KR100854441B1 - A board having layer for preventing humidity from percolation inclusive of metal thin film and silicone compounds and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1 은 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 외관을 보인 실물 사진.1 is a real picture showing the appearance of the substrate with a moisture barrier film according to the present invention.
도 2 는 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 일실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 종단면도.Figure 2 is a longitudinal sectional view schematically showing the configuration of one embodiment of a substrate with a moisture barrier film according to the present invention.
도 3 은 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 다른 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 종단면도.Figure 3 is a longitudinal sectional view schematically showing the configuration of another embodiment of a substrate with a moisture barrier film according to the present invention.
도 4 는 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 제조방법에 사용되는 박막코팅장치의 구성을 나타낸 개략도.Figure 4 is a schematic diagram showing the configuration of a thin film coating apparatus used in the method for manufacturing a substrate with a moisture barrier film according to the present invention.
도 5 는 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 제조방법을 나타낸 순서도.Figure 5 is a flow chart showing a method of manufacturing a substrate with a moisture barrier film according to the present invention.
도 6 은 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 비교예 표면 확대 사진.Figure 6 is an enlarged photograph of the surface of the comparative example of the substrate provided with a moisture barrier film according to the present invention.
도 7 은 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 실시예 표면 확대 사 진.Figure 7 is an enlarged view of the surface of the embodiment of the substrate provided with a moisture barrier film according to the invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100. 기판 120. 모재100.
140. 투습방지막 142. 금속박막140. Moisture
144. 실리콘계화합물 200. 박막코팅장치144. Silicon-based
210. 진공챔버 220. 설치지그210.
230. 알에프전원수단 240. 가스공급수단230.
250. 진공발생수단 260. 이온빔장치250. Vacuum generating means 260. Ion beam device
270. 소스안착부 272. 증발소스270.
280. 스퍼터링타켓조립체 S100. 전처리단계280. Sputtering target assembly S100. Pretreatment stage
S200. 투습방지막박막형성과정 S220. 박막형성과정S200. Moisture barrier film formation process S220. Thin film formation process
S240. 화합물형성과정S240. Compound Formation Process
본 발명은 투습방지막이 구비된 기판 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 물리적 증기 증착법(PVD)과 플라즈마 중합법(Plasma polymerization)법을 이용하여 가시광선 투과도에 큰 영향을 미치지 않으면서 투습도나 투산소도가 감소하도록 한 투습방지막이 구비된 기판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate having a moisture barrier film and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a moisture vapor permeability without significantly affecting visible light transmittance using physical vapor deposition (PVD) and plasma polymerization (Plasma polymerization). B relates to a substrate provided with a moisture barrier film and a manufacturing method thereof to reduce the oxygen permeability.
근래의 전자제품은 다양한 기능이 내장됨과 동시에 휴대 용이성을 위하여 경 량화되고 있는 추세이다. 이에 따라 액정표시장치의 표시창은 보다 가벼우면서 내구성이 보장되고 성형이 용이한 폴리머가 주로 사용되고 있다.In recent years, electronic products have been built in a variety of functions and at the same time being lightweight for easy portability. Accordingly, the display window of the liquid crystal display device is mainly used a lighter, durable and easy to mold.
그러나, 폴리머로 제조된 표시창의 경우 육안으로 확인은 어려우나 확대해보면 입자가 조대하여 미세구멍이 형성됨이 일반적이며, 이러한 미세구멍을 통해 습기나 공기가 표시창을 투과하게 되어 액정표시장치의 작동 불능을 야기하게 되는 문제점이 있다.However, in the case of a display window made of a polymer, it is difficult to visually check, but when enlarged, particles are coarse to form micropores, and moisture or air penetrate the display window through these micropores, causing the LCD to be inoperable. There is a problem.
이러한 문제점을 해결하기 위해 다양한 투습방지막의 개발이 진행되고 있으나, 투습 방지 기능만 부가될 뿐 표시창의 투시성을 낮추게 되어 결국 액정표시장치의 기능이 상실되는 문제점이 발생된다.In order to solve this problem, various moisture barrier films have been developed. However, only the moisture barrier function is added, which lowers the transparency of the display window, resulting in the loss of the function of the liquid crystal display.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 물리적 증기 증착법(PVD)과 플라즈마 중합법(Plasma polymerization)법을 이용하여 가시광선 투과도에 큰 영향을 미치지 않으면서 투습도나 투산소도가 급격히 감소하도록 한 투습방지막이 구비된 기판 및 이의 제조방법을 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is to solve the problems described above, by using a physical vapor deposition method (PVD) and plasma polymerization (Plasma polymerization) method, the moisture permeability or oxygen permeability rapidly without significantly affecting the visible light transmittance The present invention provides a substrate provided with a moisture barrier film and a method for producing the same.
본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판은, 폴리머로 이루어진 투명 모재 일측에 물리적 증기 증착법(PVD)을 통해 증착된 금속박막과, 상기 금속박막 일측에 플라즈마 중합법(Plasma polymerization)을 통해 형성된 실리콘계화합물을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Substrate provided with a moisture barrier film according to the present invention, a metal thin film deposited by physical vapor deposition (PVD) on one side of the transparent base material made of a polymer, and a silicon-based compound formed by plasma polymerization (Plasma polymerization) on one side of the metal thin film Characterized in that configured to include.
상기 모재는 PC, PET, PES, PEN, RAR, 유연 디스플레이 소자용 투명폴리머 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The base material is any one of PC, PET, PES, PEN, RAR, a transparent polymer for a flexible display device.
상기 금속박막은 실리콘(Si), 저매늄(Ge), 알루미늄(Al), 은(Ag), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 인듐(In), 주석(Sn) 중 하나 이상을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The metal thin film includes silicon (Si), low maenyum (Ge), aluminum (Al), silver (Ag), titanium (Ti), chromium (Cr), nickel (Ni), indium (In), and tin (Sn). Characterized in that it comprises one or more.
상기 금속박막은 1㎚ 내지 30㎚의 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.The metal thin film is characterized in that it has a thickness of 1nm to 30nm.
상기 실리콘계화합물은, SiOX, SiOxNy, SiCxHyOz 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The silicon-based compound is characterized in that any one of SiO X , SiO x N y , SiC x H y O z .
상기 실리콘계화합물은 1000㎚ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.The silicon compound is characterized in that it has a thickness of less than 1000nm.
상기 투습방지막의 투습도는 5×10-3g/㎡/day 이하인 것을 특징으로 한다.The water vapor transmission rate of the moisture barrier is characterized in that less than 5 × 10 -3 g / ㎡ / day.
또한 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 제조방법은, 폴리머로 이루어진 투명 모재의 표면을 이온빔을 이용하여 전처리하는 전처리단계와; 상기 모재에 스퍼터링법(Sputtering) 또는 진공증착법(Thermal Evaporation)으로 금속박막을 형성하는 박막형성과정과, 상기 금속박막 상면에 플라즈마중합법(Plasma Polymerization)으로 실리콘계화합물을 형성하는 화합물형성과정을 포함하는 투습방지막형성단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the method of manufacturing a substrate with a moisture barrier film according to the present invention, the pre-treatment step of pre-processing the surface of the transparent base material made of a polymer by using an ion beam; A thin film forming process of forming a metal thin film on the base material by sputtering or thermal evaporation, and a compound forming process of forming a silicon compound on the upper surface of the metal thin film by plasma polymerization. It is characterized by consisting of; moisture permeation prevention film forming step.
상기 투습방지막형성단계는 다수회 실시됨을 특징으로 한다.The moisture barrier film forming step is characterized in that it is carried out a plurality of times.
상기 전처리단계와 투습방지막형성단계는, 동일한 진공챔버 내부에서 연속적으로 실시됨을 특징으로 한다.The pretreatment step and the moisture barrier film forming step are characterized in that it is carried out continuously in the same vacuum chamber.
상기 박막형성과정은, 모재 상면에 실리콘(Si), 저매늄(Ge), 알루미늄(Al), 은(Ag), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni) 중 하나 이상을 포함하는 금속박막을 1㎚ 내지 10㎚의 두께로 증착하는 과정임을 특징으로 한다.The thin film forming process may include one or more of silicon (Si), low maenyum (Ge), aluminum (Al), silver (Ag), titanium (Ti), chromium (Cr), and nickel (Ni) on a base material. A process of depositing a metal thin film with a thickness of 1 nm to 10 nm.
상기 화합물형성과정은, 금속박막 상면에 SiOX, SiOxNy, SiCxHyOz 중 어느 하나로 이루어진 실리콘계화합물을 200㎚ 이하의 두께로 형성하는 과정임을 특징으로 한다.The compound forming process is characterized in that the process of forming a silicon-based compound consisting of any one of X SiO, SiO x N y, SiC x H y O z on the upper surface of the metal thin film with a thickness of less than 200㎚.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 투명성은 유지하면서 투습도 및 투산소도가 획기적으로 감소하는 이점이 있다.According to the present invention configured as described above, there is an advantage that the water vapor transmission rate and oxygen permeability are greatly reduced while maintaining transparency.
이하 본 발명에 의한 다공질 타일의 구성을 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.Hereinafter, the configuration of the porous tile according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
도 1은 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 외관을 보인 실물 사진이고, 도 2는 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 일실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 종단면도이다.1 is a real picture showing the appearance of a substrate with a moisture barrier film according to the present invention, Figure 2 is a longitudinal cross-sectional view schematically showing the configuration of an embodiment of a substrate with a moisture barrier film according to the present invention.
이들 도면과 같이, 본 발명의 바람직한 실시예가 채용된 기판(100)은, 폴리머로 이루어진 투명 모재(120)와, 상기 모재(120) 상면에 형성된 투습방지막(140)을 포함하여 구성된다.As shown in these drawings, the
상기 모재(120)는 PC, PET, PES, PEN, RAR, 연성 디스플레이 소자용 폴리머 기판 중 어느 하나 이상을 포함하는 이루어져 플렉시블하게 구성되며, 상기 기판(100)의 맨 하측에 위치한다.The
그리고, 상기 투습방지막(140)은 모재(120) 상면에 위치하여 습기 및 공기의 모재(120) 통과율을 낮추기 위한 구성으로, 상기 모재(120) 상면에 진공 증착된 금속박막(142)과, 상기 금속박막(142) 상면에 형성된 실리콘계화합물(144)을 포함하여 구성된다.In addition, the
상기 금속박막(142)은 실리콘(Si), 저매늄(Ge), 알루미늄(Al), 은(Ag), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 인듐(In), 주석(Sn) 중 하나 이상을 포함하여 구성되며, 물리적 증기 증착법(PVD)을 통해 상기 모재(120) 상면에 증착된다.The metal
즉, 상기 금속박막(142)은 스퍼터링법(Sputtering) 또는 진공증착법(Thermal Evaporation)을 통해 모재(120) 상면에 증착 형성되며, 상기 금속박막(142)의 두께는 1㎚ 내지 10㎚로 형성되어 가시광선이 70% 이상 투과 가능하도록 구성된다.That is, the metal
상기 금속박막(142)의 상면에는 실리콘계화합물(144)이 구비된다. 상기 실리콘계화합물(144)은 플라즈마중합법(Plasma polymerization)을 통해 형성된 것으로, SiOX, SiOxNy, SiCxHyOz 중 어느 하나가 적용되며, 1000㎚ 이하의 두께를 갖도록 구성된다.The
한편, 상기 금속박막(142)은 도 3에 도시된 바와 같이, 다수 층이 적층되도록 구성할 수도 있다.Meanwhile, as illustrated in FIG. 3, the metal
즉, 상기 모재(120) 상면에 금속박막(142)과 실리콘계화합물(144)을 형성하고, 상기 실리콘계화합물(144) 상면에 다시 금속박막(142)과 실리콘계화합물(144)을 순차적으로 형성하여 상기 투습방지막(140)이 여러 층으로 적층 형성되도록 구성할 수도 있음은 자명하다.That is, the metal
이하 상기와 같이 구성되는 기판(100)을 제조하기 위한 박막코팅장치의 구성을 살펴본다.Hereinafter, a configuration of a thin film coating apparatus for manufacturing the
도 4에는 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 제조방법에 사용되는 박막코팅장치의 구성을 나타낸 개략도가 도시되어 있다.Figure 4 is a schematic diagram showing the configuration of a thin film coating apparatus used in the method for manufacturing a substrate with a moisture barrier film according to the present invention.
도면과 같이, 박막코팅장치(200)는 모재(120)의 하면에 금속박막(142)과 실리콘계화합물(144)을 동일 공간 내에서 순차적으로 형성할 수 있도록 구성된다.As shown in the figure, the thin
즉, 상기 박막코팅장치(200)는 스테인리스스틸로 제조된 진공챔버(210)에 의해 작업 공간이 형성되며, 상기 진공챔버(210) 상부에는 설치지그(220)가 구비된다. 상기 설치지그(220)는 진공챔버(210) 내부에서 회전 가능하도록 설치되며, 상기 설치지그(220)의 하면에는 모재(120)가 설치된다.That is, the thin
그리고, 상기 설치지그(220)는 알에프전원수단(230)과 연결된다. 상기 알에프전원수단(230)은 상기 설치지그(220)에 알에프 전원을 공급하여 플라즈마가 발생되도록 하는 구성이다.The
상기 진공챔버(210) 좌측에는 가스공급수단(240)이 구비된다. 상기 가스공급수단(240)은 진공챔버(210) 외부에서 내부로 가스를 공급하여 플라즈마중합반응이 이루어지도록 하는 구성이다.Gas supply means 240 is provided on the left side of the
즉, 상기 가스공급수단(240)은 플라즈마중합반응에 필요한 HMDSO((Hexamethyldisiloxane)와 혼합가스 및 반응가스를 진공챔버(210) 내부로 주입하게 된다.That is, the gas supply means 240 injects HMDSO (Hexamethyldisiloxane), a mixed gas, and a reactant gas necessary for the plasma polymerization reaction into the
상기 진공챔버(210)의 우측에는 진공발생수단(250)이 구비된다. 상기 진공발 생수단(250)은 다수 펌프와 밸브를 포함하여 구성되며, 상기 진공챔버(210) 내부를 진공 분위기로 만는 역할을 수행한다.The right side of the
상기 진공챔버(210) 내부 우측에는 이온빔장치(260)가 구비된다. 상기 이온빔장치(260)는 모재(120)에 이온빔을 조사하여 모재(120) 하면을 전처리하기 위한 구성이다.An
상기 이온빔장치(260)의 좌측에는 금속박막(142)의 원재료가 되는 증발소스(272)가 안착되도록 하는 소스안착부(270)가 구비되고, 상기 소스안착부(270) 좌측에는 스퍼터링타겟조립체(280)가 구비된다.The left side of the
이하 본 발명의 실시예에 적용된 박막코팅장치(200)의 구성을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the configuration of the thin
본 발명의 실시예에서 진공챔버(210)는 800mm(F) x 900mm(l)의 크기를 가지며, 상기 진공챔버(210) 내부를 진공 분위기로 만들기 위한 펌프는 고진공펌프 및 저진공펌프가 적용되었다.In the embodiment of the present invention, the
보다 상세하게는 상기 고진공펌프는 유확산펌프가 적용되어 10-6torr까지 진공도를 유지할 수 있으며, 저진공펌프로는 1500l/min.의 용량을 갖는 로터리 베인 펌프를 사용하였다.More specifically, the high vacuum pump is applied with a diffusion pump to maintain a vacuum degree up to 10 -6 torr, and the low vacuum pump uses a rotary vane pump having a capacity of 1500 l / min.
이러한 진공발생수단(250)에 의해 상기 진공챔버(210) 내부는 1시간 이내에 5x10-6torr의 진공도를 얻을 수 있으며 30분 이내에 투습방지막(140)을 형성할 수 있는 진공도에 도달할 수 있었다.By the vacuum generating means 250, the inside of the
상기 가스공급수단(240)은 플라즈마를 발생시키기 위해 순수한 가스를 정확하게 진공챔버(210) 내에 공급할 수 있도록 하고, 펌프의 용량, 진공챔버(210) 용적에 맞추어 결정되어야 한다.The gas supply means 240 is able to accurately supply the pure gas into the
이를 위해 본 발명의 실시예에서는 플라즈마를 발생시키는 기본가스로 아르곤(Ar)이 적용됨에 따라 100sccm의 용량을 갖는 Mass Flow Meter를 사용하였으며 산소, 질소 등의 반응가스 주입을 위해서는 50sccm의 용량을 갖는 Mass Flow Meter를 사용하였다.To this end, in the embodiment of the present invention, a mass flow meter having a capacity of 100 sccm is used as argon (Ar) is applied as a base gas generating plasma, and a mass having a capacity of 50 sccm for injection of reaction gas such as oxygen and nitrogen is used. Flow Meter was used.
그리고, 상기 설치지그(220)는 플라즈마 중합 공정을 위해 알에프전원수단(230)과 연결하였으며, 상기 투습방지막(140)의 균일성 확보를 위해 0 ~ 100rpm으로 회전할 수 있게 제작되었다. In addition, the
따라서, 상기와 같이 구성되는 박막코팅장치(200)를 이용하면, 상기 진공챔버(210) 내에서 모재(120)의 전처리와 금속박막(142) 형성 및 실리콘계화합물(144)의 형성이 모두 실시 가능하게 된다.Therefore, using the thin
이하 상기와 같이 구성되는 박막코팅장치(200)를 이용하여 투습방지막이 구비된 기판을 제조하는 방법을 첨부된 도 5를 참조하여 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a substrate having a moisture barrier film using the thin
도 5에는 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 제조방법을 나타낸 순서도가 도시되어 있다.5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a substrate provided with a moisture barrier film according to the present invention.
도면과 같이, 투습방지막(140)이 구비된 기판을 제조하는 방법은, 크게 폴리머로 이루어진 투명 모재(120)의 표면을 이온빔을 이용하여 전처리하는 전처리단계(S100)와, 전처리된 모재(120)의 표면에 투습방지막(140)을 형성하는 투습방지막 형성단계(S200)로 이루어진다.As shown in the drawing, a method of manufacturing a substrate provided with the
상기 전처리단계(S100)는 설치지그(220)의 하면에 모재(120)를 설치한 후 상기 저진공펌프와 고진공펌프를 이용하여 진공챔버(210) 내부의 진공도를 1x10-5torr 로 맞춘 다음 유지하게 된다.In the pretreatment step (S100), after installing the
이런 상태에서 상기 이온빔장치(260)를 작동시켜 상기 모재(120) 상에 존재하는 흡착가스 입자들과 오염물질을 제거하게 된다.In this state, the
즉, 본 발명의 실시예에서 상기 이온빔장치(260)는 필라멘트로부터 열전자를 방출하여 플라즈마를 발생시키고 플라즈마에 존재하는 이온들을 가속시켜 방출하는 엔드홀(End-Hall) 방식이 적용되었다.That is, in the embodiment of the present invention, the
보다 상세하게는 상기 진공챔버(210) 내부에 혼합가스(Ar)을 주입하여 5x10-5torr 내지 5x10-4torr의 진공도를 유지하였고, 필라멘트의 파워는 약 400W(20A x 20V), 이온빔장치(260)의 파워는 180W (2A x 90V)로 설정하여 3분 내지 5분 실시하였다.More specifically, the mixed gas (Ar) was injected into the
상기와 같은 과정에 따라 전처리단계(S100)가 완료되면, 상기 투습방지막형성단계(S200)가 실시된다.When the pretreatment step S100 is completed according to the above process, the moisture barrier film forming step S200 is performed.
상기 투습방지막형성단계(S200)는 금속박막(142)을 형성하는 박막형성과정(S220)과, 상기 금속박막(142) 하면에 실리콘계화합물(144)을 형성하는 화합물형성과정(S240)이 순차적으로 실시되어 투습방지막(140)이 형성되는 과정이다.In the moisture barrier film forming step (S200), a thin film forming process (S220) for forming the metal
즉, 상기 박막형성과정(S220)은 상기 모재(120)에 스퍼터링법(Sputtering) 또는 진공증착법(Thermal Evaporation)으로 금속박막(142)을 형성하는 과정이며, 상기 화합물형성과정(S240)은 금속박막(142) 하면에 플라즈마중합법(Plasma Polymerization)으로 실리콘계화합물(144)을 형성하는 과정이다.That is, the thin film forming process (S220) is a process of forming a metal
상기 박막형성과정(S220)에서 형성되는 금속박막(142)은 실리콘(Si), 은(Ag), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al), 저매늄(Ge), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 인듐(In), 주석(Sn) 및 이들을 혼합한 합금 물질을 1nm 내지 30nm의 두께로 증착시키는 과정이다.The metal
그리고, 상기 화합물형성과정(S240)은 상기 금속박막(142) 하면에 플라즈마 중합 공정(Plasma Polymerization)을 이용하여 투습도를 조절할 수 있는 실리콘계화합물(144)을 증착시키는 과정이다.In addition, the compound forming process (S240) is a process of depositing a
이를 위해 상기 화합물형성과정(S240)에서는 진공챔버(210) 내부에 HMDSO 기체를 주입하였으며, 상기 진공챔버(210) 내부의 바람직한 진공도를 맞추기 위해 아르곤(Ar), 캐리어 가스 및 반응가스(산소(O2), 질소(N2), 또는 산소 질소 혼합 가스)를 주입하였다.To this end, in the compound formation process (S240), HMDSO gas was injected into the
상기한 조건에서 상기 알에프전원수단(230)에 전원을 인가하여 상기 금속박막(142) 하면에 실리콘계화합물(144)이 증착되도록 하였다.The silicon-based
상기 실리콘계화합물(144)은 Tri-methyl과 결합하고 있는 실리콘(Si) 원자가 플라즈마 에너지에 의해 파괴되어 SixOy 와 같은 단량체(Monomer)들이 형성되고, 이렇게 분해된 단량체들이 플라즈마 에너지에 의해 다시 반응기체 (산소 또는 질소) 들과 중합되는 중합 반응이 금속박막(142) 표면에서 발생하여 SiOX, SiOxNy, SiCxHyOz 중 어느 하나로 로 이루어진 실리콘계화합물(144)이 피복되는 것이다.In the
그리고, 상기 실리콘계화합물(144)은 RF 전력이 클수록, 진공챔버(210) 내에 HMDSO 기체량이 많을수록 증착속도가 증가되며, 상기 투습방지막형성단계(S200)는 전술한 바와 같이 다수회 반복 실시가 가능하다.In addition, as the
이하 상기와 같은 제조방법에 따라 실시된 본 발명의 실시예를 첨부된 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention carried out according to the above-described manufacturing method will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
도 6에는 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 비교예 표면 확대 사진이 도시되어 있고, 도 7에는 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 실시예 표면 확대 사진이 도시되어 있다.6 is an enlarged photograph of a surface of a comparative example of a substrate with a moisture barrier film according to the present invention, and FIG. 7 is an enlarged view of an embodiment surface of a substrate with a moisture barrier film according to the present invention.
[실시 예1]Example 1
- 모재 : 재질 PET, 두께 188㎛, 투과도 92% -Base material: PET, thickness 188㎛, transmittance 92%
- 초기 진공도 : 3 x 10-5torr Initial vacuum degree: 3 x 10 -5 torr
- 이온빔 전처리-Ion beam pretreatment
* 전처리단계에서 작업 진공도 : 2 x 10-4torr* Working vacuum degree in pretreatment stage: 2 x 10 -4 torr
* 전처리용 이온빔 플라즈마 Power : 100V × 1.5A* Pretreatment ion beam plasma power: 100V × 1.5A
- 화합물형성과정 (실리콘계화합물 코팅)-Compound formation process (silicone compound coating)
* 작업 가스 : HMDSO(8%), 알곤 (75%), 산소(17%)* Working gas: HMDSO (8%), argon (75%), oxygen (17%)
* 작업 진공도 : 1.5x10-1torr* Working vacuum degree: 1.5x10 -1 torr
* RF 전력 : 200w (시편 지그 넓이- 100㎠)* RF power: 200w (sample jig width-100㎠)
* 실리콘계화합물 코팅 시간: 20min* Silicone compound coating time: 20min
* 실리콘계화합물 코팅 두께 : 200nm* Silicon compound coating thickness: 200nm
- 코팅 필름의 특성 : 코팅 물질 SiOx, 투과도 85%, 투습도 0.5 g/m2/day-Characteristics of coating film: coating material SiO x , transmittance 85%, water vapor transmission rate 0.5 g / m 2 / day
상기한 [실시예 1]의 작업 조건에 따라 연성 PET로 형성된 모재에 플라즈마중합법으로 실리콘계화합물을 형성하여 전자 현미경으로 관찰하여 보면, 도 6과 같이 코팅 입자들이 매우 조대하며 입자들 사이에는 무수히 많은 결함이 존재함을 알 수 있다.(도 6의 원형 표시 참조)According to the working conditions of Example 1, the silicon-based compound was formed on the base material formed of the flexible PET by plasma polymerization and observed with an electron microscope. As shown in FIG. 6, the coated particles are very coarse and there are a lot of particles between them. It can be seen that there is a defect (see the circular representation in FIG. 6).
이러한 결함들로 인해 모재 표면에 200nm 이상의 두께로 실리콘계화합물을 피복한다 하더라도 물 분자나 산소 분자는 투과 가능함이 자명하다.Due to these defects, even if the silicon-based compound is coated on the surface of the base material with a thickness of 200 nm or more, it is obvious that water molecules or oxygen molecules can permeate.
이에 따라 본 발명에서는 모재에 금속박막과 실리콘계화합물을 순차적으로 형성되도록 한 [실시예 2]를 아래와 같은 조건하에 실시하였다.Accordingly, in the present invention, [Example 2], in which a metal thin film and a silicon-based compound were sequentially formed on the base material, was performed under the following conditions.
[실시예 2]Example 2
- 모재 : 재질 PET, 두께 188㎛, 투과도 92% -Base material: PET, thickness 188㎛, transmittance 92%
- 초기 진공도 : 3 x 10-5torr Initial vacuum degree: 3 x 10 -5 torr
- 이온빔 전처리-Ion beam pretreatment
* 전처리단계에서 작업 진공도 : 2 x 10-4torr* Working vacuum degree in pretreatment stage: 2 x 10 -4 torr
* 전처리용 이온빔 플라즈마 Power : 100V x 1.5A * Ion Beam Plasma Power for Pretreatment: 100V x 1.5A
- 박막형성과정 (스퍼터링 공정 적용)-Thin film formation process (sputtering process applied)
* 금속박막 형성물질 : Si, Al, Cu, Ag, Cr, Ni, Ti, Stainless steel (#304)* Metal thin film forming materials: Si, Al, Cu, Ag, Cr, Ni, Ti, Stainless steel (# 304)
* 스퍼터 타겟 크기 : 3 인치* Sputter Target Size: 3 inches
* 작업 진공도 : 3x10-3torr* Working vacuum degree: 3x10 -3 torr
* 플라즈마 전력 : 70w (350V x 0.2A)* Plasma Power: 70w (350V x 0.2A)
* 금속박막 코팅 시간 : 10초 - 100초* Metal thin film coating time: 10 seconds-100 seconds
* 금속박막 형성 두께 : 1nm - 10nm* Metal thin film formation thickness: 1nm-10nm
- 화합물형성과정 (실리콘계화합물 코팅)-Compound formation process (silicone compound coating)
* 작업 가스 : HMDSO(8%), 알곤 (75%), 산소(17%)* Working gas: HMDSO (8%), argon (75%), oxygen (17%)
* 작업 진공도 : 1.5 x 10-1torr* Working vacuum degree: 1.5 x 10 -1 torr
* RF 전력 : 200w (시편 지그 넓이 - 100㎠)* RF power: 200w (sample jig width-100㎠)
* 실리콘계화합물 코팅 시간 : 20min* Silicone compound coating time: 20min
* 실리콘계화합물 코팅 두께 : 200nm* Silicon compound coating thickness: 200nm
- 실리콘계화합물의 코팅층 특성 : 코팅 물질 SiOx, 투과도 84%, 투습도 5 x 10-3g/m2/day-Coating layer property of silicon compound: Coating material SiO x , Permeability 84%, Water vapor permeability 5 x 10 -3 g / m 2 / day
[실시예 3]Example 3
- 모재 : 재질 PET, 두께 188㎛, 투과도 92% -Base material: PET, thickness 188㎛, transmittance 92%
- 초기 진공도 : 3 x 10-5torr Initial vacuum degree: 3 x 10 -5 torr
- 이온빔 전처리-Ion beam pretreatment
* 전처리단계에서 작업 진공도 : 2 x 10-4torr* Working vacuum degree in pretreatment stage: 2 x 10 -4 torr
* 전처리용 이온빔 플라즈마 Power : 100V x 1.5A * Ion Beam Plasma Power for Pretreatment: 100V x 1.5A
- 박막형성과정(진공 증착(Thermal Evaporation)공정 적용)-Thin film formation process (applied with Thermal Evaporation process)
* 금속박막 형성물질 : Ge, Cu, Al, Ag, Cr, Ni, Ti, Stainless steel (#304)* Metal thin film forming materials: Ge, Cu, Al, Ag, Cr, Ni, Ti, Stainless steel (# 304)
* 작업 진공도 : 1×10-5torr* Working vacuum degree: 1 × 10 -5 torr
* 금속박막 두께 : 1nm - 10nm* Metal thin film thickness: 1nm-10nm
- 화합물형성과정 (실리콘계화합물 코팅)-Compound formation process (silicone compound coating)
* 작업 가스 : HMDSO(8%), 알곤 (75%), 산소(17%)* Working gas: HMDSO (8%), argon (75%), oxygen (17%)
* 작업 진공도 : 1.5 x 10-1torr* Working vacuum degree: 1.5 x 10 -1 torr
* RF 전력 : 200w (시편 지그 넓이 - 100㎠)* RF power: 200w (sample jig width-100㎠)
* 실리콘계화합물 코팅 시간 : 20min* Silicone compound coating time: 20min
* 실리콘계화합물코팅 두께 : 200nm* Silicone compound coating thickness: 200nm
- 실리콘계화합물 코팅층의 특성 : 코팅 물질 SiOx, 투과도 84%, 투습도 5 × 10-3g/m2/day-Characteristics of silicon compound coating layer: coating material SiO x , transmittance 84%, moisture permeability 5 × 10 -3 g / m 2 / day
[실시예 2] 및 [실시예 3]과 같은 조건에서 형성된 금속박막과 실리콘계화합물을 포함하는 투습방지막(140)의 표면을 전자 현미경으로 관찰한 결과, [실시예 1]에서 나타났던 산화실리콘 박막 입자 조대화에 따른 결함이 전혀 발생되지 않았다.[Example 2] and [Example 3], the surface of the
그리고, [실시예 2],[실시예 3]에 따라 제조된 기판(100)은 10-2g/m2/day의 투습도를 나타냈으며, [실시예 3]의 조건으로 제조된 기판(100)은 실험 조건에 따라 1×10-3g/m2/day ~ 5×10-3g/m2/day의 투습도 범위를 나타내었다.In addition, the
따라서, 상기 박막형성과정과 화합물형성과정을 순차적으로 다수회 실시하여 투습방지막(140)을 다수 층으로 적층 형성하게 될 경우 투습도는 보다 낮아지게 됨은 분명하다. Therefore, when the thin film formation process and the compound formation process are sequentially performed a plurality of times, the moisture permeability is obviously lowered when the
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.The scope of the present invention is not limited to the above-exemplified embodiments, and many other modifications based on the present invention will be possible to those skilled in the art within the above technical scope.
본 발명에서는, 물리적 증기 증착법(PVD)과 플라즈마 중합법(Plasma polymerization)을 이용하여 투습방지막이 구비되도록 구성하였다.In the present invention, it is configured to have a moisture barrier film by using physical vapor deposition (PVD) and plasma polymerization (Plasma polymerization).
따라서, 투습방지막은 가시광선 투과도에 큰 영향을 미치지 않으면서 투습도나 투산소도를 감소시킬 수 있는 이점이 있다.Therefore, the moisture barrier film has an advantage of reducing the moisture permeability and oxygen permeability without significantly affecting the visible light transmittance.
또한, 본 발명에 따르면, 금속박막과 실리콘계화합물이 동일한 진공챔버 내 에서 형성된다.In addition, according to the present invention, the metal thin film and the silicon-based compound are formed in the same vacuum chamber.
따라서, 생산성이 향상되어 제조 원가가 절감되므로 가격 경쟁력이 향상되는 이점이 있다.As a result, productivity is improved and manufacturing cost is reduced, thereby improving price competitiveness.
뿐만 아니라, 반제품 상태의 기판을 다음 공정으로 이송하는 과정이 생략되므로 불량률이 현저히 낮아지는 이점이 있다.In addition, since the process of transferring the substrate in the semi-finished state to the next step is omitted, the defect rate is significantly lowered.
Claims (12)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020080034828A KR100854441B1 (en) | 2008-04-15 | 2008-04-15 | A board having layer for preventing humidity from percolation inclusive of metal thin film and silicone compounds and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
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| KR1020080034828A KR100854441B1 (en) | 2008-04-15 | 2008-04-15 | A board having layer for preventing humidity from percolation inclusive of metal thin film and silicone compounds and method of manufacturing the same |
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| KR1020080034828A KR100854441B1 (en) | 2008-04-15 | 2008-04-15 | A board having layer for preventing humidity from percolation inclusive of metal thin film and silicone compounds and method of manufacturing the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100854441B1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100965847B1 (en) * | 2009-08-31 | 2010-06-28 | 한국기계연구원 | A board having layer for preventing humidity |
| KR100974171B1 (en) | 2008-06-16 | 2010-08-05 | 한국기계연구원 | A board having layer for preventing humidity from percolation inclusive of metal thin film and silicone compounds and method of manufacturing the same |
| KR101105226B1 (en) * | 2009-10-05 | 2012-01-16 | 재단법인 구미전자정보기술원 | Display flexibel substrate having layer for preventing humidity and method for manufacturing the same |
| KR101109407B1 (en) | 2009-08-31 | 2012-01-31 | 한국기계연구원 | A board having nano wire and method of manufacturing the same |
| US20210047723A1 (en) * | 2018-04-19 | 2021-02-18 | Oerlikon Surface Solutions Ag, Pfäffikon | Chrome-Look PVD Layer With Improved Adhesion |
Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| KR20050029790A (en) * | 2003-09-23 | 2005-03-29 | 주식회사 엘리아테크 | Organic electro luminescence panel having layer for preventing humidity from percolation and method of manufacturing the same |
-
2008
- 2008-04-15 KR KR1020080034828A patent/KR100854441B1/en active IP Right Grant
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