KR20110066769A - Plastic substrates coated with inorganic barrier layer and their manufacturing method - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A plastic substrate having a coated inorganic barrier layer is provided to prevent thermal stress and to maintain stable junction. CONSTITUTION: A plastic substrate having a coated inorganic barrier layer comprises: a substrate made of plastic, and an inorganic barrier layer. The plastic substrate is used as a flexible display device. The plastic is PEN or PET. The inorganic material is magnesium oxide(MgO) or zirconium dioxide(ZrO_2). A transparent electrode layer is formed between the substrate and inorganic barrier layer. A flexible display device comprises the plastic substrate. The flexible solar cell device comprises the plastic substrate.

Description

무기장벽층이 코팅된 플라스틱 기판 및 이것의 제조방법{Plastic substrates coated with inorganic barrier layer and their manufacturing method}Plastic substrates coated with inorganic barrier layer and their manufacturing method

본 발명은 플렉서블 디스플레이 장치 등에 많이 사용되는 플라스틱 기판에 대한 것으로, 특히 무기장벽층(inorganic barrier layer)이 코팅된 플라스틱 기판 및 이것의 제조방법에 대한 것이며, 더욱 상세하게는 플라스틱 기판과 무기장벽층 사이의 계면에서 열응력이 발생하지 않고, 반복적인 굽힘 조건에서도 박리 없이 안정적으로 접합을 유지할 수 있는 플라스틱 기판에 대한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plastic substrate commonly used in a flexible display device, and more particularly, to a plastic substrate coated with an inorganic barrier layer and a method of manufacturing the same, and more particularly, between a plastic substrate and an inorganic barrier layer. The thermal stress does not occur at the interface of the plastic substrate can be stably maintained without peeling even under repeated bending conditions.

액정표시장치, FFL, OLED, 무기 EL, 전자종이 등의 디스플레이소자 및 태양전지 등에 유연성을 부여, 즉, 플렉시블 디스플레이(flexible display)를 구현 하는 데는 여러 기술적인 요소들이 있으며, 그중에 가장 중요한 소재의 하나가 플라스틱 기판이다. There are many technical elements in providing flexibility to display devices such as liquid crystal display devices, FFL, OLED, inorganic EL, electronic paper, and solar cells, that is, implementing flexible displays. Is a plastic substrate.

플라스틱 기판은 습기와 공기의 침투성, 낮은 기계적 강도, 저온공정온도, 열적 내 구성 취약 등의 측면에서 유리기판보다 단점을 갖는다. 그럼에도 플렉시블 디스플레이구현에 필수 불가결한 소재가 된다. 플라스틱 기판의 열팽창계수(coefficient of thermal expansion, CTE)는 유리 기판의 열팽창계수보다 10배 이상 큰 반면, 플라스틱 기판의 영률(Young's Modulus)은 유리 기판의 영률보다 10배 이상 작다. 플라스틱 기판은 대개 200 미만의 낮은 유리 천이 온도(Tg)를 가지며, 유리 기판에 비해 매우 큰 수분 및 공기의 흡수 및 침투성을 갖는다. Plastic substrates have disadvantages over glass substrates in terms of moisture and air permeability, low mechanical strength, low temperature process temperature, and poor thermal durability. Nevertheless, it becomes an indispensable material for implementing flexible displays. The coefficient of thermal expansion (CTE) of the plastic substrate is more than 10 times larger than that of the glass substrate, while the Young's Modulus of the plastic substrate is more than 10 times smaller than that of the glass substrate. Plastic substrates usually have a low glass transition temperature (Tg) of less than 200 and have very large moisture and air absorption and permeability compared to glass substrates.

기판용 플라스틱을 종류별로 그 특징들을 살펴보면, PES (polyethersulphone)은 전반적으로 기판 소재로서 큰 단점은 없으나 내화학성이 비교적 취약하고 흡습성이 커 수분과 접촉 시 탈수 공정이 추가로 필요하며 가격이 비교적 높다는 단점이 있다. PC(polycarbonate)는 우수한 광학적, 기계적 특성을 가지고 있으나 내 화학성에 취약한 단점이 있다. PET(polyethylene terephthalate)는 내화학성이 무정형 고분자보다 우수하고 저렴한 가격의 장점이 있으나 낮은 유리천이온도(Tg)로 고온 소성 공정에 대한 한계가 있다. PEN(polyethylene naphthalate)은 열팽창계수 (CTE)는가 다른 플라스틱보가 낮은 장점을 가지고 있어 여러 디스플레이 분야에 많이 이용되고 있다. PI(polyimide)는 우수한 내화학성과 내열성을 가지고 있으나 광 투과도가 550nm를 기준으로 30%수준이고 색을 띄고 있어 특정 영역에서만 사용이 가능하다.[Gregory P. Crawford, "Flexible flat panel display", Wiley-SID Series in Display Technology, 2005]. The characteristics of PES (polyethersulphone) are not the major disadvantages as a substrate material, but the chemical resistance is relatively weak and the hygroscopicity is necessary. There is this. PC (polycarbonate) has excellent optical and mechanical properties, but has a disadvantage of weak chemical resistance. PET (polyethylene terephthalate) has superior chemical resistance to amorphous polymers and has a low price advantage, but has a low glass transition temperature (Tg), which limits the high temperature firing process. PEN (polyethylene naphthalate) has a low thermal expansion coefficient (CTE) compared to other plastic beams and is widely used in various display fields. PI (polyimide) has excellent chemical resistance and heat resistance, but it has a light transmittance of 30% based on 550nm and is colored so that it can be used only in specific areas. [Gregory P. Crawford, "Flexible flat panel display", Wiley -SID Series in Display Technology, 2005].

플렉시블 디스플레이 기판으로 플라스틱 기판을 사용하는 데 있어 상기와 같은 제약점과 문제점들이 있기 때문에, 플라스틱 기판을 바로 사용하는 데 많은 제약이 따른다. 그래서, 일반적으로는 플라스틱 기판 위에 장벽층(barrier layer)을 코팅시키는데, 상기 장벽층은 각종 플렉시블 디스플레이 패널에서 플라스틱 기판을 통한 수분 및 공기 투과(gas permeability)를 억제하는 역할을 한다.Because of the above limitations and problems in using a plastic substrate as a flexible display substrate, there are many restrictions in using the plastic substrate immediately. Thus, generally, a barrier layer is coated on a plastic substrate, which serves to suppress moisture and air permeability through the plastic substrate in various flexible display panels.

종래에는, 플라스틱 기판 위에 무기 장벽층(inorganic barrier layer)을 단독층 (PET/SiOx, PET/AlOx, PET/Al, PET/DLC, PET/ITO) 또는 무기-유기재료 복합층으로 된 다층 장벽층(multilayer barrier)[PET/silicone/Si3N4, PET/acrylate/Alox)의 형태로 코팅하여 사용한다. 장벽층(barrier) 층을 코팅하는 경우 공기나 수분의 침투율을 현저히 감소시킬 수 있다. 일례로 산소의 경우 1일간 <10-5mL/m2 이하로 투과율을 감소시킬 수있다. OLED의 경우는 OLDED 발광소재들이 수분이나 산소 등에 의해 발광특성이 매우 민감하게 열화되기 때문에 이같은 barrier 층 코팅은 필수적이어서 유기재료/무기재료로 구성된 다층 barrier 층을 코팅한다. Conventionally, a multilayer barrier layer comprising an inorganic barrier layer on a plastic substrate as a single layer (PET / SiOx, PET / AlOx, PET / Al, PET / DLC, PET / ITO) or an inorganic-organic material composite layer It is used by coating in the form of (multilayer barrier) (PET / silicone / Si 3 N 4 , PET / acrylate / Alox). Coating of barrier layers can significantly reduce the penetration of air or moisture. In the case of oxygen, for example, the permeability can be reduced to <10 -5 mL / m 2 or less per day. In the case of OLED, since the luminescent properties of OLDED light emitting materials are deteriorated very sensitively by moisture or oxygen, such a barrier layer coating is essential, and thus a multilayer barrier layer composed of organic materials and inorganic materials is coated.

한편, 플라스틱 기판위에 디스플레이를 구현하기 위해서는 디스플레이의 종류에 따라 조금씩 다르기는 하지만 금속전극, ITO, 유무기발광소재, 격벽, 유전체, 또는 배향막 등의 다양한 소자 및 구조가 형성되는데, 이들은 결국 제조공정과정이나 사용 과정에서 기계적 굽힘, 열적 응력 사이클(thermal cycle), 수분 공기등의 침 투에 노출되게 된다. 이런 경우 플라스틱기판과 그 위에 형성된 구조들과의 계면 접합이 박리되거나 균열이 발생하는 문제가 상존한다.In order to implement a display on a plastic substrate, various devices and structures, such as metal electrodes, ITO, organic / inorganic light emitting materials, barrier ribs, dielectric layers, or alignment layers, are formed depending on the type of display. During use, however, they are exposed to mechanical bending, thermal stress cycles, and penetration of moisture air. In this case, there is a problem that the interface bonding between the plastic substrate and the structures formed thereon is peeled off or cracks are generated.

특히, 제조공정 상에서 플라스틱 기판 위에 금속 전극을 패터닝을 하는 경우 플라스틱 기판과 금속 전극과의 열팽창계수의 차이로 인해 전극과의 결합력이 낮아 제조공정 상의 불량 및 문제점을 발생시킨다. 무엇보다도 플렉시블 디스플레이의 최대 강점이라고 할 수 있는 roll-to-roll 제조공정을 함에 있어 패널 기판을 roll에 감는 경우(roll)는 기판과 그 위에 형성시킨 전극, 소자, 화소들과의 박리가 발생하는 문제가 발생한다. 또한 제조한 후에도 플렉시블 디스플레이의 장점인 유연성에 기반한 구부리거나 roll 상태로 마는 경우 플라스틱과 전극, 구동 소자 의 사이의 접합면이 박리되는 문제점이 있어 플렉시블 디스플레이의 강점을 살리는데 제약이 따른다. In particular, when patterning the metal electrode on the plastic substrate in the manufacturing process, due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the plastic substrate and the metal electrode, the bonding strength between the electrode is low, causing defects and problems in the manufacturing process. Above all, in the roll-to-roll manufacturing process, which is the greatest strength of the flexible display, when the panel substrate is rolled, the separation between the substrate and the electrodes, elements, and pixels formed thereon occurs. A problem arises. In addition, even after manufacturing, there is a problem that the bonding surface between the plastic, the electrode, and the driving element is peeled off when bending or rolling based on the flexibility, which is an advantage of the flexible display.

또한, 현재 상업적으로 이용되는 장벽층(barrier layer)의 경우 대부분 알루미나와 같은 무기재료 박막을 코팅하여 사용하는데 이 경우 플라스틱기판과 무기재료사이의 열팽창계수의 차이로 인해 계면 접합부위가 열적 피로(thermal cycle)이나 기계적 굽힘응력을 반복적으로 주는 경우 장벽층과 플라스틱기판 과의 박리가 발생하는 문제를 안고 있다. In addition, most of the barrier layers currently used are coated with a thin film of an inorganic material such as alumina. In this case, the interface joint is thermally fatigued due to the difference in coefficient of thermal expansion between the plastic substrate and the inorganic material. In the case of repeated cycles or mechanical bending stresses, the barrier layer and the plastic substrate are peeled off.

상기한 계면접합성 문제는 플라즈마 방전을 이용한 평면면광원 (Flat Fluorescent Lamp, FFL){S.-M. Lee, SID07 Digest, pp503-507, 2007}에 유연성(flexibility)를 부여하기 위해 플라스틱 기판을 사용하여 제조하는 경우에도 동일하게 발생한다. 즉, 플라스틱 기판 위에 구성될 ITO, MgO, 유전체막 등의 코팅, 금속 전극 패터닝 등과의 계면접합 부위의 박리 문제가 발생한다. 즉 대부분의 경우 플라스틱 기판 위에 열팽창계수가 다른 소재를 코팅 또는 패턴닝을 하는 경우 플라스틱기판과 코팅소재 사이의 열팽창계수의 차이로 접합력이 안정적으로 유지되기 어렵다. 또한 플라즈마 방전이 발생하는 경우 플라스틱 기판은 플라즈마에 의해 부식과 손상을 입게 되어 플라즈마로부터 플라스틱기판을 보호할 수 있는 보호층이 필요하다. The above-mentioned interfacial bonding problem is a flat fluorescence lamp (FFL) {S.-M. Lee, SID07 Digest, pp 503-507, 2007} the same occurs when manufacturing using a plastic substrate to give flexibility (flexibility). That is, the problem of peeling of the interface bonding site with ITO, MgO, dielectric film, etc., metal electrode patterning, etc. to be formed on the plastic substrate occurs. That is, in most cases, when coating or patterning a material having a different thermal expansion coefficient on a plastic substrate, the bonding force is difficult to be stably maintained due to a difference in thermal expansion coefficient between the plastic substrate and the coating material. In addition, when the plasma discharge occurs, the plastic substrate is corroded and damaged by the plasma, and thus a protective layer capable of protecting the plastic substrate from the plasma is required.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 플라스틱 기판과 무기장벽층 사이의 계면에서 열응력이 발생하지 않고, 반복적인 굽힘 조건에서도 박리 없이 안정적으로 접합을 유지할 수 있는 플라스틱 기판 및 이것의 제조방법을 제공하기 위한 것이다. The present invention for solving the above problems, a plastic substrate that can be stably maintained without peeling even under repeated bending conditions without thermal stress at the interface between the plastic substrate and the inorganic barrier layer and a method for producing the same It is to provide.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무기 장벽층이 코팅된 플라스틱 기판은, 플라스틱으로 이루어진 기판; 및 상기 플라스틱과 열팽창계수(CTE) 값이 0~3ppm/oC 범위 내의 차이를 가지는 무기재료가, 상기 기판 위에 코팅된 무기 장벽층(inorganic barrier layer);을 포함하는 것이 특징이다.Plastic substrate coated with an inorganic barrier layer according to the present invention for achieving the above object, a substrate made of plastic; And an inorganic barrier layer coated on the substrate with the plastic and an inorganic material having a difference in the coefficient of thermal expansion (CTE) within a range of 0 to 3 ppm / ° C.

이러한 무기 장벽층이 코팅된 플라스틱 기판은 플렉서블(Flexible) 장치, 플렉서블 디스플레이 장치, 또는 플렉서블 태양전지 소자용으로 사용되는 것이 가능하다. The plastic substrate coated with the inorganic barrier layer may be used for a flexible device, a flexible display device, or a flexible solar cell device.

그리고, 상기 무기재료는 상기 플라스틱과의 열팽창계수(CTE) 값이 0~1ppm/oC 범위 내의 차이를 가지는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 플라스틱은 PEN 및 PET 중에서 선택된 하나 이상이고, 상기 무기재료는 산화마그네슘(MgO) 및 지르코니움 다이 옥사이드(ZrO2) 중에서 선택된 하나 이상인 것이 바람직하다. 그 중에서도 상기 플라스틱은 PEN이고, 상기 무기재료는 산화마그네슘(MgO)인 것이 더욱 바람직하다. In addition, the inorganic material may have a difference in the coefficient of thermal expansion (CTE) of the plastic with the range of 0 to 1 ppm / o C. For example, the plastic is at least one selected from PEN and PET, and the inorganic material is at least one selected from magnesium oxide (MgO) and zirconium dioxide (ZrO 2 ). In particular, the plastic is PEN, and the inorganic material is more preferably magnesium oxide (MgO).

또한, 상기 기판과 무기장벽층 사이에는 투명전극층이 더 포함되는 것이 가능하다. In addition, the transparent electrode layer may be further included between the substrate and the inorganic barrier layer.

또한, 상기 기판은 10~1,000㎛ 범위 내의 두께를 가지고, 상기 무기장벽층은 300~5,000Å 범위 내이 두께를 가지는 것일 수 있다. In addition, the substrate may have a thickness in the range of 10 ~ 1,000㎛, the inorganic barrier layer may have a thickness in the range of 300 ~ 5,000Å.

또한, 상기 무기장벽층은 전자빔 증착(electron beam deposition)법 또는 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposion)법에 의해, 0~200℃ 이하의 조건에서 코팅된 것이 바람직하다. In addition, the inorganic barrier layer is preferably coated under the conditions of 0 ~ 200 ℃ by electron beam deposition method (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposion) method.

이와 함께, 본 발명의 다른 실시형태는 상술한 무기 장벽층이 코팅된 플라스틱 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치, 또는 플렉서블 태양전지 장치일 수 있다.In addition, another embodiment of the present invention may be a flexible display device or a flexible solar cell device, characterized in that it comprises a plastic substrate coated with the above-described inorganic barrier layer.

나아가, 본 발명의 또 다른 실시형태는 플라스틱으로 이루어진 기판을 준비하는 단계; 및 상기 플라스틱과 열팽창계수(CTE) 값이 0~3ppm/oC 범위 내의 차이를 가지는 무기재료를, 상기 기판 위에 코팅하는 단계;를 포함하는 무기 장벽층이 코팅된 플 라스틱 기판의 제조방법인 것이 가능하다. Furthermore, another embodiment of the present invention comprises the steps of preparing a substrate made of plastic; And coating the plastic and an inorganic material having a difference in coefficient of thermal expansion (CTE) within a range of 0 to 3 ppm / o C on the substrate, wherein the inorganic barrier layer is coated with the plastic substrate. It is possible.

여기서, 상기 플라스틱은 PEN 및 PET 중에서 선택된 하나 이상이고, 상기 무기재료는 산화마그네슘(MgO) 및 지르코니움 다이옥사이드(ZrO2) 중에서 선택된 하나 이상인 것이 바람직하다. Here, the plastic is at least one selected from PEN and PET, and the inorganic material is preferably at least one selected from magnesium oxide (MgO) and zirconium dioxide (ZrO 2 ).

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.

상기한 본 발명에 의하면, 플라스틱 기판과 무기장벽층 사이의 계면에서 열응력이 발생하지 않고, 반복적인 굽힘 조건에서도 박리 없이 안정적으로 접합을 유지할 수 있는 플라스틱 기판을 제공할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 무기재료가 코팅되어 형성된 장벽층은 열적 반복 응력(thermal cyclic stress)이나 반복적인 굽힘 응력 하에서도 우수한 접합성을 유지할 수 있고, 우수한 계면 접합성 이외에도 부수적으로 공기 투과를 방지하고, 플라즈마 분위기로부터의 플라스틱기판의 보호기능, 플라스틱 기판의 강성(stiffness) 증대 등의 효과를 갖는다. According to the present invention described above, it is possible to provide a plastic substrate that can stably maintain a bonding without peeling thermal stress at the interface between the plastic substrate and the inorganic barrier layer, even without repeated peeling conditions. That is, the barrier layer formed by coating the inorganic material according to the present invention can maintain excellent bonding under thermal cyclic stress or repeated bending stress, and in addition to excellent interfacial bonding, additionally prevents air permeation and prevents plasma It has the effect of protecting the plastic substrate from the atmosphere and increasing the stiffness of the plastic substrate.

그리고, 본 발명은 플렉시블 디스플레이의 제조공정 과정이나 제조공정 후에 디스플레이 패널 및 기판을 반복적 굽힘이나 반복적 열응력 하에서도 플라스틱 기판과 그 위에 구성되는 금속 전극, 투명전극, 구동 소자, 유전체, 유기소재, 또는 격벽 등과의 접합면이 박리되지 않도록 하는 플라스틱 기판의 제조방법을 제공할 수 있다. In addition, the present invention provides a plastic substrate and a metal electrode, a transparent electrode, a driving element, a dielectric, an organic material, or a plastic substrate formed thereon under repeated bending or repeated thermal stress of the display panel and the substrate after the manufacturing process or the manufacturing process of the flexible display. It is possible to provide a method for producing a plastic substrate such that the joining surface with the partition and the like is not peeled off.

이하에서는 본 발명의 바람직한 하나의 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, one preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 무기장벽층이 코팅된 플라스틱 기판의 일례를 나타내는 사시도이고, 여기에 도시된 바와 같이 본 발명은 기본적으로 플라스틱 재료로 이루어진 기판과, 상기 기판에 코팅된 무기재료 장벽을 포함하는 무기 장벽층이 코팅된 플라스틱 기판이다. 이 중에서, 본 발명은 상기 무기재료 장벽을 형성하는 무기재료와 상기 플라스틱의 열팽창계수(CTE) 값의 차이가 0~3ppm/oC 범위 내인 것을 특징으로 한다. 1 is a perspective view showing an example of a plastic substrate coated with an inorganic barrier layer according to the present invention, and as shown herein, the present invention basically includes a substrate made of a plastic material and an inorganic material barrier coated on the substrate. It is a plastic substrate coated with an inorganic barrier layer. Among these, the present invention is characterized in that the difference between the coefficient of thermal expansion (CTE) of the inorganic material and the plastic forming the inorganic material barrier is in the range of 0 to 3 ppm / o C.

본 발명자들은 플렉시블 디스플레이의 제조공정 과정이나 제조공정 후에, 디스플레이 패널 및 기판을 반복적으로 굽히거나 열응력이 가해지더라도, 플라스틱 기판과 그 위에 형성되는 금속 전극, 투명전극, 구동 소자, 유전체, 유기소재, 또는 격벽 등과의 접합면이 박리되지 않도록 하는 플라스틱 기판을 제조하고자 하였다. The inventors of the present invention provide a plastic substrate and a metal electrode, a transparent electrode, a driving element, a dielectric material, an organic material, formed on the plastic substrate even if the display panel and the substrate are repeatedly bent or thermally stressed after the manufacturing process or the manufacturing process of the flexible display. Or to prepare a plastic substrate to prevent the bonding surface to the partition and the like peeling.

이를 위하여, 본 발명자들은 플라스틱 기판과 그 위에 코팅될 장벽층(barrier layer) 사이의 계면이 우수한 접합력을 가질 수 있도록 플라스틱과 무기 코팅 재료를 선택함에 있어서, 각각의 열팽창계수(CTE)의 차이가 0~3ppm/oC 범위 내로 하는 경우, 계면에서 열응력이 발생하지 않고, 반복적인 굽힘 조건에서도 박리 없이 안정적으로 접합을 유지할 수 있는 것을 알게 되어, 본 발명을 완성하였다. To this end, the inventors of the present invention select the plastic and inorganic coating materials so that the interface between the plastic substrate and the barrier layer to be coated thereon has an excellent bonding force, so that the difference in the coefficient of thermal expansion (CTE) of each is zero. When it is in the range of ˜3 ppm / o C, it was found that thermal stress does not occur at the interface and that the bonding can be stably maintained without peeling even under repeated bending conditions, thereby completing the present invention.

하기 표 1은 플라스틱 기판 재료로 사용 가능한 플라스틱 기판 소재와, 무기재료 소재의 열팽창계수(CTE) 값을 나타내고 있다.Table 1 below shows the coefficients of thermal expansion (CTE) of the plastic substrate material and the inorganic material material which can be used as the plastic substrate material.

[표 1 : 플라스틱 기판 소재 및 무기재료 소재의 열적 특성 비교] Table 1: Comparison of thermal properties of plastic substrates and inorganic materials

소재Material 플라스틱 기판 소재Plastic substrate material 무기재료 소재Inorganic material PENPEN PETPET PCPC PESPES PARPAR PIPI MgOMgO ZrOZrO 22 Al2O3 Al 2 O 3 Si3N4 Si 3 N 4 유리
(TFT용)
Glass
(For TFT)
CTE
(ppm/oC)
CTE
(ppm / o C)
1313 1515 60-7060-70 5454 5353 30-6030-60 13.9 13.9 10.5 10.5 5.3~6.65.3 ~ 6.6 1.2
(육방정)
1.2
(Hexagonal)
< 4<4
Tg (oC)Tg ( o C) 120120 7878 150150 220220 340340 355355 >1000 > 1000

1) PEN : 나프탈레이트(polyethylene naphthalate) 1) PEN: Polyethylene naphthalate

2) PET : 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)2) PET: polyethylene terephthalate

3) PC: 폴리카보네이트 (polycarbonate)3) PC: polycarbonate

4) PES : 폴리이서 설포네이트(polyether sulfonate) 4) PES: polyether sulfonate

5) PAR : 폴리아크릴레이트 (polyacrylate)5) PAR: polyacrylate

6) PI : 폴리이미드(polyimide) 6) PI: polyimide

종래에 무기장벽층을 포함하는 플라스틱 기판은, 보통 PC로 이루어진 플라스틱 기판 위에 SiOx, Al2O3, Al, DLC (유사 다이아몬드), ITO, Si3N4 등을 단독층 또는 유기재료층과 함께 다층 복합층(multilayer)을 형성해서 사용했다. 그러나, 상기 표 1에 나타낸 바와같이 PC로 이루어진 플라스틱 기판의 열팽창계수(CTE)는 유리 기판 및 통상의 세라믹 소재들의 열팽창계수보다 10배 이상 크다. 이에 따라, 종래의 방법에 의하는 경우 플라스틱기판과 무기재료사이의 열팽창계수의 차이가 크고, 이로 인해 제조공정 중에서나 또는 제조가 완료되고 사용 도중에 계면의 접합부위가 높은 열적 피로(thermal cycle)를 받을 뿐만 아니라, 기계적 굽힘응력을 반복적으로 주면 디스플레이를 형성하는 다른 구성 부품과 장벽층(barrier layer)이 플라스틱기판과의 접합력을 상실하여 박리되는 문제점을 가지고 있다. Conventionally, a plastic substrate including an inorganic barrier layer is formed of a single layer or an organic material layer such as SiO x , Al 2 O 3 , Al, DLC (similar diamond), ITO, Si 3 N 4 , or the like on a plastic substrate made of a PC. Together, a multilayer composite layer was used. However, as shown in Table 1, the coefficient of thermal expansion (CTE) of the plastic substrate made of PC is 10 times larger than that of glass substrates and ordinary ceramic materials. Accordingly, according to the conventional method, the thermal expansion coefficient difference between the plastic substrate and the inorganic material is large, which causes a high thermal cycle at the junction of the interface during or during the manufacturing process and during the manufacturing process. Not only that, but also repeatedly subjected to mechanical bending stress has a problem that other components and barrier layer forming the display is peeled off by losing the bonding strength with the plastic substrate.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 플라스틱기판과 장벽층 코팅 소재를 선택함에 있어서, 서로의 열팽창계수의 차이가 0~3ppm/oC 이내인 플라스틱 재료와 무기재료를 선택하여 코팅함으로써, 열팽창계수의 차이로 인한 계면 접합력의 저하 문제를 해결할 수 있는 것이다.In order to solve the above problems, in the present invention, in selecting the plastic substrate and the barrier layer coating material, thermal expansion by selecting and coating a plastic material and an inorganic material having a difference in thermal expansion coefficient of each other within 0 to 3 ppm / o C. It is possible to solve the problem of lowering the interfacial bonding force due to the difference in coefficient.

예를 들어, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 플라스틱 기판 재료들 중에서 PEN와 PET의 열팽창계수는 다른 플라스틱 기판 재료에 비해 3-4배 낮은(13~15pm) 특징을 가진다. 또한, 무기 세라믹 재료 중에서 MgO는 다른 세라믹스 재료에 비해 3~5배나 큰 열팽창계수 (13.9ppm/oC)를 갖는다. 이에 따라, PEN과 PET의 열팽창계수는 각각 MgO의 열팽창계수와 1ppm/oC 이내의 차이를 갖기 때문에 열팽창계수 측면에서 가장 이상적인 장벽층/기판의 조합이 될 수 있다. For example, as shown in Table 1, the coefficients of thermal expansion of PEN and PET among the plastic substrate materials are 3-4 times lower (13-15 pm) than other plastic substrate materials. In addition, among inorganic ceramic materials, MgO has a coefficient of thermal expansion (13.9 ppm / ° C.) three to five times larger than that of other ceramic materials. Accordingly, the thermal expansion coefficients of PEN and PET may be the most ideal barrier layer / substrate combination in terms of thermal expansion coefficient because they have a difference within the thermal expansion coefficient of MgO within 1 ppm / ° C., respectively.

한편, 무기 세라믹스 재료 중에서 ZrO2도 비교적 열팽창계수가 큰 재료 (10.5ppm/oC)로서 PEN 및 PET와의 열팽창계수와 3~5ppm/oC의 차이를 갖기 때문에 이 또한 장벽층 소재로서 선택이 가능한 소재이다. On the other hand, the inorganic ceramic material from ZrO 2 is also relatively large thermal expansion coefficient of the material (10.5ppm / o C) as has a difference in the PEN and PET with thermal expansion coefficient and 3 ~ 5ppm / o C is also capable of selecting a barrier material It is material.

그래서, 무기재료 장벽층 소재로는 MgO나 ZrO2 중의 하나 이상을 선택하고, 플라스틱 기판으로는 PET나 PEN 중의 하나 이상을 선택하는 것이 가능하다. 바람직하게는, 열팽창계수 차이가 0.9ppm/oC에 불과한 PEN(CTE= 13ppm/oC) 과 MgO(CTE= 13.9ppm/oC)을 각각 플라스틱 기판과 무기재료 장벽층의 재료로 사용하는 것이 가장 우수한 계면 접합력을 가질 수 있었다.Therefore, it is possible to select at least one of MgO and ZrO 2 as the inorganic material barrier layer material, and at least one of PET and PEN as the plastic substrate. Preferably, to each use of the material of the plastic substrate and the inorganic barrier layer to the thermal expansion coefficient difference 0.9ppm / o C PEN (CTE = 13ppm / o C) and MgO (CTE = 13.9ppm / o C ) of only It could have the best interfacial bonding force.

본 발명에 따라 PEN 플라스틱기판 위에 MgO 막을 코팅하여 제작한 장벽층이 코팅된 기판은, U자 형태의 반복적 굽힘 시험 조건에서도 MgO 박막이 박리되지 않으며 안 정적인 접합상태를 유지할 수 있다. 그 원리는 두 소재의 열팽창계수 차이가 적은 것(바람직하게는 0~1ppm/oC 이내)을 사용함으로써 MgO 막을 코팅한 후 냉각과정에서 두 재료 사이의 계면에서 열응력이 발생하지 않기 때문이다. According to the present invention, a barrier layer coated substrate prepared by coating an MgO film on a PEN plastic substrate may maintain a stable bonding state without peeling the MgO thin film even under U-shaped repeated bending test conditions. The principle is that the thermal stress does not occur at the interface between the two materials during the cooling process after coating the MgO film by using a small difference in coefficient of thermal expansion between the two materials (preferably within 0 ~ 1ppm / oC ).

이러한 본 발명에 따라, 바람직하게는 PEN (CTE=13ppm/oC) 또는 PET(CTE=15ppm/oC) 플라스틱 기판 위에 이와 열팽창계수 차이가 3ppm 이내인 MgO(CTE=13.9ppm/oC, 25~1000 범위) 또는 ZrO2를 장벽층으로 코팅해서 사용하면, 장벽층과 플라스틱 기판 사이의 계면접합력이 우수하고, 금속 전극과 플라스틱 기판 사이의 열팽창계수 차이에 의한 열응력을 완화시켜서, 반복적 열적 사이클(thermal cycle)이나 기계적 반복굽힘 응력 하에서도 계면접합에서 박리(peel)가 발생하지 않는 각종 디스플레이용 Barrier 플라스틱 기판을 제작할 수 있다. 또한, 이렇게 MgO가 코팅된 PET 또는 PEN 기판은 각종 플렉시블 디스플레이 패널에서 산소 투과율(oxygen permeability)을 감소시키고, 기판의 강성(stiffness)을 증가시키는 효과를 가진다. According to this invention, preferably MgO (CTE = 13.9 ppm / o C, 25) having a difference in coefficient of thermal expansion within 3 ppm on a PEN (CTE = 13 ppm / o C) or PET (CTE = 15 ppm / o C) plastic substrate ~ 1000 range) or by coating ZrO 2 with a barrier layer, it is excellent in interfacial bonding force between the barrier layer and the plastic substrate, relieves thermal stress due to the difference in coefficient of thermal expansion between the metal electrode and the plastic substrate, Barrier plastic substrates for displays can be fabricated without peeling at the interface even under thermal cycle or mechanical cyclic bending stress. In addition, the PET or PEN substrate coated with MgO has an effect of reducing oxygen permeability and increasing stiffness of the substrate in various flexible display panels.

도 2는 본 발명에 따라 무기장벽층과 플라스틱 기판 사이에 투명전극층이 포함된 상태의 일례를 나타내는 사시도이고, 여기에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 기판은 투명전극층을 더 포함하는 것이 가능하다. 즉, 본 발명은 상기 플 라스틱 기판과 무기장벽층 사이에 투명전극층이 형성된 기판을 포함한다.2 is a perspective view illustrating an example of a state in which a transparent electrode layer is included between an inorganic barrier layer and a plastic substrate according to the present invention, and as shown herein, the substrate may further include a transparent electrode layer. Do. That is, the present invention includes a substrate on which a transparent electrode layer is formed between the plastic substrate and the inorganic barrier layer.

일반적으로 플렉시블 디스플레이용으로 사용되는 플라스틱 기판들은 많은 경우에 ITO가 코팅(300~800Å 두께로)된 상태로 제조되어 상품화되고 있다. 이에 따라, 본 발명은 먼저 ITO 등이 코팅된 PEN 또는 PET 플라스틱 기판에서, 상기 ITO 투명전극층 위에 MgO 또는 ZrO2 가 무기장벽층으로 코팅된 것도 가능하다. 이렇게 형성된 장벽층은, 그 위에 열팽창계수가 매우 큰 금속전극이나 열팽창계수가 작은 유전체막을 형성시킬 때, 플라스틱기판과의 열팽창계수 차이에 의한 열응력을 완화 시키는 기능을 할 수 있다. In general, plastic substrates used for flexible displays are manufactured and commercialized in many cases with ITO coated (300-800 mm thick). Accordingly, the present invention may be coated with MgO or ZrO 2 as an inorganic barrier layer on the ITO transparent electrode layer on a PEN or PET plastic substrate coated with ITO. The barrier layer thus formed can function to alleviate thermal stress due to a difference in thermal expansion coefficient with a plastic substrate when forming a metal electrode having a very large thermal expansion coefficient or a dielectric film having a small thermal expansion coefficient thereon.

한편, 본 발명의 다른 실시형태는 상기한 바와 같은 무기장벽층이 코팅된 플라스틱 기판을 제조하는 방법으로써, 먼저 플라스틱으로 이루어진 기판을 준비하고, 상기 준비된 기판 위에 상기 플라스틱과 유사한 열팽창계수를 가지는 무기재료를 코팅하는 것으로 이루어진다. On the other hand, another embodiment of the present invention is a method for producing a plastic substrate coated with the inorganic barrier layer as described above, first preparing a substrate made of plastic, the inorganic material having a coefficient of thermal expansion similar to the plastic on the prepared substrate It consists of coating.

예를 들어, MgO 또는 ZrO2 로 이루어지는 장벽층은 PEN이나 PET 플라스틱 기판들의 작업 온도(working temperature)범위 이하인 200oC 이하에서 전자빔(electron beam: EB) 증착 같은 물리적 증착법(Physical vapor deposition)을 사용 하거나 또는 PECVD 같은 화학 기상 증착법에 의해 증착할 수 있다. 이러한 전자빔 증착(EB evaporation)이나 PECVD 법은 Tg 온도가 낮은 플라스틱 기판 위에 본 발명에 따른 무기재료를 증착하는데 가장 적합한 방법이다. For example, barrier layers made of MgO or ZrO 2 use physical vapor deposition, such as electron beam (EB) deposition, below 200 o C, below the working temperature range of PEN or PET plastic substrates. Or by chemical vapor deposition such as PECVD. EB evaporation or PECVD is the most suitable method for depositing the inorganic material according to the present invention on a plastic substrate having a low Tg temperature.

이때, PEN 또는 PET 기판의 두께는 10~1,000㎛ 일 수 있고, 그 중에서도 80~300㎛ 인 것이 바람직하며, 상기 기판 위에 형성되는 장벽층 소재는 수십 Å에서 수천 Å 두께로 코팅될 수 있다. 예를 들어, MgO 또는 ZrO2 장벽 층은 전자빔증착(Electron Beam deposition)에 의해 두께 300Å~5,000Å 범위 내로 코팅하는 것이 바람직하고, 이러한 장벽층의 두께는 적용하는 플렉서블 장치에 따라 적합하게 조절할 수 있고, 가장 바람직하게는 1,000Å 내외가 적합하다. At this time, the thickness of the PEN or PET substrate may be 10 ~ 1,000㎛, among them is preferably 80 ~ 300㎛, the barrier layer material formed on the substrate may be coated with a thickness of several tens Å to thousands of Å. For example, the MgO or ZrO 2 barrier layer is preferably coated within the range of 300 kPa to 5,000 kPa by electron beam deposition, and the thickness of the barrier layer may be appropriately adjusted according to the flexible device to be applied. Most preferably, about 1000 mW is suitable.

상기한 바와 같이 제조된 본 발명에 따른 기판은, 플렉시블 LCD, OLED, 플렉시블 평면 광원, 플렉시블 태양광 소자 등을 제조할 때 플렉시블 기판으로 사용할 수 있고, 이에 의하면 제조공정 과정에서 발생할 수 있는 열응력이 전혀 발생하지 않으며, 또한 제조공정 후에도 반복적인 기계적 굽힘 조건에서도 기판과 barrier막 사이의 박리가 발생하지 않는 장점이 있다. The substrate according to the present invention prepared as described above, can be used as a flexible substrate when manufacturing a flexible LCD, OLED, flexible flat light source, a flexible photovoltaic device, etc., whereby the thermal stress that may occur during the manufacturing process It does not occur at all, and there is an advantage that the peeling between the substrate and the barrier film does not occur even after repeated manufacturing bending conditions.

즉, 반복적 굽힘 및 열응력 (thermal cycle) 조건에서도 우수한 접합력을 유지할 수 있는 본 발명에 따른 플라스틱 기판은, 각종 플렉시블 표시소자 및 플렉시블 태양광 소자들과 같이 유연성(flexibility)를 요구하는 각종 플렉시블 디스플레이 패 널의 기판으로서 유용하다. That is, the plastic substrate according to the present invention, which can maintain excellent bonding strength even under repeated bending and thermal stress conditions, has various flexible display panels requiring flexibility, such as various flexible display devices and flexible solar devices. It is useful as a board | substrate of a null.

이에 따라, 본 발명에 따른 기판은 플렉시블한 특성을 요구하는 각종 디스플레이 패널 또는 플렉시블 태양광 소자의 제조에 기판으로 이용할 수 있다. 예를 들어, 플렉시블 LCD, OLED, 무기 EL, 플렉시블 평면 면광원 (flat flourescent lamp), 태양전지 등의 플라스틱 기판으로 적용될 수 있다.Accordingly, the substrate according to the present invention can be used as a substrate for the production of various display panels or flexible photovoltaic devices requiring flexible properties. For example, it may be applied to plastic substrates such as flexible LCDs, OLEDs, inorganic ELs, flexible flat flourescent lamps, and solar cells.

본 발명은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해 될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 발명의 예시 목적을 위한 것이며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.The invention may be better understood by the following examples, which are intended for purposes of illustration of the invention and are not intended to limit the scope of protection defined by the appended claims.

실시예 1: PEG기판/MgO박막층의 제조Example 1 Preparation of PEG Substrate / MgO Thin Film Layer

두께 200㎛의 PEN 플라스틱 기판 위에 MgO막을 약 4,800Å 두께로 코팅하였다. MgO 세라믹 타게트를 전자빔 증착장치를 이용하여 PEN 기판 온도를 각각 100oC, 150oC, 180oC로 유지한 상태에서 증착하였다. 증착 시 진공도는 약 2X10-6 Torr, 증착속도는 약 2Å/s 였다. The MgO film was coated to a thickness of about 4,800 mm 3 on a PEN plastic substrate having a thickness of 200 μm. The MgO ceramic target was deposited using an electron beam deposition apparatus while maintaining the PEN substrate temperature at 100 ° C., 150 ° C., and 180 ° C., respectively. During deposition, the degree of vacuum was about 2 × 10 −6 Torr and the deposition rate was about 2 μs / s.

도 3은 PEN 기판 위에 각각 100oC(a), 150oC(b), 180oC(c)에서 증착한 MgO 박막의 SEM으로 촬영한 표면 형상이다. 촬영한 영상에서 MgO막 결정상이 PEN 기판 위에 일정 방향으로 성장한 것으로 확인할 수 있다. 3 is a surface image taken by SEM of MgO thin films deposited at 100 ° C (a), 150 ° C (b), 180 ° C (c) on the PEN substrate, respectively. It can be seen from the photographed image that the MgO film crystal phase was grown in a predetermined direction on the PEN substrate.

한편, 상기 MgO 박막을 180oC온도에서 PEN 프라스틱 기판 위에 코팅한 것을 투과전자현미경(TEM)을 이용하여 PEN 기판과 MgO 박막 사이의 접합상태, 및 MgO 박막의 결정성을 분석하였다. 도 4의 a)와 b)는 MgO 박막이 코팅된 PEN 기판의 일부를 TEM 관찰용 시료를 제작한 후 TEM으로 계면 부위를 관찰한 이미지 사진이다. PEN 기판으로부터 수직하게 MgO 결정상이 연속적으로 방향성을 가지고 성장하고 있으며, MgO와 PEN 사이의 계면의 접합상태가 매우 양호한 것이 관찰된다. 도 4의 c)는 TEM SAED (Selection area electron diffraction pattern) 패턴에서는 (200)면으로 우선 방향성을 가지고 MgO 박막이 성장하는 것을 확인할 수 있다. On the other hand, the coating of the MgO thin film on a PEN plastic substrate at 180 ° C temperature was analyzed using a transmission electron microscope (TEM) between the PEN substrate and the MgO thin film, and the crystallinity of the MgO thin film. Figure 4 a) and b) is a photograph of a portion of the MgO thin film-coated PEN substrate TEM observation sample after the observation of the interface region by TEM. It is observed that the MgO crystal phase grows continuously in a direction perpendicular to the PEN substrate, and the bonding state of the interface between MgO and PEN is very good. 4C shows that the MgO thin film grows preferentially toward the (200) plane in the TEM SAED (Selection area electron diffraction pattern) pattern.

실시예 2: PC기판/MgO박막층의 제조Example 2 Preparation of PC Substrate / MgO Thin Film Layer

상기 실시예 1에서 처럼 200㎛의 PC 플라스틱 기판 위에 MgO막을 약 4,800Å 두께로 코팅하였다. MgO 박막의 코팅 방법과 조건은 실시예 1과 동일한 조건에서 실시하였다. As in Example 1, the MgO film was coated on a 200 μm PC plastic substrate to a thickness of about 4,800 mm 3. Coating method and conditions of the MgO thin film was carried out under the same conditions as in Example 1.

도 5는 PC 기판 위에 각각 100oC(a), 100oC(b), 150oC(c)에서 증착한 MgO 박막을 SEM으로 촬영한 표면 형상이다. 촬영한 영상에서는 특정 방향으로 결정상이 성장한 것으로 확인할 수 있다. 특히, 도 5의 b)는 100oC에서 PC 기판 위에 MgO가 증착돤 것의 단면을 관찰한 것인데, 기판과 MgO 막이 정상적으로 접합이 되어 있음을 확인할 수 있다. PC 기판 위에 MgO 막이 약 4,800Å 두께임이 관찰된다. 5 is a surface shape of the MgO thin film deposited at 100 o C (a), 100 o C (b), 150 o C (c) on the PC substrate, respectively. In the photographed image, it can be confirmed that the crystal phase has grown in a specific direction. In particular, FIG. 5B is a cross-sectional view of MgO deposited on the PC substrate at 100 ° C., and it can be seen that the substrate and the MgO film are normally bonded. It is observed that the MgO film is about 4,800 mm thick on the PC substrate.

실험예 1: PEN기판/MgO박막층의 반복굽힘 실험Experimental Example 1: Repeated bending test of PEN substrate / MgO thin film layer

상기 실시예 1에 따라 MgO가 증착된 PEN 기판들을, 도 3에 나타난 바와 같이 "U"자 형태로 굽히는 실험을 30회 반복하였다. 그 후에 MgO가 증착된 표면을 주사전자현미경(SEM)으로 관찰함으로써 본 발명의 플라스틱 기판 위의 MgO 막이 반복 굽힘 조건에서 접합력을 유지할 수 있는지를 시험하였다. The experiment of bending the PEN substrates having MgO deposited according to Example 1 into a “U” shape as shown in FIG. 3 was repeated 30 times. The surface on which MgO was deposited was then observed by scanning electron microscopy (SEM) to test whether the MgO film on the plastic substrate of the present invention could maintain bonding strength under repeated bending conditions.

도 7은 MgO가 코팅된 PEN 기판들을 30회 반복 굽힌 후, MgO 박막표면을 주사전자현미경(SEM)으로 관찰한 것이다. MgO 박막 증착온도를 100oC(a), 150oC(b), 180oC(c)의 세 가지 온도로 서로 다르게 한 3경우를 비교한 것인데, 어느 경우나 30회 U자 굽힘 시험 후에도 MgO 박막 표면형상에 아무런 변화가 없었고, MgO 막과 PEN 기판의 접합상태가 굽힘 시험 전과 동일하였다. 즉, 본 실시예는 서로 열팽창계수 차이가 1ppm/oC 이내로 작은 PEN과 MgO 박막의 접합력이 반복적인 U자 굽힘응력 조건에서도 서로 박리(peel)가 발생하지 않는 매우 우수한 접합계면을 가지고 있음을 보 여준다. FIG. 7 shows repeated MgO-coated PEN substrates 30 times, followed by scanning electron microscopy (SEM). Three cases where the MgO thin film deposition temperature was different at three temperatures of 100 o C (a), 150 o C (b) and 180 o C (c) were compared. There was no change in the surface shape of the MgO thin film, and the bonding state between the MgO film and the PEN substrate was the same as before the bending test. That is, this embodiment shows that the bonding strength of the PEN and MgO thin films having a difference in thermal expansion coefficient of less than 1 ppm / o C has a very good bonding interface that does not occur even under repeated U-bending stress conditions. Give it.

실험예 2: PC기판/MgO박막층의 반복굽힘 실험Experimental Example 2: Repeated bending test of PC board / MgO thin film layer

상기 실시예 2에 따라 MgO가 코팅된 PC 기판들을, 도 3에 나타난 바와 같이 30회 반복 굽힘 시험을 한 후, MgO 박막표면을 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하였이다. MgO-coated PC substrates according to Example 2 were subjected to 30 repeated bending tests as shown in FIG. 3, and then the MgO thin film surface was observed by scanning electron microscopy (SEM).

도 8은 본 발명에 따라 MgO 박막이 코팅된 PC판을 30회 동안 U자 반복 굽힘 실험을 한 후, 그것의 표면 형상 일례를 SEM으로 관찰한 사진(a 와 b) 및 박리된 MgO 막의 일례를 나타내는 SEM 사진이다. MgO 박막 증착온도를 100oC(a)와 150oC(b)로 서로 다르게 한 2경우를 비교한 것인데 두 경우 모두 30회 U자 굽힘 시험 후는 MgO 박막 표면에 많은 균열들이 발생하였다. 도 8의 (c)는 PC 기판 (150oC 증착 시료)으로부터 박리되어 떨어져 나온 MgO 박막을 SEM으로 관찰한 것으로써 약 5,000Å 으로 측정된다. Figure 8 is a U-shaped repeated bending experiments for 30 times the PC plate coated with MgO thin film according to the present invention, the surface shape example of the SEM observation (a and b) and an example of the peeled MgO film It is SEM photograph to show. The two cases where the MgO thin film deposition temperature was different from 100 o C (a) and 150 o C (b) were compared. In both cases, many cracks occurred on the surface of the MgO thin film after 30 U bending tests. FIG. 8C is a SEM observation of the MgO thin film peeled off from the PC substrate (150 ° C. vapor deposition sample) and measured at about 5,000 kPa.

상기한 바와 같이, PEN 기판 위의 MgO막에 대한 굽힘 시험을 수행한 실험예 1과 PC 기판위의 MgO막에 대한 굽힘시험을 수행한 실험예 2를 비교하였을 때, 서로 열팽창계수 차이가 매우 큰 재료들인 PC 기판과 MgO박막으로 이뤄진 복합층은 반복 굽힘에 의해 쉽게 박리가 발생하지만, 서로 열팽창계수가 매우 작은 PEN기판 위의 MgO막은 굽힘 시험 후에 우수한 접착력을 가지고 있음으로부터 본 발명의 효과가 명백함을 알 수 있다. As described above, when Experimental Example 1 in which the bending test was performed on the MgO film on the PEN substrate and Experimental Example 2 in which the bending test was performed on the MgO film on the PC substrate are compared, the thermal expansion coefficient difference is very large. The composite layer composed of the PC substrate and the MgO thin film is easily peeled off by repeated bending, but the effect of the present invention is apparent from the fact that the MgO film on the PEN substrate having a very small thermal expansion coefficient is excellent after the bending test. It can be seen.

열팽창계수(CTE)가 각각 60-70ppm/oC인 PC 기판 및 13ppm/oC인 PEN 기판 들은 모두 MgO 박막을 증착한 직후에는 육안으로나 주사전자현 미경(SEM)으로 관찰 하였을 때 접합계면에는 박리현상이 관찰되지 않는다. PC 기판 위의 MgO박막이 굽힘실험 하에서 쉽게 박리 되는 것은 MgO박막 증착 온도(100~180oC)로부터 상온까지 냉각하는 동안 PC기판과 MgO 박막이 서로 열팽창계수의 차이가 매우 크기 때문에 계면에서 큰 열응력이 형성되기 때문에 굽힘시험에 의해 MgO박막이 쉽게 박리된 것으로 판단된다. 반면, PEN과 MgO는 열팽창계수가 매우 작기 때문에 증착 후 냉각과정에서 열응력이 발생하지 않기 때문에 굽힘시험에 의해서도 우수한 접합력이 유지될 수 있었다. PC substrates with thermal expansion coefficient (CTE) of 60-70ppm / oC and PEN substrates with 13ppm / oC , respectively, are all peeled off at the bonding interface when observed with the naked eye or by scanning electron microscope (SEM) immediately after MgO thin film is deposited. The phenomenon is not observed. The MgO thin film on the PC substrate is easily peeled off under the bending test because the difference in thermal expansion coefficient between the PC substrate and the MgO thin film is very large at the interface during cooling from the MgO thin film deposition temperature (100 to 180 o C) to room temperature. Since the stress is formed, it is judged that the MgO thin film is easily peeled off by the bending test. On the other hand, since PEN and MgO have very small thermal expansion coefficients, thermal stress does not occur during cooling after deposition, and thus excellent bonding strength can be maintained by bending test.

상기한 실험예 1, 2는 PEN 위의 MgO 박막은 반복적인 U자 굽힘응력 조건에서도 서로 박리(peel)가 발생하지 않는 매우 우수한 접합계면을 가지고 있음을 보여주며 본 발명의 효과를 명백히 보여준다. Experimental Examples 1 and 2 show that the MgO thin film on the PEN has a very good bonding interface in which peeling does not occur even under repeated U-bending stress conditions and clearly shows the effect of the present invention.

실험예 3: 광투과율 측정 실험Experimental Example 3: Light Transmittance Measurement Experiment

실시예 1과 동일한 조건에서 MgO 박막을 유리, PEN, 및 PC 기판 위에 전자빔 증착법(electron beam deposition)을 이용하여 각각 100oC, 150oC, 180oC에서 증착시킨 후 광투과율을 측정하였다. 증착하기 전의 원래 기판(無 로 표기)의 광투과율과 MgO 증착 후의 광투과율을 비교 측정하였다. 광투과율은 BM-7과 He-Ne 레이저 장치를 이용하여 측정하였다. Under the same conditions as in Example 1, MgO thin films were deposited on glass, PEN, and PC substrates at 100 ° C., 150 ° C., and 180 ° C., respectively, using electron beam deposition, and then light transmittance was measured. The light transmittance of the original substrate (denoted as none) before deposition and the light transmittance after MgO deposition were measured. Light transmittance was measured using BM-7 and He-Ne laser device.

하기 표 2는 이에 따른 광투과율 측정결과이다. 측정 장치에 따라 측정된 광투과율이 약간 씩 다르긴 하더라도, 코팅 전의 원래 기판들에 비하여 약 2~6% 범위 내의 값으로 약간 감소하였으나, MgO 코팅기판이 디스플레이 기판 소재로 적용하기에 문제가 없음을 보여준다. PC 기판 위에 MgO를 100oC에서 증착한 시료를 굽힘 시험을 하여 균열이 발생한 경우는 균열이 없는 것보다 약 10% 정도 광투과율이 감소한다. Table 2 shows the light transmittance measurement results accordingly. Although the measured light transmittance varies slightly depending on the measuring device, it is slightly reduced to a value in the range of about 2 to 6% compared to the original substrates before coating, but it shows that the MgO coated substrate is not a problem to be applied as a display substrate material. . In the case where a crack is generated by bending a sample deposited with MgO at 100 ° C. on a PC substrate, the light transmittance is reduced by about 10% than without the crack.

[표 2 : 플라스틱, 유기 기판 위에 MgO 막을 증착하였을 때 광투과율%의 변화 측정값] Table 2: Measurement of change in light transmittance when MgO film is deposited on plastic or organic substrate

샘플Sample equipmentequipment 무(無)Nothing MgO 100℃MgO 100 MgO 150℃MgO 150 MgO 180℃MgO 180 ℃
glass

glass
BM-7BM-7 91-9391-93 9090 87.587.5 88.588.5
He-Ne LaserHe-Ne Laser 9393 9292 8383 8484
PEN

PEN
BM-7BM-7 8686 8585 8585 8585
He-Ne LaserHe-Ne Laser 9090 8585 8080 8585
PC(충격/비충격)

PC (shock / non-shock)
BM-7BM-7 9090 78/86.578 / 86.5 8888 8787
He-Ne LaserHe-Ne Laser 89/9989/99 66/94.8366 / 94.83 8383 **

- 충격: U자 굽힘 시험 전 (PC 기판 위에 MgO를 100oC에서 증착한 시료를 굽힘시험 후 광투과율 측정 )Impact: Before U-Bending Test (Measurement of Light Transmittance after Bending Test of MgO Deposited at 100 o C on PC Substrate)

- 비충격: U자 굽힘 시험 후 -No impact: after U-bend test

- 무(無): MgO 박막이 코팅되지 않은 원래 플라스틱 기판 -Zero: Original plastic substrate without MgO thin film

- BM-7, He-Ne laser: 광투과율 측정 장치 -BM-7, He-Ne laser: light transmittance measuring device

실시예 3: 디스플레이 제조Example 3: Display Manufacturing

상기 실시예 1에 따라 MgO 박막이 증착된 PEN 기판을, 도 9에 나타난 바와 같은 구조를 가진 플렉시블 평면형광 광원 (Flat Fluorescent Lamp, FFL)의 기판 소재로 사용하여 플렉시블 FFL을 제작하였다. According to Example 1, a flexible FFL was manufactured by using a PEN substrate on which a MgO thin film was deposited as a substrate material of a flat fluorescent light source (FFL) having a structure as shown in FIG. 9.

본 실시예에서 제작한 FFL의 상세 사항으로서 PEN 플라스틱 기판 두께는 200㎛, 제작한 램프의면적은 50mm × 50mm, 격벽 사이의 방전공간의 크기는 폭 5mm × 길이 50mm, 초기 주입 방전 가스는 Ne-Xe(5%), 가스 주입압력은 100 ~ 300 Torr, 인가 전압은 0 ~ 1kV, 인가 전원 주파수는 0.4 kHz 로 하였다. 플라스틱 격벽은 PEN 기판을 이용하여 제작 하였고, 격벽의 높이는 약 400㎛로 하였다. As the details of the FFL fabricated in the present embodiment, the thickness of the PEN plastic substrate was 200 μm, the area of the fabricated lamp was 50 mm × 50 mm, the size of the discharge space between the partitions was 5 mm × 50 mm in length, and the initial injection discharge gas was Ne-. Xe (5%), gas injection pressure were 100 to 300 Torr, applied voltage was 0 to 1 kV, and applied power frequency was 0.4 kHz. The plastic bulkhead was fabricated using a PEN substrate, and the height of the bulkhead was about 400 μm.

도 10은 상기와 같이 제조된 플렉시블 평면 면광원 패널에 전압을 인가하였을 때 방전하는 형상을 나타내는 사진이다. 여기에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 MgO박막이 코팅된 PEN 기판은 플라즈마방전 원리를 이용한 플렉시블 평면형광 광원 제작에 성공적으로 적용될 수 있음을 보여준다. 10 is a photograph showing a shape of discharging when a voltage is applied to the flexible planar surface light source panel manufactured as described above. As shown here, it is shown that the PEN substrate coated with MgO thin film according to the present invention can be successfully applied to fabricate a flexible planar fluorescent light source using the plasma discharge principle.

한편, 이와 같이 MgO 박막이 코팅된 PEN 기판을 사용하여 제작된 플렉시블 FFL과 비교예로써 MgO 막이 코팅되지 않은 PEN기판을 사용하여 제작한 플렉시블 FFL을 각각 제작하여 이들의 구동전압을 측정하였다. 그래서, MgO 박막 코팅이 방전 개시 전압에 미치는 효과를 확인하였다. Meanwhile, the flexible FFL manufactured using the PEN substrate coated with the MgO thin film as described above and the flexible FFL manufactured using the PEN substrate not coated with the MgO film as the comparative example were manufactured, respectively, and their driving voltages were measured. Thus, the effect of the MgO thin film coating on the discharge start voltage was confirmed.

도 11(a)는 MgO 박막을 증착시킨 플렉시블 FFL 내의 방전 가스 압력에 따른 방전개시전압(firing voltage) 변화를 나타낸 그래프이다. Ne-Xe(5%)의 압력이 높아질수록 방전 개시 전압이 상승하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 11(b)는 MgO 박막을 증착시키지 않은 flexible FFL의 가스 압력에 따른 방전개시전압(firing voltage) 변화를 나타낸 그래프로서 방전가스의 압력이 상승함에 따라 방전 개시 전압 또한 상승하는 것을 확인할 수 있다. 도 11의 (a)와 (b)를 비교해보면 MgO박막을 증착시킨 flexible FFL의 방전 개시 전압이 약 100V 정도 낮은 것을 확인할 수 있다. FIG. 11 (a) is a graph showing a change in firing voltage according to the discharge gas pressure in the flexible FFL in which the MgO thin film is deposited. It can be seen that the discharge start voltage increases as the pressure of Ne-Xe (5%) increases. In addition, Figure 11 (b) is a graph showing the change in the firing voltage (firing voltage) according to the gas pressure of the flexible FFL not deposited MgO thin film can be seen that the discharge start voltage also increases as the pressure of the discharge gas increases. have. When comparing (a) and (b) of Figure 11 it can be seen that the discharge start voltage of the flexible FFL on which the MgO thin film is deposited is about 100V low.

한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다. On the other hand, while the present invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments, the invention is variously modified and modified without departing from the technical features or fields of the invention provided by the claims below It will be apparent to those skilled in the art that such changes can be made.

본 발명에 따른 플라스틱 기판은 플렉시블한 특성을 요구하는 각종 디스플레이 패널 및 플렉시블 태양광 소자의 제조시에 기판으로 이용할 수 있다. The plastic substrate according to the present invention can be used as a substrate in the manufacture of various display panels and flexible photovoltaic devices requiring flexible properties.

도 1은 본 발명에 따른 무기장벽층이 코팅된 플라스틱 기판의 일례를 나타내는 사시도이고,1 is a perspective view showing an example of a plastic substrate coated with an inorganic barrier layer according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따라 무기장벽층과 플라스틱 기판 사이에 투명전극층이 포함된 상태의 일례를 나타내는 사시도이고,2 is a perspective view illustrating an example of a state in which a transparent electrode layer is included between an inorganic barrier layer and a plastic substrate according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따라 PEN 기판 위에 MgO 박막을 코팅한 후 관찰한 MgO박막 표면의 일례를 나타내는 SEM 사진이고, 3 is a SEM photograph showing an example of the surface of the MgO thin film observed after coating the MgO thin film on the PEN substrate according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따라 PEN 기판과 MgO 박막의 계면을 고배율 투과전자현미경으로 관찰한 일례를 나타내는 사진(a 와 b) 및 MgO 막의 SAED 패턴 일례를 나타내는 사진(c)이고, 4 are photographs (a and b) showing an example of observing an interface between a PEN substrate and an MgO thin film with a high magnification transmission electron microscope according to the present invention, and a photograph (c) showing an example of an SAED pattern of a MgO film.

도 5는 본 발명에 따라 PC 기판 위에 MgO 박막을 코팅한 후 관찰한 MgO박막 표면의 일례를 나타내는 SEM 사진이고, 5 is an SEM photograph showing an example of the surface of the MgO thin film observed after coating the MgO thin film on the PC substrate according to the present invention,

도 6은 본 발명에 따라 MgO가 증착된 플라스틱 기판들의 계면 접합력을 평가하기 위해 사용하였던 "U"자 형태의 반복 굽힘실험 방법의 일례를 설명하기 위한 모식도이고,6 is a schematic diagram for explaining an example of the "U" type repeated bending test method used to evaluate the interfacial bonding strength of MgO-deposited plastic substrates according to the present invention,

도 7은 본 발명에 따라 MgO 박막이 코팅된 PEN기판을 30회 동안 U자 반복 굽힘 실험을 한 후, 그것의 표면 형상 일례를 SEM으로 관찰한 사진이고,FIG. 7 is a photograph of an example of the surface shape of the PEN substrate coated with MgO thin film according to the present invention after a U-shaped repeated bending test for 30 times.

도 8은 본 발명에 따라 MgO 박막이 코팅된 PC판을 30회 동안 U자 반복 굽힘 실험을 한 후, 그것의 표면 형상 일례를 SEM으로 관찰한 사진(a 와 b) 및 박리된 MgO 막의 일례를 나타내는 SEM 사진이고,Figure 8 is a U-shaped repeated bending experiments for 30 times the PC plate coated with MgO thin film according to the present invention, the surface shape example of the SEM observation (a and b) and an example of the peeled MgO film It is SEM photograph to show,

도 9는 본 발명에 따라 MgO 박막이 증착된 PEN 기판을 적용하여 제작한 플렉시블 평면형광 광원(Flat Fluorescent Lamp, FFL)의 구조 일례를 나타내는 단면도이고,9 is a cross-sectional view illustrating an example of a structure of a flat fluorescent light source (FFL) manufactured by applying a PEN substrate on which an MgO thin film is deposited according to the present invention.

도 10은 도 9의 구조를 가진 플렉시블 평면면광원 패널에 전압을 인가하였을 때 방전되는 모습의 일례를 나타내는 사진이고, FIG. 10 is a photograph showing an example of a discharge state when a voltage is applied to the flexible planar light source panel having the structure of FIG.

도 11은 본 발명에 따라 MgO 박막이 코팅된 PEN 기판(a)과 코팅되지 않은 PEN기판(b)을 사용하여 제작한 플렉시블 FFL의 구동전압을 비교한 그래프이다. FIG. 11 is a graph comparing driving voltages of a flexible FFL fabricated using a PEN substrate (a) coated with an MgO thin film and an uncoated PEN substrate (b) according to the present invention.

Claims (12)

플라스틱으로 이루어진 기판; 및A substrate made of plastic; And 상기 플라스틱과 열팽창계수(CTE) 값이 0~3ppm/oC 범위 내의 차이를 가지는 무기재료가, 상기 기판 위에 코팅된 무기 장벽층(inorganic barrier layer);을 포함하는 무기 장벽층이 코팅된 플라스틱 기판.Plastic substrate coated with an inorganic barrier layer comprising an inorganic material having a difference between the plastic and the coefficient of thermal expansion (CTE) within the range of 0 ~ 3ppm / o C, the inorganic barrier layer coated on the substrate . 제1항에 있어서, 플렉서블(Flexible) 디스플레이 장치용인 것을 특징으로 하는 무기 장벽층이 코팅된 플라스틱 기판. The plastic substrate coated with an inorganic barrier layer according to claim 1, which is for a flexible display device. 제1항에 있어서, 상기 무기재료는 상기 플라스틱과 열팽창계수(CTE) 값이 0~1ppm/oC 범위 내의 차이를 가지는 것을 특징으로 하는 무기 장벽층이 코팅된 플라스틱 기판. According to claim 1, wherein the inorganic material is a plastic substrate coated with an inorganic barrier layer, characterized in that the plastic and the coefficient of thermal expansion (CTE) has a difference within the range of 0 ~ 1ppm / o C. 제1항에 있어서, 상기 플라스틱은 PEN 및 PET 중에서 선택된 하나 이상이고, 상기 무기재료는 산화마그네슘(MgO) 및 지르코니움 다이옥사이드(ZrO2) 중에서 선택 된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 무기 장벽층이 코팅된 플라스틱 기판. The method of claim 1, wherein the plastic is at least one selected from PEN and PET, and the inorganic material is coated with an inorganic barrier layer, characterized in that at least one selected from magnesium oxide (MgO) and zirconium dioxide (ZrO 2 ). Plastic substrate. 제1항에 있어서, 상기 플라스틱은 PEN이고, 상기 무기재료는 산화마그네슘(MgO)인 것을 특징으로 하는 무기 장벽층이 코팅된 플라스틱 기판. 2. The plastic substrate of claim 1, wherein the plastic is PEN and the inorganic material is magnesium oxide (MgO). 제1항에 있어서, 상기 기판과 무기장벽층 사이에 투명전극층이 더 포함된 것을 특징으로 하는 무기 장벽층이 코팅된 플라스틱 기판. 2. The plastic substrate of claim 1, further comprising a transparent electrode layer between the substrate and the inorganic barrier layer. 제1항에 있어서, 상기 기판은 10~1,000㎛ 범위 내의 두께를 가지고, 상기 무기장벽층은 300~5,000Å 범위 내이 두께를 가지는 것을 특징으로 하는 무기 장벽층이 코팅된 플라스틱 기판. The plastic substrate of claim 1, wherein the substrate has a thickness in the range of 10 to 1,000 μm, and the inorganic barrier layer has a thickness in the range of 300 to 5,000 μs. 제1항에 있어서, 상기 무기장벽층은 전자빔 증착(electron beam deposition)법 또는 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposion)법에 의해, 0~200℃ 이하의 조건에서 코팅된 것을 특징으로 하는 무기 장벽층이 코팅된 플라스틱 기판. The inorganic barrier layer of claim 1, wherein the inorganic barrier layer is coated under conditions of 0 ° C. to 200 ° C. by electron beam deposition or plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD). Coated plastic substrate. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 플라스틱 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 디스플레이 장치.A flexible display apparatus comprising the plastic substrate according to any one of claims 1 to 8. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 플라스틱 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 태양전지 장치.A flexible solar cell apparatus comprising the plastic substrate according to any one of claims 1 to 8. 플라스틱으로 이루어진 기판을 준비하는 단계; 및Preparing a substrate made of plastic; And 상기 플라스틱과 열팽창계수(CTE) 값이 0~3ppm/oC 범위 내의 차이를 가지는 무기재료를, 상기 기판 위에 코팅하는 단계;를 포함하는 무기 장벽층이 코팅된 플라스틱 기판의 제조방법.Coating the plastic and an inorganic material having a difference in coefficient of thermal expansion (CTE) within a range of 0 to 3 ppm / o C on the substrate. 제11항에 있어서, 상기 플라스틱은 PEN 및 PET 중에서 선택된 하나 이상이고, 상기 무기재료는 산화마그네슘(MgO) 및 지르코니움 다이옥사이드(ZrO2) 중에서 선택된 하나 이상인 것을 특징으로 하는 무기 장벽층이 코팅된 플라스틱 기판의 제조방법.The method of claim 11, wherein the plastic is at least one selected from PEN and PET, and the inorganic material is coated with an inorganic barrier layer, characterized in that at least one selected from magnesium oxide (MgO) and zirconium dioxide (ZrO 2 ). Method for producing a plastic substrate.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014105734A1 (en) * 2012-12-31 2014-07-03 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Thin film silicon nitride barrier layers on flexible substrate
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