WO2022211362A1 - 표시장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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WO2022211362A1
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Abstract

표시장치는 표시패널 및 서포터를 포함할 수 있다. 표시패널은 스토퍼 패턴들 및 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들에 결합된 지지층을 포함하는 베이스층을 포함한다. 서포터는 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들과 상기 지지층을 지지한다. 상기 서포터는 각각이 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제2 방향으로 나열된 복수 개의 지지블록들을 포함한다. 상기 복수 개의 지지블록들은 상기 제2 방향 내에서 이격된 제1 지지블록 및 제2 지지블록을 포함한다. 상기 제1 지지블록은 평면 상에서 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들 중 제1 스토퍼 패턴에 중첩하는 제2 부분을 포함하고, 상기 제2 지지블록은 평면상에서 상기 제1 스토퍼 패턴에 중첩하는 제1 부분을 포함한다.

Description

표시장치 및 그 제조방법
본 발명은 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세히는 플렉서블 표시장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
스마트 폰, 태블릿, 노트북 컴퓨터, 자동차용 내비게이션 및 스마트 텔레비전 등과 같은 전자장치들이 개발되고 있다. 이러한 전자장치들은 정보제공을 위해 표시장치를 구비한다.
사용자의 UX/UI를 만족시키기 위해 다양한 형태의 표시장치가 개발되고 있다. 그 중 플렉서블 표시장치의 개발이 활성화되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 불량률이 감소된 플렉서블 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 플렉서블 표시장치의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 표시장치는 표시패널 및 서포터를 포함한다. 표시패널은 베이스층을 포함한다. 베이스층은 각각이 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 나열된 복수 개의 스토퍼 패턴들 및 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들에 결합된 지지층을 포함한다. 상기 서포터는 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들과 상기 지지층이 정의하는 상기 베이스층의 하면을 지지한다. 상기 서포터는 각각이 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제2 방향으로 나열된 복수 개의 지지블록들을 포함한다. 상기 복수 개의 지지블록들은 상기 제2 방향 내에서 이격된 제1 지지블록 및 제2 지지블록을 포함하고, 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들은 상기 제2 방향 내에서 이격된 제1 스토퍼 패턴 및 제2 스토퍼 패턴을 포함하고, 상기 제1 지지블록은 평면 상에서 상기 제1 스토퍼 패턴에 중첩하는 제2 부분을 포함하고, 상기 제2 지지블록은 평면상에서 상기 제1 스토퍼 패턴에 중첩하는 제1 부분을 포함한다.
상기 복수 개의 스토퍼 패턴들 각각에 그루브가 정의되고, 상기 그루브는 상기 제1 방향으로 연장될 수 있다.
상기 그루브의 상기 제1 방향의 길이는 상기 베이스층의 상기 제1 방향의 길이와 실질적으로 동일할 수 있다.
상기 제2 지지블록의 상면의 일부분은 상기 제1 스토퍼 패턴 및 상기 지지층에 접촉할 수 있다.
상기 제1 스토퍼 패턴에는 제1 그루브가 정의되고, 상기 제2 스토퍼 패턴에는 제2 그루브가 정의되고, 상기 제2 지지블록의 상면의 일부분은 상기 제1 스토퍼 패턴 및 상기 지지층에 접촉하고, 상기 제2 지지블록의 상기 상면의 다른 일부분은 상기 제1 그루브에 중첩할 수 있다.
상기 제1 그루브의 너비는 상기 제1 지지블록과 상기 제2 지지블록 사이의 최소 간격보다 클 수 있다.
제1 모드에서 상기 표시패널은 평탄한 표시면을 제공하고, 제2 모드에서 상기 표시패널은 롤러에 감기고, 상기 제2 모드에서 상기 제2 지지블록과 상기 제1 그루브에 대응하는 상기 베이스층의 상기 하면 사이의 거리는 상기 제1 모드에서 상기 제2 지지블록과 상기 제1 그루브에 대응하는 상기 베이스층의 상기 하면 사이의 거리보다 클 수 있다.
상기 제2 지지블록은 상기 제2 스토퍼 패턴에 중첩하는 제2 부분 및 상기 제2 지지블록의 상기 제1 부분과 상기 제2 지지블록의 상기 제2 부분 사이에 배치된 제3 부분을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 지지블록과 상기 제2 지지블록 사이의 간격은 상기 제1 지지블록의 상면과 상기 제2 지지블록의 상면의 연장선 상에서 최소이고, 상기 제1 지지블록과 상기 제2 지지블록 사이의 간격은 상기 제1 지지블록의 하면과 상기 제2 지지블록의 하면의 연장선 상에서 최대일 수 있다.
상기 지지층은 합성수지를 포함하고, 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들 각각은 금속을 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 지지블록들 각각은 유리를 포함할 수 있다.
상기 표시패널은 상기 제2 방향 내에서 마주하는 일단과 타단을 포함하고, 상기 복수 개의 지지블록들은 상기 제1 지지블록과 상기 제2 지지블록을 사이에 두고 배치된 제1 외측 지지블록과 제2 외측 지지블록을 더 포함할 수 있다. 상기 제1 외측 지지블록은 상기 표시패널의 상기 일단을 지지하고, 상기 제2 외측 지지블록은 상기 표시패널의 상기 타단을 지지할 수 있다.
상기 표시패널은, 상기 베이스층의 상면 상에 배치된 화소층 및 상기 화소층 상에 배치된 봉지층을 더 포함할 수 있다.
상기 표시패널은 상기 제2 방향 내에서 나열된 제1 평면영역, 폴딩영역, 및 제2 평면영역을 포함하고, 상기 복수 개의 지지블록들은 상기 폴딩영역에 중첩하고, 상기 서포터는 상기 제1 평면영역에 중첩하는 제1 지지플레이트 및 상기 제2 평면영역에 중첩하는 제2 지지플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 스토퍼 패턴들 각각에는 그루브가 정의되고, 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들 중 상기 제2 방향 내에서 가장 외측에 배치된 스토퍼 패턴은 상기 폴딩영역과 상기 제1 평면영역에 중첩할 수 있다.
상기 제1 지지블록의 상기 제2 부분의 측면은 곡면이고, 상기 제2 지지블록의 상기 제1 부분의 측면은 곡면일 수 있다.
상기 제1 지지블록의 상기 제2 부분의 측면과 상기 제2 지지블록의 상기 제1 부분의 측면은 상기 제2 방향을 법선으로 갖는 기준면에 대하여 대칭일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 하면에 정의된 제1 그루브와 제2 그루브를 포함하는 베이스층을 포함하는 표시패널 및 상기 제1 그루브에 중첩하는 제1 지지블록, 상기 제1 그루브 및 상기 제2 그루브에 중첩하는 제2 지지블록, 및 상기 제2 그루브에 중첩하는 제3 지지블록을 포함하고, 상기 베이스층의 상기 하면을 지지하는 서포터를 포함할 수 있다. 상기 제1 지지블록의 지지면의 제2 영역은 상기 제1 그루브에 의해 상기 베이스층으로부터 이격되며, 상기 제2 지지블록의 지지면의 제1 영역은 상기 제1 그루브에 의해 상기 베이스층으로부터 이격되며, 상기 제2 지지블록의 상기 지지면의 제2 영역은 상기 제2 그루브에 의해 상기 베이스층으로부터 이격되고, 상기 제3 지지블록의 지지면의 제1 영역은 상기 제2 그루브에 의해 상기 베이스층으로부터 이격될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치는 각각이 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 나열된 복수 개의 스토퍼 패턴들 및 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들에 결합된 지지층을 포함하는 베이스층을 포함하는 표시패널 및 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들과 상기 지지층이 정의하는 상기 베이스층의 하면을 지지하며, 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들에 각각 대응하는 복수 개의 그루브들이 하면에 정의된 유리 서포터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법은 지지기판의 일면 상에 각각이 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 나열된 복수 개의 스토퍼 패턴들을 형성하는 단계, 상기 지지기판의 상기 일면 상에 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들을 커버하는 지지층을 형성하는 단계, 상기 지지층 상에 화소층 및 봉지층을 형성하는 단계, 및 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들에 각각 대응하는 상기 지지기판의 식각영역들을 식각하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 스토퍼 패턴들을 형성하기 이전에, 상기 지지기판의 타면 상에 상기 지지기판의 식각영역들에 각각 대응하는 복수 개의 레이저 조사영역들을 형성하는 단계 및 상기 지지기판의 상기 일면과 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들 사이에 복수 개의 희생패턴들을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 레이저 조사영역들 각각은 상기 지지기판의 상기 타면으로부터 상기 지지기판의 상기 일면까지 연장될 수 있다.
상기 복수 개의 스토퍼 패턴들을 형성하는 단계에서, 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들 각각은 상기 복수 개의 희생패턴들 중 대응하는 희생패턴을 에워쌀 수 있다.
상기 복수 개의 스토퍼 패턴들은 금속을 포함하고, 상기 복수 개의 희생패턴들은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 또는 실리콘 옥시나이트라이드를 포함할 수 있다.
상기 지지기판은 유리기판을 포함하고, 상기 지지기판의 식각영역들을 식각하는 단계는 식각액을 이용하고, 상기 식각액은 플로오르화 수소를 포함할 수 있다.
상기 지지기판의 식각영역들을 식각하는 단계 이전에, 상기 봉지층 상에 보호층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 지지기판의 타면 상에 상기 지지기판의 상기 식각영역들에 각각 대응하는 개구부들이 형성된 마스크를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 마스크는 포토레지스트층 또는 합성수지층을 포함할 수 있다.
상술한 바에 따르면, 표시장치의 롤링 또는 폴딩시 표시패널의 특정한 영역에 국부적 응력이 인가되지 않는다. 응력은 표시패널 전체에 분산될 수 있다. 따라서 표시패널의 불량이 감소된다.
지지기판의 패터닝과 희생패턴의 제거가 제조공정의 동일한 단계에서 진행된다. 제조공정이 단순화되고 제조시간이 단축된다.
표시장치의 제조에 이용되는 지지기판을 표시장치의 지지블록으로 활용할 수 있다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈의 단면도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스층의 평면도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스층의 단면도이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 서포터의 평면도이다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 서포터의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 베이스층에 결합된 서포터의 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 동작모드에 따른 베이스층에 대한 서포터의 변형을 도시한 단면도이다.
도 7b는 비교예에 따른 표시장치의 동작모드에 따른 베이스층에 대한 서포터의 변형을 도시한 단면도이다.
도 8a 내지 도 8g는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 베이스층에 결합된 서포터의 단면도이다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 사시도이다.
도 11a는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스층의 평면도이다.
도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 서포터의 평면도이다.
도 11c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 폴딩된 상태의 베이스층에 대한 서포터의 변형을 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 결합된 베이스층과 서포터의 단면도이다.
도 13a 내지 도 13j는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 도시한 단면도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 베이스층에 결합된 서포터의 단면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법의 일 단계를 도시한 평면도이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 "상에 있다", "연결 된다", 또는 "결합된다"고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성요소들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
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.
또한, "아래에", "하측에", "위에", "상측에" 등의 용어는 도면에 도시된 구성요소들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 여기서 명시적으로 정의되지 않는 한 너무 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치(ED)의 단면도이다.
도 1a 및 도 1b는 전자장치(ED)의 일 예로 롤러블 텔레비젼을 도시하였다. 도 1a 및 도 1b에는 대형 표시장치가 적용되는 롤러블 텔레비젼을 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 소형 표시장치가 적용되는 핸드폰과 같은 소형 전자장치에도 본 발명이 적용될 수 있다.
도 1a 및 도 1b를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치(ED)는 표시장치(DD), 기구 구조물(SUP), 롤러(ROL) 및 하우징(HS)를 포함할 수 있다. 전자장치(ED)는 용도에 따라 추가적인 구성을 더 포함할 수 있다.
도 1a는 제1 모드의 전자장치(ED)를 도시하였고, 도 1b는 제2 모드의 전자장치(ED)를 도시하였다. 제1 모드에서 표시장치(DD)는 펼쳐진 상태일 수 있고, 제2 모드에서 표시장치(DD)는 롤링된 상태일 수 있다.
제1 모드에서 표시장치(DD)가 완전히 펼쳐진 경우, 적어도 하우징(HS)으로부터 노출된 표시장치(DD)의 일부분은 평면의 표시면(DD-IS)을 제공할 수 있다. 제1 모드에서 표시면(DD-IS)은 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2)이 정의하는 면과 평행한다. 표시면(DD-IS)의 법선 방향, 즉 표시장치(DD)의 두께 방향은 제3 방향축(DR3)이 지시한다. 각 부재들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)은 제3 방향축(DR3)을 기준으로 구분된다. 이하, 제1 내지 제3 방향들은 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 각각 지시하는 방향으로 동일한 도면 부호를 참조한다.
제2 모드에서 표시장치(DD)가 완전히 롤링된 경우, 표시장치(DD) 대부분은 롤러(ROL)에 말려있다. 롤러(ROL)는 제1 방향(DR1)으로 연장된 형상으로, 롤링축에 해당한다. 롤러(ROL)를 구동하기 위한 모터가 하우징(HS) 내에 더 배치될 수 있다.
별도로 도시하지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 모드의 표시장치(DD)는 완전히 펼쳐진 상태일 수 있고, 제2 모드의 표시장치(DD)는 약 절반만 펼쳐진 상태일 수 있다. 본 실시예에 따르면 표시장치(DD)는 제1 모드 및 제2 모드와 무관하게 사용자에게 이미지를 제공할 수 있는 영역을 확보할 수 있다. 이러한 표시장치는 핸드폰과 같은 휴대용 전자장치에 적용될 수 있다.
표시장치(DD)는 하우징(HS)의 개구부(HS-OP)를 통해 출입한다. 기구 구조물(SUP)은 표시장치(DD)의 배면 또는 측면에 배치되어 제1 모드와 제2 모드 사이에서 변형되는 표시장치(DD)를 가이드한다. 기구 구조물(SUP)은 단계적으로 길이가 증가되거나 감소되는 지지프레임의 조립체 또는 다관절 구조물을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 제2 모드와 같이 표시장치(DD)가 감겨있을 때 표시장치(DD)에는 응력이 발생한다. 응력의 제어가 표시장치(DD)에 발생하는 불량을 방지 또는 감소하는 중요한 요소에 해당한다. 표시장치(DD)에 응력이 발생하더라도 후술하는 베이스층과 서포터는 응력을 표시장치(DD)의 전체에 분산시킬 수 있다. 이하, 베이스층과 서포터에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)의 단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시모듈(DM)의 단면도이다.
도 2에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)는 표시모듈(DM) 및 서포터(SPL)를 포함한다. 서포터(SPL)는 표시모듈(DM)의 하측에 배치된다. 서포터(SPL)는 도 1a에 도시된 것과 같이 표시장치(DD)가 펼쳐졌을 때 표시모듈(DM)을 펼쳐진 상태로 유지시킬 수 있다.
서포터(SPL)는 표시모듈(DM)의 하면에 직접 결합될 수 있다. 서포터(SPL)는 후술하는 표시패널(DP) 대비 큰 탄성 모듈러스를 가질 수 있다.
도 3에 도시된 것과 같이, 표시모듈(DM)은 표시패널(DP) 및 윈도우(WIN)를 포함할 수 있다. 별도로 도시되지 않았으나, 본 발명의 일 실시예에서, 표시모듈(DM)은 반사방지유닛과 입력센서 중 적어도 어느 하나를 더 포함할 수 있다. 반사방지유닛은 편광자 또는 컬러필터를 포함할 수 있다.
윈도우(WIN)는 표시패널(DP)을 보호하고, 물리적인 최외곽 면을 제공한다. 윈도우(WIN)는 유리 또는 플라스틱 필름을 포함할 수 있다. 도 3에는 접착부재에 의해 표시패널(DP)에 결합된 윈도우(WIN)를 예시적으로 도시하였다. 접착층(OCA)는 통상의 접착제 또는 점착제를 포함할 수 있고 특별히 제한되지 않는다.
표시패널(DP)은 이미지를 생성한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(DP)은 발광형 표시패널일 수 있고, 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 표시패널(DP)은 유기 발광 표시패널 또는 무기 발광 표시패널일 수 있다. 유기발광 표시패널의 발광층은 유기발광물질을 포함할 수 있다. 무기 발광 표시패널의 발광층은 퀀텀닷, 퀀텀로드, 또는 무기 LED 등을 포함할 수 있다. 이하, 표시패널(DP)은 유기발광 표시패널로 설명된다.
표시패널(DP)은 베이스층(SUB), 및 베이스층(SUB) 상에 배치된 화소층(PXL), 화소층(PXL)을 덮도록 베이스층(SUB) 상에 배치된 봉지층(TFE)을 포함할 수 있다. 화소층(PXL)은 복수 개의 화소들을 포함하고, 화소들 각각은 화소 구동회로 및 발광 소자를 포함할 수 있다. 화소들은 봉지층(TFE)을 향하여 광을 방출한다.
봉지층(TFE)은 화소들을 보호한다. 봉지층(TFE)은 적어도 2개의 무기층들과 무기층들 사이에 배치된 유기층을 포함할 수 있다. 무기층들은 무기 물질을 포함하고, 수분/산소로부터 화소층(PXL)을 보호할 수 있다. 유기층은 유기 물질을 포함하고, 먼지 입자와 같은 이물질로부터 화소층(PXL)을 보호할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스층(SUB)의 평면도이다. 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스층(SUB)의 단면도이다. 도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 서포터(SPL)의 평면도이다. 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 서포터(SPL)의 단면도이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 결합된 베이스층(SUB)과 서포터(SPL)의 단면도이다.
도 4b는 도 4a의 I-I'에 대응하는 단면을 도 5b는 도 5a의 II-II'에 대응하는 단면을 도시하였다. 도 6은 도 4a 및 도 4b의 베이스층(SUB)과 도 5a 및 도 5b의 서포터(SPL)가 결합된 단면을 도시하였다.
도 4a에 도시된 것과 같이, 베이스층(SUB)에는 복수 개의 그루브들(GV)이 정의된다. 복수 개의 그루브들(GV) 각각은 제1 방향(DR1)으로 연장되고, 복수 개의 그루브들(GV)은 제2 방향(DR2)으로 나열된다. 제2 방향(DR2) 내에서 복수 개의 그루브들(GV)은 이격되어 배치된다. 제1 방향(DR1) 내에서, 복수 개의 그루브들(GV)의 길이(L-G)는 베이스층(SUB)의 길이(L-S)와 실질적으로 동일할 수 있다.
도 4a에 도시된 것과 같이, 제2 방향(DR2) 내에서, 베이스층(SUB)은 표시패널(DP)의 일단과 타단에 대응하는 일단(SUB-E1)과 타단(SUB-E2)을 포함한다.
복수 개의 그루브들(GV)은 서로 실질적으로 동일한 길이(L-G)와 실질적으로 동일한 너비(W-L)를 가질 수 있다. 복수 개의 그루브들(GV)은 실질적으로 동일한 간격(W-I)으로 이격될 수 있다. 여기서 "실질적으로 동일하다"는 것은 후술하는 표시장치의 제조공정 중 그루브들(GV)을 형성하는 단계에서 발생한 공정오차를 무시하는 것을 의미한다.
도 4b에 도시된 것과 같이, 베이스층(SUB)은 평탄한 상면(US)과 그루브들(GV)이 정의된 하면(LS)을 포함할 수 있다. 평탄한 상면(US) 상에 도 3을 참조하여 설명한 화소층(PXL)이 형성된다. 하면(LS)에 형성된 그루브들(GV)은 제조공정에서 제거된 희생층이 배치되었던 공간에 해당한다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
베이스층(SUB)은 복수 개의 스토퍼 패턴들(EST)과 지지층(SL)을 포함할 수 있다. 복수 개의 스토퍼 패턴들(EST)마다 그루브(GV)가 배치된다. 복수 개의 스토퍼 패턴들(EST)은 제2 방향(DR2) 내에서 일정한 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 대응하는 스토퍼 패턴(EST)과 그루브(GV)는 제1 방향(DR1) 내에서 동일한 길이를 가질 수 있다.
지지층(SL)은 복수 개의 스토퍼 패턴들(EST)을 커버하고, 복수 개의 스토퍼 패턴들(EST)을 물리적으로 연결한다. 지지층(SL)은 복수 개의 스토퍼 패턴들(EST)에 직접 결합되거나, 접착층을 통해 결합될 수 있다. 지지층(SL)에 복수 개의 그루브가 정의되고, 복수 개의 그루브들마다 스토퍼 패턴(EST)이 배치된 것으로 설명될 수도 있다.
도 5a에 도시된 것과 같이, 서포터(SPL)는 서로 이격된 복수 개의 지지블록들(SB)을 포함한다. 복수 개의 지지블록들(SB) 각각은 제1 방향(DR1)으로 연장된다. 복수 개의 지지블록들(SB)은 제1 방향(DR1) 내에서 실질적으로 동일한 길이(L-SB)를 가질 수 있다. 복수 개의 지지블록들(SB)은 복수 개의 지지블록들(SB)의 상면(US-1) 상에서 실질적으로 동일한 너비(SB-ML)를 가질 수 있다. 복수 개의 지지블록들(SB)은 상면(US-1) 상에서 최대 너비(SB-ML)를 가질 수 있다.
서포터(SPL)는 표시패널(DP, 도 3 참조)을 전체적으로 지지한다. 복수 개의 지지블록들(SB) 중 가장 일측에 배치된 제1 외측 지지블록(SB-1)은 베이스층(SUB)의 일단(SUB-E1, 도 4a 참조)을 지지하고, 가장 타측에 배치된 제2 외측 지지블록(SB-2)은 베이스층(SUB)의 타단(SUB-E2, 도 4a 참조)을 지지할 수 있다.
도 5b에 도시된 것과 같이, 복수 개의 지지블록들(SB) 각각은 평탄한 상면(US-1)과 평탄한 하면(LS-1)을 포함할 수 있다. 실질적으로 복수 개의 지지블록들(SB)의 상면(US-1)은 베이스층(SUB)에 접촉하는 지지면에 해당한다. 도 6을 참조하면, 지지블록들(SB1, SB2, SB3)의 상면(US-1)은 베이스층(SUB)의 하면(LS)을 지지한다.
도 5b를 참조하면, 복수 개의 지지블록들(SB) 중 인접한 지지블록들(SB) 사이의 공간은 식각된 영역이다. 다시 말해, 후술하는 표시장치의 제조공정 중 그루브들(GV)을 형성하는 단계에서 서포터(SPL)의 일부분이 제거된 영역이 인접한 지지블록들(SB) 사이의 공간에 해당한다. 서포터(SPL)의 관점에서 지지블록들(SB) 사이의 공간은 서포터(SPL)를 관통하는 서포터(SPL)의 개구부(OP)에 해당할 수 있다. 지지블록들(SB) 각각은 제1 측면(SS-L)과 제2 측면(SS-R)을 포함할 수 있다.
인접한 지지블록들(SB)의 제1 측면(SS-L)과 제2 측면(SS-R)은 서로 마주하고, 개구부(OP)를 정의한다. 인접한 지지블록들(SB)의 제1 측면(SS-L)과 제2 측면(SS-R) 사이의 간격은 상면(US-1)에서 하면(LS-1)으로 갈수록 증가할 수 있다. 인접한 지지블록들(SB)의 상면(US-1)의 연장선 상에서 인접한 지지블록들(SB) 사이의 최소 간격은 제1 거리(D1)로 도시하였고, 지지블록들(SB)의 하면(LS-1)의 연장선 상에서 인접한 지지블록들(SB) 사이의 최대 간격은 제2 거리(D2)로 도시하였다. 인접한 지지블록들(SB)의 제1 측면(SS-L)과 제2 측면(SS-R) 사이의 간격은 상면(US-1)으로부터 멀어질수록 증가한다. 제1 측면(SS-L)과 제2 측면(SS-R) 각각이 상면(US-1)에 대해 예각을 이루고 하면(LS-1)에 대해 둔각을 이루도록 경사졌기 때문이다. 인접한 지지블록들(SB)의 제1 측면(SS-L)과 제2 측면(SS-R) 사이의 간격은 제조 공정과 관련되는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
도 6은 복수 개의 지지블록들(SB, 도 5a 참조) 중 제1 지지블록(SB1), 제2 지지블록(SB2), 및 제3 지지블록(SB3)을 도시하였다. 제1 지지블록(SB1), 제2 지지블록(SB2), 및 제3 지지블록(SB3)은 베이스층(SUB)의 하면에 직접 결합될 수 있다. 복수 개의 지지블록들(SB, 도 5a 참조)의 대부분은 도 6에 도시된 제2 지지블록(SB2)처럼 양측에 위치한 2개의 그루브들(GV-L, GV-R)에 중첩한다. 도 5a에 도시된 제1 외측 지지블록(SB-1)과 제2 외측 지지블록(SB-2)만 예외적으로 1개의 그루브에 중첩할 수 있다. 이하, 제2 지지블록(SB2)을 중심으로 설명한다.
도 6에는 제1 그루브(GV-L)가 정의된 제1 스토퍼 패턴(EST-L)과 제2 그루브(GV-R)가 정의된 제2 스토퍼 패턴(EST-R)이 도시되었다. 제2 지지블록(SB2)의 좌측에 제1 스토퍼 패턴(EST-L)이 배치되고, 제2 지지블록(SB2)의 우측에 제2 스토퍼 패턴(EST-R)이 배치된다.
제2 지지블록(SB2)은 평면 상에서 복수 개의 부분으로 구분될 수 있다. 제2 지지블록(SB2)은 평면 상에서 제1 스토퍼 패턴(EST-L)과 중첩하는 부분(LP), 제2 스토퍼 패턴(EST-R)과 중첩하는 부분(RP), 및 제1 스토퍼 패턴(EST-L)과 제2 스토퍼 패턴(EST-R)에 비-중첩하는 부분(CP)을 포함할 수 있다.
제2 지지블록(SB2)에 대하여, 제1 스토퍼 패턴(EST-L)과 중첩하는 부분(LP)은 제1 부분으로 정의되고, 제2 스토퍼 패턴(EST-R)과 중첩하는 부분(RP)은 제2 부분으로 정의된다. 제1 스토퍼 패턴(EST-L)과 제2 스토퍼 패턴(EST-R)에 비-중첩하는 부분(CP)은 제3 부분으로 정의된다. 제1 부분(LP)은 제1 그루브(GV-L)와 중첩하는 이격부분(LP1) 및 제1 그루브(GV-L)와 비-중첩하는 지지부분(LP2)을 포함하고, 제2 부분(RP)은 제2 그루브(GV-R)와 중첩하는 이격부분(RP1) 및 제2 그루브(GV-R)와 비-중첩하는 지지부분(RP2)을 포함할 수 있다.
제1 지지블록(SB1), 제2 지지블록(SB2), 및 제3 지지블록(SB3) 각각은 인접한 2개의 스토퍼 패턴들(EST-L, EST-R)에 각각 중첩하는 2개의 부분을 포함하고, 어느 하나가 제1 부분일 때 다른 하나가 제2 부분으로 정의될 수 있다. 다시 말해, 제2 방향(DR2) 내에서, 제1 스토퍼 패턴(EST-L)에 제2 지지블록(SB2)의 제1 부분(LP)과 제1 지지블록(SB1)의 제2 부분(RP)이 중첩하는 것으로 볼 수 있다.
제2 지지블록(SB2)의 제1 부분(LP)과 제2 지지블록(SB2)의 제2 부분(RP)은 측면(SS-L, SS-R)의 적어도 일부분을 포함할 수 있다. 도 6에서 제2 지지블록(SB2)의 제1 부분(LP)은 경사진 제1 측면(SS-L) 전체를 포함하고, 제2 지지블록(SB2)의 제2 부분(RP)은 경사진 제2 측면(SS-R) 전체를 포함한다. 제2 지지블록(SB2)의 제1 부분(LP)과 제2 지지블록(SB2)의 제2 부분(RP) 각각은 상면(US-1)의 대응하는 그루브(GV-L, GV-R)로부터 노출된 영역을 포함할 수 있다.
도 6를 참조하면, 제2 지지블록(SB2)의 상면(US-1)의 제1 영역은 제2 지지블록(SB2)의 제1 부분(LP)의 상면에 해당한다. 제2 지지블록(SB2)의 상면(US-1)의 제2 영역은 제2 지지블록(SB2)의 제2 부분(RP)의 상면에 해당한다. 제2 지지블록(SB2)의 상면(US-1)의 제1 영역 중 이격부분(LP1)에 해당하는 영역은 제1 그루브(GV-L)에 의해 베이스층(SUB)으로부터 이격되고, 제2 지지블록(SB2)의 상면(US-1)의 제2 영역 중 이격부분(RP1)에 해당하는 영역은 제2 그루브(GV-R)에 의해 베이스층(SUB)으로부터 이격된다. 제2 지지블록(SB2)의 상면(US-1)에는 인접한 제1 및 제2 스토퍼 패턴들(EST-L, EST-R) 및 지지층(SL)이 접촉한다. 지지층(SL)의 하면(LS)과 제2 지지블록(SB2)의 상면(US-1)이 직접 결합되므로 실질적으로 동일한 면에 해당할 수 있다.
제2 지지블록(SB2)의 상면(US-1) 상에서 제2 방향(DR2)으로 측정한 제2 지지블록(SB2)의 너비는 제2 지지블록(SB2)과 그에 인접한 지지블록들(SB1, SB3) 사이의 간격보다 크다. 제2 지지블록(SB2)이 베이스층(SUB)을 충분히 지지하기 위한 면적을 확보할 수 있다.
지지블록들(SB1, SB2, SB3) 사이의 개구부들(OP-L, OP-R)은 그루브(GV-L, GV-R)에 연속적으로 이어진다. 제2 방향(DR2) 내에서 지지블록들(SB1, SB2, SB3) 각각의 양측의 말단 부분들은 그루브들(GV-L, GV-R)에 의해 베이스층(SUB)으로부터 물리적으로 자유롭다.
제2 지지블록(SB2)의 상면(US-1) 상에서 제2 방향(DR2)으로 측정한 그루브(GV-L, GV-R)의 너비는 해당 그루브에 중첩하는 인접한 지지블록들(SB1, SB2, SB3) 사이의 간격보다 크다. 그루브(GV-L, GV-R)를 제공하는 제1 및 제2 스토퍼 패턴들(EST-L, EST-R) 각각의 제2 방향(DR2)으로 측정한 너비 역시 인접한 지지블록들(SB1, SB2, SB3) 사이의 간격보다 크다.
제1 및 제2 스토퍼 패턴들(EST-L, EST-R)은 외압(예컨대 베이스층(SUB) 상에 접착층(OCA, 도 3 참고)을 부착할 때 인가되는 압력)에 의한 지지층(SL)의 변형을 방지 또는 감소시킬 수 있다. 제1 및 제2 스토퍼 패턴들(EST-L, EST-R)은 지지층(SL)보다 큰 모듈러스를 갖기 때문이다. 제1 및 제2 스토퍼 패턴들(EST-L, EST-R)은 상부에서 인가된 압력에 의해 지지층(SL)이 인접한 지지블록들(SB1, SB2, SB3) 사이의 공간으로 눌리는 것을 방지 또는 감소시킬 수 있다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 동작모드에 따른 베이스층에 대한 서포터의 변형을 도시한 단면도이다. 도 7b는 비교예에 따른 표시장치의 동작모드에 따른 베이스층에 대한 서포터의 변형을 도시한 단면도이다.
도 7a에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)가 제1 모드(M1)에서 제2 모드(M2)로 변형됨에 따라, 베이스층(SUB)에 대한 서포터(SPL)의 변형이 발생한다.
제1 모드(M1)에서 베이스층(SUB)과 서포터(SPL)에 응력이 발생하지 않지만, 표시장치(DD)가 제2 모드(M2)로 전환됨에 따라 베이스층(SUB)에 인장응력이 발생한다.
제2 모드(M2)에서 그루브(GV) 내 베이스층(SUB)의 하면과 지지블록(SB)의 상면 사이의 거리(R2)는 제1 모드(M1)에서 그루브(GV) 내 베이스층(SUB)의 하면과 지지블록(SB)의 상면 사이의 거리(R1)보다 증가한다.
지지층(SL)의 인접한 지지블록들(SB) 사이의 영역(A1), 특히 지지층(SL)의 지지블록들(SB)의 엣지에 대응하는 지점으로 집중될 응력이 스토퍼 패턴의 너비(또는 그루브의 너비)에 해당하는 영역(A2)으로 분산된다. 응력이 분산됨으로써 롤링시 표시패널(DP)에 발생하는 불량이 감소 또는 방지될 수 있다.
도 7b에 도시된 비교예에 따르면, 지지층(SL)의 지지블록들(SB)의 엣지에 대응하는 지점으로 응력이 집중된다. 그에 따라 제2 모드(M2)에서 지지층(SL)이 급격히 꺽어지는 불량이 발생할 수 있다.
도 8a 내지 도 8g는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)의 제조방법을 도시한 단면도이다. 도 8a 내지 도 8g는 도 6에 대응하는 단면을 기준으로 도시하였다.
도 8a에 도시된 것과 같이, 지지기판(SPL-P)을 제공한다. 지지기판(SPL-P)은 표시장치를 형성하기 위한 베이스 기판에 해당한다. 지지기판(SPL-P)은 건식식각 또는 습식식각이 가능한 기판일 수 있다. 본 실시예에서 지지기판(SPL-P)은 유리기판일 수 있다.
도 8b에 도시된 것과 같이, 지지기판(SPL-P)의 일부 영역에 레이저빔을 조사한다. 극초단 펄스 레이저가 이용될 수 있다. 지지기판(SPL-P)에 복수 개의 레이저 조사영역들(LBA)이 형성된다. 복수 개의 레이저 조사영역들(LBA) 각각은 제1 방향(DR1)으로 연장되고, 복수 개의 레이저 조사영역들(LBA)은 제2 방향(DR2)으로 이격되고 나열된다.
레이저 조사영역들(LBA)은 실질적으로 식각될 영역들(이하, 식각영역들)에 대응한다. 레이저 조사영역(LBA)은 레이저 미조사 영역에 비해 상대적으로 높은 식각률을 갖기 때문에 후술하는 식각 공정에서 상대적으로 더 빠르게 더 많이 제거된다.
도 8b에는 지지기판(SPL-P)의 하면 상에서 레이저빔을 조사한 예를 도시하였다. 단면 상에서 제2 방향(DR2) 내 레이저 조사영역(LBA)의 너비는 지지기판(SPL-P)의 하면에 가까울수록 더 클 수 있다.
지지기판(SPL-P)의 상면 상에서 레이저빔을 조사하거나, 지지기판(SPL-P)의 상면과 하면 상에서 각각 레이저빔을 조사할 수 있고, 레이저빔의 조사 방향에 따라 레이저 조사영역(LBA)의 단면상 영역이 달라질 수 있다.
도 8c에 도시된 것과 같이, 지지기판(SPL-P)의 일면 상에 레이저 조사영역들(LBA)에 중첩하는 복수 개의 희생패턴들(SCL)을 형성한다. 지지기판(SPL-P)의 상면 상에 형성된 2개의 희생패턴들(SCL)을 예시적으로 도시하였다.
희생패턴들(SCL)에는 지지기판(SPL-P)과 유사한 식각 성질을 갖는 물질이 선택된다. 본 실시예에서, 희생패턴(SCL)은 유리와 유사한 식각 성질을 갖는 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 또는 실리콘 옥시나이트라이드를 포함할 수 있다.
희생패턴(SCL)은 제1 방향(DR1)으로 연장되며, 지지기판(SPL-P)의 상면 상에서 레이저 조사영역(LBA)을 커버하도록 배치된다.
도 8d에 도시된 것과 같이, 지지기판(SPL-P)의 상면 상에 희생패턴들(SCL)에 각각 중첩하는 복수 개의 스토퍼 패턴들(EST)을 형성한다. 스토퍼 패턴들(EST)은 식각 물질로부터 저항력이 강한 물질로 선택될 수 있다. 스토퍼 패턴들(EST)은 후술하는 지지층보다 탄성모듈러스가 큰 물질로 선택될 수 있다.
본 실시예에서 스토퍼 패턴들(EST)은 금속을 포함할 수 있다. 스토퍼 패턴들(EST)은 몰리브덴 또는 텅스텐을 포함할 수 있다.
복수 개의 스토퍼 패턴들(EST) 각각은 희생패턴들(SCL) 중 대응하는 희생패턴을 에워싼다. 복수 개의 스토퍼 패턴들(EST)은 지지기판(SPL-P)의 상면에 접촉한다. 이러한 형상의 복수 개의 스토퍼 패턴들(EST)은 후술하는 식각 공정에서 식각액이 스토퍼 패턴(EST)의 외측으로 전달되는 것을 방지 또는 감소시킬 수 있다.
도 8e에 도시된 것과 같이, 지지기판(SPL-P)의 상면 상에 스토퍼 패턴들(EST)을 커버하는 지지층(SL)을 형성한다. 지지층(SL)은 합성수지를 포함할 수 있다. 스핀코팅 또는 잉크젯 프린팅 방식으로 합성수지를 형성할 수 있다. 합성수지층은 평탄한 상면을 제공할 수 있다.
이후, 도 8f에 도시된 것과 같이, 지지층(SL) 상에 화소층(PXL) 및 봉지층(TFE)을 형성하여 예비-표시장치(DD-P)를 형성한다. 화소층(PXL)의 형성공정은 금속층의 형성과 금속층의 패터닝 공정을 포함하고, 반도체층의 형성과 반도체층의 패터닝 공정을 포함할 수 있다. 봉지층(TFE) 형성 공정은 무기물의 증착공정과 유기물의 증착공정을 포함할 수 있다. 화소층(PXL) 및 봉지층(TFE)을 형성하는 방법은 통상의 표시장치 형성방법에 의할 수 있는 바 상세한 설명은 생략한다. 미-도시되었으나, 봉지층(TFE)의 상면에는 후술하는 식각공정으로부터 화소층(PXL) 및 봉지층(TFE)을 보호하기 위한 보호층이 더 형성될 수 있다.
이후, 예비-표시장치(DD-P)를 식각한다. 습식 식각 또는 건식 식각이 실행될 수 있다. 습식 식각은 플로오르화 수소를 포함하는 식각액에 예비-표시장치(DD-P)를 담그는 방식으로 진행된다.
식각 공정에 의해 지지기판(SPL-P)의 레이저 조사영역들(LBA)이 제거된 후 희생패턴들(SCL)이 제거된다. 실질적으로 레이저 조사영역들(LBA)보다 더 넓게 식각 될 수 있으나, 레이저 조사영역들(LBA)에 비해 적은 영역이므로 본 실시예에서 추가적으로 식각된 영역은 무시될 수 있다.
식각 결과, 도 8g에 도시된 표시장치(DD)가 제조될 수 있다. 지지기판(SPL-P)으로부터 지지블록들(SB)이 형성된다. 지지블록들(SB) 사이의 공간은 그루브(GV)로 연장된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)의 베이스층(SUB)에 결합된 서포터(SPL)의 단면도이다. 이하, 도 1a 내지 도 8g를 참조하여 설명한 구성과 동일한 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 9에 도시된 것과 같이, 베이스층(SUB)은 지지층(SL)을 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 베이스층(SUB)과 다르게 스토퍼 패턴들(EST)이 생략될 수 있다. 복수 개의 그루브들(GV)은 지지층(SL)에 형성될 수 있다. 유기물의 지지층(SL)은 상대적으로 플로오르화 수소에 대한 저항력이 강하기 때문에 도 8f 및 도 8g를 참조하여 설명한 식각 단계에서 손상되지 않을 수 있다.
도 9에 도시된 베이스층(SUB)의 제조공정은 도 8d에 도시된 스토퍼 패턴들(EST)의 형성 단계가 생략될 수 있다. 희생패턴들(SCL)을 형성한 이후에 곧 바로 지지기판(SPL-P)의 상면 상에 희생패턴들(SCL)을 커버하는 지지층(SL)을 형성한다.
도 10a 및 도 10b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)의 사시도이다. 도 11a는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스층(SUB)의 평면도이다. 도 11b는 본 발명의 일 실시예에 따른 서포터(SPL)의 평면도이다. 도 11c는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(DD)의 폴딩된 상태의 베이스층(SUB)에 대한 서포터(SPL)의 변형을 도시한 단면도이다.
도 10a 및 도 10b는 폴더블 표시장치(DD)를 플렉서블 표시장치의 일 예로 도시하였다. 도 10a는 폴더블 표시장치(DD)의 펼쳐진 상태(제1 모드)를 도시하였다. 도 10b는 폴더블 표시장치(DD)의 폴딩된 상태(제2 모드)를 도시하였다.
표시장치(DD)는 폴딩축(FX)에 기초하여 폴딩되는 폴딩영역(FA), 폴딩영역(FA)에 인접한 제1 평면영역(NFA1), 및 제2 평면영역(NFA2)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서 폴딩축(FX)은 제1 방향축(DR1)에 평행할 수 있다. 폴딩영역(FA)은 실질적으로 곡률을 형성하는 영역이다. 폴딩영역(FA)은 제2 모드에서 곡면의 표시면(DD-IS)을 제공할 수 있다. 본 실시예에 있어서 표시장치(DD)의 장축에 평행한 폴딩축(FX)이 정의된 표시장치(DD)를 예시적으로 도시하였다. 그러나, 이에 제한되지 않고, 폴딩축(FX)은 표시장치(DD)의 단축에 평행할 수도 있다.
도 10a 및 도 10b에 도시된 것과 같이, 표시장치(DD)는 제1 평면영역(NFA1)의 표시면(DD-IS)과 제2 평면영역(NFA2)의 표시면(DD-IS)이 마주하도록 내측 폴딩(inner-folding or inner-bending)될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 표시장치(DD)는 표시면(DD-IS)이 외부에 노출되도록 외측 폴딩(outer-folding or outer-bending) 될 수도 있다.
도 11a를 참조하면, 베이스층(SUB)은 폴딩되는 폴딩영역(FA-S), 제2 방향(DR2) 내에서 폴딩영역(FA-S)의 일측과 타측에 배치된 제1 평면영역(NFA1-S), 및 제2 평면영역(NFA2-S)을 포함한다. 폴딩영역(FA-S)에 복수 개의 그루브들(GV)이 정의된다.
도 11b를 참조하면, 서포터(SPL)는 도 11a의 베이스층(SUB)의 폴딩영역(FA-S)에 대응하게 배치된 지지블록들(SB), 도 11a의 베이스층(SUB)의 제1 평면영역(NFA1-S)에 대응하게 배치된 제1 지지플레이트(SPL-1), 및 도 11a의 베이스층(SUB)의 제2 평면영역(NFA2-S)에 대응하게 배치된 제2 지지플레이트(SPL-2)를 포함한다.
도 11a의 그루브들(GV)과 도 11b의 지지블록들(SB)의 배치관계는 도 4a 내지 도 6을 참조하여 설명한 것과 동일한 바 상세한 설명은 생략된다.
도 11c를 참조하면, 제2 모드에서 서포터(SPL)는 베이스층(SUB)보다 폴딩축(FX)으로부터 더 멀리 배치된다. 그루브들(GV) 중 가장 외측에 배치된 그루브(GV-E)는 폴딩영역(FA-S)과 그에 인접한 평면영역(NFA1-S)에 중첩한다. 도 11c에는 제1 평면영역(NFA1-S)이 예시적으로 도시되었다. 가장 외측에 배치된 그루브(GV-E)는 제1 지지플레이트(SPL-1)의 일부분과 그에 인접한 지지블록들(SB)의 일부분에 중첩한다.
제2 모드에서, 가장 외측에 배치된 그루브(GV-E) 내 베이스층(SUB)의 하면과 지지블록(SB)의 상면 사이의 거리(R2)는 가장 외측에 배치된 그루브(GV-E) 내 베이스층(SUB)의 하면과 제1 지지플레이트(SPL-1)의 상면 사이의 거리(R1)보다 증가한다. 제2 모드에서, 다른 그루브(GV) 내 베이스층(SUB)의 하면과 지지블록(SB)의 상면 사이의 거리(R3)는 적어도 가장 외측에 배치된 그루브(GV-E) 내 베이스층(SUB)의 하면과 지지블록(SB)의 상면 사이의 거리(R2) 이상일 수 있다. 발생한 응력이 커질수록 그루브(GV) 내 베이스층(SUB)의 하면과 지지블록(SB)의 상면 사이의 거리(R3)가 증가하여 응력을 분산시킬 수 있다.
본 실시예에서 스토퍼 패턴(EST)을 포함하는 베이스층(SUB)이 예시적으로 도시되었으나, 도 9에 도시된 것과 같이, 스토퍼 패턴(EST)은 생략될 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 결합된 베이스층(SUB)과 서포터(SPL)의 단면도이다. 이하, 도 1a 내지 6을 참조하여 설명한 표시장치와 중복되는 설명은 생략한다.
도 12를 참조하면, 베이스층(SUB)은 복수 개의 스토퍼 패턴들(EST-L, EST-R)과 지지층(SL)을 포함할 수 있다. 복수 개의 스토퍼 패턴들(EST-L, EST-R)과 지지층(SL)은 베이스층(SUB)의 하면(S-L)을 제공하고, 지지층(SL)은 베이스층(SUB)의 상면(S-U)을 제공할 수 있다. 베이스층(SUB)의 하면(S-L)과 상면(S-U) 각각은 서로 평행할 수 있다.
도 12에는 제1 지지블록(SB1), 제2 지지블록(SB2), 및 제3 지지블록(SB3)과 이들 사이에 위치하는 제1 개구부(OP-L)와 제2 개구부(OP-R)가 도시되었다. 제1 개구부(OP-L)와 제2 개구부(OP-R)는 제3 방향(DR3) 내에서 서포터(SPL)의 일면에서 타면을 관통한다. 제1 개구부(OP-L)와 제2 개구부(OP-R)는 제1 스토퍼 패턴(EST-L)과 제2 스토퍼 패턴(EST-R)에 각각 중첩한다.
제2 지지블록(SB2)의 좌측에 제1 개구부(OP-L)가 배치되고, 제2 지지블록(SB2)의 우측에 제2 개구부(OP-R)가 배치된다. 제2 지지블록(SB2)은 평면 상에서 복수 개의 부분으로 구분될 수 있다. 제2 지지블록(SB2)은 평면 상에서 제1 스토퍼 패턴(EST-L)에 중첩하는 제1 부분(LP), 제2 스토퍼 패턴(EST-R)에 중첩하는 제2 부분(RP), 및 제1 스토퍼 패턴(EST-L)와 제2 스토퍼 패턴(EST-R)에 비-중첩하는 제3 부분(CP)을 포함할 수 있다.
도 12에는 제1 측면(SS-L) 전체가 제1 부분(LP)에 포함되고, 제2 측면(SS-R) 전체가 제2 부분(RP)에 포함된 제2 지지블록(SB2)을 예시적으로 도시하였다. 그러나 이에 제한되지 않고, 제2 지지블록(SB2)의 제1 부분(LP)은 제1 측면(SS-L)의 일부만을 포함하고, 제2 지지블록(SB2)의 제2 부분(RP)은 제2 측면(SS-R)의 일부만을 포함할 수도 있다.
제1 지지블록(SB1)의 제2 측면(SS-R)과 제2 지지블록(SB2)의 제1 측면(SS-L)이 제1 개구부(OP-L)를 정의하고, 제2 지지블록(SB2)의 제2 측면(SS-R)과 제3 지지블록(SB3)의 제1 측면(SS-L)이 제2 개구부(OP-R)를 정의한다.
제1 측면(SS-L) 및 제2 측면(SS-R) 각각은 곡면일 수 있다. 제1 측면(SS-L) 및 제2 측면(SS-R)은 제2 방향(DR2)을 법선으로 갖는 기준면(RS)에 대하여 대칭일 수 있다. 이러한 형상은 제조공정을 원인으로 하는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
도 13a 내지 도 13j는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법을 도시한 단면도이다. 이하, 도 8a 내지 도 8g를 참조하여 설명한 표시장치의 제조방법과 중복되는 설명은 생략한다.
도 13a에 도시된 것과 같이, 지지기판(SPL-P)을 제공한다. 지지기판(SPL-P)은 유리기판일 수 있다.
도 13b에 도시된 것과 같이, 지지기판(SPL-P)의 일면 상에 복수 개의 스토퍼 패턴들(EST)을 형성한다. 본 실시예에서 스토퍼 패턴들(EST)은 금속을 포함할 수 있다.
도 13c에 도시된 것과 같이, 지지기판(SPL-P)의 상면 상에 스토퍼 패턴들(EST)을 커버하는 지지층(SL)을 형성한다. 지지층(SL)은 합성수지를 포함할 수 있다.
이후, 도 13d에 도시된 것과 같이, 지지층(SL) 상에 화소층(PXL) 및 봉지층(TFE)을 형성한다. 도 13d에는 제조 공정의 중간 단계에서 형성된 예비-표시장치(DD-P)를 도시하였다.
다음, 도 13e에 도시된 것과 같이, 예비-표시장치(DD-P)의 상면 상에 보호층(PF)을 형성한다. 보호층(PF)은 합성수지 필름을 포함할 수 있다. 예컨대, 보호층(PF)은 내식성이 큰 폴리우레탄 필름, 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름, 또는 폴리에틸렌 필름을 포함할 수 있다. 보호층(PF)은 접착층을 통해서 봉지층(TFE) 상에 부착될 수 있다.
다음, 도 13f에 도시된 것과 같이, 예비-표시장치(DD-P)의 하면 상에 마스크(MSK)을 형성한다. 지지기판(SPL-P)의 하면에 마스크(MSK)을 형성한다.
마스크(MSK)는 스토퍼 패턴들(EST)에 대응하는 개구부들(M-O)이 정의될 수 있다. 제1 방향(DR1) 내에서 개구부들(M-O)의 길이는 지지기판(SPL-P)의 길이보다 크거나 같을 수 있다.
마스크(MSK)는 포토레지스트층 또는 합성수지층을 포함할 수 있다. 지지기판(SPL-P)의 하면에 포토레지스트층을 형성한 후 노광 및 현상 공정을 통해 개구부들(M-O)을 형성할 수 있다. 개구부들(M-O)이 형성된 합성수지필름을 지지기판(SPL-P)의 하면에 부착할 수 있다. 합성수지필름은 보호층(PF)과 동일한 물질을 포함할 수 있다.
개구부들(M-O)의 제2 방향(DR2)의 너비는 지지기판(SPL-P)의 식각될 영역(S-EA, 이하, 식각영역)의 면적에 따라 결정될 수 있다. 제2 방향(DR2)의 너비에 비례하여 식각영역(S-EA)의 너비도 증가한다.
도 13g는 식각이 진행되어 형성된 서포터(SPL)를 도시였다. 습식 식각 또는 건식 식각이 진행될 수 있다. 습식 식각은 플로오르화 수소를 포함하는 식각액에 예비-표시장치(DD-P)를 담그는 방식으로 진행된다.
지지기판(SPL-P)으로부터 지지블록들(SB)이 형성된다. 개구부들(OP)이 형성됨으로써 지지기판(SPL-P)이 지지블록들(SB)로 분할된다.
도 13h는 식각이 진행된 서포터(SPL)의 사진을 나타낸다. 개구부(OP)에 의해 노출된 서포터(SPL)의 하면, 즉 스토퍼 패턴(EST)의 노출된 하면의 너비(W20)는 마스크(MSK)의 개구부(M-O)의 제2 방향(DR2)의 너비, 지지기판(SPL-P)의 두께(T), 식각율(etch rate) 및 식각 시간에 의해 결정될 수 있다.
도 13i에 도시된 것과 같이, 개구부(M-O)를 통해 지지기판(SPL-P, 도 13f 참조)이 식각되는 동안에 등방성 식각이 진행될 수 있다. 등방성 식각은 단면 상에서 개구부(M-O)를 정의하는 마스크(MSK)의 꼭지점에 중심(CC)이 배치된 원을 따라서 진행될 수 있다. 식각이 진행될수록 원의 반지름은 증가된다.
식각이 충분히 진행되면, 개구부(OP)가 형성되고 지지기판(SPL-P)은 지지블록들(SB)으로 분할된다.
스토퍼 패턴(EST)의 노출된 하면의 너비(W20)는 수학식 1 내지 수학식 3에 따른다. 수학식 1에서 W10은 개구부(M-O)의 제2 방향(DR2)의 너비일 수 있다.
[수학식 1]
W20 = 2 x D10 + W10
[수학식 2]
D10= T x tan(arccos(T/R10))
[수학식 3]
R10= 식각율(길이/시간) x 식각 시간
식각 공정이 셋팅되면 식각 시간을 조절하여, 스토퍼 패턴(EST)의 노출된 하면의 너비(W20)를 제어할 수 있다.
도 13j에 도시된 것과 같이, 식각 공정이 종료된 후 보호층(PF)과 마스크(MSK)를 제거한다. 그에 따라 표시장치(DD)가 제조될 수 있다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 베이스층(SUB)에 결합된 서포터(SPL)의 단면도이다.
본 실시예에 따르면, 식각 공정에 의해 개구부(OP, 도 12 참조)이 형성되지 않고, 복수 개의 그루브들(GV)이 형성된다. 도 13i를 참조하여 설명한 식각 공정에서 식각 시간을 축소하면, 개구부가 아닌 복수 개의 그루브들(GV)이 형성될 수 있다.
서포터(SPL)의 영역 구분 없이 베이스층(SUB)을 지지할 수 있고, 서포터(SPL)는 그루브들(GV)이 형성되지 않은 경우보다 상대적으로 더 유연한 영역을 구비하여 더 쉽게 롤링 또는 폴딩될 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조방법의 일 단계를 도시한 평면도이다. 도 15는 도 13f에 대응하되, 마스크(MSK-W)가 형성된 작업기판(WS)의 배면을 도시한 것이다.
작업기판(WS)은 복수 개의 유닛 영역들(UA)을 포함한다. 복수 개의 유닛 영역들(UA) 각각에 도 13a 내지 도 13j를 참조하여 설명한 표시장치의 제조방법이 수행된다.
복수 개의 유닛 영역들(UA)마다 도 13g를 참조하여 설명한 개구부들(M-O)이 도시되었다. 개구부들(M-O)은 제1 방향(DR1)을 연장되고 제2 방향(DR2)으로 배열된다.
복수 개의 유닛 영역들(UA) 사이의 경계영역에 마스크(MSK-W)의 개구부(M-OB)가 형성된다. 도 13g를 참조하여 설명한 식각공정에서 개구부들(OP)이 형성될 때, 작업기판(WS)의 복수 개의 유닛 영역들(UA) 사이의 경계영역이 식각된다.
복수 개의 유닛 영역들(UA)마다 형성된 표시장치를 분리하기 위한 추가적인 작업기판의 절단공정이 요구되지 않는다. 다만, 도 13j에 도시된 지지층(SL), 화소층(PXL) 및 봉지층(TFE)의 경계영역을 분리하기 위한 절단공정은 진행될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
본 발명은 롤링 또는 폴딩시 표시패널의 특정영역에 발생하는 국부적 응력을 방지 또는 감소시켜 표시패널의 손상을 방지할 수 있다. 표시패널의 손상을 방지하여 표시패널의 생산 효율을 증가시킬 수 있다.

Claims (28)

  1. 각각이 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 나열된 복수 개의 스토퍼 패턴들 및 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들에 결합된 지지층을 포함하는 베이스층을 포함하는 표시패널; 및
    상기 복수 개의 스토퍼 패턴들과 상기 지지층이 정의하는 상기 베이스층의 하면을 지지하는 서포터를 포함하고,
    상기 서포터는 각각이 상기 제1 방향으로 연장되고, 상기 제2 방향으로 나열된 복수 개의 지지블록들을 포함하고,
    상기 복수 개의 지지블록들은 상기 제2 방향 내에서 이격된 제1 지지블록 및 제2 지지블록을 포함하고,
    상기 복수 개의 스토퍼 패턴들은 상기 제2 방향 내에서 이격된 제1 스토퍼 패턴 및 제2 스토퍼 패턴을 포함하고,
    상기 제1 지지블록은 평면 상에서 상기 제1 스토퍼 패턴에 중첩하는 제2 부분을 포함하고, 상기 제2 지지블록은 평면상에서 상기 제1 스토퍼 패턴에 중첩하는 제1 부분을 포함하는 표시장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 스토퍼 패턴들 각각에 그루브가 정의되고,
    상기 그루브는 상기 제1 방향으로 연장된 표시장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 그루브의 상기 제1 방향의 길이는 상기 베이스층의 상기 제1 방향의 길이와 실질적으로 동일한 표시장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 지지블록의 상면의 일부분은 상기 제1 스토퍼 패턴 및 상기 지지층에 접촉하는 표시장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 스토퍼 패턴에는 제1 그루브가 정의되고, 상기 제2 스토퍼 패턴에는 제2 그루브가 정의되고,
    상기 제2 지지블록의 상면의 일부분은 상기 제1 스토퍼 패턴 및 상기 지지층에 접촉하고, 상기 제2 지지블록의 상기 상면의 다른 일부분은 상기 제1 그루브에 중첩하는 표시장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 그루브의 너비는 상기 제1 지지블록과 상기 제2 지지블록 사이의 최소 간격보다 큰 표시장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    제1 모드에서 상기 표시패널은 평탄한 표시면을 제공하고, 제2 모드에서 상기 표시패널은 롤러에 감기고,
    상기 제2 모드에서 상기 제2 지지블록과 상기 제1 그루브에 대응하는 상기 베이스층의 상기 하면 사이의 거리는 상기 제1 모드에서 상기 제2 지지블록과 상기 제1 그루브에 대응하는 상기 베이스층의 상기 하면 사이의 거리보다 큰 표시장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 제2 지지블록은 상기 제2 스토퍼 패턴에 중첩하는 제2 부분 및 상기 제2 지지블록의 상기 제1 부분과 상기 제2 지지블록의 상기 제2 부분 사이에 배치된 제3 부분을 더 포함하는 표시장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 지지블록과 상기 제2 지지블록 사이의 간격은 상기 제1 지지블록의 상면과 상기 제2 지지블록의 상면의 연장선 상에서 최소이고,
    상기 제1 지지블록과 상기 제2 지지블록 사이의 간격은 상기 제1 지지블록의 하면과 상기 제2 지지블록의 하면의 연장선 상에서 최대인 표시장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 지지층은 합성수지를 포함하고, 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들 각각은 금속을 포함하는 표시장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 지지블록들 각각은 유리를 포함하는 표시장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 표시패널은 상기 제2 방향 내에서 마주하는 일단과 타단을 포함하고,
    상기 복수 개의 지지블록들은 상기 제1 지지블록과 상기 제2 지지블록을 사이에 두고 배치된 제1 외측 지지블록과 제2 외측 지지블록을 더 포함하고,
    상기 제1 외측 지지블록은 상기 표시패널의 상기 일단을 지지하고,
    상기 제2 외측 지지블록은 상기 표시패널의 상기 타단을 지지하는 표시장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 표시패널은,
    상기 베이스층의 상면 상에 배치된 화소층; 및
    상기 화소층 상에 배치된 봉지층을 더 포함하는 표시장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 표시패널은 상기 제2 방향 내에서 나열된 제1 평면영역, 폴딩영역, 및 제2 평면영역을 포함하고,
    상기 복수 개의 지지블록들은 상기 폴딩영역에 중첩하고,
    상기 서포터는 상기 제1 평면영역에 중첩하는 제1 지지플레이트 및 상기 제2 평면영역에 중첩하는 제2 지지플레이트를 더 포함하는 표시장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 복수 개의 스토퍼 패턴들 각각에는 그루브가 정의되고,
    상기 복수 개의 스토퍼 패턴들 중 상기 제2 방향 내에서 가장 외측에 배치된 스토퍼 패턴은 상기 폴딩영역과 상기 제1 평면영역에 중첩하는 표시장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 지지블록의 상기 제2 부분의 측면은 곡면이고, 상기 제2 지지블록의 상기 제1 부분의 측면은 곡면인 표시장치.
  17. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 지지블록의 상기 제2 부분의 측면과 상기 제2 지지블록의 상기 제1 부분의 측면은 상기 제2 방향을 법선으로 갖는 기준면에 대하여 대칭인 표시장치.
  18. 하면에 정의된 제1 그루브와 제2 그루브를 포함하는 베이스층을 포함하는 표시패널; 및
    상기 제1 그루브에 중첩하는 제1 지지블록, 상기 제1 그루브 및 상기 제2 그루브에 중첩하는 제2 지지블록, 및 상기 제2 그루브에 중첩하는 제3 지지블록을 포함하고, 상기 베이스층의 상기 하면을 지지하는 서포터를 포함하고,
    상기 제1 지지블록의 지지면의 제2 영역은 상기 제1 그루브에 의해 상기 베이스층으로부터 이격되며,
    상기 제2 지지블록의 지지면의 제1 영역은 상기 제1 그루브에 의해 상기 베이스층으로부터 이격되며,
    상기 제2 지지블록의 상기 지지면의 제2 영역은 상기 제2 그루브에 의해 상기 베이스층으로부터 이격되고,
    상기 제3 지지블록의 지지면의 제1 영역은 상기 제2 그루브에 의해 상기 베이스층으로부터 이격된 표시장치.
  19. 각각이 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 나열된 복수 개의 스토퍼 패턴들 및 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들에 결합된 지지층을 포함하는 베이스층을 포함하는 표시패널; 및
    상기 복수 개의 스토퍼 패턴들과 상기 지지층이 정의하는 상기 베이스층의 하면을 지지하며, 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들에 각각 대응하는 복수 개의 그루브들이 하면에 정의된 유리 서포터를 포함하는 표시장치.
  20. 지지기판의 일면 상에 각각이 제1 방향으로 연장되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 나열된 복수 개의 스토퍼 패턴들을 형성하는 단계;
    상기 지지기판의 상기 일면 상에 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들을 커버하는 지지층을 형성하는 단계;
    상기 지지층 상에 화소층 및 봉지층을 형성하는 단계; 및
    상기 복수 개의 스토퍼 패턴들에 각각 대응하는 상기 지지기판의 식각영역들을 식각하는 단계를 포함하는 표시장치의 제조방법.
  21. 제20 항에 있어서,
    상기 복수 개의 스토퍼 패턴들을 형성하기 이전에,
    상기 지지기판의 타면 상에 상기 지지기판의 식각영역들에 각각 대응하는 복수 개의 레이저 조사영역들을 형성하는 단계; 및
    상기 지지기판의 상기 일면과 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들 사이에 복수 개의 희생패턴들을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시장치의 제조방법.
  22. 제21 항에 있어서,
    상기 복수 개의 레이저 조사영역들 각각은 상기 지지기판의 상기 타면으로부터 상기 지지기판의 상기 일면까지 연장된 표시장치의 제조방법.
  23. 제21 항에 있어서,
    상기 복수 개의 스토퍼 패턴들을 형성하는 단계에서, 상기 복수 개의 스토퍼 패턴들 각각은 상기 복수 개의 희생패턴들 중 대응하는 희생패턴을 에워싸는 표시장치의 제조방법.
  24. 제21 항에 있어서,
    상기 복수 개의 스토퍼 패턴들은 금속을 포함하고, 상기 복수 개의 희생패턴들은 실리콘 옥사이드, 실리콘 나이트라이드, 또는 실리콘 옥시나이트라이드를 포함하는 표시장치의 제조방법.
  25. 제20 항에 있어서,
    상기 지지기판은 유리기판을 포함하고,
    상기 지지기판의 식각영역들을 식각하는 단계는 식각액을 이용하고, 상기 식각액은 플로오르화 수소를 포함하는 표시장치의 제조방법.
  26. 제20 항에 있어서,
    상기 지지기판의 식각영역들을 식각하는 단계 이전에,
    상기 봉지층 상에 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시장치의 제조방법.
  27. 제20 항에 있어서,
    상기 지지기판의 타면 상에 상기 지지기판의 상기 식각영역들에 각각 대응하는 개구부들이 형성된 마스크를 형성하는 단계를 더 포함하는 표시장치의 제조방법.
  28. 제27 항에 있어서,
    상기 마스크는 포토레지스트층 또는 합성수지층을 포함하는 표시장치의 제조방법.
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