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KR20160049382A - 레이저 박리 장치 및 표시 장치의 제조 방법 - Google Patents

레이저 박리 장치 및 표시 장치의 제조 방법 Download PDF

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KR20160049382A
KR20160049382A KR1020140146422A KR20140146422A KR20160049382A KR 20160049382 A KR20160049382 A KR 20160049382A KR 1020140146422 A KR1020140146422 A KR 1020140146422A KR 20140146422 A KR20140146422 A KR 20140146422A KR 20160049382 A KR20160049382 A KR 20160049382A
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KR
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laser
laser beams
laser beam
substrate
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KR1020140146422A
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Inventor
유키노리 아사카와
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
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Publication date
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Priority to US14/685,981 priority patent/US10026930B2/en
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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 캐리어 기판의 일면 상에 플렉서블 기판을 형성하는 단계; 상기 플렉서블 기판 상에 표시 소자를 형성하는 단계; 및 상기 캐리어 기판의 상기 일면에 대향하는 타면에 서로 다른 각도로 상기 캐리어 기판에 입사되며, 상기 캐리어 기판을 투과하여 상기 캐리어 기판과 상기 플렉서블 기판의 경계면의 제1 영역에서 집속 및 서로 중첩되는 복수 개의 레이저빔을 조사하여 상기 캐리어 기판을 박리하는 단계;를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법를 개시한다.

Description

레이저 박리 장치 및 표시 장치의 제조 방법{Laser ablation apparatus and method for manufacturing display apparatus}
본 발명의 실시예들은 레이저 박리 장치 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법에 관한 것이다.
근래에 표시 장치는 휴대가 가능한 박형의 평판 디스플레이 장치로 대체되는 추세이다. 평판 표시 장치 중에서도 유기 발광 표시 장치는 자발광형 디스플레이 장치로서 시야각이 넓고 콘트라스트(contrast)가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어 차세대 디스플레이 장치로 주목을 받고 있다. 또한 발광층이 유기물로 구성되는 유기 발광 표시 장치는 무기 발광 표시 장치에 비해 휘도, 구동 전압 및 응답속도 특성이 우수하고 컬러 영상의 구현이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 이러한 유기 발광 표시 장치는 유연성이 우수한 플라스틱 기판을 이용하여 플렉서블하게 구현할 수 있다.
다만, 플렉서블 기판은 유연성이 크므로, 플렉서블 기판은 평판 표시 장치 제조 공정 중에 지지되어야 한다. 따라서, 글라스(glass) 등의 재질로 형성된 캐리어 기판 상에 플렉서블 기판을 형성한 후, 평판 표시 장치 제조 공정을 진행한 다음 캐리어 기판을 제거한다.
캐리어 기판은 다양한 방법에 의해 제거될 수 있으며, 그 중 레이저를 이용한 레이저 리프트 오프(lift-off) 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
본 발명의 실시예들은 레이저 박리 장치 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는, 캐리어 기판의 일면 상에 플렉서블 기판을 형성하는 단계; 상기 플렉서블 기판 상에 표시 소자를 형성하는 단계; 및 상기 캐리어 기판의 상기 일면에 대향하는 타면에 서로 다른 각도로 입사되며, 상기 캐리어 기판을 투과하여 상기 캐리어 기판과 상기 플렉서블 기판의 경계면의 제1 영역에서 집속 및 서로 중첩되는 복수 개의 레이저빔을 조사하여 상기 캐리어 기판을 박리하는 단계;를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수 개의 레이저빔은 2개 내지 5개일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수 개의 레이저빔은, 상기 캐리어 기판에 수직하며 상기 제1 영역을 포함하는 면에 대하여 실절적으로 대칭적일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수 개의 레이저빔은 4개 또는 5개이며, 상기 캐리어 기판에 수직한 선에 대하여 가장 큰 경사각으로 입사되는 레이저빔은 상기 캐리어 기판에 수직한 선에 대하여 50도 내지 70도의 경사각(θ1)을 갖을 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 캐리어 기판에 수직한 선에 대하여, 두번째로 큰 경사각으로 입사되는 레이저빔은 상기 캐리어 기판에 수직한 선에 대하여 하기 식을 만족하는 경사각(θ2)을 갖을 수 있다.
<식>
θ2 = n·tan-1[d·tan{sin-1(sinθ1) / n} / (N-1)]
여기서, n은 캐리어 기판의 굴절률, d는 상기 캐리어 기판의 두께, N은 상기 레이저빔의 수를 나타낸다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수 개의 레이저빔은 각각 선형으로 집속되며, 상기 집속된 레이저빔의 단 방향 크기(size)는 1.7 mm 이하일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 캐리어 기판의 두께(d)는 0.7 mm 이상일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 플렉서블 기판은 폴리아미드(polyamide) 또는 폴리이미드(polyimide)로 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 캐리어 기판을 박리하는 단계는, 상기 복수 개의 레이저빔과, 상기 플렉서블 기판 및 상기 표시 소자가 형성된 상기 캐리어 기판을 상대적으로 이동시키면서, 상기 캐리어 기판을 박리하는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수 개의 레이저빔을 조사하여 상기 캐리어 기판을 박리하는 단계는, 하나의 레이저 광원으로부터 레이저빔을 조사하는 단계; 및 적어도 하나의 빔 스플리터를 이용하여, 상기 레이저빔을 분할하여 상기 복수 개의 레이저빔을 생성하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 레이저 광원은 엑시머(excimer) 레이저일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 레이저빔을 조사하는 단계 후에, 조사된 상기 레이저빔이 빔 정형 광학계를 통과하도록 함으로써, 선형의 레이저빔(line-shaped laser beam)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수 개의 레이저빔을 생성하는 단계 후에, 상기 복수 개의 레이저빔 각각이 빔 정형 광학계(beam shaping optical system)를 통과하도록 함으로써, 복수 개의 선형의 레이저빔을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수 개의 레이저빔을 조사하여 상기 캐리어 기판을 박리하는 단계는, 복수 개의 레이저 광원으로부터 각각 레이저빔을 조사하는 단계; 및 조사된 상기 복수 개의 레이저빔 각각이 빔 정형 광학계를 통과하도록 함으로써, 복수 개의 선형의 레이저빔을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 플렉서블 기판 및 표시 소자가 일면에 형성된 캐리어 기판이 배치될 수 있는 스테이지; 상기 캐리어 기판의 상기 일면에 대향하는 타면에 서로 다른 각도로 입사되며, 상기 캐리어 기판을 투과하여 상기 캐리어 기판과 상기 플렉서블 기판의 경계면의 제1 영역에서 집속 및 서로 중첩되는 복수 개의 레이저빔을 조사하는 광원부;를 포함하는, 레이저 박리 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 광원부는, 레이저빔을 조사하는 하나의 레이저 광원; 상기 레이저빔을 선형의 레이저빔으로 변형시키는(shaping) 빔 정형 광학계; 및 상기 레이저빔을 분할하여 상기 복수 개의 레이저빔을 생성하는 적어도 하나의 빔 스플리터;를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 광원부는, 각각 레이저빔을 조사하는 복수 개의 레이저 광원; 및 상기 각각의 레이저빔을 선형의 레이저빔으로 변형시키는 빔 정형 광학계;를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 스테이지 및/또는 상기 광원부를 이동시키는 이송부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 복수 개의 레이저빔은 2개 내지 5개일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수 개의 레이저빔은, 상기 캐리어 기판에 수직하며 상기 제1 영역을 포함하는 면에 대하여 실절적으로 대칭적일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 캐리어 기판에 수직한 선에 대하여 가장 큰 경사각으로 입사되는 레이저빔은 상기 캐리어 기판에 수직한 선에 대하여 50도 내지 70도의 경사각(θ1)을 갖을 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 관한 레이저 박리 장치 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법은, 이물질, 얼룩 및 스크래치 등의 결함에 의해 레이저광이 차단되어 캐리어 기판이 박리되지 않는 문제를 개선하고, 레이저 박리 공정 전 수행되는 세정 공정을 생략함으로써 표시 장치의 제조 수율(yield)을 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 사시도들이다.
도 4는 도 3에서 일 픽셀에 대응되는 영역을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 레이저 박리 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 도 5의 A 영역을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 각각 다른 실시예들에 따른 도 5의 A 영역을 개략적으로 나타낸 단면도들이다.
도 8은 도 5의 레이저 박리 장치에 포함된 일 실시예에 따른 광원부를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 9는 도 8의 광원부에 포함된 일 실시예에 따른 빔 정형 광학계를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 10 및 도 11은 도 5의 레이저 박리 장치에 포함된 다른 실시예에 따른 광원부를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 12 및 도 13은 도 1 내지 도 3에 이어서, 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 사시도들이다.
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, 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 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 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.
도 1 내지 도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 사시도들이고, 도 4는 도 3에서 일 픽셀에 대응되는 영역을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 4에서는 표시 장치(1)에 포함된 하나의 박막 트랜지스터(TFT) 및 하나의 유기 발광 소자(OLED) 만을 도시하였으나, 표시 장치(1)에는 이러한 박막 트랜지스터 및 유기 발광 소자가 복수개 배열되어 있다. 또한, 표시 장치(1)는 도시되지 않은 커패시터, 복수의 배선 등을 더 포함한다.
도 1을 참조하면, 캐리어 기판(100)을 준비한 후 캐리어 기판(100)의 일면(101) 상에 플렉서블 기판(10)을 형성한다. 캐리어 기판(100)은 본 발명의 표시 장치(1)를 제조하는 과정에서 지지체 역할을 할 수 있도록 경성(rigid) 소재로 구성 된다. 캐리어 기판(100)은 이 후 탈착 공정에서 광의 투과가 가능해야 하므로 투명한 재료를 사용한다. 예컨대, 캐리어 기판(100)은 SiO2를 주성분으로 하는 유리(glass)로 이루어질 수 있다. 이 외에도 캐리어 기판(100)은 붕규산 유리(borosilicate glass), 용융 실리카 유리(fused silica glass) 및 석영유리(quartz glass) 중 적어도 하나 이상으로 이루어질 수 있다.
상기 캐리어 기판(100)은 액정 표시 장치과 같은 통상적인 표시 장치에 사용되는 기판과 달리, 0.7 mm 이상의 두께를 가질 수 있으며 0.7 mm 내지 1.0 mm의 두께를 가질 수 있다.
상기 플렉서블 기판(10)은 종래 글라스재 기판에 비하여 비중이 작아 가볍고, 곡면 구현이 가능한 특성을 가진 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 예컨대, 플렉서블 기판(10)은 LTPS(Low temperature poly silicon) 제조 공정과 같이 고온의 공정을 견디기 위해 내열성이 우수한 동시에 필름 형태로 가공하였을 때 유연성이 있는 폴리아미드(polyamide) 또는 폴리이미드(polyimide)로 형성될 수 있다. 플렉서블 기판(10)은 캐리어 기판(100) 상에 폴리아미드 또는 폴리이미드 용액을 스핀 코팅(spin coating) 방식으로 코팅한 후 경화하여 형성하거나, 필름 타입의 폴리아미드 또는 폴리이미드 기판을 접착 물질로 캐리어 기판에 부착하거나, 라미네이션하는 방법으로 형성할 수 있다.
플렉서블 기판(10)은 폴리아미드 또는 폴리이미드 외에, 에폭시(epoxy), 폴리실록산(polysiloxane), 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate) 또는 이들의 조합으로 이루어지거나, 초박막 유리로 이루어질 수도 있다. 플렉서블 기판(10)은 0.3 mm 이하의 두께를 가지며, 일 실시예에 따르면 플렉서블 기판(10)은 0.03 mm 이하의 두께를 가질 수 있다.
도 2를 참조하면, 플렉서블 기판(10) 상에 표시 소자(20) 및 밀봉 필름(30)을 형성한다. 일 실시예에 따른 표시 소자(20)는 유기 발광 소자(OLED) 및 이를 구동하는 회로 소자 등을 포함할 수 있다. 상기 표시 소자(20)는 유기 발광 소자(OLED)에 제한되지 않으며, 유기 발광 소자(OLED) 외에 액정 표시 소자, 전기 영동 표시 소자 등 다양한 표시 소자일 수도 있다.
이하에서는, 도 4를 참조하여 일 실시예에 따른 표시 소자(20)의 형성 단계를 순차적으로 설명한다.
플렉서블 기판(10) 상에, 평활성을 주고 불순 원소의 침투를 차단하기 위한 버퍼층(11)을 형성할 수 있다. 버퍼층(11)은 SiO2 및/또는 SiNx 등을 사용하여 PECVD(plasma enhanced chemical vapor deosition)법, APCVD(atmospheric pressure CVD)법, LPCVD(low pressure CVD)법 등 다양한 증착 방법에 의해 증착될 수 있다.
버퍼층(11) 상에는 박막 트랜지스터(TFT)가 형성된다. 박막 트랜지스터(TFT)는 유기 발광 소자(OLED)에 전기적으로 연결되어 유기 발광 소자(OLED)를 구동한다. 도 4는 일 예로, 박막 트랜지스터(TFT)가 탑 게이트 방식(top gate type)이고, 활성층(12), 게이트 전극(14), 소스 전극(16S) 및 드레인 전극(16D)을 순차적으로 포함하는 것을 도시하나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 바텀 게이트 방식(bottom gate type) 등의 다양한 형태의 박막 트랜지스터가 채용될 수 있다.
활성층(12)은 버퍼층(11) 상에 형성된다. 활성층(12)은 비정질 실리콘, 결정질 실리콘, 인듐(In), 갈륨(Ga), 주석(Sn), 아연(Zn), 하프늄(Hf) 등을 포함하는 산화물 반도체, 또는 유기물 반도체 등의 재료로 형성될 수 있다
게이트 절연막(13)은 활성층(12) 상에 형성되며, SiO2, SiNx 등의 무기 물질로 이루어진 막이 다층 또는 단층으로 형성될 수 있다. 게이트 절연막(13) 상부의 소정 영역에는 게이트 전극(14)이 형성된다. 게이트 전극(14)은 박막 트랜지스터의 온/오프 신호를 인가하는 게이트 라인(미도시)과 연결되어 있다.
게이트 전극(14) 상에는 층간 절연막(15)이 형성되고, 컨택홀을 통하여 소스 전극 및 드레인 전극(16S, 16D)이 각각 활성층(12)과 전기적으로 연결된다. 이렇게 형성된 박막 트랜지스터(TFT)는 패시베이션막(17)으로 덮여 보호된다.
패시베이션막(17)은 무기 물질 및/또는 유기 물질로 이루어진 막이 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 패시베이션막(17) 상부에는 유기 발광 소자(OLED)가 배치된다.
유기 발광 소자(OLED)는 패시베이션막(17) 상에 형성된 제1 전극(21), 이에 대향되는 제2 전극(23) 및 그 사이에 개재되는 중간층(22)을 포함한다. 표시 장치(1)는 발광 방향에 따라 배면 발광 타입(bottom emission type), 전면 발광 타입(top emission type) 및 양면 발광 타입(dual emission type) 등으로 구별되는데, 배면 발광 타입에서는 제1 전극(21)이 광투과 전극으로 구비되고 제2 전극(23)은 반사 전극으로 구비된다. 전면 발광 타입에서는 제1 전극(21)이 반사 전극으로 구비되고 제2 전극(23)이 반투과 전극으로 구비된다.
제1 전극(21)이 양극으로 기능하는 경우, 일함수가 높은 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등을 포함할 수 있다. 제1 전극(21)은 각 화소에 대응하는 아일랜드 형태로 패터닝되어 형성될 수 있다. 또한 제1 전극(21)은 박막 트랜지스터(TFT)의 드레인 전극(16D)과 연결되어 전류을 인가받을 수 있다.
한편, 패시베이션막(17) 상에 제1 전극(21)을 덮는 화소 정의막(19)(PDL; pixel defining layer)이 형성된다. 화소 정의막(19)에 소정의 개구부를 형성한 후, 이 개구부로 한정된 영역에 후술할 중간층(22)이 형성된다.
제2 전극(23)이 음극으로 기능하는 경우 일함수가 작은 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, Ag 등으로 형성할 수 있다. 제2 전극(23)은 화상이 구현되는 발광 영역 전체에 걸쳐 형성될 수 있다. 또한, 이와 같은 제2 전극(23)은 도면에 도시되지 않은 외부 단자와 연결되어 전원을 인가 받을 수 있다.
상기와 같은 제1 전극(21)과 제2 전극(23)은 그 극성이 서로 반대가 되어도 무방하다.
중간층(22)은 광을 방출하는 유기 발광층을 포함하며, 그 외에 정공 주입층(HIL: hole injection layer), 정공 수송층(HTL: hole transport layer), 전자 수송층(ETL: electron transport layer) 및 전자 주입층(EIL: electron injection layer) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 중간층(22)은 또한 다양한 기능층을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 유기 발광 소자(OLED)가 풀 컬러 유기 발광 소자(OLED)일 경우, 유기 발광층은 적색 부화소, 녹색 부화소 및 청색 부화소에 따라 각각 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층으로 패터닝될 수 있다.
한편, 유기 발광층은 백색광을 방출할 수 있도록 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층이 적층된 다층 구조를 갖거나, 적색 발광 물질, 녹색 발광 물질 및 청색 발광 물질을 포함한 단일층 구조를 가질 수 있다. 이와 같은 유기 발광층을 구비한 유기 발광 소자(OLED)는 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터를 추가로 구비함으로써, 풀 컬러를 방출할 수 있다.
한편, 유기 발광 소자(OLED)는 밀봉 필름(30)에 의해 밀봉되어 외부의 수분 및 공기 등이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 밀봉 필름(30)은 박막(thin film) 형태일 수 있는데, 예를 들어, 실리콘옥사이드(SiOx) 또는 실리콘나이트라이드(SiNx)와 같은 무기물로 이루어진 막과 에폭시, 폴리이미드와 같은 유기물로 이루어진 막이 교대로 성막된 구조를 취할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고 밀봉 필름(30)은 저융점 유리(low melting galss)로 이루어진 막을 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 밀봉 필름(30) 상에 상부 보호 필름(40)을 형성한다. 상부 보호 필름(40)은 캐리어 기판(100)을 탈착하는 공정 동안 밀봉 필름(30)이 손상되는 것을 방지한다. 상부 보호 필름(40)은 캐리어 기판(100)을 탈착한 후에 제거된다.
이와 같이 표시 장치(1)가 완성되면, 캐리어 기판(100)을 표시 장치(1)로부터 탈착한다. 캐리어 기판(100)의 탈착은 캐리어 기판(100)을 박리하는 단계 및 박리된 캐리어 기판(100)을 제거하는 단계로 이루어질 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법은, 플렉서블 기판(10) 상에 표시 장치(1)를 모두 형성한 후에 캐리어 기판(100)을 제거하는 방법을 개시하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 캐리어 기판(100)은 표시 장치(1)를 형성하는 중에 제거될 수도 있다.
캐리어 기판(100)을 박리하는 단계는, 소정의 에너지 밀도(energy density)를 갖는 광을 캐리어 기판(100)과 플렉서블 기판(10)의 경계면에 조사한다. 그러면, 플렉서블 기판(10)의 상면(top surface)에서 소정의 에너지 밀도를 가진 광을 흡수한다. 흡수된 에너지가 특정 레벨을 넘어서면, 상기 계면에서 열 증발(thermal evaporation), 플라즈마 파열(bursting plasma) 또는 음파(sonic wave)가 발생하며 이러한 충격파(shock wave)에 의해 캐리어 기판(100)이 플렉서블 기판(10)으로부터 박리(ablation)될 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 레이저 박리 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 6은 일 실시예에 따른 도 5의 A 영역을 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면 일 실시예에 따른 레이저 박리 장치는 플렉서블 기판(10) 및 표시 소자(20)가 일면(101)에 형성된 캐리어 기판(100)이 배치될 수 있는 스테이지(300) 및 캐리어 기판(100)을 투과하여 캐리어 기판(100)과 플렉서블 기판(10)의 경계면에 집속 및 서로 중첩되는 복수 개의 레이저빔(LB1, LB2, LB3, LB4)을 조사하는 광원부(200)를 포함할 수 있다.
스테이지(300)는 평평한 상면을 포함하며, 스테이지(300)의 상면에는 캐리어 기판(100)이 부착된 표시 장치(1)가 위치할 수 있다. 이 때, 캐리어 기판(100)이 광원부(200)를 향하고, 표시 장치(1)를 보호하는 상부 보호 필름(40)이 스테이지(300)를 향하도록 위치할 수 있다.
상기 광원부(200)는 이송부(400)에 의해 일 방향(D1)으로 이동할 수 있으며, 광원부(200)가 이동함에 따라 레이저빔이 캐리어 기판(100)과 플렉서블 기판(10)의 경계 전면을 스캔(scan)할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 이송부(400)는 광원부(200)가 아닌 스테이지(300)를 일 방향(D1)의 반대 방향으로 이동시킬 수 있으며, 광원부(200)와 스테이지(300)를 모두 이동시킬 수도 있다.
즉, 이송부(400)에 의해 광원부(200)에 의해 조사된 복수 개의 레이저빔(LB1, LB2, LB3, LB4)과 플렉서블 기판(10) 표시 소자(20)가 형성된 캐리어 기판(100)이 상대적으로 이동할 수 있으며, 이를 통해 캐리어 기판(100)을 플렉서블 기판(10)으로부터 박리시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수 개의 레이저빔(LB1, LB2, LB3, LB4)은 4개일 수 있으며, 복수 개의 레이저빔(LB1, LB2, LB3, LB4)은 캐리어 기판(100)의 플렉서블 기판(10) 및 표시 소자(20)가 형성된 일면(101)에 대향하는 타면(102)에 서로 다른 각도(θ1, θ2, -θ1, -θ2)로 입사되며, 복수 개의 레이저빔(LB1, LB2, LB3, LB4) 각각은 캐리어 기판(100)과 플렉서블 기판(10)의 경계면의 제1 영역(P1)에 집속되며 서로 중첩될 수 있다.
복수 개의 레이저빔(LB1, LB2, LB3, LB4)은 각각 선 형상(line shape)으로 집속될 수 있으며, 캐리어 기판(100)에 수직하며 제1 영역(P1)을 포함하는 면, 즉 선 형상의 스팟(spot)의 장 방향(long-direction)을 따라 연장된 면에 대하여 실절적으로 대칭일 수 있다.
복수 개의 레이저빔(LB1, LB2, LB3, LB4) 중 캐리어 기판(100)에 수직한 선(VL)에 대하여 가장 큰 경사각(θ1)으로 입사되는 레이저빔(LB3, LB4)은 캐리어 기판(100)에 수직한 선(VL)에 대하여 50도 내지 70도의 경사각(θ1)을 갖을 수 있으며, 캐리어 기판(100)에 수직한 선(VL)에 대하여 두번째로 큰 경사각(θ2)으로 입사되는 레이저빔(LB1, LB2)은 캐리어 기판(100)에 수직한 선(VL)에 대하여 하기 식을 만족하는 경사각(θ2)을 갖을 수 있다.
<식 1>
θ2 = n·tan-1[d·tan{sin-1(sinθ1) / n} / (N-1)]
여기서, n은 캐리어 기판의 굴절률, d는 상기 캐리어 기판의 두께, N은 상기 레이저빔의 수를 나타낸다.
레이저에 의한 캐리어 기판(100)의 박리는, 플렉서블 기판(10)의 상면에서 흡수되는 에너지가 특정 레벨을 넘어서는 경우에 일어난다. 흡수되는 에너지가 너무 작은 경우 캐리어 기판(100)의 미탈착이 발생하며, 후속 공정 진행이 불가능하거나 미탈착이 발생한 캐리어 기판(100)을 무리하게 제거하는 경우, 캐리어 기판(100)이 깨지거나 플렉서블 기판(10)이 손상되는 문제가 발생할 수 있다. 반면, 흡수되는 에너지가 너무 큰 경우, 캐리어 기판(100)의 과탈착이 발생한다. 과탈착이 발생한 경우 플렉서블 기판(10)에 그을음이 발생하고, 이러한 그을음으로 설비가 오염될 수 있다. 또한, 플렉서블 기판(10)의 그을음이 남아 최종 제품에서 불량을 야기할 수 있다.
즉, 캐리어 기판(100)은 일정 범위의 레이저 세기에서만 정상 탈착될 수 있으며, 최소 유효 레이저 플루엔스(Fmin, minimum effective laser fluence) 내지 최대 유효 레이저 플루엔스(Fmax, maximum effective laser fluence) 사이의 유효 레이저 플루엔스에서 캐리어 기판(100)의 정상 탈착이 일어날 수 있다.
상기 정상 탈착이 일어나는 레이저 플루엔스에는 어느 정도의 톨러런스(tolerance)가 존재하며, 유효 플루엔스 톨러런스(effective fluence tolerance)는 (Fmax-Fmin)/Fmax로 정의될 수 있다. 이러한 톨러런스는 플렉서블 기판(10)의 흡수 계수, 조사되는 레이저빔의 펄스폭 및 주파수, 챔버(미도시) 내의 압력 등 다양한 요인에 의해 달라질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수 개의 레이저빔(LB1, LB2, LB3, LB4)은 캐리어 기판(100)과 플렉서블 기판(10)의 경계면의 제1 영역(P1)에서 집속 및 중첩되며, 중첩된 레이저빔의 세기가 정상 탈착이 일어날 수 있는 범위 내에 값을 갖는다면, 캐리어 기판(100)을 플렉서블 기판(10)으로부터 정상적으로 탈착시킬 수 있다.
한편, 복수 개의 레이저빔(LB1, LB2, LB3, LB4) 중 적어도 일부는 캐리어 기판(100)에 소정의 각도로 기울어진 상태로 입사되며, 복수 개의 레이저빔(LB1, LB2, LB3, LB4) 각각은 캐리어 기판(100)의 타면(102)의 서로 다른 지점에서 굴절되어 제1 영역(P1)에 집속될 수 있다.
캐리어 기판(100)에 수직으로 입사하는 단일의 레이저빔을 이용하여 레이저 박리를 수행하는 경우, 캐리어 기판(100)의 타면(102) 상에 이물질(particles), 얼룩(stains) 또는 스크래치(scratch) 등의 결함이 존재할 경우, 이러한 결함에 의해 레이저빔의 전부 또는 일부가 차단되어 정상적으로 캐리어 기판(100)의 탈착이 이루어지지 않는 문제가 발생하였으며, 이물질 및 얼룩 등을 제거하기 위하여 레이저 박리 공정을 수행하기 전에 적어도 한 번의 세정 공정을 추가하였다.
그러나, 일 실시에에 따르면, 복수 개의 레이저빔(LB1, LB2, LB3, LB4) 각각이 캐리어 기판(100)의 타면(102)의 서로 다른 지점에서 굴절되어 제1 영역(P1)에 집속되므로, 캐리어 기판(100)의 타면(102) 상에 이물질, 얼룩 또는 스크래치 등의 결함이 존재하는 경우에도 캐리어 기판(100)을 정상적으로 탈착시킬 수 있으므로, 세정 공정을 생략할 수 있다.
캐리어 기판(100)의 타면(102) 상에 상기 결함이 존재하는 경우, 복수 개의 레이저빔(LB1, LB2, LB3, LB4) 중 적어도 하나는 이에 의해 전부 또는 일부가 차단될 수 있으나, 중첩된 레이저빔(LB1, LB2, LB3, LB4)의 세기가 전술한 유효 레이저 플루엔스에 대응된다면 캐리어 기판(100)은 정상적으로 탈착될 수 있다.
상술한 바와 같이, 복수 개의 레이저빔(LB1, LB2, LB3, LB4) 중 캐리어 기판(100)에 수직한 선(VL)에 대하여 가장 큰 경사각(θ1)으로 입사되는 레이저빔(LB3, LB4)은 캐리어 기판(100)에 수직한 선(VL)에 대하여 50도 내지 70도의 경사각(θ1)을 갖을 수 있으며, 따라서, 캐리어 기판(100)의 타면(102) 상에 결함이 존재하더라도 상대적으로 큰 경사각을 가지고 입사된 레이저빔에 의해 제1 영역(P1)에 소정 세기의 레이저빔이 입사될 수 있다.
다만, 결함의 크기가 지나치게 크다면, 레이저빔을 과도하게 차단할 수 있다. 즉, 캐리어 기판(100)의 정상 탈착을 위해 허용 가능한 결함의 크기가 존재하며, 허용 가능한 결함의 크기는 하기의 식에 의해 추정될 수 있다.
<식 2>
Allowable defect size < [2d·tanθr / ceiling{(Fmax / (Fmax-Fmin))-1}] - Wp
여기서, d는 캐리어 기판(100)의 두께, θr은 캐리어 기판(100)에 입사된 최외곽 레이저빔의 굴절각, Fmin은 최소 유효 레이저 플루엔스, Fmax는 최대 유효 레이저 플루엔즈, Wp는 캐리어 기판(100)의 타면(102)에 투영된 레이저 빔의 너비, ceiling(x)는 x 를 넘는 최소 정수값을 나타낸다.
일 실시예에 따르면, (Fmax-Fmin)/Fmax는 0.25보다 클 수 있으며, 캐리어 기판(100)의 두께(d)가 1 mm, θr은 40도, Wp는 0.2 mm라고 가정했을 ?, 상술한 수식에 따라 추정된 허용 가능한 결함 크기, 즉 결함의 지름은 0.54 mm 미만일 수 있다. 일 실시예에 따르면, θ1은 약 60도, 캐리어 기판(100)의 굴절률(n)은 약 1.5, 플렉서블 기판(10)의 굴절률(n1)은 약 1.4은, θ2는 약 23.4도 및 캐리어 기판(100)의 타면(102)에 입사되는 레이저빔들 사이의 거리(L1, L2, L3)는 모두 약 0.56 mm일 수 있다.
도 7a, 도 7b 및 도 7c는 각각 다른 실시예들에 따른 도 5의 A 영역을 개략적으로 나타낸 단면도들이다.
도 7a를 참조하면, 복수 개의 레이저빔은 2개이며 캐리어 기판(100)의 타면(102)에 서로 다른 각도(θ1, -θ1)로 입사되며, 복수 개의 레이저빔 각각은 캐리어 기판(100)과 플렉서블 기판(10)의 경계면의 제1 영역(P1)에 집속되며 서로 중첩될 수 있다.
복수 개의 레이저빔은 각각 선 형상(line shape)으로 집속될 수 있으며, 캐리어 기판(100)에 수직하며 제1 영역(P1)을 포함하는 면, 즉 선 형상의 스팟(spot)의 장 방향(long-direction)을 따라 연장된 면에 대하여 실절적으로 대칭일 수 있다.
복수 개의 레이저빔 중 캐리어 기판(100)에 수직한 선(VL)에 대하여 가장 큰 경사각(θ1)으로 입사되는 레이저빔은 캐리어 기판(100)에 수직한 선(VL)에 대하여 50도 내지 70도의 경사각(θ1)을 갖을 수 있다.
이 경우, (Fmax-Fmin)/Fmax는 0.5보다 클 수 있으며, 캐리어 기판(100)의 두께(d)가 1 mm라고 가정했을 때 상술한 수식에 따라 추정된 허용 가능한 결함 크기, 즉 결함의 지름은 1.67 mm - Wp 미만일 수 있다.
도 7b를 참조하면, 복수 개의 레이저빔은 3개이며, 캐리어 기판(100)의 타면(102)에 서로 다른 각도(0, θ1, -θ1)로 입사되며, 복수 개의 레이저빔 각각은 캐리어 기판(100)과 플렉서블 기판(10)의 경계면의 제1 영역(P1)에 집속되며 서로 중첩될 수 있다.
복수 개의 레이저빔은 각각 선 형상(line shape)으로 집속될 수 있으며, 캐리어 기판(100)에 수직하며 제1 영역(P1)을 포함하는 면, 즉 선 형상의 스팟(spot)의 장 방향(long-direction)을 따라 연장된 면에 대하여 실절적으로 대칭일 수 있다.
복수 개의 레이저빔 중 캐리어 기판(100)에 수직한 선(VL)에 대하여 가장 큰 경사각(θ1)으로 입사되는 레이저빔은 캐리어 기판(100)에 수직한 선(VL)에 대하여 50도 내지 70도의 경사각(θ1)을 갖을 수 있다.
이 경우, (Fmax-Fmin)/Fmax는 0.33보다 클 수 있으며, 캐리어 기판(100)의 두께(d)가 1 mm라고 가정했을 때 상술한 수식에 따라 추정된 허용 가능한 결함 크기, 즉 결함의 지름은 0.84 mm - Wp 미만일 수 있다.
도 7c를 참조하면, 복수 개의 레이저빔은 5개이며, 캐리어 기판(100)의 타면(102)에 서로 다른 각도(0, θ1, -θ1, θ2, -θ2)로 입사되며, 복수 개의 레이저빔 각각은 캐리어 기판(100)과 플렉서블 기판(10)의 경계면의 제1 영역(P1)에 집속되며 서로 중첩될 수 있다.
복수 개의 레이저빔은 각각 선 형상(line shape)으로 집속될 수 있으며, 캐리어 기판(100)에 수직하며 제1 영역(P1)을 포함하는 면, 즉 선 형상의 스팟(spot)의 장 방향(long-direction)을 따라 연장된 면에 대하여 실절적으로 대칭일 수 있다.
복수 개의 레이저빔 중 캐리어 기판(100)에 수직한 선(VL)에 대하여 가장 큰 경사각(θ1)으로 입사되는 레이저빔은 캐리어 기판(100)에 수직한 선(VL)에 대하여 50도 내지 70도의 경사각(θ1)을 갖을 수 있으며, 캐리어 기판(100)에 수직한 선(VL)에 대하여 두번째로 큰 경사각(θ2)으로 입사되는 레이저빔은 캐리어 기판(100)에 수직한 선(VL)에 대하여 하기 식을 만족하는 경사각(θ2)을 갖을 수 있다.
<식 1>
θ2 = n·tan-1[d·tan{sin-1(sinθ1) / n} / (N-1)]
여기서, n은 캐리어 기판의 굴절률, d는 상기 캐리어 기판의 두께, N은 상기 레이저빔의 수를 나타낸다.
도 8은 도 5의 레이저 박리 장치에 포함된 일 실시예에 따른 광원부를 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 9는 도 8의 광원부에 포함된 일 실시예에 따른 빔 정형 광학계를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 일 실시예에 따른 레이저 박리 장치에 포함된 광원부(200)는, 각각 레이저빔을 조사하는 복수 개의 레이저 광원(210) 및 각각의 레이저빔을 선형의 레이저빔(line-shaped laser beam)으로 변형시키는 빔 정형 광학계(220, beam shaping optical unit)를 포함할 수 있다.
상기 레이저 광원(210)은 엑시머 레이저일 수 있으며, 일 실시예에 따르면 308 nm의 자외광(ultraviolet light)를 방출하는 XeCl(xenon-chloride) 엑시머 레이저일 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 레이저 광원(210)으로 다양한 종류의 레이저가 사용될 수 있다.
선형의 레이저빔은 단 방향 및 장 방향을 포함하는 빔 형상을 가질 수 있으며 균일한 세기 분포를 가지며, 따라서, 선형의 레이저빔을 이용함으로써 넓은 면적에 걸쳐 균일한 레이저빔을 조사할 수 있다.
선형의 레이저빔은 다양한 형태의 빔 정형 광학계를 이용하여 구현될 수 있으며, 일 실시예에 따른 빔 정형 광학계(220)는 익스팬더(230, expander)에 의해 확대된 레이저빔을 균질화하는 제1 및 제2 호모지나이저(221, 222, homogenizer) 및 균질화된 레이저빔을 집속시키는 제1 및 제2 콘덴서(223, 224, condenser)를 포함할 수 있다.
이때, 단 방향(short-direction)으로는 레이저빔이 집속되며, 집속된 빔의 단 방향 크기(size)는 1.7 mm 이하일 수 있다. 집속된 빔은 장 방향(long-direction)을 따라 연장된 선(line) 형태를 가질 수 있다.
빔 정형 광학계(220)는 도 9에 도시된 구성 외에 다양한 형태로 구현될 수 있다.
도 10 및 도 11은 도 5의 레이저 박리 장치에 포함된 다른 실시예에 따른 광원부를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 10을 참조하면, 일 실시예에 따른 광원부(200')는 하나의 레이저 광원(210')과, 레이저 광원(210')으로부터 방출된 레이저빔을 분할하여 복수 개의 레이저빔을 생성하는 빔 스플리터(BS1, BS2, BS3)를 포함할 수 있다.
빔 스플리터(BS1, BS2, BS3)는 각각 입사되는 레이저빔을 2개의 빔으로 나눌 수 있으며, 복수 개의 미러(M1, M2, M3)를 적절히 배치함으로써, 분할된 복수 개의 레이저빔의 경로를 조정할 수 있다. 빔 스플리터(BS1, BS2, BS3)를 몇 개 배치하느냐에 따라 분할되는 레이저빔의 전체 수를 조절할 수 있다.
즉, 일 실시예에서는, 3개의 빔 스플리터(BS1, BS2, BS3)를 이용하여, 레이저빔을 4개로 분할한 구성을 개시하지만, 본 발명은 이에 제한되지 않으며 적어도 하나의 빔 스플리터를 이용하여 레이저빔을 분할함으로써 도7a 내지 도 7c와 같이 2개 내지 5개의 레이저빔을 생성할 수 있다.
레이저 광원(210')으로부터 방출된 광은, 익스팬더(230', expander)에 의해 확대된 후, 빔 스플리터(BS1, BS2, BS3)를 지남으로써 복수 개의 레이저빔으로 분할될 수 있으며, 각각의 레이저빔을 빔 정형 광학계(220')를 통과하도록 함으로써 선형의 레이저빔을 형성할 수 있다.
빔 정형 광학계(220')는 다양한 광학 소자를 이용하여 구성될 수 있으며, 일 실시예에 따르면, 빔 정형 광학계(220')는 레이저빔을 균질화하는 제1 및 제2 호모지나이저(221', 222') 및 레이저빔을 집속시키는 제1 및 제2 콘덴서(223', 224')를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 호모지나이저(221', 222') 및 제1 콘덴서(223')는 각각의 레이저빔의 경로 상에 배치될 수 있으며, 제2 콘덴서(224')는 복수 개의 레이저빔이 모두 통과할 수 있도록 배치될 수 있다.
제2 콘덴서(224')를 통과한 복수 개의 레이저빔은 선 형상을 가질 수 있으며, 캐리어 기판(100)과 플렉서블 기판(10)의 경계면의 제1 영역(P1)에 집속되어, 캐리어 기판(100)을 플렉서블 기판(10)으로부터 박리시킬 수 있다.
도 11을 참조하면, 일 실시예에 따른 광원부(200'')는 하나의 레이저 광원(210'')과, 레이저 광원(210'')으로부터 방출된 레이저빔을 확대시키는 익스팬더(230''), 확대된 레이저빔을 선 형상의 레이저빔으로 변형시키는 빔 정형 광학계(220'') 및 빔 정형 광학계(220'')를 통과한 분할하여 복수 개의 레이저빔을 생성하는 빔 스플리터(BS1, BS2, BS3)를 포함할 수 있다.
빔 스플리터(BS1, BS2, BS3)는 각각 입사되는 레이저빔을 2개의 빔으로 나눌 수 있으며, 복수 개의 미러(M1, M2, M3, M4)를 적절히 배치함으로써, 분할된 복수 개의 레이저빔의 경로를 조정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 하나의 빔 정형 광학계(220')를 이용하여, 선형의 레이저빔을 형성한 후, 빔 스플리터(BS1, BS2, BS3)를 이용하여 레이저빔을 분할하므로 사용되는 광학 소자를 최소화할 수 있다.
빔 스플리터(BS1, BS2, BS3)에 의해 레이저빔을 분할한 후, 분할된 레이저빔의 적어도 일부의 경로 상에 추가적으로 레이저빔 집속 수단(240)을 더 배치할 수 있다.
상기 복수 개의 레이저빔은 선 형상을 가질 수 있으며, 캐리어 기판(100)과 플렉서블 기판(10)의 경계면의 제1 영역(P1)에 집속되어, 캐리어 기판(100)을 플렉서블 기판(10)으로부터 박리시킬 수 있다.
도 12 및 도 13은 도 1 내지 도 3에 이어서, 일 실시예에 따른 표시 장치의 제조 방법을 개략적으로 나타낸 사시도들이다.
도 12를 참조하면, 캐리어 기판(100)의 박리가 완료된 후, 캐리어 기판(100)을 제거한다. 정상 탈착이 이루어진 경우, 캐리어 기판(100)이 쉽게 떨어져 나가며 플렉서블 기판(10)의 표면의 잔막 상태가 균일하고 그을음이 남아 있지 않게 된다.
도 13을 참조하면, 노출된 플렉서블 기판(10) 상에 하부 보호 필름(50)을 부착한다. 하부 보호 필름(50)은 상부 보호 필름(40)과 마찬가지로 플렉서블 기판(10)이 손상되는 것을 막고, 물류 이동이 용이하도록 표시 장치를 지지하는 역할을 한다. 하부 보호 필름(50) 및 상부 보호 필름(40)은 이형 필름의 일종으로 나중에 제거될 수 있다.
상술한 실시예들에 따른 레이저 박리 장치 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법에 따르면, 캐리어 기판(100)에 이물질(particles), 얼룩(stains) 또는 스크래치(scratch) 등의 결함이 존재하더라도 서로 다른 각도로 입사되는 복수 개의 레이저빔을 이용하여 캐리어 기판(100)을 정상적으로 박리시킬 수 있으며, 상기 결함들을 제거하기 위한 세정 공정을 생략할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 캐리어 기판 10: 플렉서블 기판
20: 표시 소자 200: 광원부
210, 210', 210'': 레이저 광원 220, 220', 220'': 빔 정형 광학계
LB1, LB2, LB3, LB4: 레이저빔 BS1, BS2, BS3: 빔 스플리터

Claims (21)

  1. 캐리어 기판의 일면 상에 플렉서블 기판을 형성하는 단계;
    상기 플렉서블 기판 상에 표시 소자를 형성하는 단계; 및
    상기 캐리어 기판의 상기 일면에 대향하는 타면에 서로 다른 각도로 입사되며, 상기 캐리어 기판을 투과하여 상기 캐리어 기판과 상기 플렉서블 기판의 경계면의 제1 영역에서 집속 및 서로 중첩되는 복수 개의 레이저빔을 조사하여 상기 캐리어 기판을 박리하는 단계;를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 레이저빔은 2개 내지 5개인, 표시 장치의 제조 방법.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 복수 개의 레이저빔은, 상기 캐리어 기판에 수직하며 상기 제1 영역을 포함하는 면에 대하여 실절적으로 대칭적인, 표시 장치의 제조 방법.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 복수 개의 레이저빔은 4개 또는 5개이며, 상기 캐리어 기판에 수직한 선에 대하여 가장 큰 경사각으로 입사되는 레이저빔은 상기 캐리어 기판에 수직한 선에 대하여 50도 내지 70도의 경사각(θ1)을 갖는, 표시 장치의 제조 방법.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 캐리어 기판에 수직한 선에 대하여, 두번째로 큰 경사각으로 입사되는 레이저빔은 상기 캐리어 기판에 수직한 선에 대하여 하기 식을 만족하는 경사각(θ2)을 갖는, 표시 장치의 제조 방법.
    <식>
    θ2 = n·tan-1[d·tan{sin-1(sinθ1) / n} / (N-1)]
    여기서, n은 캐리어 기판의 굴절률, d는 상기 캐리어 기판의 두께, N은 상기 레이저빔의 수를 나타낸다.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 레이저빔은 각각 선형으로 집속되며, 상기 집속된 레이저빔의 단 방향 크기(size)는 1.7 mm 이하인, 표시 장치의 제조 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 캐리어 기판의 두께(d)는 0.7 mm 이상인, 표시 장치의 제조 방법.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 플렉서블 기판은 폴리아미드(polyamide) 또는 폴리이미드(polyimide)로 형성된, 표시 장치의 제조 방법.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 캐리어 기판을 박리하는 단계는,
    상기 복수 개의 레이저빔과, 상기 플렉서블 기판 및 상기 표시 소자가 형성된 상기 캐리어 기판을 상대적으로 이동시키면서, 상기 캐리어 기판을 박리하는 단계를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 레이저빔을 조사하여 상기 캐리어 기판을 박리하는 단계는,
    하나의 레이저 광원으로부터 레이저빔을 조사하는 단계; 및
    적어도 하나의 빔 스플리터를 이용하여, 상기 레이저빔을 분할하여 상기 복수 개의 레이저빔을 생성하는 단계;를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 레이저 광원은 엑시머(excimer) 레이저인, 표시 장치의 제조 방법.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 레이저빔을 조사하는 단계 후에,
    조사된 상기 레이저빔이 빔 정형 광학계를 통과하도록 함으로써, 선형의 레이저빔(line-shaped laser beam)을 형성하는 단계를 더 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
  13. 제10 항에 있어서,
    상기 복수 개의 레이저빔을 생성하는 단계 후에,
    상기 복수 개의 레이저빔 각각이 빔 정형 광학계(beam shaping optical system)를 통과하도록 함으로써, 복수 개의 선형의 레이저빔을 형성하는 단계를 더 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 복수 개의 레이저빔을 조사하여 상기 캐리어 기판을 박리하는 단계는,
    복수 개의 레이저 광원으로부터 각각 레이저빔을 조사하는 단계; 및
    조사된 상기 복수 개의 레이저빔 각각이 빔 정형 광학계를 통과하도록 함으로써, 복수 개의 선형의 레이저빔을 형성하는 단계;를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법.
  15. 플렉서블 기판 및 표시 소자가 일면에 형성된 캐리어 기판이 배치될 수 있는 스테이지;
    상기 캐리어 기판의 상기 일면에 대향하는 타면에 서로 다른 각도로 입사되며, 상기 캐리어 기판을 투과하여 상기 캐리어 기판과 상기 플렉서블 기판의 경계면의 제1 영역에서 집속 및 서로 중첩되는 복수 개의 레이저빔을 조사하는 광원부;를 포함하는, 레이저 박리 장치.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 광원부는,
    레이저빔을 조사하는 하나의 레이저 광원;
    상기 레이저빔을 선형의 레이저빔으로 변형시키는(shaping) 빔 정형 광학계; 및
    상기 레이저빔을 분할하여 상기 복수 개의 레이저빔을 생성하는 적어도 하나의 빔 스플리터;를 포함하는, 레이저 박리 장치.
  17. 제15 항에 있어서,
    상기 광원부는,
    각각 레이저빔을 조사하는 복수 개의 레이저 광원; 및
    상기 각각의 레이저빔을 선형의 빔(line beam)으로 변형시키는 빔 정형 광학계;를 포함하는, 레이저 박리 장치.
  18. 제15 항에 있어서,
    상기 스테이지 및/또는 상기 광원부를 이동시키는 이송부를 더 포함하는, 레이저 박리 장치.
  19. 제15 항에 있어서,
    복수 개의 레이저빔은 2개 내지 5개인, 레이저 박리 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 복수 개의 레이저빔은, 상기 캐리어 기판에 수직하며 상기 제1 영역을 포함하는 면에 대하여 실절적으로 대칭적인, 레이저 박리 장치.
  21. 제19 항에 있어서,
    상기 캐리어 기판에 수직한 선에 대하여 가장 큰 경사각으로 입사되는 레이저빔은 상기 캐리어 기판에 수직한 선에 대하여 50도 내지 70도의 경사각(θ1)을 갖는, 레이저 박리 장치.
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