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KR102120423B1 - 표시 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR102120423B1
KR102120423B1 KR1020130111087A KR20130111087A KR102120423B1 KR 102120423 B1 KR102120423 B1 KR 102120423B1 KR 1020130111087 A KR1020130111087 A KR 1020130111087A KR 20130111087 A KR20130111087 A KR 20130111087A KR 102120423 B1 KR102120423 B1 KR 102120423B1
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display
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Abstract

본 발명은 정전기 발생을 방지하거나 제거할 수 있는 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공한다. 상기 표시 장치는 적어도 하나의 플라스틱층을 포함하는 기판 및 상기 기판 위에 위치하며 신호선과 화소를 포함하는 표시층을 포함하고, 상기 기판은 적어도 하나의 제전층을 포함한다.

Description

표시 장치 및 그 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 표시 장치, 특히 플렉시블 표시 장치(flexible display) 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
플렉시블 표시 장치는 종이처럼 접고나 구부릴 수 있으며 외곽 디자인이 자유롭고, 기판이 유연성을 가지고 있어 깨지지 않으며 휴대가 간편한 표시 장치로 정의하고 있다. 기술 수준에 따라 충격에 견딜 수 있는 수준의 러기드(rugged) 표시 장치, 휘어지고 일정 부분 디자인이 자유로운 벤더블(bendable) 표시 장치, 두루마리 형태처럼 자유롭게 말 수 있는 롤러블(rollable) 표시 장치 등으로 구분할 수 있다.
플렉시블 표시 장치를 구현하기 위해서는 플렉시블 기판, 저온 공정용 유/무기 소재, 플렉시블 전자 소자, 보호막 및 차단막 기술, 그리고 패키징 기술 등이 복합적으로 필요하다. 이중에서 플렉시블 기판은 플렉시블 표시 장치의 성능, 신뢰성, 가격 등을 결정하는 가장 중요한 부품으로 인식되고 있다.
플렉시블 기판으로는 금속 호일(metal foil) 기판, 박형 유리(thin glass) 기판, 플라스틱 기판 등이 검토되고 있다. 이중 플라스틱 기판이 가공의 용이성, 저중량, 연속 공정의 적합성 등으로 인해 가장 적합한 소재로 주목 받고 있다. 그러나 플라스틱 기판의 경우 박리, 마찰 등에 의한 정전기가 발생하기 쉽고, 정전기는 화질 불량, 소자의 파괴 등을 초래할 수 있다.
본 발명의 목적은 정전기 발생을 방지하거나 제거할 수 있는 표시 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 적어도 하나의 플라스틱층을 포함하는 기판 및 상기 기판 위에 위치하며 신호선과 화소를 포함하는 표시층을 포함하고, 상기 기판은 적어도 하나의 제전층을 포함한다.
상기 기판은 적어도 제1 플라스틱층, 제1 배리어층, 제2 플라스틱층 및 제2 배리어층을 포함할 수 있다.
상기 기판과 상기 표시층 사이에 버퍼층을 더 포함할 수 있다.
상기 제전층은 도전성 미립자인 도전볼을 포함하는 플라스틱층일 수 있다.
상기 도전볼은 금속, 금속 산화물, 합금, 탄소 섬유 및 코어의 표면에 적어도 하나의 쉘 금속이 코팅된 입자 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 제전층은 상기 제1 배리어층과 상기 제2 플라스틱층 사이에 위치할 수 있다.
상기 제전층은 투명 도전성 산화물로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 측면에 있어서, 표시 장치를 제조하는 방법은, 지지 부재 위에 적어도 하나의 플라스틱층을 포함하는 기판을 형성하는 단계; 상기 기판 위에 신호선과 화소를 포함하는 표시층을 형성하는 단계; 및 상기 지지 부재를 제거하는 단계를 포함하고, 상기 기판을 형성하는 단계는 적어도 하나의 제전층을 형성하는 단계를 포함한다.
상기 기판을 형성하는 단계는 상기 플라스틱층을 형성한 후 배리어층을 형성하는 것을 포함할 수 있다.
상기 제조 방법은 상기 표시층을 형성하는 단계 전에, 버퍼층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제전층을 형성하는 단계는 도전볼을 포함하는 플라스틱층을 형성하는 것일 수 있다.
상기 도전볼을 포함하는 플라스틱층을 형성하는 것은 플라스틱에 도전볼을 혼합하여 코팅한 후 경화시킴으로써 수행될 수 있다.
상기 도전볼은 금속, 금속 산화물, 합금, 탄소 섬유 및 코어의 표면에 적어도 하나의 쉘 금속이 코팅된 입자 중에서 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 기판은 제1 플라스틱층, 제1 배리어층, 제2 플라스틱층 및 제2 배리어층을 포함하고, 상기 제전층은 상기 제1 배리어층과 상기 제2 플라스틱층 사이에 위치할 수 있다.
상기 제전층은 투명 도전성 산화물로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 있어서, 표시 장치를 제조하는 방법은, 지지 부재 위에 제전층을 형성하는 단계; 상기 제전층 위에 적어도 하나의 플라스틱층을 포함하는 기판을 형성하는 단계; 상기 기판 위에 신호선과 화소를 포함하는 표시층을 형성하는 단계; 및 상기 지지 부재를 제거하는 단계;를 포함한다.
상기 제전층은 투명 도전성 산화물, 도전성 유기물, 또는 도전성 금속으로 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 있어서, 표시 장치를 제조하는 방법은, 제전성 지지 부재 위에 적어도 하나의 플라스틱층을 포함하는 기판을 형성하는 단계; 상기 기판 위에 신호선과 화소를 포함하는 표시층을 형성하는 단계; 및 상기 지지 부재를 제거하는 단계;를 포함한다.
상기 제전성 지지 부재는 도전성 유리판일 수 있다.
본 발명에 따라서, 표시 패널의 제조 시 특히, 지지 부재와 표시 패널의 분리 시, 그리고 공정 단계 변경 시 발생할 수 있는 정전기를 제거하거나 그러한 정전기의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 표시 패널의 제조 후에도 발생할 수 있는 정전기에 의한 영향을 차단할 수 있다. 이에 따라 표시 장치의 소자의 파괴와 화질 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소의 등가 회로도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 구현예에 따른 표시 장치의 제조 과정 중 지지 부재의 제거 전후의 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제2 구현예에 따른 표시 장치의 제조 과정 중 지지 부재의 제거 전후의 단계의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제3 구현예에 따른 표시 장치의 제조 과정 중 지지 부재의 제거 전의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제4 구현예에 따른 표시 장치의 제조 과정 중 지지 부재의 제거 전의 단면도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여, 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
본 발명의 실시예에 따른 표시 장치 및 그 제조 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소의 등가 회로도이다. 이하에서 주로 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode, OLED)와 관련하여 설명할지라도, 본 발명은 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD), 전기영동 표시 장치(electrophoretic display, EPD) 같은 다른 표시 장치에도 적용될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 화상을 표시하는 기판(100), 표시층(200) 및 봉지층(300)을 포함하는 표시 패널을 포함한다. 도시되지 않았지만, 표시 장치는 표시 패널의 구동을 위한 구동부와 이의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
기판(100)은 투명한 절연성 물질로 이루어진다. 기판(100)은 고분자 필름 같은 플렉시블 기판일 수 있다. 예컨대, 기판(100)은 폴리에틸렌테레프탈레이드(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리에틸렌에테르케톤(polyethylene ether ketone, PEEK) 등의 열가소성 세미 결정성 플라스틱(thermoplastic semicrystalline polymer), 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에틸렌설포네이트 (polyethylene sulfonate, PES) 등의 열가소성 무정정형 플라스틱(thermoplastic amorphous polymer), 상대적으로 높은 내열성을 가진 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리아릴레이트(polyarylate, PAR) 등의 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
기판(100)은 플라스틱의 특성에 따라 연신 방법이나 용매 캐스터 방법으로 형성될 수 있다. 연신 방법은 플라스틱의 용융 후 두 방향으로 연신하여 기판을 형성하는 방법일 수 있다. 용매 캐스터 방법은 용매에 플라스틱 및 첨가제를 혼합, 용해시켜 유동성을 확보한 후, 이를 두께가 고정된 슬릿 다이(slit die)를 통과시키면서 용매를 휘발시켜 기판을 성형하는 방법일 수 있다. 상기 기판(100)은 평평한 플레이트 위에 플라스틱 용액을 도포 또는 코팅하고 경화시켜 형성될 수도 있다.
유리 기판과 달리 플라스틱 기판은 표시 장치의 이미지 특성의 열화를 일으킬 수 있는 수분, 산소 등이 침입하기 쉬우므로, 이들의 침입을 방지하기 위한 구조로 설계될 수 있다. 예컨대, 플라스틱층 위에 단일층(monolayer) 혹은 다중층(multilayer)의 무기물층으로 또는 유/무기 하이브리드 다중층으로 베리어층(barrier layer)이 형성된 적층 구조로 상기 기판(100)은 구성될 수 있다. 베리어층을 보호하기 위해서 투명 고분자층으로 상부 코팅층(overcoat layer)이 베리어층 위에 형성될 수도 있다. 기판(100)은 플라스틱층-베리어층의 단위가 수 개, 예컨대 2 내지 5개 반복된 적층 구조를 가질 수 있다. 적층된 기판(100)의 각 층의 종류 및 두께는 기판의 광학적, 열적 특성 등의 최적화를 통해 선정된다.
베리어층으로서 유기물층의 형성에는 예컨대 유기물을 진공 중에서 코팅하고 경화시키는 플래시 증착(flash evaporation) 기술이 사용될 수 있다. 베리어층으로서 무기물층은 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deposition)법, APCVD(atmospheric pressure CVD)법, LPCVD(low pressure CVD)법 같은 기술로 SiOx, SiNx 등을 증착하여 형성될 수 있다.
기판(100)은 정전기를 제거하는 제전층(antistatic layer)을 포함할 수 있다. 기판(100)에서 플라스틱층 자체가 제전층을 이루거나, 플라스틱층과 별개로 제전층이 형성될 수 있다.
표시층(200)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 신호선(121, 171, 172)과 이들에 연결되어 있는 화소(PX)를 포함한다. 화소(PX)는 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B) 중 어느 하나일 수 있다. 신호선은 게이트 신호(또는 주사 신호)를 전달하는 주사 신호선(121), 데이터 신호를 전달하는 데이터선(171), 구동 전압을 전달하는 구동 전압선(172) 등을 포함한다. 주사 신호선(121)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(171)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다. 구동 전압선(172)은 대략 열 방향으로 뻗어 있는 것으로 도시되어 있으나, 행 방향 또는 열 방향으로 뻗거나 그물 모양으로 형성될 수 있다.
한 화소(PX)는 스위칭 트랜지스터(Qs) 및 구동 트랜지스터(Qd)를 포함하는 박막 트랜지스터, 유지 축전기(Cst) 및 발광 소자(LD)를 포함한다. 도면에 표시되지 않았지만, 하나의 화소(PX)는 발광 소자에 제공되는 전류를 보상하기 위해 추가적으로 박막 트랜지스터 및 축전기를 더 포함할 수 있다.
스위칭 트랜지스터(Qs)는 제어 단자(N1), 입력 단자(N2) 및 출력 단자(N3)를 가지는데, 제어 단자(N1)는 주사 신호선(121)에 연결되어 있고, 입력 단자(N2)는 데이터선(171)에 연결되어 있으며, 출력 단자(N3)는 구동 트랜지스터(Qd)에 연결되어 있다. 스위칭 트랜지스터(Qs)는 주사 신호선(121)으로부터 받은 주사 신호에 응답하여 데이터선(171)으로부터 받은 데이터 신호를 구동 트랜지스터(Qd)에 전달한다.
구동 트랜지스터(Qd) 또한 제어 단자(N3), 입력 단자(N4) 및 출력 단자(N5)를 가지는데, 제어 단자(N3)는 스위칭 트랜지스터(Qs)에 연결되어 있고, 입력 단자(N4)는 구동 전압선(172)에 연결되어 있으며, 출력 단자(N5)는 발광 소자(LD)에 연결되어 있다. 구동 트랜지스터(Qd)는 제어 단자(N3)와 출력 단자(N5) 사이에 걸리는 전압에 따라 그 크기가 달라지는 출력 전류(ILD)를 흘린다.
축전기(Cst)는 구동 트랜지스터(Qd)의 제어 단자(N3)와 입력 단자(N4) 사이에 연결되어 있다. 이 축전기(Cst)는 구동 트랜지스터(Qd)의 제어 단자(N3)에 인가되는 데이터 신호를 충전하고 스위칭 트랜지스터(Qs)가 턴 오프된 뒤에도 이를 유지한다.
발광 소자(LD)는 예를 들면 유기 발광 다이오드(OLED)로서, 구동 트랜지스터(Qd)의 출력 단자(N5)에 연결되어 있는 애노드와 공통 전압(Vss)에 연결되어 있는 캐소드를 가진다. 발광 소자(LD)는 구동 트랜지스터(Qd)의 출력 전류(ILD)에 따라 세기를 달리하여 발광하고, 복수의 발광 소자가 조합하여 영상을 표시한다. 발광 소자(LD)는 적색, 녹색, 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 어느 한 색 또는 하나 이상의 색의 빛을 고유하게 내는 물질을 포함할 수 있으며, 표시 장치는 이들 색의 공간적인 합으로 원하는 영상을 표시한다.
스위칭 트랜지스터(Qs) 및 구동 트랜지스터(Qd)는 p-채널 전계 효과 트랜지스터(FET)이지만, 이들 중 적어도 하나는 n-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 또한, 트랜지스터(Qs, Qd), 축전기(Cst) 및 발광 소자(LD)의 연결 관계가 바뀔 수 있다.
봉지층(300)은 표시층(200)을 사이에 두고 기판(100)에 대향하여 위치하며, 외부로부터 산소 및 수분이 표시층(200)으로 유입되는 것을 방지하여 발광 소자를 보호할 수 있다. 봉지층(300)은 하나 이상의 유기층과 하나 이상의 무기층이 교번하게 적층 형성될 수 있다.
유기층은 고분자로 형성되며, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI), 폴리카보네이트(PC), 에폭시(epoxy), 폴리에틸렌(polyethylene, PE) 및 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PA) 중 어느 하나로 형성되는 단일층 또는 다중층일 수 있다. 폴리아크릴레이트는 디아크릴레이트계 모노머와 트리아크릴레이트계 모노머를 포함하는 모노머 조성물이 고분자화된 것을 포함할 수 있다. 모노머 조성물에 모노아크릴레이트계 모노머가 더 포함될 수 있다. 또한, 모노머 조성물에 TPO와 같은 공지의 광 개시제(photoinitiator)가 더욱 포함될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
무기층은 금속 산화물 또는 금속 질화물을 포함하는 단일층 또는 다중층일 수 있다. 구체적으로, 무기층은 SiNx, Al2O3, SiO2, TiO2 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 봉지층(300)에서 외부로 노출된 최상층은 발광 소자에 대한 투습을 방지하기 위하여 무기층으로 형성될 수 있다.
또한, 봉지층(300)은 적어도 2개의 무기층 사이에 적어도 하나의 유기층이 삽입된 샌드위치 구조를 적어도 하나 포함할 수 있다. 또한, 봉지층(300)은 적어도 2개의 유기층 사이에 적어도 하나의 무기층이 삽입된 샌드위치 구조를 적어도 하나 포함할 수 있다.
또한, 봉지층(300)은 발광 소자의 상부로부터 순차적으로 제1 무기층, 제1 유기층, 제2 무기층을 포함할 수 있다. 또한, 박막 봉지층(300)은 발광 소자의 상부로부터 순차적으로 제1 무기층, 제1 유기층, 제2 무기층, 제2 유기층, 제3 무기층을 포함할 수 있다. 또한, 박막 봉지층(300)은 유기 발광 소자의 상부로부터 순차적으로 제1 무기층, 제1 유기층, 제2 무기층, 제2 유기층, 제3 무기층, 제3 유기층, 제4 무기층을 포함할 수 있다.
발광 소자와 제1 무기층 사이에 LiF를 포함하는 할로겐화 금속층이 추가로 포함될 수 있고, 할로겐화 금속층은 제1 무기층을 스퍼터링 방식 또는 플라즈마 증착 방식으로 형성할 때 발광 소자가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
제1 유기층은 제2 무기층보다 면적이 좁을 수 있고, 제2 유기층도 제3 무기층보다 면적이 좁을 수 있다. 또한, 제1 유기층은 제2 무기층에 의해 완전히 뒤덮일 수 있으며, 제2 유기층도 제3 무기층에 의해 완전히 뒤덮일 수 있다.
봉지층(300)은 얇은 두께의 막으로, 외부의 긁힘이나 공정 진행 중 발생되는 이물에 의한 찍힘 또는 스크래치 등에 의한 손상이 발생하기 쉽다. 이는 화면에서 암점 등의 결함으로 나타나게 된다. 이러한 봉지층(300)의 손상을 방지하기 위하여, 봉지층(300) 위에 보호 필름(도시되지 않음)이 부착될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 표시 장치에서 특히 기판의 제전층과 관련하여 구현될 수 있는 몇몇 예에 대하여 설명한다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1 구현예에 따른 표시 장치의 제조 과정 중 지지 부재의 제거 전후의 단면도이다.
도 3을 참조하여 표시 장치의 제조 방법을 설명하면, 지지 부재(10) 위에 플라스틱 기판(100)을 기판을 형성하고, 그 위에 버퍼층(150)을 형성하고, 그 위에 표시층(200)을 형성하고, 그 위에 봉지층(300)을 형성하여 표시 패널을 제조한다.
지지 부재(10)는 표시 장치의 구성 요소가 아닌, 표시 장치를 제조하는 과정에서 보조적으로 사용되는 플레이트(plate)이고, 예컨대 평평한 유리판이다. 공정 진행 면에서 플라스틱 기판의 강직성(rigidity)은 중요한 변수로 작용하는데, 공정 중에 기판의 휨 현상이 발생할 경우, 진공 장비의 사용이 원활하지 않고 이를 평탄화하도록 힘을 가하게 되면 박막 스트레스로 인해 막의 균열이 일어나는 원인이 된다.
따라서 유리와 같은 지지 부재(10)에 플라스틱 기판(100)을 공정 진행 중에 부착하여 진행한 후, 보통은 표시 패널의 제조 공정이 완료되면 제거된다. 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이, 지지 부재(10)는 리프트 오프(lift-off) 공정에 의해 표시 패널과 분리된다. 분리 시, 플라스틱 기판(100)과 지지 부재(10) 간의 박리 대전에 의한 정전기가 발생할 수 있다. 그 외에도, 표시 패널의 제조 중 스테이지(stage)(도시되지 않음)를 이동할 때마다 지지 부재(10)와 스테이지 간의 박리 대전, 마찰 대전 등에 의한 정전기가 발생할 수 있다.
플라스틱 기판(100)은 맨 아래쪽으로부터 제1 플라스틱층(110), 제1 배리어층(120), 제2 플라스틱층(130), 제2 베리어층(140)을 포함한다. 실시 형태에 따라서는 플라스틱 기판(100)은 추가적인 플라스틱층 및 베리어층을 포함할 수 있고, 맨 위층이 플라스틱층일 수도 있다. 이러한 다층 구조의 기판(100)은 전술한 바와 같은 플라스틱 기판의 단점인 수분, 산소 등의 침입을 막을 수 있다. 플라스틱 기판(100)은 하나의 플라스틱층과 하나의 배리어층을 포함할 수도 있다.
플라스틱 기판(100)의 제1 및 제2 플라스틱층(110, 130) 중 적어도 한 층은 도전볼(CB)를 포함한다. 예컨대 제1 플라스틱층(110) 및/또는 제2 플라스틱층(130)은 폴리이미드 같은 플라스틱에 도전볼을 혼합하여 코팅한 후 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 도전볼(CB)은 플라스틱층(110, 130) 내에 고르게 분산되어 있는 것이 바람직하다.
상기 도전볼(CB)은 수 마이크로미터 크기일 수 있는 도전성 미립자이고, 나노미터 단위의 크기를 가질 수도 있다. 예컨대 도전볼(CB)의 크기(직경)는 약 20 μm 이하일 수 있다. 다만, 형성될 플라스틱층의 두께보다는 작은 크기를 가져야 한다. 한편, 도전볼(CB)은 그 전기적 특성에 따라 플라스틱 100 중량부에 대해서 약 1 내지 약 30 중량부로 포함될 수 있다. 도전볼의 함량이 높을 경우 투과율 같은 기판의 광학적 특성에 영향을 줄 수 있다.
상기 도전볼(CB)은 금속, 그 산화물 또는 합금으로 형성되거나, 탄소 섬유(carbon fiber)로 형성될 수 있다. 도전볼(CB)은 폴리머, 유리, 세라믹 등의 입자의 표면에 적어도 하나의 금속이 코팅된 코어(core)-쉘(shell) 구조를 가질 수도 있다. 예컨대 도전볼(CB)은 단분산 폴리머 입자에 니켈(Ni), 금(Au) 같은 금속 물질이 코팅되어 이루어질 수 있다.
도전볼(CB)이 플라스틱층에 포함됨으로써, 제1 및/또는 제2 플라스틱층(110, 130)에 도전성이 부여될 수 있다. 따라서 플라스틱 기판(100)은 제전층을 포함하게 되고 (즉, 플라스틱층 자체가 제전층이 됨), 이에 의해 표시 패널의 제조 시 발생하는, 전술한 플라스틱 기판(100)과 지지 부재(10) 간의 박리 대전, 그리고 지지 부재(10)와 스테이지 간의 박리 대전 등에 의한 정전기를 제거할 수 있다. 또한, 상기 제전층을 포함하는 플라스틱 기판(100)은 표시 패널의 제조 후에도 외부 접촉(마찰)에 의해 발생하는 정전기에 의한 영향을 효과적으로 막을 수 있다.
기판(100) 상면 즉, 제2 배리어층(140) 위에는 반도체의 특성을 열화시키는 불순물이 확산되는 것을 방지하고, 아울러 수분이나 외기의 침투를 방지하고 표면을 평탄화하기 위한 버퍼층(150)이 형성될 수 있다. 버퍼층(150)은 차단층(blocking layer)으로 불리기도 한다. 버퍼층(150)은 PECVD법, APCVD법, LPCVD법 같은 증착 방법으로 SiOx, SiNx 등이 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다. 버퍼층(150)은 배리어층(120, 140)과 동일한 물질로 형성될 수도 있고, 다른 물질로 형성될 수도 있다. 동일한 물질로 형성될 경우, 배리어층과 적층 순서 등을 달리하는 다중층으로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(150)은 필수적인 요소는 아니며, 기판의 종류나 공정 조건에 따라 생략될 수 있다.
표시층(200)과 봉지층(300)은 당해 기술분야에서 잘 알려진 기술, 예컨대 저온 폴리실리콘 공정(low-temperature polycrystalline silicon, LTPS) 같은 TFT 공정, 전술한 PECVD법, APCVD법, LPCVD법 같은 적절한 증착 공정, 박막 봉지 공정(thin film encapsulation, TFE) 등을 거쳐 형성될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제2 구현예에 따른 표시 장치의 제조 과정 중 지지 부재의 제거 전후의 단계의 단면도이다. 전술한 구현예와 차이점을 위주로 설명하고, 동일한 내용에 대해서는 가급적 설명을 간단히 하거나 생략하기로 한다.
지지 부재(10) 위에 제전층(11)을 형성하고, 그 위에 플라스틱 기판(100)을 형성하고, 선택적으로(optionally) 그 위에 버퍼층(150)을 형성하고, 그 위에 표시층(200)을 형성하고, 그 위에 봉지층(300)을 형성하여 표시 패널을 제조한다.
상기 제전층(11)은 지지 부재(10)와 플라스틱 기판(100) 사이에 형성되는 것으로서, 도 6에 도시된 바와 같은 지지 부재(10)와 표시 패널의 분리 시, 박리 대전을 감소시켜 정전기를 방지할 수 있다. 도면에서 제전층(11)은 분리 시 지지 부재(10) 측에 남아 있을 수 있다.
상기 제전층(11)은 인듐주석산화물(indium tin oxide, ITO), 인듐아연산화물(indium zinc oxide, IZO) 등의 투명 도전성 산화물(transparent conductive oxide, TCO)로 형성될 수 있다. 그 외에도, 제전층(11)은 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리페닐렌비닐렌(polyphenylene vinylene), 폴리페닐렌(polyphenylene) 등의 도전성 유기물로 형성될 수 있고, 도전성 금속을 증착하여 형성될 수도 있다.
플라스틱 기판(100)은 맨 아래쪽으로부터 제1 플라스틱층(110), 제1 배리어층(120), 제2 플라스틱층(130), 제2 베리어층(140)을 포함한다. 플라스틱 기판(100)은 구현예 1에서 전술한 바와 같이 실시 형태에 따라서 구성층이 증감될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제3 구현예에 따른 표시 장치의 제조 과정 중 지지 부재의 제거 전의 단면도이다.
이 구현예는 전술한 제2 구현예와 달리, 지지 부재(10) 위에 제전층(11)을 형성하지 않는다. 대신, 지지 부재(10)로서 제전 능력이 있는 재료로 형성된 플레이트를, 예컨대 도전성 유리판을 사용한다. 이 경우, 지지 부재(10) 자체가 제전층으로서 기능하기 때문에, 표시 패널의 제조 공정 단계 중 지지 부재(10)와 스테이지 간에 정전기 발생이 방지될 수 있고, 표시 패널의 제조 후 분리 시 플라스틱 기판(100)과 지지 부재(10) 간의 정전기 발생이 방지될 수 있다.
지지 부재(10) 위에는 제1 플라스틱층(110), 제1 배리어층(120), 제2 플라스틱층(130), 제2 베리어층(140)을 포함하는 플라스틱 기판(100)이 형성되고, 그 위에 버퍼층(150), 표시층(200), 봉지층(300)이 형성된다. 플라스틱 기판(100)의 적층 구조는 여러 변형이 가능하고, 상기 버퍼층(150)은 생략될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제4 구현예에 따른 표시 장치의 제조 과정 중 지지 부재의 제거 전의 단면도이다.
이 구현예는 제2 구현예와 달리, 제전층(11)이 지지 부재(10) 위에 형성되지 않고, 플라스틱 기판(100) 내부에 형성되어 있다. 예컨대, 플라스틱 기판(100)은 제1 플라스틱층(110), 제1 배리어층(120), 제전층(11), 제2 플라스틱층(130), 제2 배리어층(140)을 포함한다.
제전층(11)은 그 하측에 배리어층(120)과 그 상측에 플라스틱층(130)이 위치하도록 형성되는 것이 바람직한데, 배리어층에 대한 플라스틱층의 부착성보다 플라스틱층에 대한 배리어층의 부착성이 좋기 때문이다. 그러나 제전층(11)의 위치가 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 플라스틱층(110)과 제1 배리어층(120) 사이에, 또는 제2 플라스틱층(130)과 제2 배리어층(140) 사이에 형성될 수도 있다.
플라스틱 기판(100)이 추가적인 플라스틱층과 배리어층을 포함할 경우, 가급적 가장 아래의 배리어층과 그 위의 플라스틱층 사이에 제전층(11)이 형성되는 것이 표시층의 전기적 특성에 영향을 적게 줄 것이므로 유리할 수 있다. 플라스틱 기판(100)은 복수의 제전층을 포함할 수도 있다.
상기 제전층(11)은 기판(100)의 내부에 구성층으로서 존재하기 때문에, ITO, IZO 같은 투명 도전성 산화물(TCO)로 형성되는 것이 바람직하다.
이 구현예는 제1 구현예와 같이 플라스틱 기판(100) 내부에 제전층을 포함하므로, 표시 패널의 제조 시는 물론 제조 후에도 정전기를 제거할 수 있다.
전술한 제1 내지 제4 구현예는 둘 이상이 복합적으로 구현될 수도 있다. 예컨대, 표시 패널의 제조 시 지지 부재(10) 위에 제전층(11)을 형성하고, 그 위의 플라스틱 기판(100)도 제전층(11)을 포함하도록 형성할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 통상의 기술자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
10: 지지 부재 11: 제전층
100: 기판 110, 130: 플라스틱층
120, 140: 배리어층 150: 버퍼층
200: 표시층 300: 봉지층
CB: 도전볼

Claims (19)

  1. 제전층을 포함하는 기판; 및
    상기 기판 위에 위치하며, 신호선과 화소를 포함하는 표시층
    을 포함하며,
    상기 기판은
    제1 플라스틱층;
    상기 제1 플라스틱층 위에 위치하는 제1 배리어층;
    상기 제1 배리어층 위에 위치하는 상기 제전층;
    상기 제전층 위에 위치하는 제2 플라스틱층; 및
    상기 제2 플라스틱층 위에 위치하는 제2 배리어층
    을 포함하는 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 기판과 상기 표시층 사이에 버퍼층을 더 포함하는 표시 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에서,
    상기 제전층은 투명 도전성 산화물로 형성된 표시 장치.
  8. 지지 부재 위에 제전층을 포함하는 기판을 형성하는 단계;
    상기 기판 위에 신호선과 화소를 포함하는 표시층을 형성하는 단계; 및
    상기 지지 부재를 제거하는 단계
    를 포함하며,
    상기 기판을 형성하는 단계는
    제1 플라스틱층을 형성하는 단계;
    상기 제1 플라스틱층 위에 제1 배리어층을 형성하는 단계;
    상기 제1 배리어층 위에 상기 제전층을 형성하는 단계;
    상기 제전층 위에 제2 플라스틱층을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 플라스틱층 위에 제2 배리어층을 형성하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 제8항에서,
    상기 표시층을 형성하는 단계 전에, 버퍼층을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 제조 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제8항에서,
    상기 제전층은 투명 도전성 산화물로 형성되는 표시 장치의 제조 방법.
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
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