따라서 다양하게 적용될 수 있다. 상기 유기 절연막(212)은 폴리이미드(PI) 수지, 폴리에테르설폰(PES) 수지, 폴리에틸렌테레프칼레이트(PET) 수지, 폴리아릴레이트(PAR) 수지, 아크릴레이트(Acrylite) 수지 등으로 이루어질 수 있고, 상기 유기 절연막(212)의 제1 두께(t1)는 약 3㎛ 내지 약 25 ㎛ 일 수 있다.
상기 유기 절연막(212)의 두께는 캐리어 기판을 탈착한 후 상기 연성 커버 부재(600)를 형성하기 전까지 상기 화소층(170)을 지지할 수 있을 정도의 두께와 상기 화소층(170)의 제조 공정에 용이한 두께를 가진다. 즉, 상기 유기 절연막(212)의 두께가 3 ㎛ 보다 작으면 지지층 역할이 어렵고, 25 ㎛ 보다 크면 상기 화소층(170)의 제조 공정(예컨대, 온도, 습도, 박막 스트레스 등)에서 불량이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 유기 절연막(212)의 두께는 약 3 ㎛ 내지 약 25 ㎛ 일 수 있다.
상기 무기 절연막(213)은 질화실리콘(SiNx), 산화실리콘(SiOx) 또는 산질화실리콘(SiOxNy) 등으로 이루어질 수 있으며, 상기 무기 절연막(213)의 두께는 베리어 기능을 수행하기 위해 공정 조건에 따라서 다양하게 변경될 수 있다.
상기 전극층(250)은 상기 제1 연성 기판(100A)의 상기 화소 전극(PE)에 대향하는 공통 전극(230)을 포함한다. 예를 들면, 상기 전극층(250)은 상기 제2 연성 지지층(210A) 위에 배치된 차광 패턴(220), 컬러 필터(230) 및 상기 공통 전극(230)을 포함한다.
도시되지 않았으나, 상기 제1 연성 기판(100A)이 상기 차광 패턴(220)과 상기 컬러 필터(230)를 포함하는 경우, 상기 제2 연성 기판(200A)은 상기 차광 패턴(220)과 상기 컬러 필터(230)를 포함하지 않을 수 있다. 또한, 상기 연성 패널(400A)이 횡전계 모드로 구동하는 경우, 상기 제2 연성 기판(200A)은 상기 공통 전극을 포함하지 않을 수 있다.
상기 액정층(300)은 상기 제1 연성 기판(100A) 및 상기 제2 연성 기판(200A) 사이에 배치되고, 실런트(Sealant)(350)에 의해 밀봉된다.
여기서는 상기 제1 연성 기판(100A) 및 상기 제2 연성 기판(200A) 사이 상기 액정층(300)이 배치되는 액정 표시 장치를 예로 하였으나, 전기 영동 표시 장치에서는 전기 영동층이 배치될 수 있다.
상기 연성인쇄회로기판(500)은 상기 제1 연성 기판(100A)에 형성된 상기 패드부(PD)와 일단 측이 도전성 접착제(510)를 통해 전기적으로 접착된다.
상기 연성 커버 부재(600)는 상기 연성인쇄회로기판(500)이 접착된 상기 연성 패널(400A)의 외측 면을 커버하도록 배치된다. 상기 연성 커버 부재(600)는 상기 연성 패널(400A)을 커버하여 지지한다. 상기 연성 커버 부재(600)의 두께는 완성된 표시 장치의 두께 및 조립 공정 상의 조작(handling) 정도를 고려하여 최소 20 ㎛ 보다 작으면 조작이 어렵고, 최대 300 ㎛ 보다 크면 안정성에는 유리하나 일반 유리 기판을 이용한 표시 장치에 비해 얇은 장점을 강조할 수 없다. 따라서, 상기 연성 커버 부재(600)의 두께는 약 20 ㎛ 내지 약 300 ㎛ 일 수 있다.
도 8a 내지 도 8e는 도 7에 도시된 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도들이다. 이하에서 설명되는 표시 장치의 제조 방법은 실시예 1의 제조 방법과 비교할 때, 탈착막이 유기 절연 물질로 형성되는 것을 제외하고는 실질적으로 동일하다. 이에 따라, 반복되는 설명은 간략하게 한다.
도 3a 및 도 8a를 참조하면, 상기 제1 캐리어 기판(101) 위에 제1 탈착막(111a)을 형성한다. 상기 제1 탈착막(111a)은 유기 절연 물질로 형성한다. 상기 유기 절연 물질은 폴리이미드(PI) 계열이나, Acryl 계열 등으로 이루어질 수 있다. 상기 제1 탈착막(111a)은 후속 공정에서 레이저를 이용하여 상기 제1 캐리어 기판(101)에서 상기 제1 연성 기판(100A)을 분리할 때 희생되는 층이다.
상기 제1 탈착막(111a)이 형성된 제1 캐리어 기판(101) 위에 무기 절연막(113), 유기 절연막(112) 및 무기 절연막(113)을 차례대로 적층하여 상기 제1 연성 지지층(110A)을 형성한다.
상기 제1 캐리어 기판(101) 위에 형성된 상기 제1 연성 지지층(110A)을 베이스 기판으로 상기 화소층(170)을 형성한다.
도 4a 및 도 8b를 참조하면, 상기 제2 캐리어 기판(201) 위에 제2 탈착막(211a)을 형성한다. 상기 제2 탈착막(211a)은 유기 절연 물질로 형성한다. 상기 제2 탈착막(211a)은 후속 공정에서 레이저를 이용하여 상기 제2 캐리어 기판(201)에서 상기 제1 연성 기판(200A)을 때어낼 때 희생되는 층이다.
상기 제2 탈착막(211a)이 형성된 제2 캐리어 기판(101) 위에 무기 절연막(213), 유기 절연막(212) 및 무기 절연막(213)을 차례대로 적층하여 상기 제2 연성 지지층(210A)을 형성한다.
상기 제2 캐리어 기판(201) 위에 형성된 상기 제2 연성 지지층(210A)을 베이스 기판으로 상기 전극층(250)을 형성한다. 여기서, 상기 제1 및 제2 연성 지지층(110A, 210A) 각각의 최상위 막은 상기 무기 절연막(113, 213)이다.
도 8c를 참조하면, 상기 제1 연성 기판(100A)이 형성된 상기 제1 캐리어 기판(101)과 상기 제2 연성 기판(200A)이 형성된 상기 제2 캐리어 기판(201)을 결합하는 결합 공정 및 액정층(300)을 형성하는 액정 주입 공정을 각각 진행한다. 이후, 상기 제1 캐리어 기판(101)의 상기 제1 절단선(CL1)과 상기 제2 캐리어 기판(201)의 상기 제2 절단선(CL2)을 따라서 절단 공정을 진행한다.
상기 제1 캐리어 기판(101)은 복수의 제1 표시 셀들(C11, C12, C13, C14)로 분리되고, 상기 제2 캐리어 기판(201)은 복수의 제2 표시 셀들(C21, C22, C23, C24)로 분리된다. 상기 절단 공정에 의해 복수의 패널 구조물들이 제조된다.
도 8d를 참조하면, 상기 패널 구조물(403)에 상기 연성인쇄회로기판(500)을 접착하는 OLB 공정을 진행한다. 상기 연성인쇄회로기판(500)의 단부에 형성된 범프부와 상기 제1 연성 기판(100A)의 단부에 형성된 상기 패드부(PD)를 도전성 접착제(510)를 이용하여 상호 접착한다.
상기 OLB 공정 후, 상기 패널 구조물(403)의 일 측, 예를 들면, 상기 제2 표시 셀(C21) 측에서 레이저(LL)를 조사한다. 상기 레이저(LL)에 의해 상기 제2 표시 셀(C21)에 포함된 제2 탈착막(211a)이 변형 및 손상되어 상기 제2 캐리어 기판(201)으로부터 상기 제2 연성 기판(200A)이 분리된다.
도 7 및 도 8e를 참조하면, 상기 제2 표시 셀(C21)에서 상기 제2 캐리어 기 판(201)이 분리된 후, 저온에서 경화가 가능한 수지 물질을 이용하여 상기 제2 캐리어 기판(201)이 분리된 상기 제2 연성 기판(200A)의 외측 면을 덮도록 제1 연성 커버층(610)을 형성한다.
상기 제1 연성 커버층(610)을 형성한 후, 상기 패널 구조물(403)의 타측, 예를 들면, 상기 제1 표시 셀(C11) 측에서 레이저(LL)를 조사한다. 상기 레이저(LL)에 의해 상기 제1 표시 셀(C11)에 포함된 상기 제1 탈착막(111a)이 변형 및 손상되어 상기 제1 캐리어 기판(101)으로부터 상기 제1 연성 기판(100A)이 분리된다. 이후, 상기 제1 연성 기판(100A)의 외측 면을 덮도록 제2 연성 커버층을 형성하여 상기 연성 패널(400A)을 커버하는 상기 연성 커버 부재(600)를 형성한다.
상기 연성 커버 부재(600)는 상기 제1 연성 기판(110A)과 상기 연성인쇄회로기판(500)이 접착되는 부분을 덮도록 형성된다. 이에 따라서, 상기 연성인쇄회로기판(500)의 접착력을 강화시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 캐리어 기판 상에 무기 절연막 및 유기 절연막이 반복 구조로 적층된 연성 지지층을 형성하고, 상기 연성 지지층을 베이스 기판으로 하여 박막 트랜지스터 및 공통 전극 등을 형성하여 연성 기판을 제조한다. 상기 연성 지지층은 일반적으로 캐리어 기판에 라미네이션(Lamination)하는 필름 형태의 플라스틱 기판 보다 얇은 두께로 제조 가능하며, 상기 얇은 두께의 연성 지지층 상에 고온 공정을 진행하므로 공정 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
또한, 캐리어 기판을 제거하기 전에 OLB 공정을 진행함으로써 공정 마진을 개선할 수 있다.
또한, 상기 연성 지지층을 이용하여 제조된 연성 패널의 외측 면을 연성 커버 부재로 커버함으로써 상기 얇은 두께의 연성 패널을 보다 안정적으로 지지할 수 있다.
이상에서는 실시예들을 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.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 표시 장치의 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 I-I' 선을 따라 절단한 표시 장치의 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 도 2에 도시된 제1 연성 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도들이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 2에 도시된 제2 연성 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도들이다.
도 5a 내지 도 5f는 도 2에 도시된 표시 장치를 제조하는 공정을 설명하기 위한 공정도들이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예 2에 따른 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도들이다.
도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 8a 내지 도 8e는 도 7에 도시된 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도들이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
101 : 제1 캐리어 기판 201 : 제2 캐리어 기판
100, 100A : 제1 연성 기판 200, 200A : 제2 연성 기판
110, 110A : 제1 연성 지지층 210, 210A : 제2 연성 지지층
111, 111a : 제1 탈착막 211, 211a : 제2 탈착막
112, 212 : 유기 절연막 113, 213 : 무기 절연막
170 : 화소층 250 : 전극층
300 : 액정층 400, 400A : 연성 패널
401, 402, 403 : 패널 구조물 500 : 연성인쇄회로기판
600 : 연성 커버 부재 610 : 제1 연성 커버층
620 : 제2 연성 커버층

Claims (23)

  1. 유기 절연막 및 무기 절연막이 적층된 제1 지지층, 상기 제1 지지층 상에 배치된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함하는 제1 기판과, 상기 제1 기판과 대향하고 상기 유기 절연막 및 상기 무기 절연막이 적층된 제2 지지층을 포함하는 제2 기판을 포함하는 연성 패널; 및
    상기 연성 패널의 외측 면을 커버하는 커버 부재를 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 기판에 의해 노출된 상기 제1 기판의 일단부에 전기적으로 접착된 연성인쇄회로기판을 더 포함하는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 커버 부재는 상기 제1 기판과 상기 연성인쇄회로기판이 서로 접착된 부분을 덮는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 박막 트랜지스터는 상기 제1 지지층의 상기 무기 절연막과 접촉되어 배치된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 지지층 및 상기 제2 지지층 각각은 유연성을 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 커버 부재는 유연성을 가지는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 커버 부재의 두께는 20 ㎛ 내지 300 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제2 기판은 상기 제2 지지층 위에 배치된 컬러 필터 및 상기 컬러 필터 위에 배치된 공통 전극을 더 포함하고,
    상기 컬러 필터는 상기 제2 지지층의 상기 무기 절연막과 접촉되어 배치된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 유기 절연막의 두께는 3 ㎛ 내지 25 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  10. 제1 캐리어 기판, 상기 제1 캐리어 기판 위에 배치된 제1 탈착막, 상기 제1 탈착막 위에 배치되고 유기 절연막 및 무기 절연막이 적층된 제1 지지층 및 상기 제1 지지층 상에 배치된 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함하는 제1 표시 셀과, 상기 제1 표시 셀과 대향하는 제2 캐리어 기판, 상기 제2 캐리어 기판 위에 배치된 제2 탈착막, 상기 제2 탈착막 위에 배치되고 상기 유기 절연막 및 상기 무기 절연막이 적층된 제2 지지층을 포함하는 제2 표시 셀을 포함하는 패널 구조물을 형성하 는 단계;
    상기 패널 구조물의 일단부에 연성인쇄회로기판을 전기적으로 접착하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 캐리어 기판이 분리된 연성 패널의 외측 면을 커버하도록 커버 부재를 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 유기 절연막의 두께는 3 ㎛ 내지 25 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1 및 제2 탈착막 각각은 무기 절연막인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 제1 및 제2 탈착막 각각은 유기 절연막인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 패널 구조물을 형성하는 단계는,
    상기 제1 캐리어 기판 위에 상기 제1 탈착막 및 상기 유기 절연막 및 무기 절연막이 적층된 상기 제1 지지층을 형성하는 단계;
    상기 제1 지지층 위에 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 형성하는 단계;
    상기 제2 캐리어 기판 위에 상기 제2 탈착막 및 상기 유기 절연막 및 무기 절연막이 적층된 상기 제2 지지층을 형성하는 단계;
    상기 제2 지지층 위에 공통 전극을 형성하는 단계;
    상기 화소 전극이 형성된 상기 제1 캐리어 기판과 상기 공통 전극이 형성된 상기 제2 캐리어 기판을 결합하는 단계; 및
    상기 제1 및 제2 캐리어 기판을 절단하여 상기 패널 구조물을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제2 지지층을 형성하는 단계는,
    상기 제2 캐리어 기판 위에 형성된 상기 제2 지지층을 상기 제2 표시 셀에 대응하여 패터닝하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 제1 지지층을 형성하는 단계에서, 최상위 막은 상기 무기 절연막인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제14항에 있어서, 상기 제2 지지층을 형성하는 단계에서, 최상위 막은 상기 무기 절연막인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제10항에 있어서, 상기 커버 부재를 형성하는 단계는,
    상기 제2 지지층을 상기 제2 표시 셀의 상기 제2 탈착막으로부터 분리하여 제2 기판을 형성하는 단계;
    분리된 상기 제2 기판의 외측 면을 덮도록 수지 물질로 제1 커버층을 형성하는 단계;
    상기 제1 지지층을 상기 제1 표시 셀의 상기 제1 탈착막으로부터 분리하여 제1 기판을 형성하는 단계; 및
    분리된 상기 제1 기판의 외측 면을 덮도록 상기 수지 물질로 제2 커버층을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제2 커버층은 상기 연성인쇄회로기판의 일단부와 전기적으로 접착된 상기 제1 기판의 일단부를 덮도록 형성하는 것을 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 제1 및 제2 커버층 각각의 두께는 20 ㎛ 내지 300 ㎛ 인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  21. 제18항에 있어서, 상기 수지 물질은 투명한 저온 경화성 수지인 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  22. 제18항에 있어서, 상기 수지 물질은 폴리이미드(PI) 수지, 폴리에테르설폰(PES) 수지, 폴리에틸렌테레프칼레이트(PET) 수지, 폴리아릴레이트(PAR) 수지, 아크릴레이트(Acrylite) 수지 중 적어도 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
  23. 제18항에 있어서, 상기 제1 및 제2 지지층들 각각은 레이저를 이용하여 상기 제1 및 제2 탈착막들로부터 분리하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 제조 방법.
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