KR20180073742A - 플렉서블 표시패널, 플렉서블 표시패널 제조방법, 및 플렉서블 표시패널 제조장치 - Google Patents

플렉서블 표시패널, 플렉서블 표시패널 제조방법, 및 플렉서블 표시패널 제조장치 Download PDF

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KR
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flexible display
laser beam
flexible
layer
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배윤경
윤일섭
정성채
한인애
한규완
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Abstract

플렉서블 표시패널의 제조방법은, 플렉서블 표시패널의 적층 구조(layered structure)의 제1 영역 내에 그루브(groove)를 형성하는 단계 및 상기 그루브를 포함하는 상기 제1 영역의 일부분을 상기 적층 구조의 제 2영역의 평면으로부터 벤딩하는 단계를 포함한다. 상기 제2 영역은 상기 제1 영역으로부터 연장된다. 상기 그루브를 형성하는 단계는 상기 그루브에 대응하는 가상의 선을 따라 맥동(pulsating) 레이저 빔을 조사하는 단계를 포함하며, 상기 맥동 레이저 빔의 연속적인 펄스 스팟(spot)들 사이의 중첩비는 0.80 이상 0.90 이하가 되도록 한다.

Description

플렉서블 표시패널, 플렉서블 표시패널 제조방법, 및 플렉서블 표시패널 제조장치{FLEXIBLE DISPLAY PANEL, METHOD FOR MANUFACTURING FLEXIBLE DISPLAY PANEL, AND APPARATUS FOR MANUFACTURING FLEXIBLE DISPLAY PANEL}
본 발명의 실시예들은 플렉서블 표시 기술 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 특히 플렉서블 표시패널, 플렉서블 표시패널 제조방법, 및 플렉서블 표시패널 제조장치에 관한 것이다.
현대 정보 소비 사회에서, 표시 장치의 중요성은 높아지고 있다. 표시 장치는 전자 장치, 예를 들면 셀룰러 폰(cellular phone), 가전 제품, 포터블(portable) 컴퓨터, 텔레비전 등에 포함되며, 표시 장치에 대한 심미적, 인체 공학적 요구는 표시 장치를 설계하는 데에 있어서 표시 품질 및 제반 성능 못지 않게 중요할 수 있다. 이에 따라, 좁은 베젤 혹은 제로 베젤(zero vezel) 구조를 갖는 표시 장치가 주목 받고 있다. 표시 영역의 외곽에 대한 영구적 변형(deformation), 예를 들면 밴딩(bending)이 가능한, 그에 따라 이러한 외곽 영역을 감소시키는 것이 가능한 플랙서블 표시 장치가 주목을 받고 있다. 또한, 이러한 구조는 주변 회로를 표시 영역에 인접하게 제공할 수 있다는 점에서도 장점을 갖는다. 그러나, 표시 영역의 외곽의 밴딩 반경이 감소할수록, 증가된 스트레스가 밴딩 영역에 가해진다. 이러한 스트레스의 증가는 표시 영역의 픽셀들을 구동하도록 구성되는 주변 회로와 표시 영역 사이에서 연장되는 신호 라인들의 저항과 신뢰성을 감소시킬 수 있다. 그러므로, 플랙서블 표시 장치가 상대적으로 작은 밴딩 반경에서 영구적으로 변형되면서 신뢰성과 성능을 충분한 수준으로 유지하도록 하는, 효율적이고 비용 대비 효과적인 기술에 대한 개발이 필요하다.
위 발명의 배경이 되는 기술 란에 기재된 내용은 오직 본 발명의 기술적 사상에 대한 배경 기술의 이해를 돕기 위한 것이며, 따라서 그것은 본 발명의 기술 분야의 당업자에게 알려진 선행 기술에 해당하는 내용으로 이해될 수 없다.
본 발명의 실시예는 플렉서블 표시패널의 제조장치를 제공한다.
본 발명의 실시예는 플렉서블 표시패널을 제공한다.
본 발명의 실시예는 플렉서블 표시패널의 제조방법을 제공한다.
추가적인 양상들은 하기의 상세한 설명에 제시될 것이며, 적어도 본 명세서로부터 분명히 도출될 수 있거나 발명의 개념의 실시에 의해 습득될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 장치는 적어도 하나의 프로세서와 적어도 하나의 메모리를 포함한다. 상기 프로세서는 타겟을 향해 레이저 빔을 펄스 출력하도록 레이저 원(source)을 제어하고, 상기 출력 레이저 빔의 연속적인 펄스 스폿들 사이의 중첩비가 0.80 이상 0.90 이하가 되도록 상기 레이저 원 및 상기 타겟 중 적어도 하나를 서로에 대해 상대적으로(relative) 스캔하도록 제어하며, 상기 메모리는 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 명령을 실행하게 하는 하나 이상의 명령의 시퀀스를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 플렉서블 표시패널은 지지층, 상기 지지층 상에 형성된 플렉서블 기판, 상기 플렉서블 기판을 상기 지지층에 결합시키는 점착층을 포함한다. 상기 지지층은 제1 방향으로 연장되는 노치부(notched portion)를 포함하고, 상기 노치부의 표면은 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 돌출된 그레인 라인들(grain lines)을 포함하며, 상기 그레인 라인들의 그레인 라인 폭(width)과 상기 그레인 라인들 간의 피치(pitch)와의 비는 0.0196 이상 0.0397 이하이고, 상기 폭은 상기 제2 방향으로 연장되는 그레인 라인의 폭이고, 상기 피치는 상기 제1 방향으로 연장되는 그레인 라인들 간의 피치이다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 플렉서블 표시패널의 제조방법은, 플렉서블 표시패널의 적층 구조(layered structure)의 제1 영역 내에 그루브(groove)를 형성하는 단계, 상기 그루브를 포함하는 상기 제1 영역의 일부분을 상기 제1 영역으로부터 연장된 상기 적층 구조의 제 2영역의 평면으로부터 벤딩하는 단계를 포함한다. 상기 그루브를 형성하는 단계는 상기 그루브에 대응하는 가상의 선을 따라 맥동(pulsating) 레이저 빔을 조사하는 단계를 포함하며, 상기 맥동 레이저 빔의 연속적인 펄스 스팟(spot)들 사이의 중첩비는 0.80 이상 0.90 이하가 되도록 한다.
전술한 일반적인 설명 및 이후의 상세한 설명은 예시적 및 설명적인 것(exemplary and explanatory)이며, 청구 발명에 대한 추가적인 설명을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 플렉서블 표시패널의 제조장치, 플렉서블 표시패널, 및 플렉서블 표시패널의 제조방법이 제공된다.
발명 개념의 이해를 제공하기 위해 포함되며 이 명세서의 일부를 구성하는 도면들은 발명 개념의 실시예들을 설명하되, 해당 설명들과 함께 발명 개념의 원리들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비절곡 상태(non-bent state)의 플렉서블 표시패널의 대한 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 제1 절곡 상태(first bent state)의 플렉서블 표시패널에 대한 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 플렉서블 표시패널의 라인 III-III' 선에 대한 단면도.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 제2 절곡 상태(second bent state)의 플렉서블 표시패널의 라인 III-III' 선에 대한 단면도.
도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 절곡 상태(bent state)의 플렉서블 표시패널에 대한 단면도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 플랙서블 표시 패널의 하나의 픽셀에 대한 등가 회로.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 적어도 하나의 절곡부(bent portion)를 갖는 플렉서블 표시패널의 제조 공정을 나타내는 순서도.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 기계가공(machining) 장치에 대한 사시도.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 도 7의 레이저 기계가공 장치를 제어하는 제어기에 대한 블록도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시패널의 절단부(cut portion)에 대한 평면도.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 도 9의 절단부의 라인 X-X′선에 대한 단면도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 도 7의 레이저 기계가공 장치의 연속적인(consecutive) 레이저 펄스를 나타내는 평면도.
도 12a, 도 12b, 및 도 12c는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시패널의 절단부에 대한 각각의 단면도.
도 13 및 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 연속적인 레이저 펄스에 대한 평면도.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시패널의 노칭(notching) 및 밴딩(bending) 공정을 나타내는 순서도.
도 16 및 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 제조 공정 중 여러 단계에서의 플렉서블 표시패널에 대한 각각의 단면도.
아래의 서술에서, 설명의 목적으로, 다양한 실시예들의 이해를 돕기 위해 많은 구체적인 세부 내용들이 제시된다. 그러나, 다양한 실시예들이 이러한 구체적인 세부 내용들 없이 또는 하나 이상의 동등한 방식으로 실시될 수 있다는 것은 명백하다. 다른 예시들에서, 잘 알려진 구조들과 장치들은 장치는 다양한 실시예들을 불필요하게 이해하기 어렵게 하는 것을 피하기 위해 블록도로 표시된다.
도면에서, 레이어들, 필름들, 패널들, 영역들 등의 크기 또는 상대적인 크기는 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다. 또한, 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
명세서 전체에서, 어떤 소자 또는 레이어가 다른 소자 또는 레이어와 "연결되어 있다"고 서술되어 있으면, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자나 레이어를 사이에 두고 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 그러나, 만약 어떤 부분이 다른 부분과 "직접적으로 연결되어 있다"고 서술되어 있으면, 이는 해당 부분과 다른 부분 사이에 다른 소자가 없음을 의미할 것이다. "X, Y, 및 Z 중 적어도 어느 하나", 그리고 "X, Y, 및 Z로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 어느 하나"는 X 하나, Y 하나, Z 하나, 또는 X, Y, 및 Z 중 둘 또는 그 이상의 어떤 조합 (예를 들면, XYZ, XYY, YZ, ZZ) 으로 이해될 것이다. 여기에서, "및/또는"은 해당 구성들 중 하나 또는 그 이상의 모든 조합을 포함한다.
여기에서, 첫번째, 두번째 등과 같은 용어가 다양한 소자들, 요소들, 지역들, 레이어들, 및/또는 섹션들을 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 이러한 소자들, 요소들, 지역들, 레이어들, 및/또는 섹션들은 이러한 용어들에 한정되지 않는다. 이러한 용어들은 하나의 소자, 요소, 지역, 레이어, 및/또는 섹션을 다른 소자, 요소, 지역, 레이어, 및 또는 섹션과 구별하기 위해 사용된다. 따라서, 일 실시예에서의 첫번째 소자, 요소, 지역, 레이어, 및/또는 섹션은 다른 실시예에서 두번째 소자, 요소, 지역, 레이어, 및/또는 섹션이라 칭할 수 있다.
"아래", "위" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어가 설명의 목적으로 사용될 수 있으며, 그렇게 함으로써 도면에서 도시된 대로 하나의 소자 또는 특징과 다른 소자(들) 또는 특징(들)과의 관계를 설명한다. 이는 도면 상에서 하나의 구성 요소의 다른 구성 요소에 대한 관계를 나타내는 데에 사용될 뿐, 절대적인 위치를 의미하는 것은 아니다. 예를 들어, 도면에 도시된 장치가 뒤집히면, 다른 소자들 또는 특징들의 "아래"에 위치하는 것으로 묘사된 소자들은 다른 소자들 또는 특징들의 "위"의 방향에 위치한다. 따라서, 일 실시예에서 "아래" 라는 용어는 위와 아래의 양방향을 포함할 수 있다. 뿐만 아니라, 장치는 그 외의 다른 방향일 수 있다 (예를 들어, 90도 회전된 혹은 다른 방향에서), 그리고, 여기에서 사용되는 그런 공간적으로 상대적인 용어들은 그에 따라 해석된다.
여기에서 사용된 용어는 특정한 실시예들을 설명하는 목적이고 제한하기 위한 목적이 아니다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함한다" 고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 다른 정의가 없는 한, 여기에 사용된 용어들은 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해되는 것과 같은 의미를 갖는다.
다양한 예시적인 실시예들이 이상적인 실시예들 및/또는 중간 구조들의 개략도로서의 평면도 및/또는 단면도를 참조하여 설명된다. 이와 같이, 예를 들어 제조 기술 및/또는 허용 오차와 같은 결과로서의 도면은 어느 정도의 변형이 예상되어야 한다. 따라서, 여기에 개시된 예시적인 실시예들은 특정 도시된 형상의 영역으로 제한되는 것으로 해석되어서는 안되며, 일 예로, 제조로 인한 형상의 편차를 포함해야 한다. 예를 들어, 직사각형으로 도시된 영역은 통상적으로, 원형 또는 곡선 형상 및/또는 그 끝단부에 소정의 기울기를 가질 수 있는 것이다. 마찬가지로, 매립 영역도 매립 영역과 그 표면 사이의 영역에 약간의 변형이 발생될 수 있다. 따라서, 도면에 예시된 영역들은 본질적으로 개략적이며, 그 형상들은 디바이스의 영역의 실제 형상을 도시하기 위한 것이 아니며, 제한하려는 의도가 아니다.
별도로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학 용어 포함)는 본 개시에 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의된 용어는 관련기술의 맥락에서의 의미와 일치하는 의미로 해석되어야 하며, 명세서에서 명시적으로 정의되지 않은 이상 이상적이거나 지나치게 형식적으로 해석되지 않는다.
본 발명의 실시예에 따르면, 플렉서블 표시패널은 다양한 유연성 정도를 갖는 표시패널일 수 있으며, 이는 벤더블(bendable) 표시패널, 롤러블(rollable) 표시패널, 폴더블(foldable) 표시패널, 및 트위스터블(twistable) 표시패널 등과 동일한 의미를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예로서 플렉서블 유기전계 발광 표시장치에 대해 설명하고 있으나, 다른 종류의 플렉서블 표시패널 즉, 플렉서블 액정표시패널(liquid crystal display panel), 플렉서블 무기 전계발광 표시패널(inorganic electroluminescent display panel), 플렉서블 전계발광 표시패널(field emission display panel), 플렉서블 플라즈마 표시패널(plasma display panel), 플렉서블 전기영동 표시패널(electrophoretic display panel), 플렉서블 전기습윤 표시패널(electrowetting display panel) 등 또한 적용될 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시예로서 휴대폰의 일부분으로 결합되는 플렉서블 유기전계 발광 표시장치에 대해 설명하고 있으나, 다른 종류의 전자기기 즉, 텔레비전(television), 미디어 플레이어(media player), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 게임 기기(gaming device), 태블릿(tablet), 모니터(monitor), 네비게이션 기기(navigational aids), 펜던트 기기(pendant device), 빌보드(billboard), 손목시계(wrist watch), 헤드폰(headphone), 이어피스 기기(earpiece device), 가전제품(consumer appliance) 등에도 적용될 수 있다. 또한, 플렉서블 기기들 일 예로 태양전지(photovoltaic cells), 플렉서블 터치 스크린 기기 등과 같은 플렉서블 광 수광 부품(flexible light receiving components)으로도 활용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 비절곡 상태(non-bent state)의 플렉서블 표시패널의 대한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 제1 절곡 상태(first bent state)의 플렉서블 표시패널에 대한 사시도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 플렉서블 표시패널의 라인 III-III' 선에 대한 단면도이고, 도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 제2 절곡 상태(second bent state)의 플렉서블 표시패널의 라인 III-III' 선에 대한 단면도이다.
도 1 내지 3 및 도 4a를 참조하면, 플렉서블 표시패널(100)은 플렉서블 기판(TFS) 및 그 위에 형성되는 표시패널층(DP), 터치스크린층(TS), 및 반사방지층(POL)을 포함한다. 상기 플렉서블 기판은 지지층(BF) 상에 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 지지층은 점착층(미도시)을 통해 플렉서블 기판과 결합될 수 있다. IC회로 및 연성회로기판(FPCB)과 같은 적어도 하나의 부품들은 상기 플렉서블 기판과 연결 또는 그 상부에 형성될 수 있다. 이에 따라, 플렉서블 표시패널(100)은 벤딩 보호층(BPL)을 더 포함할 수 있다. 위와 같은 구체적인 구성 외에도 플렉서블 표시패널(100)은 다양한 형태를 포함할 수 있고, 다수의 및/또는 대체 부품을 포함할 수 있다. 일 예로, 플렉서블 표시패널(100)의 하나 이상의 구성요소들이 결합되거나, 별도 구성의 일부로서 형성되거나, 대안적인 방식으로 변형될 수도 있다.
설명의 편의를 위해, 영상이 인식되는 플렉서블 표시패널(100)의 표면을 제1(또는 앞) 면(SF1)으로 하고, 그 반대면을 제2(또는 뒷) 면(SF2)으로 한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 플렉서블 표시패널(100)은 휴대폰과 같은 전자기기(미도시)의 일 부품으로 결합될 수 있다. 마찬가지로, 상기 전자기기는 플렉서블 표시패널(100)의 적어도 일부분을 지지하는 하우징(미도시) 및 적어도 하나의 다른 부품들 즉, IC회로 및/또는 연성회로기판() 등을 통해 플렉서블 표시패널(100)과 전기적으로 연결(또는 인터페이스)되는 적어도 하나의 드라이버를 포함할 수 있다. 상기 하우징은 플라스틱, 유리, 세라믹, 합성물, 금속, 또는 다른 물질 또는 이들의 조합 등과 같은 적절한 재질로 구현될 수 있다. 따라서, 상기 하우징은 복수의 구조로 형성되거나 단일몸체(unibody) 구조를 가질 수 있다.
설명의 편의를 위해, 이하에서는 플렉서블 표시패널(100)를 플렉서블 유기전계 발광(OLED) 표시패널로 설명하나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 표시패널층(DP)은 OLED 표시패널층 또는 다른 적절한 표시패널층일 수 있다. 도 3 및 도 4a에 도시된 바와 같이, 플렉서블 표시패널(100)은 터치스크린층(TS)을 포함할 수 있다. 터치스크린층(TS)은 정전용량 방식 터치센서층, 저항막 방식 터치센서층, 표면 탄성파 방식 터치센서층, 적외선 방식 터치센서층, 니어 필드 이미징(near field imaging) 방식 터치센서층 등과 같은 적절한 방식의 터치센서층으로 구현될 수 있다. 따라서, 플렉서블 표시패널(100)은 터치 스크린 기능을 제공할 수 있다. 플렉서블 표시패널(100)은 반사방지층(POL)을 포함할 수 있으며, 상기 반사방지층은 상기 표시패널층(DP)에서 디스플레이되는 이미지를 조절하여 외광 반사 제어 및 눈부심 방지 등의 기능을 구현할 수 있다. 또한, 반사방지층(POL)은 외광 또는 표시패널층(DP)의 화질에 대한 외광 효과를 줄임으로써 표시패널층(DP)을 보호할 수 있다.
분리된 층들로 설명하였지만, 터치센서(터치스크린)층(TS) 및/또는 반사방지층(POL)은 표시패널층(DP)의 일부분과 같이 플렉서블 표시패널(100)의 다른 층의 일부와 결합될 수 있다. 일 예로, 터치센서층(TS)은 플렉서블 표시패널(100)에서 영상을 표시하기 위해 빛을 발광하는 표시패널층(DP)의 발광층(미도시)을 커버하는 표시패널층(DP)의 박막봉지층(미도시) 상에 형성될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 터치센서(터치스크린)층(TS) 및 반사방지층(POL)은 표시패널층(DP)과 연결되는 분리된 모듈로서 제공될 수도 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 플렉서블 표시패널(100)은 벤더블(bendable), 폴더블(foldable), 플렉시블(flexible), 스트레쳐블(stretchable), 롤러블(rollable) 등과 같이 변형 가능한 표시 패널이며, 이는 표시패널층(DP)이 형성된 플렉서블 기판(TFS)을 포함한다. 플렉서블 기판(TFS)은 유리 물질, 석영 물질, 세라믹 물질, 금속 물질, 플라스틱 물질 등과 같은 적절한 물질로 구현될 수 있다. 일 예로, 상기 플렉서블 기판(TFS)은 polyarylate(PAR), polybeneimidazole(PBI), polycarbonate(PC), polyetherimide(PEI), polyethylene naphthalate(PEN), polyethersulphone(PES), polyethylene terephthalate(PET), polysulfone, 및/또는 polyimide(PI)와 같은 폴리머 물질(polymer material)로 구현될 수 있다.
도시되지 않았지만, 플렉서블 기판(TFS)은 하나 이상의 유기층들(예, 폴리머 물질) 및 하나 이상의 무기층들(예, 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥사이드 (SiOx), 실리콘 옥시나이트라이드 (SiOxNy) 등)의 포함하는 복수의 층으로 구현될 수도 있다. 상기 하나 이상의 유기층들 및 무기층들은 적절한 방식(예, 교대, 대칭 순서 등으로 적층)으로 적층될 수 있다. 또한, 상기 플렉서블 기판(TFS)에는 하나 이상의 도전층이 상기 복수의 적층 구조 사이에 형성될 수 있다. 또한, 상기 플렉서블 기판(TFS)을 구성하는 물질은 지지층(BF)를 구성하는 물질에 비해 높은 용해 및/또는 승화 온도(melting and/or sublimating temperature)를 가질 수 있다.
표시패널층(DP)은 플렉서블 표시패널(100)의 표시영역(DA) 내에 형성된 픽셀들(즉, 픽셀 PXL)로부터의 빛이 결합하여 나타내는 영상을 표시한다. 상기 표시영역(DA)은 표시패널층(DP)의 액티브 영역 및 터치센서층(TS)의 액티브 영역 등과 같은 액티브 영역에 대응될 수 있다. 이 때, 상기 액티브 영역은 표시기능, 터치 센싱 기능 등과 같이 사용자에게 제공되는 플렉서블 표시패널(100)의 기능이 수행되는 영역일 수 있다. 설명의 편의를 위해, 표시영역(DA) 및 액티브 영역은 표시영역(DA)으로 지칭하도록 한다. 픽셀들(PXL)은 적어도 표시영역(DA) 내에서 매트릭스 형상(formation)과 같은 적절한 형상으로 배열될 수 있다. 하나 이상의 비표시영역들(NDA1, NDA2, NDA3, NDA4)은 상기 표시영역(DA)의 외측에 형성될 수 있다. 상기 하나 이상의 비표시영역들은 표시패널층(DP)의 비액티브 영역 및 터치센서층(TS)의 비액티브 영역 등과 같은 비액티브 영역에 대응될 수 있다. 이 때, 상기 비액티브 영역은 표시영역(DA) 내의 기능이 제공되지 않는 영역일 수 있다. 설명의 편의를 위해, 비표시영역들(NDA1, NDA2, NDA3, NDA4) 및 비액티브 영역은 비표시영역들로 지칭하도록 한다.
상기 비표시영역들은 제1 비표시영역(NDA1), 제2 비표시영역(NDA2), 제3 비표시영역(NDA3), 및 제4 비표시영역(NDA4)을 포함할 수 있다. 상기 제1 내지 제4 비표시영역(NDA1, NDA2, NDA3, NDA4)은 표시영역(DA)을 에워싸도록 형성되거나, 적어도 표시영역(DA)의 외측(또는 인접하게) 형성될 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 비표시영역(NDA1) 및 제2 비표시영역(NDA2)은 서로 떨어져 있고, 플렉서블 표시패널(100)을 정면에서 바라볼 때(즉, D3 방향에서 바라볼 때) 서로 마주보고 있다. 이에 따라, 제3 비표시영역(NDA3) 및 제4 비표시영역(NDA4)은 각각 제1 비표시영역(NDA1) 및 제2 비표시영역(NDA2)과 인접할 수 있다. 제3 비표시영역(NDA3) 및 제4 비표시영역(NDA4)은 서로 떨어져 있고, 플렉서블 표시패널(100)을 정면에서 바라볼 때 서로 마주보고 있다. 제1 내지 제4 비표시영역(NDA1, NDA2, NDA3, NDA4)의 하나 이상의 부분들은 카본블랙 안료를 포함한 폴리머, 불투명 금속 물질층 등으로 형성된 광차단층과 같은 불투명 마스킹 물질(미도시)에 의해 커버될 수 있다. 상기 불투명 마스킹 물질은 제1 내지 제4 비표시영역(NDA1, NDA2, NDA3, NDA4)에 대응되는 지지층(BF) 및/또는 플렉서블 기판(TFS)의 하나 이상의 부분들과 혼합되어 구성될 수 있다. 상기 불투명 마스킹 물질은 적어도 하나의 제1 내지 제4 비표시영역(NDA1, NDA2, NDA3, NDA4) 상에 형성되는 부품들이 가려주는 역할을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 픽셀들(PXL)은 적어도 하나의 메인 드라이버(미도시), 게이트 드라이버(미도시), 데이터 드라이버(미도시), 및 전원부(미도시)에 의해 구동될 수 있다. 상기 적어도 하나의 메인 드라이버, 게이트 드라이버, 데이터 드라이버, 및 전원부는 연성회로기판 및/또는 IC 회로와 연결(또는 일부 결합)될 수 있다.
일 예로, 데이터 드라이버 및/또는 게이트 드라이버는 칩-온-플라스틱(COP) 기술 또는 칩-온-필름(COF) 기술을 통해 플렉서블 표시패널(100)의 비표시영역에 연결될 수 있고, 메인 드라이버는 연성회로기판 상에 형성될 수 있다. 일 실시예로서, COP 기술은 구동회로(즉, 데이터 드라이버, 게이트 드라이버 등)를 형성하는 집적회로를 이방성 전도 필름과 같은 도전 필름(미도시)를 통해 플렉서블 기판 상에 실장하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 메인 드라이버는 신호 라인들(SL)을 통해 데이터 드라이버 및 게이트 드라이버에 연결될 수 있다. 연성회로기판은 연성인쇄회로 및 복수층의 인쇄회로기판를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예로서, 데이터 드라이버 및/또는 게이트 드라이버는 테이프-오토메이티드 본딩(tape-automated bonding (TAB)) 방식에 따라 플렉서블 표시패널(100)의 비표시영역에 연결될 수 있다. 또한, 메인 드라이버, 게이트 드라이버, 데이터 드라이버는 연성회로기판 상에 형성되어 전기적으로 서로 연결될 수 있다. 일 예로, 연성회로기판은 데이터 드라이버 및/또는 게이트 드라이버 상에 실장되는 테이프 캐리어 패키지(a tape carrier package (TCP))를 포함하고, 복수층의 인쇄회로기판은 상기 TCP와 연결될 수 있다. 또한, 전원부(예: 외부 전원부)는 메인 드라이버와 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 신호 라인들(SL)은 픽셀들과 적어도 하나의 메인 드라이버, 게이트 드라이버, 데이터 드라이버 사이에서 연장될 수 있다. 하나 이상의 신호 라인들은 하나 이상의 픽셀과 연결되나, 적어도 하나의 메인 드라이버, 게이트 드라이버, 데이터 드라이버에 연결되지 않을 수 있다. 또한, 신호 라인들은 일반적으로 적어도 하나의 제1 내지 제4 비표시영역에 형성되어 표시영역으로 연장될 수 있다. 신호 라인들이 밴딩축(BX)에 다양한 각도에서 교차되는 것으로 도시되어 있으나, 신호 라인들은 제1 방향(D1) 즉, 밴딩축과 수직인 방향으로 연장 배열될 수 있다. 또한, 신호 라인들은 패턴된 부분들(예: 메쉬 부분들)을 적어도 하나의 제1 내지 제4 비표시영역(예: 제2 비표시영역) 내에 포함할 수 있다. 일 예로, 패턴된 부분드은 밴딩축과 중첩될 수 있다. 이에 따라, 신호 라인들은 게이트 라인들(GL), 데이터 라인들(DL), 및 데이터 전압 라인들(DVL)과 같이 표시영역 내에 형성된 신호 라인들과 연결되거나 또는 형성할 수 있다. 따라서, 픽셀들은 적어도 하나의 메인 드라이버, 게이트 드라이버, 데이터 드라이버 및 전원부로부터 수신하는 신호들에 근거하여 영상을 표시할 수 있다. 대표적인 픽셀의 등기회로는 도 5를 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 플랙서블 표시 패널의 하나의 픽셀에 대한 등가 회로이다. 도 5의 픽셀은 플랙서블 표시 패널(100)의 픽셀들 중 하나를 나타낸다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 픽셀(PXL)은 제 1 방향(D1)으로 연장되는 게이트 라인(GL), 제 2 방향(D2)으로 연장되는 데이터 라인(DL), 및 제 2 방향(D2)으로 연장되는 구동 전압 라인(DVL)과 연결되는 픽셀 회로(501)를 포함한다. 제 2 방향(D2)은 제 1 방향(D1)과 교차할 수 있다. 유기 발광 다이오드(503)는 픽셀 회로(501)에 연결된다. 픽셀 회로(501)는 구동 박막 트랜지스터(505), 스위칭 박막 트랜지스터(507), 그리고 스토리지 커패시터(509)를 포함한다. 비록 도 5가 특정 실시 예를 보여주나, 픽셀 회로(501)는 다양한 형태들을 채용할 수 있으며 복수의 구성들을 포함할 수 있음이 이해된다. 즉, 도 5의 등가 회로는 단지 설명을 위한 것이며, 본 실시 예들은 그것에 한정되지 않는다.
실시 예로서, 스위칭 박막 트랜지스터(507)는 게이트 라인(GL)에 연결되는 제 1 전극, 데이터 라인(DL)에 연결되는 제 2 전극, 그리고 스토리지 커패시터(509)의 제 1 전극 및 구동 박막 트랜지스터(505)의 제 1 전극과 연결되는 제 3 전극을 포함한다. 이 경우, 스위칭 박막 트랜지스터(507)는 게이트 라인(GL)을 통해 수신된 스캔 신호(Sn)에 응답하여, 데이터 라인(DL)을 통해 수신된 데이터 신호(Dm)를 구동 트랜지스터(505)에 전송하도록 구성된다. 앞서 언급된 바와 같이, 스토리지 커패스터(509)의 제 1 전극은 스위칭 박막 트랜지스터(507)의 제 3 전극에 연결된다. 스토리지 커패스터(509)의 제 2 전극은 구동 전압 라인(DVL) 및 구동 박막 트랜지스터(505)의 제 2 전극에 연결된다. 이에 따라, 스토리지 커패시터(509)는 스위칭 박막 트랜지스터(507)를 통해 수신된 전압과 구동 전압 라인(DVL)을 통해 수신된 구동 전압(ELVDD)의 차이에 대응하는 전압을 저장하도록 구성된다.
구동 박막 트랜지스터(505)의 제 2 전극은 구동 전압 라인(DVL) 및 스토리지 커패시터(509)의 제 2 전극에 연결된다. 구동 박막 트랜지스터(505)는 스위칭 박막 트랜지스터(507)의 제 3 전극에 연결되는 제 1 전극, 그리고 유기 발광 다이오드(503)의 제 1 전극에 연결되는 제 3 전극을 더 포함한다. 이 경우, 구동 박막 트랜지스터(505)는 스토리지 커패시터(509)에 저장된 전압값에 응답하여 구동 전압 라인(DVL)으로부터 유기 발광 다이오드(503)을 통해 흐르는 구동 전류를 제어하도록 구성된다. 유기 발광 다이오드(503)는 구동 박막 트랜지스터(505)의 제 3 전극에 연결되는 제 1 전극, 그리고 공통 전원 전압(ELVSS)과 같은 공통 전원 전압(511)에 연결되는 제 2 전극을 포함한다. 이에 따라, 유기 발광 다이오드(503)는 구동 박막 트랜지스터(505)를 통해 수신되는 구동 전류에 따라 결정된 밝기의 빛(그리고, 몇몇 실시 예들에서는 결정된 컬러)을 발광할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 구동 박막 트랜지스터(505) 및 스위칭 박막 트랜지스터(507)은 각각 박막트랜지스터에 대응되는 전극들 상에 형성된 액티브층(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 액티브층은 적절한 반도체 물질로 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 액티브층은 산화 반도체 물질, 예를 들면 아연(Zn), 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 카드뮴(Cd), 게르마늄(Ge), 하프늄(Hf), 혹은 그것들의 조합과 같은 XII 그룹, XIII 그룹, 또는 XIV 그룹으로부터 선택된 물질의 산화물을 포함할 수 있다. 나아가, 액티브층은 멜로시아닌(mellocyanine), 프탈로시아닌(phthalocyanine), 펜타센(pentacene), 티오펜(thiophen) 등과 같이 상대적으로 낮은 폴리머계 또는 폴리머계 유기물로 형성될 수 있다.
도시되지 않았지만, 유기 발광 다이오드(503)는 픽셀 전극, 대향 전극, 및 상기 픽셀 전극 및 대향 전극 사이에 개재되는 중간층을 포함할 수 있다. 상기 중간층은 상기 픽셀 전극과 대향 전극간의 전압 차에 따라 빛을 발광할 수 있으며, 이 경우 픽셀 전극은 유기 발광 다이오드(503)의 제1 전극 즉, 애노드 전극으로서 기능할 수 있고, 대향 전극은 유기 발광 다이오드의 제2 전극 즉, 캐소드 전극으로서 기능할 수 있다. 상기 제2 전극은 플렉서블 표시패널(100)의 픽셀들의 공통전극일 수 있으며, 상기 픽셀 전극과 대향 전극의 극성은 서로 반대일 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 픽셀 전극 및 대향 전극은 중간층에 의해 서로 절연될 수 있다. 중간층의 유기 발광층은 중간층에 인가되는 서로 다른 극성들의 전압들에 따라 빛을 발할 수 있다. 실시 예로서, 중간층은 유기 발광층을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 중간층은 유기 발광층을 포함하고, 홀 주입층(hole injection layer), 홀 수송층(hole transport layer), 전자 수송층(electron transport layer), 및 전자 주입층(electron injection layer)로부터 선택되는 적어도 하나의 층을 더 포함할 수 있다.
발광 물질이 유기 발광층의 각각의 서브 픽셀들 내에 분리되어 포함될 수 있지만, 본 실시 예들은 여기에 한정되지 않는다. 유기 발광층은 픽셀(P)의 위치와 관계없이 각 픽셀(P)과 연관하여 사용되는 공통 유기 발광층일 수 있다. 실시 예로서, 유기 발광층은 적색, 녹색, 및 청색을 각각 발광하는 발광 물질들을 포함할 수 있다. 그러나, 다른 적합한 색이 실시 예들과 연관하여 사용될 수 있다. 발광 물질들은 수직 방향으로 적층되거나, 혼합 배치될 수 있다. 발광 물질들은 서로 다른 색들의 조합을 발광하는 물질들을 포함할 수 있다. 서로 다른 색들의 조합은 흰색을 형성하는 데에 이용될 수 있다. 비록 도시되지는 않으나, 색 변환층(color conversion layer) 혹은 색 필터(color filter)가 포함되어 발광된 빛을 특정 색으로 변환할 수 있다.
다시 도 1 내지 도 3, 도 4a를 참조하면, 플렉서블 표시패널(100)은 플렉서블 표시패널 제조 공정시 캐리어 기판(미도시)의 제거된 이후 플렉서블 기판(TFS)과 연결 또는 부착된 지지기판(BF)을 더 포함할 수 있다. 캐리어 기판을 사용하는 플렉서블 표시패널의 제조 공정의 예는 도 6에 보다 자세히 설명되고 있다. 지지기판(BF)은 적절한 재질로 형성될 수 있다. 일 예로, 지지기판(BF)은 polyethylene (PE), polystyrene (PS), polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl chloride (PVC), polyethylene naphthalate (PEN) 물질로 형성될 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 상기 지지층(BF)을 구성하는 물질은 플렉서블 기판(TFS)을 구성하는 물질에 비해 낮은 용해 및/또는 승화 온도(melting and/or sublimating temperature)를 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에 의하면, 지지층(BF)은 0 μm 보다 크고 100 μm보다 작거나 같은 두께를 가질 수 있으며, 일 예로 50 μm 내지 80 μm의 두께 즉, 75 μm 의 두께를 가질 수 있으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시예로서, 지지층(BF)은 물리적 또는 화학적 기술 등에 의해 플렉서블 기판(TFS)에 결합될 수 있다. 일 예로, 지지층(BF)은 어느 적절한 수용성(aqueous) 및/또는 비수용성(non-aqueous) 점착제에 의해 형성된 점착층을 통해 플렉서블 기판(TFS)과 결합할 수 있다. 일 예로, 지지층(BF)은 optically clear adhesive (OCA), pressure sensitive adhesive (PSA) 등을 통해 플렉서블 기판(TFS)과 결합할 수 있다. 상기 점착층은 0 μm 보다 크고 20 μm보다 작거나 같은 두께를 가질 수 있으며, 일 예로 5 μm 내지 15 μm의 두께 즉, 13 μm 의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 지지층(BF)은 밴딩축(즉, bending axis BX)과 연관된 영역 내에 하나 이상의 노치부(즉, notched portion NP)을 포함할 수 있다. 도 3 및 도 4A에 도시된 바와 같이, 지지층(BF)은 상기 노치부(NP)에서 완전히 제거될 수 있거나, 다른 두께로 형성될 수 있다. 일 예로, 지지층(BF)은 상기 노치부(NP)에서 얇은 두께를 가질 수 있다. 마찬가지로 지지층과 플렉서블 기판을 부착하는 점착층은 상기 노치부(NP)에서 제거되거나 얇아질 수 있다. 실시예로서, 상기 노치부(NP)는 플렉서블 기판 내로 연장되지 않는다. 평면에서 볼 때, 노치부(NP)는 제1 방향(D1)으로의 폭과 제3 방향(D3)으로의 두께를 가지고 제2 방향(D2)으로 연장되는 그루브(또는 다른 패턴된 형상)에 대응될 수 있다. 그러나, 그 외에도 상기 노치부(NP)는 대각선(diagonally), 활 모양(arcuately) 등의 형상으로도 연장될 수 있다. 일 예로, 노치부(NP)는 세로 방향으로(longitudinally) 제1 방향(D1)으로 연장되고, 제2 방향(D2)의 폭과 제3 방향(D3)으로의 두께를 가질 수 있다. 이 경우, 밴딩축(bending axis BX') 및 이와 연관된 노치부는 표시영역과 중첩될 수 있다. 노치부를 형성하는 공정 및 형상들에 대해서는 도 7 내지 11, 12A 내지 12C, 및 13 내지 17를 통해 상세히 설명된다. 그러나, 노치부는 레이저 절삭(laser ablation), 커팅, 드릴링, 인그레이빙(engraving) 등을 통해 적어도 부분적으로 형성될 수 있다. 설명의 편의를 위해, 이러한 레이저 기술들은 집합적(collectively) 및 개별적(individually)으로 커팅이라 하도록 한다.
본 발명의 실시예에 의하면, 하나 이상의 제1 내지 제4 비표시영역(NDA1 내지 NDA4) 일 예로 제2 비표시영역(NDA2)은 전자기기의 부품으로 결합되는 플렉서블 표시패널(100)의 심미감 향상을 위해 표시패널층(DP)의 표면에 대해 소정 각도로 밴딩될 수 있다. 이 경우, 비표시영역의 밴딩 부분(즉, 제2 비표시영역의 부분)은 밴딩될 수 있고, 플렉서블 표시패널(100)의 제1 면(SF1)을 평면상에서 볼 때 비표시영역의 노출부분이 줄어들 수 있다. 일 예로, 평면(PL) 및 밴딩축(BX)에 대해 제2 비표시영역을 밴딩함으로써 PA1 영역의 크기 및 노출부분을 줄일 수 있다. 플렉서블 표시패널(100)은 0도보다 크고 360도보다 작게 일 예로 0도보다 크고 270도보다 작게 밴딩할 수 있다. 도면에서는 제2 비표시영역이 밴딩된 것으로 도시되어 있으나, 각 비표시영역의 대응되는 크기를 줄이도록 하나 이상의 제1 내지 제4 비표시영역이 밴딩될 수 있다. 이에 따라, 표시영역의 부분은 상기 적어도 하나의 제1 내지 제4 비표시영역의 밴딩과 연관되어 밴딩될 수 있다. 이 경우, 플렉서블 표시패널(100)은 커브드 표면 부분을 포함하여 벤딩될 수 있다.
도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 절곡 상태(bent state)의 플렉서블 표시패널에 대한 단면도이다.
플렉서블 표시패널(101)은 도 1에 도시된 플렉서블 표시패널(100)과 상당부분 유사하며, 이에 중복되는 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하도록 한다. 설명의 편의를 위해, 예시적인 밴딩축(BX′)은 도 1에 도시된 플렉서블 표시패널(100)과 관련될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 노치부(NP)는 플렉서블 표시패널(101)의 제1 부분, 즉, 적어도 지지층(BF)의 제 1 부분에 형성 될 수 있다. 상기 제 1 부분은 도 1에 전체적으로 도시된 표시패널층(DP), 터치스크린층(TS) 및 반사방지층(POL) 중 하나 이상과 중첩 될 수 있다. 플렉서블 표시패널(101)과 관련하여 앞서 설명한 바와 같이, 플렉서블 표시패널(101) 점착층(미도시)을 통해 플렉서블 기판(TFS)에 결합 된 지지층(BF)을 포함 할 수 있다. 실시예로서, 플렉서블 표시패널(101)의 제2 부분은, 예를 들어 플렉서블 표시패널(101)의 제3 부분의 표면에 접하는 구조 (450)의 표면에 접하는 평면(PL)으로부터 밴딩될 수 있다. 이와 같이, 플렉서블 표시패널(101)의 제2 부분은 밴딩축(BX')을 중심으로 밴딩될 수 있다. 비록 구조체 (450)가 자체적으로 밴딩된 것으로 도시되어 있지만, 플렉서블 표시패널(101)은 0도보다 크고 360도보다 작게 일 예로, 0도보다 크고 270도보다 작게 밴딩할 수 있다. 이 경우, 플렉서블 표시패널(101)은 커브드 표면 부분을 포함하여 벤딩될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 지지층(BF)의 변형 (예를 들어, 노칭(notching), 패터닝 등)은 평면(PL)에 대해 플렉서블 표시패널(100)의 일부를 밴딩하기 위한 힘의 양을 감소시키고, 그 부분이 평면(PL)으로부터 밴딩될 때 발생하는 응력(stress)의 양을 감소시킨다. 이 경우, 상기 응력의 감소는 픽셀(PXL)들 및 적어도 하나의 연성인쇄회로기판(FPCB) 및 집적 회로(IC) 사이에서 연장되는 신호 라인(SL)의 구조적 무결성(예컨대, 크랙 등의 가능성 감소) 및 성능(예를 들어, 저항률 증가 가능성 감소 등)의 저하를 감소시킬 수 있다. 이러한 응력의 감소는 또한 플렉서블 표시패널(100)의 밴딩 반 (R)의 크기를 감소시킬 수 있으며, 이에 따라 플렉서블 표시패널(100)을 포함하는 전자기기의 전체 두께를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 밴딩 반경(R)은 지지층(BF)의 두께의 약 2배 이상, 예컨대 약 200㎛ 이상일 수 있다. 그러나, 이 보다 큰 밴딩 반경도 실시예와 관련하여 이용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 적어도 하나의 절곡부(bent portion)를 갖는 플렉서블 표시패널의 제조 공정을 나타내는 순서도이다.
도 6의 공정 단계는 도 1, 3, 4a, 및 도 5와 관련하여 설명한다. 또한, 도 6은 제2 비표시영역(NDA2)의 밴딩과 관련하여 설명하지만, 하나 이상의 제1 내지 제4 비표시영역(NDA1 내지 NDA4) 및/또는 표시영역(DA)도 실시예에서 밴딩될 수 있다.
단계 601에서, 박막 트랜지스터, 스토리지 커패시터, 유기 발광 다이오드, 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL), 데이터 전압 라인(DVL) 및 신호 라인(SL) 등과 같은 하나 이상의 디스플레이 구조들(structures)은, 유리 캐리어 기판과 같은 캐리어 기판(미도시)에 부착된 폴리이미드(polyimide)층일 수 있는 플렉서블 기판(TFS) 상에 형성 될 수 있다. 이를 통해, 표시영역(DA)과 제1 내지 제4 비표시영역(NDA1 내지 NDA4)을 포함하는 플렉시블 표시패널(100)의 일부가 형성 될 수 있다. 단계 603에서, 영상을 표시하기 위한 픽셀(PXL)을 적어도 부분적으로 구동시키도록 구성된 적어도 하나의 드라이버를 포함 할 수 있는 하나 이상의 집적 회로(IC 회로)가 플렉서블 기판(TFS)에 연결될 수 있다. 예를 들어, 집적 회로는 플렉서블 기판(TFS)의 제2 비표시영역(NDA2)에 연결될 수 있다. 상기 캐리어 기판은 단계 605에서 상기 플렉서블 기판(TFS)으로부터 디라미네이트됨(delaminated)을 통해 제거될 수 있다. 단계 607에서, 지지층 (BF)은 플렉서블 기판(TFS)에 OCA층, PSA층과 같은 점착제에 의해 부착될 수 있다. 단계 609에서, 연성인쇄회로기판(FPCB)은 도전성 점착제를 통해 플렉서블 기판(TFS)에 결합 될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 제2 비표시영역(NDA2)의 제1 부분은 단계 611에 따라 예를 들어 레이저(예: 이산화탄소(CO2) 쇼트-펄스 레이저)를 이용하여 노치될 수 있다. 플렉서블 표시패널의 노칭(notching) 공정은 도 15 내지 도 17을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다. 단계 613에서, 제1 부분으로부터 연장되는 제2 비표시영역(NDA2)의 제2 부분은 표시영역(DA)에 대해 밴딩된다. 예를 들어, 상기 제2 부분은 표시영역(DA)의 표면에 접하는 평면(PL)에 대해 밴딩될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 부분은 제2 비표시부(NDA2)의 적어도 일부가 표시영역(DA) 아래에 배치되도록 밴딩축(BX)을 중심으로 절곡될 수 있다.
일 예로, 제2 비표시영역(NDA2)의 제2 부분이 표시영역(DA)으로부터 밴딩될 때 플렉서블 표시패널(100)의 기계적 응력을 감소시키기 위해, 하나 이상의 기술, 예를 들어 레이저 절삭(laser ablation) 및 노칭 기술이 사용될 수 있다. 플렉서블 표시패널을 노치하는 예시적인 장치는 이하 도 7 및 도 8을 통해 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 레이저 기계가공(machining) 장치에 대한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 도 7의 레이저 기계가공 장치를 제어하는 제어기에 대한 블록도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 레이저 가공 장치(700)는 레이저 발진기(701), 스테이지(703) 및 캐리어(또는 이송) 메커니즘(705)을 포함한다. 레이저 가공 장치 (700)는 제어기(800)와 같은 콘트롤러를 포함하거나 인터페이스할 수 있다. 상기 제어기(800)는 레이저 가공 장치(700)의 적어도 하나의 기능들 및 구성들을 제어하는 동작을 수행한다. 레이저 가공 장치(700)는 다수의 형태를 구현할 수 있고 다수의 및 / 또는 대안적인 구성 요소를 포함 할 수 있다. 예를 들어, 레이저 가공 장치(700)의 하나 이상의 구성 요소가 결합되거나, 개별 구조의 일부로서 형성 될 수 있다.
레이저 발진기(701)는 플렉서블 표시패널(100)과 같은 작업물(workpiece)(709) 방향으로 레이저 빔(707)을 지향시켜 작업물(709)에 절단부(CP)를 형성하도록 구성된 쇼트-펄스 이산화탄소(CO2) 레이저 발진기와 같은 쇼트 펄스 레이저 발진기일 수 있다. 또한, 작업물(또는 타겟)(709)은 스테이지(703)에 의해 지지될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 캐리어 메커니즘(705)은 레이저 발진기(701)과 작업물(709) 사이의 상대적인 움직임(예: 스캐닝, 패닝(panning), 회전 등)을 구현하는 동작을 한다. 일 예로, 캐리어 메커니즘(705)은 고정 된 위치를 갖는 작업물(709)에 대해 레이저 발진기(701)를 변위 및/또는 회전시키고, 고정된 위치를 갖는 레이저 발진기(701)에 대해 작업물 (709)을 변위 및/또는 회전시킬 수 있거나, 서로에 대해 레이저 발진기(701) 및 작업물(709) 모두를 변위 및/또는 회전시킬 수 있다. 이를 위해, 작업물(709)은 스테이지(703)에 대한 작업물(709)의 위치를 고정하기 위해 클램핑 메커니즘과 같은 임의의 적절한 메커니즘(미도시)을 통해 스테이지(703) 상에 고정 될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 레이저 발진기(701)는 하나 이상의 렌즈, 거울, 광섬유 등과 같은 광학 구성요소(701B)를 통해 가이드 및 포커싱될 수 있는 레이저 빔(707)을 생성 할 수 있다. 이와 같이, 레이저 발진기(701)는 광 여기원(light excitation source)으로서 파이버 레이저(fiber laser)와 같은 고체 레이저를 포함 할 수 있다. 레이저 발진기(701)의 발진기 소스는 반도체 레이저일 수 있으며, 이는 복수의 여기 광원들(excitation light sources)을 포함 할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 레이저 발진기(701)는 콘덴서 및/또는 증폭기를 포함하거나 이들과 인터페이스 할 수 있다.
실시예로서, 제어기(800)는 레이저 발진기(701)의 하나 이상의 출력 파라미터를 가변적으로 조정하여 레이저 빔(707)의 하나 이상의 구성들(features)을 가변적으로 조정할 수 있다. 예를 들어, 제어기(800)는 레이저 빔(707)의 출력, 레이저 빔(707)의 듀티 사이클(일 예로, 레이저 발진기(701)의 온/오프, 레이저 빔 (707)의 주기 및 레이저 빔(707)의 펄스 폭 중 적어도 하나를 조정함), 레이저 빔(707)의 스폿 크기, 레이저 빔(707)의 인접한 스폿 사이의 간격, 레이저 빔(707)의 형성 패턴, 레이저 발진기(701) 또는 레이저 빔(707)의 위치 등을 조절할 수 있다. 레이저 발진기(701), 스테이지(703), 및 캐리어 메커니즘 (705)의 다양한 적용 가능 구성들에 대해서는 도 9 내지 도 11, 도 12a 내지 도 12c, 도 13 및 도 14를 참조하여 상기 레이저 빔(707)의 영향과 관련하여 설명하도록 한다.
상대적인 스캔 속도 등과 같은 하나 이상의 다른 파라미터들 뿐 아니라 상기 언급된 출력 파라미터들은 메모리(801), 라인 제어기 어셈블리의 하나 이상의 구성요소들과 대응될 수 있는 원격 장치(803)와 같은 제어기(800)에 접근할 수 있도록 적어도 하나의 메모리에 저장될 수 있다. 이에 따라, 제어기(800)는 적어도 하나의 레이저 발진기(701), 광학 구성요소들(701B), 스테이지(703), 캐리어 메커니즘(705) 등을 제어하는 하나 이상의 제어신호들을 일 예로 하나 이상의 프로세서들(805)를 통해 생성할 수 있다. 또한, 제어기(800) 및/또는 그의 하나 이상의 구성요소는 하나 이상의 이산 회로, 디지털 신호 처리 칩, 집적 회로, 주문형 집적 회로, 마이크로 프로세서, 프로세서, 프로그래머블 어레이, 필드 프로그래머블 어레이, 명령 세트 프로세서 등과 같은 하나 이상의 범용 및/또는 특수 목적 구성 요소를 통해 구현 될 수 있다.
제어기(800)를 통해 생성된 제어신호는 임의의 적합한 유선 및/또는 무선 매체를 통해 신호를 송신 및 수신할 수 있는 통신 인터페이스(809)를 통해 레이저 발진기(701), 광학 구성요소(701B), 스테이지(703) 및 캐리어 메커니즘(705) 중 적어도 하나에 전송 될 수 있다. 따라서, 프로세서(805)는, 프로세서(805)에 의해 실행될 때, 레이저 가공 장치(700)로 하여금 적어도 하나의 특징, 기능 등을 수행하게 하는 하나 이상의 명령의 하나 이상의 시퀀스와 같은 레이저 가공 프로그램을 해석하고 실행하도록 구성 될 수 있다. 이를 위해, 레이저 가공 프로그램은 메모리(801), 원격 장치(803), 사용자 인터페이스(807) 등을 통해 제어기 (800)에 입력 될 수 있다.
사용자 인터페이스(807)는 레이저 가공 장치(700)의 사용자에게 디스플레이 정보를 제공할 뿐만 아니라 레이저 가공 장치(700)에 대한 사용자 입력을 검출하여 레이저 가공 장치(700)의 동작을 제어 할 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스(807)는 레이저 가공 장치(700)에 대한 사용자 입력을 검출하는 것에 응답하여 대응하는 입력 데이터를 생성 할 수 있다. 이와 같이, 사용자 인터페이스(807)는 사용자로부터 명령 또는 정보를 검출하도록 구성된 입력 장치 즉, 키패드, 마우스, 손가락 스캔 센서, 돔 스위치, 터치 패드, 조그 휠, 조이스틱 등을 포함 할 수 있다.
메모리(801)는 휘발성 스토리지 및 전력 조건에 관계없이 저장된 데이터를 보유하는 다양한 유형의 스토리지를 포함하는 비휘발성 스토리지 중 적어도 하나 일 수 있다. 예를 들어, 메모리(801)는 플래시 메모리, 하드 디스크, 판독 전용 메모리(ROM), 프로그램 가능 ROM (PROM), 전기적 프로그램 가능 ROM(EPROM) (EEPROM), RAM, PRAM, MRAM, RRAM, FRAM 등의 메모리 소자를 포함 할 수 있다. 메모리(801)는 스태틱 RAM(SRAM), 자기 저항 RAM(MRAM), 임베디드 다이나믹 RAM (임베디드 DRAM) 등과 같은 외부 메모리에 대응할 수 있다는 것도 고려된다. 그러나, 예시적인 실시 예들은 그것에 제한되지 않으며, 메모리(801)는 프로세서 (805)의 제어에 응답하여 동작 할 수 있고, 다수의 메모리를 제어하기 위한 인터페이스를 포함 할 수 있다. 이를 위해, 메모리 (801)는 실행을 위해 하나 이상의 소프트웨어, 하드웨어 및/또는 펌웨어 컴포넌트에 코드를 제공하는데 참여하는 임의의 매체 일 수 있다.
전술 한 바와 같이, 레이저 가공 장치(700)는 작업물(709) 내에 절단 부분 (CP)을 형성하기 위한 장치로서 레이저 빔(707) (예를 들어, CO2 쇼트 펄스 레이저 빔)을 제공 할 수 있다. 예를 들어, 레이저 발진기(701) 노치부(NP)을 형성하거나 이용하기 위해 사용될 수 있는 표시패널(100)을 도시한다. 플렉서블 표시패널의 하나 이상의 층들에서 절단부(CP)의 형성에 영향을 주는 특징들이 도 9 및 도 10을 참조하여 설명된다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시패널의 절단부(cut portion)에 대한 평면도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 도 9의 절단부의 라인 X-X′선에 대한 단면도이다. 설명의 편의를 위해 도 9 및 도 10은 플렉서블 표시패널(100) 및 레이저 가공 장치(700)를 참조하여 설명하도록 한다.
도 9를 참조하면, 레이저 발진기(701)는 플렉서블 표시패널 (100)상의 경로 (P)를 따라 레이저 스폿(LS)을 조사하는 맥동 레이저 빔, 예컨대 쇼트 펄스 CO2 레이저 빔을 제공하도록 구성된다. 레이저 스폿(LS)은 제 3 방향(D3)에서 볼 때 원 형상일 수 있으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 실시예로서, 캐리어 메커니즘(705)은 레이저 발진기(701)와 플렉서블 표시패널(100) 사이의 상대적 이동(예를 들어, 스캐닝)을 유발하여 인접한 레이저 스폿(LS)은 서로 중첩될 수 있다. 예를 들어, 레이저 발진기(701) 및 플렉서블 표시패널(100)은 200mm/s 내지 600mm/s 이하의 상대 스캔 속도, 예컨대 200mm/s에서 600mm/s까지 100 mm/s 단위로 증가시킬 수 있다 일 예로, 200 mm/s에서 600 mm/s까지 50mm/ \s 단위로 증가시킬 수도 있다. 그러나, 예시적인 실시 예가 이에 한정되는 것은 아니다. 이에 따라, 인접한 레이저 스폿(LS)의 크기(예를 들어, 직경)(D)는 인접한 레이저 스폿(LS)의 중첩에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 레이저 스폿(LS)은 0 ㎛보다 크고 100 ㎛ 이하의 크기, 예를 들어 10 ㎛ 이상 70 ㎛ 이하, 즉, 20 ㎛ 이상 40 ㎛ 이하의 직경을 가질 수 있다. 하나 이상의 예시적인 실시 예에서, 레이저 스폿(LS)은 30㎛ ± 3 %의 직경을 가질 수 있다.
인접한 레이저 스폿들(LS)의 중첩은 레이저 발진기(701)의 듀티 사이클, 예를 들어 레이저 발진기(701)의 주기 및 레이저 발진기(701)의 펄스 폭 중 적어도 하나에 의해서도 영향을 받을 수 있다. 예를 들어, 레이저 발진기(701)는 10kHz 이상 20kHz 이하, 예를 들어 10kHz, 15kHz, 20kHz 등과 같은 주기(또는 반복 속도)를 가질 수 있으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 레이저 발진기(701)의 펄스 폭은 18.75 μs 이상이고 84.375 μs 이하, 예를 들어 20.3125 μs 이상 81.25 μs 이하일 수 있다. 예를 들어, 펄스 폭은 20.3125 μs 이상 25.5625 μs 이하 즉, 상기 펄스 폭은 25 μs 이상 35.9375 μs 이하일 수 있다. 다른 예로서, 펄스 폭은 35.9375 μs 이상이고 53.125 μs 이하일 수 있다. 예를 들어, 펄스 폭은 45.3125㎲ 이상이고 65.625㎲ 이하 즉, 상기 펄스 폭은 53.125 ㎲ 이상 81.25 ㎲ 이하일 수 있으나, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
하나 이상의 변경은 레이저 가공 장치(700)의 성능(예: 레이저 빔(707)의 형성)에 영향을 미치고, 이에 따라 레이저 빔(707)의 에너지 밀도와 같은 레이저 가공 장치(700)의 성능에 영향을 미칠 수 있다. 에너지 밀도의 변화는 절단의 치수 허용 오차(CD)와 같은 절단부(CP)의 허용 치수(dimensional tolerances)에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 레이저 빔 (707)의 에너지 밀도와 관련된 열 전달 효과는 제1 방향(D1)으로의 레이저 스폿(LS)의 직경(D)보다 큰 유효폭(EWDP)을 갖는 플렉서블 표시패널(100)의 손상된 부분을 증가시킬 수 있다. 도 9에서 점선으로 도시 된 경로 P와 손상된 부분 DP(도 9에서 곡선으로 도시 됨) 사이의 영역은 플렉서블 기판 (100)의 실제로 절단 된 부분과 대응할 수도 있고 그렇지 않을 수도 있다. 이 경우, 이들 영역 중 일부는 실제로 절단 될 수 있는 반면, 레이저 방사의 결과로서 체적 변화를 나타내는 것과 같이 다른 부분은 단순히 손상 될 수 있다. 표 1은 레이저 빔 (707)의 에너지 밀도의 가변성에 기여하는 다양한 항목(source)을 포함한다.
항목 수치
Laser Power Stability ±3%
DOF(Depth of Focus)에 의한 Beam Size의 변화 ±3%
점착층(Adhesive Layer) 두께 산포 ±1%
레이저 특성(Laser Characteristics) (Beam Size, Divergence, etc.) 변화
기판 평탄도(Flatness of Flexible Substrate)
Stage 정속성(Position)
광학계 오염에 의한 에너지 저하
광학계 Thermal Effects에 의한 E/D 변화
스캐너 가감속에 의한 O/L 변화
진동에 의한 O/L 변화
필름 표면 오염		 ±8%
Sum of Potential Variation < ±15%
앞서 설명한 바와 같이, 레이저 빔(707)의 에너지 밀도의 변화는 적어도 부분적으로 절단 깊이(CD)의 변화를 야기할 수 있다. 예를 들어, 절단부(CP)는 플렉서블 표시패널(100)의 제1 영역에 적절히 형성 될 수 있다. 즉, 절단부 (CP)는 도 10을 참조하면, 지지층(BF) 및 점착층(AL)까지 연장될 수 있으나, 플레서블 기판 (TFS)내로는 연장되지 않는다. 그러나, 절단부(CP)은 지지층(BF)까지 연장되거나 지지층 (BF)을 통해 부분적으로 점착층(AL)까지 연장 될 수 있다.
레이저 빔(707)의 에너지 밀도 변화는 적어도 부분적으로 절단부(CP)가 플렉서블 표시패널(100)의 제2 영역에서 너무 얇게 및/또는 플렉서블 표시패널(100)의 제3 영역에서 너무 깊게 형성되도록 할 수 있다. 절단부(CP)가 너무 얇게 형성되면, 노치부(NP)가 충분히 형성되지 않을 수 있으며, 이 경우 플렉서블 표시패널(100)이 밴딩될 때, 플렉서블 표시패널(100)의 성능(예를 들어, 표시품질, 크랙 생성 등)이 형성되어 성능이 저하 될 수 있다. 노치부(NP)는 플렉서블 기판(TFS) 내로 연장 될 수 있고, 따라서, 플렉서블 표시패널(100)의 구조적 완전성에 영향을 줄 수 있고, 결과적으로 플렉서블 표시패널(100)의 성능에 영향을 미칠 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 제어기(800)는 레이저 빔(707)의 인접한(또는 연속적인) 레이저 스폿(LS) 간의 중첩비를 제어함으로써 절단 깊이(CD)를 제어하도록 레이저 가공 장치(700)를 제어한다. 중첩비의 제어에 따른 절단 깊이(CD)의 조절에 대해서는 도 11 및 도 12a 내지 도 12c를 참조하여 설명하도록 한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 도 7의 레이저 기계가공 장치의 연속적인(consecutive) 레이저 펄스를 나타내는 평면도이고, 도 12a, 도 12b, 및 도 12c는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시패널의 절단부에 대한 각각의 단면도이다. 설명의 편의를 위해 도 11 및 도 12a 내지 도 12c는 플렉서블 표시패널(100) 및 레이저 가공 장치(700)를 참조하여 설명하도록 한다.
도 1, 도 7 내지 도 11, 및 도 12a 내지 도 12c를 참조하면, 제어기(800)는 레이저 빔(707)의 인접한 또는 다른 연속적인 레이저 스폿(LS) 간의 중첩비를 제어함으로써 절단 깊이(CD)를 조절할 수 있다. 이는 인접한 레이저 스폿 LS, 예를 들어, 레이저 스폿 LSn-1과 레이저 스폿 LSn 사이의 중첩 영역(OA)의 정도에 비례할 수 있다. 상기 중첩비를 제어함으로써, 제어기(800)는 레이저 스폿(LS) 사이의 피치(SP) 또한 제어 할 수 있다. 일 예로, 중첩비가 결정되면, 그에 따라 수학식 1에 기초하여 제어 될 수 있다.
[수학식 1]
Overlap Ratio = (ESS - SP) / ESS
(단, ESS=유효 스폿 크기(Effective spot size) = EWDP,
SP=인접 레이저 스폿 사이의 피치(Pitch between adjacent laser spots))
일 실시예로서, 상기 제어기(800)는 상기 중첩비를 제어하기 위해 레이저 발진기(701)와 플렉서블 표시패널(100) 사이의 상대 변위 속도(VRD), 레이저 발진기(701)의 주기, 레이저 발진기 (701), 및 레이저 스폿 (LS)의 크기와 같은 레이저 가공 장치(700)의 다양한 파라미터들을 조절한다. 또한, 제어기(800)는 레이저 발진기(701)의 파워 및 레이저 발진기(701)의 초점 심도(depth of focus)를 조정할 수 있다. 예를 들어, 초점 심도는 180㎛ 이상 220 ㎛ 이하, 예컨대 200 ㎛일 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 다른 파라미터들이 일정하게 유지(기대 된 공차 차이를 제외하고)되면, 중첩 영역(OA)의 정도(amount)가 감소할 수 있고, 피치(SP)는 레이저 발진기(701)와 플렉서블 표시패널(100) 사이의 상대 변위 속도(VRD)가 증가됨에 따라 증가할 수 있다. 상기 중첩 영역(OA)의 정도가 감소하고 상기 피치(SP)가 증가함에 따라, 플렉시블 표시패널(100)에 전달되는 에너지가 감소되고, 이에 따라 절단 깊이(CD)가 감소 될 수 있다. 예를 들어, 상대적 변위의 속도(VRD)가 증가함에 따라, 도 12c의 절단 깊이(CD3)에서 도 10의 절단 깊이(CD), 도 12b의 절단 깊이(CD2), 도 12a의 절단 깊이(CD1)로 변경될 수 있다. 그러나, 도 12a의 절단 깊이(CD1)는 너무 얇고, 도 12c의 절단 깊이(CD3)는 너무 깊을 수 있다. 따라서, 제어기(800)는 레이저 발진기(701)의 파워, 레이저 발진기(701)의 주기, 레이저 발진기(701)의 펄스 폭 및 레이저 스폿(LS)의 크기(D) 중 적어도 하나를 조절하여 레이저 발진기(701)와 플렉서블 표시패널(100) 사이의 상대 변위 속도(VRD)의 변화를 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제어기(800)는 레이저 스폿(LS)의 크기(D), 레이저 발진기(701)의 주기 및 레이저 발진기(701)의 파워를 일정한 공차 차이를 제외하고 일정하게 유지할 수 있으며, 이에 따라 레이저 발진기(701)의 펄스 폭 및 상대 변위 속도(VRD)를 조정하여 인접한 레이저 스폿 (LS) 사이의 오버랩 영역 (OA) 및 피치 (SP)의 양을 제어한다. 이러한 방식으로, 제어기(800)는 상기 중첩 비를 제어할 수 있다. 또한, 레이저 발진기(701)의 전력이 (예상된 공차 차이와는 별개로) 일정하게 유지 될 때, 상대 변위 속도(VRD)가 증가함에 따라 더 적은 에너지가 플렉서블 표시패널(100)로 전달 될 수 있다. 이 경우, 상대 변위 속도(VRD)가 증가함에 따라, 제어기(800)는 레이저 발진기(701)의 펄스폭을 증가시킬 수 있고, 그 반대도 마찬가지이다.
하나 이상의 항목의 변화(예를 들어, 공차 차이)를 설명하기 위해, 제어기(800)는 중첩비가 0.80 이상 및 0.90 이하가 되도록 중첩비를 제어하도록 레이저 가공 장치(700)를 제어 할 수 있다. 중첩비가 0.80보다 작으면, 절단 깊이(CD1)는 도 12a에 도시 된 바와 같이 지지층(BF)까지 연장되지 않을 수 있으며, 이 경우 앞서 설명한 바와 같이 노치부(NP)가 충분히 형성되지 못하여 플렉서블 표시패널(100)의 성능에 영향을 미칠 수 있다. 반면, 중첩 비가 0.90보다 크면, 절단 깊이(CD3)는 도 12c에 도시 된 바와 같이 플렉서블 기판(TFS)까지 연장될 수 있으며, 이 경우 앞서 설명한 바와 같이 플렉서블 표시패널(100)의 구조적 완전성에 영향을 미쳐 플렉서블 표시패널(100)의 성능에 영향을 미칠 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 제어기(800)는 절단 깊이(CD 및 CD2)와 같은 허용 가능한 절단 깊이를 달성하기 위해 상대 변위 속도(VRD)가 증가함에 따라 상기 언급된 범위 내에서 감소되도록 중첩비를 제어 할 수 있다. 이 경우, 제어기(800)는 레이저 발진기(701)의 적당한 펄스폭(및 이에 따른 에너지 마진)의 범위에서 더 큰 가변성을 제공 할 수 있다. 예를 들어, 중첩비가 0.80에 접근함에 따라, 적절한 펄스 폭의 범위 레이저 발진기(701)의 에너지 마진)은 거의 25 % 증가할 수 있다. 이는 제조 공정의 신속성 구현을 가능하게 할뿐만 아니라 더 넓은 허용 오차를 허용하여 제조 비용을 감소시킬 수도 있다.
하나 이상의 예시적인 실시 예에서, 중첩비는 또한 경로(P)를 따라 절단부 (CP)의 측벽의 선형성에 영향을 줄 수 있다. 중첩비의 제어를 통해 경로(P)를 따른 절단부(CP)의 측벽의 선형성의 제어는 도 13 및 도 14를 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 13 및 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 연속적인 레이저 펄스에 대한 평면도이다. 설명의 편의를 위해 도 13 및 도 14는 플렉서블 표시패널(100) 및 레이저 가공 장치(700)를 참조하여 설명하도록 한다.
도 1, 도 7 내지 도 11, 및 도 13, 도 14를 참조하면, 플렉서블 표시패널(100)의 쇼트-펄스 레이저 조사로부터 적어도 부분적으로 생성된 미세 그레인(grain)(또는 그레인 라인들(grain lines)은 절단부(CP)가 형성되는 중에 상기 플렉서블 표시패널(100)의 표면 상에 형성될 수 있다. 예를 들어, 연속적인 레이저 펄스(LSn-1 및 LSn) 사이의 급격한 에너지 변화 및 연속적인 레이저 펄스(LSn-1 및 LSn) 사이에 배치된 공간(예: 공간 1301 및 1401)은 경로(P)에 따른 절단 라인들(예: 절단 라인들 1305 및 1405)의 선형성에 영향을 미치는 그레인들(예: 그레인 1303 및 1403)을 형성할 수 있다. 그러나, 휠 절단기를 사용하는 것에 비해 레이저 가공 장치(700)를 이용하여 플렉서블 표시패널(100)을 절단하는 것은 크랙이 생성되는 것을 줄이고, 플렉서블 표시패널(100)의 기계적 강도를 향상시킬 수 있다. 도 13 및 도 14의 비교로부터 알 수 있듯이, 중첩영역이 중첩영역(1307)에서 중첩영역(1407)으로 증가함에 따라, 연속적인 레이저 펄스(LSn-1 및 LSn) 사이의 공간 크기는 제1 크기(1309)에서 제2 크기(1409)로 감소한다. 상기 제 1 크기(1309)에서 제2 크기(1409)로 증가 할 때, 대응하는 절단라인의 선형성은 절단 라인(1305)에 대한 제1 선형성으로부터 절단라인(1405)에 대한 제2 선형성으로 증가한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 연속적인 레이저 펄스(LSn-1 및 LSn) 사이의 공간의 크기는 각각의 절단라인을 따라 형성된 대응하는 그레인의 폭에 영향을 미친다. 예를 들어, 공간(1301)의 크기는 절단라인(1305)을 따라 형성된 그레인(1303)의 폭(WGL)에 영향을 준다. 상기 폭(WGL)은 제1 방향(D1)으로 절단라인(1305)의 제1 에지(1311)에서 절단라인(1305)의 제2 에지(1313)까지 거리로 측정될 수 있다. 연속적인 레이저 펄스(LSn-1 및 LSn)의 경로(P)에 있어서, 상기 제1 에지(1311)는 절단라인(1305)의 최외각 에지에 대응될 수 있고, 제2 에지 (131)는 절단라인(1305)의 최내측 에지에 대응될 수 있다.
실시예로서, 대응하는 그레인(1303)의 폭(WGL)은 연속적인 레이저 펄스(LSn-1 및 LSn) 사이의 피치(SP)와 관련된 중첩영역(1307)의 크기에 따라 결정될 수 있다. 연속적인 레이저 펄스(LSn-1 및 LSn)가 제3 방향 (D3)에서 볼 때 원형인 경우를 가정하면, 상기 중첩영역(1307)의 폭(d)은 하기 수학식2에 따라 결정될 수 있다.
[수학식2]
d = √ (4r2 - SP2)
(r = 연속적인 레이저 스폿(LSn-1 및 LSn)의 반경; SP = 연속적인 레이저 스폿(LSn-1 및 LSn) 사이의 피치)
경로(P)의 폭이 연속적인 레이저 펄스(LSn-1 및 LSn)의 반경(r)의 크기의 2 배인 경우, 제1 방향(D1)에서의 공간(1301)의 폭 및 그에 따른 제1 방향(D1)에서의 입자(1303)의 폭(WGL)은 수학식3에 따라 결정된다.
[수학식3]
WGL = r - (d/2)
앞서 설명한 바와 같이, 제어기(800)는 중첩비가 0.80 이상 0.90 이하가 되도록 레이저 가공 장치(700)를 제어할 수 있다. 이 경우, 연속적인 레이저 펄스(LSn-1 및 LSn) 사이 (및 그에 의한 인접한 입자들(1303) 사이의) 폭(WGL) 및 피치(SP) 사이의 비는 0.0150 이상 0.0450 이하 즉, 0.0175 이상 0.0425 이하, 예를 들면 0.0196 이상 0.0397 이하(예: 0.02 내지 0.04의 범위)인 것이 바람직하다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 플렉서블 표시패널의 노칭(notching) 및 밴딩(bending) 공정을 나타내는 순서도이고, 도 16 및 도 17은 본 발명의 실시예에 따른 제조 공정 중 여러 단계에서의 플렉서블 표시패널에 대한 각각의 단면도이다. 설명의 편의를 위해 도 15 내지 도 17은 플렉서블 표시패널(100) 및 레이저 가공 장치(700)를 참조하여 설명하도록 한다.
단계 1501에서, 레이저 가공 장치(700)는 플렉서블 표시패널(100)의 제1 부분 상에, 예를 들어 제2 비표시영역(NDA2)의 일부분 상에 위치된다. 이 경우, 지지층(BF)은 레이저 발진기(701)와 대면할 수 있다. 즉, 지지층(BF)은 레이저 발진기(701)와 플렉서블 기판(TFS) 사이에 배치될 수 있다. 도 16에 도시된 바와 같이, 레이저 발진기(701)는 단계 1503에 따라 지지층(BF) 내에 복수의 절단부 (예를 들어, 제1 절단부(CP1) 및 제2 절단부(CP2))을 형성하도록 이용 될 수 있다. 절단부들의 일부를 형성함에 있어서, 제어기(800)는 플렉서블 표시패널(100) 및 레이저 발진기(701)를 서로에 대해 상대적으로 변위시키면서 맥동 방식(pulsating fashion)으로 출력하도록 레이저 가공 장치(700)를 제어한다. 이 경우, 제어기(800)는 레이저 빔(707)의 연속적인 레이저 스폿들(LS) 사이의 중첩비가 0.80 이상 0.90 이하가 되도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제어기(800)는 또한 레이저 발진기(701)와 플렉서블 표시패널(100) 사이의 상대 변위 속도(VRD)가 200mm/s 이상 600 mms 이하가 되도록 캐리어 매커니즘(705)를 통해 제어할 수 있다. 제어기(800)는 레이저 발진기(701)의 주기를 10kHz 이상 20kHz 이하로 제어 할 수 있을 뿐만 아니라, 레이저 빔(707)의 펄스 폭을 81.25μs 이상 20.3125㎲ 이하로 제어 할 수 있다. 또한, 제어기(800)는 레이저 빔(707)의 초점 심도(depth of focus)를 180 ㎛ 이상 220 ㎛ 이하, 예컨대 200 ㎛로 제어 할 수 있다.
실시예로서, 제1 절단부(CP1) 및 제2 절단부(CP2)는 제1 방향(D1)의 폭과 제3 방향(D3)의 두께(또는 절단 깊이)를 갖는 제2 방향(D2)으로 세로 방향(longitudinally)으로 형성 될 수 있다. 이를 위해, 제1 절단부(CP1) 및 제2 절단 부(CP2)의 절단 깊이는 지지층(BF)까지 연장될 수 있고, 적어도 부분적으로 점착층 (AL)까지 연장될 수 있다. 그러나, 제1 절단부(CP1) 및 제2 절단부(CP2)는 플렉서블 기판(TFS)까지는 연장되지 않을 수 있다.
단계 1505에서, 레이저 가공 장치(700)는 플렉서블 표시패널(100)의 제1 부분 위에서 제거된다. 단계 1507에서, 플렉서블 표시패널(100)의 하나 이상의 층이 복수의 절단부와 관련하여 노치되어 도 17에 도시된 바와 같이 노치부(NP)를 형성한다. 예를 들어, 지지층(BF)은 제1 절단부(CP1)와 제2 절단부(CP2) 사이의 플렉서블 기판(TFS)으로부터 스크랩(scrapped), 디라미네이트(delaminated) 또는 제거될 수 있다. 예를 들어, 제1 절단부(CP1)과 제2 절단부(CP2) 사이에 배치된 지지층(BF)의 부분은 플렉서블 기판(TFS)으로부터 지지층(BF)의 부분을 박리시키기 위해 예를 들어 도포된 점착제를 이용하여 떼어낼 수 있다. 이 경우, 점착층(AL)의 대응 부분은 또한 지지층(BF)이 당겨질 때 제 1 절단부(CP1)와 제2 절단부(CP2) 사이에서 제거될 수 있다. 다른 예로서, 스크래핑 도구는 제1 절단 부(CP1)과 제2 절단부(CP2) 사이에서 지지층(BF) 및 점착층(AL)을 긁어내는데 이용 될 수 있다. 노치부(NP)은 레이저 가공 장치(700)를 이용하여, 예를 들어 제1 절단부(CP1)와 제2 절단부(CP2) 사이에 추가의 절단 부분을 형성함으로써 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 노치부(NP)를 포함하는 플렉서블 표시패널(100)의 제2 부분은 단계 1509에 따라 플렉서블 표시패널(100)의 제3 부분으로부터 밴딩될 수 있다. 예를 들어, 상기 노치부(NP)가 형성된 후, 제2 비표시영역(NDA2)은 표시영역(DA)(예: 표시영역(DA)의 평면(PL)으로부터 밴딩됨)으로부터 밴딩될 수 있고, 이에 의해 밴딩축(BX)에 대해 밴딩되어 도 4a에 도시된 바와 같이 제2 비표시영역(NDA2)의 적어도 일부가 표시 영역(DA) 하부에 배치된다. 또한, 도 15에 의한 제조공정은 예를 들어 도 4b에 도시된 벤딩축(BX')에 따라 밴딩하는 것과 같이 플렉시블 표시패널(100)에 부가적인 및/또는 대안적인 밴딩부를 형성하는 데 이용될 수 있다. 이 경우, 플렉서블 표시패널(100)의 밴딩 반경 (예를 들어, 밴딩 반경(R))은 약 200 ㎛ 이상과 같이 지지층 (BF)의 두께의 2 배 이상일 수 있으나, 이보다 보다 큰 밴딩 반경이 형성되는 것도 고려될 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (20)

  1. 타겟을 향해 레이저 빔을 펄스 출력하도록 레이저 원(source)을 제어하고, 상기 출력 레이저 빔의 연속적인 펄스 스폿들 사이의 중첩비가 0.80 이상 0.90 이하가 되도록 상기 레이저 원 및 상기 타겟 중 적어도 하나를 서로에 대해 상대적으로(relative) 스캔하도록 제어하는 적어도 하나의 프로세서(processor);
    상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 적어도 하나의 프로세서로 하여금 적어도 하나의 명령을 실행하게 하는 하나 이상의 명령의 시퀀스를 포함하는 메모리를 포함하는 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 중첩비는 (ESS - SP) / ESS에 의하며,
    상기 ESS는 상기 출력 레이저 빔에 의해 손상된 영역의 폭으로서, 상기 폭은 상기 상대적인 스캔 방향과 수직이며, 상기 SP는 상기 출력 레이저 빔의 연속적인 펄스 스폿들 사이의 피치인 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 영역의 폭은 상기 연속적인 펄스 스폿들의 펄스 스폿 직경보다 큰 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 장치로 하여금 적어도 상기 상대적인 스캔의 속도 증가에 응답하여 상기 레이저 원의 에너지 마진을 증가 시키는 적어도 하나의 메모리 및 하나 이상의 명령의 시퀀스를 포함하는 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 장치로 하여금 적어도 상기 상대적인 스캔의 속도를 제어하게 하는 적어도 하나의 메모리 및 하나 이상의 명령의 시퀀스를 포함하고, 상기 속도는 200 mm/s 이상 600 mm/s 이하인 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 장치로 하여금 적어도 상기 출력 레이저 빔의 주기를 제어하게 하는 적어도 하나의 메모리 및 하나 이상의 명령의 시퀀스를 포함하고, 상기 주기는 10kHz 이상 20kHz 이하의 주파수 대역을 갖는 장치.
  7. 지지층;
    상기 지지층 상에 형성된 플렉서블 기판;
    상기 플렉서블 기판을 상기 지지층에 결합시키는 점착층을 포함하며,
    상기 지지층은 제1 방향으로 연장되는 노치부(notched portion)를 포함하고, 상기 노치부의 표면은 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 돌출된 그레인 라인들(grain lines)을 포함하며,
    상기 그레인 라인들의 그레인 라인 폭(width)과 상기 그레인 라인들 간의 피치(pitch)와의 비는 0.0196 이상 0.0397 이하이고, 상기 폭은 상기 제2 방향으로 연장되는 그레인 라인의 폭이고, 상기 피치는 상기 제1 방향으로 연장되는 그레인 라인들 간의 피치인 플렉서블 표시패널.
  8. 제7 항에 있어서,
    플렉서블 기판의 제1 부분은 상기 플렉서블 기판의 제2 부분의 평면으로부터 상기 제1 및 제2 방향과 교치하는 제3 방향으로 밴딩되며,
    상기 제1 부분은 상기 노치부를 포함하는 플렉서블 표시패널.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제2 부분은 플렉서블 표시패널의 표시영역에 대응되는 플렉서블 표시패널.
  10. 플렉서블 표시패널의 적층 구조(layered structure)의 제1 영역 내에 그루브(groove)를 형성하는 단계;
    상기 그루브를 포함하는 상기 제1 영역의 일부분을 상기 제1 영역으로부터 연장된 상기 적층 구조의 제 2영역의 평면으로부터 벤딩하는 단계를 포함하며,
    상기 그루브를 형성하는 단계는 상기 그루브에 대응하는 가상의 선을 따라 맥동(pulsating) 레이저 빔을 조사하는 단계를 포함하며, 상기 맥동 레이저 빔의 연속적인 펄스 스팟(spot)들 사이의 중첩비는 0.80 이상 0.90 이하가 되도록 하는 플렉서블 표시패널의 제조방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 중첩비는 (ESS - SP) / ESS에 의하며,
    상기 ESS는 상기 출력 레이저 빔에 의해 손상된 영역의 폭으로서, 상기 폭은 상기 상대적인 스캔 방향과 수직이며, 상기 SP는 상기 맥동 레이저 빔의 연속적인 펄스 스폿들 사이의 피치인 플렉서블 표시패널의 제조방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 영역의 폭은 상기 연속적인 펄스 스폿들의 펄스 스폿 직경보다 큰 플렉서블 표시패널의 제조방법.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 적층 구조는,
    플렉서블 기판;
    상기 플렉서블 기판 상에 형성된 지지층;
    상기 플렉서블 기판의 표면에 상기 지지층을 결합하는 점착층을 포함하는 플렉서블 표시패널의 제조방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 그루부는 상기 지지층 내측으로 연장되거나, 상기 지지층 및 점착층의 내측으로 연장되는 플렉서블 표시패널의 제조방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 그루브의 각 표면은 플렉서블 기판의 표면의 상부 또는 그 위에 형성되는 플렉서블 표시패널의 제조방법.
  16. 제10 항에 있어서,
    상기 그루브를 형성하는 단계는,
    상기 맥동 레이저 빔과 적층 구조 사이의 상대적인 스캔 속도를 200 mm/s 이상 600 mm/s 이하로 설정하는 단계; 및
    상기 맥동 레이저 빔의 주기를 10 kHz 이상 20 kHz 이하로 설정하는 단계를 포함하는 플렉서블 표시패널의 제조방법.
  17. 제10 항에 있어서,
    상기 적층 구조의 제1 영역 내에, 상기 그루브와 이격된 다른 그루브를 형성하는 단계; 및
    상기 그루브와 다른 그루브 사이에 형성된 상기 제1 영역의 일부분을 제거하는 단계를 더 포함하는 플렉서블 표시패널의 제조방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 부분을 제거하는 것은 상기 적층 구조에서 상기 부분을 디라미네이팅(delaminating)하는 것을 포함하는 플렉서블 표시패널의 제조방법.
  19. 제10 항에 있어서,
    상기 제2 영역은 상기 플렉서블 표시패널의 표시영역이고,
    상기 제1 영역은 상기 플렉서블 표시패널의 비표시영역인 플렉서블 표시패널의 제조방법.
  20. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 영역 및 제2 영역은 상기 플렉서블 표시패널의 표시영역의 일부분에 대응하는 플렉서블 표시패널의 제조방법.
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