KR20230081811A - 디스플레이 장치 및 그 제조방법 - Google Patents

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KR20230081811A
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배철민
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Abstract

본 발명은 캐리어기판으로부터 용이하게 분리킬 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제조방법을 개시한다. 본 발명의 디스플레이 장치의 제조방법은, 캐리어기판 상에 실리콘산화물을 포함하는 제1무기층을 형성하는 단계와, 상기 제1무기층을 아산화질소가스를 이용하여 플라즈마 처리하는 단계와, 플라즈마 처리 후, 상기 제1무기층 상에 디스플레이기판을 형성하는 단계와, 상기 디스플레이기판 상부에 디스플레이소자층을 형성하는 단계와, 상기 디스플레이기판을 상기 캐리어기판으로부터 분리시키는 단계를 포함한다.

Description

디스플레이 장치 및 그 제조방법{Display apparatus and method for manufacturing the same}
본 발명의 실시예들은 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 캐리어기판으로부터 용이하게 분리시킬 수 있는 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 플렉서블 디스플레이 장치의 제조는 캐리어기판 상에 플렉서블한 디스플레이기판을 형성하는 과정을 포함한다. 캐리어기판 상에 형성된 디스플레이기판의 상부에 디스플레이소자층을 형성한 후 디스플레이기판을 캐리어기판으로부터 분리함으로써, 디스플레이 장치를 제조한다.
그러나 이러한 종래의 디스플레이 장치의 제조방법에는 디스플레이기판을 캐리어기판으로부터 분리시키는 것이 용이하지 않다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 캐리어기판으로부터 용이하게 분리시킬 수 있는 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 캐리어기판 상에 산화규소를 포함하는 제1무기층을 형성하는 단계와, 상기 제1무기층을 아산화질소(N2O)가스를 이용하여 플라즈마 처리하는 단계와, 플라즈마 처리 후, 상기 제1무기층 상에 디스플레이기판을 형성하는 단계와, 상기 디스플레이기판 상부에 디스플레이소자층을 형성하는 단계와, 상기 디스플레이기판을 상기 캐리어기판으로부터 분리시키는 단계를 포함하는, 디스플레이 장치의 제조방법이 제공된다.
상기 플라즈마 처리하는 단계는, 상기 제1무기층의 상면을 플라즈마 처리하는 단계일 수 있다.
상기 플라즈마 처리하는 단계는, 상기 제1무기층에서의 단위 부피당 산소의 함량이 상기 제1무기층 내에서의 위치에 따라 상이하도록 하는 단계일 수 있다.
상기 플라즈마 처리하는 단계는, 상기 캐리어기판 방향의 상기 제1무기층의 저면에서 상기 제1무기층의 상면으로 갈수록 단위 부피당 산소의 함량이 높아지도록 하는 단계일 수 있다.
상기 플라즈마 처리하는 단계는, 상기 제1무기층의 상기 캐리어기판 방향의 반대 방향의 제1부분에서의 단위 부피당 산소의 함량이, 상기 캐리어기판에 더 인접한 상기 제1무기층의 제2부분에서의 단위 부피당 산소의 함량보다 높아지도록 하는 단계일 수 있다.
상기 플라즈마 처리하는 단계는, 상기 제1무기층의 상기 제1부분과 상기 제2부분 사이의 제3부분에서의 단위 부피당 산소의 함량이, 상기 캐리어기판 방향의 상기 제3부분의 저면에서 상기 제3부분의 상면으로 갈수록 높아지도록 하는 단계일 수 있다.
상기 플라즈마 처리하는 단계는, 상기 제1무기층에서의 단위 부피당 수소의 함량이 상기 제1무기층 내에서의 위치에 따라 상이하도록 하는 단계 일 수 있다.
상기 플라즈마 처리하는 단계는, 상기 캐리어기판 방향의 상기 제1무기층의 저면에서 상기 제1무기층의 상면으로 갈수록 단위 부피당 수소의 함량이 낮아지도록 하는 단계 일 수 있다.
상기 플라즈마 처리하는 단계는, 상기 제1무기층의 상기 캐리어기판 방향의 반대 방향의 제1부분에서의 단위 부피당 수소의 함량이, 상기 캐리어기판에 더 인접한 상기 제1무기층의 제2부분에서의 단위 부피당 소소의 함량보다 낮아지도록 하는 단계 일 수 있다.
상기 플라즈마 처리하는 단계는, 상기 제1무기층의 상기 제1부분과 상기 제2부분 사이의 제3부분에서의 단위 부피당 수소의 함량이, 상기 캐리어기판 방향의 상기 제3부분의 저면에서 상기 제3부분의 상면으로 갈수록 낮아지도록 하는 단계일 수 있다.
상기 디스플레이 장치의 제조방법은, 상기 디스플레이기판을 형성하는 단계와 상기 디스플레이소자층을 형성하는 단계 사이에, 상기 디스플레이기판 상에 산화규소를 포함하는 제1배리어층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 디스플레이 장치의 제조방법은, 상기 제1배리어층을 형성하는 단계와 상기 디스플레이소자층을 형성하는 단계 사이에, 상기 디스플레이기판 상에 산화규소를 포함하는 제2배리어층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2배리어층을 형성하는 단계는, 상기 제2배리어층의 단위 부피당 산소의 함량이 상기 제1배리어층의 단위 부피당 산소의 함량보다 낮도록 상기 제2배리어층을 형성하는 단계일 수 있다.
상기 제2배리어층을 형성하는 단계는, 상기 제2배리어층의 단위 부피당 수소의 함량이 상기 제1배리어층의 단위 부피당 수소의 함량보다 높도록 제2배리어층을 형성하는 단계 일 수 있다.
상기 분리시키는 단계는, 상기 디스플레이기판을 상기 제1무기층으로부터 분리시키는 단계 일 수 있다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 디스플레이기판과, 상기 디스플레이기판의 일면 상에 배치된 디스플레이소자층과, 상기 디스플레이기판의 타면 상에 배치되고, 산화규소를 포함하며, 상기 디스플레이기판 방향으로 갈수록 단위 부피당 산소의 함량이 높아지는 제2무기층을 포함하는, 디스플레이 장치가 제공된다.
상기 제2무기층은, 상기 제2무기층의 저면에서 상기 디스플레이기판 방향의 상기 제2무기층의 상면으로 갈수록 단위 부피당 수소의 함량이 낮아질 수 있다.
상기 디스플레이 장치는, 상기 디스플레이기판과 상기 디스플레이소자층 사이에 개재된 제1배리어층과, 상기 제1배리어층과 상기 디스플레이소자층 사이에 개재된 제2배리어층을 더 포함할 수 있다.
상기 제2배리어층은 상기 제1배리어층보다 단위 부피당 산소의 함량이 낮을 수 있다.
상기 제2배리어층은 상기 제1배리어층보다 단위 부피당 수소의 함량이 높을 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 캐리어기판으로부터 분리가 용이한 디스플레이 장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법이 포함하는 단계들 중 제1무기층을 형성하는 단계를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법이 포함하는 단계들 중 플라즈마 처리하는 단계를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법이 포함하는 단계들 중 디스플레이기판을 형성하는 단계를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법이 포함하는 단계들 중 제1배리어층을 형성하는 단계를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법이 포함하는 단계들 중 제2배리어층을 형성하는 단계를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법이 포함하는 단계들 중 디스플레이소자층을 형성하는 단계를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법이 포함하는 단계들 중 디스플레이기판을 캐리어기판으로부터 분리시키는 단계를 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법의 제조공정과 비교예에 따른 디스플레이 장치의 제조방법의 제조공정에서 디스플레이기판의 접합력을 측정한 결과이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서 층, 막, 영역, 판 등의 각종 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
본 명세서에서 "A 및/또는 B"은 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다. 그리고, "A 및 B 중 적어도 하나"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다.
도 1 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 본 실시예에 따른 디스플레이 장치 제조방법의 경우, 먼저 제1무기층을 형성하는 단계를 설명하기 위한 개략적인 단면도인 도 1에 도시된 것과 같이, 캐리어기판(100) 상에 제1무기층(210)을 형성할 수 있다.
플렉서블 디스플레이 장치 또는 벤더블 디스플레이 장치 등을 제조할 시, 플렉서블 특성 또는 벤더블 특성을 갖는 디스플레이기판(300, 도 3 참조)을 형성할 필요가 있다. 이러한 디스플레이기판(300)을 형성하기 위해, 캐리어기판(100)을 이용할 수 있다. 따라서 디스플레이 장치 제조방법은 캐리어기판(100) 상에 디스플레이기판(300)을 형성하는 과정과, 이 디스플레이기판(300) 상부에 디스플레이소자층(500, 도 6 참조)을 형성하는 과정을 포함할 수 있다. 캐리어기판(100)은 디스플레이 장치 제조 과정에 있어서 디스플레이기판(300)과 디스플레이소자층(500)들을 하부에서 지지할 있다. 이를 위해 캐리어기판(100)은 리지드 특성을 가질 필요가 있다. 이러한 캐리어기판(100)은 예컨대 글라스를 포함할 수 있다. 구체적으로, 캐리어기판(100)은 산화규소(Si0X)를 포함하는 글라스를 포함할 수 있다. 물론 캐리어기판(100)은 소량의 불순물을 더 포함할 수 있다. 예컨대 불순물은 알루미늄(Al), 칼륨(K), 또는 나트륨(Na)을 포함할 수 있다.
이러한 캐리어기판(100) 상에 디스플레이기판(300)을 형성하기에 앞서, 제1무기층(210)을 캐리어기판(100) 상에 형성한다. 그리고 이후 제1무기층(210) 상에 디스플레이기판(300)을 형성할 수 있다. 즉, 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300) 사이에 제1무기층(210)이 개재될 수 있다. 제1무기층(210)은 산화규소를 포함하는 무기막일 수 있다. 다만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 제1무기층(210)은 질화규소 또는 산화질화규소를 포함하는 무기막일 수 있다. 이러한 제1무기층(210)은 PECVD(Plasma enhanced chemical vapor deposition), CVD(Chemical vapor deposition) 또는 ALD(Atomic layer deposition)를 통해 형성될 수 있다. 이처럼 제1무기층(210)은 증착 방법을 통해 형성되기에, 제1무기층(210)에는 캐리어기판(100)보다 불순물이 없거나 최소화되도록 할 수 있다.
이어 플라즈마 처리하는 단계를 설명하기 위한 개략적인 단면도인 도 2에 도시된 것과 같이, 아산화질소(N2O)가스를 이용하여 제1무기층(210)을 플라즈마 처리한다.
구체적으로, 아산화질소가스에 고주파를 인가해서 플라즈마를 발생시키고, 이를 이용해 제1무기층(210)의 상면을 표면처리함으로써, 제1무기층(210)을 플라즈마 처리할 수 있다. 이처럼 아산화질소가스를 이용하여 플라즈마 처리할 시, 아산화질소가스의 유량은 예컨대 20,000 sccm 내지 100,000 sccm일 수 있으며, 아산화질소가스를 이용한 플라즈마 처리의 진행시간은 예컨대 2 초 내지 180 초 일 수 있다. 그리고 파워는 5,000 W 내지 10,000 W일 수 있다. 아산화질소가스를 이용하여 플라즈마 처리 시 압력을 인가할 수도 있다. 예컨대 압력은 500 mTorr 내지 1,000 mTorr일 수 있다.
이처럼 아산화질소가스를 이용하여 플라즈마 처리함에 따라, 제1무기층(210)의 구성성분들 중 일부의 함량이 상이하게 될 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 제1무기층(220)은 아산화질소가스를 이용하여 플라즈마 처리됨에 따라, 구성성분들의 함량이 상이하게 된 제1무기층(210)일 수 있다.
예컨대 아산화질소가스를 이용하여 플라즈마 처리함에 따라, 플라즈마 처리된 제1무기층(220)에서의 단위 부피당 산소의 함량이 플라즈마 처리된 제1무기층(220) 내에서의 위치에 따라 상이하게 될 수 있다. 구체적으로, 캐리어기판(100)으로부터 멀어지는 방향으로 갈수록, 예컨대 플라즈마 처리된 제1무기층(220)의 저면에서 플라즈마 처리된 제1무기층(220)의 상면으로 갈수록, 단위 부피당 산소의 함량이 높아질 수 있다. 한편, 플라즈마 처리된 제1무기층(220)의 캐리어기판(100) 방향의 반대 방향의 제1부분(221)에서의 단위 부피당 산소의 함량이, 캐리어기판(100)에 더 인접한 플라즈마 처리된 제1무기층(220)의 제2부분(222)에서의 단위 부피당 산소의 함량보다 높아질 수 있다. 이경우. 제1부분(221)과 제2부분(222) 사이의 제3부분(223)에서의 단위 부피당 산소의 함량은, 캐리어기판(100) 방향의 제3부분(223)의 저면에서 제3부분(223)의 상면으로 갈수록 높아질 수 있다.
아산화질소가스를 이용하여 플라즈마 처리함에 따라, 플라즈마 처리된 제1무기층(220)에서의 단위 부피당 수소의 함량이 플라즈마 처리된 제1무기층(220) 내에서의 위치에 따라 상이하게 될 수 있다. 구체적으로 캐리어기판(100)으로부터 멀어지는 방향으로 갈수록, 예컨대 플라즈마 처리된 제1무기층(220)의 저면에서 플라즈마 처리된 제1무기층(220)의 상면으로 갈수록, 단위 부피당 수소의 함량이 낮아질 수 있다. 한편, 플라즈마 처리된 제1무기층(220)의 캐리어기판(100) 방향의 반대 방향의 제1부분(221)에서의 단위 부피당 수소의 함량이, 캐리어기판(100)에 더 인접한 플라즈마 처리된 제1무기층(220)의 제2부분(222)에서의 단위 부피당 수소의 함량보다 낮아질 수 있다. 이경우, 제1부분(221)과 제2부분(222) 사이의 제3부분(223)에서의 단위 부피당 수소의 함량은, 캐리어기판(100) 방향의 제3부분(223)의 저면에서 제3부분(223)의 상면으로 갈수록 낮아질 수 있다.
아산화질소가스를 이용한 플라즈마 처리는 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)에 산소를 공급하므로, 플라즈마 처리된 제1무기층(220)에서의 단위 부피당 산소의 함량은 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)에서의 단위 부피당 산소의 함량보다 높아진다. 이와 함께, 플라즈마 처리된 제1무기층(220)에서의 단위 부피당 수소의 함량은 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)에서의 단위 부피당 수소의 함량보다 낮아진다. 이에 따라, 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)에 포함된 수산기(hydroxyl group)의 개수가 줄어드므로, 플라즈마 처리된 제1무기층(220)은 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)의 수산기의 개수 보다 적은 수산기를 갖는다.
이처럼 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)을 아산화질소가스를 이용하여 플라즈마 처리한 후, 도 3에 도시된 것과 같이 플라즈마 처리된 제1무기층(220) 상에 디스플레이기판(300)을 형성할 수 있다. 전술한 것과 같이 디스플레이기판(300)은 플렉서블 또는 벤더블 특성을 가질 필요가 있다. 이 경우, 디스플레이기판(300)은 예컨대 폴리에테르술폰(polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르 이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate) 또는 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate)와 같은 고분자 수지를 포함할 수 있다. 물론 캐리어기판(100)은 이와 같은 고분자 수지를 포함하는 두 개의 층들과 그 층들 사이에 개재된 산화규소, 질화규소 또는 산화질화규소 등을 포함하는 무기층을 포함하는 다층구조를 가질 수도 있는 등, 다양한 변형이 가능하다.
이후, 도 4 및 도 5에 도시된 것과 같이, 제1배리어층(410)을 형성하는 단계와 제2배리어층(420)을 형성하는 단계를 거친다. 이처럼 디스플레이기판(300) 상에는 배리어층(400)을 형성할 수 있다.
배리어층(400)은 디스플레이기판(300)의 상면의 평탄도를 높이는 역할을 할 수 있으며, 배리어층(400)은 디스플레이기판(300)으로부터 금속 원자들이나 불순물 등이 그 상부에 위치한 디스플레이소자층(500, 도 6 참조)으로 확산되는 현상을 방지할 수 있다. 배리어층(400)은 산화규소를 포함하는 무기막일 수 있다. 다만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 배리어층(400)은 질화규소 또는 산화질화규소를 포함하는 무기막일 수 있다. 이러한 배리어층(400)은 PECVD, CVD 또는 ALD를 통해 형성될 수 있다.
디스플레이기판(300)과 배리어층(400) 사이에는 디스플레이기판(300)과 플라즈마 처리된 제1무기층(220) 사이에서와 마찬가지로, 정전기적 인력이 발생할 수 있다. 배리어층(400)의 저면은 디스플레이기판(300)과 접하며, 배리어층(400)의 저면의 평탄도가 높을수록 배리어층(400)과 디스플레이기판(300)이 서로 접촉하는 표면적이 줄어든다. 배리어층(400)과 디스플레이기판(300)이 접촉하는 표면적이 줄어드는 경우, 배리어층(400)과 디스플레이기판(300)의 정전기적 인력이 작아질 수 있다. 즉, 배리어층(400) 저면의 평탄도가 높은 경우, 디스플레이기판(300)과 배리어층(400) 사이의 정전기적 인력은 작을 수 있다.
반대로, 배리어층(400)의 저면의 평탄도가 낮을수록 배리어층(400)과 디스플레이기판(300)이 접촉하는 표면적이 늘어난다. 배리어층(400)과 디스플레이기판(300)이 접촉하는 표면적이 늘어나는 경우, 배리어층(400)과 디스플레이기판(300)의 정전기적 인력이 커질 수 있다. 즉, 배리어층(400) 저면의 평탄도가 낮은 경우, 디스플레이기판(300)과 배리어층(400) 사이의 정전기적 인력은 클 수 있다.
배리어층(400)은 아산화질소가스 및 실란가스를 포함하는 원료 기체를 이용하여 PECVD를 통해 형성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 원료 기체는 산소(O2)가스를 더 포함할 수도 있다. 배리어층(400)을 형성하는 과정에서 실란가스의 양을 조절함으로써, 배리어층(400)의 평탄도를 조절할 수 있다. 구체적으로 원료 기체가 적은 양의 실란가스를 포함하는 경우 배리어층(400)의 형성 속도는 감소하며, 이에 따라 형성된 배리어층(400)의 평탄도는 증가할 수 있다. 반대로, 원료 기체가 많은 양의 실란가스를 포함하는 경우 배리어층(400)의 형성 속도는 증가하며, 이에 따라 형성된 배리어층(400)의 평탄도는 감소할 수 있다.
배리어층(400)은 복수의 배리어층들을 포함할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이기판(300) 상에 산화규소를 포함하는 제1배리어층(410)을 형성하고, 제1배리어층(410) 상에 산화규소를 포함하는 제2배리어층(420)을 형성할 수 있다. 다만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 제1배리어층(410) 및/또는 제2배리어층(420)은 질화규소 또는 산화질화규소를 포함할 수도 있다.
제1배리어층(410)의 평탄도와 제2배리어층(420)의 평탄도는 상이할 수 있다. 디스플레이기판(300)과 제1배리어층(410) 사이의 정전기적 인력을 줄이기 위하여, 제1배리어층(410)은 높은 평탄도를 가질 수 있다. 이 경우 제1배리어층(410)의 원료 기체가 적은 양의 실란가스를 포함하므로, 제1배리어층(410)의 형성 속도는 낮을 수 있다. 이와 달리 제2배리어층(420)의 원료 기체는 많은 양의 실란가스를 포함할 수 있다. 이에 따라 제2배리어층(420)의 형성 속도는 제1배리어층(410)의 형성 속도보다 높으며, 제2배리어층(420)의 평탄도는 제1배리어층의 평탄도보다 낮을 수 있다.
전술한 바와 같이 제1배리어층(410)의 원료 기체에 포함된 실란가스의 양과 제2배리어층(420)의 원료 기체에 포함된 실란가스의 양을 달리함으로써, 제1배리어층(410)의 형성 속도와 제2배리어층(420)의 형성 속도를 상이하도록 할 수 있다. 이 경우, 제1배리어층(410)의 구성성분들의 함량들과 제2배리어층(420)의 구성성분들의 함량들은 상이할 수 있다.
예컨대, 제1배리어층(410)의 단위 부피당 산소의 함량과 제2배리어층(420)의 단위 부피당 산소의 함량이 상이하도록 제1배리어층과 제2배리어층이 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1배리어층(410)의 원료 기체에 포함된 실란가스의 양이 제2배리어층(420)의 원료 기체에 포함된 실란가스의 양보다 적을 수 있다. 이에 따라, 제1배리어층(410)의 단위 부피당 산소의 함량이 제2배리어층(420)의 단위 부피당 산소의 함량보다 높도록 제1배리어층(410)이 형성될 수 있다. 즉, 제2배리어층(420)의 단위 부피당 산소의 함량이 제1배리어층(410)의 단위 부피당 산소의 함량보다 낮도록 제2배리어층(420)이 형성될 수 있다. 이 경우 전술한 것과 같이 제1배리어층(410)의 형성 속도는 제2배리어층(420)의 형성 속도보다 느릴 수 있다.
또한, 제1배리어층(410)의 단위 부피당 수소의 함량과 제2배리어층(420)의 단위 부피당 수소의 함량이 상이하도록 제1배리어층과 제2배리어층이 형성될 수 있다. 구체적으로, 제1배리어층(410)의 원료 기체에 포함된 실란가스의 양이 제2배리어층(420)의 원료 기체에 포함된 실란가스의 양보다 적을 수 있다. 이에 따라, 제1배리어층(410)의 단위 부피당 수소의 함량이 제2배리어층(420)의 단위 부피당 수소의 함량보다 낮도록 제1배리어층(410)이 형성될 수 있다. 즉, 제2배리어층(420)의 단위 부피당 수소의 함량이 제1배리어층(410)의 단위 부피당 수소의 함량보다 높도록 제2배리어층(420)이 형성될 수 있다. 이 경우 전술한 것과 같이 제1배리어층(410)의 형성 속도는 제2배리어층(420)의 형성 속도보다 느릴 수 있다.
전술한 바와 같이, 배리어층(400)의 저면은 디스플레이기판(300)과 접하며, 배리어층(400)의 저면의 평탄도가 높을수록 배리어층(400)과 디스플레이기판(300)이 접하는 면적이 줄어든다. 배리어층(400)과 디스플레이기판(300)이 접하는 면적이 줄어드는 경우, 배리어층(400)과 디스플레이기판(300)의 정전기적 인력이 최소화될 수 있다. 배리어층(400)과 디스플레이기판(300) 사이의 정전기적 인력은 플라즈마 처리된 제1무기층(220)과 디스플레이기판(300) 사이의 정전기적 인력에 영향을 준다. 구체적으로, 배리어층(400)과 디스플레이기판(300) 사이의 정전기적 인력이 줄어드는 경우, 플라즈마 처리된 제1무기층(220)과 디스플레이기판(300) 사이의 정전기적 인력도 줄어든다.
본 실시예에 따른 표시 장치의 제조방법의 경우, 배리어층(400)이 제1배리어층(410)과 제2배리어층(420)을 포함하고, 제2배리어층(420)보다 평탄도가 높은 제1배리어층(410)이 제2배리어층(420)과 디스플레이기판(300) 사이에 개재된다. 따라서, 배리어층(400)과 디스플레이기판(300)의 정전기적 인력이 최소화된다. 이에 따라, 플라즈마 처리된 제1무기층(220)과 디스플레이기판(300)의 정전기적 인력이 최소화된다. 따라서, 플라즈마 처리된 제1무기층(220)으로부터 디스플레이기판(300)을 추후 용이하게 분리시킬 수 있다.
이처럼 배리어층(400)을 형성한 후, 도 6에 도시된 것과 같이, 디스플레이기판(300) 상부에 디스플레이소자층(500)을 형성할 수 있다. 구체적으로 제2배리어층(420) 상에 디스플레이소자층(500)을 형성할 수 있다.
디스플레이소자층(500)은 디스플레이소자(590), 그리고 디스플레이소자(590)가 전기적으로 연결되는 박막트랜지스터(TFT)를 포함할 수 있다. 도 6에서는 디스플레이소자(590)로서 유기발광소자가 배리어층(400) 상부에 위치하는 것을 도시하고 있다. 유기발광소자가 박막트랜지스터(TFT)에 전기적으로 연결된다는 것은, 유기발광소자의 화소전극(591)이 박막트랜지스터(TFT)에 전기적으로 연결되는 것으로 이해될 수 있다.
박막트랜지스터(TFT)는 도 6에 도시된 것과 같이, 비정질실리콘, 다결정실리콘, 산화물반도체물질 또는 유기반도체물질을 포함하는 반도체층(510), 게이트전극(530), 소스전극(551) 및 드레인전극(552)을 포함한다. 반도체층(510)과 게이트전극(530)과의 절연성을 확보하기 위해, 산화규소, 질화규소 및/또는 산화질화규소 등의 무기물을 포함하는 게이트절연층(520)이 반도체층(510)과 게이트전극(530) 사이에 개재될 수 있다. 아울러 게이트전극(530)의 상부에는 산화규소, 질화규소 및/또는 산화질화규소 등의 무기물을 포함하는 제1층간절연층(540)이 배치될 수 있으며, 소스전극(551) 및 드레인전극(552)을 덮도록 제2층간절연층(560)이 배치될 수 있다. 이와 같이 무기물을 포함하는 절연층은 CVD 또는 ALD를 통해 형성될 수 있다.
그리고 박막트랜지스터(TFT) 상에는 평탄화층(570)이 배치될 수 있다. 예컨대 도 6에 도시된 것과 같이 박막트랜지스터(TFT) 상부에 유기발광소자가 배치될 경우, 평탄화층(570)은 박막트랜지스터(TFT)의 상부를 대체로 평탄화하는 역할을 할 수 있다. 이러한 평탄화층(570)은 예컨대 아크릴, BCB(Benzocyclobutene) 또는 HMDSO(hexamethyldisiloxane) 등과 같은 유기물을 포함할 수 있다. 도 6에서는 평탄화층(570)이 단층으로 도시되어 있으나, 다층일 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
디스플레이소자층(500)의 디스플레이영역(DA) 내에 있어서, 평탄화층(570) 상에는 디스플레이소자(590)가 위치할 수 있다. 디스플레이소자(590)는 예컨대 화소전극(591), 대향전극(593) 및 그 사이에 개재되며 발광층을 포함하는 중간층(592)을 갖는 유기발광소자일 수 있다.
화소전극(591)은 도 6에 도시된 것과 같이 평탄화층(570) 등에 형성된 개구부를 통해 소스전극(551) 및 드레인전극(552) 중 어느 하나와 컨택하여 박막트랜지스터(TFT)와 전기적으로 연결된다. 이러한 화소전극(591)은 ITO, In2O3 또는 IZO 등의 투광성인 도전성 산화물로 형성된 투광성 도전층과, Al 또는 Ag 등과 같은 금속으로 형성된 반사층을 포함한다. 예컨대 화소전극(591)은 ITO/Ag/ITO의 3층 구조를 가질 수 있다.
평탄화층(570) 상부에는 화소정의막(580)이 배치될 수 있다. 이 화소정의막(580)은 각 화소들에 대응하는 개구, 즉 적어도 화소전극(591)의 중앙부가 노출되도록 하는 개구를 가짐으로써 화소를 정의하는 역할을 한다. 또한, 도 6에 도시된 바와 같은 경우, 화소정의막(580)은 화소전극(591)의 가장자리와 화소전극(591) 상부의 대향전극(593)과의 사이의 거리를 증가시킴으로써 화소전극(591)의 가장자리에서 아크 등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다. 이와 같은 화소정의막(580)은 예컨대 폴리이미드 또는 HMDSO(hexamethyldisiloxane) 등과 같은 유기물을 포함할 수 있다.
유기발광소자의 중간층(592)은 저분자 또는 고분자 물질을 포함할 수 있다. 중간층(592)이 저분자 물질을 포함할 경우, 중간층(592)은 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 발광층(EML: Emission Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층된 구조를 가질 수 있으며, 진공증착의 방법으로 형성될 수 있다. 중간층(592)이 고분자 물질을 포함할 경우, 중간층(592)은 홀 수송층(HTL) 및 발광층(EML)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 이 때, 홀 수송층은 PEDOT을 포함하고, 발광층은 PPV(polyphenylene vinylene)계 및 폴리플루오렌(polyfluorene)계 등 고분자 물질을 포함할 수 있다. 이러한 중간층(592)은 스크린 인쇄나 잉크젯 인쇄방법, 레이저열전사방법(LITI; Laser induced thermal imaging) 등으로 형성할 수 있다. 물론 중간층(592)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 구조를 가질 수도 있음은 물론이다. 그리고 중간층(592)은 복수개의 화소전극(591)들에 걸쳐서 일체인 층을 포함할 수도 있고, 복수개의 화소전극(591)들 각각에 대응하도록 패터닝된 층을 포함할 수도 있다.
대향전극(593)은 디스플레이영역(DA) 상부에 배치되는데, 디스플레이영역(DA)을 덮도록 배치될 수 있다. 즉, 대향전극(593)은 복수개의 유기발광소자들에 있어서 일체로 형성되어 복수개의 화소전극(591)들에 대응할 수 있다. 이러한 대향전극(593)은 ITO, In2O3 또는 IZO으로 형성된 투광성 도전층을 포함할 수 있고, 또한 Al이나 Ag 등과 같은 금속을 포함하는 반투과막을 포함할 수 있다. 예컨대 대향전극(593)은 MgAg를 포함하는 반투과막일 수 있다.
이처럼 디스플레이소자층(500)을 형성한 후, 도 7에 도시된 것과 같이, 디스플레이기판(300)을 캐리어기판(100)으로부터 분리시킬 수 있다. 구체적으로, 디스플레이기판(300)을 플라즈마 처리된 제1무기층(220)으로부터 분리시킬 수 있다. 예컨대 자외선 레이저를 플라즈마 처리된 제1무기층(220) 방향의 디스플레이기판(300)의 일면에 조사함으로써, 캐리어기판(100)으로부터 디스플레이기판(300)을 분리시킬 수 있다. 이 경우, 캐리어기판(100) 상에는 플라즈마 처리된 제1무기층(220)이 위치하며, 디스플레이기판(300) 상에는 제1배리어층(410)과 제2배리어층(420)과 디스플레이소자층(500)이 위치할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 8은 디스플레이 장치의 제조공정에서 디스플레이기판의 접합력을 측정한 결과이다. 도 8의 좌측으로부터 첫번째 및 두번째에 위치한 막대그래프는 디스플레이기판(300) 상에 배리어층(400)이 형성되기 이전에의 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300) 사이의 접합력을 나타낸다. 구체적으로, 좌측으로부터 첫번째에 위치한 막대그래프는 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300) 사이의 중심부 접합력을 나타내며, 좌측으로부터 두번째에 위치한 막대그래프는 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300) 사이의 가장자리 접합력을 나타낸다. 본 명세서에서 "중심부 접합력"은 접합하는 두 기판들의 중심부에서의 접합력을 의미하며, "가장자리 접합력"은 접합하는 두 기판들의 가장자리에서의 접합력을 의미한다.
한편, 도 8의 좌측으로부터 세번째 및 네번째에 위치한 막대그래프는 디스플레이기판(300) 상에 배리어층(400)이 형성된 이후에의 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300) 사이의 접합력을 나타낸다. 구체적으로, 좌측으로부터 세번째에 위치한 막대그래프는 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300) 사이의 중심부 접합력을 나타내며, 좌측으로부터 네번째에 위치한 막대그래프는 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300) 사이의 가장자리 접합력을 나타낸다. 도 8의 좌측으로부터 다섯번째 및 여섯번째에 위치한 막대그래프는 캐리어기판(100) 상에 제1무기층(210), 디스플레이기판(300), 배리어층(400)이 순차적으로 형성된 이후에의 제1무기층(210)과 디스플레이기판(300) 사이의 접합력을 나타낸다. 구체적으로, 좌측으로부터 다섯번째에 위치한 막대그래프는 제1무기층(210)과 디스플레이기판(300) 사이의 중심부 접합력을 나타내며, 좌측으로부터 여섯번째에 위치한 막대그래프는 제1무기층(210)과 디스플레이기판(300) 사이의 가장자리 접합력을 나타낸다.
도 8의 좌측으로부터 일곱번째 및 여덟번째에 위치한 막대그래프는 캐리어기판(100) 상에 제1무기층(210), 디스플레이기판(300), 제1배리어층(410), 제2배리어층(420)이 순차적으로 형성된 이후에의 제1무기층(210)과 디스플레이기판(300) 사이의 접합력을 나타낸다. 구체적으로, 좌측으로부터 일곱번째에 위치한 막대그래프는 제1무기층(210)과 디스플레이기판(300) 사이의 중심부 접합력을 나타내며, 좌측으로부터 여덟번째에 위치한 막대그래프는 제1무기층(210)과 디스플레이기판(300) 사이의 가장자리 접합력을 나타낸다. 도 8의 좌측으로부터 아홉번째 및 열번째에 위치한 막대그래프는 캐리어기판(100) 상에 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)이 형성되고, 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)이 아산화질소가스를 이용하여 플라즈마 처리되며, 플라즈마 처리된 제1무기층(220) 상에 디스플레이기판(300), 제1배리어층(410), 제2배리어층(420)이 순차적으로 형성된 이후에의 플라즈마 처리된 제1무기층(220)과 디스플레이기판(300) 사이의 접합력을 나타낸다. 구체적으로, 좌측으로부터 아홉번째에 위치한 막대그래프는 플라즈마 처리된 제1무기층(220)과 디스플레이기판(300) 사이의 중심부 접합력을 나타내며, 좌측으로부터 열번째에 위치한 막대그래프는 플라즈마 처리된 제1무기층(220)과 디스플레이기판(300) 사이의 가장자리 접합력을 나타낸다.
한편, 캐리어기판(100)으로부터 디스플레이기판(300)을 분리시키기 이전에 상술한 것과 같이 디스플레이기판(300) 상에 배리어층(400)을 형성하는 바, 이 배리어층(400)을 형성하는 것에 의해 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300) 사이의 접합력이 증가하여, 캐리어기판(100)으로부터 디스플레이기판(300)을 분리하는 것이 용이하지 않게 될 수 있다. 구체적으로, 디스플레이기판(300) 상에 배리어층(400)을 형성할 시, 플라즈마를 사용하기 위하여, 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300)에 전압이 인가된다. 이러한 경우, 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300) 내의 다이폴(dipole)들이 일렬로 정렬하며, 이에 따라 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300) 사이의 접합력이 증가한다. 따라서, 캐리어기판(100)으로부터 디스플레이기판(300)을 분리하는 것이 용이하지 않게 된다.
예컨대 디스플레이 장치의 제조방법의 제조공정에서 디스플레이기판의 접합력을 측정한 결과인 도 8에 도시된 것과 같이, 디스플레이기판(300) 상에 배리어층(400)을 형성하기 전 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300) 사이의 중심부 접합력 및 가장자리 접합력은 각각 13.9 gf/inch와 12.9 gf/inch이다. 하지만 디스플레이기판(300) 상에 배리어층(400)을 형성한 후 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300) 사이의 중심부 접합력 및 가장자리 접합력은 각각 1113.2 gf/inch와 1060.8 gf/inch이다. 즉, 전술한 바와 같이, 디스플레이기판(300) 상에 배리어층(400)을 형성함에 따라, 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300) 사이의 접합력이 현저하게 증가한다.
캐리어기판(100)의 불순물과 디스플레이기판(300) 사이에는 정전기적 인력이 발생하며, 배리어층(400)은 PECVD를 통해 형성된다. 배리어층(400)을 형성하는 경우, PECVD 에서 인가되는 전압에 의해 캐리어기판(100)의 불순물과 디스플레이기판(300) 사이의 정전기적 인력은 현저하게 증가한다. 이러한 정전기적 인력은 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300) 사이의 접합력을 현저하게 증가시킨다. 이에 따라 캐리어기판(100)으로부터 디스플레이기판(300)을 분리시키는 것이 용이하지 않게 된다.
또한, 캐리어기판(100)에 포함된 산화규소는 산소(0)와 결합된 규소(Si)로 구성된다. 이러한 규소는 캐리어기판(100)에 포함된 복수의 산소들 뿐만 아니라, 디스플레이기판(300)에 포함된 산소들과도 결합을 형성할 수 있다. 예컨대, 캐리어기판(100)에 포함된 규소 중 일부는 디스플레이기판(300)에 포함된 산소와 공유 결합(covalent bond)을 형성한다. 이러한 공유 결합은 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300) 사이의 접합력을 증가시키므로, 캐리어기판(100)으로부터 디스플레이기판(300)을 분리시키기 용이하지 않게 한다.
한편, 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)은 증착방법을 통해 형성되기에, 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)에는 캐리어기판(100)보다 불순물이 없거나 최소화되도록 할 수 있다. 이에 따라, 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)을 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300) 사이에 형성함으로써 디스플레이기판(300)의 하부에 위치한 층에 포함된 불순물과 디스플레이기판(300)들 사이에 정전기적 인력이 발생하는 것을 방지하거나, 최소화할 수 있다.
또한, 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)은 증착방법을 통해 형성되기에, 디스플레이기판(300)에 포함된 산소와 공유 결합하는 규소가 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)에 존재하지 않도록 하거나 최소화될 수 있다. 따라서, 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)은 디스플레이기판(300)이 캐리어기판(100)으로부터 용이하게 분리되도록 할 수 있다.
예컨대 디스플레이 장치의 제조방법의 제조공정에서 디스플레이기판의 접합력을 측정한 결과인 도 8에 도시된 것과 같이, 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300) 사이에 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)이 개재되지 않은 경우, 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300) 사이의 중심부 접합력 및 가장자리 접합력은 각각 1113.2 gf/inch와 1060.8 gf/inch이다. 한편, 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300) 사이에 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)이 개재된 경우, 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)과 디스플레이기판(300) 사이의 중심부 접합력 및 가장자리 접합력은 각각 136.0 gf/inch와 196.7 gf/inch이다. 즉, 전술한 바와 같이, 캐리어기판(100) 상에 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)을 형성함에 따라, 디스플레이기판(300)의 하부에 위치한 층과 디스플레이기판(300) 사이의 접합력이 감소한다.
전술한 것과 같이, 배리어층(400)의 저면의 평탄도가 높을수록 배리어층(400)과 디스플레이기판(300)이 접하는 면적이 줄어든다. 배리어층(400)이 제1배리어층(410)과 제2배리어층(420)을 포함하는 경우, 제2배리어층(420)보다 평탄도가 높은 제1배리어층(410)이 디스플레이기판(300)과 접하도록 함으로써, 배리어층(400)과 디스플레이기판(300)의 정전기적 인력이 최소화되도록 할 수 있다.
배리어층(400)과 디스플레이기판(300) 사이의 정전기적 인력은 플라즈마 처리된 제1무기층(220)과 디스플레이기판(300) 사이의 정전기적 인력에 영향을 준다. 구체적으로, 배리어층(400)과 디스플레이기판(300) 사이의 정전기적 인력이 줄어드는 경우, 플라즈마 처리된 제1무기층(220)과 디스플레이기판(300) 사이의 정전기적 인력도 줄어든다. 따라서, 플라즈마 처리된 제1무기층(220)으로부터 디스플레이기판(300)을 용이하게 분리시킬 수 있다.
예컨대 디스플레이 장치의 제조방법의 제조공정에서 디스플레이기판의 접합력을 측정한 결과인 도 8에 도시된 것과 같이, 배리어층(400)이 단층인 경우, 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)과 디스플레이기판(300) 사이의 중심부 접합력 및 가장자리 접합력은 각각 136.0 gf/inch와 196.7 gf/inch이다. 이와 달리 배리어층(400)이 제1배리어층(410)과 제2배리어층(420)을 포함하는 경우, 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)과 디스플레이기판(300) 사이의 중심부 접합력 및 가장자리 접합력은 각각 32.4 gf/inch와 62.4 gf/inch이다. 즉, 전술한 바와 같이, 디스플레이기판(300) 상에 제1배리어층(410)을 형성함에 따라, 디스플레이기판(300)의 하부에 위치한 층과 디스플레이기판(300) 사이의 접합력이 감소한다.
한편, 전술한 것과 같이 디스플레이기판(300)이 형성되는 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)은 복수의 산소들을 포함하는 바, 그러한 산소들 중 일부는 수산기(hydroxyl group)의 형태로 존재한다. 즉, 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)은 수산기를 포함한다. 이러한 수산기를 포함하는 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210) 상에 디스플레이기판(300)을 형성하면, 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)에 포함된 수산기와 디스플레이기판(300) 사이에는 정전기적 인력이 발생할 수 있다. 또한, 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)에 포함된 수산기는 디스플레이기판(300)에 포함된 수산기와 수소 결합(hydrogen bond)을 형성할 수 있다. 그리고 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)의 상면에는 디스플레이기판(300)과 화학적 결합을 할 수 있는 댕글링 본드가 존재한다. 이러한 정전기적 인력, 수소 결합 및 댕글링 본드는 캐리어기판(100)과 디스플레이기판(300) 사이의 접합력을 증가시킨다. 이에 따라 추후 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)으로부터 디스플레이기판(300)을 분리시키는 것이 용이하지 않게 된다.
하지만 본 실시예에 따른 표시 장치의 제조방법의 경우, 전술한 것과 같이 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)을 아산화질소가스를 이용한 플라즈마 처리함에 따라, 플라즈마 처리된 제1무기층(220)은 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)의 수산기의 개수 보다 적은 수산기를 갖는다. 따라서, 플라즈마 처리된 제1무기층(220)의 수산기와 디스플레이기판(300) 사이에 정전기적 인력 및 수소 결합이 발생하지 않거나, 그 인력의 크기가 최소화되도록 할 수 있다. 또한, 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)이 아산화질소가스를 이용한 플라즈마 처리됨에 따라, 플라즈마 처리된 제1무기층(220)의 상면에는 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)의 상면에 존재하는 댕글링 본드의 개수보다 적은 댕글링 본드가 존재한다. 이에 따라, 플라즈마 처리된 제1무기층(220)과 디스플레이기판(300) 사이의 접합력이 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)과 디스플레이기판(300) 사이의 접합력보다 낮아지게 된다. 따라서, 플라즈마 처리된 제1무기층(220)으로부터 디스플레이기판(300)을 용이하게 분리시킬 수 있다.
예컨대 디스플레이 장치의 제조방법의 제조공정에서 디스플레이기판의 접합력을 측정한 결과인 도 8에 도시된 것과 같이, 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)과 디스플레이기판(300) 사이의 중심부 접합력 및 가장자리 접합력은 각각 32.4 gf/inch와 62.4 gf/inch이다. 또한, 플라즈마 처리된 제1무기층(220)과 디스플레이기판(300) 사이의 중심부 접합력 및 가장자리 접합력은 각각 21.3 gf/inch와 31.5 gf/inch이다. 즉, 전술한 바와 같이, 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)을 플라즈마 처리함에 따라, 디스플레이기판(300)의 하부에 위치한 층과 디스플레이기판(300) 사이의 접합력이 감소한다. 더욱이, 디스플레이기판(300)의 중심부와 가장자리에서의 접합력의 차이는, 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층(210)과 디스플레이기판(300) 사이에서보다 플라즈마 처리된 제1무기층(220)과 디스플레이기판(300) 사이에서 더 적다. 즉, 제1무기층(210)을 플라즈마 처리한 경우, 디스플레이기판(300)의 하부에 위치한 층과 디스플레이기판(300) 사이의 접합력의 편차가 줄어들어 균일도가 향상된다.
지금까지는 디스플레이 장치의 제조방법에 대해 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 이러한 제조방법에 의해 제조된 디스플레이 장치(1) 역시 본 발명의 권리범위에 속한다. 이하에서는 이러한 디스플레이 장치(1)에 대해서 설명한다. 이와 같이 제조된 디스플레이 장치(1)의 효과에 대해서는 전술하였으므로 생략하고, 이러한 디스플레이 장치(1)의 구조에 대해서만 설명한다.
예컨대, 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치는 도 9에 도시된 것과 같은 구조를 가질 수 있다. 이하에서는 편의상 도 1 내지 도 8을 참조하여 전술한 내용과 중복되는 내용에 대해서는 생략한다.
도 9에 도시된 것과 같이, 디스플레이 장치(1)는 디스플레이기판(300)을 포함하고, 디스플레이기판(300)의 일면 상에는 디스플레이소자층(500)이 배치될 수 있다. 한편, 디스플레이소자층(500)의 반대방향의 디스플레이기판(300)의 타면 상에는 제2무기층(600)이 배치될 수 있고, 제2무기층(600)은 산화규소를 포함할 수 있다. 다만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 제2무기층(600)은 질화규소 또는 산화질화규소를 포함할 수 있다. 제2무기층(600)은 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치의 제조 방법에서 플라즈마 처리된 제1무기층(220)과 동일한 물질을 포함할 수 있다. 캐리어기판(100)으로부터 디스플레이기판(300)을 분리시키기 전 플라즈마 처리된 제1무기층(220)은 디스플레이기판(300)의 타면과 접한다. 이러한 플라즈마 처리된 제1무기층(220)의 일부는 캐리어기판(100)으로부터 디스플레이기판(300)이 분리된 후, 디스플레이기판(300) 타면에 잔류할 수 있다. 제2무기층(600)은 디스플레이기판(300) 타면에 잔류하는 플라즈마 처리된 제1무기층(220)의 일부일 수 있다
제2무기층(600)에서의 단위 부피당 산소의 함량은 제2무기층(600) 내에서의 위치에 따라 상이하게 될 수 있다. 구제적으로, 제2무기층(600)은 제2무기층(600)의 저면에서 디스플레이기판(300) 방향의 제2무기층(600)의 상면으로 갈수록 단위 부피당 산소의 함량이 높아질 수 있다. 캐리어기판(100)으로부터 디스플레이기판(300)을 분리시키기 전 플라즈마 처리된 제1무기층(220)은 캐리어기판(100) 방향의 플라즈마 처리된 제1무기층(220)의 저면에서 플라즈마 처리된 제1무기층(220)의 상면으로 갈수록 단위 부피당 산소의 함량이 높아진다. 이에 따라, 디스플레이기판(300) 타면에 잔류하는 플라즈마 처리된 제1무기층(220)의 일부인 제2무기층(600)은 제2무기층(600)의 저면에서 디스플레이기판(300) 방향의 제2무기층(600)의 상면으로 갈수록 단위 부피당 산소의 함량이 높아질 수 있다.
제2무기층(600)에서의 단위 부피당 수소의 함량은 제2무기층(600) 내에서의 위치에 따라 상이하게 될 수 있다. 구체적으로, 제2무기층(600)은 제2무기층(600)의 저면에서 디스플레이기판(300) 방향의 제2무기층(600)의 상면으로 갈수록 단위 부피당 수소의 함량이 낮아질 수 있다. 캐리어기판(100)으로부터 디스플레이기판(300)을 분리시키기 전 플라즈마 처리된 제1무기층(220)은 캐리어기판(100) 방향의 플라즈마 처리된 제1무기층(220)의 저면에서 플라즈마 처리된 제1무기층(220)의 상면으로 갈수록 단위 부피당 수소의 함량이 낮아진다. 이에 따라, 디스플레이기판(300) 타면에 잔류하는 플라즈마 처리된 제1무기층(220)의 일부인 제2무기층(600)은 제2무기층(600)의 저면에서 디스플레이기판(300) 방향의 제2무기층(600)의 상면으로 갈수록 단위 부피당 수소의 함량이 낮아질 수 있다.
디스플레이 장치(1)는 디스플레이기판(300)과 디스플레이소자층(500) 사이에 개재된 제1배리어층(410)과, 제1배리어층(410)과 디스플레이소자층(500) 사이에 개재된 제2배리어층(420)을 더 포함할 수 있다. 제1배리어층(410)은 산화규소를 포함할 수 있다. 또한, 제2배리어층(420)도 산화규소를 포함할 수 있다. 다만 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 제1배리어층(410) 및/또는 제2배리어층(420)은 질화규소 또는 산화질화규소를 포함할 수도 있다.
제1배리어층(410)의 구성성분들의 함량들과 제2배리어층(420)의 구성성분들의 함량들은 상이할 수 있다. 예컨대, 제1배리어층(410)의 단위 부피당 산소의 함량은 제2배리어층(420)의 단위 부피당 산소의 함량보다 높거나, 제1배리어층(410)의 단위 부피당 수소의 함량은 제2배리어층(420)의 단위 부피당 수소의 함량보다 낮을 수 있다. 즉, 제2배리어층(420)의 단위 부피당 산소의 함량은 제1배리어층(410)의 단위 부피당 산소의 함량보다 낮거나, 제2배리어층(420)의 단위 부피당 수소의 함량은 제1배리어층(410)의 단위 부피당 수소의 함량보다 높을 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 디스플레이 장치
100: 캐리어기판
210: 플라즈마 처리되기 전의 제1무기층
220: 플라즈마 처리된 제1무기층
221: 제1부분
222: 제2부분
223: 제3부분
300: 디스플레이기판
410: 제1배리어층
420: 제2배리어층
500: 디스플레이소자층
600: 제2무기층

Claims (20)

  1. 캐리어기판 상에 산화규소를 포함하는 제1무기층을 형성하는 단계;
    상기 제1무기층을 아산화질소(N2O)가스를 이용하여 플라즈마 처리하는 단계;
    플라즈마 처리 후, 상기 제1무기층 상에 디스플레이기판을 형성하는 단계;
    상기 디스플레이기판 상부에 디스플레이소자층을 형성하는 단계; 및
    상기 디스플레이기판을 상기 캐리어기판으로부터 분리시키는 단계;를 포함하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리하는 단계는, 상기 제1무기층의 상면을 플라즈마 처리하는 단계인, 디스플레이 장치의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리하는 단계는, 상기 제1무기층에서의 단위 부피당 산소의 함량이 상기 제1무기층 내에서의 위치에 따라 상이하도록 하는 단계인, 디스플레이 장치의 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리하는 단계는, 상기 캐리어기판 방향의 상기 제1무기층의 저면에서 상기 제1무기층의 상면으로 갈수록 단위 부피당 산소의 함량이 높아지도록 하는 단계인, 디스플레이 장치의 제조방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리하는 단계는, 상기 제1무기층의 상기 캐리어기판 방향의 반대 방향의 제1부분에서의 단위 부피당 산소의 함량이, 상기 캐리어기판에 더 인접한 상기 제1무기층의 제2부분에서의 단위 부피당 산소의 함량보다 높아지도록 하는 단계인, 디스플레이 장치의 제조방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리하는 단계는, 상기 제1무기층의 상기 제1부분과 상기 제2부분 사이의 제3부분에서의 단위 부피당 산소의 함량이, 상기 캐리어기판 방향의 상기 제3부분의 저면에서 상기 제3부분의 상면으로 갈수록 높아지도록 하는 단계인, 디스플레이 장치의 제조방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리하는 단계는, 상기 제1무기층에서의 단위 부피당 수소의 함량이 상기 제1무기층 내에서의 위치에 따라 상이하도록 하는 단계인, 디스플레이 장치의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리하는 단계는, 상기 캐리어기판 방향의 상기 제1무기층의 저면에서 상기 제1무기층의 상면으로 갈수록 단위 부피당 수소의 함량이 낮아지도록 하는 단계인, 디스플레이 장치의 제조방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리하는 단계는, 상기 제1무기층의 상기 캐리어기판 방향의 반대 방향의 제1부분에서의 단위 부피당 수소의 함량이, 상기 캐리어기판에 더 인접한 상기 제1무기층의 제2부분에서의 단위 부피당 소소의 함량보다 낮아지도록 하는 단계인, 디스플레이 장치의 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 플라즈마 처리하는 단계는, 상기 제1무기층의 상기 제1부분과 상기 제2부분 사이의 제3부분에서의 단위 부피당 수소의 함량이, 상기 캐리어기판 방향의 상기 제3부분의 저면에서 상기 제3부분의 상면으로 갈수록 낮아지도록 하는 단계인, 디스플레이 장치의 제조방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 디스플레이기판을 형성하는 단계와 상기 디스플레이소자층을 형성하는 단계 사이에,
    상기 디스플레이기판 상에 산화규소를 포함하는 제1배리어층을 형성하는 단계;를 더 포함하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1배리어층을 형성하는 단계와 상기 디스플레이소자층을 형성하는 단계 사이에,
    상기 디스플레이기판 상에 산화규소를 포함하는 제2배리어층을 형성하는 단계;를 더 포함하는, 디스플레이 장치의 제조방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2배리어층을 형성하는 단계는,
    상기 제2배리어층의 단위 부피당 산소의 함량이 상기 제1배리어층의 단위 부피당 산소의 함량보다 낮도록 상기 제2배리어층을 형성하는 단계인, 디스플레이 장치의 제조방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제2배리어층을 형성하는 단계는,
    상기 제2배리어층의 단위 부피당 수소의 함량이 상기 제1배리어층의 단위 부피당 수소의 함량보다 높도록 제2배리어층을 형성하는 단계인, 디스플레이 장치의 제조방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 분리시키는 단계는, 상기 디스플레이기판을 상기 제1무기층으로부터 분리시키는 단계인, 디스플레이 장치의 제조방법.
  16. 디스플레이기판;
    상기 디스플레이기판의 일면 상에 배치된 디스플레이소자층; 및
    상기 디스플레이기판의 타면 상에 배치되고, 산화규소를 포함하며, 상기 디스플레이기판 방향으로 갈수록 단위 부피당 산소의 함량이 높아지는 제2무기층;을 포함하는, 디스플레이 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제2무기층은, 상기 제2무기층의 저면에서 상기 디스플레이기판 방향의 상기 제2무기층의 상면으로 갈수록 단위 부피당 수소의 함량이 낮아지는, 디스플레이 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 디스플레이기판과 상기 디스플레이소자층 사이에 개재된 제1배리어층; 및
    상기 제1배리어층과 상기 디스플레이소자층 사이에 개재된 제2배리어층;을 더 포함하는, 디스플레이 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제2배리어층은 상기 제1배리어층보다 단위 부피당 산소의 함량이 낮은, 디스플레이 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 제2배리어층은 상기 제1배리어층보다 단위 부피당 수소의 함량이 높은, 디스플레이 장치.

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