WO2017171323A2 - 유연성 디스플레이 장치의 제조 방법 - Google Patents

유연성 디스플레이 장치의 제조 방법 Download PDF

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WO2017171323A2
WO2017171323A2 PCT/KR2017/003250 KR2017003250W WO2017171323A2 WO 2017171323 A2 WO2017171323 A2 WO 2017171323A2 KR 2017003250 W KR2017003250 W KR 2017003250W WO 2017171323 A2 WO2017171323 A2 WO 2017171323A2
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박성호
이경모
최영찬
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동우 화인켐 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a flexible display device, and more particularly, to a method of manufacturing a flexible display device for performing a process on a carrier substrate.
  • the flexible display means a display that can bend, bend or roll without loss of properties, and technologies are being developed in the form of flexible LCD, flexible OLED, and electronic paper.
  • a color filter substrate including a film substrate made of a polyimide disclosed in Korean Patent No. 10-1174148 and a color filter formed on the film substrate, or the flexible disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2013-0047971 layer; A buffer layer applied to the entire upper surface of the flexible layer; A display element formed on an upper surface of the buffer layer; And a flexible organic light emitting diode display device attached to a rear surface of the flexible layer and including a back panel having elasticity and flexibility for supporting the display element.
  • Korean Patent No. 10-12670688 discloses that a film substrate is adhered to a carrier substrate made of glass. A method of forming a device thereon and removing a carrier substrate is proposed.
  • Such a film substrate has a problem that the layers stacked thereon may be destroyed or deformed because the film has a lower transition temperature and a high expansion rate due to temperature change.
  • the present invention is to solve the problem of the conventional flexible display device, the alignment of the two substrates when manufacturing a flexible display device in which the color filter substrate and the thin film transistor array substrate is formed on a separate flexible substrate
  • An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a flexible display device capable of reducing errors.
  • Another object of the present invention is to provide a manufacturing method of a flexible display device including a color filter substrate that can obtain a high-definition pattern difficult to implement in a conventional plastic substrate, the thermal instability is solved, and the base film of various materials can be applied It is.
  • the present invention comprises the steps of forming a separation layer on the first carrier substrate; Forming a protective layer on the separation layer; Forming a black matrix (BM) layer on the passivation layer, and forming a colored layer therebetween; Aligning and bonding the first carrier substrate on which the separation layer, the protection layer, the BM layer, and the colored layer are formed, to a thin film transistor (TFT) array substrate; And it provides a method of manufacturing a flexible display device comprising the step of removing the first carrier substrate.
  • TFT thin film transistor
  • the method of manufacturing a flexible display device may further include attaching the flexible base film on a surface from which the first carrier substrate of the separation layer is removed.
  • the TFT array substrate may include an organic light emitting diode (OLED).
  • OLED organic light emitting diode
  • the TFT array substrate may include a second carrier substrate, and after the aligning and adhering, may further include removing the second carrier substrate.
  • the first and second carrier substrates can be removed at the same time.
  • the protective layer may be formed to surround the side of the separation layer, and the protective layer may include at least one of an organic insulating layer and an inorganic insulating layer.
  • the method of manufacturing a flexible display device of the present invention may further include forming a planarization layer on the BM layer and the colored layer.
  • the separation layer, the protection layer, the BM layer, and the separation layer, the protection layer, the BM layer, and the coloring layer are formed using the alignment keys formed on the first carrier substrate and the TFT array substrate, respectively. It is preferable to align the first carrier substrate and the TFT array substrate on which a colored layer is formed, with an alignment error of 5 ⁇ m or less.
  • the first carrier substrate on which the separation layer, the protective layer, the BM layer, and the colored layer are formed using an optically clear film (OCA) or an optically clear resin (OCR) is used.
  • OCA optically clear film
  • OCR optically clear resin
  • the manufacturing method of the flexible display device by performing the manufacturing process of the color filter on the glass substrate instead of the base film made of plastic, not only solve the problem caused by the thermal deformation of the conventional plastic substrate, but also the plastic substrate It is possible to fix the pattern not implemented in.
  • the alignment error of the color filter substrate and the thin film transistor array substrate can be significantly reduced.
  • the glass substrate which is the carrier substrate, is removed at room temperature, and the base film is bonded separately. It is possible to secure diversified benefits without any limitations.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a flexible display device according to an embodiment of the present invention.
  • 2 to 11 are cross-sectional views of each step according to a method of manufacturing a flexible display device according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention provides a method of manufacturing a flexible display device capable of manufacturing a high-definition pattern and minimizing alignment errors including a flexible color filter substrate without limitation of a material of a plastic substrate.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a flexible display device according to an embodiment of the present invention.
  • a flexible display device may include a TFT + OLED substrate on which a thin film transistor (TFT) and an organic light emitting diode (OLED) array are formed. 200 and a color filter (CF) substrate (hereinafter referred to as a CF substrate) 100 and an adhesive layer 300 to adhere the same.
  • TFT thin film transistor
  • OLED organic light emitting diode
  • the CF substrate 100 and the TFT + OLED substrate 200 are flexible substrates on which the necessary components are disposed on the flexible substrate films 110 and 210, respectively.
  • a flexible display device in which two substrates 100 and 200 are bonded to each other.
  • each component disposed on the flexible base films 110 and 210 also provides flexible characteristics for the flexible display device as needed.
  • the CF substrate 100 includes the base film 110, the separation layer 120, the protective layer 130, the black matrix (BM) layer 140, the colored layer 150, and the planarization layer 160. ) Has a stacked structure sequentially.
  • the separation layer 120 or the protective layer 130 in order to provide a flexible CF substrate, at least one of the layers constituting the CF substrate 100, preferably the separation layer 120 or the protective layer 130, more preferably the separation layer 120 is an organic layer. Can be.
  • the material of the organic layer a polymer material may be used.
  • the polymer material may be, for example, polyacrylate, polymethacrylate (eg PMMA), polyimide, polyamide, polyvinyl alcohol, polyamic acid (polyamic acid), polyolefin (e.g.
  • PE polystyrene
  • polynorbornene phenylmaleimide copolymer
  • polyazobenzene polyphenylenephthal Amide
  • polyester for example, PET, PBT
  • polyarylate polyarylate
  • cinnamate cinnamate
  • coumarin coumarin
  • phthalimidine phthalimidine polymer
  • the polymer material is one selected from the group consisting of a base film 110, a separation layer 120, a protective layer 130, a BM layer 140, a colored layer 150, a planarization layer 160, and a combination thereof. Applicable to the above layer. For example, the same or similar polymer may be applied to each layer, or polyacrylate may be applied only to the separation layer 120, and the other layers may be made of materials known in the art.
  • the base film 110 may be used as an optical transparent film without limitation, but it is preferable to use a film excellent in flexibility, transparency, thermal stability, moisture shielding, retardation uniformity, isotropy and the like.
  • the material of the base film 110 may be a polymer material as described above or polyethylene terephthalate, polyethylene, polystyrene, polycarbonate, polyimide, or the like, which are commonly used.
  • the separation layer 120 is a layer formed for peeling with the carrier substrate after the bonding of the flexible CF substrate 100 and the TFT + OLED substrate 200 in the manufacturing process of the flexible display device of the present invention.
  • the separation layer 120 should be able to be separated from the carrier substrate through physical force, and after separation, is laminated with the base film 110. Therefore, the peeling force of the separation layer 120 to the glass substrate may be 5 N / 25 mm or less, preferably, the peeling force of the separation layer 120 may be 1N / 25mm or less, and more preferably 0.1N / 25mm or less. Do. That is, the separation layer 120 may be formed of a material such that the physical force applied when the separation layer 120 and the carrier substrate are separated does not exceed 1 N / 25 mm, particularly 0.1 N / 25 mm.
  • the separation layer 120 may not be neatly separated upon separation from the carrier substrate, and the separation layer 120 may remain on the carrier substrate, and the separation layer 120 may also be present.
  • the crack may occur in at least one of the protective layer 130, the BM layer 140, the colored layer 150, and the planarization layer 160.
  • the peeling force of the separation layer 120 is more preferably 0.1 N / 25 mm or less, but more preferably 0.1 N / 25 mm or less in that the curl generated in the film after peeling from the carrier substrate can be controlled.
  • Curl does not pose a problem in terms of a flexible CF substrate, but it is advantageous to produce less curl since it may lower the process efficiency in processes such as bonding and cutting processes.
  • the thickness of the separation layer 120 is preferably 10 to 1000 nm, more preferably 50 to 500 nm. If the thickness of the separation layer 120 is less than 10 nm, the uniformity during application of the separation layer is poor, pattern formation may be uneven, or the peeling force may be increased due to local peel force, or curling may not be controlled after separation from the carrier substrate. There is a problem. And when the thickness exceeds 1000nm, there is a problem that the peeling force is no longer lowered, there is a problem that the flexibility of the film is lowered.
  • the separation layer 120 has a surface energy of 30 to 70 mN / m after peeling off the carrier substrate, and the difference in surface energy between the separation layer 120 and the carrier substrate is preferably 10 mN / m or more.
  • the separation layer 120 should be stably in close contact with the carrier substrate until it is peeled off from the carrier substrate. Should be.
  • the surface energy of the separation layer 120 is 30 to 70 mN / m after peeling, the peeling force can be adjusted, and the adhesion between the separation layer 120 and the adjacent protective layer 130 is secured, thereby improving process efficiency.
  • the surface energy difference between the separation layer 120 and the carrier substrate is 10mN / m or more can be peeled off smoothly from the carrier substrate to prevent tearing or cracking.
  • the protective layer 130 is a layer for protecting the separation layer 120 and has an encapsulated form to surround both sides of the separation layer 120.
  • the protective layer may be formed of the above-described organic layer, but may also be formed of an inorganic insulating film.
  • the coloring layer 150 is a layer for color display for color display, and is typically patterned with red, green, blue, and white, and light of a portion except for the pixel area. It is disposed between the BM layer 140, which is a light shielding layer that serves to block the. However, the colored layer does not have to include all of the patterns of red, green, blue, and white, and may include only a pattern of any part of the colors according to the color representation of the flexible display device.
  • the planarization layer 160 is a layer for correcting the level difference of the colored layer 150 and improving the flatness.
  • the material is not particularly limited in the present invention, and may be polyacrylate, polyimide, polyester, or the like. Can be.
  • each of the organic layers is not particularly limited in the present invention, but the thinner it is, the thinner it is advantageous for thinning the flexible CF substrate and the applied flexible display. Therefore, the thickness of each organic layer is preferably several micrometers ( ⁇ m) or less.
  • the flexible CF substrate 100 according to an embodiment of the present invention
  • a base film 110 having a polyimide-based material and having a thickness of 10 to 100 ⁇ m;
  • Polyacrylic material and the separation layer 120 of 0.01 to 1.0 ⁇ m thickness
  • Colored layer 150 having a thickness of 0.5 to 5 ⁇ m
  • the polyacrylic material may include a planarization layer 160 having a thickness of 0.5 to 5 ⁇ m.
  • the TFT + OLED substrate 200 has a structure in which a base film 210, a TFT layer 220, an OLED layer 230, and an encapsulation layer 240 are sequentially stacked. It does not specifically limit in.
  • the TFT + OLED substrate 200 may be manufactured in any manner known in the flexible display art.
  • the BM layer 140 and the colored layer 150 pattern of the flexible CF substrate 100 and the TFT layer 220 and the OLED layer 230 of the TFT + OLED substrate 200 are conventional films. Unlike the case of using a type color filter, it is precisely aligned with an alignment error of 5 ⁇ m or less. Such alignment of the substrate will be described below in more detail with respect to the manufacturing method of the flexible display device of the present invention.
  • An adhesive layer 300 is formed between the flexible CF substrate 100 and the TFT + OLED substrate 200 to bond the two substrates.
  • the adhesive layer 300 is made of an optically adhesive film (OCA) or an optically clear resin (OCR).
  • 2 to 11 are cross-sectional views of each step according to a method of manufacturing a flexible display device according to an embodiment of the present invention.
  • a method of manufacturing a flexible display device may be formed on a carrier substrate to produce a high-definition pattern, and a flexible CF substrate having no limitation of a material of a plastic substrate may be aligned with and bonded to a TFT + OLED substrate.
  • the alignment error can be minimized by separating the carrier substrate.
  • a separation layer 120 is formed by applying a composition for forming a separation layer.
  • the first carrier substrate 170 Although it is preferable to use a glass substrate as the first carrier substrate 170, other materials may be used without being limited thereto. However, a material having heat resistance that does not deform even at high temperatures, that is, maintains flatness, to withstand the subsequent process temperature is preferable.
  • a well-known coating method can be used as a method of apply
  • spin coating, die coating, spray coating, roll coating, screen coating, slit coating, dip coating, gravure coating, etc. are mentioned.
  • an inkjet method may be used.
  • the composition for forming the separation layer is cured after coating to form the separation layer 120.
  • the curing process may be used by thermosetting or UV curing alone, or a combination of thermosetting and UV curing.
  • the thermal curing it may be heated by an oven, a hot plate, etc., and the heating temperature and time may vary depending on the composition, but may be heat-treated under conditions of 10 to 120 minutes at 80 to 250 ° C.
  • the protective layer 130 is formed to apply the composition for forming a protective layer on the formed separation layer 120 to cover the side of the separation layer.
  • the separation layer 120 may be peeled off by a physical force, and since the peeling force is very weak, the separation layer 120 may be formed in a form that surrounds both sides.
  • the coating method and the hardening process of the composition for protective layer formation are as above-mentioned.
  • the BM layer 140 is formed on the formed protective layer 130, and red (R), green (G), blue (B), and white ( W) to form a colored layer 150, first, to form a BM layer 140 to partition a portion to form a pixel on the protective layer 130, each composition for forming a colored layer for color representation It is applied and formed by exposure, development and thermosetting in a predetermined pattern.
  • the color constituting the colored layer may be arbitrarily selected, and the order of formation for each color may also be arbitrarily selected.
  • the coating method and the curing process of the BM layer 140 and the colored layer 150 are as described above.
  • an alignment key (not shown) for alignment with the TFT + OLED substrate 200 is formed together.
  • the order of forming the BM layer 140 and the colored layer 150 may be changed as necessary. That is, it is also possible to form the BM layer 140 layer after patterning the colored layer 150 first.
  • the flattening layer forming composition is applied to the entire BM layer 140 and the colored layer 150 formed to form the flattening layer 160.
  • a TFT + OLED substrate 200 as shown in FIG. 7 is formed on the second carrier substrate 270 in a process separate from that described with reference to FIGS. 2 to 6.
  • the TFT + OLED substrate 200 can be manufactured in any manner known in the flexible display art, and its manufacturing process is not particularly limited in the present invention.
  • the second carrier substrate 270 also preferably uses a glass substrate similarly to the first carrier substrate 170, but is not limited thereto and other materials may be used. Also, a material having heat resistance that does not deform at a high temperature, that is, maintains flatness, is preferable to withstand the process temperature for subsequent TFT and OLED manufacturing.
  • an alignment key (not shown) for alignment with the CF substrate is formed in the TFT + OLED substrate 200 in any of the manufacturing processes.
  • an alignment key may be formed in the metal layer forming process of forming the wiring.
  • the separation layer 120, the protective layer 130, the BM layer 140, the coloring layer 150, and the planarization layer 160 are formed through the processes of FIGS. 2 to 6.
  • the TFT + OLED substrate 200 formed on the first carrier substrate 170 and the second carrier substrate 270 is aligned. At this time, the alignment is performed using the alignment key formed on the BM layer 140 of the first carrier substrate 170 and the alignment key formed on the metal layer of the TFT + OLED substrate 200, and the accuracy of the alignment is 5 ⁇ m or less. Can be.
  • the alignment key may be formed at the outermost portion of the clustered panel, which is the edge of the glass substrate or the edge at which the panel in the substrate is cut.
  • a process of manufacturing a color filter on the first carrier substrate 170 and a process of manufacturing a TFT and an OLED array on the second carrier substrate 270 are generally performed as separate processes, so that a predetermined alignment key is assigned to a predetermined position. Align the two substrates by forming them separately.
  • an alignment error is about 500 ⁇ m.
  • the first carrier substrate 170 having the separation layer 120, the protection layer 130, the BM layer 140, the coloring layer 150, and the planarization layer 160 may be formed. Since the TFT + OLED substrate 200 formed on the second carrier substrate 270 is aligned without removing the first and second carrier substrates 170 and 270 which are glass substrates, the alignment accuracy can be significantly improved. Specifically, the alignment error can be reduced to about 5 ⁇ m, which is about 1/100.
  • the two aligned substrates are bonded. Conjugation can be accomplished using OCA or OCR. Adhesion of the substrate may be accomplished in any manner known elsewhere in the flexible display art, and the process is not particularly limited in the present invention.
  • the first carrier substrate 170 and the second carrier substrate 270 are separated.
  • the first carrier substrate 170 and the second carrier substrate 270 may be separated at the same time or sequentially separated, and when separated sequentially, may be separated in any order.
  • the process of separating the first carrier substrate 170 from the separation layer 120 is performed at room temperature, for example, physical peeling to separate the first carrier substrate 170, which is a glass substrate, from the separation layer 120. It can be carried out in a manner.
  • the peeling method is a method of lift-off or peel-off, but is not limited thereto.
  • Characteristics such as peel force, thickness, surface energy after peeling of the separation layer 120 are as described above in the detailed description of the structure of the flexible display device according to an embodiment of the present invention, through which the separation layer 20 Even if it is neatly separated without remaining on the carrier substrate, no cracking occurs and the curl can be controlled.
  • the base film 110 is bonded to the separation layer 120.
  • the base film 110 is flexible and can be selected to suit the desired purpose among the above materials.
  • the base film 110 may be adhered to the separation layer 120 using an adhesive layer, and the usable adhesive is a photocurable adhesive and does not require a separate drying process after photocuring. Simple process improves productivity.
  • a photocurable adhesive used in the present invention a photocurable adhesive used in the art may be used without particular limitation.
  • a composition containing an epoxy compound or an acrylic monomer can be used.
  • ultraviolet rays such as far ultraviolet rays, ultraviolet rays, near ultraviolet rays, infrared rays, X-rays and ⁇ -rays, electron rays, proton rays, neutral magnetic rays, and the like may be used. Curing by ultraviolet irradiation is advantageous from the ease of obtaining the irradiation device, the price, and the like.
  • a high pressure mercury lamp As a light source at the time of ultraviolet irradiation, a high pressure mercury lamp, an electrodeless lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp carbon arc lamp, a xenon lamp, a metal halide lamp, a chemical lamp, a black light, etc. can be used.
  • a method of manufacturing a flexible OLED display device by combining a TFT + OLED substrate on which a OLED is formed and a CF substrate has been described, but the present invention is not limited thereto.
  • a method of manufacturing a flexible display device according to the present invention may be applied to a person skilled in the art. This can be used.
  • color filter substrate 110 base film
  • planarization layer 170 first carrier substrate
  • TFT layer 230 OLED layer
  • encapsulation layer 270 second carrier substrate

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Abstract

본 발명은 캐리어 기판 상에 분리층을 형성한 후 그 위에 공정을 진행하여 컬러 필터 기판을 제조하고, 박막 트랜지스터 어레이 기판과 접합한 후 캐리어 기판을 제거하는 유연성 디스플레이 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

유연성 디스플레이 장치의 제조 방법
본 발명은 유연성 디스플레이 장치의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 캐리어 기판 상에 공정을 진행하는 유연성 디스플레이 장치의 제조방법에 관한 것이다.
유연성 디스플레이란 특성의 손실 없이 휘거나 구부리거나 말 수 있는 디스플레이를 의미하며, 유연성 LCD, 유연성 OLED 및 전자종이와 같은 형태로 기술개발이 이루어지고 있다.
유연성 디스플레이를 실현하기 위하여 기존의 유리기판을 대체하는 유연기판으로서 다양한 플라스틱 기판이 개발되고 있으며, 유연성 디스플레이를 구성하는 여러 가지 부품의 기판이 유리기판에서 이러한 플라스틱 기판으로 대체되고 있다. 구체적인 예로서, 대한민국 등록특허 제10-1174148호에서 개시된 폴리이미드로 이루어진 필름 기판 및 상기 필름 기판 상에 형성된 컬러 필터부를 포함하는 컬러 필터 기판이나, 대한민국 공개특허 제10-2013-0047971호에서 개시된 플렉서블 층; 상기 플렉서블 층 상부면 전면에 도포된 버퍼 층; 상기 버퍼 층의 상부 면에 형성된 표시 소자; 그리고 상기 플렉서블 층의 배면에 부착되고, 상기 표시 소자를 지지하는 탄성과 유연성을 갖는 백 패널을 포함하는 플렉서블 유기발광다이오드 표시장치 등을 들 수 있다.
그러나, 유연기판을 사용할 경우 휘어지는 기판 상에 미세한 소자를 정확히 배열 형성하는 것에 어려움이 있으며, 이러한 문제를 해결하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-12670688호에서는 유리로 이루어진 캐리어 기판에 필름 기판을 접착하여 그 위에 소자를 형성하고 캐리어 기판을 제거하는 방식을 제안하고 있다.
그러나 이러한 필름 기판은 유리에 비하여 전이 온도(transition temperature)가 낮으며 온도 변화에 따른 팽창율이 높기 때문에 그 위에 적층되는 층들이 파괴되거나 변형될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 컬러 필터 기판과 박막 트랜지스터 어레이 기판을 유연기판 상에 별도로 형성하고 이를 결합하여 유연성 디스플레이 장치를 제조하는 경우, 유연기판인 필름 기판을 전사방식으로 합착하여야 하므로 큰 정렬 오차가 발생하는 문제가 있다.
본 발명은 이와 같은 종래 기술의 유연성 디스플레이 장치 제조의 문제를 해결하기 위한 것으로, 컬러 필터 기판과 박막 트랜지스터 어레이 기판이 별도의 유연기판 상에 형성되어 있는 유연성 디스플레이 장치를 제조하고자 할 때 두 기판의 정렬 오차를 줄일 수 있는 유연성 디스플레이 장치의 제조방법을 제공하는 것을 그 과제로 한다.
본 발명의 다른 과제는 종래 플라스틱 기판에서 구현이 어려운 고정세 패턴을 얻을 수 있고, 열적 불안정성이 해결되며, 다양한 재질의 기재 필름의 적용이 가능한 컬러 필터 기판을 포함하는 유연성 디스플레이 장치의 제조방법을 제공하는 것이다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 제1 캐리어 기판 상에 분리층을 형성하는 단계; 상기 분리층 상에 보호층을 형성하는 단계; 상기 보호층 상에 블랙 매트릭스(black matrix, BM)층을 형성하고, 그 사이에 착색층을 형성하는 단계; 상기 분리층, 보호층, BM층 및 착색층이 형성된 상기 제1 캐리어 기판을 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT) 어레이 기판과 정렬하고 접착하는 단계; 및 상기 제1 캐리어 기판을 제거하는 단계를 포함하는 유연성 디스플레이 장치의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 유연성 디스플레이 장치 제조 방법은 상기 분리층의 상기 제1 캐리어 기판이 제거된 면 상에 유연성 기재필름을 부착하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 TFT 어레이 기판은 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED)를 포함할 수 있다.
상기 TFT 어레이 기판은 제2 캐리어 기판을 포함할 수 있으며, 이 때, 상기 정렬하고 접착하는 단계 이후에, 상기 제2 캐리어 기판을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 캐리어 기판은 동시에 제거될 수 있다.
상기 보호층은 상기 분리층의 측면까지 감싸도록 형성하는 것이 바람직하며, 상기 보호층은 유기절연막 및 무기절연막 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 유연성 디스플레이 장치 제조 방법은 상기 BM층 및 착색층 상에 평탄화층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 정렬하고 접착하는 단계에서는 각각 상기 분리층, 보호층, BM층 및 착색층이 형성된 상기 제1 캐리어 기판과 상기 TFT 어레이 기판에 형성되는 정렬 키를 이용하여 상기 분리층, 보호층, BM층 및 착색층이 형성된 상기 제1 캐리어 기판과 상기 TFT 어레이 기판을 정렬하되, 5 ㎛ 이하의 정렬 오차로 정렬하는 것이 바람직하다.
상기 정렬하고 접착하는 단계에서는 광접착 필름(optically clear adhesive, OCA) 또는 광접착 레진(optically clear resin, OCR)을 사용하여 상기 분리층, 보호층, BM층 및 착색층이 형성된 상기 제1 캐리어 기판과 상기 TFT 어레이 기판을 접착할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 유연성 디스플레이 장치의 제조 방법에 의하면, 플라스틱으로 이루어진 기재필름이 아닌 유리 기판 상에서 컬러필터의 제조 공정을 수행함으로써, 종래 플라스틱 기판의 열 변형에 따른 문제를 해소할 뿐만 아니라 플라스틱 기판에서 구현하지 못한 패턴의 고정세가 가능하다.
또한, 이와 같이 유리기판 상에서 형성된 컬러 필터 기판을 역시 유리 기판 상에서 형성된 박막 트랜지스터 어레이 기판과 정렬하고 결합함에 의하여, 컬러 필터 기판과 박막 트랜지스터 어레이 기판의 정렬 오차를 현저히 줄일 수 있다.
뿐만 아니라, 컬러 필터 기판과 박막 트랜지스터 어레이 기판을 결합한 후 상온에서 캐리어 기판인 유리기판을 제거하고 별도로 기재필름을 접합하므로, 종래 플라스틱 기판의 열 변형에 따른 문제를 해소할 뿐 아니라, 기재 필름의 재질에 대한 제한 없이 다변화가 가능한 이점을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유연성 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 2 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유연성 디스플레이 장치의 제조방법에 따른 각 단계별 공정 단면도이다.
본 발명은 고정세 패턴의 제작이 가능하고, 플라스틱 기판의 재질의 한정이 없는 유연성 컬러필터 기판을 포함하는 정렬 오차가 최소화된 유연성 디스플레이 장치의 제조 방법을 제시한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유연성 디스플레이 장치 및 그 제조 방법의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다. 다만 본 명세서에 첨부된 도면들은 본 발명을 설명하기 위한 예시일 뿐, 본 발명이 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 또한, 설명 상의 편의를 위해 일부 구성요소들은 도면 상에서 과장되게 표현되거나, 축소 또는 생략되어 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유연성 디스플레이 장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유연성 디스플레이 장치는, 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT) 및 유기발광다이오드(organic light emitting diode, OLED) 어레이가 형성되어 있는 TFT+OLED 기판(200)과 컬러 필터(color filter, CF) 기판(이하, CF 기판)(100) 및 이를 접착하는 접착층(300)으로 구성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유연성 디스플레이 장치에서 CF 기판(100)과 TFT+OLED 기판(200)은 각각 유연성 기재필름(110, 210) 상에 필요한 구성요소가 배치되어 있는 유연성 기판이며, 이에 따라 두 기판(100, 200)이 접합되어 이루어진 유연성 디스플레이 장치를 제공한다. 뿐만 아니라, 유연성 기재필름(110, 210) 상에 배치된 각 구성요소들 또한 필요에 따라 유연성 디스플레이 장치를 위한 유연 특성을 제공한다.
구체적으로, CF 기판(100)은 기재필름(110), 분리층(120), 보호층(130), 블랙 매트릭스(black matrix, BM)층(140), 착색층(150) 및 평탄화층(160)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다.
본 발명에서는 유연성 CF 기판의 제공을 위하여 CF 기판(100)을 구성하는 각 층 중 하나 이상, 바람직하게는 분리층(120) 또는 보호층(130), 보다 바람직하게는 분리층(120)이 유기층일 수 있다.
상기 유기층의 재질로는 고분자 재질이 사용될 수 있다. 상기 고분자 재질은 예를 들면 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리메타크릴레이트(polymethacrylate, 예를 들면 PMMA), 폴리이미드(polyimide), 폴리아미드(polyamide), 폴리비닐알코올(poly vinyl alcohol), 폴리아믹산(polyamic acid), 폴리올레핀(polyolefin, 예를 들면, PE, PP), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리노보넨(polynorbornene), 페닐말레이미드 공중합체(phenylmaleimide copolymer), 폴리아조벤젠(polyazobenzene), 폴리페닐렌프탈아미드(polyphenylenephthalamide), 폴리에스테르(polyester, 예를 들면, PET, PBT), 폴리아릴레이트(polyarylate), 신나메이트(cinnamate)계 고분자, 쿠마린(coumarin)계 고분자, 프탈리미딘(phthalimidine)계 고분자, 칼콘(chalcone)계 고분자 및 방향족 아세틸렌계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 물질을 포함한다.
상기 고분자 재질은 기재필름(110), 분리층(120), 보호층(130), BM층(140), 착색층(150), 및 평탄화층(160) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 층에 적용 가능하다. 일례로, 각 층 모두에 동일 또는 유사 고분자를 적용하거나, 분리층(120)에만 폴리아크릴레이트를 적용하고 그외 나머지 층들은 이 분야에서 공지된 재질이 사용될 수 있다.
이하 본 발명에 따른 유연성 CF 기판(100)을 구성하는 각 층에 대해 상세히 설명한다.
기재필름(110)은 광학용 투명 필름으로 통상 사용되는 것을 제한 없이 사용할 수 있으나, 그 중에서 굴곡성, 투명성, 열 안정성, 수분 차폐성, 위상차 균일성, 등방성 등이 우수한 필름을 사용하는 것이 바람직하다.
기재필름(110)의 재질은 전술한 바의 고분자 재질 또는 통상적으로 사용하는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌, 폴리스티렌, 폴리카보네이트, 폴리이미드 등일 수 있다.
분리층(120)은 본 발명의 유연성 디스플레이 장치의 제조공정에서 유연성 CF 기판(100)과 TFT+OLED 기판(200)의 접합이 완료된 후에 캐리어 기판과의 박리를 위해 형성하는 층이다.
따라서 분리층(120)은 캐리어 기판과는 물리적인 힘을 통해 분리될 수 있어야 하며 분리된 후에는 기재필름(110)과 적층된다. 따라서 분리층(120)의 유리 기판에 대한 박리력은 5 N/25 ㎜ 이하일 수 있으며, 바람직하게는 분리층(120)의 박리력은 1N/25mm 이하일 수 있으며, 0.1N/25mm 이하인 것이 더 바람직하다. 즉, 분리층(120)과 캐리어 기판의 분리시에 가해지는 물리적 힘이 1N/25mm, 특히 0.1N/25mm을 넘지 않도록 하는 물질로 분리층(120)이 형성되는 것이 바람직하다.
분리층의(120)의 박리력이 1N/25mm 초과인 경우에는 캐리어 기판과의 분리시 깔끔하게 분리되지 않아, 분리층(120)이 캐리어 기판상에 잔존할 가능성이 있으며, 또한 분리층(120), 보호층(130), BM층(140), 착색층(150), 및 평탄화층(160) 중 한 곳 이상에서 균열이 생길 가능성도 있다.
특히, 분리층의(120) 박리력은 0.1N/25mm 이하인 것이 보다 바람직한데, 0.1N/25mm 이하인 경우에는 캐리어 기판으로부터 박리 후에 필름에 발생하는 컬(curl)을 제어할 수 있다는 점에서 더욱 바람직하다. 컬은 유연성 CF 기판의 측면에서는 문제를 주지 않지만, 접합 공정, 커팅 공정 등의 공정에서 공정 효율성을 떨어뜨릴 수 있기 때문에 적게 발생하도록 하는 것이 유리하다.
여기서, 분리층(120)의 두께는 10 내지 1000nm가 바람직하고, 50 내지 500nm인 것이 보다 바람직하다. 분리층(120)의 두께가 10nm 미만이면 분리층 도포시의 균일성이 떨어져 패턴 형성이 불균일하거나, 국부적으로 박리력이 상승하여 찢겨짐이 발생하거나, 캐리어 기판과 분리 후, 컬이 제어되지 않는 문제점이 있다. 그리고 두께가 1000nm를 초과하면 상기 박리력이 더 이상 낮아지지 않는 문제점이 있으며, 필름의 유연성이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 분리층(120)은 캐리어 기판과 박리 후의 표면에너지가 30 내지 70mN/m인 것이 바람직하며, 분리층(120)과 캐리어 기판과의 표면에너지 차이는 10mN/m 이상인 것이 바람직하다. 분리층(120)은 유연성 디스플레이 장치의 제조 공정에서, 캐리어 기판과 박리될 때까지 캐리어 기판과 안정적으로 밀착되어야 하고, 캐리어 기판으로부터 박리시에는 유연성 컬러 필터의 찢김이나 컬이 발생하지 않도록 용이하게 박리되어야 한다. 분리층(120)의 표면에너지를 박리 후 30 내지 70mN/m이 되도록 하면 박리력 조절이 가능하고, 분리층(120)과 인접하는 보호층(130)과의 밀착력이 확보되어 공정 효율이 향상된다. 또한 분리층(120)과 캐리어 기판과의 표면에너지 차이가 10mN/m 이상일 경우 캐리어 기판으로부터 원활하게 박리되어 찢김이나 균열을 방지할 수 있다.
보호층(130)은 상기 분리층(120)을 보호하기 위한 층으로 분리층(120)의 양 측면을 감싸도록 캡슐화(encapsulated) 형태를 갖는다. 보호층은 상술한 유기층으로 형성될 수 있지만, 무기 절연막으로 형성될 수도 있다.
착색층(150)은 컬러 디스플레이를 위한 색 구현을 위한 층으로 통상적으로 적색(Red), 녹색(Green), 청색(Blue), 백색(White)이 패턴화되어 있으며, 화소 영역을 제외한 부분의 빛을 차단하는 역할을 하는 차광층인 BM층(140) 사이에 배치된다. 그러나, 착색층이 적색, 녹색, 청색, 백색의 패턴을 모두 포함하여야 하는 것은 아니며, 유연성 디스플레이 장치의 색상 표현 방식에 따라 이 중 임의의 일부 색상의 패턴만을 포함할 수도 있다.
한편, 외광이 각 색상의 착색층에 도달하면 해당 색상의 파장을 갖는 광만 투과하고 나머지 두 색상의 파장을 갖는 광은 흡수되므로,　외광의 입사 광량을 효과적으로 줄일 수 있어,　착색층이 외광반사 방지용 편광판을 대신하는 기능을 수행할 수도 있다.
평탄화층(160)은 착색층(150)의 단차를 보정하고 평탄도를 향상시키기 위한 층으로서, 그 재질은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 통상적으로 사용하는 폴리아크릴레이트, 폴리이미드, 폴리에스테르 등일 수 있다.
상기 유기층의 각각의 두께는 본 발명에서는 특별히 한정하지 않으나 유연성 CF 기판 및 적용되는 유연성 디스플레이의 박막화를 위해서는 얇을수록 유리하며 따라서 각 유기층의 두께는 수 마이크로미터(㎛) 이하인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 본 발명의 일 실시예에 따른 유연성 CF 기판(100)은
폴리이미드계 재질이며 10 내지 100 ㎛ 두께의 기재필름(110);
폴리아크릴계 재질이며 0.01 내지 1.0 ㎛ 두께의 분리층(120);
폴리사이클로올레핀계 재질이며 0.5 내지 5 ㎛ 두께의 보호층(130);
0.5 내지 5 ㎛ 두께의 착색층(150); 및
폴리아크릴계 재질이며 0.5 내지 5 ㎛ 두께의 평탄화층(160)을 포함할 수 있다.
한편, TFT+OLED 기판(200)은 기재필름(210), TFT층(220), OLED층(230) 및 봉지(encapsulation)층(240)이 순차적으로 적층된 구조를 가지며, 그 구조를 본 발명에서 특별히 한정하지 않는다. 또한, TFT+OLED 기판(200)은 유연성 디스플레이 기술 분야에서 공지된 임의의 방식으로 제조될 수 있다.
본 발명의 유연성 디스플레이 장치에서 유연성 CF 기판(100)의 BM층(140) 및 착색층(150) 패턴과 TFT+OLED 기판(200)의 TFT층(220) 및 OLED층(230)은 통상의 필름 타입 컬러 필터를 사용하는 경우와 달리 5 ㎛ 이하의 정렬 오차로 정밀하게 정렬되어 있다. 이와 같은 기판의 정렬에 관해서는 이하에서 본 발명의 유연성 디스플레이 장치의 제조 방법과 관련하여 더 자세히 설명한다.
유연성 CF 기판(100)과 TFT+OLED 기판(200) 사이에는 두 기판을 접합하는 접착층(300)이 형성되어 있다. 접착층(300)은 광접착 필름(optically clear adhesive, OCA) 또는 광접착 레진(optically clear resin, OCR)으로 이루어진다.
도 2 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 유연성 디스플레이 장치의 제조방법에 따른 각 단계별 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유연성 디스플레이 장치의 제조방법은 캐리어 기판 상에 형성하여 고정세 패턴의 제작이 가능하고 플라스틱 기판의 재질의 한정이 없는 유연성 CF 기판을 TFT+OLED 기판과 정렬하여 접착한 후 캐리어 기판을 분리함으로써 정렬 오차를 최소화할 수 있다.
먼저, 도 2에 나타난 바와 같이, 제1 캐리어 기판(170)을 준비한 후, 분리층 형성용 조성물을 도포하여 분리층(120)을 형성한다.
제1 캐리어 기판(170)으로는 유리 기판을 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되지 않고 다른 재질을 사용할 수도 있다. 다만, 이후의 공정 온도를 견딜 수 있도록 고온에서도 변형이 되지 않는, 즉 평탄성을 유지할 수 있는 내열성을 가진 재료가 바람직하다.
분리층 형성용 조성물을 도포하는 방법으로는 공지의 코팅 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면, 스핀 코팅, 다이 코팅, 스프레이 코팅, 롤 코팅, 스크린 코팅, 슬릿 코팅, 딥 코팅, 그라비아 코팅 등을 들 수 있다. 또는 잉크젯 방식이 사용될 수도 있다.
분리층 형성용 조성물은 코팅 후 경화시켜 분리층(120)을 형성한다. 이때 경화 공정은 열경화 또는 UV경화를 단독으로 사용하거나, 열경화 및 UV 경화를 조합하여 사용할 수 있다. 열경화를 사용할 경우 오븐, 핫 플레이트 등에 의해 가열할 수 있으며, 가열 온도 및 시간은 조성물에 따라 달라질 수 있으나 일례로 80 내지 250 ℃에서 10 내지 120 분의 조건으로 열처리할 수 있다.
다음으로, 도 3에 나타난 바와 같이, 형성된 분리층(120) 상에 보호층 형성용 조성물을 도포하여 분리층 측면까지 감싸도록 보호층(130)을 형성한다.
앞서 설명한 바와 같이 분리층(120)은 물리적인 힘에 의해 박리될 수 있으며 이는 박리력이 매우 약하기 때문에 보호층이 양 측면을 감싸는 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
보호층 형성용 조성물의 코팅 방법 및 경화 공정은 전술한 바와 같다.
다음으로, 도 4 및 도 5에 나타난 바와 같이, 형성된 보호층(130) 상에 BM층(140)을 형성하고, 그 사이에 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 백색(W)의 착색층(150)을 형성하는데, 먼저, 보호층(130) 상에 화소를 형성하는 부분을 구획하도록 BM층(140)을 형성한 뒤 색상 표현을 위한 각각의 착색층 형성용 조성물을 도포하고 소정의 패턴으로 노광, 현상 및 열경화하여 형성한다. 착색층을 구성하는 색상은 임의로 선택될 수 있으며, 각 색상별 형성의 순서 또한 임의로 선택할 수 있다.
BM층(140)과 착색층(150)의 코팅 방법 및 경화 공정은 전술한 바와 같다.
한편, BM층(140)을 형성하는 과정에서 TFT+OLED 기판(200)과의 정렬을 위한 정렬 키(도시하지 않음)를 함께 형성한다.
또한, BM층(140)과 착색층(150)의 형성 순서는 필요에 따라 달라질 수 있다. 즉, 착색층(150)을 먼저 패터닝한 후 BM층(140)층을 형성하는 것도 가능하다.
다음으로, 도 6에 나타난 바와 같이, 형성된 BM층(140)과 착색층(150) 전체에 걸쳐 평탄화층 형성용 조성물을 도포하여 평탄화층(160)을 형성한다.
한편, 도 2 내지 도 6을 참조로 하여 설명한 것과 별개의 공정으로 도 7에 나타난 바와 같은 TFT+OLED 기판(200)이 제2 캐리어 기판(270) 상에 형성된다. TFT+OLED 기판(200)은 유연성 디스플레이 기술 분야에서 공지된 임의의 방식으로 제조될 수 있으며, 그 제조 공정을 본 발명에서 특별히 한정하지 않는다.
제2 캐리어 기판(270) 또한 제1 캐리어 기판(170)과 마찬가지로 유리 기판을 사용하는 것이 바람직하지만, 이에 제한되지 않고 다른 재질을 사용할 수도 있다. 역시, 이후의 TFT 및 OLED 제조를 위한 공정 온도를 견딜 수 있도록 고온에서도 변형이 되지 않는, 즉 평탄성을 유지할 수 있는 내열성을 가진 재료가 바람직하다.
또한, TFT+OLED 기판(200)에는 그 제조 공정 중 임의의 공정에서 CF 기판과의 정렬을 위한 정렬 키(도시하지 않음)가 형성된다. 예를 들면, 배선을 형성하는 금속층 형성 공정에서 정렬 키가 형성될 수 있다.
이제, 도 8에 나타난 바와 같이, 도 2 내지 도 6의 과정을 거쳐 분리층(120), 보호층(130), BM층(140), 착색층(150), 및 평탄화층(160)이 형성된 제1 캐리어 기판(170)과 제2 캐리어 기판(270) 상에 형성된 TFT+OLED 기판(200)이 정렬된다. 이 때, 정렬은 제1 캐리어 기판(170)의 BM층(140)에 형성된 정렬 키와 TFT+OLED 기판(200)의 금속층에 형성된 정렬 키를 이용하여 이루어지며, 정렬의 정밀도는 5μm 이하로 할 수 있다.
정렬 키는 기판 내의 패널이 컷팅되는 외곽부 또는 유리 기판의 가장자리인 군집된 패널의 최외곽부에 형성될 수 있다.
특히, 제1 캐리어 기판(170) 상에 컬러 필터를 제조하는 공정과 제2 캐리어 기판(270) 상에 TFT 및 OLED 어레이를 제조하는 공정은 통상 별개의 공정으로 수행되므로 미리 정해진 정렬 키를 소정 위치에 따로 형성하여 두 기판을 정렬한다.
종래기술에서와 같이 유연기판인 필름 기재 상에 형성된 CF 기판을 전사방식으로 TFT+OLED 기판과 합착할 경우 정렬 오차는 500 μm 정도이다. 그러나, 본 발명의 실시예에 의하면, 분리층(120), 보호층(130), BM층(140), 착색층(150), 및 평탄화층(160)이 형성된 제1 캐리어 기판(170)과 제2 캐리어 기판(270) 상에 형성된 TFT+OLED 기판(200)을 유리 기판인 제1 및 제2 캐리어 기판(170, 270)을 제거하지 않은 채로 정렬하므로 정렬의 정밀도를 현저히 개선할 수 있다. 구체적으로 정렬 오차를 1/100 수준인 5μm 정도로 줄일 수 있다.
다음으로, 도 9에 나타난 바와 같이, 정렬된 두 기판을 접합한다. 접합은 OCA 또는 OCR을 이용하여 이루어질 수 있다. 기판의 접착은 그밖에 유연성 디스플레이 기술 분야에서 공지된 임의의 방식으로 이루어질 수 있으며, 그 공정을 본 발명에서 특별히 한정하지 않는다.
이제, 도 10에 나타난 바와 같이, 제1 캐리어 기판(170) 및 제2 캐리어 기판(270)을 분리한다. 이 때, 제1 캐리어 기판(170) 및 제2 캐리어 기판(270)은 동시에 분리하거나 순차적으로 분리할 수 있으며, 순차적으로 분리할 경우에는 임의의 순서로 분리할 수 있다.
특히, 제1 캐리어 기판(170)을 분리층(120)으로부터 분리하는 공정은 상온에서 진행되며, 예를 들면 유리 기판인 제1 캐리어 기판(170)을 분리층(120)으로부터 떼어내는 물리적인 박리 방식에 의해 수행될 수 있다.
박리하는 방법은 리프트오프(Lift-off) 또는 필오프(Peel-off)의 방법이 있으며 이에 한정되는 것은 아니다.
분리층(120)의 박리력, 두께, 박리 후 표면에너지 등의 특성은 앞서 본 발명의 일 실시예에 따른 유연성 디스플레이 장치의 구조에 대한 상세한 설명에서 제시된 바와 같으며, 이를 통해 분리층(20)이 캐리어 기판에 잔존하지 않은 채로 말끔하게 분리되면서도 균열이 발생하지 않으며 또한 컬을 제어할 수 있다.
다음으로, 도 11에 나타난 바와 같이, 분리층(120)에 기재필름(110)을 접착한다.
기재필름(110)은 유연성을 갖는 것으로 전술한 소재 중 원하는 목적에 적합하게 선택 가능하다.
도면 상에 도시되지는 않았지만, 기재필름(110)은 접착제층을 사용하여 분리층(120)에 접착될 수 있는데, 사용가능한 접착제는 광경화형 접착제이며 광경화 후 별도의 건조 공정이 필요하지 않으므로 제조공정이 단순하여 생산성이 향상된다. 본 발명에서 사용되는 광경화형 접착제로는 해당 분야에서 사용되는 광경화형 접착제를 특별한 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들면, 에폭시 화합물 또는 아크릴계 단량체를 포함하는 조성물을 사용할 수 있다.
또한, 상기 접착제층의 광경화에 있어서, 원자외선, 자외선, 근자외선, 적외선 등의 광선, X선, γ선 등의 전자파 외에, 전자선, 프로톤선, 중성 자선 등을 이용할 수 있으나, 경화 속도, 조사 장치의 입수의 용이성, 가격 등으로부터 자외선 조사에 의한 경화가 유리하다.
자외선 조사를 행할 때의 광원으로서는, 고압 수은등, 무전극 램프, 초고압 수은등 카본 아크 램프, 제논 램프, 메탈할라이드 램프, 케미컬 램프, 블랙라이트 등이 이용될 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명의 실시예에서는 TFT 상에 OLED가 형성되어 있는 TFT+OLED 기판과 CF 기판을 결합하여 유연성 OLED 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, OLED 대신 TFT 어레이 기판과 CF 기판 사이에 액정층을 삽입하여 유연성 액정표시장치를 제조하고자 하는 경우에도 이 분야의 기술자에게 자명한 범위의 변경을 가하여 본 발명의 유연성 디스플레이 장치의 제조 방법이 사용될 수 있다.
이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 변형된 형태로 본 발명이 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 명시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
[부호의 설명]
100: 컬러 필터 기판 110: 기재필름
120: 분리층 130: 보호층
140: 블랙 매트릭스층 150: 착색층
160: 평탄화층 170: 제1 캐리어 기판
200: TFT+OLED 기판 210: 기재필름
220: TFT층 230: OLED층
240: 봉지층 270: 제2 캐리어 기판
300: 접착층

Claims (10)

  1. 제1 캐리어 기판 상에 분리층을 형성하는 단계;
    상기 분리층 상에 보호층을 형성하는 단계;
    상기 보호층 상에 블랙 매트릭스(black matrix, BM)층을 형성하고, 그 사이에 착색층을 형성하는 단계;
    상기 분리층, 보호층, BM층 및 착색층이 형성된 상기 제1 캐리어 기판을 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT) 어레이 기판과 정렬하고 접착하는 단계; 및
    상기 제1 캐리어 기판을 제거하는 단계;
    를 포함하는 유연성 디스플레이 장치의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 분리층의 상기 제1 캐리어 기판이 제거된 면 상에 유연성 기재필름을 부착하는 단계를 더 포함하는,
    유연성 디스플레이 장치의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 TFT 어레이 기판은 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED)를 포함하는,
    유연성 디스플레이 장치의 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 TFT 어레이 기판은 제2 캐리어 기판을 포함하며,
    상기 정렬하고 접착하는 단계 이후에,
    상기 제2 캐리어 기판을 제거하는 단계를 더 포함하는,
    유연성 디스플레이 장치의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 캐리어 기판은 동시에 제거되는,
    유연성 디스플레이 장치의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호층은 상기 분리층의 측면까지 감싸도록 형성하는,
    유연성 디스플레이 장치의 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 보호층은 유기절연막 및 무기절연막 중 적어도 하나를 포함하는,
    유연성 디스플레이 장치의 제조 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 BM층 및 착색층 상에 평탄화층을 형성하는 단계;
    를 더 포함하는 유연성 디스플레이 장치의 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 정렬하고 접착하는 단계에서는 각각 상기 분리층, 보호층, BM층 및 착색층이 형성된 상기 제1 캐리어 기판과 상기 TFT 어레이 기판에 형성되는 정렬 키를 이용하여 상기 분리층, 보호층, BM층 및 착색층이 형성된 상기 제1 캐리어 기판과 상기 TFT 어레이 기판을 정렬하되, 5 ㎛ 이하의 정렬 오차로 정렬하는,
    유연성 디스플레이 장치의 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 정렬하고 접착하는 단계에서는 광접착 필름(optically clear adhesive, OCA) 또는 광접착 레진(optically clear resin, OCR)을 사용하여 상기 분리층, 보호층, BM층 및 착색층이 형성된 상기 제1 캐리어 기판과 상기 TFT 어레이 기판을 접착하는,
    유연성 디스플레이 장치의 제조 방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109950396A (zh) * 2017-12-21 2019-06-28 昆山维信诺科技有限公司 柔性设备取下方法与柔性设备前驱结构

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI667500B (zh) * 2018-04-03 2019-08-01 友達光電股份有限公司 彩色濾光片、顯示面板及其製造方法
KR102514820B1 (ko) 2018-08-21 2023-03-29 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102568784B1 (ko) * 2018-08-23 2023-08-22 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 장치 및 이의 제조 방법
KR20200108148A (ko) 2019-03-06 2020-09-17 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR102315129B1 (ko) * 2021-03-22 2021-10-19 동우 화인켐 주식회사 유연성 컬러필터, 이를 포함하는 유연성 디스플레이 장치 및 그 제조 방법

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI245944B (en) * 2002-12-19 2005-12-21 Fujitsu Ltd Panel bonding method and device
JP4160896B2 (ja) * 2002-12-19 2008-10-08 富士通株式会社 パネル貼り合わせ方法及び装置
JP4263474B2 (ja) * 2002-12-27 2009-05-13 共同印刷株式会社 表示装置用素子基板の製造方法及び転写体
EP2259300B1 (en) * 2003-10-28 2020-04-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacture of semiconductor device
JP4809600B2 (ja) * 2003-10-28 2011-11-09 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置の作製方法
JP4525903B2 (ja) 2004-05-26 2010-08-18 三菱瓦斯化学株式会社 カラーフィルター基板
KR101267068B1 (ko) 2006-04-18 2013-05-23 엘지디스플레이 주식회사 캐리어 기판, 이의 형성방법 및 이를 이용한 유연성표시장치의 제조방법
JP5111150B2 (ja) * 2007-04-12 2012-12-26 富士フイルム株式会社 液晶表示装置用基板の製造方法
KR101458901B1 (ko) * 2008-04-29 2014-11-10 삼성디스플레이 주식회사 가요성 표시 장치의 제조 방법
CN102566157B (zh) * 2010-12-16 2014-10-08 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板和液晶显示器
JP2013067046A (ja) * 2011-09-21 2013-04-18 Toppan Printing Co Ltd 印刷方法
KR101868148B1 (ko) 2011-11-01 2018-07-19 엘지디스플레이 주식회사 플렉서블 유기발광다이오드 표시장치와 그 제조 방법
KR102079188B1 (ko) * 2012-05-09 2020-02-19 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 장치 및 전자 기기
KR102173801B1 (ko) * 2012-07-12 2020-11-04 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치, 및 표시 장치의 제작 방법
KR101930383B1 (ko) * 2012-10-31 2019-03-11 엘지디스플레이 주식회사 유기발광장치 및 그 제조방법
JP6308543B2 (ja) * 2013-05-27 2018-04-11 新日鉄住金化学株式会社 有機ｅｌ表示装置の製造方法
TW201542386A (zh) * 2014-05-02 2015-11-16 Au Optronics Corp 顯示面板、承載裝置及顯示面板的製造方法
KR20160017396A (ko) * 2014-08-05 2016-02-16 삼성디스플레이 주식회사 플렉서블 디스플레이 장치 및 그 제조방법
JP2016038556A (ja) * 2014-08-11 2016-03-22 株式会社ジャパンディスプレイ フレキシブル表示装置の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109950396A (zh) * 2017-12-21 2019-06-28 昆山维信诺科技有限公司 柔性设备取下方法与柔性设备前驱结构

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