KR20190052529A - 신축성 폴리이미드 기판 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신축성 폴리이미드 기판 및 그 제조방법에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 고강성 폴리이미드 및 다공성 폴리이미드를 포함하는 신축성 폴리이미드 기판 및 그 제조방법에 대한 것이다.
본 발명은 제1 방향 및 제2 방향을 따라 서로 이격되는 고강성 폴리이미드부들 및 상기 고강성 폴리이미드부들 사이의 다공성 폴리이미드부를 포함하고, 상기 다공성 폴리이미드부는 기공들 및 폴리이미드 입자들을 포함하는 신축성 폴리이미드 기판을 제공한다.

Description

신축성 폴리이미드 기판 및 그 제조방법 {FLEXIBLE POLYIMIDE SUBSTRATE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 신축성 폴리이미드 기판 및 그 제조방법에 대한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 고강성 폴리이미드 및 다공성 폴리이미드를 포함하는 신축성 폴리이미드 기판 및 그 제조방법에 대한 것이다.
고신축성 소재의 발전은 인공피부, 액추에이터와 같은 다양한 응용분야를 창출하고있다. 이에 따라, 기존의 공정 혹은 소자와 호환성이 있는 상용화된 소재의 신축 한계를 향상시키는 연구개발이 활발히 수행되고 있다. 소재의 신축 특성은 소재의 고유물성이므로 소재구조를 변화시켜 신축 한계를 향상시키거나, 후처리 공정을 통해 신축 한계를 향상시키는 연구들이 진행되고 있다.
소재구조를 변화시키는 방법중 하나로, 소재의 형상을 아코디언과 같은 주기적인 물결 모양으로 변형시키는 방법이 있다. 실리콘 또는 반도체 화합물과 같은 무기물 박막을 미리 인장 변형이 가해진 실리콘 기반의 탄성체 기판에 접합한 후 탄성체 기판을 원래 상태로 되돌리게 되면 무기물 박막이 압축되면서 주기적인 물결 패턴을 형성하게 된다. 이와 같은 방법을 통하여 무기물 박막의 신축 한계를 약 100%까지 향상할 수 있지만, 결국 탄성체 기판과의 이종 접합 구조이기 때문에 더 큰 변형에서는 소재의 파괴가 일어날 수 있고 기존의 2차원적인 평면 소자와는 구조적 호환성이 없는 문제점이 있다.
또한, 신축성이 우수한 PDMS를 이용하는 방법이 있다. 그러나 열적 안정성, 화학적 안정성이 떨어지고, 2차원적인 평면 소자와 구조적 호환성도 없어 실제 입체 디스플레이 구현에는 적용이 어려운 문제점이 있다.
따라서, 2차원적인 구조 안정성, 고온 내열성 및 신축성을 가지는 신축성 기판을 제시할 필요가 있다.
본 발명은 고온 내열성 및 화학 안정성을 가지는 신축성 폴리이미드 기판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 고신축화, 경량화 및 박형화가 가능한 신축성 폴리이미드 기판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 제1 방향 및 제2 방향을 따라 서로 이격되는 고강성 폴리이미드부들; 및 상기 고강성 폴리이미드부들 사이의 다공성 폴리이미드부를 포함하고, 상기 다공성 폴리이미드부는 기공들 및 폴리이미드 입자들을 포함하는 신축성 폴리이미드 기판을 제공한다.
상기 다공성 폴리이미드부에서 상기 기공들이 차지하는 부피 비율은 50% 이상이고 90% 이하일 수 있다.
상기 기공들은 서로 인접하는 상기 폴리이미드 입자들 사이에 형성되는 제1 기공들; 및 상기 폴리이미드 입자 내에 형성되는 제2 기공들을 포함할 수 있다.
상기 다공성 폴리이미드부의 두께는 상기 고강성 폴리이미드부의 두께보다 얇을 수 있다.
상기 다공성 폴리이미드부의 두께 및 상기 고강성 폴리이미드부의 두께는 0.1㎛ 이상이고 100㎛ 이하일 수 있다.
상기 제2 기공들은 독립기공형 또는 연속기공형의 형태일 수 있다.
상기 다공성 폴리이미드부를 구성하는 폴리이미드의 화학적 조성과 상기 고강성 폴리이미드부를 구성하는 폴리이미드의 화학적 조성은 서로 다를 수 있다.
본 발명은 제1 지지기판에 고강성 폴리이미드부들 및 상기 고강성 폴리이미드부들 사이의 분리 영역을 형성하는 단계; 상기 분리 영역에 다공성 폴리이미드부를 선택적으로 형성하는 단계; 및 상기 고강성 폴리이미드부들 및 상기 다공성 폴리이미드부로부터 상기 제1 지지기판을 박리하는 단계를 포함하는 신축성 폴리이미드 기판 제조방법을 제공한다.
상기 고강성 폴리이미드부들 및 상기 분리 영역을 형성하는 단계는: 상기 제1 지지기판에 감광성 폴리이미드층을 형성하는 단계; 및 상기 감광성 폴리이미드층을 패터닝하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 고강성 폴리이미드부들 및 분리 영역을 형성하는 단계는: 제2 지지기판에 고강성 폴리이미드층을 형성하는 단계; 및 상기 고강성 폴리이미드층을 상기 제1 지지기판에 선택적으로 전사하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 고강성 폴리이미드층은 레이저 전사법을 통해 상기 제1 지지기판에 선택적으로 전사될 수 있다.
상기 다공성 폴리이미드부를 선택적으로 형성하는 단계는: 상기 분리 영역에 폴리아믹산 입자들을 선택적으로 채워 제1 기공들을 형성하는 단계; 및 채워진 상기 폴리아믹산 입자들에 이미드화 반응을 수행하여, 제2 기공들을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 폴리아믹산 입자들은 계면 특성을 이용하거나 인쇄 공법을 이용하여 상기 분리 영역에 선택적으로 채워질 수 있다.
상기 다공성 폴리이미드부를 선택적으로 형성하는 단계는: 제3 지지기판에 폴리아믹산 입자들을 코팅하여 제1 기공들을 형성하는 단계; 코팅된 상기 폴리아믹산 입자들에 이미드화 반응을 수행하여, 제2 기공들을 포함하는 다공성 폴리이미드층을 형성하는 단계; 및 상기 다공성 폴리이미드층을 상기 분리 영역에 선택적으로 전사하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 다공성 폴리이미드층은 레이저 전사법을 통해 상기 분리 영역에 선택적으로 전사될 수 있다.
본 발명은 열적 안정성 및 화학 안정성이 우수한 폴리이미드 소재를 활용함으로써, 고온 내열성 및 화학 안정성을 가지는 신축성 폴리이미드 기판 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 다공성 폴리이미드를 활용함으로써, 고신축화, 경량화 및 박형화가 가능한 신축성 폴리이미드 기판 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 실시예들에 따른 신축성 폴리이미드 기판의 사시도이다.
도 1b는 도 1a의 신축성 폴리이미드 기판을 I-I'로 절단한 단면도이다.
도 1c는 도 1b의 A영역의 확대도이다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신축성 폴리이미드 기판의 제조방법을 설명하는 단면도들이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 신축성 폴리이미드 기판의 제조방법을 설명하는 단면도들이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 신축성 폴리이미드 기판의 제조방법을 설명하는 단면도들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 장치의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하에서 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
고신축성 소재는 응력이 가해졌을 때 외부 에너지 흡수력과 응력 제거시 회복력이 큰 소재를 의미한다. 응력이 가해졌을 때의 외부 에너지 흡수력 및 응력 제거시의 회복력을 탄력(Resilience)으로 정의할 수 있다. 탄력의 정도를 나타내는 탄력계수(Ur, Modulus of resilience)는 아래의 수학식 1로 표현될 수 있다.
Figure pat00001
위와 같이, 탄력계수(Ur)는 항복변형률(εy, Yield strain), 항복응력(σy, Yield stress), 영률(E, Elastic modulus)로 표현될 수 있다. 또한 영률(E), 항복응력(σy), 항복변형률(εy)의 관계는 아래의 수학식 2로 표현될 수 있다.
Figure pat00002
위의 수학식 1 및 수학식 2에 따라, 탄력계수(Ur)가 큰 고신축성 소재를 얻기 위해서는 소재의 영률(E)의 크기가 작아야 하고, 항복응력(σy)의 크기가 커야한다. 소재의 영률(E)의 크기를 줄이기 위해서는 소재의 비정질성이 커야하고, 소재가 선형구조에 가까워야 하며, 소재의 유리전이온도가 낮아야 하고, 소재의 분자량이 작아야 하고, 소재 내부의 기공의 부피가 커야 한다. 또한 항복응력(σy)의 크기를 크게 하기 위해서는 소재의 충진분자밀도가 높아야 하고, 소재의 분자량이 커야 하며, 소재에 필러 또는 섬유가 함침 되어야 한다. 소재의 탄력계수(Ur)를 크게 하는 데에는 영률(E)을 작게하는 것이 항복응력(σy)을 크게하는 것보다 더 효과적일 수 있다.
기공구조를 갖는 소재의 영률(Ep)은 아래의 수학식 3으로 표현될 수 있다.
Figure pat00003
위와 같이, 기공구조를 갖는 소재의 영률(Ep)은 기공이 없는 동일한 소재의 영률(E0) 및 기공의 부피 비율(P)로 표현될 수 있다.
위 식에 따르면, 기공의 부피 비율(P)이 0.5인 경우 기공구조를 갖는 소재의 영률(Ep)은 기공이 없는 동일한 소재의 영률(E0)의 27.5%가 될 수 있다. 또한, 기공의 부피 비율(P)이 0.7인 경우 기공구조를 갖는 소재의 영률(Ep)은 기공이 없는 동일한 소재의 영률(E0)의 11.1%가 될 수 있다. 이와 같이, 기공의 부피 비율(P)의 값에 따라 기공구조를 갖는 소재의 영률(Ep)을 기공이 없는 동일한 소재의 영률(E0)보다 작게할 수 있다. 이에 따라, 고신축성 소재를 구현할 수 있다.
소재의 강성(R, Rigidity)은 아래와 같이 수학식 4로 표현될 수 있다.
Figure pat00004
위와 같이, 소재의 강성(R)은 영률(E), 소재의 두께(t), 포아송비(v, Poisson's ratio)로 표현될 수 있다.
도 1a는 본 발명의 실시예들에 따른 신축성 폴리이미드 기판의 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 신축성 폴리이미드 기판을 I-I'로 절단한 단면도이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 신축성 폴리이미드 기판은 고강성 폴리이미드부들(110) 및 다공성 폴리이미드부들(120)을 포함할 수 있다. 신축성 폴리이미드 기판은 소정의 두께를 가지는 판의 형태를 가질 수 있다. 고강성 폴리이미드부들(110)이 기판의 가로방향인 제1 방향(D1) 및 제1 방향(D1)과 직교하는 방향인 제2 방향(D2)을 따라 소정의 간격을 가지면서 배치될 수 있다. 다공성 폴리이미드부들(120) 각각은 서로 인접하는 고강성 폴리이미드부들(110) 사이에 형성될 수 있다. 즉, 고강성 폴리이미드부들(110) 및 다공성 폴리이미드부들(120)이 서로 교차적으로 배치되면서 신축성 폴리이미드 기판이 형성될 수 있다. 도 1a 및 도 1b에 나타난 다공성 폴리이미드부들(120) 및 고강성 폴리이미드부들(110)의 배치구조 및 크기는 예시적인 것이고, 다공성 폴리이미드부들(120) 및 고강성 폴리이미드부들(110)의 배치구조 및 크기는 기판의 목적에 따라 다양하게 형성될 수 있다.
신축성 폴리이미드 기판의 두께는 공정성을 고려하여 0.1 내지 100 ㎛일 수 있다. 즉, 고강성 폴리이미드부들(110)의 두께(t1) 및 다공성 폴리이미드부들(120)의 두께(t2)는 0.1 내지 100 ㎛일 수 있다. 신축 특성을 고려하여 고강성 폴리이미드부들(110)의 두께(t1)와 다공성 폴리이미드부들(120)의 두께(t2)가 같을 수도 있고, 다공성 폴리이미드부들(120)의 두께(t2)가 고강성 폴리이미드부들(110)의 두께(t1)보다 얇을 수도 있다.
고강성 폴리이미드부들(110) 및 다공성 폴리이미드부들(120)의 화학적 구조는 같을 수도 있고, 다를 수도 있다. 즉, 고강성 폴리이미드부들(110)을 구성하는 폴리이미드와 다공성 폴리이미드부들(120)을 구성하는 폴리이미드의 화학적 조성이 서로 동일할 수 있다. 또는, 고강성 폴리이미드부들(110)을 구성하는 폴리이미드와 다공성 폴리이미드부들(120)을 구성하는 폴리이미드의 화학적 조성이 서로 다를 수 있다.
신축성 폴리이미드 기판은 고온 내열성, 치수 안정성 및 화학 안정성이 우수한 폴리이미드를 이용하여 제조됨으로써, 위와 같은 우수한 특성을 가질 수 있다.
신축성 폴리이미드 기판을 이용하여 디스플레이, 조명, 센서, TFT, 홀로그램 등의 다양한 전자소자를 구현할 수 있다. 이 경우, 고온 공정이 필요한 화소 또는 구동부를 고강성 폴리이미드부들(110)에 형성하고, 다공성 폴리이미드부들(120)에는 화소 또는 구동부를 연결하기 위한 배선이 형성될 수 있다.
도 1c는 도 1b의 A 영역의 확대도이다.
도 1c를 참조하면, 각각의 다공성 폴리이미드부(120)는 복수개의 폴리이미드 입자들(121) 및 제1 기공들(123) 포함할 수 있다. 각각의 폴리이미드 입자(121) 내에는 복수개의 제2 기공들(122)이 형성되어 있을 수 있다. 각각의 폴리이미드 입자(121) 내에서, 제2 기공들(122)은 일정한 주기성 또는 반복성 없이 랜덤하게 형성될 수 있다. 서로 인접하는 폴리이미드 입자들(121) 사이에 각각의 제1 기공(123)이 형성될 수 있다. 각각의 제1 기공(123)은 폴리이미드 입자들(121)이 형성되지 않은 실질적으로 빈 공간일 수 있다. 일 실시예에 있어서, 다공성 폴리이미드부(120)는 제1 기공들(123) 및 제2 기공들(122) 중 하나를 포함하지 않을 수 있다.
일반적인 폴리이미드의 영률(E)은 구조에 따라 1 ~ 5.5 GPa의 값을 가질 수 있다. 이와 같은 영률(E)을 가지는 일반적인 폴리이미드는 신축성 기판으로 이용하기 어려울 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 다공성 폴리이미드부들(120)을 이용하여 신축성 폴리이미드 기판의 영률(E)을 낮출 수 있다.
상기 다공성 폴리이미드부들(120)이 신축성을 가지기 위해서는, 각각의 다공성 폴리이미드부(120)에서 기공들(122,123)의 부피 비율(P)이 50% 이상일 것이 요구될 수 있다. 다만, 다공성 폴리이미드부(120)의 기계적 안정성 및 열적 안정성 확보를 위해 기공들(122,123)의 부피 비율(P)이 90% 이하일 것이 요구될 수 있다. 이 경우, 제1 기공들(123) 및 제2 기공들(122)을 합한 부피 비율(P)이 요구될 수 있고, 제1 기공들(123) 및 제2 기공들(122) 각각의 특정 부피 비율(P)은 요구되지 않을 수 있다. 즉, 제1 기공들(123) 및 제2 기공들(122) 중 어느 하나만 다공성 폴리이미드부(120)에 포함되어도 다공성 폴리이미드부(120)가 신축성을 가질 수 있다.
다공성 폴리이미드부들(120)에 무질서하게 형성된 기공들(122,123)은 다공성 폴리이미드부들(120)의 영률(E)을 낮출 뿐 아니라, 기판 전체에 걸리는 응력을 분산시켜 신축 한계를 향상시키는 효과가 있다.
신축성 폴리이미드 기판에 응력이 가해지면, 상대적으로 영률(E)이 작은 다공성 폴리이미드부들(120)에 응력이 집중될 수 있다. 따라서, 신축성 폴리이미드 기판은 다공성 폴리이미드부들(120) 부분에서 인장 변형이 일어날 수 있다. 다공성 폴리이미드부들(120)에 걸리는 응력을 기공들(122,123)이 분산시킴으로써 신축성 폴리이미드 기판의 신축 한계가 향상될 수 있다.
다공성 폴리이미드부(120)를 제조하기 위해 폴리이미드의 전구체인 폴리아믹산(Polyamic acid)을 이용할 수 있다. 디아민(Diamine) 및 디안하이드라이드(Dianhydride)를 반응시킨 후 재침전하여 폴리아믹산을 ㎛ 단위 크기의 물방울(Droplet) 형태의 입자로 형성할 수 있다. 상기 폴리아믹산 입자들이 물방울 형태를 가지기 때문에, 복수개의 상기 폴리아믹산 입자들이 모이면 그 사이에 제1 기공들(123)이 형성될 수 있다.
상기 폴리아믹산 입자 내부에 기포들을 조밀하게 분산시켜 기포들을 포함하는 폴리아믹산 입자를 형성할 수 있다. 폴리아믹산 입자에 기포들을 분산시키는 방법으로 다음의 3가지 방법이 이용될 수 있다.
a. 저급 알칸 또는 염불화알칸과 같은 저비점 용제를 폴리아믹산 입자에 함유시킨 후, 폴리아믹산 입자의 이미드화 반응 시 저비점 용제를 기화시켜 기포를 형성할 수 있다.
b. 폴리아믹산 입자에 공기나 질소를 인위적으로 혼합 또는 혼련 시킨 후, 폴리아믹산 입자의 이미드화 반응 시 공기나 질소를 기화시켜 기포를 형성할 수 있다.
c. 폴리아믹산 입자의 이미드화 반응시 발생하는 물을 이용하여 기포를 형성할 수 있다.
기포를 포함하는 폴리아믹산 입자를 열적 또는 화학적 방법을 이용하여 이미드화를 진행할 수 있다. 이에 따라, 제2 기공들(122)을 포함하는 폴리이미드 입자(121)가 형성될 수 있다.
폴리이미드 입자(121)에 형성되는 제2 기공들(122)은 각각이 밀폐되어 있는 독립 기공형으로 형성될 수 있고, 서로 연결되어 있는 연속 기공형으로 형성될 수 있다. 연속 기공형으로 형성될 경우, 제2 기공들(122)은 제1 기공들(123)을 통해 연결될 수 있다. 제2 기공들(122)의 형태는 기체의 양, 폴리아믹산 입자의 이미드화 반응속도, 점도, 압력 등에 의해 결정될 수 있다. 신축성 및 치수 안정성을 고려하면, 연속 기공형 보다 독립 기공형이 유리할 수 있다. 신축성 폴리이미드 기판의 사용 목적 및 요구 특성에 따라, 독립 기공형 및 연속 기공형의 비율을 조절할 수 있다.
도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신축성 폴리이미드 기판의 제조방법을 설명하는 단면도들이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 도 2a와 같이 제1 지지기판(210)의 상면에 감광성 폴리이미드층(112)을 코팅할 수 있다. 이어서, 포토마스크(Photo mask)를 이용해 감광성 폴리이미드층(112)을 선택적으로 노광(Exposure) 할 수 있다. 이어서, 노광된 감광성 폴리이미드층(112)을 현상(Develop)하여 제거할 수 있다. 이에 따라, 도 2b와 같이 감광성 폴리이미드층(112)이 패터닝되어 고강성 폴리이미드부들(110)이 제1 지지기판(210)의 상면에 형성될 수 있다. 또한, 서로 인접하는 고강성 폴리이미드부들(110) 사이에 분리 영역(211)이 형성될 수 있다.
도 2c를 참조하면, 제1 지지기판(210)의 분리 영역(211)에 폴리아믹산 입자들을 선택적으로 채울 수 있다. 폴리아믹산 입자들은 제1 지지기판(210), 고강성 폴리이미드부들(110) 및 폴리아믹산 입자들의 계면 특성을 이용해 선택적으로 채워질 수 있다. 또한, 인쇄 공법을 이용해 선택적으로 채워질 수 있다. 이에 따라, 폴리아믹산 입자들 사이에 제1 기공들(123, 도1c에 도시)이 형성될 수 있다. 이어서, 도 1c에서 설명한 바와 같이 폴리아믹산 입자들을 이미드화 시키면서 제2 기공들(122, 도1c에 도시)을 형성시킬 수 있다. 이에 따라, 고강성 폴리이미드부들(110) 사이에 기공들(122,123, 도1c에 도시)을 포함하는 다공성 폴리이미드부들(120)이 형성될 수 있다.
도 2d를 참조하면, 고강성 폴리이미드부들(110) 및 다공성 폴리이미드부들(120)로부터 제1 지지기판(210)을 박리할 수 있다. 폴리이미드는 그 특성상 박막 형태로 형성되면 강한 인장 응력(Tensile stress)을 가질 수 있다. 따라서, 작은 힘으로도 제1 지지기판(210)을 박리할 수 있다. 제1 지지기판(210)을 박리하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 신축성 폴리이미드 기판의 제조가 완료된다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 신축성 폴리이미드 기판의 제조방법을 설명하는 단면도들이다.
도 3a를 참조하면, 앞서 도 2a 및 도 2b에서 설명한 방법과 동일하게 제1 지지기판(210)의 상면에 고강성 폴리이미드부들(110)을 형성할 수 있다. 또한, 제2 지지기판(220)에 폴리아믹산 입자들을 코팅하고, 이미드화 시키면서 기공들(122,123, 도1c에 도시)을 형성시킬 수 있다. 이에 따라, 제2 지지기판(220)에 기공들(122, 123, 도1c에 도시)을 포함하는 다공성 폴리이미드층(124)을 형성할 수 있다.
도 3b를 참조하면, 제2 지지기판(220)에 형성된 다공성 폴리이미드층(124)을 제1 지지기판(210)의 분리 영역(211)에 선택적으로 전사할 수 있다. 다공성 폴리이미드층(124)은 레이저 전사법을 통해 분리 영역(211)에 전사될 수 있다. 즉, 제2 지지기판(220)을 제1 지지기판(210) 위에 배치하고, 제2 지지기판(220)에 레이저를 조사하여, 다공성 폴리이미드층(124)을 분리 영역(211)에 선택적으로 전사할 수 있다. 이 때, 레이저는 마스크에 의해 선택적으로 조사될 수 있다. 다공성 폴리이미드층(124)이 전사되면, 고강성 폴리이미드부들(110) 사이에 다공성 폴리이미드부들(120)이 형성될 수 있다. 이어서, 도 2d에서 설명한 바와 같이 고강성 폴리이미드부들(110) 및 다공성 폴리이미드부들(120)로부터 제1 지지기판(210)을 박리할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 신축성 폴리이미드 기판의 제조가 완료된다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 신축성 폴리이미드 기판의 제조방법을 설명하는 도면이다.
도 4a를 참조하면, 제3 지지기판(230)에 고강성 폴리이미드층(111)을 형성할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 제3 지지기판(230)에 형성된 고강성 폴리이미드층(111)을 제1 지지기판(210)에 선택적으로 전사할 수 있다. 고강성 폴리이미드층(111)은 레이저 전사법을 통해 제1 지지기판(210)에 전사될 수 있다. 즉, 제3 지지기판(230)을 제1 지지기판(210) 위에 배치하고, 제3 지지기판(230)에 레이저를 조사하여, 고강성 폴리이미드층(111)을 제1 지지기판(210)에 선택적으로 전사할 수 있다. 이 때, 레이저는 마스크에 의해 선택적으로 조사될 수 있다. 고강성 폴리이미드층(111)이 전사되면, 제1 지지기판(210) 상에 고강성 폴리이미드부들(110)이 형성될 수 있다. 또한, 고강성 폴리이미드부들(110)이 형성되지 않은 부분들은 분리 영역(211)으로 정의될 수 있다.
도 4c를 참조하면, 앞서 도 3a 및 도 3b에서 설명한 방법과 동일하게 제2 지지기판(220, 도 3a 및 도 3b에 도시)에 다공성 폴리이미드층(124, 도 3a 및 도 3b에 도시)을 형성시킬 수 있고, 다공성 폴리이미드층(124)을 제1 지지기판(210) 상의 분리 영역(211)에 선택적으로 전사할 수 있다. 이에 따라, 고강성 폴리이미드부들(110) 사이에 다공성 폴리이미드부들(120)이 형성될 수 있다. 이어서, 도 2d에서 설명한 바와 같이 고강성 폴리이미드부들(110) 및 다공성 폴리이미드부들(120)로부터 제1 지지기판(210)을 박리할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제3 실시예에 따른 신축성 폴리이미드 기판의 제조가 완료된다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
110 : 고강성 폴리이미드부
120 : 다공성 폴리이미드부
121 : 폴리이미드 입자
122 : 제2 기공
123 : 제1 기공
210 : 제1 지지기판
220 : 제2 지지기판
230 : 제3 지지기판

Claims (15)

  1. 제1 방향 및 제2 방향을 따라 서로 이격되는 고강성 폴리이미드부들; 및
    상기 고강성 폴리이미드부들 사이의 다공성 폴리이미드부를 포함하고,
    상기 다공성 폴리이미드부는 기공들 및 폴리이미드 입자들을 포함하는 신축성 폴리이미드 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 폴리이미드부에서 상기 기공들이 차지하는 부피 비율은 50% 이상이고 90% 이하인 신축성 폴리이미드 기판.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 기공들은 서로 인접하는 상기 폴리이미드 입자들 사이에 형성되는 제1 기공들; 및
    상기 폴리이미드 입자 내에 형성되는 제2 기공들을 포함하는 신축성 폴리이미드 기판.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 폴리이미드부의 두께는 상기 고강성 폴리이미드부의 두께보다 얇은 신축성 폴리이미드 기판.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 폴리이미드부의 두께 및 상기 고강성 폴리이미드부의 두께는 0.1㎛ 이상이고 100㎛ 이하인 신축성 폴리이미드 기판.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2 기공들은 독립기공형 또는 연속기공형의 형태인 신축성 폴리이미드 기판.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 다공성 폴리이미드부를 구성하는 폴리이미드의 화학적 조성과 상기 고강성 폴리이미드부를 구성하는 폴리이미드의 화학적 조성은 서로 다른 신축성 폴리이미드 기판.
  8. 제1 지지기판에 고강성 폴리이미드부들 및 상기 고강성 폴리이미드부들 사이의 분리 영역을 형성하는 단계;
    상기 분리 영역에 다공성 폴리이미드부를 선택적으로 형성하는 단계; 및
    상기 고강성 폴리이미드부들 및 상기 다공성 폴리이미드부로부터 상기 제1 지지기판을 박리하는 단계를 포함하는 신축성 폴리이미드 기판 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 고강성 폴리이미드부들 및 상기 분리 영역을 형성하는 단계는:
    상기 제1 지지기판에 감광성 폴리이미드층을 형성하는 단계; 및
    상기 감광성 폴리이미드층을 패터닝하는 단계를 포함하는 신축성 폴리이미드 기판 제조방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 고강성 폴리이미드부들 및 분리 영역을 형성하는 단계는:
    제2 지지기판에 고강성 폴리이미드층을 형성하는 단계; 및
    상기 고강성 폴리이미드층을 상기 제1 지지기판에 선택적으로 전사하는 단계를 포함하는 신축성 폴리이미드 기판 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 고강성 폴리이미드층은 레이저 전사법을 통해 상기 제1 지지기판에 선택적으로 전사되는 신축성 폴리이미드 기판 제조방법.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 다공성 폴리이미드부를 선택적으로 형성하는 단계는:
    상기 분리 영역에 폴리아믹산 입자들을 선택적으로 채워 제1 기공들을 형성하는 단계; 및
    채워진 상기 폴리아믹산 입자들에 이미드화 반응을 수행하여, 제2 기공들을 형성하는 단계를 포함하는 신축성 폴리이미드 기판 제조방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 폴리아믹산 입자들은 계면 특성을 이용하거나 인쇄 공법을 이용하여 상기 분리 영역에 선택적으로 채워지는 신축성 폴리이미드 기판 제조방법.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 다공성 폴리이미드부를 선택적으로 형성하는 단계는:
    제3 지지기판에 폴리아믹산 입자들을 코팅하여 제1 기공들을 형성하는 단계;
    코팅된 상기 폴리아믹산 입자들에 이미드화 반응을 수행하여, 제2 기공들을 포함하는 다공성 폴리이미드층을 형성하는 단계; 및
    상기 다공성 폴리이미드층을 상기 분리 영역에 선택적으로 전사하는 단계를 포함하는 신축성 폴리이미드 기판 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 다공성 폴리이미드층은 레이저 전사법을 통해 상기 분리 영역에 선택적으로 전사되는 신축성 폴리이미드 기판 제조방법.
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