KR102155318B1 - Flexible substrate and manufacturing method thereof - Google Patents

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김승환
박광수
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김덕호
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Abstract

The present invention relates to a flexible substrate and a manufacturing method thereof. The method comprises the steps of: seating a flexible substrate on a substrate support within a chamber; performing a deposition process on the flexible substrate to form a flattened layer; and attaching a graphene film on the flattened layer, wherein in the step of forming the flattened layer, a deposition process and an engraving process are performed at the same time. The method for manufacturing a flexible substrate according to the present invention enables the flexible substrate to have enough surface roughness even while having thin thickness in a very short time to enhance attachment performance of the graphene film coupled on the flattened layer, reduces overall thickness of the flexible substrate to bend the flexible substrate in various forms, and minimizes the stress concentrated on a display element to prevent cracks or damage.

Description

플렉서블 기판 및 그 제조방법{FLEXIBLE SUBSTRATE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}Flexible substrate and its manufacturing method {FLEXIBLE SUBSTRATE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 플렉서블 기판 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유연 기판의 상부에 평탄화층과 그래핀막을 형성하여 플렉서블 기판을 제조하는 과정에서 평탄화층을 형성할 때 증착 공정과 식각 공정을 동시에 진행하여 매우 짧은 시간 내에 얇은 두께와 낮은 표면 조도를 갖는 평탄화층을 형성함으로써 평탄화층과 그래핀막의 부착 성능을 향상시키고 플렉서블 기판의 전체적인 사이즈를 감소시킨 것을 특징으로 하는 플렉서블 기판 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a flexible substrate and a method of manufacturing the same, and more particularly, when forming a planarization layer in the process of manufacturing a flexible substrate by forming a planarization layer and a graphene film on a flexible substrate, a deposition process and an etching process are simultaneously performed. A flexible substrate and a manufacturing method thereof, characterized in that the adhesion performance of the planarization layer and the graphene film is improved and the overall size of the flexible substrate is reduced by forming a planarization layer having a thin thickness and a low surface roughness within a very short time. will be.

일반적으로 플렉서블(flexible) 디스플레이 패널은 플라스틱 필름 소재를 기반으로 제품을 제작하게 된다. 이때, 사용되는 플라스틱 필름의 제조 특성상 표면 조도를 일정 수준 이하로 낮추는데 한계가 있다.In general, a flexible display panel is manufactured based on a plastic film material. At this time, there is a limit to lowering the surface roughness below a certain level due to the manufacturing characteristics of the plastic film used.

이러한 한계를 해결하기 위해, 종래에는 플라스틱 필름 상에 용액형 재료를 도포하고 열처리 공정이나 자외선(UV) 경화 공정을 거쳐 평탄화 작업을 진행하고 있었다. 그러나, 이러한 경화 과정은 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라, 경화 과정 중 버블(bubble) 현상이 발생하여 평탄화 막이 불균일하게 형성되고, 그 평탄화 막의 두께가 수십 마이크로미터(μm) 수준에 달하는 문제를 초래한다.In order to solve this limitation, conventionally, a solution-type material is coated on a plastic film, and planarization is performed through a heat treatment process or an ultraviolet (UV) curing process. However, this curing process takes a lot of time, and a bubble phenomenon occurs during the curing process, resulting in a problem that the planarization film is formed unevenly, and the thickness of the planarization film reaches the level of several tens of micrometers (μm).

한편, 플렉서블 디스플레이 패널은 플렉서블 기판 상에 표시소자 -예컨대, 유기전계발광(Organic Light-Emitting Diode; OLED) 소자 등- 및 윈도우 기판이 순차로 적층되어 형성된다. 이때, 표시소자를 기준으로 상하에 배치된 플렉서블 기판과 윈도우 기판 간의 두께 차이가 적을수록, 벤딩(bending) 시 표시소자가 받는 스트레스(stress)가 최소화되고 이에 따른 크랙(crack)이 방지될 수 있다. 따라서, 플렉서블 기판과 윈도우 기판의 두께가 서로 상응하도록 제조하는 것이 바람직하다.On the other hand, the flexible display panel is formed by sequentially stacking display devices-for example, organic light-emitting diode (OLED) devices, etc.-and a window substrate on a flexible substrate. In this case, as the thickness difference between the flexible substrate disposed above and below the display device and the window substrate is smaller, the stress applied to the display device during bending is minimized, and thus cracks can be prevented. . Therefore, it is desirable to manufacture the flexible substrate and the window substrate so that the thicknesses correspond to each other.

그런데, 최근 플렉서블 디스플레이 패널의 박막화, 경량화 추세에 따라 윈도우 기판의 두께가 점차 감소되고 있으며, 평탄화 막의 두께가 수십 μm 수준에 달함으로 인하여 플렉서블 기판을 윈도우 기판의 두께에 상응하도록 얇게 제조할 수 없다면, 벤딩 시 스트레스 집중에 따라 표시소자가 크랙, 파손되는 등 불량이 발생되고, 다양한 형태로 벤딩을 구현할 수 없는 문제가 발생한다.However, the thickness of the window substrate is gradually decreasing according to the recent trend of thinning and weight reduction of the flexible display panel, and since the thickness of the planarization film reaches the level of several tens of μm, if the flexible substrate cannot be manufactured as thin as the thickness of the window substrate, During bending, defects such as cracks and breakages of the display device occur due to the concentration of stress, and there is a problem that bending cannot be implemented in various forms.

또한, 종래의 플렉서블 기판(100)은 평탄화층(120) 상에 투습 방지를 위한 무기막이 더 적층되어 형성될 수 있다. 무기막은 평탄화층(120)을 사이에 두고 유연 기판(110) 상에 형성되어, 산소 또는 수분의 침투를 방지하는 역할을 할 수 있다. 이때, 무기막은, SiOx, SiNx, SiOxNy, AlxOy, AlxNy, NiOx, CoOx, MgO 중 적어도 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다.In addition, the conventional flexible substrate 100 may be formed by further stacking an inorganic film for preventing moisture permeation on the planarization layer 120. The inorganic film is formed on the flexible substrate 110 with the planarization layer 120 interposed therebetween, and may serve to prevent penetration of oxygen or moisture. In this case, the inorganic layer may be formed of at least one of SiOx, SiNx, SiOxNy, AlxOy, AlxNy, NiOx, CoOx, and MgO.

그러나 투습방지막으로 사용되는 무기막 역시 그 두께가 수 마이크로미터에 달해 다양한 형태로 벤딩을 구현하는데 제약이 따르는 문제가 있다.However, the inorganic membrane used as the moisture permeable barrier also has a thickness of several micrometers, and thus there is a problem with limitations in implementing bending in various forms.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 유연기판 상에 증착과 식각을 동시에 수반하는 박막 증착 공정을 통하여 얇은 두께의 평탄화층을 형성하고 그 상부에 평탄화층과의 부착 성능이 우수한 그래핀막을 형성함으로써, 유연기판의 표면 조도를 개선하고 플렉서블 기판의 전체적인 사이즈를 감소시킬 수 있는 플렉서블 기판 및 그 제조방법을 제공하는데 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, through a thin-film deposition process that involves both deposition and etching on a flexible substrate, a thin-walled flattening layer is formed, and a graphene film having excellent adhesion to the flattening layer is formed thereon. It is an object of the present invention to provide a flexible substrate capable of improving the surface roughness of the flexible substrate and reducing the overall size of the flexible substrate and a method of manufacturing the same.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 기판의 제조방법은 챔버 내부의 기판 안치대에 유연 기판을 안치하는 단계; 상기 유연 기판 상에 증착 공정을 수행하여 평탄화층을 형성하는 단계; 및 상기 평탄화층 상에 그래핀막을 부착하는 단계;를 포함하고, 상기 평탄화층을 형성하는 단계는 증착 공정과 식각 공정을 동시에 수행하는 것을 특징으로 한다.A method of manufacturing a flexible substrate according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem comprises: placing a flexible substrate on a substrate holder inside a chamber; Forming a planarization layer by performing a deposition process on the flexible substrate; And attaching a graphene film on the planarization layer, wherein the step of forming the planarization layer is characterized in that the deposition process and the etching process are simultaneously performed.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 기판은 유연 기판; 상기 유연 기판 상에 형성된 평탄화층; 및 상기 평탄화층 상에 부착된 그래핀막;을 포함하고, 상기 평탄화층은 표면 조도가 0.1nm 내지 10nm인 것을 특징으로 한다.A flexible substrate according to an embodiment of the present invention for achieving the above technical problem is a flexible substrate; A planarization layer formed on the flexible substrate; And a graphene film attached on the planarization layer, wherein the planarization layer has a surface roughness of 0.1 nm to 10 nm.

본 발명에 따른 플렉서블 기판 및 그 제조방법에 의하면 유연 기판의 상부에 평탄화층을 형성할 때 증착 공정과 식각 공정을 동시에 진행하여 매우 짧은 시간 내에 얇은 두께를 가지면서도 낮은 표면 조도를 갖는 평탄화층을 형성함으로써 평탄화층 상에 결합되는 그래핀막의 부착 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. According to the flexible substrate and its manufacturing method according to the present invention, when the planarization layer is formed on the flexible substrate, the deposition process and the etching process are performed simultaneously to form a planarization layer having a thin thickness and low surface roughness within a very short time. By doing so, there is an advantage of improving the adhesion performance of the graphene film bonded on the planarization layer.

또한, 증착 공정과 식각 공정을 동시에 진행함으로써 평탄화층 자체의 두께를 종전보다 1/10 수준으로 감소시킬 수 있으며 평탄화층의 상부에는 두께를 무시할 수 있을 정도의 그래핀막을 형성함으로써 플렉서블 기판의 전체적인 사이즈를 감소시켜 플렉서블 기판을 다양한 형태로 벤딩(bending)하는 것이 가능하고, 표시소자에 집중되는 스트레스를 최소화하여 크랙이나 파손 등을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, by performing the deposition process and the etching process at the same time, the thickness of the planarization layer itself can be reduced to a level of 1/10, and the overall size of the flexible substrate is formed by forming a graphene film with negligible thickness on the top of the planarization layer. By reducing the value, it is possible to bend the flexible substrate in various forms, and there is an effect of preventing cracks or damage by minimizing stress concentrated on the display device.

본 실시 예에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며 언급하지 않은 또 다른 효과는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects that can be obtained in this embodiment are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the field to which the present invention belongs from the following description. .

도 1은 고밀도 플라즈마 화학기상증착(High Density Plasma Chemical Vapor Deposition; HDP-CVD) 장치의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 기판의 평탄화 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 흐름도이다.
도 4는 도 2 내지 도 3에 도시된 평탄화 방법을 이용하여 제조된 플렉서블 기판의 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a High Density Plasma Chemical Vapor Deposition (HDP-CVD) apparatus.
2A to 2C are cross-sectional views illustrating a method of planarizing a flexible substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a flexible substrate according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a flexible substrate manufactured by using the planarization method shown in FIGS. 2 to 3.

이하, 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있는 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the present invention capable of realizing the above object will be described in detail. Since the embodiments may have various forms capable of applying various changes, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text.

"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 이러한 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.Terms such as “first” and “second” may be used to describe various elements, but these elements should not be limited by the terms. In addition, relational terms such as "top/top/top" and "bottom/bottom/bottom" used below do not necessarily require or imply any physical or logical relationship or order between such entities or elements, It may be used to distinguish one entity or element from another entity or element.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.The terms used in the present application are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

이하, 실시 예에 의한 플렉서블(flexible) 기판 및 이의 제조 방법을 첨부된 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.Hereinafter, a flexible substrate and a method of manufacturing the same according to an exemplary embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 고밀도 플라즈마 화학기상증착(High Density Plasma Chemical Vapor Deposition; HDP-CVD) 장치(10)의 구성을 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a high-density plasma chemical vapor deposition (HDP-CVD) apparatus 10.

도 1을 참조하면, 고밀도 플라즈마 화학기상증착 장치(10)는 일정한 반응공간을 형성하는 챔버(11), 상기 챔버(11)의 내부에 설치되며 유연 기판(110)이 안치되는 기판 안치대(12), 상기 챔버(11)의 주변에 설치되고 반응 공간에 공정 가스 및/또는 식각 가스를 분사하는 적어도 하나의 가스 인렛(13, inlet)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a high-density plasma chemical vapor deposition apparatus 10 includes a chamber 11 forming a constant reaction space, a substrate mounting table 12 installed inside the chamber 11 and on which the flexible substrate 110 is placed. ), it may include at least one gas inlet 13 installed around the chamber 11 and spraying process gas and/or etching gas into the reaction space.

챔버(11)는 챔버 몸체(11a)와 상기 챔버 몸체(11a)의 상단에 결합하는 절연돔(11b)으로 이루어지며, 챔버(11)의 내부는 진공(vacuum) 상태가 형성될 수 있다. 절연돔(11b)의 상부에는 플라즈마 발생원의 역할을 하는 RF 안테나(14)가 설치되며, 상기 RF 안테나(14)는 소스 RF 전원(15)에 연결된다.The chamber 11 includes a chamber body 11a and an insulating dome 11b coupled to an upper end of the chamber body 11a, and the interior of the chamber 11 may be formed in a vacuum state. An RF antenna 14 serving as a plasma generating source is installed on the insulating dome 11b, and the RF antenna 14 is connected to the source RF power supply 15.

기판 안치대(12)에는 유연 기판(110)으로 입사하는 이온의 에너지를 제어하는 바이어스 RF 전원(17)이 연결되고, 소스 RF전원(15)과 바이어스 RF전원A bias RF power supply 17 for controlling the energy of ions incident on the flexible substrate 110 is connected to the substrate mounting table 12, and the source RF power supply 15 and the bias RF power supply

의 선단에는 임피던스를 정합시키기 위한 소스 매칭회로(16)와 바이어스 매칭회로(18)가 각각 설치된다.A source matching circuit 16 and a bias matching circuit 18 for matching impedance are installed at the front end of each.

이하에서는, 상술한 고밀도 플라즈마 화학기상증착 장치(10)를 이용하여 유연 기판(110)의 표면을 평탄화하는 과정을 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a process of planarizing the surface of the flexible substrate 110 using the high-density plasma chemical vapor deposition apparatus 10 will be described with reference to FIG. 2.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 소정의 표면 거칠 기를 가진 플렉서블 기판의 평탄화 방법을 설명하기 위한 공정 단면도이다.2A to 2C are cross-sectional views illustrating a planarization method of a flexible substrate having a predetermined surface roughness according to an embodiment of the present invention.

도 2a를 참조하면, 먼저 챔버(11)의 내부로 평탄화 공정을 수행할 유연 기판(110)을 로딩(loading)시킨 후, 상기 유연 기판(110)을 기판 안치대(12)상에 안치하는 단계가 수행될 수 있다.Referring to FIG. 2A, first, loading a flexible substrate 110 to perform a planarization process into the interior of the chamber 11, and then placing the flexible substrate 110 on the substrate mounting table 12 Can be performed.

유연 기판(110)은 소정의 표면 거칠기(surface roughness)를 가지고, 폴리머(polymer) 계열의 고분자 합성 수지 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 고분자 합성 수지 물질은 폴리이미드계, 폴리에스테르계, 폴리아크릴계, 폴리에폭시계, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계, 폴리스티렌계 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 그리고, 유연 기판(110)은 단일층 또는 2개 이상의 층이 적층된 다중층일 수 있다.The flexible substrate 110 has a predetermined surface roughness and may be made of a polymer-based polymer synthetic resin material. For example, the polymer synthetic resin material may include at least one of polyimide-based, polyester-based, polyacrylic-based, polyepoxy-based, polyethylene-based, polypropylene-based, and polystyrene-based materials. In addition, the flexible substrate 110 may be a single layer or a multilayer in which two or more layers are stacked.

이때, 유연 기판(110)의 표면은 돌기(111)의 크기가 대략 수십 내지 수백 nm 정도에 달하는 표면 거칠기를 가질 수 있다. 유연 기판(110)의 표면 거칠기가 증가할수록 상기 돌기(111)에 응력(stress)이 집중되어 균열이 쉽게 발생되고, 유연 기판(110) 위에 적층되는 유기전계발광(Organic Light-Emitting Diode; OLED) 소자에 결함을 초래하게 된다. 이러한 문제를 해소하기 위하여, 다음과 같이 유연 기판(110)의 표면 거칠기를 개선할 수 있는 평탄화 작업이 수행된다.In this case, the surface of the flexible substrate 110 may have a surface roughness of about tens to hundreds of nm in size of the protrusions 111. As the surface roughness of the flexible substrate 110 increases, the stress is concentrated on the protrusion 111 to easily generate cracks, and organic light-emitting diode (OLED) stacked on the flexible substrate 110 This will cause a defect in the device. In order to solve this problem, a planarization operation capable of improving the surface roughness of the flexible substrate 110 is performed as follows.

도 2b를 참조하면, RF 안테나(14)에 소스 RF 전원(15)을 인가하여 기판 안치대(12) 상부의 반응공간에 플라즈마(plasma)를 발생시키고, 가스 인렛(13)을 통해 챔버(11) 내부로 제1 가스 및 제2 가스를 공급하는 단계가 수행될 수 있다.Referring to FIG. 2B, a source RF power 15 is applied to the RF antenna 14 to generate plasma in the reaction space above the substrate mounting table 12, and the chamber 11 through the gas inlet 13 ) The step of supplying the first gas and the second gas to the inside may be performed.

일 실시 예에 따르면, 가스 인렛(13)은 제1 가스 및 제2 가스가 혼합된 혼합 가스를 공급할 수 있다.According to an embodiment, the gas inlet 13 may supply a mixed gas in which the first gas and the second gas are mixed.

또는 다른 실시 예에 따르면, 가스 인렛(13)은 적어도 하나의 제1 및 제2 가스 인렛(13a, 13b)을 포함하고, 제1 가스 인렛(13a) 및 제2 가스 인렛(13b)은 각각 독립적으로 제1 가스 및 제2 가스를 공급할 수도 있다. 이때, 제1 가스 및 제2 가스는 동시에 공급될 수도 있고, 소정의 시간 간격을 두고 별개로 공급될 수도 있으며, 제1 및 제2 가스 인렛(13a, 13b)를 통하여 공급된 제1 및 제2 가스는 챔버(11) 내부에서 혼합될 수 있다.Or according to another embodiment, the gas inlet 13 includes at least one of the first and second gas inlets 13a and 13b, and the first gas inlet 13a and the second gas inlet 13b are each independently It is also possible to supply the first gas and the second gas. At this time, the first gas and the second gas may be supplied at the same time, may be supplied separately at a predetermined time interval, and the first and second gas supplied through the first and second gas inlets 13a and 13b. The gas may be mixed inside the chamber 11.

제1 가스는 실리콘 계열(silicon-based)의 가스 및 금속 계열(metal-based)의 가스 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 실리콘 계열의 가스는 SiH4(silane), Si2H6(disilane), DCS(Dichlorosilane), TCS(Trichlorosilane), 및 HCD(Hexachlorodisilane) 중 적어도 하나를 포함하고, 금속 계열의 가스는 Al, Ge, Sr, Hf, Yt, Zr, Ta, La, 및 Ti 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 본 발명의 범주가 반드시 이에 국한되는 것은 아니다.The first gas may include at least one of a silicon-based gas and a metal-based gas. For example, the silicon-based gas includes at least one of SiH 4 (silane), Si 2 H 6 (disilane), DCS (Dichlorosilane), TCS (Trichlorosilane), and HCD (Hexachlorodisilane), and the metal-based gas is Al, Ge, Sr, Hf, Yt, Zr, Ta, La, and may include at least one of Ti, but the scope of the present invention is not limited thereto.

제2 가스는 질소(N2) 가스를 포함할 수 있다.The second gas may include nitrogen (N 2 ) gas.

후술하는 바와 같이 본 발명에 따른 플렉서블 기판의 평탄화층의 상부에는 그래핀층이 형성되는데 그래핀은 산소(O2)에 의한 손상을 받을 수 있다. 따라서 제1 가스(예컨대, SiH4)의 실리콘 원자(si) 또는 금속 원자와 반응하여 증착 공정에 관여하는 제2가스는 산소(O2)를 포함하지 않는 가스를 사용해야 하며, 질소(N2) 가스를 사용하는 것이 가장 바람직하다.As will be described later, a graphene layer is formed on the planarization layer of the flexible substrate according to the present invention, which may be damaged by oxygen (O 2 ). Therefore, the second gas involved in the deposition process by reacting with silicon atoms (si) or metal atoms of the first gas (eg, SiH 4 ) must use a gas that does not contain oxygen (O 2 ), and nitrogen (N 2 ) It is most preferable to use gas.

이때, 플라즈마 내에서 제1 가스 및 제2 가스는 전자와의 충돌로 인해 이온 또는 활성종으로 변환될 수 있다.In this case, in the plasma, the first gas and the second gas may be converted into ions or active species due to collision with electrons.

그리고, 가스 인렛(13)를 통해 제1 가스 및 제2 가스가 기판 안치대(12)의 상부로 분사되는 한편, 바이어스 RF 전원(17)을 실행하여 기판 안치대(12)에 바이어스(bias) 전력을 인가하는 단계가 수행될 수 있다.And, while the first gas and the second gas are injected to the upper portion of the substrate mounting table 12 through the gas inlet 13, a bias RF power supply 17 is executed to bias the substrate mounting table 12. The step of applying power may be performed.

기판 안치대(12)에 바이어스 전력이 인가되면, 제2 가스(예컨대, N2)의 활성종은 제1 가스(예컨대, SiH4)의 실리콘 원자(si) 또는 금속 원자와 반응하여 증착 공정에 관여하고, 제1 가스에서 실리콘(Si)과 분리된 수소 원자(H)들이 바이어스 RF 전원(17)에 의하여 기판 안치대(12) 방향으로 가속되어 식각 공정에 관여할 수 있다.When a bias power is applied to the substrate mounting table 12, the active species of the second gas (eg, N 2 ) react with the silicon atom (si) or the metal atom of the first gas (eg, SiH 4 ) to be used in the deposition process. Hydrogen atoms (H), which are involved and separated from silicon (Si) in the first gas, are accelerated in the direction of the substrate mounting table 12 by the bias RF power supply 17 to participate in the etching process.

한편, 후술할 평탄화층(120)을 형성하는 동안 상기 혼합가스의 공급량은 일정하게 유지될 수 있다. 이때, 표면 조도가 개선된 평탄화층(120)을 형성하기 위해서는 제1 가스(예컨대, SiH4) 대비 제2 가스(예컨대, N2)의 유량비(예컨대, SiH4:N2)를 조절하는 것이 매우 중요하다.Meanwhile, while forming the planarization layer 120 to be described later, the supply amount of the mixed gas may be kept constant. At this time, in order to form the planarization layer 120 with improved surface roughness, it is necessary to adjust the flow rate ratio (eg, SiH 4 :N 2 ) of the second gas (eg, N 2 ) to the first gas (eg, SiH 4 ). very important.

즉, 실리콘(Si)과 질소(N2)가 1:1의 비율로 반응하여 증착공정을 수행함으로써 실리콘 질화막(SiNx)을 형성하도록 하고, 실리콘(Si)과 분리된 수소 원자(H)만이 식각 공정에 관여하도록 함으로써, 제1 가스 및/또는 제2 가스의 과잉 공급 또는 공급 부족 없이 증착공정과 식각 공정이 동시에 수행될 수 있도록 하는 것이 중요하다.That is, silicon (Si) and nitrogen (N 2 ) react in a ratio of 1:1 to form a silicon nitride film (SiNx) by performing a deposition process, and only hydrogen atoms (H) separated from silicon (Si) are etched. By being involved in the process, it is important to allow the deposition process and the etching process to be simultaneously performed without excessive supply or insufficient supply of the first gas and/or the second gas.

이러한 공정 조건을 만족하기 위해서는 제1 가스(예컨대, SiH4) 대비 제2 가스(예컨대, N2)의 유량비(예컨대, SiH4:N2)가 1:0.1 내지 1:0.5의 범위인 것이 바람직하다.In order to satisfy these process conditions, it is preferable that the flow rate ratio (eg, SiH 4 :N 2 ) of the second gas (eg, N 2 ) to the first gas (eg, SiH 4 ) is in the range of 1:0.1 to 1:0.5. Do.

제1 가스 대비 제2 가스의 유량비(SiH4:N2)가 1:0.1 이하로 되는 경우에는 실리콘 질화막(SiNx)을 증착할 수 있는 제2 가스(N2)의 양이 부족하게 되어 평탄화층을 형성하는 시간이 길어지는 문제가 있다.When the flow rate ratio of the second gas to the first gas (SiH 4 :N 2 ) is 1:0.1 or less, the amount of the second gas (N 2 ) capable of depositing a silicon nitride film (SiNx) becomes insufficient and the planarization layer There is a problem of lengthening the time to form.

한편, 제1 가스 대비 제2 가스의 유량비(SiH4:N2)가 1:0.5를 초과하는 경우에는 제2 가스(N2)가 과잉으로 존재하게 되어 실리콘(Si)과 결합하지 못한 N2 가스들이 수소 원자(H)들과 함께 식각 공정에 관여하게 되고 이로 인해 평탄화층을 형성하는데 더 오랜 시간이 걸리는 문제가 있다.On the other hand, when the flow rate ratio of the second gas to the first gas (SiH 4 :N 2 ) exceeds 1:0.5, the second gas (N 2 ) is excessively present and thus N 2 that cannot be combined with silicon (Si). Gases are involved in the etching process together with hydrogen atoms (H), and thus there is a problem that it takes a longer time to form the planarization layer.

즉, 본 발명의 평탄화층 형성단계는 제2 가스(N2)는 식각 공정에는 관여하지 않고 증착 공정만 수행하며, 식각 공정은 제1 가스(SiH4)에서 실리콘(Si)과 분리된 수소 원자(H)들이 수행하도록 제1 가스 대비 제2 가스의 유량비(SiH4:N2)를 1:0.1 내지 1:0.5의 범위로 조절하는 것을 특징으로 한다.That is, in the step of forming the planarization layer of the present invention, the second gas (N 2 ) does not participate in the etching process and only performs the deposition process, and the etching process is a hydrogen atom separated from silicon (Si) in the first gas (SiH 4 ). It is characterized in that the flow rate ratio of the second gas to the first gas (SiH 4 :N 2 ) is adjusted in the range of 1:0.1 to 1:0.5 so that the (H)s perform.

한편, 본 발명에서는 제1 가스로 실란 가스(SiH4)를 사용하고 제2 가스로 질소(N2) 가스를 사용할 때 제1 가스 대비 제2 가스의 유량비(SiH4:N2)를 1:0.1 내지 1:0.5인 것으로 설명하였으나 다만, 이는 예시적인 것에 불과하고, 제1 가스의 종류를 달리하는 경우 그 유량비가 달라질 수 있음은 자명하다.Meanwhile, in the present invention, when a silane gas (SiH 4 ) is used as the first gas and nitrogen (N 2 ) gas is used as the second gas, the flow rate ratio of the second gas to the first gas (SiH 4 :N 2 ) is 1: It has been described as being 0.1 to 1:0.5, but this is only exemplary, and it is obvious that the flow rate ratio may vary when the type of the first gas is different.

도 2c에는 평탄화층을 형성하는 과정이 좀 더 자세히 도시되어 있다.In FIG. 2C, the process of forming the planarization layer is shown in more detail.

도 2c의 (a) 내지 (b)를 참조하면, 유연 기판(110) 상에 이온 또는 활성종으로 변환된 제1 및 제2 가스를 이용하여 증착 및 식각 공정을 동시에 수행함으로써, 소정 두께의 평탄화층을 형성하는 단계가 수행될 수 있다.Referring to Figures 2c (a) to (b), by simultaneously performing the deposition and etching process using the first and second gases converted to ions or active species on the flexible substrate 110, flattening of a predetermined thickness The step of forming a layer can be performed.

이하에서는 제1 가스는 실란 가스(SiH4), 제2 가스는 질소 가스(N2)인 것으로 가정하고 설명하기 한다. 다만, 이는 단순히 설명의 편의를 위한 것으로 전술한 제1 가스 및 제2 가스의 일 예 중 하나에 불과한 것이다.Hereinafter, it is assumed that the first gas is silane gas (SiH4) and the second gas is nitrogen gas (N 2 ). However, this is merely for convenience of description and is only one of the examples of the first gas and the second gas described above.

제1 가스 및 제2 가스는 전자와의 충돌로 인해 이온 또는 활성종으로 변환된 후, 유연 기판(110)의 표면에 대하여 증착 및 식각을 동시에 진행하게 되며, 전체적으로는 식각 속도보다 증착 속도가 빠르기 때문에 소정 두께로 증착공정이 진행된다.After the first gas and the second gas are converted into ions or active species due to collision with electrons, deposition and etching are simultaneously performed on the surface of the flexible substrate 110, and the deposition rate is higher than the etching rate overall. Therefore, the deposition process proceeds to a predetermined thickness.

이때, 증착 공정은 제1 가스(SiH4)의 활성종인 실리콘(Si)과 제2 가스(N2)가 1:1의 비율로 반응하여 이루어지고, 식각 공정은 제1 가스(SiH4)에서 실리콘(Si)과 분리된 수소 원자(H)나 전자가 바이어스 RF 전원(17)에 의하여 가속되어 이루어진다.In this case, the deposition process is performed by reacting the active species of the first gas (SiH 4 ) with silicon (Si) and the second gas (N 2 ) at a ratio of 1:1, and the etching process is performed in the first gas (SiH 4 ). Hydrogen atoms (H) or electrons separated from silicon (Si) are accelerated by the bias RF power supply 17.

이와 같이, 증착과 식각을 동시에 진행하는 이유는, 증착 공정만을 수행할 경우 제1 가스의 실리콘 원자(Si) 또는 금속 원자와 제2 가스(N2)의 활성종이 반응하여 형성되는 유전막(120a, 120b)이 유연 기판(110)의 표면 거칠기를 그대로 유지한 채로 증착되어 표면 조도의 개선 효과를 얻을 수 없기 때문이다.As described above, the reason for simultaneously performing deposition and etching is that when only the deposition process is performed, a dielectric film 120a formed by reacting a silicon atom (Si) or a metal atom of the first gas and an active species of the second gas (N 2 ), This is because 120b) is deposited while maintaining the surface roughness of the flexible substrate 110 as it is, so that the effect of improving the surface roughness cannot be obtained.

따라서, 유전막(120a, 120b)의 증착 공정을 수행함과 동시에, 제1 가스(SiH4)에서 분리된 수소 원자(H)를 가속시켜 유연 기판(110)의 돌기(111) 근방에서 식각 속도를 높게 유지함으로써 유연 기판(110) 상에 증착된 박막의 전체적인 평탄도를 향상시킬 수 있다.Accordingly, while performing the deposition process of the dielectric layers 120a and 120b, the hydrogen atom H separated from the first gas (SiH 4 ) is accelerated to increase the etching rate in the vicinity of the protrusion 111 of the flexible substrate 110. By maintaining it, the overall flatness of the thin film deposited on the flexible substrate 110 may be improved.

유전막(120a, 120b)은 전구체인 제1 가스 및 플라즈마 처리된 제2 가스의 활성종이 서로 반응하여 유연 기판(110) 상에 증착되며, 실리콘 질화막(SiNx)을 포함할 수 있다.The dielectric layers 120a and 120b are deposited on the flexible substrate 110 by reacting the first gas as a precursor and the active species of the plasma-treated second gas with each other, and may include a silicon nitride layer (SiNx).

도 2c의 (a)를 참조하면, 증착 및 식각이 동시에 이루어지는 경우, 제1 및 제2 가스(SiH4, N2)의 변환된 이온 또는 활성종이 입사되는 면의 방향에 따라 식각율이 다르게 나타난다. 즉, 수직으로 법선 방향을 갖는 면보다 소정의 기울기 각도로 법선 방향을 갖는 면의 식각율이 높기 때문에 유연 기판(110)의 돌기(111) 근방에서 식각율이 높게 유지된다. 결국, 증착 및 식각 공정을 동시에 수행할 경우, 면 방향에 따라 전체적인 증착 속도가 달라지는 특성을 이용하여 증착되는 실리콘 질화막(SiNx)(120a)의 표면 거칠기가 개선될 수 있다.Referring to (a) of FIG. 2C, when deposition and etching are performed at the same time, the etch rate is different depending on the direction of the surface where the converted ions or active species of the first and second gases (SiH 4 , N 2 ) are incident. . That is, since the etch rate of the surface having the normal direction at a predetermined inclination angle is higher than that of the surface having the normal direction vertically, the etch rate is maintained in the vicinity of the protrusion 111 of the flexible substrate 110. As a result, when the deposition and etching processes are simultaneously performed, the surface roughness of the deposited silicon nitride film (SiNx) 120a may be improved by using the property that the overall deposition rate varies depending on the surface direction.

도 2c의 (b)를 참조하면, 증착된 실리콘 질화막(SiNx)(120b)의 표면조도(R2)가 기 설정된 임계치(Rref)에 도달할 때까지, 상기 평탄화층(120)을 형성하는 단계가 반복적으로 수행될 수 있다.Referring to (b) of FIG. 2C, the step of forming the planarization layer 120 until the surface roughness R2 of the deposited silicon nitride film (SiNx) 120b reaches a preset threshold value Rref. It can be performed repeatedly.

여기서, 표면 조도의 기 설정된 임계치(Rref)는 대략 0.1nm 내지 10nm일 수 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하고 본 발명의 범주가 이에 한정되는 것은 아니다.Here, the predetermined threshold (Rref) of the surface roughness may be approximately 0.1 nm to 10 nm, but this is only exemplary, and the scope of the present invention is not limited thereto.

그리고, 평탄화층(120)의 두께(d)는 75nm 내지 500nm일 수 있으며, 보다 바람직하게는 100nm 내지 300nm일 수 있다. 그 이유는, 평탄화층(120)의 두께가 75nm 보다 작으면 실리콘 질화막(SiNx)의 표면 조도가 기 설정된 임계치(Rref)에 도달할 수 없어 원하는 품질의 플렉서블 기판을 제조할 수 없는 문제가 있기 때문이다. 또한, 평탄화층의 두께가 500nm 보다 크면 플렉서블 기판의 전체적인 두께가 너무 커져 소형화가 어렵고 플렉서블(flexible) 디스플레이 패널 제작 시 패널을 벤딩(bending)하는데 제약을 초래하기 때문이다.In addition, the thickness (d) of the planarization layer 120 may be 75 nm to 500 nm, more preferably 100 nm to 300 nm. The reason is that if the thickness of the planarization layer 120 is less than 75 nm, there is a problem that the surface roughness of the silicon nitride film (SiNx) cannot reach a preset threshold value (Rref), and thus a flexible substrate of desired quality cannot be manufactured. to be. In addition, if the thickness of the planarization layer is larger than 500 nm, the overall thickness of the flexible substrate becomes too large, making it difficult to miniaturize and bending the panel when manufacturing a flexible display panel.

한편, 기판 안치대(12)에 인가되는 바이어스 전력을 조절하여 평탄화층(120)의 증착 속도와 식각 속도를 조절할 수도 있다. 이때, 증착 속도와 식각 속도를 조절하기 위한 기준 바이어스 전력은 1W/cm2일 수 있으며, 0.5W/cm2 내지 1.5W/cm2의 범위 내에서 바이어스 전력의 세기를 조절할 수 있다. 다만, 본 발명의 범주가 이에 한정되는 것은 아니고, 기준 바이어스 전력은 1W/cm2 보다 크거나 작게 설정될 수도 있다.Meanwhile, the deposition rate and the etching rate of the planarization layer 120 may be controlled by adjusting the bias power applied to the substrate mounting table 12. In this case, the reference bias power for controlling the deposition rate and the etching rate may be 1W/cm 2 , and the intensity of the bias power may be adjusted within a range of 0.5W/cm 2 to 1.5W/cm 2 . However, the scope of the present invention is not limited thereto, and the reference bias power may be set to be greater than or less than 1W/cm 2 .

만일, 인가되는 바이어스 전력이 증가하면-예컨대, 바이어스 전력을 1W/cm2 내지 1.5W/cm2의 범위 내에서 조정-, 기판 안치대(12)로 입사되는 제1 가스(SiH4)에서 분리된 수소 이온(H)의 가속도가 증가되어 식각 속도가 증가되는 반면에 증착 속도는 감소할 수 있다.If the applied bias power increases-for example, the bias power is adjusted within the range of 1W/cm2 to 1.5W/cm2-, hydrogen separated from the first gas (SiH 4 ) incident on the substrate mounting table 12 As the acceleration of the ions H is increased, the etching rate may increase, while the deposition rate may decrease.

반대로, 인가되는 바이어스 전력이 감소하면-예컨대, 바이어스 전력을 0.5W/cm2 내지 1W/cm2의 범위 내에서 조정-, 기판 안치대(12)로 입사되는 제1 가스(SiH4)에서 분리된 수소 이온(H)의 가속도가 감소되어 증착 속도가 증가되는 반면에 식각 속도는 감소할 수 있다.Conversely, if the applied bias power decreases-for example, the bias power is adjusted within the range of 0.5W/cm2 to 1W/cm2 -, hydrogen separated from the first gas (SiH 4 ) incident on the substrate mounting table 12 As the acceleration of the ions H decreases, the deposition rate increases, while the etching rate may decrease.

이처럼, 유연 기판(110)의 표면 거칠기에 따라 바이어스 RF 전원(17)을 조절-예컨대, 바이어스 전력의 세기를 조정-하여 증착 속도와 식각 속도를 가변함으로써 평탄화층(120)의 표면 거칠기를 개선할 수 있다.In this way, by adjusting the bias RF power supply 17 according to the surface roughness of the flexible substrate 110-for example, adjusting the strength of the bias power-to improve the surface roughness of the planarization layer 120 by varying the deposition rate and the etching rate. I can.

그리고, 상기 평탄화층(120)의 표면 조도가 기 설정된 임계치(Rref)에 도달하면, 상기 증착 및 식각 공정을 중지하고, 평탄화 작업을 종료할 수 있다.In addition, when the surface roughness of the planarization layer 120 reaches a preset threshold Rref, the deposition and etching process may be stopped and the planarization operation may be terminated.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 기판의 제조 방법을 나타낸 공정 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a flexible substrate according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 챔버(11) 내부로 평탄화 공정을 수행할 유연 기판(110)을 반입하고, 챔버(11)의 내부로 반입된 유연 기판(110)을 기판 안치대(12)에 안치시킨다(S310). 여기서, 유연 기판(110)은 소정의 표면 거칠기(surface roughness)를 가지고, 폴리머(polymer) 계열의 고분자 합성 수지 물질로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 3, a flexible substrate 110 to perform a planarization process is carried into the chamber 11, and the flexible substrate 110 carried into the chamber 11 is placed on the substrate holder 12. (S310). Here, the flexible substrate 110 may have a predetermined surface roughness and may be made of a polymer-based polymer synthetic resin material.

이후, 소스 RF 전원(15)을 인가하여 챔버(11) 내부의 반응공간에 플라즈마를 발생시키고, 가스 인렛(13)을 통해 기판 안치대(12)의 상부로 제1 가스(SiH4) 및 제2 가스(N2)를 공급한다(S320).Thereafter, the source RF power 15 is applied to generate plasma in the reaction space inside the chamber 11, and the first gas (SiH 4 ) and the first gas (SiH 4 ) and the first gas (SiH 4 ) and the first gas (SiH 4 ) to the top of the substrate mounting table 12 through the gas inlet 13 2 gas (N 2 ) is supplied (S320).

그리고, 바이어스 RF 전원(17)을 통해 기판 안치대(12)에 소정의 바이어스 전력을 인가한다(S330).Then, a predetermined bias power is applied to the substrate mounting table 12 through the bias RF power supply 17 (S330).

바이어스 전력이 인가되면, 플라즈마 내에서 이온 또는 활성종으로 변환된 혼합 가스를 이용하여 유연 기판(110) 상에 증착 및 식각 공정을 동시에 수행하고, 소정 두께의 실리콘 질화막(SiNx)을 포함하는 평탄화층(120)을 형성한다(S340). 여기서, 평탄화층(120)의 두께(d1)는 75nm 내지 500nm일 수 있으며, 보다 바람직하게는 100nm 내지 300nm일 수 있다.When a bias power is applied, a deposition and etching process are simultaneously performed on the flexible substrate 110 using a mixed gas converted into ions or active species in plasma, and a planarization layer including a silicon nitride film (SiNx) having a predetermined thickness (120) is formed (S340). Here, the thickness d1 of the planarization layer 120 may be 75 nm to 500 nm, more preferably 100 nm to 300 nm.

이후, 제1 가스 및 제2 가스의 공급을 중단하고, 평탄화층(120) 상에 투습 방지를 위한 그래핀막(130)을 부착한다(S350). 그래핀막(130)은 평탄화층(120)을 사이에 두고 유연 기판(110) 상에 형성되어, 산소 또는 수분의 침투를 방지하는 역할을 할 수 있다.Thereafter, the supply of the first gas and the second gas is stopped, and a graphene film 130 for preventing moisture permeation is attached on the planarization layer 120 (S350). The graphene film 130 is formed on the flexible substrate 110 with the planarization layer 120 interposed therebetween, and may serve to prevent penetration of oxygen or moisture.

플렉서블 기판(100)을 이용하여 제조되는 유기전계발광 (Organic Light-Emitting Diode; OLED) 소자의 발광층(미도시)은 산소 또는 수분 입자들과 접촉하는 순간 바로 발광기능을 상실할 정도로 산소 및/또는 수분에 취약하다. 따라서, 산소 또는 수분으로부터 발광층(미도시)을 보호하기 위하여 평탄화층(120)상에 그래핀막(130)을 부착하여 플렉서블 기판(100)을 제조하는 것이 바람직하다.The light-emitting layer (not shown) of an organic light-emitting diode (OLED) device manufactured using the flexible substrate 100 loses its light-emitting function immediately upon contact with oxygen or moisture particles. Vulnerable to moisture Accordingly, it is preferable to manufacture the flexible substrate 100 by attaching the graphene film 130 on the planarization layer 120 in order to protect the light emitting layer (not shown) from oxygen or moisture.

이때 그래핀막(130)의 두께(d2)는 0.1nm 내지 1nm인 것이 바람직하다.At this time, the thickness d2 of the graphene film 130 is preferably 0.1 nm to 1 nm.

도 4는 도 2 내지 도 3에 도시된 평탄화 방법을 이용하여 제조된 플렉서블 기판의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a flexible substrate manufactured by using the planarization method shown in FIGS. 2 to 3.

도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 플렉서블 기판(100)은 소정의 표면 거칠기(111)를 가지는 유연 기판(110)과, 상기 유연 기판(110) 상에 배치된 평탄화층(120) 및 상기 평탄화층(120) 상에 부착된 그래핀막(130)을 포함할 수 있다. 이때, 유연 기판(110)의 표면 거칠기(411)는 50nm 내지 100 nm의 표면 조도(Ra)를 가질 수 있다.Referring to FIG. 4, a flexible substrate 100 according to an embodiment includes a flexible substrate 110 having a predetermined surface roughness 111, a planarization layer 120 disposed on the flexible substrate 110, and the A graphene film 130 attached on the planarization layer 120 may be included. In this case, the surface roughness 411 of the flexible substrate 110 may have a surface roughness Ra of 50 nm to 100 nm.

유연 기판(110)은 폴리머(polymer) 계열의 고분자 합성 수지 물질로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 폴리이미드계, 폴리에스테르계, 폴리아크릴계, 폴리에폭시계, 폴리에틸렌계, 폴리프로필렌계, 폴리스티렌계 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것에 불과하고, 유연 기판(110)의 물질이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.The flexible substrate 110 may be made of a polymer-based polymer synthetic resin material, for example, at least among polyimide-based, polyester-based, polyacrylic-based, polyepoxy-based, polyethylene-based, polypropylene-based, and polystyrene-based materials. It may contain more than one. However, this is only exemplary, and the material of the flexible substrate 110 is not necessarily limited thereto.

평탄화층(120)의 표면은 기 설정된 임계치 이하의 표면 조도(Rb)를 가지고, 소정의 두께(d1)로 형성된 실리콘 질화막(SiNx)을 포함할 수 있다. 여기서, 표면 조도의 기 설정된 임계치(Rb)는 대략 0.1nm 내지 10nm일 수 있으나, 이는 예시적인 것에 불과하다. 그리고 평탄화층(120)의 두께(d1)는 대략 75nm 내지 500nm일 수 있으며, 보다 바람직하게는 100nm 내지 300nm일 수 있다.The surface of the planarization layer 120 may include a silicon nitride film (SiNx) having a surface roughness Rb less than or equal to a preset threshold value and formed to a predetermined thickness d1. Here, the predetermined threshold Rb of the surface roughness may be approximately 0.1 nm to 10 nm, but this is only exemplary. In addition, the thickness d1 of the planarization layer 120 may be approximately 75 nm to 500 nm, more preferably 100 nm to 300 nm.

본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 기판(100)은 증착 및 식각 공정을 동시에 수행하여 수십nm 내지 수백nm 수준으로 평탄화층(120)을 형성하므로, 일반적인 평탄화 막에 비하여 그 두께를 대략 1/10 수준으로 낮출 수 있는 장점이 있다. 이처럼, 평탄화층(120)의 두께를 낮추어 플렉서블 기판(100)의 전체적인 두께를 감소시키면, 다양한 형태로 플렉서블 디스플레이 패널의 벤딩-예컨대, 자유롭게 구부릴 수 있는 벤더블(Bendable), 종이처럼 둘둘 말 수 있는 롤러블(Rollable), 반으로 완전히 접을 수 있는 폴더블(Foldable) 등-을 구현하는 것이 가능하고, 표시소자에 집중되는 스트레스를 최소화하여 크랙, 파손 등을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.Since the flexible substrate 100 according to an embodiment of the present invention simultaneously performs deposition and etching processes to form the planarization layer 120 at a level of several tens to several hundreds of nm, its thickness is approximately 1/10 compared to a general planarization film. There is an advantage that can be lowered to a level. In this way, if the overall thickness of the flexible substrate 100 is reduced by lowering the thickness of the planarization layer 120, the flexible display panel can be bent in various forms-for example, bendable, which can be freely bent, and rolled up like paper. It is possible to implement a rollable, foldable, etc. that can be completely folded in half, and it is possible to obtain the effect of preventing cracks and breakages by minimizing stress concentrated on the display device.

또한, 증착 속도가 빠른 CVD 공정과 식각 속도가 빠른 고밀도 플라즈마 공정을 사용하게 되면, 평탄화층(120)을 형성하는 시간 또한 크게 단축할 수 있으며, 전술한 바와 같이 플렉서블 기판(100)의 표면 조도도 크게 개선될 수 있는 효과가 있다.In addition, when a CVD process with a high deposition rate and a high-density plasma process with a fast etching rate are used, the time for forming the planarization layer 120 can be greatly reduced, and the surface roughness of the flexible substrate 100 as described above is also There is an effect that can be greatly improved.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 플렉서블 기판(100)은 평탄화층(120)의 상부에 부착된 그래핀막(130)을 더 포함할 수 있다. 그래핀막(130)은 평탄화층(120)을 사이에 두고 유연 기판(110) 상에 형성되어, 산소 또는 수분의 침투를 방지하는 역할을 하는 것으로 평탄화층 표면과의 접착성이 중요하다.Meanwhile, the flexible substrate 100 according to an embodiment of the present invention may further include a graphene film 130 attached on the planarization layer 120. The graphene film 130 is formed on the flexible substrate 110 with the planarization layer 120 interposed therebetween, and serves to prevent the penetration of oxygen or moisture, and adhesion to the surface of the planarization layer is important.

평탄화층의 표면 조도가 높으면 그래핀막이 찢어지거나 들뜨게 되어 평탄화층과의 접착성이 떨어지게 된다. 그러나 본 발명에서는 증착 공정과 식각 공정을 동시에 수행하여 평탄화층(120)을 형성함으로써 평탄화층의 표면 조도를 0.1nm 내지 10nm로 크게 개선시켰고 이로 인해 그래핀막(130)이 평탄화층(120) 상에 더욱 효과적으로 부착될 수 있도록 하였다.If the surface roughness of the planarization layer is high, the graphene film is torn or lifted, resulting in poor adhesion to the planarization layer. However, in the present invention, by forming the planarization layer 120 by performing the deposition process and the etching process at the same time, the surface roughness of the planarization layer is greatly improved to 0.1 nm to 10 nm, whereby the graphene film 130 is formed on the planarization layer 120. It can be attached more effectively.

이때 그래핀막(130)의 두께(d2)는 0.1nm 내지 1nm인 것이 바람직하다.At this time, the thickness d2 of the graphene film 130 is preferably 0.1 nm to 1 nm.

살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 플렉서블 기판은 종래와 비교하여 평탄화층의 두께를 1/10이하로 줄이고 투습방지막으로 무시할 수 있을 정도의 두께를 가진 그래핀막을 사용함으로써 플렉서블 기판의 전체적인 사이즈를 크게 감소시켰다. 또한 평탄화 층의 표면 조도를 대폭 낮추어 평탄화층에 대한 그래핀막의 부착성을 크게 향상시킬 수 있다.As described above, the flexible substrate according to the present invention significantly reduced the overall size of the flexible substrate by reducing the thickness of the planarization layer to 1/10 or less and using a graphene film having a negligible thickness as a moisture permeation barrier compared to the prior art. . In addition, the adhesion of the graphene film to the planarization layer can be greatly improved by significantly lowering the surface roughness of the planarization layer.

한편, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 유연 기판(110), 평탄화층(120) 및 그래핀막(130)이 순차로 적층된 플렉서블 기판(100) 상에 전기광학소자를 형성할 수 있다. 전기광학소자는 애노드, 유기물층 및 캐소드를 포함하는 유기발광소자일 수 있으며, 종래의 것과 동일한 것이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, an electro-optical device may be formed on the flexible substrate 100 in which the flexible substrate 110, the planarization layer 120, and the graphene film 130 are sequentially stacked. The electro-optical device may be an organic light emitting device including an anode, an organic material layer, and a cathode, and is the same as the conventional one, and thus a detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 발명은 상기 전기광학소자를 포함하는 표시 장치를 제공할 수 있다. 표시 장치에서 상기 전기광학소자는 화소 또는 백라이트 역할을 수행할 수 있다. 그 이외에 표시 장치의 구성은 당해 기술분야에 알려져 있는 것들이 적용될 수 있다.In addition, the present invention can provide a display device including the electro-optical device. In a display device, the electro-optical device may serve as a pixel or a backlight. Other than that, those known in the art may be applied as the configuration of the display device.

또한, 본 발명은 상기 전기광학소자를 포함하는 조명 장치를 제공할 수 있다. 조명 장치에서 상기 전기광학소자는 발광부의 역할을 수행할 수 있다. 그 이외에 조명 장치에 필요한 구성은 당해 기술 분야에 알려져 있는 것들이 적용될 수 있다.In addition, the present invention can provide a lighting device including the electro-optical device. In the lighting device, the electro-optical device may serve as a light emitting unit. In addition, the configurations required for the lighting device may be those known in the art.

실시 예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시 예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시 형태로 구현될 수도 있다.As described above with respect to the embodiment, only a few are described, but other various types of implementation are possible. The technical contents of the above-described embodiments may be combined in various forms unless they are technologies incompatible with each other, and may be implemented in a new embodiment through this.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.It is obvious to a person skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention. Therefore, the detailed description above should not be construed as restrictive in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims (18)

챔버 내부의 기판 안치대에 유연 기판을 안치하는 단계;
상기 유연 기판 상에 증착 공정을 수행하여 평탄화층을 형성하는 단계; 및
상기 평탄화층 상에 그래핀막을 부착하는 단계;를 포함하고,
상기 평탄화층을 형성하는 단계는 증착 공정과 식각 공정을 동시에 수행하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 기판의 제조 방법.Placing a flexible substrate on a substrate holder inside the chamber;
Forming a planarization layer by performing a deposition process on the flexible substrate; And
Including; attaching a graphene film on the planarization layer,
In the forming of the planarization layer, a method of manufacturing a flexible substrate, wherein the deposition process and the etching process are simultaneously performed. 제1 항에 있어서, 상기 유연 기판은,
폴리머 계열의 고분자 합성 수지 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 플렉서블 기판의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the flexible substrate,
A method of manufacturing a flexible substrate, characterized in that it is made of a polymer-based polymer synthetic resin material. 제1 항에 있어서, 상기 평탄화층을 형성하는 단계는,
상기 챔버 내부로 제1 가스 및 제2 가스를 공급하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 플렉서블 기판의 제조방법.The method of claim 1, wherein the forming the planarization layer comprises:
Supplying a first gas and a second gas into the chamber, the method of manufacturing a flexible substrate further comprising. 제3 항에 있어서, 상기 제1 가스는,
실리콘 계열 또는 금속 계열 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는, 플렉서블 기판의 제조 방법.The method of claim 3, wherein the first gas,
A method of manufacturing a flexible substrate comprising a silicon-based or metal-based gas. 제3 항에 있어서, 상기 제2 가스는,
산소(O2)를 포함하지 않는 가스인 것을 특징으로 하는, 플렉서블 기판의 제조 방법.The method of claim 3, wherein the second gas,
A method of manufacturing a flexible substrate, characterized in that it is a gas that does not contain oxygen (O 2 ). 제3 항에 있어서,
상기 제1 가스와 상기 제2 가스의 유량비는 1:0.1 내지 1:0.5인 것을 특징으로 하는 플렉서블 기판의 제조 방법.The method of claim 3,
A method of manufacturing a flexible substrate, wherein a flow rate ratio of the first gas and the second gas is 1:0.1 to 1:0.5. 제1 항에 있어서, 상기 평탄화층은
실리콘 질화막인 것을 특징으로 하는 플렉서블 기판의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the planarization layer
A method of manufacturing a flexible substrate, characterized in that it is a silicon nitride film. 제1 항에 있어서,
상기 기판 안치대에 바이어스 전력을 인가하는 단계;를 더 포함하고,
상기 평탄화층을 형성하는 단계는,
상기 기판 안치대에 인가되는 상기 바이어스 전력을 가변하여 식각 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 기판의 제조 방법.The method of claim 1,
Further comprising; applying a bias power to the substrate mounting table,
The step of forming the planarization layer,
A method of manufacturing a flexible substrate, characterized in that the etch rate is adjusted by varying the bias power applied to the substrate mounting table. 제1 항에 있어서,
상기 평탄화층의 표면 조도는 0.1nm 내지 10nm인 것을 특징으로 하는, 플렉서블 기판의 제조 방법.The method of claim 1,
The method of manufacturing a flexible substrate, characterized in that the surface roughness of the planarization layer is 0.1 nm to 10 nm. 제1 항에 있어서,
상기 평탄화층의 두께는, 75nm 내지 500nm인 것을 특징으로 하는, 플렉서블 기판의 제조 방법. The method of claim 1,
The thickness of the planarization layer, characterized in that the 75nm to 500nm, the method of manufacturing a flexible substrate. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 따른 플렉서블 기판을 포함하는 전기광학소자 제조 방법.A method of manufacturing an electro-optical device comprising the flexible substrate according to any one of claims 1 to 10. 제1 항 내지 제10 항 중 어느 한 항에 따른 플렉서블 기판을 포함하는 표시장치 제조 방법.A method of manufacturing a display device including the flexible substrate according to any one of claims 1 to 10. 유연 기판;
상기 유연 기판 상에 형성된 평탄화층; 및
상기 평탄화층 상에 부착된 그래핀막;을 포함하고,
상기 평탄화층은 표면 조도가 0.1nm 내지 10nm인 것을 특징으로 하는, 플렉서블 기판.Flexible substrate;
A planarization layer formed on the flexible substrate; And
Including; a graphene film attached on the planarization layer,
The planarization layer is characterized in that the surface roughness of 0.1nm to 10nm, the flexible substrate. 제13 항에 있어서,
상기 유연 기판은, 폴리머 계열의 고분자 합성 수지 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 플렉서블 기판.The method of claim 13,
The flexible substrate, characterized in that it comprises a polymer-based polymer synthetic resin material, a flexible substrate. 제13 항에 있어서, 상기 평탄화층은
실리콘 질화막이고, 그 두께는, 75nm 내지 500nm인 것을 특징으로 하는, 플렉서블 기판.The method of claim 13, wherein the planarization layer
A flexible substrate, characterized in that it is a silicon nitride film and has a thickness of 75 nm to 500 nm. 제13 항에 있어서,
상기 그래핀막의 두께는 0.1nm 내지 1nm인 것을 특징으로 하는 플렉서블 기판.The method of claim 13,
The flexible substrate, characterized in that the thickness of the graphene film is 0.1nm to 1nm. 제13 항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 플렉서블 기판을 포함하는 전기광학소자.An electro-optical device comprising the flexible substrate according to any one of claims 13 to 16. 제13 항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 플렉서블 기판을 포함하는 표시장치.A display device including the flexible substrate according to any one of claims 13 to 16.
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