KR102416346B1 - Flexible polyimide substrate and manufacturing method thereof - 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.The present invention relates to a stretchable polyimide substrate and a method for manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a stretchable polyimide substrate comprising high rigidity polyimide and porous polyimide, and a method for manufacturing the same.
The present invention includes high rigidity polyimide parts spaced apart from each other in a first direction and a second direction and a porous polyimide part between the high rigidity polyimide parts, wherein the porous polyimide part includes pores and polyimide particles. A stretchable polyimide substrate is provided.

Description

신축성 폴리이미드 기판 및 그 제조방법 {FLEXIBLE POLYIMIDE SUBSTRATE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}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.The present invention relates to a stretchable polyimide substrate and a method for manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a stretchable polyimide substrate comprising high rigidity polyimide and porous polyimide, and a method for manufacturing the same.

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. The development of highly elastic materials is creating a variety of applications such as artificial skin and actuators. Accordingly, research and development to improve the stretch limit of a commercially available material compatible with an existing process or device is being actively conducted. Since the stretch characteristics of a material are intrinsic properties of the material, studies are being conducted to improve the stretch limit by changing the material structure or to improve the stretch limit through a post-processing process.

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. As one of the methods of changing the material structure, there is a method of transforming the shape of the material into a periodic wave shape like an accordion. When an inorganic thin film such as silicon or a semiconductor compound is bonded to a silicon-based elastomer substrate that has been pre-tensioned, and the elastomer substrate is returned to its original state, the inorganic thin film is compressed to form a periodic wave pattern. Through this method, the stretch limit of the inorganic thin film can be improved up to about 100%, but in the end, since it is a heterojunction structure with an elastic substrate, the material may be destroyed in a larger deformation, and it is different from the existing two-dimensional planar device. There is a problem that there is no structural compatibility.

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.In addition, there is a method using PDMS having excellent elasticity. However, thermal stability and chemical stability are poor, and there is no structural compatibility with a two-dimensional planar device, so it is difficult to apply it to an actual three-dimensional display.

따라서, 2차원적인 구조 안정성, 고온 내열성 및 신축성을 가지는 신축성 기판을 제시할 필요가 있다.Therefore, there is a need to provide a stretchable substrate having two-dimensional structural stability, high temperature heat resistance, and stretchability.

본 발명은 고온 내열성 및 화학 안정성을 가지는 신축성 폴리이미드 기판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a stretchable polyimide substrate having high temperature heat resistance and chemical stability, and a method for manufacturing the same.

또한, 본 발명은 고신축화, 경량화 및 박형화가 가능한 신축성 폴리이미드 기판 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a stretchable polyimide substrate capable of being highly stretchable, lightweight and thin, and a method for manufacturing the same.

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.The present invention provides high-rigidity polyimide portions spaced apart from each other in a first direction and a second direction; and a porous polyimide part between the high rigidity polyimide parts, wherein the porous polyimide part provides a stretchable polyimide substrate including pores and polyimide particles.

상기 다공성 폴리이미드부에서 상기 기공들이 차지하는 부피 비율은 50% 이상이고 90% 이하일 수 있다.A volume ratio of the pores in the porous polyimide part may be 50% or more and 90% or less.

상기 기공들은 서로 인접하는 상기 폴리이미드 입자들 사이에 형성되는 제1 기공들; 및 상기 폴리이미드 입자 내에 형성되는 제2 기공들을 포함할 수 있다.The pores may include first pores formed between the polyimide particles adjacent to each other; and second pores formed in the polyimide particles.

상기 다공성 폴리이미드부의 두께는 상기 고강성 폴리이미드부의 두께보다 얇을 수 있다.A thickness of the porous polyimide part may be thinner than a thickness of the high rigidity polyimide part.

상기 다공성 폴리이미드부의 두께 및 상기 고강성 폴리이미드부의 두께는 0.1㎛ 이상이고 100㎛ 이하일 수 있다.The thickness of the porous polyimide part and the thickness of the high rigidity polyimide part may be 0.1 μm or more and 100 μm or less.

상기 제2 기공들은 독립기공형 또는 연속기공형의 형태일 수 있다.The second pores may be in the form of a closed pore type or a continuous pore type.

상기 다공성 폴리이미드부를 구성하는 폴리이미드의 화학적 조성과 상기 고강성 폴리이미드부를 구성하는 폴리이미드의 화학적 조성은 서로 다를 수 있다.The chemical composition of the polyimide constituting the porous polyimide part and the chemical composition of the polyimide constituting the high rigidity polyimide part may be different from each other.

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.The present invention comprises the steps of forming high-rigidity polyimide parts and a separation region between the high-rigidity polyimide parts on a first support substrate; selectively forming a porous polyimide part in the separation region; and peeling the first support substrate from the high rigidity polyimide parts and the porous polyimide part.

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.The forming of the high rigidity polyimide portions and the separation region may include: forming a photosensitive polyimide layer on the first support substrate; and patterning the photosensitive polyimide layer.

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.The forming of the high rigidity polyimide parts and the separation region may include: forming a high rigidity polyimide layer on a second support substrate; and selectively transferring the high rigidity polyimide layer to the first support substrate.

상기 고강성 폴리이미드층은 레이저 전사법을 통해 상기 제1 지지기판에 선택적으로 전사될 수 있다.The high rigidity polyimide layer may be selectively transferred to the first support substrate through a laser transfer method.

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.The selectively forming the porous polyimide part may include: forming first pores by selectively filling the separation region with polyamic acid particles; and performing an imidization reaction on the filled polyamic acid particles to form second pores.

상기 폴리아믹산 입자들은 계면 특성을 이용하거나 인쇄 공법을 이용하여 상기 분리 영역에 선택적으로 채워질 수 있다.The polyamic acid particles may be selectively filled in the separation region using interfacial properties or using a printing method.

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.The selectively forming the porous polyimide part may include: forming first pores by coating polyamic acid particles on a third support substrate; performing an imidization reaction on the coated polyamic acid particles to form a porous polyimide layer including second pores; and selectively transferring the porous polyimide layer to the separation region.

상기 다공성 폴리이미드층은 레이저 전사법을 통해 상기 분리 영역에 선택적으로 전사될 수 있다.The porous polyimide layer may be selectively transferred to the separation region through a laser transfer method.

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.The present invention can provide a stretchable polyimide substrate having high temperature heat resistance and chemical stability and a method for manufacturing the same by utilizing a polyimide material having excellent thermal and chemical stability.

또한, 본 발명은 다공성 폴리이미드를 활용함으로써, 고신축화, 경량화 및 박형화가 가능한 신축성 폴리이미드 기판 및 그 제조방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a stretchable polyimide substrate capable of being highly stretchable, lightweight and thin by utilizing the porous polyimide, and a method for manufacturing the same.

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.1A is a perspective view of a stretchable polyimide substrate according to embodiments of the present invention.
1B is a cross-sectional view taken along line I-I' of the stretchable polyimide substrate of FIG. 1A.
1C is an enlarged view of area A of FIG. 1B.
2A to 2D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a stretchable polyimide substrate according to a first embodiment of the present invention.
3A and 3B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a stretchable polyimide substrate according to a second embodiment of the present invention.
4A to 4C are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a stretchable polyimide substrate according to a third embodiment of the present invention.

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.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them, will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.

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.The terminology used herein is for the purpose of describing the embodiments and is not intended to limit the present invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, 'comprises' and/or 'comprising' refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or devices mentioned. or addition is not excluded.

이하에서 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

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.A highly elastic material refers to a material that has a large external energy absorption capacity when stress is applied and a high recovery capacity when stress is removed. Resilience can be defined as the external energy absorption power when stress is applied and the recovery power when stress is removed. The elasticity coefficient (U r , Modulus of resilience) indicating the degree of elasticity may be expressed by Equation 1 below.

Figure 112017110993027-pat00001
Figure 112017110993027-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.As above, the elastic modulus (U r ) can be expressed as a yield strain (ε y , Yield strain), a yield stress (σ y , Yield stress), and a Young's modulus (E, Elastic modulus). In addition, the relationship between the Young's modulus (E), the yield stress (σ y ), and the yield strain (ε y ) may be expressed by Equation 2 below.

Figure 112017110993027-pat00002
Figure 112017110993027-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.According to Equations 1 and 2 above, in order to obtain a highly elastic material having a large elastic modulus (U r ), the Young's modulus (E) of the material must be small, and the size of the yield stress (σ y ) must be large. In order to reduce the size of the Young's modulus (E) of the material, the amorphous nature of the material must be large, the material must be close to a linear structure, the glass transition temperature of the material must be low, the molecular weight of the material must be small, and the volume of pores inside the material should be large In addition, in order to increase the yield stress (σ y ), the packing molecular density of the material must be high, the molecular weight of the material must be large, and the material must be impregnated with fillers or fibers. In order to increase the elastic modulus (U r ) of a material, decreasing the Young's modulus (E) may be more effective than increasing the yield stress (σ y ).

기공구조를 갖는 소재의 영률(Ep)은 아래의 수학식 3으로 표현될 수 있다.The Young's modulus (E p ) of the material having a pore structure may be expressed by Equation 3 below.

Figure 112017110993027-pat00003
Figure 112017110993027-pat00003

위와 같이, 기공구조를 갖는 소재의 영률(Ep)은 기공이 없는 동일한 소재의 영률(E0) 및 기공의 부피 비율(P)로 표현될 수 있다.As described above, the Young's modulus (E p ) of a material having a pore structure may be expressed as a Young's modulus (E 0 ) and a volume ratio (P) of pores of the same material without pores.

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.According to the above formula, when the volume ratio (P) of pores is 0.5, the Young's modulus (E p ) of the material having a pore structure may be 27.5% of the Young's modulus (E 0 ) of the same material without pores. In addition, when the volume ratio (P) of pores is 0.7, the Young's modulus (E p ) of the material having a pore structure may be 11.1% of the Young's modulus (E 0 ) of the same material having no pores. In this way, the Young's modulus (E p ) of the material having the pore structure may be smaller than the Young's modulus (E 0 ) of the same material having no pores according to the value of the volume ratio (P) of the pores. Accordingly, it is possible to implement a highly stretchable material.

소재의 강성(R, Rigidity)은 아래와 같이 수학식 4로 표현될 수 있다.The rigidity (R, Rigidity) of the material can be expressed by Equation 4 as follows.

Figure 112017110993027-pat00004
Figure 112017110993027-pat00004

위와 같이, 소재의 강성(R)은 영률(E), 소재의 두께(t), 포아송비(v, Poisson's ratio)로 표현될 수 있다.As described above, the stiffness (R) of the material may be expressed by Young's modulus (E), the thickness (t) of the material, and Poisson's ratio (v, Poisson's ratio).

도 1a는 본 발명의 실시예들에 따른 신축성 폴리이미드 기판의 사시도이고, 도 1b는 도 1a의 신축성 폴리이미드 기판을 I-I'로 절단한 단면도이다.1A is a perspective view of a stretchable polyimide substrate according to embodiments of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line I-I′ of the stretchable polyimide substrate of FIG. 1A.

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.1A and 1B , a stretchable polyimide substrate according to embodiments of the present invention may include high rigidity polyimide parts 110 and porous polyimide parts 120 . The stretchable polyimide substrate may have a plate shape having a predetermined thickness. The high rigidity polyimide parts 110 may be disposed with a predetermined interval along a first direction D1 that is a horizontal direction of the substrate and a second direction D2 that is a direction orthogonal to the first direction D1. . Each of the porous polyimide parts 120 may be formed between the high rigidity polyimide parts 110 adjacent to each other. That is, a stretchable polyimide substrate may be formed while the high-rigidity polyimide portions 110 and the porous polyimide portions 120 are disposed to cross each other. The arrangement structure and size of the porous polyimide parts 120 and the high rigidity polyimide parts 110 shown in FIGS. 1A and 1B are exemplary, and the porous polyimide parts 120 and the high rigidity polyimide parts 110 are The arrangement structure and size may be variously formed according to the purpose of the substrate.

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.The thickness of the stretchable polyimide substrate may be 0.1 to 100 μm in consideration of fairness. That is, the thickness t1 of the high rigidity polyimide portions 110 and the thickness t2 of the porous polyimide portions 120 may be 0.1 to 100 μm. In consideration of the stretch characteristics, the thickness t1 of the high rigidity polyimide parts 110 and the thickness t2 of the porous polyimide parts 120 may be the same, and the thickness t2 of the porous polyimide parts 120 is high. It may be thinner than the thickness t1 of the rigid polyimide portions 110 .

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.Chemical structures of the high rigidity polyimide parts 110 and the porous polyimide parts 120 may be the same or different. That is, the polyimide constituting the high rigidity polyimide units 110 and the polyimide constituting the porous polyimide units 120 may have the same chemical composition. Alternatively, the chemical composition of the polyimide constituting the high rigidity polyimide units 110 and the polyimide constituting the porous polyimide units 120 may be different from each other.

신축성 폴리이미드 기판은 고온 내열성, 치수 안정성 및 화학 안정성이 우수한 폴리이미드를 이용하여 제조됨으로써, 위와 같은 우수한 특성을 가질 수 있다.The stretchable polyimide substrate may have the above excellent properties by being manufactured using polyimide having excellent high-temperature heat resistance, dimensional stability, and chemical stability.

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.Various electronic devices such as displays, lighting, sensors, TFTs, and holograms can be implemented using the stretchable polyimide substrate. In this case, a pixel or a driver that requires a high-temperature process may be formed on the high-rigidity polyimide portions 110 , and a wiring for connecting the pixel or the driver may be formed on the porous polyimide portions 120 .

도 1c는 도 1b의 A 영역의 확대도이다.FIG. 1C is an enlarged view of area A of FIG. 1B .

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.Referring to FIG. 1C , each porous polyimide part 120 may include a plurality of polyimide particles 121 and first pores 123 . A plurality of second pores 122 may be formed in each polyimide particle 121 . In each polyimide particle 121 , the second pores 122 may be randomly formed without constant periodicity or repeatability. Each of the first pores 123 may be formed between the polyimide particles 121 adjacent to each other. Each of the first pores 123 may be a substantially empty space in which the polyimide particles 121 are not formed. In an embodiment, the porous polyimide part 120 may not include one of the first pores 123 and the second pores 122 .

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. The Young's modulus (E) of a typical polyimide may have a value of 1 to 5.5 GPa depending on the structure. A general polyimide having such a Young's modulus (E) may be difficult to use as a stretchable substrate. Accordingly, in the present invention, the Young's modulus (E) of the stretchable polyimide substrate may be lowered by using the porous polyimide portions 120 .

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.In order for the porous polyimide parts 120 to have elasticity, the volume ratio P of the pores 122 and 123 in each porous polyimide part 120 may be required to be 50% or more. However, in order to secure the mechanical stability and thermal stability of the porous polyimide part 120, the volume ratio P of the pores 122 and 123 may be required to be 90% or less. In this case, the volume ratio P of the sum of the first pores 123 and the second pores 122 may be required, and a specific volume of each of the first pores 123 and the second pores 122 may be required. The ratio P may not be required. That is, even if only one of the first pores 123 and the second pores 122 is included in the porous polyimide part 120 , the porous polyimide part 120 may have elasticity.

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.The pores 122 and 123 randomly formed in the porous polyimide parts 120 not only lower the Young's modulus E of the porous polyimide parts 120, but also disperse the stress applied to the entire substrate to improve the stretch limit. .

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.When stress is applied to the stretchable polyimide substrate, the stress may be concentrated in the porous polyimide parts 120 having a relatively small Young's modulus (E). Accordingly, the stretchable polyimide substrate may undergo tensile deformation in the portion of the porous polyimide portions 120 . The stretch limit of the stretchable polyimide substrate may be improved by dispersing the stress applied to the porous polyimide parts 120 in the pores 122 and 123 .

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.Polyamic acid, which is a precursor of polyimide, may be used to manufacture the porous polyimide part 120 . After reacting diamine and dianhydride, re-precipitation may be performed to form polyamic acid in the form of droplets having a unit size of μm. Since the polyamic acid particles have a droplet shape, when a plurality of the polyamic acid particles are gathered, first pores 123 may be formed therebetween.

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.The polyamic acid particles including the air bubbles may be formed by densely dispersing the bubbles inside the polyamic acid particles. The following three methods may be used as a method of dispersing air bubbles in the polyamic acid particles.

a. 저급 알칸 또는 염불화알칸과 같은 저비점 용제를 폴리아믹산 입자에 함유시킨 후, 폴리아믹산 입자의 이미드화 반응 시 저비점 용제를 기화시켜 기포를 형성할 수 있다.a. After containing a low boiling point solvent such as a lower alkane or a hydrofluoric alkane in the polyamic acid particles, the low boiling point solvent may be vaporized during the imidization reaction of the polyamic acid particles to form bubbles.

b. 폴리아믹산 입자에 공기나 질소를 인위적으로 혼합 또는 혼련 시킨 후, 폴리아믹산 입자의 이미드화 반응 시 공기나 질소를 기화시켜 기포를 형성할 수 있다.b. After artificially mixing or kneading the polyamic acid particles with air or nitrogen, air or nitrogen may be vaporized during the imidization reaction of the polyamic acid particles to form bubbles.

c. 폴리아믹산 입자의 이미드화 반응시 발생하는 물을 이용하여 기포를 형성할 수 있다.c. Bubbles may be formed using water generated during the imidization reaction of the polyamic acid particles.

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. Imidization of polyamic acid particles including air bubbles may be performed using a thermal or chemical method. Accordingly, the polyimide particles 121 including the second pores 122 may be formed.

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.The second pores 122 formed in the polyimide particles 121 may be formed in a closed independent pore type, or may be formed in a continuous pore type connected to each other. When formed in a continuous pore type, the second pores 122 may be connected through the first pores 123 . The shape of the second pores 122 may be determined by the amount of gas, imidization reaction rate of the polyamic acid particles, viscosity, pressure, and the like. In consideration of elasticity and dimensional stability, the closed-pore type may be more advantageous than the open-pore type. According to the purpose and required characteristics of the stretchable polyimide substrate, the ratio of the closed pore type and the open pore type may be adjusted.

도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신축성 폴리이미드 기판의 제조방법을 설명하는 단면도들이다.2A to 2D are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a stretchable polyimide substrate according to a first embodiment of the present invention.

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.2A and 2B , as shown in FIG. 2A , the photosensitive polyimide layer 112 may be coated on the upper surface of the first support substrate 210 . Subsequently, the photosensitive polyimide layer 112 may be selectively exposed using a photo mask. Subsequently, the exposed photosensitive polyimide layer 112 may be developed and removed. Accordingly, as shown in FIG. 2B , the photosensitive polyimide layer 112 may be patterned to form the high rigidity polyimide portions 110 on the upper surface of the first support substrate 210 . In addition, an isolation region 211 may be formed between the high-rigidity polyimide portions 110 adjacent to each other.

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.Referring to FIG. 2C , polyamic acid particles may be selectively filled in the separation region 211 of the first support substrate 210 . The polyamic acid particles may be selectively filled using the interfacial properties of the first support substrate 210 , the high rigidity polyimide portions 110 , and the polyamic acid particles. It can also be optionally filled using a printing method. Accordingly, first pores 123 (shown in FIG. 1C ) may be formed between the polyamic acid particles. Subsequently, as described with reference to FIG. 1C , second pores 122 (shown in FIG. 1C ) may be formed while imidizing the polyamic acid particles. Accordingly, porous polyimide parts 120 including pores 122 and 123 (shown in FIG. 1C ) may be formed between the high rigidity polyimide parts 110 .

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.Referring to FIG. 2D , the first support substrate 210 may be peeled off from the high rigidity polyimide parts 110 and the porous polyimide parts 120 . Polyimide may have strong tensile stress when it is formed in a thin film form due to its characteristics. Accordingly, the first support substrate 210 may be peeled off even with a small force. When the first support substrate 210 is peeled off, the manufacturing of the stretchable polyimide substrate according to the first embodiment of the present invention is completed.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 신축성 폴리이미드 기판의 제조방법을 설명하는 단면도들이다.3A and 3B are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a stretchable polyimide substrate according to a second embodiment of the present invention.

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. Referring to FIG. 3A , the high-rigidity polyimide portions 110 may be formed on the upper surface of the first support substrate 210 in the same manner as described above with reference to FIGS. 2A and 2B . In addition, the second support substrate 220 may be coated with polyamic acid particles, and pores 122 and 123 (shown in FIG. 1C ) may be formed while imidizing the polyamic acid particles. Accordingly, the porous polyimide layer 124 including pores 122 and 123 (shown in FIG. 1C ) may be formed on the second support substrate 220 .

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.Referring to FIG. 3B , the porous polyimide layer 124 formed on the second support substrate 220 may be selectively transferred to the separation region 211 of the first support substrate 210 . The porous polyimide layer 124 may be transferred to the separation region 211 through a laser transfer method. That is, the second support substrate 220 is disposed on the first support substrate 210 , and a laser is irradiated to the second support substrate 220 to selectively apply the porous polyimide layer 124 to the separation region 211 . can fight In this case, the laser may be selectively irradiated by the mask. When the porous polyimide layer 124 is transferred, the porous polyimide parts 120 may be formed between the high rigidity polyimide parts 110 . Next, as described with reference to FIG. 2D , the first support substrate 210 may be peeled from the high rigidity polyimide parts 110 and the porous polyimide parts 120 . Accordingly, the manufacturing of the stretchable polyimide substrate according to the second embodiment of the present invention is completed.

도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 제3 실시예에 따른 신축성 폴리이미드 기판의 제조방법을 설명하는 도면이다.4A to 4C are views for explaining a method of manufacturing a stretchable polyimide substrate according to a third embodiment of the present invention.

도 4a를 참조하면, 제3 지지기판(230)에 고강성 폴리이미드층(111)을 형성할 수 있다. Referring to FIG. 4A , a high rigidity polyimide layer 111 may be formed on the third support substrate 230 .

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.Referring to FIG. 4B , the high rigidity polyimide layer 111 formed on the third support substrate 230 may be selectively transferred to the first support substrate 210 . The high rigidity polyimide layer 111 may be transferred to the first support substrate 210 through a laser transfer method. That is, the third support substrate 230 is disposed on the first support substrate 210 , and a laser is irradiated to the third support substrate 230 to form the high rigidity polyimide layer 111 on the first support substrate 210 . can be selectively transcribed into In this case, the laser may be selectively irradiated by the mask. When the high rigidity polyimide layer 111 is transferred, the high rigidity polyimide parts 110 may be formed on the first support substrate 210 . Also, portions in which the high rigidity polyimide portions 110 are not formed may be defined as the separation region 211 .

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.Referring to FIG. 4C, a porous polyimide layer 124 (shown in FIGS. 3A and 3B) is formed on the second support substrate 220 (shown in FIGS. 3A and 3B) in the same manner as in the method described with reference to FIGS. 3A and 3B above. may be formed, and the porous polyimide layer 124 may be selectively transferred to the separation region 211 on the first support substrate 210 . Accordingly, the porous polyimide parts 120 may be formed between the high rigidity polyimide parts 110 . Next, as described with reference to FIG. 2D , the first support substrate 210 may be peeled from the high-rigidity polyimide parts 110 and the porous polyimide parts 120 . Accordingly, the manufacturing of the stretchable polyimide substrate according to the third embodiment of the present invention is completed.

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.As mentioned above, although embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can practice the present invention in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. You will understand that there is Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

110 : 고강성 폴리이미드부
120 : 다공성 폴리이미드부
121 : 폴리이미드 입자
122 : 제2 기공
123 : 제1 기공
210 : 제1 지지기판
220 : 제2 지지기판
230 : 제3 지지기판110: high rigidity polyimide part
120: porous polyimide part
121: polyimide particles
122: second pore
123: first pore
210: first support substrate
220: second support substrate
230: third support substrate

Claims (15)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 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 포함하고,
상기 다공성 폴리이미드부를 선택적으로 형성하는 단계는:
상기 분리 영역에 폴리아믹산 입자들을 선택적으로 채워 제1 기공들을 형성하는 단계; 및
채워진 상기 폴리아믹산 입자들에 저비점 용제, 공기, 질소 또는 물 중 적어도 어느 하나를 함유시키고 이를 기화시켜 기포를 형성한 뒤 이미드화 반응을 수행하여, 제2 기공들을 형성하는 단계를 포함하는 신축성 폴리이미드 기판 제조방법.forming high rigidity polyimide parts and a separation region between the high rigidity polyimide parts on a first support substrate;
selectively forming a porous polyimide part in the separation region; and
peeling the first support substrate from the high rigidity polyimide parts and the porous polyimide part;
The step of selectively forming the porous polyimide portion includes:
forming first pores by selectively filling the separation region with polyamic acid particles; and
A stretchable polyimide comprising the step of containing at least one of a low boiling point solvent, air, nitrogen, or water in the filled polyamic acid particles, vaporizing them to form bubbles, and then performing an imidization reaction to form second pores Substrate manufacturing method. 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. 9. The method of claim 8,
The forming of the high rigidity polyimide parts and the separation region may include:
forming a photosensitive polyimide layer on the first support substrate; and
and patterning the photosensitive polyimide layer. 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.9. The method of claim 8,
The step of forming the high-rigidity polyimide portions and the separation region includes:
forming a high rigidity polyimide layer on a second support substrate; and
and selectively transferring the high rigidity polyimide layer to the first support substrate. 제 10 항에 있어서,
상기 고강성 폴리이미드층은 레이저 전사법을 통해 상기 제1 지지기판에 선택적으로 전사되는 신축성 폴리이미드 기판 제조방법.11. The method of claim 10,
The method of manufacturing a stretchable polyimide substrate, wherein the high-stiffness polyimide layer is selectively transferred to the first support substrate through a laser transfer method. 삭제delete 제 8 항에 있어서,
상기 폴리아믹산 입자들은 계면 특성을 이용하거나 인쇄 공법을 이용하여 상기 분리 영역에 선택적으로 채워지는 신축성 폴리이미드 기판 제조방법.9. The method of claim 8,
The method for manufacturing a stretchable polyimide substrate in which the polyamic acid particles are selectively filled in the separation region using interfacial properties or using a printing method. 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 포함하고,
상기 다공성 폴리이미드부를 선택적으로 형성하는 단계는:
제2 지지기판에 폴리아믹산 입자들을 코팅하여 제1 기공들을 형성하는 단계;
코팅된 상기 폴리아믹산 입자들에 저비점 용제, 공기, 질소 또는 물 중 적어도 어느 하나를 함유시키고 이를 기화시켜 기포를 형성한 뒤 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.forming high rigidity polyimide parts and a separation region between the high rigidity polyimide parts on a first support substrate;
selectively forming a porous polyimide part in the separation region; and
peeling the first support substrate from the high rigidity polyimide parts and the porous polyimide part;
The step of selectively forming the porous polyimide portion includes:
forming first pores by coating the polyamic acid particles on the second support substrate;
The coated polyamic acid particles contain at least one of a low-boiling solvent, air, nitrogen or water, vaporize them to form bubbles, and then perform an imidization reaction to form a porous polyimide layer including second pores to do; and
and selectively transferring the porous polyimide layer to the separation region. 제 14 항에 있어서,
상기 다공성 폴리이미드층은 레이저 전사법을 통해 상기 분리 영역에 선택적으로 전사되는 신축성 폴리이미드 기판 제조방법.15. The method of claim 14,
The method of manufacturing a stretchable polyimide substrate, wherein the porous polyimide layer is selectively transferred to the separation region through a laser transfer method.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005146243A (en) * 2003-11-17 2005-06-09 Iwao Jiki Kogyo Kk Resin composite porous material
CN107195252A (en) * 2017-07-13 2017-09-22 武汉天马微电子有限公司 A kind of preparation method of flexible display panels, display device and flexible display panels

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