KR20090130459A - 투명산화물박막과 실리콘계화합물을 포함하는 투습방지막이구비된 기판 및 이의 제조방법 - Google Patents

투명산화물박막과 실리콘계화합물을 포함하는 투습방지막이구비된 기판 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미세 기공이 형성되지 않은 투습방지막이 구비된 기판 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판은, 폴리머로 이루어진 투명 모재(120) 일면에 물리적 증기 증착법(PVD)을 통해 증착된 투명산화물박막(142)과, 플라즈마 중합법(Plasma polymerization)을 통해 형성된 실리콘계화합물(144)을 포함하여 구성된다. 또한, 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 제조방법은, 폴리머로 이루어진 투명 모재(120)의 표면을 이온빔을 이용하여 전처리하는 전처리단계(S100)와; 상기 모재에 스퍼터링법(Sputtering) 또는 전자총증착법(E-beam Evaporation)으로 투명산화물박막(142)을 형성하는 박막형성과정(S220)과, 상기 투명산화물박막(142) 상면에 플라즈마중합법(Plasma Polymerization)으로 실리콘계화합물(144)을 형성하는 화합물형성과정(S240)을 포함하는 투습방지막형성단계(S200);로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 투명성은 유지하면서 투습도 및 투산소도가 획기적으로 감소하는 이점이 있다.
투습, 투명산화물박막, 증착법, 플라즈마 중합법

Description

투명산화물박막과 실리콘계화합물을 포함하는 투습방지막이 구비된 기판 및 이의 제조방법 {A board having layer for preventing humidity from percolation inclusive of metal thin film and silicone compounds and method of manufacturing the same}
도 1 은 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 외관을 보인 실물 사진.
도 2 는 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 일실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 종단면도.
도 3 은 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 다른 실시예의 구성을 개략적으로 나타낸 종단면도.
도 4 는 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 제조방법에 사용되는 박막코팅장치의 구성을 나타낸 개략도.
도 5 는 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 제조방법을 나타낸 순서도.
도 6 은 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 비교예 표면 확대 사진.
도 7 은 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 실시예 표면 확대 사 진.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100. 기판 120. 모재
140. 투습방지막 142. 투명산화물박막
144. 실리콘계화합물 200. 박막코팅장치
210. 진공챔버 220. 설치지그
230. 알에프전원수단 240. 가스공급수단
250. 진공발생수단 260. 이온빔장치
270. 소스안착부 272. 증발소스
280. 스퍼터링타켓조립체 S100. 전처리단계
S200. 투습방지막형성과정 S220. 박막형성과정
S240. 화합물형성과정
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.
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.
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.
이러한 문제점을 해결하기 위해 다양한 투습방지막의 개발이 진행되고 있으나, 투습 방지 기능만 부가될 뿐 표시창의 투시성을 낮추게 되어 결국 액정표시장치의 기능이 상실되는 문제점이 발생된다.
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.
본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판은, 폴리머로 이루어진 투명 모재 일측에 물리적 증기 증착법(PVD)을 통해 증착된 투명산화물박막과, 상기 투명산화물박막 일측에 플라즈마 중합법(Plasma polymerization)을 통해 형성된 실리콘계화합물을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 모재는 PC, PET, PES, PEN, RAR 중 하나 이상을 포함하는 유연 디스플 레이 소자용 투명폴리머인 것을 특징으로 한다.
상기 투명산화물박막은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZrO2, ZnO, Cr2O3, ITO(Indium-Tin-Oxide), SnO2 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 투명산화물박막은 1㎚ 내지 100㎚의 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 실리콘계화합물은, SiOX, SiOxNy, SiCxHyOz 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
상기 실리콘계화합물은 1000㎚ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 투습방지막의 투습도는 3×10-3g/㎡/day 이하인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 제조방법은, 폴리머로 이루어진 투명 모재의 표면을 이온빔을 이용하여 전처리하는 전처리단계와; 상기 모재에 스퍼터링법(Sputtering) 또는 전자총증착법(E-beam Evaporation)으로 투명산화물박막을 형성하는 박막형성과정과, 상기 투명산화물박막 상면에 플라즈마중합법(Plasma Polymerization)으로 실리콘계화합물을 형성하는 화합물형성과정을 포함하는 투습방지막형성단계;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 투습방지막형성단계는 다수회 실시됨을 특징으로 한다.
상기 전처리단계와 투습방지막형성단계는, 동일한 진공챔버 내부에서 연속적으로 실시됨을 특징으로 한다.
상기 박막형성과정은, 모재 상면에 SiO2, Al2O3, TiO2, ZrO2, ZnO, Cr2O3, ITO(Indium-Tin-Oxide), SnO2 중 하나 이상을 포함하는 투명산화물박막을 1㎚ 내지 30㎚의 두께로 증착하는 과정임을 특징으로 한다.
상기 화합물형성과정은, 투명산화물박막 상면에 SiOX, SiOxNy, SiCxHyOz 중 어느 하나로 이루어진 실리콘계화합물을 1000㎚ 이하의 두께로 형성하는 과정임을 특징으로 한다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 따르면, 투명성은 유지하면서 투습도 및 투산소도가 획기적으로 감소하는 이점이 있다.
이하 본 발명에 의한 다공질 타일의 구성을 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
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.
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.
상기 모재(120)는 PC, PET, PES, PEN, RAR를 포함하는 연성 디스플레이 소자용 폴리머 기판으로 이루어져 플렉시블하게 구성되며, 상기 기판(100)의 맨 하측에 위치한다.
그리고, 상기 투습방지막(140)은 모재(120) 상면에 위치하여 습기 및 공기의 모재(120) 통과율을 낮추기 위한 구성으로, 상기 모재(120) 상면에 진공 증착된 투명산화물박막(142)과, 상기 투명산화물박막(142) 상면에 형성된 실리콘계화합물(144)을 포함하여 구성된다.
상기 투명산화물박막(142)은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZrO2, ZnO, Cr2O3, ITO(Indium-Tin-Oxide), SnO2 중 하나 이상을 포함하여 구성되며, 물리적 증기 증착법(PVD)을 통해 상기 모재(120) 상면에 증착된다.
즉, 상기 투명산화물박막(142)은 스퍼터링법(Sputtering) 또는 진공증착법(Thermal Evaporation)을 통해 모재(120) 상면에 증착 형성되며, 상기 투명산화물박막(142)의 두께는 1㎚ 내지 10㎚로 형성되어 가시광선이 70% 이상 투과 가능하도록 구성된다.
상기 투명산화물박막(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.
한편, 상기 투명산화물박막(142)은 도 3에 도시된 바와 같이, 다수 층이 적층되도록 구성할 수도 있다.
즉, 상기 모재(120) 상면에 투명산화물박막(142)과 실리콘계화합물(144)을 형성하고, 상기 실리콘계화합물(144) 상면에 다시 투명산화물박막(142)과 실리콘계화합물(144)을 순차적으로 형성하여 상기 투습방지막(140)이 여러 층으로 적층 형 성되도록 구성할 수도 있음은 자명하다.
이하 상기와 같이 구성되는 기판(100)을 제조하기 위한 박막코팅장치의 구성을 살펴본다.
도 4에는 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 제조방법에 사용되는 박막코팅장치의 구성을 나타낸 개략도가 도시되어 있다.
도면과 같이, 박막코팅장치(200)는 모재(120)의 하면에 투명산화물박막(142)과 실리콘계화합물(144)을 동일 공간 내에서 순차적으로 형성할 수 있도록 구성된다.
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.
그리고, 상기 설치지그(220)는 알에프전원수단(230)과 연결된다. 상기 알에프전원수단(230)은 상기 설치지그(220)에 알에프 전원을 공급하여 플라즈마가 발생되도록 하는 구성이다.
상기 진공챔버(210) 좌측에는 가스공급수단(240)이 구비된다. 상기 가스공급수단(240)은 진공챔버(210) 외부에서 내부로 가스를 공급하여 플라즈마중합반응이 이루어지도록 하는 구성이다.
즉, 상기 가스공급수단(240)은 플라즈마중합반응에 필요한 HMDSO((Hexamethyldisiloxane)와 혼합가스 및 반응가스를 진공챔버(210) 내부로 주입하게 된다.
상기 진공챔버(210)의 우측에는 진공발생수단(250)이 구비된다. 상기 진공발생수단(250)은 다수 펌프와 밸브를 포함하여 구성되며, 상기 진공챔버(210) 내부를 진공 분위기로 만는 역할을 수행한다.
상기 진공챔버(210) 내부 우측에는 이온빔장치(260)가 구비된다. 상기 이온빔장치(260)는 모재(120)에 이온빔을 조사하여 모재(120) 하면을 전처리하기 위한 구성이다.
상기 이온빔장치(260)의 좌측에는 투명산화물박막(142)의 원재료가 되는 증발소스(272)가 안착되도록 하는 소스안착부(270)가 구비되고, 상기 소스안착부(270) 좌측에는 스퍼터링타겟조립체(280)가 구비된다.
이하 본 발명의 실시예에 적용된 박막코팅장치(200)의 구성을 상세하게 설명한다.
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.
보다 상세하게는 상기 고진공펌프는 유확산펌프가 적용되어 10-6torr까지 진공도를 유지할 수 있으며, 저진공펌프로는 1500l/min.의 용량을 갖는 로터리 베인 펌프를 사용하였다.
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.
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.
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.
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.
따라서, 상기와 같이 구성되는 박막코팅장치(200)를 이용하면, 상기 진공챔버(210) 내에서 모재(120)의 전처리와 투명산화물박막(142) 형성 및 실리콘계화합물(144)의 형성이 모두 실시 가능하게 된다.
이하 상기와 같이 구성되는 박막코팅장치(200)를 이용하여 투습방지막이 구비된 기판을 제조하는 방법을 첨부된 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5에는 본 발명에 의한 투습방지막이 구비된 기판의 제조방법을 나타낸 순서도가 도시되어 있다.
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 투습방지막형성단계(S200)로 이루어진다.
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.
이런 상태에서 상기 이온빔장치(260)를 작동시켜 상기 모재(120) 상에 존재하는 흡착가스 입자들과 오염물질을 제거하게 된다.
즉, 본 발명의 실시예에서 상기 이온빔장치(260)는 필라멘트로부터 열전자를 방출하여 플라즈마를 발생시키고 플라즈마에 존재하는 이온들을 가속시켜 방출하는 엔드홀(End-Hall) 방식이 적용되었다.
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.
상기와 같은 과정에 따라 전처리단계(S100)가 완료되면, 상기 투습방지막형성단계(S200)가 실시된다.
상기 투습방지막형성단계(S200)는 투명산화물박막(142)을 형성하는 박막형성 과정(S220)과, 상기 투명산화물박막(142) 하면에 실리콘계화합물(144)을 형성하는 화합물형성과정(S240)이 순차적으로 실시되어 투습방지막(140)이 형성되는 과정이다.
즉, 상기 박막형성과정(S220)은 상기 모재(120)에 스퍼터링법(Sputtering) 또는 전자총증착법(E-beam Evaporation)으로 투명산화물박막(142)을 형성하는 과정이며, 상기 화합물형성과정(S240)은 투명산화물박막(142) 하면에 플라즈마중합법(Plasma Polymerization)으로 실리콘계화합물(144)을 형성하는 과정이다.
상기 박막형성과정(S220)에서 형성되는 투명산화물박막(142)은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZrO2, ZnO, Cr2O3, ITO(Indium-Tin-Oxide), SnO2 중 하나 이상을 포함하는 다층박막 물질을 1nm 내지 100nm의 두께로 증착시키는 과정이다.
그리고, 상기 화합물형성과정(S240)은 상기 투명산화물박막(142) 하면에 플라즈마 중합 공정(Plasma Polymerization)을 이용하여 투습도를 조절할 수 있는 실리콘계화합물(144)을 증착시키는 과정이다.
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.
상기한 조건에서 상기 알에프전원수단(230)에 전원을 인가하여 상기 투명산화물박막(142) 하면에 실리콘계화합물(144)이 증착되도록 하였다.
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 투명산화물박막(142) 표면에서 발생하여 SiOX, SiOxNy, SiCxHyOz 중 어느 하나로 이루어진 실리콘계화합물(144)이 피복되는 것이다.
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.
이하 상기와 같은 제조방법에 따라 실시된 본 발명의 실시예를 첨부된 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.
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.
[실시 예1]
- 모재 : 재질 PET, 두께 188㎛, 투과도 92%
- 초기 진공도 : 3 x 10-5torr
- 이온빔 전처리
* 전처리단계에서 작업 진공도 : 2 x 10-4torr
* 전처리용 이온빔 플라즈마 Power : 100V × 1.5A
- 화합물형성과정 (실리콘계화합물 코팅)
* 작업 가스 : HMDSO(8%), 알곤 (75%), 산소(17%)
* 작업 진공도 : 1.5x10-1torr
* RF 전력 : 200w (시편 지그 넓이- 100㎠)
* 실리콘계화합물 코팅 시간: 20min
* 실리콘계화합물 코팅 두께 : 200nm
- 코팅 필름의 특성 : 코팅 물질 SiOx, 투과도 85%, 투습도 0.5 g/m2/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)
이러한 결함들로 인해 모재 표면에 200nm 이상의 두께로 실리콘계화합물을 피복한다 하더라도 물 분자나 산소 분자는 투과 가능함이 자명하다.
이에 따라 본 발명에서는 모재에 투명산화물박막과 실리콘계화합물을 순차적으로 형성되도록 한 [실시예 2]를 아래와 같은 조건하에 실시하였다.
[실시예 2]
- 모재 : 재질 PET, 두께 188㎛, 투과도 92%
- 초기 진공도 : 3 x 10-5torr
- 이온빔 전처리
* 전처리단계에서 작업 진공도 : 2 x 10-4torr
* 전처리용 이온빔 플라즈마 Power : 100V x 1.5A
- 박막형성과정 (스퍼터링 공정 적용)
* 투명산화물박막 형성물질 : SiSiO2, Al2O3, TiO2, ZrO2, ZnO, Cr2O3, ITO(Indium-Tin-Oxide), SnO2
* 스퍼터 타겟 크기 : 3 인치
* 작업 진공도 : 2x10-3torr
*사용 가스 : Ar, O2
* 플라즈마 전력 : 100w (350V x 0.2A)
* 투명산화물박막 코팅 시간 : 30초 - 300초
* 투명산화물박막 형성 두께 : 1nm - 10nm
- 화합물형성과정 (실리콘계화합물 코팅)
* 작업 가스 : HMDSO(8%), 알곤 (75%), 산소(17%)
* 작업 진공도 : 1.5 x 10-1torr
* RF 전력 : 200w (시편 지그 넓이 - 100㎠)
* 실리콘계화합물 코팅 시간 : 20min
* 실리콘계화합물 코팅 두께 : 200nm
- 실리콘계화합물의 코팅층 특성 : 코팅 물질 SiOx, 투과도 84%, 투습도 4.5 x 10-3g/m2/day
[실시예 3]
- 모재 : 재질 PET, 두께 188㎛, 투과도 92%
- 초기 진공도 : 3 x 10-5torr
- 이온빔 전처리
* 전처리단계에서 작업 진공도 : 2 x 10-4torr
* 전처리용 이온빔 플라즈마 Power : 100V x 1.5A
- 박막형성과정(전자총 진공 증착(E-beam Evaporation)공정 적용)
* 투명산화물박막 형성물질 : SiO2, Al2O3, TiO2, ZrO2
* 작업 진공도 : 1×10-5torr
* E-beam Power : 가속 전압(6kV) × 50mA
* 투명산화물박막 두께 : 5nm - 50nm
- 화합물형성과정 (실리콘계화합물 코팅)
* 작업 가스 : HMDSO(8%), 알곤 (75%), 산소(17%)
* 작업 진공도 : 1.5 x 10-1torr
* RF 전력 : 200w (시편 지그 넓이 - 100㎠)
* 실리콘계화합물 코팅 시간 : 20min
* 실리콘계화합물코팅 두께 : 200nm
- 실리콘계화합물 코팅층의 특성 : 코팅 물질 SiOx, 투과도 84%, 투습도 2 × 10-3g/m2/day
[실시예 2] 및 [실시예 3]과 같은 조건에서 형성된 투명산화물박막과 실리콘계화합물을 포함하는 투습방지막(140)의 표면을 전자 현미경으로 관찰한 결과, [실시예 1]에서 나타났던 산화실리콘 박막 입자 조대화에 따른 결함이 전혀 발생되지 않았다.
그리고, [실시예 2],[실시예 3]에 따라 제조된 기판(100)은 2~4.5×10-2g/m2/day의 투습도를 나타냈으며, [실시예 3]의 조건으로 제조된 기판(100)은 실험 조건에 따라 2×10-3g/m2/day ~ 5×10-3g/m2/day의 투습도 범위를 나타내었다.
따라서, 상기 박막형성과정과 화합물형성과정을 순차적으로 다수회 실시하여 투습방지막(140)을 다수 층으로 적층 형성하게 될 경우 투습도는 보다 낮아지게 됨은 분명하다.
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하 는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
본 발명에서는, 물리적 증기 증착법(PVD)과 플라즈마 중합법(Plasma polymerization)을 이용하여 투습방지막이 구비되도록 구성하였다.
따라서, 투습방지막은 가시광선 투과도에 큰 영향을 미치지 않으면서 투습도나 투산소도를 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 투명산화물박막과 실리콘계화합물이 동일한 진공챔버 내에서 형성된다.
따라서, 생산성이 향상되어 제조 원가가 절감되므로 가격 경쟁력이 향상되는 이점이 있다.
뿐만 아니라, 반제품 상태의 기판을 다음 공정으로 이송하는 과정이 생략되므로 불량률이 현저히 낮아지는 이점이 있다.

Claims (12)

  1. 폴리머로 이루어진 투명 모재 일측에 물리적 증기 증착법(PVD)을 통해 증착된 투명산화물박막과, 상기 투명산화물박막 일측에 플라즈마 중합법(Plasma polymerization)을 통해 형성된 실리콘계화합물을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 투습방지막이 구비된 기판.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 모재는 PC, PET, PES, PEN, RAR 중 하나 이상을 포함하는 유연 디스플레이 소자용 투명폴리머인 것을 특징으로 하는 투습방지막이 구비된 기판.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 투명산화물박막은 SiO2, Al2O3, TiO2, ZrO2, ZnO, Cr2O3, ITO(Indium-Tin-Oxide), SnO2 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 투습방지막이 구비된 기판.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 투명산화물박막은 1㎚ 내지 100㎚의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 투습방지막이 구비된 기판.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 실리콘계화합물은, SiOX, SiOxNy, SiCxHyOz 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 투습방지막이 구비된 기판.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 실리콘계화합물은 1000㎚ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 투습방지막이 구비된 기판.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투습방지막의 투습도는 3×10-3g/㎡/day 이하인 것을 특징으로 하는 투습방지막이 구비된 기판.
  8. 폴리머로 이루어진 투명 모재의 표면을 이온빔을 이용하여 전처리하는 전처리단계와;
    상기 모재에 스퍼터링법(Sputtering) 또는 전자총증착법(E-beam Evaporation)으로 투명산화물박막을 형성하는 박막형성과정과, 상기 투명산화물박막 상면에 플라즈마중합법(Plasma Polymerization)으로 실리콘계화합물을 형성하는 화합물형성과정을 포함하는 투습방지막형성단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투습방지막이 구비된 기판의 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 투습방지막형성단계는 다수회 실시됨을 특징으로 하는 투습방지막이 구비된 기판의 제조방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 전처리단계와 투습방지막형성단계는,
    동일한 진공챔버 내부에서 연속적으로 실시됨을 특징으로 하는 투습방지막이 구비된 기판의 제조방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 박막형성과정은, 모재 상면에 SiO2, Al2O3, TiO2, ZrO2, ZnO, Cr2O3, ITO(Indium-Tin-Oxide), SnO2 중 하나 이상을 포함하는 투명산화물박막을 1㎚ 내지 30㎚의 두께로 증착하는 과정임을 특징으로 하는 투습방지막이 구비된 기판의 제조방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 화합물형성과정은, 투명산화물박막 상면에 SiOX, SiOxNy, SiCxHyOz 중 어느 하나로 이루어진 실리콘계화합물을 1000㎚ 이하의 두께로 형성하는 과정임을 특징으로 하는 투습방지막이 구비된 기판의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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