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KR20070016772A - 가요성 표시 장치용 접착 테이프 및 이를 이용한 가요성표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

가요성 표시 장치용 접착 테이프 및 이를 이용한 가요성표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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KR20070016772A
KR20070016772A KR1020050071745A KR20050071745A KR20070016772A KR 20070016772 A KR20070016772 A KR 20070016772A KR 1020050071745 A KR1020050071745 A KR 1020050071745A KR 20050071745 A KR20050071745 A KR 20050071745A KR 20070016772 A KR20070016772 A KR 20070016772A
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KR
South Korea
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display device
flexible display
manufacturing
adhesive tape
flexible
Prior art date
Application number
KR1020050071745A
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English (en)
Inventor
이우재
전형일
서종현
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to US11/499,986 priority patent/US20070031642A1/en
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Abstract

본 발명은 가요성 표시 장치용 접착 테이프 및 이를 이용한 가요성 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명의 가요성 표시 장치용 접착 테이프는 기재, 상기 기재의 한 면에 도포되어 있으며, 그 한면에는 요철이 형성되어 있는 제1 접착층, 그리고 상기 기재의 다른 한 면에 도포되어 있는 제2 접착층를 포함한다. 이로써, 가요성 기판의 휨 현상을 방지하면서 접착제의 과도한 접착력 없이도 가요성 기판과 지지체 사이가 박리되는 것을 방지하여 제조 공정을 더욱 안정적으로 진행할 수 있다.
가요성, 플라스틱, 접착, 요철

Description

가요성 표시 장치용 접착 테이프 및 이를 이용한 가요성 표시 장치의 제조 방법{ADHESIVE TAPE FOR FLEXIBLE DISPLAY DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING FLEXIBLE DISPLAY DEVICE USING THE SAME0}
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 가요성 표시 장치용 접착 테이프를 도시하는 단면도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가요성 표시 장치용 접착 테이프를 도시하는 단면도.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법을 설명하는 단면도.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치용 박막 트랜지스터 표시판의 배치도.
도 8a 및 도 8b는 도 7에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 각각 Ⅶa-Ⅶa 및 Ⅶb-Ⅶb에 따라 자른 단면도.
도 9, 도 11, 도 13 및 도 15는 도 7, 도 8a 및 도 8b에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 본 발명의 한 실시예에 따라 제조하는 방법의 중간 단계에서의 배치도.
도 10a 및 도 10b는 도 9에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 각각 Ⅹa-Ⅹa 및 Ⅹb-Ⅹb선에 따라 자른 단면도.
도 12a 및 도 12b는 도 11에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 각각 ⅩⅡa-ⅩⅡa 및 ⅩⅡb-ⅩⅡb선에 따라 자른 단면도.
도 14a 및 도 14b는 도 13에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 각각 ⅩⅣa-ⅩⅣa 및 ⅩⅣb-ⅩⅣb선에 따라 자른 단면도.
도 16a 및 도 16b는 도 15에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 각각 ⅩⅥa-ⅩⅥa 및 ⅩⅥb-ⅩⅥb 선에 따라 자른 단면도.
도 17a 내지 도 17d는 공통 전극 표시판을 본 발명의 한 실시예에 따라 제조하는 방법을 설명하는 단면도.
<도면 부호의 설명>
40: 지지체 50: 접착 테이프
51: 기재 52, 53: 제1 및 제2 접착층
54: 요철 54a, 54b: 볼록부
54c: 오목부 60: 가요성 기판:
70: 박막 패턴
100: 박막 트랜지스터 표시판 110: 플라스틱 기판
121: 게이트선 124: 게이트 전극
131: 유지 전극선 133a, 133b: 유지 전극
140: 게이트 절연막 151, 154: 반도체
161, 163, 165: 저항성 접촉 부재 171: 데이터선
173: 소스 전극 175: 드레인 전극
180: 보호막 181, 182, 185: 접촉 구멍
191: 화소 전극 200: 색필터 표시판
220: 차광 부재 230: 색필터
250: 덮개막 270: 공통 전극
본 발명은 가요성 표시 장치(flexible display device)용 접착 테이프 및 이를 이용한 가요성 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
현재 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치 중 대표적인 것이 액정 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치이다.
액정 표시 장치는 일반적으로 공통 전극과 색필터 등이 형성되어 있는 상부 표시판과 박막 트랜지스터와 화소 전극이 형성되어 있는 하부 표시판 및 두 표시판 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다. 화소 전극과 공통 전극에 전위차를 주면 액정층에 전기장이 생성되고 이 전기장에 의하여 방향이 결정된다. 액정 분자들의 배열 방향에 따라 입사광의 투과율이 결정되므로 두 전극 사이의 전위차를 조절함으로써 원하는 영상을 표시할 수 있다.
유기 발광 표시 장치는 정공 주입 전극(애노드)과 전자 주입 전극(캐소드)과 이들 사이에 형성되어 있는 유기 발광층을 포함하며, 애노드에서 주입되는 정공과 캐소드에서 주입되는 전자가 유기 발광층에서 재결합하여 소멸하면서 빛을 내는 자기 발광형 표시 장치이다.
그런데, 이러한 표시 장치는 무겁고 파손되기 쉬운 유리 기판을 사용하기 때문에 휴대성 및 대화면 표시에 한계가 있다. 따라서 근래에는 중량이 가볍고 충격에 강할 뿐만 아니라 가요성(flexible)인 플라스틱 기판을 사용하는 표시 장치가 개발되고 있다.
그러나 플라스틱의 경우 열을 가할 경우 휘거나 늘어나는 성질이 있어 플라스틱 위에 전극이나 신호선 등의 박막 패턴을 제대로 형성하기 어렵다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 플라스틱 기판을 이용하는 가요성 표시 장치의 제조에 있어 플라스틱 기판의 휨현상을 방지하면서 더욱 안정적으로 공정을 진행하는 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 따른 가요성 표시 장치용 접착 테이프는 기재, 상기 기재의 한 면에 형성되어 있으며, 그 한 면에는 요철이 구비되어 있는 제1 접착층, 그리고 상기 기재의 다른 한 면에 도포되어 있는 제2 접착층을 포함한다.
상기 제2 접착층의 한 면에는 요철이 구비되어 있을 수 있다.
상기 요철의 이웃하는 볼록부 사이 길이는 5 내지 500㎛일 수 있다.
상기 요철의 오목부의 깊이는 10㎛ 이하일 수 있다.
상기 제1 및 제2 접착층은 아크릴계 또는 실리콘계의 접착제를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 가요성 기판의 한 쪽면에 요철이 형성되어 있는 접착 테이프의 한 쪽 면을 접착하는 단계, 상기 접착 테이프의 다른 면을 지지체에 부착하는 단계, 상기 가요성 기판 위에 박막 패턴을 형성하는 단계, 상기 가요성 기판을 상기 지지체로부터 분리하는 단계를 포함하는 가요성 표시 장치의 제조 방법이 제시된다.
상기 가요성 모기판은 경성 도포막으로 도포되어 있을 수 있다.
상기 경성 도포막은 아크릴 수지를 포함할 수 있다.
상기 가요성 모기판은, 유기막, 상기 유기막의 양면에 형성되어 있는 하부 도포막, 상기 하부 도포막 위에 형성되어 있는 장벽층, 그리고 상기 장벽층 위에 형성되어 있는 경성 도포막을 포함할 수 있다.
상기 유기막은 폴리에틸렌에테르프탈레이트(polyethylene ether phthalate), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리에테르이미드(polyether imide), 폴리에테르술폰산(polyether sulfonate), 폴리이미드(polyimide) 및 폴리아크릴레이트(polyacrylate)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 물질일 수 있다.
상기 하부 도포막 및 상기 경성 도포막은 아크릴 수지를 포함할 수 있다.
상기 장벽층은 SiO2 또는 Al2O3 를 포함할 수 있다.
상기 지지체는 유리를 포함할 수 있다.
상기 박막 패턴은 유기 발광층을 포함할 수 있다.
상기 박막 패턴은 비정질 규소 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 박막 패턴은 유기 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다.
그러면 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.
먼저 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 여러 가지 실시예에 따른 가요성 표시 장치용 접착 테이프에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 가요성 표시 장치용 접착 테이프를 도시하는 단면도이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 접착 테이프(50)는 기재(51) 및 기재(51)의 양면에 도포되어 있는 제1 및 제2 접착층(52, 53)을 포함한다.
기재(51)는 접착 테이프(50)의 형태를 유지하는 베이스 부분으로서, 폴리이미드(polyimide) 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate:PET)로 이루어 질 수 있다. 그러나 이러한 재질에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 목적이내에서 다양한 재질이 채용될 수 있다.
기재(51)의 한 면에 형성되어 있는 제1 접착층(52)은 가요성 기판(도시하지 않음)과 직접 접촉되는 부분으로서, 그 한 면에는 요철(54)이 구비되어 있다. 이러한 요철(54)은 접착 테이프(52)와 가요성 기판 사이에 개재되거나 발생할 수 있는 기포 등을 배출하는 통로의 역할을 한다.
요철(54)은 복수의 볼록부(54a, 54b) 및 복수의 오목부(54c)를 구비한다. 이웃하는 볼록부(54a, 54b) 사이의 길이는 5 내지 500㎛인 것이 바람직하다. 볼록부(54a, 54b) 사이의 길이가 5㎛ 미만이 되면 기포 등을 배출하는 통로로서의 역할을 담당하기에 알맞지 않고, 500㎛ 초과가 되면 기포 배출 공간이 너무 커져서 후속 공정에서 세정액 또는 스트리퍼 등의 화학 물질이 용이하게 침투될 수 있기 때문이다. 또한 오목부(54c)의 깊이(D)는 10㎛ 이하인 것이 바람직하다. 이 또한 요철(54)의 역할을 제대로 담당하면서 화학 물질의 침투가 용이하지 않게 하기 위함이다.
기재(51)의 다른 면에는 제2 접착층(53)이 형성되어 있다. 제2 접착층(53)은 지지체(미도시)와 직접 접촉하는 부분으로서 제1 접착층(53)과 달리 요철이 형 성되어 있지 않다.
제1 및 제2 접착층(52, 53)는 예컨대, 감온성 저온 탈착형 접착제, 감온성 고온 탈착형 접착제, 실리콘 접착제 또는 아크릴계 접착제 등을 사용할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 가요성 표시 장치용 접착 테이프를 도시하는 단면도이다.
도 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 가요성 표시 장치용 접착 테이프(55)는 도 1에 도시한 접착 테이프(50)와 달리 제2 접착층(56)의 한 면에도 요철이 형성되어 있다. 이로써 지지체와 접착 테이프(55) 사이에 발생할 수 있는 기포 역시 완벽하게 외부로 방출할 수 있다.
이제 도 3 내지 도 6을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법에 대하여 설명한다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법을 순차적으로 설명하는 단면도이다.
먼저 도 3 및 도 4를 참고하면, 플라스틱 등으로 만들어진 가요성 기판(60), 접착 테이프(50) 및 지지체(40)를 준비하여 이를 차례로 부착한다. 즉, 가요성 기판(60)의 한 쪽 면과 접착 테이프(50)에서 요철(54)이 형성되어 있는 제1 접착층(52)을 접착한 다음, 접착 테이프(50)의 제2 접착층(53)과 지지체(40)를 접착한다. 제1 접착층(52)에는 요철(54)이 형성되어 있기에 가요성 기판(60)과 제1 접착층(52) 사이에는 공간이 생긴다.
이때, 가요성 기판(60)과 제1 접착층(52)의 접착은 진공에서 진행하여 기포 의 유입이 최소가 되도록 하는 것이 바람직하다. 그러나 기포가 유입되거나, 접착제 성분으로부터 기포가 발생하더라도 가요성 기판(60)과 제1 접착층(52) 사이에 생긴 공간을 통하여 기포가 외부로 방출되므로 접착층(52, 53)이 강력한 접착력 없는 성분으로 이루어져 있더라도 후속 공정 중에서 가요성 기판(60)과 접착 테이프(50)가 분리되는 것을 방지할 수 있다.
플라스틱 기판(110)은 폴리에틸렌에테르프탈레이트(polyethylene ether phthalate), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리에테르이미드(polyether imide), 폴리에테르술폰산(polyether sulfonate), 폴리이미드(polyimide) 또는 폴리아크릴레이트(polyacrylate)에서 선택된 적어도 하나의 물질로 이루어진 유기막을 포함한다. 플라스틱 기판(110)은 이러한 유기막의 양면에 차례로 형성되어 있는 아크릴계 수지 등의 하부 도포막(under-coating)(도시하지 않음), SiO2 또는 Al2O3 등의 장벽층(barrier)(도시하지 않음) 및 아크릴계 수지 등의 경성 도포막(hard-coating)(도시하지 않음) 따위를 더 포함할 수 있다. 이러한 층이나 막들은 플라스틱 기판(110)의 물리적 화학적 손상을 방지한다.
접착 테이프(50)는 도 1에 도시한 접착 테이프(50)뿐만 아니라 도 2에 도시한 접착 테이프(55)를 사용할 수 있다.
지지체(40)는 가요성 표시 장치의 제조 공정 중에 휘어지기 쉬운 가요성 기판(60)을 지지하는 것으로써, 예를 들어 유리로 이루어질 수 있다.
이어서, 도 5와 같이 접착 테이프(50)로써 지지체(40)에 부착된 가요성 기판(60) 위에 박막 패턴(70)을 형성한다. 이때 가요성 기판(60)은 지지체(40)에 단단하게 결합되어 있으므로 휘거나 늘어나지 않는다.
도 6을 참고하면, 박막 패턴(70)이 형성된 가요성 기판(60)을 지지체(40)로부터 분리한다.
한편, 가요성 기판(60)은 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치 등의 기판으로 사용될 수 있는데 이에 대하여 상세하게 설명한다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도이고, 도 8a 및 도 8b는 각각 도 3의 액정 표시 장치를 Ⅷa-Ⅷa 및 Ⅷb-Ⅷb 선을 따라 자른 단면도이다.
도 7 내지 도 8b를 참조하면, 본 실시예에 따른 액정 표시 장치는 서로 마주보는 박막 트랜지스터 표시판(100)과 공통 전극 표시판(200) 및 이들 사이에 들어있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저 박막 트랜지스터 표시판(100)에 대하여 설명한다.
플라스틱 등으로 이루어진 가요성 기판(110) 위에 복수의 게이트선(gate line)(121) 및 복수의 유지 전극선(storage electrode line)(131)이 형성되어 있다.
게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 있다. 각 게이트선(121)은 위로 돌출한 복수의 게이트 전극(gate electrode)(124)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(129)을 포함한다. 게이트 신호를 생성하는 게이트 구동회로(도시하지 않음)는 기판(110) 위에 부착되는 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되거나, 기판(110) 위에 직접 장착되거나, 기판(110)에 집적될 수 있다. 게이트 구동 회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우 게이트선(121)이 연장되어 이와 직접 연결될 수 있다.
유지 전극선(131)은 소정의 전압을 인가 받으며, 게이트선(121)과 거의 나란하게 뻗은 줄기선과 이로부터 갈라진 복수 쌍의 유지 전극(133a, 133b)을 포함한다. 유지 전극선(131) 각각은 인접한 두 게이트선(121) 사이에 위치하며 줄기선은 두 게이트선 중 아래쪽에 가깝다. 유지 전극(133a, 133b) 각각은 줄기선과 연결된 고정단과 그 반대 쪽의 자유단을 가지고 있다. 한 쪽 유지 전극(133b)의 고정단은 면적이 넓으며, 그 자유단은 직선 부분과 굽은 부분의 두 갈래로 갈라진다. 그러나 유지 전극선(131)의 모양 및 배치는 여러 가지로 변형될 수 있다.
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다. 그러나 이들은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다. 이 중 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 비저항(resistivity)이 낮은 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 만들어진다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 등으로 만들어진다. 이러한 조합의 좋은 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막 및 알루미늄 (합금) 하부막과 몰리브덴 (합금) 상부막을 들 수 있다. 그러나 게이트선(121) 및 유지 전극선(131)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.
게이트선(121) 및 유지 전극선(131)의 측면은 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 그 경사각은 약 30° 내지 약 80°인 것이 바람직하다.
게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀), 다결정 규소(polysilicon) 또는 유기 반도체 등으로 만들어진 복수의 선형 반도체(151)가 형성되어 있다. 선형 반도체(151)는 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 나온 복수의 돌출부(projection)(154)를 포함한다. 선형 반도체(151)는 게이트선(121) 및 유지 전극선(131) 부근에서 너비가 넓어져 이들을 폭넓게 덮고 있다.
반도체(151) 위에는 복수의 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 165)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(161, 165)는 인 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어 지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다. 선형 저항성 접촉 부재(161)는 복수의 돌출부(163)를 가지고 있으며, 이 돌출부(163)와 섬형 저항성 접촉 부재(165)는 쌍을 이루어 반도체(151)의 돌출부(154)에 배치되어 있다.
반도체(151, 154)와 저항성 접촉 부재(161, 163, 165)의 측면 역시 기판(110) 면에 대하여 경사져 있으며 경사각은 30° 내지 80°정도이다.
저항성 접촉 부재(161, 163, 165) 및 게이트 절연막(140) 위에는 복수의 데이터선(data line)(171)과 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차한다. 각 데이터선(171)은 또한 유지 전극선(131)과 교차하며 인접한 유지 전극(133a, 133b) 집합 사이를 달린다. 각 데이터선(171)은 게이트 전극(124)을 향하여 뻗은 복수의 소스 전극(source electrode)(173)과 다른 층 또는 외부 구동 회로와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(179)을 포함한다. 데이터 신호를 생성하는 데이터 구동 회로(도시하지 않음)는 기판(110) 위에 부착되는 가요성 인쇄 회로막(도시하지 않음) 위에 장착되거나, 기판(110) 위에 직접 장착되거나, 기판(110)에 집적될 수 있다. 데이터 구동 회로가 기판(110) 위에 집적되어 있는 경우, 데이터선(171)이 연장되어 이와 직접 연결될 수 있다.
드레인 전극(175)은 데이터선(171)과 분리되어 있고 게이트 전극(124)을 중심으로 소스 전극(173)과 마주 본다. 각 드레인 전극(175)은 면적이 넓은 한 쪽 끝 부분(177)과 막대형인 다른 쪽 끝 부분을 가지고 있다. 넓은 끝 부분(177)은 유지 전극선(131)의 확장부(137)와 중첩하며, 막대형 끝 부분은 J자형으로 구부러진 소스 전극(173)으로 일부 둘러싸여 있다.
하나의 게이트 전극(124), 하나의 소스 전극(173) 및 하나의 드레인 전극(175)은 반도체(151)의 돌출부(154)와 함께 하나의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 돌출부(154)에 형성된다. 반도체(151)가 유기 반도체인 경우 박막 트랜지스터는 유기 박막 트랜지스터가 된다.
데이터선(171) 및 드레인 전극(175)은 몰리브덴, 크롬, 탄탈륨 및 티타늄 등 내화성 금속(refractory metal) 또는 이들의 합금으로 만들어지는 것이 바람직하며, 내화성 금속막(도시하지 않음)과 저저항 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 다중막 구조의 예로는 크롬 또는 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막의 이중막, 몰리브덴 (합금) 하부막과 알루미늄 (합금) 중간막과 몰리브덴 (합금) 상부막의 삼중막을 들 수 있다. 그러나 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.
데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 또한 그 측면이 기판(110) 면에 대하여 30° 내지 80°정도의 경사각으로 기울어진 것이 바람직하다.
저항성 접촉 부재(161, 163, 165)는 그 아래의 반도체(151, 154)와 그 위의 데이터선(171) 및 드레인 전극(175) 사이에만 존재하며 이들 사이의 접촉 저항을 낮추어 준다. 대부분의 곳에서는 선형 반도체(151)의 너비가 데이터선(171)의 너 비보다 작지만, 앞서 설명하였듯이 게이트선(121)과 만나는 부분에서 너비가 넓어져 표면의 프로파일을 부드럽게 함으로써 데이터선(171)이 단선되는 것을 방지한다. 반도체(151, 154)에는 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이를 비롯하여 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)으로 가리지 않고 노출된 부분이 있다.
데이터선(171), 드레인 전극(175) 및 노출된 반도체(151, 154) 부분 위에는 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 무기 절연물 또는 유기 절연물 따위로 만들어지며 표면이 평단할 수 있다. 무기 절연물의 예로는 질화규소와 산화규소를 들 수 있다. 유기 절연물은 감광성(photosensitivity)을 가질 수 있으며 그 유전 상수(dielectric conctant)는 약 4.0 이하인 것이 바람직하다. 그러나 보호막(180)은 유기막의 우수한 절연 특성을 살리면서도 노출된 반도체(151) 부분에 해가 가지 않도록 하부 무기막과 상부 유기막의 이중막 구조를 가질 수 있다.
보호막(180)에는 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 드레인 전극(175)을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(contact hole)(182, 185)이 형성되어 있으며, 보호막(180)과 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121)의 끝 부분(129)을 드러내는 복수의 접촉 구멍(181), 유지 전극(133b) 고정단 부근의 유지 전극선(131) 일부를 드러내는 복수의 접촉 구멍(183a), 그리고 유지 전극(133a) 자유단의 직선 부분을 드러내는 복수의 접촉 구멍(183b)이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 복수의 화소 전극(pixel electrode)(191), 복수의 연결 다리(overpass)(83) 및 복수의 접촉 보조 부재(contact assistant)(81, 82)가 형성 되어 있다. 화소 전극(191)은 접촉 구멍(185)을 통하여 드레인 전극(175)과 물리적ㅇ전기적으로 연결되어 있으며, 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 데이터 전압이 인가된 화소 전극(191)은 공통 전압(common voltage)을 인가 받는 공통 전극 표시판(200)의 공통 전극(common electrode)(도시하지 않음)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극 사이의 액정층(도시하지 않음)의 액정 분자의 방향을 결정한다. 이와 같이 결정된 액정 분자의 방향에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광이 달라진다. 화소 전극(191)과 공통 전극은 축전기[이하 "액정 축전기(liquid crystal capacitor)"라 함]를 이루어 박막 트랜지스터가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지한다.
화소 전극(191)은 유지 전극(133a, 133b)을 비롯한 유지 전극선(131)과 중첩한다. 화소 전극(191) 및 이와 전기적으로 연결된 드레인 전극(175)이 유지 전극선(131)과 중첩하여 이루는 축전기를 "유지 축전기(storage capacitor)"라 하며, 유지 축전기는 액정 축전기의 전압 유지 능력을 강화한다.
접촉 보조 부재(81, 82)는 각각 접촉 구멍(181, 182)을 통하여 게이트선(121)의 끝 부분(129) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 연결된다. 접촉 보조 부재(81, 82)는 게이트선(121)의 끝 부분(129) 및 데이터선(171)의 끝 부분(179)과 외부 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호한다.
연결 다리(83)는 게이트선(121)을 가로지르며, 게이트선(121)을 사이에 두고 반대 쪽에 위치하는 접촉 구멍(183a, 183b)을 통하여 유지 전극선(131)의 노출된 부분과 유지 전극(133b) 자유단의 노출된 끝 부분에 연결되어 있다. 유지 전극(133a, 133b)을 비롯한 유지 전극선(131)은 연결 다리(83)와 함께 게이트선(121)이나 데이터선(171) 또는 박막 트랜지스터의 결함을 수리하는 데 사용할 수 있다.
다음으로 색필터 표시판(200)에 대하여 설명한다.
플라스틱 등으로 이루어진 가요성 기판(210) 위에 차광 부재(light blocking member)(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 블랙 매트릭스(black matrix)라고도 하며 화소 전극(191)과 마주하는 복수의 개구 영역을 정의하는 한편, 화소 전극(191) 사이의 빛샘을 막아 준다.
기판(210) 위에는 또한 복수의 색필터(color filter)(230)가 형성되어 있으며, 차광 부재(220)로 둘러싸인 개구 영역 내에 거의 다 들어가도록 배치되어 있다. 색필터(230)는 화소 전극(190)을 따라 세로 방향으로 길게 뻗어 띠(stripe)를 이룰 수 있다. 각 색필터(230)는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 등 기본색(primary color) 중 하나를 표시할 수 있다.
색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있다. 덮개막(250)은 절연물로 만들어질 수 있으며, 색필터(230)를 보호하고 색필터(230)가 노출되는 것을 방지하며 평탄면을 제공한다.
덮개막(250) 위에는 공통 전극(270)이 형성되어 있다. 공통 전극(270)은 ITO나 IZO 등 투명한 도전 도전체로 만들어지는 것이 바람직하다.
표시판(100, 200)의 안쪽 면 위에는 액정층(3)을 배향하기 위한 배향막(alignment layer)(도시하지 않음)이 도포되어 있으며, 표시판(100, 200)의 바깥쪽 면에는 하나 이상의 편광자(polarizer)(도시하지 않음)가 구비되어 있다.
그러면, 도 3 내지 도 4b에 도시한 액정 표시 장치 중 박막 트랜지스터 표시판(100)을 본 발명의 한 실시예에 따라 제조하는 방법에 대하여 도 5 내지 도 12b 및 도 3 내지 도 4b를 참고로 하여 상세히 설명한다.
도 9, 도 11, 도 13 및 도 15는 도 7 내지 도 8b에 도시한 액정 표시 장치 중 박막 트랜지스터 표시판을 본 발명의 한 실시예에 따라 제조하는 방법의 중간 단계에서의 배치도로서 그 순서에 따라 나열한 것이고, 도 10a, 도 10b, 도 12a, 도 12b, 도 14a, 도 14b, 도 16a 및 도 16b는 도 9, 도 11, 도 13 및 도 15에 도시한 박막 트랜지스터 표시판을 Ⅹa-Ⅹa, Ⅹb-Ⅹb, ⅩⅡa-ⅩⅡa, ⅩⅡb-ⅩⅡb, ⅩⅣa-ⅩⅣa, ⅩⅣb-ⅩⅣb, ⅩⅥa-ⅩⅥa 및 ⅩⅥb-ⅩⅥb 선에 따라 자른 단면도이다.
먼저, 도 9 내지 도 10b를 참조하면, 지지체(40) 위에 접착 테이프(50)를 사용하여 가요성 기판(110)을 접착한 후, 기판(110) 위의 금속막을 스퍼터링(sputtering) 따위로 차례로 적층하고 사진 식각하여 게이트 전극(124) 및 끝 부분(129)을 포함하는 복수의 게이트선(121) 및 유지 전극(133a, 133b)을 포함하는 복수의 유지 전극선(131)을 형성한다.
도 11 내지 도 12b를 참조하면, 게이트 절연막(140), 진성 비정질 규소층(intrinsic amorphous silicon)(150), 불순물 비정질 규소층(extrinsic amorphous silicon)(160)의 삼층막을 연속하여 적층한 다음, 위의 두 층을 패터닝하여 복수의 선형 불순물 반도체(164) 및 돌출부(154)를 포함하는 복수의 선형 진성 반도체(151)을 형성한다.
다음 도 13 내지 도 14b를 참조하면, 금속막을 스퍼터링 따위로 적층한 다음, 사진 식각하여 소스 전극(173) 및 끝 부분(179)을 포함하는 복수의 데이터선(171), 복수의 드레인 전극(175)을 형성한다.
이어, 데이터선(171) 및 드레인 전극(175)으로 덮이지 않고 노출된 불순물 반도체(164) 부분을 제거함으로써 돌출부(163)를 포함하는 복수의 선형 저항성 접촉 부재(161)와 복수의 섬형 저항성 접촉 부재(165)를 완성하는 한편, 그 아래의 진성 반도체(151) 부분을 노출한다. 노출된 진성 반도체(151) 부분의 표면을 안정화시키기 위하여 산소 플라스마를 뒤이어 실시하는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 15 내지 도 16b를 참조하면, 화학 기상 증착 따위로 무기 절연물을 적층하거나, 감광성 유기 절연물을 도포하여 보호막(180)을 형성한다. 그런 후 보호막(180)과 게이트 절연막(140)을 식각하여 접촉 구멍(181, 182, 183a, 183b, 185)을 형성한다.
마지막으로 도 7 내지 도 8b를 참조하면, ITO 또는 IZO 막을 스퍼터링으로 적층하고 사진 식각하여 복수의 화소 전극(191)과 복수의 접촉 보조 부재(81, 82)를 형성한다. 이외에도 배향막(도시하지 않음)을 형성하는 공정이 추가될 수 있다.
이제, 도 7 내지 도 8b에 도시한 액정 표시 장치에서 공통 전극 표시판(200)을 본 발명의 한 실시예에 따라 제조하는 방법에 대하여 도 17a 내지 도 17d를 참고로 하여 상세히 설명한다.
도 17a를 참고하면, 지지체(40) 위에 접착 부재(50)를 사용하여 가요성 기판 (210)을 접착한다. 그런 후 가요성 기판(210) 위에 차광 특성이 우수한 물질을 적층하고 마스크를 이용한 사진 식각 공정으로 패터닝하여 차광 부재(220)를 형성한다.
이어서 도 17b와 같이, 플라스틱 기판(210) 위에 감광성 조성물을 도포하여 서로 다른 세 가지 색상을 나타내는 복수의 색필터(230)를 형성한다.
그 후 도 17c와 같이, 색필터(230) 위에 덮개막(250)을 형성하고, 도 17d와 같이 덮개막(250) 위에 공통 전극(270)을 적층한다.
그 다음, 이상과 같이 제조된 박막 트랜지스터 표시판(100) 및 공통 전극 표시판(200)을 결합한다. 그 후 박막 트랜지스터 표시판(100)과 공통 전극 표시판(200) 사이에 액정을 주입한다. 이때 박막 트랜지스터 표시판(100)과 공통 전극 표시판(200)의 결합 전에 액정을 하강시켜 액정을 주입할 수도 있다.
도 3 내지 도 6에 도시한 방법에서 박막 패턴(70)은 유기 반도체를 포함하는 유기 박막 트랜지스터(organic thin film transistor)를 포함할 수도 있다.
또한 도 3 내지 도 6에 도시한 방법은 액정 표시 장치뿐만 아니라 유기 발광 표시 장치에도 적용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 가요성 기판의 휨 현상을 방지하면서 접착제의 과도한 접착력 없이도 가요성 기판과 지지체 사이가 박리되는 것을 방지하여 제조 공정을 더욱 안정적으로 진행할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발 명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

  1. 기재,
    상기 기재의 한 면에 형성되어 있으며, 그 한 면에는 요철이 구비되어 있는 제1 접착층, 그리고
    상기 기재의 다른 한 면에 형성되어 있는 제2 접착층
    를 포함하는 가요성 표시 장치용 접착 테이프.
  2. 제1항에서,
    상기 제2 접착층의 한 면에는 요철이 구비되어 있는 가요성 표시 장치용 접착 테이프.
  3. 제1항또는 제2항에서,
    상기 요철의 이웃하는 볼록부 사이 길이는 5 내지 500㎛인 가요성 표시 장치용 접착 테이프
  4. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 요철의 오목부의 깊이는 10㎛ 이하인 가요성 표시 장치용 접착 테이프.
  5. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 제1 및 제2 접착층은 아크릴계 또는 실리콘계의 접착제를 포함하는 가요성 표시 장치용 접착 테이프
  6. 가요성 기판의 한 쪽면에 요철이 형성되어 있는 접착 테이프의 한 쪽 면을 접착하는 단계,
    상기 접착 테이프의 다른 면을 지지체에 부착하는 단계,
    상기 가요성 기판 위에 박막 패턴을 형성하는 단계,
    상기 가요성 기판을 상기 지지체로부터 분리하는 단계
    를 포함하는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 접착 테이프의 다른 면에는 요철이 형성되어 있는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에서,
    상기 요철의 이웃하는 볼록부 사이 길이는 5 내지 500㎛인 가요성 표시 장치의제조 방법.
  9. 제6항 또는 제7항에서,
    상기 요철의 오목부의 깊이는 10㎛ 이하인 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제6항 또는 제7항에서,
    상기 제1 및 제2 접착층은 아크릴계 또는 실리콘계의 접착제인 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제6항 또는 제7항에서,
    상기 가요성 모기판은 경성 도포막으로 도포되어 있는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 경성 도포막은 아크릴 수지를 포함하는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제6항 또는 제7항에서,
    상기 가요성 모기판은,
    유기막,
    상기 유기막의 양면에 형성되어 있는 하부 도포막,
    상기 하부 도포막 위에 형성되어 있는 장벽층, 그리고
    상기 장벽층 위에 형성되어 있는 경성 도포막
    을 포함하는
    가요성 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제13항에서,
    상기 유기막은 폴리에틸렌에테르프탈레이트(polyethylene ether phthalate), 폴리에틸렌나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리에테르이미드(polyether imide), 폴리에테르술폰산(polyether sulfonate), 폴리이미드(polyimide) 및 폴리아크릴레이트(polyacrylate)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 물질인 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제13항에서,
    상기 하부 도포막 및 상기 경성 도포막은 아크릴 수지를 포함하는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제13항에서,
    상기 장벽층은 SiO2 또는 Al2O3 를 포함하는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  17. 제6항 또는 제7항에서,
    상기 지지체는 유리를 포함하는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  18. 제6항 또는 제7항에서,
    상기 박막 패턴은 유기 발광층을 포함하는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  19. 제6항 또는 제7항에서,
    상기 박막 패턴은 비정질 규소 박막 트랜지스터를 포함하는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  20. 제6항 또는 제7항에서,
    상기 박막 패턴은 유기 박막 트랜지스터를 포함하는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
KR1020050071745A 2005-08-05 2005-08-05 가요성 표시 장치용 접착 테이프 및 이를 이용한 가요성표시 장치의 제조 방법 KR20070016772A (ko)

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