KR102151247B1 - 플렉서블 표시 패널의 제조 방법 및 플렉서블 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

플렉서블 표시 패널의 제조 방법 및 플렉서블 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

개시된 플렉서블 표시 패널의 제조 방법은 플렉서블 기판 상에 무기 물질을 증착하여 접착 층을 형성하는 단계, 상기 접착 층의 표면을 개질하여 상기 접착 층의 표면에 하이드록시기(-OH)를 형성하는 단계, 상기 접착 층 상에 글래스 기판을 적층하는 단계 및 상기 글래스 기판 및 상기 접착 층을 가열하여 열처리 층을 형성하는 단계를 포함 포함한다.
상기 플렉서블 표시 패널의 제조 방법에 따르면, 무기 물질을 증착하여 접착 층을 형성함으로써, 접착 층에서 발생할 수 있는 가스에 의한 플렉서블 기판의 불량을 방지할 수 있다. 또한, 표시 패널에 열처리를 통하여 접착 층 및 글래스 기판 사이에 열처리 층을 형성함으로써, 플렉서블 기판 및 글래스 기판 사이의 강한 접착력을 얻을 수 있다.

Description

플렉서블 표시 패널의 제조 방법 및 플렉서블 표시 장치의 제조 방법{METHOD OF MANUFACTURING FLEXIBLE DISPLAY PANEL AND METHOD OF MANUFACTURING FLEXIBLE DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 플렉서블 표시 패널의 제조 방법 및 플렉서블 표시 장치의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표시 품질이 향상된 플렉서블 표시 패널의 제조 방법 및 플렉서블 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
플렉서블 표시 장치(Flexible Display Apparatus)는 유기 물질 등을 이용하여 형성된 플렉서블 기판을 포함한다. 플렉서블 표시 장치는 대체로 중량이 가볍고 충격에 강한 성질을 가지며, 접거나 말아서 보관할 수 있어 휴대성이 뛰어난 장점을 가진다.
플렉서블 표시 장치는 플렉서블 기판 상에 표시 소자가 형성되어 있다. 표시 소자로서 유기 발광 표시 소자, 액정 표시 소자 및 전기 영동 표시 소자 등이 사용될 수 있다. 상기 표시 소자들은 박막 트랜지스터를 포함하는데, 이러한 플렉서블 표시 장치는 플렉서블 기판 상에 복수의 박막 공정들을 진행하여 형성된다.
일반적으로 플렉서블 기판의 두께는 매우 얇으므로, 글래스 기판 상에 플렉서블 기판을 부착시켜 복수의 박막 공정들을 진행한 후에, 글래스 기판을 분리시켜 플렉서블 표시 장치를 형성한다.
이때에 플렉서블 기판 및 글래스 기판을 부착하기 위하여, 플렉서블 기판 및 글래스 기판 사이에 접착 물질을 도포하여 접착 층을 형성하는데, 일반적으로 접착 층은 유기 물질을 포함하여 내열성이 낮은 문제점이 있다. 이에 따라 접착 층 내부에서 가스(gas)가 발생하여, 플렉서블 기판 상에 버블링(bubbling)이 발생하거나, 플렉서블 기판이 터지거나 찢어지게 된다. 이에 따라, 플렉서블 표시 장치의 표시 품질이 나빠지게 되는 문제점이 있다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 표시 품질이 향상된 플렉서블 표시 패널의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 플렉서블 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 플렉서블 표시 패널의 제조 방법은 플렉서블 기판 상에 무기 물질을 증착하여 접착 층을 형성하는 단계, 상기 접착 층의 표면을 개질하여 상기 접착 층의 표면에 하이드록시기(-OH)를 형성하는 단계, 상기 접착 층 상에 글래스 기판을 적층하는 단계 및 상기 글래스 기판 및 상기 접착 층을 가열하여 열처리 층을 형성하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 접착 층을 형성하는 단계는, 캐리어 기판 상에 상기 플렉서블 기판을 적층하는 단계, 상기 플렉서블 기판 상에 상기 무기 물질을 증착하여 접착 층을 형성하는 단계 및 상기 캐리어 기판 및 상기 플렉서블 기판을 분리하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 접착 층을 형성하는 단계는, 제1 롤러에 감겨 있는 플렉서블 기판이 풀려 나오는 단계, 상기 플렉서블 기판 상에 상기 무기 물질을 증착하여 접착 층을 형성하는 단계 및 상기 접착 층이 형성된 상기 플렉서블 기판이 제2 롤러에 감겨지는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 무기 물질은 실리콘 옥사이드(silicon oxide)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 무기 물질은 알루미늄 옥사이드(Aluminium oxide), 갈륨 옥사이드(Gallium oxide), 징크 옥사이드(Znic oxide), 티타늄 옥사이드(Titanium dioxide), 인듐 옥사이드(Indium Oxide), 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin oxide, ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc oxide, IZO), 및 갈륨 인듐 징크 옥사이드(GaInZn oxide, GIZO)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 접착 층의 두께는 10ㅕ 내지 5000ㅕ 범위를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 접착 층의 표면 조도는 5nm 이하일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 열처리 층을 형성하는 단계는 100℃ 내지 450℃의 공정 온도로 진행될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플렉서블 기판 및 상기 접착 층의 분리 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 접착 층의 표면에는 상기 표면의 1nm2에 5개 이상의 하이드록시기(OH)가 포함될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 분리 단계는 레이저를 조사하여 상기 플렉서블 기판 및 상기 접착 층을 분리시킬 수 있다.
일 실시예에서, 상기 접착 층의 표면에는 상기 표면의 1nm2에 1개 내지 4개의 범위의 하이드록시기(OH)가 포함될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플렉서블 기판 및 상기 접착 층 사이의 접착 강도(adhesion strength)가 30gf/cm2 미만일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 분리 단계는 진공 상태에서 상기 플렉서블 기판 및 상기 접착 층의 서로 반대방향으로 힘을 가하여 기계적으로 분리시킬 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 제조 방법은 플렉서블 기판의 일면에 무기 물질을 증착하여 접착 층을 형성하는 단계, 상기 접착 층의 표면을 개질하여 상기 접착 층의 표면에 하이드록시기(-OH)를 형성하는 단계, 상기 접착 층 상에 글래스 기판을 적층하는 단계, 상기 글래스 기판 및 상기 접착 층을 가열하여 열처리 층을 형성하는 단계 및 상기 플렉서블 기판의 타면에 표시 소자를포함하는 표시 층을 형성하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 표시 층 상에 상기 표시 소자를 커버하는 봉지 층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 봉지 층을 형성하는 단계 이후에, 상기 플렉서블 기판 및 상기 접착 층의 분리 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 무기 물질은 실리콘 옥사이드(silicon oxide)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 무기 물질은 알루미늄 옥사이드(Aluminium oxide), 갈륨 옥사이드(Gallium oxide), 징크 옥사이드(Znic oxide), 티타늄 옥사이드(Titanium dioxide), 인듐 옥사이드(Indium Oxide), 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin oxide, ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc oxide, IZO), 및 갈륨 인듐 징크 옥사이드(GaInZn oxide, GIZO)를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 표시 소자는 유기 발광 표시 소자, 액정 표시 소자 및 전기 영동 표시 소자 중 어느 하나 일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시 패널의 제조 방법에 따르면, 무기 물질을 증착하여 접착 층을 형성함으로써, 접착 층에서 발생할 수 있는 가스에 의한 플렉서블 기판의 불량을 방지할 수 있다. 또한, 표시 패널에 열처리를 통하여 접착 층 및 글래스 기판 사이에 열처리 층을 형성함으로써, 플렉서블 기판 및 글래스 기판 사이의 강한 접착력을 얻을 수 있다.
도 1a 내지 도 1e는 일 실시예에 따른 플렉서블 기판 상에 접착 층을 형성하는 과정을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 2a 및 도 2b는 일 실시예에 따른 플렉서블 기판 상에 접착 층을 형성하는 과정을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 3 내지 도 5는 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6a 및 도 6b는 일 실시예에 따른 열처리 층을 형성하는 과정을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 7a 및 도 7b는 일 실시예에 따른 열처리 층을 형성하는 과정을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 8 내지 도 12는 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
이하에서는, 본 발명의 플렉서블 표시 장치의 제조 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1a 내지 도 1e는 일 실시예에 따른 플렉서블 기판 상에 접착 층을 형성하는 과정을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 1a 내지 도 1e를 참조하면, 캐리어 기판(10)을 제공한다. 상기 캐리어 기판(10) 상에 플렉서블 기판(100)을 적층한다. 상기 플렉서블 기판(100) 상에 접착 층(200)을 형성한다. 상기 캐리어 기판(10)과 상기 플렉서블 기판(100)을 분리한다.
상기 캐리어 기판(10)은 유리 기판일 수 있다.
상기 플렉서블 기판(100)은 플라스틱 기판일 수 있다.
상기 플라스틱 기판의 예로써, 캡톤(kapton), 폴리에테르술폰(polyethersulphone; PES), 폴리카보네이트(polycarbonate; PC), 폴리이미드(polyimide; PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate; PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate; PEN), 폴리아릴레이트(polyacrylate; PAR) 및 섬유 강화 플라스틱(fiber reinforced plastic; FRP)을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 플렉서블 기판은 폴리이미드(polyimide; PI)를 포함할 수 있다.
상기 플렉서블 기판(100)은 박막 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 플렉서블 기판(100)의 두께는 5um 내지 200um의 범위를 가질 수 있다.
상기 플렉서블 기판(100)의 두께가 5um 미만인 경우, 상기 플렉서블 기판(100)의 강도가 낮아 표시 소자 등을 지지하기 어렵다. 상기 플렉서블 기판(100)의 두께가 200um 초과인 경우, 두께가 너무 두꺼워져서, 기판의 유연한 특성을 발현하기 어렵다.
상기 접착 층(200)은 상기 플렉서블 기판(100) 상에 무기 물질을 증착하여 형성한다.
예를 들어, 상기 무기 물질은 스퍼터링(sputtering) 공정, 원자층 증착(atomic layer deposition) 공정, 분자층 증착(molecular layer deposition) 공정 또는 화학 기상 증착(chemical vapor deposition) 공정을 통하여 증착될 수 있다.
상기 접착 층(200)은 무기 산화물을 포함할 수 있다.
상기 무기 산화물은 규소 산화물일 수 있다. 예를 들어, 상기 무기 산화물은 이산화 규소(SiO2) 일 수 있다.
상기 무기 산화물은 금속 산화물일 수 있다. 예를 들어, 알루미늄 옥사이드(Aluminium oxide), 갈륨 옥사이드(Gallium oxide), 징크 옥사이드(Znic oxide), 티타늄 옥사이드(Titanium dioxide), 인듐 옥사이드(Indium Oxide), 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin oxide; ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc oxide; IZO) 및 갈륨 인듐 징크 옥사이드(GaInZn oxide; GIZO) 일 수 있다.
상기 무기 물질은 공지의 공정 조건 등을 통하여 용이하게 증착될 수 있다.
예를 들어, 상기 무기 물질은 규소 원자(Si)일 수 있으며, 증착 공정 중에 산소(O2)와의 동시에 제공되어 열 산화(thermal oxidation)를 거쳐 상기 접착 층(200)을 형성할 수 있다. 이와 달리, 상기 무기 물질은 실란(silane; SiH4), 이염화실란(dichlorosilane; SiH2Cl2) 등일 수 있으며, 증착 공정 중에 산소(O2) 또는 질소 산화물(N2O) 등과 동시에 제공되어 기상 증착될 수 있다.
상기 접착 층(200)이 포함하는 무기 산화물은 상기 플렉서블 기판(100)과 강하게 결합할 수 있다.
상기 접착 층(200)의 표면은 친수성(hydrophilic)일 수 있다. 예를 들어, 상기 접착 층(200)의 표면은 하이드록시기(-OH)를 포함할 수 있다.
상기 하이드록시기(-OH)는 상기 접착 층에 포함된 규소 원자(Si)와 화학적으로 결합된 것일 수 있다. 이와 달리, 상기 하이드록시기(-OH)는 상기 접착 층에 포함된 금속 원자(M)와 화학적으로 결합된 것일 수 있다.
상기 하이드록시기의 비율은 상기 접착 층(200)의 증착 과정에서 물 분자(H2O) 또는 수소 분자(H2)의 농도를 조절함으로써, 그 비율을 조절할 수 있다.
상기 접착 층(200)은 상기 접착 층(200)의 표면을 개질하여, 상기 표면 상에 하이드록시기(-OH)를 형성할 수 있다.
상기 접착 층(200) 표면을 환원 처리하여, 상기 하이드록시기를 형성할 수 있다. 상기 표면의 무기 산화물에 포함된 산소 원자에 수소를 첨가하여 상기 하이드록시기를 형성할 수 있다.
상기 접착 층(200) 표면의 개질은 공지의 방법을 사용하여 용이하게 형성될 수 있다. 예를 들어, 산 처리 또는 염기 처리에 의한 환원 공정, 플라즈마 처리에 의한 개질 공정 등 다양한 개질 방법으로 형성 가능하다. 예를 들어, 이산화 규소가 증착되어 형성된 상기 접착 층(200)에 황산 및 과산화수소의 혼합 용액을 처리하여, 상기 접착 층(200)의 표면에 상기 하이드록시기를 형성시킬 수 있다.
예를 들어, 상기 접착 층(200)의 표면에는 단위 면적 1nm2에 대하여 5개 이상의 하이드록시기가 포함될 수 있다. 이와 달리, 상기 접착 층(200)의 표면에는 단위 면적 1nm2에 대하여 1개 내지 4개의 범위의 하이드록시기가 포함될 수 있다.
예를 들어, 상기 접착 층(200)의 두께는 10ㅕ 내지 5000ㅕ의 범위를 가질 수 있다.
상기 접착 층(200)의 두께가 10ㅕ 미만인 경우, 상기 플렉서블 기판(100) 상에 충분한 접착력을 얻기 위한 도막을 형성하기 어렵다. 상기 접착 층(200)의 두께가 5000ㅕ 초과인 경우, 두께 증가에 따른 접착력의 향상이 미비하다.
예를 들어, 상기 접착 층(200)의 표면 조도는 5nm 이하일 수 있다.
상기 접착 층(200)의 표면 조도가 5nm를 초과하는 경우, 상기 접착 층(200)의 표면이 거칠어 접착력이 감소하며, 열처리 층(210)을 형성하기 어렵다.
상기 캐리어 기판(10) 및 상기 플렉서블 기판(100)을 분리하여 상기 접착 층(200)이 형성된 상기 플렉서블 기판(100)을 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 캐리어 기판(10) 및 상기 플렉서블 기판(100)은 테이프를 이용하여 분리하는 등의 기계적 탈착을 통하여 분리될 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 일 실시예에 따른 플렉서블 기판 상에 접착 층을 형성하는 과정을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 2에 따른 플렉서블 기판 상에 접착 층을 형성하는 방법에 있어서, 플렉서블 기판 및 접착 층에 관한 구성은 도 1a 내지 도 1e에 따른 플렉서블 기판 및 접착 층의 구성과 동일한 바, 중복되는 설명은 생략하도록 한다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 플렉서블 기판(100) 상에 접착 층(200)은 롤투롤(roll to roll) 방식을 통하여 형성될 수 있다.
예를 들어, 제1 롤러(20a) 및 제2 롤러(20b)를 회전시켜, 상기 제1 롤러(20a)에 감겨져 있는 플렉서블 기판(100)을 푼다. 상기 플렉서블 기판(100) 상에 접착 층(200)을 형성한다. 이를 분리하여, 불필요한 부분을제거함으로써, 상기 접착 층(200)이 형성된 상기 플렉서블 기판(100)을 형성할 수 있다.
도 3 내지 도 5는 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 패널의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 도 6a 및 도 6b는 일 실시예에 따른 열처리 층을 형성하는 과정을 설명하기 위한 단면도들이다. 도 7a 및 도 7b는 일 실시예에 따른 열처리 층을 형성하는 과정을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 글래스 기판(300)을 제공한다. 상기 글래스 기판(300)의 상부에 접착 층(200)이 형성된 플렉서블 기판(100)의 상기 접착 층(200)을 적층한다. 상기 글래스 기판(300)을 가열하여 열처리 층(210)을 형성한다.
상기 플렉서블 기판(100)은 박막의 형태로 두께가 매우 얇아, 박막 트랜지스터, 표시 소자 등을 형성하는 수 차례의 박막 공정의 진행이 어렵다. 또한, 상기 플렉서블 기판(100)은 플렉서블한 특성 때문에 표시 소자 등을 지지하기 어렵다.
따라서, 상기 플렉서블 기판(100) 상에 박막 공정을 진행하기 위하여, 상기 플렉서블 기판(100)을 상기 글래스 기판(300) 상에 배치한다.
상기 글래스 기판(300)은 유리 기판이며, 이산화 규소(SiO2)를 포함한다.
상기 글래스 기판(300)의 표면은 친수성(hydrophilic)일 수 있다. 상기 글래스 기판(300)의 표면은 하이드록시기(-OH)를 포함할 수 있다. 상기 하이드록시기는 상기 글래스 기판(300)에 포함된 규소 원자(Si)와 화학적으로 결합된 것일 수 있다.
상기 글래스 기판(300)의 상부에 접착 층(200)이 형성된 플렉서블 기판(100)의 상기 접착 층(200)을 적층한다.
상기 플렉서블 기판(100) 및 상기 글래스 기판(300)을 접착하기 위하여, 상기 접착 층(200)은 상기 플렉서블 기판(100) 및 상기 글래스 기판(300)의 사이에 배치되어, 이들을 접착한다.
상기 접착 층(200) 및 상기 글래스 기판(300)을 가열하여 열처리 층(210)을 형성한다. 예를 들어, 상기 열처리 층(210)은 100℃ 내지 450℃의 범위의 온도로 가열하여 형성할 수 있다.
상기 접착 층(200) 및 상기 글래스 기판(300)에 열을 가하면, 상기 접착 층(200) 표면의 하이드록시기와 상기 글래스 기판(300) 표면의 하이드록시가 반응한다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 글래스 기판(300)은 이산화 규소(SiO2)를 포함하며, 상기 글래스 기판(300)의 표면은 규소(Si)에 결합된 하이드록시기(-OH)를 포함한다. 상기 접착 층(200)의 표면에는 규소(Si)에 결합된 하이드록시기(-OH)를 포함한다.
상기 접착 층(200) 및 상기 글래스 기판(300)을 가열하여 상기 접착 층(200)의 표면에 포함되는 하이드록시기와 상기 글래스 기판(300)의 표면에 포함되는 하이드록시기가 서로 반응한다. 2개의 하이드록시기가 반응하여 탈수 반응을 함으로써, 화학 결합을 형성한다.
상기 열처리 층(210)은 규소 원자(Si), 산소 원자(O) 및 규소 원자(Si) 가 순차적으로 결합되어 형성된 화학 결합(Si-O-Si)을 포함할 수 있다. 이러한 화학 결합을 통하여, 플렉서블 기판(100)과 글래스 기판(300) 사이의 강력한 접착력을 유지할 수 있다.
또한, 상기 화학 결합은 약 500℃ 정도의 공정 온도에서도 안정적인 결합을유지한다.
상기 화학 결합을 포함하는 열처리 층(210)을 형성함으로써, 상기 접착 층(200) 및 상기 글래스 기판(300) 사이의 접착력을 안정적으로 얻을 수 있다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 상기 글래스 기판(300)은 이산화 규소(SiO2)를 포함하며, 상기 글래스 기판(300)의 표면은규소(Si)에 결합된 하이드록시기(-OH)를 포함한다. 상기 접착 층(200)의 표면은 금속(M)에 결합된 하이드록시기(-OH)를 포함한다.
상기 접착 층(200) 및 상기 글래스 기판(300)을 가열하여 상기 접착 층(200)의 표면에 포함되는 하이드록시기와 상기 글래스 기판(300)의 표면에 포함되는 하이드록시기가 서로 반응한다. 2개의 하이드록시기가 반응하여 탈수 반응을 함으로써, 화학 결합을 형성한다.
상기 열처리 층(210)은 규소 원자(Si), 산소 원자(O) 및 금속 원자(M)가 순차적으로 결합되어 형성된 화학 결합(Si-O-M)을 포함할 수 있다. 이러한 화학 결합을 통하여, 플렉서블 기판(100)과 글래스 기판(300) 사이의 강력한 접착력을 유지할 수 있다.
또한, 상기 화학 결합은 약 500℃ 정도의 공정 온도에서도 안정적인 결합을유지한다.
상기 화학 결합을 포함하는 열처리 층(210)을 형성함으로써, 상기 접착 층(200) 및 상기 글래스 기판(300) 사이의 접착력을 안정적으로 얻을 수 있다.
도 8 내지 도 12는 일 실시예에 따른 플렉서블 표시 장치의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 플렉서블 기판(100) 상에 표시 층(110)을 형성한다. 상기 표시 층(110) 상에 봉지 층(120)을 형성한다.
도시하지는 않았으나, 상기 표시 층(110)은 표시 소자(미도시)를 포함한다.
상기 표시 소자(미도시)의 예로서, 유기 발광 표시(organic light emitting diode display; OLED) 소자, 액정 표시(liquid crystal display; LCE) 소자 및 전기 영동 표시(electrophoretic display; EPD) 소자 중 어느 하나일 수 있다.
상기 표시 층(110) 상에 형성되어, 상기 표시 층(110)을 보호하는 봉지 층(120)을 형성할 수 있다.
상기 봉지 층(120)은 유기 물질 또는 무기 물질로 형성될 수 있다.
도시하지는 않았으나, 상기 봉지 층(120)은 단일 층 또는 복수 층으로 형성될 수 있으며, 상기 다층은 상기 유기 물질로 형성된 유기 층(미도시) 또는 상기 무기 물질로 형성된 무기 층(미도시)이 반복적으로 적층되어 형성될 수 있다.
상기 유기 물질은 폴리머(polymer) 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 폴리머 재료는 아크릴계 수지(acryl resin), 에폭시계 수지(epoxy resin), 폴리이미드(polyimide) 및 폴리에틸렌(polyethylene) 등을 포함할 수 있다.
상기 무기 물질은 무기 산화 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 무기 물질은 알루미늄 옥사이드(aluminium oxide), 티타늄 옥사이드(titanium oxide), 지르코늄 옥사이드(zirconium oxide), 실리콘 옥사이드(silicon oxide), 알루미늄 나이트라이드(aluminium nitride), 실리콘 옥시나이트라이드(silicon oxynitride), 알루미늄 옥시나이트라이드(aluminium oxynitride), 실리콘 나이트라이드(silicon nitride), 징크 옥사이드(zinc oxide) 및 탄탈럼 옥사이드(tantalum oxide) 등을 포함할 수 있다.
박막의 밀도가 치밀하게 형성된 상기 무기 층이 주로 수분 또는 산소의 침투를 억제할 수 있다. 상기 무기 층을 통과한 수분 및 산소는 상기 유기 층에 의해 다시 차단된다. 상기 유기 층은 상기 무기 층에 비해 상대적으로 투습 방지 효과는 작으나, 상기 유기 층은 각 층들 간의 응력을 줄여주는 완충 역할을 하여, 플렉서블 표시 장치의 플렉서블한 특성을 유지시킬 수 있다.
상기 유기 층은 평탄화 특성을 가지므로, 상기 봉지 층(120)이 복수 층으로 형성되는 경우, 상기 봉지 층(120)의 상부 면에 배치되어 평탄화 할 수 있다.
상기 봉지 층(120)은 10㎛ 이하의 두께로 형성될 수 있다. 따라서, 플렉서블 표시 장치의 두께를 상대적으로 얇게 형성할 수 있다.
도 10 내지 12를 참조하면, 상기 봉지 층을 형성하는 단계 이후에, 상기 플렉서블 기판(100) 및 상기 접착 층(200)을 분리할 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 플렉서블 기판(100) 및 상기 접착 층(200)은 레이저(laser)를 조사하여 분리할 수 있다.
도시하지는 않았으나, 상기 레이저의 광원을 글래스 기판(300)에 인접하도록 배치할 수 있다. 상기 레이저의 초점을 상기 플렉서블 기판(100) 및 상기 접착 층(200)의 경계면에 맞춘다.
상기 레이저는 상기 레이저의 세기 및 광학계를 이용한 초점 깊이(depth of focus: DOF) 등을 조절하여 상기 플렉서블 기판(100) 및 상기 접착 층(200)의 경계면에 빛을 집중시킬 수 있다.
상기 플렉서블 기판(100)에 상기 레이저가 집중되어 흡수된다. 상기 플렉서블 기판의 표면에 인접하는 분자들이 분해될 수 있다. 상기 레이저의 에너지로 인하여 상기 플렉서블 기판(100)의 상기 표면의 분자들이 분해되어 상기 플렉서블 기판(100) 및 상기 접착 층(200) 사이의 접착력이 감소한다. 따라서, 상기 플렉서블 기판(100) 및 상기 접착 층(200)이 분리될 수 있다.
예를 들어, 상기 레이저은 파장이 308nm인 엑시머(eximer) 계열의 레이저일 수 있다. 상기 레이저는 엑시머로서 제논클로라이드(Xenon chloride XeCL)일 수 있다. 상기 제논클로라이드는 308nm의 레이저 광을 발생시킬 수 있다.
도 11을 참조하면, 상기 플렉서블 기판(100) 및 글래스 기판(300)은 상기 플렉서블 기판(100) 및 상기 글래스 기판(300)을 진공 압착시켜 서로의 반대방향으로 힘을 가하여 상기 플렉서블 기판(100)과 접착 층(200)을 기계적으로 분리할 수 있다.
상기 플렉서블 기판(100) 및 상기 글래스 기판(300)은 예를 들어, 테이프를 이용하여 분리하는 등의 기계적 분리를 통하여 쉽게 분리될수 있다.
상기 기계적 분리는 상기 레이저 조사에 의한 분리와 달리 상기 플렉서블 기판(100) 및 상기 접착 층(200) 사이의 접착 강도(adhesion strength)가 30gf/cm2 이상인 경우에는 분리가 어렵다.
상기 접착 층(200)의 증착 단계에서, 물 분자(H2O) 또는 수소 분자(H2)의 농도를 조절함으로써, 상기 접착 층(200)의 표면의 하이드록시기의 비율을 조절할 수 있다. 상기 접착 층(200)의 표면에는 단위 면적 1nm2에 대하여 5개 이상의 하이드록시기가 포함될 수 있다. 이때에, 상기 플렉서블 기판(100) 및 상기 접착 층(200) 사이의 접착 강도(adhesion strength)는 30gf/cm2 이상일 수 있다.
따라서, 상기 접착 층(200)의 증착 단계에서, 상기 접착 층(200)의 표면의 하이드록시기가 단위 면적 1nm2에 대하여 1개 내지 4개의 범위로 포함하도록 형성할 수 있다. 이때에는, 상기 플렉서블 기판(100) 및 상기 접착 층(200) 사이의 접착 강도는 30gf/cm2 미만일 수 있으며, 이 경우 상기 기계적 분리를 통하여 상기 플렉서블 기판(100) 및 상기 접착 층(200)을 분리할 수 있다.
이와 달리, 상기 플렉서블 기판(100) 및 상기 글래스 기판(300)을 기계적으로 분리하는 경우, 상기 접착 층(200)과 열처리 층(210) 사이가 분리될 수도 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 캐리어 기판 20a, 20b: 제1 롤러, 제2 롤러
100: 플렉서블 기판 110: 표시 층
120: 봉지 층 200: 접착 층
210: 열처리 층 300: 글래스 기판

Claims (20)

  1. 플렉서블 기판 상에 무기 물질을 증착하여 접착 층을 형성하는 단계;
    상기 접착 층의 표면을 개질하여 상기 접착 층의 표면에 하이드록시기(-OH)를 형성하는 단계;
    상기 접착 층의 상기 하이드록시기가 형성된 표면 상에 글래스 기판을 적층하는 단계; 및
    상기 글래스 기판 및 상기 접착 층을 가열하여 열처리 층을 형성하는 단계를 포함하는 플렉서블 표시 패널의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 접착 층을 형성하는 단계는,
    캐리어 기판 상에 상기 플렉서블 기판을 적층하는 단계;
    상기 플렉서블 기판 상에 상기 무기 물질을 증착하여 접착 층을 형성하는 단계; 및
    상기 캐리어 기판 및 상기 플렉서블 기판을 분리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 패널의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 접착 층을 형성하는 단계는,
    제1 롤러에 감겨 있는 플렉서블 기판이 풀려 나오는 단계;
    상기 플렉서블 기판 상에 상기 무기 물질을 증착하여 접착 층을 형성하는 단계; 및
    상기 접착 층이 형성된 상기 플렉서블 기판이 제2 롤러에 감겨지는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 패널의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 무기 물질은 실리콘 옥사이드(silicon oxide)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 패널의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 무기 물질은 알루미늄 옥사이드(Aluminium oxide), 갈륨 옥사이드(Gallium oxide), 징크 옥사이드(Znic oxide), 티타늄 옥사이드(Titanium dioxide), 인듐 옥사이드(Indium Oxide), 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin oxide, ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc oxide, IZO), 및 갈륨 인듐 징크 옥사이드(GaInZn oxide, GIZO)로 이루어진 그룹에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 패널의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 접착 층의 두께는 10Å 내지 5000Å 범위를 가지는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 패널의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 접착 층의 표면 조도는 5nm 이하인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 패널의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 열처리 층을 형성하는 단계는 100℃ 내지 450℃의 공정 온도로 진행되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 패널의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 플렉서블 기판 및 상기 접착 층의 분리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 패널의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 접착 층의 표면에는 상기 표면의 1nm2에 5개 이상의 하이드록시기(OH)가 포함되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 패널의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 분리 단계는 레이저를 조사하여 상기 플렉서블 기판 및 상기 접착 층을 분리시키는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 패널의 제조 방법.
  12. 제9항에 있어서, 상기 접착 층의 표면에는 상기 표면의 1nm2에 1개 내지 4개의 범위의 하이드록시기(OH)가 포함되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 패널의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 플렉서블 기판 및 상기 접착 층 사이의 접착 강도(adhesion strength)가 30gf/cm2 미만인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 패널의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 분리 단계는 진공 상태에서 상기 플렉서블 기판 및 상기 접착 층의 서로 반대방향으로 힘을 가하여 기계적으로 분리시키는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 패널의 제조 방법.
  15. 플렉서블 기판의 일면에 무기 물질을 증착하여 접착 층을 형성하는 단계;
    상기 접착 층의 표면을 개질하여 상기 접착 층의 표면에 하이드록시기(-OH)를 형성하는 단계;
    상기 접착 층의 상기 하이드록시기가 형성된 표면 상에 글래스 기판을 적층하는 단계;
    상기 글래스 기판 및 상기 접착 층을 가열하여 열처리 층을 형성하는 단계; 및
    상기 플렉서블 기판의 타면에 표시 소자를 포함하는 표시 층을 형성하는 단계를 포함하는 플렉서블 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 표시 층 상에 상기 표시 소자를 커버하는 봉지 층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 봉지 층을 형성하는 단계 이후에, 상기 플렉서블 기판 및 상기 접착 층의 분리 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제15항에 있어서, 상기 무기 물질은 실리콘 옥사이드(silicon oxide)를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제15항에 있어서, 상기 무기 물질은 알루미늄 옥사이드(Aluminium oxide), 갈륨 옥사이드(Gallium oxide), 징크 옥사이드(Znic oxide), 티타늄 옥사이드(Titanium dioxide), 인듐 옥사이드(Indium Oxide), 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin oxide, ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc oxide, IZO), 및 갈륨 인듐 징크 옥사이드(GaInZn oxide, GIZO)로 이루어진 그룹에서 하나 이상 선택되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제15항에 있어서, 상기 표시 소자는 유기 발광 표시 소자, 액정 표시 소자 및 전기 영동 표시 소자 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 플렉서블 표시 장치의 제조 방법.
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