KR100964585B1 - 캐리어 기판 - Google Patents

Abstract

유연성을 갖는 플라스틱 디스플레이 장치 형성 공정시 플라스틱 기판의 휨 현상을 방지할 수 있는 캐리어 기판이 개시되어있다. 캐리어 기판은 화상 표시 소자가 형성되는 유연한 기판을 지지하는 캐리어 기판에서, 유연한 기판에 화상 표시 소자를 형성하는 공정시, 열 팽창율의 변화에 따른 유연한 기판의 변형을 완화시키기 위해 형성된 하나 이상의 개구부를 포함하는 기판이다. 따라서, 상술한 구조를 갖는 캐리어 기판은 플라스틱 기판의 열팽창 계수의 차이로 인해 발생되는 스트레스 완화 및 현재 액정 표시 장치를 양산하는 설비의 변형 없이 플라스틱 디스플레이 장치를 형성하는 공정에 적용된다.

Description

캐리어 기판{CARRIER PLATE}

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라스틱 기판을 지지하는 캐리어 기판을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 2는 도 1의 플라스틱 기판을 지지하는 캐리어 기판을 A-A'방향으로 절단한 단면도이다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라스틱 기판을 지지하는 캐리어 기판을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 4는 플라스틱 기판이 부착된 캐리어 기판을 B-B'방향으로 절단한 단면도이다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라스틱 기판을 지지하는 캐리어 기판을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 6은 플라스틱 기판이 체결된 캐리어 기판을 C-C'방향으로 절단한 단면도이다.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라스틱 기판을 지지하는 캐리어 기판을 개략적으로 나타내는 사시도이다.

도 8은 플라스틱 기판이 체결된 캐리어 기판을 D-D'방향으로 절단한 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

100 : 플라스틱 기판 120,220,320,420 : 몸체

130,230,330,430 : 개구부 340,440 : 고정틀

150,250,350,450 : 캐리어 기판

본 발명은 캐리어 기판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유연한 기판에 표시 소자를 형성하는 공정시 상기 유연한 기판을 지지하는 캐리어 기판에 관한 것이다.

최근 기술의 발달과 인터넷의 보편화 및 소통되는 정보의 양이 폭발적으로 늘어남에 따라 언제 어디서나 정보를 접할 수 있는 유비퀴토스 디스플레이 (ubiquitous display) 환경이 창출되고 있다. 따라서 정보를 출력하는 매개체인 디스플레이 장치의 역할이 보다 중요시되고, 그 사용 범위도 더욱더 광범위해지고 있는 실정이다.

이러한, 유비퀴토스 디스플레이 환경을 구현하기 위해서는 디스플레이 장치의 휴대성을 향상시킴과 동시에 각종 멀티미디어 정보를 표시가 가능하면서 가볍고, 표시면적이 넓고, 해상도가 우수하며, 표시속도가 빠른 디스플레이 장치의 특성이 요구되어야 한다.

이러한 요구에 부응하여 디스플레이 장치의 대형화 및 상기 장치를 구성하는 유리 기판의 밀도 및 유리 기판의 두께를 감소시키는 방향으로 활발하게 연구되어 왔다. 그러나, 상기 디스플레이 장치 즉, 액정 표시 장치에 적용되는 유리 기판의 유리 밀도가 감소될 경우 유리 기판을 구성하는 이산화실리콘(SiO₂)이 실질적으로 유리 기판의 모든 물리적 특성 값을 결정하기 때문에 상기 유리기판 밀도를 더 낮추는 기술은 한계에 직면하였다.

또한, 상술한 휴대성이 어려운 문제점을 해결하기 위해서 디스플레이 장치의 크기를 줄여야 하지만은 이는 대화면의 디스플레이 장치를 원하는 소비자들의 욕구에 상충되는 문제점을 갖는다.

따라서, 대화면이라는 특성과 가벼워 휴대성이 우수한 특성을 동시에 만족시키기 위해서는 디스플레이 장치를 플라스틱 기판에 형성하는 플라스틱 디스플레이 장치의 필요성이 대두되고 있는 실정이다.

상술한 플라스틱 디스플레이 장치는 궁극적으로 롤투롤(Roll-to-Roll) 방식으로 제조될 수 있다. 그러나 상술한 방식으로 유연성을 갖는 플라스틱 디스플레이 장치를 생산하기 위해서는 생산 단계의 모든 공정에서 플라스틱 기판을 적용하기 위한 전용 설비가 개발되어야 할 뿐만 아니라 많은 투자비용이 요구되는 문제점을 갖는다.

현재, 샤프(Sharp)나 필립스(Philips)와 같은 기존의 LCD 제조사들은 플라스틱 디스플레이 장치에 대한 연구를 진행하고 있으나 대부분 플라스틱 기판을 적용하기 위해 전용 척을 고안하여 플라스틱 디스플레이 장치를 제조하는 연구를 진행 하고 있는 실정이다. 그러나, 이러한 연구는 기존의 LCD 양산 설비를 그대로 이용할 수 없는 단점을 가지고 있기 때문에 현재 양산 설비를 대폭 변경되어야 하는 단점을 가지고 있다.

또한, 접착제가 도포된 유리 기판에 상기 플라스틱 기판을 부착시켜 현재 LCD 양산 설비에 플라스틱 기판을 적용하는 방법도 제시되고 있으나, 상술한 방법은 유리 기판과 플라스틱 기판간의 열팽창계수의 차이에 의해 플라스틱 기판의 변형되는 문제점이 발생할 뿐만 아니라 플라스틱 기판의 저면 전체에 접착제가 도포되어 있기 때문에 표시 소자 형성 공정시 공정 챔버의 오염 및 접착제 제거가 용이하지 못한 문제점을 가지고 있다.

따라서, 상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 디스플레이 장치의 형성 공정시 유연한 기판과 캐리어 기판간에 발생되는 응력 완화 및 기존의 디스플레이 장치의 양산 설비 하에서 오염 없이 플라스틱 디스플레이 장치를 형성하기 위해 적용되는 캐리어 기판을 제공하는데 있다.

상술한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 하나의 특징에 따른 캐리어 기판은 화상 표시 소자가 형성되는 유연한 기판을 지지하는 캐리어 기판에서, 상기 유연한 기판에 상기 화상 표시 소자를 형성하는 공정시, 열 팽창율의 변화에 따른 상기 유연한 기판의 변형을 완화시키기 위해 형성된 하나 이상의 개구부를 포함하는 기판인 것을 하나의 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 목적을 실현하기 위한 다른 하나의 특징에 따른 캐리어 기판은, 화상 표시 소자가 형성되는 유연한 기판을 지지하는 캐리어 기판에서, 상기 유연한 기판에 상기 화상 표시 소자를 형성하는 공정시, 열 팽창율의 변화에 따라 상기 유연한 기판의 변형을 완화시키기 위해 형성된 하나 이상의 개구부를 포함하는 지지 기판 및; 상기 유연한 기판을 상기 지지 기판 상에 고정시키기 위해 상기 유연한 기판의 테두리 및 상면의 외측라인 영역을 덮고, 상기 지지 기판과 체결되는 고정틀을 포함한다.

이러한 캐리어 기판에 의하면, 유연한 기판인 플라스틱 기판과 캐리어 기판간에 열 팽창계수의 차이에 의해 발생되는 변화를 효과적으로 완화시키는 구조를 가지고 있어, 접착제를 사용하지 않거나 미량의 접착제만을 사용하여 플라스틱 기판을 부착시킬 수 있는 특성을 가지고 있다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 플라스틱 기판을 지지하는 캐리어 기판을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 플라스틱 기판이 부착된 캐리어 기판을 A-A'방향으로 절단한 단면도이다.

도 1 내지 도 2를 참조하면, 캐리어 기판(150)은 유연한 기판인 플라스틱 기판(100)을 지지하는 지지체(120)와 화상 표시를 위한 소자를 형성하는 공정시 플라스틱 기판의 열 팽창율에 의한 변화를 최소한으로 완화시키기 위한 하나의 개구부(130)를 포함하고 있다.

지지체(120)는 상기 플라스틱 기판(100) 저면의 외측라인을 지지하는 상기 캐리어 기판(150)의 몸체로서, 상기 플라스틱 기판(100)의 대응되는 사각틀 형상을 갖는다.

개구부(130)는 캐리어 기판(150)의 몸체가 플라스틱 기판(100)을 면접하여 지지하고 있을 경우 상기 캐리어 기판(150)의 몸체로부터 플라스틱 기판(100)의 저면의 일부가 노출되는 영역으로, 플라스틱 기판(100)과 캐리어 기판(150)간에 발생되는 잔류 응력(Residual stress)을 최소한으로 완화시키는 역할을 한다.

즉, 본 발명의 캐리어 기판(150)은 기존의 통판 사각형 형상을 갖는 유리 기판과 달리 플라스틱 기판(100)의 전면을 지지하지 않고, 플라스틱 기판(100) 저면의 외측라인 영역만을 지지하는 사각틀 형상의 몸체(120)와 상기 사각틀 형상 몸체에 포함된 사각 형상의 하나의 개구부(130)를 포함한다.

따라서, 사각틀 형상을 갖는 캐리어 기판(150)상에 접착제(미도시)를 도포한 후 플라스틱 기판(100)을 적층시키면, 도 2에 도시된 바와 같이 플라스틱 기판 저면의 외측라인 영역에만 캐리어 기판(150)이 부착되어 지지된다.

상술한 바와 같이 사각틀 형상의 캐리어 기판(150)상에 부착되어 있는 플라스틱 기판(100)을 이후 표시 장치의 표시소자를 형성하는 고온의 공정에 적용하면, 플라스틱 기판(100)에 대한 캐리어 기판(150)의 접촉 면적이 작기 때문에 열팽창 계수의 차이로 인한 플라스틱 기판에 휨 현상이 발생되는 것을 방지한다.

또한, 캐리어 기판(150)은 플라스틱 기판(100)과 열 팽창계수의 크기가 유사한 물질로 형성되었기 때문에 유연한 특성을 갖는 플라스틱 디스플레이 장치를 형 성하는 공정에서 캐리어 기판(150)과 플라스틱 기판(100)간에 열 팽창계수의 차이로 발생되는 플라스틱 기판의 휨 현상을 미연에 차단할 수 있다. 여기서, 적용되는 플라스틱 기판과 유사한 열 팽창계수를 갖는 물질은 고 내열성 엔지니어링 플라스틱(Polyetheretherketon, Rulon, Polyimide), 나노화합물이 도포된 폴리머 및 강화 섬유 플라스틱을 포함한다.

또한, 종래의 플라스틱 기판의 전면 접착제를 부착하는 방식에서 수행되었던 접착제를 유기용매로 녹여 캐리어 기판을 플라스틱 기판으로부터 분리하는 공정을 수행하지 않고, 단지 접착제가 부착되지 않는 플라스틱 기판만을 커팅하여 캐리어 기판으로부터 플라스틱 기판을 분리하는 방법이 적용될 수 있기 때문에 상기 접착제를 제거하기 위해 적용되는 유기용매에 대하여 형성되는 플라스틱 디스플레이 장치의 손상 및 오염을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 플라스틱 기판을 지지하는 캐리어 기판을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 4는 플라스틱 기판이 부착된 캐리어 기판을 B-B'방향으로 절단한 단면도이다.

도 3 내지 도 4를 참조하면, 캐리어 기판(250)은 유연한 기판인 플라스틱 기판(100)을 지지하는 지지체(220)와 화상 표시를 위한 소자를 형성하는 공정시 상기 캐리어 기판과 플라스틱 기판(100)간에 발생되는 열 팽창계수의 차이를 최소한으로 완화시키기 위한 4개의 개구부(230)를 포함한다.

지지체(220)는 플라스틱 기판(100) 저면의 외측라인 영역과 상기 플라스틱 기판의 십자 형상의 중심라인 영역을 지지하는 상기 캐리어 기판의 몸체로서, 상기 십자가 형상의 격벽이 형성된 사각틀 형상을 갖는다.

개구부(230)는 캐리어 기판의 몸체가 플라스틱 기판(100)의 저면을 지지하고 있을 경우 상기 플라스틱 기판의 저면을 노출시키는 영역으로 플라스틱 기판(100)과 캐리어 기판(250)에 간에 발생되는 응력을 최소한으로 완화시키는 역할을 한다.

즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 캐리어 기판(250)은 기존의 통판 모양의 유리 기판과 달리 플라스틱 기판(100)의 전면을 지지하지 않고, 플라스틱 기판(100)의 저면 외측라인 영역과 십자가 형상의 중심라인 영역만을 지지하는 내부에 십자가의 격벽이 형성된 사각틀 형상을 갖는 몸체(220)와 격벽이 형성된 사각틀 형상의 몸체에 존재하는 4개의 개구부(230)를 포함한다.

따라서, 내부에 십자의 격벽이 형성된 사각틀 형상을 갖는 캐리어 기판(250) 상에 접착제(미도시)를 도포한 후 플라스틱 기판(100)을 적층시키면, 도 4에 도시된 바와 같이 플라스틱 기판(100) 저면의 외측라인 영역과 십자 형상의 중심라인 영역에만 캐리어 기판(250)이 지지된다.

상술한 바와 같이 십자형상의 격벽을 포함하는 사각틀 형상의 캐리어 기판(250) 상에 부착되는 플라스틱 기판(100)을 이후 표시 장치의 표시소자를 형성하는 고온의 공정에 적용하면, 상기 플라스틱 기판에 대한 캐리어 기판(250)의 접촉 면적이 종래 보다 작기 때문에 열팽창 계수의 차이로 인한 플라스틱 기판(100)의 휨 현상은 발생하지 않는다.

또한, 캐리어 기판(250)은 플라스틱 기판(100)과 열 팽창율이 유사한 물질로 형성되었기 때문에 유연한 특성을 갖는 플라스틱 디스플레이 장치를 형성하는 공정에서 캐리어 기판(250)과 플라스틱 기판(100)간에 열 팽창계수의 차이로 발생되는 플라스틱 기판(100)의 휨 현상을 미연에 차단할 수 있다. 여기서, 적용되는 플라스틱 기판(100)과 유사한 열 팽창계수를 갖는 물질은 고 내열성 엔지니어링 플라스틱, 나노화합물이 도포된 폴리머 및 강화 섬유 플라스틱을 포함한다.

또한, 종래의 플라스틱 기판의 전면 접착제를 부착하는 방식에서 수행되었던 접착제를 유기용매로 녹여 캐리어 기판을 플라스틱 기판으로부터 분리하는 공정을 수행하지 않고, 단지 접착제가 부착되지 않는 플라스틱 기판만을 커팅하여 캐리어 기판으로부터 플라스틱 기판을 분리하는 방법이 적용되기 때문에 상기 접착제를 제거하기 위해 적용되는 유기용매에 대하여 형성되는 플라스틱 디스플레이 장치의 손상 및 오염을 효과적으로 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 플라스틱 기판을 지지하는 캐리어 기판을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 6은 플라스틱 기판이 체결된 캐리어 기판을 C-C'방향으로 절단한 단면도이다.

도 5 내지 도 6을 참조하면, 캐리어 기판(350)은 유연한 기판인 플라스틱 기판(100)을 지지하는 지지체(320)와 화상 표시를 위한 소자를 형성하는 공정시 상기 캐리어 기판과 플라스틱 기판(100)간에 발생되는 열 팽창율의 변화를 최소한으로 완화시키기 위한 하나의 개구부(330) 및 상기 플라스틱 기판을 접착제 없이 지지체에 고정시키기 위한 고정틀(340)을 포함한다.

여기서, 지지체(320)와, 완화영역인 개구부(330) 및 캐리어 기판(350)의 형 상은 상기 제1 실시예에서 상세히 설명하였으므로 중복을 피하기 위해 생략한다.

상기 고정틀(340)은 상기 플라스틱 기판을 사각틀 형상을 갖는 캐리어 기판의 몸체에 고정시키기 위해 상기 플라스틱 기판의 테두리 및 플라스틱 기판 상면의 외측라인 영역만을 덮는 개구부가 형성된 사각 덮개이다. 이러한 개구부를 포함하고, 사각 덮개의 형상을 갖는 고정틀은 상기 캐리어 기판의 몸체와 체결되어 상기 플라스틱 기판을 접착제를 사용하지 않고서도 플라스틱 기판(100)과 캐리어 기판(350)을 일체형으로 체결시킬 수 있다. 여기서, 고정틀(340)은 상기 제1 실시예에서 언급한 캐리어 기판과 동일한 재질을 갖는다.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 플라스틱 기판을 지지하는 캐리어 기판을 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 8은 플라스틱 기판이 체결된 캐리어 기판을 D-D'방향으로 절단한 단면도이다.

도 7 내지 도 8을 참조하면, 캐리어 기판(450)은 유연한 기판인 플라스틱 기판(100)을 지지하는 지지체(420)와 화상 표시를 위한 소자를 형성하는 공정시 상기 캐리어 기판과 플라스틱 기판(100)간에 발생되는 열 팽창율의 변화를 최소한으로 완화시키기 위한 다수개의 개구부(430) 및 상기 플라스틱 기판을 접착제 없이 캐리어 기판의 몸체에 고정시키기 위한 고정틀(440)을 포함한다.

여기서, 지지체인 몸체와, 완화영역인 개구부(430) 및 캐리어 기판(450)의 형상은 상기한 제2 실시예에서 상세히 설명하였으므로 중복을 피하기 위해 생략한다.

상기 고정틀(440)은 상기 플라스틱 기판을 격벽을 포함하는 사각틀 형상을 갖는 캐리어 기판의 몸체에 고정시키기 위해 상기 플라스틱 기판의 테두리 및 플라스틱 기판 상면의 외측라인 영역만을 덮는 개구부가 형성된 사각 덮개이다. 이러한 개구부를 포함하고, 사각 덮개의 형상을 갖는 고정틀(440)은 상기 캐리어 기판의 몸체와 체결되어 상기 플라스틱 기판을 접착제를 사용하지 않고서도 플라스틱 기판(100)과 캐리어 기판(450)을 일체형으로 체결시킬 수 있다. 여기서, 고정틀(440)은 상기 제1 실시예에서 언급한 캐리어 기판과 동일한 재질을 갖는다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 캐리어 기판은 플라스틱 기판 상에 표시 장치의 배선을 형성하는 고온의 화학적 기상 증착 공정시 플라스틱 기판과 캐리어 기판간의 열팽창 계수의 차이를 최대한 완화시킬 수 있는 구조를 가지고 있어 플라스틱 기판의 휨 현상을 효과적으로 완화시킬 수 있다.

또한, 유기물 접착제를 사용하지 않고, 고정틀을 이용하여 플라스틱 기판을 캐리어 기판상에 고정시킬 수 있기 때문에 플라스틱 기판의 휨 현상의 방지 및 배선형성 공정을 수행하는 챔버가 접착제에 의해 오염되는 것을 미연에 방지할 수 있다.

또한, 배선 형성공정을 수행하여 형성된 플라스틱 디스플레이 장치를 접착제 제거를 위해 이용되는 유기 용액을 사용하지 않고, 표시 소자가 형성되어 있는 플라스틱 기판만을 절단하여 캐리어 기판으로부터 플라스틱 기판을 손쉽게 분리함으로서, 유기 용매로 인한 플라스틱 디스플레이 장치의 손상을 방지할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (7)

1. 화상 표시 소자가 형성되는 유연한 기판을 지지하는 캐리어 기판에서,

   상기 유연한 기판에 상기 화상 표시 소자를 형성하는 공정시, 열 팽창율의 변화에 따른 상기 유연한 기판의 변형을 완화시키기 위해 형성된 하나 이상의 개구부를 포함하는 기판인 것을 특징을 하는 캐리어 기판.
2. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 기판은 상기 유연한 기판 저면의 외측라인 영역을 지지하는 사각틀 형상인 것을 특징으로 하는 캐리어 기판.
3. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 기판은 상기 유연한 기판 저면의 외측라인 영역 및 저면의 중심라인 영역을 지지하기 위한 격벽을 포함하는 사각틀 형상인 것을 특징으로 하는 캐리어 기판.
4. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 기판은 고 내열성 엔지니어링 플라스틱, 나노화합물이 포함된 폴리머 및 강화 섬유 플라스틱으로 이루어진 군중에서 선택된 어느 하나의 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 캐리어 기판.
5. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 기판은 유리 기판인 것을 특징으로 하는 캐리어 기판.
6. 제1항에 있어서, 상기 유연한 기판은 플라스틱 기판인 것을 특징으로 하는 캐리어 기판.
7. 화상 표시 소자가 형성되는 유연한 기판을 지지하는 캐리어 기판에서,

   상기 유연한 기판에 상기 화상 표시 소자를 형성하는 공정시, 열 팽창율의 변화에 따라 상기 유연한 기판의 변형을 완화시키기 위해 형성된 하나 이상의 개구부를 포함하는 지지 기판 및;

   상기 유연한 기판을 상기 지지 기판상에 고정시키기 위해 상기 유연한 기판의 테두리 및 상면의 외측라인 영역을 덮고, 상기 지지 기판과 체결되는 고정틀을 포함하는 캐리어 기판.

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