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KR102007834B1 - method of manufacturing Flexible display device - Google Patents

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KR102007834B1
KR102007834B1 KR1020130074741A KR20130074741A KR102007834B1 KR 102007834 B1 KR102007834 B1 KR 102007834B1 KR 1020130074741 A KR1020130074741 A KR 1020130074741A KR 20130074741 A KR20130074741 A KR 20130074741A KR 102007834 B1 KR102007834 B1 KR 102007834B1
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flexible substrate
metal
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한규원
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 베이스기판 상부에 금속산화물 또는 금속질화물로 이루어지는 희생층을 형성하는 단계와; 상기 희생층 상부에 가요성기판을 형성하는 단계와; 상기 가요성기판 상부에 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 열처리 또는 레이저빔 조사에 의하여 상기 희생층을 금속층으로 환원시키는 단계와; 상기 가요성기판을 상기 금속층 및 베이스기판으로부터 분리하는 단계를 포함하는 가요성 표시장치의 제조방법을 제공한다.The present invention includes the steps of forming a sacrificial layer made of a metal oxide or a metal nitride on the base substrate; Forming a flexible substrate on the sacrificial layer; Forming a thin film transistor on the flexible substrate; Reducing the sacrificial layer to a metal layer by heat treatment or laser beam irradiation; A method of manufacturing a flexible display device, the method comprising: separating the flexible substrate from the metal layer and the base substrate.

Description

가요성 표시장치의 제조방법{method of manufacturing Flexible display device}Method of manufacturing flexible display device

본 발명은 가요성 표시장치의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반송기판에서 가요성기판을 분리할 때 가요성기판의 불량을 방지할 수 있는 가요성 표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing a flexible display device, and more particularly, to a method of manufacturing a flexible display device capable of preventing defects of a flexible substrate when separating the flexible substrate from a carrier substrate.

정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(liquid crystal display: LCD), 플라즈마표시장치(plasma display panel: PDP), 유기발광표시장치(organic light emitting diode: OLED)와 같은 여러 가지 평판표시장치(flat panel display: FPD)가 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for display devices for displaying images is increasing in various forms. Recently, liquid crystal display (LCD), plasma display panel (PDP), and organic light emitting diodes Various flat panel displays (FPDs), such as organic light emitting diodes (OLEDs), are being utilized.

그리고 최근, 플라스틱과 같이 휘어지는 연성을 갖는 가요성 기판에 박막트랜지스터 등의 어레이소자를 형성하는 가요성 표시장치가 각광받고 있다.Recently, a flexible display device for forming an array element such as a thin film transistor on a flexible substrate having a flexible flexibility such as plastic has been in the spotlight.

이와 같은 가요성기판은 잘 휘어지는 특징 때문에 유리 또는 석영기판을 대상으로 설계된 기존의 표시장치용 제조장비에 적용되기 어려우며, 일례로 트랙(track) 장비나 로봇(robot)에 의한 이송 또는 카세트(cassette)로의 수납이 불가능한 제약이 나타난다.Such flexible substrates are difficult to be applied to conventional display equipment designed for glass or quartz substrates due to their good bending characteristics, for example, transfer or cassettes by track equipment or robots. There is a restriction that can not be stored in the furnace.

이를 해결하기 위한 방법을 도면을 참조하여 설명한다.A method for solving this will be described with reference to the drawings.

도 1은 종래의 가요성기판을 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional flexible substrate.

도 1에 도시한 바와 같이, 베이스기판(10) 상부에 실리콘층(20)이 형성되고, 실리콘층(20) 상부에 가요성기판(30)이 형성된다.As shown in FIG. 1, the silicon layer 20 is formed on the base substrate 10, and the flexible substrate 30 is formed on the silicon layer 20.

이때, 베이스기판(10)은 유리 또는 석영 재질로 이루어지고, 실리콘층(20)은 비정질실리콘으로 이루어진다. In this case, the base substrate 10 is made of glass or quartz, and the silicon layer 20 is made of amorphous silicon.

그리고, 가요성기판(30)은 폴리이미드로 이루어지며, 도시하지 않았지만 가요성기판(30)의 상부에는 박막트랜지스터 등의 소자가 형성된다.The flexible substrate 30 is made of polyimide, and although not shown, an element such as a thin film transistor is formed on the flexible substrate 30.

이와 같이 가요성기판(30)을 형성하면, 하부의 베이스기판(10)으로 인해 기존에 사용하던 표시장치용 제조장비를 이용하여 가요성기판(30)에 박막트랜지스터, 화소전극 등의 화상표시를 위한 소자를 형성할 수 있다.When the flexible substrate 30 is formed as described above, image display such as a thin film transistor and a pixel electrode is applied to the flexible substrate 30 by using the manufacturing equipment for the display device that has been used due to the lower base substrate 10. It is possible to form a device for.

이후, 베이스기판(10)과 가요성기판(30)을 분리하는데, 베이스기판(10)과 가요성기판(30)의 사이에 형성되어 있는 실리콘층(20) 에 레이저빔을 조사하여 실리콘층(20)으로부터 수소를 방출시켜 실리콘층(20)과 가요성기판(30)을 분리한다.Thereafter, the base substrate 10 and the flexible substrate 30 are separated, and the silicon layer 20 is irradiated with a laser beam on the silicon layer 20 formed between the base substrate 10 and the flexible substrate 30. Hydrogen is released from 20 to separate the silicon layer 20 and the flexible substrate 30.

이때, 실리콘층(20)의 일부가 완전히 분리되지 않고 남아 가요성기판(30)에 잔존할 수 있다.At this time, a part of the silicon layer 20 may remain on the flexible substrate 30 without being completely separated.

이하 도 2를 참조하여 분리 후 가요성기판(30)에 잔존하는 실리콘층(20)의 일부를 설명한다.Hereinafter, a part of the silicon layer 20 remaining on the flexible substrate 30 after separation will be described with reference to FIG. 2.

도 2는 베이스 기판으로부터 분리된 가요성기판의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of the flexible substrate separated from the base substrate.

도 2에 도시한 바와 같이 분리 후 가요성기판(30)의 하부에는 실리콘층의 일부인 실리콘잔여막(23)이 제거되지 않고 잔존한다.As shown in FIG. 2, after the separation, the silicon residual film 23 which is a part of the silicon layer remains on the lower portion of the flexible substrate 30 without being removed.

이와 같이 실리콘잔여막(23)이 잔존하는 것은 레이저빔에 대한 실리콘층의 광흡수율이 부분적으로 떨어지기 때문에 발생한다.The remaining of the silicon residual film 23 is caused because the light absorption rate of the silicon layer with respect to the laser beam is partially dropped.

즉, 상대적으로 낮은 광흡수율을 갖는 일부 실리콘층은 레이저빔을 충분히 흡수하지 못하므로, 이러한 실리콘층으로부터는 수소가 충분히 방출되지 못하고, 그 결과 일부 실리콘층이 가요성 기판에 잔존하게 된다.That is, some silicon layers having relatively low light absorption do not sufficiently absorb the laser beam, so that hydrogen is not sufficiently released from such silicon layers, and as a result, some silicon layers remain on the flexible substrate.

이러한 실리콘잔여막(23)은 가요성기판(30) 상부에 형성되는 박막트랜지스터(미도시)에 영향을 미칠 수 있다.The silicon residual film 23 may affect a thin film transistor (not shown) formed on the flexible substrate 30.

예를들어, 실리콘잔여막(23)이 플로팅게이트(floating gate)로 작용하여 가요성기판(30) 상부에 형성되는 박막트랜지스터에 전기적 간섭을 일으켜 오작동을 일으킬 수 있다.For example, the silicon residual film 23 may act as a floating gate, causing electrical interference to the thin film transistor formed on the flexible substrate 30, thereby causing a malfunction.

이와 같이 실리콘잔여막(23)이 가요성기판(30)의 배면에 잔존하면, 실리콘잔여막(23)으로 인한 불량이 유발되어 신뢰성이 떨어지는 문제가 발생한다.
As such, when the silicon residual film 23 remains on the back surface of the flexible substrate 30, defects caused by the silicon residual film 23 may be caused, thereby lowering reliability.

본 발명은, 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, The present invention has been presented to solve the above problems,

가요성기판의 배면에 잔여막이 없는 가요성표시장치와 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
It is an object of the present invention to provide a flexible display device having no residual film on the back surface of the flexible substrate and a method of manufacturing the same.

위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은 베이스기판 상부에 금속산화물 또는 금속질화물로 이루어지는 희생층을 형성하는 단계와; 상기 희생층 상부에 가요성기판을 형성하는 단계와; 상기 가요성기판 상부에 박막트랜지스터를 형성하는 단계와; 열처리 또는 레이저빔 조사에 의하여 상기 희생층을 금속층으로 환원시키는 단계와; 상기 가요성기판을 상기 금속층 및 베이스기판으로부터 분리하는 단계를 포함하는 가요성 표시장치의 제조방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention comprises the steps of forming a sacrificial layer made of a metal oxide or metal nitride on the base substrate; Forming a flexible substrate on the sacrificial layer; Forming a thin film transistor on the flexible substrate; Reducing the sacrificial layer to a metal layer by heat treatment or laser beam irradiation; A method of manufacturing a flexible display device, the method comprising: separating the flexible substrate from the metal layer and the base substrate.

이때, 상기 열처리 또는 레이저빔 조사는, 수소분위기에서 진행되는 것을 포함한다.At this time, the heat treatment or laser beam irradiation, including the progress in a hydrogen atmosphere.

그리고, 상기 희생층 상부 및 하부 중 적어도 하나에 수소를 함유하는 수소공급층을 형성하는 단계를 더 포함한다.The method may further include forming a hydrogen supply layer containing hydrogen in at least one of the upper and lower portions of the sacrificial layer.

이때, 상기 수소공급층은, 수소가 함유된 규소(Si)계열의 박막이나, 산화막 또는 질화막으로 이루어진다.At this time, the hydrogen supply layer is made of a silicon (Si) series thin film containing hydrogen, an oxide film or a nitride film.

그리고, 상기 수소공급층을 형성하는 단계는, 수소 가스를 반응가스 중 하나로공급하여 상기 수소공급층을 증착하는 단계를 포함한다.The forming of the hydrogen supply layer may include depositing the hydrogen supply layer by supplying hydrogen gas to one of the reaction gases.

그리고, 상기 수소공급층을 형성하는 단계는, 상기 수소공급층을 증착하는 단계와; 상기 수소공급층에 수소 플라즈마 처리하는 단계를 포함한다.The forming of the hydrogen supply layer may include depositing the hydrogen supply layer; And performing a hydrogen plasma treatment on the hydrogen supply layer.

그리고, 상기 희생층은, 구리(Cu), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 아연(ZN), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 탄탈럼(Ta), 몰디브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 중 하나를 포함하는 산화금속물 또는 질화금속물로 이루어진다.The sacrificial layer may include copper (Cu), zirconium (Zr), aluminum (Al), zinc (ZN), chromium (Cr), titanium (Ti), hafnium (Hf), vanadium (V), and tantalum ( Metal oxides including one of Ta), molybdenum (Mo), tungsten (W), manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), magnesium (Mg) and calcium (Ca) It consists of water or metal nitrides.

그리고, 상기 박막트랜지스터에 연결되는 유기발광 다이오드 또는 액정캐패시터를 형성하는 단계를 더 포함한다.
The method may further include forming an organic light emitting diode or a liquid crystal capacitor connected to the thin film transistor.

본 발명은 가요성표시장치에 있어서, 베이스기판과 가요성기판 사이에 희생층을 형성함으로써 가요성기판의 배면에 잔여물질 없이 베이스기판과 가요성기판을 분리할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, the sacrificial layer is formed between the base substrate and the flexible substrate, so that the base substrate and the flexible substrate can be separated without remaining material on the back surface of the flexible substrate.

도 1은 종래의 가요성기판을 도시한 단면도이다.
도 2는 베이스 기판으로부터 분리된 가요성기판의 단면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가요성 표시장치의 제조방법을 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 4a는 산화구리막을 환원시키는 것을 보여주는 도면이다.
도 4b는 구리로 환원된 구리막을 산화구리막으로부터 분리한 것을 보여주는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가요성 표시장치의 제조방법을 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional flexible substrate.
2 is a cross-sectional view of the flexible substrate separated from the base substrate.
3A to 3D are cross-sectional views schematically illustrating a method of manufacturing a flexible display device according to a first embodiment of the present invention.
4A is a view showing reducing a copper oxide film.
4B is a cross-sectional view showing the separation of a copper film reduced with copper from a copper oxide film.
5 is a cross-sectional view schematically illustrating a method of manufacturing a flexible display device according to a second embodiment of the present invention.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가요성 표시장치의 제조방법을 개략적으로 도시한 단면도이다.3A to 3D are cross-sectional views schematically illustrating a method of manufacturing a flexible display device according to a first embodiment of the present invention.

도 3a에 도시한 바와 같이 베이스기판(100) 상부에 희생층(250)을 형성한다.As shown in FIG. 3A, the sacrificial layer 250 is formed on the base substrate 100.

이때, 베이스기판(100)은 유리 또는 석영으로 이루어질 수 있고, 희생층(250)은 예를들어 구리(Cu), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 아연(ZN), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 탄탈럼(Ta), 몰디브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca)중 하나를 포함하는 산화금속물 또는 질화금속물로 형성할 수 있다. In this case, the base substrate 100 may be made of glass or quartz, and the sacrificial layer 250 may be, for example, copper (Cu), zirconium (Zr), aluminum (Al), zinc (ZN), chromium (Cr), Titanium (Ti), Hafnium (Hf), Vanadium (V), Tantalum (Ta), Maldibdenum (Mo), Tungsten (W), Manganese (Mn), Iron (Fe), Cobalt (Co), Nickel (Ni ), And may be formed of a metal oxide or a metal nitride including one of magnesium (Mg) and calcium (Ca).

여기서, 구리(Cu), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 아연(ZN), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 탄탈럼(Ta), 몰디브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 중 하나와 결합한 산화금속물은 비정질 실리콘(Si)보다 광흡수율이 좋아 레이저빔을 조사하였을 때, 실리콘보다 더 많은 광원을 흡수하므로 환원이 쉽게 이루어진다.Here, copper (Cu), zirconium (Zr), aluminum (Al), zinc (ZN), chromium (Cr), titanium (Ti), hafnium (Hf), vanadium (V), tantalum (Ta), and molybdenum Metal oxides combined with one of (Mo), tungsten (W), manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), magnesium (Mg) and calcium (Ca) are amorphous silicon (Si). When the laser beam is irradiated with better light absorption rate than), it absorbs more light sources than silicon, so reduction is easily performed.

그리고, 구리(Cu), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 아연(ZN), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 탄탈럼(Ta), 몰디브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 중 하나와 결합한 질화금속물은 열을 흡수하여 탈질소작용이 일어나 질소를 방출한다.In addition, copper (Cu), zirconium (Zr), aluminum (Al), zinc (ZN), chromium (Cr), titanium (Ti), hafnium (Hf), vanadium (V), tantalum (Ta), and molybdenum Metal nitrides combined with (Mo), tungsten (W), manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), magnesium (Mg) and calcium (Ca) absorb heat. Denitrification occurs to release nitrogen.

산화금속물과 질화금속물이 두 개 이상의 층으로 적층된 다중층으로 형성할 수 있다. The metal oxide and the metal nitride may be formed in a multilayer layer in which two or more layers are stacked.

그리고, 도 3b를 참조하면, 희생층(250) 상부에 가요성기판(300)을 형성한다.3B, the flexible substrate 300 is formed on the sacrificial layer 250.

이때, 가요성기판(300)은 예를들어 폴리에테르술폰(polyethersulphone, PES), 폴리카보네이트(polycarbonate: PC), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate: PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리아크릴레이트(polyacrylate, PAR) 및 섬유 강화 플라스틱(fiber reinforced plastic: FRP) 등으로 이루어진 군 중에서 선택되는 물질을 포함할 수 있다.In this case, the flexible substrate 300 may be, for example, polyethersulphone (PES), polycarbonate (PC), polyimide (PI), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate ( Polyethylenenaphthalate (PEN), polyacrylate (polyacrylate, PAR) and fiber reinforced plastic (FRP) may include a material selected from the group consisting of.

그리고, 도 3c를 참조하면 베이스기판(100)에 형성된 가요성기판(300) 상부에 박막트랜지스터(T)를 형성한다.3C, a thin film transistor T is formed on the flexible substrate 300 formed on the base substrate 100.

이때, 박막트랜지스터(T)는 게이트전극(310), 게이트절연막(320), 반도체층(330), 소스전극(340), 드레인전극(350) 및 보호층(360)을 포함할 수 있다.In this case, the thin film transistor T may include a gate electrode 310, a gate insulating layer 320, a semiconductor layer 330, a source electrode 340, a drain electrode 350, and a protective layer 360.

그리고 도시하지 않았지만, 가요성기판(300) 상부에는, 박막트랜지스터(T)에 연결되는 게이트배선 및 데이터 배선과, 박막트랜지스터(T)의 드레인전극(350)에 연결되는 화소전극을 형성할 수 있으며, 화소전극에는 발광다이오드 또는 액정커패시터가 연결될 수 있다.Although not shown, a gate wiring and a data wiring connected to the thin film transistor T and a pixel electrode connected to the drain electrode 350 of the thin film transistor T may be formed on the flexible substrate 300. The light emitting diode or the liquid crystal capacitor may be connected to the pixel electrode.

그리고, 도 3d를 참조하면, 수소(H2) 분위기에서 희생층(250)을 열처리하거나 희생층(250)에 레이저빔을 조사한 후, 베이스기판(100)과, 베이스기판(100) 상부의 금속층(250)으로부터 가요성기판(300)을 분리한다.In addition, referring to FIG. 3D, after the sacrificial layer 250 is heat-treated or irradiated with a laser beam to the sacrificial layer 250 in a hydrogen (H 2 ) atmosphere, the base substrate 100 and the metal layer on the base substrate 100 are disposed. The flexible substrate 300 is separated from the 250.

여기서, 희생층(250)을 산화구리(CU20)로 형성한 경우를 예로들어 설명한다.Here, an example in which the sacrificial layer 250 is formed of copper oxide (CU 20 ) will be described.

열처리 또는 레이저빔 조사에 의한 에너지를 이용하여 희생층(250)을 이루는 산화구리(Cu2O)가 수소분위기에서 수소와 결합해 환원되어 구리(Cu)와 물(H2O)로 변환된다.Copper oxide (Cu 2 O) constituting the sacrificial layer 250 using energy by heat treatment or laser beam irradiation is combined with hydrogen in a hydrogen atmosphere to be reduced and converted to copper (Cu) and water (H 2 O).

Figure 112013057875684-pat00001
Figure 112013057875684-pat00001

구리(Cu)는 산화구리(Cu2O)보다 가요성기판(300)에 대한 접착력이 약하므로, 희생층(250)은 열처리 또는 레이저빔 조사에 의해 에너지를 받아 금속층(260)으로 환원되고, 가요성기판(300)이 금속층(260)으로부터 쉽게 분리되며, 가요성기판(300)의 배면에 이 잔여 희생층(250)이 잔존하지 않는다.Since copper (Cu) is weaker in adhesion to the flexible substrate 300 than copper oxide (Cu 2 O), the sacrificial layer 250 is reduced to the metal layer 260 by receiving energy by heat treatment or laser beam irradiation. The flexible substrate 300 is easily separated from the metal layer 260, and the residual sacrificial layer 250 does not remain on the rear surface of the flexible substrate 300.

한편, 희생층(250)은 수소분위기에서의 열처리 또는 레이저빔조사에 의하여 금속층(260)으로 환원되므로, 식각에 의하여 베이스기판(100)으로부터 금속층(260)을 쉽게 제거할 수 있으며, 따라서 베이스기판(100)의 손상없이 금속층(260)을 제거하여 베이스기판(100)을 재활용할 수 있다.Meanwhile, since the sacrificial layer 250 is reduced to the metal layer 260 by heat treatment or laser beam irradiation in a hydrogen atmosphere, the metal layer 260 can be easily removed from the base substrate 100 by etching. The base substrate 100 may be recycled by removing the metal layer 260 without damaging the 100.

이와 같이 수소분위기에서 희생층(250)에 열처리나 레이저빔을 조사하면, 희생층(250)이 수소와 반응하여 금속층(260)으로 환원된다. 따라서, 가요성기판(300)을 베이스기판(100)으로부터 쉽게 분리할 수 있으며, 가요성기판(300)에 잔여물을 남기지 않고, 베이스기판(100)도 손상없이 재활용할 수 있다.As such, when the sacrificial layer 250 is irradiated with heat treatment or a laser beam in the hydrogen atmosphere, the sacrificial layer 250 reacts with hydrogen and is reduced to the metal layer 260. Therefore, the flexible substrate 300 can be easily separated from the base substrate 100, and the base substrate 100 can be recycled without damage, leaving no residue on the flexible substrate 300.

이하 도 4a와 도 4b는 희생층이 수소와 반응하여 분리되는 것을 설명하기 위한 단면 주자전자현미경(SEM) 사진이다.4A and 4B are cross-sectional runner electron microscope (SEM) photographs for explaining that the sacrificial layer is separated by reacting with hydrogen.

도 4a는 희생층이 수소와 반응하여 금속층으로 환원되는 것을 보여주는 단면도로서, 희생층을 산화구리막(CuxOy)으로 형성한 경우이다.FIG. 4A is a cross-sectional view showing that the sacrificial layer is reduced to a metal layer by reacting with hydrogen, and the sacrificial layer is formed of a copper oxide film Cu x O y .

도 4a를 참조하면, 수소를 포함하는 실리콘질화막(SiNx)을 희생층인 산화구리막(CuxOy) 상부에 형성한 후, 산화구리막(CuxOy)을 열처리하거나 레이저빔을 조사하면, 실리콘질화막(SiNx)의 수소가 분출되어 산화구리막(CuxOy)으로 확산된다. 확산된 수소는 산화구리막(CuxOy)의 산소와 결합하여 산화구리막(CuxOy)의 상층부가 구리막(Cu)으로 환원된다.Referring to FIG. 4A, after a silicon nitride film SiN x including hydrogen is formed on the sacrificial layer Cu x O y , the copper oxide film Cu x O y may be heat treated or a laser beam may be applied. When irradiated, hydrogen in the silicon nitride film SiN x is ejected and diffused into the copper oxide film Cu x O y . The hydrogen diffusion is reduced by combining with the oxygen of the copper oxide film (Cu x O y) into the copper film (Cu) the upper part of the copper oxide film (Cu x O y).

이때, 실리콘질화막(SiNx)은 예를들어 수소가 함유된 규소(Si)계열의 박막이나, 산화막 또는 질화막일 수 있으며, 산화구리막(CuxOy)은 예를들어 구리(Cu), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 아연(ZN), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 탄탈럼(Ta), 몰디브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca)중 하나를 포함하는 산화금속물 또는 질화금속물일 수 있다.In this case, the silicon nitride film (SiN x ) may be, for example, a silicon-based thin film containing hydrogen, an oxide film or a nitride film, and the copper oxide film Cu x O y may be, for example, copper (Cu), Zirconium (Zr), Aluminum (Al), Zinc (ZN), Chromium (Cr), Titanium (Ti), Hafnium (Hf), Vanadium (V), Tantalum (Ta), Maldibdenum (Mo), Tungsten (W) ), Metal oxides or metal nitrides including one of manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), magnesium (Mg) and calcium (Ca).

구리는 산화구리에 비하여 접착력이 약하므로, 환원된 구리막(Cu)은 쉽게 분리된다.Since copper has a weaker adhesive force than copper oxide, the reduced copper film Cu is easily separated.

도 4b는 환원된 구리막을 산화구리막(CuxOy)으로부터 분리한 이후의 단면도이다.4B is a cross-sectional view after separating the reduced copper film from the copper oxide film Cu x O y .

도 4b를 참조하면, 산화구리막(CuxOy) 중 도 4a에서 실리콘질화막(SiNx)의 수소와 반응하여 환원된 구리막은 산화구리막(CuxOx)으로부터 잔여물을 남기지 않고 분리된다.Referring to Figure 4b, separated without leaving any residue from the copper oxide film (Cu x O y) silicon nitride in Figure 4a of (SiN x) a copper film is a copper film (Cu x O x) redox reacted with hydrogen in the do.

이때, 수소와 반응하는 정도를 조절하여 산화구리막(CuxOy)이 모두 환원되도록 조절하면, 산화구리막(CuxOy)의 잔여물 없이 구리막이 분리될 수 있다.At this time, if the copper oxide film Cu x O y is controlled to be reduced by controlling the degree of reaction with hydrogen, the copper film may be separated without the residue of the copper oxide film Cu x O y .

이와 같이 수소와 반응하여 환원된 금속막은 잔여물이 남지 않고 분리된다.The metal film reduced by reacting with hydrogen is separated without leaving a residue.

이때, 도 4a와 도 4b에서처럼 가요성기판과 베이스기판 사이에 산화금속층과 수소를 함유하는 수소공급층을 형성하면, 수소공급층의 수소와 산화금속층이 결합하므로, 열처리나 레이저빔 조사를 수소 분위기 대신 일반 대기 분위기에서 진행하여 가요성기판(300)을 베이스기판(100)으로부터 분리할 수 있다.At this time, as shown in FIGS. 4A and 4B, when a hydrogen supply layer containing a metal oxide layer and hydrogen is formed between the flexible substrate and the base substrate, hydrogen and the metal oxide layer of the hydrogen supply layer are bonded, so that heat treatment or laser beam irradiation is performed in a hydrogen atmosphere. Instead, the flexible substrate 300 may be separated from the base substrate 100 by proceeding in a general atmospheric atmosphere.

이하 도 5를 참조하여 수소공급층을 형성하여 대기분위기에서 가요성기판과 산화금속층을 분리하는 것을 설명한다.Hereinafter, referring to FIG. 5, a hydrogen supply layer is formed to separate the flexible substrate from the metal oxide layer in an air atmosphere.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 가요성 표시장치의 제조방법을 개략적으로 도시한 단면도이다.5 is a cross-sectional view schematically illustrating a method of manufacturing a flexible display device according to a second embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 베이스기판(100) 상부에 수소를 함유하는 수소공급층(240)을 형성하고, 수소공급층(240) 상부에 희생층(미도시)을 형성한다.As shown in FIG. 5, a hydrogen supply layer 240 containing hydrogen is formed on the base substrate 100, and a sacrificial layer (not shown) is formed on the hydrogen supply layer 240.

이때, 희생층(미도시) 상부에 가요성기판(300)을 형성하며, 가요성기판(300) 상부에 박막트랜지스터(T)를 형성한다. In this case, the flexible substrate 300 is formed on the sacrificial layer (not shown), and the thin film transistor T is formed on the flexible substrate 300.

이때, 박막트랜지스터(T)는 게이트전극(310), 게이트절연막(320), 반도체층(330), 소스전극(340), 드레인전극(350) 및 보호층(360)을 포함할 수 있다.In this case, the thin film transistor T may include a gate electrode 310, a gate insulating layer 320, a semiconductor layer 330, a source electrode 340, a drain electrode 350, and a protective layer 360.

그리고, 도시하지 않았지만, 가요성기판(300) 상부에는, 박막트랜지스터(T)에 연결되는 게이트배선 및 데이터 배선과, 박막트랜지스터(T)의 드레인전극(350)에 연결되는 화소전극을 형성할 수 있으며, 화소전극에는 발광다이오드 또는 액정커패시터가 연결될 수 있다.Although not shown, a gate wiring and a data wiring connected to the thin film transistor T and a pixel electrode connected to the drain electrode 350 of the thin film transistor T may be formed on the flexible substrate 300. The pixel electrode may be connected to a light emitting diode or a liquid crystal capacitor.

한편, 가요성기판(300)은 희생층(미도시)을 열처리하거나 희생층(미도시)에 레이저빔을 조사한 후, 베이스기판(100)과, 베이스기판(100) 상부의 금속층(260)으로부터 가요성기판(300)을 분리한다.On the other hand, the flexible substrate 300 heat-treats the sacrificial layer (not shown) or irradiates a laser beam to the sacrificial layer (not shown), and then, from the base substrate 100 and the metal layer 260 on the base substrate 100. The flexible substrate 300 is separated.

이때, 레이저빔을 조사하거나 열처리하면, 수소공급층(240)의 수소가 분출되어 희생층(미도시)으로 확산된다. At this time, when the laser beam is irradiated or heat treated, hydrogen of the hydrogen supply layer 240 is ejected and diffused into the sacrificial layer (not shown).

예를들어 희생층(미도시)을 이루는 산화금속물 또는 질화금속물이 수소공급층(240)의 수소와 결합해 환원되어, 금속층(260)와 물(H2O)로 변환된다.For example, a metal oxide or a metal nitride forming a sacrificial layer (not shown) is combined with hydrogen of the hydrogen supply layer 240 to be reduced, and converted into a metal layer 260 and water (H 2 O).

금속층(260)은 산화금속물 또는 질화금속물로 이루어진 희생층보다 접착력이 약하다. The metal layer 260 has a weaker adhesive force than the sacrificial layer made of metal oxide or metal nitride.

따라서, 희생층이 열처리 또는 레이저빔 조사에 의해 에너지를 받아 금속층(260)으로 환원되면, 가요성기판(300)이 환원된 금속층(260)에서 쉽게 분리되며 때문에 가요성기판(300)의 배면에 잔여 희생층이 잔존하지 않는다.Therefore, when the sacrificial layer is subjected to energy by heat treatment or laser beam irradiation and reduced to the metal layer 260, the flexible substrate 300 is easily separated from the reduced metal layer 260, and thus is disposed on the rear surface of the flexible substrate 300. There is no remaining sacrificial layer.

이와 같이 수소를 함유하는 수소공급층(240)을 형성하면, 대기분위기에서 열처리 또는 제이저 빔 조사를 진행하여 가요성기판(300)과 베이스기판(100)을 분리할 수 있다.When the hydrogen supply layer 240 containing hydrogen is formed as described above, the flexible substrate 300 and the base substrate 100 may be separated by performing heat treatment or a laser beam irradiation in an air atmosphere.

한편, 베이스기판(100)으로부터 금속층(260)을 쉽게 제거할 수 있으며, 따라서 베이스기판(100)의 손상없이 금속층(260)을 제거하여 베이스기판(100)을 재활용할 수 있다.On the other hand, the metal layer 260 can be easily removed from the base substrate 100, and thus the base substrate 100 can be recycled by removing the metal layer 260 without damaging the base substrate 100.

그리고, 도 5에서는 수소공급층(240)이 희생층(250) 하부에 형성되어 있지만, 희생층(250)의 상부 또는 상부와 하부 양면에 수소공급층(240)이 형성될 수 있다.In addition, although the hydrogen supply layer 240 is formed under the sacrificial layer 250 in FIG. 5, the hydrogen supply layer 240 may be formed on both the upper or upper and lower portions of the sacrificial layer 250.

이와 같은 수소공급층(240)은 수소를 포함하는 실리콘(Si)계열의 박막과, 산화막, 질화막으로 이루어질 수 있다. 그리고, 실리콘(Si)계열의 박막과 산화막 및 질화막 각각은 형성하는 방법에 따라 수소의 함량을 조절할 수 있다.The hydrogen supply layer 240 may be formed of a silicon (Si) based thin film containing hydrogen, an oxide film, and a nitride film. In addition, the silicon (Si) -based thin film, the oxide film and the nitride film may each control the content of hydrogen according to the method of forming.

예를들어, CVD등과 같은 장치를 이용하여, 수소공급층(240)을 증착하는 도중에 수소 기체(gas)를 반응가스 중 하나로 공급하여 수소의 함량을 조절할 수 있다.For example, by using a device such as CVD, hydrogen gas may be supplied to one of the reaction gases during deposition of the hydrogen supply layer 240 to adjust the content of hydrogen.

또한, 수소공급층(240)을 형성한 후, 수소 플라즈마처리에 의하여 수소공급층(240)의 수소함량을 조절할 수도 있다.In addition, after the hydrogen supply layer 240 is formed, the hydrogen content of the hydrogen supply layer 240 may be adjusted by hydrogen plasma treatment.

이때, 수소공급층(240)의 수소 함량이 희생층을 모두 금속층(260)으로 환원시킬 수 있도록 조절하면, 희생층에 열처리 또는 레이저빔 조사를 할 때 수소공급층(240)의 수소로 인해 희생층이 모두 금속층(260)으로 환원된다.At this time, if the hydrogen content of the hydrogen supply layer 240 is adjusted to reduce all of the sacrificial layer to the metal layer 260, the sacrifice due to the hydrogen of the hydrogen supply layer 240 when the heat treatment or laser beam irradiation to the sacrificial layer The layers are all reduced to the metal layer 260.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 통상의 기술자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and changes to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

100 : 베이스기판 240 : 수소공급층
250 : 희생층 300 : 가요성기판
310 : 게이트 전극 320 : 게이트 절연막
330 : 반도체층 340 : 소스전극
350 : 드레인 전극 360 : 보호층
T : 박막트랜지스터100: base substrate 240: hydrogen supply layer
250: sacrificial layer 300: flexible substrate
310: gate electrode 320: gate insulating film
330 semiconductor layer 340 source electrode
350: drain electrode 360: protective layer
T: thin film transistor

Claims (8)

베이스기판 상부에 금속산화물 또는 금속질화물로 이루어지는 희생층을 형성하는 단계와;
상기 희생층 상부에 가요성기판을 형성하는 단계와;
상기 가요성기판 상부에 박막트랜지스터를 형성하는 단계와;
상기 희생층에 수소(H2)를 공급한 후, 열처리 또는 레이저빔 조사에 의하여 상기 희생층을 금속층으로 환원시키는 단계와;
상기 가요성기판을 상기 금속층 및 베이스기판으로부터 분리하는 단계
를 포함하는 가요성 표시장치의 제조방법.
Forming a sacrificial layer made of a metal oxide or a metal nitride on the base substrate;
Forming a flexible substrate on the sacrificial layer;
Forming a thin film transistor on the flexible substrate;
Supplying hydrogen (H 2 ) to the sacrificial layer, and reducing the sacrificial layer to a metal layer by heat treatment or laser beam irradiation;
Separating the flexible substrate from the metal layer and the base substrate
Method of manufacturing a flexible display device comprising a.
제 1 항에 있어서,
상기 열처리 또는 레이저빔 조사는, 수소분위기에서 진행되는 것을 포함하는 가요성 표시장치의 제조방법.
The method of claim 1,
The heat treatment or laser beam irradiation, the manufacturing method of a flexible display device comprising a hydrogen atmosphere.
제 1 항에 있어서,
상기 희생층 상부 및 하부 중 적어도 하나에 수소를 함유하는 수소공급층을 형성하는 단계를 더 포함하는 가요성 표시장치의 제조방법.
The method of claim 1,
And forming a hydrogen supply layer containing hydrogen on at least one of the upper and lower portions of the sacrificial layer.
제 3 항에 있어서,
상기 수소공급층은, 수소가 함유된 규소(Si)계열의 박막이나, 산화막 또는 질화막으로 이루어지는 가요성 표시장치의 제조방법.
The method of claim 3, wherein
The hydrogen supply layer is a silicon (Si) series thin film containing hydrogen, an oxide film or a nitride film manufacturing method of a flexible display device.
제 3 항에 있어서,
상기 수소공급층을 형성하는 단계는, 수소 가스를 반응가스 중 하나로공급하여 상기 수소공급층을 증착하는 단계를 포함하는 가요성 표시장치의 제조방법.
The method of claim 3, wherein
The forming of the hydrogen supply layer may include supplying hydrogen gas to one of the reaction gases and depositing the hydrogen supply layer.
제 5 항에 있어서,
상기 수소공급층에 수소 플라즈마를 처리하는 단계를 더 포함하는 가요성 표시장치의 제조방법.
The method of claim 5,
And processing a hydrogen plasma on the hydrogen supply layer.
제 1 항에 있어서,
상기 희생층은, 구리(Cu), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 아연(ZN), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 하프늄(Hf), 바나듐(V), 탄탈럼(Ta), 몰디브덴(Mo), 텅스텐(W), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 중 하나를 포함하는 산화금속물 또는 질화금속물로 이루어지는 가요성 표시장치의 제조방법.
The method of claim 1,
The sacrificial layer is copper (Cu), zirconium (Zr), aluminum (Al), zinc (ZN), chromium (Cr), titanium (Ti), hafnium (Hf), vanadium (V), tantalum (Ta) , Metal oxides including one of molybdenum (Mo), tungsten (W), manganese (Mn), iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), magnesium (Mg), calcium (Ca) or A method of manufacturing a flexible display device consisting of metal nitrides.
제 1 항에 있어서,
상기 박막트랜지스터에 연결되는 유기발광 다이오드 또는 액정캐패시터를 형성하는 단계를 더 포함하는 가요성 표시장치의 제조방법.

The method of claim 1,
And forming an organic light emitting diode or a liquid crystal capacitor connected to the thin film transistor.

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