KR102301501B1 - 가요성 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

가요성 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102301501B1
KR102301501B1 KR1020150010124A KR20150010124A KR102301501B1 KR 102301501 B1 KR102301501 B1 KR 102301501B1 KR 1020150010124 A KR1020150010124 A KR 1020150010124A KR 20150010124 A KR20150010124 A KR 20150010124A KR 102301501 B1 KR102301501 B1 KR 102301501B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
hydrogen
amorphous silicon
forming
trap material
Prior art date
Application number
KR1020150010124A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160090455A (ko
Inventor
구현우
김기현
김선호
김정호
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020150010124A priority Critical patent/KR102301501B1/ko
Priority to US14/810,910 priority patent/US9472650B2/en
Priority to CN201510648965.6A priority patent/CN105810102B/zh
Priority to TW104135002A priority patent/TWI706388B/zh
Publication of KR20160090455A publication Critical patent/KR20160090455A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102301501B1 publication Critical patent/KR102301501B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/301—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements flexible foldable or roll-able electronic displays, e.g. thin LCD, OLED
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66742—Thin film unipolar transistors
    • H01L29/6675—Amorphous silicon or polysilicon transistors
    • H01L29/66757—Lateral single gate single channel transistors with non-inverted structure, i.e. the channel layer is formed before the gate
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/33—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being semiconductor devices, e.g. diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02367—Substrates
    • H01L21/0237—Materials
    • H01L21/02422—Non-crystalline insulating materials, e.g. glass, polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02521—Materials
    • H01L21/02524—Group 14 semiconducting materials
    • H01L21/02532—Silicon, silicon germanium, germanium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02518—Deposited layers
    • H01L21/02587—Structure
    • H01L21/0259—Microstructure
    • H01L21/02592—Microstructure amorphous
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02612—Formation types
    • H01L21/02617—Deposition types
    • H01L21/02623—Liquid deposition
    • H01L21/02628—Liquid deposition using solutions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02365—Forming inorganic semiconducting materials on a substrate
    • H01L21/02656—Special treatments
    • H01L21/02664—Aftertreatments
    • H01L21/02667—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth
    • H01L21/02675—Crystallisation or recrystallisation of non-monocrystalline semiconductor materials, e.g. regrowth using laser beams
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/322—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to modify their internal properties, e.g. to produce internal imperfections
    • H01L21/3221—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to modify their internal properties, e.g. to produce internal imperfections of silicon bodies, e.g. for gettering
    • H01L21/3226—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to modify their internal properties, e.g. to produce internal imperfections of silicon bodies, e.g. for gettering of silicon on insulator
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1218—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition or structure of the substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
    • H01L27/1262—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or coating of the substrate
    • H01L27/1266—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or coating of the substrate the substrate on which the devices are formed not being the final device substrate, e.g. using a temporary substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78603—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film characterised by the insulating substrate or support
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/80—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass using temporary substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00—Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
    • H10K77/10—Substrates, e.g. flexible substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301—Details of OLEDs
    • H10K2102/311—Flexible OLED
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/1201—Manufacture or treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00—Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
    • H10K77/10—Substrates, e.g. flexible substrates
    • H10K77/111—Flexible substrates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법은 캐리어 기판 위에 수소 트랩 물질과 비정질 실리콘을 포함하는 희생층을 형성하는 단계와, 희생층 위에 지지층과 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와, 희생층에 레이저를 조사하여 지지층과 캐리어 기판을 분리시키는 단계를 포함한다.

Description

가요성 표시 장치의 제조 방법 {MANUFACTURING METHOD OF FLEXIBLE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치의 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 캐리어 기판과 희생층을 이용하는 가요성 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
액정 표시 장치와 유기 발광 표시 장치로 대표되는 평판 표시 장치는 점차 슬림화되고 있으며, 최근 휘어지거나 접히는 가요성(flexible) 표시 장치에 대한 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 가요성 표시 장치는 단단한 유리 기판 대신 휘어지는 플라스틱 필름, 페이퍼 글라스, 금속판 등의 가요성 기판을 포함한다.
가요성 기판은 잘 휘어지는 특성 때문에 단단한 캐리어 기판(carrier substrate) 위에 지지된 상태로 박막 트랜지스터 공정이 이루어지며, 이후 캐리어 기판이 가요성 기판으로부터 분리된다.
가요성 기판과 캐리어 기판 사이에는 이들의 분리를 쉽게 하는 희생층이 형성된다. 그런데 박막 트랜지스터의 고온 열처리 과정에서 희생층의 특성이 변할 수 있으며, 이 경우 가요성 기판과 캐리어 기판이 제대로 분리되지 못하는 불량이 발생할 수 있다.
본 발명은 캐리어 기판과 희생층을 이용하는 가요성 표시 장치의 제조 방법에 있어서, 박막 트랜지스터의 고온 열처리 과정에 의한 희생층의 특성 변화를 억제하여 가요성 기판과 캐리어 기판을 쉽게 분리시킬 수 있는 가요성 표시 장치의 제조 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법은, 캐리어 기판 위에 수소 트랩 물질과 비정질 실리콘을 포함하는 희생층을 형성하는 단계와, 희생층 위에 지지층과 박막 트랜지스터를 형성하는 단계와, 희생층에 레이저를 조사하여 지지층과 캐리어 기판을 분리시키는 단계를 포함한다.
수소 트랩 물질은 수소를 흡착하여 금속-수소 복합체 또는 금속-수소화물을 형성하는 금속을 포함할 수 있다. 수소 트랩 물질은 백금(Pt), 티타늄(Ti), 및 팔라듐(Pd)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
수소 트랩 물질은 박막 트랜지스터를 형성하는 단계에서 비정질 실리콘으로부터 분리된 수소를 흡착할 수 있고, 수소 트랩 물질에 흡착된 수소는 희생층에 레이저를 조사하는 단계에서 수소 트랩 물질로부터 분리될 수 있다.
희생층을 형성하는 단계는 캐리어 기판 위에 비정질 실리콘을 증착하는 단계와, 고온 열처리를 통해 수소 트랩 물질을 비정질 실리콘 내부로 확산시키는 단계를 포함할 수 있다. 가요성 표시 장치의 제조 방법은 희생층의 적어도 일면에 질화규소(SiNx)층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 한편으로, 희생층을 형성하는 단계는 용액형 비정질 실리콘 내에 수소 트랩 물질로 이루어진 나노 파티클을 분산시키는 단계와, 용액형 비정질 실리콘을 캐리어 기판 위에 프린트하는 단계를 포함할 수 있다. 가요성 표시 장치의 제조 방법은 희생층의 적어도 일면에 질화규소(SiNx)층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
다른 한편으로, 희생층은 제1층과 제2층으로 분리될 수 있고, 수소 트랩 물질은 제1층에 포함될 수 있다. 제1층은 수소 트랩 물질로 이루어진 나노 파티클이 분산된 용액형 비정질 실리콘을 캐리어 기판 위에 프린트하는 방법으로 형성될 수 있다. 제2층은 비정질 실리콘을 증착하는 방법으로 형성될 수 있다.
다른 한편으로, 희생층을 형성하는 단계는 수소 트랩 물질로 이루어진 나노 파티클을 캐리어 기판 위에 코팅하는 단계와, 나노 파티클 위로 비정질 실리콘을 증착하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 한편으로, 희생층을 형성하는 단계는 비정질 실리콘을 포함하는 제1층을 형성하는 단계와, 제1층 위에 수소 트랩 물질과 절연 물질을 포함하는 제2층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
제1층에서 비정질 실리콘은 증착으로 형성될 수 있고, 제2층은 수소 트랩 물질로 이루어진 나노 파티클을 프린트한 다음 절연 물질을 도포하는 과정으로 형성될 수 있다. 절연 물질은 산화규소(SiO2)층과 질화규소(SiNx)층 가운데 적어도 하나를 포함할 수 있다.
지지층은 가요성 기판일 수 있다. 다른 한편으로, 지지층은 베리어층일 수 있으며, 가요성 표시 장치의 제조 방법은 지지층과 캐리어 기판이 분리된 이후 지지층에 가요성 기판을 접합시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 희생층은 수소 트랩 물질을 포함한다. 수소 트랩 물질은 박막 트랜지스터를 형성하는 고온 공정에서 비정질 실리콘으로부터 분리된 수소를 흡착하며, 수소 트랩 물질에 흡착된 수소는 희생층에 레이저를 조사하는 단계에서 수소 트랩 물질로부터 분리된다.
따라서 희생층은 박막 트랜지스터를 형성하는 고온 열처리 과정을 거치면서도 수소 농도를 일정하게 유지할 수 있으며, 지지층과 캐리어 기판을 확실하게 분리시켜 공정 불량을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 개략 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시한 가요성 표시 장치의 변형예를 나타낸 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 개략 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 개략 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 개략 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 개략 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 개략 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법에서 희생층의 수소 트랩 효과를 설명하기 위해 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 방법으로 제조된 가요성 표시 장치의 일례를 나타낸 부분 확대도이다.
도 10은 도 9에 도시한 가요성 표시 장치 중 화소 하나의 등가 회로도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때 이는 다른 부분의 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 그리고 "~위에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것을 의미하며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하지 않는다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 도면에 나타난 각 구성의 크기 및 두께 등은 설명의 편의를 위해 임의로 나타낸 것이므로, 본 발명은 도시한 바로 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 개략 단면도이다.
도 1을 참고하면, 제1 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법은 캐리어 기판(110)을 준비하는 제1 단계와, 캐리어 기판(110) 위에 희생층(120)을 형성하는 제2 단계와, 희생층(120) 위에 지지층(130)과 박막 트랜지스터(140)를 형성하는 제3 단계와, 희생층(120)에 레이저를 조사하여 지지층(130)과 캐리어 기판(110)을 분리시키는 제4 단계를 포함한다.
제1 단계에서 캐리어 기판(110)은 레이저를 투과시키고, 단단하며, 내열성이 높은 소재, 예를 들어 석영 유리 또는 내열 유리 등으로 형성될 수 있다. 캐리어 기판(110)의 내열 온도는 박막 트랜지스터(140) 제조 공정에서의 최고 온도보다 높다. 캐리어 기판(110)의 레이저 투과율은 50% 이상으로서 제4 단계에서 레이저의 에너지 손실을 최소화할 수 있다.
제2 단계에서 희생층(120)은 비정질 실리콘(121)과 수소 트랩 물질(122)을 포함한다. 수소 트랩 물질(122)은 박막 트랜지스터(140)를 형성하는 고온 공정(예를 들어 450℃ 이상)에서 비정질 실리콘(121)으로부터 분리된 수소를 흡착하는 기능을 한다.
수소 트랩 물질(122)은 수소를 흡착하여 금속-수소 복합체(metal-H complex) 또는 금속-수소화물(metal-hydride) 등을 생성하며 450℃ 이상의 고온에서 열적 안정성이 우수한 금속 물질로 형성된다. 예를 들어, 수소 트랩 물질(122)은 백금(Pt), 티타늄(Ti), 및 팔라듐(Pd) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
비정질 실리콘(121)은 캐리어 기판(110) 위에 화학기상증착(CVD)법으로 형성될 수 있고, 수소 트랩 물질(122)은 대략 1220℃ 이상의 고온에서 비정질 실리콘(121) 내부로 확산되어 비정질 실리콘(121) 내부에 고르게 분포할 수 있다.
예를 들어, 제2 단계는 캐리어 기판(110) 위에 비정질 실리콘(121)을 증착하고, 비정질 실리콘(121) 표면에 백금, 티타늄, 또는 팔라듐층을 형성하고, 고온 열처리를 통해 비정질 실리콘(121) 표면의 백금, 티타늄, 또는 팔라듐을 비정질 실리콘(121) 내부로 확산시키는 과정을 포함할 수 있다.
제3 단계에서 지지층(130)은 가요성 기판일 수 있고, 박막 트랜지스터(140)는 탈수소 및 활성층 열처리와 같은 450℃ 이상의 고온 공정을 거쳐 제조된다. 가요성 기판과 박막 트랜지스터(140) 사이에 질화규소(SiNx)층과 산화규소(SiO2)층을 포함하는 베리어층(도시하지 않음)이 형성될 수 있다.
가요성 기판은 내열성이 높은 소재, 예를 들어 금속, 석영 유리, 및 내열 유리 등으로 형성될 수 있으며, 외력에 의해 쉽게 휘어지도록 대략 500㎛ 이하의 작은 두께로 형성될 수 있다.
다른 한편으로, 지지층(130)은 질화규소(SiNx)층과 산화규소(SiO2)층을 포함하는 베리어층일 수 있다. 도 2는 도 1에 도시한 가요성 표시 장치의 변형예를 나타낸 개략 단면도이다.
도 2를 참고하면, 가요성 표시 장치의 제조 방법은 제4 단계 이후 지지층(130)에 가요성 기판(150)을 부착하는 제5 단계를 더 포함한다. 이때의 가요성 기판(150)은 플라스틱 필름일 수 있으며, 점착층(155)에 의해 지지층(130)에 부착될 수 있다.
플라스틱 필름으로 형성된 가요성 기판(150)은 금속, 석영 유리, 내열 유리 등으로 형성된 가요성 기판보다 유연하므로 쉽게 휘거나 접을 수 있는 반면, 내열성은 다소 떨어질 수 있다. 지지층(130) 위에 박막 트랜지스터(140)를 형성한 다음 지지층(130)에 가요성 기판(150)을 부착하면, 박막 트랜지스터(140)의 공정 온도에 제한이 가해지지 않는다.
즉 플라스틱 필름으로 형성된 가요성 기판(150) 위에 박막 트랜지스터(140)를 직접 형성하면 플라스틱 필름의 낮은 내열 온도로 인해 박막 트랜지스터(140)의 공정 온도에 제한이 가해지게 된다. 그러나 박막 트랜지스터(140)가 형성된 지지층(130) 아래에 가요성 기판(150)을 부착하면 박막 트랜지스터(140)를 형성할 때 플라스틱 필름의 내열 온도를 고려하지 않아도 된다.
다시 도 1을 참고하면, 제4 단계에서 레이저(LB)는 캐리어 기판(110)을 투과하여 희생층(120)에 조사된다. 수소를 함유한 희생층(120)의 비정질 실리콘(121)은 레이저(LB)의 에너지에 의해 폴리실리콘으로 상전이(phase transition)됨과 동시에 비정질 실리콘(121)으로부터 다량의 수소 가스가 방출된다.
즉 레이저(LB)가 비정질 실리콘(121)과 수소의 결합을 분리시켜 수소 폭발이 일어나며, 비정질 실리콘(121)이 레이저 어블레이션(ablation)으로 제거되면서 지지층(130)과 캐리어 기판(110)이 분리된다.
제4 단계에서 사용되는 레이저(LB)의 소스는 308nm 파장의 엑시머 레이저, 343nm 파장의 Yb:YAG 레이저, 355nm 파장의 Nd:YAG 레이저, 532nm 파장의 그린 레이저 중 어느 하나일 수 있으나, 전술한 예로 한정되지 않는다. 엑시머 레이저의 경우 캐리어 기판(110)과 지지층(130) 및 박막 트랜지스터(140)에 손상을 가하지 않으며, 단파장의 고에너지를 출력하므로 단시간에 희생층(120)을 제거할 수 있다.
제4 단계에서 지지층(130)과 캐리어 기판(110)이 확실하게 분리되기 위해서는 제4 단계 이전에 희생층(120)의 수소 농도가 떨어지지 않아야 한다. 제4 단계 이전에 희생층(120)의 수소 농도가 낮아지면 제4 단계에서 희생층(120)의 수소 폭발이 일어나지 않으므로 지지층(130)과 캐리어 기판(110)이 제대로 분리되지 않는다.
수소 트랩 물질(122) 없이 비정질 실리콘(121)만으로 구성된 희생층을 가정하면, 박막 트랜지스터(140)의 탈수소 및 활성층 열처리와 같은 450℃ 이상의 고온 공정을 거치면서 비정질 실리콘(121)으로부터 수소가 분리되어 희생층의 수소 농도가 감소한다. 비정질 실리콘(121)은 350℃ 이상에서 탈수소가 시작되며, 450℃ 이상에서 전체 수소 함량의 98% 이상이 제거된다.
제1 실시예의 제조 방법에서는 박막 트랜지스터(140)를 형성하는 고온 공정에서 희생층(120)을 구성하는 비정질 실리콘(121)으로부터 수소가 분리될 때, 수소 트랩 물질(122)이 수소를 흡착시킨다. 수소 트랩 물질(122)은 수소와 결합하여 금속-수소 복합체(예를 들어 백금-수소 복합체)가 되거나 금속-수소화물이 된다.
수소 트랩 물질(122)에 흡착된 수소는 희생층(120)에 레이저(LB)를 조사하는 제4 단계에서 레이저(LB)의 높은 에너지에 의해 수소 트랩 물질(122)로부터 분리되어 희생층(120)의 수소 폭발이 일어난다. 따라서 수소 트랩 물질(122)을 포함한 희생층(120)은 제3 단계의 고온 열처리 과정을 거치면서도 수소 농도를 일정하게 유지할 수 있으며, 제4 단계에서 지지층(130)과 캐리어 기판(110)을 확실하게 분리시켜 공정 불량을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 개략 단면도이다.
도 3을 참고하면, 제2 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법에서 제2 단계는 용액형 비정질 실리콘(121) 내에 수소 트랩 물질로 이루어진 나노 파티클(123)을 균일하게 분산시키고, 용액형 비정질 실리콘(121)을 캐리어 기판(110) 위에 프린트하여 희생층(120)을 형성하는 과정으로 이루어진다.
나노 파티클(123)은 백금, 티타늄, 및 팔라듐 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 박막 트랜지스터(140)를 형성하는 고온 공정에서 비정질 실리콘(121)으로부터 분리된 수소를 흡착한다. 나노 파티클(123)에 결합된 수소는 희생층(120)에 레이저를 조사할 때 레이저의 높은 에너지에 의해 나노 파티클(123)에서 분리되면서 수소 폭발이 일어난다.
프린트는 화학기상증착보다 공정과 기계 설비가 단순하고, 공정 조건이 엄격하지 않으므로, 제2 실시예의 제조 방법에서는 제1 실시예의 제조 방법 대비 희생층(120) 제조를 단순화하고 공정 비용을 낮출 수 있다. 제2 실시예의 제조 방법에서 제2 단계를 제외한 나머지 단계들은 전술한 제1 실시예 또는 제1 실시예의 변형예와 동일하다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 개략 단면도이다.
도 4를 참고하면, 제3 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법에서 제2 단계는 희생층(120)의 상부 또는 하부 또는 상부와 하부 모두에 질화규소(SiNx)층(125)을 형성하는 과정을 더 포함한다. 도 4에서는 희생층(120)의 상부와 하부 모두에 질화규소층(125)을 형성한 경우를 예로 들어 도시하였다. 희생층(120) 하부의 질화규소층(125)은 캐리어 기판(110)과 접하고, 희생층(120) 상부의 질화규소층(125)은 지지층(130)과 접한다.
희생층(120)의 비정질 실리콘(121)은 화학기상증착법으로 형성될 수 있으며, 수소 트랩 물질은 확산에 의해 비정질 실리콘(121) 내부에 고르게 분포할 수 있다. 다른 한편으로, 희생층은 용액형 비정질 실리콘(121) 내부에 수소 트랩 물질로 이루어진 나노 파티클(123)을 균일하게 분산시키고, 용액형 비정질 실리콘(121)을 캐리어 기판(110) 위에 프린트하는 방법으로 형성될 수 있다. 도 4에서는 두 번째 경우를 예로 들어 도시하였다.
질화규소층(125)은 화학기상증착법으로 형성될 수 있으며, 수소를 풍부하게 함유한다. 질화규소층(125)은 박막 트랜지스터(140)를 형성하는 고온 공정에서 희생층(120)으로 수소를 공급하여 희생층(120)이 안정적으로 수소 농도를 유지하도록 할 수 있다. 제3 실시예의 제조 방법에서 제2 단계를 제외한 나머지 단계들은 전술한 제1 실시예 또는 제1 실시예의 변형예와 동일하다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 개략 단면도이다.
도 5를 참고하면, 제4 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법에서 제2 단계는 수소 트랩 물질과 비정질 실리콘(121)을 포함하는 제1층(120a)을 형성하고, 제1층(120a) 위에 비정질 실리콘(121)을 포함하는 제2층(120b)을 형성하는 과정을 포함한다. 희생층(120)은 제1층(120a)과 제2층(120b)의 적층 구조로 이루어진다.
제1층(120a)은 용액형 비정질 실리콘(121) 내부에 수소 트랩 물질로 이루어진 나노 파티클(123)을 균일하게 분산시키고, 용액형 비정질 실리콘(121)을 캐리어 기판(110) 위에 프린트하는 방법으로 형성될 수 있다. 제2층(120b)의 비정질 실리콘(121)은 화학기상증착법으로 형성될 수 있다.
제2층(120b)은 수소를 풍부하게 함유하고 있으므로, 박막 트랜지스터(140)를 형성하는 고온 공정에서 제1층(120a)으로 수소를 공급하여 제1층(120a)이 안정적으로 수소 농도를 유지하도록 할 수 있다. 제4 실시예의 제조 방법에서 제2 단계를 제외한 나머지 단계들은 전술한 제1 실시예 또는 제1 실시예의 변형예와 동일하다.
도 6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 개략 단면도이다.
도 6을 참고하면, 제5 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법에서 제2 단계는 수소 트랩 물질로 이루어진 나노 파티클(123)을 캐리어 기판(110) 위에 코팅하고, 코팅된 나노 파티클(123) 위로 비정질 실리콘(121)을 증착하는 과정을 포함한다. 나노 파티클(123)은 프린팅 방법으로 캐리어 기판(110) 위에 코팅될 수 있다.
희생층(120)은 캐리어 기판(110) 위에 코팅된 나노 파티클층과, 나노 파티클층을 덮는 비정질 실리콘층으로 구분될 수 있다. 제5 실시예의 제조 방법에서 제2 단계를 제외한 나머지 단계들은 전술한 제1 실시예 또는 제1 실시예의 변형예와 동일하다.
도 7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법을 나타낸 개략 단면도이다.
도 7을 참고하면, 제6 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법에서 제2 단계는 비정질 실리콘(121)을 포함하는 제1층(120c)을 형성하고, 제1층(120c) 위에 수소 트랩 물질과 절연 물질(124)을 포함하는 제2층(120d)을 형성하는 과정을 포함한다.
제1층(120c)의 비정질 실리콘(121)은 화학기상증착법으로 형성될 수 있다. 제2층(120d)은 제1층(120c) 위에 수소 트랩 물질로 이루어진 나노 파티클(123)을 프린팅 방법으로 도포하고, 나노 파티클(123) 위로 절연 물질(124)을 도포하는 과정을 포함할 수 있다.
절연 물질(124)은 산화규소(SiO2)와 질화규소(SiNx) 중 적어도 하나를 포함할 수 있고, 나노 파티클(123) 위로 산화규소층과 질화규소층을 적층할 수 있다. 질화규소를 포함한 절연 물질(124)은 박막 트랜지스터(140)를 형성하는 고온 공정에서 제1층(120c)으로 수소를 공급하여 제1층(120c)이 안정적으로 수소 농도를 유지하도록 할 수 있다.
희생층(120)에서 나노 파티클(123)은 비정질 실리콘(121)과 다른 층을 이루고 있지만 비정질 실리콘(121)과 바로 접하고 있으므로, 박막 트랜지스터(140)를 형성하는 고온 공정에서 비정질 실리콘(121)으로부터 분리된 수소를 바로 흡착할 수 있다. 제6 실시예의 제조 방법에서 제2 단계를 제외한 나머지 단계들은 전술한 제1 실시예 또는 제1 실시예의 변형예와 동일하다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 가요성 표시 장치의 제조 방법에서 희생층의 수소 트랩 효과를 설명하기 위해 나타낸 그래프이다. 그래프의 가로축은 적외선 주파수이고, 세로축은 흡광도(absorbance)를 나타낸다.
실험에 사용된 희생층은 비정질 실리콘과 백금으로 형성된 수소 트랩 물질을 포함하며, 희생층의 상부에 질화규소층이 위치한다. 희생층과 질화규소층을 400℃, 500℃, 600℃, 및 700℃ 조건에서 10분간 열처리하였다. 그래프의 오른쪽 흡광도 피크는 질화규소층의 수소 농도를 나타내고, 왼쪽 흡광도 피크는 백금에 흡착된 수소 농도를 나타낸다.
도 8을 참고하면, 그래프의 왼쪽 흡광도 피크로부터 질화규소층의 수소가 희생층으로 이동하여 희생층 내의 백금에 흡착된 것을 확인할 수 있다. 백금은 수소와 결합하여 백금-수소 결합체를 생성한다. 따라서 희생층은 박막 트랜지스터를 형성하는 고온 공정에서도 수소 농도를 유지할 수 있으며, 제4 단계에서 지지층과 캐리어 기판의 분리를 확실하게 할 수 있다.
도 9는 전술한 방법으로 제조된 가요성 표시 장치의 일례를 나타낸 부분 확대도이고, 도 10은 도 9에 도시한 가요성 표시 장치 중 화소 하나의 등가 회로도이다. 도 9와 도 10에서는 가요성 표시 장치가 유기 발광 표시 장치인 경우를 예로 들어 도시하였으나, 가요성 표시 장치는 액정 표시 장치로 구성될 수도 있다.
도 9와 도 10을 참고하면, 유기 발광 표시 장치는 가요성 기판(210)과, 가요성 기판(210) 위에 형성된 복수의 신호선(201, 202, 203) 및 복수의 화소(PX)를 포함한다. 가요성 기판(210)은 도 1에 도시한 지지층(130)과 도 2에 도시한 가요성 기판(150) 중 어느 하나로 이루어진다.
가요성 기판(210)의 표시 영역에는 복수의 신호선(201, 202, 203)과, 복수의 신호선(201, 202, 203)에 연결되며 대략 행렬(matrix)의 형태로 배열된 복수의 화소(PX)가 형성된다. 복수의 신호선은 스캔 신호를 전달하는 스캔선(201)과, 데이터 신호를 전달하는 데이터선(202)과, 구동 전압을 전달하는 구동 전압선(203)을 포함다.
스캔선(201)은 대략 행 방향과 나란하게 형성되고, 데이터선(202)과 구동 전압선(203)은 대략 열 방향과 나란하게 형성된다. 각 화소(PX)는 스위칭 박막 트랜지스터(T1), 구동 박막 트랜지스터(T2), 스토리지 커패시터(Cst), 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함한다.
스위칭 박막 트랜지스터(T1)는 제어 단자와 입력 단자 및 출력 단자를 포함한다. 제어 단자는 스캔선(201)에 연결되고, 입력 단자는 데이터선(202)에 연결되며, 출력 단자는 구동 박막 트랜지스터(T2)에 연결된다. 스위칭 박막 트랜지스터(T1)는 스캔선(201)에 인가된 스캔 신호에 응답하여 데이터선(202)에 인가된 데이터 신호를 구동 박막 트랜지스터에 전달한다.
구동 박막 트랜지스터(T2)는 제어 단자와 입력 단자 및 출력 단자를 포함한다. 제어 단자는 스위칭 박막 트랜지스터(T1)에 연결되고, 입력 단자는 구동 전압선(203)에 연결되며, 출력 단자는 유기 발광 다이오드(OLED)에 연결된다. 구동 박막 트랜지스터(T2)는 제어 단자와 입력 단자 사이에 걸리는 전압에 따라 그 크기가 달라지는 출력 전류(Id)를 흘린다.
스토리지 커패시터(Cst)는 구동 박막 트랜지스터(T2)의 제어 단자와 입력 단자 사이에서 이들에 연결된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 구동 박막 트랜지스터(T2)의 제어 단자에 인가되는 데이터 신호를 충전하고, 스위칭 박막 트랜지스터(T1)가 턴 오프(turn off)된 뒤에도 이를 유지한다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 박막 트랜지스터(T2)의 출력 단자에 연결되는 화소 전극(211)과, 공통 전압(ELVSS)에 연결되는 공통 전극(213)과, 화소 전극(211)과 공통 전극(213) 사이에 위치하는 발광층(212)을 포함한다. 유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 박막 트랜지스터(T2)의 출력 전류(Id)에 따라 세기를 달리하여 발광한다.
유기 발광 표시 장치의 화소 구성은 전술한 예로 한정되지 않으며, 필요에 따라 별도의 박막 트랜지스터와 별도의 커패시터가 추가될 수 있다. 이하, 화소들의 단면 구조에 대해 보다 상세하게 설명한다.
가요성 기판(210) 위에 베리어층(221)이 형성된다. 가요성 기판(210)은 대략 500㎛ 이하 두께의 금속, 내열 유리, 및 석영 유리 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 다른 한편으로, 가요성 기판(210)은 플라스틱 필름으로 형성될 수 있으며, 이 경우 가요성 기판(210)과 베리어층(221) 사이에 점착층(도시하지 않음)이 위치한다.
베리어층(221)은 질화규소(SiNx)의 단일막 또는 질화규소(SiNx)와 산화규소(SiO2)의 다중막으로 형성될 수 있다. 베리어층(221)은 가요성 기판(210)을 통한 불순물의 침투를 방지하면서 표면을 평탄화시키는 역할을 한다.
베리어층(221) 위에 반도체층(231)이 형성된다. 반도체층(231)은 폴리실리콘 또는 산화물 반도체로 형성될 수 있고, 산화물 반도체로 형성된 반도체층(231)은 별도의 보호막으로 덮일 수 있다. 반도체층(231)은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역과, 불순물이 도핑된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함한다.
반도체층(231) 위에 게이트 절연막(222)이 형성된다. 게이트 절연막(222)은 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiO2)의 단일막 또는 이들의 적층막으로 형성될 수 있다. 게이트 절연막(222) 위에 게이트 전극(232)과 제1 스토리지 축전판(241)이 형성된다. 게이트 전극(232)은 반도체층(231)의 채널 영역과 중첩되며, Au, Ag, Cu, Ni, Pt, Pd, Al, 및 Mo 등을 포함할 수 있다.
게이트 전극(232)과 제1 스토리지 축전판(241) 위에 층간 절연막(223)이 형성된다. 층간 절연막(223)은 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiO2)의 단일막 또는 이들의 적층막으로 형성될 수 있다.
층간 절연막(223) 위에 소스 전극(233)과 드레인 전극(234) 및 제2 스토리지 축전판(242)이 형성된다. 소스 전극(233)과 드레인 전극(234)은 층간 절연막(223)과 게이트 절연막(222)에 형성된 비아 홀을 통해 반도체층(231)의 소스 영역 및 드레인 영역과 각각 연결된다. 소스 전극(233)과 드레인 전극(234)은 Mo/Al/Mo 또는 Ti/Al/Ti와 같은 금속 다층막으로 형성될 수 있다. 제2 스토리지 축전판(242)은 제1 스토리지 축전판(241)과 중첩되며, 제1 및 제2 스토리지 축전판(241, 242)은 층간 절연막(223)을 유전체로 사용하는 스토리지 커패시터(Cst)를 이룬다.
도 9에서는 탑 게이트 방식의 구동 박막 트랜지스터(T2)를 예로 들어 도시하였으나, 구동 박막 트랜지스터(T2)의 구조는 도시한 예로 한정되지 않는다. 구동 박막 트랜지스터(T2)는 평탄화층(224)으로 덮이며, 유기 발광 다이오드(OLED)와 연결되어 유기 발광 다이오드(OLED)를 구동시킨다.
평탄화층(224)은 무기 절연물 또는 유기 절연물의 단일막 또는 이들의 적층막으로 형성될 수 있다. 무기 절연물은 산화규소(SiO2), 질화규소(SiNx), 산화알루미늄(Al2O3), 산화티타늄(TiO2), 산화지르코늄(ZrO2) 등을 포함할 수 있고, 유기 절연물은 아크릴계 고분자, 이미드계 고분자, 폴리스티렌 등을 포함할 수 있다.
평탄화층(224) 위에 화소 전극(211)이 형성된다. 화소 전극(211)은 화소마다 하나씩 형성되며, 평탄화층(224)에 형성된 비아 홀을 통해 구동 박막 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(234)과 연결된다. 평탄화층(224) 위와 화소 전극(211)의 가장자리 위에 화소 정의막(225)이 형성된다. 화소 정의막(225)은 폴리아크릴계 또는 폴리이미드계 수지와 실리카 계열의 무기물 등을 포함할 수 있다.
화소 전극(211) 위에 발광층(212)이 형성되고, 발광층(212)과 화소 정의막(225) 위에 공통 전극(213)이 형성된다. 공통 전극(213)은 화소별 구분 없이 표시 영역 전체에 형성된다. 화소 전극(211)과 공통 전극(213) 중 어느 하나는 발광층(212)으로 정공을 주입하고, 다른 하나는 발광층(212)으로 전자를 주입한다.
발광층(212)은 유기 발광층을 포함하며, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 가운데 적어도 하나를 포함한다. 화소 전극(211)이 정공을 주입하는 애노드인 경우, 화소 전극(211) 위로 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층, 및 전자 주입층이 순서대로 적층될 수 있다. 유기 발광층을 제외한 나머지 층들은 표시 영역 전체에 형성될 수 있다.
유기 발광 표시 장치가 전면 발광형인 경우, 화소 전극(211)은 반사막으로 형성되고, 공통 전극(213)은 투명막 또는 반투명막으로 형성된다. 발광층(212)에서 방출된 빛은 화소 전극(211)에서 반사되고, 공통 전극(213)을 투과하여 외부로 방출된다. 반대로 유기 발광 표시 장치가 배면 발광형인 경우, 화소 전극(211)은 투명막 또는 반투명막으로 형성되고, 공통 전극(213)은 반사막으로 형성된다.
반사막은 Au, Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Ni, Nd, Ir, Cr 등을 포함할 수 있다. 투명막은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO, In2O3등을 포함할 수 있다. 반투명막은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 등을 포함하는 금속 박막으로 형성될 수 있고, 반투명막 위에 ITO, IZO, ZnO, In2O3등의 투명막이 형성될 수 있다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 무기막과 유기막의 적층막으로 이루어진 박막 봉지(thin film encapsulation)(226)에 의해 밀봉될 수 있다. 박막 봉지(226) 위에는 터치 스크린 패널과, 외광 반사를 억제하는 편광 필름 또는 컬러 필터층과, 스크래치 및 눌림과 같은 외부 충격으로부터 표시면을 보호하는 커버 윈도우 등이 형성될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
110: 캐리어 기판 120: 희생층
121: 비정질 실리콘 122: 수소 트랩 물질
123: 나노 파티클 124: 절연 물질
125: 질화규소층 130: 지지층
140: 박막 트랜지스터 201: 스캔선
202: 데이터선 203: 구동 전압선
OLED: 유기 발광 다이오드

Claims (16)

  1. 캐리어 기판 위에 수소 트랩 물질과 비정질 실리콘을 포함하는 희생층을 형성하는 단계;
    상기 희생층 위에 지지층과 박막 트랜지스터를 형성하는 단계; 및
    상기 희생층에 레이저를 조사하여 상기 지지층과 상기 캐리어 기판을 분리시키는 단계
    를 포함하며,
    상기 수소 트랩 물질은 수소를 흡착하여 금속-수소 복합체 또는 금속-수소화물을 형성하는 금속을 포함하는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수소 트랩 물질은 백금(Pt), 티타늄(Ti) 및 팔라듐(Pd)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 수소 트랩 물질은 상기 박막 트랜지스터를 형성하는 단계에서 상기 비정질 실리콘으로부터 분리된 수소를 흡착하고,
    상기 수소 트랩 물질에 흡착된 수소는 상기 희생층에 상기 레이저를 조사하는 단계에서 상기 수소 트랩 물질로부터 분리되는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 희생층을 형성하는 단계는,
    상기 캐리어 기판 위에 상기 비정질 실리콘을 증착하는 단계와,
    고온 열처리를 통해 상기 수소 트랩 물질을 상기 비정질 실리콘 내부로 확산시키는 단계
    를 포함하는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 희생층의 적어도 일면에 질화규소(SiNx)층을 형성하는 단계를 더 포함하는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 희생층을 형성하는 단계는,
    용액형 비정질 실리콘 내에 상기 수소 트랩 물질로 이루어진 나노 파티클을 분산시키는 단계와,
    상기 용액형 비정질 실리콘을 상기 캐리어 기판 위에 프린트하는 단계
    를 포함하는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 희생층의 적어도 일면에 질화규소(SiNx)층을 형성하는 단계를 더 포함하는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 희생층은 제1층과 제2층으로 분리되고,
    상기 수소 트랩 물질은 상기 제1층에 포함되는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1층은 상기 수소 트랩 물질로 이루어진 나노 파티클이 분산된 용액형 비정질 실리콘을 상기 캐리어 기판 위에 프린트하는 방법으로 형성되고,
    상기 제2층은 상기 비정질 실리콘을 증착하는 방법으로 형성되는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 희생층을 형성하는 단계는,
    상기 수소 트랩 물질로 이루어진 나노 파티클을 상기 캐리어 기판 위에 코팅하는 단계와,
    상기 나노 파티클 위로 상기 비정질 실리콘을 증착하는 단계
    를 포함하는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 희생층을 형성하는 단계는,
    상기 비정질 실리콘을 포함하는 제1층을 형성하는 단계와,
    상기 제1층 위에 상기 수소 트랩 물질과 절연 물질을 포함하는 제2층을 형성하는 단계
    를 포함하는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1층에서 상기 비정질 실리콘은 증착으로 형성되고,
    상기 제2층은 상기 수소 트랩 물질로 이루어진 나노 파티클을 프린트한 다음 상기 절연 물질을 도포하는 과정으로 형성되는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 절연 물질은 산화규소(SiO2)층과 질화규소(SiNx)층 가운데 적어도 하나를 포함하는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  15. 제1항 및 제3항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지층은 가요성 기판인 가요성 표시 장치의 제조 방법.
  16. 제1항 및 제3항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지층은 베리어층이고,
    상기 지지층과 상기 캐리어 기판이 분리된 이후 상기 지지층에 가요성 기판을 접합시키는 단계를 더 포함하는 가요성 표시 장치의 제조 방법.
KR1020150010124A 2015-01-21 2015-01-21 가요성 표시 장치의 제조 방법 KR102301501B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150010124A KR102301501B1 (ko) 2015-01-21 2015-01-21 가요성 표시 장치의 제조 방법
US14/810,910 US9472650B2 (en) 2015-01-21 2015-07-28 Manufacturing method of flexible display device
CN201510648965.6A CN105810102B (zh) 2015-01-21 2015-10-09 柔性显示装置的制造方法
TW104135002A TWI706388B (zh) 2015-01-21 2015-10-23 可撓性顯示裝置之製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150010124A KR102301501B1 (ko) 2015-01-21 2015-01-21 가요성 표시 장치의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160090455A KR20160090455A (ko) 2016-08-01
KR102301501B1 true KR102301501B1 (ko) 2021-09-13

Family

ID=56408445

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150010124A KR102301501B1 (ko) 2015-01-21 2015-01-21 가요성 표시 장치의 제조 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9472650B2 (ko)
KR (1) KR102301501B1 (ko)
CN (1) CN105810102B (ko)
TW (1) TWI706388B (ko)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108269732B (zh) * 2017-01-03 2020-08-11 联华电子股份有限公司 形成非晶硅多层结构的方法
CN107768413B (zh) * 2017-10-26 2020-12-01 京东方科技集团股份有限公司 一种柔性显示基板、显示装置及其制作方法
CN107768530B (zh) * 2017-11-15 2020-01-17 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 柔性基板及其制作方法
TWI728222B (zh) * 2018-01-09 2021-05-21 友達光電股份有限公司 可撓性電子裝置及其製作方法
CN108899346B (zh) * 2018-07-04 2021-01-12 昆山国显光电有限公司 一种显示面板和显示装置
CN108807671A (zh) * 2018-08-02 2018-11-13 昆山国显光电有限公司 柔性显示屏的制备方法及制备柔性显示屏用复合基板
CN108828863B (zh) * 2018-08-23 2020-09-18 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种柔性液晶面板的tft阵列基板及其制作方法
KR20200030160A (ko) 2018-09-11 2020-03-20 삼성디스플레이 주식회사 레이저 박리 장치 및 표시 장치의 제조 방법
KR102631515B1 (ko) * 2018-11-12 2024-01-30 엘지디스플레이 주식회사 패널, 트랜지스터 및 전자장치
KR102075741B1 (ko) * 2018-12-17 2020-02-10 엘지디스플레이 주식회사 표시패널
CN109904106B (zh) * 2019-02-28 2021-12-14 云谷（固安）科技有限公司 柔性显示面板及柔性显示面板的制备方法
CN110931418B (zh) * 2019-11-14 2022-09-09 Tcl华星光电技术有限公司 柔性显示面板的制备方法、牺牲层材料及其制备方法
CN112002741B (zh) * 2020-08-11 2022-12-06 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板及其制作方法
CN112289835A (zh) * 2020-10-26 2021-01-29 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板及其制备方法、显示装置
CN112670432A (zh) * 2020-12-24 2021-04-16 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 柔性显示基板及其制作方法、显示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110059561A1 (en) * 2009-09-08 2011-03-10 Chimei Innolux Corporation Method for fabricating a flexible display device
US20110084391A1 (en) * 2009-10-14 2011-04-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Reducing Device Mismatch by Adjusting Titanium Formation
US20130316487A1 (en) * 2008-10-07 2013-11-28 Bassel de Graff Methods and applications of non-planar imaging arrays

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6150239A (en) * 1997-05-31 2000-11-21 Max Planck Society Method for the transfer of thin layers monocrystalline material onto a desirable substrate
JP3809733B2 (ja) 1998-02-25 2006-08-16 セイコーエプソン株式会社 薄膜トランジスタの剥離方法
US6225156B1 (en) * 1998-04-17 2001-05-01 Symetrix Corporation Ferroelectric integrated circuit having low sensitivity to hydrogen exposure and method for fabricating same
US6468923B1 (en) * 1999-03-26 2002-10-22 Canon Kabushiki Kaisha Method of producing semiconductor member
US6352909B1 (en) * 2000-01-06 2002-03-05 Silicon Wafer Technologies, Inc. Process for lift-off of a layer from a substrate
AU2001261026A1 (en) * 2000-04-17 2001-10-30 The Penn State Research Foundation Deposited thin films and their use in separation and sarcrificial layer applications
JP4125560B2 (ja) * 2001-08-16 2008-07-30 株式会社神戸製鋼所 耐水素吸収性に優れたチタン合金材
US6696352B1 (en) * 2001-09-11 2004-02-24 Silicon Wafer Technologies, Inc. Method of manufacture of a multi-layered substrate with a thin single crystalline layer and a versatile sacrificial layer
JP4455017B2 (ja) * 2003-11-10 2010-04-21 株式会社東芝 不揮発性半導体記憶装置
JP2006049800A (ja) 2004-03-10 2006-02-16 Seiko Epson Corp 薄膜デバイスの供給体、薄膜デバイスの供給体の製造方法、転写方法、半導体装置の製造方法及び電子機器
JP2007335554A (ja) * 2006-06-14 2007-12-27 Sanyo Electric Co Ltd 半導体装置の製造方法
WO2009001466A1 (ja) * 2007-06-28 2008-12-31 Fujitsu Microelectronics Limited 熱処理装置、及び半導体装置の製造方法
US8128749B2 (en) * 2007-10-04 2012-03-06 International Business Machines Corporation Fabrication of SOI with gettering layer
KR20090069569A (ko) * 2007-12-26 2009-07-01 주식회사 동부하이텍 반도체소자 및 그 제조방법
JP2010010411A (ja) 2008-06-27 2010-01-14 Seiko Epson Corp 薄膜デバイス装置の製造方法
KR101046064B1 (ko) * 2008-12-11 2011-07-01 삼성전기주식회사 박막소자 제조방법
KR101015849B1 (ko) * 2009-03-03 2011-02-23 삼성모바일디스플레이주식회사 박막트랜지스터, 그의 제조방법 및 이를 포함하는 유기전계발광표시장치
CN102386285B (zh) * 2010-08-24 2014-12-10 森普雷姆有限公司 低成本太阳能电池和制造低成本太阳能电池用基板的方法
US8805193B2 (en) * 2011-02-17 2014-08-12 Avery Dennison Corporation Remotely powered optical output labels
KR101918284B1 (ko) 2011-03-03 2019-01-30 엘지디스플레이 주식회사 플렉시블 표시장치의 제조 방법
JP5355618B2 (ja) * 2011-03-10 2013-11-27 三星ディスプレイ株式會社 可撓性表示装置及びこの製造方法
TWI545652B (zh) * 2011-03-25 2016-08-11 半導體能源研究所股份有限公司 半導體裝置及其製造方法
KR101852190B1 (ko) * 2011-06-28 2018-04-25 엘지디스플레이 주식회사 플렉서블 표시장치의 제조방법
US20140034116A1 (en) * 2012-08-06 2014-02-06 Tionesta Applied Research Corporation Energizing Energy Converters By Stimulating Three-Body Association Radiation Reactions

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130316487A1 (en) * 2008-10-07 2013-11-28 Bassel de Graff Methods and applications of non-planar imaging arrays
US20110059561A1 (en) * 2009-09-08 2011-03-10 Chimei Innolux Corporation Method for fabricating a flexible display device
US20110084391A1 (en) * 2009-10-14 2011-04-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Reducing Device Mismatch by Adjusting Titanium Formation

Also Published As

Publication number Publication date
TWI706388B (zh) 2020-10-01
CN105810102B (zh) 2020-09-08
CN105810102A (zh) 2016-07-27
TW201638908A (zh) 2016-11-01
KR20160090455A (ko) 2016-08-01
US9472650B2 (en) 2016-10-18
US20160211350A1 (en) 2016-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102301501B1 (ko) 가요성 표시 장치의 제조 방법
US9548343B2 (en) Flexible display
KR102625413B1 (ko) 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR102226236B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
US9595691B2 (en) Organic light emitting diode device
TWI771831B (zh) 資料處理裝置
TWI667644B (zh) 資料處理裝置
US11258022B2 (en) Manufacturing method of display device
US20130005139A1 (en) Techniques for manufacturing planar patterned transparent contact and/or electronic devices including same
KR101117644B1 (ko) 유기 발광 표시 장치 및 이를 포함하는 터치 표시 장치
KR102107008B1 (ko) 유기 발광 표시장치 및 그의 제조방법
KR102015400B1 (ko) 캐리어 기판의 박리 장치, 캐리어 기판의 박리 방법 및 표시 장치의 제조 방법
TW201521196A (zh) 顯示裝置之製造方法及系統
US11619605B2 (en) Display apparatus
JP2009128520A (ja) 表示装置およびその製造方法
KR102169862B1 (ko) 유기발광다이오드 표시장치 및 이의 제조방법
TW200537975A (en) Organic light-emitting device and fabrication method thereof
WO2019003417A1 (ja) 可撓性表示装置及び可撓性表示装置の製造方法
KR102484903B1 (ko) 유기발광소자 및 그 제조방법
JP2010080344A (ja) 表示装置
KR20150131428A (ko) 유기전계발광소자 및 이를 제조하는 방법
KR102288349B1 (ko) 정전 척 시스템과, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법
KR102013879B1 (ko) 유기발광장치 및 그 제조방법
KR102317821B1 (ko) 유기발광소자
KR102309510B1 (ko) 유기전계 발광소자 및 이의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant