KR20160081400A

KR20160081400A - 기판 분리장치 및 분리방법

Info

Publication number: KR20160081400A
Application number: KR1020140195177A
Authority: KR
Inventors: 이민규
Original assignee: 네오뷰코오롱 주식회사
Priority date: 2014-12-31
Filing date: 2014-12-31
Publication date: 2016-07-08

Abstract

본 발명은 강성을 갖는 지지기판(11b, 13b)과 유연성을 갖는 연성기판(11a, 13a)이 상호 합착되어 이루어지는 기판(11, 13)에서 지지기판(11b, 13b)을 분리하는 기판 분리장치(30)로, 복수의 분리 날(36a, 36b, 36c)과, 연성기판과 상기 지지기판 사이에서 복수의 분리 날을 이동시켜서 연성기판으로부터 지지기판을 분리하는 이동수단을 포함한다.

Description

기판 분리장치 및 분리방법{APPARATUS FOR DELAMINATING PLATES AND DELAMINATING METHOD THE SAME}

본 발명은 기판 분리장치 및 분리방법에 관한 것으로, 특히, 표시장치 제조공정에서의 연성기판의 보호를 위해 연성기판과 지지기판이 합착되어 있는 기판에서 연성기판을 용이하게 분리하기 위한 기판 분리장치 및 분리방법에 관한 것이다.

최근, 이른바 휘는 디스플레이(flexible display)나 입는 디스플레이(wearable display)로 대표되는 유연성을 갖는 유연성 표시장치에 대한 요구가 증가하고 있고, LCD(Liquid Crystal Display)나 OLED(Organic Light Emitting Display)를 비롯한 유연성 표시장치 제조공정에서는 연성기판을 용이하게 취급 및 가공하는 기술이 필수적이다.

연성기판의 취급 및 가공성의 향상을 위해 표시장치 제조공정 중에는 통상 상기 연성기판을 예를 들어 정전기력이나 접착제 등과 같이 일정 정도 이상의 접착력을 갖는 접착수단을 이용하여 지지기판에 접착한 접착기판을 이용하여 표시장치 제조공정을 수행하고, 당해 표시장치 제조공정의 마지막 단계에서 연성기판을 지지기판으로부터 분리하여 표시장치로서 이용하므로, 유연성 표시장치의 제조공정에서는 연성기판을 지지기판으로부터 분리하는 공정이 매우 중요하다.

지지기판으로부터 연성기판을 분리하는 종래기술로 특허문헌 1에 기재된 기술이 있다.

도 1은 특허문헌 1의 종래의 기판 분리장치의 정면도이다.

도 1에 도시하는 것과 같이 특허문헌 1의 종래의 기판 분리장치는 지지기판(220)과 평행하게 결합하며 양 측면에 이동용 바퀴가 설치된 기판 분리장치(200)의 수평부의 양단에서 분기된 양 가지(211, 212) 사이를 연결하는 분리 세사(215)를 접착제에 의해 접착된 연성기판(230)과 지지기판(220) 사이로 통과시켜서 연성기판(230)을 분리하며, 이때, 분리 세사(215)에 용제 인가부(213)에 저장된 유기용제를 인가하여 연성기판(230)과 지지기판(220)을 상호 접착하고 있는 접착제를 용해시킴으로써 분리를 용이하게 하고 있다.

그러나 특허문헌 1에서는 접착제에 의해 접착된 연성기판(230)과 지지기판(220) 사이로 분리 세사(215)를 수동으로 통과시킴으로써 강제로 지지기판(220)으로부터 연성기판(230)을 분리하며, 유기용제를 분리의 보조수단으로 사용하고 있으나, 통상 연성기판은 0.1㎜ 이하의 매우 얇은 기판이고, 또, 연성기판상에는 화소를 비롯하여 화소 구동용 트랜지스터 및 각종 전기배선 등의 복수의 패턴이 형성되어 있으므로 분리공정의 정밀한 제어가 어려울 뿐 아니라, 분리과정에서 연성기판 또는 연성기판상에 형성된 화소 등에 가해지는 충격 등에 의해 연성기판 자체 또는 그 위에 형성된 화소 등을 파손시킬 우려가 있고, 또, 대량생산에서의 자동화는 사실상 불가능하다는 문제도 있다.

또, 지지기판으로부터 연성기판을 분리하는 다른 종래기술로 특허문헌 2에 기재된 기술이 있다.

도 2는 종래의 다른 기판 분리장치에 의한 기판 분리동작을 나타내는 단면도이다.

특허문헌 2에서는 프레임의 상부에 설치되며 각부(106)가 곡면으로 가공된 다공질체(102)를 갖는 스테이지(101)에 기지기판(201) 및 분리 층(202)을 개재하여 반도체소자 층(203)이 합착된 분리대상물을 반도체소자 층(203)의 일부가 각부(106) 상에 위치하도록 배치하고, 흡인수단(108)에 의해 분리대상물을 흡인 고정한 상태에서, 돌기부(110)를 갖는 치구(107)를 이용하여 각부(106)의 상부에 위치하는 반도체소자 층(203)을 눌러서 만곡시켜서 간극(212)을 형성한 후, 이어서 상기 치구(107)를 상기 간극(212)에 삽입하여 지지기판(201)을 위쪽으로 들어올려서 분리하고 있다.

그러나 특허문헌 2의 기술은 치구(107)로 반도체소자 층(203)을 눌러서 반도체소자 층(203)과 분리 층(202) 사이에 간극(212)을 형성하고, 이 간극(212)에 치구(107)를 삽입하여 지지기판(201)을 위쪽으로 들어올려서 지지기판(201)을 반도체소자 층(203)으로부터 분리하므로, 치구(107)로 지지기판(201)을 위쪽으로 들어올리는 과정에서의 힘의 불평형에 의해 매우 얇은 연성 재질로 이루어진 반도체소자 층(203)에 손상을 줄 수 있다는 문제가 있고, 또, 자동화가 어려우므로 대량생산공정에서 채용하기에는 부적합하다는 등의 문제가 있다.

또, 연성기판을 지지기판으로부터 분리하는 또 다른 종래기술로 특허문헌 3에 기재된 방법이 있다.

특허문헌 3에서는 연성기판의 하부 표면의 일부를 표면처리 하여 분리 특성을 갖는 이형영역을 형성하고, 상기 이형영역 이외의 하부 표면의 일부를 접착층에 의해 지지기판에 고정한 상태에서 연성기판상에 소정의 전자장치를 제조하고, 최종적으로 연성기판을 절단하여 지지기판으로부터 연성기판을 분리하고 있다.

그러나 특허문헌 3의 기술은 별도의 이형영역 및 접착영역을 구분하여 지지기판에 고정하며, 분리 특성을 갖는 이형영역 형성을 위해 별도의 이형영역 형성공정 및 이형영역 형성용 약품을 필요로 하므로 공정 자체가 복잡하고 비용도 많이 소요되는 등의 문제가 있다.

특허문헌 1 : 공개특허 2009-0065264호 공보(2009. 6. 22. 공개) 특허문헌 2 : 일본국 특개 2012-28755호 공보(2012. 2. 9. 공개) 특허문헌 3 : 공개특허 2010-0115298호 공보(2010. 10. 27. 공개)

본 발명의 상기 종래기술의 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 상호 합착된 연성기판과 지지기판을 간단한 공정으로 용이하게 분리할 수 있고, 나아가서는 연성기판이나 연성기판상에 형성된 각종 패턴을 손상시키지 않고도 상호 합착된 연성기판과 지지기판을 분리할 수 있으며, 기판 분리공정의 자동화도 가능한 기판 분리장치 및 분리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 기판 분리장치는, 강성을 갖는 지지기판과 유연성을 갖는 연성기판이 상호 합착되어 이루어지는 기판에서 상기 지지기판을 분리하는 기판 분리장치로, 복수의 분리 날과, 상기 연성기판과 상기 지지기판 사이에서 상기 복수의 분리 날을 이동시켜서 상기 연성기판으로부터 상기 지지기판을 분리하는 이동수단을 포함한다.

본 발명의 기판 분리방법은, 강성을 갖는 지지기판과 유연성을 갖는 연성기판이 상호 합착되어 이루어지는 기판에서 상기 지지기판을 분리하는 기판 분리방법으로, 상기 기판을 지지하는 지지단계, 복수의 분리 날을 갖는 기판 분리장치를 상기 기판 측으로 이동시켜서 상기 복수의 분리 날 중 적어도 한 쌍의 분리 날을 상기 연성기판과 상기 지지기판 사이에 정렬하는 분리 날 정렬단계, 상기 기판 분리장치를 더 이동시켜서 상기 연성기판으로부터 상기 지지기판을 분리하는 분리단계를 포함한다.

본 발명에 의하면 상호 합착된 연성기판과 지지기판을 간단한 공정으로 용이하게 분리할 수 있는 동시에, 연성기판이나 연성기판상에 형성된 각종 패턴을 손상시키지 않고도 상호 합착된 연성기판과 지지기판을 분리할 수 있는 기판 분리장치 및 분리방법을 제공할 수 있다.

특히, 본 발명에 의하면 지지기판의 분리가 지지기판의 한쪽 면의 모서리부분에서부터 점차 중앙부분으로, 또, 지지기판의 한쪽 면에서 점차 반대쪽 면으로 순차적으로 확대하면서 이루어지므로 연성기판에 비해 상대적으로 두꺼우면서 강성을 갖는 지지기판을 분리하는 과정에서 지지기판의 파손이나 균열의 발생 없이 용이하게 분리할 수 있다.

도 1은 종래의 기판 분리장치의 정면도,
도 2는 종래의 다른 기판 분리장치에 의한 기판 분리동작을 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시형태에서 분리 대상이 되는 기판의 단면도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시형태의 기판 분리장치의 주요부를 나타내는 사시도,
도 5는 도 4에서 분리스테이지를 제거한 모습을 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시형태의 기판 분리장치에 의한 연성기판 분리공정을 나타내는 공정도,
도 7은 분리보조액을 공급하면서 지지기판을 분리하는 기판분리공정을 나타내는 도면이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

먼저, 본 실시형태에서 분리 대상이 되는 기판인 연성기판과 지지기판이 정전기력에 의해 합착된 기판에 복수의 화소 등이 형성된 유기발광 표시장치의 개략적인 구조에 대해서 설명한다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시형태에서 분리의 대상이 되는 기판을 포함하는 유기발광 표시장치의 단면도이다.

도 3에 도시하는 것과 같이, 본 실시형태에서 분리 대상 기판을 포함하는 유기발광 표시장치(10)는 하부 기판(11)과 상부 기판(13) 및 이들 하부 기판(11)과 상부 기판(13) 사이에 위치하며 발광을 담당하는 화소를 비롯하여 상기 화소를 구동하기 위한 화소 구동용 박막 트랜지스터 및 각종 배선 등으로 이루어지는 화소 영역(15)을 포함한다.

하부 기판(11)은 유기발광 표시장치(10)의 베이스가 되는 기판으로, 유연성을 갖는 하부 연성기판(11a)과 이 하부 연성기판(11a)을 지지하는 하부 지지기판(11b)이 예를 들어 정전기력에 의해 상호 접합하고 있다.

상부 기판(13)은 유기발광 표시장치(10)를 밀봉하는 봉지기판으로서의 기능을 하며, 유연성을 갖는 상부 연성기판(13a)과 상부 연성기판(13a)을 지지하는 상부 지지기판(13b)이 예를 들어 정전기력에 의해 상호 접합하고 있다.

본 실시형태에서는 하부 연성기판(11a) 및 상부 연성기판(13a)은 자유롭게 휘어질 수 있는 유연성 기판이며, 통상 0.05~0.1㎜ 정도의 두께를 갖는 유리 또는 플라스틱으로 이루어지는 기판이고, 하부 지지기판(11b) 및 상부 지지기판(13b)은 휨에 대한 반발력을 충분히 가질 정도의 두께 및 강도를 갖는 기판이며, 통상 0.5~0.7㎜ 정도의 두께를 갖는 석영, 유리, 금속 또는 플라스틱 기판으로 이루어지고, 이들은 예를 들어 정전기력 등에 의해 상호 합착되어 있다.

화소 영역(15)은 발광을 담당하는 화소를 비롯하여 상기 화소를 구동하기 위한 화소 구동용 박막 트랜지스터 및 각종 배선 등으로 이루어지는 층이며, 본 발명에서 분리의 대상이 되는 것은 하부 기판(11)의 하부 지지기판(11b)을 하부 연성기판(11a)으로부터 분리하는 것과 상부 지지기판(13b)을 상부 연성기판(13a)으로부터 분리하는 것이다.

유연성을 갖지 않는 통상의 표시장치에서는 그 베이스가 되는 하부 기판 및 밀봉용 기판으로서의 상부 기판이 표시장치 제조공정에서 잘 휘어지지 않을 정도의 두께를 가지므로 별도의 지지기판을 필요로 하지 않으며, 따라서 기판 분리공정도 필요로 하지 않으나, 본 실시형태에서와 같이 유연성을 갖는 표시장치에서는 통상 0.05~0.1㎜ 정도의 두께를 갖는 잘 휘어지는 유연성 기판을 베이스로 하여 표시장치를 제조하므로 표시장치 제조공정에서는 이 유연성 기판을 지지하기 위한 기판인 지지기판을 필요로 한다.

따라서 잘 휘어지는 성질을 갖는 유연성 표시장치의 제조공정에서는 표시장치의 베이스가 되는 유연성 기판과 지지기판이 합착된 하부기판상에 TFT영역 및 발광영역을 포함하는 화소 영역을 형성하고, 이를 유연성 기판 및 지지기판이 합착된 상부 기판에 의해 밀봉한 후의 공정에서 상부 및 하부기판으로부터 지지기판을 분리하여 완성품인 유연성 표시장치를 얻으며, 본 발명의 기판분리장치(30)는 예를 들어 정전기력 등에 의해 상호 합착되어 있는 하부 연성기판(11a) 상부 연성기판(13a)으로부터 하부 지지기판(11b) 및 상부 지지기판(13b)을 각각 분리하기 위한 장치이다.

다음에, 본 실시형태의 기판분리장치(30)에 대해서 도 4 및 도 5를 참조하면서 상세하게 설명한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시형태의 기판 분리장치를 개략적으로 나타내는 사시도, 도 5는 도 4에서 분리스테이지를 제거한 모습을 나타내는 도면이다.

도 4 및 도 5에 도시하는 것과 같이, 본 실시형태의 기판분리장치(30)는 프레임(F)과 프레임(F)의 중심 축(O-O') 방향의 일단에 설치된 구동모터(32)와 프레임(F)의 중심 축(O-O') 방향으로 연장되는 구동스크루(33)와 프레임(F)의 중심 축(O-O') 방향(프레임(F)의 길이방향) 양단에 배치되는 한 쌍의 레일(35)과 구동스크루(33)의 회전력에 의해 프레임(F)의 중심 축(O-O') 방향으로 왕복 이동하는 이동 축(34) 및 이동 축(34)의 양단과 결합하며 한 쌍의 레일(35)을 따라서 프레임(F)의 중심 축(O-O') 방향으로 이동하는 한 쌍의 기판 분리부(36)를 포함하며, 한 쌍의 레일(35) 사이에는 분리스테이지(31)가 배치된다.

프레임(F)은 내부에 공간을 갖는 대략 직사각형 형상을 가지며, 본 실시형태의 기판분리장치(30) 전체를 지지한다. 바람직하게는 프레임(F)에는 당해 프레임(F)을 지지하기 위한 복수의 지지 다리(37)를 가지며, 도 4 및 도 5에는 명확하게 도시하고 있지 않으나 복수의 지지 다리(37)는 각각 길이 조절이 가능한 구조이므로, 지지 다리(37)의 길이를 조절함으로써 기판 분리과정에서 기판분리장치(30)의 수평을 맞출 수 있다.

분리스테이지(31)는 프레임(F) 내의 상기 공간에 배치되는 평평한 판 형상의 부재로, 본 실시형태의 기판분리장치(30)가 분리하는 분리의 대상인 하부 기판(11) 및 상부 기판(13) 등을 포함하는 유기발광 표시장치(10)를 그 위에 올려놓고 지지하기 위한 부재이며, 이 분리스테이지(31) 위에 예를 들어 도 3의 구성을 갖는 유기발광 표시장치(10)가 배치되어서 배치된 유기발광 표시장치(10)의 하부 기판(11) 및 상부 기판(13)의 하부 지지기판(11b) 및 상부 지지기판(13b)이 각각 분리된다.

도 4 및 도 5에는 도시하고 있지 않으나, 분리스테이지(31)는 예를 들어 특허문헌 2의 흡인수단(108)과 같이 기판을 흡인 고정하는 수단과 연결되어서, 분리대상물을 분리스테이지(31)의 상부 면상에 고정한 상태에서 후술하는 지지기판 분리작업을 진행하게 된다.

구동모터(32)는 후술하는 한 쌍의 기판 분리부(36)를 프레임(F)의 중심 축(O-O') 방향으로 왕복 이동시키기 위한 구동력을 제공하며, 교류 상용전원에 의해 구동되는 통상의 모터 등을 이용할 수 있다.

필요에 따라서는 구동모터(32)의 출력 축에는 회전속도를 감소시키는 감속기(32a)가 연결된다.

감속기(32a)의 출력 축에는 프레임(F)의 중심 축(O-O') 방향과 수직인 방향의 일단에서 타단으로 연장되어서 감속기(32a)의 회전력에 의해 회전하는 구동스크루(33)가 배치되며, 구동스크루(33)의 일단은 감속기(32a)의 출력 축과 연결되고 타단은 감속기(32a)의 반대쪽에서 프레임(F)의 소정 부위에 고정 지지된 구동스크루 지지부(33a)에 회전 가능하게 지지된다.

한 쌍의 레일(35)은 프레임(F)의 중심 축(O-O') 방향과 평행한 방향으로 프레임(F)의 양단에 설치되며, 후술하는 한 쌍의 기판 분리부(36)의 프레임(F)의 중심 축(O-O') 방향으로의 이동을 가이드 하는 이동로가 된다. 한 쌍의 레일(35)은 프레임(F)의 양단 면에 레일 홈을 형성한 형상으로 프레임(F)과 일체로 형성해도 좋고, 레일 홈을 갖는 레일을 별도로 프레임(F)에 추가해도 좋으며, 도 4 및 도 5에서는 한 쌍의 레일(35)은 프레임(F)과 일체로 형성되어 있다.

이동 축(34)은 구동스크루(33)의 회전력에 의해 프레임(F)의 중심 축(O-O') 방향으로 왕복 이동함으로써 후술하는 한 쌍의 기판 분리부(36)를 프레임(F)의 중심 축(O-O') 방향으로 왕복 이동시키며, 그 중앙부는 구동스크루(33)의 나사부분과 결합하며 구동스크루(33)의 회전에 따라서 중심 축(O-O') 방향으로 왕복 이동하는 결합 부재(34b)와 고정되어 있고, 양단은 한 쌍의 레일(35)을 따라서 왕복 이동하는 한 쌍의 기판 분리부(36)와 각각 결합하고 있다.

한 쌍의 기판 분리부(36)는 본 발명이 목적으로 하는 기판 분리, 구체적으로는 유기발광 표시장치(10)의 하부 기판(11) 및 상부 기판(13)의 하부 연성기판(11a) 및 상부 연성기판(13a)으로부터 하부 지지기판(11b) 및 상부 지지기판(13b)을 직접 분리하는 부분이다.

한 쌍의 기판 분리부(36)는 이동 축(34)의 양단에 각각 결합하여 프레임(F)의 중심 축(O-O') 방향으로 이동하는 이동 축(34)에 의해 한 쌍의 레일(35)을 따라서 왕복 이동하는 한 쌍의 레일 결합부(361)와, 한 쌍의 레일 결합부(361) 각각에서 프레임(F)의 중심 축(O-O') 방향으로 연장하는 한 쌍의 제 1 연장 암(362)과, 한 쌍의 제 1 연장 암(362)과 수직방향인 프레임(F)의 안쪽방향으로 각각 연장하는 한 쌍의 제 2 연장 암(363)을 포함한다.

한 쌍의 레일 결합부(361)에는 각각 프레임(F)의 중심 축(O-O') 방향으로 제 1 분리 날(36a)이 설치되고, 한 쌍의 제 2 연장 암(363)에는 각각 프레임(F)의 중심 축(O-O') 방향으로 제 2 분리 날(36b) 및 제 3 분리 날(36c)이 설치되어 있다.

제 1 분리 날(36a)은 나사(36a')에 의해 제 1 분리 날(36a)에 분리 가능하게 결합되고, 제 2 분리 날(36b) 및 제 3 분리 날(36c)은 나사(36b') 및 나사(36c')에 의해 소정의 간격(d2)을 두고 제 2 연장 암(363)에 분리 가능하게 결합하며, 따라서 제 1 분리 날(36a)과 제 2 분리 날(36b) 및 제 3 분리 날(36c)은 서로 소정의 간격을 두고 프레임(F)의 중심 축(O-O') 방향으로 서로 평행하게 배치된다.

도 4 및 도 5에 도시하는 것과 같이, 제 2 연장 암(363)에는 그 길이방향으로 장공(363a)이 형성되어 있고, 제 2 분리 날(36b) 및 제 3 분리 날(36c)은 제 2 연장 암(363)에 형성된 장공(363a)에 결합하고 있으므로 제 1 분리 날(36a)과 제 2 분리 날(36b) 사이의 간격(d1) 및 제 2 분리 날(36b)과 제 3 분리 날(36c) 사이의 간격(d2)은 분리대상물인 유기발광 표시장치(10)의 전체 사이즈 등에 따라서 적절하게 조절할 수 있게 되어 있다.

또, 도 4 및 도 5에 도시하는 것과 같이, 제 1 분리 날(36a)과 제 2 분리 날(36b) 및 제 3 분리 날(36c)은 그 선단의 두께가 가장 얇고(예를 들어 분리의 대상인 하부 연성기판(11a)과 하부 지지기판(11b) 사이에 용이하게 삽입될 수 있을 정도로) 선단에서 멀어질수록 두께가 두꺼워지는 이른바 테이퍼 형상을 가지며, 제 1 분리 날(36a)과 제 2 분리 날(36b) 및 제 3 분리 날(36c) 각각의 선단은 프레임(F)의 중심 축(O-O')과 수직방향에서 본 때 서로 소정의 거리(s1, s2)를 두고 떨어져서 배치되어 있다. 이때, 프레임(F)의 가장 바깥쪽에 위치하는 제 1 분리 날(36a)이 기판 분리동작에서 한 쌍의 기판 분리부(36)가 진행방향(도 6의 화살표 A 방향)의 가장 앞쪽에 배치되어 있고, 프레임(F)의 가장 안쪽에 위치하는 제 3 분리 날(36c)이 가장 뒤쪽에 배치되어 있다.

또, 도 4 및 도 5에는 명확하게 도시되어 있지는 않으나, 한 쌍의 기판 분리부(36)의 제 1 분리 날(36a)과 제 2 분리 날(36b) 및 제 3 분리 날(36c)은 분리스테이지(31)의 상부에서 서로 동일한 높이로 배치되며, 제 1 분리 날(36a)과 제 2 분리 날(36b) 및 제 3 분리 날(36c)과 분리스테이지(31) 사이의 간격은 필요에 따라서 자유롭게 변경할 수 있는 구조로 하고 있다.

다음에, 도 4, 5 및 도 6을 참조하면서 본 실시형태의 기판분리장치(30)에 의해 유기발광 표시장치(10)의 지지기판(11b, 13b)을 분리하는 동작을 설명한다. 도 6은 본 발명의 바람직한 실시형태의 기판 분리장치에 의한 연성기판 분리공정을 나타내는 공정도이다.

또, 도 6에는 설명의 편리를 위해 기판분리장치(30)의 제 1 분리 날(36a), 제 2 분리 날(36b) 및 제 3 분리 날(36c)만을 도시하고 있고, 그 외의 구성요소는 생략하고 있다.

먼저, 기판분리장치(30) 상에 분리대상물인 유기발광 표시장치(10)를 올려놓고 미 도시의 흡인수단 등을 이용해서 유기발광 표시장치(10)를 흡인함으로써 분리대상물인 유기발광 표시장치(10)가 움직일 수 없도록 분리스테이지(31) 상에 고정한다.

이어서, 기판분리장치(30)의 구동모터(32)를 구동시켜서 한 쌍의 기판 분리부(36)를 이동 및 조정하여, 도 6 (a)에 도시하는 것과 같이 한 쌍의 기판 분리부(36)의 제 1 분리 날(36a)이 유기발광 표시장치(10) 상부 기판(13)의 상부 연성기판(13a)과 상부 지지기판(13b) 사이에 위치시킨다.

이어서, 한 쌍의 기판 분리부(36)를 화살표 A 방향으로 이동시키며, 이에 의해 3개의 분리 날(36a, 36b, 36c) 중 가장 앞쪽(유기발광 표시장치(10)에 가장 가까운 쪽)이면서 가장 가장자리에 위치하는 제 1 분리 날(36a)이 상부 연성기판(13a)과 상부 지지기판(13b) 사이를 밀고 들어가게 된다.

이때, 유기발광 표시장치(10)는 미 도시의 흡인수단의 흡인력에 의해 분리스테이지(31) 상에 견고하게 지지되어 있으므로, 이 흡인 지지력에 비해 상대적으로 약한 결합력으로 합착되어 있는 상부 연성기판(13a)과 상부 지지기판(13b) 사이의 결합력이 해제되면서 상부 지지기판(13b)이 상부 연성기판(13a)으로부터 분리되기 시작하고, 또, 제 1 분리 날(36a)은 선단부가 가장 얇고 선단으로부터 멀어질수록 두꺼워지는 테이퍼 형상이므로, 도 6 (b)에 도시하는 것과 같이 상부 지지기판(13b)은 그 모서리부분이 위쪽으로 들어 올려지면서 상부 연성기판(13a)으로부터 분리되기 시작한다.

이어서, 도 6 (c)와 같이 한 쌍의 기판 분리부(36)를 화살표 A 방향을 따라서 더 이동시키면 제 1 분리 날(36a)보다 거리 (s1)만큼 후방에 위치하는 제 2 분리 날(36b)이 상부 연성기판(13a)과 상부 지지기판(13b) 사이에 삽입되고, 한 쌍의 기판 분리부(36)의 계속적인 이동에 따라서 제 1 분리 날(36a)과 함께 제 2 분리 날(36b)도 상부 지지기판(13b)을 상부 연성기판(13a)으로부터 분리시켜서, 상부 지지기판(13b)이 위로 들어 올려지는 부위가 도 6 (b)의 모서리부분에서 점차 중앙부분으로 확대되면서 상부 지지기판(13b)의 분리가 확대된다.

도 6에는 도시하고 있지 않으나, 계속해서 한 쌍의 기판 분리부(36)를 화살표 A 방향으로 더 이동시키면 제 3 분리 날(36c)도 제 1 분리 날(36a) 및 제 2 분리 날(36b)과 동일한 과정을 거쳐서 상부 연성기판(13a)으로부터 상부 지지기판(13b)을 분리하게 되며, 한 쌍의 기판 분리부(36)의 계속적인 이동에 의해 상부 지지기판(13b)의 상부 연성기판(13a)으로부터의 분리가 종료하게 된다.

이어서, 하부 기판(11)에 대해서도 앞에서 설명한 상부 기판(13)과 동일한 공정을 실행함으로써 하부 연성기판(11a)으로부터 하부 지지기판(11b)을 분리할 수 있으며, 하부 기판(11)에서 하부 지지기판(11b)을 분리하는 분리공정은 상부 기판(13)에서 상부 지지기판(13b)을 분리하는 공정과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

이상의 공정을 거쳐서 유연성을 갖는 유기발광 표시장치 제조공정에서 기판의 강도 보강을 위해서 임시로 사용된 지지기판의 유기발광 표시장치로부터의 분리가 완료된다.

이상과 같이, 본 실시형태의 기판분리장치(30)는 복수의 분리 날을 갖는 한 쌍의 기판 분리부(36)를 구비하고 있고, 복수의 분리 날(36a, 36b, 36c)은 각각 한 쌍의 기판 분리부(36)가 이동하는 이동방향으로 소정의 거리(s1, s2)만큼의 거리를 가지는 동시에, 한 쌍의 기판 분리부(36)의 이동방향과 수직방향으로도 소정의 간격(d1, d2)만큼 간격을 가지므로, 지지기판의 분리가 지지기판의 한쪽 면의 모서리부분에서부터 점차 중앙부분으로, 또, 지지기판의 한쪽 면에서 점차 반대쪽 면으로 순차적으로 확대하면서 분리가 이루어지므로 연성기판에 비해 상대적으로 두꺼우면서 강성을 갖는 지지기판을 분리하는 과정에서 지지기판의 파손이나 균열의 발생 없이 용이하게 분리할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형이나 변경이 가능하다.

(1) 상기 실시형태에서는 복수의 분리 날 만에 의해 연성기판으로부터 지지기판을 분리하였으나,

복수의 분리 날의 이동과 함께 분리 날 및 연성기판과 지지기판 사이에 분리보조액을 공급하면서 분리공정을 실행해도 좋으며, 이에 의해 분리 시에 발생하는 정전기의 방전에 의해 연성기판상에 형성된 화소나 화소 구동용 TFT 등에 미치는 정전기의 영향을 억제하는 동시에 분리동작을 촉진할 수 한다.

도 7은 분리보조액을 공급하면서 지지기판을 분리하는 기판분리공정을 나타내는 도면이며, 도 7을 참조하면서 본 변형 예에 대해 설명한다.

기판분리장치(30)는 분리 날 및 연성기판과 지지기판 사이에 분리보조액을 공급하는 노즐(38)을 더 구비하며, 노즐(38)은 프레임(F)에 일단이 고정 배치되고, 지지기판과 연성기판 사이 및 분리 날에 분리보조액을 공급하는 공급구가 형성된 타단의 선단부는 분리스테이지(31) 측으로 접근 및 이탈 가능한 구조로 되어 있다.

또, 노즐(38)의 상기 공급구는 미 도시의 분리보조액 저장용기와 연결되어서 연성기판으로부터 지지기판을 분리하는 과정에서 분리보조액 저장용기에 저장된 분리보조액을 공급하며, 도 6을 이용하여 상기 실시형태에서 설명한 기판 분리공정에서 제 1 분리 날(36a), 제 2 분리 날(36b) 및 제 3 분리 날(36c)이 각각 하부 연성기판(11a)과 하부 지지기판(11b) 또는 상부 연성기판(13a)과 상부 기판(13)과 접촉하기 직전에 각 기판 및 가 분리 날에 분리보조액을 공급하여 분리를 보조한다.

분리보조액으로는 순수한 물을 이용해도 좋으나, 가능하면 순수보다 비저항이 낮은 수용액을 이용하는 것이 바람직하고, 구체적으로는 이산화탄소 수용액, 염화수소 수용액과 같이 상온, 대기압에서 기화되는 분자가 물에 녹아 있는 수용액이 바람직하며, 그 이유는 이후의 공정에서 액체를 건조한 때에 물과 함께 녹아 있는 분자가 기화되어 분리된 연성기판에 잔류하지 않기 때문이다.

또, 예를 들어 물과 IPA(Iso Propyl Alcohol)의 혼합용액과 같이 물과 휘발성 액체를 혼합한 혼합용액을 이용해도 좋으며, 액체에 휘발성 액체를 포함함으로써 건조 처리를 생략할 수 있는 효과도 있다.

또, 상기 물, 또는 이산화탄소 수용액이나 염화수소 수용액과 같은 수용액, 또는 물과 휘발성 액체의 혼합용액에 공기를 더 첨가해도 좋으며, 상기 분리보조액의 공급압력은 1.5~2.0㎏/㎠ 범위가 바람직하다.

또, 분리보조액의 공급수단은 노즐에 한정되지는 않는다. 분리보조액의 공급은 노즐 이외에도, 예를 들어 스포이드와 같은 주입수단에 의하거나, 스프레이 노즐과 갖은 분무수단을 이용해도 좋으며, 또는 스펀지나 천 등에 분리보조액을 흡입시켜서 분리개소에 공급하도록 해도 좋다.

또, 분리보조액의 공급시기도 지지기판 분리단계의 시작 시부터 종료 시까지 연속적으로 공급해도 좋고, 분리공정의 도중에 간헐적으로 공급해도 좋으며, 경우에 따라서는 분리공정의 초기에만 공급하거나 분리공정의 마지막 단계에서만 공급해도 좋다.

또, 분리보조액의 공급방법도 분리보조액을 액적(液滴) 상태로 떨어뜨리는 방법, 분리보조액을 주입하는 방법, 안개 형상으로 분무하는 방법 등의 적절한 방법에 의해도 상관없다.

(2) 상기 실시형태에서는 기판분리장치(30)의 한 쌍의 기판 분리부(36)는 각각 제 1 분리 날(36a)와 제 2 분리 날(36b) 및 제 3 분리 날(36c)로 이루어지는 3개의 분리 날을 이용하는 것으로 하였으나, 분리 날의 개수는 총 6개로 한정되는 것은 아니며, 분리하고자 하는 기판의 사이즈 등에 따라서 적절하게 변경할 수 있다. 예를 들어 지지판이 비교적 작은 사이즈인 경우에는 기판분리장치(30)당 4개를, 또, 중형인 경우에는 총 6개를, 그리고 대형에서는 8개와 같이, 필요에 따라서 분리 날의 수는 증감이 가능하다.

(3) 상기 실시형태에서는 표시장치가 상부기판 및 하부기판을 가지며, 이 상부 및 하부기판이 모두 연성기판이 지지기판에 합착된 합착 기판을 이용하는 경우에, 상부기판 및 하부기판 각각에서 지지기판을 분리하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지는 않으며, 상부기판 또는 하부기판 중 어느 하나만이 합착 기판인 경우에는 기판 분리공정은 한 번의 분리공정 만에 의해 충분하다.

(4) 또, 상기 실시형태에서는 유연성을 갖는 유기발광 표시장치를 예로 들어서 설명하였으나, 이에 한정되지는 않으며, 본 발명은 예를 들어 유연성을 갖는 액정표시장치와 같이 연성기판과 지지기판의 2개의 기판이 합착된 합착 기판으로부터 지지기판을 분리하는 경우에는 모두 사용할 수 있다.

10 유기발광 표시장치
11 하부 기판
11a 하부 연성기판
11b 하부 지지기판
13 상부 기판
13a 상부 연성기판
13b 상부 지지기판
30 기판분리장치
31 분리스테이지
35 레일
36 기판 분리부
36a, 36b, 37c 분리 날
F 프레임

Claims

강성을 갖는 지지기판과 유연성을 갖는 연성기판이 상호 합착되어 이루어지는 기판에서 상기 지지기판을 분리하는 기판 분리장치로,
복수의 분리 날과,
상기 연성기판과 상기 지지기판 사이에서 상기 복수의 분리 날을 이동시켜서 상기 연성기판으로부터 상기 지지기판을 분리하는 이동수단을 포함하는 기판 분리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 기판을 지지하는 분리스테이지를 더 포함하는 기판 분리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 이동수단은,
모터와,
상기 모터의 회전에 연동하여 회전하는 구동스크루와,
상기 구동스크루와 연동하여 상기 구동스크루의 연장방향으로 왕복운동을 하는 구동 축과,
상기 구동 축의 양단에 결합한 한 쌍의 한 쌍의 기판 분리부를 포함하며,
상기 복수의 분리 날은 상기 한 쌍의 기판 분리부에 각각 결합되어 있는 기판 분리장치.
청구항 3에 있어서,
상기 복수의 분리 날은 상기 구동스크루의 연장방향을 중심 축의 양측으로 분리된 쌍을 이루며, 상기 쌍을 이루는 복수의 분리 날은 각각 상기 구동스크루가 이동하는 방향으로 서로 일정한 거리를 두고 배치되어 있는 기판 분리장치.
청구항 4에 있어서,
상기 거리는 조절 가능한 기판 분리장치.
청구항 3에 있어서,
상기 복수의 분리 날은 상기 구동스크루의 연장방향과 수직방향으로 서로 일정한 간격을 두고 배치되어 있는 기판 분리장치.
청구항 6에 있어서,
상기 간격은 조절 가능한 기판 분리장치.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 분리 날은 그 선단의 두께가 가장 얇고, 선단에서 멀어질수록 점차 그 두께가 두꺼워지는 형상인 기판 분리장치.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 분리 날과 근접한 위치에서 상기 복수의 분리 날 측으로 접근 및 이탈하도록 이동 가능하며, 상기 지지기판과 상기 연성기판 사이 및 상기 복수의 분리 날에 분리보조액을 공급하는 분리보조액 공급수단을 더 포함하는 기판 분리장치.
강성을 갖는 지지기판과 유연성을 갖는 연성기판이 상호 합착되어 이루어지는 기판에서 상기 지지기판을 분리하는 기판 분리방법으로,
상기 기판을 지지하는 지지단계,
복수의 분리 날을 갖는 기판 분리장치를 상기 기판 측으로 이동시켜서 상기 복수의 분리 날 중 적어도 한 쌍의 분리 날을 상기 연성기판과 상기 지지기판 사이에 정렬하는 분리 날 정렬단계,
상기 기판 분리장치를 더 이동시켜서 상기 연성기판으로부터 상기 지지기판을 분리하는 분리단계를 포함하는 기판 분리방법.
청구항 10에 있어서,
상기 분리단계에서 상기 지지기판과 상기 연성기판 사이 및 분리 날에 분리보조액을 공급하는 분리보조액 공급단계를 더 포함하는 기판 분리방법.