KR101526503B1 - 가요성 기판, 표시 기판의 제조 방법 및 표시 패널의 제조방법 - Google Patents

Abstract

전기 방사 방법을 이용한 표시 기판의 제조 방법 및 표시 패널의 제조 방법을 개시한다. 표시 장치의 제조 방법에 따르면, 먼저 방사 장치에 소스 용액을 충진하고, 캐리어 기판을 상기 방사 장치와 마주하게 배치한다. 다음, 상기 방사 장치과 상기 캐리어 기판 각각에 전원을 공급하여 상기 방사 장치와 상기 캐리어 기판 사이에 전기장을 형성하고, 상기 캐리어 기판을 향해 상기 소스 용액을 방사하여 나노 섬유를 형성한다. 다음, 상기 나노 섬유에 고분자 수지를 코팅하여 가요성 기판을 형성하고, 상기 가요성 기판에 다수의 표시 셀을 형성한 후, 상기 가요성 기판으로부터 상기 캐리어 기판을 분리하여 표시 기판을 형성한다. 따라서, 제조 원가를 감소시킬 수 있다.

Description

가요성 기판, 표시 기판의 제조 방법 및 표시 패널의 제조 방법{FLEXIBLE SUBSTRATE AND METHOD OF MANUFACTURING DISPLAY SUBSTRATE AND METHOD OF MANUFACTURING DISPLAY PANEL}

본 발명은 가요성 기판, 표시 기판의 제조 방법 및 표시 패널의 제조 방법에 관한 것으로, 전기 방사 방법을 이용한 가요성 기판, 표시 기판의 제조 방법 및 표시 패널의 제조 방법에 관한 것이다.

표시 장치는 다양한 정보를 출력하도록 성능이 향상되면서도 점점 얇고 가볍게 제조되고 있다. 이에 따라, 상기 표시 장치는 경량화 및 휴대성이 우수한 가요성 기판을 사용한다. 상기 가요성 기판은 얇고 가벼우며, 외부의 충격에 강하다. 이에 반해, 상기 가요성 기판은 얇고 가벼워 취급이 어렵다.

상기 표시 장치의 제조 공정에서는 상기 가요성 기판의 취급을 용이하도록 상기 가요성 기판을 캐리어 기판에 결합하여 사용한다. 상기 가요성 기판은 상기 캐리어 기판과 결합하여 박막 트랜지스터나 컬러필터를 형성하기 위한 제조 공정을 거친다. 이때, 상기 가요성 기판은 여러 단계의 공정을 거치면서 열에 의해 신장될 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 캐리어 기판에 전기 방사 방법으로 가요성 기판을 형성하는 표시 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 캐리어 기판에 전기 방사 방법으로 형성된 가요성 기판을 사용하여 표시 패널을 형성하는 표시 패널의 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는 상기 표시 기판의 제조 방법으로 형성된 가요성 기판을 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 표시 장치의 제조 방법은 다음과 같다. 먼저, 방사 장치에 소스 용액을 충진하고, 캐리어 기판을 상기 방사 장치와 마주하게 배치한다. 다음, 상기 방사 장치과 상기 캐리어 기판 각각에 전원을 공급하여 상기 방사 장치와 상기 캐리어 기판 사이에 전기장을 형성하고, 상기 캐리어 기판을 향해 상기 소스 용액을 방사하여 나노 섬유를 형성한다. 다음, 상기 나노 섬유에 고분자 수지를 코팅하여 가요성 기판을 형성하고, 상기 가요성 기판에 다수의 표시 셀을 형성한 후, 상기 가요성 기판으로부터 상기 캐리어 기판을 분리하여 표시 기판을 형성한다.

상기 캐리어 기판 상에 접착층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 나노 섬유는 입체적인 그물 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 방사 장치에 인가되는 전원은 1KV ~ 10만KV 전압레벨을 갖고, 상기 캐리어 기판에 인가되는 전원은 접지 전압 레벨일 수 있다.

상기 소스 용액은 나일론(Nylon), 폴리이미드(polyimide), 아라미드(aramide), 및 폴리에스터(polyester) 중 어느 하나를 포함하는 고분자 용액일 수 있다.

나노 섬유를 형성한 후, 상기 나노 섬유에 열을 공급하여 상기 나노 섬유를 경화할 수 있다.

상기 소스 용액은 실리콘 산화물(SiOx), 및 티타늄 산화물(TiOx) 중 어느 하나의 분산 용액을 포함하며, 상기 분산 용액은 졸(sol), 및 겔(gel) 중 어느 하나의 상태일 수 있다.

나노 섬유를 형성한 후 상기 나노 섬유에 열을 공급하여 상기 나노 섬유를 소결하고, 실록산(siloxane)으로 상기 나노 섬유의 표면을 처리할 수 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 다른 표시 장치의 제조 방법은 다음과 같다. 먼저, 방사 장치에 소스 용액을 충진하고, 롤러를 상기 방사 장치와 마주하게 배치한다. 다음, 상기 방사 장치과 상기 롤러 각각에 전원을 공급하여 상기 방사 장치와 상기 롤러 사이에 전기장을 형성한 후, 상기 롤러를 회전시키고, 상기 회전하는 롤러를 향해 상기 소스 용액을 방사하여 나노 섬유를 형성한다. 다음, 상기 나노 섬유를 고분자 수지에 함침하여 가요성 기판을 형성하고, 상기 롤러로부터 상기 가요성 기판을 분리한다. 다음, 캐리어 기판에 상기 가요성 기판을 결합하여 상기 가요성 기판을 고정하고, 상기 가요성 기판에 다수의 표시 셀을 형성한 후, 상기 가 요성 기판으로부터 상기 캐리어 기판을 분리하여 표시 기판을 형성한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 표시 패널의 제조 방법은 다음과 같다. 먼저, 각각 캐리어 기판과 결합된 제1 기판과 제2 기판을 마련한다. 다음, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판에 각각 복수의 박막 트랜지스터와 복수의 컬러필터를 형성하고, 액정을 사이에 두고 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 결합한다. 여기서, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 어느 하나를 마련하는 방법은 다음과 같다. 우선, 방사 장치에 소스 용액을 충진하고, 상기 방사 장치와 마주하게 상기 캐리어 기판을 배치한다. 다음, 상기 방사 장치과 상기 캐리어 기판 각각에 전원을 공급하여 상기 방사 장치와 상기 캐리어 기판 사이에 전기장을 형성하고, 상기 캐리어 기판을 향해 상기 소스 용액을 방사하여 나노 섬유를 형성한 후, 상기 나노 섬유에 고분자 수지을 코팅하여 가요성 기판을 형성한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 가요성 기판은 금속 화합물을 포함하며, 나노 크기의 직경을 갖고 입체적인 그물 형상을 이루는 섬유, 및 상기 섬유 사이의 공간을 채우는 고분자 수지를 포함한다.

상술한 표시 기판의 제조 방법에 따르면, 전기 방사 방법으로 캐리어 기판에 가요성 기판을 형성할 수 있고, 상기 가요성 기판에 후속 공정을 진행할 때 상기 캐리어 기판과 상기 가요성 기판을 결합하는 공정을 생략할 수 있다. 또한, 상기 가요성 기판이 열에 의해 신장되는 것을 감소시킬 수 있다.

상술한 표시 패널의 제조 방법에 따르면, 전기 방사 방법으로 캐리어 기판에 가요성 기판을 형성하여 표시 기판을 형성할 수 있고, 상기 표시 기판을 사용하여 표시 패널을 제조할 수 있다. 이에 따라, 상기 캐리어 기판과 상기 가요성 기판을 결합하는 공정을 생략할 수 있고, 비용을 절감할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 표시 기판의 제조 방법 및 표시 패널의 제조 방법에 대한 실시 예를 상세하게 설명한다. 상술한 본 발명이 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 및 효과는 첨부된 도면과 관련된 실시 예들을 통해서 용이하게 이해될 것이다. 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 아래의 실시 예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고, 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 범위가 후술될 실시 예들로 인해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 도면은 명확한 설명을 위해 일부가 간략하거나 과장되게 표현되었다. 도면에 표현된 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.

이하에서는 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 기판의 제조 방법을 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 기판의 제조 방법을 나타내는 순서도이고, 도 2는 도 1에 도시된 방사 장치와 캐리어 기판을 도시한 측면도이다. 도 3은 도 2에 도시된 나노 섬유의 일부를 확대한 사진이고, 도 4 내지 도 7은 도 1에 도시된 표시 기판의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 사시도와 단면도이다.

도 1, 및 도 2를 참조하면, 우선 방사 장치(10)에 소스 용액(20)을 충진한다(S10). 구체적으로, 상기 소스 용액(20)이 충진되는 실린지(11), 상기 실린지(11)의 일단부에 결합되어 상기 소스 용액(20)을 가압하는 가압부(13), 및 상기 실린지(11)의 타단부에 결합되어 상기 소스 용액(20)을 방사하는 노즐(15)을 포함하는 상기 방사 장치(10)를 배치한다. 상기 방사 장치(10)는 하나 이상을 배치할 수 있다.

여기서, 상기 소스 용액(20)은 나일론(Nylon), 폴리이미드(polyimide), 아라미드(aramide), 및 폴리에스터(polyester) 중 어느 하나를 포함하는 고분자 용액일 수 있다. 또한, 상기 소스 용액(20)은 실리콘 산화물(SiOx), 및 티타늄 산화물(TiOx)등을 포함하는 금속 산화물군 중 선택된 하나로 이루어진 분산 용액일 수 있다. 상기 분산 용액은 졸(sol), 및 겔(gel) 중 어느 하나의 상태로 형성될 수 있다.

다음, 상기 방사 장치(10)와 마주하게 캐리어 기판(30)을 배치한다(S20). 상기 캐리어 기판(30)은 상기 방사 장치(10)에서 소정 거리로 이격시켜 일면이 상기 방사 장치(10)를 향하도록 배치한다. 여기서, 상기 캐리어 기판(30)은 유리로 이루어질 수 있으며, 결합되는 대상물의 열에 의한 신장을 감소시킬 수 있다.

상기 캐리어 기판(30)을 배치하기 전에 상기 캐리어 기판(30)의 상기 일면에 접착층(35)을 더 형성할 수 있다. 상기 접착층(35)은 도 4 내지 도 7을 참조한다. 예를 들어, 프린팅(printing) 방식, 슬릿 코팅(slit coating) 방식, 스핀 코 팅(spin coating) 방식, 및 딥핑(dipping) 방식 등으로 상기 캐리어 기판(30) 상에 접착 물질을 도포하여 상기 접착층(35)을 형성할 수 있다. 상기 접착층(35)은 에폭시(epoxy), 아크릴레이트(acrylate) 등을 포함할 수 있고, 실질적으로 투명한 접착제로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 접착층(35)은 열 경화형 접착제로 이루어지고, 400 나노미터(nm)의 면적에서 광 투과도가 20% 이상이며, 50℃ 이상의 내열성을 가질 수 있다. 한편, 양면 테이프 형상의 접착제를 라미네이션(lamination) 방법으로 상기 캐리어 기판(30)의 상기 일면에 결합하여 상기 접착층(35)을 형성할 수도 있다.

다음, 상기 방사 장치(10)와 상기 캐리어 기판(30) 사이에 전기장을 형성한다(S30). 상기 방사 장치(10)와 상기 캐리어 기판(30)에 각각 전원을 공급하여 상기 방사 장치(10)와 상기 캐리어 기판(30) 사이에 발생하는 전위차를 이용하여 전기장을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 방사 장치(10)에 전원 공급 장치(90)를 이용하여 약 1KV ~ 10만KV의 전원을 공급하고, 상기 캐리어 기판(30)에 배선을 연결하여 접지한다. 여기서, 상기 방사 장치(10)와 상기 캐리어 기판(30) 사이의 거리에 따라 상기 방사 장치(10)에 상기 전원을 변경하여 공급한다. 이에 따라, 상기 실린지(11)에 충진된 상기 소스 용액(20)은 상기 전위차에 의해 대전될 수 있다.

다음, 상기 캐리어 기판(30)에 상기 소스 용액(20)을 방사하여 나노 섬유(40)를 형성한다(S40). 이때, 상기 나노 섬유(40)는 전기 방사(electro spinning) 방법으로 형성할 수 있다. 구체적으로, 상기 가압부(13)를 상기 실린지(11) 내부로 이동시켜 상기 대전된 소스 용액(20)을 가압한다. 상기 대전된 소스 용액(20)은 상기 노즐(15)을 통해 방출된다. 상기 대전된 소스 용액(20)은 상기 전기장에 의해 분무되고, 상기 캐리어 기판(30)의 일면에 방사되어 그물 형상을 갖는 상기 나노 섬유(40)를 형성한다. 한편, 상기 나노 섬유(40)는 상기 접착층(35) 위에 그물 형상으로 형성될 수도 있다.

도 3을 참조하면, 상기 나노 섬유(40)는 상기 전기 방사 방법으로 인해 입체적인 구조로 형성된다. 예를 들어, 상기 나노 섬유(40)는 약 200nm 이하의 직경을 가지며, 입체적으로 연결된 그물 형상으로 형성된다. 이를 통해, 나노 섬유(40)는 투명하게 시인되며, 열에 의한 신장을 감소시킬 수 있다.

여기서, 상기 나노 섬유(40)가 상기 고분자 용액으로 이루어진 경우, 상기 나노 섬유(40)에 열을 공급하여 상기 나노 섬유(40)를 경화하는 단계를 추가할 수 있다. 또한, 상기 나노 섬유(40)가 상기 금속 산화물군인 경우, 상기 나노 섬유(40)에 열을 공급하여 상기 나노 섬유(40)를 소결하고, 실록산(siloxane)으로 상기 나노 섬유(40)의 표면을 처리하는 단계를 추가할 수 있다. 상기 실록산(siloxane)은 상기 나노 섬유(40)와 후술될 고분자 수지 간의 결합을 돕기 위해 사용된다.

다음, 상기 나노 섬유(40)에 고분자 수지를 코팅하여 가요성 기판을 형성한다(S50). 구체적으로, 상기 그물 형상을 이루는 상기 나노 섬유(40)에 고분자 수지를 전체적으로 고르게 코팅한다. 상기 고분자 수지는 상기 나노 섬유(40) 사이의 공간에 침투하여 상기 나노 섬유(40)와 결합한다. 또한, 상기 나노 섬유(40)를 상기 고분자 수지에 함침할 수도 있다. 다음, 상기 고분자 수지를 경화하여 상기 가 요성 기판을 형성한다. 여기서, 고분자 수지는 상기 가요성 기판의 용도에 따라 투명 또는 불투명한 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자 수지는 에폭시 계열, 및 아크릴 계열 등을 포함하는 투명한 물질 중 선택된 하나로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 고분자 수지는 폴리이미드(polyimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리메틸메타아크릴레이트(poly methyl meta acrylate), 폴리카보네이트(polycarbonate) 등의 불투명한 물질 중 선택된 하나로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 가요성 기판은 표시 기판으로 사용하기 적합한 표면 단차를 갖는다. 예를 들어, 상기 가요성 기판은 약 0.5㎛ ~ 1.0㎛의 표면 단차를 갖는다. 또한, 상기 가요성 기판은 입체적으로 연결된 그물 형상의 상기 나노 섬유(40)를 포함하여 상기 고분자 수지의 열 팽창을 감소시킬 수 있다.

다음, 상기 가요성 기판(43)에 다수의 표시 셀(45)을 형성한다(S60). 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 표시 셀(45)은 게이트 라인(47)과 데이터 라인(48)에 연결된 박막 트랜지스터(50), 및 상기 박막 트랜지스터(50)에 연결된 화소 전극(70)을 포함할 수 있다. 상기 박막 트랜지스터(50)는 게이트 전극(51), 절연층(53), 반도체층(55), 소스 전극(57), 및 드레인 전극(59)을 포함한다. 상기 박막 트랜지스터(50)는 다음과 같이 형성한다. 상기 가요성 기판(43) 위에 게이트 금속을 증착한 후 패터닝하여 상기 게이트 전극(51)을 형성하고, 상기 가요성 기판(43)과 상기 게이트 전극(51) 위에 절연층(53)을 형성한다. 다음, 상기 절연층(53) 위에 반도체 물질을 증착한 후 패터닝하여 상기 게이트 전극(51)과 중첩되 는 상기 반도체층(55)을 형성한다. 다음, 상기 절연층(53)과 상기 반도체층(55) 위에 데이터 금속을 증착한 후 패터닝한다. 이를 통해, 상기 반도체층(55)과 접촉하는 소스 전극(57), 및 상기 소스 전극(57)과 이격되어 상기 반도체층(55)에 접촉하는 드레인 전극(59)을 형성한다.

상기 화소 전극(70)은 상기 박막 트랜지스터(50)를 보호하는 보호층(61) 위에 형성한다. 이때, 상기 보호층(61)에는 컨택홀(65)을 형성하여 상기 화소 전극(70)과 상기 드레인 전극(59)을 연결한다.

한편, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 표시 셀(45)은 다수의 컬러필터(75)와 공통 전극(80)을 포함할 수도 있다. 상기 다수의 컬러필터(75)는 적색(R), 녹색(G), 및 청색(B)을 표시하기 위한 유기물로 형성된다. 상기 컬러필터(75)는 상기 가요성 기판(43) 위에 형성된 블랙 매트릭스(71)들 사이에 형성한다. 상기 컬러필터(75)와 상기 블랙 매트릭스(71)들 위에 이들의 스텝 커버리지를 완화시키기 위한 평탄화층(77)을 형성한다. 또한, 상기 평탄화층(77) 위에 상기 공통 전극(80)을 형성한다.

다음, 상기 다수의 표시 셀(45)이 형성된 가요성 기판(43)으로부터 상기 캐리어 기판(30)을 분리하여 표시 기판을 형성한다(S70). 상기 캐리어 기판(30)은 레이저를 이용하여 상기 가요성 기판(43)으로부터 분리할 수 있다. 이때, 상기 레이저로 상기 가요성 기판(43)과 결합한 상기 접착층(35)을 제거함으로써 상기 캐리어 기판(30)과 상기 가요성 기판(43)을 분리할 수 있다. 마지막으로, 상기 다수의 표시 셀(45)을 분할하여 단위 표시 기판을 형성한다. 한편, 상기 가요성 기판(43)으 로부터 상기 캐리어 기판(30)을 분리하기 전에 상기 다수의 표시 셀(45)을 분할하여 단위 표시 기판을 형성할 수도 있다.

이하에서는 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 기판의 제조 방법을 설명한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 기판의 제조 방법을 나타내는 순서도이고, 도 9는 도 8에 도시된 방사 장치와 롤러를 도시한 측면도이다. 여기서는 도 1에 도시된 표시 기판의 제조 방법과 동일한 부분의 설명은 생략한다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 우선 방사 장치(10)에 소스 용액을 충진한다(S11).

다음, 상기 방사 장치(10)와 마주하게 롤러(60)를 배치한다(S21). 상기 롤러(60)는 상기 방사 장치(10)에서 소정 거리로 이격시켜 배치한다.

다음, 상기 방사 장치(10)와 상기 롤러(60) 사이에 전기장을 형성한다(S31). 상기 방사 장치(10)와 상기 롤러(60)에 각각 전원을 공급하여 상기 방사 장치(10)와 상기 롤러(60) 사이에 발생하는 전위차를 이용하여 전기장을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 방사 장치(10)에 전원 공급 장치(90)를 이용하여 약 1KV ~ 10만KV의 전원을 공급하고, 상기 롤러(60)는 접지시킨다. 여기서, 상기 방사 장치(10)와 상기 롤러(60) 사이의 거리에 따라 상기 방사 장치(10)에 상기 전원을 변경하여 공급한다. 이에 따라, 상기 실린지(11)에 충진된 상기 소스 용액(20)은 상기 전위차에 의해 대전될 수 있다.

다음, 상기 롤러(60)에 상기 소스 용액(20)을 방사하여 나노 섬유(40)를 형 성한다(S41). 상기 롤러(60)를 회전시키고, 전기 방사 방법으로 상기 소스 용액(20)을 상기 롤러(60)에 방사하여 그물 형상을 갖는 나노 섬유(40)를 형성한다.

다음, 상기 나노 섬유(40)를 고분자 수지에 함침하여 가요성 기판을 형성한다(S51). 상기 롤러(60)를 회전시켜 상기 나노 섬유(40)를 상기 고분자 수지에 고르게 함침한다. 상기 고분자 수지는 상기 나노 섬유(40) 사이의 공간에 침투하여 상기 나노 섬유(40)와 결합한다. 또한, 상기 나노 섬유(40)에 상기 고분자 수지를 코팅할 수도 있다. 다음, 상기 고분자 수지를 경화하여 상기 가요성 기판을 형성한다.

다음, 상기 롤러(60)로부터 상기 가요성 기판을 분리한다(S61).

다음, 상기 가요성 기판을 캐리어 기판에 결합한다(S71). 상기 가요성 기판에 점착제 또는 접착제를 결합한 후 상기 가요성 기판과 상기 캐리어 기판을 정렬시켜 결합한다.

다음, 상기 가요성 기판에 다수의 표시 셀을 형성한다(S81).

다음, 상기 다수의 표시 셀이 형성된 가요성 기판으로부터 상기 캐리어 기판을 분리하여 표시 기판을 형성한다(S91). 마지막으로, 상기 다수의 표시 셀을 분할하여 단위 표시 기판을 형성한다. 한편, 상기 가요성 기판으로부터 상기 캐리어 기판을 분리하기 전에 상기 다수의 표시 셀을 분할할 수도 있다.

이하에서는 도 10 내지 도 23을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 패널의 제조 방법을 설명한다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 패널의 제조 방법을 나타내는 순 서도이고, 도 11 내지 도 23은 도 1에 도시된 표시 패널의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 사시도와 단면도이다. 여기서, 도 10의 각 단계는 도 11 내지 도 23 중 각 단계에 대응되는 도면을 참조하여 설명한다.

도 11을 참조하면, 우선 전기 방사 방법으로 제1 캐리어 기판(100)에 형성된 제1 기판(110)을 마련한다(S100). 방사 장치에 소스 용액을 충진하고, 방사 장치와 마주하게 상기 제1 캐리어 기판(100)을 배치한다. 여기서, 상기 제1 캐리어 기판(100)의 일면에는 프린팅 방식, 슬릿 코팅 방식, 스핀 코팅 방식, 딥핑 방식, 및 라미네이션 방식 중 하나의 방식으로 에폭시, 아크릴레이트 등의 물질을 포함하는 접착제를 결합하여 제1 접착층(105)를 더 형성할 수 있다. 다음, 상기 방사 장치와 상기 제1 캐리어 기판(100) 사이에 전기장을 형성하고, 상기 소스 용액을 상기 전기장으로 상기 제1 캐리어 기판(100)의 일면에 방사하여 제1 나노 섬유를 형성한다. 다음, 상기 제1 나노 섬유를 경화한 후 상기 제1 나노 섬유에 고분자 수지로 코팅한다. 다음, 상기 고분자 수지를 경화하거나 소결하여 가요성 기판을 형성한다. 여기서, 상기 제1 기판(110)은 도 1을 참조하여 설명된 가요성 기판의 제조 방법과 동일한 방법으로 형성하므로 상세한 설명을 생략하였다.

다음, 도 12를 참조하면 전기 방사 방법으로 형성된 제2 나노 섬유를 포함하며, 제2 캐리어 기판(200)과 결합된 제2 기판(210)을 마련한다(S110). 상기 제2 캐리어 기판(200)의 일면에는 상기 제1 접착층(105)과 동일한 방법으로 상기 접착제를 결합하여 제2 접착층(205)를 더 형성할 수 있다. 여기서 상기 제2 기판(210)은 상기 제1 기판(110)과 동일한 방법으로 형성하므로 상세한 설명을 생략한다.

다음, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이 상기 제1 기판(110)에 박막 트랜지스터(150)를 형성한다(S120). 구체적으로, 상기 제1 나노 섬유(115)를 포함하는 상기 제1 기판(110)에 다수의 제1 표시 셀(120)을 형성한다. 상기 제1 표시 셀(120)은 도 13에 도시된 바와 같이 게이트 라인(130)과 데이터 라인(140)에 연결된 박막 트랜지스터(150), 및 상기 박막 트랜지스터(150)에 연결된 화소 전극(180)을 포함한다. 도 14에 도시된 바와 같이, 상기 박막 트랜지스터(150)는 게이트 전극(151), 절연층(153), 반도체층(155), 소스 전극(157), 및 드레인 전극(159)을 포함한다. 상기 박막 트랜지스터(150)는 다음과 같이 형성한다. 상기 제1 기판(110) 위에 게이트 금속을 증착한 후 패터닝하여 상기 게이트 전극(151)을 형성하고, 상기 제1 기판(110)과 상기 게이트 전극(151) 위에 절연층(153)을 형성한다. 다음, 상기 절연층(153) 위에 반도체 물질을 증착한 후 패터닝하여 상기 게이트 전극(151)과 중첩되는 상기 반도체층(155)을 형성한다. 다음, 상기 절연층(153)과 상기 반도체층(155) 위에 데이터 금속을 증착한 후 패터닝한다. 이를 통해, 상기 반도체층(155)과 접촉하는 소스 전극(157), 및 상기 소스 전극(157)과 이격되어 상기 반도체층(155)에 접촉하는 드레인 전극(159)을 형성한다.

상기 화소 전극(180)은 상기 박막 트랜지스터(150)를 보호하는 보호층(160) 위에 형성한다. 이때, 상기 보호층(160)에는 컨택홀(165)을 형성하여 상기 화소 전극(180)과 상기 드레인 전극(159)을 연결한다.

다음, 도 15 및 도 16에 도시된 바와 같이 상기 제2 기판(210)에 컬러필터(230)를 형성한다(S130). 상기 제2 나노 섬유(215)를 포함하는 상기 제2 기 판(210)에 상기 제1 표시 셀에 대응하는 다수의 제2 표시 셀(215)을 형성한다. 상기 제2 표시 셀(215)은 상기 다수의 컬러필터(230)와 공통 전극(250)을 포함한다. 상기 제2 표시 셀(215)은 다음과 같이 형성한다. 상기 제2 기판(210) 위에 불투명한 유기물이나 금속을 증착한 후 패터닝하여 다수의 블랙 매트릭스(220)를 형성한다. 다음, 상기 블랙 매트릭스(220)들 사이에 상기 컬러필터(230)를 형성한다. 다음, 상기 컬러필터(230)와 상기 블랙 매트릭스(220) 위에 이들의 스텝 커버리지를 완화시키기 위한 평탄화층(240)을 형성한다. 다음, 상기 평탄화층(240) 위에 상기 공통 전극(250)을 형성한다.

다음, 도 17 및 도 18에 도시된 바와 같이 상기 제1 기판(110)과 상기 제2 기판(210)을 결합한다(S140). 여기서, 상기 제1 기판(110)과 상기 제2 기판(210)은 액정(190)을 사이에 두고 결합한다. 예를 들어, 상기 제1 기판(110)의 상기 제1 표시 셀에 대응하는 실링 라인을 형성하고, 상기 실링 라인 내에 상기 액정(190)을 적하한다. 다음, 상기 제1 기판(110)과 상기 제2 기판(210)을 정렬한 후 둘을 결합한다. 이에 따라, 상기 제1 표시 셀과 상기 제2 표시 셀은 상호 대응하여 결합한다. 여기서, 도 18에 도시된 상기 박막 트랜지스터(150), 상기 화소 전극(180), 상기 컬러필터(230), 및 상기 공통 전극(250)은 도 14 및 도 16에 도시된 바와 동일하므로, 상세한 설명은 생략한다.

다음, 도 19에 도시된 바와 같이 상기 결합된 상기 제1 기판(110)과 상기 제2 기판(210)으로부터 상기 제1 캐리어 기판과 상기 제2 캐리어 기판을 분리하여 표시 패널(280)을 형성한다(S150). 상기 제1 기판(110)과 상기 제1 캐리어 기판의 계 면에 레이저를 조사하여 상기 제1 기판(110)과 상기 제1 캐리어 기판을 분리한다. 또한, 상기 제2 기판(210)과 상기 제2 캐리어 기판도 레이저를 조사하여 분리한다.

다음, 도 20에 도시된 바와 같이 상기 표시 패널(280)을 절단하여 다수의 단위 패널(300)로 분할한다(S160). 상기 표시 패널(280)은 레이저 장치나 블레이드 등으로 분할할 수 있고, 상기 결합된 제1 기판(110) 및 제2 기판(210)을 포함하는 다수의 단위 패널(300)로 분할할 수 있다. 다음, 도 21에 도시된 바와 같이 상기 제1 기판(110)의 일측에 형성된 접속 패드(310)와 맞닿은 상기 제2 기판(210)의 일부를 절단한다. 예를 들어, 상기 접속 패드(310)와 맞닿은 상기 제2 기판(210)의 일측 부분을 레이저로 절단한다. 이때, 상기 제1 기판(110)이 손상되지 않도록 절단한다.

다음, 도 22에 도시된 바와 같이 상기 단위 패널(300)에 편광판(330)을 결합한다(S170). 상기 단위 패널(300)의 상기 제1 기판(110)과 상기 제2 기판(210)에 각각 편광판(330)을 결합한다.

마지막으로, 도 23에 도시된 바와 같이 상기 접속 패드(310)에 구동 장치(340)를 결합한다(S180). 예를 들어, 상기 접속 패드(310)에 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film: ACF)을 접착하고, 상기 구동 장치(340)의 일단을 상기 접속 패드(310)에 정렬하여 상기 이방성 도전 필름과 결합한다.

상술한 표시 패널의 제조 방법은 생산 효율을 향상시키기 위해 마더 크기로 표시 패널을 형성한 후 소정 크기의 단위 패널로 분할하는 과정을 설명하였다. 다만, 이에 한정되지 않고 단위 패널 크기로 형성된 상기 제1 기판과 상기 제2 기판 을 결합하여 표시 패널을 형성할 수도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 기판의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.

도 2는 도 1에 도시된 방사 장치와 캐리어 기판을 도시한 측면도이다.

도 3은 도 2에 도시된 나노 섬유의 일부를 확대한 사진이다.

도 4 내지 도 7은 도 1에 도시된 표시 기판의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 사시도이다.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 기판의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.

도 9는 도 8에 도시된 방사 장치와 롤러를 도시한 측면도이다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 패널의 제조 방법을 나타내는 순서도이다.

도 11 내지 도 23은 도 1에 도시된 표시 패널의 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 사시도와 단면도이다.

Claims (26)

1. 방사 장치에 졸(sol), 및 겔(gel) 중 어느 하나의 상태인 소스 용액을 충진하는 단계;

   캐리어 기판을 상기 방사 장치와 마주하게 배치하는 단계;

   상기 방사 장치와 상기 캐리어 기판 각각에 전원을 공급하여 상기 방사 장치와 상기 캐리어 기판 사이에 전기장을 형성하는 단계;

   상기 캐리어 기판을 향해 상기 소스 용액을 방사하여 나노 섬유를 형성하는 단계;

   상기 나노 섬유에 고분자 수지를 코팅하여 가요성 기판을 형성하는 단계; 및

   상기 가요성 기판에 다수의 표시 셀을 형성하는 단계; 및

   상기 가요성 기판으로부터 상기 캐리어 기판을 분리하여 표시 기판을 형성하는 단계를 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
2. 제1 항에 있어서,

   상기 캐리어 기판 상에 접착층을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
3. 제1 항에 있어서,

   상기 나노 섬유는 입체적인 그물 형상으로 형성되는 표시 기판의 제조 방법.
4. 제1 항에 있어서,

   상기 방사 장치에 인가되는 전원은 1KV ~ 10만KV 전압레벨을 갖고, 상기 캐리어 기판에 인가되는 전원은 접지 전압 레벨인 표시 기판의 제조 방법.
5. 제4 항에 있어서, 상기 방사 장치는,

   상기 소스 용액이 충진되는 실린지;

   상기 실린지의 일단에 결합되어 상기 소스 용액을 가압하는 가압부; 및

   상기 실린지의 타단부에 결합되어 소스 용액을 방사하는 노즐을 포함하며,

   상기 실린지에 상기 전압이 인가되는 표시 기판의 제조 방법.
6. 제1 항에 있어서,

   상기 소스 용액은 나일론(Nylon), 폴리이미드(polyimide), 아라미드(aramide), 및 폴리에스터(polyester) 중 어느 하나를 포함하는 고분자 용액인 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
7. 제6 항에 있어서, 상기 나노 섬유를 형성하는 단계 이후,

   상기 나노 섬유에 열을 공급하여 상기 나노 섬유를 경화하는 단계를 더 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
8. 제1 항에 있어서,

   상기 소스 용액은 실리콘 산화물(SiOx), 및 티타늄 산화물(TiOx) 중 어느 하나를 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
9. 삭제
10. 제8 항에 있어서, 나노 섬유를 형성하는 단계 이후,

    상기 나노 섬유에 열을 공급하여 상기 나노 섬유를 소결하는 단계; 및

    실록산(siloxane)으로 상기 나노 섬유의 표면을 처리하는 단계를 더 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
11. 제1 항에 있어서, 상기 가요성 기판을 형성하는 단계는,

    상기 고분자 수지를 경화하는 단계를 더 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
12. 제1 항에 있어서,

    상기 고분자 수지는 에폭시 계열, 및 아크릴 계열 중 어느 하나의 물질로 이루어지는 표시 기판의 제조 방법.
13. 제1 항에 있어서,

    상기 다수의 표시 셀은 각각 박막 트랜지스터와 화소 전극을 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
14. 제1 항에 있어서,

    상기 다수의 표시 셀은 각각 컬러필터와 공통 전극을 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
15. 제1 항에 있어서,

    상기 표시 기판을 형성하는 단계 이후,

    상기 다수의 표시 셀을 분할하여 다수의 단위 표시 기판을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
16. 방사 장치에 졸(sol), 및 겔(gel) 중 어느 하나의 상태인 소스 용액을 충진하는 단계;

    롤러를 상기 방사 장치와 마주하게 배치하는 단계;

    상기 방사 장치와 상기 롤러 각각에 전원을 공급하여 상기 방사 장치와 상기 롤러 사이에 전기장을 형성하는 단계;

    상기 롤러를 회전시키고, 상기 회전하는 롤러를 향해 상기 소스 용액을 방사하여 나노 섬유를 형성하는 단계;

    상기 나노 섬유를 고분자 수지에 함침하여 가요성 기판을 형성하는 단계;

    상기 롤러로부터 상기 가요성 기판을 분리하는 단계;

    캐리어 기판에 상기 가요성 기판을 결합하여 상기 가요성 기판을 고정하는 단계;

    상기 가요성 기판에 다수의 표시 셀을 형성하는 단계; 및

    상기 가요성 기판으로부터 상기 캐리어 기판을 분리하여 표시 기판을 형성하는 단계를 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
17. 제16 항에 있어서,

    상기 다수의 표시 셀은 각각 박막 트랜지스터와 화소 전극을 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
18. 제16 항에 있어서,

    상기 다수의 표시 셀은 각각 컬러필터와 공통 전극을 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
19. 제16 항에 있어서, 상기 표시 기판을 형성하는 단계 이후,

    상기 다수의 표시 셀을 분할하여 다수의 단위 표시 기판을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
20. 각각 캐리어 기판과 결합된 제1 기판과 제2 기판을 마련하는 단계;

    상기 제1 기판과 상기 제2 기판에 각각 복수의 박막 트랜지스터와 복수의 컬러필터를 형성하는 단계; 및

    액정을 사이에 두고 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 결합하는 단계를 포함하며,

    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 중 어느 하나를 마련하는 단계는,

    방사 장치에 졸(sol), 및 겔(gel) 중 어느 하나의 상태인 소스 용액을 충진하는 단계;

    상기 방사 장치와 마주하게 상기 캐리어 기판을 배치하는 단계;

    상기 방사 장치와 상기 캐리어 기판 각각에 전원을 공급하여 상기 방사 장치와 상기 캐리어 기판 사이에 전기장을 형성하는 단계;

    상기 캐리어 기판을 향해 상기 소스 용액을 방사하여 나노 섬유를 형성하는 단계; 및

    상기 나노 섬유에 고분자 수지를 코팅하여 가요성 기판을 형성하는 단계를 포함하는 표시 패널의 제조 방법.
21. 제18 항에 있어서,

    상기 나노 섬유는 입체적인 그물 형상으로 형성되는 표시 패널의 제조 방법.
22. 제20 항에 있어서,

    상기 캐리어 기판 상에 접착층을 형성하는 단계를 더 포함하는 표시 패널의 제조 방법.
23. 제20 항에 있어서, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판을 결합하는 단계 이후,

    상기 캐리어 기판을 제거하는 단계;

    상기 결합된 제1 기판과 제2 기판을 다수의 단위 패널로 분할하는 단계; 및

    상기 단위 패널에 구동 장치를 연결하는 단계를 더 포함하는 표시 패널의 제조 방법.
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