KR102108360B1 - 기판 처리방법 및 이를 이용해 제조된 플렉서블 디스플레이 장치 - Google Patents

기판 처리방법 및 이를 이용해 제조된 플렉서블 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 플렉서블 기판 처리 공정에서 플렉서블 기판을 용이하게 핸들링할 수 있으면서도 플렉서블 기판의 분리가 용이하게 이루어지도록 할 수 있는 기판 처리방법 및 이를 이용해 제조된 플렉서블 디스플레이 장치를 위하여, 캐리어 상에 주석을 포함하는 접착층을 형성하는 단계와, 상기 접착층 상에 플렉서블 기판을 배치하는 단계와, 주석을 포함하는 접착층이 분쇄되도록 하여 플렉서블 기판을 캐리어로부터 분리하는 단계를 포함하는, 기판 처리방법 및 이를 이용해 제조된 플렉서블 디스플레이 장치가 제공된다.

Description

기판 처리방법 및 이를 이용해 제조된 플렉서블 디스플레이 장치{Method for processing substrate and flexible display apparatus manufactured by using the method}
본 발명은 기판 처리방법 및 이를 이용해 제조된 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 플렉서블 기판 처리 공정에서 플렉서블 기판을 용이하게 핸들링할 수 있으면서도 플렉서블 기판의 분리가 용이하게 이루어지도록 할 수 있는 기판 처리방법 및 이를 이용해 제조된 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근 플렉서블 디스플레이 장치에 관한 관심이 높아짐에 따라 이에 관한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 이러한 플렉서블 디스플레이 장치를 구현하기 위해서는 종래의 글라스재 기판이 아닌 수지 등과 같은 재질의 플렉서블 기판을 이용한다.
예컨대 플렉서블 유기발광 디스플레이 장치를 제조할 경우, 플렉서블 기판 상에 박막트랜지스터 및/또는 유기발광소자를 형성하는 과정을 거치게 된다.
그러나 플렉서블 디스플레이 장치에 사용되는 기판은 플렉서블 특성을 갖기에, 제조공정 중 핸들링이 용이하지 않다는 문제점이 있었다. 예컨대 플렉서블 디스플레이 장치를 제조할 시 플렉서블 기판 상에 박막트랜지스터나 유기발광소자 등과 같은 화소들을 형성해야 하는바, 플렉서블 기판의 플렉서블 특성에 의해 포토공정이나 마스크공정 등에 있어서 미스얼라인 등이 발생하여 제조불량이 쉽게 발생한다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 플렉서블 기판 처리 공정에서 플렉서블 기판을 용이하게 핸들링할 수 있으면서도 플렉서블 기판의 분리가 용이하게 이루어지도록 할 수 있는 기판 처리방법 및 이를 이용해 제조된 플렉서블 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 캐리어 상에 주석을 포함하는 접착층을 형성하는 단계와, 상기 접착층 상에 플렉서블 기판을 배치하는 단계와, 주석을 포함하는 접착층이 분쇄되도록 하여 플렉서블 기판을 캐리어로부터 분리하는 단계를 포함하는, 기판 처리방법이 제공된다.
상기 주석을 포함하는 접착층을 형성하는 단계는, 캐리어 상에 주석이 도금된 세라믹층을 형성하는 단계일 수 있다.
상기 주석을 포함하는 접착층을 형성하는 단계는, 캐리어 상에 실리카(silica), 지르코니아(zirconia) 및 알루미나 중 적어도 어느 하나를 포함하는 층을 형성하되 주석이 도금된 층으로 형성하는 단계일 수 있다.
한편, 캐리어 상에 제1희생층을 형성하는 단계와, 접착층 상에 제2희생층을 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 주석을 포함하는 접착층을 형성하는 단계는 제1희생층 상에 주석을 포함하는 접착층을 형성하는 단계이고, 상기 플렉서블 기판을 배치하는 단계는 제2희생층 상에 플렉서블 기판을 배치하는 단계일 수 있다.
이 경우, 상기 제1희생층을 형성하는 단계와 상기 제2희생층을 형성하는 단계는 각각 세라믹 물질을 이용하는 단계일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1희생층을 형성하는 단계는 버미큘라이트(vermiculite), 펄라이트(pearlite), 베름란다이트(wermlandite) 및 하이드로탈사이트(hydrotalcite) 중 적어도 어느 하나를 이용하는 단계일 수 있다. 상기 제2희생층을 형성하는 단계는 실리카(silica), 알루미나(alumina), 실리콘나이트라이드, 알루미늄옥시나이트라이드 및 실리콘옥시나이트라이드 중 적어도 어느 하나를 이용하는 단계일 수 있다.
한편, 상기 주석을 포함하는 접착층을 형성하는 단계는, 캐리어 상에, 주석을 포함하되 캐리어 방향의 면 및 그 반대 방향의 면 근방에서의 주석의 농도가 중앙부에서의 주석의 농도보다 낮도록 접착층을 형성하는 단계일 수 있다. 이 경우, 상기 주석을 포함하는 접착층을 형성하는 단계는, 캐리어 상에, 주석을 포함하되 주석의 농도가 캐리어로부터 멀어질수록 높아지다가 낮아지는 접착층을 형성하는 단계일 수 있다. 이때, 상기 주석을 포함하는 접착층을 형성하는 단계는, 실리카(silica), 지르코니아(zirconia) 및 알루미나 중 적어도 어느 하나와 주석이 혼합된 접착층을 형성하는 단계일 수 있다.
상기 플렉서블 기판을 배치하는 단계는, 접착층 상에 플렉서블 기판용 물질을 도포하는 단계일 수 있다. 구체적으로, 상기 플렉서블 기판을 배치하는 단계는, 접착층 상에 폴리이미드를 코팅하는 단계일 수 있다. 이 경우, 상기 플렉서블 기판을 배치하는 단계는, 접착층 상에 폴리이미드를 코팅하여 투명한 플렉서블 기판을 형성하는 단계일 수 있다.
한편, 접착층 상에 배치된 플렉서블 기판에 비정질실리콘층을 형성하고 이를 결정화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 플렉서블 기판을 캐리어로부터 분리하는 단계는, 주석을 포함하는 접착층의 온도를 낮춰 주석을 포함하는 접착층이 분쇄되도록 하여 플렉서블 기판을 캐리어로부터 분리하는 단계일 수 있다. 구체적으로, 상기 플렉서블 기판을 캐리어로부터 분리하는 단계는, 주석을 포함하는 접착층의 온도를 낮춰 접착층 내의 주석이 베타 상태에서 알파 상태로 바뀜에 따라 주석을 포함하는 접착층이 분쇄되도록 하여 플렉서블 기판을 캐리어로부터 분리하는 단계일 수 있다. 이 경우, 상기 플렉서블 기판을 캐리어로부터 분리하는 단계 이외의 단계들은, 접착층에 포함된 주석이 베타 상태인 상태에서 진행되도록 할 수 있다.
한편, 캐리어는 글라스세라믹을 포함할 수 있다.
그리고 플렉서블 기판 상에 디스플레이소자를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 상술한 것과 같은 기판 처리방법을 이용해 제조된 플렉서블 디스플레이 장치가 제공된다. 이 경우, 플렉서블 디스플레이 장치는 플렉서블 기판의 디스플레이소자가 형성된 방향의 면의 반대면 상에 주석 성분을 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 플렉서블 기판 처리 공정에서 플렉서블 기판을 용이하게 핸들링할 수 있으면서도 플렉서블 기판의 분리가 용이하게 이루어지도록 할 수 있는 기판 처리방법 및 이를 이용해 제조된 플렉서블 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리방법의 공정들을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 접착층이 포함하는 주석의 상태변화를 보여주는 사진이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판 처리방법의 공정들을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기판 처리방법의 공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 플렉서블 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
한편, 층, 막, 영역, 판 등의 각종 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리방법의 공정들을 개략적으로 도시하는 단면도들이다.
먼저 도 1에 도시된 것과 같이, 캐리어(110) 상에 주석을 포함하는 접착층(120)을 형성한다.
캐리어(110)는 추후 안착될 플렉서블 기판(200)보다 충분히 두꺼워, 안착될 플렉서블 기판(200)을 처리할 시 휘거나 변형되지 않을 수 있다. 이러한 캐리어(110)는 글라스세라믹을 포함할 수 있다. 물론 캐리어(110)는 글라스재로 형성된 것일 수도 있지만, 이 경우 반복사용에 따라 부서지거나 크랙 등이 발생할 수 있다. 그러나 글라스세라믹은 내열성 및 강도 등이 우수하여, 반복사용에도 불구하고 그 변형이나 손상이 최소화되도록 할 수 있다.
캐리어(110) 상에 주석을 포함하는 접착층(120)을 형성할 시, 예컨대 접착층(120)은 주석만을 포함하는 층일 수도 있다. 캐리어(110) 상에 주석을 포함하는 접착층(120)을 형성하는 것은 예컨대 캐리어(110) 상에 주석을 CVD 등과 같은 증착방법이나 스퍼터링법을 통해 이루어질 수 있다.
한편, 주석을 포함하는 접착층(120)을 형성할 시, 캐리어(110) 상에 주석이 도금된 세라믹층을 형성할 수도 있다. 이 경우, 캐리어(110) 상에 실리카(silica), 지르코니아(zirconia) 및 알루미나 중 적어도 어느 하나를 포함하는 층을 형성하되 주석이 도금된 층으로 형성할 수도 있다. 이와 같은 접착층(120)을 형성하게 되면, 후술하는 것과 같은 주석의 특성을 이용한 캐리어(110)와 플렉서블 기판(200)의 분리가 용이하게 일어나도록 하면서도, 접착층(120)에 사용되는 주석의 양을 줄임으로써 제조비용을 절감할 수 있다.
이후, 도 2에 도시된 것과 같이 접착층(120) 상에 플렉서블 기판(200)을 배치한다. 이는, 캐리어(110)의 상면에 걸쳐 플렉서블 기판용 물질을 도포(코팅)하고 이를 경화시키는 단계일 수 있다. 그러한 플렉서블 기판용 물질은 예컨대 폴리이미드, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌 등일 수 있다. 특히 폴리이미드를 이용할 경우 투명 폴리이미드를 이용해 플렉서블 기판(200)이 형성되도록 할 수 있다.
캐리어(110) 상에 플렉서블 기판(200)을 배치하고, 이후 플렉서블 기판(200)을 처리하는 단계를 거칠 수 있다. 예컨대 플렉서블 기판(200) 상에 비정질실리콘층을 형성하고 이를 결정화하는 단계를 거칠 수도 있다. 비정질실리콘층을 결정화하는 단계는 엑시머레이저를 이용할 수 있다. 이 경우 비정질실리콘층의 전면(全面) 혹은 사전설정된 부분들에 엑시머레이저빔이 조사되도록 하기 위해, 비정질실리콘층 상면이 엑시머레이저빔에 의해 스캐닝되도록 할 수 있다.
그 외에도 플렉서블 기판(200)을 처리하는 단계를 거칠 수 있다. 예컨대 상호 대향된 화소전극/공통전극과 그 사이에 개재되며 발광층을 포함하는 중간층을 형성하는 단계를 거칠 수 있다. 이 과정에서도 필요에 따라 포토공정이나 마스크공정 등의 다양한 공정을 거칠 수 있다. 이때 플렉서블 기판(200)은 접착층(120)을 통해 캐리어(110)에 결합되어 있기에, 플렉서블 기판(200)의 플렉서블 특성에 의해 포토공정이나 마스크공정 등에 있어서 미스얼라인 등이 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
이후, 주석을 포함하는 접착층(120)이 분쇄되도록 하여 플렉서블 기판(200)을 캐리어(110)로부터 분리한다. 즉, 주석을 포함하는 접착층(120)이 분쇄됨에 따라, 주석을 포함하는 접착층(120)에 의해 캐리어(110) 상에 고정되어 있던 플렉서블 기판(200)이 자연스럽게 캐리어(110)로부터 분리되도록 한다. 이를 통해, 필요한 처리가 된 플렉서블 기판(200)이나 이를 포함하는 구조체를 확보할 수 있다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 접착층이 포함하는 주석의 상태변화를 보여주는 사진이다. 도 3의 (a)에서 볼 수 있는 것과 같은 상태의 주석은 온도가 변함에 따라 (b) 내지 (e)에서 볼 수 있는 상태를 거쳐, 최종적으로 가루 또는 이와 유사한 상태가 된다. 즉, 주석을 포함하는 접착층(120)의 경우에도 온도를 변화시킴으로써 가루 또는 이와 유사한 상태로 분쇄되도록 할 수 있으며, 이에 따라 플렉서블 기판(200)이나 플렉서블 기판(200) 상에 형성된 구조체의 손상 없이 플렉서블 기판(200)이 캐리어(110)로부터 분리되도록 할 수 있다.
구체적으로, 도 3의 (a)에서 볼 수 있는 것과 같은 상태의 주석은 온도가 낮아짐에 따라 (b) 내지 (e)에서 볼 수 있는 상태를 거쳐, 최종적으로 가루 또는 이와 유사한 상태가 된다. 즉, 주석을 포함하는 접착층(120)의 경우에도 온도를 낮춤으로써 가루 또는 이와 유사한 상태로 분쇄되도록 할 수 있으며, 이에 따라 플렉서블 기판(200)이나 플렉서블 기판(200) 상에 형성된 구조체의 손상 없이 플렉서블 기판(200)이 캐리어(110)로부터 분리되도록 할 수 있다.
주석은 대략 13℃ 이상의 온도에서는 도 3의 (a)에서 볼 수 있는 것과 같이 금속성을 갖는 상태로 존재할 수 있다. 이러한 주석의 상태를 베타 상태라고 할 수 있다. 베타 상태의 주석은 글라스세라믹을 포함하는 캐리어(110)와의 접합력이 우수하며, 아울러 폴리이미드 등을 포함하는 플렉서블 기판(200)과의 접합력도 우수하다. 따라서 플렉서블 기판(200)을 캐리어(110) 상에 안정적으로 고정할 수 있다.
특히 주석은 대략 13℃ 이상의 온도에서 이러한 베타 상태를 유지하는바, 비정질실리콘층의 결정질화공정, 기타 다른 층들의 증착이나 패터닝 등의 공정이 이루어지는 온도는 이러한 13℃보다 상대적으로 높은 온도에서 이루어지므로, 그러한 기판 처리 공정 중 상태 변화 없이 플렉서블 기판(200)을 캐리어(110) 상에 안정적으로 고정할 수 있다. 아울러 베타 상태의 주석은 열팽창계수가 낮아, 그러한 기판 처리 공정 중 열팽창에 의해 플렉서블 기판(200)이 캐리어(110)로부터 박리되거나 이탈되는 등의 문제가 발생하는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
한편, 베타 상태의 주석은 그 주변 환경의 온도가 낮아져 대략 13℃ 이하의 온도의 환경이 되면, 알파 상태로 상변화를 일으킨다. 알파 상태의 주석은 비금속성을 가지며, 특히 베타 상태에서 알파 상태로 상변화가 일어남에 따라 주석의 부피가 팽창하기 시작한다. 이는 베타 상태의 주석은 정방정계 결정구조(tetragonal crystal structure)를 갖는 반면 알파 상태의 주석은 입방정계(cubic crystal structure)를 갖기 때문으로, 상변화 중 결정구조 변화에 따라 부피변화율이 대략 27%에 달하게 된다.
이러한 부피변화 등으로 인해 베타 상태에서 알파 상태로 상변화가 이루어지면서 주석을 포함하는 접착층(120)은 가루 또는 이와 유사한 상태로 분쇄되며, 이를 통해 플렉서블 기판(200)이 캐리어(110)로부터 분리되도록 할 수 있다. 물론 플렉서블 기판(200)을 캐리어(110)로부터 분리하는 단계 이외의 단계들은, 접착층(120)에 포함된 주석이 베타 상태인 상태에서 진행되도록 한다.
주석을 포함하는 접착층(120)의 상변화를 통해 플렉서블 기판(200)을 캐리어(110)로부터 분리한 후, 플렉서블 기판(200) 상에 주석을 포함하는 접착층(120)이 일부 잔존할 수 있다. 이 경우 에어 블로우나 기계적 폴리싱 등을 통해 플렉서블 기판(200) 상에 잔존하는 접착층(120) 성분을 제거할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 기판 처리방법의 공정들을 개략적으로 도시하는 단면도들이다. 본 실시예에 따른 기판 처리방법의 경우, 도 4에 도시된 것과 같이 캐리어(110) 상에 제1희생층(121)을 형성하고, 제1희생층(121) 상에 주석을 포함하는 접착층(120)을 형성하며, 접착층(120) 상에 제2희생층(122)을 형성한다. 그리고 플렉서블 기판(200)은 주석을 포함하는 접착층(120)의 상부에 위치하되, 제2희생층(122) 상에 위치하도록 한다. 이후 플렉서블 기판(200) 상에 필요한 박막트랜지스터 형성공정이나 디스플레이소자 형성공정 등이 진행되도록 한 후, 주석을 포함하는 접착층(120)이 분쇄되도록 하여 도 5에 도시된 것과 같이 플렉서블 기판(200)이 캐리어(110)로부터 분리되도록 한다.
이와 같은 본 실시예에 따른 기판 처리방법의 경우, 주석을 포함하는 접착층(120)이 플렉서블 기판(200)에 직접 컨택하지 않고, 그 사이에 제2희생층(122)이 개재된다. 따라서 주석을 포함하는 접착층(120) 내의 물질이 플렉서블 기판(200)에 침투하거나 플렉서블 기판(200) 상의 박막트랜지스터 등의 전자요소에 영향을 주는 것을 제2희생층(122)을 통해 효과적으로 방지할 수 있다. 이러한 제2희생층(122)은 세라믹 물질을 이용하여 형성할 수 있는데, 구체적으로 실리카(silica), 알루미나(alumina), 실리콘나이트라이드, 알루미늄옥시나이트라이드 및 실리콘옥시나이트라이드 중 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다.
특히 플렉서블 기판(200) 상에 유기발광소자를 형성한 경우, 유기발광소자는 외부의 수분이나 산소 등과 같은 불순물에 의해 손상되기 쉽다는 문제점이 있다. 이 경우 제2희생층(122)이 플렉서블 기판(200) 상에 잔존하도록 함으로써, 제조 중에는 주석을 포함하는 접착층(120)으로부터의 불순물 침투를 방지하는 역할을 하고, 제조 후에는 최종 제품인 플렉서블 디스플레이 장치의 외측 표면에 위치하여 외부의 불순물이 플렉서블 디스플레이 장치 내부로 침투하는 것을 효과적으로 방지하는 역할을 하도록 할 수 있다. 물론 경우에 따라서는 플렉서블 기판(200)을 캐리어(110)로부터 분리한 후 제2희생층(122)을 제거하는 단계를 거칠 수도 있다.
제1희생층(121)은 세라믹 물질을 이용하여 형성할 수 있는데, 구체적으로 버미큘라이트(vermiculite), 펄라이트(pearlite), 베름란다이트(wermlandite) 및 하이드로탈사이트(hydrotalcite) 중 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다. 이러한 제1희생층(121)은 주석이 포함된 접착층(120)으로부터 캐리어(110)를 보호하는 역할을 할 수 있다.
즉, 전술한 것과 같이 주석이 포함된 접착층(120)은 온도변화에 따라 부피변화가 발생하여 분쇄되어 가루 및/또는 이와 유사한 상태가 된다. 캐리어(110)를 반복하여 사용하는 과정에서, 주석이 포함된 접착층(120)이 캐리어(110)에 직접 닿아 있는 상태에서 그와 같은 주석이 포함된 접착층(120)의 부피변화가 발생하는 것이 반복될 경우, 캐리어(110)의 표면에 크랙이 발생하는 등 캐리어(110)의 수명에 악영향을 미칠 수 있다.
하지만 본 실시예에 따른 기판 처리방법에 따르면, 제1희생층(121)이 주석이 포함된 접착층(120)과 캐리어(110) 사이에 개재되기에, 제1희생층(121)이 캐리어(110)를 효과적으로 보호할 수 있다.
물론 도 5에 도시된 것과 같이 플렉서블 기판(200)이 캐리어(110)로부터 분리된 경우에도 제1희생층(121)은 캐리어(110) 상에 잔존할 수 있는바, 이 잔존하는 제1희생층(121)은 제거되지 않고, 이후의 다른 플렉서블 기판(200)의 처리 시 다시 사용될 수 있다. 즉, 잔존하는 제1희생층(121) 상에 다시 순차로 주석을 포함하는 접착층(120), 제2희생층(122) 및 플렉서블 기판(200)을 위치시킨 후, 플렉서블 기판(200)을 처리하는 과정을 거칠 수 있다. 물론 필요에 따라서 플렉서블 기판(200)이 캐리어(110)로부터 분리된 이후 제1희생층(121)을 제거할 수도 있고, 또는 제1희생층(121)의 일부 손상된 부분을 보강하는 과정을 거칠 수도 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 기판 처리방법의 공정을 개략적으로 도시하는 단면도이다. 본 실시예에 따른 기판 처리방법에 따르면, 주석을 포함하는 접착층(120)을 캐리어(110) 상에 형성할 시, 주석을 포함하되 주석의 농도가 캐리어(110)로부터 멀어질수록 높아지다가 낮아지는 농도구배를 갖도록 접착층(120)을 형성할 수 있다. 즉, 접착층(120) 내에서 캐리어(110) 방향의 면 근방이나 그 반대 방향의 면 근방에서는 주석의 농도가 낮고, 접착층(120)의 중앙부에서는 주석의 농도가 상대적으로 높도록 할 수 있다.
이와 같은 접착층(120)을 통해, 접착층(120)의 중앙부의 농도가 높은 주석의 상변화를 통해 플렉서블 기판(200)을 캐리어(110)로부터 용이하게 분리하면서도, 접착층(120)의 캐리어(110)나 플렉서블 기판(200) 인근 부분에서는 주석의 농도를 낮게 함으로써, 주석 자체에 의해 또는 주석의 상변화에 의해 캐리어(110)나 플렉서블 기판(200)이 영향을 받거나 그 표면 등이 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.
이와 같은 농도구배를 갖는 주석을 포함하는 접착층(120)을 형성할 시, 실리카(silica), 지르코니아(zirconia) 및 알루미나 중 적어도 어느 하나를 이용하여 그것과 주석이 혼합된 접착층(120)을 형성할 수 있다.
한편, 접착층(120) 내에 주석의 농도구배가 존재할 시, 그것이 언제나 선형적으로 증감해야만 하는 것은 아니다. 예컨대, 캐리어(110) 상에 주석을 포함하는 접착층(120)을 형성할 시, 주석을 포함하되 캐리어(110) 방향의 면 및 그 반대 방향의 면 근방에서의 주석의 농도가 중앙부에서의 주석의 농도보다 낮도록 접착층(120)을 형성하면 족하다.
지금까지 플렉서블 기판(200)을 캐리어(110) 상에 주석을 포함하는 접착층(120)으로 고정하고 플렉서블 기판(200)을 다시 캐리어(110)로부터 분리시키는 것에 대해 주로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 플렉서블 기판(200)을 다시 캐리어(110)로부터 분리시키기에 앞서, 플렉서블 기판(200) 상에 유기발광소자와 같은 디스플레이 소자를 형성하는 단계를 거칠 수 있다. 그리고 이와 같이 제조된 유기발광 디스플레이 장치를 비롯하여, 플렉서블 디스플레이 장치 역시 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
플렉서블 기판(200) 상에 유기발광소자를 형성할 경우, 도 7에 도시된 것과 같은 플렉서블 유기발광 디스플레이 장치를 구현할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 플렉서블 유기발광 디스플레이 장치의 경우 각종 구성요소는 플렉서블 기판(50) 상에 형성된다. 여기서 플렉서블 기판(50)은 도 1 내지 도 6을 참조하여 전술한 실시예들에서 언급한 플렉서블 기판(200)이나 그 기판(200)이 절단된 일부일 수도 있다.
기판(50) 상에는 버퍼층(51), 게이트절연막(53), 층간절연막(55) 등과 같은 공통층이 기판(50)의 전면(全面)에 형성될 수 있고, 채널영역(52a), 소스컨택영역(52b) 및 드레인컨택영역(52c)을 포함하는 패터닝된 반도체층(52)이 형성될 수도 있으며, 이러한 패터닝된 반도체층과 함께 박막트랜지스터(TFT)의 구성요소가 되는 게이트전극(54), 소스전극(56) 및 드레인전극(57)이 형성될 수 있다.
또한, 이러한 박막트랜지스터(TFT)를 덮는 보호막(58)과, 보호막(58) 상에 위치하며 그 상면이 대략 평탄한 평탄화막(59)이 기판(50)의 전면에 형성될 수 있다. 이러한 평탄화막(59) 상에는 패터닝된 화소전극(61), 기판(50)의 전면에 대략 대응하는 대향전극(63), 그리고 화소전극(61)과 대향전극(63) 사이에 개재되며 발광층을 포함하는 다층 구조의 중간층(62)을 포함하는, 유기발광소자(OLED)가 위치하도록 형성될 수 있다.
물론 중간층(62)은 도시된 것과 달리 일부 층은 기판(50)의 전면(全面)에 대략 대응하는 공통층일 수 있고, 다른 일부 층은 화소전극(61)에 대응하도록 패터닝된 패턴층일 수 있다. 화소전극(61)은 비아홀을 통해 박막트랜지스터(TFT)에 전기적으로 연결될 수 있다. 물론 화소전극(61)의 가장자리를 덮으며 각 화소영역을 정의하는 개구를 갖는 화소정의막(60)이 기판(50)의 전면에 대략 대응하도록 평탄화막(59) 상에 형성될 수 있다.
이와 같은 플렉서블 유기발광 디스플레이 장치의 경우, 전술한 실시예들에 따른 기판 처리방법을 이용하여 제조될 수 있다.
이와 같이 제조된 플렉서블 디스플레이 패널의 경우, 플렉서블 기판(50)의 디스플레이 소자(예컨대 유기발광소자(OLED))가 형성된 방향의 면의 반대면 상에 주석 성분이 포함될 수 있다. 이는 주석을 포함하는 접착층(120)을 이용해 플렉서블 기판(50)을 캐리어(110) 상에 고정한 후 기판을 처리하기 때문이다. 여기서 플렉서블 기판(50)의 디스플레이 소자(예컨대 유기발광소자(OLED))가 형성된 방향의 면의 반대면 상에 주석 성분이 포함된다는 것은, 플렉서블 기판(50)의 디스플레이 소자(예컨대 유기발광소자(OLED))가 형성된 방향의 면의 반대면 상에 보호막이 형성되고 그 보호막 상에 주석 성분이 포함된 경우를 포함하는 의미로 해석될 수 있다. 후자의 경우 최종 제품 자체에서는 그러한 보호막을 플렉서블 기판의 일부로 간주할 수 있기 때문이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
110: 캐리어 120: 접착층
121: 제1희생층 122: 제2희생층
200: 기판

Claims (20)

  1. 캐리어 상에 주석을 포함하는 접착층을 형성하는 단계;
    접착층 상에 플렉서블 기판을 배치하는 단계; 및
    주석을 포함하는 접착층의 온도를 낮춰 주석을 포함하는 접착층이 분쇄되도록 하여 플렉서블 기판을 캐리어로부터 분리하는 단계;
    를 포함하는, 기판 처리방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주석을 포함하는 접착층을 형성하는 단계는, 캐리어 상에 주석이 도금된 세라믹층을 형성하는 단계인, 기판 처리방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주석을 포함하는 접착층을 형성하는 단계는, 캐리어 상에 실리카(silica), 지르코니아(zirconia) 및 알루미나 중 적어도 어느 하나를 포함하는 층을 형성하되 주석이 도금된 층으로 형성하는 단계인, 기판 처리방법.
  4. 제1항에 있어서,
    캐리어 상에 제1희생층을 형성하는 단계; 및
    접착층 상에 제2희생층을 형성하는 단계;
    를 더 포함하고, 상기 주석을 포함하는 접착층을 형성하는 단계는 제1희생층 상에 주석을 포함하는 접착층을 형성하는 단계이고, 상기 플렉서블 기판을 배치하는 단계는 제2희생층 상에 플렉서블 기판을 배치하는 단계인, 기판 처리방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1희생층을 형성하는 단계와 상기 제2희생층을 형성하는 단계는 각각 세라믹 물질을 이용하는 단계인, 기판 처리방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1희생층을 형성하는 단계는 버미큘라이트(vermiculite), 펄라이트(pearlite), 베름란다이트(wermlandite) 및 하이드로탈사이트(hydrotalcite) 중 적어도 어느 하나를 이용하는 단계인, 기판 처리방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제2희생층을 형성하는 단계는 실리카(silica), 알루미나(alumina), 실리콘나이트라이드, 알루미늄옥시나이트라이드 및 실리콘옥시나이트라이드 중 적어도 어느 하나를 이용하는 단계인, 기판 처리방법.
  8. 캐리어 상에, 주석을 포함하되 캐리어 방향의 면 및 그 반대 방향의 면 근방에서의 주석의 농도가 중앙부에서의 주석의 농도보다 낮도록 접착층을 형성하는 단계;
    접착층 상에 플렉서블 기판을 배치하는 단계; 및
    주석을 포하하는 접착층이 분쇄되도록 하여 플렉서블 기판을 캐리어로부터 분리하는 단계;
    를 포함하는, 기판 처리방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 주석을 포함하는 접착층을 형성하는 단계는, 실리카(silica), 지르코니아(zirconia) 및 알루미나 중 적어도 어느 하나와 주석이 혼합된 접착층을 형성하는 단계인, 기판 처리방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플렉서블 기판을 배치하는 단계는, 접착층 상에 플렉서블 기판용 물질을 도포하는 단계인, 기판 처리방법.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플렉서블 기판을 배치하는 단계는, 접착층 상에 폴리이미드를 코팅하는 단계인, 기판 처리방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 플렉서블 기판을 배치하는 단계는, 접착층 상에 폴리이미드를 코팅하여 투명한 플렉서블 기판을 형성하는 단계인, 기판 처리방법.
  13. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    접착층 상에 배치된 플렉서블 기판에 비정질실리콘층을 형성하고 이를 결정화하는 단계를 더 포함하는, 기판 처리방법.
  14. 삭제
  15. 캐리어 상에 주석을 포함하는 접착층을 형성하는 단계;
    접착층 상에 플렉서블 기판을 배치하는 단계; 및
    주석을 포함하는 접착층의 온도를 낮춰 접착층 내의 주석이 베타 상태에서 알파 상태로 바뀜에 따라 주석을 포함하는 접착층이 분쇄되도록 하여 플렉서블 기판을 캐리어로부터 분리하는 단계;
    를 포함하는, 기판 처리방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 플렉서블 기판을 캐리어로부터 분리하는 단계 이외의 단계들은, 접착층에 포함된 주석이 베타 상태인 상태에서 진행되는, 기판 처리방법.
  17. 제1항 내지 제9항, 제15항 및 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    캐리어는 글라스세라믹을 포함하는, 기판 처리방법.
  18. 제1항 내지 제9항, 제15항 및 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    플렉서블 기판 상에 디스플레이소자를 형성하는 단계를 더 포함하는, 기판 처리방법.
  19. 제18항에 따라 제조된 플렉서블 디스플레이 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    플렉서블 기판의 디스플레이소자가 형성된 방향의 면의 반대면 상에 주석 성분을 포함하는, 플렉서블 디스플레이 장치.
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