KR101105226B1 - Display flexibel substrate having layer for preventing humidity and method for manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 투습 방지막을 갖는 디스플레이용 연성기판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a flexible substrate for display having a moisture barrier film and a manufacturing method thereof.

즉, 본 발명의 투습 방지막을 갖는 디스플레이용 연성기판은 PEN(Polyethylenenaphalate) 기판과; 상기 PEN 기판 상부에 증착된 ITO박막과; 상기 ITO박막 상부에 형성되며, SiOx와 MgO를 포함하는 무기 복합 박막으로 구성된 것이다.That is, a flexible substrate for a display having a moisture barrier film of the present invention is a PEN (polyethylenenaphalate) substrate; An ITO thin film deposited on the PEN substrate; It is formed on the ITO thin film, and composed of an inorganic composite thin film containing SiOx and MgO.

연성기판, 디스플레이, 투습, ITO, 무기복합 Flexible Board, Display, Breathable, ITO, Weapon Composite

Description

투습 방지막을 갖는 디스플레이용 연성기판 및 그의 제조 방법 { Display flexibel substrate having layer for preventing humidity and method for manufacturing the same } Display flexibel substrate having layer for preventing humidity and method for manufacturing the same}

본 발명은 투습 방지막을 갖는 디스플레이용 연성기판 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a flexible substrate for display having a moisture barrier film and a manufacturing method thereof.

정보통신기술의 발달로, 다양화된 정보화 사회의 요구에 따라, 전자 디스플레이의 수요가 증가되고 있고, 요구되는 디스플레이도 모바일 폰(Mobile phone), PDA, 노트북 등의 휴대용에서부터 모니터, TV를 비롯한 여러 가지로 다양해지고 있With the development of information and communication technology, the demand of electronic display is increasing according to the demand of diversified information society, and the required display is various from portable such as mobile phone, PDA, notebook, etc. Becoming diversified

다. All.

이와 같이 다양한 종류의 응용성에 따라 이들 전자 디스플레이 소자를 제작하는 기판의 경우도 대형화, 저가격화, 고성능화, 박형화 등의 특성이 요구되고 있다.As described above, according to various kinds of applications, substrates for manufacturing these electronic display devices are also required to have characteristics such as large size, low cost, high performance, and thinness.

현재 사용되고 있는 기판으로는 투명한 유리 기판이나 석영, 투명한 플라스 틱 기판, 실리콘 웨이퍼 기판, 사파이어 기판 등 많은 종류가 사용되고 있다. Currently, many kinds of substrates are used, such as transparent glass substrates, quartz, transparent plastic substrates, silicon wafer substrates, and sapphire substrates.

이들 가운데 유리 기판이나, 석영, 실리콘 웨이퍼, 사파이어 기판 등은 기존의 확립된 공정 및 장비를 바탕으로 널리 사용되고 있으나, 점점 휴대가 간편하고, 쉽게 깨지지 않으며, 가볍고, 플렉서블(Flexible)하고, 제조가 간편한 플라스틱 기판에 관심이 집중되고 있다.Among them, glass substrates, quartz, silicon wafers, and sapphire substrates are widely used based on established processes and equipments, but are increasingly portable, unbreakable, light, flexible, and easy to manufacture. Attention is focused on plastic substrates.

기존의 깨지기 쉬운 유리 등의 기판들에 비해, 플라스틱 디스플레이 기판은 깨지지 않으며 훨씬 가벼운 무게 등의 장점을 지님에도 불구하고, 플라스틱 기판 자체로는 대기 중의 수분이나 산소가 기판을 통해 쉽게 침투되는 문제점이 있다.Compared with the conventional fragile glass substrates, the plastic display substrate is not broken and has a much lighter weight. However, the plastic substrate itself has a problem that moisture or oxygen in the air is easily penetrated through the substrate. .

그러므로, 디스플레이용 연성기판이 수분이나 산소에 취약한 디스플레이 소자의 기판으로 사용되기 위해서는 대기중의 수분이나 산소의 침투를 방지할 수 있는 기판의 제조는 해결되어야 할 중요한 문제이다.Therefore, in order to use the flexible substrate for a display as a substrate of a display element vulnerable to moisture or oxygen, the manufacture of a substrate that can prevent the penetration of moisture or oxygen in the air is an important problem to be solved.

본 발명은 수분 투과율을 감소시킬 수 있는 디스플레이용 연성기판을 구현하는 과제를 해결하는 것이다.The present invention is to solve the problem of implementing a flexible substrate for a display that can reduce the moisture transmittance.

본 발명의 바람직한 양태(樣態)는, According to a preferred aspect of the present invention,

PEN(Polyethylenenaphalate) 기판과; Polyethylenenaphalate (PEN) substrate;

상기 PEN 기판 상부에 증착된 ITO박막과; An ITO thin film deposited on the PEN substrate;

상기 ITO박막 상부에 형성되며, SiOx와 MgO를 포함하는 무기 복합 박막으로 구성된 투습 방지막을 갖는 디스플레이용 연성기판이 제공된다.A flexible substrate for a display is provided on the ITO thin film and has a moisture barrier film formed of an inorganic composite thin film containing SiOx and MgO.

본 발명의 바람직한 다른 양태(樣態)는, Another preferable aspect of this invention is that

PEN 기판 상부에 ITO박막을 증착하는 단계와;Depositing an ITO thin film on the PEN substrate;

상기 ITO박막 상부에 SiOx와 MgO를 포함하는 무기 복합 박막을 형성하는 단계로 구성된 투습 방지막을 갖는 디스플레이용 연성기판의 제조 방법이 제공된다.Provided is a method of manufacturing a flexible substrate for a display having a moisture permeation prevention film consisting of forming an inorganic composite thin film containing SiOx and MgO on the ITO thin film.

본 발명은 PEN 기판 상부에 ITO박막과 SiOx와 MgO를 포함하는 무기 복합 박막을 형성함으로써, 수분투과율 및 표면거칠기가 낮고, 광투과율이 높은 디스플레이용 연성기판을 구현할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, an inorganic composite thin film including an ITO thin film and SiOx and MgO is formed on a PEN substrate, thereby providing a flexible substrate for a display having low water transmittance and surface roughness and high light transmittance.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 투습 방지막을 갖는 디스플레이용 연성기판의 개략적인 단면도로서, PEN(Polyethylenenaphalate) 기판(10)과; 상기 PEN 기판(10) 상부에 증착된 ITO박막(11)과; 상기 ITO박막(11) 상부에 형성되며, SiOx와 MgO를 포함 하는 무기 복합 박막(12)으로 구성된다.1 is a schematic cross-sectional view of a flexible substrate for a display having a moisture barrier film according to the present invention, comprising: a polyethylenenaphalate (PEN) substrate 10; An ITO thin film (11) deposited on the PEN substrate (10); The inorganic composite thin film 12 is formed on the ITO thin film 11 and includes SiOx and MgO.

이러한 본 발명의 제 1 실시예에 따른 투습 방지막을 갖는 디스플레이용 연성기판은 PEN 기판(10) 상부에 투습 방지막으로 상기 ITO박막(11)과 SiOx와 MgO를 포함하는 무기 복합 박막(12)을 형성하는 것이다.In the flexible substrate for a display having the moisture barrier layer according to the first embodiment of the present invention, the ITO thin film 11 and the inorganic composite thin film 12 including SiOx and MgO are formed on the PEN substrate 10 as a moisture barrier layer. It is.

그리고, 상기 ITO박막(11)은 상기 PEN 기판(10)과 상기 무기 복합 박막(12) 사이의 부착력을 향상시키기 위하여 형성된다.The ITO thin film 11 is formed to improve adhesion between the PEN substrate 10 and the inorganic composite thin film 12.

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도 2a와 2b는 본 발명에 따른 투습 방지막을 갖는 디스플레이용 연성기판을 제조하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 모식도로서, 먼저, PEN 기판(10) 상부에 ITO박막(11)을 증착한다.(도 2a)2A and 2B are schematic diagrams for explaining a method of manufacturing a flexible substrate for a display having a moisture barrier film according to the present invention. First, an ITO thin film 11 is deposited on a PEN substrate 10. 2a)

그 다음, 상기 ITO박막(11) 상부에 SiOx와 MgO를 포함하는 무기 복합 박막(12)을 형성한다.(도 2b)Next, an inorganic composite thin film 12 including SiOx and MgO is formed on the ITO thin film 11 (FIG. 2B).

여기서, 상기 무기 복합 박막(12)은 도 3의 대향 타겟식 스퍼터링법을 사용하여 증착한다.Here, the inorganic composite thin film 12 is deposited by using the opposite target sputtering method of FIG. 3.

도 3은 본 발명에 따라 적용된 대향 타겟식 스퍼터링법을 설명하기 위한 스퍼터 장치 구조도로서, 이 대향 타겟식 스퍼터링(Sputtering) 방법은 플라즈마에 의해 이온을 가속시키고, 가속된 이온을 타겟(Target)에 충돌시켜 기판에 타겟 물 질을 성막하는 방법이다.3 is a structural diagram of a sputtering apparatus for explaining the counter-targeted sputtering method applied according to the present invention. This counter-targeted sputtering method accelerates ions by plasma and impinges the accelerated ions on a target. To form a target material on the substrate.

이 스퍼터 장치는 기판(110)을 장착할 수 있는 기판 홀더(100)와; 소정의 거리를 두고 대향 배치되어 구속 공간을 형성하는 제 1과 2 대향 스퍼터링 타겟들(210,310)과; 상기 제 1과 2 대향 스퍼터링 타겟들(210,310) 각각의 후면에 설치되어 상기 구속 공간에 자계를 발생시키는 자계 발생 수단이 구비된 제 1과 2 스퍼터링 타겟부들(200,300)로 구성된다. The sputtering apparatus includes a substrate holder 100 on which a substrate 110 can be mounted; First and second opposed sputtering targets 210 and 310 disposed to face each other at a predetermined distance to form a confining space; The first and second opposing sputtering targets 210 and 310 are formed on the rear of each of the first and second sputtering target parts (200, 300) having a magnetic field generating means for generating a magnetic field in the restraint space.

그리고, 이 스퍼터 장치의 챔버 내의 고진공을 유지하기 위해, TMP(Turbo molecular pump)를 사용한다.And in order to maintain the high vacuum in the chamber of this sputter apparatus, the TMP (Turbo molecular pump) is used.

이러한, 투습 방지 기능의 무기 복합 박막을 증착하기 위하여, 상기 제 1 대향 스퍼터링 타겟(210)은 MgO 타겟으로 구성하고, 상기 제 2 대향 스퍼터링 타겟(310)은 SiO2 타겟으로 구성한다. In order to deposit the inorganic composite thin film having a moisture permeation prevention function, the first opposing sputtering target 210 is composed of an MgO target, and the second opposing sputtering target 310 is composed of an SiO 2 target.

상기 기판 홀더(100)에는 ITO박막이 코팅된 PEN 기판(110)이 장착된다.The substrate holder 100 is mounted with a PEN substrate 110 coated with an ITO thin film.

그리고, 스퍼터 챔버 내부를 진공 상태로 유지시키고, 챔버 내부에 Ar 가스와 O2 가스를 주입한다.The inside of the sputter chamber is kept in a vacuum state, and Ar gas and O 2 gas are injected into the chamber.

그러므로, 상기 제 1과 2 스퍼터링 타겟부들(200,300)에 RF 전원을 인가하면, 초기 국부 방전이 일어나고, 스퍼터 챔버 내부에 주입된 Ar 가스 및 O2 가스의 이온화가 타겟부들 사이에서 촉진되어 두 개의 타겟(200,300) 사이에는 플라즈마가 생성된다.Therefore, when RF power is applied to the first and second sputtering target portions 200 and 300, an initial local discharge occurs, and ionization of Ar gas and O 2 gas injected into the sputter chamber is promoted between the target portions so that the two targets Plasma is generated between 200 and 300.

그리고, 플라즈마 이온들은 자계 발생 수단에 의해 형성된 자기장 내부로 구 속되고, 타겟 표면에서 타겟 원자들이 이탈되는 스퍼터링 현상이 발생되고, 타겟 원자들이 기판 표면에 증착되어 PEN 기판(110)에 SiOx와 MgO를 포함하는 무기 복합 박막(120)을 형성할 수 있는 것이다.Plasma ions are bound into the magnetic field formed by the magnetic field generating means, sputtering phenomenon in which target atoms deviate from the target surface occurs, and target atoms are deposited on the substrate surface to deposit SiOx and MgO on the PEN substrate 110. The inorganic composite thin film 120 may be formed.

즉, 본 발명에 따라 ITO박막 상부에 SiOx와 MgO를 포함하는 무기 복합 박막을 형성하는 공정은, 기판을 장착할 수 있는 기판 홀더와, 소정의 거리를 두고 대향 배치되어 구속 공간을 형성하는 제 1과 2 대향 스퍼터링 타겟들과, 상기 제 1과 2 대향 스퍼터링 타겟들 각각의 후면에 설치되어 상기 구속 공간에 자계를 발생시키는 자계 발생 수단이 구비된 제 1과 2 스퍼터링 타겟부들로 구성된 스퍼터 장치에서 상기 제 1 대향 스퍼터링 타겟을 MgO 타겟으로 구성하고, 상기 제 2 대향 스퍼터링 타겟을 SiO2 타겟으로 구성하고, 상기 기판 홀더에는 ITO박막이 코팅된 PEN 기판을 장착한 후, 상기 제 1과 2 스퍼터링 타겟부들에 RF 전원을 인가하는 단계와; 상기 제 1과 2 대향 스퍼터링 타겟 사이에 플라즈마를 생성시켜 상기 상기 제 1과 2 대향 스퍼터링 타겟에서 원자들을 이탈시켜 상기 PEN 기판에 SiOx와 MgO를 포함하는 무기 복합 박막을 형성하는 단계를 포함하여 구성되는 것이다.That is, according to the present invention, the step of forming an inorganic composite thin film containing SiOx and MgO on the upper portion of the ITO thin film comprises: a substrate holder on which the substrate can be mounted; And a first and second sputtering target portions provided with second and second opposed sputtering targets and magnetic field generating means installed on a rear surface of each of the first and second opposite sputtering targets to generate a magnetic field in the confined space. The first opposing sputtering target is composed of an MgO target, the second opposing sputtering target is composed of an SiO 2 target, and the substrate holder is equipped with a PEN substrate coated with an ITO thin film, and then the first and second sputtering target portions Applying an RF power to the apparatus; Generating an plasma between the first and second opposing sputtering targets to release atoms from the first and second opposing sputtering targets to form an inorganic composite thin film comprising SiOx and MgO on the PEN substrate. will be.

여기서, 본 발명의 대향 타겟식 스퍼터링법은 장시간 방전시 입력 전원간의 간섭으로 인한 미세 아크(Arc) 발생을 방지하기 위하여, 제 1 스퍼터링 타겟부(200)로 RF를 공급하는 RF 전원(A)에 위상 변조(Phase shift) 기능을 갖도록 한다.Here, the counter-target sputtering method of the present invention is applied to the RF power source (A) for supplying RF to the first sputtering target unit 200 in order to prevent generation of fine arcs due to the interference between the input power source during a long time discharge. It has a phase shift function.

그리고, 상기 제 1과 2 스퍼터링 타겟부들(200,300)로 서로 다른 주파수대의 RF를 공급하는 것을 특징으로 한다.In addition, the first and second sputtering target units 200 and 300 may be configured to supply RF with different frequency bands.

이때, 상기 제 1 스퍼터링 타겟부(200)에는 13.56 MHz를 공급하고, 상기 제 2 스퍼터링 타겟부(300)에는 12.56 MHz를 공급한다.In this case, 13.56 MHz is supplied to the first sputtering target unit 200 and 12.56 MHz is supplied to the second sputtering target unit 300.

그리고, 상기 제 1과 2 대향 스퍼터링 타겟들(210,310) 사이의 거리(T-T)는 80㎜이고, 제 1과 2 대향 스퍼터링 타겟들(210,310) 사이의 중간 지점과 기판 사이의 거리(S-T)는 60㎜로 유지하는 것이 바람직하다.The distance TT between the first and second opposing sputtering targets 210 and 310 is 80 mm, and the distance ST between the substrate and the intermediate point between the first and second opposing sputtering targets 210 and 310 is 60 mm. It is preferable to keep it in mm.

하기 표 1은 무기 복합 박막의 공정 조건으로, 제 1과 2 스퍼터링 타겟부들에 공급되는 RF의 파워를 변화시켜 SiOx와 MgO를 포함하는 무기 복합 박막을 형성하였다.Table 1 shows the process conditions of the inorganic composite thin film, and changed the power of RF supplied to the first and second sputtering target portions to form an inorganic composite thin film including SiOx and MgO.

구분division RF 파워(W)
(MgO : SiO2)RF power (W)
(MgO: SiO 2 ) W.P
(mTorr)WP
(mTorr) T-T/S-T거리
(mm)TT / ST distance
(mm) Ar flow rate
(sccm)Ar flow rate
(sccm) O2 flow rate
(sccm)O 2 flow rate
(sccm) 1One 40:8040:80
8
8

80/60
80/60

10
10

0.5
0.5
22 80:4080:40 33 80:8080:80

상기 표 1에서 RF 파워가 40:80은 MgO의 타겟이 장착되어 있는 스퍼터링 타겟부에 공급되는 RF 파워가 40W이고, SiO2의 타겟이 장착되어 있는 스퍼터링 타겟부에 공급되는 RF 파워가 80W이다. In Table 1, the RF power of 40:80 is 40W of RF power supplied to the sputtering target unit on which the MgO target is mounted, and 80W of RF power supplied to the sputtering target unit on which the target of SiO 2 is mounted.

그러므로, 표 1의 3종류의 RF 파워를 공급시켜 성장된 무기 복합 박막을 XPS (x-ray photoelectron spectroscopy) 장치로 분석한 Mg와 Si의 성분비는 하기의 표 2에 나타난 바와 같이, 다르게 나타났다.Therefore, the composition ratios of Mg and Si analyzed by the x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) apparatus of the inorganic composite thin film grown by supplying three kinds of RF power of Table 1 were different as shown in Table 2 below.

즉, RF 전원의 파워 비율에 따라 Mg와 Si의 성분비가 변화되어, RF 파워로 스퍼터량을 제어할 수 있음을 알 수 있다.That is, it can be seen that the component ratios of Mg and Si change according to the power ratio of the RF power supply, so that the amount of sputter can be controlled by the RF power.

RF 파워(W)
(MgO : SiO2)RF power (W)
(MgO: SiO 2 ) MgMg SiSi 40:8040:80 13.7%13.7% 86.3%86.3% 80:4080:40 84.9%84.9% 15.1%15.1% 80:8080:80 48.9%48.9% 51.1%51.1%

또한, 무기 복합 박막의 성분비가 40:80W에서 80:40로 변화됨에 따라 무기 복합 박막의 표면 상태가 도 4a에서 도 4b로 변화되었다.In addition, as the component ratio of the inorganic composite thin film was changed from 40: 80W to 80:40, the surface state of the inorganic composite thin film was changed from FIG. 4A to FIG. 4B.

도 5a 내지 5c는 본 발명에 따른 투습 방지막을 갖는 디스플레이용 연성기판에서 측정된 수분 투과율의 데이터로서, 상부에 ITO박막과, SiOx와 MgO를 포함하는 무기 복합 박막이 형성된 PEN(Polyethylenenaphalate) 기판의 수분 투과율을 Mocon/Permatran(W3/33) 장치로 측정하였다.5A to 5C are data of moisture permeability measured in a flexible substrate for a display having a moisture barrier film according to the present invention, wherein water of a PEN (Polyethylenenaphalate) substrate having an ITO thin film and an inorganic composite thin film containing SiOx and MgO formed thereon Permeability was measured with a Mocon / Permatran (W3 / 33) instrument.

이때, 전술된 표 1과 같이, 제 1과 2 스퍼터링 타겟부들에 공급되는 RF 파워를 변화시켜 SiOx와 MgO를 포함하는 무기 복합 박막을 형성하였다.In this case, as shown in Table 1, the RF power supplied to the first and second sputtering target parts was changed to form an inorganic composite thin film including SiOx and MgO.

먼저, RF 파워가 40:80W일 때, 도 5a와 같이, PEN 기판의 수분 투과율이 1.092074gm/m2·day(38℃, RH100%)로 측정되었고, RF 파워가 80:40W일 때, 도 5b와 같이, PEN 기판의 수분 투과율이 0.964780gm/m2·day(38℃, RH100%)로 측정되었으며, RF 파워가 80:80W일 때, 도 5c와 같이, PEN 기판의 수분 투과율이 0.875779gm/m2·day(38℃, RH100%)로 측정되었다.First, when the RF power is 40: 80W, as shown in FIG. 5A, the water transmittance of the PEN substrate was measured at 1.092074 gm / m 2 · day (38 ° C., RH100%), and when the RF power was 80: 40W, FIG. 5B. As shown in FIG. 5, the water permeability of the PEN substrate was measured at 0.964780 gm / m 2 · day (38 ° C., RH 100%). When the RF power was 80:80 W, the water permeability of the PEN substrate was 0.875779 gm / m 2 as shown in FIG. 5C. Measured on day (38 ° C., RH 100%).

그러므로, 디스플레이용 PEN 기판의 수분 투과율은 RF 파워가 80:80W인 경우 가장 우수한 것으로 측정되었다.Therefore, the moisture transmittance of the PEN substrate for display was measured to be the best when the RF power was 80: 80W.

또한, 무기 복합 박막의 성분비에 따른 디스플레이용 PEN 기판의 평균 광투과율과 표면거칠기는 표 3에 나타난 바와 같이, Mg:Si의 비율이 48.9:51.1%(RF 파워 80;80W)일 때 가장 우수한 값을 가진다.Also, as shown in Table 3, the average light transmittance and surface roughness of the PEN substrate for display according to the component ratio of the inorganic composite thin film were the best when the ratio of Mg: Si was 48.9: 51.1% (RF power 80; 80 W). Has

구분division Mg:Si(%)Mg: Si (%) 평균 광투과율( 550㎚)(%)Average light transmittance (550 nm) (%) 표면거칠기(Rms)(㎚)Surface Roughness (Rms) (nm) 1One 13.7:86.313.7: 86.3 77.1(81.0)77.1 (81.0) 4.984.98 22 84.9:15.184.9: 15.1 66.7(88.0)66.7 (88.0) 5.505.50 33 48.9:51.148.9: 51.1 77.2(80.5)77.2 (80.5) 0.890.89

상술된 분석 결과에 의하여, RF 파워 비율이 80:80W일 때, 수분투과율과 광투과율이 가장 높고, 표면거칠기는 최소값을 가진다.As a result of the above analysis, when the RF power ratio is 80: 80W, the moisture transmittance and the light transmittance are the highest, and the surface roughness has the minimum value.

즉, 전술된 제 1과 2 스퍼터링 타겟부들로 공급되는 RF의 파워는 각각 80W인 것이 바람직한 것이다.That is, the power of the RF supplied to the above-mentioned first and second sputtering target portions is preferably 80W, respectively.

상술된 바와 같이, 본 발명은 PEN 기판 상부에 ITO박막과 SiOx와 MgO를 포함하는 무기 복합 박막을 형성함으로써, 수분투과율 및 표면거칠기가 낮고, 광투과율이 높은 디스플레이용 연성기판을 구현할 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention forms an inorganic composite thin film including an ITO thin film and SiOx and MgO on the PEN substrate, thereby having a low moisture transmittance and low surface roughness and having a high light transmittance. have.

도 6a내지 6d는 본 발명에 따른 무기 복합 박막의 두께 변화에 따라 디스플레이용 연성기판에서 측정된 수분 투과율의 데이터로서, RF 파워 비율이 80:80W 조건에서 무기 복합 박막의 두께에 따른 수분 투과율을 측정한 것이다.6A to 6D are data of moisture transmittance measured on a flexible substrate for display according to the thickness change of the inorganic composite thin film according to the present invention, and measure the water transmittance according to the thickness of the inorganic composite thin film at a RF power ratio of 80: 80W. It is.

이때, 무기 복합 박막 증착에 사용된 PEN 기판은 버퍼층인 ITO 박막과의 부착력 및 균일도를 향상시키기 위하여 PEN 기판에 O2 플라즈마 처리를 수행하였다.At this time, the PEN substrate used for the inorganic composite thin film deposition was subjected to O 2 plasma treatment to the PEN substrate in order to improve the adhesion and uniformity with the ITO thin film as a buffer layer.

그리고, 표 4와 같이, T-T 거리와 S-T 거리를 각각 80㎜와 60㎜로 고정한 후, Ar 가스와 O2 가스를 각각 10sccm 및 1sccm 공급하여 SiOx와 MgO를 포함하는 무기 복합 박막을 18㎚, 25㎚, 46㎚, 57㎚, 170㎚의 두께별로 증착하였다.As shown in Table 4, after fixing the TT distance and the ST distance to 80 mm and 60 mm, respectively, 10 sccm and 1 sccm of Ar gas and O 2 gas were supplied, respectively, to form an inorganic composite thin film containing SiOx and MgO, 18 nm and 25 mm. Deposition was performed for each of thicknesses of nm, 46 nm, 57 nm and 170 nm.

구분division RF 파워(W)
(MgO : SiO2)RF power (W)
(MgO: SiO 2 ) 박막 두께
(㎚)Thin film thickness
(Nm) W.P
(mTorr)WP
(mTorr) T-T/S-T거리
(mm)TT / ST distance
(mm) Ar flow rate
(sccm)Ar flow rate
(sccm) O2 flow rate
(sccm)O2 flow rate
(sccm) 1One

80/80

80/80



8

8


80/60

80/60



10

10



1

One

22 33 44 55

이렇게 두께별 무기 복합 박막이 형성된 디스플레이용 연성기판들의 수분 투과율을 측정한 것이다.Thus, the moisture permeability of the flexible substrate for display on which the inorganic composite thin film for each thickness was formed was measured.

즉, 도 6a는 무기 복합 박막의 두께가 18㎚인 디스플레이용 연성기판에서 측정된 수분 투과율 데이터이고, 수분 투과율은 1.07gm/m2·day(38℃, RH100%)이고, 도 6b는 무기 복합 박막의 두께가 25㎚인 디스플레이용 연성기판에서 측정된 수분 투과율 데이터이고, 수분 투과율은 1.25gm/m2·day(38℃,RH100%)이다.That is, FIG. 6A is moisture transmittance data measured on a flexible substrate for display having an inorganic composite thin film having a thickness of 18 nm, moisture transmittance is 1.07 gm / m 2 · day (38 ° C., RH 100%), and FIG. 6B is an inorganic composite thin film. The moisture permeability data measured on a flexible substrate for display having a thickness of 25 nm is 1.25 gm / m 2 · day (38 ° C., RH 100%).

그리고, 도 6c는 무기 복합 박막의 두께가 46㎚인 디스플레이용 연성기판에서 측정된 수분 투과율 데이터이고, 수분 투과율은 0.88gm/m2·day(38℃, RH100%)이고, 도 6d는 무기 복합 박막의 두께가 57㎚인 디스플레이용 연성기판에서 측정된 수분 투과율 데이터이고, 수분 투과율은 0.28gm/m2·day(38℃,RH100%)이다.6C is moisture transmittance data measured on a flexible substrate for display having a thickness of the inorganic composite thin film of 46 nm. The moisture permeability data measured on a flexible substrate for display having a thickness of 57 nm is 0.28 gm / m 2 · day (38 ° C., RH 100%).

즉, 무기 복합 박막의 두께가 증가함에 따라 수분 투과율은 감소하는 경향이 있는 것으로 분석되었다.That is, it was analyzed that the moisture permeability tended to decrease as the thickness of the inorganic composite thin film increased.

그러나, 무기 복합 박막의 두께가 170㎚로 증가하면, ITO박막과 무기 복합 박막의 계면에서 스트레스 발생이 증가하여 결함이 발생하게 되어서 투습 방지막으로 사용할 수 없게 된다.However, when the thickness of the inorganic composite thin film is increased to 170 nm, stress is increased at the interface between the ITO thin film and the inorganic composite thin film, and defects are generated, and thus it cannot be used as a moisture barrier film.

그러므로, 최적의 투습 방지막 조건은 무기 복합 박막의 두께가 57㎚일 때, 수분 투과율이 0.28gm/m2·day(38℃, RH100%)로 최소값을 가진다.Therefore, the optimum moisture barrier film condition has a minimum value of 0.28 gm / m 2 · day (38 ° C., RH 100%) when the inorganic composite thin film has a thickness of 57 nm.

그리고, 표 5는 UV-VIS 분광기와 AFM 측정에 의해 MgO:SiOx 박막 두께에 따른 평균 광투과율과 표면거칠기를 측정한 것을 나타낸 것으로, 무기 복합 박막의 두께가 57㎚에서 평균 광투과율이 80.1%이고, 표면 거칠기가 0.7㎚로 가장 우수한 값을 가진다.In addition, Table 5 shows the average light transmittance and surface roughness of the MgO: SiOx thin film thickness measured by UV-VIS spectroscopy and AFM measurement, the average light transmittance is 80.1% at 57nm thickness of the inorganic composite thin film The surface roughness has the best value of 0.7 nm.

구분division MgO/SiO2 박막 두께(㎚)MgO / SiO2 Thin Film Thickness (nm) 평균 광투과율( 550㎚)(%)Average light transmittance (550 nm) (%) 표면 거칠기(Rms)(㎚)Surface Roughness (Rms) (nm) 1One 1818 73.4(77.2)73.4 (77.2) 5.55.5 22 2525 68.4(81.8)68.4 (81.8) 1.61.6 33 4646 75.7(81.7)75.7 (81.7) 1.11.1 44 5757 80.1(86.1)80.1 (86.1) 0.70.7 55 170170 표면 손상으로 사용 불가Not available due to surface damage

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본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

도 1은 본 발명에 따른 투습 방지막을 갖는 디스플레이용 연성기판의 개략적인 단면도1 is a schematic cross-sectional view of a flexible substrate for a display having a moisture barrier film according to the present invention.

도 2a와 2b는 본 발명에 따른 투습 방지막을 갖는 디스플레이용 연성기판을 제조하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 모식도2A and 2B are schematic diagrams for explaining a method of manufacturing a flexible substrate for a display having a moisture barrier film according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따라 적용된 대향 타겟식 스퍼터링법을 설명하기 위한 스퍼터 장치 구조도3 is a structure diagram of a sputtering apparatus for explaining the opposite target type sputtering method applied according to the present invention.

도 4a와 4b는 본 발명에 따라 RF 파워에 따른 무기 복합 박막의 SEM 사진도4A and 4B are SEM photographs of the inorganic composite thin film according to the RF power according to the present invention.

도 5a 내지 5c는 본 발명에 따른 투습 방지막을 갖는 디스플레이용 연성기판에서 측정된 수분 투과율의 데이터5A to 5C are data of moisture permeability measured in a flexible substrate for display having a moisture barrier film according to the present invention.

도 6a내지 6d는 본 발명에 따른 무기 복합 박막의 두께 변화에 따라 디스플레이용 연성기판에서 측정된 수분 투과율의 데이터
6a to 6d are data of moisture permeability measured in a flexible substrate for display according to the thickness change of the inorganic composite thin film according to the present invention.

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Claims (8)

삭제delete 삭제delete 삭제delete PEN 기판 상부에 ITO박막을 증착하는 단계와;Depositing an ITO thin film on the PEN substrate; 기판을 장착할 수 있는 기판 홀더와; 소정의 거리를 두고 대향 배치되어 구속 공간을 형성하는 제 1과 2 대향 스퍼터링 타겟들과; 상기 제 1과 2 대향 스퍼터링 타겟들 각각의 후면에 설치되어 상기 구속 공간에 자계를 발생시키는 자계 발생 수단이 구비된 제 1과 2 스퍼터링 타겟부들로 구성된 스퍼터 장치에서 상기 제 1 대향 스퍼터링 타겟을 MgO 타겟으로 구성하고, 상기 제 2 대향 스퍼터링 타겟을 SiO2 타겟으로 구성하고, 상기 기판 홀더에는 ITO박막이 코팅된 PEN 기판을 장착한 후, 상기 제 1과 2 스퍼터링 타겟부들에 RF 전원을 인가하는 단계와;A substrate holder capable of mounting a substrate; First and second opposed sputtering targets disposed opposite each other at a predetermined distance to form a confining space; The first opposing sputtering target is a MgO target in a sputtering device comprising first and second sputtering target portions provided on a rear surface of each of the first and second opposing sputtering targets and provided with magnetic field generating means for generating a magnetic field in the confined space. And a second opposing sputtering target configured as a SiO 2 target, mounting a PEN substrate coated with an ITO thin film to the substrate holder, and then applying RF power to the first and second sputtering target portions. ; 상기 제 1과 2 대향 스퍼터링 타겟 사이에 플라즈마를 생성시켜 상기 상기 제 1과 2 대향 스퍼터링 타겟에서 원자들을 이탈시켜 상기 PEN 기판에 SiO2와 MgO를 포함하는 무기 복합 박막을 형성하는 단계로 구성되며, Generating an plasma between the first and second opposing sputtering targets to release atoms from the first and second opposing sputtering targets to form an inorganic composite thin film including SiO 2 and MgO on the PEN substrate, 상기 제 1과 2 스퍼터링 타겟부들로 서로 다른 주파수대의 RF를 공급하는 것을 특징으로 하는 투습 방지막을 갖는 디스플레이용 연성기판의 제조 방법.A method of manufacturing a flexible substrate for a display having a moisture barrier film, characterized in that for supplying RF to different frequency bands to the first and second sputtering target portions. 삭제delete 삭제delete PEN 기판 상부에 ITO박막을 증착하는 단계와;Depositing an ITO thin film on the PEN substrate; 기판을 장착할 수 있는 기판 홀더와; 소정의 거리를 두고 대향 배치되어 구속 공간을 형성하는 제 1과 2 대향 스퍼터링 타겟들과; 상기 제 1과 2 대향 스퍼터링 타겟들 각각의 후면에 설치되어 상기 구속 공간에 자계를 발생시키는 자계 발생 수단이 구비된 제 1과 2 스퍼터링 타겟부들로 구성된 스퍼터 장치에서 상기 제 1 대향 스퍼터링 타겟을 MgO 타겟으로 구성하고, 상기 제 2 대향 스퍼터링 타겟을 SiO2 타겟으로 구성하고, 상기 기판 홀더에는 ITO박막이 코팅된 PEN 기판을 장착한 후, 상기 제 1과 2 스퍼터링 타겟부들에 RF 전원을 인가하는 단계와;A substrate holder capable of mounting a substrate; First and second opposed sputtering targets disposed opposite each other at a predetermined distance to form a confining space; The first opposing sputtering target is a MgO target in a sputtering device comprising first and second sputtering target portions provided on a rear surface of each of the first and second opposing sputtering targets and provided with magnetic field generating means for generating a magnetic field in the confined space. And a second opposing sputtering target configured as a SiO 2 target, mounting a PEN substrate coated with an ITO thin film to the substrate holder, and then applying RF power to the first and second sputtering target portions. ; 상기 제 1과 2 대향 스퍼터링 타겟 사이에 플라즈마를 생성시켜 상기 상기 제 1과 2 대향 스퍼터링 타겟에서 원자들을 이탈시켜 상기 PEN 기판에 SiO2와 MgO를 포함하는 무기 복합 박막을 형성하는 단계로 구성되며, Generating an plasma between the first and second opposing sputtering targets to release atoms from the first and second opposing sputtering targets to form an inorganic composite thin film including SiO 2 and MgO on the PEN substrate, 상기 제 1과 2 스퍼터링 타겟부들로 공급되는 RF의 파워는 각각 80W인 것을 특징으로 하는 투습 방지막을 갖는 디스플레이용 연성기판의 제조 방법.The power of the RF supplied to the first and second sputtering target portions is 80W, respectively. 삭제delete
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유기EL 보호층으로 적용하기 위한 무기복합박막의 투습율 특성연구, 전지전자재료학회논문지, 제17권 제4호, 2004년 4월, pp.432-438.*

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