KR-20260060759-A - METHOD OF FABRICATING BACK PLATE FOR SUPPORTING FLEXIBLE DISPLAY PANEL

Abstract

플렉서블 디스플레이 패널 지지용 백플레이트의 제조방법은 유리 기판을 준비하는 단계, 유리 기판의 표면에 마스크층을 형성하는 단계, 마스크층을 노광 및 현상하여 폴딩 패턴이 형성될 영역을 한정하는 단계, 마스크층에 의해 노출된 영역에 레이저를 조사하여 개질부를 형성하는 단계, 및 개질부가 형성된 유리 기판에 에천트를 인가하여 폴딩 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.

Inventors

• 김도영
• 조영화
• 조두식
• 이우종

Assignees

• 일진디스플레이(주)

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20241025

Claims (9)

1. 유리 기판을 준비하는 단계; 상기 유리 기판의 표면에 마스크층을 형성하는 단계; 상기 마스크층을 노광 및 현상하여 폴딩 패턴이 형성될 영역을 한정하는 단계; 상기 마스크층에 의해 노출된 영역에 레이저를 조사하여 상기 유리 기판에 개질부를 형성하는 단계; 및 상기 개질부가 형성된 유리 기판에 에천트를 인가하여 폴딩 패턴을 형성하는 단계를 포함하는, 플렉서블 디스플레이 패널 지지용 백플레이트의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 유리 기판의 표면에 마스크층을 형성하는 단계에서, 상기 마스크층을 감광성 폴리머, 레진, 드라이필름레지스트(Dry Film Resist: DFR), 및 액상 포토 레지스트(Liquid Photoresist Ink) 중 적어도 어느 하나로 형성하는, 플렉서블 디스플레이 패널 지지용 백플레이트의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 마스크층을 노광 및 현상하여 폴딩 패턴이 형성될 영역을 한정하는 단계는, 폴딩 패턴이 형성될 영역을 한정하는 포토마스크를 준비하는 단계; 상기 포토마스크를 상기 마스크층이 형성된 유리 기판으로부터 이격하여 상기 유리기판과 대면하도록 배치하는 단계; 상기 포토마스크를 통하여 상기 마스크층에 자외선(UV)을 조사하여 상기 포토마스크의 형상을 상기 마스크층에 전사하는 단계; 및 상기 마스크층을 현상하는 단계를 포함하는, 플렉서블 디스플레이 패널 지지용 백플레이트의 제조방법.
4. 제3항에 있어서, 상기 포토마스크를 상기 유리 기판의 상부 및 하부의 적어도 일 측에 배치하는, 플렉서블 디스플레이 패널 지지용 백플레이트의 제조방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 포토마스크를 상기 유리 기판의 상부 및 하부에 배치하고, 상기 마스크층을 현상하는 단계를 2회 진행하는, 플렉서블 디스플레이 패널 지지용 백플레이트의 제조방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 마스크층에 의해 노출된 영역에 레이저를 조사하여 개질부를 형성하는 단계는 피코(pico) 파장대 또는 펨코(femco) 파장대의 초고속 IR 레이저 또는 CO2 레이저를 사용하여 수행하는, 플렉서블 디스플레이 패널 지지용 백플레이트의 제조방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 개질부가 형성된 유리 기판에 에천트를 인가하여 폴딩 패턴을 형성하는 단계는, 상기 유리 기판에 에천트를 분사하는 단계, 및 에천트가 담긴 에칭조에 상기 유리 기판을 디핑(dipping)하는 단계 중 어느 하나를 포함하는, 플렉서블 디스플레이 패널 지지용 백플레이트의 제조방법.
8. 제1항에 있어서, 상기 폴딩 패턴을 형성하는 단계 후에, 상기 유리 기판에 발생된 크랙을 제거하고 두께를 조절하는 힐링 단계를 더 포함하는, 플렉서블 디스플레이 패널 지지용 백플레이트의 제조방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 폴딩 패턴을 형성하는 단계 후에, 상기 유리 기판을 화학적으로 강화하는 단계를 더 포함하는, 플렉서블 디스플레이 패널 지지용 백플레이트의 제조방법.

Description

플렉서블 디스플레이 패널 지지용 백플레이트 제조방법{METHOD OF FABRICATING BACK PLATE FOR SUPPORTING FLEXIBLE DISPLAY PANEL} 본 발명은 디스플레이 장치의 제조방법에 관한 것으로, 특히 플렉서블 디스플레이의 패널을 지지하는 백플레이트(back plate)의 제조방법에 관한 것이다. 최근 디스플레이 화면을 접고 펼칠 수 있는 폴더블(foldable) 모바일 기기가 각광을 받으면서, 이에 대응하여 접고 펼칠 수 있을 뿐만 아니라 더 나아가 감을 수 있는(rollable)는 플렉서블(flexible) 디스플레이 장치에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 일반적으로, 플렉서블 디스플레이 장치는 플렉서블 디스플레이 패널과, 플렉서블 디스플레이 패널을 배면에서 전체적으로 지지해서 평평한 상태로 유지시키는 역할을 하는 백플레이트를 구비한다. 본 발명의 배경이 되는 공개특허 제10-2021-0087604호에는 금속을 기반으로 하는 백플레이트가 기재되어 있다. 전기 전도체인 금속 소재의 백플레이트는 상대적으로 무겁고 제조공정상 불량이 발생할 가능성이 높다. 또한, 금속 소재의 플레이트를 디스플레이 패널에 적용할 경우 전자기 신호를 흡수하여 필기 인식 펜 작동에 문제를 일으킬 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 전기적으로 절연특성을 갖는 탄소섬유 레진, 강화탄소섬유(Carbon Fiber Reinforced Polymer: CFRP), 복합소재의 백플레이트가 사용되기도 하지만, 복합소재의 고유한 특성으로 인하여 가공 난이도가 매우 높기 때문에 미세 공정을 구현함에 있어서 제조공정이 제한되는 점이 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 패널 지지용 백플레이트가 적용되는 플렉서블 디스플레이 장치의 개략적인 구성을 도시한 모식도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 패널 지지용 백플레이트의 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다. 도 3 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 패널 지지용 백플레이트의 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 도면들이다. 이하, 첨부한 도면을 참고하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명을 상세히 설명한다. 도면에서 각 장치의 구성요소를 명확하게 표현하기 위하여 상기 구성요소의 폭이나 두께 등의 크기를 다소 확대하여 나타냈다. 전체적으로 도면 설명 시 관찰자 시점에서 설명하였고, 일 요소가 다른 요소 위에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 이는 상기 일 요소가 다른 요소 위에 바로 위치하거나 또는 그들 요소들 사이에 추가적인 요소가 개재될 수 있다는 의미를 모두 포함한다. 복수의 도면들 상에서 동일 부호는 실질적으로 서로 동일한 요소를 지칭한다. 방법 또는 제조 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다. 도 1은 플렉서블 디스플레이 패널 지지용 백플레이트가 적용되는 플렉서블 디스플레이 장치(10)의 개략적인 구성을 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 플렉서블 디스플레이 장치(10)는, 플렉서블 디스플레이 패널(11)과, 디스플레이 패널(11)의 상면에 부착되어 디스플레이 패널(11)을 보호하는 플렉서블 커버 윈도우 글래스(12)와, 디스플레이 패널(11)의 배면에 부착되어 플렉서블 디스플레이 패널(11)을 지지하는 플렉서블 디스플레이 패널 지지용 백플레이트(100)를 구비한다. 디스플레이 패널(11)은 플렉서블 기판을 이용한 플렉서블 패널이 될 수 있다. 일 예로서, 디스플레이 패널(11)은 플렉서블 기능을 갖는 유기 발광 디스플레이 패널(Organic Light Emitting Display panel), 전기 영동 디스플레이 패널(Electrophoretic Display panel), 액정 디스플레이 패널(Liquid Crystal Display panel), 전자 습윤 디스플레이 패널(Electro-Wetting Display panel), 플라스틱 유기 발광 디스플레이 패널(Plastic OLED panel) 등이 될 수 있다. 플렉서블 디스플레이 장치(10)에는 길이 방향으로 일정 구간(E)에 걸쳐서 폴딩부가 형성되어 플렉서블 디스플레이 장치(10)를 접고 펼칠 수 있게 한다. 폴딩부를 형성하는 구간(E)이 충분히 길어지면, 플렉서블 디스플레이 장치(10)는 감을 수 있는 형태가 될 수 있다. 백플레이트(100)의 폴딩부에는 복수 개의 홀 패턴이 형성되는데, 상기 홀 패턴은 충진재로 채워질 수 있다. 전술한 금속 소재의 백플레이트의 단점, 즉 상대적으로 무겁고, 제조 공정상 불량이 발생할 확률이 높고, 전자기 신호를 흡수하여 필기 인식 펜의 작동에 문제를 유발하는 점 등을 개선하기 위하여 플렉서블 디스플레이의 백플레이트에 유리 소재를 적용하는 플렉서블 디스플레이 장치가 개발되고 있다. 본 발명은 강화탄소섬유(CFRP), 스테인리스스틸(SUS), 티타늄(Ti), 또는 알루미늄(Al)에 비해 표면 조도가 양호하고 경량화 및 슬림화가 가능한 유리 기판을 이용한 디스플레이 패널 지지용 백플레이트의 제조방법을 제시한다. 본 발명은 포토마스크를 이용한 포토리소그래피 공정과 레이저를 이용한 유리 세공(Laser Micro-Engraving) 공법인 레이저 유도 딥 에칭(Laser Induced Deep Etching: LIDE) 공정을 적용하여 제조 시간을 단축할 수 있으며, 미세 크랙, 칩핑 등의 불량 발생을 줄일 수 있는 방법을 제시한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 패널 지지용 백플레이트의 제조방법을 개략적으로 나타낸 순서도이고, 도 3 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 패널 지지용 백플레이트의 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 도면들이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 패널 지지용 백플레이트(이하, "백플레이트"라 칭함)를 제조하는 과정은 백플레이트의 제조에 필요한 유리 기판을 준비하는 단계(S210), 유리 기판을 준비하는 단계(S210)를 통해 준비된 유리 기판 상에 마스크층을 형성하는 단계(S220), 상기 마스크층을 노광 및 현상하여 패턴이 형성될 영역의 유리 기판을 노출하는 단계(S230), 상기 마스크층을 이용하여 유리 기판에 폴딩 패턴을 형성하는 단계(S240), 상기 마스크층을 제거한 후 유리 기판을 커팅하는 단계(S250), 및 힐링 및 강화 단계(S260)를 포함하여 이루어진다. 이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 백플레이트의 제조방법을 도 2 내지 도 8을 함께 참조하여 상세히 설명한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 백플레이트(예를 들어, 도 1의 100)의 제조에 필요한 유리 기판(210)을 준비한다(S210). 유리 기판을 준비하는 단계(S210)에서 준비되는 유리 기판(210)은 플렉서블 디스플레이의 백플레이트 제작용 유리 소재의 기판으로서, 알칼리계 강화 유리 기판일 수 있다. 상기 유리 기판(210)은 복수 개의 백플레이트를 제조할 수 있도록 충분히 큰 평면 크기를 갖는 유리 원판일 수 있으며, 때로는 유리 원판으로부터 제조된, 강화가 이루어져 셀 단위로 한정된, 즉 최종 제품 사이즈의 유리 기판일 수도 있다. 상기 유리 기판(210)의 상면 및 하면에, 후속의 유리 기판에 폴딩 패턴을 형성하는 단계에서 폴딩 패턴이 형성되지 않는 영역의 유리 기판(210)을 보호하는 마스크층(220)을 형성한다(S220). 상기 마스크층(220)은 예를 들어 자외선(UV)에 의해 경화가능한, 즉 감광성 수지 조성물로 형성할 수 있다. 감광성 수지 조성물은 폴리머, 레진, 드라이 필름 레지스트(Dry Film Resist; DFR), 액상 포토 레지스트(Liquid Photoresist Ink) 등을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 유리 기판(210)의 표면에 드라이 필름 레지스트(이하, "DFR"이라 함)를 라미네이션한다. 라미네이터를 이용하여 DFR의 보호 필름을 벗겨내면서 DFR의 레지스트층을 유리 기판(210)의 표면 위에 라미네이션시켜 마스크층(220)을 형성한다. 도 2 및 도 4를 참조하면, 마스크층(220)을 형성한 후에는 포토마스크(230)를 이용하여 마스크층(220)을 노광 및 현상하는 공정을 실시한다(S230). 구체적으로, 원하는 폴딩 패턴의 형상을 포함하는 포토마스크(230)를 준비하고, 마스크층(220)이 형성된 유리 기판(210)의 상면 및/또는 하면으로부터 소정 간격 이격하여 대면하도록 배치하고, 포토마스크(230) 통해 마스크층(220)에 자외선을 조사하여 노광을 진행한다. 포토마스크(230)에 자외선을 조사하면, 자외선이 조사된 마스크층(220) 부위에서 함유된 광개시제에 의해 중합반응이 일어난다. 초기에는 DFR 내의 산소가 소모되고, 다음에 활성화된 모노머가 중합되어 가교반응이 일어나고, 그 후 많은 양의 모노머가 소모되면서 중합반응이 진행된다. 미노광 부위는 가교 반응이 진행되지 않은 상태로 존재하게 된다. 다음에, 상기 마스크층(220)의 미노광 부분을 제거하는 현상 공정을 진행한다. 이 과정에서 마스크층(220)의 미노광 부분은 현상액내에서 결합체 고분자의 카르복시산과 현상액의 비누화 반응에 의해 제거되고, 경화된 마스크층(220)은 유리 기판(210) 위에 잔류하게 된다. 상기 마스크층(220)이 알칼리 현상성 DFR로 형성된 경우 현상액으로 포타슘카보네이트(K2CO3) 및 소듐카보네이트(Na2CO3) 수용액이 사용될 수 있다. 상기 현상 단계는 유리 기판(210)의 양면에 대해 동시에 수행하거나, 유리 기판(210)의 상면 및 하면에 대해 각각 실시하여 2회의 현상 공정으로 수행될 수 있다. 이로써, 폴딩 패턴이 형성되는 영역의 유리 기판(210)은 노출되고, 그 외의 영역은 마스크층(220)에 의해 커버된 상태가 된다. 도 2, 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 마스크층(220)에 의해 노출