KR101262464B1 - Method of manufacturing flexible electronic device using a laser beam - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기존의 플렉서블 기판의 낮은 공정 가능 온도, 높은 표면 거칠기, 높은 열팽창 계수, 나쁜 핸들링 특성의 문제에 따른 플렉서블 전자소자의 성능 및 수율 저하의 문제점을 해결하기 위한 것이다.
레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법은 (a) 모기판 상에 플렉서블 기판을 형성하는 단계, (b) 상기 플렉서블 기판을 상기 모기판으로부터 분리하는 단계, (c) 상기 모기판과 접촉되지 않았던 상기 플렉서블 기판의 일면에 레이저 박리층이 형성된 캐리어 기판을 접착층을 이용하여 접착하는 단계, (d) 상기 모기판과 접촉되어 있던 상기 플렉서블 기판의 분리면 상에 전자소자를 형성하는 단계 및 (e) 상기 캐리어 기판을 통하여 상기 레이저 박리층에 레이저를 조사하여 상기 레이저 박리층을 제거하여 상기 플렉서블 기판을 상기 캐리어 기판으로부터 분리하는 단계를 포함하여 구성된다.The present invention is to solve the problems of performance and yield degradation of the flexible electronic device due to the problems of low processable temperature, high surface roughness, high thermal expansion coefficient, poor handling characteristics of the existing flexible substrate.
A method of manufacturing a flexible electronic device using a laser may include: (a) forming a flexible substrate on a mother substrate, (b) separating the flexible substrate from the mother substrate, and (c) not contacting the mother substrate. Adhering a carrier substrate having a laser release layer formed on one surface of the flexible substrate using an adhesive layer, (d) forming an electronic device on a separation surface of the flexible substrate that has been in contact with the mother substrate; and (e) Irradiating a laser to the laser release layer through a carrier substrate to remove the laser release layer to separate the flexible substrate from the carrier substrate.

Description

레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법 {METHOD OF MANUFACTURING FLEXIBLE ELECTRONIC DEVICE USING A LASER BEAM}Manufacturing method of flexible electronic device using laser {METHOD OF MANUFACTURING FLEXIBLE ELECTRONIC DEVICE USING A LASER BEAM}

본 발명은 플렉서블 전자소자(Flexible electronic device)의 제조방법과 이 방법에 의해 제조된 플렉서블 전자소자 및 플렉서블 전자소자에 사용되는 플렉서블 기판에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유리 기판 수준의 높은 공정 온도가 가능하고, 낮은 표면 거칠기, 낮은 열팽창 계수 및 우수한 핸들링 특성을 갖는 새로운 구조의 플렉서블 기판을 포함하는 플렉서블 전자소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a flexible electronic device, and to a flexible electronic device manufactured by the method and a flexible substrate used for the flexible electronic device. More specifically, a high process temperature at the level of a glass substrate is possible. The present invention relates to a flexible electronic device including a novel flexible substrate having low surface roughness, low coefficient of thermal expansion, and excellent handling characteristics.

최근, 멀티미디어의 발달과 함께 플렉서블(flexible) 전자소자의 중요성이 증대되고 있다. 이에 따라, 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode: OLED), 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 전기영동장치(Electrophoretic display: EPD), 플라스마 디스플레이 패널(plasma display panel: PDP), 박막 트랜지스터(thin-film transistor: TFT), 마이크로프로세서(microprocessor), 램(Random access memory: RAM), 태양전지 (Solar cell) 등을 가요성이 있는 기판상에 만드는 것이 요구되고 있다.Recently, with the development of multimedia, the importance of flexible electronic devices has increased. Accordingly, an organic light emitting diode (OLED), a liquid crystal display (LCD), an electrophoretic display (EPD), a plasma display panel (PDP), a thin film transistor ( There is a demand for thin-film transistors (TFTs), microprocessors, random access memory (RAM), and solar cells on flexible substrates.

이 중에서도, 플렉서블 디스플레이 구현 가능성이 가장 높고 특성 또한 가장 좋은 액티브 매트릭스 유기 발광 다이오드(Active matrix OLED: AMOLED)를 기존에 개발된 폴리실리콘 TFT 공정을 그대로 사용하면서 높은 수율로 만들 수 있는 기술의 개발이 중요하게 대두되고 있다.Among them, it is important to develop a technology that can produce an active matrix organic light emitting diode (AMOLED), which is the most likely to implement a flexible display and has the best characteristics, with a high yield while using the polysilicon TFT process developed as it is. Is emerging.

한편, 플렉서블 기판을 이용한 전자소자 제조방법과 관련하여서는 크게 플라스틱 기판상에 직접 제조하는 방안, 트랜스퍼 공정을 이용한 방안 및 금속 기판상에 직접 제조하는 방안의 크게 3가지 상이한 방안이 제안되고 있다.On the other hand, in relation to a method for manufacturing an electronic device using a flexible substrate, three different methods have been proposed: a method of directly manufacturing on a plastic substrate, a method using a transfer process, and a method of directly manufacturing on a metal substrate.

먼저, 플라스틱 기판상에 전자소자를 직접 제조하는 방안과 관련하여, 대한민국 공개특허공보 제2009-0114195호에는 유리 기판상에 고분자 물질로 이루어진 가요성 기판을 접착한 후 전자 소자를 만든 후에 유리 기판으로부터 분리하는 방법이 개시되어 있고, 대한민국 공개특허공보 제2006-0134934호에는 유리 기판 상에 스핀 온 방법으로 플라스틱을 코팅한 후 전자 소자를 만든 후에 유리 기판으로부터 분리하여 플렉서블 전자소자 제작하는 방법이 개시되어 있다.First, in relation to a method of directly manufacturing an electronic device on a plastic substrate, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2009-0114195 discloses attaching a flexible substrate made of a polymer material on a glass substrate, and then forming an electronic device from the glass substrate. A method of separating is disclosed, and Korean Patent Laid-Open Publication No. 2006-0134934 discloses a method of manufacturing a flexible electronic device by coating a plastic on a glass substrate by a spin-on method and then making an electronic device, and then separating it from the glass substrate. have.

그런데 상기 공개특허들에 개시된 기술은 기판이 플라스틱으로 이루어져 있기 때문에 공정 가능 온도가 100 ~ 350℃인데, 상기한 AMOLED, RAM, 마이크로프로세서 등의 제작에 있어서는 실리콘의 결정화 온도인 450℃ 이상에서 열처리하는 공정이 필수적이므로 플라스틱 기판으로는 상기 소자를 제작할 수 없는 문제점이 있다. 또한, 제조과정에 있어서 Si이나 SiO2, SiN와 같은 무기물 반도체 및 절연체와 기판인 플라스틱과의 열팽창 계수의 차이로 인하여 균열, 박리 등의 결함이 발생하여 수율이 저하되는 문제점도 있다. 수분에 취약한 유기물 반도체용 기판으로 사용하는 경우에는 별도의 수분침투 방지층을 형성해야 한다. 또한, 대면적 조명용 유기발광소자용 기판으로 사용시 조명 전체에서 나오는 열을 발산하지 못해 유기전자소자의 수명이 저하되므로 별도의 방열층을 사용해야한다. However, since the substrate is made of plastic, the technology disclosed in the above patents has a processable temperature of 100 to 350 ° C. Since the process is essential, there is a problem that the device cannot be manufactured with a plastic substrate. In addition, in the manufacturing process, due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the inorganic semiconductor, such as Si, SiO 2 , SiN, and the insulator and the plastic of the substrate, defects such as cracking and peeling may occur, resulting in a lowered yield. When used as a substrate for organic semiconductors vulnerable to moisture, a separate moisture penetration prevention layer should be formed. In addition, when used as a substrate for an organic light emitting device for large-area illumination, it does not dissipate heat from the entire lighting, so the life of the organic electronic device is reduced, so a separate heat dissipation layer should be used.

또한, 트랜스퍼 공정을 이용하는 방법과 관련하여, 대한민국 공개특허공보 제2004-0097228호에는 유리 기판상에 분리층, 박막 디바이스, 접착층, 임시 기판을 순서대로 형성한 후 분리층에 레이저와 같은 광을 조사하여 유리 기판과 피전사층을 분리하는 방법이 개시되어 있다.In addition, in relation to a method using a transfer process, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2004-0097228 discloses forming a separation layer, a thin film device, an adhesive layer, and a temporary substrate in order on a glass substrate, and then irradiating the separation layer with light such as a laser. A method of separating the glass substrate and the transfer layer is disclosed.

그런데 트랜스퍼 공정의 경우 박막 디바이스 두께가 얇아서 상부에 임시 기판을 붙여 소자를 만들고 나중에 임시 기판을 다시 제거하는 더블 트랜스퍼 공정이 필수적이다. 이 방법은 박막 디바이스 위에 임시 기판을 붙였다 제거하므로 계면 결합력이 약하고 수분이나 솔벤트에 취약한 OLED와 같은 유기 전자 소자에는 적용이 불가능한 단점이 있다. 또한 유리 기판 및 임시 기판의 접착 및 제거 과정에서 얇은 두께의 박막 디바이스의 균열, 이물질 혼입 등의 결함이 나타나 수율이 낮아지는 문제점도 있다.However, in the transfer process, since the thin film device is thin, a double transfer process is necessary in which a temporary substrate is attached to the upper part to make a device and later remove the temporary substrate again. This method attaches and removes a temporary substrate on the thin film device, which is not applicable to organic electronic devices such as OLEDs, which have weak interfacial bonding strength and are vulnerable to moisture or solvent. In addition, in the process of bonding and removing the glass substrate and the temporary substrate, defects such as cracking of a thin film device and mixing of foreign matters may occur, resulting in a low yield.

또한, 금속기판을 사용하는 공정과 관련하여, 대한민국 공개특허공보 제2008-0024037호에는, 금속 기판상에 유리 성분을 포함하는 버퍼막을 통해 표면거칠기를 낮추어 생산수율이 높은 플렉서블 전자 소자를 제공하는 방법이 개시되어 있고, 대한민국 공개특허공보 제2009-0123164호에는 금속 기판상의 양각형 패턴을 연마를 통해 제거하여 수율을 향상시키는 방법이 개시되어 있으며, 대한민국 공개 특허공보 제2008-0065210호에는 유리 기판상에 박리층 및 금속막을 형성하는 방법이 개시되어 있다.In addition, in relation to a process using a metal substrate, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2008-0024037 discloses a method for providing a flexible electronic device having high production yield by lowering surface roughness through a buffer film containing a glass component on a metal substrate. Korean Patent Laid-Open Publication No. 2009-0123164 discloses a method of improving the yield by polishing an embossed pattern on a metal substrate by polishing, and Korean Laid-Open Patent Publication No. 2008-0065210 discloses a glass substrate. The method of forming a peeling layer and a metal film in this is disclosed.

그런데, 플렉서블 전자소자에 사용되는 15 ~ 150㎛ 두께의 후막 금속기판은 그 제조 방법상 수백nm 이상의 표면거칠기를 갖게 된다. 예를 들어, 압연을 통해 제작된 금속 후막의 경우 압연흔이 존재하며, 유리 기판상에 증착을 통해 형성된 금속 후막의 경우 두께가 두꺼워짐에 따라 표면거칠기가 비례하여 증가하기 때문에, 증착방법 및 조건에 따라 변하므로 낮은 표면거칠기를 갖도록 플렉서블 금속 기판을 제작하는데 문제점이 있다. 이에 따라, 종래 금속 기판을 사용할 때는 금속 기판상의 표면거칠기를 낮추기 위해 고분자 계열을 평탄화 층을 금속 기판상에 도포하거나 연마 공정을 행하는 것이 필수적이었다. 그런데 고분자계열을 사용하여 표면거칠기를 낮추는 경우는 상기 플라스틱기판 공정과 동일하게 고온 공정을 사용할 수 없는 문제점이 발생하게 되고, 연마 공정의 경우 단결정 Si기판을 사용하는 고가의 마이크로프로세서나 RAM을 제작하는 경우에는 적합하나, 상대적으로 저가, 대면적이 요구되는 플렉서블 전자소자에 적용함에 있어서는 경제성이 크게 떨어지는 문제가 있다.However, a thick film metal substrate having a thickness of 15 to 150 µm used in a flexible electronic device has a surface roughness of several hundred nm or more in terms of its manufacturing method. For example, in the case of the metal thick film produced by rolling, there is a rolling trace, and in the case of the metal thick film formed by evaporation on a glass substrate, the surface roughness increases proportionally as the thickness increases, so that the deposition method and conditions There is a problem in manufacturing a flexible metal substrate to have a low surface roughness because it changes. Accordingly, when using a conventional metal substrate, in order to reduce the surface roughness on the metal substrate, it was essential to apply a polymer-based flattening layer on the metal substrate or perform a polishing process. However, when the surface roughness is reduced by using a polymer series, there is a problem in that a high temperature process cannot be used in the same way as the plastic substrate process, and in the case of a polishing process, an expensive microprocessor or RAM using a single crystal Si substrate is produced. Although suitable for the case, there is a problem in that the economic efficiency is greatly lowered when applied to a flexible electronic device requiring a relatively low cost and a large area.

한편, 상기 플렉서블 전자소자를 만드는 기술 모두 플렉서블한 기판을 바로 생산 공정에 사용하면 기판이 쉽게 휘어지기 때문에 기판의 이송, 정렬, 물질의 증착, 패터닝 등의 여러 공정에서 핸들링하기 위하여 유리나 후막 금속기판과 같은 캐리어 기판을 사용한다. On the other hand, in all of the technologies for manufacturing the flexible electronic device, when the flexible substrate is directly used in the production process, the substrate is easily bent, so that the glass or thick metal substrate and the substrate are handled in various processes such as substrate transfer, alignment, deposition of material, and patterning. The same carrier substrate is used.

구체적으로 대한민국 공개특허공보 제2009-0114195호, 대한민국 공개특허공보 제2006-0134934호, 대한민국 공개특허공보 제2006-0059605호, 대한민국 공개특허공보 제2005-0052830호, 대한민국 공개특허공보 제2006-0134934호에는 캐리어 기판에 플렉서블 기판을 접착하거나 스핀 코팅을 하여 플렉서블 기판을 형성하여 핸들링을 용이하게 한 후 전자소자를 형성하는 방법을 개시하고 있으며, 대한민국 공개특허공보 제2004-0097228호에는 유리기판상에 전자소자를 형성한 후 플렉서블 기판을 나중에 접착하는 더블 트랜스퍼를 하는 방법을 개시하고 있다. 상기 기술들은 캐리어 기판에서 플렉서블 전자소자를 박리하기 위해 박리층을 화학적으로 에칭을 하거나, 폴리이미드 또는 수소가 포함된 비정질 실리콘에 레이저를 조사하거나, 점착제의 점착력 이상의 물리적 힘을 가하는 방법을 개시하고 있다. Specifically, Republic of Korea Patent Publication No. 2009-0114195, Republic of Korea Patent Publication No. 2006-0134934, Republic of Korea Patent Publication No. 2006-0059605, Republic of Korea Patent Publication No. 2005-0052830, Republic of Korea Patent Publication No. 2006-0134934 Korean Patent Laid-Open Publication No. 2004-0097228 discloses a method of forming an electronic device after attaching a flexible substrate to a carrier substrate or spin coating to form a flexible substrate to facilitate handling. Disclosed is a method of double transfer in which a flexible substrate is later bonded after the device is formed. The above techniques disclose a method of chemically etching a release layer, irradiating a laser to amorphous silicon containing polyimide or hydrogen, or applying a physical force beyond the adhesive force of an adhesive to peel a flexible electronic device from a carrier substrate. .

그러데, 상기 박리층을 화학적으로 에칭하는 공정은 에칭액이 확산 현상으로 박리층에 흡수가 되어야 박리가 되므로, 대면적 박리시 시간이 많이 걸리는 단점이 있다. 또한, 전자소자 형성 공정 중 전극 패터닝 등과 같은 에칭 공정 중 박리층이 손상이 될 수 있으며, 박리층 에칭 공정 중 에칭액에 소자가 손상을 받을 수 있는 문제점이 있다. 또한, 폴리이미드와 같은 폴리머 박리층을 사용하는 경우 후속 공정에서 공정 온도가 제한되는 문제점이 있으며, 수소가 포함된 비정질 실리콘의 경우 레이저 조사에 의해 발생하는 수소가스 팽창압에 의해 박리가 되나, 레이저 조사시 완벽히 박리가 안되서 물리적 박리 과정을 포함해야 하고, 박리 수율이 낮은 문제점이 있다. However, in the process of chemically etching the release layer, since the etching solution is absorbed into the release layer due to diffusion phenomenon, the release layer is peeled off, and thus a large area peeling takes a long time. In addition, the peeling layer may be damaged during an etching process such as electrode patterning during the electronic device forming process, and there is a problem that the device may be damaged by the etching solution during the peeling layer etching process. In addition, when using a polymer release layer, such as polyimide, there is a problem that the process temperature is limited in the subsequent process, in the case of amorphous silicon containing hydrogen is peeled off by the hydrogen gas expansion pressure generated by laser irradiation, but the laser When the irradiation is not completely peeled should include a physical peeling process, there is a problem that the peeling yield is low.

또한, 대한민국 공개특허공보 제2010-0001604호, 대한민국 공개특허공보 제2009-0116199호, 대한민국 공개특허공보 제2009-0120825호에는 후막의 금속기판 또는 유리기판을 사용하여 전자소자를 형성한 후, 식각을 통해 기판의 두께를 줄여 기판의 유연성을 부여하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 방법은 수백 ㎛내지 수 mm 두께의 기판을 식각을 통해 박막화하므로 많은 시간이 걸리는 문제점이 있으며, 부식성이 강한 에칭액에 소자가 손상받을 수 있다. 또한, 환경에 좋지 않은 에칭액을 사용해야 하는 문제점이 있다.In addition, the Republic of Korea Patent Publication No. 2010-0001604, the Republic of Korea Patent Publication No. 2009-0116199, the Republic of Korea Patent Publication No. 2009-0120825 after forming an electronic device using a metal substrate or a glass substrate of a thick film, and then etching A method of providing flexibility of a substrate by reducing the thickness of the substrate is disclosed. However, the method has a problem that it takes a lot of time because the substrate of several hundred ㎛ to several mm thick through the etching, it takes a lot of time, the device can be damaged by a highly corrosive etching solution. In addition, there is a problem that an etching solution that is not good for the environment should be used.

대한민국 공개특허공보 제2009-0114195호Republic of Korea Patent Publication No. 2009-0114195 대한민국 공개특허공보 제2006-0134934호Republic of Korea Patent Publication No. 2006-0134934 대한민국 공개특허공보 제2004-0097228호Republic of Korea Patent Publication No. 2004-0097228 대한민국 공개특허공보 제2008-0024037호Republic of Korea Patent Publication No. 2008-0024037 대한민국 공개특허공보 제2009-0123164호Republic of Korea Patent Publication No. 2009-0123164 대한민국 공개특허공보 제2008-0065210호Republic of Korea Patent Publication No. 2008-0065210 대한민국 공개특허공보 제2010-0001604호Republic of Korea Patent Publication No. 2010-0001604 대한민국 공개특허공보 제2009-0116199호Republic of Korea Patent Publication No. 2009-0116199 대한민국 공개특허공보 제2009-0120825호Republic of Korea Patent Publication No. 2009-0120825 대한민국 공개특허공보 제2006-0059605호Republic of Korea Patent Publication No. 2006-0059605 대한민국 공개특허공보 제2005-0052830호Republic of Korea Patent Publication No. 2005-0052830

본 발명은 상기와 같은 종래 기술들이 갖고 있는 문제점을 해결할 수 있도록 한 것으로서, 본 발명의 주된 과제는 기존의 유리 기판 공정과 동일한 수준의 소자 특성을 얻을 수 있는 낮은 표면 거칠기를 갖는 플렉서블 기판의 제조방법을 포함하는 플렉서블 전자소자의 제조방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, the main problem of the present invention is a method of manufacturing a flexible substrate having a low surface roughness that can obtain the same level of device characteristics as conventional glass substrate process It is to provide a method for manufacturing a flexible electronic device comprising a.

본 발명의 다른 과제는 플렉서블 기판이 갖는 휘어지는 특성으로 인해 발생하는 후속공정상의 문제점들을 캐리어 기판을 접착하여 해결하고, 최종단계에서는 이 캐리어 기판을 용이하게 제거할 수 있는 플렉서블 기판의 제조방법을 포함하는 플렉서블 전자소자의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to solve the problems in the subsequent process caused by the bending characteristics of the flexible substrate by bonding a carrier substrate, and in the final step includes a method of manufacturing a flexible substrate that can easily remove the carrier substrate It is to provide a method for manufacturing a flexible electronic device.

또 다른 과제는, 기존의 유리 기판을 사용한 공정과 동일하거나 더 높은 온도의 공정을 적용할 수 있는 고성능 플렉서블 전자소자의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object is to provide a method for manufacturing a high performance flexible electronic device capable of applying a process of the same or higher temperature than the process using a conventional glass substrate.

또 다른 과제는, 기판과 기판상에 제작되는 소자 간의 열팽창 계수의 차이로 인해 발생하는 균열이나 박리 등의 결함이 생기지 않도록 낮은 열팽창 계수를 갖는 플렉서블 전자소자용 금속기판의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a flexible electronic device metal substrate having a low coefficient of thermal expansion so as not to cause defects such as cracking or peeling caused by a difference in coefficient of thermal expansion between the substrate and the devices fabricated on the substrate.

또 다른 과제는, 플렉서블한 기판의 특성을 롤-투-롤 공정에 적용하여 높은 생산 속도 및 양산화가 가능한 플렉서블 전자소자용 금속기판의 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a metal substrate for a flexible electronic device, by applying the characteristics of the flexible substrate to a roll-to-roll process, which enables high production speed and mass production.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법은 (a) 모기판 상에 플렉서블 기판을 형성하는 단계, (b) 상기 플렉서블 기판을 상기 모기판으로부터 분리하는 단계, (c) 상기 모기판과 접촉되지 않았던 상기 플렉서블 기판의 일면에 레이저 박리층이 형성된 캐리어 기판을 접착층을 이용하여 접착하는 단계, (d) 상기 모기판과 접촉되어 있던 상기 플렉서블 기판의 분리면 상에 전자소자를 형성하는 단계 및 (e) 상기 캐리어 기판을 통하여 상기 레이저 박리층에 레이저를 조사하여 상기 레이저 박리층을 분해하여 상기 플렉서블 기판을 상기 캐리어 기판으로부터 분리하는 단계를 포함하여 구성된다.Method of manufacturing a flexible electronic device using a laser according to the present invention for solving the above problems is (a) forming a flexible substrate on a mother substrate, (b) separating the flexible substrate from the mother substrate, ( c) adhering a carrier substrate having a laser release layer on one surface of the flexible substrate, which has not been in contact with the mother substrate, using an adhesive layer, (d) electrons on the separation surface of the flexible substrate that has been in contact with the mother substrate Forming an element and (e) irradiating a laser to the laser release layer through the carrier substrate to decompose the laser release layer to separate the flexible substrate from the carrier substrate.

본 발명에 따른 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법은, (a1) 상기 모기판 상에 상기 플렉서블 기판을 형성하기 전에, 상기 플렉서블 기판과 상기 모기판 사이에 박리층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing a flexible electronic device using a laser according to the present invention further includes: (a1) forming a release layer between the flexible substrate and the mother substrate before forming the flexible substrate on the mother substrate. It is characterized by.

본 발명에 따른 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법은, (a2) 상기 모기판 상에 상기 플렉서블 기판을 형성하기 전에, 상기 플렉서블 기판과 상기 모기판 사이에 평탄화층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing a flexible electronic device using a laser according to the present invention further includes: (a2) forming a planarization layer between the flexible substrate and the mother substrate before forming the flexible substrate on the mother substrate. It is characterized by.

본 발명에 따른 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법은, (a3) 상기 박리층의 양면중 적어도 한면에 평탄화층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method of manufacturing a flexible electronic device using a laser according to the present invention may further include (a3) forming a planarization layer on at least one surface of both surfaces of the release layer.

본 발명에 따른 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 플렉서블 기판이 형성되는 모기판 면의 표면거칠기는 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하여 10㎛×10㎛의 스캔 범위로 관측할 때, 0<Rms<10㎚, 0<Rp -v<100㎚인 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing a flexible electronic device using a laser according to the present invention, the surface roughness of the surface of the mother substrate on which the flexible substrate is formed is observed in a scan range of 10 μm × 10 μm using AFM (Atomic Force Microscope). , 0 <R ms <10 nm, 0 <R p -v <100 nm.

본 발명에 따른 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 플렉서블 기판이 형성되는 모기판 면의 표면거칠기는 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하여 10㎛×10㎛의 스캔 범위로 관측할 때, 0<Rms<2㎚, 0<Rp -v<10㎚인 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing a flexible electronic device using a laser according to the present invention, the surface roughness of the surface of the mother substrate on which the flexible substrate is formed is observed in a scan range of 10 μm × 10 μm using AFM (Atomic Force Microscope). , 0 <R ms <2 nm, 0 <R p -v <10 nm.

본 발명에 따른 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 모기판은 금속 또는 고분자 재료로 이루어진 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing a flexible electronic device using a laser according to the present invention, the mother substrate is characterized in that made of a metal or a polymer material.

본 발명에 따른 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 플렉서블 기판은 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing a flexible electronic device using a laser according to the present invention, the flexible substrate is characterized in that the metal.

본 발명에 따른 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 플렉서블 기판은 Fe, Ag, Au, Cu, Cr, W, Al, W, Mo, Zn, Ni, Pt, Pd, Co, In. Mn, Si, Ta, Ti, Sn, Zn, Pb, V, Ru, Ir, Zr, Rh, Mg, INVAR 및 스테인리스강으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속인 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing a flexible electronic device using a laser according to the present invention, the flexible substrate is Fe, Ag, Au, Cu, Cr, W, Al, W, Mo, Zn, Ni, Pt, Pd, Co, In. Mn, Si, Ta, Ti, Sn, Zn, Pb, V, Ru, Ir, Zr, Rh, Mg, INVAR and is characterized in that at least one metal selected from the group consisting of stainless steel.

본 발명에 따른 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 접착층은 에폭시, 실리콘, 아크릴 및 세라믹 계열로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 고분자 접착제를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing a flexible electronic device using a laser according to the present invention, the adhesive layer is characterized in that it comprises at least one polymer adhesive selected from the group consisting of epoxy, silicon, acrylic and ceramic series.

본 발명에 따른 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 평탄화층은 폴리에스테르(Polyester) 또는 폴리에스테르를 포함하는 공중합체, 폴리이미드(Polyimide: PI) 또는 폴리이미드를 포함하는 공중합체, 폴리아크릴산(polyacrylic acid) 또는 폴리아크릴산을 포함하는 공중합체, 폴리스티렌(polystyrene) 또는 폴리스티렌을 포함하는 공중합체, 폴리설파이트(polysulfate) 또는 폴리설파이트를 포함하는 공중합체, 폴리아믹산(polyamic acid) 또는 폴리아믹산을 포함하는 공중합체, 폴리아민(polyamine) 또는 폴리아민을 포함하는 공중합체, 폴리비닐 알콜(Polyvinylalcohol: PVA), 폴리 알릴아민(Polyallyamine) 및 폴리아크릴산(polyacrylic acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 고분자 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing a flexible electronic device using a laser according to the present invention, the planarization layer is a polyester (polyester) or a copolymer containing a polyester, a polyimide (PI) or a copolymer containing a polyimide, Polyacrylic acid or copolymer comprising polyacrylic acid, copolymer comprising polystyrene or polystyrene, copolymer comprising polysulfate or polysulfite, polyamic acid or At least one selected from the group consisting of polyamic acids, polyamines or copolymers containing polyamines, polyvinylalcohol (PVA), polyallylamine and polyacrylic acid It is characterized by including a high molecular compound.

본 발명에 따른 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 (a) 단계에서, 상기 플렉서블 기판을 주조법 또는 전자선 증착법 또는 열 증착법 또는 스퍼터 증착법 또는 화학기상 증착법 또는 전기 도금법으로 상기 모기판 상에 형성하는 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing a flexible electronic device using a laser according to the present invention, in the step (a), the flexible substrate is cast on the mother substrate by a casting method, an electron beam deposition method, a thermal vapor deposition method or a sputter deposition method or a chemical vapor deposition method or an electroplating method. It is characterized by forming.

본 발명에 따른 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 전자소자는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode: OLED), 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 전기영동장치(Electrophoretic display: EPD), 플라스마 디스플레이 패널(plasma display panel: PDP), 박막 트랜지스터(thin-film transistor: TFT), 마이크로프로세서(microprocessor), 램(Random access memory: RAM), 태양전지 (Solar cell)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing a flexible electronic device using a laser according to the present invention, the electronic device is an organic light emitting diode (OLED), a liquid crystal display (LCD), an electrophoretic display (Electrophoretic display: EPD), plasma display panel (PDP), thin-film transistor (TFT), microprocessor (microprocessor), random access memory (RAM) and solar cell (Solar cell) It is characterized in that at least one selected.

본 발명에 따른 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서, 상기 레이저 박리층은 GaN, ITO, GaOX 및 GaOXNY 중에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing a flexible electronic device using a laser according to the present invention, the laser peeling layer is formed of at least one selected from GaN, ITO, GaO X and GaO X N Y.

본 발명에 따른 플렉서블 전자소자는 본 발명에 따른 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.The flexible electronic device according to the present invention is characterized by being manufactured by the method for manufacturing the flexible electronic device using the laser according to the present invention.

본 발명에 따른 플렉서블 기판은 본 발명에 따른 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법에 의해 모기판 상에 플렉서블 기판을 형성한 후 상기 모기판으로부터 분리한 상기 플렉서블 기판의 분리면을 전자소자 형성면으로 사용하는 것을 특징으로 한다.In the flexible substrate according to the present invention, after the flexible substrate is formed on the mother substrate by the method for manufacturing the flexible electronic device using the laser according to the present invention, the separation surface of the flexible substrate separated from the mother substrate is used as the electronic device formation surface. It is characterized by using.

본 발명에 따른 플렉서블 기판에 있어서, 상기 플렉서블 기판의 분리면의 표면거칠기는 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하여 10㎛×10㎛의 스캔 범위로 관측할 때, 0<Rms<10㎚, 0<Rp -v<100㎚인 것을 특징으로 한다.In the flexible substrate according to the present invention, the surface roughness of the separated surface of the flexible substrate is 0 <R ms <10 nm, 0 when observed in a scan range of 10 μm × 10 μm using AFM (Atomic Force Microscope) It is characterized by <R p -v <100 nm.

본 발명에 따른 플렉서블 기판에 있어서, 상기 플렉서블 기판의 분리면의 표면거칠기는 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하여 10㎛×10㎛의 스캔 범위로 관측할 때, 0<Rms<2㎚, 0<Rp -v<10㎚인 것을 특징으로 한다.In the flexible substrate according to the present invention, the surface roughness of the separated surface of the flexible substrate is 0 <R ms <2nm, 0 when observed in a scan range of 10 μm × 10 μm using AFM (Atomic Force Microscope) <R p -v <10 nm.

본 발명에 따른 플렉서블 기판에 있어서, 상기 플렉서블 기판은 금속으로 이루어진 것을 특징으로 한다.In the flexible substrate according to the present invention, the flexible substrate is made of a metal.

본 발명에 따른 플렉서블 기판에 있어서, 상기 금속은 인바(INVAR)합금 또는 스테인리스강인 것을 특징으로 한다.In the flexible substrate according to the present invention, the metal is characterized in that the invar (INVAR) alloy or stainless steel.

본 발명에 따른 플렉서블 기판에 있어서, 상기 플렉서블 기판은 1㎛ 내지 500㎛의 두께로 형성된 것을 특징으로 한다.In the flexible substrate according to the present invention, the flexible substrate is characterized in that formed in a thickness of 1㎛ to 500㎛.

본 발명에 따른 플렉서블 기판에 있어서, 상기 전자소자는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode: OLED), 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 전기영동장치(Electrophoretic display: EPD), 플라스마 디스플레이 패널(plasma display panel: PDP), 박막 트랜지스터(thin-film transistor: TFT), 마이크로프로세서(microprocessor), 램(Random access memory: RAM), 태양전지 (Solar cell)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 한다.In the flexible substrate according to the present invention, the electronic device includes an organic light emitting diode (OLED), a liquid crystal display (LCD), an electrophoretic display (EPD), a plasma display panel ( plasma display panel (PDP), thin-film transistor (TFT), microprocessor (microprocessor), RAM (Random access memory (RAM)) is characterized in that at least one selected from the group consisting of solar cells (Solar cell). .

본 발명에 따른 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자 제조방법, 플렉서블 전자소자 및 플렉서블 기판은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있어, 고성능의 플렉서블 전자소자를 저비용으로 제조하는데 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.The flexible electronic device manufacturing method, the flexible electronic device, and the flexible substrate using the laser according to the present invention can obtain the following effects, and are expected to contribute to manufacturing a high-performance flexible electronic device at low cost.

첫째, 플렉서블 모기판과 거의 동일한 표면 거칠기를 갖는 분리면 상에 전자소자를 형성함으로써, 기존 플렉서블 전자소자 제조 방법에서 해결하지 못하였던 플렉서블 기판, 특히 금속제 플렉서블 기판의 표면거칠기 문제를 용이하게 해결할 수 있다.First, by forming an electronic device on a separation surface having almost the same surface roughness as that of the flexible mother substrate, it is possible to easily solve the surface roughness problem of the flexible substrate, in particular, the metal flexible substrate, which has not been solved in the conventional flexible electronic device manufacturing method. .

둘째, 플렉서블 기판의 표면거칠기를 매우 낮게 유지할 수 있기 때문에, 공정온도를 350℃ 이하로 낮추는 고분자 계열의 평탄화층이 필요 없어 공정 시간, 비용을 절감할 뿐 아니라, 450℃ 이상의 고온 공정을 통해 폴리실리콘 TFT와 같은 고성능의 전자소자를 만들 수 있는 장점이 있다.Second, since the surface roughness of the flexible substrate can be kept very low, a polymer-based flattening layer that lowers the process temperature to 350 ° C or less is not required, which not only saves processing time and cost, but also polysilicon through a high temperature process of 450 ° C or higher. There is an advantage to make a high-performance electronic device such as TFT.

셋째, 플렉서블 기판의 제조에 있어서, 고가의 연마 공정이 필요 없어지고, 높은 결함 밀도로 인한 저수율 문제를 해결할 수 있어 경제성이 개선된다.Third, in the manufacture of the flexible substrate, an expensive polishing process is unnecessary, and a low yield problem due to a high defect density can be solved, thereby improving economic efficiency.

넷째, 본 발명에 따른 플렉서블 기판의 재료를 인바합금으로 할 경우 Si이나 SiO2, SiN 등의 무기물 반도체, 절연체와 비슷한 수준으로 열팽창 계수를 낮게 조절할 수 있으므로 온도 상승률과 하강률 등의 공정 조건의 변화가 필요가 없어, 열팽창 계수의 차이에 의한 균열의 발생을 줄이는데 유리하다.Fourth, when the material of the flexible substrate according to the present invention is an inva alloy, the thermal expansion coefficient can be adjusted to a level similar to that of inorganic semiconductors and insulators such as Si, SiO 2, SiN, etc., so that process conditions such as temperature rising rate and falling rate can be changed. There is no need, and it is advantageous to reduce the occurrence of cracking due to the difference in thermal expansion coefficient.

다섯째, 본 발명의 한 측면으로 캐리어 기판에 플렉서블 기판 접착하여 전자소자를 제작하므로, 플렉서블 기판의 휨, 반송, 정렬 등의 문제없이 기존 유리기판 공정 조건 및 설비를 그대로 이용할 수 있다. 또한, 레이저 조사에 의해 레이저 박리층이 완전히 분해 박리 되어 추가적인 박리 과정이 필요없고, 플렉서블 전자소자의 손상 없이 캐리어 기판으로부터 플렉서블 전자소자를 분리시킬 수 있다.Fifth, since an electronic device is manufactured by adhering a flexible substrate to a carrier substrate in one aspect of the present invention, existing glass substrate process conditions and equipment may be used as it is without problems of bending, conveying, and aligning the flexible substrate. In addition, since the laser exfoliation layer is completely decomposed and peeled off by laser irradiation, no additional exfoliation process is required, and the flexible electronic device can be separated from the carrier substrate without damaging the flexible electronic device.

도 1 내지 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블 모기판을 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉서블 모기판을 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 12는 모기판으로부터 플렉서블 기판을 분리하는 장면을 촬영한 사진이다.
도 13은 모기판과 붙어 있었던 플렉서블 기판의 분리면의 표면 거칠기를 AFM이 측정할 수 있는 한계인 80㎛ × 80㎛ 범위로 측정한 결과를 나타낸 도면이다.1 to 7 are views illustrating a method of manufacturing a flexible electronic device using the flexible mother substrate according to the first embodiment of the present invention.
8 to 11 illustrate a method of manufacturing a flexible electronic device using the flexible mother substrate according to the second embodiment of the present invention.
12 is a photograph of a scene of separating the flexible substrate from the mother substrate.
It is a figure which shows the result of having measured the surface roughness of the separated surface of the flexible substrate which adhered to the mother substrate in 80 micrometers x 80 micrometers which is a limit which AFM can measure.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자들은 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the foregoing specification and claims are not to be construed in the ordinary and dictionary sense, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to best describe their own invention. Based on the principle, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있으며 본 발명의 범위가 다음에 기술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention, various equivalents that may be substituted for them at the time of the present application There may be modified examples and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.

또한, 본 발명의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 또한 도면에서 막 또는 영역들의 크기 또는 두께는 명세서의 명확성을 위하여 과장되어진 것이다.
In addition, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the size or thickness of the films or regions in the drawings is exaggerated for clarity of specification. .

도 1 내지 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 플렉서블 모기판을 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법을 나타낸 도면이다.1 to 7 are views illustrating a method of manufacturing a flexible electronic device using the flexible mother substrate according to the first embodiment of the present invention.

먼저 도 1과 도 2를 참조하면, (a) 단계에서, 모기판(100) 상에 플렉서블 기판(200)을 형성한 후, (b) 단계에서, 플렉서블 기판(200)을 기판으로부터 분리한다. 도 3은 모기판(100)으로부터 분리된 플렉서블 기판(200)을 나타낸 것이다.First, referring to FIGS. 1 and 2, in step (a), after forming the flexible substrate 200 on the mother substrate 100, in step (b), the flexible substrate 200 is separated from the substrate. 3 illustrates the flexible substrate 200 separated from the mother substrate 100.

본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 매우 낮은 표면거칠기를 갖고 반복 사용할 수 있는 모기판(100)의 표면에 플렉서블 기판(200)을 형성한 후, 플렉서블 기판(200)을 모기판(100)으로부터 분리하기 때문에, 플렉서블 기판(200)의 분리면은 모기판(100)과 거의 유사한 표면 상태를 얻을 수 있다. 즉 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 종래와 같이 표면거칠기를 낮추기 위한 고분자 도포나 플라스틱 필름의 접착이 필요 없어 고온 공정을 통한 고성능의 전자소자 구현을 할 수 있다. 또한, 종래와 같이 평탄화 코팅이나 고가의 연마 공정이 필요 없으므로 경제성 향상에도 유리하다.According to the first embodiment of the present invention, after forming the flexible substrate 200 on the surface of the mother substrate 100 that can be repeatedly used with a very low surface roughness, the flexible substrate 200 from the mother substrate 100 Because of the separation, the separation surface of the flexible substrate 200 can obtain a surface state almost similar to that of the mother substrate 100. That is, according to the first embodiment of the present invention, it is possible to implement a high-performance electronic device through a high temperature process without the need for polymer coating or adhesion of a plastic film to reduce the surface roughness as in the prior art. In addition, since the flattening coating and the expensive polishing process are not required as in the prior art, it is advantageous to improve the economic efficiency.

본 발명의 제1 실시예에 있어서, 표면거칠기를 측정하는 장비인 AFM(Atomic Force Microscope)이나 3-D profiler 등 기타 표면거칠기를 측정하는 장비를 이용하여 10㎛×10㎛의 스캔 범위로 관측할 때, 플렉서블 기판(200)이 형성되는 모기판(100) 면의 표면거칠기는 0<Rms<10㎚, 0<Rp -v<100㎚인 것이 바람직하다. 플렉서블 기판(200)이 형성되는 모기판(100) 면의 표면거칠기가 이 범위를 벗어날 경우, 결과적으로 플렉서블 기판(200)의 분리면의 표면거칠기도 높아진다. 이러한 높은 표면거칠기를 갖는 플렉서블 기판(200)을 범용적인 플렉서블 전자소자용 기판으로 후속 연마처리나 평탄화공정 없이 전자소자를 형성할 경우, 소자의 단락이나, 누설전류의 증가, 소자의 안정성 (Stability) 등의 문제가 발생하여 고품질의 전자소자를 구현하기 어렵다. 따라서 플렉서블 기판(200)이 형성되는 모기판(100) 면의 표면거칠기를 앞서 설명한 범위로 설정하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는, 플렉서블 기판(200)이 형성되는 모기판(100)의 표면 거칠기는 10㎛×10㎛의 스캔 범위로 관측할 때, 0<Rms<2㎚, 0<Rp -v<10㎚이다. 이 표면거칠기 범위를 갖는 모기판(100)을 이용하여 획득한 플렉서블 기판(200)의 경우, 조명용 OLEDs나 폴리실리콘 박막트랜지스터 등 표면 거칠기가 매우 작아야 하는 경우에도 사용될 수 있다. In the first embodiment of the present invention, by using a surface force roughness measuring equipment such as AFM (Atomic Force Microscope) or a 3-D profiler to measure the surface roughness in a scan range of 10㎛ 10㎛ In this case, the surface roughness of the surface of the mother substrate 100 on which the flexible substrate 200 is formed is preferably 0 <R ms <10 nm and 0 <R p -v <100 nm. When the surface roughness of the surface of the mother substrate 100 on which the flexible substrate 200 is formed is out of this range, the surface roughness of the separation surface of the flexible substrate 200 also increases. When the flexible substrate 200 having such a high surface roughness is formed as a general-purpose flexible electronic substrate for electronic devices without subsequent polishing or planarization, short circuits, increased leakage current, and stability of the device are achieved. It is difficult to implement a high quality electronic device due to such a problem. Therefore, it is preferable to set the surface roughness of the surface of the mother substrate 100 on which the flexible substrate 200 is formed in the above-described range. More preferably, the surface roughness of the mother substrate 100 on which the flexible substrate 200 is formed is 0 <R ms <2 nm, 0 <R p -v <when observed in a scan range of 10 μm × 10 μm. 10 nm. In the case of the flexible substrate 200 obtained by using the mother substrate 100 having the surface roughness range, the surface roughness such as lighting OLEDs or polysilicon thin film transistors should be very small.

본 발명의 제1 실시예에 있어서, 모기판(100)은 금속 및 고분자 재료로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상으로 이루어질 수 있다.In the first embodiment of the present invention, the mother substrate 100 may be made of one or more selected from the group consisting of metal and polymer material.

금속의 경우, Fe, Ag, Au, Cu, Cr, W, Al, W, Mo, Zn, Ni, Pt, Pd, Co, In. Mn, Si, Ta, Ti, Sn, Zn, Pb, V, Ru, Ir, Zr, Rh, Mg, INVAR 및 SUS(Steel Use Stainless)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.For metals, Fe, Ag, Au, Cu, Cr, W, Al, W, Mo, Zn, Ni, Pt, Pd, Co, In. At least one metal selected from the group consisting of Mn, Si, Ta, Ti, Sn, Zn, Pb, V, Ru, Ir, Zr, Rh, Mg, INVAR, and Stainless Use Stainless (SUS) or alloys thereof Can be.

고분자 재료의 경우, 폴리에스테르(Polyester) 또는 폴리에스테르를 포함하는 공중합체, 폴리이미드(Polyimide: PI) 또는 폴리이미드를 포함하는 공중합체, 폴리아크릴산(polyacrylic acid) 또는 폴리아크릴산을 포함하는 공중합체, 폴리스티렌(polystyrene) 또는 폴리스티렌을 포함하는 공중합체, 폴리설파이트(polysulfate) 또는 폴리설파이트를 포함하는 공중합체, 폴리아믹산(polyamic acid) 또는 폴리아믹산을 포함하는 공중합체, 폴리아민(polyamine) 또는 폴리아민을 포함하는 공중합체, 폴리비닐 알콜(Polyvinylalcohol: PVA), 폴리 알릴아민(Polyallyamine) 및 폴리아크릴산(polyacrylic acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 고분자 화합물을 포함할 수 있다.In the case of the polymer material, a polyester or a copolymer comprising a polyester, a polyimide (PI) or a copolymer comprising a polyimide, a polyacrylic acid or a copolymer comprising a polyacrylic acid, Copolymers containing polystyrene or polystyrene, copolymers containing polysulfate or polysulfite, copolymers containing polyamic acid or polyamic acid, polyamines or polyamines It may include one or more polymer compounds selected from the group consisting of a copolymer, polyvinyl alcohol (Polyvinylalcohol: PVA), polyallylamine (polyallyamine) and polyacrylic acid (polyacrylic acid).

본 발명의 제1 실시예에 있어서, 플렉서블 기판(200)은 금속으로 이루어질 수 있다.In the first embodiment of the present invention, the flexible substrate 200 may be made of metal.

플렉서블 기판(200)을 이루는 금속으로는 Fe, Ag, Au, Cu, Cr, W, Al, W, Mo, Zn, Ni, Pt, Pd, Co, In. Mn, Si, Ta, Ti, Sn, Zn, Pb, V, Ru, Ir, Zr, Rh, Mg, INVAR 및 SUS(Steel Use Stainless)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속 또는 이들의 합금일 수 있는데, 특히 인바(INVAR)합금은 Si이나 SiO2, SiN 등의 무기물 반도체, 절연체와 비슷한 수준으로 열팽창 계수를 조절할 수 있으므로 온도 상승률과 하강률 등의 공정 조건의 변화가 필요가 없으며, 열팽창 계수의 차이에 의한 균열 발생을 줄이는데 유리하다.Examples of the metal constituting the flexible substrate 200 include Fe, Ag, Au, Cu, Cr, W, Al, W, Mo, Zn, Ni, Pt, Pd, Co, In. At least one metal selected from the group consisting of Mn, Si, Ta, Ti, Sn, Zn, Pb, V, Ru, Ir, Zr, Rh, Mg, INVAR, and Stainless Use Stainless (SUS) or alloys thereof In particular, INVAR alloys can adjust the coefficient of thermal expansion to a level similar to that of inorganic semiconductors and insulators such as Si, SiO 2 , SiN, etc., and therefore, there is no need to change the process conditions such as temperature rise rate and fall rate. It is advantageous to reduce the occurrence of cracks.

본 발명의 제1 실시예에 있어서, 모기판(100) 상에 플렉서블 기판(200)을 형성하는 방법으로, 주조법 또는 전자선 증착법 또는 열 증착법 또는 스퍼터 증착법 또는 화학기상 증착법 또는 전기 도금법 등 기판 위에 다른 박막을 형성할 수 있는 방법이면 어떠한 방법도 적용이 가능하다.In the first embodiment of the present invention, as a method of forming the flexible substrate 200 on the mother substrate 100, another thin film on the substrate, such as casting method or electron beam deposition method or thermal vapor deposition method or sputter deposition method or chemical vapor deposition method or electroplating method Any method can be applied as long as it can form.

한편 도시하지는 않았으나, 본 발명의 제1 실시예는 모기판(100) 상에 플렉서블 기판(200)을 형성하기 전에, 플렉서블 기판(200)과 모기판(100) 사이에 평탄화층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.On the other hand, although not shown, the first embodiment of the present invention before forming the flexible substrate 200 on the mother substrate 100, forming a planarization layer between the flexible substrate 200 and the mother substrate 100 It may further comprise.

이 평탄화층은 고분자 화합물임에도 불구하고 플렉서블 기판(200)이 아닌 모기판(100)에 적용되므로, 전자소자 제작의 온도에 영향을 미치지 않고 플렉서블 기판(200)의 표면거칠기를 보다 낮게 유지하는데 도움이 된다. 평탄화층으로는 표면거칠기를 낮게 유지할 수 있는 재료이면 어느 것이나 사용될 수 있으며, 폴리에스테르(Polyester) 또는 폴리에스테르를 포함하는 공중합체, 폴리이미드(Polyimide: PI) 또는 폴리이미드를 포함하는 공중합체, 폴리아크릴산(polyacrylic acid) 또는 폴리아크릴산을 포함하는 공중합체, 폴리스티렌(polystyrene) 또는 폴리스티렌을 포함하는 공중합체, 폴리설파이트(polysulfate) 또는 폴리설파이트를 포함하는 공중합체, 폴리아믹산(polyamic acid) 또는 폴리아믹산을 포함하는 공중합체, 폴리아민(polyamine) 또는 폴리아민을 포함하는 공중합체, 폴리비닐 알콜(Polyvinylalcohol: PVA), 폴리 알릴아민(Polyallyamine) 및 폴리아크릴산(polyacrylic acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 고분자 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.Although the planarization layer is applied to the mother substrate 100 instead of the flexible substrate 200 despite the polymer compound, it helps to maintain the surface roughness of the flexible substrate 200 lower without affecting the temperature of the electronic device fabrication. do. As the planarization layer, any material capable of maintaining a low surface roughness may be used, and a polyester or a copolymer including polyester, a polyimide (PI) or a copolymer including polyimide or poly Copolymers containing polyacrylic acid or polyacrylic acid, copolymers containing polystyrene or polystyrene, copolymers containing polysulfate or polysulfite, polyamic acid or polya One or more polymers selected from the group consisting of copolymers comprising polyacids, polyamines or copolymers containing polyamines, polyvinyl alcohol (Polyvinylalcohol (PVA), polyallylamine and polyacrylic acid) It is preferable to include a compound.

한편, 본 발명의 제 1 실시예에 있어서, 플렉서블한 재질의 모기판(100)을 적용할 경우, 롤 투 롤(Roll To Roll) 공정을 사용할 수 있으므로, 플렉서블 기판(200)을 롤에 감은 형태로 운반이 가능하며, 필요에 따라서는 기판의 생산, 이송, 전자소자 형성과 같은 공정이 연속적으로 이루어질 수 있어서, 높은 생산 속도 및 경제성을 갖는데 유리하다.Meanwhile, in the first embodiment of the present invention, when the mother substrate 100 of the flexible material is applied, a roll to roll process can be used, so that the flexible substrate 200 is wound on a roll. It is possible to transport the furnace, and if necessary, processes such as production, transfer, and electronic device formation of the substrate can be continuously performed, which is advantageous to have high production speed and economy.

다음으로 도 4를 참조하면, (c) 단계에서, 모기판(100)과 접촉되지 않았던 플렉서블 기판(200)의 일면에 레이저 박리층(310)이 형성된 캐리어 기판(400)을 접착층(500)을 이용하여 접착한다. 이와 같이, 본 발명의 제1 실시예는 캐리어 기판(400)에 플렉서블 기판(200)을 접착하여 후속공정을 진행하므로 기판의 휨, 반송, 정렬 등의 문제없이 기존 유리기판 공정 조건 및 설비를 그대로 이용할 수 있다.Next, referring to FIG. 4, in step (c), the carrier substrate 400 having the laser release layer 310 formed on one surface of the flexible substrate 200 that is not in contact with the mother substrate 100 may be attached to the adhesive layer 500. To bond. As described above, the first embodiment of the present invention adheres the flexible substrate 200 to the carrier substrate 400 and proceeds to the subsequent process, so that the existing glass substrate process conditions and facilities are intact without problems of bending, conveying, and aligning the substrate. It is available.

본 발명의 제1 실시예에 있어서, 접착층(500)은 에폭시, 실리콘, 아크릴, 세라믹 계열로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 고분자 접착제를 포함할 수 있으며, 레이저 박리층(310)은 GaN, ITO, GaOX 및 GaOXNY 중에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다. 레이저 박리층(310)을 이루는 이러한 물질들은 조사되는 레이저에 의한 에너지를 흡수하여 분해 제거되는 성질을 갖는다. 본 발명의 제1 실시예는 레이저 박리층(310)의 이러한 성질을 이용하여 레이저 박리층(310)에 레이저를 조사함으로써, 물리적인 외력을 가하지 않고서도 전자소자의 손상없이 캐리어 기판(400)을 완전히 분리 제거할 수 있다.In the first embodiment of the present invention, the adhesive layer 500 may include at least one polymer adhesive selected from the group consisting of epoxy, silicon, acrylic, and ceramic series, and the laser release layer 310 may include GaN, ITO. At least one selected from GaO X and GaO X N Y may be formed. These materials forming the laser exfoliation layer 310 have a property of absorbing and decomposing and removing energy by the irradiated laser. The first embodiment of the present invention utilizes this property of the laser exfoliation layer 310 to irradiate a laser to the laser exfoliation layer 310, thereby removing the carrier substrate 400 without damaging the electronic device without applying a physical external force. Can be completely separated and removed.

다음으로 도 5를 참조하면, (d) 단계에서, 모기판(100)과 접촉되어 있던 플렉서블 기판(200)의 분리면 상에 전자소자(600)와 봉지층(700)을 형성한다.Next, referring to FIG. 5, in step (d), the electronic device 600 and the encapsulation layer 700 are formed on the separation surface of the flexible substrate 200 which is in contact with the mother substrate 100.

본 발명의 제1 실시예에 있어서, 전자소자(600)는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode: OLED), 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 전기영동장치(Electrophoretic display: EPD), 플라스마 디스플레이 패널(plasma display panel: PDP), 박막 트랜지스터(thin-film transistor: TFT), 마이크로프로세서(microprocessor), 램(Random access memory: RAM), 태양전지 (Solar cell)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.In the first embodiment of the present invention, the electronic device 600 is an organic light emitting diode (OLED), a liquid crystal display (LCD), an electrophoretic display (EPD), plasma At least one selected from the group consisting of a plasma display panel (PDP), a thin-film transistor (TFT), a microprocessor, a random access memory (RAM), and a solar cell. have.

다음으로 도 6을 참조하면, (e) 단계에서, 캐리어 기판(400)을 통하여 레이저 박리층(310)에 레이저를 조사하여 레이저 박리층(310)을 분해함으로써 플렉서블 기판(200)을 캐리어 기판(400)으로부터 분리한다. 조사되는 레이저의 강도와 시간을 조절함으로써 레이저 박리층(310)의 분해를 통해 캐리어 기판(400)과 플렉서블 기판(200)이 분리가 되도록 한다.Next, referring to FIG. 6, in step (e), the laser release layer 310 is decomposed by irradiating a laser to the laser exfoliation layer 310 through the carrier substrate 400 to disassemble the laser exfoliation layer 310. 400). By adjusting the intensity and time of the irradiated laser, the carrier substrate 400 and the flexible substrate 200 are separated by the decomposition of the laser exfoliation layer 310.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 최종 결과물인 플렉서블 전자소자를 나타낸 도면이다.FIG. 7 is a view showing a flexible electronic device as a final result according to a first embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 접착층(500)과 레이저 박리층(310)의 일부가 잔존하는 것을 알 수 있다. 이들은 후속 공정을 통하여 제거될 수도 있으며, 잔존하는 경우에도 소자의 플렉서블한 특성을 저하시키지는 않는다.Referring to FIG. 7, it can be seen that a part of the adhesive layer 500 and the laser exfoliation layer 310 remain. They may be removed through subsequent processes, and even if they remain, do not degrade the flexible properties of the device.

한편, 본 발명자들은 플렉서블 기판(200)을 제조하기 위한 사전단계로서 모기판(100)과 모기판(100) 상에 형성되는 플렉서블 기판(200)의 평탄도가 폴리싱(polishing)이나 평탄화 코팅 없이 얼마나 낮아질 수 있는지 조사하였다. 도 2 및 도 12와 같이, 모기판(100)으로서 표면 거칠기가 1 nm 이하인 폴리싱 된 Si 웨이퍼에 플렉서블 기판(200)으로 열 증착 방식으로 Ag를 30 ㎛ 증착을 한 후, 모기판(100)으로부터 플렉서블 기판(200)을 분리하였다. 도 13은 모기판(100)과 붙어 있었던 플렉서블 기판(200)의 분리면의 표면거칠기를 AFM이 측정할 수 있는 한계인 80 ㎛ × 80 ㎛ 범위로 측정한 결과이다. 8인치 크기의 플렉서블 기판(200)에서 표면거칠기는 0.57 nm에서 0.78 nm사이로 측정되었으며, Rp -v도 7.13 nm에서 9.85 nm로 10 nm를 넘지 않는 결과를 얻었다. 당업자의 지식으로는 지금까지 별도 평탄화 공정 없이 상기 결과와 같이 대면적에서 낮은 표면 거칠기를 얻은 금속 기판에 대한 결과는 보고되지 않았다.On the other hand, the inventors of the present invention as a preliminary step for manufacturing the flexible substrate 200, the degree of flatness of the mother substrate 100 and the flexible substrate 200 formed on the mother substrate 100 without polishing (polishing) or planarization coating It was investigated if it could be lowered. As shown in FIGS. 2 and 12, after the Ag substrate is deposited on the polished Si wafer having a surface roughness of 1 nm or less by 30 μm by Ag deposition on the flexible substrate 200, the mother substrate 100 is removed from the mother substrate 100. The flexible substrate 200 was separated. 13 is a result of measuring the surface roughness of the separated surface of the flexible substrate 200 attached to the mother substrate 100 in the range of 80 μm × 80 μm, which is the limit that AFM can measure. The surface roughness of the 8-inch size flexible substrate 200 was measured between 0.57 nm and 0.78 nm, and R p -v was obtained from 7.13 nm to 9.85 nm not to exceed 10 nm. To the knowledge of the person skilled in the art, no results have been reported so far for metal substrates which have obtained a low surface roughness in large areas without a separate planarization process.

본 발명의 제1 실시예의 구체적인 공정조건은 다음과 같다.Specific process conditions of the first embodiment of the present invention are as follows.

즉, 본 발명의 제 1 실시예에서는 모기판(100)으로 표면거칠기가 약 4 nm인 유리 기판을 사용하였다. 플렉서블 기판(200)으로 도금 하지층으로 INVAR를 50 nm를 열증착 방법으로 증착을 하였고, 전기 도금 방식을 통해 50 ㎛를 형성한 후, 유리 기판으로부터 INVAR 플렉서블 기판(200)을 박리하였다. 캐리어 기판(400)인 유리 기판에 레이저 박리층(310)으로 GaOx를 100 nm 증착하였다. SiO2가 기반 물질인 세라믹 접착제를 사용하여 모기판(100)과 접촉되지 않았던 INVAR 플렉서블 기판(200)면을 캐리어 기판(400)에 접착하고 100 ℃에서 10분 동안 경화시켰다.That is, in the first embodiment of the present invention, a glass substrate having a surface roughness of about 4 nm was used as the mother substrate 100. 50 nm of INVAR was deposited by the thermal evaporation method on the base layer of the flexible substrate 200, and 50 μm was formed by an electroplating method, and then the INVAR flexible substrate 200 was separated from the glass substrate. 100 nm of GaO x was deposited on the glass substrate which is the carrier substrate 400 by the laser peeling layer 310. The surface of the INVAR flexible substrate 200, which was not in contact with the mother substrate 100, was bonded to the carrier substrate 400 by using a ceramic adhesive whose SiO 2 was a base material and cured at 100 ° C. for 10 minutes.

다음으로, 모기판(100)으로부터 분리된 플렉서블 기판(200)의 분리면 상에 OLED 소자를 형성하였다. OLED 소자는 포토레지스트를 이용해 패턴을 형성한 후 INVAR 플렉서블 기판(200) 위에 Ag를 반사전극을 100nm 형성하고, 1nm 두께로 CuO로 정공 주입층을 형성하였고, 상기 정공 주입층 상에는 70nm 두께로 a-NPD를 정공 수송층으로 형성하였고, 상기 정공 수송층 상에는 40nm 두께로 Alq3를 발광층으로 형성하였고, 상기 발광층 상에는 5nm 두께로 BCP를 정공 방지층을 형성하였고, 상기 정공 방지층 상에는 20nm 두께로 Alq3를 전자 수송층으로 형성하였고, 상기 전자 수송층 상에 10nm 두께로 Al을 투명 전극으로 형성하였다. 버퍼층 50nm를 증착한 후, 봉지층으로 패럴린 2000 nm 및 Al2O3를 50 nm를 증착하였다. 다음으로 KrF 레이저를 캐리어 기판(400)에 조사를 하여 캐리어 기판(400)으로부터 INVAR 기판 및 전자소자를 박리하여 플렉서블 전자소자를 완성하였다.
Next, an OLED device was formed on the separation surface of the flexible substrate 200 separated from the mother substrate 100. After forming a pattern using a photoresist, the OLED device formed a 100 nm Ag reflective electrode on the INVAR flexible substrate 200, and formed a hole injection layer of CuO with a thickness of 1 nm, and a- thickness of 70 nm on the hole injection layer. NPD was formed as a hole transporting layer, Alq 3 was formed as a light emitting layer with a thickness of 40 nm on the hole transporting layer, a BCP hole blocking layer was formed with a 5 nm thickness on the light emitting layer, and Alq 3 as an electron transporting layer with a thickness of 20 nm on the hole blocking layer. On the electron transport layer, Al was formed as a transparent electrode with a thickness of 10 nm. After depositing 50 nm of the buffer layer, 50 nm of parine 2000 nm and Al 2 O 3 were deposited as the encapsulation layer. Next, the KrF laser was irradiated onto the carrier substrate 400 to separate the INVAR substrate and the electronic device from the carrier substrate 400 to complete the flexible electronic device.

도 8 내지 도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 플렉서블 모기판을 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법을 나타낸 도면이다.8 to 11 illustrate a method of manufacturing a flexible electronic device using the flexible mother substrate according to the second embodiment of the present invention.

도 8 내지 도 11을 참조하면, 앞서 상세히 설명한 제1 실시예와 비교하여 제2 실시예가 갖는 특징은 플렉서블 기판(200)과 모기판(100) 사이에 박리층(300)을 형성한다는 점이다. 따라서 이하에서는 중복되는 설명을 피하기기 위하여 제1 실시예와 비교하여 제2 실시예가 갖는 특징만을 설명하고, 그 외의 공정에 대한 설명은 제1 실시예에 대한 설명으로 대체한다.8 to 11, a characteristic of the second embodiment is that the release layer 300 is formed between the flexible substrate 200 and the mother substrate 100 as compared with the first embodiment described above. Therefore, in order to avoid overlapping descriptions, only the features of the second embodiment are compared with those of the first embodiment, and descriptions of other processes are replaced with the description of the first embodiment.

즉 제2 실시예에 따르면, (a) 단계 이전 즉, 모기판(100) 상에 상기 플렉서블 기판(200)을 형성하기 전에, 플렉서블 기판(200)과 모기판(100) 사이에 박리층(300)을 형성한다.That is, according to the second embodiment, the release layer 300 between the flexible substrate 200 and the mother substrate 100 before step (a), that is, before forming the flexible substrate 200 on the mother substrate 100. ).

플렉서블 기판(200)과 모기판(100) 사이에 얇은 박리층(300)을 추가하더라도 박리층(300)도 모기판(100)과 유사한 수준의 표면거칠기를 나타내기 때문에 플렉서블 기판(200)의 분리면의 표면거칠기도 모기판(100)과 유사한 수준으로 유지할 수 있다. 이와 같이 박리층(300)을 추가할 경우, 모기판(100)으로부터 플렉서블 기판(200)을 분리하는 것이 용이하지 않은 재료를 사용하였을 때 분리과정에서 플렉서블 기판(200)이나 모기판(100)이 손상되는 것을 막을 수 있다. 또한, 박리층(300)은 필요한 경우 여러 가지 물질로 다층으로 적층한 복합층으로 이루어질 수 있다.Even though a thin peeling layer 300 is added between the flexible substrate 200 and the mother substrate 100, the separation layer 300 also exhibits a surface roughness similar to that of the mother substrate 100, so that the separation of the flexible substrate 200 is performed. Surface roughness of the surface may also be maintained at a level similar to that of the mother substrate 100. When the release layer 300 is added as described above, the flexible substrate 200 or the mother substrate 100 is separated during the separation process when a material that is not easy to separate the flexible substrate 200 from the mother substrate 100 is used. It can prevent damage. In addition, the release layer 300 may be formed of a composite layer laminated in multiple layers with various materials, if necessary.

제 1 실시예를 설명하는 도 2와 같이 모기판(100)과 플렉서블 기판(200)의 계면 결합력이 낮아 계면이 잘 박리되는 경우는 별도의 박리층(300)이 필요하지 않다. 그러나 본 발명의 제 2 실시예에서와 같이 박리층(300)을 형성할 경우, 플렉서블 기판(200)의 분리 형태는 도 9에 개시된 바와 같이 플렉서블 기판(200)과 박리층(300)의 계면에서 분리되거나, 도 10에 개시된 바와 같이 모기판(100)과 박리층(300)의 계면에서 분리되거나, 도 11에 개시된 바와 같이 박리층(300)의 내면에서 분리될 수 있다. 이때, 도 9의 경우에는 후속 공정이 필요 없을 수도 있으나, 도 10 및 도 11의 경우에는 박리층(300)을 제거하는 공정이 추가될 수도 있다.As illustrated in FIG. 2 illustrating the first embodiment, when the interface bonding force between the mother substrate 100 and the flexible substrate 200 is low and the interface is well peeled off, a separate peeling layer 300 is not required. However, when forming the release layer 300 as in the second embodiment of the present invention, the separation form of the flexible substrate 200 is formed at the interface between the flexible substrate 200 and the release layer 300 as shown in FIG. As shown in FIG. 10, it may be separated at the interface between the mother substrate 100 and the release layer 300, or may be separated from the inner surface of the release layer 300 as shown in FIG. 11. In this case, although a subsequent process may not be necessary in FIG. 9, a process of removing the release layer 300 may be added in FIGS. 10 and 11.

또한 도시하지는 않았으나, 본 발명의 제2 실시예는 박리층(300)의 일면 또는 양면에 평탄화층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, although not shown, the second embodiment of the present invention may further include forming a planarization layer on one surface or both surfaces of the release layer 300.

본 발명의 제2 실시예의 구체적인 공정조건은 다음과 같다.Specific process conditions of the second embodiment of the present invention are as follows.

즉, 본 발명의 제2 실시예에서는 모기판(100)으로 유리 기판에 박리층(300)으로 ITO가 100 nm 증착이 되어 있고 표면 거칠기가 약 4 nm인 기판을 사용하였다. 플렉서블 기판(200)으로 도금 하지층으로 INVAR를 50 nm를 열증착 방법으로 증착을 하였고, 전기 도금 방식을 통해 50 ㎛를 형성한 후, 유리 기판으로부터 INVAR 플렉서블 기판(200)을 박리하였다. 캐리어 기판(400)인 유리 기판에 레이저 박리층(310)으로 GaOx를 100 nm 증착하였다. SiO2가 기반 물질인 세라믹 접착제를 사용하여 모기판(100)과 접촉되지 않았던 INVAR 플렉서블 기판(200)면을 캐리어 기판(400)에 접착하고 100 ℃에서 10분 동안 경화시켰다. That is, in the second embodiment of the present invention, a substrate having 100 nm of ITO deposited on the glass substrate as the mother substrate 100 as the release layer 300 and a surface roughness of about 4 nm was used. 50 nm of INVAR was deposited by the thermal evaporation method on the base layer of the flexible substrate 200, and 50 μm was formed by an electroplating method, and then the INVAR flexible substrate 200 was separated from the glass substrate. 100 nm of GaOx was deposited on the glass substrate which is the carrier substrate 400 by the laser peeling layer 310. The surface of the INVAR flexible substrate 200, which was not in contact with the mother substrate 100, was bonded to the carrier substrate 400 by using a ceramic adhesive whose SiO 2 was a base material and cured at 100 ° C. for 10 minutes.

다음으로, 모기판(100)으로부터 분리된 플렉서블 기판(200)의 분리면 상에 OLED 소자를 형성하였다. OLED 소자는 포토레지스트를 이용해 패턴을 형성한 후 Cu 플렉서블 기판(200) 위에 Ag를 반사전극을 100nm 형성하고, 1nm 두께로 CuO로 정공 주입층을 형성하였고, 상기 정공 주입층 상에는 70nm 두께로 a-NPD를 정공 수송층으로 형성하였고, 상기 정공 수송층 상에는 40nm 두께로 Alq3를 발광층으로 형성하였고, 상기 발광층 상에는 5nm 두께로 BCP를 정공 방지층을 형성하였고, 상기 정공 방지층 상에는 20nm 두께로 Alq3를 전자 수송층으로 형성하였고, 상기 전자 수송층 상에 10nm 두께로 Al을 투명 전극으로 형성하였다. 버퍼층 50nm를 증착한 후, 봉지층으로 패럴린 2000 nm 및 Al2O3를 50 nm를 증착하였다. 다음으로 KrF 레이저를 캐리어 기판(400)에 조사를 하여 캐리어 기판(400)으로부터 INVAR 기판 및 전자소자를 박리하여 플렉서블 전자소자를 완성하였다.
Next, an OLED device was formed on the separation surface of the flexible substrate 200 separated from the mother substrate 100. In the OLED device, after forming a pattern using a photoresist, 100 nm of Ag and a reflective electrode were formed on the Cu flexible substrate 200, and a hole injection layer was formed of CuO with a thickness of 1 nm. NPD was formed as a hole transporting layer, Alq 3 was formed as a light emitting layer with a thickness of 40 nm on the hole transporting layer, a BCP hole blocking layer was formed with a 5 nm thickness on the light emitting layer, and Alq 3 as an electron transporting layer with a thickness of 20 nm on the hole blocking layer. On the electron transport layer, Al was formed as a transparent electrode with a thickness of 10 nm. After depositing 50 nm of the buffer layer, 50 nm of parine 2000 nm and Al 2 O 3 were deposited as the encapsulation layer. Next, the KrF laser was irradiated onto the carrier substrate 400 to separate the INVAR substrate and the electronic device from the carrier substrate 400 to complete the flexible electronic device.

또한, 앞서 상세히 설명한 본 발명에 따른 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법에 제조된 결과물인 플렉서블 전자소자가 제공되며, 중간 단계에서 플렉서블 기판이 제공된다.In addition, there is provided a flexible electronic device that is a result of the manufacturing method of the flexible electronic device using a laser according to the present invention described above in detail, a flexible substrate is provided in an intermediate step.

본 발명에 따른 플렉서블 기판(200)은 앞서 상세히 설명한 본 발명에 따른 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법에 의해 모기판(100) 상에 플렉서블 기판(200)을 형성한 후 이 모기판(100)으로부터 분리한 플렉서블 기판(200)의 분리면을 전자소자 형성면으로 사용하는 것을 특징으로 한다.The flexible substrate 200 according to the present invention may be formed after the flexible substrate 200 is formed on the mother substrate 100 by the method of manufacturing the flexible electronic device using the laser according to the present invention. The separation surface of the flexible substrate 200 separated from the substrate is used as an electronic device formation surface.

본 발명에 따른 플렉서블 기판(200)은, 연마가공 없이 상기 분리면의 표면거칠기가 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하여 10㎛×10㎛의 스캔 범위로 관측할 때, 0<Rms<10㎚, 0<Rp -v<100㎚인 것을 특징으로 한다. 또한, 더욱 바람직하게는 상기 분리면의 표면거칠기가 10㎛×10㎛의 스캔 범위로 관측할 때, 0<Rms<2㎚, 0<Rp -v<10㎚이다. In the flexible substrate 200 according to the present invention, when the surface roughness of the separation surface without polishing is observed in a scan range of 10 μm × 10 μm using AFM (Atomic Force Microscope), 0 <R ms <10 nm And 0 <R p -v <100 nm. More preferably, when the surface roughness of the separation surface is observed in a scan range of 10 μm × 10 μm, 0 <R ms <2 nm and 0 <R p -v <10 nm.

본 발명에 따른 플렉서블 기판(200)은 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하며, Fe, Ag, Au, Cu, Cr, W, Al, W, Mo, Zn, Ni, Pt, Pd, Co, In. Mn, Si, Ta, Ti, Sn, Zn, Pb, V, Ru, Ir, Zr, Rh, Mg, INVAR 및 SUS(Steel Use Stainless)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 이중 인바(INVAR)합금은 열팽창 계수를 매우 낮게 조절할 수 있기 때문에 가장 바람직하다.Flexible substrate 200 according to the present invention is characterized in that made of a metal, Fe, Ag, Au, Cu, Cr, W, Al, W, Mo, Zn, Ni, Pt, Pd, Co, In. At least one metal selected from the group consisting of Mn, Si, Ta, Ti, Sn, Zn, Pb, V, Ru, Ir, Zr, Rh, Mg, INVAR, and Stainless Use Stainless (SUS) or alloys thereof Can be. Double invar (INVAR) alloys are most preferred because they allow a very low coefficient of thermal expansion.

본 발명에 따른 플렉서블 기판(200)은, 플렉서블한 특성을 얻기 위하여 1㎛ 내지 500㎛의 두께로 형성되는 것이 바람직하다.The flexible substrate 200 according to the present invention is preferably formed to have a thickness of 1 μm to 500 μm in order to obtain flexible characteristics.

본 발명에 따른 플렉서블 기판(200)에 있어서, 전자소자(600)는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode: OLED), 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 전기영동장치(Electrophoretic display: EPD), 플라스마 디스플레이 패널(plasma display panel: PDP), 박막 트랜지스터(thin-film transistor: TFT), 마이크로프로세서(microprocessor), 램(Random access memory: RAM), 태양전지 (Solar cell)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상일 수 있다.In the flexible substrate 200 according to the present invention, the electronic device 600 may include an organic light emitting diode (OLED), a liquid crystal display (LCD), and an electrophoretic display (EPD). , Plasma display panel (PDP), thin-film transistor (TFT), microprocessor (microprocessor), random access memory (RAM), solar cell (Solar cell) It may be abnormal.

100 : 모기판
200 : 플렉서블 기판
300 : 박리층
310 : 레이저 박리층
400 : 캐리어 기판
500 : 접착층
600 : 전자소자
700 : 봉지층100: Mosquito board
200: flexible substrate
300: release layer
310: laser release layer
400: carrier substrate
500: adhesive layer
600: electronic device
700: encapsulation layer

Claims (22)

레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법에 있어서,
(a) 표면거칠기가 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하여 10㎛×10㎛의 스캔 범위로 관측할 때, 0<Rms<10㎚, 0<Rp-v<100㎚인 모기판 상에 플렉서블 기판을 형성하는 단계;
(b) 상기 플렉서블 기판을 상기 모기판으로부터 분리하는 단계;
(c) 상기 모기판과 접촉되지 않았던 상기 플렉서블 기판의 일면에 레이저 박리층이 형성된 캐리어 기판을 접착층을 이용하여 접착하는 단계;
(d) 상기 모기판과 접촉되어 있던 상기 플렉서블 기판의 분리면 상에 전자소자를 형성하는 단계; 및
(e) 상기 캐리어 기판을 통하여 상기 레이저 박리층에 레이저를 조사하여 상기 레이저 박리층을 분해하여 상기 플렉서블 기판을 상기 캐리어 기판으로부터 분리하는 단계를 포함하여 구성되고,
상기 모기판과 접촉되어 있던 상기 플렉서블 기판의 분리면의 표면거칠기는 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하여 10㎛×10㎛의 스캔 범위로 관측할 때, 0<Rms<10㎚, 0<Rp-v<100㎚인 것을 특징으로 하는, 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법.In the manufacturing method of a flexible electronic device using a laser,
(a) Flexible substrates on a mother substrate with 0 <R ms <10 nm and 0 <R pv <100 nm when the surface roughness is observed in a scan range of 10 μm × 10 μm using AFM (Atomic Force Microscope) Forming a;
(b) separating the flexible substrate from the mother substrate;
(c) bonding a carrier substrate having a laser release layer formed on one surface of the flexible substrate, which is not in contact with the mother substrate, using an adhesive layer;
(d) forming an electronic device on a separation surface of the flexible substrate that has been in contact with the mother substrate; And
(e) irradiating a laser to the laser release layer through the carrier substrate to decompose the laser release layer to separate the flexible substrate from the carrier substrate,
Surface roughness of the separated surface of the flexible substrate in contact with the mother substrate is 0 <R ms <10 nm, 0 <R when observed in a scan range of 10㎛ 10㎛ using AFM (Atomic Force Microscope) A method of manufacturing a flexible electronic device using a laser, characterized in that pv <100 nm. 제 1 항에 있어서,
(a1) 상기 모기판 상에 상기 플렉서블 기판을 형성하기 전에, 상기 플렉서블 기판과 상기 모기판 사이에 박리층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법.The method of claim 1,
(a1) before forming the flexible substrate on the mother substrate, further comprising forming a release layer between the flexible substrate and the mother substrate, the method of manufacturing a flexible electronic device using a laser. 제 1 항에 있어서,
(a2) 상기 모기판 상에 상기 플렉서블 기판을 형성하기 전에, 상기 플렉서블 기판과 상기 모기판 사이에 평탄화층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법.The method of claim 1,
(a2) before forming the flexible substrate on the mother substrate, further comprising forming a planarization layer between the flexible substrate and the mother substrate, the method of manufacturing a flexible electronic device using a laser. 제 2 항에 있어서,
(a3) 상기 박리층의 양면중 적어도 한면에 평탄화층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법.The method of claim 2,
(a3) The method of manufacturing a flexible electronic device using a laser, further comprising the step of forming a planarization layer on at least one of both surfaces of the release layer. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 플렉서블 기판이 형성되는 모기판 면의 표면거칠기는 AFM(Atomic Force Microscope)을 이용하여 10㎛×10㎛의 스캔 범위로 관측할 때, 0<Rms<2㎚, 0<Rp-v<10㎚인 것을 특징으로 하는, 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법.The method of claim 1,
Surface roughness of the surface of the mother substrate on which the flexible substrate is formed is 0 <R ms <2nm, 0 <R pv <10nm when observed in a scan range of 10 μm × 10 μm using AFM (Atomic Force Microscope) A method for manufacturing a flexible electronic device using a laser, characterized in that the. 제 1 항에 있어서,
상기 모기판은 금속 또는 고분자 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는, 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법.The method of claim 1,
The mother substrate is made of a metal or a polymer material, characterized in that the manufacturing method of the flexible electronic device using a laser. 제 1 항에 있어서,
상기 플렉서블 기판은 금속으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법.The method of claim 1,
The flexible substrate is a method of manufacturing a flexible electronic device using a laser, characterized in that made of a metal. 제 8 항에 있어서,
상기 플렉서블 기판은 Fe, Ag, Au, Cu, Cr, W, Al, W, Mo, Zn, Ni, Pt, Pd, Co, In. Mn, Si, Ta, Ti, Sn, Zn, Pb, V, Ru, Ir, Zr, Rh, Mg, INVAR 및 스테인리스강으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 금속인 것을 특징으로 하는, 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법.The method of claim 8,
The flexible substrate is Fe, Ag, Au, Cu, Cr, W, Al, W, Mo, Zn, Ni, Pt, Pd, Co, In. Flexible electrons using a laser, characterized in that at least one metal selected from the group consisting of Mn, Si, Ta, Ti, Sn, Zn, Pb, V, Ru, Ir, Zr, Rh, Mg, INVAR and stainless steel Method of manufacturing the device. 제 1 항에 있어서,
상기 접착층은 에폭시, 실리콘, 아크릴 및 세라믹 계열로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 고분자 접착제를 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법.The method of claim 1,
The adhesive layer is characterized in that it comprises at least one or more polymer adhesives selected from the group consisting of epoxy, silicon, acrylic and ceramic series, a method for manufacturing a flexible electronic device using a laser. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
상기 평탄화층은 폴리에스테르(Polyester) 또는 폴리에스테르를 포함하는 공중합체, 폴리이미드(Polyimide: PI) 또는 폴리이미드를 포함하는 공중합체, 폴리아크릴산(polyacrylic acid) 또는 폴리아크릴산을 포함하는 공중합체, 폴리스티렌(polystyrene) 또는 폴리스티렌을 포함하는 공중합체, 폴리설파이트(polysulfate) 또는 폴리설파이트를 포함하는 공중합체, 폴리아믹산(polyamic acid) 또는 폴리아믹산을 포함하는 공중합체, 폴리아민(polyamine) 또는 폴리아민을 포함하는 공중합체, 폴리비닐 알콜(Polyvinylalcohol: PVA), 폴리 알릴아민(Polyallyamine) 및 폴리아크릴산(polyacrylic acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 고분자 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법.The method according to claim 3 or 4,
The planarization layer may be a polyester or a copolymer including a polyester, a polyimide (PI) or a copolymer including a polyimide, a polyacrylic acid or a copolymer including a polyacrylic acid, polystyrene (polystyrene) or copolymers containing polystyrene, polysulfate or copolymers containing polysulfite, polyamic acid or copolymers containing polyamic acid, polyamine or polyamine A flexible electronic device using a laser, characterized in that it comprises at least one polymer compound selected from the group consisting of a copolymer, polyvinyl alcohol (Polyvinylalcohol: PVA), polyallylamine (polyallyamine) and polyacrylic acid (polyacrylic acid) Manufacturing method. 제 1 항에 있어서,
상기 (a) 단계에서, 상기 플렉서블 기판을 주조법 또는 전자선 증착법 또는 열 증착법 또는 스퍼터 증착법 또는 화학기상 증착법 또는 전기 도금법으로 상기 모기판 상에 형성하는 것을 특징으로 하는, 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법.The method of claim 1,
In the step (a), the flexible substrate is formed on the mother substrate by a casting method, an electron beam deposition method, a thermal vapor deposition method, a sputter deposition method, a chemical vapor deposition method or an electroplating method, a method of manufacturing a flexible electronic device using a laser. . 제 1 항에 있어서,
상기 전자소자는 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode: OLED), 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 전기영동장치(Electrophoretic display: EPD), 플라스마 디스플레이 패널(plasma display panel: PDP), 박막 트랜지스터(thin-film transistor: TFT), 마이크로프로세서(microprocessor), 램(Random access memory: RAM), 태양전지 (Solar cell)로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법.The method of claim 1,
The electronic device may be an organic light emitting diode (OLED), a liquid crystal display (LCD), an electrophoretic display (EPD), a plasma display panel (PDP), a thin film transistor. (thin-film transistor: TFT), microprocessor (microprocessor), random access memory (RAM), solar cell (Solar cell), characterized in that at least one selected from the group consisting of a flexible electronic device using a laser Way. 제 1 항에 있어서,
상기 레이저 박리층은 GaN, ITO, GaOX 및 GaOXNY 중에서 선택되는 적어도 어느 하나 이상으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 레이저를 이용한 플렉서블 전자소자의 제조방법.The method of claim 1,
The laser peeling layer is formed of at least one selected from GaN, ITO, GaO X and GaO X N Y , a method for manufacturing a flexible electronic device using a laser. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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