KR20120030290A - 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법 - Google Patents

롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법 Download PDF

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KR20120030290A
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남궁성태
송현진
김태환
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에스엔유 프리시젼 주식회사
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Abstract

롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법이 개시된다. 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법으로서, 롤러에 접촉되어 이송되는 웹의 일면에 제1 유기막을 형성하는 단계; 및 상기 웹의 일면에 제1 무기막을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제1 유기막을 형성하는 단계와 상기 제1 무기막을 형성하는 단계 사이에 상기 웹이 상기 롤러와 접촉하지 않는, 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법은, 무기막 형성 이전에 유기막을 웹에 형성하고 이들 공정 간에 웹의 롤러접촉을 생략함으로써, 무기막이 오염되어 가스장벽 특성이 저해되는 것을 방지할 수 있다.

Description

롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법 {Method for Forming Thin Film Encapsulation Using Roll-to-Roll Type Continuous Deposition}
본 발명은 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법에 관한 것이다.
두께가 얇거나 플랙서블한 유기전계발광 표시 장치의 밀봉을 위해 박막 봉지(Thin Film Encapsulation) 기술이 제안되었다.
박막 봉지 기술의 일 예로서, 무기막과 유기막을 교대로 적층하여 봉지막을 형성하는 방법은 유기전계발광 표시장치에서 요구되는 ~10E-6g/m2/day 정도의 투습도(Water Vapor Transmission Rate; WVTR) 조건을 만족시킬 수 있기 때문에 일반적으로 많이 이용되고 있다.
이 방법은 액체 상태의 모노머(monomer)를 기상(evaporation) 증착한 후 자외선(UV)으로 경화(curing)시켜 폴리머(polymer)를 형성하는 과정을 거쳐 구현될 수 있다.
그런데, 이러한 박막봉지기술이 롤투롤 방식의 연속증착 공정에 구현되는 경우, 웹(web)과 롤러 간의 접촉으로 인해 롤러의 파티클이 웹에 전달될 수 있고, 이로 인해, 무기막의 가스장벽(gas barrier)특성을 저하시키는 문제가 있었다.
본 발명은 봉지박막의 무기막이 파티클에 의해 오염되는 것을 방지할 수 있는 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법으로서, 롤러에 접촉되어 이송되는 웹의 일면에 제1 유기막을 형성하는 단계; 및 상기 웹의 일면에 제1 무기막을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 제1 유기막을 형성하는 단계와 상기 제1 무기막을 형성하는 단계 사이에 상기 웹이 상기 롤러와 접촉하지 않는, 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법이 제공된다.
여기서, 상기 제1 유기막을 형성하는 단계는 상기 웹의 일면에 모노머(monomer)를 기상 증착하는 단계; 및 상기 모노머를 경화하여 폴리머를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 모노머를 기상 증착하는 단계 이전에, 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법은 상기 웹의 일면을 전 처리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법은 상기 제1 무기막을 형성하는 단계 이후에, 상기 웹의 일면에 제2 유기막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이 때, 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법은 상기 제1 무기막을 형성하는 단계와 상기 제2 유기막을 형성하는 단계 사이에, 상기 웹의 일면에 유기막 및 무기막을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 무기막 형성 이전에 유기막을 웹에 형성하고 이들 공정 간에 웹의 롤러접촉을 생략함으로써, 무기막이 오염되어 가스장벽 특성이 저해되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 OLED 패키지를 나타낸 단면도.
도 2는 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성공정을 간략하게 나타내내 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법을 나타낸 순서도.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법을 나타낸 단면도.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성공정(이하, 봉지박막 형성방법)의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 OLED패키지(10)를 나타낸 단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, OLED패키지(10)는 플렉서블한 재질의 기판(12), 그 위에 형성되는 OLED(14), OLED(14)의 상측을 커버하는 봉지박막(18) 및 봉지박막(18)을 포함할 수 있다.
본 실시예의 봉지박막(thin film encapsulation)은 위에서 언급한 OLED뿐만 아니라 태양전지셀 등과 같은 소자를 봉지할 수 있다.
도 2는 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성공정(100)을 간략하게 나타내내 도면이다. (도 2는 봉지박막 형성방법을 간략하게 도시한 도면이다.) 도 2에 도시된 바와 같이, 봉지박막은 롤투롤 방식에 의해 연속증착 공정을 통해 제조될 수 있다.
웹(web, 200)은 롤러(122, 124, 126, 128)에 와인딩되는 필름형태의 플렉서블한 기판(substrate)를 말할 수 있다. 웹(200)은 언와인딩롤러(122)에서 와인딩롤러(124) 측으로 이동하는 과정에서 다수의 공정(132)을 거칠 수 있으며, 이 공정을 통해 유기막 또는 무기막 등이 그 일면에 형성될 수 있다.
웹(200)이 공정을 거치는 동안 웹(200)의 장력측정 또는 장력제어 등의 이유로 인해, 많은 가이드롤러(126, 128)와 접촉될 수 있다. 이 때, 웹(200)은 롤러(122, 124, 126, 128)의 파티클이 묻을 수 있는 위험에 노출될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법을 나타낸 순서도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저, 웹(web, 200)이 와인딩되며 연속적으로 배치되는 제1 및 제2 가이드롤러(126, 128) 가운데 제1 가이드롤러(126)에서 웹이 이탈될 수 있다. (S100)
즉, 본 실시예의 봉지박막 형성방법은 제1 가이드롤러(126)와 제2 가이드롤러(128) 사이에서 수행될 수 있으며, 제1 가이드롤러(126)에서 웹이 이탈됨으로써, 본 실시예의 봉지박막 형성방법이 개시될 수 있다.
다음으로, 웹(200)의 일면에 전 처리가 수행될 수 있다. (S200) 전처리 공정은 후술할 모노머 기상 증착 효율을 증대시키기 위해 수행될 수 있으며, 예를 들어 플라즈마 처리와 같은 공정 등일 수 있다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법을 나타낸 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 다음으로, 웹(200)의 일면에 제1 유기막(212)을 형성할 수 있다. (S300)
제1 유기막(212)의 형성을 위해 먼저, 웹(200)의 일면에 액상의 모노머(monomer)를 기상 증착할 수 있으며 (S310), 다음으로, 모노머를 경화하여 폴리머를 형성할 수 있다. (S320)
다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 웹(200)의 일면에 제1 무기막(222)을 형성할 수 있다. (S400) 제1 무기막(222)은 예를 들어 산화알루미늄(Aluminum Oxide)과 같은 재질로 이루어질 수 있다.
이 때, 제1 무기막(222)은 제1 유기막(212)에 의해 웹(200) 상의 파티클로부터 보호될 수 있으며, 제1 유기막(212) 형성공정과 제1 무기막(222) 형성공정 사이에 롤러의 접촉이 없어 파티클로부터 보다 안전하게 보호될 수 있다.
즉, 제1 유기막(212)은 웹(200)을 커버함으로써, 제1 무기막(222)이 파티클을 커버하여 무기막의 가스장벽 특성이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
다음으로, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 웹(200)의 일면에 유기막(214) 및 무기막(224)을 형성할 수 있다. (S500) 봉지박막의 가스장벽 특성을 개선시키기 위해 다층의 유기막(214) 및 무기막(224)이 형성될 수 있으며, 본 단계(S500)는 필요에 따라 반복적으로 수행될 수 있다.
물론, 이 때에도 유기막(214) 형성과 무기막(224) 형성공정 사이에는 웹(200)과 롤러 간의 접촉은 생략될 수 있다.
다음으로, 웹(200)의 일면에 제2 유기막(216)을 형성한 후 (S600), 웹(200)을 제2 가이드롤러(128)에 접촉될 수 있다. (S700) 즉, 웹(200)이 제2 가이드롤러(128)와 접촉하기 이전에 무기막(224) 상에 제2 유기막(216)을 형성하여, 무기막(224)이 파티클로 오염되어 가스장벽 특성이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.
122, 124, 126, 128: 롤러 200: 웹
212, 214, 216: 유기막 222, 224: 무기막

Claims (5)

  1. 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법으로서,
    롤러에 접촉되어 이송되는 웹의 일면에 제1 유기막을 형성하는 단계; 및
    상기 웹의 일면에 제1 무기막을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 유기막을 형성하는 단계와 상기 제1 무기막을 형성하는 단계 사이에 상기 웹이 상기 롤러와 접촉하지 않는, 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유기막을 형성하는 단계는
    상기 웹의 일면에 모노머(monomer)를 기상 증착하는 단계; 및
    상기 모노머를 경화하여 폴리머를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 모노머를 기상 증착하는 단계 이전에,
    상기 웹의 일면을 전 처리하는 단계를 더 포함하는 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무기막을 형성하는 단계 이후에,
    상기 웹의 일면에 제2 유기막을 형성하는 단계를 더 포함하는 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 무기막을 형성하는 단계와 상기 제2 유기막을 형성하는 단계 사이에,
    상기 웹의 일면에 유기막 및 무기막을 형성하는 단계를 더 포함하는 롤투롤 방식의 연속증착을 이용한 봉지박막 형성방법.
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