KR20130037763A - 지지기판과 그 제조방법 및 디스플레이 장치용 기판의 제조방법 - Google Patents

지지기판과 그 제조방법 및 디스플레이 장치용 기판의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 디스플레이 장치용 기판의 제조에 이용되는 지지기판에 있어서,베이스 기판의 일부가 제거되어 형성된 음각 패턴; 및 상기 음각 패턴을 제외한 영역에 형성된 양각 패턴;을 포함하고, 상기 양각 패턴을 이용하여 상기 디스플레이 장치용 기판을 지지하는 것을 특징으로 하는 지지기판 및 그 제조방법, 및 그를 이용한 디스플레이 장치용 기판의 제조방법에 관한 것으로서,
디스플레이 장치의 경량화, 박형화에 대응하기 위해 유리기판의 두께를 얇게 하는 경우, 통상적인 반도체 제조공정을 활용하는 디스플레이 장치용 기판의 제조공정에 적합하도록, 유리기판과 지지기판을 합착하여 기판적층체를 형성한다. 이에 의하여, 얇은 유리기판의 강도 저하, 휨 발생을 방지할 수 있음은 물론, 고온공정에서 발생할 수 있는 기판적층체의 중간층이나 점착제의 탈기체 현상, 점착력 저하로 인한 디스플레이 장치용 기판의 변형, 파손 등을 방지할 수 있다.
또한, 지지기판의 재활용이 가능하므로 디스플레이 장치의 제조비용을 줄일 수 있다.

Description

지지기판과 그 제조방법 및 디스플레이 장치용 기판의 제조방법{SUPPORT SUBSTRATE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME AND METHOD OF MANUFACTURING SUBSTRATE FOR DISPLAY DEVICE BY USING IT}
본 발명은 유리기판을 포함하는 디스플레이 장치용 기판의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 유리기판과 합착되는 지지기판 및 그 제조방법, 이를 이용한 디스플레이 장치용 기판의 제조방법에 관한 것이다.
디스플레이 장치는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device) 또는 유기발광다이오드표시장치(Organic Light Emitting Diode display device) 등이 개발되어 널리 이용되고 있다.
최근에, 디스플레이 장치는 지속적인 기술 개발에 따라, 모바일이나 휴대전화 등의 휴대형 디스플레이 장치, 대형의 벽걸이 TV 등의 대형 디스플레이 장치까지 그 적용분야를 넓히고 있다.
이러한 디스플레이 장치의 새로운 적용분야에서는 경량화, 박형화라는 새로운 과제가 등장하게 되었다.
이 과제를 해결하기 위해, 디스플레이 장치에 이용되는 유리기판의 두께를 줄이는 방안에 대한 검토가 이루어져 왔으나, 불행히도 유리의 두께가 감소하면 유리기판의 강도가 저하되고, 휨량도 커지는 문제가 있다.
또한, 기존의 디스플레이 장치의 제조라인은, 두께가 0.7㎜인 유리기판을 이송시키도록 설계되어 있는 것이 일반적이며, 0.2㎜ 이하의 두께를 갖는 얇은 유리기판은 각 제조공정 사이에서의 이송, 적재, 회수 등을 위한 규격화된 장비의 활용도 면에서도 나쁜 영향을 미친다.
이러한 관점에서, 강도를 보강하고, 휨발생을 방지하며, 현행 제조라인에 적용할 수 있는 적합한 두께를 갖도록 하기 위해, 유리기판을 지지기판과 합착하여 기판적층체를 형성한 후, 각 소정의 제조공정을 진행하는 방법이 고안되었다.
상기 유리기판과 지지기판을 합착하는 방법에 대해서 구체적으로 살펴보기에 앞서, 합착 후 형성된 기판적층체를 이송하여 투입하는 각 소정의 공정과 이를 거쳐 디스플레이 장치가 완성되어가는 제조라인에 대한 전체적인 이해를 돕기 위해, LCD를 예로 들어 설명하기로 한다.
LCD의 제조라인은 크게 세 단계로 구분할 수 있는데, 기판 제조공정과 LCD 패널 제조공정 및 모듈공정을 거치게 된다.
우선, 기판 제조공정은 세정된 유리기판을 사용하여 TFT 어레이 기판을 제조하는 공정과 컬러필터 기판을 제조하는 공정으로 세분할 수 있다.
다음, LCD 패널 제조공정은 TFT 어레이 기판과 컬러필터 기판을 합착한 후, 그 사이에 액정을 주입함으로써 LCD 패널을 제조하는 공정으로 진행된다.
마지막으로, 모듈공정에서 LCD 패널과 신호처리 회로부를 연결함으로써 LCD를 완성한다.
상기 개괄적인 설명을 통한 이해를 바탕으로, 도면을 참조로 종래 유리기판과 지지기판을 합착하는 방법을 설명하고, 디스플레이 장치용 기판의 제조공정에서 발생하는 종래 기술의 문제점을 살펴보기로 한다.
도 1a 내지 도 1b는 종래의 디스플레이 장치용 기판의 제조방법에서 이용되는 지지기판과 유리기판의 합착공정을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
우선, 도 1a에서 알 수 있듯이, 지지기판(10) 상에 엠보싱 패턴(12)을 형성한다. 이때, 엠보싱 패턴(12)은 유리기판(13)과 상기 지지기판(10) 간의 간격유지 및 탈착시 파손방지를 위한 것으로서, 포토아크릴(PAC)과 같은 유기재료를 사용한다.
이후, 디스플레이 장치용 기판의 제조공정 진행 중 이물 및 약액이 침투하는 현상을 방지를 위하여, 유기 점착제(11)를 상기 지지기판(10)의 가장자리에 도포한 후, 상기 지지기판(10)과 상기 유리기판(13)을 진공 합착한다.
다음, 도 1b에서 알 수 있듯이, 자외선(UV) 조사 또는 가열을 통하여 상기 지지기판(10)상에 도포된 상기 유기 점착제(11)를 경화시킴으로써, 기판적층체가 형성된다.
그러나, 상술한 합착방법을 이용하여 형성된 기판적층체를 디스플레이 장치용 기판의 제조라인에 적용하는 경우, 다음과 같은 문제점이 발생한다.
첫째, 디스플레이 장치용 기판의 제조에는 300℃ 이상의 고온처리가 필요한 공정이 포함되어 있다. 따라서, 기판적층체는 상기 고온에서 내열성을 갖는 것이 바람직하다.
그런데, 종래 기술에 의한 기판적층체는, 열적으로 불안정한 유기재료를 포함하는 상기 엠보싱 패턴(12)과 상기 유기 점착제(11)를 이용하기 때문에, 상기 고온에서 탈기체(out-gassing) 현상이 발생하게 된다.
상기 과정에서 발생된 기체가 상기 유리기판(13)과 상기 지지기판(10) 사이에 포집되면, 상기 유리기판(13)과 상기 지지기판(10) 사이의 합착 균일성(uniformity)이 저하되는 문제가 있다.
나아가, 이러한 합착 균일성의 저하는 상기 유리기판(13)의 변형으로 이어져, 디스플레이 장치용 기판의 제조공정에서 상기 유리기판(13) 상에 형성되는 소정의 소자층에 있어서, 증착 두께 및 패턴 폭의 불균일이 발생되는 문제점이 있다.
둘째, 상기 유기 점착제(11)의 점착력(adhesion)의 저하로 인하여 상기 유리기판(13)과 상기 지지기판(10)이 분리되어, 공정진행 중 상기 유리기판(13)을 포함한 디스플레이 장치용 기판이 파손되는 문제점이 있다.
셋째, 상기 지지기판(10)과 상기 엠보싱 패턴(12)을 재사용하기 위해서는 세정이 필요하다. 그런데, 상기 엠보싱 패턴(12)은 유기재료로 형성되기 때문에, 브러시(brush)와 같은 기계적 세정과정에서 손상될 수 있다.
이로 인하여, 상기 엠보싱 패턴(12)을 새로 형성하여야 하므로, 제조비용이 증가하는 문제점이 있다.
이와 같이, 종래 기술에는, 유리기판과 지지기판을 포함하는 기판적층체 형성을 위해 사용하는 유기재료의 문제점으로 인하여, 고온 제조공정을 포함하는 현행 디스플레이 장치용 기판의 제조라인을 동일하게 적용하지 못하는 문제가 발생한다.
본 발명은 전술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명은 디스플레이 장치용 기판의 고온 제조공정에서 유리기판과 지지기판의 합착시 유기 엠보싱 패턴과 유기 점착제를 사용함으로 인하여 발생하는 탈기체 현상, 유기 점착제의 점착력 저하 및 기계적 세정시 유기 엠보싱 패턴의 손상 등의 문제점을 해결하기 위하여, 디스플레이 장치용 기판의 제조에 이용되는 지지기판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 또한 상기와 같은 지지기판을 이용한 디스플레이 장치용 기판의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해서, 디스플레이 장치용 기판의 제조에 이용되는 지지기판에 있어서, 베이스 기판의 일부가 제거되어 형성된 음각 패턴; 및 상기 음각 패턴을 제외한 영역에 형성된 양각 패턴;을 포함하고, 상기 양각 패턴을 이용하여 상기 디스플레이 장치용 기판을 지지하는 것을 특징으로 하는 지지기판을 제공한다.
본 발명은 또한, 디스플레이 장치용 기판의 제조를 위한 지지기판의 제조방법에 있어서, 베이스 기판 상에 금속 레이어를 형성하는 단계; 상기 금속 레이어를 패터닝하여 금속 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 금속 패턴을 마스크로 이용하여 상기 베이스 기판에 음각 패턴을 형성하는 단계;를 포함하고, 상기 음각 패턴을 제외한 영역에 양각 패턴이 형성되어 상기 디스플레이 장치용 기판을 지지하는 것을 특징으로 하는 지지기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명은 또한, 음각 패턴 및 양각 패턴이 형성된 지지기판을 마련하는 단계; 상기 음각 패턴에 금속 파우더를 도포하는 단계; 및 상기 지지기판 상에 디스플레이 장치용 기판의 유리기판을 진공합착한 후, 적외선 레이저를 이용하여 상기 금속 파우더를 용융시켜 금속 접착층을 형성하는 단계를 포함하는 디스플레이 장치용 기판의 제조방법을 제공한다.
이상과 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명은 디스플레이 장치용 기판의 유리기판과 합착하여 이를 고정시키는데 이용되는 지지기판으로서, 이에 의하여 공정진행 중 유리기판의 휨 및 파손을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 지지기판은 음각 패턴 및 양각 패턴으로 구성하여 형성함으로써, 디스플레이 장치용 기판의 유리기판과의 분리가 용이한 장점이 있다.
본 발명은 디스플레이 장치용 기판의 제조공정에서 디스플레이 장치용 기판의 유리기판과 지지기판을 고정시키기 위해, 내열성을 갖는 금속 접착층을 이용함으로써, 유기 점착제를 사용할 경우 발생되는 탈기체 현상을 방지할 수 있어 300℃ 이상의 고온 공정에서 적용가능하다.
본 발명에 따른 지지기판은 재활용할 수 있어 제조비용을 줄일 수 있다.
도 1a 내지 도 1b는 종래의 디스플레이 장치용 기판의 제조방법에서 이용되는 지지기판과 유리기판의 합착공정을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치용 기판의 제조에 이용되는 지지기판의 개략적인 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 I-I라인의 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 지지기판의 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치용 기판의 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치용 기판의 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
이하, 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
지지기판
본 발명의 지지기판(200)은 디스플레이 장치를 구성하는 기판의 제조에 이용된다.
상기 디스플레이 장치용 기판은 기판 위에 소정의 소자층을 형성함으로써 제조된다. 따라서, 상기 기판은 상기 제조공정에 적합하도록 열적, 화학적으로 안정하여야 한다.
예를들어, 상기 디스플레이 장치용 기판이 스위칭 소자로서 TFT를 포함하고 있는 TFT 어레이 기판인 경우를 살펴보면, 상기 기판 위에 스퍼터링, PECVD, 포토리소그래피, 및 에칭과 같은 통상적인 반도체 제조공정을 이용할 수 있다.
상기 제조공정은 300℃ 이상의 고온공정을 포함하고 있기 때문에, 상기 기판의 재료로서 상기 온도에서 열적, 화학적으로 안정한 유리(이하, '유리기판'이라고 함)를 이용하고 있다.
본 발명은 이와 동일 또는 유사한 제조공정을 갖는 디스플레이 장치용 기판을 제조하는데 이용되는 지지기판에 관한 것이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치용 기판의 제조에 이용되는 지지기판의 개략적인 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 I-I라인의 단면도이다.
도 2a 및 도 2b에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 지지기판(200)은, 음각 패턴(210) 및 양각 패턴(220)을 포함하여 이루어진다.
상기 지지기판(200)은 상기 유리기판(미도시)의 강도를 보강하고, 휨방지를 위한 것이므로, 특별히 그 재질은 한정되지 않는다.
상기 음각 패턴(210)은 지지기판(200) 상에 음각으로 형성된 부분으로서, 상기 베이스 기판(100)의 일부를 제거하여 형성한다.
상기 음각 패턴(210)은, 상기 지지기판(200) 상에 유리기판을 적층하여 형성되는 기판적층체(미도시) 구조에서, 상기 지지기판(200)과 상기 유리기판이 접촉되지 않도록 소정의 간격을 형성한다.
따라서, 상기 음각 패턴(210)을 포함하지 않는 지지기판 구조에 비하여, 상기 유리기판으로부터 상기 지지기판(200)을 분리시킬 때, 박리용이성에서 유리한 효과를 얻을 수 있다.
구체적으로 설명하면, 만약, 상기 음각 패턴(210)이 형성되지 않고, 상기 지지기판(200)이 유리로 형성되는 예에서는, 유리기판 간에 정전 흡착력이 작용하여 분리가 용이하지 않다. 또한, 만약, 상기 음각 패턴(210)이 형성되지 않고, 상기 지지기판(200)이 플라스틱으로 형성되는 다른 예에서는, 상기 지지기판(200)과 상기 유리기판 사이의 밀착력에 의해 쉽게 분리되지 않는다.
그러나, 본 발명의 지지기판(200)에 의하면, 상기 지지기판(200)의 상기 음각 패턴(210)이 형성된 영역에서는, 상기 지지기판(200)과 상기 유리기판이 서로 밀착하지 않기 때문에, 상기 지지기판(200)과 상기 유리기판을 고정시키는 힘이 발생하지 않아, 박리에 용이한 구조가 된다.
상기 음각 패턴(210)이 형성된 영역에는, 상기 지지기판(200)이 상기 유리기판과 합착되어 기판적층체를 형성하게 될 경우 공간이 형성된다.
이 때, 상기 공간이 지나치게 넓으면, 디스플레이 장치용 기판의 제조공정 중 습식 화학 세정(Wet Chemical Cleaning) 또는 습식 에칭(Wet Etching) 과정에서 알칼리 세제 또는 부식제(Etchant)의 침투가 용이하게 되어, 기판적층체가 손상(chemical damage)을 입을 수 있다.
따라서, 상기 음각 패턴(210)은 상기 양각 패턴(220)의 상면으로부터 35㎛ 이하의 깊이를 가지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 깊이가 35㎛를 초과하지 않는다면, 기판적층체의 손상을 방지할 수 있고, 또한, 박리용이성을 확보할 수 있다.
상기 양각 패턴(220)은 상기 지지기판(200)에 있어서, 상기 음각 패턴(210)을 제외한 영역에 형성된다.
상기 양각 패턴(220)은, 기판적층체를 이용하여 디스플레이 장치용 기판의 제조공정을 진행하는 동안, 상기 디스플레이 장치용 기판을 지지하는 역할을 한다.
또한, 상기 양각 패턴(220)은 상기 기판적층체를 구성하는 상기 유리기판을 지지하기 때문에, 상기 공정진행 중에 상기 유리기판이 휘어지는 것을 방지하는 역할을 한다.
한편, 상기 양각 패턴(220)은 상기 유리기판과 접촉한다. 따라서, 상기 지지기판(200)이 유리로 형성되는 예에서는, 상기 유리기판과 상기 지지기판(200) 사이에 발생하는 정전 흡착력에 의하여 상기 유리기판이 상기 지지기판(200)으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 지지기판(200)이 플라스틱으로 형성하는 다른 예에서는, 상기 지지기판(200)과 상기 유리기판 사이에 발생하는 밀착력에 의하여 상기 유리기판을 고정시킬 수 있다.
도 2a 및 도 2b에 나타낸 본 발명의 실시예에 따른 지지기판에 있어서, 상기 양각 패턴은 장방형 모양으로 형성되는 것을 그 예로 하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 정방형, 원형 등 다양한 모양으로 하는 예도 가능하다.
지지기판의 제조방법
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 지지기판의 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도로서, 이는 전술한 도 2a 및 도 2b에 따른 지지기판의 제조방법에 관한 것이다. 따라서, 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였고, 각각의 구성 등에 대한 반복적인 설명은 생략하기로 한다.
우선, 도 3a에서 알 수 있듯이, 베이스 기판(100) 상에 금속물질을 적층하여 금속 레이어(110)를 형성한다. 상기 금속 레이어(110) 상에 포토레지스트를 도포하고 노광, 현상 및 식각을 하는 소위 포토리소그라피(Photolithography) 공정을 통해 포토레지스트(PR) 패턴을 형성한다.
상기 금속 레이어(110)는 Mo/AlNd 또는 Cr/CrOx로 이루어질 수 있다.
다음, 도 3b에서 알 수 있듯이, 상기 PR 패턴을 마스크로 하여, 상기 금속 레이어(110)를 패터닝하여 금속 패턴(120)을 형성한다.
상기 금속 패턴(120)을 형성하지 않고, 상기 PR 패턴을 마스크로 하여 직접 상기 베이스 기판(100)을 식각할 경우에는 상기 PR 패턴이 유실되는 문제가 발생할 수 있다.
이에 대응하여, 상기 금속 패턴(120)을 형성함으로써, 추후 투입되는 공정에서 상기 베이스 기판(100)에 음각 패턴(210)을 형성할 때, 상기 PR 패턴 뿐만 아니라 상기 금속 패턴(120)을 함께 마스크로 이용할 수 있어, 상기 음각 패턴(210)의 불량형성을 방지할 수 있다.
다음, 도 3c에서 알 수 있듯이, 상기 금속 패턴(120)을 마스크로 이용하여 상기 베이스 기판(100)에 음각 패턴(210)을 형성한다. 이 때, 상기 베이스 기판(100)에는 상기 음각 패턴(210)을 제외한 영역에서 양각 패턴(220)이 형성된다.
상기 음각 패턴(210)은 상기 양각 패턴(220)의 상면으로부터 35㎛ 이하의 깊이를 가지는 것이 바람직하다
다음, 도 3d에서 알 수 있듯이, 상기 PR 패턴 및 상기 금속 패턴(120)을 제거함으로써, 상기 음각 패턴(210) 및 양각 패턴(220)을 포함하는 지지기판(200)을 완성한다.
디스플레이 장치용 기판의 제조방법
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치용 기판의 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도이다.
우선, 도 4a에서 알 수 있듯이, 지지기판(200)의 음각 패턴(210)에 금속 파우더(230)를 도포한다.
상기 지지기판(200)은 전술한 도 2a 및 도 2b에 따른 지지기판을 이용할 수 있다.
상기 지지기판(200)의 열 팽창률은 디스플레이 장치용 기판의 유리기판과 동일한 것이 바람직하다. 상기 지지기판(200)의 열 팽창률이 상기 유리기판의 열 팽창률보다 작은 경우에는, 상기 유리기판이 과도하게 팽창하여 상기 지지기판(200)으로부터 분리되거나 파손될 수 있다. 또한, 상기 지지기판(200)의 열 팽창률이 상기 유리기판의 열 팽창률보다 큰 경우에는, 상기 유리기판이 상기 지지기판(200) 만큼 팽창되지 못해 상기 유리기판이 휘어질 수 있다.
상기 금속 파우더(230)는 SnO2, ZnO, ITO(Indium Tin Oxide) 등을 재료로 이용할 수 있다.
상기 금속 파우더(230)는 나노 사이즈(nano size)의 파우더(powder) 형태로 이루어질 수 있다.
상기 금속 파우더를 도포하는 방법으로는 스크린 프린팅(screen printing) 방법 또는 디스펜싱(dispensing) 방법을 사용할 수 있다.
상기 금속 파우더(230)를 상기 지지기판(200)의 가장자리에 형성된 음각 패턴(210)에 도포하여, 상기 유리기판(300)과 상기 지지기판(200) 사이를 봉합(sealing)할 수 있다.
상기 금속 파우더(230)는 추후 공정에서 융융되어 금속 접착층(235)을 형성한다. 상기 금속 접착층(235)이 상기 지지기판(200)의 가장자리에 형성되도록 상기 금속 파우더(230)를 상기 지지기판(200)의 가장자리에 도포함으로써, 디스플레이 장치용 기판을 제조하기 위한 고온 공정에서 발생할 수 있는 기포가 기판적층체(400)를 구성하는 상기 지지기판(200)과 상기 유리기판(300) 사이에 침입하는 현상을 방지할 수 있어, 상기 지지기판(200)과 상기 유리기판(300) 사이의 합착 균일성을 유지할 수 있다.
다음, 도 4b에서 알 수 있듯이, 상기 지지기판(200) 상에 디스플레이 장치용 기판의 유리기판(300)을 진공합착한 후, 적외선 레이저(IR Laser)를 이용하여 상기 금속 파우더(230)를 용융시킨다.
상기 적외선 레이저(IR Laser)는 상기 금속 파우더(230)에 도달될 수 있는 적합한 방향에서 조사한다.
다음, 도 4c에서 알 수 있듯이, 상기 지지기판(200)과 상기 유리기판(300)은 상기 용융된 금속 파우더(230)로부터 형성되는 금속 접착층(235)에 의해 고정된다. 따라서, 상기 지지기판(200)과 상기 유리기판(300)을 포함하는 기판적층체(400)가 완성된다.
다음, 도 4d에서 알 수 있듯이, 상기 유리기판(300) 상에 소정의 소자층(410)을 형성하여, 디스플레이 장치용 기판을 형성한다.
상기 소자층은 TFT일 수 있지만, 반드시 그에 한정되는 것은 아니다.
다음, 도 4e에서 알 수 있듯이, 상기 금속 접착층(235)을 300㎚ 내지 550㎚의 파장범위에 속하는 레이저(laser)를 이용하여 제거함으로써, 상기 디스플레이 장치용 기판으로부터 상기 지지기판(200)을 분리 및 회수한다.
상기 유리기판(300)을 상기 지지기판(200)으로 분리하는 과정에서 상기 금속 접착층(235)을 제거시킬 수 있으므로, 상기 지지기판(200)은 재활용할 수 있다.
상기 금속 접착층(235)의 잔막이 남아있을 경우에도, 습식 식각(wet etch)법을 이용하여 완전히 제거할 수 있다.
도 5a 내지 도 5f는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 장치용 기판의 제조방법을 도시한 개략적인 공정 단면도이다. 이하, 전술한 실시예와 동일한 구성에 대한 반복 설명은 생략하기로 한다.
우선, 도 5a에서 알 수 있듯이, 지지기판(200)의 음각 패턴(210)에 금속 파우더(230)를 도포한 후, 자외선 경화제(240)를 도포한다.
상기 자외선 경화제(240)는 상기 금속 파우더(230) 보다 상기 지지기판(200)의 외곽 영역에 도포하는 것이 바람직하다.
상기 자외선 경화제(240)는 추후 공정에서 상기 금속 파우더(230)를 용융시켜 금속 접착층(235)을 형성하기 이전 동안, 상기 지지기판(200)과 유리기판(300)을 임시적으로 고정시키는 기능을 한다. 즉, 상기 금속 파우더(230)를 용용시킨 후, 상기 자외선 경화제(240)는 제거된다.
다음, 도 5b에서 알 수 있듯이, 상기 지지기판(200) 상에 디스플레이 장치용 기판의 유리기판(300)을 진공합착한 후, 자외선(UV) 광을 조사하여 상기 자외선 경화제(240)를 경화시킨다. 상기 자외선(UV) 조사는 자외선(UV) 램프를 이용할 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.
다음, 도 5c에서 알 수 있듯이, 적외선 레이저(IR laser)를 이용하여 상기 금속 파우더(230)을 용융시킨다.
이후, 상기 자외선(UV) 경화제(240)는 레이저(Laser)를 이용하여 제거한다. 그 이유는, 상술한 바와 같이, 상기 자외선(UV) 경화제(240)는 상기 금속 파우더(230)를 용융시켜 금속 접착층(235)을 형성시키는 공정 이전 동안 상기 지지기판(200)과 상기 유리기판(300)을 임시적으로 고정시키는 기능을 하기 때문이다.
다음, 도 5d에서 알 수 있듯이, 상기 지지기판(200)과 상기 유리기판(300)은 상기 용융된 금속 파우더(230)로부터 형성되는 금속 접착층(235)에 의해 고정된다. 따라서, 상기 지지기판(200)과 상기 유리기판(300)을 포함하는 기판적층체(400)가 완성된다.
다음, 도 5e에서 알 수 있듯이, 상기 유리기판(300) 상에 소정의 소자층(410)을 형성하여, 디스플레이 장치용 기판을 형성한다.
다음, 도 5f에서 알 수 있듯이, 상기 금속 접착층(235)을 300㎚ 내지 550㎚의 파장범위에 속하는 레이저(laser)를 이용하여 제거함으로써, 상기 디스플레이 장치용 기판으로부터 상기 지지기판(200)을 분리 및 회수한다.
상기 유리기판(300)을 상기 지지기판(200)으로 분리하는 과정에서 상기 금속 접착층(235)을 제거시킬 수 있으므로, 상기 지지기판(200)은 재활용할 수 있다.
상기 금속 접착층(235)의 잔막이 남아있을 경우에도, 습식 식각(wet etch)법을 이용하여 완전히 제거할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 상기 지지기판(200)은 상기 유리기판(300)을 금속 접착층(235)의 접착력에 의하여 고정시킨다.
상기 금속 접착층(235)의 재료로서 이용되는 물질들의 용융점은 디스플레이 장치용 기판의 고온 제조공정에서 요구되는 300℃이상 및 600℃ 이하의 온도범위를 훨씬 상회한다(예를들면, SnO2의 용융점은 1120℃이다).
따라서, 본 발명의 기판적층체(400)는 상기 제조공정에서 내열성을 유지하기 때문에, 점착력이 저하될 염려가 없어, 상기 유리기판(300)이 상기 지지기판(200)으로부터 이탈되거나 파손되는 현상을 방지할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 디스플레이 장치용 기판의 고온 공정에서 발생할 수 있는 기포의 침입을 막을 수 있어, 상기 지지기판(200)과 상기 유리기판(300) 사이의 합착 균일성을 유지할 수 있다.
또한, 상기 기판적층체(400) 이용하여 디스플레이 장치용 기판의 제조공정을 진행한 후, 상기 지지기판(200)과 상기 유리기판(300)을 분리하는 작업은 상기 금속 접착층(235)을 제거함으로써 용이하게 이루어질 수 있다.
100: 베이스 기판 110: 금속 레이어
120: 금속 패턴 200: 지지기판
210: 음각 패턴 220: 양각 패턴
230: 금속 파우더 235: 금속 접착층
240: 자외선(UV) 경화제 300: 유리기판
400: 기판적층체 410: 소자층

Claims (10)

  1. 디스플레이 장치용 기판의 제조를 위한 지지기판의 제조방법에 있어서,
    베이스 기판 상에 금속 레이어를 형성하는 단계;
    상기 금속 레이어를 패터닝하여 금속 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 금속 패턴을 마스크로 이용하여 상기 베이스 기판에 음각 패턴을 형성하는 단계;를 포함하고,
    상기 음각 패턴을 제외한 영역에 양각 패턴이 형성되어 상기 디스플레이 장치용 기판을 지지하는 것을 특징으로 하는 지지기판의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 금속 레이어를 형성하는 단계 이후에,
    상기 금속 레이어상에 포토레지스트를 도포하고 노광, 현상 및 식각하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지지기판의 제조방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 음각 패턴은 상기 양각 패턴의 상면으로부터 35㎛ 이하의 깊이를 가지는 것을 특징으로 하는 지지기판의 제조방법.
  4. 디스플레이 장치용 기판의 제조에 이용되는 지지기판에 있어서,
    베이스 기판의 일부가 제거되어 형성된 음각 패턴; 및
    상기 음각 패턴을 제외한 영역에 형성된 양각 패턴;을 포함하고,
    상기 양각 패턴을 이용하여 상기 디스플레이 장치용 기판을 지지하는 것을 특징으로 하는 지지기판.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 음각 패턴은 상기 양각 패턴의 상면으로부터 35㎛ 이하의 깊이를 가지는 것을 특징으로 하는 지지기판.
  6. 음각 패턴 및 양각 패턴이 형성된 지지기판을 마련하는 단계;
    상기 음각 패턴에 금속 파우더를 도포하는 단계; 및
    상기 지지기판 상에 디스플레이 장치용 기판의 유리기판을 진공합착한 후, 적외선 레이저를 이용하여 상기 금속 파우더를 용융시켜 금속 접착층을 형성하는 단계를 포함하는 디스플레이 장치용 기판의 제조방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 음각 패턴에 금속 파우더를 도포하는 단계 이후에,
    상기 음각 패턴에 자외선 경화제를 도포하는 단계를 더 포함하고,
    상기 지지기판 상에 디스플레이 장치용 기판의 유리기판을 진공합착한 후,
    자외선 광을 조사하여 상기 자외선 경화제를 경화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 기판의 제조방법.
  8. 제 6 항 내지 제 7 항에 있어서,
    상기 지지기판은 디스플레이 장치용 기판의 유리기판과 열 팽창율이 동일한 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 기판의 제조방법.
  9. 제 6 항 내지 제 7 항에 있어서,
    상기 음각 패턴은 상기 양각 패턴의 상면으로부터 35㎛ 이하의 깊이를 가지는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 기판의 제조방법.
  10. 제 6 항 내지 제 7 항에 있어서,
    디스플레이 장치용 기판의 유리기판으로부터 상기 지지기판을 분리시켜 상기 지지기판을 회수하는 단계;를 더 포함하는 디스플레이 장치용 기판의 제조방법.
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