KR20190130696A - 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널에 위치하는 커버 플레이트, 상기 표시 패널과 상기 커버 플레이트 사이에 위치하는 점착층을 포함하고, 상기 점착층은 메인 점착층 및 박막층을 포함하고, 상기 박막층은 제1 박막층 및 상기 제1 박막층 상에 위치하는 제2 박막층을 포함하며, 상기 제1 박막층은 실란을 포함하고 상기 제2 박막층은 불소를 포함하며, 상기 제2 박막층은 상기 제1 박막층과 상기 커버 플레이트 사이에 위치한다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법{DISPLAY DEVICES AND MANUFACTURING METHOD OF THEREOF}
본 개시는 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 점착층에 실란 및 불소를 포함하는 박막층을 형성하여 리웍이 용이하도록 한 표시 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
표시 장치는 영상을 표시하는 표시 패널과 표시 패널을 보호하는 커버 윈도우를 포함한다. 표시 패널과 커버 윈도우를 부착하기 위하여 점착층이 사용된다.
이때, 표시 패널과 커버 플레이트 중 어느 하나에 점착층을 형성하고 나머지 하나를 점착층 상에 점착하는 형태로 합지된다. 합지 과정에서 기포, 이물, 들뜸 등의 불량이 발생할 수 있다.
커버 윈도우와 표시 패널은 표시 장치를 구성하는 단위 부품들 중에서 상대적으로 고가의 부품이다. 따라서 합지 과정 중에 불량이 발생할 경우, 이를 재활용하기 위해 리웍(rework) 공정이 필요하다. 리웍은 서로 점착되어 있는 윈도우와 표시 패널을 분리하는 공정이다. 이 때 분리 과정에서 표시 패널이나 윈도우가 손상되지 않도록 하는 것이 중요하다.
실시예들은 점착층에 실란 및 불소를 포함하는 박막층을 형성하여 제조 공정상 리웍이 용이하도록 한 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널, 상기 표시 패널에 위치하는 커버 플레이트, 상기 표시 패널과 상기 커버 플레이트 사이에 위치하는 점착층을 포함하고, 상기 점착층은 메인 점착층 및 박막층을 포함하고, 상기 박막층은 제1 박막층 및 상기 제1 박막층 상에 위치하는 제2 박막층을 포함하며, 상기 제1 박막층은 실란을 포함하고 상기 제2 박막층은 불소를 포함하며, 상기 제2 박막층은 상기 제1 박막층과 상기 커버 플레이트 사이에 위치한다.
상기 제2 박막층은 상기 커버 플레이트와 접촉할 수 있다.
상기 제1 박막층의 두께는 1 nm 내지 10 ㎛일 수 있다.
상기 제2 박막층의 두께는 1 nm 내지 10 ㎛일 수 있다.
상기 제1 박막층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 R1, R2는 탄소를 포함하는 작용기이다.
상기 제2 박막층은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00002
상기 A는 불소를 포함하는 작용기이다.
상기 박막층은 상기 메인 점착층의 일부 영역에만 위치할 수 있다.
상기 박막층은 상기 메인 점착층 전체 영역의 1% 내지 100%의 면적과 중첩할 수 있다.
상기 박막층은 서로 이격된 복수개의 섬 형상일 수 있다.
상기 박막층은 서로 이격된 복수개의 막대 형상일 수 있다.
상기 제1 박막층 및 상기 제2 박막층의 가시광선 영역에서의 광투과도가 92% 이상일 수 있다.
상기 제1 박막층 및 상기 제2 박막층의 헤이즈값이 0.3 이하일 수 있다.
상기 제2 박막층의 접촉각은 105도 이상일 수 있다.
상기 제2 박막층의 표면 에너지는 20 mN/m이하일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 표시 패널을 준비하는 단계, 상기 표시 패널에 점착층을 형성하는 단계, 상기 점착층 상에 커버 플레이트를 부착하는 단계를 포함하고, 상기 점착층을 형성하는 단계는 메인 점착층을 준비하는 단계, 상기 메인 점착층상에 실란을 포함하는 제1 박막층을 형성하는 단계, 상기 제1 박막층 상에 불소를 포함하는 제2 박막층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 메인 점착층상에 실란을 포함하는 제1 박막층을 형성하는 단계 및 상기 제1 박막층 상에 불소를 포함하는 제2 박막층을 형성하는 단계는 열 진공 증착법, 스프레이 코팅법 또는 딥 코팅법으로 이루어질 수 있다.
상기 메인 점착층을 준비하는 단계와 상기 메인 점착층상에 실란을 포함하는 제1 박막층을 형성하는 단계 사이에, 상기 메인 점착층상에 마스크를 위치시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 마스크의 개구부 면적은 2% 내지 50%일 수 있다.
상기 제1 박막층의 두께는 1 nm 내지 10 ㎛이고, 상기 제2 박막층의 두께는 1 nm 내지 10 ㎛일 수 있다.
상기 제1 박막층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하고, 상기 제2 박막층은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00003
상기 R1, R2는 탄소를 포함하는 작용기이다.
[화학식 2]
Figure pat00004
상기 A는 불소를 포함하는 작용기이다.
실시예들에 따르면, 점착층에 실란 및 불소를 포함하는 박막층을 형성하여 점착 특성을 조절함으로써, 제조 공정상 리웍이 용이하도록 한 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 간략히 나타낸 단면도이다.
도 2는 제1 박막층의 스프레이 양에 따른 형성 두께 및 제2 박막층의 스프레이 양에 따른 형성 두께를 나타낸 것이다.
도 3은 제1 박막층 및 제2 박막층의 두께에 따른 투과도를 측정하여 나타낸 것이다.
도 4는 제1 박막층 및 제2 박막층의 두께에 따른 헤이즈 특성을 나타낸 것이다.
도 5는 제2 박막층의 두께에 따른 접촉각 및 표면 에너지 특성을 나타낸 것이다.
도 6은 제2 박막층의 두께에 따른 접착력 특성을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 것이다.
도 8 및 도 9는 일 실시예에 따른 표시 장치에서 점착층만을 별도로 도시한 것이다.
도 10 및 도 11은 다른 실시예에 따른 점착층을 도시한 것이다.
도 12는 도 9와 같은 구조로 박막층을 형성하기 위한 마스크 시뮬레이션 모델을 나타낸 것이다,
도 13은 도 12의 시뮬레이션 모델에 따라 실제 3D 프린터로 제조한 마스크를 나타낸 것이다.
도 14는 박막층의 표면적 제어를 위한 마스크 설계 디자인의 개념도이다.
도 15는 제2 박막층의 표면적을 증가시키면서 접착력을 측정한 것이다.
도 16은 제2 박막층의 두께에 따른 리웍 특성을 나타낸 것이다.
도 17은 본 실시예에 따른 점착층을 형성하는 단계를 도식화하여 나타낸 것이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다.
또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 기준이 되는 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 하는 것은 기준이 되는 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것이고, 반드시 중력 반대 방향 쪽으로 "위에" 또는 "상에" 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
그러면 이하에서 도면을 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 간략히 나타낸 단면도이다. 도 1을 참고로 하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 표시 패널(1000), 표시 패널에 위치하는 커버 플레이트(3000) 및 표시 패널(1000)과 커버 플레이트(3000) 사이에 위치하는 점착층(2000)을 포함한다.
점착층(2000)은 메인 점착층(2100), 제1 박막층(2200) 및 제2 박막층(2300)을 포함한다. 메인 점착층(2100), 제1 박막층(2200) 및 제2 박막층(2300)은 차례로 위치하며, 제2 박막층(2300)은 제1 박막층(2200) 및 커버 플레이트(3000) 사이에 위치하며 커버 플레이트(3000)와 접촉한다. 제1 박막층(2200)은 실란을 포함하고, 제2 박막층(2300)은 불소를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 제1 박막층(2200)과 제2 박막층(2300)을 합쳐서 박막층(2500)이라고 지칭한다. 본 실시예에 따른 표시 장치에서, 박막층(2500)은 점착층(2000)의 표면 에너지를 제어하여 공정 과정 중 표시 패널(1000)과 커버 플레이트(3000)를 떼어내는 경우 점착층(2000)의 잔여물이 남지 않도록 한다. 따라서 제조 과정에서 리웍(rework)이 용이하다. 본 명세서에서 리웍(rework)은 합지된 표시 패널(1000)과 커버 플레이트(3000)를 떼어내어 다시 부착하는 공정을 의미한다. 박막층(2500)과 관련한 구체적인 구성 및 효과에 대하여는 후술한다.
표시 패널(1000)은 유기 발광 표시 패널일 수 있다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 액정을 포함하는 액정 표시 패널일 수도 있다. 또한 발광층이 유기물이 아니라 양자점과 같은 무기물을 포함할 수도 있다. 표시 패널(1000)의 구체적인 구조에 대하여는 후술한다.
메인 점착층(2100)은 투명 광학 점착제(Optically Clear Adhesive)를 포함할 수 있다. 메인 점착층(2100)은 빛을 97% 이상 투과할 수 있다. 메인 점착층(2100)은 점성과 탄성을 모두 가지고 있으며, 표시 패널(1000)과 커버 플레이트(3000)를 서로 붙여준다. 메인 점착층(2100)이 투명하기 때문에 표시 패널(1000)의 화상이 커버 플레이트(3000)로 입사될 수 있다. 또한 메인 점착층(2100)은 점성을 가지고 커버 플레이트(3000)과 표시 패널(1000)을 부착시키기 때문에, 화학적 변화를 수반하는 접착층과 달리 커버 플레이트(3000)과 표시 패널(1000)이 잘못 부착된 경우 다시 떼어내는 것이 가능한다.
커버 플레이트(3000)는 표시 패널(1000)을 보호하며, 커버 윈도우 또는 커버 필름일 수 있다. 커버 플레이트(3000)는 유리로 만들어질 수 있으나, 실시예에 따라 필름 등으로 제조될 수도 있다. 특히, 표시 장치가 가요성 또는 폴더블 표시 장치인 경우, 커버 플레이트(3000)는 필름일 수 있다. 커버 플레이트(3000)의 일면에는 차광 부재 등이 위치할 수 있으며, 차광 부재는 표시 장치의 베젤로 기능하며 비표시 영역을 가려준다.
표시 장치의 제조 과정에서, 커버 플레이트(3000)와 표시 패널(1000)을 점착층(2000)을 사용하여 서로 부착한다. 이 과정 중 기포, 이물, 들뜸, 오정렬과 같은 불량이 발생할 수 있고, 이 때 커버 플레이트(3000)와 표시 패널(1000)을 뗀 후에 다시 붙이는 공정(Rework)을 진행하게 된다. 리웍 과정에서, 점착층(2000)의 강한 접착력으로 인해 커버 플레이트(3000)과 표시 패널(1000)상에 점착층(2000)의 일부가 잔존할 수 있다. 이러한 잔존 점착 이물을 제거하기 위해 세정 공정을 진행할 수 있으나, 점착층의 강한 접착력 때문에 그 제거가 용이하지 않을 수 있다. 따라서 리웍 과정에서 잔존 점착 이물이 2차 오염을 유발한다. 또한 점착 이물을 제거하는 공정에서 표시 패널(1000)이나 커버 플레이트(3000)가 손상을 입기도 한다.
그러나 본 실시예에 따른 표시 장치는 점착층(2000)이 메인 점착층(2100), 제1 박막층(2200) 및 제2 박막층(2300)을 포함하며, 제1 박막층(2200)은 실란을 포함하고, 제2 박막층(2300)은 불소를 포함한다. 이렇게 실란을 포함하는 제1 박막층(2200)과 불소를 포함하는 제2 박막층(2300)은 메인 점착층(2100)의 표면 에너지를 제어함으로써 리웍 공정에서 점착 이물이 남는 문제점을 해결할 수 있다. 구체적으로, 상기 박막층(2500)의 적용으로 인해 메인 점착층(2100)의 점착력이 약 90% 수준으로 감소하고, 감소된 접착력으로 인해 리웍 과정에서 잔여 점착 이물이 남지 않는다.
이때, 제1 박막층(2200)의 두께는 1 nm 내지 10 ㎛일 수 있다. 제1 박막층(2200)은 실란을 포함한다. 제1 박막층(2200)은 메인 점착층(2100) 표면에서 밀착력을 증가시키며 불소를 포함하는 제2 박막층(2300)과 메인 점착층(2100) 사이의 점착이 잘 이루어지도록 할 수 있다.
다만 제1 박막층(2200)의 두께가 1 nm 이하인 경우, 접착력 감소 효과를 충분히 가질 수 없으며, 제1 박막층(2200)의 두께가 10 ㎛ 이상인 경우 투과도가 감소하거나 헤이즈가 증가하여 표시 품질을 저하시킬 수 있다.
제2 박막층(2300)의 두께는 1 nm 내지 10 ㎛ 일 수 있다. 제2 박막층(2300)은 불소를 포함하며 소수성을 갖는다. 따라서 제2 박막층(2300)과 커버 플레이트(3000) 사이의 접착력을 감소시킬 수 있다.
다만, 제2 박막층(2300)의 두께가 1 nm 이하인 경우 충분한 소수성을 갖지 못하고 따라서 접착력을 충분히 감소시키지 못할 수 있다. 또한 제2 박막층(2300)의 두께가 10 ㎛ 이상인 경우 투과도가 감소하거나 헤이즈가 증가하여 표시 품질을 저하시킬 수 있다.
본 실시예에서, 제1 박막층(2200)은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
Figure pat00005
상기 R1, R2는 탄소를 포함하는 작용기이다. 일례로 R1 및 R2는 탄소수 1 내지 30의 알킬, 알케닐일 수 있다.
또한, 제2 박막층(2300)은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00006
상기 A는 불소를 포함하는 작용기이다. 일례로, 상기 A는
Figure pat00007
중 하나 일 수 있다. 상기 n은 1 내지 10일 수 있다.
본 실시예에서, 제1 박막층(2200) 및 제2 박막층(2300)의 가시광선 영역에서의 광투과도가 92% 이상일 수 있다. 또한, 제1 박막층(2200) 및 상기 제2 박막층(2300)의 헤이즈값이 0.3 이하일 수 있다.
그러면 이하에서는 구체적인 실험 결과를 바탕으로 박막층(2500) 도입에 따른 효과를 설명한다. 제1 박막층(2200) 및 제2 박막층(2300)은 열 진공 증착법, 스프레이 코팅법 또는 딥 코팅법으로 형성될 수 있는데, 본 실시예에서는 스프레이 코팅법을 일례로 하여 설명한다.
도 2는 제1 박막층(2200)의 스프레이 양에 따른 형성 두께 및 제2 박막층(2300)의 스프레이 양에 따른 형성 두께를 나타낸 것이다. 도면에서, 제1 박막층(2200)의 결과는 WNP로, 제2 박막층(2300)의 결과는 WAF로 표시되어 있다.
도 2를 참고로 하면, 스프레이 분사량에 따라 형성되는 제1 박막층(2200) 및 제2 박막층(2300)의 두께가 증가함을 확인할 수 있다.
이 때, 제2 박막층(2300)의 스프레이 분사량에 따른 적층 두께를 정리하면 하기 표 1과 같다.
No. Amount of spray (cc) Thickness (nm)
1 2.0 7.8
2 3.0 10.2
3 4.0 12.6
4 5.0 14.6
5 7.0 15.3
도 3은 제1 박막층(2200) 및 제2 박막층(2300)의 두께에 따른 투과도를 측정하여 나타낸 것이다. 도 4는 제1 박막층(2200) 및 제2 박막층(2300)의 두께에 따른 헤이즈 특성을 나타낸 것이다. 도면에서, 제1 박막층(2200)의 결과는 WNP로, 제2 박막층(2300)의 결과는 WAF로 표시되어 있다. 도 3에서 제1 박막층(2200) 및 제2 박막층(2300)의 두께는 스프레이 양으로 표시되어 있으나, 이는 도 2의 결과를 통해 두께로 치환 가능하다. 도 3을 참고로 하면, 제1 박막층(2200) 및 제2 박막층(2300)의 가시광선 영역에서의 광투과도가 92% 이상임을 확인할 수 있다. 즉, 불소를 포함하는 제2 박막층(2300)은 분사량(두께)에 관계없이 전체 가시광선 영역에서 92% 이상의 광투과도를 나타낸다. 따라서 표시 장치의 점착층(2000)으로 적용하더라도 표시 품질에 영향을 미치지 않는다는 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 4를 참고로 하면 제1 박막층(2200) 및 제2 박막층(2300)의 헤이즈 값이 0.3 이하임을 확인할 수 있다. 특히 제2 박막층(2300)의 경우 15 nm 이하의 두께에서 헤이즈 값이 0.3 이하로 유지됨을 확인할 수 있었다. 따라서 표시 장치의 점착층(2000)으로 적용하는 경우에도 표시 품질에 영향을 미치지 않는다.
또한, 본 실시예에 따른 표시 장치에서 제2 박막층(2300)의 접촉각은 105도 이상일 수 있다. 또한, 제2 박막층(2300)의 표면 에너지는 20 mN/m이하일 수 있다.
도 5는 제2 박막층(2300)의 두께에 따른 접촉각 및 표면 에너지 특성을 나타낸 것이다. 도 5를 참고로 하면, 제2 박막층(2300)의 두께가 5 nm 이상인 경우, 제2 박막층(2300)의 접촉각은 105도 이상이고, 제2 박막층(2300)의 표면 에너지는 20 mN/m이하임을 확인할 수 있었다.
이렇게 불소를 포함하는 제2 박막층(2300)이 소수성을 갖고 낮은 표면 에너지를 갖기 때문에 점착층(2000)의 접착력을 감소시킬 수 있다.
도 6은 제2 박막층 두께에 따른 접착력 특성을 나타낸 것이다. 도 6을 참고로 하면, 제2 박막층의 두께가 두꺼워질수록, 커버 글래스(WG), 제1 차광 부재(BM1) 및 제2 차광 부재(BM2)와의 접착력이 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
즉 커버 글래스(WG)는 약 8608.2 gf의 초기 접착력을 나타내었으며, 제2 박막층의 초기 접착력은 박막 두께가 증가할수록 약 4229.8 gf까지 감소되었다. 제1 차광 부재(BM1)는 약 10299 gf의 초기 접착력을 나타내었으며, 제2 박막층의 두께가 증가할수록 초기 접착력은 약 6619.8 gf까지 감소하였다. 또한, 제2 차광 부재(BM2)는 약 10044 gf의 초기 접착력을 나타내다가, 제2 박막층의 두께에 따라 7672.4 gf까지 감소하였다. 상기 결과를 통해, 커버 글래스의 경우 제2 박막층(2300)의 두께가 약 10.2 nm일 때 초기 접착력의 90%에 해당하는 결과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.
그러면 이하에서 다른 실시예에 따른 표시 장치를 설명한다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 것이다. 도 7을 참고로 하면, 도 7의 구체적인 구성은 도 1과 동일하다. 동일한 구성요소에 대한 구체적인 설명은 생략하며, 도 1에 대한 설명이 도 7에도 준용된다.
다만 도 7을 참고로 하면, 도 7의 실시예에 따른 표시 장치는 커버 플레이트(3000) 가장자리에 위치하는 차광 부재(4000)를 포함한다. 차광 부재(4000)는 표시 장치의 베젤 영역으로, 비표시 영역을 가린다. 이러한 차광 부재(4000)는 통상적으로 커버 플레이트(3000)의 배면에 인쇄되어 있다. 차광 부재(4000)의 경우 점착층(2000)과의 결합력이 매우 우수한 표면 특성을 갖는다. 이는 차광 부재(4000)가 유기물을 포함하고, 점착층(2000) 또한 유기물인바 표면에서 반응이 일어나기 용이하기 때문이다. 따라서 점착층(2000)의 리웍 과정에서 점착층(2000)의 잔여물이 차광 부재(4000)에 위치할 수 있고, 이를 제거하는 과정에서 차광 부재(4000)가 손상될 수 있다.
다만 본 실시예에 따른 점착층(2000)은 메인 점착층(2100), 제1 박막층(2200) 및 제2 박막층(2300)을 포함하며, 제1 박막층(2200)은 실란을 포함하고, 제2 박막층(2300)은 불소를 포함함으로서 점착층(2000) 전체의 접착력을 90% 수준으로 감소시켰다. 따라서 리웍 과정에서 점착층(2000)이 표시 패널(1000)이나 커버 플레이트(3000)상에 잔존하는 문제점을 해결할 수 있고, 도 7과 같은 구조의 표시 장치에서도 차광 부재(4000)의 손상을 예방할 수 있다.
이렇게 제1 박막층(2200) 및 제2 박막층(2300)을 포함하는 박막층(2500)은 메인 점착층(2100)의 전면에 위치할 수도 있고, 일부 영역에만 위치할 수도 있다.
도 8 및 도 9는 표시 장치에서 점착층(2000)만을 별도로 도시한 것이다. 도 8을 참고로 하면 박막층(2500)은 메인 점착층(2100)의 전면과 중첩하여 위치할 수 있다.
또는 도 9를 참고로 하면 박막층(2500)은 메인 점착층(2100)의 일부 영역에만 위치할 수 있다. 이때 박막층(2500)은 메인 점착층(2100) 전체 영역의 1% 내지 100%의 면적과 중첩할 수 있다. 박막층(2500)이 메인 점착층(2100)과 중첩하는 영역이 많을수록, 점착층(2000)의 접착력은 감소한다. 따라서 당업자는 점착층(2000)의 접착력과 리웍시 잔여물을 고려하여 박막층(2500)과 메인 점착층(2100)이 중첩하는 정도를 적절하게 조절할 수 있다.
도 9를 참고로 하면, 박막층(2500)은 규칙적인 간격으로 서로 이격된 복수개의 섬 형상일 수 있다. 이때 각각의 섬형은 사각형일 수 있다. 또한, 메인 점착층(2100)에서 박막층(2500)이 위치하지 않는 영역은 격자 형상을 가질 수 있다. 그러나 도 9의 구조는 일 예시일 뿐으로, 박막층(2500)은 복수개의 원형, 다각형, 선형 등 다양한 형상으로 코팅될 수 있다. 이러한 복수개의 섬형은 규칙적으로 배열될 수 있고, 랜덤하게 분포할 수도 있다.
또한 박막층(2500)의 배열 형태는 도 9와 같은 격자 구조에 한정되지 않는다. 도 10에 도시된 바와 같이 스프라이트 형태를 가질 수 있으며, 도 11에 도시된 바와 같이 대각선 방향으로 박막층(2500)이 배열될 수 있다.
도 12는 도 9와 같은 구조로 박막층(2500)을 형성하기 위한 마스크 시뮬레이션 모델을 나타낸 것이다. 도 13은 도 12의 시뮬레이션 모델에 따라 실제 3D 프린터로 제조한 마스크를 나타낸 것이다. 이후 제조 방법에서 자세히 설명하겠으나 상기 마스크를 이용하여 박막층(2500)을 형성함으로써 박막층(2500)의 면적을 적절하게 조절할 수 있다.
도 14는 박막층(2500)의 표면적 제어를 위한 마스크 설계 디자인의 개념도이다. 도 14를 참고로 하면, 박막층(2500)의 메인 점착층(2100)과의 중첩 영역을 조절하기 위하여 마스크의 수직 및 수평 격자의 폭을 조절할 수 있다. 즉, 수직 격자 및 수평 격자의 폭을 조절함으로써 마스크의 개구율을 조절한다.
이렇게 마스크를 이용하여 불소를 포함하는 제2 박막층(2300)의 표면적을 제어함으로써, 커버 플레이트(3000)와 점착층(2000)사이의 접착력을 제어할 수 잇다. 즉, 제2 박막층(2300)의 면적이 넓어질수록 접착력은 감소한다.
도 15는 제2 박막층(2300)의 표면적을 증가시키면서 접착력을 측정한 것이다. 도 15를 참고로 하면, 제2 박막층(2300)의 표면적이 증가할수록 커버 플레이트(3000)를 구성하는 커버 윈도우(WG), 제1 차광 부재(BM1) 및 제2 차광 부재(BM2)에 대한 접착력이 감소하는 것을 확인할 수 있었다.
앞서 검토한 바와 같이 제2 박막층(2300)의 도입에 의해 점착층(2000)의 접착력이 감소하여, 제2 박막층(2300)이 포함되지 않은 점착층(2000) 대비 90% 정도의 점착력을 가진다. 이 경우 접착 특성은 유지하면서도, 리웍 공정을 수행할 때 점착층(2000)의 잔여물이 남지 않고 용이하게 제거할 수 있다.
도 16은 제2 박막층(2300)의 두께에 따른 리웍 특성을 나타낸 것이다. 도 16을 참고로 하면, 제2 박막층(2300)이 포함되지 않은 비교예(Bare)는 리웍 과정에서 잔여 점착층이 관찰되었다. 그러나, 불소를 포함하는 제2 박막층(2300)을 포함하는 경우, 리웍 과정 중 잔여 점착층이 관찰되지 않는 것을 확인할 수 있었다.
그러면 이하에서 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은 표시 패널을 준비하는 단계, 상기 표시 패널에 점착층을 형성하는 단계, 상기 점착층 상에 커버 플레이트를 부착하는 단계를 포함하고, 상기 점착층을 형성하는 단계는 메인 점착층을 준비하는 단계, 상기 메인 점착층상에 실란을 포함하는 제1 박막층을 형성하는 단계, 상기 제1 박막층 상에 불소를 포함하는 제2 박막층을 형성하는 단계를 포함한다.
이때 상기 메인 점착층상에 실란을 포함하는 제1 박막층을 형성하는 단계 및 상기 제1 박막층 상에 불소를 포함하는 제2 박막층을 형성하는 단계는 열 진공 증착법, 스프레이 코팅법 또는 딥 코팅법으로 이루어질 수 있다.
상기 제1 박막층 및 상기 제2 박막층에 대한 설명은 앞서 설명한 바와 동일하다. 즉, 제1 박막층의 두께는 1 nm 내지 10 ㎛ 이고, 상기 제2 박막층의 두께는 1 nm 내지 10 ㎛ 일 수 있다.
제1 박막층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함할 수 잇다.
[화학식 1]
Figure pat00008
상기 R1, R2는 탄소를 포함하는 작용기이다. 일례로 R1 및 R2는 탄소수 1 내지 30의 알킬, 알케닐일 수 있다.
제2 박막층은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 2]
Figure pat00009
상기 A는 불소를 포함하는 작용기이다. 일례로, 상기 A는
Figure pat00010
중 하나 일 수 있다. 상기 n은 1 내지 10일 수 있다.
그럼 이하에서, 점착층을 형성하는 단계를 보다 상세하게 설명한다. 본 단계는 메인 점착층을 준비하는 단계, 상기 메인 점착층상에 실란을 포함하는 제1 박막층을 형성하는 단계, 상기 제1 박막층 상에 불소를 포함하는 제2 박막층을 형성하는 단계를 포함한다.
제1 박막층 및 제2 박막층은 건식 또는 습식을 포함하는 다양한 방법으로 형성될 수 있다. 일례로 스프레이 코팅법으로 형성될 수 있으며, 본 실시예에서는 스프레이 코팅법을 중심으로 하여 자세하게 설명한다.
도 17은 본 실시예에 따른 점착층을 형성하는 단계를 도식화하여 나타낸 것이다.
먼저 메인 점착층에 실란계 용액을 코팅한다. 이때 실란계 용액은 접촉각이 40도 내지 60도, 또는 60도 이상이고, 표면에너지가 40 mN/m 내지 60 mN/m, 또는 40 mN/m 이하일 수 있다.
일 실시예에서, 실란계 용액의 코팅 조건은 하기와 같다. 분사량은 3.5cc, MFC 20L의 분사율을 가지며, 스프레이 헤드 속도는 600 mm/s로 코팅될 수 있다. 기판과 헤드와의 거리는 50 mm이며, 스프레이 처리는 1 Nozzle, 2회 진행할 수 있다.
다음. 불소계 용액을 코팅한다. 불소계 용액은 접촉각이 65도 내지 85도 일 수 있으며, 표면에너지가 15 mN/m 이하일 수 있다.
일 실시예에서, 불소계 용액의 코팅 조건은 하기와 같다. 분사량은 2.0 내지 10.0cc, MFC 10L의 분사율을 가지며, 스프레이 헤드 속도는 600 mm/s로 하여 코팅될 수 있다. 기판과 헤드와의 거리는 20 mm이며, 스프레이 처리는 2 Nozzle, 1회 진행할 수 있다.
다음, 코팅된 박막을 경화시키기 위하여 오븐에 넣어 50도 내지 70도에서. 20분 내지 40분 간 건조할 수 있다.
이러한 과정으로 점착층(2000)이 형성될 수 있으며, 이러한 점착층(2000)을 이용하여 표시 패널(1000)과 커버 플레이트(3000)를 서로 부착할 수 있다.
그러면 이하에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널(1000)에 대하여 간단하게 설명한다. 표시 패널(1000)은 유기 발광 표시 패널일 수 있다. 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 패널의 단면도이다. 도 18을 참고로 하면, 제1 기판(110)에 산화규소 또는 질화규소 등으로 만들어진 버퍼층(111)이 위치한다.
버퍼층(111) 상에 반도체층(154)이 위치한다. 반도체층(154)은 p형 불순물로 도핑된 소스 영역(153) 및 드레인 영역(155)을 포함하고, 소스 영역(153) 및 드레인 영역(155) 사이에 위치한 채널 영역(151)을 포함한다.
게이트 절연막(140)은 반도체층(154) 및 버퍼층(111) 상에 위치하며 산화규소 또는 질화규소를 포함할 수 있다. 게이트 전극(124)은 반도체층(154)의 채널 영역(151)과 중첩하며, 게이트 절연막(140) 위에 위치한다.
층간 절연막(160)은 게이트 전극(124) 및 게이트 절연막(140) 상에 위치한다. 층간 절연막(160)은 제1 접촉 구멍(165) 및 제2 접촉 구멍(163)을 갖는다.
데이터선(171), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)을 포함하는 데이터 도전체는 층간 절연막(160) 상에 위치한다.
드레인 전극(175)은 제1 접촉 구멍(165)을 통하여 드레인 영역(155)에 연결되어 있다. 또한, 소스 전극(173)은 제2 접촉 구멍(163)을 통하여 소스 영역(153)에 연결되어 있다.
보호막(180)은 데이터 도전체(171, 173, 175) 및 층간 절연막(160) 상에 위치하며, 보호막(180)은 접촉 구멍(185)을 갖는다.
제1 전극(191)은 보호막(180) 상에 위치한다. 제1 전극(191)은 화소 전극일 수 있다. 제1 전극(191)은 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 연결되어 있다. 격벽(361)은 보호막(180) 상에 위치한다. 제1 전극(191)과 중첩하여 발광 소자층(370)이 위치하고, 발광 소자층(370)과 중첩하도록 제2 전극(270)이 위치한다. 제2 전극은(270)은 공통 전극일 수 있다.
이때, 제1 전극(191)은 정공 주입 전극인 애노드일 수 있고, 제2 전극(270)은 전자 주입 전극인 캐소드일 수 있다. 그러나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 표시 장치의 구동 방법에 따라 제1 전극(191)이 캐소드가 되고, 제2 전극(270)이 애노드가 될 수도 있다.
발광 소자층(370)은 발광층, 전자 전달층, 정공 전달층등을 포함할 수 있다.
제2 전극(270)과 중첩하여 봉지층(390)이 위치한다. 봉지층(390)은 유기물 또는 무기물을 포함할 수 있으며, 또는 유기물과 무기물이 번갈아 적층되어 있을 수도 있다. 봉지층(390)은 외부의 수분, 열, 기타 오염으로부터 표시 장치를 보호할 수 있다.
그러나 상기 구조는 일 예시일 뿐이며, 표시 패널(1000)의 구조가 이에 한정되는 것은 아니다. 표시 패널(1000)은 7개의 트랜지스터를 가질 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1000: 표시 패널 2000: 점착층
2100: 메인 점착층 2200: 제1 박막층
2300: 제2 박막층 2500: 박막층
3000: 커버 플레이트

Claims (20)

  1. 표시 패널;
    상기 표시 패널에 위치하는 커버 플레이트;
    상기 표시 패널과 상기 커버 플레이트 사이에 위치하는 점착층을 포함하고,
    상기 점착층은 메인 점착층 및 박막층을 포함하고,
    상기 박막층은 제1 박막층 및 상기 제1 박막층 상에 위치하는 제2 박막층을 포함하며,
    상기 제1 박막층은 실란을 포함하고 상기 제2 박막층은 불소를 포함하며,
    상기 제2 박막층은 상기 제1 박막층과 상기 커버 플레이트 사이에 위치하는 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제2 박막층은 상기 커버 플레이트와 접촉하는 표시 장치.
  3. 제1항에서.
    상기 제1 박막층의 두께는 1 nm 내지 10 ㎛인 표시 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 제2 박막층의 두께는 1 nm 내지 10 ㎛인 표시 장치.
  5. 제1항에서,
    상기 제1 박막층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 표시 장치:
    [화학식 1]
    Figure pat00011

    상기 R1, R2는 탄소를 포함하는 작용기이다.
  6. 제1항에서,
    상기 제2 박막층은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 표시 장치:
    [화학식 2]
    Figure pat00012

    상기 A는 불소를 포함하는 작용기다.
  7. 제1항에서,
    상기 박막층은 상기 메인 점착층의 일부 영역에만 위치하는 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 박막층은 상기 메인 점착층 전체 영역의 1% 내지 100%의 면적과 중첩하는 표시 장치.
  9. 제7항에서,
    상기 박막층은 서로 이격된 복수개의 섬 형상인 표시 장치.
  10. 제7항에서,
    상기 박막층은 서로 이격된 복수개의 막대 형상인 표시 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 제1 박막층 및 상기 제2 박막층의 가시광선 영역에서의 광투과도가 92% 이상인 표시 장치.
  12. 제1항에서,
    상기 제1 박막층 및 상기 제2 박막층의 헤이즈값이 0.3 이하인 표시 장치.
  13. 제1항에서,
    상기 제2 박막층의 접촉각은 105도 이상인 표시 장치.
  14. 제1항에서,
    상기 제2 박막층의 표면 에너지는 20 mN/m이하인 표시 장치.
  15. 표시 패널을 준비하는 단계;
    상기 표시 패널에 점착층을 형성하는 단계;
    상기 점착층 상에 커버플레이트를 부착하는 단계를 포함하고,
    상기 점착층을 형성하는 단계는
    메인 점착층을 준비하는 단계;
    상기 메인 점착층상에 실란을 포함하는 제1 박막층을 형성하는 단계;
    상기 제1 박막층 상에 불소를 포함하는 제2 박막층을 형성하는 단계를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제15항에서,
    상기 메인 점착층상에 실란을 포함하는 제1 박막층을 형성하는 단계 및 상기 제1 박막층 상에 불소를 포함하는 제2 박막층을 형성하는 단계는 열 진공 증착법, 스프레이 코팅법 또는 딥 코팅법으로 이루어지는 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제15항에서,
    상기 메인 점착층을 준비하는 단계와 상기 메인 점착층상에 실란을 포함하는 제1 박막층을 형성하는 단계 사이에,
    상기 메인 점착층상에 마스크를 위치시키는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제17항에서,
    상기 마스크의 개구부 면적은 2% 내지 50%인 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제15항에서,
    상기 제1 박막층의 두께는 1 nm 내지 10 ㎛이고, 상기 제2 박막층의 두께는 1 nm 내지 10 ㎛ 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제15항에서,
    상기 제1 박막층은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하고,
    상기 제2 박막층은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 포함하는 표시 장치의 제조 방법:
    [화학식 1]
    Figure pat00013

    상기 R1, R2는 탄소를 포함하는 작용기이다.
    [화학식 2]
    Figure pat00014

    상기 A는 불소를 포함하는 작용기이다.
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