KR20120003664A - 평판 표시 장치 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
유연성이 향상된 봉지구조를 가진 평판 표시 장치 및 그 제조방법이 개시된다. 개시된 평판 표시 장치는 제1글라스기판, 제1폴리이미드층, 제1배리어층 및, 디스플레이부가 순차 적층된 제1기판을 준비하는 단계; 제2글라스기판, 제2폴리이미드층 및, 제2배리어층이 순차 적층된 제2기판을 준비하는 단계; 제1배리어층과 제2배리어층이 대면하도록 제1기판과 제2기판을 합착하는 단계; 및, 광을 조사하여 제1글라스기판과 제2글라스기판을 각각 제1폴리이미드층과 제2폴리이미드 층으로부터 분리시키는 단계;를 통해 제조된다. 이러한 구조에 의하면, 박막층인 폴리이미드층이 기존의 단단하고 두꺼운 글라스기판을 대신하기 때문에 평판 표시 장치의 유연성이 상당히 개선될 수 있다.
Description
본 발명은 평판 표시 장치와 그 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 외부로부터의 수분 침투를 막기 위한 봉지 구조가 개선된 평판 표시 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
예컨대 유기 발광 표시 장치와 같은 평판 표시 장치는 구동 특성상 박형화 및 플랙시블화가 가능하여 이에 대한 많은 연구가 이루어지고 있다.
그런데, 이 유기 발광 표시 장치는 수분의 침투에 의해 디스플레이부가 열화되는 특성이 있다. 따라서, 외부로부터의 수분 침투를 방지하기 위해 디스플레이부를 밀봉하여 보호해주는 봉지 구조를 필요로 한다.
종래에는 이러한 봉지 구조로서, 디스플레이부가 형성된 글라스기판 위에 그와 동일한 글라스 재질의 봉지기판을 덮고, 글라스기판과 봉지기판 사이는 실런트(sealant)로 밀봉시키는 구조가 주로 채용되었다. 즉, 글라스기판의 디스플레이부 주변에 자외선 경화제와 같은 실런트를 도포하고, 그 위에 봉지기판을 덮은 후 자외선을 조사하여 실런트를 경화시킴으로써 밀봉이 이루어지도록 한 것이다.
그러나, 이러한 일반적인 봉지 구조로는 최근 평판 표시 장치에 요구되고 있는 유연한 벤딩(bending) 특성을 만족시킬 수 없다. 즉, 최근에는 평판 표시 장치를 벤딩시킨 상태로도 설치할 수 있는 유연성이 요구되고 있다. 따라서, 이를 충족시키기 위해서는 봉지 구조를 더 박막의 형태로 개선할 필요성이 대두되고 있다.
본 발명의 실시예는 유연성이 향상된 봉지구조를 가진 평판 표시 장치 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 평판 표시 장치 제조방법은, 제1글라스기판, 제1폴리이미드층, 제1배리어층 및, 디스플레이부가 순차 적층된 제1기판을 준비하는 단계; 제2글라스기판, 제2폴리이미드층 및, 제2배리어층이 순차 적층된 제2기판을 준비하는 단계; 상기 제1배리어층과 제2배리어층이 대면하도록 상기 제1기판과 제2기판을 합착하는 단계; 및, 광을 조사하여 상기 제1글라스기판과 상기 제2글라스기판을 각각 상기 제1폴리이미드층과 상기 제2폴리이미드 층으로부터 분리시키는 단계;를 포함한다.
상기 합착 단계는 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 실란트를 개재시키는 단계와, 상기 실란트를 광경화시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제1폴리이미드층 및 상기 제2폴리이미드층은 각각 상기 제1글라스기판과 상기 제2글라스기판 위에 스핀 코팅되거나, 접착 필름 형태로 부착될 수 있다.
상기 제1폴리이미드층은 유리전이온도가 500℃ 이상일 수 있으며, BPDA-biphenyl-tetracarboxylic acid dianhydride (3,3',4,4'-Biphenyl tetracarboxylic Dianhydride)와 p-phenylenediamine(PDA)를 포함하는 성분의 중합에 의해 형성될 수 있다.
상기 제2폴리이미드층은 유리전이온도가 350℃ 이상인 투명층일 수 있으며, trans-1,4-cyclohexanediamine (CHDA), pyromellitic dianhydride(PMDA), 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride (CBDA), 및 hexamethylphosphoramide (HMPA)를 포함하는 성분의 중합에 의해 형성될 수 있다.
상기 제1폴리이미드층과 상기 제2폴리이미드층의 두께는 각각 1~10㎛일 수 있다.
상기 제1배리어층과 상기 제2배리어층은 각각 SiO/SiN의 다층막을 포함할 수 있으며, 투습율이 10-5 g/㎡·day 이하일 수 있다.
상기 제1배리어층과 상기 제2배리어층은 각각 상기 제1폴리이미드층과 상기 제2폴리이미드층 위에 증착으로 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 평판 표시 장치는 제1폴리이미드층, 제1배리어층, 디스플레이부가 순차 적층된 제1기판; 및, 제2폴리이미드층, 제2배리어층이 순차 적층되며, 상기 제1배리어층과 상기 제2배리어층이 대면하도록 상기 제1기판과 합착되는 제2기판;을 포함한다.
상기 제1폴리이미드층은 유리전이온도가 500℃ 이상일 수 있으며, BPDA-biphenyl-tetracarboxylic acid dianhydride (3,3',4,4'-Biphenyl tetracarboxylic Dianhydride)와 p-phenylenediamine(PDA)를 포함하는 성분의 중합에 의해 형성될 수 있다.
상기 제2폴리이미드층은 투명재질로서 유리전이온도가 350℃ 이상일 수 있으며, 그 성분은 trans-1,4-cyclohexanediamine (CHDA), pyromellitic dianhydride(PMDA), 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride (CBDA), 및 hexamethylphosphoramide (HMPA)를 포함하는 성분의 중합에 의해 형성될 수 있다.
상기 제1폴리이미드층과 상기 제2폴리이미드층의 두께는 각각 1~10㎛일 수 있다.
상기 제1배리어층과 상기 제2배리어층은 각각 SiO/SiN의 다층막을 포함할 수 있으며, 투습율이 10-5 g/㎡·day 이하일 수 있다.
상기한 바와 같은 본 발명의 평판 표시 장치 및 제조방법에 의하면 봉지 구조를 박형화할 수 있게 되므로 평판 표시 장치의 벤딩 특성을 크게 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시 장치를 도시한 단면도이다.
도 2a 내지 도 2e는 도 1에 도시된 평판 표시 장치의 제조 과정을 도시한 도면이다.
도 2a 내지 도 2e는 도 1에 도시된 평판 표시 장치의 제조 과정을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 평판 표시 장치(100)를 도시한 것으로, 상향 발광 타입을 예시한 것이다.
도시된 바와 같이 본 실시예의 평판 표시 장치(100)는, 제1폴리이미드층(111)과 제1배리어층(112) 및 디스플레이부(113)가 순차 적층된 제1기판(110)과, 제2폴리이미드층(121)과 제2배리어층(122)이 순차 적층된 제2기판(120)이 실란트(130)를 개재하여 합착된 구조로 이루어져 있다. 즉, 기존의 글라스기판을 대신하여 폴리이미드층(111,121)과 배리어층(112,122)으로 구성된 박막층으로 디스플레이부(113)를 밀봉하는 봉지 구조를 구현하고 있다.
먼저, 제1기판(110)의 제1폴리이미드층(111)은 유리전이온도가 500℃ 이상인 내열성 폴리이미드로 구성되며, BPDA-biphenyl-tetracarboxylic acid dianhydride (3,3',4,4'-Biphenyl tetracarboxylic Dianhydride)와 p-phenylenediamine(PDA)를 포함한 성분의 중합에 의해 형성될 수 있다. 이 제1기판(110)에는 디스플레이부(113)가 적층되어 패터닝을 위한 수차례의 노광 공정을 거치게 되므로, 그 과정에서의 열화를 방지하려면 제1폴리이미드층(111)도 내열성이 높은 것을 사용하는 게 바람직하다. 제1폴리이미드층(111)은 제1글라스기판(114; 도 2a 참조) 위에 스핀 코팅을 통해 형성될 수도 있고, 또는 제1글라스기판(114)에 접착 필름 형태로 부착될 수도 있다. 이렇게 형성되는 제1폴리이미드층(111)의 두께는 1~10㎛ 정도가 바람직하다. 그리고, 상기 제1글라스기판(114)은 나중에 제1폴리이미드층(111)과 분리된다. 따라서, 결과적으로는 제1폴리이미드층(111)이 기존의 글라스기판을 대신하는 하부 기판이 되며, 그 두께가 1~10㎛에 불과한 매우 유연한 박막 기판이 되는 것이다. 이 제조 과정에 대해서는 후술하기로 한다.
다음으로, 상기 제1폴리이미드층(111) 위에 적층되는 제1배리어층(112)은 외부로부터의 수분의 침투를 막는 방습성을 가진 층으로서, 예컨대 SiO/SiN의 다층막으로 구성될 수 있다. 이것은 SiO와 SiN을 다층으로 적층한 것으로, 투습율(water vapor transmission rate)이 10-5 g/㎡·day 이하인 특성을 갖는다. 즉, 방습성이 우수하다. 이러한 제1배리어층(112)은 제1폴리이미드층(111) 위에 증착으로 형성될 수 있다.
그리고, 디스플레이부(113)는 박막트랜지스터층(113a)과 발광층(113b)을 포함하는 화상 구현 층으로서, 특히 상기 발광층(113b)이 수분에 취약하기 때문에 이를 견고히 밀봉해줄 필요가 있다.
이렇게 제1기판(110)은 제1폴리이미드층(111)과 제1배리어층(112) 및 디스플레이부(113)가 순차 적층된 구조로 이루어져 있으며, 이에 합착되는 제2기판(120)은 다음과 같은 구조로 이루어져 있다.
먼저, 제2기판(120)의 제2폴리이미드층(121)은 유리전이온도가 350℃ 이상인 투명 폴리이미드로 구성되며, trans-1,4-cyclohexanediamine (CHDA), pyromellitic dianhydride(PMDA), 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride (CBDA), 및 hexamethylphosphoramide (HMPA)를 포함한 성분의 중합에 의해 형성될 수 있다. 본 실시예는 상향 발광 타입을 예시한 것이므로, 제2기판(120) 측에서 디스플레이부(113)에서 구현된 화상을 볼 수 있어야 된다. 따라서, 제2폴리이미드층(121)은 디스플레이부(113)에서 구현된 화상을 투과시킬 수 있는 투명층이어야 한다. 그런데 투명한 폴리이미드의 경우에는 그렇지 않은 제1폴리이미드층(111)에 비해 내열성이 약간 떨어진다. 그러나, 제2폴리이미드층(121)은 제1폴리이미드층(111)처럼 디스플레이부(113)의 패터닝 공정을 함께 거치는 것이 아니기 때문에, 내열성이 조금 떨어지더라도 크게 문제될 것은 없다. 다만, 이후 제1,2기판(110)(120)의 합착을 위한 실란트(130) 융착이나 제2글라스기판(124) 분리 시 자외선 노광을 거치게 되므로, 이때 해당 층에 문제가 생기지 않기 위해서는 유리전이온도 350℃ 이상은 필요하다. 물론, 이것은 제1폴리이미드층(111)에 비해 상대적으로 내열성이 낮다는 것이지, 절대적으로는 350℃의 온도를 견딜 수 있는 내열성 층이다.
제2폴리이미드층(121)도 제2글라스기판(124; 도 2a 참조) 위에 스핀 코팅을 통해 형성될 수도 있고, 또는 제2글라스기판(124)에 접착 필름 형태로 부착될 수도 있다. 이렇게 형성되는 제2폴리이미드층(121)의 두께는 1~10㎛ 정도가 바람직하다. 그리고, 상기 제2글라스기판(124)은 나중에 제2폴리이미드층(121)과 분리된다. 따라서, 결과적으로는 제2폴리이미드층(121)이 기존의 글라스기판을 대신하는 상부 기판이 되며, 그 두께가 1~10㎛에 불과한 매우 유연한 박막 기판이 되는 것이다. 이 제조 과정에 대해서는 후술하기로 한다.
다음으로, 상기 제2폴리이미드층(121) 위에 적층되는 제2배리어층(122)은 외부로부터의 수분의 침투를 막는 방습성을 가진 층으로서, 예컨대 SiO/SiN의 다층막으로 구성될 수 있다. 이것은 SiO와 SiN을 다층으로 적층한 것으로, 투습율(water vapor transmission rate)이 10-5 g/㎡·day 이하인 특성을 갖는다. 즉, 방습성이 우수하다. 이러한 제2배리어층(122)은 제2폴리이미드층(121) 위에 증착으로 형성될 수 있다.
이와 같은 제1,2기판(110)(120)은 실란트(130)를 개재하여 합착되며, 상기 실란트(130)로는 자외선 대역의 흡수율이 좋은 TiOx, ZnOx 등의 금속산화물이나, 하이브리드 폴리머 등이 사용될 수 있다.
참조부호 140은 제1,2기판(110)(120) 사이의 공간에 채워지는 충진재를 나타낸다.
상기와 같은 구조의 평판 표시 장치(100)는 다음과 같은 공정을 통해 제조될 수 있다.
우선, 도 2a에 도시된 바와 같이 제1기판(110)과 제2기판(120)을 각각 준비한다.
상기 제1기판(110)은, 제1글라스기판(114) 위에 제1폴리이미드층(111)을 스핀 코팅으로 형성하고, 그 위에 방습성을 지닌 제1배리어층(112)을 증착 공정으로 형성한 후, 다시 그 위에 디스플레이부(113)를 패터닝하여 준비한다.
상기 제2기판(120)은, 제2글라스기판(124) 위에 투명한 제2폴리이미드층(121)을 스핀 코팅으로 형성하고, 그 위에 방습성을 지닌 제2배리어층(122)을 증착 공정으로 형성하여 준비한다.
상기 제1,2폴리이미드층(111)(121)은 접착 필름 형태로 만들어서 각각 제1,2글라스기판(114)(124) 위에 부착하여 형성할 수도 있다.
이렇게 준비된 제1,2기판(110)(120)을 도 2b에 도시된 바와 같이 실란트(130)를 개재하여 제1,2배리어층(112)(122)이 서로 대면하도록 합착시킨다. 그리고, 제1,2기판(110)(120) 사이의 공간에는 흡습제 등을 함유한 충진재(140)를 채울 수 있다. 이와 같이 합착시킨 후에는 300~450nm 파장의 자외선 레이저 광을 실란트(130)에 조사하여 융착시키는데, 이때 실란트(130)와 접하는 제1,2배리어층(112)(122)의 재질은 옥사이드 계열인 SiO/SiN 이라서 TiOx, ZnOx 등의 금속산화물 재질인 실란트(130)와 잘 접합한다.
이렇게 합착이 완료된 다음에는, 도 2c와 같이 제1글라스기판(114) 측에서 전면(全面)에 걸쳐 자외선 레이저광을 조사한다. 그러면, 제1글라스기판(114)과 제1폴리이미드층(111) 사이의 경계면에서는 두 층(111)(114) 간의 큰 열팽창계수 차이에 의해 분리가 일어나게 된다.
따라서, 도 2d와 같이 제1글라스기판(114)은 분리되며, 제1폴리이미드층(111)이 하부기판으로 남게 된다. 이어서, 제2글라스기판(124) 측에서도 전면(全面)에 걸쳐 자외선 레이저광을 조사한다. 그러면, 제2글라스기판(124)과 제2폴리이미드층(121) 사이의 경계면에서는 두 층(121)(124) 간의 큰 열팽창계수 차이에 의해 분리가 일어나게 된다.
따라서, 도 2e와 같이 제2글라스기판(124)은 분리되며, 투명한 제2폴리이미드층(121)이 상부기판으로 남게 된다.
결과적으로, 디스플레이부(113)를 둘러싸서 밀봉시키는 구조는, 박막으로 이루어진 제1,2폴리이미드층(111)(121)과 제1,2배리어층(112)(122), 그리고 실란트(130)가 된다.
그러므로, 박막층인 제1,2폴리이미드층(111)(121)이 기존의 단단하고 두꺼운 글라스기판을 대신하기 때문에, 평판 표시 장치의 유연성이 상당히 개선될 수 있다. 또한, 제1,2배리어층(112)(122)은 SiO/SiN의 다층막으로서 투습율이 10-5 g/㎡·day 이하이므로, 우수한 방습성도 확보할 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...평판 표시 장치 110,120...제1,2기판
111,121...제1,2폴리이미드층 112,122...제1,2배리어층
113a...박막트랜지스터층 113b...발광층
113...디스플레이부 114,124...제1,2글라스기판
130...실란트
111,121...제1,2폴리이미드층 112,122...제1,2배리어층
113a...박막트랜지스터층 113b...발광층
113...디스플레이부 114,124...제1,2글라스기판
130...실란트
Claims (20)
- 제1글라스기판, 제1폴리이미드층, 제1배리어층 및, 디스플레이부가 순차 적층된 제1기판을 준비하는 단계;
제2글라스기판, 제2폴리이미드층 및, 제2배리어층이 순차 적층된 제2기판을 준비하는 단계;
상기 제1배리어층과 제2배리어층이 대면하도록 상기 제1기판과 제2기판을 합착하는 단계; 및,
광을 조사하여 상기 제1글라스기판과 상기 제2글라스기판을 각각 상기 제1폴리이미드층과 상기 제2폴리이미드 층으로부터 분리시키는 단계;를 포함하는 평판 표시 장치 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 합착 단계는 상기 제1기판과 상기 제2기판 사이에 실란트를 개재시키는 단계와, 상기 실란트를 광경화시키는 단계를 포함하는 평판 표시 장치 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1폴리이미드층 및 상기 제2폴리이미드층은 각각 상기 제1글라스기판과 상기 제2글라스기판 위에 스핀 코팅되는 평판 표시 장치 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1폴리이미드층 및 상기 제2폴리이미드층은 각각 상기 제1글라스기판과 상기 제2글라스기판 위에 접착 필름 형태로 부착되는 평판 표시 장치 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1폴리이미드층은 유리전이온도가 500℃ 이상인 평판 표시 장치 제조방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 제1폴리이미드층은 BPDA-biphenyl-tetracarboxylic acid dianhydride (3,3',4,4'-Biphenyl tetracarboxylic Dianhydride)와 p-phenylenediamine(PDA)를 포함하는 성분의 중합에 의해 형성되는 것인 평판 표시 장치 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제2폴리이미드층은 유리전이온도가 350℃ 이상인 투명층인 평판 표시 장치 제조방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 제2폴리이미드층은 trans-1,4-cyclohexanediamine (CHDA), pyromellitic dianhydride(PMDA), 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride (CBDA), 및 hexamethylphosphoramide (HMPA)를 포함하는 성분의 중합에 의해 형성되는 것인 평판 표시 장치 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1폴리이미드층과 상기 제2폴리이미드층의 두께는 각각 1~10㎛인 평판 표시 장치 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 제1배리어층과 상기 제2배리어층은 각각 SiO/SiN의 다층막을 포함하는 평판 표시 장치 제조방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 제1배리어층과 상기 제2배리어층은 투습율이 각각 10-5 g/㎡·day 이하인 평판 표시 장치 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1배리어층과 상기 제2배리어층은 각각 상기 제1폴리이미드층과 상기 제2폴리이미드층 위에 증착으로 형성하는 평판 표시 장치 제조방법. - 제1폴리이미드층, 제1배리어층, 디스플레이부가 순차 적층된 제1기판; 및,
제2폴리이미드층, 제2배리어층이 순차 적층되며, 상기 제1배리어층과 상기 제2배리어층이 대면하도록 상기 제1기판과 합착되는 제2기판;을 포함하는 평판 표시 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 제1폴리이미드층은 유리전이온도가 500℃ 이상인 평판 표시 장치. - 제 14 항에 있어서,
상기 제1폴리이미드층은 BPDA-biphenyl-tetracarboxylic acid dianhydride (3,3',4,4'-Biphenyl tetracarboxylic Dianhydride)와 p-phenylenediamine(PDA)를 포함하는 성분의 중합에 의해 형성되는 평판 표시 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 제2폴리이미드층은 유리전이온도가 350℃ 이상인 투명층인 평판 표시 장치. - 제 16 항에 있어서,
상기 제2폴리이미드층은 trans-1,4-cyclohexanediamine (CHDA), pyromellitic dianhydride(PMDA), 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride (CBDA), 및 hexamethylphosphoramide (HMPA)를 포함하는 성분의 중합에 의해 형성되는 평판 표시 장치. - 제 13 항에 있어서,
상기 제1폴리이미드층과 상기 제2폴리이미드층의 두께는 각각 1~10㎛인 평판 표시 장치. - 제13항에 있어서,
상기 제1배리어층과 상기 제2배리어층은 각각 SiO/SiN의 다층막을 포함하는 평판 표시 장치. - 제 19 항에 있어서,
상기 제1배리어층과 상기 제2배리어층은 투습율이 각각 10-5 g/㎡·day 이하인 평판 표시 장치.
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