KR20130026007A - 내부식성 모기판을 이용한 플렉서블 금속 기판과 전자소자의 제조방법, 플렉서블 전자소자 및 플렉서블 금속 기판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 플렉서블 금속 기판의 제조방법 등에 관한 것이다.
본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판의 제조방법은 도전성이 있는 음극인 모기판 상에 플렉서블 금속 기판을 전기 도금 방식으로 형성하는 플렉서블 금속 기판 형성단계 및 상기 플렉서블 금속 기판을 상기 모기판으로부터 분리시키는 플렉서블 금속 기판 분리단계를 포함하여 구성되고, 상기 모기판과 접촉되어 있던 상기 플렉서블 금속 기판의 분리면은 전자소자 형성면으로 이용되고, 상기 모기판은 산성 도금 용액 또는 염기성 도금 용액에 대해 내부식성을 갖고 있으며, 상기 플렉서블 금속 기판이 형성되는 모기판 면의 표면 거칠기는 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하여 10㎛×10㎛의 스캔 범위로 관측할 때, 0<Rms<100㎚, 0<Rp-v<1000㎚로 조절되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판의 제조방법은 도전성이 있는 음극인 모기판 상에 플렉서블 금속 기판을 전기 도금 방식으로 형성하는 플렉서블 금속 기판 형성단계 및 상기 플렉서블 금속 기판을 상기 모기판으로부터 분리시키는 플렉서블 금속 기판 분리단계를 포함하여 구성되고, 상기 모기판과 접촉되어 있던 상기 플렉서블 금속 기판의 분리면은 전자소자 형성면으로 이용되고, 상기 모기판은 산성 도금 용액 또는 염기성 도금 용액에 대해 내부식성을 갖고 있으며, 상기 플렉서블 금속 기판이 형성되는 모기판 면의 표면 거칠기는 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하여 10㎛×10㎛의 스캔 범위로 관측할 때, 0<Rms<100㎚, 0<Rp-v<1000㎚로 조절되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 플렉서블 금속 기판(Flexible metal substrate)과 플렉서블 전자소자(Flexible electronic device)의 제조방법과 이 방법에 의해 제조된 플렉서블 전자소자 및 플렉서블 전자소자에 사용되는 플렉서블 금속 기판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유리 기판 수준의 높은 공정 온도가 가능하고, 낮은 표면 거칠기, 낮은 열팽창 계수 및 우수한 핸들링 특성을 갖는 새로운 구조의 플렉서블 금속 기판을 포함하는 플렉서블 전자소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근, 멀티미디어의 발달과 함께 플렉서블(flexible) 전자소자의 중요성이 증대되고 있다. 이에 따라, 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display: OLED), 태양전지(solar cell), 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 전기영동장치(electrophoretic display: EPD), 플라스마 디스플레이 패널(plasma display panel: PDP), 박막 트랜지스터(thin-film transistor: TFT), 마이크로프로세서(microprocessor), 램(random access memory: RAM) 등을 가요성이 있는 기판상에 만드는 것이 요구되고 있다.
이 중에서도, 플렉서블 디스플레이 구현 가능성이 가장 높고 특성 또한 가장 좋은 액티브 매트릭스 유기 발광 표시 장치(Active matrix OLED: AMOLED)를 기존에 개발된 폴리실리콘 TFT 공정을 그대로 사용하면서 높은 수율로 만들 수 있는 기술의 개발이 중요하게 대두되고 있다.
한편, 플렉서블 기판을 이용한 전자소자 제조방법과 관련하여서는 크게 플라스틱 기판상에 직접 제조하는 방안, 트랜스퍼 공정을 이용한 방안, 및 금속 기판상에 직접 제조하는 방안의 크게 3가지 상이한 방안이 제안되고 있다.
먼저, 플라스틱 기판상에 전자소자를 직접 제조하는 방안과 관련하여, 대한민국 공개특허공보 제2009-0114195호에는 유리 기판상에 고분자 물질로 이루어진 가요성 기판을 접착한 후 전자 소자를 만든 후에 유리 기판으로부터 분리하는 방법이 개시되어 있고, 대한민국 공개특허공보 제2006-0134934호에는 유리 기판 상에 스핀 온 방법으로 플라스틱을 코팅한 후 전자 소자를 만든 후에 유리 기판으로부터 분리하여 플렉서블 전자소자 제작하는 방법이 개시되어 있다.
그런데 상기 공개특허들에 개시된 기술은 기판이 플라스틱으로 이루어져 있기 때문에 공정 가능 온도가 100 ~ 350 ℃인데, 상기한 AMOLED, RAM, 마이크로프로세서 등의 제작에 있어서는 실리콘의 결정화 온도인 450 ℃ 이상에서 열처리하는 공정이 필수적이므로 플라스틱 기판으로는 상기 소자를 제작할 수 없는 문제점이 있다. 또한, 제조과정에 있어서 Si이나 SiO2, SiN와 같은 무기물 반도체 및 절연체와 기판인 플라스틱과의 열팽창 계수의 차이로 인하여 균열, 박리 등의 결함이 발생하여 수율이 저하되는 문제점도 있다.
또한, 트랜스퍼 공정을 이용하는 방법과 관련하여, 대한민국 공개특허공보 제2004-0097228호에는 유리 기판상에 분리층, 박막 디바이스, 접착층, 임시기판을 순서대로 형성한 후 분리층에 레이저와 같은 광을 조사하여 유리 기판과 피전사층을 분리하는 방법이 개시되어 있다.
그런데 트랜스퍼 공정의 경우 박막 디바이스 두께가 얇아서 상부에 임시기판을 붙여 소자를 만들고 나중에 임시기판을 다시 제거하는 더블 트랜스퍼 공정이 필수적이다. 이 방법은 박막 디바이스 위에 임시기판을 붙였다 제거하므로 계면 결합력이 약하고 수분이나 솔벤트에 취약한 OLED와 같은 유기 전자 소자에는 적용이 불가능한 단점이 있다. 또한 유리 기판 및 임시기판의 접착 및 제거 과정에서 얇은 두께의 박막 디바이스의 균열, 이물질 혼입 등의 결함이 나타나 수율이 낮아지는 문제점도 있다.
또한, 금속기판을 사용하는 공정과 관련하여, 대한민국 공개특허공보 제2008-0024037호에는, 금속 기판상에 유리 성분을 포함하는 버퍼막을 통해 표면거칠기를 낮추어 생산수율이 높은 플렉서블 전자 소자를 제공하는 방법이 개시되어 있고, 대한민국 공개특허공보 제2009-0123164호에는 금속 기판상의 양각형 패턴을 연마를 통해 제거하여 수율을 향상시키는 방법이 개시되어 있으며, 대한민국 공개 특허공보 제2008-0065210호에는 유리 기판상에 박리층 및 금속막을 형성하는 방법이 개시되어 있다.
그런데, 플렉서블 전자소자에 사용되는 15 ㎛ ~ 150 ㎛ 두께의 후막 금속기판은 그 제조 방법상 수백 nm 이상의 표면거칠기를 갖게 된다. 예를 들어, 압연을 통해 제작된 금속 후막의 경우 압연흔이 존재하며, 유리 기판상에 증착을 통해 형성된 금속 후막의 경우 두께가 두꺼워짐에 따라 표면거칠기가 비례하여 증가하기 때문에, 증착방법 및 조건에 따라 변하므로 낮은 표면거칠기를 갖도록 플렉서블 금속 기판을 제작하는데 문제점이 있다. 이에 따라, 종래 금속 기판을 사용할 때는 금속 기판상의 표면거칠기를 낮추기 위해 고분자 계열을 평탄화 층을 금속 기판상에 도포하거나 연마 공정을 행하는 것이 필수적이었다. 그런데 고분자계열을 사용하여 표면거칠기를 낮추는 경우는 상기 플라스틱기판 공정과 동일하게 고온 공정을 사용할 수 없는 문제점이 발생하게 되고, 연마 공정의 경우 단결정 Si기판을 사용하는 고가의 마이크로프로세서나 RAM을 제작하는 경우에는 적합하나, 상대적으로 저가, 대면적이 요구되는 플렉서블 전자소자에 적용함에 있어서는 경제성이 크게 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술들이 갖고 있는 문제점을 해결할 수 있도록 한 것으로서, 본 발명의 주된 과제는 기존의 유리 기판 공정과 동일한 수준의 소자 특성을 얻을 수 있는 낮은 표면 거칠기를 갖는 플렉서블 금속 기판의 제조방법을 포함하는 플렉서블 전자소자의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 기존의 유리 기판을 사용한 공정과 동일하거나 더 높은 온도의 공정을 적용할 수 있는 고성능 플렉서블 전자소자의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또 다른 과제는, 기판과 기판 상에 제작되는 소자 간의 열팽창 계수의 차이로 인해 발생하는 균열이나 박리 등의 결함이 생기지 않도록 낮은 열팽창 계수를 갖는 플렉서블 전자소자용 금속기판의 제조방법을 제공하는 것이다.
또 다른 과제는, 높은 생산 속도, 낮은 생산비용, 높은 수율을 통해 양산성이 높은 플렉서블 전자소자용 금속기판의 제조방법을 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판의 제조방법은 도전성이 있는 음극인 모기판 상에 플렉서블 금속 기판을 전기 도금 방식으로 형성하는 플렉서블 금속 기판 형성단계 및 상기 플렉서블 금속 기판을 상기 모기판으로부터 분리시키는 플렉서블 금속 기판 분리단계를 포함하여 구성되고, 상기 모기판과 접촉되어 있던 상기 플렉서블 금속 기판의 분리면은 전자소자 형성면으로 이용되고, 상기 모기판은 산성 도금 용액 또는 염기성 도금 용액에 대해 내부식성을 갖고 있으며, 상기 플렉서블 금속 기판이 형성되는 모기판 면의 표면 거칠기는 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하여 10 ㎛ × 10 ㎛의 스캔 범위로 관측할 때, 0 < Rms < 100 ㎚, 0 < Rp -v < 1000 ㎚로 조절되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판의 제조방법에 있어서, 상기 모기판은 Ni, Mo, Cr 중 적어도 하나를 포함하는 Fe 합금인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판의 제조방법에 있어서, 상기 모기판은 Ti 또는 Ti 합금인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판의 제조방법에 있어서, 상기 모기판은 시트 박판 또는 스트립 박판 또는 롤 형상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판의 제조방법에 있어서, 상기 모기판은 상기 플렉서블 기판으로부터 분리된 후 상기 표면 거칠기가 유지되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판의 제조방법에 있어서, 상기 모기판은 상기 플렉서블 기판으로부터 분리된 후 반복적 연마 또는 성막 없이도 상기 플렉서블 금속 기판 형성단계에서 재사용 할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판의 제조방법에 있어서, 상기 모기판과 상기 플렉서블 금속 기판의 분리를 위해 유기화합물 이형제 성분이 포함된 도금 용액을 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판의 제조방법은 상기 플렉서블 금속 기판 형성단계 이후 상기 플렉서블 금속 기판 분리단계 이전에, 일면에 접착층이 형성된 임시기판을 상기 접착층을 이용하여 상기 플렉서블 금속 기판 상에 부착하는 임시기판 부착단계 및 상기 플렉서블 금속 기판 분리단계 이후에, 상기 임시기판을 상기 플렉서블 금속 기판으로부터 분리하는 임시기판 분리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판의 제조방법에 있어서, 상기 접착층은 에폭시, 실리콘 및 아크릴 계열의 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 고분자 접착제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판의 제조방법에 있어서, 상기 접착층은 SiO2, MgO, ZrO2, Al2O3, Ni, Al 및 운모로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하며 사용온도가 450 ℃ 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판의 제조방법에 있어서, 상기 플렉서블 금속 기판과 상기 모기판 사이의 계면결합력이 상기 플렉서블 금속 기판의 항복강도보다 작게 되도록 조절하고, 상기 플렉서블 금속 기판 분리단계에서, 물리적인 힘을 통해 상기 플렉서블 금속 기판을 상기 모기판으로부터 분리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판의 제조방법에 있어서, 상기 플렉서블 금속 기판은 Fe, Ag, Au, Cu, Cr, W, Al, W, Mo, Zn, Ni, Pt, Pd, Co, In. Mn, Si, Ta, Ti, Sn, Zn, Pb, V, Ru, Ir, Zr, Rh, Mg, Invar 및 스테인리스강으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 금속인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판의 제조방법에 있어서, 상기 플렉서블 금속 기판의 두께는 5 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판의 제조방법에 있어서, 상기 임시 기판을 포함하는 플렉서블 금속 기판의 두께가 5 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판의 제조방법에 있어서, 상기 전자소자는 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display:OLED), 태양전지(solar cell), 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 전기영동장치(Electrophoretic display: EPD), 플라스마 디스플레이 패널(plasma displaypanel: PDP), 박막 트랜지스터(thin-film transistor: TFT), 마이크로 프로세서(microprocessor) 및 램(Random access memory: RAM)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판은 본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법은 도전성이 있는 음극인 모기판 상에 플렉서블 금속 기판을 전기 도금 방식으로 형성하는 플렉서블 금속 기판 형성단계, 상기 플렉서블 금속 기판을 상기 모기판으로부터 분리시키는 플렉서블 금속 기판 분리단계 및 상기 모기판과 접촉되어 있던 상기 플렉서블 금속 기판의 분리면 상에 전자소자를 형성하는 전자소자 형성단계를 포함하여 구성되고, 상기 모기판은 산성 도금 용액 또는 염기성 도금 용액에 대해 내부식성을 갖고 있으며, 상기 플렉서블 금속 기판이 형성되는 모기판 면의 표면 거칠기는 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하여 10 ㎛ × 10 ㎛의 스캔 범위로 관측할 때, 0 < Rms < 100 ㎚, 0 < Rp -v < 1000 ㎚로 조절되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 모기판은 Ni, Mo, Cr 중 적어도 하나를 포함하는 Fe 합금인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 모기판은 Ti 또는 Ti 합금인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 모기판은 상기 플렉서블 기판으로부터 분리된 후 상기 표면 거칠기가 유지되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 모기판은 상기 플렉서블 기판으로부터 분리된 후 반복적 연마없이도 상기 플렉서블 금속 기판 형성단계에서 재사용 할 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 모기판과 상기 플렉서블 금속 기판의 분리를 위해 유기화합물 또는 유기금속화합물 이형제 성분이 포함된 도금 용액을 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법은 상기 플렉서블 금속 기판 형성단계 이후 상기 플렉서블 금속 기판 분리단계 이전에, 일면에 접착층이 형성된 임시기판을 상기 접착층을 이용하여 상기 플렉서블 금속 기판 상에 부착하는 임시기판 부착단계 및 상기 플렉서블 금속 기판 분리단계 이후에, 상기 임시기판을 상기 플렉서블 금속 기판으로부터 분리하는 임시기판 분리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 접착층은 에폭시, 실리콘 및 아크릴 계열로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 고분자 접착제를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 접착층은 SiO2, MgO, ZrO2, Al2O3, Ni, Al 및 운모로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하며 사용온도가 450 ℃ 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 플렉서블 금속 기판과 상기 모기판 사이의 계면결합력이 상기 플렉서블 금속 기판의 항복강도보다 작게 되도록 조절하고, 상기 플렉서블 금속 기판 분리단계에서, 물리적인 힘을 통해 상기 플렉서블 금속 기판을 상기 모기판으로부터 분리하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 플렉서블 금속 기판은 Fe, Ag, Au, Cu, Cr, W, Al, W, Mo, Zn, Ni, Pt, Pd, Co, In. Mn, Si, Ta, Ti, Sn, Zn, Pb, V, Ru, Ir, Zr, Rh, Mg, Invar 및 스테인리스강으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 플렉서블 금속 기판의 두께는 5 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 임시 기판을 포함하는 플렉서블 금속 기판의 두께가 5 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 전자소자는 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display:OLED), 태양전지(solar cell), 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 전기영동장치(Electrophoretic display: EPD), 플라스마 디스플레이 패널(plasma displaypanel: PDP), 박막 트랜지스터(thin-film transistor: TFT), 마이크로 프로세서(microprocessor) 및 램(Random access memory: RAM)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플렉서블 전자소자는 본 발명에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 본 발명에 따른 내부식성 모기판을 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법, 플렉서블 전자소자 및 플렉서블 금속 기판은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있어, 고성능의 플렉서블 전자소자를 저비용으로 제조하는데 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.
첫째, 모기판과 거의 동일한 표면 거칠기를 갖는 분리면 상에 전자소자를 형성함으로써, 기존 플렉서블 전자소자 제조 방법에서 해결하지 못하였던 플렉서블 기판, 특히 금속제 플렉서블 기판의 표면거칠기 문제를 용이하게 해결할 수 있다.
둘째, 플렉서블 금속 기판의 표면거칠기를 매우 낮게 유지할 수 있기 때문에, 공정온도를 350 ℃ 이하로 낮추는 고분자 계열의 평탄화층이 필요 없어 공정시간, 비용을 절감할 뿐 아니라, 450 ℃ 이상의 고온 공정을 통해 폴리실리콘 TFT와 같은 고성능의 전자소자를 만들 수 있는 장점이 있다.
셋째, 플렉서블 금속 기판의 제조에 있어서, 고가의 연마 공정이 필요 없어지고, 높은 결함 밀도로 인한 저수율 문제를 해결할 수 있어 경제성이 개선된다.
넷째, 본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판 제조에 있어서, 플렉서블 금속 기판의 재료를 인바합금로 할 경우 Si이나 SiO2, SiN 등의 무기물 반도체, 절연체와 비슷한 수준으로 열팽창 계수를 낮게 조절할 수 있으므로 온도 상승률과 하강률 등의 공정 조건의 변화가 필요가 없어, 열팽창 계수의 차이에 의한 균열의 발생을 줄이는데 유리하다.
다섯째, 본 발명의 한 측면으로 모기판에 별도의 플렉서블 금속 기판을 지지하는 임시기판을 이용하여 전자소자의 제조방법에 따르면, 플렉서블 기판의 휨, 반송, 정렬 등의 문제없이 기존 유리기판 공정 조건 및 설비를 그대로 이용할 수 있어, 핸들링을 용이하게 할 수 있다.
여섯째, 본 발명의 한 측면으로 플렉서블 금속 기판의 제조시, 반복적인 별도의 연마, 증착 등의 공정 없이 모기판의 관리가 용이하며 계속 사용할 수 있어, 생산 시간, 비용 등을 단축하며, 높은 수율을 얻을 수 있다.
일곱째, 본 발명의 한 측면으로 플렉서블 금속 기판의 제조시, 특정 열팽창 계수가 필요한 다양한 전자소자에 맞는 단일 조성의 플렉서블 금속 기판을 제공하여 고온으로 가열 시에도 기판의 휨이나 균열 발생 등의 문제 발생을 방지할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법을 나타낸 것이다.
도 2는 일반적인 도금 하지층을 적용하는 경우의 플렉서블 전자소자의 제조방법을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법을 나타낸 것이다.
도 2는 일반적인 도금 하지층을 적용하는 경우의 플렉서블 전자소자의 제조방법을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법을 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다.
또한 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자들은 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있으며 본 발명의 범위가 다음에 기술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되어지는 것이며, 또한 도면에서 막 또는 영역들의 크기 또는 두께는 명세서의 명확성을 위하여 과장되어진 것이다.
[제 1 실시예]
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블 금속 기판과 플렉서블 전자소자의 제조방법을 개략적으로 도시한 것이다. 플렉서블 금속 기판의 제조방법은 플렉서블 전자소자의 제조방법의 일부이므로, 플렉서블 전자소자의 제조방법을 기준으로 설명한다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법은 크게, 도전성이 있는 음극인 모기판(100) 상에 플렉서블 금속 기판(200)을 전기 도금 방식으로 형성하고(도 1a), 플렉서블 금속 기판(200)을 상기 모기판(100)으로부터 분리시켜 플렉서블 금속 기판을 제조하는 단계(도 1b, 1c)와, 분리한 플렉서블 금속 기판(200)의 분리면에 전자소자(300)와 봉지층(400)을 형성하는 단계(도 1d)로 이루어진다.
본 발명의 제 1 실시예에서는 모기판(100)으로 300 ㎛ 두께를 갖으며, 표면 거칠기가 35 nm 인 압연된 316 스테인레스 스틸 기판을 사용하였다. 화학적 기계적 연마(CMP:chemical mechanical polishing)방법으로 모기판인 스테인레스 스틸의 표면 거칠기를 4 nm 수준으로 더 낮추었으며, 스테인레스 스틸 기판을 아세톤, 이소프로판 알콜, 이온이 제거된 정제수에 담근 채 각 30분씩 초음파 세정을 하였으며, 표면에 남은 잔류 정제수를 질소로 불어낸 후 1분 동안 150도로 가열하여 제거하였다. 추가적으로 UVO 처리를 10분 동안 진행하여 표면에 제거 되지 않은 불순물을 제거하였고, 스테인레스 스틸 기판 표면에 얇은 부동태 피막을 균일하게 형성시켰다.
본 발명은 대면적 연속 공정에서 신뢰성 있는 모기판(100) 관리 및 플렉서블 금속 기판(200)의 불량을 감소시킬 수 있는 기술 적용이 매우 중요하다. 모기판(100)이 손상되어 표면 거칠기가 높아지면, 플렉서블 금속 기판(200) 분리면의 거칠기도 높아지게 되고, 분리면 상부에 형성되는 전자소자(300)의 단락, 누설 전류 증가 등의 문제가 발생한다. 이러한 수율 감소는 불량품 생산 원가에 비례하여 기하급수적인 비용 상승을 초래한다. 또한, 모기판(100)에 별도의 층을 성막하거나, 연마를 하거나, 교체해야하는 비용이 추가적으로 발생한다. 따라서, 본 발명은 모기판(100)은 전도성 및 내부식성이 있는 기판이 바람직하다. 모기판(100) 표면 손상의 주요 원인은 Ph 2~3에 이르는 산성 도금 용액에 의한 부식, 세정 과정 중 물에 의한 부식, 공기 중의 불균일 표면 산화가 있으며, 기존 전자소자 공정에 쓰이는 유리 기판에 요구되는 기판 청결도 수준을 갖기 위해서는, 플렉서블 금속 기판 제조 공정 환경 하에서 모기판이 손상되지 않도록 모기판 재료는 내부식성을 가져야 한다. 모기판 재료로서 내부식성을 갖는 금속이면 어떤 재료도 무방하나, 단일 조성을 갖는 금속 기판이 전도성 음극으로 바람직하다. 다층으로 구성되어 있는 모기판의 경우 층간 박리에 의한 모기판 손상이 발생할 수 있다. 모기판 재료로서 Fe에 Ni, Mo, Cr 등이 들어 있는 합금이나 Ti 합금이 될 수 있다. 본 발명의 실시예 1에서는 모기판(100)으로서 316 스테인레스 스틸을 사용하였으며, 반복적인 플렉서블 금속 기판 제조시에도 유의미한 표면 거칠기 변화는 관찰되지 않았으며, 반복적인 연마 또는 별도의 층 성막 없이 모기판으로서 재사용을 할 수 있었다. 모기판(100)의 형상은 롤투롤 공정을 위해서는 스트립 형태의 박판이나, 원형의 롤로서도 사용가능하며, 배치(batch) 공정에서는 시트 형태의 박판도 무방하다.
플렉서블 금속 기판(200)이 형성되는 모기판(100) 면의 표면 거칠기는 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하여 10㎛×10㎛의 스캔 범위로 관측할 때, 0<Rms<100 ㎚, 0<Rp -v<1000 ㎚로 조절되는 것을 이 바람직하다. 모기판(100) 및 플렉서블 금속 기판(200)의 표면 거칠기가 100 nm 이상인 경우 대부분의 전자소자는 단락 및 누설 전류의 발생 등의 문제가 생기게 된다. 태양 전지의 경우 약 30 nm 이하, OLED의 경우는 약 4 nm 이하가 더욱 바람직하다. 본 발명의 실시예 1에서는 모기판(100)으로서 4 nm의 스테인레스 스틸을 사용하여, OLED 전자소자(300)가 플렉서블 금속 기판(200) 상에 안정적으로 동작함을 확인하였다. 내부식성을 갖는 모기판(100)의 세정 및 추가적인 표면 처리는 모기판 표면에 1 nm 내지 15 nm 두께의 안정적인 부동태막을 표면에 제공하며, 표면 거칠기에 큰 영향을 미치지 않으면서 내부식성 증대 역할을 수행하게 된다. 또한, 모기판(100)상에 수 nm 두께의 부동태 피막은 도금을 위한 전기 전도에는 큰 영향을 미치지 않고, 플렉서블 금속 기판(200)과 모기판(100) 사이 계면 분리를 용이하게 하는 결합력을 조절하는 역할을 하므로 플렉서블 금속 기판(200) 제조에 바람직하다. 모기판(100) 표면 처리는 산화 또는 질화 처리를 통해 모기판(100) 표면에 부동태 피막을 형성할 수 있으면 무방하나, UV, 플라즈마 처리 등을 사용할 수 있다. 도금시 음극 표면을 보호하기 위해 일반적으로 사용하는 인산염 또는 크롬산염 피막제는 모기판(100) 표면을 거칠게 만들므로 평탄한 플렉서블 금속 기판을 생산하기 위한 모기판(100) 피막제로서 바람직하지 않다.
다음으로, 스테인레스 스틸 기판을 황산철과 설파민산니켈로 이루어진 Fe-Ni 도금 용액에 침지하여, 전기도금 방법으로 플렉서블 금속 기판(200)인 INVAR를 모기판(100) 상에 100 ㎛ 두께로 별도의 층 없이 바로 형성을 하였다. INVAR 기판의 Fe - 38% Ni 조성은 전류밀도, 황산철과 설파민산니켈의 비율, 전극간 거리, 교반속도, 첨가제로 조절하였다. 소정의 두께로 INVAR를 형성한 후 이온이 제거된 정제수를 5분 동안 흘려 스테인레스 스틸 및 INVAR 표면에 남아있는 도금액을 제거하였다. 표면에 남은 잔류 정제수를 질소로 불어낸 후 1분 동안 150도로 가열하여 제거하였다.
본 발명은 전도성 모기판(100)을 음극으로 사용하므로 모기판(100) 상에 별도의 층을 사용하지 않고 바로 플렉서블 금속 기판(200)을 얻을 수 있기 때문에 전자소자 구조 및 제조 공정상 요구되는 특정 열팽창 계수를 갖는 단일 플렉서블 금속 기판(200)을 얻을 수 있는 장점이 있다. 단일 조성으로 이루어진 플렉서블 금속 기판(200)은 서로 다른 조성으로 이루어진 다층 플렉서블 금속 기판층에 비해 150 도 이상 가열을 하는 고온 공정에서 기판의 휨이 없기 때문에 용이한 기판의 정렬 및 이송, 전자소자의 균열 방지 등의 효과가 있다.
이를 하지층을 이용하는 일반적인 도금 공정과 비교하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
즉 도 2를 참조하면, 일반적인 도금 공정에 있어서 계면 결합력 증대를 위한 하지층(210)으로 흔히 사용되는 Cr, Ti, Ni 등을 INVAR 도금의 하지층(210)으로 사용하면 가열시 열팽창 계수의 차이로 인한 기판의 휨 및 전자소자의 누설 전류가 증대되는 문제가 나타난다. 또한, 도금 공정에서 전극으로서 필요한 전도도를 높이기 위한 하지층(210)으로 Au, Ag 등은 고온에서 집괴(agglomeration)에 의한 불균일한 표면을 만드는 문제가 있으며, Cu의 경우에는 쉽게 산화가 되며, 불안정한 산화막으로 인한 표면 거칠기 증가의 문제가 있다. 또한, 이러한 도금에서 사용되는 하지층(210)은 수십에서 수백 nm 두께의 초박막으로 주로 증착 공정, 즉 진공 중에서 수행 되므로 높은 비용이 들며 롤투롤 공정에 부적합하며 양산성이 낮아지는 문제점이 있다. 따라서, 고온 공정을 사용하는 경우에는 단일 조성을 갖는 플렉서블 금속 기판(200)이 바람직하다
다음으로, 스테인레스 스틸 기판과 INVAR 기판을 물리적으로 분리하여 분리면이 모기판과 유사한 거칠기를 갖는 평탄한 표면을 갖는 플렉서블한 INVAR 기판을 얻을 수 있다. INVAR 기판의 표면 거칠기는 측정 장비 및 측정 방법의 오차 범위 내에서 스테인레스 스틸 기판과 유사한 4 nm의 거칠기를 갖는 것으로 측정 되었다.
본 발명에서 모기판(100)과 플렉서블 금속 기판(200)의 분리는 두 층간 계면이 안정적으로 분리가 되는 방법이면 어떠한 방법이나 사용이 가능하다. 본 발명의 실시예 1에서는 플렉서블 금속 기판(200)과 모기판(100) 사이의 계면결합력이 플렉서블 금속 기판(200)의 항복강도보다 작게 되도록 조절하고, 플렉서블 금속 기판(200) 분리단계에서, 물리적인 힘을 통해 상기 플렉서블 금속 기판(200)을 상기 모기판(100)으로부터 물리적으로 박리를 하였다. 물리적 박리 방법을 사용하는 경우 별도의 층이 필요 없으며, 단순한 방법으로 분리공정을 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 플렉서블 금속 기판의 제조방법에 있어서, 상기 모기판과 상기 플렉서블 금속 기판의 분리를 위해 유기화합물 이형제 성분이 포함된 도금 용액을 사용하는 것이 바람직하다. 기존 도금 공정에 널리 사용되는 크롬산염이나 인산염 이형제를 사용할 경우, 모기판 표면에 거친 피막을 형성해 모기판으로부터 분리된 플렉서블 금속 기판의 표면 거칠기가 매우 높아져 평탄한 플렉서블 금속 기판을 만드는데는 부적당하다, 모기판의 표면 거칠기에 영향을 주지 않으나 모기판과 플렉서블 금속 기판 사이의 분리를 용이하게 하는 유기 화합물 또는 유기 금속화합물이 도금 용액에 들어 있는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시예 1에서는 사카린 및 시트르산 나트륨을 사용하여 도금된 플렉서블 금속 기판(200)인 INVAR의 내부 응력, 결정립, 모기판과 결합력을 조절하여 모기판(100)으로부터 분리를 용이하게 하였다.
다음으로, INVAR 기판을 질소 분위기, 700도에서 30분 동안 소둔 즉, 어닐링(annealing)을 하였다. 도금 방법으로 형성 된 INVAR 기판은 결정립이 매우 작고, 내부 응력을 갖고 있어서 소둔 없이 가열 공정이 있는 전자소자를 상부에 제작할 경우 재결정 과정이 진행되어 전자소자에 균열이 가고 휘는 문제가 발생하였었다. 약 38% Ni 조성을 갖는 소둔된 INVAR 기판은 유리, 실리콘 및 실리콘 산화물로 이루어진 TFT와 가장 유사한 열팽창 계수를 갖고 있으며, 반복되는 고온공정에서도 열팽창 계수 차이로 인한 문제를 최소화시키는데 가장 바람직하다. 상술한 열에 약한 도금 하지층(210)을 플렉서블 금속 기판에서 배제하므로서 고온에서도 사용가능한 평탄한 플렉서블 금속 기판을 얻을 수 있었다. 도금 하지층(210)으로 INVAR 기판 일면에 형성 된 Au, Ag 등은 열처리로 인한 집게 현상이 발생하여 표면 거칠기가 매우 높아졌었던 문제가 발생하였다.
다음으로, 모기판(100)인 스테인레스 스틸 기판으로부터 분리된 플렉서블 금속 기판(200)인 INVAR의 분리면 상에 OLED 소자(300)를 형성하였다. OLED 소자는 포토레지스트를 이용해 패턴을 형성한 후 플렉서블 기판인 Ag를 반사전극으로 하여 1 nm 두께로 CuO로 정공 주입을 형성하고, 상기 정공주입층 상에는 70 nm 두께로 a-NPD를 정공 수송층으로 형성하고, 상기 정공 수송층 상에는 40 nm 두께로 Alq3를 발광층으로 형성하고, 상기 발광층 상에는 5 nm 두께로 BCP를 정공 방지층을 형성하고, 상기 정공 방지층 상에는 20 nm 두께로 Alq3를 전자 수송층으로 형성하고, 상기 전자 수송층 상에 10 nm 두께로 Al을 투명 전극으로 형성한 후, 보호층(400)인 수분침투 방지층이 코팅된 열경화성 에폭시 필름을 접착하여, 플렉서블 OLED를 제조할 수 있었다.
본 발명에 있어서 전자소자(300)는, 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display:OLED), 태양전지(solar cell), 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 전기영동장치(Electrophoretic display: EPD), 플라스마 디스플레이 패널(plasma displaypanel: PDP), 박막 트랜지스터(thin-film transistor: TFT), 마이크로 프로세서(microprocessor) 및 램(Random access memory: RAM) 등 평탄한 기판이 필요한 전자소자면 어떤 것이든 무방하다.
[제 2 실시예]
본 발명의 제 2 실시예에서는 제 1 실시예와 달리 고온 공정이 필요없으며 높은 방열 특성이 필요한 기판이 필요한 경우에 적용할 수 있도록 플렉서블 금속 기판(200)으로 Cu를 도금하여 사용하였다. 저온 공정이 사용되므로 실시예 1과 달리 플렉서블 금속 기판의 열처리 공정을 생략하였으며, Cu 기판의 산화를 방지 및 절연을 하기 위해 모기판으로부터 박리 후 SiO2 1 ㎛를 증착하고 제 1 실시예와 동일하게 OLED 소자를 제작하였다. 고온이 필요하지 않는 경우 플렉서블 금속 기판층의 물질은 크게 한정되지 않으나 플렉서블 금속 기판이 일반적인 핸들링 공정에서 찢어지지 않도록 5 ㎛ 이상의 두께가 필요하며, 금속 기판의 유연성이 유지되는 500 ㎛ 이하의 두께가 바람직하다.
[제 3 실시예]
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법을 개략적으로 도시한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 플렉서블 전자소자의 제조방법은, 모기판(100)에 플렉서블 금속 기판(200)을 형성한 후(도 3a), 그 위로 접착층(700)을 개재하여 임시기판(600)을 플렉서블 금속 기판(200)에 부착한다(도 3b, 3c). 이후 플렉서블 금속 기판(200) 상에 형성된 모기판(100)을 분리시키고(도 3d) 플렉서블 금속 기판(200)의 분리면 상에 전자소자(300) 및 봉지층(400)을 형성하여 플렉서블 전자소자를 제조하는 단계(도 3e)로 이루어져 있다.
즉, 제 3 실시예는 플렉서블 금속 기판(200)을 핸들링하기 위한 임시기판(600)을 사용하는 점에서 제 1 실시예와 차이가 있다. 한편, 부착한 임시기판(600)의 사용 용도에 따라 부착된 상태로 이용하거나 분리할 수 있다. 임시기판(600)의 분리가 필요한 경우에는 접착층(700)과 임시기판(600)의 사이에 추가로 분리층을 형성하는 것이 바람직하다.
구체적으로, 모기판(100)인 스테인레스 스틸 기판상에 10 ㎛ 두께의 Fe - 10 % Ni를 전기 도금 방법으로 형성하였다. 그 위에 에폭시 접착제를 도포한 후 임시기판(600)인 PET 기판을 접착하였다. 이후 80 ℃에서 1시간 동안 에폭시 접착제를 경화시킨 후 Fe-Ni 합금을 스테인레스 스틸 기판으로부터 물리적으로 떼어내어 분리하였다.
그리고 스테인레스 스틸 기판으로부터 분리된 플렉서블 금속 기판(200)의 분리면 상에 OLED 소자를 형성하였다. OLED 소자는 PR을 이용해 패턴을 형성한 후 플렉서블 기판인 Ag를 반사전극으로 하여 1 nm 두께로 CuO로 정공 주입을 형성하였고, 상기 정공주입층 상에는 70 nm 두께로 a-NPD를 정공 수송층으로 형성하였고, 상기 정공 수송층 상에는 40 nm 두께로 Alq3를 발광층으로 형성하였고, 상기 발광층 상에는 5 nm 두께로 BCP를 정공 방지층을 형성하였고, 상기 정공 방지층 상에는 20 nm 두께로 Alq3를 전자 수송층으로 형성하였고, 상기 전자 수송층 상에 10 nm 두께로 Al을 투명 전극으로 형성하였다.
100 : 모기판 200 : 플렉서블 기판
210 : 도금 하지층 300 : 전자소자
400 : 봉지층 600 : 임시기판
700 : 접착층
210 : 도금 하지층 300 : 전자소자
400 : 봉지층 600 : 임시기판
700 : 접착층
Claims (31)
- 도전성이 있는 음극인 모기판 상에 플렉서블 금속 기판을 전기 도금 방식으로 형성하는 플렉서블 금속 기판 형성단계; 및
상기 플렉서블 금속 기판을 상기 모기판으로부터 분리시키는 플렉서블 금속 기판 분리단계를 포함하고,
상기 모기판과 접촉되어 있던 상기 플렉서블 금속 기판의 분리면은 전자소자 형성면으로 이용되고,
상기 모기판은 산성 도금 용액 또는 염기성 도금 용액에 대해 내부식성을 갖고 있으며,
상기 플렉서블 금속 기판이 형성되는 모기판 면의 표면 거칠기는 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하여 10 ㎛ × 10 ㎛의 스캔 범위로 관측할 때, 0 < Rms < 100 ㎚, 0 < Rp -v < 1000 ㎚로 조절되는 것을 특징으로 하는, 플렉서블 금속 기판의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 모기판은 Ni, Mo, Cr 중 적어도 하나를 포함하는 Fe 합금인 것을 특징으로 하는, 플렉서블 금속 기판의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 모기판은 Ti 또는 Ti 합금인 것을 특징으로 하는, 플렉서블 금속 기판의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 모기판은 시트 박판 또는 스트립 박판 또는 롤 형상인 것을 특징으로 하는, 플렉서블 금속 기판의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 모기판은 상기 플렉서블 기판으로부터 분리된 후 상기 표면 거칠기가 유지되는 것을 특징으로 하는, 플렉서블 금속 기판의 제조방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 모기판은 상기 플렉서블 기판으로부터 분리된 후 반복적 연마 또는 성막 없이도 상기 플렉서블 금속 기판 형성단계에서 재사용 할 수 있는 것을 특징으로 하는, 플렉서블 금속 기판의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 모기판과 상기 플렉서블 금속 기판의 분리를 위해 유기화합물 이형제 성분이 포함된 도금 용액을 사용하는 것을 특징으로 하는, 플렉서블 금속 기판의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 플렉서블 금속 기판 형성단계 이후 상기 플렉서블 금속 기판 분리단계 이전에, 일면에 접착층이 형성된 임시기판을 상기 접착층을 이용하여 상기 플렉서블 금속 기판 상에 부착하는 임시기판 부착단계; 및
상기 플렉서블 금속 기판 분리단계 이후에, 상기 임시기판을 상기 플렉서블 금속 기판으로부터 분리하는 임시기판 분리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 플렉서블 금속 기판의 제조방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 접착층은 에폭시, 실리콘 및 아크릴 계열의 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 고분자 접착제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플렉서블 금속 기판의 제조방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 접착층은 SiO2, MgO, ZrO2, Al2O3, Ni, Al 및 운모로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하며 사용온도가 450 ℃ 이상인 것을 특징으로 하는, 플렉서블 금속 기판의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 플렉서블 금속 기판과 상기 모기판 사이의 계면결합력이 상기 플렉서블 금속 기판의 항복강도보다 작게 되도록 조절하고, 상기 플렉서블 금속 기판 분리단계에서, 물리적인 힘을 통해 상기 플렉서블 금속 기판을 상기 모기판으로부터 분리하는 것을 특징으로 하는, 플렉서블 금속 기판의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 플렉서블 금속 기판은 Fe, Ag, Au, Cu, Cr, W, Al, W, Mo, Zn, Ni, Pt, Pd, Co, In. Mn, Si, Ta, Ti, Sn, Zn, Pb, V, Ru, Ir, Zr, Rh, Mg, Invar 및 스테인리스강으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 금속인 것을 특징으로 하는, 플렉서블 금속 기판의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 플렉서블 금속 기판의 두께는 5 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 플렉서블 금속 기판의 제조방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 임시 기판을 포함하는 플렉서블 금속 기판의 두께가 5 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 플렉서블 금속 기판의 제조방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 전자소자는 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display:OLED), 태양전지(solar cell), 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 전기영동장치(Electrophoretic display: EPD), 플라스마 디스플레이 패널(plasma displaypanel: PDP), 박막 트랜지스터(thin-film transistor: TFT), 마이크로 프로세서(microprocessor) 및 램(Random access memory: RAM)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 플렉서블 금속 기판의 제조방법. - 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 기재된 플렉서블 금속 기판의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는, 플렉서블 금속 기판.
- 도전성이 있는 음극인 모기판 상에 플렉서블 금속 기판을 전기 도금 방식으로 형성하는 플렉서블 금속 기판 형성단계;
상기 플렉서블 금속 기판을 상기 모기판으로부터 분리시키는 플렉서블 금속 기판 분리단계; 및
상기 모기판과 접촉되어 있던 상기 플렉서블 금속 기판의 분리면 상에 전자소자를 형성하는 전자소자 형성단계를 포함하고,
상기 모기판은 산성 도금 용액 또는 염기성 도금 용액에 대해 내부식성을 갖고 있으며,
상기 플렉서블 금속 기판이 형성되는 모기판 면의 표면 거칠기는 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하여 10 ㎛×10 ㎛의 스캔 범위로 관측할 때, 0 < Rms < 100 ㎚, 0 < Rp -v < 1000 ㎚로 조절되는 것을 특징으로 하는, 플렉서블 전자소자의 제조방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 모기판은 Ni, Mo, Cr 중 적어도 하나를 포함하는 Fe 합금인 것을 특징으로 하는, 플렉서블 전자소자의 제조방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 모기판은 Ti 또는 Ti 합금인 것을 특징으로 하는, 플렉서블 전자소자의 제조방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 모기판은 상기 플렉서블 기판으로부터 분리된 후 상기 표면 거칠기가 유지되는 것을 특징으로 하는, 플렉서블 전자소자의 제조방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 모기판은 상기 플렉서블 기판으로부터 분리된 후 반복적 연마 없이도 상기 플렉서블 금속 기판 형성단계에서 재사용 할 수 있는 것을 특징으로 하는, 플렉서블 전자소자의 제조방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 모기판과 상기 플렉서블 금속 기판의 분리를 위해 유기화합물 또는 유기금속화합물 이형제 성분이 포함된 도금 용액을 사용하는 것을 특징으로 하는, 플렉서블 전자소자의 제조방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 플렉서블 금속 기판 형성단계 이후 상기 플렉서블 금속 기판 분리단계 이전에, 일면에 접착층이 형성된 임시기판을 상기 접착층을 이용하여 상기 플렉서블 금속 기판 상에 부착하는 임시기판 부착단계; 및
상기 플렉서블 금속 기판 분리단계 이후에, 상기 임시기판을 상기 플렉서블 금속 기판으로부터 분리하는 임시기판 분리단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 플렉서블 전자소자의 제조방법. - 제 23 항에 있어서,
상기 접착층은 에폭시, 실리콘 및 아크릴 계열로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 고분자 접착제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플렉서블 전자소자의 제조방법. - 제 23 항에 있어서,
상기 접착층은 SiO2, MgO, ZrO2, Al2O3, Ni, Al 및 운모로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상을 포함하며 사용온도가 450 ℃ 이상인 것을 특징으로 하는, 플렉서블 전자소자의 제조방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 플렉서블 금속 기판과 상기 모기판 사이의 계면결합력이 상기 플렉서블 금속 기판의 항복강도보다 작게 되도록 조절하고, 상기 플렉서블 금속 기판 분리단계에서, 물리적인 힘을 통해 상기 플렉서블 금속 기판을 상기 모기판으로부터 분리하는 것을 특징으로 하는, 플렉서블 전자소자의 제조방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 플렉서블 금속 기판은 Fe, Ag, Au, Cu, Cr, W, Al, W, Mo, Zn, Ni, Pt, Pd, Co, In. Mn, Si, Ta, Ti, Sn, Zn, Pb, V, Ru, Ir, Zr, Rh, Mg, Invar 및 스테인리스강으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속인 것을 특징으로 하는, 플렉서블 전자소자의 제조방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 플렉서블 금속 기판의 두께는 5 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 플렉서블 전자소자의 제조방법. - 제 23 항에 있어서,
상기 임시 기판을 포함하는 플렉서블 금속 기판의 두께가 5 ㎛ 이상 500 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는, 플렉서블 전자소자의 제조방법. - 제 17 항에 있어서,
상기 전자소자는 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display:OLED), 태양전지(solar cell), 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 전기영동장치(Electrophoretic display: EPD), 플라스마 디스플레이 패널(plasma displaypanel: PDP), 박막 트랜지스터(thin-film transistor: TFT), 마이크로 프로세서(microprocessor) 및 램(Random access memory: RAM)으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 플렉서블 전자소자의 제조방법. - 제 17 항 내지 제 30 항 중 어느 한 항의 플렉서블 전자소자의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는, 플렉서블 전자소자.
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