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플렉서블 디스플레이 및 저온 용액 공정에 기반한 박막 트랜지스터의 제조 방법

  • 기술번호 : KST2019018016
  • 담당센터 : 서울서부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-6124-6930
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 실시예들은 저온 용액 공정 기반으로 박막 트랜지스터를 제작하는 방법, 기능화된 절연층에 전도층을 증착시킨 박막 트랜지스터 어레이, 이를 이용한 플렉서블 디스플레이 및 웨어러블 전자 장치를 제공한다.
Int. CL H01L 21/28 (2006.01.01) H01L 29/786 (2006.01.01) H01L 51/00 (2006.01.01) H01L 27/32 (2006.01.01)
CPC H01L 21/28194(2013.01)H01L 21/28194(2013.01)H01L 21/28194(2013.01)H01L 21/28194(2013.01)H01L 21/28194(2013.01)H01L 21/28194(2013.01)
출원번호/일자 1020180025970 (2018.03.05)
출원인 광운대학교 산학협력단
등록번호/일자 10-2023103-0000 (2019.09.11)
공개번호/일자 10-2019-0105428 (2019.09.17) 문서열기
공고번호/일자 (20191104) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2018.03.05)
심사청구항수 15

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 광운대학교 산학협력단 대한민국 서울특별시 노원구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 하태준 서울특별시 송파구
2 강병철 서울특별시 노원구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 특허법인우인 대한민국 서울특별시 강남구 역삼로 ***, *층(역삼동, 중평빌딩)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 광운대학교 산학협력단 서울특별시 노원구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2018.03.05 수리 (Accepted) 1-1-2018-0222223-40
2 [출원서등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2018.03.07 수리 (Accepted) 1-1-2018-0228918-03
3 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2019.02.15 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
4 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2019.04.12 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2019-0052069-76
5 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2019.05.27 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0375325-23
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2019.07.22 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2019-0750828-82
7 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2019.07.22 수리 (Accepted) 1-1-2019-0750827-36
8 등록결정서
Decision to grant		 2019.09.04 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0642262-31
9 [출원서 등 보정]보정서
[Amendment to Patent Application, etc.] Amendment		 2019.09.11 수리 (Accepted) 1-1-2019-0937089-22
10 [명세서등 보정]보정서(심사관 직권보정)
 2019.10.16 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2019-5032499-40
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
희생 기판에 유연 용액을 증착하고 열처리하여 유연층을 형성하는 단계;상기 유연층에 게이트 전극을 증착하는 단계;상기 유연층 및 상기 게이트 전극 중에서 적어도 하나에 절연 용액을 증착하고 열처리하여 절연층을 형성하는 단계;상기 절연층에 전도 용액을 도포하여 전도층을 형성하는 단계; 및상기 절연층 및 상기 전도층 중에서 적어도 하나에 소스 전극 및 드레인 전극을 증착하는 단계를 포함하며,상기 절연 용액은 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA)를 포함하고,상기 전도층을 부착하기 위해 진공 장비를 사용하지 않고 상기 PMMA를 포함하는 절연 용액을 상기 유연층에 코팅하고 80℃ 내지 150℃의 온도 범위에서 열처리하여 핀홀이 없는 절연층을 형성하고,아민기를 갖는 물질을 포함하는 기능 용액을 이용하여 상기 핀홀이 없는 절연층을 표면 처리하여 상기 핀홀이 없는 절연층을 기능화하는 것을 특징으로 하는 저온 용액 공정에 기반한 박막 트랜지스터의 제조 방법
2 2
제1항에 있어서,상기 희생 기판을 초음파 세척하고 자외선 처리하여 상기 희생 기판을 친수화하는 단계를 추가로 포함하는 저온 용액 공정에 기반한 박막 트랜지스터의 제조 방법
3 3
제1항에 있어서,상기 유연층을 형성하는 단계는,상기 희생 기판 위에 상기 유연 용액을 코팅하고, 100℃ 내지 300℃의 온도 범위에서 열처리하는 것을 특징으로 하는 저온 용액 공정에 기반한 박막 트랜지스터의 제조 방법
4 4
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6 6
제1항에 있어서,상기 절연층을 형성하는 단계는,작용기를 갖는 물질을 포함하는 용액에 상기 절연층을 침지하여 연결층을 형성하는 것을 특징으로 하는 저온 용액 공정에 기반한 박막 트랜지스터의 제조 방법
7 7
제6항에 있어서,상기 유연층은 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS), 에코플렉스(Ecoflex), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET), 폴리스티렌(Polystyrene, PS), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리비스페놀 A(Polybisphenol A), 및 폴리에틸렌(Polyethylene) 중에서 적어도 하나 선택된 물질을 포함하는 유연 용액에 의해 형성되고,상기 연결층은 아민기를 갖는 폴리리신(Poly-L-Lysine), 또는 APTES(3-Aminopropyltriethoxysilane)을 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 용액 공정에 기반한 박막 트랜지스터의 제조 방법
8 8
제1항에 있어서,상기 전도층은 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 그래핀(Graphene), 및 산화 환원 그래핀(Reduced Graphene Oxide, RGO) 중에서 적어도 하나 선택된 고분자 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 용액 공정에 기반한 박막 트랜지스터의 제조 방법
9 9
제1항에 있어서,상기 전도층을 형성하는 단계는,정제된 여과수를 이용하여 린싱(Rinsing)하거나 건조공기를 이용하여 블로잉(Blowing)하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 용액 공정에 기반한 박막 트랜지스터의 제조 방법
10 10
제1항에 있어서,상기 희생 기판과 상기 유연층을 분리하는 단계를 추가로 포함하는 저온 용액 공정에 기반한 박막 트랜지스터의 제조 방법
11 11
박막 트랜지스터에 있어서,전하 이동 통로를 형성하는 전도층;상기 전도층에 연결되어 전하를 공급하는 소스(Source) 전극;상기 전도층에 연결되어 상기 전하를 받는 드레인(Drain) 전극;상기 전도층에 상기 전하가 흐르거나 흐르지 않게 조절하는 게이트(Gate) 전극;상기 전도층과 상기 게이트 전극을 분리하며, 상기 전도층이 결합되도록 기능화된 절연층; 및상기 절연층, 상기 게이트 전극, 상기 전도층, 상기 소스 전극, 및 상기 드레인 전극 중에서 적어도 하나에 연결된 유연층을 포함하며,상기 유연층은 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS), 에코플렉스(Ecoflex), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET), 폴리스티렌(Polystyrene, PS), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리비스페놀 A(Polybisphenol A), 및 폴리에틸렌(Polyethylene) 중에서 적어도 하나 선택된 물질을 포함하는 유연 용액에 의해 형성되고,상기 절연층은 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA)를 포함하는 절연 용액이 코팅된 후 80℃ 내지 150℃의 온도 범위에서 열처리하여 핀홀이 없이 형성되고,상기 절연층은 아민기를 갖는 폴리리신(Poly-L-Lysine) 또는 APTES(3-Aminopropyltriethoxysilane)을 포함하는 기능 용액에 의해 상기 절연층의 표면이 기능화되고,상기 전도층은 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 그래핀(Graphene), 및 산화 환원 그래핀(Reduced Graphene Oxide, RGO) 중에서 적어도 하나 선택된 고분자 물질을 포함하는 전도 용액에 의해 형성되고, 상기 전도층은 정제된 여과수 또는 건조공기에 의해 세정되며,상기 유연층, 상기 기능화된 절연층, 상기 전도층 모두가 유연한 성질을 갖고, 상기 박막 트랜지스터에 인장력을 20% 인가하더라도 상기 박막 트랜지스터의 전달 특성을 유지하고, 상기 인장력을 50% 인가하더라도 인장력에 따른 표준화(Normalization)된 이동도와 문턱 전압의 변화가 기 설정된 범위를 만족하여 상기 박막 트랜지스터가 정상 동작하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터
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유연층; 및상기 유연층에 배열된 복수의 트랜지스터를 포함하며,상기 복수의 트랜지스터 중에서 적어도 하나의 트랜지스터는,전하 이동 통로를 형성하는 전도층;상기 전도층에 연결되어 전하를 공급하는 소스(Source) 전극;상기 전도층에 연결되어 상기 전하를 받는 드레인(Drain) 전극;상기 전도층에 상기 전하가 흐르거나 흐르지 않게 조절하는 게이트(Gate) 전극; 및상기 전도층과 상기 게이트 전극을 분리하며, 상기 전도층이 결합되도록 기능화된 절연층을 포함하며,상기 유연층은 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS), 에코플렉스(Ecoflex), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET), 폴리스티렌(Polystyrene, PS), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리비스페놀 A(Polybisphenol A), 및 폴리에틸렌(Polyethylene) 중에서 적어도 하나 선택된 물질을 포함하는 유연 용액에 의해 형성되고,상기 절연층은 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA)를 포함하는 절연 용액이 코팅된 후 80℃ 내지 150℃의 온도 범위에서 열처리하여 핀홀이 없이 형성되고,상기 절연층은 아민기를 갖는 폴리리신(Poly-L-Lysine) 또는 APTES(3-Aminopropyltriethoxysilane)을 포함하는 기능 용액에 의해 상기 절연층의 표면이 기능화되고,상기 전도층은 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 그래핀(Graphene), 및 산화 환원 그래핀(Reduced Graphene Oxide, RGO) 중에서 적어도 하나 선택된 고분자 물질을 포함하는 전도 용액에 의해 형성되고, 상기 전도층은 정제된 여과수 또는 건조공기에 의해 세정되며,상기 유연층, 상기 기능화된 절연층, 상기 전도층 모두가 유연한 성질을 갖고, 상기 트랜지스터에 인장력을 20% 인가하더라도 상기 트랜지스터의 전달 특성을 유지하고, 상기 인장력을 50% 인가하더라도 인장력에 따른 표준화(Normalization)된 이동도와 문턱 전압의 변화가 기 설정된 범위를 만족하여 상기 트랜지스터가 정상 동작하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 어레이
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복수의 트랜지스터를 갖는 트랜지스터 어레이와 유연층을 포함하는 백플레인; 및상기 복수의 트랜지스터를 갖는 트랜지스터 어레이와 유연층을 포함하는 백플레인; 및상기 트랜지스터 어레이에서 변화한 전기 신호에 따라 시각 정보를 표시하는 화소를 갖는 표시부를 포함하며,상기 복수의 트랜지스터 중에서 적어도 하나의 트랜지스터는,전하 이동 통로를 형성하는 전도층;상기 전도층에 연결되어 전하를 공급하는 소스(Source) 전극;상기 전도층에 연결되어 상기 전하를 받는 드레인(Drain) 전극;상기 전도층에 상기 전하가 흐르거나 흐르지 않게 조절하는 게이트(Gate) 전극; 및상기 전도층과 상기 게이트 전극을 분리하며, 상기 전도층이 결합되도록 기능화된 절연층을 포함하며,상기 유연층은 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS), 에코플렉스(Ecoflex), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET), 폴리스티렌(Polystyrene, PS), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리비스페놀 A(Polybisphenol A), 및 폴리에틸렌(Polyethylene) 중에서 적어도 하나 선택된 물질을 포함하는 유연 용액에 의해 형성되고,상기 절연층은 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA)를 포함하는 절연 용액이 코팅된 후 80℃ 내지 150℃의 온도 범위에서 열처리하여 핀홀이 없이 형성되고,상기 절연층은 아민기를 갖는 폴리리신(Poly-L-Lysine) 또는 APTES(3-Aminopropyltriethoxysilane)을 포함하는 기능 용액에 의해 상기 절연층의 표면이 기능화되고,상기 전도층은 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 그래핀(Graphene), 및 산화 환원 그래핀(Reduced Graphene Oxide, RGO) 중에서 적어도 하나 선택된 고분자 물질을 포함하는 전도 용액에 의해 형성되고, 상기 전도층은 정제된 여과수 또는 건조공기에 의해 세정되며,상기 유연층, 상기 기능화된 절연층, 상기 전도층 모두가 유연한 성질을 갖고, 상기 트랜지스터에 인장력을 20% 인가하더라도 상기 트랜지스터의 전달 특성을 유지하고, 상기 인장력을 50% 인가하더라도 인장력에 따른 표준화(Normalization)된 이동도와 문턱 전압의 변화가 기 설정된 범위를 만족하여 상기 트랜지스터가 정상 동작하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이
24 24
제23항에 있어서,상기 표시부는 OLED(Organic Light Emitting Diode), E-Paper, LCD(Liquid Crystal Display), LED(Light Emitting Diode), 또는 이들의 조합으로 구현되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이
25 25
제23항에 있어서,상기 플렉서블 디스플레이는 대상체에 착용 가능한 디스플레이인 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이
26 26
적어도 하나의 전기 신호를 발생시키는 전자 회로; 및상기 전자 회로에 연결되어 상기 전자 회로를 제어하는 트랜지스터를 갖는 구동 회로를 포함하며,상기 트랜지스터는,전하 이동 통로를 형성하는 전도층;상기 전도층에 연결되어 전하를 공급하는 소스(Source) 전극;상기 전도층에 연결되어 상기 전하를 받는 드레인(Drain) 전극;상기 전도층에 상기 전하가 흐르거나 흐르지 않게 조절하는 게이트(Gate) 전극;상기 전도층과 상기 게이트 전극을 분리하며, 상기 전도층이 결합되도록 기능화된 절연층; 및상기 절연층, 상기 게이트 전극, 상기 전도층, 상기 소스 전극, 및 상기 드레인 전극 중에서 적어도 하나에 연결된 유연층을 포함하며,상기 유연층은 폴리이미드(Polyimide, PI), 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane, PDMS), 에코플렉스(Ecoflex), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET), 폴리스티렌(Polystyrene, PS), 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리비스페놀 A(Polybisphenol A), 및 폴리에틸렌(Polyethylene) 중에서 적어도 하나 선택된 물질을 포함하는 유연 용액에 의해 형성되고,상기 절연층은 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA)를 포함하는 절연 용액이 코팅된 후 80℃ 내지 150℃의 온도 범위에서 열처리하여 핀홀이 없이 형성되고,상기 절연층은 아민기를 갖는 폴리리신(Poly-L-Lysine) 또는 APTES(3-Aminopropyltriethoxysilane)을 포함하는 기능 용액에 의해 상기 절연층의 표면이 기능화되고,상기 전도층은 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube, CNT), 그래핀(Graphene), 및 산화 환원 그래핀(Reduced Graphene Oxide, RGO) 중에서 적어도 하나 선택된 고분자 물질을 포함하는 전도 용액에 의해 형성되고, 상기 전도층은 정제된 여과수 또는 건조공기에 의해 세정되며,상기 유연층, 상기 기능화된 절연층, 상기 전도층 모두가 유연한 성질을 갖고, 상기 트랜지스터에 인장력을 20% 인가하더라도 상기 트랜지스터의 전달 특성을 유지하고, 상기 인장력을 50% 인가하더라도 인장력에 따른 표준화(Normalization)된 이동도와 문턱 전압의 변화가 기 설정된 범위를 만족하여 상기 트랜지스터가 정상 동작하는 것을 특징으로 하는 전자 장치
27 27
제26항에 있어서,상기 전자 장치는 대상체에 착용 가능한 장치인 것을 특징으로 하는 전자 장치
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1 미래창조과학부 고려대학교 이공분야기초연구사업_중견연구자지원사업_중견 연구 지능형 신경 접속을 위한 마이크로 및 나노 뉴로전자 기술 연구