KR100985782B1 - 습기 및 산소 배리어 기판 및 음식 포장재를 위한 플렉시블 박막 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에서 습기 또는 산소에 의한 유기물 소자의 수명 단축을 억제 혹은 방지할 수 있는 습기 및 산소 배리어 기판 및 음식 포장재를 위한 플렉시블 박막 제조 방법을 개시한다.
본 발명에 따른 플렉시블 박막 제조 방법은, a) 나노 또는 마이크로 미터 사이즈 입자를 용액상태의 폴리머 매트릭스에 균일하게 분산시키는 단계; b) 상기 입자가 균일하게 분산된 용액상태의 폴리머를 용액 캐스팅 방법으로 캐스팅하고, 용매를 제거함으로써 폴리머 또는 플라스틱 필름을 성형하는 단계; c) 상기 b)단계에서 성형된 필름을 유리전이 온도와 용융점 사이에서 연신함으로써, 상기 입자의 박리를 향상시키고 박리된 평판형 나노 및 마이크로 미터 사이즈 입자를 배향시키는 단계; d) 유기막 코팅을 통해 상기 플렉시블 기판의 표면을 평탄화하는 단계; 및 e) 상기 유기막 경화를 위한 열처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명은 외부 습기(또는 수증기) 및 산소가 유입되는 것을 방지하여 기판 위에 배설된 유기 소자를 적극 보호하거나, 음식물의 부패 및 산화를 방지 내지 지연시켜 주는 역할을 한다.
플렉시블 기판, 음식 포장재, 필름, 플라스틱, 폴리머, 투습률, 투산소율

Description

습기 및 산소 배리어 기판 및 음식 포장재를 위한 플렉시블 박막 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING FLEXIBLE SUBSTRATES AND FOOD PACKAGING FILM HAVING WATER VAPOR AND OXYGEN BARRIER PROPERTIES}
본 발명은 플렉시블 박막제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 외부로부터 침투되는 습기 또는 산소에 의한 유기물 소자의 수명 단축을 억제 혹은 방지하여 플렉시블 디스플레이 기판으로 응용되거나, 습기 또는 산소에 의한 음식물의 부패 및 산화를 방지 내지 지연하여 음식 포장재로 응용될 수 있는 습기 및 산소 배리어 기판 및 음식 포장재를 위한 플렉시블 박막 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 유리를 기판으로 사용하는 액정 디스플레이(LCD)는 60년대 초기에 처음으로 소개가 되었으며, 계산기, 시계, 핸드폰, PDA, 오디오 및 비디오 장치, 컴퓨터, 그리고 자동차 계기판과 같은 정보 표시장치에 널리 사용되어 왔다. 이러한 유리를 기판으로 제조된 LCD는 폭넓게 사용됨에도 불구하고 일부 문제점이 남아 있다.
그 문제점은 기판으로 사용하는 유리의 특성에 기인하는 것으로 충격에 약하고 무거우며 휘어짐이 불가능하고 사용되는 유리의 두께에 제한이 있다는 것이었 다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 방법은 유리 기판을 적절한 플라스틱 기판으로 대체하는 것이다.
최근에는, 디스플레이 소자의 발전이 진행되어 짐에 따라, 액정 디스플레이 소자 및 유기 전기발광(Organoc Light Emitting Diodes; OLEDs) 디스플레이 소자에서 사용되는 개스-배리어 층을 보다 경량이면서 플렉시블 디스플레이에 사용할 수 있도록 기판을 자유롭게 굽히고 접을 수 있게 하는 요구가 나타나기 시작했다.
따라서, 무겁고, 깨어지기 쉬우며 그리고 대 면적으로 사용하기 어려운 유리 기판을 대체하여 투명 플라스틱 또는 수지 필름 기재 물질로의 사용이 연구되고 있다. 즉, 높은 정도의 기계적 유연성 및 우수한 개스 배리어 특성이 유기전기발광(OLED) 디스플레이, 액정 디스플레이(LCD) 및 전자종이(이-페이퍼,e-paper;EPD)에 사용될 수 있는 기판에 요구되고 있다.
그러나, 플라스틱 또는 수지 필름 기재 물질의 개스 배리어 특성은 유리 기판의 개스 배리어 특성에 비하여 열등하고, 따라서 습기나 산소가 기판 물질을 통해 스며들 수 있으며 이로 인해, 유기 EL 디스플레이 소자 또는 액정 디스플레이 소자의 수명과 질을 저하시킬 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, Si, Al, In, Sn, Zn, 및 Ti의 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 무기 산화물 박막을 플라스틱 필름 기재 물질 상에 형성하여 개스 배리어 특성이 양호하고 투명한 플라스틱 기판의 개발이 수행되고 있다. 예컨대, 증기 증착에 의해 플라스틱 필름 상에 실리콘 산화막이 형성된 개스 배리어 필름이 개시되거나, 알루미늄 산화막이 형성된 개스 배리어 필름이 제시되 어 있다. 그러나, 이 무기 산화물들은 일정한 크기 이하의 곡률 반경으로 굽혔을 경우 균열이 생겨 개스 배리어 필름의 기계적 유연성에 대해서는 문제 해결의 수단이 되지 못하고 있다.
이와 같이, 유기 EL 디스플레이 및 고해상도 컬러 액정 디스플레이로 실용적 사용이 급격하게 진행되고 있는 가운데, 필름(플렉시블 기판)의 개스 배리어를 요구하는 것은, 습기 및 산소가 유기 EL 디스플레이 소자로 침투하면, 음극층 및 유기-활성층 사이의 계면에 디스플레이 소자의 열화가 현저하고, 발광을 하지 않는 부분, 즉 다크 스폿(dark spot)을 일으키는 등의 문제가 발생한다. 이는 외부로부터 침투된 습기 또는 산소가 유기분자를 분해(decomposition) 또는 와해(degradation)시켜 유기 소자의 수명을 단축시키기 때문이다.
또한 현재 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol)과 같은 폴리머 물질들이 음식 포장재들로 사용되고 있는데, 이는 포장재 외부로부터 수증기와 산소의 침투를 막아 주어 포장재 내부 음식물의 부패 및 산화를 방지 내지 지연시켜 주는 역할을 한다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 외부로부터 습기 및 산소 침투율을 저하시켜, 디스플레이 소자의 수명을 늘릴 수 있는 습기 및 산소 배리어 기판 및 음식 포장재를 위한 플렉시블 박막 제조 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 플렉시블 기판 내에 나노 또는 마이크로 미터 사이즈의 개스 차단용 평판형 입자를 매립, 정렬하여, 플렉시블 디스플레이 기판의 제조 단가를 낮출 수 있는 습기 및 산소 배리어 기판 및 음식 포장재를 위한 플렉시블 박막 제조 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 개스 차단용 평판 입자 물질을 플렉시블 기판에 배향토록 함에 따라, 제조의 용이성과 효율성을 증대시킬 수 있는 습기 및 산소 배리어 기판 및 음식 포장재를 위한 플렉시블 박막 제조 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 음식 포장재 외부로부터 침투되는 습기 또는 산소에 의한 음식물의 부패 및 산화를 방지 내지 지연시킬 수 있는 습기 및 산소 배리어 기판 및 음식 포장재를 위한 플렉시블 박막 제조 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 습기 및 산소 배리어 기판 및 음식 포장재를 위한 플렉시블 박막 제조 방법은, 습기 및 산소 배리어를 위한 플렉시블 박막의 제조 방법에 있어서, a) 나노 또는 마이크로 미터 사이즈 입자 를 용액상태의 폴리머 매트릭스에 균일하게 분산시키는 단계; b) 상기 입자가 균일하게 분산된 용액상태의 폴리머를 용액 캐스팅 방법으로 캐스팅하고, 용매를 제거함으로써 폴리머 또는 플라스틱 필름을 성형하는 단계; c) 상기 b)단계에서 성형된 필름을 유리전이 온도와 용융점 사이에서 연신함으로써, 상기 입자의 박리를 향상시키고 박리된 평판형 나노 및 마이크로 미터 사이즈 입자를 배향시키는 단계; d) 유기막 코팅을 통해 상기 플렉시블 기판의 표면을 평탄화하는 단계; 및 e) 상기 유기막 경화를 위한 열처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 플렉시블 기판은 폴리머 또는 플라스틱 재질의 필름이고, 나노 또는 마이크로 미터 사이즈의 입자는 판상 구조를 갖는다. 판상 구조의 나노 또는 마이크로 미터 사이즈 입자의 일례로는 몬모릴로나이트(Montmorillonite), 사포나이트(Saponite), 벤토나이트(Bentonite), 운모(mica), 유리 입자들을 포함한다. 또한, 판상 구조의 나노 또는 마이크로 미터 사이즈의 입자는 Si, B, Li, Na, K, Mg, Ca, Ti, Al, Ba, Zn, Ga, Ge, Bi, Fe의 적어도 어느 하나의 원소를 포함하고 있다.
따라서, 본 발명은 습기 및 산소 차단을 위해 나노 또는 마이크로 미터 사이즈의 판상 구조를 갖는 입자를 폴리머 박막 내에 매립하고 박막 표면과 평행하게 배열시켜, 폴리머 또는 플라스틱 기판으로 외부 습기 또는 산소가 침투되는 것을 억제함으로써 기판상의 유기 소자를 적극 보호하여 소자의 수명 연장을 유도하는 효과를 주며, 음식 포장재의 외부에서 내부로 습기 또는 산소의 침투를 차단 내지 감소시켜 음식물의 부패 및 산화를 방지 내지 지연시키는 효과를 준다.
본 발명은 습기 및 산소 배리어 기판 및 음식 포장재를 위한 플렉시블 박막 제조 방법에 있어서, a) 나노 또는 마이크로 미터 사이즈 입자를 용액상태의 폴리머 매트릭스에 균일하게 분산시키는 단계; b) 상기 입자가 균일하게 분산된 용액상태의 폴리머를 용액 캐스팅 방법으로 캐스팅하고, 용매를 제거함으로써 폴리머 또는 플라스틱 필름을 성형하는 단계; c) 상기 b)단계에서 성형된 필름을 유리전이 온도와 용융점 사이에서 연신함으로써, 상기 입자의 박리를 향상시키고 박리된 평판형 나노 및 마이크로 미터 사이즈 입자를 배향시키는 단계; d) 유기막 코팅을 통해 상기 플렉시블 기판의 표면을 평탄화하는 단계; 및 e) 상기 유기막 경화를 위한 열처리 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 c) 단계의 연신은, 가로 및 세로 방향으로 동시에 연신하거나, 가로 방향 후에 세로 방향으로 축차 연신하는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게, 상기 연신은 상기 성형된 필름을 200℃의 온도에서 10분간 가열 처리했을 때 열 팽창율이 0.1% 이하, 바람직하게는 0.05% 이하인 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게, 상기 플렉시블 기판은 폴리머 또는 플라스틱 재질의 필름인 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게, 상기 플라스틱 또는 폴리머 필름은 그 두께가 5 ~ 1000㎛ 이며, 상기 플라스틱 또는 폴리머는 폴리에스터설폰(polyestersulfone), 폴리에틸 렌(polyethyleme), 초 고분자량 폴리에틸렌(ultrahigh molecular weight polyethylene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate), 황화 폴리페닐렌(polyphenylene sulfide), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리아마이드(polyamide), 아라미드(aramid), 폴리아미드이미드(polyamideimide), 폴리이미드(polyimide), 방향족 폴리이미드(aromaticpolyimide), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 아크릴로나이트릴 부타디엔 스티렌(acrylonitrile butadiene styrene), 사이클릭 올레핀 코폴리머(cyclic olefin copolymer) 및 염화 폴리비닐(polyvinyl chlorides) 중 어느 하나의 고분자 물질로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게, 상기 유기막 코팅에 이용되는 유기막 물질은 벤조 사이클로 부텐( benzocyclobutene : BCB), 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리 비닐 페놀(polyvinyl phenol : PVP) 및 폴리 비닐 알코올(polyvinyl alcohol : PVA) 중 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게, 상기 나노 또는 마이크로 미터 사이즈의 입자는 판상 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.
또한 바람직하게, 상기 나노 또는 마이크로 미터 사이즈의 입자는 그 크기가 1 nm∼1000 μm인 것을 특징으로 한다.
또한 더욱 바람직하게, 상기 나노 또는 마이크로 미터 사이즈의 입자는 몬모릴로나이트(Montmorillonite), 사포나이트(Saponite), 벤토나이트(Bentonite), 운모(mica), 유리 입자 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 더욱 바람직하게, 상기 나노 또는 마이크로 미터 사이즈의 입자는 Si, B, Li, Na, K, Mg, Ca, Ti, Al, Ba, Zn, Ga, Ge, Bi, Fe 중 적어도 어느 하나의 원소를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 플렉시블 디스플레이 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 2는 본 발명에 따른 기판 제조 장치를 설명하는 구성도이다. 도시된 바와 같이, S101 단계에서 플렉시블 기판의 모재가 되는 폴리머를 용매에 용해시킨 후 나노 또는 마이크로 미터 사이즈 입자를 균일하게 분산시킨다. 입자의 균일한 분산을 위해서는 나노 또는 마이크로 미터 사이즈의 무기물질 입자에 폴리머 모재와 잘 혼합할 수 있는 유기 분자를 화학 결합시켜 사용한다.
상기 나노 또는 마이크로 미터 사이즈 입자(201)는 판상 구조로 제공되며, 일례로는 몬모릴로나이트(Montmorillonite), 사포나이트(Saponite), 벤토나이트(Bentonite), 운모(Mica), 유리 입자들을 포함한다. 본 발명에서의 나노 또는 마이크로 미터 사이즈 입자의 구성 원소는 Si, B, Li, Na, K, Mg, Ca, Ti, Al, Ba, Zn, Ga, Ge, Bi, Fe의 적어도 어느 하나의 원소를 포함할 수 있을 것이다. 상기 나노 또는 마이크로 미터 사이즈 입자(201)의 크기는 나노 혹은 마이크로 미터 사이 즈가 가능하나, 100 nm∼100μm인 것이 바람직하다.
S103 단계에서 판상 구조의 나노 및 마이크로 미터 사이즈 입자(201)가 균일하게 분산된 용액상태의 폴리머(203)를 용액 캐스팅하고(205), 용매를 제거함으써(207) 폴리머 또는 플라스틱 필름(209)을 성형한다. 본 발명에서 적용되는 폴리머는 플라스틱과 혼용이 가능할 것이며, 폴리머 재질은 플라스틱 재질로 동등하게 적용될 것이다. 따라서, 이하, 본 발명의 실시 예에서는 플라스틱 필름, 연신된 플라스틱 필름 등으로 설명하고 있으나, 폴리머 필름, 연신된 폴리머 필름으로 각각 대체될 수 있음은 물론이다.
상기 플라스틱 필름(209)는 그 두께가 5 ㎛ ~ 1000 ㎛이며 소재로는 폴리에스터설폰(polyestersulfone), 폴리에틸렌(polyethylene), 초고분자량 폴리에틸렌(ultrahigh molecular weight polyethylene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate), 황화 폴리페닐렌(polyphenylene sulfide), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리아마이드(polyamide), 아라미드(aramid), 폴리아미드이미드(polyamideimide), 폴리이미드(polyimide), 방향족 폴리이미드(aromaticpolyimide), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 아크릴로나이트릴 부타디엔 스티렌(acrylonitrile butadiene styrene), 사이클릭 올레핀 코폴리머(cyclic olefin copolymer) 및 염화 폴리비닐(polyvinyl chlorides) 중 어느 하 나의 고분자 물질이 사용된다.
이후, S105 단계로 진입하여, 상기 폴리머 필름을 가로 및 세로 방향으로 연신(延伸)함으로써(211) 상기 입자의 박리를 향상시키고, 박리된 판상 구조의 나노 및 마이크로 미터 사이즈 입자(201)를 박막의 표면과 평행하도록 배향한다. 이는 필름에 기계적 힘을 가하여 고분자 체인을 질서 있게 배향하는 과정에서 나노 및 마이크로 미터 사이즈 입자도 판상의 넓은 면이 박막의 표면과 평행하도록 배열되기 때문이다. 필름을 연신하기 위해서는, 상기 플라스틱 필름(209)을 200℃의 온도에서 10분간 가열 처리하여 열 팽창율이 0.1% 이하, 바람직하게는 0.05% 이하가 되도록 한다.
도 3은 플라스틱 필름(209)를 가로 및 세로 방향으로 연신하여 연신된 플라스틱 필름을 제조하는 것을 설명하는 개략도이다. 상기 연신된 플라스틱 필름(211)은, 용액 캐스팅 방법으로 성형된 플라스틱 필름(209)을 상기의 온도 즉, 200℃의 온도에서 가로 및 세로 방향으로 2.0 ~ 10.0의 배율로 연신한다. 따라서, 나노 및 마이크로 미터 사이즈 입자(201)를 필름 연신을 통해 박막의 표면과 더욱 평행하도록 배향을 유도한다.
여기서, 연신은 일반적으로 사용되는 방법, 예를 들어 롤에 의한 방법이나 스텐터를 사용하는 방법으로 실시할 수 있고, 가로 및 세로 방향을 동시에 연신하거나(211), 또는 가로 방향으로 연신한(213) 후에 세로 방향으로 연신하는(215) 축차 연신 방법이 사용될 수 있을 것이다. 따라서, 상기 나노 및 마이크로 미터 사이즈 입자(201)는 상기의 플렉시블 기판 즉, 폴리머 필름 또는 플라스틱 필름 상으로 도 4 및 도 5와 같이 평행하게 정렬되는 구조로 매립, 배향된다.
S107 단계로 진입하여, 상기 나노 및 마이크로 미터 사이즈 입자(201)가 매립된 연신된 플라스틱 필름(211)을 평탄화한다. 상기 연신된 플라스틱 필름(211)의 표면을 평탄화하기 위해 스핀 코팅 방법 및 증착방법으로 유기막을 코팅한다. 여기서, 유기막 코팅에 이용되는 유기막 물질로는 벤조 사이클로 부텐(benzocyclobutene), 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리 비닐 페놀(polyvinyl phenol) 및 폴리 비닐 알코올(polyvinyl alcohol) 등이 사용될 수 있다.
상기 유기막은 나노 및 마이크로 미터 사이즈 입자가 매립된 연신된 플라스틱 필름 표면을 평탄화시킬 뿐만 아니라 개스 배리어(barrier)로서의 역할을 한다. 이 유기막 베리어는 어레이 공정 중에 사용되는 스트립퍼(stripper), 에천트(etchant)등의 화학물질 또는 식각 개스 등이 플라스틱 필름(211)에 침투하여 플라스틱 기판을 변형시키는 현상을 막아주고, 수증기가 포함된 화학물의 침투를 방지하는 역할도 한다.
이후, S109 단계에서 열처리 공정을 수행한다. 이는 유기막이 경화되면서 발생하는 개스들이 외부로 방출되지 못하고 유기박막 내부에 기포가 형성되는 것을 막기 위한 것이다. 따라서, 본 공정에서 유기물은 용매에 녹아 유동성이 있는 상태이므로 열처리 공정을 통해 용매가 증발되면서 유기물을 경화시킨다.
또한, 열처리 공정은 유기물을 경화시킬 뿐 아니라, 일정 시간 동안 적절한 온도에서 진행될 경우 본 발명에 따른 플라스틱 기판에 균일성을 제공한다. 따라서, 본 발명에서의 플렉시블 기판은 기계적 특성, 전기적 특성, 열적 특성 등이 우 수하며 투습률 및 투산소율이 극히 적어, 산소 및 습기 등의 외부 가스를 효율적으로 차단한다.
전술된 바와 같이, 본 발명에 따른 습기 및 산소 배리어 기판 및 음식 포장재를 위한 플렉시블 박막 제조 방법은, 플렉시블 디스플레이 기판 내에 습기 및 산소 차단용 평판형 나노 및 마이크로 미터 사이즈 입자를 매립 배향함으로써, 외부로부터 습기 및 산소 침투율을 저하시켜 디스플레이 소자의 수명을 연장시킬 수 있고, 플렉시블 디스플레이 기판 제조의 용이성을 높이고 제품의 가격을 하락시켜 플렉시블 디스플레이 기판 시장에서 산업적 이용 가치가 높다할 것이다. 또한 본 발명에 따른 투습률 및 투산소율이 낮은 플렉시블 디스플레이 기판의 제조 방법은 음식 포장재 외부로부터 내부로 수증기와 산소의 침투를 막아 주어 음식물의 부패 및 산화를 방지 내지 지연시켜 줌으로써 포장 음식물 보존 기간을 획기적으로 증가시킬 수 있고, 유통비용을 감소시킴으로써 제품의 가격을 하락시켜 산업적 이용 가치가 높다.
도 1은 본 발명에 따른 플렉시블 박막 제조방법을 설명하는 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 플라스틱 필름 제조방법을 설명하는 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따라 제조된 플라스틱 필름의 연신방법을 설명하기 위한 도면이다. (가)는 가로 및 세로 방향으로 동시에 연신하는 방법, (나)는 가로 방향으로 연신한 후에 세로 방향으로 축차 연신하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 나노 및 마이크로 미터 사이즈 입자의 박리 및 배향이 일어나는 과정을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따라 제조된 플렉시블 기판 박막 구조를 나타낸 도면이다.
<주요 도면에 대한 부호의 설명>
201 : 나노 또는 마이크로 미터 사이즈 입자
203 : 용액상태의 폴리머
205 : 용매 증발
207 : 용매가 제거된 폴리머
209 : 성형된 플라스틱 필름
211 : 성형된 플라스틱 필름(209)을 동시에 가로 및 세로 방향으로 연신한 플라스틱 필름
213 : 성형된 플라스틱 필름(209)을 가로 방향으로 연신한 플라스틱 필름
215 : 가로 방향으로 연신된 플라스틱 필름(213)을 세로 방향으로 연신한 플라스틱 필름

Claims (10)

  1. 습기 및 산소 배리어를 위한 플렉시블 박막의 제조 방법에 있어서,
    a) 판상 구조인 나노 또는 마이크로 미터 사이즈 입자에 플렉시블 기판의 모재가 되는 폴리머 또는 플라스틱 모재와 혼합할 수 있는 유기분자를 화학결합하여 용액상태의 폴리머 매트릭스에 균일하게 분산시키는 단계;
    b) 상기 입자가 균일하게 분산된 용액상태의 폴리머를 용액 캐스팅 방법으로 캐스팅하고, 용매를 제거함으로써 폴리머 또는 플라스틱 필름을 성형하는 단계;
    c) 상기 b)단계에서 성형된 필름을 유리전이 온도와 용융점 사이에서 연신함으로써, 상기 입자의 박리를 향상시키고 박리된 평판형 나노 및 마이크로 미터 사이즈 입자를 배향시키는 단계;
    d) 유기막 코팅을 통해 폴리머 또는 플라스틱 재질의 필름인 플렉시블 기판의 표면을 평탄화하는 단계; 및
    e) 상기 유기막 경화를 위해 평탄화한 상기 플렉시블 기판을 열처리하는 단계;를 포함하며,
    상기 c) 단계의 연신은, 가로 및 세로 방향으로 동시에 연신하거나, 가로 방향 후에 세로 방향으로 축차 연신하여 2.0 내지 10.0배의 비율로 연신하되, 상기 연신은 상기 성형된 필름을 200℃의 온도에서 10분간 가열 처리했을 때 열 팽창율이 0.1% 이하인 조건에서 수행되는 것을 특징으로 하고,
    상기 유기막 코팅에 이용되는 유기막 물질은 벤조 사이클로 부텐( benzocyclobutene : BCB), 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 폴리 비닐 페놀(polyvinyl phenol : PVP) 및 폴리 비닐 알코올(polyvinyl alcohol : PVA) 중 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 습기 및 산소 배리어 기판 및 음식 포장재를 위한 플렉시블 박막 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 플라스틱 또는 폴리머 필름은 그 두께가 5 ~ 1000㎛ 이며, 상기 플라스틱 또는 폴리머는 폴리에스터설폰(polyestersulfone), 폴리에틸렌(polyethylene), 초 고분자량 폴리에틸렌(ultrahigh molecular weight polyethylene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리스티렌(polystyrene), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate), 황화 폴리페닐렌(polyphenylene sulfide), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리아마이드(polyamide), 아라미드(aramid), 폴리아미드이미드(polyamideimide), 폴리이미드(polyimide), 방향족 폴리이미드(aromatic polyimide), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 아크릴로나이트릴 부타디엔 스티렌(acrylonitrile butadiene styrene), 사이클릭 올레핀 코폴리머(cyclic olefin copolymer) 및 염화 폴리비닐(polyvinyl chlorides) 중 어느 하나의 고분자 물질로 구성되는 것을 특징으로 하는 습기 및 산소 배리어 기판 및 음식 포장재를 위한 플렉시블 박막 제조 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 나노 또는 마이크로 미터 사이즈의 입자는 그 크기가 1 nm∼1000 μm인 것을 특징으로 하는 습기 및 산소 배리어 기판 및 음식 포장재를 위한 플렉시블 박막 제조 방법.
  9. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 나노 또는 마이크로 미터 사이즈의 입자는 몬모릴로나이트(Montmorillonite), 사포나이트(Saponite), 벤토나이트(Bentonite), 운모(mica), 유리 입자 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 습기 및 산소 배리어 기판 및 음식 포장재를 위한 플렉시블 박막 제조 방법.
  10. 제 1 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상기 나노 또는 마이크로 미터 사이즈의 입자는 Si, B, Li, Na, K, Mg, Ca, Ti, Al, Ba, Zn, Ga, Ge, Bi, Fe 중 적어도 어느 하나의 원소를 포함하는 것을 특징으로 하는 습기 및 산소 배리어 기판 및 음식 포장재를 위한 플렉시블 박막 제조 방법.
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