KR20210011679A - Producing method of support substrate for supproting flexible substrate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 플렉시블 디스플레이의 제조 과정에서 플렉시블 기판을 임시로 점착고정하고, 플렉시블 디스플레이의 제조 완료 후 기계적인 힘으로 용이하게 분리를 할 수 있는 플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate. More specifically, it relates to a method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate that can be temporarily adhesively fixed to a flexible substrate in the manufacturing process of a flexible display and easily separated by a mechanical force after the manufacturing of the flexible display is completed.
최근 디스플레이 및 전자 산업분야에서 소형화, 경량화, 박형화에 맞추에 유연한 기재인 플렉시블(flexible) 기판, 롤러블(rollable) 기판 등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years, studies on flexible substrates, rollable substrates, etc., which are flexible substrates for miniaturization, weight reduction, and thickness reduction in the display and electronic industries, are being actively conducted.
종래의 디스플레이의 제조에 사용되는 유리 기판을 대신하는 플렉시블 기판은 그 유연성 때문에 이송이 쉽지 않은 단점이 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 플렉시블 기판을 단단하고 두꺼운 평판 형태인 유리, 플라스틱 등의 서포트 기판에 재치한 상태로 이송하여 제조를 수행하고, 마지막 단계에서 서포트 기판으로부터 탈락시키는 방법이 사용된다. 이때 서포트 기판 상에 단순히 플렉시블 기판을 재치하면, 열처리 등의 제조과정에서 플렉시블 기판이 휘거나 굽어지는 등의 변형이 발생함에 따라, 소자를 형성하는 공정에서 정렬이 어긋나거나, 증착, 에칭, 세척 등에서 불균일한 공정 결과가 발생하는 문제점이 있었다.A flexible substrate that replaces a glass substrate used in the manufacture of a conventional display has a disadvantage that it is not easy to transfer due to its flexibility. In order to solve this problem, manufacturing is carried out by transferring a flexible substrate in a state of being mounted on a support substrate such as glass or plastic, which is a hard and thick flat plate, and a method of removing it from the support substrate in the last step is used. At this time, if the flexible substrate is simply placed on the support substrate, deformation such as bending or bending of the flexible substrate occurs during the manufacturing process such as heat treatment, and thus the alignment is misaligned in the process of forming the device, or during deposition, etching, cleaning, etc. There was a problem that non-uniform process results occurred.
따라서, 서포트 기판 상에 플렉시블 기판을 임시로 점착고정할 수 있는 점착제를 형성하는 것이 제안되었다. 서포트 기판 상에서 플렉시블 디스플레이의 제조가 완료된 후에는 서포트 기판과 플렉시블 디스플레이를 탈착시키는 공정이 필요하였다.Accordingly, it has been proposed to form a pressure-sensitive adhesive capable of temporarily adhesively fixing a flexible substrate on a support substrate. After the manufacture of the flexible display on the support substrate was completed, a process of detaching the support substrate and the flexible display was necessary.
도 1은 종래의 플렉시블 디스플레이를 제조하는 시스템(10')을 나타내는 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a system 10' for manufacturing a conventional flexible display.
도 1을 참조하여 플렉시블 디스플레이를 제조하는 공정을 설명하면, 먼저, 진입부(1)로 플렉시블 기판을 지지할 서포트 기판이 유입된다. 이어서, 세정부(2)에서 서포트 기판의 세정 및 건조가 진행된다. 이어서, 코팅부(4)에서 플렉시블 기판이 서포트 기판 상에 코팅되고, 건조부(5)에서 플렉시블 기판의 휘발성 물질을 일부 휘발시키고 수분의 건조를 진행하여 플렉시블 기판의 두께를 조절한다. 이어서, 버퍼부(6)에 서포트 기판과 플렉시블 기판이 대기한 후, 하나 또는 복수의 열처리부(7)에서 열처리를 통해 플렉시블 기판의 휘발성 물질을 휘발시키고 플렉시블 기판의 굳기를 조절한다. 이어서, 반송부(8)를 통해 레이저 탈착부(9)로 진입한 서포트 기판에 대해서 플렉시블 기판의 탈착 공정을 수행한다. 레이저 탈착부(9)로 진입하기 전에 플렉시블 기판 상에 화소 형성 공정, TFT 형성 공정 등을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 1, a process of manufacturing a flexible display will be described. First, a support substrate for supporting the flexible substrate is introduced into the entry portion 1. Subsequently, cleaning and drying of the support substrate proceeds in the
위와 같은 종래의 플렉시블 디스플레이를 제조하는 시스템(10')에서는, 레이저 탈착부(9)에서 엑시머 레이저(excimer laser)와 같은 레이저를 서포트 기판 상의 점착제에 조사하고 가열하는 방법으로 점착제의 점착력을 약화시켜, 플렉시블 기판을 서포트 기판으로부터 탈착한다.In the system 10' for manufacturing a flexible display as described above, the adhesive force of the adhesive is weakened by irradiating and heating a laser such as an excimer laser in the laser
하지만, 레이저 장치가 포함된 레이저 탈착부(9)는 장비 가격이 현저하게 높고, 유지 관리비도 높은 단점이 있다. 레이저 탈착부(9)의 장비 가격 및 유지 관리비에만 수백억, 수천억이 소요되는 실정이다.However, the laser
게다가, 레이저가 대면적의 서포트 기판에 대응하는 대면적의 점착제의 모든 부분에 레이저를 조사하여야 하므로 공정 시간이 길어지게 되며, 불균일한 레이저 조사가 발생할 경우 점착제의 일부 부분에서 점착력이 강하게 유지되어 플렉시블 기판의 탈착시 손상을 유발하는 문제점이 있다. 또한, 높은 에너지를 가지는 레이저에 의해 플렉시블 기판이 버닝(burning)/손상되는 문제점도 발생할 수 있다.In addition, since the laser has to irradiate the laser on all parts of the large-area adhesive corresponding to the large-area support substrate, the process time is lengthened, and in case of non-uniform laser irradiation, the adhesive strength is maintained strong in some parts of the adhesive and is flexible. There is a problem that causes damage when the substrate is detached. In addition, the flexible substrate may be burned/damaged by a laser having a high energy.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 장치의 비용과 유지 관리비를 현저하게 감축시킬 수 있는 플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate capable of remarkably reducing the cost and maintenance cost of an apparatus, as conceived to solve the problems of the prior art.
또한, 본 발명은 플렉시블 디스플레이의 제조 과정에서 플렉시블 기판을 임시로 점착고정하고, 플렉시블 디스플레이의 제조 완료 후 기계적인 힘으로 용이하게 분리를 할 수 있는 플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention is to provide a method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate that can be temporarily adhesively fixed to a flexible substrate during the manufacturing process of the flexible display and easily separated by mechanical force after the manufacturing of the flexible display is completed. The purpose.
또한, 본 발명은 플렉시블 디스플레이의 결함 및 손상 가능성을 최소화하고, 생산성을 향상시킬 수 있는 플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate, which can minimize the possibility of defects and damage of a flexible display and improve productivity.
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.However, these problems are exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereby.
본 발명의 상기의 목적은, 플렉시블 디스플레이 제조 공정에서 플렉시블 기판을 임시로 점착고정하는 서포트 기판의 제조 방법으로서, (a) 일면이 양 전하 또는 음 전하를 가지는 서포트 기판을 제공하는 단계; (b) 상기 서포트 기판의 일면 상에 상기 서포트 기판의 일면과 반대의 전하를 가지는 점착 유도 용액을 분사하여 제1 층을 형성하는 단계; (c) 상기 제1 층에 물리적 에너지를 인가함에 따라 상기 점착 유도 용액 내의 분자를 이동하여 상기 서포트 기판 상에 점착 유도 용액을 펴주는 단계; (d) 상기 제1 층 상부에 상기 제1 층과 반대의 전하를 가지는 점착 용액을 분사하여 제2 층을 형성하는 단계; (e) 상기 제2 층에 물리적 에너지를 인가함에 따라 상기 점착 용액 내의 분자를 이동하여 제1 층 상에 점착 용액을 펴주는 단계;를 포함하며, 상기 (c) 단계와 상기 (e) 단계에서 인가되는 상기 물리적 에너지는 기체 분사 수단을 통해 분사되는 기체인 것인, 플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법에 의해 달성된다.The above object of the present invention is a method of manufacturing a support substrate for temporarily sticking and fixing a flexible substrate in a flexible display manufacturing process, comprising the steps of: (a) providing a support substrate having a positive or negative charge on one side; (b) forming a first layer by spraying an adhesion-inducing solution having a charge opposite to that of the one surface of the support substrate on one surface of the support substrate; (c) moving molecules in the adhesion-inducing solution as physical energy is applied to the first layer to spread the adhesion-inducing solution on the support substrate; (d) forming a second layer by spraying an adhesive solution having a charge opposite to that of the first layer on the first layer; (e) spreading the adhesive solution on the first layer by moving molecules in the adhesive solution by applying physical energy to the second layer, and in steps (c) and (e), The applied physical energy is achieved by a method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate, which is a gas sprayed through a gas injection means.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 층 상에 제1 층 및 제2 층을 교대로 복수회 더 형성할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a first layer and a second layer may be alternately formed on the second layer a plurality of times.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (c) 단계에서 상기 서포트 기판이 가지는 전하와 상기 제1 층이 가지는 전하의 결합량이 증가되고, 상기 (e) 단계에서 상기 제1 층이 가지는 전하와 상기 제2 층이 가지는 전하의 결합량이 증가될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, in the step (c), the combined amount of the charge of the support substrate and the charge of the first layer is increased, and the charge of the first layer in the step (e) The combined amount of the electric charge of the second layer may be increased.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (c) 단계에서 상기 물리적 에너지를 인가하면 상기 점착 유도 용액 내의 분자가 이동하여 상기 서포트 기판 일면 전체에 퍼져 정전기적 인력으로 결합되고, 상기 서포트 기판 일면에 결합되지 않은 점착 유도 용액은 기체의 분사 방향을 따라 외부로 밀려나며, 상기 (e) 단계에서 상기 물리적 에너지를 인가하면 상기 점착 용액 내의 분자가 이동하여 상기 제1 층 상부면 전체에 퍼져 정전기적 인력으로 결합되고, 상기 제1 층 상부면에 결합되지 않은 점착 용액은 기체의 분사 방향을 따라 외부로 밀려날 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, when the physical energy is applied in the step (c), the molecules in the adhesion-inducing solution move and spread over the entire surface of the support substrate to be bonded by electrostatic attraction, and the support substrate The adhesion-inducing solution that is not bound to is pushed to the outside along the spraying direction of the gas, and when the physical energy is applied in step (e), the molecules in the adhesion solution move and spread over the entire upper surface of the first layer to become electrostatic. The adhesive solution that is bonded by an attractive force and is not bonded to the upper surface of the first layer may be pushed to the outside along the spray direction of the gas.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기체 분사 수단은 수평면 상에서 일 방향으로 연장형성되고, 상기 기체 분사 수단이 상기 서포트 기판의 적어도 일단에서부터 타단까지의 방향으로 이동하며 기체 분사를 수행할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the gas injection means extends in one direction on a horizontal plane, and the gas injection means moves in a direction from at least one end to the other end of the support substrate to perform gas injection. have.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기체 분사 수단은 수평면 상에서 일 방향으로 연장형성되어 고정배치되고, 상기 기체 분사 수단이 상기 서포트 기판의 적어도 일측단에서부터 타측단까지 기체 분사를 수행하도록, 상기 서포트 기판이 수평면 상에서 이동할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the gas injection means is fixedly disposed extending in one direction on a horizontal plane, and the gas injection means performs gas injection from at least one end to the other end of the support substrate, The support substrate may move on a horizontal plane.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기체 분사 수단은, 기체 분사 하우징; 상기 기체 분사 하우징 내에 마련되며 외부로부터 공급받은 기체를 수용하는 기체 수용부; 상기 기체 수용부에 일단이 연통되고 상기 기체 분사 하우징의 외부로 타단이 연통되어 기체가 타단에서 분사되는 분사부;를 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the gas injection means, the gas injection housing; A gas receiving portion provided in the gas injection housing and receiving gas supplied from the outside; And an injection unit having one end communicating with the gas receiving unit and communicating with the other end to the outside of the gas injection housing so that gas is injected from the other end.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기체 분사 수단은, 기체 분사 하우징; 상기 기체 분사 하우징 내에 마련되며 외부로부터 공급받은 기체를 수용하는 제1 기체 수용부; 상기 제1 기체 수용부에서 전달된 기체가 수용되는 제2 기체 수용부; 상기 제1 기체 수용부 에 일단이 연통되고 상기 제2 기체 수용부로 타단이 연통되도록 형성되는 연통부; 및 상기 제2 기체 수용부에 일단이 연통되고 상기 기체 분사 하우징의 외부로 타단이 연통되어 기체가 타단에서 분사되는 분사부;를 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the gas injection means, the gas injection housing; A first gas receiving portion provided in the gas injection housing and receiving gas supplied from the outside; A second gas receiving unit for receiving the gas delivered from the first gas receiving unit; A communication part having one end communicating with the first gas receiving part and the other end communicating with the second gas receiving part; And an injection unit in which one end is communicated with the second gas receiving unit and the other end is communicated to the outside of the gas injection housing so that gas is injected from the other end.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기체 분사 수단 또는 상기 분사부의 적어도 일부가 수평면에 대해 경사지게 형성되거나, z축 방향으로 형성될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, at least a portion of the gas injection means or the injection unit may be formed to be inclined with respect to a horizontal plane or may be formed in a z-axis direction.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기체 분사 수단에서 분사하는 기체의 온도는 0℃ 내지 80℃일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the temperature of the gas injected by the gas injection means may be in the range of 0 ℃ to 80 ℃.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, (f) 열처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, (f) may further include the step of heat treatment.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (f) 단계는, (f1) 70℃ 내지 90℃의 제1 온도 구간에서 상기 제2 층의 수분을 제거하는 제1 열처리 단계; (f2) 상기 제1 온도 구간보다 높고 300℃보다 낮은 제2 온도 구간에서 상기 제1 층 및 상기 제2 층에 포함된 카르복시기, 하이드록시기, 에폭시기를 제거하는 제2 열처리 단계를 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, step (f) may include: (f1) a first heat treatment step of removing moisture from the second layer in a first temperature range of 70°C to 90°C; (f2) a second heat treatment step of removing carboxyl groups, hydroxyl groups, and epoxy groups included in the first layer and the second layer in a second temperature range higher than the first temperature range and lower than 300°C. .
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (f) 단계 이후에, 300℃ 내지 420℃의 온도 구간에서 추가 열처리하여 상기 제2 층을 에이징(aging) 할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, after the step (f), the second layer may be aged by performing additional heat treatment in a temperature range of 300°C to 420°C.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 열처리 후 플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 투과율은 71% 내지 91%일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, after heat treatment, the transmittance of the support substrate for supporting the flexible substrate may be 71% to 91%.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (a) 단계는, (a1) 상기 서포트 기판을 준비하는 단계; (a2) 상기 서포트 기판의 적어도 일면이 양 전하 또는 음 전하를 가지도록 처리하는 단계;를 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the step (a) includes: (a1) preparing the support substrate; (a2) processing at least one surface of the support substrate to have a positive or negative charge.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (a2) 단계는, 상기 서포트 기판의 일면을 플라즈마 처리 또는 피라나(piranha) 처리하여 전하를 가지도록 하는 것일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the step (a2) may include plasma treatment or piranha treatment on one surface of the support substrate to have electric charges.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (c) 단계의 점착 유도 용액은, 양 전하는 가지는 것으로 PEI(poly(ethylene imine)), PSS(poly(styrene sulfonate)), PAA(poly(allyl amine)), PDDA(poly(diallyldimethylammonium chloride)), PNIPAM(poly(N-isopropyl acrylamide), CS(Chitosan), PMA(poly(methacrylic acid)), PVS(poly(vinyl sulfate)), PAA(poly(amic acid)), PAH(poly(allylamine)) 중 적어도 어느 하나를 포함하거나, 음 전하는 가지는 것으로 NaPSS(Sodium poly(styrene sulfonate)), PVS(poly(vinly sulfonate acid)), PCBS(Poly(1-[p-(3'-carboxy-4'-hydroxyphenylazo) benzenesulfonamido]-1,2-ethandiyl) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the adhesion-inducing solution of step (c) has a positive charge, and has a positive charge, such as PEI (poly(ethylene imine)), PSS (poly(styrene sulfonate)), PAA (poly(allyl amine)). )), PDDA(poly(diallyldimethylammonium chloride)), PNIPAM(poly(N-isopropyl acrylamide), CS(Chitosan), PMA(poly(methacrylic acid)), PVS(poly(vinyl sulfate)), PAA(poly(amic acid)), PAH (poly(allylamine)), or having a negative charge. NaPSS (Sodium poly(styrene sulfonate)), PVS (poly(vinly sulfonate acid)), PCBS (Poly(1-[ It may contain at least one of p-(3'-carboxy-4'-hydroxyphenylazo) benzenesulfonamido]-1,2-ethandiyl).
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 (e) 단계의 점착 용액은 그래핀 옥사이드(Graphene oxide), 카올리나이트 (Kaolinite), 서텐타인(serpentine), 딕카이트(dickite), 탈크(talc), 버미큐라이트(vermiculite), 몬모릴로나이트(montmorillonite) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the adhesive solution in step (e) is graphene oxide, kaolinite, serpentine, dickite, talc, It may include at least one of vermiculite and montmorillonite.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 점착 유도 용액을 분사하는 점착 유도 용액 분사부 및 상기 점착 용액을 분사하는 점착 용액 분사부를 상기 서포트 기판의 일면과 z축 방향으로 이격된 위치에 배치하고, 상기 서포트 기판의 적어도 일단에서부터 타단까지의 방향으로 이동하며 분사를 수행할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, an adhesion-inducing solution spraying part for spraying the adhesion-inducing solution and an adhesion solution spraying part for spraying the adhesion solution are disposed at a position spaced apart from one surface of the support substrate in the z-axis direction. , It is possible to perform spraying while moving in a direction from at least one end to the other end of the support substrate.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 점착 유도 용액을 분사하는 점착 유도 용액 분사부 및 상기 점착 용액을 분사하는 점착 용액 분사부를 상기 서포트 기판의 일면과 z축 방향으로 이격된 위치에 고정배치하여 분사하고, 상기 점착 유도 용액 분사부 및 상기 점착 용액 분사부가 상기 서포트 기판의 적어도 일측단에서부터 타측단까지 분사를 수행하도록, 상기 서포트 기판이 수평면 상에서 이동할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, an adhesion-inducing solution spraying part for spraying the adhesion-inducing solution and an adhesion solution spraying part for spraying the adhesion solution are fixedly disposed at a position spaced apart from one surface of the support substrate in the z-axis direction. And spraying, and the support substrate may move on a horizontal surface such that the adhesion inducing solution spraying unit and the adhesive solution spraying unit perform spraying from at least one end to the other end of the support substrate.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 장치의 비용과 유지 관리비를 현저하게 감축시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention configured as described above, there is an effect of remarkably reducing the cost and maintenance cost of the device.
또한, 본 발명은 플렉시블 디스플레이의 제조 완료 후 기계적인 힘으로 용이하게 분리를 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of being able to easily separate the flexible display by mechanical force after completion of manufacturing.
또한, 본 발명은 플렉시블 디스플레이의 결함 및 손상 가능성을 최소화하고, 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of minimizing the possibility of defects and damage to the flexible display and improving productivity.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 종래의 플렉시블 디스플레이를 제조하는 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 과정을 나타내는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 서포트 기판의 표면 물방울 접촉각이 변화되는 상태를 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 분사 수단을 나타내는 개략 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 분사에 의한 점착 유도 용액/점착 용액의 거동을 나타내는 개략도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 과정을 나타내는 개략도이다.
도 9는 본 발명의 여러 실시예에 따른 플렉시블 기판 지지용 서포트 기판을 나타내는 개략도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이를 제조하는 시스템을 나타내는 개략도이다.1 is a schematic diagram showing a system for manufacturing a conventional flexible display.
2 and 3 are schematic diagrams showing a manufacturing process of a support substrate for supporting a flexible substrate according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram showing a state in which a contact angle of water droplets on a surface of a support substrate is changed according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic cross-sectional view showing a gas injection means according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic diagram showing the behavior of the adhesion inducing solution / adhesion solution by gas injection according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are schematic diagrams showing a manufacturing process of a support substrate for supporting a flexible substrate according to an embodiment of the present invention.
9 is a schematic diagram showing a support substrate for supporting a flexible substrate according to various embodiments of the present invention.
10 is a schematic diagram showing a system for manufacturing a flexible display according to an embodiment of the present invention.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성 요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음을 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The detailed description of the present invention to be described later refers to the accompanying drawings, which illustrate specific embodiments in which the present invention may be practiced. These embodiments are described in detail sufficient to enable a person skilled in the art to practice the present invention. It is to be understood that the various embodiments of the present invention are different from each other, but need not be mutually exclusive. For example, specific shapes, structures, and characteristics described herein may be implemented in other embodiments without departing from the spirit and scope of the present invention in relation to one embodiment. In addition, it should be understood that the location or arrangement of individual components within each disclosed embodiment may be changed without departing from the spirit and scope of the present invention. Accordingly, the detailed description to be described below is not intended to be taken in a limiting sense, and the scope of the present invention, if properly described, is limited only by the appended claims, along with all the scopes equivalent to those claimed by the claims. In the drawings, similar reference numerals refer to the same or similar functions over several aspects, and the length, area, thickness, and the like may be exaggerated and expressed for convenience.
본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present invention are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order to enable those of ordinary skill in the art to easily implement the present invention.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 기판 지지용 서포트 기판(100)의 제조 과정을 나타내는 개략도이다. 2 and 3 are schematic diagrams showing a manufacturing process of a
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판(100)은 서포트 기판(110) 상에 임시점착부(120)가 형성된 것으로 이해될 수 있다. 서포트 기판(110)은 플렉시블 기판(미도시)을 평평하게 지지하는 용도로 사용될 수 있다. 임시점착부(120)는 플렉시블 기판이 서포트 기판(110)에 임시로 점착고정되고, 공정의 마지막 단계에서 기계적인 힘(F)을 인가하여 플렉시블 기판을 서포트 기판(110)으로부터 탈착시킬 수 있는 용도로 사용될 수 있다.The
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판(100)의 제조 과정을 살펴보면 이하와 같다.The manufacturing process of the
먼저, 도 2의 (a)를 참조하면, 서포트 기판(110')을 준비할 수 있다. 서포트 기판(110')의 크기는 사용하려는 플렉시블 기판 크기의 정수배에 대응하는 크기이거나, 적어도 이보다 큰 크기일 수 있다.First, referring to FIG. 2A, a
서포트 기판(110')은 유리, 석영 등의 재질을 포함할 수 있다. 일 예로, 서포트 기판(110')은 표면에 별도의 처리를 하지 않고, 표면에 전하를 띠지 않는 순수한 유리 기판을 사용할 수 있다. 또는, 서포트 기판(110')은 우수한 경도를 가지는 저철분 유리, 소다라임 유리, 알루미나 실리케이트 유리 등의 강화 유리 기판을 사용할 수 있다. 강화 유리 기판은 흡집, 손상 등이 생기는 것이 방지되어 재사용하기 유리한 이점이 있다.The
서포트 기판(110')의 적어도 일면, 즉, 임시점착부(120)가 형성될 일면(일 예로, 상면)은 소수성 또는 약한 정도의 친수성 특성을 가질 수 있다.At least one surface of the
다음으로, 서포트 기판(110')의 세정을 수행할 수 있다. 공지의 세정 방법을 이용할 수 있다. 일 예로, 초음파분산기(sonicator)를 이용하여 DI 워터, 에탄올 등으로 세정을 진행할 수 있다. 세정 후 에어 건(air gun)을 이용하여 건조를 수행할 수 있다.Next, cleaning of the
다음으로, 도 2의 (b)를 참조하면, 서포트 기판(110')의 적어도 일면이 양 전하 또는 음 전하를 가지도록 처리(P)할 수 있다. 이러한 처리(P)는 플라즈마 처리, 피라나(piranha) 처리 등일 수 있다. Next, referring to FIG. 2B, a treatment (P) may be performed so that at least one surface of the
예를 들어, O2 플라즈마 처리를 하면, O2 라디칼(radical)이 서포트 기판(110')에 충돌하여 자연적으로 존재하는 C, H와 물리적 반응으로 CO2, H2O가 형성되어 증발하고, O와 H가 반응하여 서포트 기판(110') 계면에 산소작용기인 OH-기를 형성함에 따라 서포트 기판(110)의 일면이 (-) 전하를 가지게 될 수 있다. 한편, 피라나 처리를 하면 황산과 과산화수소가 혼합된 피라나 용액이 서포트 기판(110')의 일면 상에 OH-를 형성함에 따라 서포트 기판(110)의 일면이 (-) 전하를 가지게 될 수 있다.For example, when O 2 plasma treatment is performed, O 2 radicals collide with the
처리(P) 후에 서포트 기판(110')의 표면 특성이 개질될 수 있다. 처리(P) 전에 서포트 기판(110')의 일면(일 예로, 상면)은 소수성 또는 약한 정도의 친수성이나, 처리(P) 후에 서포트 기판(110)의 일면은 강한 정도의 친수성을 나타낼 수 있다.After the treatment (P), the surface characteristics of the
한편, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 서포트 기판의 표면 물방울 접촉각이 변화되는 상태를 나타내는 개략도이다.Meanwhile, FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a state in which a contact angle of a water droplet on a surface of a support substrate is changed according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 처리(P) 전의 서포트 기판(110') 상에 물방울(LQ)을 떨어뜨리면 서포트 기판(110') 계면과의 접촉각(θ)은 약 60° 또는 그 이상으로 나타난다. 이는 서포트 기판(110')의 표면이 소수성 또는 약한 정도의 친수성이기 때문이다. 반면, 처리(P) 후의 서포트 기판(110) 상에 물방울(LQ)을 떨어뜨리면 서포트 기판(110) 계면과의 접촉각(θ)은 10°보다 작게, 바람직하게는 약 5° 정도로 조절된 것으로 나타난다. 이는 서포트 기판(110)의 표면이 강한 친수성으로 개질되었기 때문이며, 강한 친수성의 서포트 기판(110) 표면 상에서 후술할 점착 유도 용액이 얇고 균일하게 형성될 수 있다. Referring to FIG. 4, when water droplets LQ are dropped on the
한편, 도 2의 (a) 및 (b) 단계를 수행하지 않고, 적어도 일면이 양 전하 또는 음 전하를 가지도록 처리(P)된 서포트 기판(110)을 준비할 수도 있다.Meanwhile, without performing steps (a) and (b) of FIG. 2, the
다음으로, 도 2의 (c)를 참조하면, 서포트 기판(110)의 일면 상에 서포트 기판(110)의 일면과 반대의 전하를 가지는 제1 층(130')을 형성할 수 있다. 제1 층(130')은 점착 유도 용액을 분사하여 형성할 수 있다.Next, referring to FIG. 2C, a
점착 유도 용액 내의 전해질 재료는, 양 전하를 가지는 것으로 PEI(poly(ethylene imine))를 사용할 수 있으나, 이에 제한되지 않고 점착 유도 용액 내에서 양 전하를 가지는 PSS(poly(styrene sulfonate)), PAA(poly(allyl amine)), PDDA(poly(diallyldimethylammonium chloride)), PNIPAM(poly(N-isopropyl acrylamide), CS(Chitosan), PMA(poly(methacrylic acid)), PVS(poly(vinyl sulfate)), PAA(poly(amic acid)), PAH(poly(allylamine)) 등을 사용할 수 있다. 또한, 점착 유도 용액 내의 전해질 재료는, 음 전하를 가지는 것으로 NaPSS(Sodium poly(styrene sulfonate)), PVS(poly(vinly sulfonate acid)), PCBS(Poly(1-[p-(3'-carboxy-4'-hydroxyphenylazo) benzenesulfonamido]-1,2-ethandiyl) 등을 사용할 수 있다. 용매는 NMP(N-Methyl-2-pyrrolidone) 등을 사용할 수 있다.As the electrolyte material in the adhesion inducing solution, PEI (poly(ethylene imine)) may be used as having a positive charge, but is not limited thereto, and PSS (poly(styrene sulfonate)), PAA ( poly(allyl amine)), PDDA(poly(diallyldimethylammonium chloride)), PNIPAM(poly(N-isopropyl acrylamide), CS(Chitosan), PMA(poly(methacrylic acid))), PVS(poly(vinyl sulfate)), PAA (poly(amic acid)), poly(allylamine) (PAH), etc. In addition, the electrolyte material in the adhesion-inducing solution has a negative charge, and is NaPSS (Sodium poly(styrene sulfonate)), PVS (poly( vinly sulfonate acid)), PCBS (Poly(1-[p-(3'-carboxy-4'-hydroxyphenylazo) benzenesulfonamido]-1,2-ethandiyl)), etc. The solvent is NMP (N-Methyl-2). -pyrrolidone), etc. can be used.
폴리머가 응집되는 것을 방지하기 위해, 점착 유도 용액 내 포함된 폴리머의 분자량이 너무 크지 않도록 하는 것이 바람직하다.In order to prevent the polymer from agglomerating, it is preferable that the molecular weight of the polymer contained in the adhesion inducing solution is not too large.
점착 유도 용액은 점착 유도 용액 분사부(미도시)에서 분사될 수 있다. 점착 유도 용액 분사부는 미세한 액적을 분사하는 목적 내에서라면, 이류체 노즐, 스프레이, 스핀코터, 붓 등의 공지의 장치를 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 점착 유도 용액 분사는 이류체 노즐을 사용하여 수행될 수 있다. 이류체 노즐은 기체와 액체를 혼합하며 분사함으로써 미세한 분사 형태를 만들어내는 노즐이다. 이류체 노즐에 점착 유도 용액을 주입하고, 분사할 때 기체를 이용하여 액체 분자가 파괴됨에 따라 미세한 액적이 분사될 수 있다. 이류체 노즐은 비용이 수십만원 정도로 저렴하고, 별도의 전원 공급 라인을 구성할 필요가 없으며, 분무량을 미량으로 제어 가능한 이점이 있다. 이에 따라, 점착 유도 용액이 서포트 기판(110) 상에 균일하고 nm수준으로 얇게 분사될 수 있다.The adhesion inducing solution may be sprayed from the adhesion inducing solution spraying unit (not shown). The adhesion-inducing solution spraying unit may use a known device such as a two-fluid nozzle, a spray, a spin coater, or a brush, without limitation, as long as it is within the purpose of spraying fine droplets. For example, spraying of the adhesion inducing solution can be performed using a two-fluid nozzle. A two-fluid nozzle is a nozzle that creates a fine spray shape by mixing and spraying gas and liquid. When the adhesion-inducing solution is injected into the air nozzle and the liquid molecules are destroyed using gas when spraying, fine droplets may be sprayed. A two-fluid nozzle has an advantage of being inexpensive, with a cost of hundreds of thousands of won, no need to configure a separate power supply line, and controlling the amount of spray in a small amount. Accordingly, the adhesion inducing solution may be uniformly sprayed on the
한편, 점착 유도 용액 분사부를 서포트 기판(110)의 일면과 z축 방향으로 이격된 위치에 배치하고, 서포트 기판(110)의 일측단에서부터 타측단까지의 방향(예를 들어, x축 방향, y축 방향, 대각선 방향 등)으로 스캔하면서 분사를 수행할 수 있다. 예를 들어, 수평한 방향(일 예로, x축 방향)으로 상호 간격을 이루어 배치되는 복수의 이류체 노즐을 서포트 기판(110)과 z축 방향으로 이격된 위치에 배치하고, y축 방향으로 스캔하면서 점착 유도 용액을 분사할 수 있다. 스캔하면서 점착 유도 용액을 분사한 후에, 점착 유도 용액 분사부는 서포트 기판(110)의 수직 방향에 중첩되지 않은 위치로 이동하는 것이 바람직하다.On the other hand, the adhesion-inducing solution spraying part is disposed at a position spaced apart from one surface of the
반대로, 점착 유도 용액 분사부를 서포트 기판(110)의 일면과 z축 방향으로 이격된 위치에 고정 배치하여 분사를 수행하고, 서포트 기판(110)을 x축 방향, y축 방향 등으로 이동하면서 분사를 수행할 수 있다. 예를 들어, 수평한 방향(일 예로, x축 방향)으로 상호 간격을 이루어 배치되는 복수의 이류체 노즐을 서포트 기판(110)과 z축 방향으로 이격된 위치에 고정 배치하고, 서포트 기판(110)이 로딩된 지지 수단을 y 축 방향으로 이동하여 점착 유도 용액을 서포트 기판(110) 상에 분사할 수 있다.Conversely, the adhesion-inducing solution spraying part is fixedly disposed at a position spaced apart from one surface of the
만약, 스캔 방식으로 분사하지 않고, xy 평면 상에 고정배치된 점착 유도 용액 분사부로 분사하게 되면, 분사 후에 노즐에 맺혀있는 점착 유도 용액 액체 방울이 서포트 기판(110)의 상면으로 낙하하게 되어, 균일하고 얇게 제1 층(130')을 형성하는데 장애가 될 수 있다. 물론, 이후 단계에서 기체 분사 수단(50)[도 2의 (d) 참조]이 기체(A)를 분사하여 제1 층(130')을 균일하고 얇게 형성할 수 있지만, 미세 액적이 아닌 거대 액적이 서포트 기판(110) 상에 낙하하는 것은 두께 균일도 면에서 바람직하지 않다.If, without spraying in a scan method, spraying with the adhesion-inducing solution spraying unit fixedly disposed on the xy plane, the droplet of the adhesion-inducing solution attached to the nozzle after spraying falls to the upper surface of the
다음으로, 도 2의 (d)를 참조하면, 제1층(130')에 물리적 에너지를 인가할 수 있다. 본 발명은 물리적 에너지를 인가하여 제1 층(130')의 점착 유도 용액 내의 분자를 이동시킴에 따라 서포트 기판(110)의 전면에 점착 유도 용액을 고르게 펴는 것을 특징으로 한다. 또한, 물리적 에너지의 인가는 기체 분사 수단(50)으로 기체(A)를 분사하여 수행하는 것을 특징으로 한다. 물리적 에너지를 인가하여 제1 층(130')의 점착 유도 용액 내의 분자를 이동시킴으로써 서포트 기판(110)의 전면에 점착 유도 용액을 고르게 폄에 따라, 서포트 기판(110)과 제1 층(130')의 전하의 결합량이 증가될 수 있다.Next, referring to (d) of FIG. 2, physical energy may be applied to the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 분사 수단(50)을 나타내는 개략 단면도이다.5 is a schematic cross-sectional view showing a gas injection means 50 according to an embodiment of the present invention.
서포트 기판(110)의 전체 면적에 기체(A)를 분사할 수 있도록, 기체 분사 수단(50)은 수평면 상에서 일 방향(예를 들어, x축 방향, y 축 방향, 대각선 방향 등)으로 연장형성될 수 있다. 또한, 기체 분사 수단(50)은 서포트 기판(110)의 적어도 일단에서부터 타단까지의 방향(예를 들어, x축 방향, y 축 방향, 대각선 방향 등)을 따라 이동하면서 기체(A)를 분사할 수 있다.The gas injection means 50 extends in one direction (eg, x-axis direction, y-axis direction, diagonal direction, etc.) on a horizontal plane so that the gas (A) can be sprayed over the entire area of the
도 5의 (a)를 참조하면, 일 실시예에 따른 기체 분사 수단(50: 50a)은 기체 분사 하우징(51), 기체 수용부(52), 분사부(55)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5A, the gas injection means 50: 50a according to an exemplary embodiment may include a
기체 분사 하우징(51)은 기체 분사 수단(50)의 몸체를 구성할 수 있다. 미세하게 압력을 조절하고, 타겟 부분에만 기체(A)를 정확하게 분사할 수 있도록 기체 분사 하우징(51)의 단부는 뾰족한 형태로 형성하는 것이 바람직하다.The
기체 분사 하우징(51)에는 공급받은 기체를 수용하는 기체 수용부(52)가 형성될 수 있다. 외부의 기체 공급수단(미도시)로부터 공급받은 기체는 기체 수용부(52)에 전체적으로 분산될 수 있다.The
분사부(55)는 기체 수용부(52)에 일단이 연통되고 기체 분사 하우징(51)의 외부로 타단이 연통되는 미세한 틈으로서, 기체 수용부(52) 내의 기체(A)가 분사부(55)의 타단에서 균일한 압력을 가지고 분사될 수 있다. 분사부(55)의 폭(또는, 틈의 너비)은 기체 수용부(52)의 폭보다 작을 수 있다.The
도 5의 (b)를 참조하면, 다른 실시예에 따른 기체 분사 수단(50: 50b)은 기체 분사 하우징(51), 제1 기체 수용부(52), 연통부(53), 제2 기체 수용부(54), 분사부(55)를 포함할 수 있다. 기체 분사 하우징(51), 제1 기체 수용부(52) 및 분사부(55)는 도 5의 (a)와 실질적으로 동일한 구성을 채용할 수 있다.5B, the gas injection means 50:50b according to another embodiment includes a
기체 분사 하우징(51)에는 공급받은 기체를 수용하는 제1 기체 수용부(52)가 형성될 수 있다. 많은 양의 기체가 1차적으로 기체 분사 하우징(51) 내에 수용될 수 있도록, 제1 기체 수용부(52)는 제2 기체 수용부(54)보다 큰 공간으로 마련될 수 있다. 외부의 기체 공급수단(미도시)로부터 공급받은 기체는 제1 기체 수용부(52)에 전체적으로 분산될 수 있다.The
연통부(53)는 제1 기체 수용부(52)에 일단이 연통되고 제 2 기체 수용부(54)로 타단이 연통되도록 형성되는 미세한 틈으로서, 제1 기체 수용부(52)에서 제2 기체 수용부(54)로 기체가 이동할 때 미세한 틈이 저항으로 작용하므로, 제1 기체 수용부(52) 내부에 전체적으로 기체가 분산되는데 기여할 수 있다. 연통부(53)의 폭(또는, 틈의 너비)은 제1, 2 기체 수용부(52, 54)보다 작을 수 있다.The
제2 기체 수용부(54)는 제1 기체 수용부(52)에서 전달된 기체가 수용될 수 있다. 1차적으로 제1 기체 수용부(52)에서 기체가 수용되어 분산되고, 2차적으로 제2 기체 수용부(54)에 기체가 전달되어 분산되므로, 외부의 기체 공급수단(미도시)으로부터 공급받은 기체는 제2 기체 수용부(54) 내에서 더욱 균일한 압력을 가지도록 분산될 수 있다.The second
분사부(55)는 제2 기체 수용부(54)에 일단이 연통되고 기체 분사 하우징(51)의 외부로 타단이 연통되는 미세한 틈으로서, 제2 기체 수용부(54) 내의 기체(A)가 분사부(55)의 타단에서 균일한 압력을 가지고 분사될 수 있다. 분사부(55)의 폭(또는, 틈의 너비)은 제1, 2 기체 수용부(52, 54)의 폭보다 작을 수 있다.The
도 5의 (c)를 참조하면, 다른 실시예에 따른 기체 분사 수단(50: 50c)은 도 5의 (a)와 동일한 구성을 가지면서, 수평면(XY 평면)에 대해 소정 각도(θ)를 이루도록 기울어지게 설치될 수 있다. 이에 따라, 기체 분사 수단(50)에서 분사하는 기체(A)는, 기체 분사 수단(50)이 이동할 시에 기체 분사 수단(50)이 이동하는 방향으로 경사지게 분사되거나, 서포트 기판(110)이 이동할 시에 서포트 기판(110)이 이동하는 방향의 반대 방향으로 경사지게 분사될 수 있다.Referring to Figure 5 (c), the gas injection means (50: 50c) according to another embodiment has the same configuration as Figure 5 (a), while having a predetermined angle (θ) with respect to the horizontal plane (XY plane) It can be installed inclined to achieve. Accordingly, the gas A injected from the gas injection means 50 is injected obliquely in the direction in which the gas injection means 50 moves when the gas injection means 50 moves, or the
도 5의 (d)를 참조하면, 다른 실시예에 따른 기체 분사 수단(50: 50d)은 도 5의 (a)에서 일부 부분, 예를 들어, 분사부(55)의 부분만 수평면(XY 평면)에 대해 소정 각도(θ)를 이루도록 기울어지게 설치될 수 있다. 분사부(55)의 적어도 타단부가 소정 각도(θ)를 이루며 기체 분사 하우징(51)의 외부로 연통될 수 있다. 이를 위해 기체 분사 하우징(51)의 일부도 기울어지도록 형성될 수 있다. Referring to Figure 5 (d), the gas injection means (50: 50d) according to another embodiment is a part of Figure 5 (a), for example, only a portion of the
한편, 분사부(55)에 기체(A)의 분사 각도를 조절하는 수단이 부가될 수도 있으며, 기체 분사 수단(50)은 반드시 위의 구조가 아니더라도 기체(A)를 특정 부분에 집중해서 강하게 분사할 수 있는 수단이라면 본 발명의 기체 분사 수단(50)으로 채용할 수 있다.On the other hand, a means for adjusting the injection angle of the gas A may be added to the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 기체 분사에 의한 점착 유도 용액/점착 용액의 거동을 나타내는 개략도이다. 도 6에서는 설명의 편의상 서포트 기판(110) 표면이 (-) 전하, 제1 층(130)이 (+) 전하, 제2 층(150', 150")이 (-) 전하를 가지는 것을 상정하여 설명하지만, 이에 제한되는 것은 아니며 반대의 전하를 가질 수도 있다.6 is a schematic diagram showing the behavior of the adhesion inducing solution / adhesion solution by gas injection according to an embodiment of the present invention. In FIG. 6, for convenience of explanation, it is assumed that the surface of the
기체 분사 수단(50)으로 기체(A)를 분사하여 제1 층(130), 제2 층(150)에 물리적 에너지를 인가할 수 있다. 물리적 에너지의 인가로서 제1 층(130')의 점착 유도 용액의 분자를 이동시킴에 따라 서포트 기판(110) 상에 점착 유도 용액을 고르게 펴줄 수 있다. 또는, 물리적 에너지의 인가로서 제2 층(150', 150")의 점착 용액 내의 분자를 이동시킴에 따라 제1층(130) 상에 점착 용액을 고르게 펴줄 수 있다. 다시 말해, 기체(A)의 분사에 의해 상부층과 하부층의 (+), (-) 전하가 1:1, 1:다(多)의 형태로 정전기적 인력으로 결합되는 전하의 결합량을 증가시킬 수 있다. 다른 관점으로, 기체 분사 수단(50)의 기체(A) 분사는 균일한 (+), (-) 결합층 생성을 위한 점착 유도 용액/점착 용액 내의 혼합물 분자의 이동 공정일 수 있다.Physical energy may be applied to the
도 6의 (a)를 참조하면, 기체 분사 수단(50)을 스캔(S)하면서 기체(A)를 분사하면, 제2 층(150')의 점착 용액이 밀려날 수 있다. 제2 층(150')은 직하부에 있는 제1 층(130)과 정전기적 인력으로 결합될 최소한의 두께를 유지하면서 밀려나면서 분자 정렬(leveling)이 진행될 수 있다. 정전기적 인력으로 결합되지 않은 점착 유도 용액, 점착 용액은 기체(A)의 분사 방향을 따라 외부[서포트 기판(110)의 외부]로 밀려날 수 있다.Referring to FIG. 6A, when the gas A is injected while scanning the gas injection means 50 (S), the adhesive solution of the
도 6의 (b)를 참조하면, 제2 층(150")이 제1 층(130)의 전체면 상에 형성되지 않고 비어 있는 부분(V)이 존재할 수 있다. 이 부분(V)은 제1 층(130)의 전하가 결합되지 못한 채로 (+) 전하를 띠고 있는 부분으로 이해될 수 있다. 기체 분사 수단(50)을 스캔(S)하면서 기체(A)를 분사하면, 제2 층(150")의 점착 용액이 밀려날 수 있다. 제2 층(150")이 밀려나면서 점착 용액이 비어 있는 부분(V)을 메울 수 있으며, 이때 점착 용액은 직하부에 있는 제1 층(130)과 정전기적 인력으로 결합될 최소한의 두께만큼 비어 있는 부분(V)을 메우면서 분자 정렬이 진행될 수 있다. 정전기적 인력으로 결합되지 않은 점착 유도 용액, 점착 용액은 기체(A)의 분사 방향을 따라 외부[서포트 기판(110)의 외부]로 밀려날 수 있다.Referring to FIG. 6B, the
기체 분사 수단(50)에서 분사되는 기체(A)에 의해 점착 유도 용액, 점착 용액이 밀려나면서 잔여 수분이 제거되고, 용액의 분자 정렬이 진행될 수 있다. 용액이 밀려나면서 서로 뭉치는 부분이 생기지 않도록 기체(A)는 Z축 하부 방향으로, 수직하게 분사되는 것이 바람직하다. 따라서, 기체 분사 수단(50)의 분사부(55)는 Z축 하부 방향으로 기체(A)를 분사하도록 설치하는 것이 바람직하다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 기체 분사 수단(50)은 기체 분사 각도를 조절할 수 있도록 회전 수단(미도시)을 더 포함할 수 있다. 기체 분사 수단(50)이 이동하며 분사하는 경우에는 기판 분사 수단(50)이 이동하는 방향으로 경사지게 분사하거나, z 축 방향으로 수직 분사할 수 있다. 한편, 서포트 기판(110)이 이동하고 기체 분사 수단(50)이 고정된 경우에는 서포트 기판(110)의 이동 방향의 반대 방향 방향으로 경사지게 분사하거나, z축 방향으로 수직 분사할 수 있다. 물론, 기체 분사 수단(50)과 서포트 기판(110)이 상호 이동하면서 분사를 수행할 수도 있다.As the adhesion-inducing solution and the adhesion solution are pushed by the gas A sprayed from the gas injection means 50, residual moisture is removed, and molecular alignment of the solution may proceed. It is preferable that the gas (A) is sprayed vertically in the lower direction of the Z-axis so that the solution does not clump together as the solution is pushed. Therefore, it is preferable that the
기체 분사 수단(50)에서 분사하는 기체(A)는 Ar과 같은 불활성 가스뿐만 아니라, 제1 층(130)/제2 층(150)과 반응을 일으키지 않는 N2, O2 등도 사용할 수 있다.The gas A injected from the gas injection means 50 may be used not only as an inert gas such as Ar, but also N 2 , O 2, etc. that do not react with the
또한, 기체 분사 수단(50)에서 분사하는 기체(A)의 온도는 0℃ 내지 80℃인 것이 바람직하다. 이에 따라 기체(A)가 분사되면서 점착 유도 용액, 점착 용액의 잔여 수분을 제거할 수 있다. 이보다 높은 온도의 기체(A)는 제1 층(130), 제2 층(150)을 열처리 할 수 있고, 이보다 낮은 온도의 기체(A)는 점착 유도 용액, 점착 용액 내의 수분을 얼릴 수 있으므로, 잔여 수분을 제거할 정도의 온도를 유지하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the temperature of the gas A injected from the gas injection means 50 is 0°C to 80°C. Accordingly, as the gas A is sprayed, the adhesion inducing solution and residual moisture of the adhesion solution may be removed. A higher temperature gas (A) can heat-treat the
다시, 도 2의 (d)를 참조하면, 기체 분사 수단(50)은 상술한 점착 유도 용액 분사부와 마찬가지로, x축, y축 등 적어도 어느 한 방향으로 스캔(S)하면서 기체(A)의 분사를 수행할 수 있다. 예를 들어, 수평한 방향(일 예로, x축 방향)으로 연장되도록 형성되는 기체 분사 수단(50)을 서포트 기판(110)과 z축 방향으로 이격된 위치에 배치하고, y축 방향으로 스캔(S)하면서 기체(A)를 분사할 수 있다.Again, referring to FIG. 2(d), the gas injection means 50, like the above-described adhesion-inducing solution injection unit, scans (S) in at least one direction such as the x-axis and y-axis while Spraying can be performed. For example, a gas injection means 50 formed to extend in a horizontal direction (for example, the x-axis direction) is disposed at a position spaced apart from the
제1 층(130')의 점착 유도 용액은 기체 분사 수단(50)에서 분사되는 기체(A)에 의해 기체 분사 수단(50)의 스캔(S) 방향을 따라 밀려나게 된다. 점착 유도 용액이 밀려나면서 잔여 수분이 제거되고, 점착 유도 용액의 정렬이 진행될 수 있다. 다만, 모든 점착 유도 용액이 밀려나는 것은 아니며, 점착 유도 용액이 반대 전하를 가지는 서포트 기판(110) 상에서 정전기적 인력을 작용받는 범위 내의 두께만큼은 남아 있게 된다.The adhesion-inducing solution of the
한편, 기체(A)의 압력이 너무 강하면 서포트 기판(110) 표면에서의 잔여 수분들이 얼룩 형태를 가지며 제거되고, 압력이 너무 약하면 표면의 수분을 제거할 수 없게 된다. 이를 고려하면, 기체 분사 수단(50)에서 분사되는 기체(A)의 압력은, 점착 유도 용액과 반대 전하를 가지는 서포트 기판(110)의 상호 정전기적 인력을 해제할 정도로 강하지는 않게 조절되어야 한다. 기체(A)의 압력과 대응되도록 기체 분사 수단(50)과 서포트 기판(110)의 수직 간격도 조절될 수 있다.On the other hand, if the pressure of the gas A is too strong, residual moisture on the surface of the
다음으로, 도 3의 (e)를 참조하면, 제1 층(130)의 점착 유도 용액의 잔여 수분이 제거되고 정렬이 완료될 수 있다. 점착 유도 용액이 반대 전하를 가지는 서포트 기판(110) 상에서 정전기적 인력을 작용받으며 최소한의 두께를 형성하게 된다.Next, referring to (e) of FIG. 3, residual moisture in the adhesion-inducing solution of the
다음으로, 도 3의 (f)를 참조하면, 제1 층(130) 상부에 반대 전하를 가지는 제2 층(150')을 형성할 수 있다. 제2 층(150')은 점착 용액을 분사하여 형성할 수 있다.Next, referring to (f) of FIG. 3, a
점착 용액은 negative 그래핀 옥사이드(nGO), positive 그래핀 옥사이드(pGO), 카올리나이트 (Kaolinite), 서텐타인(serpentine), 딕카이트(dickite), 탈크(talc), 버미큐라이트(vermiculite), 몬모릴로나이트(montmorillonite) 등을 사용할 수 있다. 점착 용액 내에서 분자들이 응집되는 것을 방지하기 위해, 점착 용액은 교반기, 순환 펌프 등을 이용하여 지속적으로 섞어주는 것이 바람직하다.The adhesive solution is negative graphene oxide (nGO), positive graphene oxide (pGO), kaolinite, serpentine, dickite, talc, vermiculite, montmorillonite ( montmorillonite), etc. can be used. In order to prevent agglomeration of molecules in the adhesive solution, it is preferable to continuously mix the adhesive solution using a stirrer or a circulation pump.
점착 용액은 점착 용액 분사부(미도시)에서 분사될 수 있다. 점착 용액 분사부는 미세한 액적을 분사하는 목적 내에서라면, 이류체 노즐, 스프레이, 스핀코터, 붓 등의 공지의 장치를 제한없이 사용할 수 있다. 예를 들어, 점착 용액 분사는 이류체 노즐을 사용하여 수행될 수 있다. 특히, 점착 유도 용액보다 점착 용액의 분자들이 제2 층(150')의 모든 면적에서 균일하게 배치되어야 하므로, 이류체 노즐을 이용한 분사가 고려될 수 있다.The adhesive solution may be sprayed from the adhesive solution spraying unit (not shown). As long as the pressure-sensitive adhesive solution spraying unit is within the purpose of spraying fine droplets, known devices such as air nozzles, sprays, spin coaters, and brushes can be used without limitation. For example, spraying of the adhesive solution can be performed using a two-fluid nozzle. In particular, since the molecules of the adhesion solution must be uniformly disposed in all areas of the
점착 용액 분사부를 이용한 점착 용액 분사는 상술한 점착 유도 용액 분사부를 이용한 점착 유도 용액의 분사와 실질적으로 동일하며, 분자들이 균일하게 배치될 수 있도록 1회 또는 복수회 스캔하면서 점착 용액을 분사할 수 있다.The adhesion solution spraying using the adhesion solution spraying part is substantially the same as the spraying of the adhesion induction solution using the adhesion induction solution spraying part described above, and the adhesion solution can be sprayed while scanning once or multiple times so that molecules are evenly arranged. .
다음으로, 도 3의 (g)를 참조하면, 제2 층(150')에 물리적 에너지를 인가할 수 있다. 본 발명은 물리적 에너지를 인가하여 제2 층(150')의 점착 용액 내의 분자를 이동시킴에 따라 제1 층(130)의 전면에 점착 용액을 고르게 펴는 것을 특징으로 한다. 또한, 물리적 에너지의 인가는 기체 분사 수단(50)으로 기체(A)를 분사하여 수행하는 것을 특징으로 한다. 물리적 에너지를 인가하여 제2 층(150')의 점착 용액 내의 분자를 이동시킴으로써 제1 층(130)의 전면에 점착 용액을 고르게 폄에 따라, 제1 층(130)과 제2 층(150')의 전하의 결합량이 증가될 수 있다. 기체 분사 수단(50)은 도 2의 (d)에서 상술한 바와 동일하다. 기체 분사 수단(50)은 x축 방향, y축 방향 등 적어도 어느 한 방향으로 스캔(S)하면서 기체(A)의 분사를 수행할 수 있다.Next, referring to (g) of FIG. 3, physical energy may be applied to the
제2 층(150')의 점착 용액은 기체 분사 수단(50)에서 분사되는 기체(A)에 의해 기체 분사 수단(50)의 스캔(S) 방향을 따라 밀려나게 된다. 점착 용액이 밀려나면서 잔여 수분이 제거되고, 점착 용액의 정렬이 진행될 수 있다. 다만, 모든 점착 용액이 밀려나는 것은 아니며, 점착 용액이 반대 전하를 가지는 점착 유도 용액[제1 층(130)] 상에서 정전기적 인력을 작용받는 범위 내의 두께만큼은 남아 있게 된다.The adhesive solution of the
기체 분사 수단(50)에서 분사되는 기체(A)의 압력은, 점착 용액과 반대 전하를 가지는 점착 유도 용액[제 1층(130)]의 상호 정전기적 인력을 해제할 정도로 강하지는 않게 조절되어야 한다. 기체(A)의 압력과 대응되도록 기체 분사 수단(50)과 서포트 기판(110)의 수직 간격도 조절될 수 있다.The pressure of the gas (A) injected from the gas injection means 50 should be adjusted so as not to be strong enough to release the mutual electrostatic attraction of the adhesion inducing solution (first layer 130) having an opposite charge to the adhesion solution. . The vertical distance between the gas injection means 50 and the
다음으로, 도 3의 (h)를 참조하면, 제2 층(150)의 점착 용액의 잔여 수분이 제거되고 정렬이 완료될 수 있다. 점착 용액과 반대 전하를 가지는 점착 유도 용액이 정전기적 인력을 작용받으며 최소한의 두께를 형성하게 된다.Next, referring to (h) of FIG. 3, residual moisture in the adhesive solution of the
한편, 도 3의 (i)를 참조하면, 열처리(H)를 더 수행할 수 있다. 열처리(H)는 후속 공정에서 플렉시블 기판을 열처리하는 과정에서 임시점착부(120) 내의 휘발 성분에 의한 기포(pore) 발생을 방지하게 위해 미리 수행할 수 있다. 열처리 후 제1 층(130)이 제거되고 제2 층(150)이 남은 상태로 임시점착부(120)를 구성할 수 있다. 열처리(H)는 단계적으로 수행될 수 있다.Meanwhile, referring to (i) of FIG. 3, heat treatment (H) may be further performed. The heat treatment (H) may be performed in advance to prevent the generation of bubbles due to volatile components in the temporary
제1 열처리 단계는 70℃ 내지 90℃의 제1 온도 구간에서 수행될 수 있다. 제1 온도 구간에서는 제2 층(150)의 수분이 제거될 수 있다. 제2 열처리 단계는 제1 온도 구간보다 높고 300℃보다 낮은 제2 온도 구간에서 수행될 수 있다. 제2 온도 구간에서는 제1 층(130) 및 제2 층(150)에 포함된 카르복시기, 하이드록시기, 에폭시기가 제거될 수 있다.The first heat treatment step may be performed in a first temperature range of 70°C to 90°C. Moisture from the
위와 같이, 서포트 기판(100)에 열처리를 진행함에 따라, 차후 단계인 플렉시블 기판의 열처리 공정에서 아웃개싱(outgassing)으로 인해 임시점착부(120) 내에서 기포가 발생하는 것을 방지할 수 있다.As described above, as the heat treatment is performed on the
한편, 열처리(H) 후의 임시점착부(120)의 총 두께(T), 즉, 제2 층(150)의 두께의 총합(T)은 1nm 내지 10nm가 될 수 있다. 이 범위의 두께에서 임시점착부(120)가 소정의 점착력을 가질 수 있다. 즉, 임시점착부(120)가 플렉시블 기판을 점착고정하면서도 기계적인 힘(mechanical force)의 인가에 따라 플렉시블 기판의 탈착이 되는 정도의 소정의 점착력[예를 들어, 3M 사의 포스트잇 정도에 대응하는 점착력]을 가질 수 있게 된다. 이 점착력은 약 0.5gf/in 내지 4.0gf/in 정도의 세기일 수 있다.Meanwhile, the total thickness T of the temporary
다른 관점으로, 임시점착부(120)의 총 투과율, 즉, 제1 층(130) 및 제2 층(150)의 투과율은 71% 내지 91%가 될 수 있다. 임시점착부(120)의 탈착 강도는 투과율 71%일때 약0.2~1.2gf/in, 투과율 81%일때 약 0.5~1.5gf/in, 투과율 86%일때 약 1.0~2.0gf/in, 투과율 91%일때 약2~4gf/in이다. 임시점착부(120)의 투과율은 제2 층(150)의 분자층(layer) 개수에 대응할 수 있고 분자층 개수는 임시점착부(120)의 총 두께(T)와 대응할 수 있다. 따라서, 임시점착부(120)의 총 두께(T)보다 상대적으로 측정이 용이한 투과율을 측정함에 따라 임시점착부(120)의 점착력을 설정할 수 있는 이점이 있다.In another aspect, the total transmittance of the temporary
열처리(H) 후에 제2 층(150)을 포함하는 임시점착부(120)에 추가적인 열처리를 가할 수 있다. 약 420℃까지 온도를 상승시켜 추가 열처리를 수행할 수 있다. 임시점착부(120)를 형성하는 공정 이후에, 플렉시블 기판을 형성/휘발하는 공정, 화소 형성 공정, TFT 형성 공정 등의 후속 공정에서 복수회 약 420℃까지 온도를 상승시키는 과정이 있는데, 이러한 후속 공정에서 제2 층(150)이 변형되는 것을 막기 위해 미리 추가 열처리를 수행하는 것이다. 추가 열처리로 제2 층(150)이 적당히 스트레스를 보유한 상태를 가지도록 에이징(aging)을 수행하면, 후속 공정에서도 제2 층(150)이 안정적으로 플렉시블 기판을 점착 고정 할 수 있다.After the heat treatment (H), an additional heat treatment may be applied to the temporary
이하에서는, 본 발명의 이해를 돕기 위한 실시예들을 설명한다. 다만, 하기의 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐, 본 발명의 실시예들이 아래의 실시예들만으로 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, embodiments for aiding understanding of the present invention will be described. However, the following examples are only intended to aid understanding of the present invention, and embodiments of the present invention are not limited to the following examples.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 과정을 나타내는 개략도이다. 7 and 8 are schematic views showing a manufacturing process of a support substrate for supporting a flexible substrate according to an embodiment of the present invention.
도 7의 (a)처럼, 대면적 유리 기판을 커팅하여 서포트 기판(110')을 준비하였다. 이어서, Alconox 10g/DI water 300ml를 스터링(stirring) 후, 초음파분산기(sonicator)를 이용하여 약 30℃에서 15분간 세정을 진행하였다. 이후 에어 건을 이용하여 서포트 기판(110')을 건조하였다.As shown in (a) of FIG. 7, a
다음으로, 도 7의 (b)처럼, 서포트 기판(110)을 (-) 전하를 가지도록 처리(P)하였다. O2 40slm, Ar 25slm, 450W에서 상압 플라즈마 처리하였다. 플라즈마 장치를 서포트 기판(110)의 상부에 배치하고, 하부에 도전체/그라운드를 배치하여 플라즈마 처리의 효과를 향상시켰다.Next, as shown in (b) of FIG. 7, the
다음으로, 점착 유도 용액을 제조하였다. PEI 전해질 재료를 DI water를 이용하여 희석하여 PEI 용액[점착 유도 용액]을 제조하였다. 가압 탱크에 PEI 용액을 장착한 후, 도 7의 (c)처럼 점착 유도 용액 분사부를 이용하여 제1 층(130')의 코팅을 진행하였다. 점착 유도 용액 분사부에서 N2는 0.1MPa로, PEI 용액은 5ml/min의 속도로 혼합 분사하였다. 액추에이터에 점착 유도 용액 분사부를 장착하고 스캔을 1회 진행하였다.Next, an adhesion inducing solution was prepared. The PEI electrolyte material was diluted with DI water to prepare a PEI solution [adhesion inducing solution]. After mounting the PEI solution in the pressurized tank, coating of the first layer 130' was performed using the adhesion inducing solution spraying unit as shown in FIG. 7C. In the adhesion-inducing solution spraying part, N 2 was mixed and sprayed at a rate of 0.1 MPa and PEI solution at a rate of 5 ml/min. An adhesion-inducing solution injection part was mounted on the actuator, and the scan was performed once.
다음으로, 도 7의 (d)처럼, 기체 분사 수단(50)을 이용하여 스캔을 1회 수행하여 PEI 용액을 정렬하였다. 서포트 기판(110)과 기체 분사 수단(50)의 거리는 약 5mm, 기체 압력은 2kgf/cm2, 기체 분사 각도는 수직으로 설정하였다. Next, as shown in (d) of FIG. 7, the PEI solution was aligned by performing a scan once using the gas injection means 50. The distance between the
도 8의 (e)처럼, 제1 층(130)의 점착 유도 용액의 잔여 수분이 제거되고 정렬이 완료된다. (+) 전하를 가지는 폴리머 용액이 (-) 전하를 가지는 서포트 기판(110) 상에서 정전기적 인력을 작용받으며 최소한의 두께를 형성하게 된다.As shown in (e) of FIG. 8, residual moisture in the adhesion-inducing solution of the
다음으로, 점착 용액을 제조하였다. nGO 3g/L의 농축액을 DI water를 이용하여 희석하여 nGO 용액[점착 용액]을 제조하였다. 가압 탱크에 nGO 용액을 장착한 후, 도 8의 (f)처럼 점착 용액 분사부를 이용하여 코팅을 진행하였다. 점착 용액 분사부에서 N2는 0.1MPa로, nGO 용액은 5ml/min의 속도로 혼합 분사하였다. 액추에이터에 점착 용액 분사부를 장착하고 스캔을 좌우로 각각 1회 진행하였다.Next, an adhesive solution was prepared. The concentrate of nGO 3g/L was diluted with DI water to prepare an nGO solution [adhesive solution]. After mounting the nGO solution in the pressurized tank, coating was performed using the adhesive solution spraying unit as shown in (f) of FIG. 8. In the adhesion solution spraying part, N 2 was mixed and sprayed at a rate of 0.1 MPa and nGO solution at a rate of 5 ml/min. An adhesive solution spraying part was mounted on the actuator, and the scan was performed once on each side.
다음으로, 도 8의 (g)처럼, 기체 분사 수단(50)을 이용하여 스캔을 1회 수행하여 nGO 용액을 정렬하였다. 서포트 기판(110)과 기체 분사 수단(50)의 거리는 약 5mm, 기체 압력은 2kgf/cm2, 기체 분사 각도는 수직으로 설정하였다.Next, as shown in (g) of FIG. 8, the nGO solution was aligned by performing one scan using the gas injection means 50. The distance between the
다음으로, 도 8의 (h)처럼, 점착 용액과 반대 전하를 가지는 점착 유도 용액이 정전기적 인력을 작용받으며 제1 층(130)과 제2 층(150)이 최소한의 두께를 형성하였다. 여기에, 제1 층(130)과 제2 층(150)의 형성 과정[도 7의 (c)~도 8의 (h) 단계를 수 cycle 반복하였다. 각 cycle마다 복수회 스캔을 수행하였다. nGO의 혼합 희석율에 따라 스캔 횟수가 변경될 수 있다.Next, as shown in (h) of FIG. 8, the adhesion inducing solution having a charge opposite to that of the adhesion solution receives an electrostatic attraction, and the
다음으로, 도 8의 (i)처럼, 열처리(H)를 더 수행하였다. 70℃ 내지 90℃의 제1 온도 구간에서 제1 열처리 후에 300℃보다 낮은 범위의 제2 온도 구간에서 제2 열처리하여 제1 층(130)들을 제거하고 제2 층(150)들만 남은 상태로 임시점착부(120)를 구성하였다.Next, as shown in (i) of FIG. 8, heat treatment (H) was further performed. After the first heat treatment in the first temperature range of 70°C to 90°C, the
도 9는 본 발명의 여러 실시예에 따른 서포트 기판(100-2, 100-3)을 나타내는 개략도이다.9 is a schematic diagram showing support substrates 100-2 and 100-3 according to various embodiments of the present invention.
도 9의 (a1)을 참조하면, 도 7의 (c) 단계 내지 도 8의 (h) 단계를 2번 반복하여 제1 층(130: 130a, 130b)과 제2 층(150: 150a, 150b)를 교대로 2개층씩 형성할 수 있다. 또한, 도 9의 (b1)을 참조하면, 도 7의 (c) 단계 내지 도 8의 (h) 단계를 n번(n은 정수) 반복하여 제1 층(130: 130a, 130b, 130c)과 제2 층(150: 150a, 150b, 150c)를 교대로 n개층씩 형성할 수 있다.Referring to FIG. 9(a1), the first layer 130: 130a, 130b and the second layer 150: 150a, 150b are repeated by repeating steps (c) of FIG. 7 to (h) of FIG. 8 twice. ) Can be alternately formed in two layers. In addition, referring to (b1) of FIG. 9, steps (c) of FIG. 7 to (h) of FIG. 8 are repeated n times (n is an integer) to form the first layer 130: 130a, 130b, 130c, and The second layers 150 (150a, 150b, 150c) may be alternately formed by n layers.
이후 열처리(H)를 더 수행하면, 제1 층(130)이 제거되고 제2 층(150)이 남은 상태로 임시점착부(120)를 구성[도 9의 (a2), (b2)]할 수 있다. 열처리(H)는 단계적으로 수행될 수 있다. 이때, 임시점착부(120)의 총 두께(T2, T3), 즉, 제2 층(150)의 두께의 총합(T2, T3)은 1nm 내지 10nm가 될 수 있다. 이 범위의 두께에서 임시점착부(120)가 소정의 점착력을 가질 수 있다. 즉, 임시점착부(120)가 플렉시블 기판을 점착고정하면서도 기계적인 힘(mechanical force)의 인가에 따라 플렉시블 기판의 탈착이 되는 정도의 소정의 점착력[예를 들어, 3M 사의 포스트잇 정도에 대응하는 점착력]을 가질 수 있게 된다. 이 점착력은 약 0.5gf/in 내지 4.0gf/in 정도의 세기일 수 있다.After the heat treatment (H) is further performed, the
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉시블 디스플레이를 제조하는 시스템(10)을 나타내는 개략도이다.10 is a schematic diagram showing a
도 10을 참조하면, 플렉시블 디스플레이를 제조하는 시스템(10)은 진입부(1), 세정부(2), 임시점착부 코팅부(3), 코팅부(4), 건조부(5), 버퍼부(6), 열처리부(7), 반송부(8) 등을 포함할 수 있다. 도 1의 종래의 시스템(10')과 비교하여, 본 시스템(10)에는 레이저 탈착부(9)가 제외되고, 임시점착부 코팅부(3)가 추가될 수 있다.Referring to FIG. 10, a
진입부(1)로 플레시블 기판을 지지할 서포트 기판(110)이 유입될 수 있다. 이어서, 세정부(2)에서 서포트 기판(110)의 세정 및 건조가 진행될 수 있다.The
다음으로, 추가된 임시점착부 코팅부(3)에서는, 도 2 내지 도 4를 통해 상술한 서포트 기판(110) 상에 임시점착부(120)를 형성하는 일련의 공정이 수행될 수 있다.Next, in the added temporary adhesive
이어서, 코팅부(4)에서 플렉시블 기판이 플렉시블 기판 지지용 서포트 기판(100) 상에 코팅되고, 건조부(5)에서 플렉시블 기판의 휘발성 물질을 일부 휘발시키고 수분의 건조를 진행하여 플렉시블 기판의 두께를 조절할 수 있다.Subsequently, the flexible substrate is coated on the
이어서, 버퍼부(6)에 서포트 기판(100)과 플렉시블 기판이 대기한 후, 하나 또는 복수의 열처리부(7)에서 열처리를 통해 플렉시블 기판의 휘발성 물질을 휘발시키고 플렉시블 기판의 굳기를 조절할 수 있다. 다음으로, 플렉시블 기판 상에 상에 화소 형성 공정, TFT 형성 공정 등을 수행할 수 있다.Subsequently, after the
마지막으로, 플렉시블 기판과 서포트 기판 중 적어도 어느 하나에 기계적인 힘(mechanical force)을 인가하여 분리를 수행할 수 있다.Finally, separation may be performed by applying a mechanical force to at least one of the flexible substrate and the support substrate.
본 발명의 시스템(10)은 임시점착부 코팅부(3)가 추가되지만, 종래의 시스템(10')의 레이저 탈착부(9)에 비해 장치의 비용과 유지 관리비가 현저하게 감축될 수 있다. 또한, 본 발명의 시스템(10)은 마지막 단계에 기계적인 힘(F)을 인가하는 공정이 추가되지만, 레이저가 대면적의 서포트 기판에 레이저를 조사하는 공정보다 시간이 현저하게 단축될 수 있다. 따라서, 생산성과 경제성이 획기적으로 증대되는 이점이 있다. In the
위와 같이, 본 발명은 장치의 비용과 유지 관리비를 현저하게 감축시킬 수 있는 효과가 있다. 그리고, 플렉시블 디스플레이의 제조 완료 후 기계적인 힘(F)으로 용이하게 분리를 할 수 있어, 플렉시블 디스플레이의 결함 및 손상 가능성을 최소화하고, 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 그리고, 플렉시블 디스플레이를 분리한 후에, 서포트 기판(110)을 재사용 할 수 있어 생산 비용을 절감하는데 더욱 기여할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of remarkably reducing the cost and maintenance cost of the device. In addition, since the flexible display can be easily separated by a mechanical force (F) after completion of manufacturing, there is an effect of minimizing the possibility of defects and damage to the flexible display and improving productivity. In addition, after separating the flexible display, the
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.Although the present invention has been shown and described with reference to a preferred embodiment as described above, it is not limited to the above embodiment, and within the scope not departing from the spirit of the present invention, various It can be transformed and changed. Such modifications and variations should be viewed as falling within the scope of the present invention and the appended claims.
10: 플렉시블 디스플레이 제조 시스템
50: 기체 분사 수단
100: 플렉시블 기판 지지용 서포트 기판
110: 서포트 기판
120: 임시점착부
130: 제1 층
150: 제2 층10: flexible display manufacturing system
50: gas injection means
100: support substrate for supporting flexible substrate
110: support substrate
120: temporary adhesive
130: first layer
150: second layer
Claims (20)
(a) 일면이 양 전하 또는 음 전하를 가지는 서포트 기판을 제공하는 단계;
(b) 상기 서포트 기판의 일면 상에 상기 서포트 기판의 일면과 반대의 전하를 가지는 점착 유도 용액을 분사하여 제1 층을 형성하는 단계;
(c) 상기 제1 층에 물리적 에너지를 인가함에 따라 점착 유도 용액 내의 분자를 이동하여 상기 서포트 기판 상에 상기 점착 유도 용액을 펴주는 단계;
(d) 상기 제1 층 상부에 상기 제1 층과 반대의 전하를 가지는 점착 용액을 분사하여 제2 층을 형성하는 단계;
(e) 상기 제2 층에 물리적 에너지를 인가함에 따라 상기 점착 용액 내의 분자를 이동하여 상기 제1 층 상에 상기 점착 용액을 펴주는 단계;
를 포함하며,
상기 (c) 단계와 상기 (e) 단계에서 인가되는 상기 물리적 에너지는 기체 분사 수단을 통해 분사되는 기체인 것인,
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법.As a manufacturing method of a support substrate for temporarily adhesively fixing a flexible substrate in a flexible display manufacturing process,
(a) providing a support substrate having a positive or negative charge on one side;
(b) forming a first layer by spraying an adhesion-inducing solution having a charge opposite to that of the one surface of the support substrate on one surface of the support substrate;
(c) moving molecules in the adhesion-inducing solution as physical energy is applied to the first layer to spread the adhesion-inducing solution on the support substrate;
(d) forming a second layer by spraying an adhesive solution having a charge opposite to that of the first layer on the first layer;
(e) spreading the adhesive solution on the first layer by moving molecules in the adhesive solution as physical energy is applied to the second layer;
Including,
The physical energy applied in the (c) and (e) steps is a gas injected through a gas injection means,
A method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate.
상기 제2 층 상에 제1 층 및 제2 층을 교대로 복수회 더 형성하는,
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법.The method of claim 1,
Alternately forming a first layer and a second layer a plurality of times on the second layer,
A method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate.
상기 (c) 단계에서 상기 서포트 기판이 가지는 전하와 상기 제1 층이 가지는 전하의 결합량이 증가되고,
상기 (e) 단계에서 상기 제1 층이 가지는 전하와 상기 제2 층이 가지는 전하의 결합량이 증가되는,
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법.The method of claim 1,
In the step (c), the combined amount of the charge of the support substrate and the charge of the first layer is increased,
In the step (e), the combined amount of the charge of the first layer and the charge of the second layer is increased,
A method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate.
상기 (c) 단계에서 상기 물리적 에너지를 인가하면 상기 점착 유도 용액 내의 분자가 이동하여 상기 서포트 기판 일면 전체에 퍼져 정전기적 인력으로 결합되고, 상기 서포트 기판 일면에 결합되지 않은 점착 유도 용액은 기체의 분사 방향을 따라 외부로 밀려나며,
상기 (e) 단계에서 상기 물리적 에너지를 인가하면 상기 점착 용액 내의 분자가 이동하여 상기 제1 층 상부면 전체에 퍼져 정전기적 인력으로 결합되고, 상기 제1 층 상부면에 결합되지 않은 점착 용액은 기체의 분사 방향을 따라 외부로 밀려나는,
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법.The method of claim 1,
When the physical energy is applied in the step (c), the molecules in the adhesion-inducing solution move and spread over the entire surface of the support substrate to be bonded by electrostatic attraction, and the adhesion-inducing solution that is not bonded to the support substrate is sprayed with gas. Is pushed outward along the direction,
When the physical energy is applied in step (e), the molecules in the adhesive solution move and spread over the entire upper surface of the first layer to be bonded by electrostatic attraction, and the adhesive solution not bonded to the upper surface of the first layer is gas Which is pushed outward along the spraying direction of
A method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate.
상기 기체 분사 수단은 수평면 상에서 일 방향으로 연장형성되고,
상기 기체 분사 수단이 상기 서포트 기판의 적어도 일단에서부터 타단까지의 방향으로 이동하며 기체 분사를 수행하는,
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법.The method of claim 1,
The gas injection means is formed extending in one direction on a horizontal plane,
The gas injection means moves in a direction from at least one end to the other end of the support substrate and performs gas injection,
A method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate.
상기 기체 분사 수단은 수평면 상에서 일 방향으로 연장형성되어 고정배치되고,
상기 기체 분사 수단이 상기 서포트 기판의 적어도 일측단에서부터 타측단까지 기체 분사를 수행하도록, 상기 서포트 기판이 수평면 상에서 이동하는,
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법.The method of claim 1,
The gas injection means is fixedly disposed to extend in one direction on a horizontal plane,
The support substrate moves on a horizontal plane so that the gas injection means performs gas injection from at least one end to the other end of the support substrate,
A method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate.
상기 기체 분사 수단은,
기체 분사 하우징;
상기 기체 분사 하우징 내에 마련되며 외부로부터 공급받은 기체를 수용하는 기체 수용부;
상기 기체 수용부에 일단이 연통되고 상기 기체 분사 하우징의 외부로 타단이 연통되어 기체가 타단에서 분사되는 분사부;
를 포함하는,
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법.The method of claim 1,
The gas injection means,
Gas injection housing;
A gas receiving portion provided in the gas injection housing and receiving gas supplied from the outside;
An injection unit in which one end is communicated with the gas receiving unit and the other end is communicated to the outside of the gas injection housing so that gas is injected from the other end;
Containing,
A method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate.
상기 기체 분사 수단은,
기체 분사 하우징;
상기 기체 분사 하우징 내에 마련되며 외부로부터 공급받은 기체를 수용하는 제1 기체 수용부;
상기 제1 기체 수용부에서 전달된 기체가 수용되는 제2 기체 수용부;
상기 제1 기체 수용부에 일단이 연통되고 상기 제2 기체 수용부로 타단이 연통되도록 형성되는 연통부; 및
상기 제2 기체 수용부에 일단이 연통되고 상기 기체 분사 하우징의 외부로 타단이 연통되어 기체가 타단에서 분사되는 분사부;
를 포함하는,
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법.The method of claim 1,
The gas injection means,
Gas injection housing;
A first gas receiving portion provided in the gas injection housing and receiving gas supplied from the outside;
A second gas receiving unit for receiving the gas delivered from the first gas receiving unit;
A communication portion having one end communicating with the first gas receiving portion and the other end communicating with the second gas receiving portion; And
An injection unit in which one end is in communication with the second gas receiving unit and the other end is in communication with the outside of the gas injection housing to inject gas from the other end;
Containing,
A method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate.
상기 분사부는 상기 서포트 기판 표면에 대해 경사지게 형성되거나, z축 방향으로 형성되는,
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법.The method according to claim 7 or 8,
The injection part is formed to be inclined with respect to the surface of the support substrate, or is formed in the z-axis direction,
A method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate.
상기 기체 분사 수단에서 분사하는 기체의 온도는 0℃ 내지 80℃인,
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법.The method of claim 1,
The temperature of the gas injected from the gas injection means is 0 ℃ to 80 ℃,
A method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate.
(f) 열처리하는 단계
를 더 포함하는,
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법.The method according to claim 1 or 2,
(f) heat treatment
Further comprising,
A method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate.
상기 (f) 단계는,
(f1) 70℃ 내지 90℃의 제1 온도 구간에서 상기 제2 층의 수분을 제거하는 제1 열처리 단계;
(f2) 상기 제1 온도 구간보다 높고 300℃보다 낮은 제2 온도 구간에서 상기 제1 층 및 상기 제2 층에 포함된 카르복시기, 하이드록시기, 에폭시기를 제거하는 제2 열처리 단계
를 포함하는,
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법.The method of claim 11,
The step (f),
(f1) a first heat treatment step of removing moisture from the second layer in a first temperature range of 70°C to 90°C;
(f2) a second heat treatment step of removing carboxyl groups, hydroxyl groups, and epoxy groups included in the first layer and the second layer in a second temperature range higher than the first temperature range and lower than 300°C
Containing,
A method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate.
상기 (f) 단계 이후에, 300℃ 내지 420℃의 온도 구간에서 추가 열처리하여 상기 제2 층을 에이징(aging)하는,
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법.The method of claim 12,
After the step (f), aging the second layer by additional heat treatment in a temperature range of 300°C to 420°C,
A method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate.
상기 열처리 후 플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 투과율은 71% 내지 91%인,
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법.The method of claim 12,
After the heat treatment, the transmittance of the support substrate for supporting the flexible substrate is 71% to 91%,
A method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate.
상기 (a) 단계는,
(a1) 상기 서포트 기판을 준비하는 단계;
(a2) 상기 서포트 기판의 적어도 일면이 양 전하 또는 음 전하를 가지도록 처리하는 단계;
를 포함하는,
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법.The method of claim 1,
The step (a),
(a1) preparing the support substrate;
(a2) processing at least one surface of the support substrate to have a positive or negative charge;
Containing,
A method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate.
상기 (a2) 단계는, 상기 서포트 기판의 일면을 플라즈마 처리 또는 피라나(piranha) 처리하여 전하를 가지도록 하는 것인,
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법.The method of claim 15,
In the step (a2), a plasma treatment or a piranha treatment is performed on one surface of the support substrate to have an electric charge,
A method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate.
상기 (c) 단계의 점착 유도 용액은, 양 전하는 가지는 것으로 PEI(poly(ethylene imine)), PSS(poly(styrene sulfonate)), PAA(poly(allyl amine)), PDDA(poly(diallyldimethylammonium chloride)), PNIPAM(poly(N-isopropyl acrylamide), CS(Chitosan), PMA(poly(methacrylic acid)), PVS(poly(vinyl sulfate)), PAA(poly(amic acid)), PAH(poly(allylamine)) 중 적어도 어느 하나를 포함하거나, 음 전하는 가지는 것으로 NaPSS(Sodium poly(styrene sulfonate)), PVS(poly(vinly sulfonate acid)), PCBS(Poly(1-[p-(3'-carboxy-4'-hydroxyphenylazo) benzenesulfonamido]-1,2-ethandiyl) 중 적어도 어느 하나를 포함하는,
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법.The method of claim 1,
The adhesion-inducing solution of step (c) has a positive charge, and has a positive charge, such as PEI (poly(ethylene imine)), PSS (poly(styrene sulfonate)), PAA (poly(allyl amine)), PDDA (poly(diallyldimethylammonium chloride)) , PNIPAM(poly(N-isopropyl acrylamide), CS(Chitosan), PMA(poly(methacrylic acid)), PVS(poly(vinyl sulfate)), PAA(poly(amic acid)), PAH(poly(allylamine)) It contains at least one of, or has a negative charge. NaPSS (Sodium poly(styrene sulfonate)), PVS (poly(vinly sulfonate acid)), PCBS (Poly(1-[p-(3'-carboxy-4'-)) containing at least any one of hydroxyphenylazo) benzenesulfonamido]-1,2-ethandiyl),
A method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate.
상기 (e) 단계의 점착 용액은 그래핀 옥사이드(Graphene oxide), 카올리나이트 (Kaolinite), 서텐타인(serpentine), 딕카이트(dickite), 탈크(talc), 버미큐라이트(vermiculite), 몬모릴로나이트(montmorillonite) 중 적어도 어느 하나를 포함하는,
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법.The method of claim 1,
The adhesive solution of step (e) is graphene oxide, kaolinite, serpentine, dickite, talc, vermiculite, montmorillonite Containing at least any one of,
A method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate.
상기 점착 유도 용액을 분사하는 점착 유도 용액 분사부 및 상기 점착 용액을 분사하는 점착 용액 분사부를 상기 서포트 기판의 일면과 z축 방향으로 이격된 위치에 배치하고, 상기 서포트 기판의 적어도 일단에서부터 타단까지의 방향으로 이동하며 분사를 수행하는,
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법.The method of claim 1,
An adhesion inducing solution spraying part for spraying the adhesion inducing solution and an adhesion solution spraying part for spraying the adhesion solution are disposed at a position spaced apart from one surface of the support substrate in the z-axis direction, and from at least one end to the other end of the support substrate Moving in the direction and performing spraying,
A method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate.
상기 점착 유도 용액을 분사하는 점착 유도 용액 분사부 및 상기 점착 용액을 분사하는 점착 용액 분사부를 상기 서포트 기판의 일면과 z축 방향으로 이격된 위치에 고정배치하여 분사하고,
상기 점착 유도 용액 분사부 및 상기 점착 용액 분사부가 상기 서포트 기판의 적어도 일측단에서부터 타측단까지 분사를 수행하도록, 상기 서포트 기판이 수평면 상에서 이동하는,
플렉시블 기판 지지용 서포트 기판의 제조 방법.The method of claim 1,
An adhesion-inducing solution spraying part for spraying the adhesion-inducing solution and an adhesion solution spraying part for spraying the adhesion-inducing solution are fixedly disposed at a position spaced apart from one surface of the support substrate in the z-axis direction,
The support substrate is moved on a horizontal plane so that the adhesion inducing solution spraying unit and the adhesive solution spraying unit perform spraying from at least one end to the other end of the support substrate,
A method of manufacturing a support substrate for supporting a flexible substrate.
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