KR102148429B1 - flexible display and Method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 두께가 얇으면서도, 박막 트랜지스터와 같은 전자 소자에 영향을 주지 않는 막스트레스 범위를 갖고, 산소 및 수분 차단 특성이 좋은 배리어막을 포함하는 플렉서블 디스플레이용 기판 및 이의 제조 방법을 제공하기 위하여 , 유리전이온도가 350°C 이상 500°C 이하인 플라스틱 기판; 및 상기 플라스틱 기판 상에 하나 이상의 산화실리콘층 및 하나 이상의 질화실리콘층이 교대로 적층된 다층구조이며, 상기 산화실리콘층과 상기 질화실리콘층에 의한 막스트레스가 -200 내지 200 MPa 인 배리어막; 을 포함하는 플렉서블 디스플레이용 기판을 개시한다. In order to provide a substrate for a flexible display including a barrier film having good oxygen and moisture barrier properties and a method for manufacturing the same, glass having a thin thickness, a film stress range that does not affect electronic devices such as thin film transistors, and A plastic substrate having a transition temperature of 350°C or more and 500°C or less; And a barrier film having a multilayer structure in which one or more silicon oxide layers and one or more silicon nitride layers are alternately stacked on the plastic substrate, and a film stress of -200 to 200 MPa by the silicon oxide layer and the silicon nitride layer. Disclosed is a substrate for a flexible display comprising a.

Description

플렉서블 디스플레이 및 이의 제조 방법{flexible display and Method for manufacturing the same}Flexible display and method for manufacturing the same TECHNICAL FIELD

본 발명은 플렉서블 디스플레이용 기판 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a substrate for a flexible display and a method of manufacturing the same.

액정 디스플레이 장치(liquid crystal display device) 및 유기 발광 디스플레이 장치(organic light emitting display device) 등은 현재 디지털 카메라나 비디오 카메라 또는 휴대정보단말기(PDA)나 휴대전화 등의 모바일 기기용 디스플레이로 그 시장을 확대하고 있다. 이러한 모바일 기기용으로는 얇고, 가볍고 더 나아가 깨지지 않는 특성이 요구된다. 얇고 가볍게 제작하기 위해, 제조 시 얇은 글라스재 기판을 사용하는 방법 외에, 기존의 글라스재 기판을 사용해 제작한 후 이 글라스재 기판을 기계적 또는 화학적 방법으로 얇게 만드는 방법이 도입되었다. 그러나 이러한 공정은 복잡할 뿐만 아니라 잘 깨질 수 있어 실사용이 어렵다는 문제점이 있었다. 또한 이러한 모바일 기기들은 휴대하기 쉽고, 다양한 형상의 디스플레이 장치에 적용되기 위해, 곡면 구현이 가능한 플렉서블한 특성이 요구된다. 그러나 기존의 글라스재 기판은 플렉서블 특성을 구현하기가 어려운 문제점이 있었다. Liquid crystal display devices and organic light emitting display devices are currently expanding their markets to digital cameras, video cameras, and displays for mobile devices such as portable information terminals (PDAs) and mobile phones. Are doing. For these mobile devices, thin, light, and unbreakable characteristics are required. In order to manufacture thin and light, in addition to the method of using a thin glass substrate during manufacturing, a method of making the glass substrate thin by a mechanical or chemical method has been introduced after manufacturing using an existing glass substrate. However, this process has a problem that it is difficult to use because it is not only complex but can be easily broken. In addition, such mobile devices are easy to carry, and in order to be applied to display devices having various shapes, flexible characteristics capable of implementing a curved surface are required. However, the existing glass substrate has a problem that it is difficult to implement flexible characteristics.

이에 따라 플라스틱 기판을 사용하여 디스플레이 장치를 제조하려는 시도가 있었으나, 수분 및 산소의 투과율이 높다는 단점과 고온 공정에 적합하지 않다는 문제가 있다. Accordingly, there have been attempts to manufacture a display device using a plastic substrate, but there are problems in that the transmittance of moisture and oxygen is high and that it is not suitable for high-temperature processes.

본 발명은 두께가 얇으면서도, 박막 트랜지스터와 같은 전자 소자에 영향을 주지 않는 막스트레스 범위를 갖고, 산소 및 수분 차단 특성이 좋은 배리어막을 포함하는 플렉서블 디스플레이용 기판 및 이의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a substrate for a flexible display including a barrier film having a thin thickness, a film stress range that does not affect electronic devices such as a thin film transistor, and having good oxygen and moisture barrier properties, and a method for manufacturing the same. do.

본 발명의 일 측면에 따르면 유리전이온도가 350°C 이상 500°C 이하인 플라스틱 기판; 및 상기 플라스틱 기판 상에 하나 이상의 산화실리콘층(SiOx) 및 하나 이상의 질화실리콘층(SiNx)이 교대로 적층된 다층구조이며, 상기 산화실리콘층과 상기 질화실리콘층에 의한 막스트레스의 평균이 -200 내지 200 MPa 인 배리어막; 을 포함하는 플렉서블 디스플레이용 기판을 제공한다. According to an aspect of the present invention, a plastic substrate having a glass transition temperature of 350 °C or more and 500 °C or less; And a multilayer structure in which one or more silicon oxide layers (SiOx) and one or more silicon nitride layers (SiNx) are alternately stacked on the plastic substrate, and the average of film stress by the silicon oxide layer and the silicon nitride layer is -200. A barrier film of to 200 MPa; It provides a flexible display substrate including a.

여기서 상기 배리어막은 SiOx/SiNx/SiOx로 이루어진 것을 특징으로 한다. Here, the barrier layer is characterized in that it is made of SiOx/SiNx/SiOx.

여기서 상기 배리어막은 SiOx/SiNx/SiOx/SiNx/SiOx로 이루어진 것을 특징으로 한다. Here, the barrier layer is characterized in that it is made of SiOx/SiNx/SiOx/SiNx/SiOx.

여기서 상기 배리어막은 SiOx/SiNx/SiOx/SiNx/SiOx/SiNx/SiOx로 이루어진 것을 특징으로 한다. Here, the barrier layer is characterized in that it is made of SiOx/SiNx/SiOx/SiNx/SiOx/SiNx/SiOx.

여기서 상기 배리어막에 포함된 상기 산화실리콘층은 컴프레시브(compressive) 형태의 막스트레스를 가지며, 상기 질화실리콘층은 텐사일(tensile) 형태의 막스트레스를 가진다. Here, the silicon oxide layer included in the barrier layer has a compressive film stress, and the silicon nitride layer has a tensile film stress.

여기서 상기 질화실리콘층은 막밀도가 2.5 내지 2.7g/cm3을 갖는다. Here, the silicon nitride layer has a film density of 2.5 to 2.7 g/cm 3 .

여기서 상기 질화실리콘층은 막내 수소 함유량이 13 내지 17%이다. Here, the silicon nitride layer has a hydrogen content of 13 to 17% in the film.

여기서 상기 배리어막에 포함된 상기 질화실리콘층 각각의 두께는 200 Å내지 1000Å이다. Here, the thickness of each of the silicon nitride layers included in the barrier layer is 200 Å to 1000 Å.

여기서 상기 배리어막에 포함된 상기 산화실리콘층 각각의 두께는 1000 Å내지 3000Å이다. Here, the thickness of each of the silicon oxide layers included in the barrier layer is 1000 Å to 3000 Å.

여기서 상기 플리스틱 기판은 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리페닐렌설파이드, 폴리아릴린에테르술폰 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다. Here, the plastic substrate is characterized in that it contains at least one of polyimide, polycarbonate, polyphenylene sulfide, and polyaryline ether sulfone.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 유리전이온도가 350°C 이상 500°C 이하인 플라스틱 기판을 제공하는 단계; 및 상기 플라스틱 기판 상에 하나 이상의 산화실리콘층 및 하나 이상의 질화실리콘층을 교대로 적층하여, 상기 산화실리콘층과 상기 질화실리콘층에 의한 막스트레스의 평균이 -200 내지 200 MPa 인 배리어막 을 형성하는 단계; 를 포함하는 플렉서블 디스플레이용 기판의 제조 방법을 제공한다. According to another aspect of the present invention, providing a plastic substrate having a glass transition temperature of 350 °C or more and 500 °C or less; And one or more silicon oxide layers and one or more silicon nitride layers are alternately stacked on the plastic substrate to form a barrier film having an average of film stresses of -200 to 200 MPa by the silicon oxide layer and the silicon nitride layer. step; It provides a method of manufacturing a substrate for a flexible display comprising a.

여기서 상기 배리어막은 350°C 이상 400°C 이하 범위의 온도에서 고온 증착을 통해 형성한다. Here, the barrier layer is formed through high-temperature evaporation at a temperature ranging from 350°C to 400°C.

여기서 상기 배리어막은 SiOx/SiNx/SiOx로 이루어진 것을 특징으로 한다. Here, the barrier layer is characterized in that it is made of SiOx/SiNx/SiOx.

여기서 상기 배리어막은 SiOx/SiNx/SiOx/SiNx/SiOx로 이루어진 것을 특징으로 한다. Here, the barrier layer is characterized in that it is made of SiOx/SiNx/SiOx/SiNx/SiOx.

여기서 상기 배리어막은 SiOx/SiNx/SiOx/SiNx/SiOx/SiNx/SiOx로 이루어진 것을 특징으로 한다. Here, the barrier layer is characterized in that it is made of SiOx/SiNx/SiOx/SiNx/SiOx/SiNx/SiOx.

여기서 상기 배리어막에 포함된 산화실리콘층은 컴프레시브(compressive) 형태의 막스트레스를 가지며, 상기 질화실리콘층은 텐사일(tensile) 형태의 막스트레스를 갖는다. Here, the silicon oxide layer included in the barrier layer has a compressive film stress, and the silicon nitride layer has a tensile film stress.

여기서 상기 질화실리콘층은 막밀도가 2.5 내지 2.7g/cm3을 갖는다. Here, the silicon nitride layer has a film density of 2.5 to 2.7 g/cm 3 .

여기서 상기 질화실리콘층은 막내 수소 함유량이 13 내지 17%이다. Here, the silicon nitride layer has a hydrogen content of 13 to 17% in the film.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become apparent from the following drawings, claims, and detailed description of the invention.

이상과 같은 본 발명의 일 실시 예에 의한 플렉서블 디스플레이용 기판 및 이의 제조 방법에 따르면, 고온에서 플라스틱 기판 상에 배리어막을 형성함으로써, 두께가 얇고, 박막 트랜지스터 및 전자소자에 영향을 주지 않는 스트레스 범위를 갖는 플렉서블 디스플레이용 기판을 제공할 수 있다. According to the substrate for a flexible display and a method of manufacturing the same according to an embodiment of the present invention as described above, by forming a barrier layer on a plastic substrate at a high temperature, the thickness is thin and a stress range that does not affect the thin film transistor and electronic device is achieved. It is possible to provide a substrate for a flexible display having.

또한, 본 발명의 일 실시 예에 의한 배리어막은 질화실리콘층을 포함하며, 상기 질화실리콘층은 막내 수소원자의 함유량이 낮아 막밀도가 높아, 높은 효율로 수분 및 산소의 투과를 방지하는 장점이 있다.In addition, the barrier film according to an embodiment of the present invention includes a silicon nitride layer, and the silicon nitride layer has a high film density due to a low content of hydrogen atoms in the film, thereby preventing the penetration of moisture and oxygen with high efficiency. .

도 1 은 본 발명의 제1 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이용 기판(1000)을 도시한 단면도이다.
도 2 는 본 발명의 제2 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이용 기판(1000a)을 도시한 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 제3 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이용 기판(1000b)을 도시한 단면도이다.
도 4 내지 도 6은 도 1의 플렉서블 디스플레이용 기판(1000)을 사용하여 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 나타낸 것이다. 1 is a cross-sectional view showing a substrate 1000 for a flexible display according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a substrate 1000a for a flexible display according to a second embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a substrate 1000b for a flexible display according to a third embodiment of the present invention.
4 to 6 illustrate a method of manufacturing a display device using the substrate 1000 for a flexible display of FIG. 1.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. In the present invention, since various transformations can be applied and various embodiments can be provided, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all conversions, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by terms. The terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.

이하 첨부된 도면들에 도시된 본 발명에 관한 실시예를 참조하여 본 발명의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to embodiments of the present invention shown in the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명의 제1 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이용 기판(1000)을 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing a substrate 1000 for a flexible display according to a first embodiment of the present invention.

본 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이용 기판(1000)은 플라스틱 기판(50), 플라스틱 기판(50) 상에 형성된 배리어막(100)을 포함한다. The substrate 1000 for a flexible display according to the present embodiment includes a plastic substrate 50 and a barrier layer 100 formed on the plastic substrate 50.

플라스틱 기판(50)은 플렉서블 디스플레이를 구현할 수 있도록, 곡면 구현이 가능한 플렉서블(flexible)한 특성을 가진다. 또한 플라스틱 기판(50)은 플렉서블한 특성을 구현하도록 박막의 형태로 형성되는 것이 바람직하다. The plastic substrate 50 has a flexible property capable of implementing a curved surface so as to implement a flexible display. In addition, the plastic substrate 50 is preferably formed in the form of a thin film so as to implement flexible characteristics.

본 발명에 의한 플라스틱 기판(50)은 약 350°C 이상 500°C 이하의 유리전이온도(transition temperature; TG)를 갖는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 플라스틱 기판(50)상에 배리어막(100), 박막 트랜지스터 및 전자 소자를 형성하는 과정이 고온에서 진행되더라도 변형되지 않고 기판의 역할을 안정적으로 수행해야 하기 때문이다. 구체적으로 배리어막(100)을 형성하는 과정은 약 350°C 이상 400°C 이하의 고온에서 진행된다. 따라서 만약 플라스틱 기판(50)의 유리전이온도가 약 350°C 미만인 경우, 약 350°C의 고온 공정 중 플라스틱 기판(50)이 탄성을 가진 고무처럼 변하여 디스플레이용 기판의 역할을 수행할 수 없다. 또한 유리전이온도가 약 500°C 를 초과하는 플라스틱 기판(50)은 플라스틱 기판(50) 자체의 가공성이 나쁘기 때문에 사용하지 않는다. The plastic substrate 50 according to the present invention preferably has a glass transition temperature (TG) of about 350°C or more and 500°C or less. This is because the process of forming the barrier layer 100, the thin film transistor, and the electronic device on the plastic substrate 50 is not deformed even if it is performed at a high temperature, and the role of the substrate must be stably performed. Specifically, the process of forming the barrier layer 100 is performed at a high temperature of about 350°C or more and 400°C or less. Therefore, if the glass transition temperature of the plastic substrate 50 is less than about 350 °C, the plastic substrate 50 changes like rubber having elasticity during the high temperature process of about 350 °C, and thus it cannot perform the role of a display substrate. In addition, the plastic substrate 50 whose glass transition temperature exceeds about 500°C is not used because the plastic substrate 50 itself has poor processability.

플라스틱 기판(50)은 고내열성을 가진 고분자로 이루어질 수 있다. 예를 들어 엔지니어링 플라스틱(engineering plastics)의 일종으로 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide: PI), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP), 폴리아릴렌에테르술폰(poly(aryleneether sulfone)) 으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다. 특히, 폴리이미드(PI)는 기계적 강도가 우수하며 유리전이온도가 약 450℃로 다른 고분자에 비하여 내열성이 우수하다. 따라서 폴리이미드를 포함하는 플라스틱 기판(50)상에 배리어막(100)을 형성하는 공정 과정이 고온에서 진행되더라도 배리어막(100)의 하중에 의해 처지지 않고 기판의 역할을 안정적으로 수행할 수 있다. 한편, 폴리이미드를 비롯하여 상술한 고분자를 포함하는 플라스틱 기판(50)은 산소 및 수분에 대한 투과성이 높다. 따라서 플라스틱 기판(50)상에 직접 박막 트랜지스터 및 전자 소자를 제작할 경우, 플라스틱 기판(50)을 투과한 산소 및 수분에 노출되어 디스플레이의 수명이 급격히 감소하는 문제가 있다. 따라서, 플라스틱 기판(50)상에 산소 및 수분 투과를 저지하는 배리어막(100)이 필수적으로 형성되어야 한다. The plastic substrate 50 may be made of a polymer having high heat resistance. For example, as a kind of engineering plastics, polyethersulphone (PES), polyacrylate (PAR), polyetherimide (PEI), polyethylene naphthalate (polyethyelenen napthalate) (PEN), Polyethylene terephthalide (PET, polyethyeleneterepthalate), polyphenylene sulfide (PPS), polyallylate, polyimide (PI), polycarbonate (PC), cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate It may contain at least one material selected from the group consisting of cellulose acetate propionate (CAP) and poly(aryleneether sulfone). In particular, polyimide (PI) has excellent mechanical strength and a glass transition temperature of about 450°C, which is superior to other polymers in heat resistance. Therefore, even if the process of forming the barrier layer 100 on the plastic substrate 50 including polyimide is performed at a high temperature, the role of the substrate can be stably performed without sagging by the load of the barrier layer 100. . Meanwhile, the plastic substrate 50 including the above-described polymer including polyimide has high permeability to oxygen and moisture. Therefore, when a thin film transistor and an electronic device are directly manufactured on the plastic substrate 50, there is a problem in that the life of the display is drastically reduced due to exposure to oxygen and moisture transmitted through the plastic substrate 50. Accordingly, a barrier film 100 that blocks oxygen and moisture permeation must be formed on the plastic substrate 50.

배리어막(100)은 플라스틱 기판(50) 상에 형성되며, 하나 이상의 산화실리콘(SiOx)층 및 하나 이상의 질화실리콘(SiNx)층이 교대로 적층된 다층구조이다. 배리어막(100)은 플라스틱 기판(50)의 상부에 평활한 면을 형성하고 플라스틱 기판(50)의 상부로 산소 및 수분을 비롯한 불순 원소가 침투하는 것을 차단한다. 배리어(100)막은 플라즈마를 사용한 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deosition)법에 의해 증착될 수 있다. 그러나 이에 한정하지 않고 APCVD(atmospheric pressure CVD)법, LPCVD(low pressure CVD)법 등 다양한 증착 방법에 의해 증착될 수 있다. 본 발명에 의하면, 막을 박막화하고, 일정한 스트레스를 가지며, 막밀도를 높이기 위하여 배리어막(100)을 고온에서 형성하는 것을 특징으로 한다. 특히, 본 발명에 의하면 유리전이온도가 매우 높은 플라스틱 기판(50)을 사용하기 때문에 고온 공정을 수행할 수 있다. The barrier layer 100 is formed on the plastic substrate 50 and has a multilayer structure in which one or more silicon oxide (SiO x ) layers and one or more silicon nitride (SiN x ) layers are alternately stacked. The barrier layer 100 forms a smooth surface on the top of the plastic substrate 50 and blocks impurity elements such as oxygen and moisture from penetrating the top of the plastic substrate 50. The barrier 100 film may be deposited by a plasma enhanced chemical vapor deosition (PECVD) method using plasma. However, the present invention is not limited thereto and may be deposited by various deposition methods such as an APCVD (atmospheric pressure CVD) method and an LPCVD (low pressure CVD) method. According to the present invention, the barrier layer 100 is formed at a high temperature in order to make the film thin, have a certain stress, and increase the film density. In particular, according to the present invention, since the plastic substrate 50 having a very high glass transition temperature is used, a high-temperature process can be performed.

본 발명에서 배리어막(100)은 약 350°C 이상 400°C 이하 범위의 고온에서 형성된다. 따라서, 배리어막(100)은 일정한 막 스트레스를 가지며, 두께가 얇으면서도 막밀도가 높아 수분 및 산소 투과를 효과적으로 저지할 수 있도록 형성할 수 있다. 이하에서는 본 발명에 의한 배리어막(100)의 특성을 알아본다.In the present invention, the barrier layer 100 is formed at a high temperature in the range of about 350 °C to 400 °C. Accordingly, the barrier layer 100 may be formed to have a certain layer stress, and to effectively block moisture and oxygen transmission due to a high layer density and a thin thickness. Hereinafter, characteristics of the barrier layer 100 according to the present invention will be described.

도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예 의한 배리어막(100)은 플라스틱 기판(50)상에 형성된 제1산화실리콘층(SiOx)(101), 제1산화실리콘층(101)상에 형성된 질화실리콘층(SiNx)(201) 및 질화실리콘층(201) 상에 형성된 제2산화실리콘층(SiOx)(102)으로 이루어진 것을 특징으로 한다. 여기서 산화실리콘층(101, 102) 각각은 약 -100 내지 -300 MPa 의 막스트레스를 가지며, 질화실리콘층(201)은 약 -50 내지 200 MPa 의 막스트레스를 가질 수 있다. 여기서 막 스트레스란, 박막층이 가지는 단위면적당 힘의 크기를 나타내며, 그 종류로 압축(compressive) 스트레스 또는 인장(tensile) 스트레스가 있다. 본 발명에서는 압축 스트레스는 음의 정수로 표현하며, 인장 스트레스는 양의 정수로 표현한다. 또한 압축 스트레스는 박막을 미는 방향의 힘이며 박막이 아래로 구부러지는 방향의 힘일 수 있다. 반면, 인장 스트레스는 박막을 당기는 방향의 힘이며 박막이 위로 구부러지는 방향의 힘일 수 있다. Referring to FIG. 1, the barrier film 100 according to the first embodiment of the present invention is formed on a first silicon oxide layer (SiOx) 101 and a first silicon oxide layer 101 formed on a plastic substrate 50. It is characterized in that it comprises a formed silicon nitride layer (SiNx) 201 and a second silicon oxide layer (SiOx) 102 formed on the silicon nitride layer 201. Here, each of the silicon oxide layers 101 and 102 may have a film stress of about -100 to -300 MPa, and the silicon nitride layer 201 may have a film stress of about -50 to 200 MPa. Here, the film stress refers to the magnitude of the force per unit area of the thin film layer, and includes compressive stress or tensile stress as the type. In the present invention, compressive stress is expressed as a negative integer, and tensile stress is expressed as a positive integer. In addition, the compressive stress is a force in a direction in which the thin film is pushed and may be a force in a direction in which the thin film is bent downward. On the other hand, tensile stress is a force in a direction in which the thin film is pulled and may be a force in a direction in which the thin film is bent upward.

한편 본 발명에 의하면, 산화실리콘층(101, 102) 각각은 압축 형태의 스트레스를 가지며, 질화실리콘층(201)은 인장 형태의 스트레스를 가지는 것이 바람직하다. 그래야만, 서로 다른 형태의 스트레스를 가지면서 교대로 적층된 막이 외부의 충격이나 휘어짐에 강인해진다. 또한, 배리어막(100) 상에 형성된 박막 트랜지스터 및 전자 소자에 스트레스 면에서 영향을 주지않는 플렉서블 디스플레이용 기판(1000)을 실현할 수 있다. Meanwhile, according to the present invention, it is preferable that the silicon oxide layers 101 and 102 each have a compressive stress, and the silicon nitride layer 201 has a tensile stress. Only then, the films stacked alternately with different types of stress become strong against external shock or warping. In addition, it is possible to realize the substrate 1000 for a flexible display that does not affect the thin film transistors and electronic devices formed on the barrier layer 100 in terms of stress.

본 발명에 의한 배리어막(100)은 약 -200 내지 200MPa의 막 스트레스를 가지는 것을 특징으로 한다. 배리어막(100)의 막스트레스가 약 -200MPa 미만이거나 약 200 MPa 초과인 경우, 배리어막(100)을 포함하는 플렉서블 디스플레이용 기판(1000)이 아래쪽 또는 위쪽으로 휠 수 있다. 이 경우, 플렉서블 디스플레이용 기판(1000)의 이송 및 공정 투입시 장비에 걸리는 문제가 발생한다. 한편, 배리어막(100)의 막스트레스가 -200MPa 미만이거나 200 MPa 초과인 경우, 배리어막(100) 상부와 그 위에 형성된 다른 박막의 경계면에서 과도한 스트레스에 의한 단층 현상(dislocation)이 발생할 수 있다. 이러한 단층 현상은 배리어막(100) 상에 형성된 박막 트랜지스터 및 전자소자의 특성을 저하시키는 문제가 있다. 이외에도 해당 수치범위 외에서는 배리어막(100) 상에 형성된 다른 박막의 막질이 저하되어 전자 소자의 전기적 특성을 저하시키거나 불량이 발생될 수 있다. 또한 배리어막이 약 0 MPa의 막스트레스를 가지는 경우가 포함될 수 있다. 왜냐하면, 배리어막에 포함된 산화실리콘층(101, 102) 각각과 질화실리콘층(201)이 서로 다른 종류의 막스트레스를 가져 배리어막 전체의 막스트레스가 상쇄되어 약 0 MPa이 되는 경우가 발생할 수 있기 때문이다. 따라서 이 경우 배리어막에 포함된 각 층의 막스트레스가 없는 것은 아니다. The barrier film 100 according to the present invention is characterized by having a film stress of about -200 to 200 MPa. When the film stress of the barrier film 100 is less than about -200 MPa or more than about 200 MPa, the flexible display substrate 1000 including the barrier film 100 may bend downward or upward. In this case, a problem occurs in equipment when the substrate 1000 for the flexible display is transported and the process is input. Meanwhile, when the film stress of the barrier layer 100 is less than -200 MPa or exceeds 200 MPa, a dislocation may occur due to excessive stress at the interface between the upper portion of the barrier layer 100 and another thin film formed thereon. Such a single layer phenomenon has a problem of deteriorating the characteristics of the thin film transistor and electronic device formed on the barrier layer 100. In addition, outside the numerical range, the quality of other thin films formed on the barrier layer 100 may be deteriorated, resulting in deterioration of electrical characteristics or defects of the electronic device. Also, a case in which the barrier layer has a film stress of about 0 MPa may be included. Because each of the silicon oxide layers 101 and 102 included in the barrier layer and the silicon nitride layer 201 have different types of layer stress, the layer stress of the entire barrier layer may be canceled to become about 0 MPa. Because there is. Therefore, in this case, the film stress of each layer included in the barrier film does not exist.

한편, 질화실리콘층(201)의 두께는 약 200Å 내지 1000 Å일 수 있다. 여기서 질화실리콘층(201)의 두께가 약 200Å 이상인 것은 상술한 두께가 박막이 형성되기 위한 최소 두께이기 때문이다. 또한, 질화실리콘층(201)의 두께가 약 1000Å 이하인 것으로 한정한 이유는 다음과 같다. 고온 공정에서 질화실리콘층(201)을 형성하면, 실리콘원자와 수소원자의 결합력이 약해지면서 수소원자가 분리되어 빠져나가고, 막내 수소원자의 함유량이 줄어들면서 막의 스트레스 형태가 압축스트레스에서 인장스트레스로 변화하게 된다. 이 과정에서 질화실리콘층(201)의 두께가 1000Å 를 초과하는 경우 질화실리콘층(201)이 깨지거나 박리되는 문제가 발생한다. Meanwhile, the thickness of the silicon nitride layer 201 may be about 200Å to 1000Å. Here, the thickness of the silicon nitride layer 201 is about 200Å or more because the above-described thickness is the minimum thickness for forming a thin film. In addition, the reason why the thickness of the silicon nitride layer 201 is limited to about 1000Å or less is as follows. When the silicon nitride layer 201 is formed in a high-temperature process, the bonding force between the silicon atom and the hydrogen atom is weakened, and the hydrogen atom is separated and escaped. do. In this process, when the thickness of the silicon nitride layer 201 exceeds 1000Å, a problem occurs in that the silicon nitride layer 201 is cracked or peeled off.

산화실리콘층(101, 102)각각의 두께는 약 1000Å 내지 3000 Å일 수 있다. 산화실리콘층(101, 102) 각각의 두께가 약 1000 Å미만이면 막을 형성하기 어렵고, 약 3000 Å 초과이면 막을 형성하기 위한 공정시간이 급격히 증가하기 때문이다. Each of the silicon oxide layers 101 and 102 may have a thickness of about 1000 Å to 3000 Å. This is because if the thickness of each of the silicon oxide layers 101 and 102 is less than about 1000 Å, it is difficult to form a film, and if it exceeds about 3000 Å, the process time for forming the film rapidly increases.

본 발명에 있어서, 특히 배리어막(100)에 포함된 질화실리콘층(201)의 수소원자 함유량에 의해 수분 및 산소의 투과율에 제어될 수 있다. 이하에서는 질화실리콘층(201)의 형성 방법 및 특징을 자세히 설명한다. In the present invention, in particular, the transmittance of moisture and oxygen can be controlled by the content of hydrogen atoms in the silicon nitride layer 201 included in the barrier layer 100. Hereinafter, a method and characteristics of the silicon nitride layer 201 will be described in detail.

PECVD법에 의해 약 350°C 이상 400°C 이하의 고온에서 질화실리콘층(201)을 형성하는 메커니즘은 다음과 같다. 피증착체인 플라스틱 기판(50)을 챔버에 넣고 플라즈마 분위기 하에 약 350°C 이상 400°C 이하의 공정온도를 세팅한다. 질화실리콘층(201)은 실란(SiH4) 및 암모니아(NH3)에 의해 형성된다. 플라즈마에 의해 실란(SiH4)은 실리콘원자(Si)와 수소원자(H)로 분해된다. 또한 암모니아(NH3)는 질소원자(N)와 수소원자(H)로 분해된다. 이렇게 분해된 각각의 원자는 플라스틱 기판(50)에 떨어지고, 떨어진 각각의 원자가 플라스틱 기판(50)의 표면온도에 의해 반응한다. 이 때, 실리콘원자(Si)와 질소원자(N) 및 수소원자(H)가 주로 결합하는데, 실리콘원자(Si)와 질소원자(N)의 결합에 비하여 실리콘원자(Si)와 수소원자(H)의 결합력이 약하기 때문에, 고온에서 실리콘원자(Si)와 질소원자(N)는 결합을 유지하더라도 실리콘원자(Si)와 수소원자(H)는 분리된다. 결국, 실리콘원자(Si)와 분리된 수소원자(H)는 수소분자(H2)가 되어 날아가게 된다. 따라서, 본 발명과 같이 고온에서 질화실리콘층(201)을 형성하는 경우, 질화실리콘층(201) 내의 수소원자(H)의 함유량이 낮아진다. 또한, 질화실리콘층(201)의 수소원자(H) 함유량이 낮아질수록 다른 의미로 질소와 실리콘의 결합이 많아질수록 질화실리콘층(201)의 스트레스 형태는 인장 (tensile) 스트레스가 된다. 한편, 질화실리콘층(201)의 수소원자(H) 함유량이 낮아질수록 막밀도는 증가한다. The mechanism for forming the silicon nitride layer 201 at a high temperature of about 350°C or more and 400°C or less by the PECVD method is as follows. The plastic substrate 50, which is an object to be deposited, is placed in a chamber and a process temperature of about 350°C or more and 400°C or less is set under a plasma atmosphere. The silicon nitride layer 201 is formed of silane (SiH 4 ) and ammonia (NH 3 ). By plasma, silane (SiH 4 ) is decomposed into silicon atoms (Si) and hydrogen atoms (H). In addition, ammonia (NH 3 ) is decomposed into nitrogen atoms (N) and hydrogen atoms (H). Each atom decomposed in this way falls on the plastic substrate 50, and each of the separated atoms reacts by the surface temperature of the plastic substrate 50. At this time, a silicon atom (Si), a nitrogen atom (N), and a hydrogen atom (H) are mainly bonded. Compared to the combination of a silicon atom (Si) and a nitrogen atom (N), a silicon atom (Si) and a hydrogen atom (H) Since the bonding force of) is weak, the silicon atom (Si) and the hydrogen atom (H) are separated even though the silicon atom (Si) and the nitrogen atom (N) maintain bonding at high temperature. Eventually, the silicon atom (Si) and the separated hydrogen atom (H) become a hydrogen molecule (H 2 ) and fly away. Accordingly, when the silicon nitride layer 201 is formed at a high temperature as in the present invention, the content of hydrogen atoms (H) in the silicon nitride layer 201 is lowered. In addition, as the content of hydrogen atoms (H) in the silicon nitride layer 201 decreases, in other words, as the bond between nitrogen and silicon increases, the stress form of the silicon nitride layer 201 becomes tensile stress. Meanwhile, as the content of hydrogen atoms (H) in the silicon nitride layer 201 decreases, the film density increases.

본 발명에 의한 질화실리콘층(201)의 막내 수소원자 함유량은 약 13% 내지 17% 인 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상술한 바와 같이 질화실리콘층(201)의 막내 수소원자 함유량은 질화실리콘을 형성하는 온도에 의존한다. 실험적으로, 질화실리콘층을 약 350°C 이상 400°C 이하의 고온에서 증착할 경우 막내 수소원자 함유량은 약 13% 내지 17%이 된다. 한편, 질화실리콘층(201)의 막내 수소원자 함유량이 약 13% 미만인 경우, 질화실리콘층(201)의 막밀도가 증가하는 장점이 있으나, 질화실리콘층(201)이 인장 형태의 막스트레스가 임계치 이상으로 커져 배리어막의 스트레스의 균형이 깨지는 문제가 있다. 반면, 질화실리콘층(201)의 막내 수소원자 함유량이 약 17% 초과인 경우, 질화실리콘층(201)의 막밀도가 급격히 떨어져 박막 트랜지스터 및 전자 소자를 향해 산소 및 수분을 비롯한 불순 원소가 침투하는 것을 막을 수 없는 문제가 있다.It is preferable that the content of hydrogen atoms in the film of the silicon nitride layer 201 according to the present invention is about 13% to 17%. Because, as described above, the content of hydrogen atoms in the film of the silicon nitride layer 201 depends on the temperature at which silicon nitride is formed. Experimentally, when the silicon nitride layer is deposited at a high temperature of about 350°C to 400°C, the hydrogen atom content in the film is about 13% to 17%. On the other hand, when the content of hydrogen atoms in the film of the silicon nitride layer 201 is less than about 13%, there is an advantage in that the film density of the silicon nitride layer 201 is increased, but the film stress of the silicon nitride layer 201 is a critical value. There is a problem that the balance of stress in the barrier layer is broken due to the above increase. On the other hand, when the content of hydrogen atoms in the film of the silicon nitride layer 201 is more than about 17%, the film density of the silicon nitride layer 201 decreases rapidly, and impurity elements including oxygen and moisture penetrate into the thin film transistors and electronic devices. There is a problem that cannot be prevented.

본 발명에 의한 질화실리콘층(201)의 막밀도는 약 2.5 내지 2.7g/cm3 인 것이 바람직하다. 질화실리콘층(201)의 막밀도는 질화실리콘층(201) 막내 수소원자 함유량에 의존한다. 질화실리콘층(201)의 막내 수소원자 함유량은 약 13% 내지 17%인 경우, 질화실리콘층의 막밀도가 약 2.5 내지 2.7g/cm3 를 나타낼 수 있다. 한편, 질화실리콘층(201)의 막밀도가 약 2.5 g/ cm3 미만인 경우, 질화시리콘층(201)은 박막 트랜지스터 및 전자 소자를 향해 산소 및 수분을 비롯한 불순 원소가 침투하는 것을 막는 기능이 급격히 감소한다. 반면, 질화실리콘층(201)의 막밀도가 약 2.7g/ cm3 초과인 경우는 막내 수소원자 함유량이 약 13 내지 17% 인 경우 도출되기 힘들다. It is preferable that the film density of the silicon nitride layer 201 according to the present invention is about 2.5 to 2.7 g/cm 3 . The film density of the silicon nitride layer 201 depends on the content of hydrogen atoms in the silicon nitride layer 201. When the content of hydrogen atoms in the film of the silicon nitride layer 201 is about 13% to 17%, the film density of the silicon nitride layer may be about 2.5 to 2.7 g/cm 3 . On the other hand, when the film density of the silicon nitride layer 201 is less than about 2.5 g/cm 3 , the silicon nitride layer 201 has a function of preventing impurity elements including oxygen and moisture from penetrating toward the thin film transistor and electronic device. Decreases rapidly. On the other hand, when the film density of the silicon nitride layer 201 is greater than about 2.7 g/cm 3 , it is difficult to derive when the hydrogen atom content in the film is about 13 to 17%.

도 2 는 본 발명의 제2 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이용 기판(1000a)을 도시한 단면도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이용 기판(1000a)은 플라스틱 기판(50)상에 하나 이상의 산화실리콘층 및 질화실리콘층이 교대로 적층된 점이 제1실시예와 유사하다. 다만, 제1실시예와 달리 제2 실시예에 의한 배리어막(100a)은 제1산화실리콘층(101), 제1산화실리콘층(101) 상에 적층된 제1질화실리콘층(201), 제1질화실리콘층(201)상에 적층된 제2산화실리콘층(102), 제2산화실리콘층(102) 상에 적층된 제2질화실리콘층(202) 및 제2질화실리콘층(202) 상에 적층된 제3산화실리콘층(103)으로 이루어진 것이 상이하다. 그러나, 배리어막의 특징, 산화실리콘층 및 질화실리콘 각각의 두께, 막 스트레스 형태, 막내 수소원자 함유량, 막밀도, 형성 조건 등의 특징은 제1실시예와 모두 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다. 2 is a cross-sectional view showing a substrate 1000a for a flexible display according to a second embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, in the flexible display substrate 1000a according to the second embodiment of the present invention, one or more silicon oxide layers and silicon nitride layers are alternately stacked on the plastic substrate 50. similar. However, unlike the first embodiment, the barrier layer 100a according to the second embodiment includes a first silicon oxide layer 101, a first silicon nitride layer 201 stacked on the first silicon oxide layer 101, The second silicon oxide layer 102 stacked on the first silicon nitride layer 201, the second silicon nitride layer 202 and the second silicon nitride layer 202 stacked on the second silicon oxide layer 102 It differs in that it is made of the third silicon oxide layer 103 laminated thereon. However, since the characteristics of the barrier film, the thickness of each of the silicon oxide layer and the silicon nitride, the film stress form, the hydrogen atom content in the film, the film density, and the formation conditions are all the same as those of the first embodiment, overlapping descriptions will be omitted.

도 3 은 본 발명의 제3 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이용 기판(1000b)을 도시한 단면도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 관한 플렉서블 디스플레이용 기판(1000b)은 플라스틱 기판(50)상에 하나 이상의 산화실리콘층 및 질화실리콘층이 교대로 적층된 점이 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예와 유사하다. 다만, 제1실시예 및 제2실시예와 달리 제3실시예에 의한 배리어막(100b)은 제1산화실리콘층(101), 제1산화실리콘층(101) 상에 적층된 제1질화실리콘층(201), 제1질화실리콘층(201)상에 적층된 제2산화실리콘층(102), 제2산화실리콘층(102) 상에 적층된 제2질화실리콘층(202), 제2질화실리콘층(202) 상에 적층된 제3산화실리콘층(103), 제3산화실리콘층(103) 상에 적층된 제3질화실리콘층(203) 및 제3질화실리콘층(203) 상에 적층된 제4산화실리콘층(104)으로 이루어진 것이 상이하다. 그러나, 배리어막(100)의 특징, 산화실리콘층 및 질화실리콘 각각의 두께, 막 스트레스 형태, 막내 수소원자 함유량, 막밀도, 형성 조건 등의 특징은 제1실시예와 모두 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다.3 is a cross-sectional view showing a substrate 1000b for a flexible display according to a third embodiment of the present invention. 3, in the flexible display substrate 1000b according to the third embodiment of the present invention, the first aspect of the present invention is that at least one silicon oxide layer and a silicon nitride layer are alternately stacked on a plastic substrate 50. It is similar to the embodiment and the second embodiment. However, unlike the first and second embodiments, the barrier layer 100b according to the third embodiment is a first silicon oxide layer 101, a first silicon nitride stacked on the first silicon oxide layer 101. Layer 201, the second silicon oxide layer 102 stacked on the first silicon nitride layer 201, the second silicon nitride layer 202 stacked on the second silicon oxide layer 102, the second nitride The third silicon oxide layer 103 stacked on the silicon layer 202, the third silicon nitride layer 203 stacked on the third silicon oxide layer 103, and the third silicon nitride layer 203 stacked It is different from that made of the fourth silicon oxide layer 104. However, since the characteristics of the barrier film 100, the thickness of each of the silicon oxide layer and the silicon nitride, the film stress form, the hydrogen atom content in the film, the film density, and the formation conditions are all the same as those of the first embodiment, overlapping descriptions Is omitted.

도 4 내지 도 6은 도 1의 플렉서블 디스플레이용 기판(1000)을 사용하여 디스플레이 장치를 제조하는 방법을 나타낸 것이다. 특히 도 4 및 도 5는 도 1의 플렉서블 디스플레이용 기판(1000)의 제조 방법을 나타낸 것이다. 설명의 편의를 위하여 본 발명의 제1 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 기판(1000)을 사용하는 내용만 설명하겠으나, 이에 한정되지 않고 제2 실시예 및 제3 실시예에 의한 플렉서블 디스플레이용 기판(1000a, 1000b)을 사용할 수 있다. 4 to 6 illustrate a method of manufacturing a display device using the substrate 1000 for a flexible display of FIG. 1. In particular, FIGS. 4 and 5 illustrate a method of manufacturing the substrate 1000 for a flexible display of FIG. 1. For convenience of explanation, only the content of using the flexible display substrate 1000 according to the first embodiment of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto, and the substrate 1000a for a flexible display according to the second and third embodiments is not limited thereto. , 1000b) can be used.

도 4를 참조하면, 먼저 플라스틱 기판(50)을 준비한다. 상기 플라스틱 기판(50)은 고온 공정을 견딜 수 있도록 유리전이온도가 약 350°C 이상 500°C이하인 것이 바람직하다.Referring to FIG. 4, first, a plastic substrate 50 is prepared. It is preferable that the plastic substrate 50 has a glass transition temperature of about 350°C or more and 500°C or less to withstand high-temperature processes.

도 5를 참조하면, 플라스틱 기판(50) 상에 배리어막(100)을 형성한다. 여기서 배리어막(100)은 약 350°C 이상 400°C 이하 범위의 고온에서 PECVD 법에 의해 형성한다. 구체적으로 배리어막(100)은 제1산화실리콘층(101), 제1산화실리콘층상에 형성되 질화실리콘층(201) 및 질화실리콘층(201)상에 형성된 제2산화실리콘층(102)로 이루어진다. 여기서 각 산화실리콘층(101, 102) 각각은 약 1000Å 내지 3000Å 두께로 형성하며, 질화실리콘층(201)은 약 200Å 내지 1000Å 두께로 형성한다. 산화실리콘층(101, 102) 각각은 압축 형태의 막 스트레스를 가지며, 질화실리콘층(201)은 인장 형태의 막 스트레스를 가진다. 또한 배리어막(100)의 막 스트레스는 약 -200MPa 내지 200MPa 이다. 여기서 배리어막(100)의 막 스트레스가 상기 범위 밖일 때, 기판이 휘거나 배리어막(100)과 그 위에 적층될 소자 간의 경계면에서 스트레스로 인한 단층 현상이 일어나는 문제가 있다. Referring to FIG. 5, a barrier layer 100 is formed on the plastic substrate 50. Here, the barrier layer 100 is formed by the PECVD method at a high temperature in the range of about 350°C to 400°C. Specifically, the barrier layer 100 is made of a first silicon oxide layer 101, a silicon nitride layer 201 formed on the first silicon oxide layer, and a second silicon oxide layer 102 formed on the silicon nitride layer 201. . Here, each of the silicon oxide layers 101 and 102 is formed to a thickness of about 1000Å to 3000Å, and the silicon nitride layer 201 is formed to a thickness of about 200Å to 1000Å. Each of the silicon oxide layers 101 and 102 has a compressive film stress, and the silicon nitride layer 201 has a tensile film stress. Also, the film stress of the barrier film 100 is about -200 MPa to 200 MPa. Here, when the layer stress of the barrier layer 100 is outside the above range, there is a problem that the substrate is bent or a single layer phenomenon occurs due to stress at the interface between the barrier layer 100 and a device to be stacked thereon.

특히 배리어막(100)에 포함된 질화실리콘층(201)은 약 350°C 이상 400°C 이하 범위의 고온에서 실란(SiH4)과 암모니아(NH3)를 사용하여 PECVD 법에 의해 형성될 수 있다. 이렇게 형성된 질화실리콘층(201)의 막내 수소원자 함유량은 약 13 내지 17% 이며, 막밀도는 약 2.5 내지 2.7g/ cm3 일 수 있다. 질화실리콘층(201)이 막내 수소원자 함유량을 약 13 내지 17% 가질 때, 막밀도가 약 2.5 내지 2.7g/ cm3 로 형성될 수 있고 디스플레이 장치 제조에 적합한 정도로 수분 및 산소의 투과를 저지할 수 있다. In particular, the silicon nitride layer 201 included in the barrier layer 100 may be formed by a PECVD method using silane (SiH4) and ammonia (NH3) at a high temperature ranging from about 350°C to 400°C. The silicon nitride layer 201 thus formed may have a hydrogen atom content of about 13 to 17%, and a film density of about 2.5 to 2.7 g/cm 3 . When the silicon nitride layer 201 has a hydrogen atom content of about 13 to 17% in the film, the film density can be formed to about 2.5 to 2.7 g/cm 3 and it can prevent the permeation of moisture and oxygen to the extent suitable for manufacturing a display device. I can.

도 6을 참조하면, 배리어막(100) 상에 형성되어 패터닝된 소스영역(10s) 및 드레인 영역(10d), 채널 영역(10c)을 포함하는 반도체층(10)을 형성하고, 반도체층(10) 상에 형성되는 제1절연층(11)을 형성한다. 또한, 제1절연층(11) 상에 형성되며 반도체층(10)과 대응되도록 형성되는 게이트 전극(20g)을 형성하고 게이트 전극(20g) 상에 형성되는 제2절연층(12)을 형성한다. 다음으로, 제1절연층(11) 및 제2절연층(12)에 컨택홀을 형성하고, 컨택홀을 통해 상기 반도체층(10)과 전기적으로 연결되는 소스전극(20s) 및 드레인 전극(20d)을 형성함으로써 박막 트랜지스터의 제조할 수 있다. 이외에도 도 6에는 도시되지 않았지만, 커패시터, 유기 발광 소자(OLED)를 비롯한 전자소자를 더 형성하여 플렉서블 디스플레이를 제조할 수 있다. Referring to FIG. 6, a semiconductor layer 10 including a source region 10s, a drain region 10d, and a channel region 10c formed and patterned by being formed on the barrier layer 100 is formed, and the semiconductor layer 10 ) To form a first insulating layer 11 formed on it. In addition, a gate electrode 20g formed on the first insulating layer 11 and formed to correspond to the semiconductor layer 10 is formed, and a second insulating layer 12 formed on the gate electrode 20g is formed. . Next, a contact hole is formed in the first insulating layer 11 and the second insulating layer 12, and the source electrode 20s and the drain electrode 20d electrically connected to the semiconductor layer 10 through the contact hole. ), a thin film transistor can be manufactured. In addition, although not shown in FIG. 6, a flexible display may be manufactured by further forming electronic devices including a capacitor and an organic light emitting diode (OLED).

고온에서 배리어막을 형성하지 않는 경우, 수분 및 산소의 차단 특성을 향상하기 위하여 산화실리콘층 및 질화실리콘의 두께를 두껍게 증착해야 한다. 또한 저온에서 형성된 배리어막은 입자가 성긴 구조이므로 막 스트레스가 매우 크며, 수소원자의 함유량이 높아 막밀도도 낮다. 결국, 저온에서 형성된 배리어막은 막 스트레스가 커서 박막 트랜지스터 및 전자 소자에 영향을 주며, 수분 및 산소 차단 특성이 나쁘고, 막의 두께가 얇지 않은 단점이 있었다. 그러나 본 발명에 의하면, 고온에서 배리어막을 형성함으로써, 이와 같은 문제를 해소할 수 있다. 또한 고온 공정이 가능하도록 플라스틱 기판은 유리전이온도가 높은 것을 사용하였다. When the barrier layer is not formed at high temperature, the silicon oxide layer and the silicon nitride should be deposited thickly in order to improve the barrier properties of moisture and oxygen. In addition, since the barrier film formed at a low temperature has a coarse particle structure, the film stress is very high, and the film density is low due to the high content of hydrogen atoms. As a result, the barrier film formed at a low temperature has a large film stress, which affects the thin film transistor and electronic devices, has poor moisture and oxygen barrier properties, and has the disadvantage of not having a thin film thickness. However, according to the present invention, such a problem can be eliminated by forming the barrier film at a high temperature. In addition, a plastic substrate having a high glass transition temperature was used to enable a high-temperature process.

한편, 도 6에서는 박막 트랜지스터의 일 예로서 탑 게이트(top gate) 방식의 박막 트랜지스터가 구비된 경우를 도시하고 있다. 그러나 바텀 게이트(bottom gate) 방식 등 다른 구조의 박막 트랜지스터가 구비될 수 있음은 물론이다. 또한 도 6에는 하나의 박막 트랜지스터만 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 복수 개의 박막 트랜지스터와 복수 개의 커패시터 및 복수 개의 유기 발광 소자(OLED)가 포함될 수 있음은 물론이다. Meanwhile, FIG. 6 shows a case in which a top gate type thin film transistor is provided as an example of a thin film transistor. However, of course, a thin film transistor having a different structure, such as a bottom gate method, may be provided. In addition, only one thin film transistor is shown in FIG. 6, but this is only for convenience of description, and the present invention is not limited thereto, and a plurality of thin film transistors, a plurality of capacitors, and a plurality of organic light emitting devices (OLEDs) may be included. Yes, of course.

또한, 도 6에서는 박막 트랜지스터 및 전자 소자가 형성되는 하부 기판에 본 발명에 의한 플렉서블 디스플레이용 기판(1000)이 사용되는 경우를 도시하였으나, 이에 한정되지 않고 본 발명에 의한 플렉서블 디스플레이용 기판(1000)은 봉지 부재에 사용될 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 플렉서블 디스플레이용 기판(1000)을 포함하는 봉지 부재를 별도로 형성하고, 봉지 부재를 유기 발광 소자(OLED)에 결합함으로써, 유기 발광 소자(OLED)의 봉지(encapsulation)를 용이하게 한다. 6 illustrates a case where the substrate 1000 for a flexible display according to the present invention is used for a lower substrate on which a thin film transistor and an electronic device are formed, but the present invention is not limited thereto, and the substrate 1000 for a flexible display according to the present invention Silver can be used for the encapsulation member. That is, by separately forming an encapsulation member including the substrate 1000 for a flexible display according to the present invention and coupling the encapsulation member to the organic light-emitting device (OLED), it is easy to encapsulate the organic light-emitting device (OLED). do.

또한, 본 발명에 의한 플렉서블 디스플레이용 기판은 평판 표시 장치로서 유기 발광 표시 장치 및 액정 표시 장치를 비롯한 다양한 표시 소자에 사용할 수 있다.In addition, the substrate for a flexible display according to the present invention is a flat panel display and can be used for various display devices, including organic light-emitting display devices and liquid crystal displays.

도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although it has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

1000: 플렉서블 디스플레이용 기판
50: 플라스틱 기판
101, 102, 103, 104: 산화실리콘층
201, 202, 203: 질화실리콘층
100: 배리어막
10: 반도체층
10s, c, d: 소스영역, 채널영역, 드레인영역
11, 12: 절연층
20g, s, d: 게이트전극, 소스전극, 드레인전극1000: flexible display substrate
50: plastic substrate
101, 102, 103, 104: silicon oxide layer
201, 202, 203: silicon nitride layer
100: barrier membrane
10: semiconductor layer
10s, c, d: source region, channel region, drain region
11, 12: insulating layer
20g, s, d: gate electrode, source electrode, drain electrode

Claims (17)

고분자 화합물을 포함하는 플라스틱 기판;
상기 플라스틱 기판 상에 배치된 박막트랜지스터 및 발광소자; 및
상기 플라스틱 기판과 상기 박막트랜지스터 사이에 배치되어, 하나 이상의 산화실리콘층 및 하나 이상의 질화실리콘층이 교대로 적층된 다층구조인 배리어막;를 포함하며,
상기 질화실리콘층 한 층의 두께는 200 Å 내지 1000 Å으로, 상기 산화실리콘층 한 층의 두께보다 얇게 구비되고,
상기 산화실리콘층은 압축(compressive) 또는 인장(tensile) 형태의 막 스트레스를 가지고, 상기 질화실리콘층은 상기 산화실리콘층과 다른 형태의 막 스트레스를 가지며,
상기 배리어막은 상기 플라스틱 기판에 직접 접촉하는, 플렉서블 디스플레이.A plastic substrate containing a polymer compound;
A thin film transistor and a light emitting device disposed on the plastic substrate; And
It is disposed between the plastic substrate and the thin film transistor, a barrier film having a multilayer structure in which one or more silicon oxide layers and one or more silicon nitride layers are alternately stacked; includes,
The thickness of one layer of the silicon nitride layer is 200 Å to 1000 Å, and is provided thinner than the thickness of one layer of the silicon oxide layer,
The silicon oxide layer has a compressive or tensile type of film stress, the silicon nitride layer has a different type of film stress than the silicon oxide layer,
The barrier layer is in direct contact with the plastic substrate, the flexible display. 제1항에 있어서,
상기 배리어막에 포함된 상기 산화실리콘층 한 층의 두께는 1000Å 내지 3000Å인, 플레서블 디스플레이.The method of claim 1,
The thickness of one layer of the silicon oxide layer included in the barrier layer is 1000Å to 3000Å. 제1항에 있어서,
상기 질화실리콘층은 막밀도가 2.5 내지 2.7g/ cm3 인, 플렉서블 디스플레이.The method of claim 1,
The silicon nitride layer has a film density of 2.5 to 2.7 g/cm 3 , a flexible display. 제1항에 있어서,
상기 질화실리콘층은 막내 수소함유량이 13% 내지 17%인, 플렉서블 디스플레이.The method of claim 1,
The silicon nitride layer has a hydrogen content of 13% to 17% in a flexible display. 제1항에 있어서,
상기 플라스틱 기판은 폴리이미드를 포함하는, 플렉서블 디스플레이.The method of claim 1,
The plastic substrate comprises polyimide, a flexible display. 제1항에 있어서,
상기 플렉서블 디스플레이는 상기 발광소자 상부에 배치되는 봉지 부재;를 더 포함하며,
상기 봉지 부재는,
상기 플라스틱 기판 상에 하나 이상의 산화실리콘층 및 하나 이상의 질화실리콘층이 교대로 적층된 다층구조인 배리어막;을 포함하며,
상기 산화실리콘층은 압축(compressive) 또는 인장(tensile) 형태의 막 스트레스를 가지고, 상기 질화실리콘층은 상기 산화실리콘층과 다른 형태의 막 스트레스를 가지는, 플렉서블 디스플레이.The method of claim 1,
The flexible display further includes a sealing member disposed on the light emitting device,
The sealing member,
Including; a barrier film having a multilayer structure in which one or more silicon oxide layers and one or more silicon nitride layers are alternately stacked on the plastic substrate, and
The silicon oxide layer has a compressive or tensile type of film stress, and the silicon nitride layer has a different type of film stress than the silicon oxide layer. 제1항에 있어서,
상기 배리어막의 막스트레스는 -200 내지 200MPa인, 플렉서블 디스플레이.The method of claim 1,
The film stress of the barrier layer is -200 to 200 MPa, the flexible display. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 플라스틱 기판;
상기 플라스틱 기판 상부에 배치된 배리어막; 및
상기 배리어막 상부에 배치된 박막트랜지스터 및 발광소자;를 포함하며,
상기 배리어막은,
상기 플라스틱 기판 상에 배치된 제1산화실리콘층;
상기 제1산화실리콘층 상에 배치된 제1질화실리콘층; 및
상기 제1질화실리콘층 상에 배치된 제2산화실리콘층;을 포함하며,
상기 제1질화실리콘층의 두께는 200 Å 내지 1000 Å으로, 상기 제1산화실리콘층 및 상기 제2산화실리콘층의 두께보다 얇게 구비되고,
상기 제1산화실리콘층 및 상기 제2산화실리콘층은 동일 형태의 막 스트레스로, 압축(compressive) 또는 인장(tensile) 형태의 막 스트레스를 가지고, 상기 제1질화실리콘층은 상기 제1산화실리콘층 및 상기 제2산화실리콘층과 다른 형태의 막 스트레스를 가지며,
상기 배리어막은 상기 플라스틱 기판에 직접 접촉하는, 플렉서블 디스플레이.Plastic substrate;
A barrier layer disposed on the plastic substrate; And
Including; a thin film transistor and a light emitting device disposed on the barrier layer,
The barrier film,
A first silicon oxide layer disposed on the plastic substrate;
A first silicon nitride layer disposed on the first silicon oxide layer; And
Includes; a second silicon oxide layer disposed on the first silicon nitride layer,
The thickness of the first silicon nitride layer is 200 Å to 1000 Å, and is provided to be thinner than the thickness of the first silicon oxide layer and the second silicon oxide layer,
The first silicon oxide layer and the second silicon oxide layer have the same type of film stress, and have a compressive or tensile type of film stress, and the first silicon nitride layer is the first silicon oxide layer. And a film stress of a different type from that of the second silicon oxide layer,
The barrier layer is in direct contact with the plastic substrate, the flexible display. 제14항에 있어서,
상기 제1산화실리콘층 및 상기 제2산화실리콘층은 압축(compressive) 형태의 막 스트레스를 가지며, 상기 제1질화실리콘층은 인장(tensile) 형태의 막 스트레스를 가짐에 따라, 상기 배리어막의 막스트레스는 -200 내지 200MPa인, 플렉서블 디스플레이.The method of claim 14,
As the first silicon oxide layer and the second silicon oxide layer have a compressive film stress, and the first silicon nitride layer has a tensile film stress, the barrier film stress Is -200 to 200 MPa, a flexible display. 제14항에 있어서,
상기 배리어막은,
상기 제2산화실리콘층 상에 배치된 제2질화실리콘층; 및
상기 제2질화실리콘층 상에 배치된 제3산화실리콘층;을 더 포함하는, 플렉서블 디스플레이.The method of claim 14,
The barrier film,
A second silicon nitride layer disposed on the second silicon oxide layer; And
The flexible display further comprising a third silicon oxide layer disposed on the second silicon nitride layer. 제16항에 있어서,
상기 배리어막은,
상기 제3산화실리콘층 상에 배치된 제3질화실리콘층; 및
상기 제3질화실리콘층 상에 배치된 제4산화실리콘층;을 더 포함하는, 플렉서블 디스플레이.The method of claim 16,
The barrier film,
A third silicon nitride layer disposed on the third silicon oxide layer; And
The flexible display further comprising a fourth silicon oxide layer disposed on the third silicon nitride layer.
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