KR102081014B1 - 플랙시블 기판의 스트립핑 방법 - Google Patents

플랙시블 기판의 스트립핑 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에서 제공한 플랙시블 기판(30)의 스트립핑 방법은 다공 금속기판(10)을 제공하고; 다공 금속기판(10) 상에 버퍼층(20)을 형성하고; 상기 버퍼층(20) 상에 플랙시블 기판(30)을 형성하고; 다공 금속기판(10)이 일부가 전해질에 잠기도록 플랙시블 기판(30)을 전해조(51)에 넣는다. 다공 금속기판(10)을 음극으로 하고, 전원을 인가하여 전해질 내의 물을 전해시키면, 다공 금속기판(10) 상에 수소가스가 방출되고, 수소가스의 작용력에 의해 플랙시블 기판(30)과 버퍼층(20)은 다공 금속기판(10)으로부터 스트립핑되어, 저부에 버퍼층(20)이 남아 있는 플랙시블 기판(30)을 얻게 되는 단계를 포함한다. 상기 방법은 고 효율, 무 손상이며, 플랙시블 기판(30)의 생산수율을 높일 수 있으며; 플랙시블 기판(30)의 스트립핑 속도가 신속하며, 플랙시블 기판 상의 디바이스가 스트립핑 과정에서 영향을 받지 않도록 보증한다; 한편, 다공 금속기판(10)은 중복하여 재사용 가능하므로, 생산원가를 낮출 수 있다.

Description

플랙시블 기판의 스트립핑 방법
본 발명은 디스플레이 기술영역에 관한 것이며, 특히 플랙시블 기판의 스트립핑 방법에 관한 것이다.
기술의 끊임없는 갱신과 발전에 따라 플랙시블 기판을 이용하여 제조된 굴곡이 가능한 플랙시블 디바이스는 차세대 광전자 부품의 주류장비로 유망하게 되었다. 예를 들어, 디스플레이, 칩, 회로, 전원, 센서 등 플랙시블 디바이스는 전통적인 광전자 부품이 실현할 수 없는 기능을 실현할 수 있으며, 원가 및 고객체험 측면에서 큰 장점이 있다. 플랙시블 디스플레이를 예로 들면, 이는 플랙시블 재료로 구성된 기판 표면에 디바이스를 제공하는 방법이며, 플랙시블 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드(Active-matrix organic light emitting diode, AMOLED)를 예를 들면, 경질기판 표면에 먼저 플랙시블 기판을 제조 또는 흡착한 다음 디바이스를 제조하고, 마지막으로 플랙시블 기판을 다시 경질 기판으로부터 스트립핑한다. 따라서, 플랙시블 기판을 경질 기판으로부터 효율적으로 스트립핑하는 것이 플랙시블 디바이스를 생산하는 매우 중요한 기술 중의 하나가 되었다.
현재 주류의 플랙시블 디스플레이 디바이스의 스트립핑 방식은 레이저 어블레이션을 이용하는 방식으로 진행하며, 즉, 폴리머 플랙시블 기판과 경질 유리기판의 계면에 높은 강도의 레이저를 적용하여, 계면층의 폴리머를 절제하여, 플랙시블과 경질 기판을 스트립핑 시킨다. 이러한 방식으로 대량생산이 가능하지만, 레이저의 스캔 사이즈는 대량 생산에 있어서 속도를 직접적으로 제한하게 되며, 또한 플랙시블 디스플레이 막은 발생된 열에 의해 크게 손상된다. 따라서 이러한 방식은 대형 플랙시블 디스플레이의 제조에 적용하기 어렵다. 또한, 레이저 어블레이션 장비는 복잡한 조작과 높은 장비가격으로 원가에 부담을 더하게 된다. 제품의 수율을 높이고 또한 원가를 낮추기 위하여 사용자 친화적이며 비용이 저렴한 방법을 개발하는 것이 시급하다.
현 단계에서 디스플레이 분야의 여러 업체와 연구 기구에서는 이러한 기술에 대하여 서로 다른 기술방안을 제안하고 있다. 예를 들어, LG에서는 화학방식으로 스테인레스강 기재를 부식시키는 방법으로 플랙시블 기판과 경질 기판의 스트립핑을 구현하고 있다. 그러나 스테인레스강을 부식하는 화학용액은 플랙시블 디바이스도 부식하게 되어, 플랙시블 디스플레이의 수명을 약화시킨다. 삼성에서는 저항 가열 감지 분리 기술을 이용한다. 이는 가열하는 방법으로 기판과 유리를 이탈시킨다. 그러나 과도한 고온은 발광 디바이스에 대한 보호에 따른 프로세스가 추가되므로, 수율과 비용 모두 보장될 수 없게 된다. TCL 차이나 스타 옵토일렉트로닉스에서는 플랙시블 기판과 경질기판 사이에 제2 경질기판을 끼여 넣고, 제2 경질 기판의 면적이 경질 기판과 플랙시블 기판 보다 작게 형성하도록 한 다음 제2 경질기판에 따라 절개하여 부드럽고 효율적으로 플랙시블 기판과 경질 기판을 스트립핑 시키는 방법을 이용한다. 이러한 방법은 플랙시블 기판과 경질기판을 분리시켰으나, 플랙시블 기판과 제2 경질기판을 분리할 때 동일한 스트립핑 문제를 직면하게 되며, 또한 플랙시블 기판을 쉽게 손상시킨다.
따라서, 상기 문제를 해결하기 위하여, 플랙시블 기판의 스트립핑 방법의 개발이 필요하다.
본 발명의 목적은 고 효능, 무 손상 플랙시블 기판의 생산수율을 높이고, 생산원가를 낮추는 플랙시블 기판의 스트립핑 방법을 제공하는데 있다.
상기 목표를 실현하기 위하여, 본 발명은
내부에 복수의 홀이 구비된 금속판인 다공 금속기판을 제공하고, 상기 다공 금속기판 상에 버퍼층을 형성하는 단계1;
상기 버퍼층 상에 플랙시블 기판을 형성하는 단계2;
전해조, 및 전해조 내에 설치된 양극을 포함한 전해장치를 제공하는 단계3;
상기 전해장치의 전해조 내에 전해질을 추가하고;
상기 단계2에서 제조된 플랙시블 기판, 버퍼층, 및 다공 금속기판을 포함된 다층판을 다공 금속기판이 하향으로 된 방식으로 상기 전해조에 넣어, 다공 금속기판이 전해질과 접촉되도록 하고, 상기 다공 금속기판을 음극으로 하고, 상기 다공 금속기판과 양극 사이에 전원을 도입하여, 전해질 중의 물을 전해시키며, 상기 다공 금속기판 근처 및 상기 다공 금속기판 내부 홀에 진입된 물이 전해된 후 수소가스로 생성되고, 상기 수소가스는 상기 버퍼층에 작용력을 인가하여, 상기 버퍼층이 상기 다공 금속기판 상에서 스트립핑되어, 저부에 버퍼층이 남아 있는 플랙시블 기판 얻는 단계4을 포함하는 플랙시블 기판의 스트립핑 방법을 제공한다.
상기 다공 금속기판의 재료는 철, 니켈, 또는 구리이다.
상기 버퍼층의 재료는 실리콘 산화층, 실리콘 질화층, 또는 실리콘 산화층과 실리콘 질화층으로 적층되어 구성된 복합층이다.
상기 단계1에서는 화학기상 증착법을 이용하여 상기 버퍼층을 형성한다.
상기 플랙시블 기판의 재료는 우기 폴리머이다.
상기 유기 폴리머는 폴리이미드이다.
상기 단계2에는 상기 플랙시블 기판 상에 디바이스를 제작하는 것을 더 포함한다.
상기 전해장치의 양극재료는 카본, 플래티넘, 또는 금이다.
상기 단계4에서, 상기 다공 금속기판 상에 상기 플랙시블 기판과 멀어지는 일 측을 전해질에 잠기고, 상기 플랙시블 기판과 근접한 일 측을 전해질 밖으로 노출시킨다.
상기 단계4에서 상기 전해질은 황산용액, 수산화 나트륨용액, 황산 나트륨용액, 질산칼륨용액, 또는 물이다.
또한, 본 발명은
내부에 복수의 홀이 구비된 금속판인 다공 금속기판을 제공하고, 상기 다공 금속기판 상에 버퍼층을 형성하는 단계1;
상기 버퍼층 상에 플랙시블 기판을 형성하는 단계2;
전해조, 및 전해조 내에 설치된 양극을 포함한 전해장치를 제공하는 단계3;
상기 전해장치의 전해조 내에 전해질을 추가하고;
상기 단계2에서 제조된 플랙시블 기판, 버퍼층, 및 다공 금속기판을 포함된 다층판을 다공 금속기판이 하향으로 된 방식으로 상기 전해조에 넣어, 다공 금속기판이 전해질과 접촉되도록 하고, 상기 다공 금속기판을 음극으로 하고, 상기 다공 금속기판과 양극 사이에 전원을 도입하여, 전해질 중의 물을 전해시키며, 상기 다공 금속기판 근처 및 상기 다공 금속기판 내부 홀에 진입된 물이 전해된 후 수소가스로 생성되고, 상기 수소가스는 상기 버퍼층에 작용력을 인가하여, 상기 버퍼층이 상기 다공 금속기판 상에서 스트립핑되어, 저부에 버퍼층이 남아 있는 플랙시블 기판 얻는 단계4을 포함하며;
여기서, 상기 다공 금속기판의 재료는 철, 니켈, 또는 구리이고;
여기서, 상기 버퍼층의 재료는 실리콘 산화층, 실리콘 질화층, 또는 실리콘 산화층과 실리콘 질화층으로 적층되어 구성된 복합층이고;
여기서, 상기 단계1에서는 화학기상 증착법을 이용하여 상기 버퍼층을 형성하고;
여기서, 상기 플랙시블 기판의 재료는 유기 폴리머인 것을 특징으로 하는 플랙시블 기판의 스트립핑 방법을 제공한다.
본 발명에서 제공한 플랙시블 기판의 스트립핑 방법은 다공 금속기판을 제공하고; 다공 금속기판 상에 버퍼층을 형성하고; 상기 버퍼층 상에 플랙시블 기판을 형성하고; 다공 금속기판이 일부가 전해질에 잠기도록 플랙시블 기판 전해조에 넣는다. 다공 금속기판을 음극으로 하고, 전원을 인가하여 전해질 내의 물을 전해시키면, 다공 금속기판 상에 수소가스가 방출되고, 수소가스의 작용력에 의해 플랙시블 기판과 버퍼층은 다공 금속기판으로부터 스트립핑되어, 저부에 버퍼층이 잠류한 플랙시블 기판을 얻게 되는 단계를 포함한다. 상기 방법은 고효율, 무 손상이며, 플랙시블 기판의 생산수율을 높일 수 있으며; 플랙시블 기판의 스트립핑 속도가 신속하며, 플랙시블 기판 상의 디바이스가 스트립핑 과정에서 영향을 받지 않도록 보증한다; 한편, 다공 금속기판은 중복하여 재사용 가능하므로, 생산원가를 낮출 수 있다.
본 발명의 특징 및 기술 내용을 진일보로 이해하기 위하여, 본 발명과 관련된 상세설명과 첨부도면을 참조하길 바란다. 그러나 첨부 도면은 참고용과 설명용으로만 사용될 것이며 본 발명에 대하여 제한하는 것으로 사용되지는 않는다.
이하, 첨부 도면을 결합하여 본 발명의 구체적인 실시방식에 대하여 상세하게 설명하며, 이를 통해 본 발명의 기술방안 및 기타 유익한 효과는 명백하게 된다.
첨부한 도면에서,
도 1은 본 발명의 플랙시블 기판의 스트립핑 방법의 개략도이다;
도 2는 본 발명의 플랙시블 기판의 스트립핑 방법의 단계1의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 플랙시블 기판의 스트립핑 방법의 단계2의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 플랙시블 기판의 스트립핑 방법의 단계3의 개략도이다.
도 5-6은 본 발명의 플랙시블 기판의 스트립핑 방법의 단계4의 개략도이다.
이하, 본 발명에서 사용된 기술수단 및 그 효과에 대하여 진일보로 설명하기 위하여, 본발명의 바람직한 실시예 및 그의 첨부 도면을 결합하여 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 본 발명은 이하 단계를 포함하는 플랙시블 기판의 스트립핑 방법을 제공한다.
도 2에서 도시된 바와 같이, 내부에 복수의 미소한 홀을 구비한 금속판인 다공 금속기판(10)을 제공하고, 상기 다공 금속기판(10) 상에 버퍼층(20)을 형성하는 단계1.
구체적으로, 상기 다공 금속기판(10)의 재료는 철(Fe), 니켈(Ni), 또는 구리(Cu)가 될 수 있다.
구체적으로, 상기 버퍼층(20)의 재료는 실리콘 산화(SiOx)층, 실리콘 질화(SiNx)층, 또는 실리콘 산화층과 실리콘 질화층으로 적층되어 구성된 복합층이다.
구체적으로, 상기 단계1에서는 화학기상 증착법을 사용하여 상기 버퍼층(20)을 형성한다.
구체적으로, 상기 단계1에서는 다공 금속기판(10) 상에 버퍼층(20)을 형성하므로, 이후의 열처리 프로세스에서 다공금속판(10)이 플랙시블 기판 저부의 평탄도에 영향을 미치는 것을 방지한다.
도 3에서 도시된 바와 같이, 상기 버퍼층(20) 상에 플랙시블 기판(30)을 형성하는 단계2.
구체적으로, 상기 플랙시블 기판(30)의 재료는 유기 폴리머이고, 예를 들어, 폴리이미드 (PI)이다.
또한, 상기 단계2는 상기 플랙시블 기판(30) 상에 디바이스(40)를 제조하는 것을 더 포함한다.
구체적으로, 상기 디바이스(40)은 일반적인 OLED구조 중의 박막 트랜지스터구조 및 발광 디바이스 구조를 포함하며, 상기 발광 디바이스 구조는 전극층, 발광층 등을 포함한다. 본 실시예의 디바이스(40)의 내부고조는 종래 기술의 범주에 속함으로 여기서 구체적으로 설명하지 않는다.
도 4에서 도시된 바와 같이, 전해조(51), 및 전해조(51) 내에 설치된 양극(53)을 포함하는 전해장치(50)을 제공하는 단계3.
구체적으로, 상기 양극(53)의 재료는 금속 산화물, 상기 다공 금속기판(10)의재료보다 낮은 활성을 갖는 금속, 또는 카본원소가 될 수 있으며, 상기 양극(53)의 재료는 카본(C), 플래티넘 (Pt), 또는 금(Au)인 것이 바람직하다.
상기 전해장치(50)의 전해조(51) 내에 전해질을 추가하고;
상기 단계2에서 제조된 플랙시블 기판(30), 버퍼층(20), 및 다공 금속기판(10)을 포함된 다층판을 다공 금속기판(10)이 하향으로 된 방식으로 상기 전해조(51)에 넣어, 다공 금속기판(10)이 전해질과 접촉되도록 하고, 상기 다공 금속기판(10)을 음극으로 하고, 상기 다공 금속기판(10)과 양극(53) 사이에 전원(미도시)을 도입하면, 전해질 중의 물을 전해시키게 되며, 상기 다공 금속기판(10) 근처 및 상기 다공 금속기판(10) 내부 홀에 진입된 물이 전해된 후 수소가스(H2)를 생성하며, 상기 수소가스는 상기 버퍼층(20)에 작용력을 인가하여, 상기 버퍼층(20)이 상기 다공 금속기판(10) 상에서 스트립핑되어(도 5에서 도시된 바와 같이), 저부에 버퍼층(20)이 남아 있는 플랙시블 기판(10)을(도 6에서 도시된 바와 같이) 얻는 단계4.
구체적으로, 상기 단계4에서, 상기 다공 금속기판(10) 상에 상기 플랙시블 기판(30)과 멀어지는 일 측을 전해질에 잠기고, 상기 플랙시블 기판(30)과 근접한 일 측을 전해질 밖으로 노출시킨다.
구체적으로, 상기 단계4에서 상기 전해질은 황산용액, 수산화 나트륨용액, 황산 나트륨용액, 질산칼륨용액, 또는 물이다.
구체적으로, 상기 단계4에서, 전해수의 반응식은 2H2O＝O2↑+2H2↑이고;
여기서, 음극(즉, 다공 금속기판(10))의 반응식은 2H2O+2e-＝H2↑+2OH-이고;
양극(53)의 반응식은 2H2O-4e-＝O2↑+4H+이다.
상기 내용을 종합하면, 본 발명에서 제공한 플랙시블 기판의 스트립핑 방법은 다공 금속기판을 제공하고; 다공 금속기판 상에 버퍼층을 형성하고; 상기 버퍼층 상에 플랙시블 기판을 형성하고; 다공 금속기판이 일부가 전해질에 잠기도록 플랙시블 기판 전해조에 넣는다. 다공 금속기판을 음극으로 하고, 전원을 인가하여 전해질 내의 물을 전해시키면, 다공 금속기판 상에 수소가스가 방출되고, 수소가스의 작용력에 의해 플랙시블 기판과 버퍼층은 다공 금속기판으로부터 스트립핑되어, 저부에 버퍼층이 남아 있는 플랙시블 기판을 얻게 되는 단계를 포함한다. 상기 방법은 고효율, 무 손상이며, 플랙시블 기판의 생산수율을 높일 수 있으며; 플랙시블 기판의 스트립핑 속도가 신속하며, 플랙시블 기판 상의 디바이스가 스트립핑 과정에서 영향을 받지 않도록 보증한다; 한편, 다공 금속기판은 중복하여 재사용 가능하므로, 생산원가를 낮출 수 있다.
본 기술분야의 일반기술자는, 본 발명의 기술방안과 기술사상에 의해 이상 설명한 것을 기타 상응된 변경 및 변형으로 수행이 가능하며, 이러한 변경과 변형은 모두 본 발명 청구항의 보호범위에 속하게 된다.

Claims (16)

  1. 내부에 복수의 홀이 구비된 금속판인 다공 금속기판을 제공하고, 상기 다공 금속기판 상에 버퍼층을 형성하는 단계1;
    상기 버퍼층 상에 플랙시블 기판을 형성하는 단계2;
    전해조, 및 전해조 내에 설치된 양극을 포함한 전해장치를 제공하는 단계3;
    상기 전해장치의 전해조 내에 전해질을 추가하고;
    상기 단계2에서 제조된 플랙시블 기판, 버퍼층, 및 다공 금속기판을 포함된 다층판을 다공 금속기판이 하향으로 된 방식으로 상기 전해조에 넣어, 다공 금속기판이 전해질과 접촉되도록 하고, 상기 다공 금속기판을 음극으로 하고, 상기 다공 금속기판과 양극 사이에 전원을 도입하여, 전해질 중의 물을 전해시키며, 상기 다공 금속기판 근처 및 상기 다공 금속기판 내부 홀에 진입된 물이 전해된 후 수소가스로 생성되고, 상기 수소가스는 상기 버퍼층에 작용력을 인가하여, 상기 버퍼층이 상기 다공 금속기판 상에서 스트립핑되어, 저부에 버퍼층이 남아 있는 플랙시블 기판을 얻는 단계4을 포함하는 것을 특징으로 하는 플랙시블 기판의 스트립핑 방법.
  2. 청구항 1항에 있어서,
    상기 다공 금속기판의 재료는 철, 니켈, 또는 구리인 것을 특징으로 하는 플랙시블 기판의 스트립핑 방법.
  3. 청구항 1항에 있어서,
    상기 버퍼층의 재료는 실리콘 산화층, 실리콘 질화층, 또는 실리콘 산화층과 실리콘 질화층으로 적층되어 구성된 복합층인 것을 특징으로 하는 플랙시블 기판의 스트립핑 방법.
  4. 청구항 3항에 있어서,
    상기 단계1에서는 화학기상 증착법을 이용하여 상기 버퍼층을 형성하는 것을 특징으로 하는 플랙시블 기판의 스트립핑 방법.
  5. 청구항 1항에 있어서,
    상기 플랙시블 기판의 재료는 유기 폴리머인 것을 특징으로 하는 플랙시블 기판의 스트립핑 방법.
  6. 청구항 5항에 있어서,
    상기 유기 폴리머는 폴리이미드인 것을 특징으로 하는 플랙시블 기판의 스트립핑 방법.
  7. 청구항 1항에 있어서,
    상기 단계2에는 상기 플랙시블 기판 상에 디바이스를 제작하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플랙시블 기판의 스트립핑 방법.
  8. 청구항 1항에 있어서,
    상기 전해장치의 양극재료는 카본, 플래티넘, 또는 금인 것을 특징으로 하는 플랙시블 기판의 스트립핑 방법.
  9. 청구항 1항에 있어서,
    상기 단계4에서, 상기 다공 금속기판 상에 상기 플랙시블 기판과 멀어지는 일 측을 전해질에 잠기고, 상기 플랙시블 기판과 근접한 일 측을 전해질 밖으로 노출시키는 것을 특징으로 하는 플랙시블 기판의 스트립핑 방법.
  10. 청구항 1항에 있어서,
    상기 단계4에서 상기 전해질은 황산용액, 수산화 나트륨용액, 황산 나트륨용액, 질산칼륨용액, 또는 물인 것을 특징으로 하는 플랙시블 기판의 스트립핑 방법.
  11. 내부에 복수의 홀이 구비된 금속판인 다공 금속기판을 제공하고, 상기 다공 금속기판 상에 버퍼층을 형성하는 단계1;
    상기 버퍼층 상에 플랙시블 기판을 형성하는 단계2;
    전해조, 및 전해조 내에 설치된 양극을 포함한 전해장치를 제공하는 단계3;
    상기 전해장치의 전해조 내에 전해질을 추가하고;
    상기 단계2에서 제조된 플랙시블 기판, 버퍼층, 및 다공 금속기판을 포함된 다층판을 다공 금속기판이 하향으로 된 방식으로 상기 전해조에 넣어, 다공 금속기판이 전해질과 접촉되도록 하고, 상기 다공 금속기판을 음극으로 하고, 상기 다공 금속기판과 양극 사이에 전원을 도입하여, 전해질 중의 물을 전해시키며, 상기 다공 금속기판 근처 및 상기 다공 금속기판 내부 홀에 진입된 물이 전해된 후 수소가스로 생성되고, 상기 수소가스는 상기 버퍼층에 작용력을 인가하여, 상기 버퍼층이 상기 다공 금속기판 상에서 스트립핑되어, 저부에 버퍼층이 남아 있는 플랙시블 기판을 얻는 단계4을 포함하며;
    여기서, 상기 다공 금속기판의 재료는 철, 니켈, 또는 구리이고;
    여기서, 상기 버퍼층의 재료는 실리콘 산화층, 실리콘 질화층, 또는 실리콘 산화층과 실리콘 질화층으로 적층되어 구성된 복합층이고;
    여기서, 상기 단계1에서는 화학기상 증착법을 이용하여 상기 버퍼층을 형성하고;
    여기서, 상기 플랙시블 기판의 재료는 유기 폴리머인 것을 특징으로 하는 플랙시블 기판의 스트립핑 방법.
  12. 청구항 11항에 있어서,
    상기 유기 폴리머는 폴리이미드인 것을 특징으로 하는 플랙시블 기판의 스트립핑 방법.
  13. 청구항 11항에 있어서,
    상기 단계2에는 상기 플랙시블 기판 상에 디바이스를 제작하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플랙시블 기판의 스트립핑 방법.
  14. 청구항 11항에 있어서,
    상기 전해장치의 양극재료는 카본, 플래티넘, 또는 금인 것을 특징으로 하는 플랙시블 기판의 스트립핑 방법.
  15. 청구항 11항에 있어서,
    상기 단계4에서, 상기 다공 금속기판 상에 상기 플랙시블 기판과 멀어지는 일 측을 전해질에 잠기고, 상기 플랙시블 기판과 근접한 일 측을 전해질 밖으로 노출시키는 것을 특징으로 하는 플랙시블 기판의 스트립핑 방법.
  16. 청구항 11항에 있어서,
    상기 단계4에서 상기 전해질은 황산용액, 수산화 나트륨용액, 황산 나트륨용액, 질산칼륨용액, 또는 물인 것을 특징으로 하는 플랙시블 기판의 스트립핑 방법.
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