KR20150046218A - 플렉시블 유리 기판 가공 방법 - Google Patents

플렉시블 유리 기판 가공 방법 Download PDF

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션 매튜 가너
로버트 조지 맨리
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코닝 인코포레이티드
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Abstract

플렉시블 유리 기판의 가공 방법은 제공된다. 상기 방법은 에너지 입력을 수신시 구조적 변화를 겪는 무기 결합층을 사용하여 캐리어 기판에 결합된 플렉시블 유리 기판을 포함하는 기판 스택을 제공하는 단계를 포함한다. 상기 에너지 입력은 구조적 변화를 시작하기 위하여 상기 무기 결합층에 제공된다. 상기 구조적 변화는 상기 캐리어 기판으로부터 플렉시블 유리 기판을 분리하기 위해 무기 결합층의 결합 강도를 감소시킨다.

Description

플렉시블 유리 기판 가공 방법 {PROCESSING FLEXIBLE GLASS SUBSTRATES}
본 출원은 2012년 8월 22일자에 출원된 미국 가 특허출원 제61/691904호의 우선권을 청구하고, 이의 전체적인 내용은 참조로서 여기에 혼입된다.
본 발명은 캐리어 기판 (carrier substrate)상에 박형 기판을 가공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로, 캐리어 기판상에 플렉시블 (flexible) 유리의 박형 기판에 관한 것이다.
오늘날, 플렉시블 플라스틱 필름은 보통 PV, OLED, LCDs, 터치 센서, 플렉시블 전자소자 및 패턴화된 박막 트랜지스터 (TFT) 적용과 연관된 플렉시블 전자 장치에 사용된다.
플렉시블 유리 기판은 플렉시블 플라스틱 기술보다 몇 가지 기술적 장점을 제공한다. 하나의 기술적 장점은 습기 또는 기체 배리어 (barrier), OLED 디스플레이에서 1차 분해 메커니즘 (primary degradation mechanism), OLED 광 및 유기 광전지 장치로서 제공되는 유리의 능력이다. 제2 장점은 하나 이상의 패키지 기판 층 (package substrate layers)의 감소 또는 제거를 통해 전체 패키지 크기 (두께) 및 중량을 감소시키는 이의 잠재력에 있다. 플렉시블 유리 기판의 다른 장점은 광 투과, 치수 안정성, 열적 역량 및 표면 품질에서 이점을 포함한다.
더 얇은/플렉시블 유리 기판 (0.3 ㎜ 미만의 두께)에 대한 수요가 전자 디스플레이 산업으로 몰리면서, 패널 제작자들은 더 얇은/플렉시블 유리 기판을 취급 및 적응하기 위한 수많은 도전에 직면한다. 하나의 선택은 더 얇은 전체 순 두께 (net thickness)로 패널을 에칭 또는 연마하는 유리의 두꺼운 시트를 가공하는 것이다. 이것은 0.3 ㎜ 두께 또는 더 두꺼운 기판에 기초하여 현존하는 패널 제작 기반시설의 사용을 가능하게 하지만, 수율의 잠재적 감소와 함께 공정의 말단에 마감 비용을 부가한다. 제2 접근법은 더 얇은 기판을 위한 현존하는 패널 공정을 재-설계하는 것이다. 상기 공정에서 유리 손실은 주요 방해가 되고, 중대한 설비 투자는 비-지지된 플렉시블 유리 기판에 기초한 시트-대-시트 공정에서 취급 손실을 최소화하기 위해 요구될 것이다. 제3 접근법은 박형 플렉시블 유리 기판에 대한 롤러 취급에 기초한 기술 또는 롤-대-롤 공정 기술을 활용하는 것이다.
0.3 ㎜보다 더 두꺼운 단단한 기판에 기초하여 제작자의 현존하는 기반시설을 활용하고, 박형, 플렉시블 유리 기판, 즉 약 0.3 ㎜ 두께를 초과하지 않는 두께를 갖는 유리의 가공을 가능하게 하는 캐리어 접근법은 요구된다.
본 개념은 열 에너지와 같은, 에너지 입력을 수신시에 구조를 변화시키는 무기 결합층을 사용하여 캐리어 기판에, 박형 시트, 예를 들어, 플렉시블 유리 기판을 결합시키는 단계를 포함한다. 상기 구조적 변화는 상기 캐리어 기판으로부터 플렉시블 유리 기판을 분리하기 위해 상기 무기 결합층의 결합 강도를 감소시킨다.
본 접근법에 대한 하나의 상업적 장점은 제작자가, 예를 들어, PV, OLED, LCDs, 터치 센서, 플렉시블 전자소자 및 패턴화된 박막 트랜지스터 (TFT) 전자소자에 대한 박형 유리 시트의 장점을 얻으면서 공정 장비에서 이들의 현존하는 설비 투자를 활용할 수 있는 점에 있다.
제1 관점에 따르면, 플렉시블 유리 기판을 가공하는 방법은:
에너지 입력을 수신시 구조적 변화를 겪는 무기 결합층을 사용하여 캐리어 기판에 결합된 플렉시블 유리 기판을 포함하는 기판 스택을 제공하는 단계; 및
상기 구조적 변화를 시작하기 위해 상기 무기 결합층에 에너지 입력을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 구조적 변화는 상기 캐리어 기판으로부터 플렉시블 유리 기판을 분리하기 위해 상기 무기 결합층의 결합 강도를 감소시킨다.
제2 관점에 따르면, 관점 1의 방법에 있어서, 상기 에너지 입력은 열 에너지이고, 상기 방법은 적어도 약 250 ℃의 온도로 상기 무기 결합층을 가열시키는 단계를 포함한다.
제3 관점에 따르면, 관점 1 또는 2의 방법에 있어서, 상기 에너지 입력은 적어도 약 250 ℃의 온도로 상기 무기 결합층을 가열시키는 단계를 결과하는 광 에너지이다.
제4 관점에 따르면, 관점 1-3 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 무기 결합층은 상기 플렉시블 유리 기판의 둘레를 따라 위치된 무기 결합 물질을 포함한다.
제5 관점에 따르면, 관점 1-4 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 무기 결합층은 레이저를 사용하여 국부적으로 가열된다.
제6 관점에 따르면, 관점 1-5 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 구조적 변화는 결정화를 포함한다.
제7 관점에 따르면, 관점 1-6 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 구조적 변화는 상기 무기 결합층의 다공성을 증가시키는 단계를 포함한다.
제8 관점에 따르면, 관점 1-7 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 구조적 변화는 상기 무기 결합층의 미세천공 (microfracture)을 증가시키는 단계를 포함한다.
제9 관점에 따르면, 관점 1-8 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 무기 결합층에 에너지 입력을 제공하는 단계 후에 상기 캐리어 기판으로부터 플렉시블 유리 기판을 제거하는 단계를 더욱 포함한다.
제10 관점에 따르면, 관점 1-9 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 플렉시블 유리 기판에 전기적 부품을 적용하는 단계를 더욱 포함한다.
제11 관점에 따르면, 관점 1-10 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 플렉시블 유리 기판은 약 0.3 ㎜를 초과하지 않는 두께를 갖는다.
제12 관점에 따르면, 관점 1-11 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 캐리어 기판은 유리를 포함한다.
제13 관점에 따르면, 관점 1-12 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 결합 물질은 유리, 유리 세라믹 및 세라믹 중 하나 이상을 포함한다.
제14 관점에 따르면, 관점 1-13 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 결합 물질은 탄소를 포함한다.
제15 관점에 따르면, 관점 1-14 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 결합 물질은 실리콘을 포함한다.
제16 관점에 따르면, 관점 1-15 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 결합 물질의 구조를 변화시키는 경우 상기 캐리어 기판 및 플렉시블 유리 기판을 적어도 부분적으로 탈-결합시키는 단계를 포함한다.
제17 관점에 따르면, 관점 1-16 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 입력 에너지는 열 에너지이고, 상기 방법은 결합 강도의 감소 없이 적어도 약 250 ℃의 온도까지 결합 물질을 가열시키는 단계를 포함한다.
제18 관점에 따르면, 관점 1-17 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 입력 에너지는 광 에너지이고, 상기 방법은 결합 강도의 감소 없이 적어도 약 250 ℃의 온도까지 결합 물질을 가열시키는 단계를 포함한다.
제19 관점에 따르면, 플렉시블 유리 기판을 가공하는 방법은:
유리 지지 표면을 갖는 캐리어 기판을 제공하는 단계;
제1 및 제2 넓은 표면을 갖는 플렉시블 유리 기판을 제공하는 단계;
상기 플렉시블 유리 기판의 제1 넓은 표면을 무기 결합층을 사용하여 상기 캐리어 기판의 유리 지지 표면에 결합시키는 단계; 및
상기 무기 결합층의 구조를 변화시키는 단계 및 상기 캐리어 기판으로부터 플렉시블 유리 기판을 제거하기 위해 플렉시블 유리 기판 및 캐리어 기판 사이의 결합 강도를 감소시키는 단계를 포함한다.
제20 관점에 따르면, 관점 19의 방법에 있어서, 상기 무기 결합층의 구조를 변화시키고, 상기 플렉시블 유리 기판 및 캐리어 기판 사이의 결합 강도를 감소시키기 위해 상기 무기 결합층에 에너지 입력을 제공하는 단계를 포함한다.
제21 관점에 따르면, 관점 20의 방법에 있어서, 상기 에너지 입력은 열 에너지이고, 상기 방법은 적어도 약 250 ℃의 온도까지 상기 무기 결합층을 가열시키는 단계를 포함한다.
제22 관점에 따르면, 관점 20 또는 21의 방법에 있어서, 상기 에너지 입력은 광 에너지이고, 상기 방법은 적어도 약 250 ℃의 온도로 상기 무기 결합층을 가열시키는 단계를 포함한다.
제23 관점에 따르면, 관점 19-22 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 무기 결합층은 레이저를 사용하여 국부적으로 가열된다.
제24 관점에 따르면, 관점 19-23 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 무기 결합층은 플래쉬램프 (flashlamp)를 사용하여 가열된다.
제25 관점에 따르면, 관점 19-23 중 어느 하나의 방법에 있어서, 상기 플렉시블 유리 기판은 약 0.3 ㎜를 초과하지 않는 두께를 갖는다.
제26 관점에 따르면, 기판 스택은:
유리 지지 표면을 갖는 캐리어 기판;
상기 캐리어 기판의 유리 지지 표면에 의해 지지된 플렉시블 유리 기판; 및
상기 캐리어 기판에 플렉시블 유리 기판을 결합시키는 무기 결합층을 포함하고,
상기 무기 결합층은 구조를 변화시키고, 상기 캐리어 기판으로부터 플렉시블 유리 기판을 제거하기 위해 상기 플렉시블 유리 기판 및 캐리어 기판 사이의 결합 강도를 감소시키는 결합 물질을 포함한다.
제27 관점에 따르면, 관점 26의 기판 스택에 있어서, 상기 결합 물질은 탄소를 포함한다.
제28 관점에 따르면, 관점 26 또는 27의 기판 스택에 있어서, 상기 결합 물질은 실리콘을 포함한다.
제29 관점에 따르면, 관점 26의 기판 스택에 있어서, 상기 결합 물질은 유리, 유리 세라믹, 및 세라믹 중 적어도 하나를 포함한다.
제30 관점에 따르면, 관점 26의 기판 스택에 있어서, 상기 결합 물질은 비정질 실리콘을 포함한다.
제31 관점에 따르면, 관점 26-30 중 어느 하나의 기판 스택에 있어서, 상기 구조적 변화는 결정화를 포함한다.
제32 관점에 따르면, 관점 26-31 중 어느 하나의 기판 스택에 있어서, 상기 플렉시블 유리 기판은 약 0.3 ㎜를 초과하지 않는 두께를 갖는다.
부가적인 특색 및 장점들은 하기의 상세한 설명에서 더욱 서술될 것이고, 부분적으로는 하기의 상세한 설명 및 첨부된 도면에서 구체화되고 수반된 청구항에서 정의된 바와 같이 본 발명을 실행하여 인지되거나 또는 상세한 설명으로부터 기술분야의 당업자에게 쉽게 명백해 질 것이다. 전술한 배경기술 및 하기 상세한 설명 모두는 단지 본 발명의 구현 예들이고, 청구된 바와 같은 본 발명의 본질 및 특징을 이해하기 위한 개요 또는 틀거리를 제공하도록 의도된 것으로 이해될 것이다.
첨부하는 도면은 본 발명의 원리의 또 다른 이해를 제공하기 위해 포함되고, 본 명세서에 혼입되며, 일부를 구성한다. 도면은 하나 이상의 구현 예들을 예시하고, 상세한 설명과 함께, 예를 들어, 본 발명의 원리 및 작동을 설명하기 위해 제공된다. 이는 본 명세서 및 도면에 개시된 본 발명의 다양한 특색이 어떤 하나 및 모든 조합에 사용될 수 있는 것으로 이해될 것이다.
도 1은 캐리어 기판에 의해 운반된 플렉시블 유리 기판을 포함하는 기판 스택의 구현 예의 단면도이다.
도 2는 도 1의 기판 스택의 분해, 사시도이다.
도 3은 도 1의 기판 스택 및 플렉시블 유리 기판을 가공하는 방법의 구현 예를 예시이다.
도 4는 다른 크기를 갖는 캐리어 기판 및 플렉시블 유리 기판을 갖는 기판 스택의 구현 예의 평면도이다.
도 5는 다른 형상을 갖는 캐리어 기판 및 플렉시블 유리 기판을 갖는 기판 스택의 또 다른 구현 예의 평면도이다.
도 6은 캐리어 기판의 유리 지지 표면에 걸쳐 적용된 결합층을 갖는 기판 스택의 구현 예의 평면도이다.
도 7은 캐리어 기판의 유리 지지 표면에 걸쳐 적용된 결합층을 갖는 기판 스택의 또 다른 구현 예의 평면도이다.
도 8은 캐리어 기판의 유리 지지 표면에 걸쳐 적용된 결합층을 갖는 기판 스택의 또 다른 구현 예의 평면도이다.
도 9는 실온에서 결합층에 대한 x-선 회절 데이터를 예시한다.
도 10은 180 ℃에서 도 9의 결합층에 대한 x-선 회절 데이터를 예시한다.
도 11은 결합층의 증가된 결정화를 예시하는 250 ℃에서 도 9의 결합층에 대한 x-선 회절 데이터를 예시한다.
도 12는 탄소-계 결합층의 흡광도 (absorbance)를 예시한다.
도 13은 비정질 실리콘 결합층을 갖는 기판 스택을 가공하는 방법의 구현 예를 예시한다.
도 14a는 플렉시블 유리 기판을 통해 결합층에 열 에너지를 적용하는 공정을 예시한다.
도 14b는 캐리어 기판을 통해 결합층에 열 에너지를 적용하는 공정을 예시한다.
도 15는 비정질 실리콘 결합층을 갖는 기판 스택을 가공하기 위한 방법의 또 다른 구현 예를 예시한다.
도 16은 비정질 실리콘 결합층을 갖는 기판 스택을 가공하기 위한 방법의 또 다른 구현 예를 예시한다.
도 17은 캐리어 기판의 유리 지지 표면에 걸쳐 적용된 결합층을 갖는 기판 스택의 구현 예의 평면도이다.
도 18은 복수의 원하는 부분을 형성하기 위한 기판 스택의 구현 예의 평면도이다.
도 19는 캐리어 기판으로부터 플렉시블 유리 기판을 방출하는 방법의 구현 예를 예시한다.
여기에 기재된 구현 예들은 일반적으로, 종종 여기에서 소자 기판 (device substrates)으로서 여기에 언급되는, 플렉시블 유리 기판의 가공 방법에 관한 것이다. 상기 플렉시블 유리 기판은 일반적으로 캐리어 기판 및 무기 결합층에 의해 이에 결합된 플렉시블 유리 기판을 포함하는 기판 스택의 일부일 수 있다. 여기에 사용된 바와 같은, 용어 "무기 물질"은 탄화수소 또는 이들의 유도체가 아닌 화합물을 의미한다. 이하 상세하게 기재되는 바와 같이, 상기 결합층은 에너지 입력을 받을시 구조적 변화를 겪는다. 상기 결합층에 의해 에너지 입력을 받을시, 상기 구조적 변화는 에너지 입력 전과 비교하여 상기 캐리어 기판으로부터 플렉시블 유리 기판을 좀더 쉽게 분리하기 위해 상기 결합층의 결합 강도를 감소시키거나 또는 변화시킨다.
도 1 및 2를 참조하면, 기판 스택 (10)은 캐리어 기판 (12) 및 플렉시블 유리 기판 (20)을 포함한다. 상기 캐리어 기판 (12)은 유리 지지 표면 (14), 반대 지지 표면 (16) 및 주변부 (18)를 갖는다. 상기 플렉시블 유리 기판 (20)은 제1 넓은 표면 (22), 반대의, 제2 넓은 표면 (24) 및 주변부 (26)를 갖는다. 상기 플렉시블 유리 기판 (20)은, 예를 들어, 약 0.01-0.05 ㎜, 약 0.05-0.1 ㎜, 약 0.1-0.15 ㎜ 및 약 0.15-0.3 ㎜의 두께를 포함하지만, 이에 제한되지 않는 약 0.3 ㎜ 이하의 두께 (28)을 갖는 "초-박형"일 수 있다.
상기 플렉시블 유리 기판 (20)은 이의 제1 넓은 표면 (22)에서 결합층 (30)을 사용하여 상기 캐리어 기판 (12)의 유리 지지 표면 (14)에 결합된다. 상기 결합층은 무기 결합 물질을 포함하는 무기 결합층일 수 있다. 상기 캐리어 기판 (12) 및 플렉시블 유리 기판 (20)이 결합층 (30)에 의해 서로 결합된 경우, 상기 기판 스택 (10)의 조합된 두께 (25)는, 현존하는 소자 가공 기반시설에 사용하기에 적절할 수 있는, 플렉시블 유리 기판 (20) 단독의 두께와 비교해서 증가된 두께를 갖는 단일 유리 기판과 같을 수 있다. 예를 들어, 만약 소자 가공 기반시설의 공정 장비가 0.7 ㎜ 시트를 위해 설계되고, 상기 플렉시블 유리 기판 (20)은 0.3 ㎜의 두께 (28)를 갖는다면, 상기 캐리어 기판 (12)의 두께 (32)는, 예를 들어, 상기 결합층 (30)의 두께에 의존하여, 0.4 ㎜를 초과하지 않는 어떤 것으로 선택될 수 있다.
상기 캐리어 기판 (12)은 유리, 유리-세라믹 또는 세라믹을 포함하는 어떤 적절한 물질일 수 있고, 투명하거나 또는 투명하지 않을 수 있다. 만약 유리로 만들어진다면, 상기 캐리어 기판 (12)은 알루미노-실리케이트, 보로-실리케이트, 알루미노-보로-실리케이트, 소다-라임-실리케이트를 포함하는 어떤 적절한 조성물일 수 있고, 이의 궁극적 적용에 의존하여 알칼리 함유 조성물 또는 알칼리-없는 조성물일 수 있다. 상기 캐리어 기판 (12)의 두께 (32)는 약 0.2 내지 3 ㎜, 예를 들어, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.65, 0.7, 1.0, 2.0, 또는 3 ㎜일 수 있고, 전술된 바와 같이, 상기 플렉시블 유리 기판 (20)의 두께 (28)에 의존할 수 있다. 부가적으로, 상기 캐리어 기판 (12)은 기판 스택 (10)의 일부를 형성하기 위해 서로 결합되는, 도시된 바와 같은, 단일 층, 또는 (다중 박형 시트를 포함하는) 다중 층으로 만들어질 수 있다.
상기 플렉시블 유리 기판 (20)은, 예를 들어, 유리, 유리-세라믹 또는 세라믹을 포함하는 어떤 적절한 물질로 형성될 수 있고, 투명할 수도 또는 투명하지 않을 수도 있다. 유리로 만들어진 경우, 상기 플렉시블 유리 기판 (20)은 알루미노-실리케이트, 보로-실리케이트, 알루미노-보로-실리케이트, 소다-라임-실리케이트를 포함하는 어떤 적절한 조성물일 수 있고, 이의 궁극적 적용에 의존하여 알칼리 함유 조성물 또는 알칼리 없는 조성물일 수 있다. 상기 플렉시블 유리 기판 (20)의 두께 (28)는, 전술된 바와 같이, 약 0.2 ㎜ 이하와 같은, 약 0.1 ㎜와 같은, 약 0.3 ㎜ 이하일 수 있다. 여기에 전술된 바와 같이, 상기 플렉시블 유리 기판 (20)은 캐리어 기판 (12)과 동일한 크기 및/또는 모양 또는 다른 크기 및/또는 모양일 수 있다.
도 3을 참조하면, 방출가능한 결합 방법 (40)은 상기 플렉시블 유리 기판 (20)의 공정의 일부로서 예시된다. 단계 (42)에서, 상기 캐리어 기판 (12) 및 플렉시블 유리 기판 (20)은, 예를 들어, 그들의 크기, 두께, 물질 및/또는 최종 사용에 기초하여 선택된다. 상기 캐리어 기판 (12) 및 플렉시블 유리 기판 (20)이 선택되면, 상기 결합층 (30)은 단계 (44)에서 상기 유리 지지 표면 (14) 및 상기 플렉시블 유리 기판 (20)의 제1 넓은 표면 (22) 중 하나 또는 모두에 적용될 수 있다. 노즐, 스프레딩 (spreading), 용융, 스핀 캐스팅 (spin casting), 분무, 딥핑, 감압 또는 상압 증착 (atmospheric deposition), 등과 같은 것을 통해, 하나 이상의 가압 적용과 같은, 어떤 적절한 방법은 상기 결합층 (30)을 적용하기 위해 사용될 수 있다.
단계 (46)에서, 상기 플렉시블 유리 기판 (20)은 상기 결합층 (30)을 사용하여 캐리어 기판 (12)에 부착되거나 또는 결합된다. 상기 플렉시블 유리 기판 (20) 및 캐리어 기판 (12) 사이의 원하는 결합 강도를 달성하기 위하여, 상기 결합층 (30)을 형성하는 결합 물질은 가열되고, 냉각되며, 건조되고, 다른 물질과 혼합되며, 반응 유도될 수 있고, 압력은 적용될 수 있다. 여기에 사용된 바와 같은, "결합 강도"는 동적 전단 강도 (dynamic shear strength), 동적 박리 강도 (dynamic peel strength), 정적 전단 강도 (static shear strength), 정적 박리 강도 및 이의 조합 중 어떤 하나 이상을 의미한다. 예를 들어, 박리 강도는 박리 모드에 상기 플렉시블 유리 기판 및 캐리어 기판 중 하나 또는 모두에 적용된 응력의 수단에 의해 명시된 실패율 (rate of failure)을 유지하고 (동적) 및/또는 실패를 시작하는데 (정적) 필요한 단위 너비당 힘이다. 전단 강도는 전단 모드에서 상기 플렉시블 유리 기판 및 캐리어 기판 중 하나 또는 모두에 적용된 응력의 수단에 의해 명시된 실패율을 유지하고 (동적) 및/또는 실패를 시작하는데 (정적) 필요한 단위 너비당 힘이다. 어떤 적절한 방법은 결합 강도에서 변화가 상기 결합층 (30)에 원하는 에너지 입력 전 및 후에 측정된 결합 강도의 비교로서 어떤 적절한 박리 및/또는 전단 강도 시험을 포함하는 결합 강도를 결정하는데 사용될 수 있다.
단계들 (48 및 50)은 상기 플렉시블 유리 기판 (20)이 캐리어 기판 (12)으로부터 제거될 수 있도록 상기 캐리어 기판 (12)으로부터 플렉시블 유리 기판 (20)을 방출 또는 탈-결합과 관련된다. 상기 캐리어 기판 (12)으로부터 플렉시블 유리 기판 (20)을 방출하기 전 및/또는 후에, 상기 플렉시블 유리 기판 (20)은, 예를 들어, LCD, OLED 또는 TFT 전자소자와 같은, 디스플레이 소자 또는 터치 센서 또는 광전지와 같은 다른 전자 장치의 형성에서 가공될 수 있다. 예를 들어, 전기 부품 또는 색상 필터는 상기 플렉시블 유리 기판 (20)의 제2 넓은 표면 (24)에 적용될 수 있다 (도 1 및 2). 부가적으로, 최종 전자 부품은 상기 캐리어 기판 (12)으로부터 방출되기 전에 플렉시블 유리 기판 (20)과 조립 또는 조합될 수 있다. 예를 들어, 부가적인 필름 또는 유리 기판은 플렉시블 유리 기판 (20)의 표면에 적층될 수 있거나, 또는 플렉스 회로 (flex circuits) 또는 ICs와 같은 전기 부품은 결합될 수 있다. 상기 플렉시블 유리 기판이 가공될 때, 에너지 입력 (47)은 결합층 (30)에 적용될 수 있어, 단계 (48)에서 상기 결합층 (30)의 구조를 변화시킨다. 하기에 기재된 바와 같이, 상기 구조적 변화는 단계 (48)에서 에너지 입력 전과 비교해서 상기 캐리어 기판 (12)으로부터 플렉시블 유리 기판 (20)의 분리를 가능하도록 상기 결합층 (30)의 결합 강도를 감소시킨다. 단계 (50)에서, 상기 플렉시블 유리 기판 (20)은 캐리어 기판 (12)으로부터 제거된다. 추출은, 예를 들어, 상기 캐리어 기판 (20)으로부터 상기 플렉시블 유리 기판 (20) 또는 이의 일부를 박리하여, 달성될 수 있다. 박리력 (peel force)은 결합층 (30)을 통해 확장하는 평면 P에 대한 각에서 기판 중 하나 또는 모두에 힘 F를 적용시켜 발생된다.
캐리어 기판 및 플렉시블 유리 시트 선택
상기 캐리어 기판 (12) 및 플렉시블 유리 기판 (20)은 동일한, 유사한 또는 다른 물질로 형성될 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 캐리어 기판 (12) 및 플렉시블 유리 기판 (20)은 유리, 유리 세라믹 또는 세라믹 물질로 형성된다. 상기 캐리어 기판 (12) 및 플렉시블 유리 기판 (20)은 동일한, 유사한, 또는 다른 형성 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 융합 공정 (예를 들어, 다운 인발 공정)은 평면 디스플레이와 같은 다양한 장치에서 사용될 수 있는 고품질 박형 유리 시트를 형성한다. 다른 물질이 사용되는 경우, 열팽창계수 값을 일치시키는 것이 바람직할 수 있다. 융합 공정에서 생산된 유리 시트는 다른 방법에 의해 생산된 유리 시트와 비교된 경우 우수한 평탄도 (flatness) 및 평활도 (smoothnes)를 갖는 표면을 갖는다. 상기 융합 공정은 미국 특허 제3,338,696호 및 제3,682,609호에 기재된다. 다른 적절한 유리 시트 형성 방법은 플루오트 공정 (float process), 재-인발 공정 및 슬롯 인발 방법을 포함한다. 상기 플렉시블 유리 기판 (20) (및/또는 캐리어 기판 (12))은 또한 이의 제1 및 제2 넓은 표면 (22 및 24) 중 하나 또는 모두 상에 일시적인 또는 영구적인 보호성 또는 다른 타입의 코팅층을 포함할 수 있다.
상기 캐리어 기판 (12) 및 플렉시블 유리 기판 (20)의 치수 및/또는 형상 중 하나 이상은 약 동일 및/또는 다를 수 있다. 예를 들어, 도 4를 간단히 참조하면, 캐리어 기판 (12)은 플렉시블 유리 기판 (20)과 실질적으로 동일한 형상을 갖지만, 상기 플렉시블 유리 기판 (20)을 초과하는 하나 이상의 치수를 갖는 것으로 예시된다. 이러한 배열은 상기 플렉시블 유리 기판 (20)의 주변부 (26)의 전체 또는 적어도 일부에 대하여 상기 캐리어 기판 (12)의 주변 영역 (52)이 상기 플렉시블 유리 기판 (20) 넘어 외부로 확장하도록 허용한다. 또 다른 예로서, 도 5는 플렉시블 유리 기판 (20)이 캐리어 기판 (12)과 다른 치수를 갖는 다른 형상인 구현 예를 예시한다. 이러한 배열은 상기 캐리어 기판 (12)의 주변부 (18)의 오직 일부 (54)가 상기 플렉시블 유리 기판 (20)의 주변부 (26) 넘어 외부로 확장하도록 허용할 수 있다. 직사각형 및 원의 형상이 예시되었지만, 불규칙한 모양을 포함하는 어떤 적절한 모양은 원하는 스택 형태에 의존하여 사용될 수 있다. 더욱이, 상기 캐리어 기판 (12)은 충격을 견디고, 취급을 가능하도록 이의 가장자리가 둥글고, 마감처리되며, 및/또는 연마될 수 있다. 홈 (grooves) 및/또는 기공과 같은 표면 특색은 또한 상기 캐리어 기판 (12)상에 제공될 수 있다. 상기 홈, 기공 및/또는 다른 표면 특색은 결합 물질 위치 및/또는 접착력을 가능하게 하고 및/또는 억제할 수 있다.
결합층의 선택 및 적용
상기 결합층 (30)은 에너지 입력을 받을시 구조적 변화를 겪는 하나 이상의 결합 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 결합층 (30)은 무기 물질을 포함할 수 있고, 유리, 유리 세라믹, 세라믹 및 탄소 함유 물질과 같은 물질을 포함할 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 결합층 (30)은 탄소 결합층을 형성하는 탄소로 이루어질 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 결합층 (30)은 실리콘 결합층을 형성하는 실리콘으로 이루어질 수 있다. 다양한 대표적인 결합 물질은 이하 기재된다. 어떤 적절한 방법은, 예를 들어, 노즐, 스프레딩, 용융, 스핀 캐스팅, 분무, 딥핑, 감압 또는 상압 증착, 등을 통해, 예를 들어, 하나 이상의 가압 적용을, 상기 결합층 (30)을 적용하는데 사용될 수 있다.
상기 결합층 (30)은 어떤 적절한 패턴 및/또는 모양에 적용될 수 있다. 도 6을 참조하면, 상기 결합층 (30)은 영역 A2의 실질적으로 전부와 같은, 플렉시블 유리 기판 (20)에 의해 피복된 영역 A2의 적어도 약 50%인 유리 지지 표면 (14)의 영역 A1에 걸쳐 적용된다. 몇몇 구현 예에 있어서, A1은 A2의 약 25퍼센트 초과와 같은, A2의 약 50퍼센트 미만일 수 있다. 상기 결합층 (30)은 플렉시블 유리 기판 (20)의 둘레를 넘어 확장할 수 있거나, 또는 상기 결합층 (30)은 플렉시블 유리 기판 (20)의 둘레 내에 함유될 수 있다. 도 7을 참조하면, 상기 결합층 (30)은 약 A2의 주변부 (즉, 연속적인 둘레 결합)에 대하여 확장하는 영역 A3와 같은, 미리결정된 경로에 따라 연속적으로 적용될 수 있어, 상기 결합층 (30)에 의해 경계된 미결합된 지역 R을 남긴다. 도 8을 참조하면, 상기 결합층 (30)은 서로 이격된 이산 결합 세그먼트 (60)로 형성될 수 있다. 도 8의 구현 예에 있어서, 상기 이산 결합 세그먼트는 개별 선의 형태이다. 원, 점, 무작위 모양 및 다양한 모양의 조합과 같은 어떤 다른 적절한 모양은 사용될 수 있다.
결합층의 구조 변화
에너지 입력은 변화하는 상기 결합층 (30)에 제공되거나 또는 상기 결합층 (30)의 구조를 변화시키는데 사용된다. 상기 구조적 변화는 상기 캐리어 기판 (12)으로부터 플렉시블 유리 기판 (20)의 분리를 가능하게 하는 에너지 입력 전과 비교하여 상기 결합층 (30)의 결합 강도를 감소시킨다. 상기 결합 강도는 상기 결합층 (30)의 응집 강도 (cohesive strength), 그 자체, 및/또는 상기 결합층 (30) 및/또는 플렉시블 유리 기판 (20) 및 캐리어 기판 (12) 사이의 접착 강도를 감소시켜 감소될 수 있다. 상기 에너지 입력의 타입은 상기 결합층 (30)에 사용된 결합 물질에, 적어도 부분적으로, 의존한다. 하기는 상기 결합층 (30) 및 입력 에너지를 제공하기 위해 사용된 결합 물질의 비-제한 예들을 제공하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 이들 초기 실시 예들은, 상기 결합층 (30)의 결합 강도를 감소시키는, 에너지의 입력으로 상기 결합층 (30)의 결정화를 예시한다. 결합 강도에서 이러한 감소는 상기 플렉시블 유리 기판 (20)에 손상 없이 상기 캐리어 기판 (12)으로부터 플렉시블 유리 기판 (20)의 분리를 가능하게 한다.
실시 예 1
비스무스 아연 붕산염 (BZB) 유리는 형성되고 20 ㎛ 미만의 평균 입자 크기로 분쇄된다. 상기 BZB 유리 입자는 350 메쉬 스크린을 통해 통과되고, 헬리콘 혼합기 (helicone mixer)로 100 ℃에서 바인더와 75 wt% 혼합된다. 열적으로 가열된 페이스트는 캐리어 기판에 피펫으로 분배되고, 결합층은 닥터 블레이드 (doctor blade)를 사용하여 상기 캐리어 기판상에 형성된다. 결합층은 평가의 목적을 위하여 대략 25 ㎛, 75 ㎛ 및 125 ㎛의 두께로 형성된다. 더 얇은 두께는 더 작은 입자 크기의 사용 또는 결합층을 형성하는 증착 방법을 통해 가능하다. 상기 결합층이 형성된 후에, 다음의 열적 프로파일이 수행된다:
a. 5 ℃/min로 실온에서 200 ℃로.
b. 바인더를 소각하기 위해 1시간 동안 200 ℃ 유지.
c. 5 ℃/min로 200 ℃에서 400 ℃로.
d. 한 시간 동안 400 ℃ 유지.
e. 냉각.
X-선 회절은 상기 BZB 유리 입자의 열 램프 및 입자 크기에 기인하여, 적어도 부분적으로, 산화 비스무스, 비스무스 붕산염, 산화아연 및 산화붕소의 결합층 결정화를 보여준다. 이러한 결정화는 상기 결합층에 의해 제공된 결합 강도를 감소시킨다.
실시 예 2
인산염 유리 분말은 분쇄하고 325 메쉬 스크린을 통해 통과시켜 제조된다. 상기 인산염 유리 분말은 그 다음 C18 바인더로 83 wt% 혼합된다. 가열된 페이스트는 대략 25 ㎛ 및 75 ㎛의 평가 두께를 생산하기 위해 닥터 블레이드를 사용하여 기판에 적용된다. 더 얇은 두께는 더 작은 입자 크기의 사용 또는 상기 결합층을 형성하는 증착 방법을 통해 가능하다. 상기 결합층이 형성된 후에, 다음의 열적 프로파일이 수행된다:
a. 1 ℃/min로 실온에서 200 ℃로.
b. 1시간 동안 200 ℃ 유지.
c. 1 ℃/min에서 200-400 ℃.
d. 1시간 동안 400 ℃ 유지.
e. 냉각.
X-선 회절은 상기 인산염 유리 입자의 열 프로파일 및 입자 크기에 기인하여, 적어도 부분적으로, 산화바륨, 아연 인산염, 인화 아연 (zinc phosphide), 산화아연 및 바륨 인화 아연 (barium zinc phosphide)의 결합층 결정화를 보여준다. 이러한 결정화는 결합층에 의해 제공된 결합 강도를 감소시킨다.
실시 예 3
주석 플루오로인산염의 작은 벌크 조각은 코닝 NY, 코닝사로부터 상업적으로 이용가능한, 0.7 ㎜ 두께의 두 개의 EAGLE2000® 브랜드 (알칼리-없는 알루미노-보로-실리케이트 유리) 기판들 사이에 배치된다. 이러한 스택은 결합력을 제공하기 위해 상부에 중량을 갖는 오븐에 배치된다. 6개의 다른 열 프로파일은 상기 기판의 일시적 결합 및 탈-결합을 결정하는데 사용된다. 더 높은 온도에 대해 모든 열 램프는 5 ℃/min로 수행된다.
1. 상기 스택은 150 ℃의 최대 온도로 가열된다. 관찰된 인산염 유리 용융 또는 결합에 대한 가시적 표시는 없다.
2. 상기 스택은 160 ℃의 최대 온도로 가열된다. 관찰된 인산염 유리 용융 또는 결합에 대한 가시적 표시는 없다.
3. 상기 스택은 170 ℃의 최대 온도로 가열된다. 결합은 결합층에서 결정화의 명백한 표시 없이 EAGLE2000®-인산염 유리-EAGLE2000® 기판들 사이에서 관찰된다.
4. 상기 스택은 200 ℃의 최대 온도로 가열된다. 결정화의 가능한 표시는 결합층에서 관찰된다.
5. 상기 스택은 180 ℃의 최대 온도로 가열되고, EAGLE2000-인산염 유리-EAGLE2000® 기판들 사이의 결합은 결합층의 결정화의 가시적 표시가 없는 것으로 관찰된다. 상기 스택은 그 다음 400 ℃의 최대 온도로 가열되고, 결정화 표시는 결합층의 기계적 특성 및 밀도에서 변화와 함께 상기 결합층 도처에서 관찰된다.
6. 상기 스택은 180 ℃의 최대 온도로 가열되고, EAGLE2000®-인산염 유리-EAGLE2000® 기판들 사이의 결합은 결합층의 결정화의 가시적 표시가 없는 것으로 관찰된다. 상기 스택은 그 다음 250 ℃의 최대 온도로 가열되고, 결정화 표시는 400 ℃에서 관찰된 것보다 덜하게 결정화가 관찰된다. 상기 EAGLE2000® 기판은 그 다음 분리된다.
본 실시 예는 유리 기판이 무기 물질의 결합층을 사용하여 서로 결합될 수 있는 것을 예시한다. 가능한 제작 단계 이후에, 상기 결합층은 결합층에서 결정화 및/또는 다른 구조적 변화를 유도하기 위해 더 높은 온도로 가열될 수 있다. 이러한 구조적 변화에 기인하여, 상기 유리 기판들은 결합층에 구조적 변화 전보다 더 적은 힘으로 분리될 수 있다.
도 9, 10, 및 11은 더 높은 온도 노출에서 실시 예 3의 결합층 (30)의 결정화를 예시한다. 도 9는 형성된 대로의 인산염 유리 결합층을 예시하고, 도 10은 180 ℃에서 인산염 유리 결합층을 예시하며, 도 11은 250 ℃에서 인산염 유리 결합층을 예시한다. 도 9 및 10과 비교하면, 약간의 결정화가 형성된 대로의 및 180 ℃에서의 인산염 유리에 존재하는 것을 알 수 있다. 도 11은, 결합강도를 낮추고, 분리력의 적용시 플렉시블 유리 기판의 탈-리 (De-lamination)를 개선시키는, 250 ℃에서 인산염 유리에 존재하는 훨씬 더 높은 수준의 결정화를 예시한다. 이는 두 기판이 서로 결합될 수 있고 열 공정을 견딜 수 있다는 것을 나타낸다. 상기 플렉시블 유리 기판 (30)은 그 다음 결합층 (30)의 결정화시 상기 캐리어 기판 (12)로부터 탈-결합될 수 있다.
상기 결합 물질의 최적화는 사용된 특별한 소자 제작 공정에 대해 발생한다는 것에 주목하여야 한다. 예를 들어, 약 350 ℃ 이상, 약 250 ℃ 및 약 600 ℃ 사이와 같은 약 250 ℃이상의 제작 온도를 갖는 a-Si 또는 p-Si TFT 공정에 대하여, 결합 물질은 의도하지 않은 탈-결합의 어떤 가능성을 감소시키기 위해 350 ℃ 이상, 600 ℃ 이상과 같은 250 ℃ 이상의 탈-결합 열 노출을 갖게 선택될 수 있다. 그러나, 제작된 소자 또는 다른 부품에 대한 열 노출은 어떤 전자소자 또는 다른 부품을 손상시킬 수 있는 아래에서 선택되어야 한다. 몇몇 구현 예에 있어서, 표적 탈-결합 열 노출까지 상기 결합층 (30)의 결합 강도에서 감소가 실질적으로 없거나 또는 거의 없을 수 있다 (예를 들어, 약 50 퍼센트 미만, 약 25 퍼센트 미만, 약 10 퍼센트 미만, 약 5 퍼센트 미만, 약 1 퍼센트 미만). 따라서, 탈-결합 물질은 다른 소자 제작 시나리오를 위해 최적화될 수 있다. 또한, 상기 결합층 (30)에 에너지 (47)의 적용은 결합층 (30), 그 자체에 국한될 수 있다. 예를 들어, 상기 에너지 공급원은 상기 결합층 (30)이 플렉시블 기판 (20), 캐리어 기판 (12), 또는 플렉시블 기판 (20) 상에 어떤 소자 층에 대해 더 낮은 열 효과를 결과하는 에너지 (47)의 대부분을 흡수하도록 최적화될 수 있다.
실시 예 4
본 실시 예에 대하여, 80 molar % SnO 및 20 molar % P2O5 유리 결합 물질 조성물은 사용된다. 이러한 유리의 조각은 5cm x 5cm인 EAGLE XG® (코팅, NY, 코팅사로부터 이용가능한, 알칼리-없는 알루미노-보로-실리케이트 유리)의 두 샘플들 사이에 배치된다. 다양한 샘플은 그 다음 상기 유리가 EAGLE XG®에 결합되는 어떤 온도에서 및 ABR 유리가 결정화되는 어떤 온도에서 결정하기 위해 열 순환을 겪는다.
1차 시험으로서, EAGLE XG® 및 결합 물질의 스택은 상부에 375 g 중량을 갖는 가열로에 배치된다. 상기 가열로는 5 ℃/min로 320 ℃로 가열되고, 한 시간 동안 유지되며, 그 다음 냉각된다. 상기 결합 물질은 용융되고 EAGLE XG® 기판에 결합되는 것으로 관찰된다. 상기 결합 물질은 여전히 광학적으로 투명하다. 상기 결합 물질은 아마 열팽창 불일치에 기인하여, 두 개 EAGLE XG® 기판 중 하나에만 부착한다. 실제 실행을 위해, 상기 결합 물질은 디스플레이 유리 기판에 CTE 일치하도록 조정될 수 있다.
2차 시험으로서, 상기 실시 예와 유사한 샘플 스택은 구성되고, 그 다음 350 ℃까지 열 순환을 겪는다. 이는 결합 물질에 결정화를 유발하고, 광학적으로 산란된다. 이러한 경우에 있어서, 상기 결합 물질은 자체 내에 응집력이 실패하고, EAGLE XG® 유리는 쉽게 분리된다.
상기 결합 물질로 이러한 시험은 디스플레이 유리에 무기 접착제를 접착시키는 것이 가능하고, 그 다음 더 높은 온도에서 결정화의 발생을 유발하는 것이 가능하다는 것을 입증한다. 하나의 예상 대표 시나리오는 다음과 같을 수 있다:
A. 소자가 구성될 이상의 온도 (예를 들어, 320 ℃)에서 공정 캐리어에 디스플레이 유리 기판을 결합;
B. 결합 온도 아래의 온도 (<320 ℃)에서 디스플레이 소자를 구성;
C. 기판 유리 및 캐리어 사이에 이의 접착력을 감소시키기 위해 결합 물질을 결정화. 예를 들어, 이것은 결합 온도 이상의 온도 (예를 들어, 350 ℃)에서 발생할 것이다. 만약 제작된 소자가 이러한 온도에서 견딜 수 없다면, 국부적 레이저 노출 또는 다른 흡수 에너지는 상기 결합 유리를 구별하여 가열하기 위해 사용될 수 있다; 및
D. 공정 캐리어로부터 디스플레이 유리 기판을 분리.
실시 예 5
박형 SiO2 결합층은 Dow Corning으로부터 이용가능한, Fox-25와 같은, 수소 실세스퀴녹산 용액을 사용하여 형성된다. 스택을 제작하기 위하여, 절차는 다음을 포함한다:
a. 유리 캐리어 기판 (EAGLE2000®)으로 0.7 ㎜ 두께의 5 cm x 5 cm를 사용하는 단계.
b. 결합층을 형성하기 위해 15초 동안 300 rpm에서 캐리어 기판상에 수소 실세스퀴녹산 용액을 스핀 캐스팅하는 단계. 다른 액체 분산 및 필름 형성 방법은 더 큰 스케일 적용을 위해 가능할 수 있다.
c. 상기 결합층의 건조 전에 결합층에 소자 기판을 적용하는 단계. 상기 소자 기판은 캐리어 기판과 동일한 형상이다.
d. 100 kPa의 최대 결합 압력을 공급하는 상부 중량으로 실온에서 열판 (hot plate) 상에 상기 스택을 배치하는 단계.
e. 175 ℃로 열판을 가열시키는 단계 및 5-15분 동안 및 그 다음 5-15분 동안 250 ℃까지 유지시키는 단계.
f. 175 ℃로 열판을 냉각시키는 단계 및 5분 동안 유지하는 단계. 결합 강도는 용매를 빼내기 위해 사용된 초기 열 사이클에 의해 점진적으로 영향받는 것으로 관찰된다.
실시 예 5의 공정은 캐리어 기판 및 소자 기판 사이의 높은 전단 강도 결합을 생성할 수 있다. 상기 캐리어 기판 및 소자 기판의 각각에 두 조각의 테이프를 사용하는 전단력을 적용하여 상기 캐리어 기판으로부터 소자 기판을 분리시키는 것이 상대적으로 어렵다는 것이 관찰된다. 그러나, 박리력을 적용하여, 상기 캐리어 기판으로부터 소자 기판의 분리는 상대적으로 쉽다. 더욱이 강도 감소는 또한 350 ℃에 걸쳐 상기 결합층을 가열하여 달성된다.
상기 결합층의 구조에서 변화는, 결합 물질의 부피 변화를 유도, 결합 물질의 밀도 변화를 유도, 결합층 내에 미세천공을 유도, 결합 물질에 응집 실패를 유도, 및 결합 물질의 에칭 감도를 증가와 같은, 결정화 이외의 변화를 결과할 수 있다. 전술된 결합 물질 중 하나 이상이 상기 결합층의 결정화 및/또는 다른 구조적 변화를 예시하지만, 다른 물질은 상기 결합층을 형성하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 탄소를 포함하는 결합층은 상기 플렉시블 유리 기판 및 캐리어 기판을 방출가능하게 결합하는데 사용될 수 있다.
실시 예 6
탄소를 포함하는 결합층은 페놀 수지 용액으로부터 형성된다. 이러한 공정은 페놀-포름알데하이드 공중합체를 활용하고, 스핀 캐스팅 및 열 경화 공정으로 샘플을 생성한다. 상기 공정 단계는 하기 단계를 포함한다:
a. 캐리어 기판상에 30 초 동안 3 krpm에서 70 wt% 수지 및 30 wt% DI 수의 묽은 페놀 수지 용액을 스핀 캐스팅시켜 10 ㎛ 두께를 초과하지 않는 결합층을 결과하는 단계.
b. 상기 결합층 및 이 위에 배치된 소자 기판을 갖는 캐리어 기판을 실온에서 열판 상에 위치시키는 단계. 중량은 적용되어 100 kPa 초과의 최대 결합 압력이 생산한다.
c. 150 ℃로 열판을 가열시키는 단계 및 약 10분 동안 유지하는 단계 및 실온으로 다시 냉각시키는 단계.
d. 한 시간 동안 400 ℃까지 공기 중의 가열로에서 상기 스택을 사이클링시키는 단계 및 그 다음 냉각시키는 단계.
이러한 공정을 사용하여, 상기 소자 기판은 전단 풀 시험을 견디도록 상기 캐리어 기판에 결합되고, 적어도 부분적으로, 가열 단계 후 뒤에 남는 탄소 결합층 및 가열단계 동안 결합층에 형성된 증가된 다공성에 기인하여, 박리력이 적용된 경우 분리될 수 있다. 상기 소자 기판 및 캐리어 기판 모두는 0.7 ㎜ 두께의 EAGLE2000® (8 cm x 12 cm) 기판으로 형성된다.
부가적인 스크리닝 시험은 실시 예 6에 따라 형성된 스택에 대해 수행된다. 상기 스택은 한 시간 동안 공기 중의 500 ℃ 가열로에서 사이클되고, 이는 상기 결합층의 심각한 산화를 결과한다. 상기 탄소 결합층의 이러한 산화는 캐리어 기판으로부터 소자 기판을 탈-결합하는데 사용될 수 있다. 산화된 탄소가 증발하기 때문에, 상기 탄소 결합층은 재사용을 위해 캐리어 기판을 세척하여 쉽게 제거될 수 있다.
플렉시블 유리 기판 (20) 및 캐리어 기판 (12) 사이의 결합 강도는 탄소-계 결합층을 산화시켜 감소될 수 있다. 약 500 ℃의 온도에서 산소의 존재하에서, 실시 예 5에서와 같은, 결합층 (30)의 가열은 탄소의 산화를 유발시킬 수 있다. 오존의 존재에 있어서, 상기 탄소 결합층의 산화는 500 ℃ 미만의 온도에서 일어날 수 있다. 500 ℃까지로 완전 조립된 소자 기판을 가열하는 것이 허용가능하지 않을 수 있지만, 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 결합층은 산화를 요구하는 온도에서 레이저로 국부적으로 가열될 수 있다.
도 12를 참조하면, 탄소-계 결합층 (30)의 흡광도는 예시된다. 레이저는 탄소-계 결합층 (30) (또는 여기에 기재된 결합 물질 중 어떤 하나 이상)을 국부적으로 가열 및 산화시키는데 사용될 수 있다. 상기 탄소-계 결합층 (30)은 레이저에 의해 상기 탄소-계 결합층 (30)의 국부적 가열을 가능하게 하기 위한 둘레 결합 (도 7)으로 적용될 수 있어, 상기 플렉시블 유리 기판 (20)의 둘레에 이의 근접성 (proximity)에 기인하여 상기 탄소-계 결합층 (30)에 더 큰 접근성을 제공한다. 도 12는 상기 실시 예 6에 기재된 페놀 수지로부터 결과하는 상기 탄소-계 결합층 (30)에 대한 흡수 스펙트럼을 예시한다. 알 수 있는 바와 같이, 흡광도는 가시 및 UV 스펙트럼에서 증가하여, 열 산화를 위해 유용한 결합 물질의 가열을 가능하게 한다. 도펀트는 흡수된 복사량 (amount of radiation)을 증가시키기 위해 상기 결합층에 첨가될 수 있다.
상기 결합층 (30)에서 대부분 에너지 흡수를 표적으로 하는 레이저 가열 또는 다른 가열 방법들을 위하여, 상기 에너지 공급원은 상기 결합층의 흡수 스펙트럼을 위해 조정되어야 한다. 이러한 경우에 있어서, 상기 레이저 또는 다른 에너지는 상기 플렉시블 유리 기판 (20) 또는 캐리어 기판 (12)을 통해 적용된다. 상기 플렉시블 유리 기판 (20) 또는 캐리어 기판 (12)은 이러한 에너지에 적어도 부분적으로 투과될 수 있다. 대부분의 에너지는 상기 플렉시블 유리 기판 (20) 또는 캐리어 기판 (12)을 통해 통과하고, 그 다음 상기 결합층 (30)에 의해 흡수된다. 도 12에 나타낸 탄소-계 필름 스펙트럼의 경우에 있어서, 이것은 적색, 녹색, 청색, 또는 UV 광원의 사용에 의해 달성될 수 있다. 레이저, LED, 및 플래쉬램프는 광원의 예이다. 도 12에서 스펙트럼은 700 nm 미만의 파장에서 강한 흡수를 보인다. 통상적인 유리 캐리어 및 탄소-계 필름의 흡수를 비교하여, 400 nm 내지 550 nm의 범위에서 노출 파장은 가장 효율적일 수 있다.
전술된 바와 같이, 상기 결합층 (30)을 형성하는데 사용된 결합 물질은 특정 소자 제작 시나리오에 기초로 선택될 수 있다. Si TFT 제작 공정으로 상기 결합층 (30)의 양립가능성을 입증하기 위해, 하기 단계들은 8 cm x 12 cm 캐리어 기판상에 수행되고, EAGLE2000® 기판으로 형성된 소자 기판은 실시 예 4에서 기재된 바와 같이 결합된다. 각 단계 후, 전단 강도는 상기 결합층의 평면에서 상기 캐리어 기판으로부터 소자 기판을 당기는 시도에 의해 시험된다. 모든 스택 샘플은 전단 응력 시험을 견디고, 최종 400 ℃ 가열로 사이클 후에 좀더 쉽게 박리될 수 있다. 이러한 평가를 수행하기 위하여, 기판들은 전단 및 박리 시험을 가능하게 비-결합된 기판의 일부를 허용하는 오프셋 형태로 서로 결합된다. 상기 스크린 공정은 하기를 포함한다:
1. 실온 DI 수 함침, N2 건 송풍 건조, 5분 동안 100 ℃ 열판으로 완전 건조.
2. 5분 동안 농축된 포토레지스트 현상액 (photoresist developer) 함침, DI 수 헹굼, N2 건 송풍 건조 및 5분 동안 100 ℃ 열판 건조.
3. 5분 동안 크롬 에칭액 함침, DI 수 헹굼, N2 건 송풍 건조 및 5분 동안 100 ℃ 열판 건조.
4. 금 에칭액 함침 5분, DI 수 헹굼, N2 건 송풍 건조 및 5분 동안 100 ℃ 열판 건조.
5. 15분 동안 95-100 ℃에서 DI 수 함침, N2 건 송풍 건조 및 5분 동안 100 ℃ 열판 건조.
6. 1시간 유지로 공기 중에서 400 ℃로 가열로 순환.
다른 구현 예에 있어서, 상기 결합층 (30)은 비정질 실리콘의 형성될 수 있고, 양극 결합 (anodic bonding)은 캐리어 기판 (20)에 플렉시블 유리 기판 (12)을 결합하기 위해 활용할 수 있다. 상기 비정질 실리콘은 플렉시블 유리 기판 (12) 및 캐리어 기판 (20) 중 하나 또는 모두에 증착될 수 있다. 전기적 바이어스 (electrical bias)는 기판 스택 (도 1)을 가로질러 적용될 수 있어, 상기 플렉시블 유리 기판 (12) 및 캐리어 기판 (20)을 결합하는 비정질 실리콘 결합층을 형성하고 실리카와 반응하는 결합층 (30), 플렉시블 유리 기판 (12) 및 캐리어 기판 (20) 사이의 계면에서 풍부한 산소층을 결과한다. 가열 및/또는 압력은 결합을 위해 사용될 수 있거나 또는 사용되지 않을 수 없다. 예를 들어, 어떤 적용된 압력의 부재하에서, 상기 플렉시블 유리 기판 (12)은 만약 압력이 적용된 온도 (예를 들어, 700 ℃ 초과)보다 더 낮은 온도 (예를 들어, 500 ℃ 미만)에서 비정질 실리콘을 사용하여 캐리어 기판 (12)에 결합될 수 있다. 몇몇 구현 예에 있어서, 더 높은 온도로부터 결과할 수 있는 상기 플렉시블 유리 기판 (20)에 어떤 뒤틀림 (warping) 또는 다른 잠재적 결함을 억제하기 위해 상대적으로 더 낮은 온도를 활용하는 것이 바람직할 수 있다.
전술된 바와 같이, 비정질 실리콘으로 형성된 결합층 (30)의 결합 강도는 에너지 입력에 의해 감소될 수 있다. 상기 결합층 (30)에 제공된 에너지는, 상기 캐리어 기판 (12)으로부터 플렉시블 유리 기판 (20)을 탈결합하기 위해 물질의 변형 특징을 활용하는, 다결정질 실리콘 또는 용융 구조에 비정질 실리콘의 변형을 결과할 수 있다.
도 13을 참조하면, 레이저 (200)는 상기 플렉시블 유리 기판 (12) 및 캐리어 기판 (20)을 결합하는 비정질 실리콘으로 형성된 결합층 (30)을 가열하기 위해 사용되는 레이저 빔 (202)을 제공할 수 있다. 고-강도 레이저 펄스를 활용할 수 있는, 레이저 결정화는 비정질 실리콘의 용융점 이상으로 비정질 실리콘을 가열하는데 사용될 수 있다. 몇몇 경우에 있어서, 상기 결합층 (30)의 단지 부분적인 용융이, 예를 들어, 상기 결합층 (30) 및 플렉시블 유리 기판 (20) 및/또는 캐리어 기판 (20) 사이의 계면에서 요구될 수 있다. 상기 용융된 실리콘은 그 다음 이의 냉각에 따라 결정화될 것이어서, 상기 플렉시블 유리 기판 (12)의 탈결합을 가능하게 할 수 있는, 상기 결합층 (30)의 지형학 (204)을 변형시킨다. 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 결합층 (30)의 지형학 (204)은, 상기 캐리어 기판 (12)으로부터 플렉시블 유리 기판 (20)의 분리를 제공할 수 있는, 상기 결합층 (30)에서 팽창 및 물리력의 지역을 결과할 수 있다.
어떤 적절한 레이저 에너지는 실리콘을 용융 및/또는 제거하는데 활용될 수 있다. 하나의 예로서, HeNe 레이저 633 nm에 대하여, 0.8 J cm-2보다 더 낮은 플루언스 (fluence)은 실리콘 표면을 용융시킬 수 없지만, 2 J cm-2보다 더 높은 플루언스에 대하여, 실리콘의 레이저 제거 (ablation)는 일어날 수 있다. 20 ns 지속기간의 레이저 펄스 및 1.6 J cm-2 플루언스는 제거 없이 충분하게 실리콘 표면을 용융시킨다. 다른 적절한 레이저는 실리콘의 높은 흡수 때문에 UV 레이저를 포함한다. 예를 들어, XeCl 레이저 308 nm에 대하여, 30 ns 펄스에 대해 약 2 및 52 J cm-2 사이의 플루언스는 실리콘을 제거하는데 사용될 수 있다. 또 다른 예로서, ArF 레이저에 대하여, 12 ns 펄스에 대해 1 J cm-2 초과의 플루언스는 실리콘을 제거하는데 사용될 수 있다. 상기 레이저 빔은 상기 캐리어 기판 (12) (도 14a)을 통해, 상기 플렉시블 유리 기판 (20) (도 14b) 및/또는 상기 캐리어 기판 (12) 및 플렉시블 유리 기판 (20) 사이 (즉, 측면)를 통해 상기 결합층 (30)에 제공될 수 있다.
도 15를 참조하면, 레이저 (200)는 결합층 (30)의 비정질 실리콘을 제거하기 위해 사용되는 레이저 빔 (202)을 제공할 수 있다. 상기 실리콘 제거 임계값 (silicon ablation threshold) 이상의 플루언스를 활용하여, 상기 결합층 (30) 또는 적어도 이의 일부는 분말 잔류물 (205)로 감소될 수 있고, 이에 의해 캐리어 기판 (20)으로부터 플렉시블 유리 기판 (12)의 제거를 가능하게 한다. 상기 실리콘이 제거될 수 있는 속도 및 상기 플렉시블 유리 기판 (12)이 제거되는 속도는, 적어도 부분적으로, 레이저 플루언스, 펄스 주파수 (pulse frequency), 및 스캔 속도에 의존한다. 더 빠른 스캔 속도를 갖기 위하여, 상기 플루언스는 펄스 주파수와 마찬가지로 증가될 수 있다. 상기 실리콘 및 플렉시블 유리 기판 (12) 계면에 더 근접하게 레이저를 초점을 맞추는 것은 상기 플렉시블 유리 기판 (12)의 좀더 효과적인 제거를 가능하게 할 수 있다.
도 16을 참조하면, 몇몇 구현 예에 있어서, 상기 플렉시블 유리 기판 (12)은 (도 13에 나타낸 바와 같이 다결정질 실리콘 구조가 형성된 이후와 대조적으로) 결합층 (30)의 비정질 실리콘이 용융되면서 상기 캐리어 기판 (20)으로부터 분리될 수 있다. 상기 비정질 실리콘 구조의 용융은, 용융 위치 (206)에서 상기 플렉시블 유리 기판 (12)의 박리 분리를 허용하는, 레이저 (202) 및 레이저 빔 (204)를 사용하여 국부적으로 결합 강도를 감소시킨다. 실리콘이 냉각되면서, 다결정질 층 (208)은 남는다.
플렉시블 유리 기판을 방출하는 단계
캐리어 기판 (12)으로부터 플렉시블 유리 기판 (20)을 방출하기 위해 어떤 적절한 방법은 활용될 수 있다. 하나의 예로서, 탈-리를 위한 응력은 플렉시블 유리 기판 (20)을 활용하는 최종 소자의 형성 동안 전체 인장-압축 중립축 (neutral axis)의 시프트 (shift)에 기인하여 발생할 수 있다. 예를 들어, 상기 플렉시블 유리 기판 (20) 및 캐리어 기판 (12)을 함께 결합시키는 것은 응력 중립축에 근접한 결합 평면을 초기에 배치할 수 있다. 상기 결합이 중립축 근처에 있는 경우, 기계적 인장 응력은 최소화될 수 있다. 소자가, 잠재적으로 커버 유리와 함께, 캐리어 기판 (12)에 결합된 플렉시블 유리 기판 (20)과 완전히 조립된 후에, 상기 응력 중립축은 시프트할 수 있고, 이것은 결합 평면에 따라 인장 및 굽힘 응력을 극적으로 증가시킬 수 있어 적어도 약간의 탈-리를 유도한다. 탈-리는 또한 플레이 플레이트 (pry plate), 레이저, 나이프, 스코어 휠 (score wheels), 에칭액과 같은 다수의 소자를 사용하여 시작 및/또는 완성될 수 있고, 및/또는 상기 플렉시블 유리 기판은 수동으로 제거될 수 있다.
도 17을 참조하면, 대표적인 결합층 (30) 적용 형태는 예시되고, 여기서 상기 플렉시블 유리 기판 (20)은, 종종 소자 유닛 (device units)으로 언급되는, 다중 세그먼트로 분할되거나 또는 사각형으로 나눠질 수 있다. 도 17은 스택 (100)의 평면도가 전술된 바와 같이 캐리어 기판 (12)에 결합된 플렉시블 유리 기판 (20)을 포함하는 것을 예시한다. (영역 A1으로 나타낸) 상기 결합층은 캐리어 기판 (12)의 유리 지지 표면 (14)상에 플렉시블 유리 기판 (20)의 전체 (또는 전체 미만) 훗프린트 (footprint)에 걸쳐 적용될 수 있다. 예시된 구현 예에 있어서, 상기 플렉시블 유리 기판 (20)은 둘레 (104)를 갖는 또 다른 가공을 위해 소자 유닛 (102) (또한 영역 A2로 나타냄)으로 세분된다. 상기 소자 유닛 (102) 밑에 결합층 A1을 적용하여, 후속 공정을 오염시킬 수 있거나, 또는 캐리어 기판 (12)으로부터 플렉시블 유리 기판 (20) (또는 적어도 이의 일부)을 너무 으르게 분리시킬 수 있는, 소자 유닛 (102)에 의해 정의된 지역으로 공정 유체의 누출은 최소화되거나 또는 방지될 수 있다.
비록 상기 캐리어 기판 (12)에 결합된 하나의 플렉시블 유리 기판 (20)을 갖는 것으로 도시될지라도, 복수의 플렉시블 유리 기판 (20)은 하나의 캐리어 기판 (12) 또는 다중 캐리어 기판 (12)에 결합될 수 있다. 이들 경우에 있어서, 상기 캐리어 기판 (12)은 동시에 또는 다소 적절한 순차적 방식으로 다중 플렉시블 유리 기판 (20)으로부터 분리될 수 있다.
다수의 소자 유닛 (102)은 둘레 (104)를 따라 절단시켜 다수의 다른 소자 유닛 (102)으로 분리될 수 있다. 벤팅 (Venting)은 플렉시블 유리 기판 (20)상에 다른 원하지 않는 효과 또는 어떤 벌징 (bulging)을 감소시키기 위해 제공될 수 있다. 레이저 또는 다른 절단 장치는 상기 플렉시블 유리 시트 (20)로부터 개별적인 소자 유닛 (102)으로 절단하는데 사용될 수 있다. 부가적으로, 상기 절단은 캐리어 기판 (12)의 재-사용을 가능하도록 상기 캐리어 기판이 아니고 오직 플렉시블 유리 기판 (20)만이 절단되거나 또는 금그어지도록 수행될 수 있다. 에칭 및/또는 어떤 다른 세정 공정은 상기 결합층 (30)에 의해 남겨진 어떤 잔류물을 제거하는데 사용될 수 있다. 에칭은 또한 상기 캐리어 기판 (12)으로부터 플렉시블 유리 기판 (20)의 제거를 돕는데 사용될 수 있다.
도 18을 참조하면, 캐리어 기판 (12)으로부터, 상기 플렉시블 유리 기판 (20)의 소자 유닛 (140), 예를 들어, 전기 소자 (145) 또는 그 위에 형성된 다른 원하는 구조를 갖는 소자를 제거하기 위한 방법의 구현 예는 도시된다. 다수의 소자 유닛 (140)은 플렉시블 유리 기판 (20)의 크기 및 소자 유닛 (140)의 크기에 의존하여, 캐리어 기판에 결합된 플렉시블 유리 기판 (20)으로부터 만들어질 수 있다. 예를 들어, 상기 플렉시블 유리 기판은 Gen 2 크기 이상, 예를 들어, Gen 3, Gen 4, Gen 5, Gen 8 이상 (예를 들어, 100 ㎜ x 100 ㎜ 내지 3 meters x 3 meters 이상)일 수 있다. 예를 들어, -캐리어 기판 (12)에 결합된 것으로 하나의 플렉시블 유리 기판 (20)으로부터 생산하고 싶은 소자 유닛 (140)의 크기, 수, 및 모양의 관점에서- 사용자가 소자 유닛 (140)의 배열의 결정을 허용하기 위해, 상기 플렉시블 유리 기판 (20)은 도 14에서 나타낸 바와 같이 공급될 수 있다. 좀더 구체적으로는, 플렉시블 유리 기판 (20) 및 캐리어 기판 (12)을 갖는 기판 스택 (10)은 제공된다. 상기 플렉시블 유리 기판 (20)은 비-결합 영역 (144)을 둘러싸는 결합 영역 (142)에서 캐리어 기판 (12)에 결합된다.
상기 결합 영역 (142)은 상기 플렉시블 유리 기판 (20)의 둘레에 배치되어, 상기 비-결합 영역 (144)을 전적으로 둘러싼다. 이러한 연속적인 결합 영역 (142)은, 포획된 공정 유체가 기판 스택 (10)이 이송되는 후속 공정을 오염시킬 수 있는 수 있기 때문에 공정 유체가 포획되지 않도록, 상기 플렉시블 유리 기판 (20)의 둘레에서 플렉시블 유리 기판 (20) 및 캐리어 기판 (12) 사이에 어떤 갭을 밀봉하는데 사용될 수 있다. 그러나, 다른 구현 예에 있어서, 불연속 결합 영역은 사용될 수 있다.
CO2 레이저 빔은 원하는 부분 (140)의 둘레 (146)를 절단하는데 사용될 수 있다. 상기 CO2 레이저는 플렉시블 유리 기판 (20)의 전체 몸체 절단 (두께의 100 퍼센트)를 가능하게 한다. CO2 레이저 절단을 위하여, 레이저 빔은 상기 플렉시블 유리 기판 (20)의 표면 (24) 상에 작은 직경의 원형 빔 모양으로 초점을 맞추고, 요구된 궤도에 따라 이동하며, 냉각수 노즐이 수반될 수 있다. 상기 냉각수 노즐은, 예를 들어, 작은 직경 오리피스 (small diameter orifice)을 통해 박형 시트의 표면상으로 압축된 공기 스트림을 전달하는, 공기 노즐일 수 있다. 물 또는 공기-액체의 사용은 또한 사용될 수 있다. 상기 소자 유닛 (140)의 둘레 (146)가 절단된 때, 상기 소자 유닛 (140)은 잔여 플렉시블 유리 기판 (20)으로부터 제거될 수 있다. 에너지 입력은 결합층 (30)의 구조를 변화시키는 결합층 (30)에 적용될 수 있다. 상기 구조적 변화는 캐리어 기판 (12)으로부터 잔여 플렉시블 유리 기판 (20)의 분리를 가능하도록 상기 결합층 (30)의 결합 강도를 감소시킨다.
도 19를 참조하면, 캐리어 기판 (12)으로부터 플렉시블 유리 기판 (20)을 방출하는 방법의 구현 예는 예시된다. 상기 플렉시블 유리 기판 (20)이 원하는 소자 (150) (예를 들어, LCD, OLED 또는 TFT 전자소자)를 포함하는 것으로 가공되고, 예를 들어, 소자 유닛 (140)이 제거된 때, 잔여 플렉시블 유리 기판 (20) (또는 전체 플렉시블 유리 기판 (20))은 캐리어 기판 (12)으로부터 방출된다. 이러한 구현 예에 있어서, 상기 결합층 (30)은 결합 영역 (154) 및 비-결합 영역 (156)을 형성하는 둘레 결합 (152)으로 형성될 수 있다. 레이저 (158)는 상기 결합층 (30)의 국부적인 가열 부분에 플렉시블 유리 기판 (20) 및 캐리어 기판 (12) 사이로 레이저 빔 (160) (예를 들어, 약 400 nm 및 750 nm 파장 사이)을 향하게 한다. LED 및 플래쉬램프 공급원은 또한 결합층 (30) 흡수를 조정하는 것이 가능하다. 예를 들어, 상기 레이저 (158)는 탄소-계 결합층 (30)을 국부적으로 가열 및 산화시키기 위해 사용될 수 있다. 상기 둘레 결합 (152)은 레이저 (158)에 의해 탄소-계 결합층 (30)의 국부적인 가열을 가능하게 할 수 있어, 상기 플렉시블 유리 기판 (20)의 둘레에 대한 근접성 및 (예를 들어, 플렉시블 유리 기판 (20)의 전체 너비를 가로지르는 결합과 비교하여) 상대적으로 작은 단면적에 기인하여 탄소-계 결합층 (30)에 더 큰 접근을 제공한다.
전술된 결합층은 현존하는 장비 및 제작 조건 내에 박형 플렉시블 유리 기판의 사용을 가능하게 하는 무기 접착 접근법을 제공할 수 있다. 상기 캐리어 기판은 다른 플렉시블 유리 기판과 재사용될 수 있다. 상기 캐리어 기판, 플렉시블 유리 기판 및 결합층을 포함하는 스택은 조립될 수 있고, 그 다음 또 다른 가공을 위해 출하된다. 선택적으로, 상기 스택의 없거나 약간은 출하 전에 조립될 수 있다. 상기 캐리어 기판은 캐리어 기판으로서 사용하기 위해 새것일 필요는 없다. 예를 들어, 상기 캐리어 기판은 디스플레이 소자로서 사용하기 위해 부적절하게 이들을 만드는 지나친 코드 (cord) 또는 스트리크 (streak)에 적용될 수 있다. 상기 캐리어 기판의 사용은 진공 홀 주변의 딤플링 (dimpling) 및 증가된 정전기 문제와 같은, 박형 기판을 직접 사용의 문제를 피할 수 있다. 상기 결합층의 높이는 새그 (sag)와 같이, 평탄도 문제를 최소화할 수 있고, 둘레 주변과 같이, 국부적으로 적용되거나 또는 전체 캐리어 기판을 가로질러 연속적으로 적용된 필름으로서 사용을 가능하게 하는, 박형 (예를 들어, 약 10 ㎛ 이하 또는 약 1 내지 100 ㎛ 사이)일 수 있다.
설명의 목적이지 제한의 목적이 아닌, 전술한 상세한 설명에 있어서, 특정 상세를 개시하는 대표 구현 예들은 본 발명의 다양한 원리의 철저한 이해를 제공하기 위해 서술된다. 그러나, 본 개시의 이점을 가지면서, 본 발명이 여기에 개시된 상세한 설명에서 벗어나는 다른 구현 예에서 실행될 수 있음은, 기술분야의 당업자에게 명백할 것이다. 더군다나, 잘 알려진 장치, 방법 및 물질의 설명은 본 발명의 다양한 원리의 설명을 모호하지 않게 하기 위해 생략될 수 있다. 최종적으로, 적용가능할 때마다, 동일한 참조 번호는 동일한 요소를 의미한다.
범위는 "약" 하나의 특정 값으로부터, 및/또는 "약" 다른 특정 값으로 여기에서 표현될 수 있다. 이러한 범위로 표현된 경우, 또 다른 구현 예들은 하나의 특정 값으로부터 및/또는 다른 특정 값까지를 포함한다. 유사하게, 선행하는 "약"의 사용에 의해, 값이 대략으로 표현된 경우, 특정 값이 또 다른 구현 예를 형성하는 것으로 이해될 것이다. 상기 범위의 각 말단 점은 다른 말단 점과 관련하여, 그리고 상기 다른 말단 점에 독립적으로 모두 의미 있는 것으로 더욱 이해될 것이다.
여기에 사용된 바와 같은 방향 용어 -예를 들어, 위, 아래, 오른쪽, 왼쪽, 전, 후, 상부, 하부 -는 절대적 지향을 시사하려 의도된 것이 아닌, 도시된 도면들을 참조하여 단지 만들어진다.
특별한 언급이 없는 한, 여기에 서술된 어떤 방법은 이의 단계들이 특정한 순서로 수행되는 것을 요구하는 것으로 해석되는 것으로 의도되지는 않는다. 따라서, 방법 청구항이 이의 단계를 수반하는 순서를 사실상 열거하지 않거나, 또는 상기 단계가 특정한 순서로 제한되는 청구항 또는 상세한 설명에서 특별하게 언급되지 않는 경우, 어떤 측면에서 순서가 추정되는 것을 의도하지 않는다. 이것은 단계 또는 작동 흐름의 배열에 대한 논리의 문제; 문법적 구조 또는 구문으로부터 유래된 명백한 의미; 여기에 기재된 구현 예의 수 또는 타입을 포함하는, 해석을 위한 어떤 가능한 비-표현 근거를 보유한다.
여기에 사용된 바와 같은, 용어들의 "단수" 또는 "복수"는 특별히 구분없이 사용된다. 따라서, 예를 들어, "성분"에 대해 언급하면, 특별한 언급이 없는 한, 둘 이상의 이러한 성분을 갖는 관점들을 포함한다. 본 발명의 전술된 구현 예, 특히 어떤 "바람직한 "구현 예는, 실행의 가능한 실시 예들이고, 단지 본 발명의 다양한 원리의 명확한 이해를 위해 서술된 것임이 강조되어야 한다. 다수의 변형 및 변화는 본 발명의 다양한 원리 및 사상으로부터 실질적으로 벗어나지 않고 본 발명의 전술된 구현 예에 의해 만들어질 수 있다. 모든 이러한 변형 및 변화는 본 개시 및 하기 청구항의 범주 내에서 여기에 포함되는 것으로 의도된다.

Claims (13)

  1. 에너지 입력을 수신시 구조적 변화를 겪는 무기 결합층을 사용하여 캐리어 기판에 결합된 플렉시블 유리 기판을 포함하는 기판 스택을 제공하는 단계; 및
    상기 구조적 변화를 시작하기 위해 상기 무기 결합층에 에너지 입력을 제공하는 단계를 포함하고, 상기 구조적 변화는 상기 캐리어 기판으로부터 플렉시블 유리 기판을 분리하기 위해 상기 무기 결합층의 결합 강도를 감소시키는 것인, 플렉시블 유리 기판의 가공 방법.
  2. 유리 지지 표면을 갖는 캐리어 기판을 제공하는 단계;
    제1 및 제2 넓은 표면을 갖는 플렉시블 유리 기판을 제공하는 단계;
    상기 플렉시블 유리 기판의 제1 넓은 표면을 무기 결합층을 사용하여 상기 캐리어 기판의 유리 지지 표면에 결합시키는 단계; 및
    상기 무기 결합층의 구조를 변화시키는 단계 및 상기 캐리어 기판으로부터 플렉시블 유리 기판을 제거하기 위해 플렉시블 유리 기판 및 캐리어 기판 사이의 결합 강도를 감소시키는 단계를 포함하는, 플렉시블 유리 기판의 가공 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 방법은 상기 무기 결합층의 구조를 변화시키기 위한 무기 결합층에 에너지 입력을 제공하는 단계 및 상기 플렉시블 유리 기판 및 캐리어 기판 사이의 결합 강도를 감소시키는 단계를 더욱 포함하는, 플렉시블 유리 기판의 가공 방법.
  4. 청구항 1 또는 3에 있어서,
    상기 에너지 입력은 적어도 250 ℃의 온도로 상기 무기 결합층의 가열을 결과하는, 열 에너지, 또는 광 에너지인, 플렉시블 유리 기판의 가공 방법.
  5. 청구항 1-3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무기 결합층은 레이저, 또는 플래쉬램프를 사용하여 국부적으로 가열되는, 플렉시블 유리 기판의 가공 방법.
  6. 청구항 1-3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무기 결합층은 상기 플렉시블 유리 기판의 둘레를 따라 위치된 무기 결합 물질을 포함하는, 플렉시블 유리 기판의 가공 방법.
  7. 청구항 1-3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구조적 변화는 상기 무기 결합층의 다공성은 증가시키거나, 또는 상기 무기 결합층의 미세천공을 증가시키는, 결정화를 포함하는, 플렉시블 유리 기판의 가공 방법.
  8. 청구항 1 또는 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방법은 무기 결합층에 에너지 입력을 제공하는 단계 후에 상기 캐리어 기판으로부터 상기 플렉시블 유리 기판을 제거하는 단계를 더욱 포함하는, 플렉시블 유리 기판의 가공 방법.
  9. 청구항 1-3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결합 물질은 유리, 유리 세라믹, 세라믹, 탄소 및 실리콘 중 하나 이상을 포함하는, 플렉시블 유리 기판의 가공 방법.
  10. 청구항 1 또는 3에 있어서,
    상기 입력 에너지는 열 에너지, 또는 광 에너지이고, 상기 방법은 결합 강도의 감소 없이 적어도 250 ℃의 온도까지 상기 결합 물질을 가열시키는 단계를 포함하는, 플렉시블 유리 기판의 가공 방법.
  11. 유리 지지 표면을 갖는 캐리어 기판;
    상기 캐리어 기판의 유리 지지 표면에 의해 지지된 플렉시블 유리 기판; 및
    상기 캐리어 기판에 플렉시블 유리 기판을 결합시키는 무기 결합층을 포함하고, 상기 무기 결합층은 구조를 변화시키는 결합 물질을 포함하고, 상기 캐리어 기판으로부터 플렉시블 유리 기판을 제거하기 위해 캐리어 기판 및 플렉시블 유리 기판 사이의 결합 강도를 감소시키는, 기판 스택.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 결합 물질은 유리, 유리 세라믹 및 세라믹 중 적어도 하나를 포함하는, 기판 스택.
  13. 청구항 11 또는 12에 있어서,
    상기 구조적 변화는 무기 결합층의 다공성을 증가시키거나, 또는 상기 무기 결합층의 미세천공을 증가시키는, 결정화를 포함하는, 기판 스택.
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