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최근의 display 기술은 organic light-emitting diode (OLED)의 발전으로 인해 flat display에서 flexible display로 크게 변화하고 있다. 이와 같이 display 형태가 변화함에 따라 display panel과 window cover를 접합시키기 위한 라미네이션 공정 기술이 어려워지고 있다. 이에 따라 우수한 광학용 특성을 가지는 접착제인 optically clear resin (...

최근의 display 기술은 organic light-emitting diode (OLED)의 발전으로 인해 flat display에서 flexible display로 크게 변화하고 있다. 이와 같이 display 형태가 변화함에 따라 display panel과 window cover를 접합시키기 위한 라미네이션 공정 기술이 어려워지고 있다. 이에 따라 우수한 광학용 특성을 가지는 접착제인 optically clear resin (OCR), optically clear adhesive (OCA)를 이용한 라미네이션 연구와 공정효율 향상을 위한 기판 재사용에 대한 연구가 지속적으로 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 OCR, OCA를 이용하여 다양한 형태의 기판에 적용 가능한 라미네이션 공정 및 공정효율을 향상시킬 수 있는 기판 리웍 기술 개발에 대한 연구를 수행하였다. 첫째로 기존에 OCR을 이용한 패턴 라미네이션은 유체인 OCR 특성상 공정 최적화에 어려움이 있는 바, 이를 해결하기 위해 이론을 통한 OCR의 퍼짐 특성을 계산하였다. 그 결과 이론식과 실험의 정확도가 10% 이내로 일치하였다. 따라서 이론식을 실제 공정에 적용한 후 댐을 추가하여 공정을 최적화함으로써 OCR 패턴 라미네이션의 효율을 높일 수 있었다. 추가적으로 flat한 기판뿐만 아니라 일정 곡률 이상을 가지는 curved 기판에도 적용 가능하도록 이론식을 확장하여 활용도를 더욱 더 높였다. 다음으로 유체인 OCR 특성상 edge에 작은 곡률을 가지는 bended display에 적용하는 데에는 문제가 있기 때문에 테이프 형태인 OCA를 이용한 패드 라미네이션 공정 최적화를 진행하였다. 시뮬레이션을 이용하여 기존 2면에 edge를 가지는 display에서 더 나아가 활용성이 높은 4면 edge에 곡률을 가지는 display에 적용할 수 있는 고효율의 유압실리콘 패드를 설계했으며, 실제 제작 후 실험을 통해 패드 특성 및 합착 특성에 대한 평가로 라미네이션 최적화를 진행하였다. 또한 시뮬레이션의 정합성을 비교 평가한 결과 0.8% 오차율을 가졌다. 이러한 결과는 시뮬레이션을 통한 패드 최적화가 가능함을 의미하며, 이러한 시뮬레이션을 통해 추후 다양한 형태로 개발 될 기판에 적용 가능함을 알 수 있었다. 마지막으로 작업상 장비의 문제 또는 align문제 등에 의해 부득이하게 불량 기판이 발생하는데, 이때 window cover와 display panel을 분리 한 후 window cover에 남아있는 접착제 OCA를 완전히 제거하여 기판(window cover)을 재사용이 가능하도록 하는 리웍 공정에 대한 최적화를 진행하였다. 기판에 다양한 재료의 증착 및 증착면적 조절을 통한 표면에너지 제어로 리웍 공정을 최적화하였으며, 추가적인 cooling 처리를 통해 리웍 공정에 대한 효율을 극대화 하였다. 이를 이용하여 불량 기판 발생시 OCA 잔류물의 완전한 제거로 기판 즉, window cover를 재사용 할 수 있도록 하였다.
결과적으로 본 연구는 광 특성이 우수한 접착제인 OCR, OCA를 이용한 라미네이션 공정 및 공정 시 발생할 수 있는 불량 기판을 재사용 할 수 있도록 하는 리웍 공정에 대한 최적화를 진행하였으며, 이는 기존 라미네이션 공정보다 더 높은 효율 및 생산성을 가질 수 있다. 따라서 이러한 결과는 차세대 display의 라미네이션 공정 기술과 display 제조 기술에 크게 활용 될 것으로 기대된다.