KR20080055567A - 가요성 어레이 기판의 제조 방법 및 기판 모듈 - Google Patents

가요성 어레이 기판의 제조 방법 및 기판 모듈 Download PDF

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Abstract

가요성 어레이 기판의 제조 방법을 개시하는 것으로, 우선 제1 표면과 제2 표면을 갖는 가요성 기판에 있어서, 가요성 기판의 제1 표면 상에 복수개의 트렌치(Trench)를 형성한 이후에, 상기 트렌치에 접착제를 제공하고, 접착제를 이용하여 가요성 기판과 경질 기판을 접착시킨다. 그 이후에, 가요성 기판의 제2 표면 상에서 박막형성공정을 진행한다.
가요성, 기판, 트렌치

Description

가요성 어레이 기판의 제조 방법 및 기판 모듈{METHOD FOR FABRICATING FLEXIBLE ARRAY SUBSTRATE AND SUBSTRATE MODULE}
도 1a 내지 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 가요성 어레이 기판을 제조하는 공정을 도시하는 순서 단면도.
도 2a 내지 도 2c는 엠보싱을 이용하여 트렌치를 형성시키는 방법을 도시하는 도면.
도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 가요성 기판의 트렌치 배열을 도시하는 사시도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100：가요성 기판
102：제1 표면
104：제2 표면
106：트렌치
108：경질 기판
110：가요성 조각
112：접착제
120：기판 모듈
200：몰드
202：돌출부
본 발명은 어레이 기판의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 가요성 어레이 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
경질 기판 대신에, 가요성 기판을 이용해 디스플레이를 제조하는 것이 이미 디스플레이의 차세대 발전 방향이 되고 있다. 평판 디스플레이가 가요성을 가지는 지의 여부는 사용된 기판의 재질에 의해 결정된다. 평판 디스플레이에 사용된 기판이 경질 기판(Rigid Substrate)인 경우에, 평판 디스플레이는 가요성을 가지지 않지만, 평판 디스플레이에 사용된 기판이 가요성 기판(플라스틱 기판 등)인 경우에는 평판 디스플레이가 양호한 가요성을 가지게 된다. 현재 경질 기판 상에 박막 트랜지스터를 제조하는 기술은 점차 성숙 단계로 접어들고 있지만, 가요성 기판 상에 박막 트랜지스터를 제조하는 기술은 좀더 개발되어야 할 필요가 있다.
가요성 기판을 공정에 사용하기 위하여, 경질 기판을 이용하여 가요성 기판을 지지하고, 기존 설비를 통해 공정을 진행함으로써 제조원가를 절감할 수 있다. 일반적으로 가요성 기판 상에 박막 트랜지스터를 제조할 경우에, 우선 가요성 기판을 경질 기판 위에 접착시킨 이후에 박막형성공정을 진행한다. 현재는 가요성 기 판을 경질 기판 위에 접착시킬 때에 대부분 접착제를 가요성 기판과 경질 기판 사이에 전체적으로 도포한다. 하지만 접착제를 전체에 바를 경우에, 접착제 사용량이 많을 뿐만 아니라, 가요성 기판과 경질 기판이 서로 접착될 때에 접착제에 기포가 생기기 쉽다. 또한 공정이 완료되면 반드시 가요성 기판이 경질 기판에서 쉽게 떨어지므로, 박막형성공정을 통해 제조한 부품에 손상을 입히지 않을지를 고려해야 하기 때문에, 가요성 기판과 경질 기판 사이의 본딩(Bonding)이 가요성 어레이 기판의 공정수율에 영향을 미칠 수 있다.
본 발명의 목적은 가요성 어레이 기판의 공정수율을 높이는 가요성 어레이 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 가요성 기판과 경질 기판 사이의 접착제에 기포가 생기는 문제를 개선하기 위한 기판 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 우선 제1 표면과 제2 표면을 갖는 가요성 기판에서 가요성 기판의 제1 표면 상에 복수개의 트렌치를 형성한 이후에, 트렌치에 접착제를 제공하고, 접착제를 이용하여 가요성 기판과 경질 기판을 접착하고, 그 이후에, 가요성 기판의 제2 표면 상에서 박막형성공정을 진행하는 가요성 어레이 기판의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 실시예에서, 접착제를 트렌치에 제공하는 경우에, 접착제를 가요성 기판의 제1 표면 위에 있는 트렌치에 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 가요성 어레이 기판의 제조 방법은 가요성 기판의 제 1 표면 위에 있는 접착제를 제거하는 방법을 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 가요성 어레이 기판의 제조 방법은 가요성 기판을 절단하여 복수개의 가요성 조각을 형성하는 방법을 포함한다.
본 발명의 실시예에서, 가요성 기판의 제1 표면 위에 있는 접착제를 제거하는 단계는 가요성 기판을 절단하여 가요성 조각을 형성하는 단계를 완료한 이후에 진행한다.
본 발명의 실시예에서, 가요성 어레이 기판의 제조 방법에는 접착제에 에너지를 인가하는 방법을 포함되는데, 상기 에너지는 빛, 열, 혹은 이 두 가지 모두가 포함된다.
본 발명의 실시예에서, 박막형성공정이 완료되면, 가요성 어레이 기판 제조 방법으로 인해 가요성 기판과 경질 기판의 분리가 촉진될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 전술한 가요성 기판과 경질 기판으로 각각 플라스틱기판과 유리기판을 예로 들 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 트렌치 형성 방법으로는 식각, 엠보싱(Embossing), 혹은 레이저가공(laser machining) 등이 있다.
본 발명의 실시예에서, 전술한 트렌치는 상호 평행하게, 혹은 상호 교차식으로 가요성 기판의 제1 표면 위에 배열될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 전술한 박막형성공정으로는 능동부품 어레이공정과 컬러필터공정 중 적어도 어느 하나의 공정이 이용될 수 있다. 이밖에도 능동부품어레이공정에는 비결정성 실리콘 박막 트랜지스터 어레이공정과 다결정성 실리콘 박막 트랜지스터 어레이공정, 혹은 유기박막트랜지스터 어레이공정이 있다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 기판 모듈은 경질 기판과 제1 표면과 제2 표면을 갖는 가요성 기판을 포함하며, 가요성 기판의 제1 표면 위에 복수개의 트렌치가 있다. 상기 트렌치 내부에 접착제가 있으며, 이 접착제는 가요성 기판의 제1 표면을 경질 기판 위에 접착시키는 역할을 한다.
본 발명에서 가요성 기판의 표면 위에 트렌치를 형성하고, 트렌치 내의 접착제를 이용하여 가요성 기판과 경질 기판을 접착시키기 때문에, 접착제 내에 기포가 생기는 것을 막을 수 있다. 이밖에도 본 발명의 일부 실시예에서, 가요성 기판이 복수개의 가요성 조각으로 절단될 때, 접착제도 함께 제거되기 때문에 가요성 조각과 경질 기판을 쉽게 분리할 수 있다. 따라서, 본 발명은 가요성 기판과 경질 기판을 효과적으로 접착시키는 방법을 제공하고, 더 나아가 가요성 어레이 기판의 공정수율도 높일 수 있다.
본 발명의 전술한 특징 및 장점 등의 이해를 돕기 위해 다음에서 실시예와 함께 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1a 내지 도 1e는 본 발명의 실시예에 따른 가요성 어레이 기판의 제조 순서 단면도이고, 도 2a 내지 도 2c는 엠보싱을 이용하여 트렌치를 형성하는 방법을 도시하며, 도 3a 및 도 3b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 가요성 기판의 트렌치 배열을 도시하는 사시도이다.
우선, 도 1a를 참조하면, 가요성 기판(100)에 제1 표면(102)과 제2 표면(104)이 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 가요성 기판(100)에는 플라스틱 기 판이 사용될 수 있으며, 플라스틱 기판의 재질로는 PES, PET, PI 등이 사용될 수 있다.
도 1b를 참조하면, 가요성 기판(100)의 제1 표면(102) 상에는 복수개의 트렌치(106)가 형성되어 있다. 도 3a 및 도3b에 도시된 바와 같이, 트렌치(106)는 상호 평행(도 3a 참조) 혹은 상호 교차(도 3b 참조) 방식으로 가요성 기판(100)의 제1 표면(102) 위에 배열될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 트렌치(106)는 하나의 디스플레이 패널(panel)의 가장자리에 형성될 수 있으며, 트렌치(106)의 형성 방법으로는 식각 공정, 엠보싱, 혹은 레이저 가공이 이용될 수 있다. 식각 공정과 레이저 가공은 당업계에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 모두 숙지하고 있는 것이므로, 이하 생략하기로 한다.
이밖에, 엠보싱을 이용하여 트렌치(106)를 형성하는 방법은 도 2a 내지 도 2c의 제조 과정을 따를 수 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 우선 제1 표면(102)과 제2 표면(104)을 갖는 가요성 기판(100)과 여러 개의 돌출부(202)가 있는 몰드(Mold)(200)가 있다. 도 2a에 도시된 바와 같이, 몰드(200)는 가요성 기판(100)의 제1 표면(102)의 상부에 위치한다.
도2B에 도시된 바와 같이, 몰드(200)에 아래로 압력을 인가하거나, 가요성 기판(100)에 위로 압력을 인가하여(비도시), 몰드(200)를 가요성 기판(100)의 제1 표면(102) 위를 가압한다. 도 2b에 도시된 바와 같이, 몰드(200)의 돌출부(202)가 가요성 기판(100) 속으로 눌려서 들어가면, 가요성 기판(100)의 제1 표면(102) 위에 몰드(200)의 돌출부에 상응하는 트렌치(106)가 형성된다
도 2c에 도시된 바와 같이, 몰드(200)를 들어올려 가요성 기판(100)과 몰드(200)를 분리시킨다.
도 1c에 도시된 바와 같이, 접착제(112)를 가요성 기판(100)의 제1 표면(102) 상에 트렌치(106)에 제공하고, 접착제(112)를 이용하여 가요성 기판(100)과 경질 기판(108)을 접착시킨다. 본 발명의 실시예에 따르면, 경질 기판(108)으로 유리기판을 사용할 수 있다. 접착제(112)를 트렌치(106) 속에 넣을 때에는 가요성 기판(100)과 경질 기판(108)을 밀폐실에 넣고 밀폐한 후 진공 상태로 만든 후, 접착시킨 가요성 기판(100)과 경질 기판(108)을 접착제(112)가 담긴 용기에 담그고, 밀폐실의 기압을 대기압으로 회복시킨다. 진공 상태나 저압 상태에서의 압력의 변화와 모세관 현상을 이용해, 용기 내의 접착제(112)가 가요성 기판(100)과 경질 기판(108) 사이의 트렌치(106) 속으로 들어가도록 할 수 있다. 그 후, 접착제(112)에 에너지(빛, 열, 혹은 두 가지 모두)를 인가하여 접착제(112)를 고화시킨다. 보다 구체적으로 설명하면, 접착제(112)가 열고화성 재질인 경우에는 본 실시예에서 가열의 방식을 통해 접착제(112)를 고화시킬 수 있고, 접착제(112)가 광감성 재질(UV접착제 등)인 경우에는 본 실시예에서 광선(자외선 등) 조사를 통해 접착제(112)를 고화시킬 수 있다. 트렌치(106) 안의 접착제(112)를 이용하여 가요성 기판(100)의 제1 표면(102)을 경질 기판(108)에 접착시키면, 이른바 기판 모듈(120)이 제조된다.
도 1d는 가요성 기판(100)의 제2 표면(104)에 박막형성공정을 진행하는 것을 도시한다. 본 실시예에 따르면, 박막형성공정에는 능동부품 어레이공정과 컬러필 터공정, 혹은 이 두 공정의 조합된 공정이 이용될 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 가요성 기판(100)이 능동부품배열기판을 제조할 경우, 본 실시예에서는 가요성 기판(100) 상에서 능동부품 어레이공정을 진행할 수 있고, 가요성 기판(100)이 컬러필터기판을 제조할 경우에는 본 실시예에서 가요성 기판(100) 상에서 컬러필터공정을 진행할 수 있다. 물론, 본 실시예에서, 가요성 기판(100) 상에서 능동부품 어레이공정 및 컬러필터공정을 동시에 진행하여, 컬러필터박막을 가지는 능동부품 어레이기판을 형성시킬 수도 있다. 능동부품어레이공정에는 비결정성 실리콘 박막 트랜지스터 어레이공정과 다결정성 실리콘 박막 트랜지스터 어레이공정, 혹은 유기박막트랜지스터 어레이공정을 이용할 수 있다.
도 1e는 가요성 기판(100)을 절단하고，복수개의 가요성 조각(110)을 형성하는 방법을 도시한다. 가요성 기판(100)을 가요성 조각(110)으로 절단할 때에는 레이저 커팅이나 기계 커팅 방법을 이용할 수 있다. 본 실시예에서，가요성 조각(110)의 가장자리는 하나의 디스플레이 패널의 가장자리에 대응될 수 있는데, 다시 말해, 가요성 조각(110)의 가장자리가 트렌치(106)의 분포 위치에 대응될 수 있다.
도 1e를 참조하면, 본 발명의 가요성 어레이 기판의 제조 방법에는 가요성 기판(100)의 제1 표면(102) 위에 있는 접착제(112)를 제거하고, 가요성 조각(110)과 경질 기판(108)을 분리하는 방법도 포함된다. 특히, 가요성 조각(110)의 가장자리가 트렌치(106)의 분포 위치이기 때문에, 가요성 기판(100)을 절단하여 가요성 조각(110)을 제조할 때 접착제(112)가 동시에 제거될 수 있다.
본 발명의 실시예를 제시하였지만, 상기 방식이 본 발명에만 국한되는 것은 아니며, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 누구나 본 발명의 범위 내에서 더 융통성 있게 응용할 수 있다. 따라서 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위를 기준으로 정한다.
본 발명에서는 가요성 기판의 트렌치 속에 있는 접착제를 이용하여 가요성 기판과 경질 기판을 접착시키기 때문에, 접착제 속에 기포가 생기는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 가요성 기판을 절단하여 가요성 조각을 만든 후, 가요성 조각을 경질 기판에서 쉽게 분리해내고, 박막형성공정을 통해 만들어지는 부품이나 구조에 손상을 입히지 않을 수 있다. 또한 가요성 기판을 절단해 가요성 조각을 만드는 동시에, 트렌치 안에 있는 접착제까지 함께 제거되므로, 접착제 잔류로 인해 발생할 수 있는 문제를 방지할 수 있다. 다시 말해, 본 발명의 가요성 어레이 기판 제조 방법은 제조원가를 절감하고, 공정수율을 향상시킬 수 있다.

Claims (21)

  1. 가요성 어레이 기판의 제조 방법에 있어서,
    제1 표면과 제2 표면을 갖는 가요성 기판을 준비하는 단계와,
    상기 가요성 기판의 제1 표면 상에 복수개의 트렌치를 형성하는 단계와,
    접착제를 상기 트렌치 내부에 제공하는 단계와,
    상기 접착제를 이용하여 상기 가요성 기판과 경질 기판을 접착하는 단계와,
    상시 가요성 기판의 제2 표면 상에서 박막형성공정을 진행하는 단계를 포함하는 가요성 어레이 기판의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 접착제를 상기 트렌치 내부에 제공하는 단계는 상기 접착제를 상기 가요성 기판의 제1 표면 위에 있는 상기 트렌치 내부에 제공하는 단계를 포함하는 가요성 어레이 기판의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 가요성 기판의 제1 표면 위에 있는 상기 접착제를 제거하는 단계를 포함하는 가요성 어레이 기판의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 가요성 기판을 절단하여 복수개의 가요성 조각으로 형성하는 단계를 포함하는 가요성 어레이 기판의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 가요성 기판의 제1 표면 상으로부터 상기 접착제를 제거하는 단계는 상기 가요성 기판을 절단하여 상기 가요성 조각을 형성한 이후에 진행하는 가요성 어레이 기판의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 가요성 기판을 절단하여 복수개의 가요성 조각을 형성하는 단계를 포함하는 가요성 어레이 기판의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 접착제에 에너지를 인가하는 단계를 포함하는 가요성 어레이 기판의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 에너지는 빛과 열 중 적어도 어느 하나를 포함하는 가요성 어레이 기판의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 박막형성공정이 완료되면, 상기 가요성 기판을 상기 경질 기판에서 분리하는 단계를 포함하는 가요성 어레이 기판의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 가요성 기판으로 플라스틱기판을 사용하는 가요성 어레이 기판의 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 경질 기판으로 유리기판을 사용하는 가요성 어레이 기 판의 제조 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 트렌치를 형성하는 경우에, 식각, 엠보싱, 혹은 레이져가공 방법을 이용하는 가요성 어레이 기판의 제조 방법.
  13. 제1항에 있어서, 상기 트렌치는 상호 평행 방식으로 상기 가요성 기판의 제1 표면 상에 배열되는 가요성 어레이 기판의 제조 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 트렌치는 상호 교차 방식으로 상기 가요성 기판의 제1 표면 상에 배열되는 가요성 어레이 기판의 제조 방법.
  15. 제1항에 있어서, 상기 박막형성공정에는 능동부품 어레이공정과 컬러필터공정 중 적어도 어느 하나의 공정이 이용되는 가요성 어레이 기판의 제조 방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 능동부품어레이공정에는 비결정성 실리콘 박막 트랜지스터 어레이공정과 다결정성 실리콘 박막 트랜지스터 어레이공정, 혹은 유기박막트랜지스터 어레이공정을 이용하는 가요성 어레이 기판의 제조 방법.
  17. 경질 기판과,
    제1 표면과 제2 표면을 갖는 가요성 기판과,
    상기 가요성 기판의 제1 표면 상에 형성된 복수개의 트렌치를 포함하며,
    상기 트렌치 내부에 접착제를 제공하여, 상기 접착제를 이용하여 상기 가요성 기판의 제1 표면을 상기 경질 기판 상에 접착하는 기판 모듈.
  18. 제17항에 있어서, 상기 가요성 기판으로 플라스틱 기판이 사용되는 기판 모듈.
  19. 제17항에 있어서, 상기 경질 기판으로 유리기판이 사용되는 기판 모듈.
  20. 제17항에 있어서, 상기 트렌치는 상호 평행 방식으로 상기 가요성 기판의 제1 표면 상에 배열되는 기판 모듈.
  21. 제17항에 있어서, 상기 트렌치는 상호 교차 방식으로 상기 가요성 기판의 제1 표면 상에 배열되는 기판 모듈.
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