KR20150012189A - 박리 장치 및 박리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유연성 기판을 이형층으로부터 박리시키는 박리 장치 및 박리 방법을 제공한다. 박리 장치는 절단부 및 상기 절단부와 연결되어 상기 절단부가 선형 운동을 하도록 이끄는 이동부를 구비하는 선형절단기, 상기 유연성 기판 위에서 굴러 이동할 수 있는 본체 및 상기 본체 위에 위치하여 흡착력을 발생할 수 있는 흡착부를 구비하는 흡인 휠을 포함하며, 상기 절단부가 이형층으로부터 유연성 기판의 적어도 일 부분을 절단하면, 상기 흡착부에서 발생되는 흡착력에 의하여 상기 유연성 기판의 상기 일 부분을 흡착할 수 있어, 상기 흡인 휠이 상기 유연성 기판 위에서 굴러 이동함에 따라 유연성 기판 전체를 상기 본체에 흡착하여 상기 이형층으로부터 박리할 수 있다. 본 발명의 박리 장치 및 박리 방법은 박리효율을 높이고 장치 비용을 절감한다.

Description

박리 장치 및 박리 방법 {STRIPPING DEVICE AND STRIPPING METHOD}

본 발명은 박리 장치 및 박리 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 유연성 기판을 그와 접합된 층으로부터 박리시키는 장치 및 박리 방법에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 유연성 기판(1)은 일반적으로 이형층(3)을 통하여 유리 기판(2)과 접합되며, 유연성 기판을 유리 기판으로부터 박리시키기 위하여, 현재 레이저 박리（Laser lift-off）방법을 채용하고 있다. 구체적으로는, 유연성 기판(1)에 대하여 TFT(Thin Film Transistor)、OLED(Organic Light Emitting Diodes) 제조공정을 마치고 패키지(Package)를 실행한 후, 도 2에 도시된 바와 같이, 레이저(L)를 사용하여 유연성 기판(1)과 유리 기판(2) 사이에 위치하는 이형층 재료를 스캔하여, 높은 에너지를 가하여 이형층(3)과 유연성 기판(1) 사이의 본딩(bonding)을 절단하여, 유연성 기판(1)과 이형층(3) 사이의 접합을 파괴함으로써 유연성 기판(1)을 박리한다.

레이저를 사용하여 스캔을 진행하여야 하므로, 박리 공정에 많은 시간이 소모되며, 또한 레이저 박리 장치의 비용 및 유지 비용이 높아진다.

따라서 박리효율을 높이고 장치 비용을 낮추기 위하여 박리 방법 및 장치에 대하여 개선할 필요가 있다.

상기 배경기술 부분에서 개시된 상술 내용은 단지 본 발명의 배경에 대한 이해를 강화하기 위한 것이고, 따라서 당업자들이 알고 있는 기존기술이 아닌 내용을 포함할 수 있다.

본 발명은 박리효율을 높이고, 장치 비용을 절감하는 박리 장치 및 박리 방법을 개시한다.

본 발명의 다른 방면과 이점은 하기에서 부분적으로 진술하며, 진술에서 부분적으로 뚜렷하게 되고, 또는 본 발명의 실천을 통하여 습득할 수 있다.

본 발명의 한 방면은, 유연성 기판을 이형층으로부터 박리시키는 박리 장치를 제공한다. 구체적으로 박리 장치는 절단부 및 상기 절단부와 연결되어 상기 절단부가 선형 운동을 하도록 이끄는 이동부를 구비하는 선형절단기, 상기 유연성 기판 위에서 굴러 이동할 수 있는 본체 및 상기 본체 위에 위치하여 흡착력을 발생할 수 있는 흡착부를 구비하는 흡인 휠을 포함하며, 상기 절단부가 이형층으로부터 유연성 기판의 적어도 일부분을 절단하면, 상기 흡착부에서 발생되는 흡착력에 의하여 상기 유연성 기판의 상기 일부분을 흡착할 수 있어, 상기 흡인 휠이 상기 유연성 기판 위에서 굴러 이동함에 따라 유연성 기판 전체를 상기 본체에 흡착하여 상기 이형층으로부터 박리할 수 있으며, 상기 흡착부는 상기 본체에 설치되어 있는 홀이며, 상기 본체 내에는 복수의 진공 통로가 설치되어 있고, 각 진공 통로의 일 단은 본체의 축과 연통되며, 타 단은 홀과 연통되며, 상기 흡착부에서 흡착력이 발생되도록 상기 축과 연결된 진공펌프를 이용하여 상기 본체 내부를 진공으로 하며, 상기 본체는 원통형으로 되어 있고, 그 외경은 상기 유연성 기판의 길이보다 크거나 같다.

본 발명의 다른 한 방면은 유연성 기판을 이형층으로부터 박리시키는 박리 방법을 제공한다. 상기 방법은,

절단부를 상기 유연성 기판과 이형층의 이탈 시작 라인에 정렬시키고 상기 유연성 기판 위에 흡인 휠을 설치하는 제1 단계,

이탈 시작 라인에서부터 절단 방향을 따라 상기 절단부를 이동시켜, 이형층으로부터 상기 유연성 기판을 절단하는 제2 단계,

흡인 휠의 흡착부가 상기 유연성 기판에 대하여 흡착력을 발생하도록 하여, 상기 흡인 휠의 본체에 절단된 유연성 기판을 흡착시키는 제3 단계를 포함하며,

상기 제3 단계에서, 상기 흡착부에서 흡착력이 발생되도록 진공 펌프를 이용하여 상기 본체 내부를 진공으로 하고,

유연성 기판이 이형층으로부터 완전히 이탈되면, 상기 진공 펌프가 공기를 방출하여 박리된 유연성 기판이 상기 흡인 휠에서 벗어나도록 하는 제4 단계를 더 포함한다.

도 1은 유연성 디스플레이 패널의 구성의 개략도이다.
도 2는 기존의 방식을 이용하여 유연성 기판을 박리하는 개략도이다.
도 3은 본 발명의 박리 장치의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 박리 장치의 박리 과정을 개략적으로 나타내는 개략도이며, 절단하기 전의 상태를 도시한다.
도 5는 본 발명의 박리 장치의 박리 과정을 개략적으로 나타내는 개략도이며, 절단 중의 상태를 도시한다.
도 6은 본 발명의 박리 장치의 박리 과정을 개략적으로 나타내는 개략도이며, 박리 완료 상태를 도시한다.
도 7은 본 발명의 박리 장치를 이용하여 다층 구조의 기판을 박리하는 것을 개략적으로 나타내는 개략도이다.

본 발명의 상술한 내용과 기타 특징 및 이점은 도면을 참조하여 예시된 실시 형태를 상세하게 설명하는 것을 통하여 더욱 뚜렷하게 된다.

아래에 도면을 참조하여 더욱 전면적으로 예시적인 실시 형태를 설명한다. 그러나 예시 실시 형태는 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 하기 실시 형태에 제한된 것으로 이해하여서는 안 된다. 반대로, 이러한 실시 형태는 본 발명의 전면성과 완전성을 도모하며, 예시적인 실시 형태의 사상을 당업자에게 전면적으로 전달할 수 있게 한다. 도면의 선명성을 위하여 첨부된 도면에서 영역과 층의 두께를 과장하여 도시하였다. 또한 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성 또는 유사한 구성을 나타내고 따라서 이들의 상세한 설명은 생략한다.

또한, 설명하고자 하는 특징, 구성 또는 특성은 임의의 적절한 형태로 하나 또는 그 이상의 실시 형태에 결합 될 수 있다. 본 발명의 실시 형태에 대한 충분한 이해를 가질 수 있도록 아래 설명에서 더 많은 구체적인 세부 사항을 제공한다. 그러나 당업자는 상기 특정 세부 사항 중의 하나 또는 하나 이상이 없어도 또는 기타 방법, 요소, 재료 등을 사용하여도 본 발명의 기술방안을 실행할 수 있다는 것을 의식하게 된다. 기타 경우에는, 본 발명의 불명확함을 방지하기 위하여 공지 구성, 재료 또는 조작에 대하여 상세하게 나타내거나 설명하지 않는다.

본 발명은 유연성 기판(1)을 이형층(3)에서 박리시키는 박리 장치를 제공하며, 도 4에 도시된 바와 같이, 당해 장치는 선형 절단기(10)와 흡인 휠(20)을 포함한다.

선형 절단기(10)는 이동부(11)와 절단부(12)를 포함하며, 이동부(11)는 절단부(12)와 연결되어, 절단부(12)의 선형 이동을 이끈다.

본 실시 형태에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 유연성 기판(1)의 양측에는 가동 레일(13)이 설치되고, 상기 가동 레일(13)의 길이는 적어도 유연성 기판(1)의 일 단에서 타 단까지 신장 가능하고, 이동부(11)는 가동 레일(13) 상에 설치되어 가동 레일(13) 상에서 절단 방향(D)을 따라 수평 이동할 수 있다.

본 실시 형태에서, 이동부(11)는 롤러이고, 가동 레일(13)의 높이는 조절할 수 있으며, 절단하기 전, 유연성 기판(1)과 이형층(3)의 이탈 시작 라인(P)에 절단부(11)가 정렬되는 높이로 가동 레일(13)을 설치한다.

흡인 휠(20)은 본체(21)와 흡착부(22)를 구비하며, 본체(21)는 유연성 기판(1) 상에서 굴러 이동할 수 있고, 흡착부(22)는 본체(21)의 외주면에 위치하고, 흡착력을 발생할 수 있다. 절단부(12)가 이형층(3)으로부터 유연성 기판(1)의 적어도 일부분을 절단해 낼 때, 흡착부(22)에서 발생하는 흡착력은 유연성 기판(1) 의 일부분을 흡착할 수 있으며, 유연성 기판(1)의 일부분이 본체(21)에 부착되며, 따라서 이형층(3)에서 박리된다.

도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 흡착부(22)는 본체(21)에 위치하는 홀이다. 본체(21) 내에는 복수의 진공 통로(23)가 설치되고, 각 진공 통로(23)의 일 단은 본체(21)의 축(S)과 연통되며, 타 단은 홀과 연통되며, 축(S)과 연결된 진공 펌프（미도시）를 이용하여 흡착부(22)에서 흡착력이 발생하도록 본체(21) 내부를 진공으로 한다.

본 실시 형태에서, 본체(21)는 원통 모양으로 되어 있고, 그 외경은 유연성 기판(1)의 길이보다 크거나 같다. 바람직하게는, 유연성 기판(1)의 길이보다 크다. 따라서, 흡인 휠(20)이 유연성 기판(1)의 일 단으로부터 타 단까지 굴러 이동할 때, 도 6에 도시된 바와 같이 유연성 기판(1) 전체를 본체(21) 주위에 흡착시킨다.

또한, 흡인 휠(20)의 운동 속도는 선형절단기(10)의 운동 속도보다 작거나 같다. 바람직하게는, 흡인 휠(20)의 운동 속도는 선형절단기(10)의 운동 속도보다 작다. 즉, 유연성 기판(1)은 이형층(3)으로부터 절단된 후 흡인 휠(20)에 흡착되며, 따라서, 유연성 기판(1)은 흡착될 때 흡착력만 받고 이형층(3)으로부터 오는 접합력을 극복할 필요가 없어, 이형층(3)으로부터 유연성 기판(1)을 말아내기 쉬우며, 유연성 기판(1)의 상하 양측이 상반되는 작용력을 받아 유연성 기판(1)이 파손 심지어 파열되는 것을 방지한다.

아래에 본 발명의 박리 장치를 이용한 유연성 기판의 박리 방법에 대하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 박리 방법은 하기 절차를 포함한다.

제1 단계: 도 4에 도시된 바와 같이, 절단부(12)를 유연성 기판(1)과 이형층(3)의 이탈 시작 라인(P)에 정렬시키고, 유연성 기판(1) 위에 흡인 휠(20)을 설치한다.

제2 단계: 도 5에 도시된 바와 같이, 이탈 시작 라인(P)에서 절단 방향(D)으로 절단부(12)를 이동시켜, 이형층(3)으로부터 유연성 기판(1)을 절단해낸다.

제3 단계: 흡인 휠(20)의 흡착부(22)로 하여금 접촉하는 유연성 기판(1)에 대하여 흡착력을 발생하도록 하여, 흡인 휠(20)의 본체(21)에 절단해 낸 유연성 기판(1)을 흡착시킨다. 본 실시 형태에서, 진공 펌프(미도시)를 이용하여 흡착부(22)가 흡착력을 발생하도록 본체(21) 내부를 진공으로 한다. 흡인 휠(20)이 절단 종점까지 이동되면, 도 6에 도시된 바와 같이 유연성 기판(1) 전체가 본체(21)의 외주에 피복되고, 이형층(3)과 완전히 분리된다. 그 후, 박리 된 유연성 기판(1)을 수요되는 위치에 놓고, 진공펌프가 공기를 방출하면, 박리 된 유연성 기판(1)이 흡인 휠(20)에서 분리된다.

본 실시예는 유연성 기판을 박리하는 것을 예로 하여 설명하였으나, 본 발명의 박리 장치는 다층 구조를 가진 기판을 해당 기판과 접합 된 층으로부터 박리할 수 있다고 생각하여야 한다. 예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이, 다층 구조인 기판은 유연성 기판(1) 및 그 위에 위치하는 TFT 층(4) 및 유연성 커버 플레이트(5)를 포함하는데, 흡인 휠(22)을 다층 구조 기판의 상면 즉 유연성 커버 플레이트(5)의 상면에 설치하고, 절단부(12)를 유연성 기판(1)과 이형층(3)의 이탈 시작 라인(P)에 정렬시킨 후, 본 발명의 박리 절차를 실행할 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 박리 장치는 선형 절단기의 선형절단과 흡인 휠의 스크롤 흡착의 배합을 이용하여, 유연성 기판과 이형층 사이의 분리를 빠르고도 간편하게 수행할 수 있으며, 박리된 유연성 기판을 흡인 휠로 흡착하여 후속 공정에 사용되도록 수요되는 위치에 놓이게 할 수 있다. 전통적인 레이저 박리 방법과 비교할 시, 본 발명은 박리효율이 높고, 장치 비용이 낮다.

이상, 본 발명의 예시 실시 형태를 구체적으로 나타내어 설명하였다. 본 발명은 개시된 실시 형태에 제한되지 아니하며, 반대로 본 발명은 특허청구항의 범위의 사상과 균등한 의미 및 범위 내의 각종 수정을 포함한다.

Claims (3)

1. 유연성 기판을 이형층으로부터 박리시키는 박리 장치에 있어서,
   절단부 및 상기 절단부와 연결되어 상기 절단부가 선형 운동을 하도록 이끄는 이동부를 구비하는 선형절단기,
   상기 유연성 기판 위에서 굴러 이동할 수 있는 본체 및 상기 본체 위에 위치하여 흡착력을 발생할 수 있는 흡착부를 구비하는 흡인 휠을 포함하며,
   상기 절단부가 이형층으로부터 유연성 기판의 적어도 일부분을 절단하면, 상기 흡착부에서 발생되는 흡착력에 의하여 상기 유연성 기판의 상기 일부분을 흡착할 수 있어, 상기 흡인 휠이 상기 유연성 기판 위에서 굴러 이동함에 따라 유연성 기판 전체를 상기 본체에 흡착하여 상기 이형층으로부터 박리할 수 있으며,
   상기 흡착부는 상기 본체에 설치되어 있는 홀이며,
   상기 본체 내에는 복수의 진공 통로가 설치되어 있고, 각 진공 통로의 일 단은 본체의 축과 연통되며, 타 단은 홀과 연통되며, 상기 흡착부에서 흡착력이 발생되도록 상기 축과 연결된 진공펌프를 이용하여 상기 본체 내부를 진공으로 하며,
   상기 본체는 원통형으로 되어 있고, 그 외경은 상기 유연성 기판의 길이보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 박리 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 유연성 기판의 양측에는 가동 레일이 설치되고, 상기 가동 레일의 길이는 적어도 상기 유연성 기판의 일 단에서 타 단까지 신장 가능하며, 상기 이동부는 가동 레일 상에 설치되며, 상기 가동 레일 상에서 절단 방향을 따라 수평이동할 수 있으며,
   상기 이동부는 롤러이며,
   상기 가동 레일의 높이는 조절할 수 있으며,
   상기 유연성 기판과 이형층의 이탈 시작 라인에 상기 절단부가 정렬되는 높이로 상기 가동 레일이 설치되는 것을 특징으로 하는 박리 장치.
   
3. 유연성 기판을 이형층으로부터 박리시키는 박리 방법에 있어서,
   절단부를 상기 유연성 기판과 이형층의 이탈 시작 라인에 정렬시키고 상기 유연성 기판 위에 흡인 휠을 설치하는 제1 단계,
   이탈 시작 라인에서부터 절단 방향을 따라 상기 절단부를 이동시켜, 이형층으로부터 상기 유연성 기판을 절단하는 제2 단계,
   흡인 휠의 흡착부가 상기 유연성 기판에 대하여 흡착력을 발생하도록 하여, 상기 흡인 휠의 본체에 절단된 유연성 기판을 흡착시키는 제3 단계를 포함하며,
   상기 제3 단계에서, 상기 흡착부에서 흡착력이 발생되도록 진공 펌프를 이용하여 상기 본체 내부를 진공으로 하고,
   유연성 기판이 이형층으로부터 완전히 이탈되면, 상기 진공 펌프가 공기를 방출하여 박리된 유연성 기판이 상기 흡인 휠에서 벗어나도록 하는 제4 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박리 방법.

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