KR20110062900A - 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법 - Google Patents

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Abstract

플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예들에 따른 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법은, 플라스틱 기판을 형성하는 단계, 상기 플라스틱 기판을 열처리하는 단계, 및 상기 열처리된 플라스틱 기판을 소자에 적용하는 단계를 포함한다.
플라스틱 기판, 열처리, 균일성

Description

플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법{METHODS OF FORMING DEVICES HAVING PLASTIC SUBSTRATES}
본 발명은 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법에 관한 것이다.
최근에 소자가 휘어지는 특성을 갖는 플렉셔블 디바이스(flexible device)에 대한 관심이 높아지고 이에 따른 기술 개발이 이루어지고 있다. 기존의 글래스 기판(glass substrate)과 같이 무기물을 이용한 평판 디스플레이는 휨특성이 없어서 플렉시블 디바이스를 만들수가 없다. 그러나, 유기 물질(organic material)을 포함하는 플라스틱 기판은 휨 특성을 가지고 있어 플렉셔블 디바이스가 구현될 수 있다.
그러나, 플라스틱 기판의 경우 무기물로 형성된 기판에 비해 열에 취약하다는 단점과, 균일성이 떨어진다는 단점이 지적되고 있다.
본 발명의 실시예들이 이루고자하는 일 기술적 과제는 균일성이 향상된 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예들이 이루고자하는 다른 기술적 과제는 물리적 특성이 향상된 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법을 제공하는 것이다.
상술한 기술적 과제들을 해결하기 위한 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법들이 제공된다.
본 발명의 실시예들에 따른 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법은, 플라스틱 기판을 형성하는 단계, 상기 플라스틱 기판을 열처리하는 단계, 및 상기 열처리된 플라스틱 기판을 소자에 적용하는 단계를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 플라스틱 기판은 300℃ 미만의 유리전이온도(Tg)를 갖는 고분자들을 포함하되, 상기 열처리하는 단계는 상기 플라스틱 기판에 (Tg-100)℃ 이상 (Tg+100) ℃이하의 열을 제공하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플라스틱 기판은 300℃ 이상의 유리전이온도(Tg)를 갖는 고분자들을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 열처리하는 단계는 상기 플라스틱 기판에 (Tg-150)℃ 이상 Tg 이하의 열을 제공하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플라스틱 기판을 열처리하는 단계는, 10분 이상 8시간 이하의 시간에 걸쳐 수행될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플라스틱 기판을 열처리하는 단계는, 상기 플라스틱 기판에 열을 제공하는 가열 단계와 상기 플라스틱 기판을 냉각하는 냉각 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 가열 단계와 상기 냉각 단계는 교대로 복수회 반복되어 수행될 수 있다. 상기 반복되는 가열 단계가 수행되는 시간의 합은 10분 이상 8시간 이하일 수 있다. 또한, 상기 가열 단계와 상기 냉각 단계는 2회 내지 10회 반복될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플라스틱 기판을 열처리하는 단계는 상기 플라스틱 기판에 연속적으로 열을 제공하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플라스틱 기판을 열처리하는 단계는, 상기 플라스틱 기판의 상부면 및 하부면에 열을 제공하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플라스틱 기판을 열처리하는 단계는, 상기 플라스틱 기판의 상부면 및 하부면 중 적어도 한 면의 전면에 열을 제공하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플라스틱 기판을 열처리하는 단계는, 상기 플라스틱 기판의 상부면 및 하부면 중 어느 한 면의 전면에 열을 제공하는 것과, 상기 상부면 및 하부면 중 다른 한 면의 일부에 열을 제공하는 것을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 소자의 구성요소들은, 상기 상부면 및 하부면 중 일부에 열이 제공되는 면 상에 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플라스틱 기판을 소자에 적용하는 단계는, 상기 플라스틱 기판 상에 소자의 구성요소들을 형성하는 단계 및 상기 플라스틱 기판이 적용된 상기 소자를 열처리하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플라스틱 기판을 소자에 적용하는 단계는, 상기 열처리된 플라스틱 기판 상에 트랜지스터를 형성하는 단계를 포함하는 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법.
일 실시예에서, 상기 플라스틱 기판을 소자에 적용하는 단계는, 상기 플라스틱 기판 상에 코팅막을 형성하는 단계 및 상기 코팅막을 열처리하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 플라스틱 기판을 열처리하는 단계는, 상기 플라스틱 기판과 인접한 영역에 배치된 온도제어판에 의해 열이 제공되는 것을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 온도제어판과 상기 플라스틱 기판 사이의 거리는 10cm이내인 플라스틱 기판을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 온도제어판과 상기 플라스틱 기판은 밀착되어 배치될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 플라스틱 기판에 열을 제공하는 것에 의해 상기 플라스틱 기판의 균일성이 향상된다. 또한, 상기 플라스틱 기판의 열 안정성이 향상될 수 있다.
이하, 참조된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법이 설명된다. 설명되는 실시예들은 본 발명의 사상을 당업자 가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 한정되지 않는다. 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 다른 형태로 변형될 수 있다. 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다. 본 명세서에서 일 구성요소가 다른 구성요소 '상에' 위치한다는 것은 일 구성요소 상에 다른 구성요소가 직접 위치한다는 의미는 물론, 상기 일 구성요소 상에 제3 의 구성요소가 더 위치할 수 있다는 의미도 포함한다. 본 명세서 각 구성요소 또는 부분 등을 제1, 제2 등의 표현을 사용하여 지칭하였으나, 이는 명확한 설명을 위해 사용된 표현으로 이에 의해 한정되지 않는다. 도면에 표현된 구성요소들의 두께 및 상대적인 두께는 본 발명의 실시예들을 명확하게 표현하기 위해 과장된 것일 수 있다.
이하, 도 1, 도 2, 및 도 4 내지 도 6를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법이 설명된다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법을 설명하기 위한 공정 모식도이고, 도 2는 도 1의 일부 구성요소를 확대한 사시도이다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 공정온도를 나타내는 그래프이다. 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 플라스틱 기판(200)이 준비된다(S1). 상기 플라스틱 기판(200)은 300℃ 미만의 유리전이온도(Tg)를 갖는 폴리카보네이트(polycarbonate, PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET), 폴리에테르에테르케톤(polyetheretherketone, PEEK), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate, PEN), 폴리에테르 설폰(polyether sulfone, PES), 및 사이클릭올레핀공중합체(cyclic olefin copolymer, COC) 중 선택된 적어도 하나의 고분자를 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 플라스틱 기판(200)은 300℃ 이상의 유리전이온도(Tg)를 갖는 폴리이미드(polyimide, PI), 폴리노보닌(poly(norbonene), PNB), 및 폴리아릴라이트(polyarylite, PAL) 중 선택된 적어도 하나의 고분자를 포함할 수 있다.
상기 플라스틱 기판(200)을 형성하는 공정은 열처리 공정을 포함할 수 있다. 편의상, 상기 플라스틱 기판(200)의 형성을 위한 열처리 공정을 형성 열처리 공정으로 명명한다. 상기 형성 열처리 공정은, 상기 플라스틱 기판(200)을 구성하는 고분자들을 중합하기 위한 공정일 수 있다. 즉, 상기 형성 열처리 공정은, 상기 플라스틱 기판(200)이 최종적으로 형성되기 이전 및/또는 형성되는 과정에 수행되는 열 처리 공정이다.
상기 플라스틱 기판(200)이 지지대(100)에 의해 지지된다. 상기 지지대(100)는 상기 플라스틱 기판(200)에 효과적으로 열을 제공하기 위한 위치에 상기 플라스틱 기판(200)을 배치하기 위한 수단일 수 있다. 따라서, 상기 지지대(100)의 형태는 도시된 것과 다른 형태로 변형될 수 있다. 또한, 상기 지지대(100)은 롤러 형태로, 상기 플라스틱 기판(200)을 이동시키는 수단으로도 작용할 수 있다. 이 경우, 상기 플라스틱 기판(200)은 연속 공정(roll-to-roll)에 의해 처리될 수 있다.
상기 지지대(100)에 의해 지지된 플라스틱 기판(200)의 상부면 및 하부면에 인접한 영역들에 온도제어판들(111, 112)이 배치된다. 상기 온도제어판들(111, 112)은 상기 플라스틱 기판(200)의 하부면 아래에 배치되는 하부 온도제어판(111) 및 상기 플라스틱 기판(200)의 상부면 위에 배치되는 상부 온도제어판(112)을 포함할 수 있다. 상기 하부 온도제어판(111)은 상기 플라스틱 기판(200)의 하부면에 열을 제공하도록 구성되고(configured to), 상기 상부 온도제어판(112)은 상기 플라스틱 기판(200)의 상부면에 열을 제공하도록 구성된다. 이와 달리, 상기 상부 및 하부 온도제어판들(111, 112)은 상기 플라스틱 기판(200)을 냉각하도록 구성될 수도 있다. 즉, 상기 온도제어판들(111, 112)은 상기 플라스틱 기판(200)의 처리 온도를 제어하는 수단들일 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 상부 및 하부 온도제어판들(111, 112)은 판형일 수 있다. 이에 의해, 상기 상부 및 하부 온도제어판들(111, 112)에 의해 덮혀지는 상기 플라스틱 기판(200)의 전 면이 동시에 가열 또는 냉각될 수 있다. 도시된 바와 달리, 상기 상부 및 하부 온도제어판들(111, 112) 중 어느 하나는 생략될 수 있다.
상기 하부 온도제어판(111)과 상기 플라스틱 기판(200) 사이의 간격(d1)은 10cm 이하일 수 있다. 또한, 상기 상부 온도제어판(112)과 상기 플라스틱 기판(200) 사이의 간격(d2)은 10cm 이하일 수 있다. 상기 간격들(d1, d2)에 의해 상기 플라스틱 기판(200)에 제공되는 온도가 효율적으로 제어될 수 있다.
상기 상부 및 하부 온도제어판들(111, 112)에 의해 상기 플라스틱 기판(200)에 대한 열처리 공정이 수행된다(S2). 상기 열처리 공정은 상기 플라스틱 기판(200)이 형성된 이후 수행되는 공정으로 상기 형성 열처리 공정과 구별된 별도의 열처리 공정을 가리킨다. 편의상, 상기 플라스틱 기판(200)의 형성 이후 수행되는 열처리 공정을 형성 후 열처리 공정으로 지칭한다.
상기 형성 후 열처리 공정은 상기 플라스틱 기판(200)을 가열하는 것을 포함할 수 있다. 상기 열처리 공정은 상기 온도제어판들(111, 112)의 온도를 상승시키는 것에 의해 수행될 수 있다. 상기 열처리 공정은 상기 플라스틱 기판(200)에 (Tg-150)℃ 이상 (Tg+100)℃ 이하의 열을 제공하는 것을 포함할 수 있다. 여기서 Tg는 상기 플라스틱 기판(200)에 포함된 고분자들의 유리전이온도를 가리킨다.
상기 플라스틱 기판(200)은 상기 플라스틱 기판(200)에 포함된 고분자의 종류에 따라 다른 온도로 가열될 수 있다. 예를 들어, 상기 플라스틱 기판(200)이 300℃ 미만의 유리전이온도(Tg)를 갖는 고분자들을 포함하는 경우, 상기 플라스틱 기판(200)은 (Tg-100)℃ 이상 (Tg+100)℃ 이하의 온도로 가열될 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 플라스틱 기판(200)이 300℃ 이상의 유리전이온도(Tg)를 갖는 고분자들을 포함하는 경우, 상기 플라스틱 기판(200)은 (Tg-150)℃ 이상 Tg ℃ 이하의 온도로 가열될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 플라스틱 기판(200)은 상기 지지대(100) 상에서 상기 온도제어판들(111, 112) 사이를 연속적으로 통과하는 연속 공정(roll-to-roll)에 의해 열처리될 수 있다.
이와 달리, 배치(batch) 공정을 사용하여, 상기 플라스틱 기판(200)의 형성 후 열처리 공정이 수행될 수 있다. 도 3를 참조하면, 상기 플라스틱 기판(200)과 접하는 온도제어판들(113, 114)이 제공된다. 상기 온도제어판들(113, 114)은 상기 플라스틱 기판(200)의 상부면 및 하부면들의 전 면들을 덮도록 배치될 수 있다. 상기 온도제어판들(113, 114)은 상기 플라스틱 기판(200)과 밀착될 수 있다. 상기 온도제어판들(113, 114)은, 압착방식에 의해 상기 플라스틱 기판(200)과 밀착되거나, 볼트 등의 외부 구성요소들에 의해 상기 플라스틱 기판(200)과 밀착될 수 있다. 즉, 상기 온도제어판들(113, 114)과 상기 플라스틱 기판(200) 사이의 거리들(d3, d4)은 실질적으로 0일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 온도제어판들(113, 114)은 오픈형, 즉, 상기 플라스틱 기판(200)의 상부면 및 하부면 중 다른 한 면의 일부만을 덮는 형태일 수 있다. 이와 달리, 상기 온도제어판들(113, 114) 중 하나는 폐쇄형, 즉, 상기 플라스틱 기판(200)의 상부면 및 하부면 중 어느 한 면의 전면을 덮는 형태이고, 다른 하나는 오픈형일 수 있다. 상기 오픈형 온도제어판(113)에 의해 노출된 상기 플라스틱 기판(200)의 면은 이후 소자 공정이 진행되는 면일 수 있다. 이와 달리, 상기 배치 공정에 사용되는 온도제어판들(113, 114)은 모두 폐쇄형일 수 있다.
도 4을 참조하면, 상기 플라스틱 기판(200)은 소정의 시간(t) 동안 가열될 수 있다. 상기 플라스틱 기판(200)이 가열되는 시간(t)은 10분 이상 8시간 이하의 범위에서 선택될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 플라스틱 기판(200)은 연속적으로 가열될 수 있다. 예를 들어, 상기 플라스틱 기판(200)에 열이 제공되는 시간은 연속적일 수 있다. 일 실시예에서, 상기 플라스틱 기판(200)에 일정한 온도의 열이 지속적으로 제공될 수 있다. 이와 달리, 상기 플라스틱 기판(200)에 제공되는 열은 온도 소정의 범위 내에서 변동될 수도 있다.
도 5를 참조하면, 상기 플라스틱 기판(200)은 불연속적으로 가열될 수도 있다. 예를 들어, 상기 플라스틱 기판(200)을 가열하는 것과 냉각하는 것이 교대로 복 수회 수행될 수 있다. 일 실시예에서, 상기 플라스틱 기판(200)을 가열하는 것과 냉각하는 것은 2회 내지 10회 반복될 수 있다. 이 때, 불연속적인 가열시간들의 총 합(t1+t2+t3+t4)은 10분 이상 8시간 이하일 수 있다. 상기 플라스틱 기판(200)을 가열하는 것은 상기 온도제어판들(111, 112)의 온도를 상승시키는 것에 의해 수행될 수 있다. 상기 플라스틱 기판(200)을 냉각시키는 것은, 상기 온도제어판들(111, 112)의 온도를 하강시키는 것 또는 상기 플라스틱 기판(200)을 상기 온도제어판들(111, 112)로부터 이격시키는 것을 포함할 수 있다. 상기 온도제어판들(111, 112)의 온도를 하강시키는 것에 의해 상기 플라스틱 기판(200)이 냉각되는 경우, 상기 온도제어판들(111, 112)의 상부 및 하부에 가열기와 냉각기를 각각 설치하여 사용하는 것도 가능하다.
상기 플라스틱 기판(200)의 형성 후 열처리 공정에 의해, 상기 플라스틱 기판(200)의 물리적 특성 및 열 안정성이 향상될 수 있다. 예를 들어, 상기 형성 후 열처리 공정에 의해, 상기 플라스틱 기판(200)의 고분자들 사이의 불순물들(예를 들어, 휘발성 가스)이 제거될 수 있다. 이에 의해, 상기 고분자들의 충진 밀도(packing density)가 향상될 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 형성 후 열처리 공정에 의해, 상기 플라스틱 기판(200)에 포함된 고분자들이 재배열될 수 있다. 이에 의해, 상기 플라스틱 기판(200)의 균일도가 향상될 수 있다. 상기 예들을 포함하는 다양한 요인에 의해 상기 플라스틱 기판(200)의 균일성 및 열적 안정성이 향상될 수 있다. 상기 형성 후 열처리 공정은 상기 플라스틱 기판(200)에 소자의 다른 구성요소들이 형성되기 이전에 수행되므로, 상기 다른 구성요소들은 특성이 향상된 플라스틱 기판(200) 상에 형성될 수 있다. 이에 따라, 이후 형성되는 다른 구성요소들의 물리적 및 전기적 특성이 함께 향상될 수 있다.
상기 열처리된 플라스틱 기판(200)이 소자에 적용된다(S3). 상기 소자는 박막트랜지스터(TFT), 태양전지(solar cell), 디스플레이, 및 터치스크린을 포함하는 다양한 소자들 중 선택된 적어도 하나에 적용될 수 있다. 상기 플라스틱 기판(200)의 적용은 상기 플라스틱 기판(200) 상에 다른 구성요소들을 형성하는 것과 다른 구성요소들이 형성된 소자 내에 상기 플라스틱 기판(200)을 도입시키는 것을 포함한다. 이에 더하여, 상기 플라스틱 기판(200)의 적용은, 상기 플라스틱 기판(200)에 소정의 구성요소들을 형성하여 소정의 소자를 형성한 후, 형성된 소자를 다른 구성요소에 결합시키는 것 역시 포함한다.
상기 적용 이후, 상기 소자에 적용된 플라스틱 기판(200)에 대해 열처리 공정이 수행될 수 있다(S4). 앞선 열처리 공정들과의 구별을 위해, 상기 소자에 적용된 플라스틱 기판(200)에 대한 열처리 공정을 소자 열처리 공정으로 지칭한다. 상기 소자 열처리 공정은, 예를 들어, 상기 플라스틱 기판(200) 상에 코팅막을 형성한 후, 상기 코팅막이 형성된 상기 플라스틱 기판(200)을 열처리하는 것을 포함할 수 있다. 상기 코팅막은, 유기물, 무기물 또는 이들의 조합을 포함하되, 상기 플라스틱 기판(200)의 물리적 및/또는 전기적 특성을 개선하기 위한 막일 수 있다. 다른 예를 들어, 상기 소자 열처리 공정은, 상기 플라스틱 기판(200) 상에 트랜지스 터를 형성하는 공정에서 상기 트랜지스터의 구성요소들의 형성을 위해 상기 플라스틱 기판(200)에 열이 가해지는 것을 포함할 수 있다. 상기 소자 열처리 공정은 상기 소자에 적용된 플라스틱 기판(200)에 대해 수행되는 것으로, 상기 소자에 적용되기 전의 플라스틱 기판(200)에 수행되는 상기 형성 후 열처리 공정과 구별된다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따라 형성된 플라스틱 기판의 향상된 특성들이 설명된다. 본 실험예에서는, 크기가 25×25cm2인 폴리아릴라이트기판(polyarylite)이 플라스틱 기판으로 사용되었다. 본 실험예에서, 상기 플라스틱 기판은 도 1에 도시된 장치에 의해 열처리 되었다. 3개의 플라스틱 기판을 준비하고, 이중 하나는 대조군으로써, 이 플라스틱 기판(이하, 기판 A)에 대해서는 형성 후 열처리 공정을 수행하지 않았다. 다른 두 개중 하나의 플라스틱 기판(이하, 기판 B)은 220 ℃의 온도 조건하에서 약 2시간에 걸쳐 형성 후 열처리되었다. 상기 기판 B에 대한 가열은 상기 2시간동안 일정하게 지속되었다. 구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 기판 B에 220℃의 열을 지속적으로 제공하였다. 다른 두 개중 다른 하나의 플라스틱 기판(이하, 기판 C)에 대해서는 220℃에서 형성 후 열처리 공정이 수행되었다. 구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 가열 공정과 냉각공정이 교대로 반복하여 수행되었다. 상기 기판 C에 대해서 8차례의 가열 공정이 수행되었으며, 상기 가열 공정이 수행된 총 시간은 2시간이다.
상기와 같이 기판 A, B 및 C를 10×10 mm2 으로 절단한다. 상기 절단된 기판들의 선형열팽창계수(CTE)를 선형열팽창계수를 측정하는 장치인 Q-400을 이용해 측 정하였다. 측정 결과, 상기 기판 A는 88~110ppm/℃의 선형열팽창계수를 보였다. 이에 반면, 본 발명의 실시예들에 따라 처리된 기판 B 및 C는 각각 74~88ppm/℃ 및 74~79ppm/℃의 선형열팽창계수들을 나타냈다. 즉, 본 발명의 실험예들에 의해 상기 기판들의 열팽창특성들이 향상되었음을 알 수 있다.
이에 더하여, 본 발명의 실시예들의 다른 효과를 설명하기 위한 다른 실험예가 설명된다. 본 실험예에서는 폴리이미드(polyimide) 기판이 플라스틱 기판으로 사용되었다. 앞선 실험예와 마찬가지로, 상기 플라스틱 기판들 중 일부(기판 A)에 대해서는 본 발명의 실시예들에 의한 형성 후 열처리 공정을 수행하지 않는다. 상기 플라스틱 기판들 중 다른 일부(기판 B)에 대해서는 도 3를 참조하여 설명한 바와 같이 형성 후 열처리 공정을 수행하였다. 상기 기판 B에 대해서는 도 4에 도시된 것과 같이 연속적이 열이 제공되었다. 상기 플라스틱 기판들 중 또 다른 일부(기판 C)에 대해서는 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이 형성 후 열처리 공정을 수행하였다. 상기 기판 B 및 C에 대한 형성 후 열처리 공정은 각각 8시간에 걸쳐 수행되었다.
상기 기판 A, B 및 C를 10×10mm2 크기로 절단한 후, 절단된 상기 기판 A, B 및 C에 150℃의 열을 제공한다. 그리고, 열이 제공된 상기 기판 A, B 및 C의 치수 변화율을 시간에 따라 측정한다. 측정된 상기 기판 A, B 및 C의 치수 변화율은 다음과 같다.
1시간 2시간 4시간 6시간
기판 A 0.03~0.32% 0.03~0.11% 0.02~0.08% 0.01~0.08%
기판 B 0.03~0.13% 0.01~0.06% 0.01~0.06% 0.01~0.04%
기판 C 0.02~0.10% 0.01~0.05% 0.01~0.05% 0.01~0.02%
상기 측정 결과와 같이, 본 발명의 실시예들에 따라 처리된 기판들(기판 B 및 C)의 치수 변화율은, 처리되지 않은 기판 A보다 치수 변화율 보다 낮다. 즉, 본 발명의 실시예들에 따라 처리된 플라스틱 기판들의 열적 안정성이 향상되었음을 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법을 설명하기 위한 공정 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법을 설명하기 위한 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 공정 온도를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 실시예들에 따른 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법을 설명하기 위한 플로우 챠트이다.

Claims (16)

  1. 소정의 유리전이온도(Tg)를 갖는 고분자들을 포함하는 플라스틱 기판을 형성하는 단계;
    상기 플라스틱 기판을 열처리하는 단계; 및
    상기 열처리된 플라스틱 기판을 소자에 적용하는 단계를 포함하되,
    상기 열처리하는 단계는 (Tg-150)℃ 이상 (Tg+100)℃ 이하의 열을 제공하는 것을 포함하는 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 플라스틱 기판은 300℃ 미만의 유리전이온도(Tg)를 갖는 고분자들을 포함하되,
    상기 열처리하는 단계는 상기 플라스틱 기판에 (Tg-100)℃ 이상 (Tg+100) ℃이하의 열을 제공하는 것을 포함하는 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 플라스틱 기판은 300℃ 이상의 유리전이온도(Tg)를 갖는 고분자들을 포함하되,
    상기 열처리하는 단계는 상기 플라스틱 기판에 (Tg-150)℃ 이상 Tg 이하의 열을 제공하는 것을 포함하는 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 플라스틱 기판을 열처리하는 단계는, 10분 이상 8시간 이하의 시간에 걸쳐 수행되는 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 플라스틱 기판을 열처리하는 단계는, 상기 플라스틱 기판에 열을 제공하는 가열 단계와 상기 플라스틱 기판을 냉각하는 냉각 단계를 포함하되,
    상기 가열 단계와 상기 냉각 단계는 교대로 복수회 반복되는 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 반복되는 가열 단계가 수행되는 시간의 합은 10분 이상 8시간 이하인 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 가열 단계와 상기 냉각 단계는 2회 내지 10회 반복되는 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 플라스틱 기판을 열처리하는 단계는 상기 플라스틱 기판에 연속적으로 열을 제공하는 것을 포함하는 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 플라스틱 기판을 열처리하는 단계는, 상기 플라스틱 기판의 상부면 및 하부면 중 적어도 한 면의 전면에 열을 제공하는 것을 포함하는 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 플라스틱 기판을 열처리하는 단계는, 상기 플라스틱 기판의 상부면 및 하부면 중 어느 한 면의 전면에 열을 제공하는 것과, 상기 상부면 및 하부면 중 다른 한 면의 일부에 열을 제공하는 것을 포함하는 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 상부면 및 하부면 중 일부에 열이 제공되는 면 상에 상기 소자의 구성요소들이 형성되는 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 플라스틱 기판을 소자에 적용하는 단계는, 상기 플라스틱 기판 상에 소 자의 구성요소들을 형성하는 단계 및 상기 플라스틱 기판이 적용된 상기 소자를 열처리하는 것을 포함하는 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 플라스틱 기판을 소자에 적용하는 단계는,
    상기 플라스틱 기판 상에 트랜지스터를 형성하는 단계를 포함하는 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 플라스틱 기판을 소자에 적용하는 단계는,
    상기 플라스틱 기판 상에 코팅막을 형성하는 단계 및 상기 코팅막을 열처리하는 단계를 포함하는 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 플라스틱 기판을 열처리 하는 단계는, 상기 플라스틱 기판과 인접한 영역에 배치된 온도제어판에 의해 열이 제공되는 것을 포함하되, 상기 온도제어판과 상기 플라스틱 기판 사이의 거리는 10cm이내인 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 온도제어판과 상기 플라스틱 기판은 밀착되어 배치되는 플라스틱 기판을 갖는 소자의 형성방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6264110B2 (ja) * 2014-03-14 2018-01-24 凸版印刷株式会社 塗布物の製造装置および製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5369246A (en) * 1993-08-16 1994-11-29 General Binding Corporation Temperature control for laminator
JP3056642B2 (ja) * 1994-07-20 2000-06-26 シャープ株式会社 液晶表示素子及びその製造方法
JP3923462B2 (ja) * 2003-10-02 2007-05-30 株式会社半導体エネルギー研究所 薄膜トランジスタの作製方法
US7393581B2 (en) * 2004-02-06 2008-07-01 Lg Chem, Ltd. Plastic substrate having multi-layer structure and method for preparing the same
JP2007084650A (ja) * 2005-09-21 2007-04-05 Fujifilm Corp 高耐熱ポリマー前駆体フィルム、光学フィルムおよびその製造方法、並びに、これを用いた画像表示装置
JP2007262312A (ja) * 2006-03-29 2007-10-11 Fujifilm Corp ポリアリレート、光学フィルムおよび画像表示装置
KR101296623B1 (ko) * 2006-05-12 2013-08-14 엘지디스플레이 주식회사 플라스틱 기판의 제조 방법
JP4462313B2 (ja) * 2007-09-12 2010-05-12 セイコーエプソン株式会社 接合膜付き基材、接合方法および接合体

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