KR20140064656A - Hydrophobic and oleophobic encapsulation material with alternating layers - Google Patents

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KR20140064656A KR1020130139745A KR20130139745A KR20140064656A KR 20140064656 A KR20140064656 A KR 20140064656A KR 1020130139745 A KR1020130139745 A KR 1020130139745A KR 20130139745 A KR20130139745 A KR 20130139745A KR 20140064656 A KR20140064656 A KR 20140064656A
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Abstract

An encapsulation material for preventing the permeation of water or oily materials into a protection area or apparatus is explained. The encapsulation material includes alternating layers including hydrophobic and oleophobic first layers and hydrophilic second layers. The second hydrophilic layer holds water molecules and prevents the movement thereof. Through the alternating the hydrophobic and oleophobic layers and the hydrophilic layers (including hydrophobic layers having a thickness almost the same as the thickness of a water molecule or a hydroxyl ion), the encapsulation material forms multiple and limited active wells in the hydrophilic layers. The potential wells confine water molecules, oxygen molecules and hydroxyl ions and prevents the movement thereof through the encapsulation material.

Description

교호 층들을 갖는 소수성 및 소유성 캡슐화 물질{HYDROPHOBIC AND OLEOPHOBIC ENCAPSULATION MATERIAL WITH ALTERNATING LAYERS}[0001] HYDROPHOBIC AND OLEOPHOBIC ENCAPSULATION MATERIAL WITH ALTERNATING LAYERS [0002]

본 명세서는 일반적으로 캡슐화 물질과 관련된다. 특히, 본 명세서는 교호 층들을 갖는 소수성 및 소유성 캡슐화 물질과 관련된다.
The present disclosure generally relates to encapsulating materials. In particular, the present specification relates to hydrophobic and oleophobic encapsulating materials having alternating layers.

다양한 제품들이 예를 들어, 수분이나 유성(oily) 물질들로부터의 오염을 방지하는 보호물이나 캡슐화에서 이득을 얻는다. 캡슐화에서 이득을 얻는 예시적인 제품들은 그 중에서, 전자 장치들(예를 들어, 디스플레이 장치의 부품들 또는 태양 전지) 및 음식이나 다른 부패하는 상품들을 포함한다. Various products benefit from, for example, encapsulation or protection from contamination from moisture or oily materials. Exemplary products that benefit from encapsulation include electronic devices (e.g., components of a display device or solar cell) and food or other perishable products.

제품 그 자체에 캡슐화 물질을 형성하거나, 또는 제품을 포장하는 요소로서 캡슐화 물질을 사용함으로써, 수분 및/또는 유성 물질들은 그렇지 않으면 오염물질에 노출될 때 손상되거나 품질이 저하되기 쉬웠을 제품들에 접촉하지 않게 된다. 예를 들어, 캡슐화 물질은 보호층으로 작용하도록 그것을 기판에 부착함으로써 제품을 보호하는 데 사용될 수 있다. 또는 그 대신에, 캡슐화 물질은 캡슐화 물질 상에 위치한 보다 내구성 있는 물질과 함께 사용될 수도 있다. By forming an encapsulating material on the product itself or by using an encapsulating material as an element to package the product, the moisture and / or oily materials would otherwise be damaged or poor in quality when exposed to the contaminants. . For example, the encapsulating material can be used to protect the product by attaching it to the substrate to act as a protective layer. Alternatively, the encapsulating material may be used with a more durable material located on the encapsulating material.

퍼플루오로폴리머(Perfluoropolymer)들은 화학적으로 안정하고, 화학물질 및 날씨에 저항성이 있고, 방오성(oil repellency) 및 방수성을 갖고, 표면 장력이 낮고, 굴절률이 낮고, 마찰 계수가 낮고, 감소된 표면 접착력을 갖기 때문에, 소수성 캡슐화 물질로 사용될 수 있다. 그러나, 퍼플루오로폴리머들은 좋은 접착 특성을 갖지 않는다. 그러므로, 퍼플루오로폴리머가 코팅 물질로 사용될 때, 퍼플루오폴리머가 부착된 제품 또는 포장의 기판이나 다른 요소들로부터 갈라지는(delaminate) 경향이 있다.
Perfluoropolymers are chemically stable, resistant to chemicals and weather, have oil repellency and water repellency, have low surface tension, low refractive index, low coefficient of friction, reduced surface adhesion , It can be used as a hydrophobic encapsulating material. However, perfluoropolymers do not have good adhesion properties. Therefore, when a perfluoropolymer is used as a coating material, the perfluoropolymer tends to delaminate from the substrate or other elements of the attached product or package.

실시 예들은 무기 물질의 바닥층을 제공하는 단계, 바닥층 상에 증착되고, 적어도 하나의 금속 또는 반-금속, 산소 및 불소의 무기 화합물로 된 소수성 제 1 층을 형성하는 단계, 및 물 분자 및 수산기(hydroxyl) 이온을 잡아두는 활동적인 우물(energetic well)을 제공하는 무기 친수성 제 2 층을 제 1 층 상에 형성함으로써 제 1 교호-층 적층을 형성하는 단계를 포함하는 캡슐화 물질 제작 방법과 관련된다.Embodiments include the steps of providing a bottom layer of inorganic material, forming a hydrophobic first layer deposited on the bottom layer and comprising at least one metal or an inorganic compound of semi-metal, oxygen and fluorine, and a water- forming a first alternating-layer laminate by forming an inorganic hydrophilic second layer on the first layer to provide an energetic well that retains the first hydroxyl-hydroxyl ion.

일 실시 예에서, 바닥층은 원자층 증착을 이용하여 기판상에 금속-유기 전구체(precursor) 층을 흡착시키고, 금속-유기 전구체 층을 플라즈마에서 유래된 라디칼류(radical species)에 노출시킴으로써 제공되고, 플라즈마는 금속-유기 전구체 층의 표면 부분을 제 1 층의 무기 화합물로 변환한다. In one embodiment, the bottom layer is provided by adsorbing a metal-organic precursor layer on a substrate using atomic layer deposition and exposing the metal-organic precursor layer to a radical species derived from the plasma, The plasma converts the surface portion of the metal-organic precursor layer to the inorganic compound of the first layer.

일 실시 예에서, 바닥층의 무기 물질을 불소를 포함하는 플라즈마에 노출시킴으로써 바닥층이 더 제공되어, 무기 물질과 불소의 원소들을 포함하는 무기층을 제 1 층으로서 형성한다. In one embodiment, a bottom layer is further provided by exposing the bottom layer of inorganic material to a plasma containing fluorine to form an inorganic layer comprising the elements of the inorganic material and fluorine as the first layer.

일 실시 예에서, 바닥층의 무기 물질을 불소 및 실란(silane)을 포함하는 플라즈마에 노출시킴으로써 바닥층이 더 제공되어, 무기 물질, 실리콘, 탄소 및 불소의 원소들을 포함하는 무기층을 제 1 층으로서 형성한다. In one embodiment, a bottom layer is further provided by exposing the bottom layer of inorganic material to a plasma comprising fluorine and silane to form an inorganic layer comprising elements of inorganic material, silicon, carbon and fluorine as a first layer do.

일 실시 예에서, 바닥층의 무기 물질을 티타늄(titanium)을 포함하는 전구체와 함께 불소를 포함하는 플라즈마에 노출시킴으로써 바닥층이 더 제공되어, 무기 물질, 티타늄, 탄소 및 불소의 원소들을 포함하는 무기층을 제 1 층으로서 형성한다. In one embodiment, a bottom layer is further provided by exposing the bottom layer of inorganic material to a plasma comprising fluorine with a precursor comprising titanium to form an inorganic layer comprising elements of inorganic material, titanium, carbon and fluorine Is formed as a first layer.

일 실시 예에서, 소수성 제 1 층은 폴리머, 플라즈마 폴리머(즉, 플라즈마를 이용하여 중합된 폴리머), 또는 알루미늄, 산소, 탄소 및 불소의 폴리머를 바닥층 상에 증착함으로써 제공된다. In one embodiment, the hydrophobic first layer is provided by depositing a polymer, a plasma polymer (i.e., a polymer polymerized using a plasma), or a polymer of aluminum, oxygen, carbon, and fluorine on the bottom layer.

일 실시 예에서, 소수성 제 1 층은 1 옹스트롬(angstrom) 내지 100 옹스트롬의 두께를 갖는다. In one embodiment, the hydrophobic first layer has a thickness of from 1 angstrom to 100 angstroms.

일 실시 예에서, 캡슐화 물질을 제작하는 방법은 제 1 층으로서 바닥층 상에 Al-Si-O-C-F 폴리머를 형성하기 위해 바닥층을 트리디카플루오로(tridecafluoro)-1,1,2,2-테트라히드로옥틸메틸비스(디메틸아미노)실란(tetrahydrooctylmethylbis(dimethylamino)silane)에 노출시키고 증착된 트리디카플루오로(tridecafluoro)-1,1,2,2-테트라히드로옥틸메틸비스(디메틸아미노)실란(tetrahydrooctylmethylbis(dimethylamino)silane)이 바닥층에서 트리메틸알루미늄(trimethylaluminum)과 반응하게 함으로써 소수성 제 1 층을 제공하는 단계를 포함한다. In one embodiment, a method for fabricating an encapsulating material comprises forming a bottom layer of tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctyl (meth) acrylate as a first layer to form an Al-Si-OCF polymer on the bottom layer A solution of tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctylmethylbis (dimethylamino) silane, which is exposed to tetrahydrooctylmethylbis (dimethylamino) silane, silane to react with trimethylaluminum in the bottom layer to provide a hydrophobic first layer.

일 실시 예에서, 무기 친수성 제 2 층은 제 1 층을 그것의 분자가 제 1 층상에 흡착되는 금속-유기 전구체에 노출시키고, 흡착된 금속-유기물을 무기층으로 변환하기 위해 흡착된 금속-유기 분자들을 플라즈마의 라디칼들에 노출시킴으로써 제공된다.In one embodiment, the inorganic hydrophilic second layer is formed by exposing the first layer to a metal-organic precursor whose molecules are adsorbed on the first layer, adsorbing the adsorbed metal-organic precursor to convert the adsorbed metal- By exposing molecules to the radicals of the plasma.

일 실시 예에서, 적어도 하나의 추가적인 교호-층 적층이 제 1 교호-층 적층 상에 형성된다.In one embodiment, at least one additional alternating-layer stack is formed on the first alternating-layer stack.

일 실시 예에서, 바닥층은 기판을 금속-유기 전구체에 노출시키고, 기판상에 비활성 기체를 주입하여 기판으로부터 물리흡착된 금속-유기 전구체를 제거하고, 제거후에 기판상에 남아있는 금속-유기 분자들을 플라즈마로부터 생성된 라디칼들에 노출시키고, 기판상에 남아있고 라디칼들에 노출된 금속-유기 분자들에 유기 전구체를 제공함으로써 제공된다. In one embodiment, the bottom layer is formed by exposing the substrate to a metal-organic precursor, injecting an inert gas onto the substrate to remove the physically adsorbed metal-organic precursor from the substrate, and removing the remaining metal- Is exposed by exposing the radicals generated from the plasma and by providing an organic precursor to the metal-organic molecules that remain on the substrate and are exposed to radicals.

일 실시 예에서, 무기 친수성 제 2 층은 1 옹스트롬 내지 5 옴스트롬의 두께를 갖는다. In one embodiment, the inorganic hydrophilic second layer has a thickness from 1 Angstrom to 5 Angstroms.

다른 실시 예들은 무기 물질의 바닥층 및 제 1 교호-층 적층을 포함하는 캡슐화 물질과 관련된다. 제 1 교호-층 적층은 소수성 제 1 층 및 제 1 층상에 증착된 무기 친수성 제 2 층을 포함한다. 제 2 층은 물 분자와 수산기 이온을 잡아두는 활동적인 우물을 제공한다.Other embodiments relate to an encapsulating material comprising a bottom layer of inorganic material and a first alternating-layer laminate. The first alternating-layer laminate comprises a hydrophobic first layer and an inorganic hydrophilic second layer deposited on the first layer. The second layer provides an active well holding water molecules and hydroxyl ions.

일 실시 예에서, 바닥층은 Al2O3, ZrO2, HfO2, SiO2, TiO2 및 그것의 조합들 중 하나이다.In one embodiment, the bottom layer is one of Al 2 O 3 , ZrO 2 , HfO 2 , SiO 2 , TiO 2, and combinations thereof.

일 실시 예에서, 소수성 제 1 층은 폴리머이다.In one embodiment, the first hydrophobic layer is a polymer.

일 실시 예에서, 제 2 층은 물 분자의 분자 지름과 대략 같은 두께를 갖는다.In one embodiment, the second layer has a thickness approximately equal to the molecular diameter of the water molecule.

일 실시 예에서, 소수성 제 1 층은 유기 알루미늄-산소-탄소-불소 화합물이다.In one embodiment, the hydrophobic first layer is an organoaluminum-oxygen-carbon-fluorine compound.

일 실시 예에서, 소수성 제 1 층은 무기 알루미늄-산소-불소 화합물이다.In one embodiment, the hydrophobic first layer is an inorganic aluminum-oxygen-fluorine compound.

일 실시 예에서, 소수성 제 1 층은 바닥층의 표면을 소수성 제 1 층의 무기 알루미늄-산소-불소 화합물로 변환하기 위해 바닥층을 불소-포함 플라즈마에 노출시킴으로써 제작된다. In one embodiment, the hydrophobic first layer is made by exposing the bottom layer to a fluorine-containing plasma to convert the surface of the bottom layer to an inorganic aluminum-oxygen-fluorine compound of the first hydrophobic layer.

일 실시 예에서, 소수성 제 1 층은 폴리머이다.In one embodiment, the first hydrophobic layer is a polymer.

일 실시 예에서, 제 1 층은 기판을 글리시딜메타크릴레이트(glycidylmethacrylate)에 노출시켜 글리시딜메타크릴레이트 층을 증착하고, 증착된 글리시딜메타크릴레이트 층 N2O 플라즈마에 노출시켜 증착된 층을 폴리(글리시딜메타크릴레이트)로 변환함으로써 형성된다.In one embodiment, the first layer is formed by exposing the substrate to glycidylmethacrylate to deposit a glycidyl methacrylate layer and exposing to a deposited glycidyl methacrylate layer N 2 O plasma And converting the deposited layer to poly (glycidyl methacrylate).

일 실시 예에서, 캡슐화 물질은 제 1 교호-층 적층 상의 적어도 하나의 추가적인 교호-층 적층을 포함한다.In one embodiment, the encapsulating material comprises at least one additional alternating-layer stack on the first alternating-layer stack.

다른 실시 예들은 적어도 하나의 활성층(active layer) 및 오염물질로부터 적어도 하나의 활성층을 보호하는 캡슐화 층을 포함하는 장치와 관련된다. 캡슐화 층은 무기 물질 및 제 1 교호-층 적층을 포함할 수 있다. 제 1 교호-층 적층은 바닥층 상에 증착된 소수성 제 1 층 화합물 및 소수성 제 1 층상에 증착된 무기 친수성 제 2 층을 포함한다. 제 2 층은 물 분자 및 수산기 이온을 잡아두는 활동적인 우물을 제공한다.Other embodiments relate to an apparatus comprising at least one active layer and an encapsulation layer protecting at least one active layer from contaminants. The encapsulation layer may comprise an inorganic material and a first alternating-layer laminate. The first alternating-layer laminate comprises a hydrophobic first layer compound deposited on the bottom layer and an inorganic hydrophilic second layer deposited on the hydrophobic first layer. The second layer provides an active well holding water molecules and hydroxyl ions.

계속하여 다른 실시 예들은 적어도 하나의 활성층을 포함하는 장치와 관련되고, 캡슐화 층은 오염물질로부터 적어도 하나의 활성층을 보호한다. 캡슐화 층은 무기 물질의 바닥층 및 제 1 교호-층 적층을 포함한다. 제 1 교호-층 적층은 바닥층 상에 증착된 소수성 제 1 층을 포함하고, 무기 친수성 제 2 층이 소수성 제 1 층상에 증착된다. 제 2 층은 물 분자와 수산기 이온을 잡아두는 활동적인 우물, 및 제 1 교호-층 적층 상의 적어도 하나의 추가적인 교호-층 적층을 제공한다.
Subsequently, other embodiments relate to an apparatus comprising at least one active layer, wherein the encapsulation layer protects at least one active layer from contaminants. The encapsulation layer comprises a bottom layer of inorganic material and a first alternating-layer laminate. The first alternating-layer laminate comprises a hydrophobic first layer deposited on the bottom layer, and an inorganic hydrophilic second layer is deposited on the hydrophobic first layer. The second layer provides an active well holding the water molecules and hydroxyl ions, and at least one additional alternating-layer stack on the first alternating-layer stack.

도 1은 일 실시 예에 따른, 선형 증착 장치의 단면도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른, 선형 증착 장치의 사시도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른, 회전 증착 장치의 사시도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른, 증착 장치 내의 반응기들의 사시도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른, 캡슐화 물질의 단면도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른, 캡슐화 물질 형성 공정을 도시하는 순서도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른, 캡슐화 물질에 의해 오염물질로부터 보호되는 유기 발광 다이오드를 포함하는 디스플레이 장치의 블록도이다.
1 is a cross-sectional view of a linear deposition apparatus according to one embodiment.
2 is a perspective view of a linear deposition apparatus according to one embodiment.
3 is a perspective view of a rotary evaporator according to one embodiment.
4 is a perspective view of reactors in a deposition apparatus, according to one embodiment.
5 is a cross-sectional view of an encapsulating material, according to one embodiment.
6 is a flow chart illustrating an encapsulating material forming process, according to one embodiment.
7 is a block diagram of a display device including an organic light emitting diode that is protected from contaminants by an encapsulating material, according to one embodiment.

실시 예들은 여기서 첨부된 도면들을 참조하여 설명된다. 그러나, 여기서 개시된 원칙들은 많은 다른 형태로 구현될 수 있고, 여기서 기술된 실시 예에 한정되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본 명세서에서, 실시 예의 특징들을 필요 이상으로 모호하게 하는 것을 피하기 위해 잘 알려진 특징들 및 기술들에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있다.Embodiments will now be described with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the principles set forth herein may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the present specification, detailed description of well-known features and techniques may be omitted so as to avoid unnecessarily obscuring the features of the embodiments.

도면들에서, 도면들에 있는 유사한 참조 번호들은 유사한 구성 요소를 나타낸다. 도면의 모양, 크기 및 영역, 그리고 유사한 것들은 명확성을 위해 과장될 수 있다.In the drawings, like reference numerals in the drawings represent like elements. The shape, size and area of the drawings, and the like, may be exaggerated for clarity.

실시 예들은 수분이나 유성 물질들이 보호 지역 또는 장치로 침투하는 것을 방지하는 캡슐화 물질을 형성하는 것과 관련된다. 본 명세서의 캡슐화 물질은 소수성 및 소유성(oleophobic)인 제 1 층과 친수성이고 수분 분자들을 잡아두는 제 2 층의 교호 층들을 포함하여 수분 분자들이 제 2 층을 둘러싼 제 1 층으로 확산하는 것을 방지한다. 제 1 층과(예를 들어, 물 분자 또는 수산기(hydroxyl) 이온의 두께와 대체로 같은 두께를 갖는 소수성 층) 제 2 층을 교호시킴으로써, 캡슐화 물질은 제 1 층에 다중의, 유한한 포텐셜 우물(potential well)을 형성한다. 포텐셜 우물들은 물 분자들 및 산소 분자들을 가두어, 캡슐화 물질을 통한 물 및/또는 산소의 이동을 방지하거나 감소시킨다. Embodiments relate to forming an encapsulating material that prevents water or oily materials from penetrating into a protected area or device. The encapsulating material herein includes hydrophobic and oleophobic first layers and alternating layers of a second layer that are hydrophilic and hold moisture molecules to prevent moisture molecules from diffusing into the first layer surrounding the second layer do. By alternating the first layer and the second layer (e.g., a hydrophobic layer having a thickness substantially equal to the thickness of a water molecule or a hydroxyl ion), the encapsulating material may have multiple, finite potential wells potential well. Potential wells trap water molecules and oxygen molecules to prevent or reduce the transfer of water and / or oxygen through the encapsulating material.

하나 이상의 실시 예들에서, 제 1 및 제 2 층들은 동일한 물질로부터 형성된다. 어떤 예들에서, 제 1 층은 동일한 물질을 불소 플라즈마(fluorine plasma)에 부분적으로 노출시켜 형성된다. 불소 플라즈마에 노출되지 않은 나머지 물질은 제 2 층이 된다. In one or more embodiments, the first and second layers are formed from the same material. In some instances, the first layer is formed by partially exposing the same material to a fluorine plasma. The remaining material that is not exposed to the fluorine plasma becomes the second layer.

다른 실시 예들에서, 제 2 층은 구분 화학적 기상 증착(Chemical Vapor Deposition, CVD), 원자층 증착(Atomic Layer Deposition, ALD) 또는 분자층 증착(Molecular Layer Deposition, MLD) 공정을 이용하여 제 1 층상에 증착될 수 있다. 예를 들어, 트리메틸알루미늄(TriMethylAluminium, TMA)은 제 2 층으로서 산화 알루미늄을 증착하기 위해, N2O 플라즈마가 반응 전구체로서 뒤따르는 원료 전구체로 사용될 수 있다. In other embodiments, the second layer may be deposited on the first layer using chemical vapor deposition (CVD), atomic layer deposition (ALD), or molecular layer deposition (MLD) Can be deposited. For example, TriMethylAluminium (TMA) can be used as a source precursor followed by a N 2 O plasma as a reaction precursor to deposit aluminum oxide as a second layer.

예시적인 증착 장치Exemplary deposition apparatus

도 1은 일 실시 예에 따른, 선형 증착 장치(100)의 단면도이다. 도 2는 일 실시 예에 따른 선형 증착 장치(100)(설명의 편의를 위해 챔버 벽을 없앤)의 사시도이다. 선형 증착 장치(100)는 다른 요소들 중에서 지지 기둥(104), 공정 챔버(108) 및 하나 이상의 반응기들(136)을 포함할 수 있다. 반응기들(136)은 MLD, ALD 및/또는 CVD를 수행하기 위한 하나 이상의 주입기들 및 라디칼 반응기들을 포함할 수 있다. 주입기들은 원료 전구체(source precursor), 반응 전구체(reactant precursor), 퍼지(purge) 기체 또는 그것들의 조합을 기판(120)에 주입한다. 주입기와 기판(120) 사이의 간격은 0.5mm 내지 1.5mm 일 수 있다.1 is a cross-sectional view of a linear deposition apparatus 100, according to one embodiment. 2 is a perspective view of a linear deposition apparatus 100 (with the chamber walls removed for clarity) according to one embodiment. Linear deposition apparatus 100 may include support columns 104, process chambers 108 and one or more reactors 136 among other components. Reactors 136 may include one or more injectors and radical reactors to perform MLD, ALD, and / or CVD. The injectors inject a source precursor, a reactant precursor, a purge gas, or a combination thereof into the substrate 120. The spacing between the injector and the substrate 120 may be between 0.5 mm and 1.5 mm.

공정 챔버(108)는 벽들에 의해 둘러싸이고, 증착 공정을 수행하기 위한 비활성 환경을 제공함으로써 오염물질이 증착 공정에 영향을 주는 것을 방지하는 진공 상태로 유지될 수 있다. 공정 챔버(108)는 기판(120)을 받는 서셉터(128)를 포함한다. 서셉터(128)는 미끄러짐 운동을 위한 지지판(124) 위에 위치할 수 있다. 지지판(124)는 기판(120)의 온도를 제어하기 위한 온도 제어기(예를 들어, 히터 또는 냉각기)를 포함할 수 있다. 종래, 기판(120)상에 증착되는 물질이나 사용되는 전구체에 따라, 기판(120)은 250℃ 이상의 때때로 500℃ 이상의 온도로 가열되었다. 그러나, 실시 예들은 기판(120) 대신 전구체를 가열함으로써 기판(120)의 온도가 낮은 온도로 유지될 수 있게 한다.The process chamber 108 is surrounded by walls and can be maintained in a vacuum to prevent contaminants from affecting the deposition process by providing an inert environment for performing the deposition process. The process chamber 108 includes a susceptor 128 that receives the substrate 120. The susceptor 128 may be located above the support plate 124 for slidable motion. The support plate 124 may include a temperature controller (e.g., a heater or a cooler) for controlling the temperature of the substrate 120. Conventionally, depending on the material deposited on the substrate 120 or the precursor used, the substrate 120 has been heated to a temperature of at least 500 캜 and sometimes above 500 캜. Embodiments, however, allow the temperature of the substrate 120 to be maintained at a low temperature by heating the precursor instead of the substrate 120.

선형 증착 장치(100)는 또한 서셉터(128) 위로 기판(120)을 적재하거나 서셉터(128)에서 기판(120)을 내리는 것을 용이하게 하는 리프트 핀(lift pin)들(미도시)을 포함할 수 있다.The linear deposition apparatus 100 also includes lift pins (not shown) that facilitate loading the substrate 120 onto the susceptor 128 or lowering the substrate 120 from the susceptor 128 can do.

도 2는 실시 예가 도 1과 관련하여 위에서 설명된, 선형 증착 장치(100, 설명의 편의를 위해 챔버 벽을 없앤)의 사시도이다. 일 실시 예에서, 서셉터(128)는 나사들(screw)이 형성된 연장 바(138)를 가로질러 움직이는 브래킷(210)에 고정된다. 받침대(210)는 확장 바(138)를 수납하는 구멍들 안에 형성된 대응하는 나사들을 갖는다. 확장 바(138)는 모터(114)의 스핀들에 고정되고, 따라서 전동기(114)의 축이 회전할 때 확장 바(138)는 회전한다. 확장 바(138)의 회전은 받침대(210)(그리고, 그에 따른 서셉터(128))가 지지판(124) 위에서 선형 운동하도록 한다. 전동기(114)의 속도와 회전 방향을 제어하는 것에 의해, 서셉터(128)의 선형 운동의 속도 및 방향이 제어될 수 있다. 전동기(114) 및 확장 바(138)의 사용은 단순히 서셉터(128)를 움직이는 방법의 일 예이다. 서셉터(128)를 움직이는 다양한 다른 방법들(예를 들어, 서셉터(128)의 바닥, 꼭대기 또는 측면에 기어(gear)와 피니언(pinion) 또는 선형 모터(motor)를 사용하는 것)이 있을 수 있다. 더욱이, 서셉터(128)의 이동을 대신하여 서셉터(128)는 정지 상태를 유지하고 반응기들(136)이 움직일 수 있다.2 is a perspective view of a linear deposition apparatus 100 (with the chamber walls removed for ease of illustration), the embodiment of which is described above with respect to FIG. In one embodiment, the susceptor 128 is secured to a bracket 210 that moves across an extension bar 138 formed with a screw. The pedestal 210 has corresponding screws formed in the holes that receive the extension bar 138. The extension bar 138 is fixed to the spindle of the motor 114, so that the extension bar 138 rotates as the shaft of the motor 114 rotates. The rotation of the extension bar 138 causes the pedestal 210 (and hence the susceptor 128) to move linearly above the support plate 124. By controlling the speed and direction of rotation of the electric motor 114, the speed and direction of the linear motion of the susceptor 128 can be controlled. The use of the electric motor 114 and the extension bar 138 is merely an example of how the susceptor 128 is moved. There may be various other methods of moving the susceptor 128 (e.g., using a gear and pinion or linear motor at the bottom, top or side of the susceptor 128) . Moreover, instead of movement of the susceptor 128, the susceptor 128 can remain stationary and the reactors 136 can move.

도 3는 일 실시 예에 따른 회전 증착 장치(300)의 사시도이다. 도 1의 선형 증착 장치(100)의 사용을 대신하여, 또 다른 실시 예에 따라 증착 공정을 수행하기 위해 회전 증착 장치(300)가 사용될 수 있다. 회전 증착 장치(300)는 다른 요소들 중 반응기들(320, 334, 364, 368), 서셉터(318) 및 이러한 요소들을 둘러싸는 컨테이너(324)를 포함할 수 있다. 앞서 도 1을 참조하여 설명된 바와 같이, 회전 증착 장치(300)의 반응기(예를 들면, 320)는 선형 증착 장치(100)의 반응기(136)에 해당한다. 서셉터(318)는 제자리에 기판(314)을 고정한다. 반응기들(320, 334, 364, 368)은 기판(314) 및 서셉터(318)로부터 0.5mm 내지 1.5mm의 간격을 가지고 배치될 수 있다. 서셉터(318) 또는 반응기들(320, 334, 364, 368)은 기판이 다른 공정들을 겪도록 회전한다.3 is a perspective view of a rotary evaporator 300 according to an embodiment. Instead of using the linear deposition apparatus 100 of FIG. 1, the rotary deposition apparatus 300 may be used to perform the deposition process according to another embodiment. Rotary deposition apparatus 300 may include reactors 320, 334, 364 and 368 among other elements, susceptor 318 and a container 324 surrounding such elements. As described above with reference to FIG. 1, the reactor (for example, 320) of the rotary evaporator 300 corresponds to the reactor 136 of the linear deposition apparatus 100. The susceptor 318 holds the substrate 314 in place. The reactors 320, 334, 364, and 368 may be spaced from the substrate 314 and the susceptor 318 with an interval of 0.5 mm to 1.5 mm. The susceptor 318 or reactors 320, 334, 364, and 368 rotate so that the substrate undergoes other processes.

하나 이상의 반응기들(320, 334, 364, 368)은 기체 파이프(미도시)에 연결되어 원료 전구체, 반응 전구체, 퍼지 기체 또는 다른 물질들을 제공한다. 기체 파이프에 의해 공급되는 물질들은 (ⅰ) 반응기들(320, 334, 364, 368) 내부의 챔버에서 혼합된 후 또는 (ⅱ) 반응기들(320, 334, 364, 368) 내부에서 생성된 플라즈마에 의해 라디칼들로 변환된 후에 (ⅲ) 반응기들(320, 334, 364, 368)에 의해 직접적으로 기판(314)에 주입될 수 있다. 물질들이 기판(314)에 주입된 후에, 여분의 재료들은 배출구들(330, 338)를 통해 배기될 수 있다. 회전 증착 장치(300)의 내부는 또한 진공 상태로 유지될 수 있다.One or more of the reactors 320, 334, 364, 368 are connected to a gas pipe (not shown) to provide a raw precursor, reaction precursor, purge gas, or other materials. The materials supplied by the gas pipe are either (i) mixed in a chamber inside the reactors 320, 334, 364, 368, or (ii) after being mixed with the plasma generated inside the reactors 320, 334, 364, (Iii) may be injected directly into the substrate 314 by the reactors 320, 334, 364, and 368 after being converted into radicals by the radicals. After the materials are injected into the substrate 314, the excess material may be exhausted through the outlets 330, 338. The inside of the rotary evaporator 300 can also be kept in a vacuum state.

회전 증착 장치(300)에는 또한 하나 이상의 히터들이 장착되어 기판(314)의 온도를 상승시킬 수 있다. The rotary evaporator 300 may also be equipped with one or more heaters to raise the temperature of the substrate 314.

비록, 이후의 예시적인 실시 예들이 주로 선형 증착 장치(100) 내의 반응기들을 참조하여 설명되었지만, 동일한 원리 및 동작이 회전 증착 장치(300) 또는 다른 유형의 증착 장치에 적용될 수 있다.Although the following exemplary embodiments are mainly described with reference to the reactors in the linear deposition apparatus 100, the same principle and operation can be applied to the rotary evaporation apparatus 300 or other types of evaporation apparatuses.

도 4는 일 실시 예에 따른, 도 1의 증착 장치(100) 내의 반응기들(136A 내지 136D)(총괄하여 “반응기들(136)”로 언급된)의 사시도이다. 반응기들(136A 내지 136D)은 서로 인접하여 나란히 위치된다. 다른 실시 예에서, 반응기들(136A 내지 136D)은 서로로부터 거리를 두어 위치될 수 있다. 기판(120)이 올려진 서셉터(128)가 왼쪽에서 오른쪽으로 또는 오른쪽에서 왼쪽으로 움직일 때, 기판(120)상에 증착 층을 형성하기 위한 반응기들(136a 내지 136d)에 의해 기판(120)에는 순차적으로 물질들 또는 라디칼들이 주입된다. 기판(120)의 움직임을 대신하여, 기판(120)상에 원료 전구체 물질들 또는 라디칼들을 주입하는 동안 반응기들(136A 내지 136D)이 오른쪽에서 왼쪽으로 움직일 수 있다.4 is a perspective view of reactors 136A-136D (collectively referred to as " reactors 136 ") within deposition apparatus 100 of FIG. 1, according to one embodiment. The reactors 136A-136D are positioned adjacent to one another. In another embodiment, the reactors 136A-136D may be located at a distance from each other. The substrate 120 is moved by the reactors 136a through 136d to form a deposition layer on the substrate 120 when the susceptor 128 on which the substrate 120 is mounted moves from left to right or from right to left. Are sequentially injected with materials or radicals. Instead of movement of the substrate 120, the reactors 136A-136D may move from right to left while injecting the precursor materials or radicals onto the substrate 120. [

하나 이상의 실시 예들에서, 반응기들(136A, 136B, 136C)은 기판(120)상에 전구체 물질, 퍼지 기체 또는 그것들의 조합을 주입하는 기체 주입기들이다. 주입기들(136A, 136B, 136C) 각각은 파이프들(412A, 412B, 416, 420)과 연결되어 하나 이상의 소스들(sources)로부터 전구체들, 퍼지 기체 또는 그것들의 조합을 받는다. 밸브(valve)와 다른 파이프들은 파이프들(412, 416, 420)과 소스들 사이에 설치되어 기체 주입기들(136a, 136b, 136c)에 제공되는 기체 및 기체의 양을 제어할 수 있다. 과잉 전구체 및 퍼지 기체 분자들은 배기 부분(440, 442, 448)을 통해 배기된다. In one or more embodiments, the reactors 136A, 136B, and 136C are gas injectors that inject precursor material, purge gas, or a combination thereof onto the substrate 120. Each of the injectors 136A, 136B, 136C is connected to pipes 412A, 412B, 416, 420 to receive precursors, purge gas, or combinations thereof from one or more sources. Valves and other pipes may be installed between the pipes 412, 416, 420 and the sources to control the amount of gas and gas provided to the gas injectors 136a, 136b, 136c. The excess precursor and purge gas molecules are exhausted through the exhaust portions 440, 442, 448.

반응기(136D)는 하나 이상의 소스들로부터 받은 기체 또는 기체 혼합물의 라디칼들을 생성하는 라디칼 반응기일 수 있다. 기체 또는 기체 혼합물의 라디칼들은 기판상에서 퍼지 기체, 반응 전구체, 표면 처리 중개자, 또는 그것들의 조합으로서 기능한다. 기체 또는 기체 혼합물들은 파이프(428)를 통해 반응기(136D) 안으로 주입되고, 전극들(예를 들어, 전극(422) 및 반응기(136C)의 몸체)을 가로질로 전압을 인가하고 플라즈마 챔버 내에서 플라즈마를 생성함으로써 반응기(136D) 내에서 라디칼들로 변환된다. 전극(422)은 선(432)를 통해 공급 전압 원 및 반응기(136), 동축 용량성-타입(coaxial capacitive-type)의 플라즈마 반응기를 형성하는,의 몸체에 연결되거나, 접지되거나, 또는 도전성 선(미도시)을 통해 공급 전압 원과 연결된다. 생성된 라디칼들은 50 밀리미터(mm)보다 멀지 않은 거리를 이동하여 기판(120)상에 주입되고, 라디칼들로부터 비활성 상태로 복귀된 남아있는 라디칼들 및/또는 기체는 배기 부분(448)을 통해 반응기(136D)로부터 방출된다. 기판(120)을 라디칼들에 노출함으로써, 기판의 표면상에 다음 전구체가 주입될 때까지 기판의 표면은 반응성 있게 유지된다.The reactor 136D may be a radical reactor that produces radicals of a gas or gas mixture received from one or more sources. The radicals of the gas or gas mixture function as purge gas, reaction precursor, surface treatment mediator, or a combination thereof on the substrate. Gaseous or gas mixtures are injected into the reactor 136D via a pipe 428 and a voltage is applied across the electrodes (e.g., the electrode 422 and the body of the reactor 136C) Lt; RTI ID = 0.0 > 136D. ≪ / RTI > Electrode 422 is connected to the body of a supply voltage source and reactor 136, a coaxial capacitive-type plasma reactor through line 432, (Not shown) to the supply voltage source. The resulting radicals are injected onto the substrate 120 by moving a distance no greater than 50 millimeters (mm) and the remaining radicals and / or gases returned from the radicals to the inactive state are passed through the exhaust portion 448, (136D). By exposing the substrate 120 to the radicals, the surface of the substrate remains reactive until the next precursor is implanted on the surface of the substrate.

앞서 공정의 일 예에서, 산소-함유 기체나 기체 혼합물은 입력 기체를 고압 소스에 노출시켜 그에 따라 플라즈마를 형성하는 방법에 의해 산소 라디칼(O*), 수소 라디칼(H*), 및/또는 수산기 라디칼((OH)*)을 생성하는 데 사용된다. 산소 플라즈마의 예에서, 산소 라디칼의 수명은 1 토르(Torr) 압력에서 대략 1 밀리초(millisecond) 내지 10 밀리초의 범위(수산기 라디칼의 수명이 대략 200마이크로초(microsecond)인 것과 비교하여)에 있다. 이러한 조건들 하에서 산소 라디칼의 속도는 대략 10미터/초(meter/second)이고, 따라서 더 안정한 종류를 형성하기 위해서 그것이 반응하기 전 약 10 센티미터(cm)의 산소 라디칼 범위가 주어진다. 이러한 관점에서, 산소 플라즈마로 기판을 효과적으로 처리하기 위해, 기판은 이 범위(대략 플라즈마의 압력이나 라디칼 류의 속도 및/또는 수명의 함수로서 조정되는) 내에 배치되어야 한다. In one example of the foregoing process, the oxygen-containing gas or gas mixture is reacted with oxygen radicals (O *), hydrogen radicals (H *), and / or hydroxyl radicals by a method of exposing an input gas to a high pressure source and thereby forming a plasma Is used to generate the radical ((OH) *). In the example of an oxygen plasma, the lifetime of the oxygen radical is in the range of about 1 millisecond to 10 milliseconds at 1 Torr pressure (compared to the life of the hydroxyl radical is about 200 microseconds) . Under these conditions, the rate of oxygen radicals is approximately 10 meters per second (meters / second), so that an oxygen radical range of about 10 centimeters (cm) is given before it reacts to form a more stable species. In this regard, in order to effectively treat a substrate with an oxygen plasma, the substrate must be placed in this range (which is adjusted as a function of the plasma pressure and / or the velocity of the radicals and / or the lifetime).

캡슐화 물질의 예시적인 구조Exemplary structure of the encapsulating material

도 5는 일 실시 예에 따른, 캡슐화 물질(500)의 단면도이다. 캡슐화 물질(500)은 기판(522)과 그 위에 다른 층들이 증착되거나 형성되는 바닥층(518)을 포함한다. 기판(522)은 연성이 있을 수 있다. 바닥층(518)은 기판(522)상에 증착된다. 제 1 층(515, 이 예에서는 소수성 층)은 바닥층(518)을 전구체에 노출시키거나 바닥층(518)의 일부를 변환시킴으로써 바닥층(518) 상에 형성된다.5 is a cross-sectional view of an encapsulating material 500, according to one embodiment. The encapsulating material 500 includes a substrate 522 and a bottom layer 518 on which other layers are deposited or formed. The substrate 522 may be flexible. The bottom layer 518 is deposited on the substrate 522. The first layer 515, in this example, the hydrophobic layer, is formed on the bottom layer 518 by exposing the bottom layer 518 to a precursor or by converting a portion of the bottom layer 518.

일 실시 예에서, 바닥층(518)은 원료 전구체로서 트리메틸알루미늄(trimethylaluminium, TMA)과 반응 전구체로서 N2O 플라즈마를 이용하는 ALD에 의해 형성된다. 바닥층(518)의 두께는 1 옹스트롬 내지 500 옴스트롬 사이이다. 이론적으로 제한되지는 않지만, TMA와 N2O플라즈마로부터 생성되는 산소 라디칼 사이의 반응은 수학식 1에 나타난 반응을 포함하는 것으로 여겨진다.In one embodiment, the bottom layer 518 is formed by ALD using trimethylaluminium (TMA) as the source precursor and N 2 O plasma as the reaction precursor. The thickness of the bottom layer 518 is between 1 angstrom and 500 angstroms. Although not being limited in theory, it is believed that the reaction between the oxygen radicals generated from the TMA and the N 2 O plasma involves the reaction shown in equation (1).

Figure pat00001
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이 예에서, 주입기(136A)는 파이프(412A)를 통해 TMA를 주입하고, 파이프(412B)를 통해 퍼지 기체(예를 들어, 아르곤 기체)를 주입한다. 산소 라디칼들(O*)은 N2O 플라즈마로부터 생성될 수 있고, 반응기(136D)에 의해 주입될 수 있다. 다른 예들에서, 산소 라디칼들은 또한 O2 플라즈마, O3 플라즈마, (O2+H2) 혼합 플라즈마, 및 (O3+H2) 혼합 플라즈마를 이용하여 생성될 수 있다. 주입기들(136B 및 136C)은 산화 알루미늄의 증착동안 사용되지 않은 채로 남겨진다. TMA, 퍼지 기체 및 산소 라디칼들을 주입하는 공정은 원하는 두께의 바닥층(518)이 기판(522)상에 증착될 때까지 반복될 수 있다.In this example, injector 136A injects TMA through pipe 412A and injects purge gas (e.g., argon gas) through pipe 412B. Oxygen radicals (O *) can be generated from the N 2 O plasma and injected by the reactor 136D. In other examples, oxygen radicals may also be generated using O 2 plasma, O 3 plasma, (O 2 + H 2 ) mixed plasma, and (O 3 + H 2 ) mixed plasma. Injectors 136B and 136C are left unused during the deposition of aluminum oxide. The process of implanting TMA, purge gas and oxygen radicals can be repeated until a bottom layer 518 of desired thickness is deposited on the substrate 522.

제 1 층(514)은 산화 알루미늄을 Al-O-F 화합물 층으로 변환시킴으로써, 예를 들어 산화 알루미늄(즉, 바닥층(518))을 C2F6 플라즈마나 (C2F6+H2) 플라즈마에 노출시킴으로써 형성될 수 있다. 이 플라즈마는 제 1 층(514)에 불소를 첨가하는 데 사용되는 불소 라디칼들(F*)을 생성한다. 이러한 의도에서, 반응기(136D)에는 C2F6 기체 또는 C2F6 기체와 H2 기체의 혼합물이 제공될 수 있다. 반응기(136D)에서 생성된 라디칼들은 기판(522)상에 주입된다.The first layer 514 can be formed by, for example, converting aluminum oxide (i.e., bottom layer 518) to a C 2 F 6 plasma or (C 2 F 6 + H 2 ) plasma by converting aluminum oxide to a layer of Al- And then exposed. This plasma produces fluorine radicals (F *) that are used to add fluorine to the first layer 514. In this intention, the reactor 136D may be provided with a mixture of C 2 F 6 gas or C 2 F 6 gas and H 2 gas. The radicals produced in the reactor 136D are injected onto the substrate 522. [

또는 그 대신에, 제 1 층(514)은 플라즈마 폴리머, 폴리글리시딜메타크릴레이트(PGMA), 에폭시-함유 폴리머 층, Al-O-F 화합물, 또는 Al-O-C-F 폴리머와 같은 폴리머 층일 수 있다. 어떤 예들에서, 제 1 층(514)의 이러한 구성들은 원자층 증착을 이용하여 산화 알루미늄 상에 증착된다. PGMA를 이용한 예들에서, 글리시딜메타크릴레이트는 N2O 원격-플라즈마와 함께 원자층 증착의 수행에 있어서 반응 전구체로서 사용된다. Al-O-C-F 폴리머(또는, Al-O-F 화합물)을 이용한 예들에서, TMA은 원료 전구체로서 사용되고 노나플루오로헥실트리메토옥시실란(nonafluorohexyltrimethooxysilane, C9H13F9O3)이 반응 전구체로서 사용된다 이러한 의도에서, 주입기(136A)는 파이프(412A)를 통해 TMA를 주입하고, 파이프(412B)를 통해 퍼지 기체(예를 들어, 아르곤 기체)를 주입한다. 주입기(136B)는 파이프(416)을 통해 제공되는 노나플루오로헥실트리메토옥시실란을 주입한다. 제 1 층(514)은 소유성일 뿐만 아니라 소수성이다. 제 1 층(514)의 두께는 어떤 예들에서 1 옹스트롬 내지 100 옴스트롬 사이일 수 있는 반면에, 증착동안 제 1 층(514) 내의 결함 형성을 방지하면서 제 1 층의 연성(flexibility)을 유지하기 위한 다른 예들에서 두께는 2 옹스트롬 내지 10 옹스트롬 사이일 수 있다. Alternatively, the first layer 514 may be a polymer layer such as a plasma polymer, polyglycidyl methacrylate (PGMA), an epoxy-containing polymer layer, an Al-OF compound, or an Al-OCF polymer. In some instances, these configurations of the first layer 514 are deposited on aluminum oxide using atomic layer deposition. In the examples using PGMA, glycidyl methacrylate is used as a reaction precursor in the performance of atomic layer deposition with N 2 O remote-plasma. In the examples using Al-OCF polymer (or Al-OF compound), TMA is used as a raw material precursor and nonafluorohexyltrimethoxysilane (C9H13F9O3) is used as a reaction precursor. Injects TMA through pipe 412A and injects purge gas (e.g., argon gas) through pipe 412B. The injector 136B injects nonafluorohexyltrimethoxysilane provided through the pipe 416. [ The first layer 514 is hydrophobic as well as possessive. The thickness of the first layer 514 may be between 1 Angstrom and 100 Angstroms in some instances while maintaining the flexibility of the first layer 514 while preventing defect formation in the first layer 514 during deposition The thickness may be between 2 Angstroms and 10 Angstroms.

산화 알루미늄(Al2O3)와 같은, 무기 물질의 친수성 제 2 층(510)이 제 1 층(514)상에 증착된다. 제 2 층(510)은 불소를 포함하지 않거나 낮은 농도의 불소만을 포함하며, 원료 전구체로서 트리메틸알루미늄(TMA)을 이용하고 반응 전구체로서 N2O 플라즈마를 이용하는 ALD에 의해 형성될 수 있다. 이러한 의도에서, 주입기(136A)는 파이프(412A)를 통해 TMA를 주입하고, 파이프(412B)를 통해 퍼지 기체(예를 들어, 아르곤 기체)를 주입한다. 산소 라디칼들은 반응기(136D)에 의해 생성 및 주입될 수 있다. 반응기들(136B 및 136C)은 산화 알루미늄의 증착 동안 사용되지 않은 채로 남겨진다.A hydrophilic second layer 510 of an inorganic material, such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), is deposited on the first layer 514. The second layer 510 may be formed by ALD that does not contain fluorine or contains only low concentrations of fluorine, using trimethylaluminum (TMA) as the source precursor and an N 2 O plasma as the reaction precursor. In this intention, injector 136A injects TMA through pipe 412A and injects purge gas (e.g., argon gas) through pipe 412B. The oxygen radicals can be generated and injected by the reactor 136D. The reactors 136B and 136C are left unused during the deposition of aluminum oxide.

산화 알루미늄 층은 친수성이고, 그 때문에, 제 2 층(510)에 침투한 어떤 물 분자 및 수산기 라디칼들을 잡거나 가둔다. 바람직하게는, 산화 알루미늄 층은 대략 하나의 물 분자(더욱 상세하게는, 하나의 물 분자 이합체) 크기인 1 내지 5 옹스트롬의 두께를 갖는다. 물 분자의 크기보다 더 큰 핀-홀(pin-hole)과 같은 결함의 형성 및 성장을 막기 위해서, 산화 알루미늄 층의 두께는 5 옹스트롬보다는 두껍지 않다. 캡슐화 층을 통한 다른 기체 분자들의 이동을 방지하기 위해, 제 1 층(514)을 형성하는 데 사용되는 산화 알루미늄은 대략 1 옹스트롬 내지 8 옹스트롬 사이의 두께를 갖는다. 다른 이유들 중에서 핀 홀과 같은 결함의 크기는 막 두께가 증가함에 따라 증가하고, 그에 따라 물 또는 기체 분자의 이동 경로가 제공되기 때문에, 막의 두께를 최소화하는 것이 유리하다. 산화 알루미늄 층은 제 1 층(514) 증착 후의 불소 라디칼들의 잔재에 의한 낮은 농도의 불소를 포함할 수 있다. The aluminum oxide layer is hydrophilic and, therefore, catches or holds any water molecules and hydroxyl radicals that have penetrated the second layer 510. Preferably, the aluminum oxide layer has a thickness of from about 1 to about 5 angstroms that is about the size of one water molecule (more specifically, one water molecule duplex). In order to prevent the formation and growth of defects such as pin-holes larger than the size of water molecules, the thickness of the aluminum oxide layer is not greater than 5 angstroms. To prevent migration of other gas molecules through the encapsulation layer, the aluminum oxide used to form the first layer 514 has a thickness between about 1 angstrom and 8 angstroms. Among other reasons, it is advantageous to minimize the thickness of the film, since the size of defects such as pinholes increases as the film thickness increases, and thus the movement path of water or gas molecules is provided. The aluminum oxide layer may contain a low concentration of fluorine due to residues of fluorine radicals after deposition of the first layer 514.

제 2 층(510)상에, 폴리머나 불소가 첨가된 물질(예를 들어, Al-O-F 화합물 또는 Al-O-C-F 폴리머)의 또 다른 제 1 층(514)이 형성된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 층(514) 및 제 2 층(510)은 바닥층(518) 상에 교호하는 방식으로 적층된다. 제 1 층 및 제 2 층(514, 510)들의 전체 수는 5 내지 10 층일 수 있으나, 더 많은 층들이 바닥층(518) 상에 증착될 수 있다. 제 1 층 및 제 2 층(514, 510)들 각각을 특정한 두께 이하로 유지함으로써, 캡슐화 물질(500)의 연성이 유지될 수 있다. 제 1 층 및 제 2 층(514, 510)을 증착한 후에, 또 다른 바닥층(518)이 증착되고, 또 다른 세트(set)의 교호하는 제 1 층 및 제 2 층(514, 510)들이 이어질 수 있다. 바닥층(518), 제 1 층(514) 및 제 2 층(510)의 전체 두께는 10 옹스트롬 내지 500 옹스트롬 사이일 수 있다. 일 예에서, 제 1 바닥층(518) 및 제 2 층(514)들로서 매우 얇은 산화 알루미늄 또는 다른 친수성 무기 물질을 증착함으로써, 폴리머 제 1 층(510)을 갖는 이러한 매우 얇은 층들의 적층은 2 밀리미터 내지 5 밀리미터의 굽음 반경(bending radius)으로 기판 및/또는 제품이 구부러질 수 있게 한다. 이 굽음 반경은, 매우 얇은 층들(즉, 1 옹스트롬 내지 5 옹스트롬 사이의)에서는 큰 물질의 변형시 전형적으로 나타나는 미세-균열이나 어긋남 없이 산화 알루미늄과 다른 무기 물질들이 변형될 수 있기 때문에 가능하다.On the second layer 510, another first layer 514 of polymer or fluorine-added material (e.g., Al-O-F compound or Al-O-C-F polymer) is formed. As shown in FIG. 5, the first layer 514 and the second layer 510 are deposited in an alternating manner on the bottom layer 518. The total number of first and second layers 514, 510 may be from 5 to 10 layers, but more layers may be deposited on the bottom layer 518. By maintaining each of the first and second layers 514 and 510 below a particular thickness, the ductility of the encapsulating material 500 can be maintained. After depositing the first and second layers 514 and 510 another bottom layer 518 is deposited and alternate first and second layers 514 and 510 of another set . The overall thickness of the bottom layer 518, the first layer 514, and the second layer 510 may be between 10 Angstroms and 500 Angstroms. By depositing a very thin aluminum oxide or other hydrophilic inorganic material as the first bottom layer 518 and the second layer 514 in one example, the lamination of these very thin layers with the polymer first layer 510 can be from 2 millimeters Allowing the substrate and / or article to bend to a bending radius of 5 millimeters. This bending radius is possible because very thin layers (i.e., between 1 angstrom and 5 angstroms) can deform aluminum oxide and other inorganic materials without micro-cracks or discrepancies that typically occur during deformation of large materials.

또 다른 실시 예에서, 바닥층(518)은 원료 전구체로서 트리메틸알루미늄(TMA)를 이용하고 반응 전구체로서 N2O 플라즈마를 이용하는 ALD에 의해 기판(522)상에 형성된 산화 알루미늄이다. 이러한 의도에서, 주입기(136A)는 파이프(412A)를 통해 TMA를 주입하고, 파이프(412B)를 통해 퍼지 기체(예를 들어, 아르곤 기체)를 주입한다. N2O 라디칼들은 반응기(136D)에 의해 생성 및 주입될 수 있다. 반응기들(136A 및 136B)은 산화 알루미늄의 증착 동안 사용되지 않은 채로 남겨진다. 바닥층(518)의 두께는 10 내지 50 옹스트롬 사이이다. 바닥층(518)을 (C2F6+SiH4) 플라즈마에 노출시킴으로써, Al-Si-O-C-F 폴리머 또는 Al-Si-O-F 화합물 층(여기서, Si는 또 다른 반도체나 반-금속 원소로 대체될 수 있다)이 바닥층(518) 상에 제 1 층(514)으로서 형성된다. 이러한 의도에서, 주입기(136A)는 파이프(412A)를 통해 TMA를 주입하고, 파이프(412B)를 통해 퍼지 기체(예를 들어, 아르곤 기체)를 주입한다. C2F6 기체와 SiH4 기체의 혼합물이 반응기(136D)에 제공되어, TMA가 미리 주입된 바닥층 상에 주입되는 라디칼들을 생성한다. In another embodiment, bottom layer 518 is aluminum oxide formed on substrate 522 by ALD using trimethylaluminum (TMA) as source precursor and N 2 O plasma as reaction precursor. In this intention, injector 136A injects TMA through pipe 412A and injects purge gas (e.g., argon gas) through pipe 412B. N 2 O radicals can be generated and injected by reactor 136D. The reactors 136A and 136B are left unused during the deposition of aluminum oxide. The thickness of the bottom layer 518 is between 10 and 50 angstroms. By exposing the bottom layer 518 to a (C 2 F 6 + SiH 4 ) plasma, a layer of Al-Si-OCF polymer or Al-Si-OF compound wherein Si can be replaced with another semiconductor or a semi- Is formed as a first layer 514 on the bottom layer 518. [ In this intention, injector 136A injects TMA through pipe 412A and injects purge gas (e.g., argon gas) through pipe 412B. A mixture of C 2 F 6 gas and SiH 4 gas is provided to reactor 136D to produce radicals where TMA is injected onto the pre-implanted bottom layer.

또는 그 대신에, 원료 전구체로서 TMA를 이용하고 반응 전구체로서 트리디카플루오로(tridecafluoro)-1,1,2,2-테트라히드로옥틸메틸비스(디메틸아미노)실란(tetrahydrooctylmethylbis(dimethylamino)silane)(FOMB(DMA)S, C8F13H4(CH3)Si(N(CH3)2)2를 이용하는 ALD를 수행함으로써, Al-Si-O-C-F 폴리머 또는 Al-Si-O-F 화합물 층이 제 1 층(514)으로서 바닥층(518) 상에 증착될 수 있다. 이러한 의도에서, 주입기(136A)는 파이프(412A)를 통해 TMA를 주입하고, 파이프(412B)를 통해 퍼지 기체(예를 들어, 아르곤 기체)를 주입한다. 주입기(136B)는 트리디카플루오로-1,1,2,2-테트라히드로옥틸메틸비스(디메틸아미노)실란을 TMA가 미리 주입된 바닥층(518) 상에 주입한다. 제 1 층(514)의 두께는 2 내지 10 옹스트롬 사이이다.Alternatively, instead of using TMA as a starting material precursor and tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctylmethylbis (dimethylamino) silane (FOMB) as a reaction precursor, (DMA) S, C 8 F 13 H 4 (CH 3) Si (N (CH 3) 2) by performing the ALD using 2, Al-Si-OCF polymer or Al-Si-oF compound layer is a first layer The injector 136A injects the TMA through the pipe 412A and enters the purge gas (e.g., argon gas) via the pipe 412B, The injector 136B injects tridicafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctylmethylbis (dimethylamino) silane onto the TMA pre-implanted bottom layer 518. The first The thickness of layer 514 is between 2 and 10 angstroms.

이전의 실시 예에서와 같이, 산화 알루미늄 층은 원료 전구체로서 트리메틸알루미늄(TMA)를 이용하고 반응 전구체로서 N2O 플라즈마를 이용하는 ALD에 의해 제 1 층(514)상에 제 2 층(510)으로서 증착된다. 산화 알루미늄 층은 친수성이다. 바람직하게는, 산화 알루미늄 층은 대략 물 분자의 크기인 1 내지 5 옹스트롬 사이의 두께를 갖는다. 제 2 층(510)은 물 분자를 붙잡아 두고 수산기 라디칼들 및/또는 물 분자들이 이후의 제 1 층을 투과하지 못하게 한다.As in the previous example, the aluminum oxide layer was deposited as a second layer 510 on the first layer 514 by ALD using trimethyl aluminum (TMA) as the source precursor and N 2 O plasma as the reaction precursor Lt; / RTI > The aluminum oxide layer is hydrophilic. Preferably, the aluminum oxide layer has a thickness between approximately 1 and 5 angstroms, which is approximately the size of the water molecule. The second layer 510 holds the water molecules and prevents hydroxyl radicals and / or water molecules from passing through the subsequent first layer.

제 2 층(510)상에, Al-Si-O-C-F 폴리머 또는 Al-Si-O-F 화합물의 또 다른 제 1 층(514)이 형성된다. 제 1 층들(514) 및 제 2 층들(510)은 바닥층(518) 상에 교호하는 방식으로 적층된다. 제 1 층 및 제 2 층(514, 510)들의 전체 수는 5 내지 10 층일 수 있으나, 더 많은 층들이 바닥층(518) 상에 증착될 수 있다. 제 1 층 및 제 2 층(514, 510)을 증착한 후에, 또 다른 바닥층(518)이 증착되고, 또 다른 세트의 교호하는 제 1 층 및 제 2 층(514, 510)들이 이어질 수 있다. On the second layer 510, another first layer 514 of Al-Si-O-C-F polymer or Al-Si-O-F compound is formed. The first layers 514 and the second layers 510 are deposited on the bottom layer 518 in an alternating manner. The total number of first and second layers 514, 510 may be from 5 to 10 layers, but more layers may be deposited on the bottom layer 518. After depositing the first and second layers 514 and 510, another bottom layer 518 may be deposited and another set of alternating first and second layers 514 and 510 may be followed.

(C2F6+SiH4) 플라즈마를 이용하는 대신에, 티타늄을 포함하는 (C2F6+TiCl4) 플라즈마가 제 1 층(514)으로서 Al-Ti-O-C-F 폴리머를 증착하는데 사용될 수 있다. 나아가, TiCl4 또는 테트라디메틸아모노티타늄(TDMAT)가 TMA 대신 원료 전구체로서 사용되어, 바닥층(522)이나 제 2 층(510)으로서 TiO2 층을 형성하고 제 1 층(514)으로서 Ti-O-C-F 층을 형성할 수 있다. TiF4는 TiCl4와 F2를 반응시킴으로써 TiO2 층상에 형성된다. TiOF2는 TiCl4와 O2 및 F2를 반응시킴으로써 형성될 수 있다. TiO2 층, TiO2F 층 및 TiF4 층의 두께를 결합 및 제어함으로써, 반사방지 층이 얻어질 수 있다. (C 2 F 6 + SiH 4 ) can instead to, (C 2 F 6 + TiCl 4) plasma containing titanium can be used for depositing an Al-Ti-OCF polymer as the first layer 514 using a plasma. Further, TiCl 4 or tetradimethylammono titanium (TDMAT) is used as a raw precursor instead of TMA to form a TiO 2 layer as a bottom layer 522 or a second layer 510 and a Ti-OCF Layer can be formed. TiF 4 is formed on the TiO 2 layer by reacting TiCl 4 with F 2 . TiOF 2 can be formed by reacting TiCl 4 with O 2 and F 2 . By combining and controlling the thickness of the TiO 2 layer, TiO 2 F layer and TiF 4 layer, an antireflection layer can be obtained.

계속하여 또 다른 실시 예에서, 분자층 증착(MLD)이 바닥층(518)으로서 알루콘(alucone, Al-O-(C-H)x) 층을 형성하기 위해 수행될 수 있다. 구체적으로, 알루콘은 TMA를 주입하고, 아르곤 기체에 의해 기판(522)상에 물리흡착된 TMA 분자를 제거하고, 기판(522)을 아르곤 라디칼에 노출시키고, 부탄디올 글리콜(butanediol glycol) 또는 글리시돌(glycidol)을 주입하고, 아르곤 기체에 의한 제거를 수행하고, 원하는 두께의 알루콘을 얻을 때까지 이러한 공정들을 반복함으로써, 형성될 수 있다. 또는 그 대신에, 알루콘은 TMA를 주입하고, 아르곤 기체에 의해 기판(522)상에 물리흡착된 TMA 분자를 제거하고, 부탄디올 글리콜 또는 글리시돌을 주입하고, 아르곤 기체로 제거하고, 아르곤 라디칼들에 노출시키고, 원하는 두께의 알루콘을 얻을 때까지 이러한 공정들을 반복함으로써, 형성될 수 있다. 바닥층(518)으로 사용되는 알루콘 층의 두께는 10 내지 500 옹스트롬 사이일 수 있다.Subsequently, in another embodiment, molecular layer deposition (MLD) may be performed to form an alucone (Al-O- (CH) x ) layer as the bottom layer 518. Specifically, the alu- minone is injected with TMA, the TMA molecules physically adsorbed on the substrate 522 are removed by argon gas, the substrate 522 is exposed to argon radicals, and the butanediol glycol or glycidyl By injecting glycidol, performing removal by argon gas, and repeating these processes until an alu- minum of the desired thickness is obtained. Alternatively, the aluncon can be made by injecting TMA, removing the TMA molecules physically adsorbed on the substrate 522 by argon gas, injecting butanediol glycol or glycidol, removing with argon gas, , And repeating these processes until an alu- minum of the desired thickness is obtained. The thickness of the aluncon layer used as the bottom layer 518 may be between 10 and 500 angstroms.

제 1 층(514)은 산화 알루미늄을 Al-O-F 화합물 또는 Al-O-C-F 폴리머 층으로 변환시킴으로써, 예를 들어 산화 알루미늄을 C2F6 플라즈마 또는 (C2F6+H2) 플라즈마에 노출시킴으로써 형성될 수 있다. 또는 그 대신에, 제 1 층(514)은 원료 전구체로서 TMA가 사용되고 반응 전구체로서 노나플루오로헥실트리메토옥시실란(C9H13F9O3)이 사용되는 원자층 증착을 수행함으로써 산화 알루미늄 상에 증착된 Al-O-F 화합물 또는 Al-O-C-F 폴리머 층일 수 있다. 제 1 층(514)은 소유성일 뿐만 아니라 소수성이다. 제 1 층(514)의 두께는 제 1 층(514) 내의 결함 형성을 방지하면서 제 1 층(514)의 연성을 유지하기 위해, 2 내지 10 옹스트롬 사이일 수 있다. The first layer 514 is formed by exposing aluminum oxide to a C 2 F 6 plasma or (C 2 F 6 + H 2 ) plasma, for example, by converting aluminum oxide to an Al-OF compound or Al- . Alternatively, the first layer 514 may comprise Al-OF deposited on aluminum oxide by performing atomic layer deposition using TMA as the source precursor and nonafluorohexyltrimethoxysilane (C9H13F9O3) as the reaction precursor Compound or an Al-OCF polymer layer. The first layer 514 is hydrophobic as well as possessive. The thickness of the first layer 514 may be between 2 and 10 angstroms to maintain the ductility of the first layer 514 while preventing defect formation in the first layer 514.

알루콘의 제 2 층(510)이 바닥 알루콘 층(518)을 증착하는 것과 동일한 공정을 이용하여 제 1 층(514)상에 증착된다. 바람직하게는, 제 2 층(510)은 대략 물 분자의 크기인 1 내지 5 옹스트롬 사이의 두께를 갖는다. 알루콘은 F-도핑된(F-doped) 산화물과 비교하여 상대적으로 친수성이고, 이런 이유로, 제 2 층(510)은 물 분자들을 잡아두고 물 분자들이 이후의 제 1 층을 투과하지 못하게 한다. 핀-홀과 같은 결함의 형성 및 성장을 막기 위해서, 알루콘의 두께는 5 옹스트롬보다는 작다.A second layer 510 of alu- minic is deposited on the first layer 514 using the same process as the deposition of the bottomconic layer 518. [ Preferably, the second layer 510 has a thickness between approximately 1 and 5 angstroms, approximately the size of the water molecule. Alucon is relatively hydrophilic compared to F-doped oxide, and for this reason, second layer 510 catches water molecules and prevents water molecules from passing through subsequent first layers. In order to prevent the formation and growth of defects such as pin-holes, the thickness of the alucon is less than 5 angstroms.

제 2 층(510)상에, Al-O-F 화합물 또는 Al-O-C-F 폴리머의 또 다른 제 1 층(514)이 형성된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 층(514) 및 제 2 층(510)은 바닥층(518) 상에 교호하는 방식으로 적층된다. 제 1 층 및 제 2 층(510, 514)들의 전체 수는 5 내지 10 층들 일 수 있지만, 더 많은 층들이 바닥층(518) 상에 증착될 수 있다. 제 1 층 및 제 2 층(514, 510)을 증착한 후에, 또 다른 바닥층(518)이 증착되고, 또 다른 세트의 교호하는 제 1 층 및 제 2 층(514, 510)들이 이어질 수 있다. On the second layer 510, another first layer 514 of Al-O-F compound or Al-O-C-F polymer is formed. As shown in FIG. 5, the first layer 514 and the second layer 510 are deposited in an alternating manner on the bottom layer 518. The total number of first and second layers 510, 514 may be five to ten layers, but more layers may be deposited on bottom layer 518. After depositing the first and second layers 514 and 510, another bottom layer 518 may be deposited and another set of alternating first and second layers 514 and 510 may be followed.

비록 제 1 층 및 제 2 층(514, 510)들이 편의상 확인 가능한 경계로 구분되는 것처럼 위에서 설명되었지만, 이러한 층들은 겹치거나 구분되는 경계가 없이 일 유형의 층으로부터 다른 유형의 층으로 점진적으로 변화할 수 있다. 증착 공정 또는 변환 공정은 층들이 증착될 때, 캡슐화 물질(500) 내의 불소 농도를 점진적으로 증가시키거나 감소시킬 수 있다. 결과적으로, 캡슐화 물질(500) 내의 불소 농도는 캡슐화 물질(500)의 깊이가 증가함에 따라 변동될 수 있다. ALD, CVD 또는 MLD 공정 동안, 불소를 포함하는 화합물들 점진적으로 증가되어 제 1 층들(514)을 형성하거나 느리게 감소되어 제 2 층들(510)을 형성할 수 있다. 상대적으로 높은 불소 함유량을 갖는 캡슐화 물질(500)의 영역들 또는 층들은 제 1 층들(514)에 대응되는 반면에, 제 1 층들(514)과 비교하여 상대적으로 낮은 불소 함유량을 갖는 캡슐화 물질(500)의 영역들 또는 층들은 제 2 층들(510)에 대응된다. 각각 대략 물 분자 크기의 두께를 갖는 반복적으로 적층된 친수성 층들 또는 불소-포함 층들의 주기적인 적층은 다중의 유한한 포텐셜 우물들을 형성하고, 그에 따라 물 분자들을 가둔다. 유한한 포텐셜 우물들은 또한 교호하는-층 구조에 따라 소유성 성향을 보인다.Although the first and second layers 514 and 510 have been described above as being conveniently identifiable boundaries, these layers do not progressively change from one type of layer to another type of layer without overlapping or delimited boundaries . The deposition or conversion process may progressively increase or decrease the fluorine concentration in the encapsulating material 500 as the layers are deposited. As a result, the fluorine concentration in the encapsulating material 500 may fluctuate as the depth of the encapsulating material 500 increases. During the ALD, CVD, or MLD process, the fluorine-containing compounds may be gradually increased to form the first layers 514 or may be slowly reduced to form the second layers 510. The regions or layers of the encapsulating material 500 having a relatively high fluorine content correspond to the first layers 514 while the encapsulating material 500 having a relatively low fluorine content compared to the first layers 514 ) ≪ / RTI > correspond to the second layers (510). The periodic lamination of repeatedly laminated hydrophilic layers or fluorine-containing layers each having a thickness of approximately water molecule size forms multiple finite potential wells and consequently water molecules. Finite potential wells also exhibit proprietary tendencies according to alternating - layer structures.

도 6은 캡슐화 물질을 형성하는 공정을 도시하는 순서도이다. 먼저, 바닥층(518)이 ALD, CVD 또는 MLD에 의해 기판(522)상에 증착된다(602). 바닥층(518)은 예를 들어, 산화 알루미늄, 알루콘 또는 산화 티타늄이다. 기판(522)은 물질 및/또는 라디칼들에 노출되어(606), 소수성 및 소유성 제 1 층(514)이 형성되거나 증착된다. 제 1 층(514)은 Al-O-F 화합물, Al-Si-O-C-F 폴리머, Al-Si-O-F 화합물, Al-O-C-F 폴리머, Al-O-C-F 화합물, Al-Ti-O-C-F 화합물 및 Ti-O-C-F 화합물과 같은 소수성을 강화하는 불소 함유 화합물이나 폴리머 또는 Al-O-C-H 화합물 또는 Si-O-C-H 화합물과 같은 무기류 및/또는 금속 원자들을 포함하는 유기 화합물과 같은 소수성 속성들을 갖는 물질이다.6 is a flow chart showing the process of forming an encapsulating material. First, a bottom layer 518 is deposited (602) on the substrate 522 by ALD, CVD, or MLD. The bottom layer 518 is, for example, aluminum oxide, alucone or titanium oxide. Substrate 522 is exposed (606) to materials and / or radicals, and hydrophobic and oleophobic first layer (514) is formed or deposited. The first layer 514 may be a hydrophobic layer such as an Al-OF compound, an Al-Si-OCF polymer, an Al-Si-OF compound, an Al-OCF polymer, an Al- Or a polymer or a material having hydrophobic properties such as an Al-OCH compound or an organic compound containing a metal atom and / or a metal atom such as a Si-OCH compound.

친수성 제 2 층(510)이 제 1 층(514)상에 형성 또는 증착된다(610). 제 2 층(510)은 산화 알루미늄, 산화 실리콘, 질화 실리콘, 산화 지르코늄, 산화 티타늄, 또는 그것들의 산화질화물들일 수 있다. 그 다음, 미리 결정된 수의 층들 또는 미리 결정된 두께의 물질들이 기판(522)상에 증착 또는 형성되었는지 결정된다(618). 만일, 층들의 수 또는 물질의 두께가 원하는 정도에 도달되지 않았다면, 공정은 기판(522)을 물질이나 라디칼들에 노출하여(606) 제 1 층을 형성 또는 증착하는 단계로 되돌아간다. 만일, 층들의 수 또는 물질의 두께가 원하는 정도에 도달되었다면, 그 다음 공정은 종료된다.A hydrophilic second layer 510 is formed or deposited 610 on the first layer 514. The second layer 510 may be aluminum oxide, silicon oxide, silicon nitride, zirconium oxide, titanium oxide, or oxynitrides thereof. It is then determined 618 whether a predetermined number of layers or materials of a predetermined thickness have been deposited or formed on the substrate 522. If the number of layers or the thickness of the material has not reached the desired degree, the process returns to the step of forming or depositing the first layer (606) by exposing the substrate 522 to materials or radicals. If the number of layers or the thickness of the material has reached the desired degree, the next process is terminated.

일 실시 예에서, 공정은 미리 결정된 수의 제 1 및 제 2 층들(514, 510)이 증착된 후에 바닥층(518)을 증착하는 단계로 되돌아간다. 즉, 미리 결정된 수의 층들이 증착되었다고 결정된 후에, 공정은 바닥층을 증착하는 단계(602)로 되돌아가고 원하는 구성 및 두께의 캡슐화 물질이 얻어질 때까지 이후의 공정들을 반복한다. In one embodiment, the process returns to depositing the bottom layer 518 after a predetermined number of first and second layers 514, 510 have been deposited. That is, after it is determined that a predetermined number of layers have been deposited, the process returns to step 602 of depositing the bottom layer and repeats the subsequent processes until an encapsulating material of the desired configuration and thickness is obtained.

캡슐화 물질의 예시적인 응용Exemplary applications of encapsulating materials

도 7은 일 실시 예에 따른, 앞에서 설명된 캡슐화 물질의 일 응용을 도시한다. 도 7은 프로세서(704), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, “OLED”) 장치(708), 디스플레이 인터페이스(712) 및 캡슐화 물질(716)을 포함하는 디스플레이 장치(700)의 개략적 표시를 도시한다. 프로세서(704)는 신호들을 생성하고, OLED(708) 상에 이미지들을 디스플레이하기 위해 디스플레이 인터페이스(712)를 통해 신호들을 OLED(708)에 전송한다. 캡슐화 물질(500)은 OLED(708) 및 디스플레이 인터페이스(712)에 걸쳐 형성되어, 수분이나 다른 오염물질들이 OLED(708) 또는 디스플레이 인터페이스(712)의 부품들을 손상하는 것을 방지한다.Figure 7 illustrates one application of the encapsulating material described above, in accordance with one embodiment. 7 shows a schematic representation of a display device 700 that includes a processor 704, an organic light emitting diode (" OLED ") device 708, a display interface 712, and an encapsulating material 716 do. Processor 704 generates signals and transmits signals to OLED 708 via display interface 712 to display images on OLED 708. [ The encapsulation material 500 is formed across the OLED 708 and the display interface 712 to prevent moisture or other contaminants from damaging the OLED 708 or components of the display interface 712.

또 다른 예에서, 캡슐화 물질(500)은 수분에 민감한 연성 광전 태양 물질(flexible photovoltaic solar material)(예를 들어, 동 인듐 갈륨 디(셀레니드)(di(selenide)) 또는 “CIGS”), 또는 염료-감응 태양 전지들(“DSSC”)에 걸쳐 형성된다. 이러한 응용에서, 캡슐화 물질(500)은 물(대기 수분의 형태인) 또는 수산기 라디칼들이 전기적 활성 물질과 반응하는 것을 막음으로써, 환경에 의한 태양 물질 내의 전기적 활성 물질의 산화를 방지한다. In another example, the encapsulating material 500 may be a flexible photovoltaic solar material (e.g., copper indium gallium di (selenide) or " CIGS "), Dye-sensitized solar cells (" DSSC "). In this application, the encapsulating material 500 prevents oxidation of the electrically active material in the solar material by the environment by preventing water (in the form of atmospheric moisture) or hydroxyl radicals from reacting with the electroactive material.

비록 본 발명이 위에서 몇몇 실시 예들에 관하여 설명되었지만, 다양한 변경들이 본 발명의 범위 내에서 행해질 수 있다. 따라서, 본 발명의 내용은 한정하는 것이 아니라, 예시적인 것으로 의도된다.Although the present invention has been described above with reference to certain embodiments, various modifications may be made within the scope of the invention. Therefore, the contents of the present invention are not intended to be limiting, but are intended to be illustrative.

Claims (23)

무기 물질의 바닥층을 제공하는 단계;
적어도 하나의 금속이나 적어도 하나의 반-금속, 산소, 및 불소의 무기 화합물의 소수성 제 1 층을 형성하는 단계로서, 상기 소수성 제 1 층은 상기 바닥층 상에 증착되는, 상기 소수성 제 1 층을 형성하는 단계; 및
상기 제 1 층상에 무기 친수성 제 2 층을 형성함으로써 제 1 교호-층 적층을 형성하는 단계로서, 상기 제 2 층은 물 분자 및 수산기 이온을 잡아두는 활동적인 우물(energetic well)을 제공하는, 상기 제 1 교호-층 적층을 형성하는 단계를 포함하는, 캡슐화 물질을 제작하는 방법.
Providing a bottom layer of inorganic material;
Forming a hydrophobic first layer of at least one metal or an inorganic compound of at least one of a semi-metallic, oxygen, and fluorine, wherein the hydrophobic first layer is deposited on the bottom layer to form the hydrophobic first layer ; And
Forming a first alternating-layer laminate by forming an inorganic hydrophilic second layer on said first layer, said second layer providing an energetic well holding water molecules and hydroxyl ions, Lt; RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI > forming a first alternating-layer laminate.
제 1 항에 있어서,
상기 바닥층을 제공하는 단계는,
원자층 증착을 이용하여 기판상에 금속-유기 전구체(precursor) 층을 흡착시키는 단계; 및
상기 금속-유기 전구체 층을 플라즈마에서 유래된 라디칼류(radical species)에 노출시키는 단계로서, 상기 플라즈마는 상기 금속-유기 전구체 층의 표면 부분을 상기 제 1 층의 무기 화합물로 변환시키는, 상기 노출시키는 단계를 포함하는, 캡슐화 물질을 제작하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein providing the bottom layer comprises:
Depositing a metal-organic precursor layer on the substrate using atomic layer deposition; And
Exposing the metal-organic precursor layer to a radical species derived from the plasma, wherein the plasma converts the surface portion of the metal-organic precursor layer to an inorganic compound of the first layer, ≪ / RTI >
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 층으로서 상기 무기 물질과 불소의 원소들을 포함하는 무기층을 형성하기 위해 상기 바닥층의 상기 무기 물질을 불소 함유 플라즈마에 노출시키는 단계를 더 포함하는, 캡슐화 물질을 제작하는 방법.
3. The method of claim 2,
Further comprising the step of exposing the inorganic material of the bottom layer to a fluorine containing plasma to form an inorganic layer comprising the inorganic material and the elements of fluorine as the first layer.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 층으로서 상기 무기 물질, 실리콘, 탄소 및 불소의 원소들을 포함하는 무기층을 형성하기 위해 상기 바닥층의 상기 무기 물질을 불소와 실란(silane)을 함유한 플라즈마에 노출시키는 단계를 더 포함하는, 캡슐화 물질을 제작하는 방법.
3. The method of claim 2,
Further comprising the step of exposing the inorganic material of the bottom layer to a plasma containing fluorine and silane to form an inorganic layer comprising elements of the inorganic material, silicon, carbon and fluorine as the first layer , ≪ / RTI >
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 층으로서 상기 무기 물질, 티타늄, 탄소 및 불소의 원소들을 포함하는 무기층을 형성하기 위해 상기 바닥층의 상기 무기 물질을 불소 함유 플라즈마에 노출시키는 단계를 더 포함하는, 캡슐화 물질을 제작하는 방법.
3. The method of claim 2,
Further comprising the step of exposing the inorganic material of the bottom layer to a fluorine containing plasma to form an inorganic layer comprising elements of the inorganic material, titanium, carbon and fluorine as the first layer .
제 1 항에 있어서,
상기 소수성 제 1 층을 형성하는 단계는,
폴리머, 플라즈마 폴리머, 또는 알루미늄, 산소, 탄소 및 불소의 폴리머를 상기 바닥층 상에 증착하는 단계를 포함하는, 캡슐화 물질을 제작하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein forming the hydrophobic first layer comprises:
Depositing a polymer, a plasma polymer, or a polymer of aluminum, oxygen, carbon and fluorine on the bottom layer.
제 1 항에 있어서,
상기 소수성 제 1 층은 1 옹스트롬(angstrom) 내지 100 옹스트롬 사이의 두께인, 캡슐화 물질을 제작하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the hydrophobic first layer is between about 1 angstrom and 100 angstroms thick.
제 1 항에 있어서,
상기 소수성 제 1 층을 형성하는 단계는,
상기 바닥층을 트리디카플루오로(tridecafluoro)-1,1,2,2-테트라히드로옥틸메틸비스(디메틸아미노)실란(tetrahydrooctylmethylbis(dimethylamino)silane)에 노출시키는 단계; 및
상기 바닥층 상에 상기 제 1 층으로서 Al-Si-O-C-F 폴리머를 형성하기 위해 상기 증착된 트리디카플루오로(tridecafluoro)-1,1,2,2-테트라히드로옥틸메틸비스(디메틸아미노)실란(tetrahydrooctylmethylbis(dimethylamino)silane)이 상기 바닥층에서 트리메틸알루미늄(trimethylaluminum)과 반응하게 하는 단계를 포함하는, 캡슐화 물질을 제작하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein forming the hydrophobic first layer comprises:
Exposing the bottom layer to tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctylmethylbis (dimethylamino) silane; And
The deposition of the deposited tridecafluoro-1,1,2,2-tetrahydrooctylmethylbis (dimethylamino) silane to form an Al-Si-OCF polymer as the first layer on the bottom layer (dimethylamino) silane) reacts with trimethylaluminum in the bottom layer.
제 1 항에 있어서,
상기 무기 친수성 제 2 층을 형성하는 것은,
상기 제 1 층을 금속-유기 전구체에 노출시키는 단계로서, 상기 금속-유기 전구체의 분자들은 상기 제 1 층상에 흡착되는, 상기 금속-유기 전구체에 노출시키는 단계; 및
상기 흡착된 금속-유기 분자들을 무기층으로 변환시키기 위해 상기 흡착된 금속-유기 분자들을 플라즈마의 라디칼들에 노출시키는 단계를 포함하는, 캡슐화 물질을 제작하는 방법.
The method according to claim 1,
The formation of the inorganic hydrophilic second layer may be performed,
Exposing the first layer to a metal-organic precursor, wherein molecules of the metal-organic precursor are adsorbed onto the first layer; And
And exposing the adsorbed metal-organic molecules to radicals of the plasma to convert the adsorbed metal-organic molecules to an inorganic layer.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 교호-층 적층 상에 적어도 하나의 제 2 교호-층 적층을 형성하는 단계를 더 포함하고,
상기 제 2 교호-층 적층은 제 2 소수성 제 1 층과 제 2 무기 친수성 제 2 층을 포함하는, 캡슐화 물질을 제작하는 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising forming at least one second alternating-layer stack on the first alternating-layer stack,
Wherein the second alternating-layer laminate comprises a second hydrophobic first layer and a second inorganic hydrophilic second layer.
제 1 항에 있어서,
상기 바닥층을 제공하는 단계는,
기판을 금속-유기 전구체에 노출시키는 단계;
상기 기판상에 비활성 기체를 주입함으로써 상기 기판으로부터 물리흡착된 금속-유기 전구체를 제거하는 단계;
상기 제거 후에 상기 기판상에 남아있는 금속-유기 분자들을 플라즈마에서 생성된 라디칼들에 노출시키는 단계; 및
상기 기판상에 남아있고 상기 라디칼들에 노출된 상기 금속-유기 분자들에 유기 전구체를 제공하는 단계를 포함하는, 캡슐화 물질을 제작하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein providing the bottom layer comprises:
Exposing the substrate to a metal-organic precursor;
Removing the physically adsorbed metal-organic precursor from the substrate by injecting an inert gas onto the substrate;
Exposing the metal-organic molecules remaining on the substrate to radicals generated in the plasma after the removal; And
Providing organic precursors to the metal-organic molecules that remain on the substrate and are exposed to the radicals.
제 1 항에 있어서,
상기 무기 친수성 제 2 층은 1 옹스트롬 내지 5 옹스트롬 사이의 두께인, 캡슐화 물질을 제작하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the inorganic hydrophilic second layer is between about 1 angstrom and about 5 angstroms thick.
무기 물질의 바닥층; 및
제 1 교호-층 적층을 포함하고,
상기 제 1 교호-층 적층은,
소수성 제 1 층; 및
상기 제 1 층상에 증착되는 무기 친수성 제 2 층을 포함하고,
상기 제 2 층은 물 분자 및 수산기 이온을 잡아두는 활동적인 우물(energetic well)을 제공하는, 캡슐화 물질.
Bottom layer of inorganic material; And
A first alternating-layer stack,
The first alternating-
A hydrophobic first layer; And
And an inorganic hydrophilic second layer deposited on the first layer,
Said second layer providing an energetic well that retains water molecules and hydroxyl ions.
제 13 항에 있어서,
상기 바닥층은 Al2O3, ZrO2, HfO2, SiO2, TiO2 및 그것들의 조합들로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 캡슐화 물질.
14. The method of claim 13,
, An encapsulating material wherein the bottom layer is Al 2 O 3, ZrO 2, HfO 2, SiO 2, TiO 2 and is selected from the group consisting of a combination thereof.
제 13 항에 있어서,
상기 소수성 제 1 층은 폴리머인, 캡슐화 물질.
14. The method of claim 13,
Wherein the hydrophobic first layer is a polymer.
제 13 항에 있어서,
상기 제 2 층은 물 분자의 분자 지름과 같은 두께를 갖는, 캡슐화 물질.
14. The method of claim 13,
Said second layer having a thickness equal to the molecular diameter of the water molecule.
제 13 항에 있어서,
상기 소수성 제 1 층은 유기 알루미늄-산소-탄소-불소 화합물인, 캡슐화 물질.
14. The method of claim 13,
Wherein the hydrophobic first layer is an organoaluminum-oxygen-carbon-fluorine compound.
제 13 항에 있어서,
상기 소수성 제 1 층은 무기 알루미늄-산소-불소 화합물인, 캡슐화 물질.
14. The method of claim 13,
Wherein the hydrophobic first layer is an inorganic aluminum-oxygen-fluorine compound.
제 18 항에 있어서,
상기 소수성 제 1 층은,
상기 바닥층의 표면을 상기 소수성 제 1 층의 상기 무기 알루미늄-산소-불소 화합물로 변환시키기 위해 상기 바닥층을 불소-함유 플라즈마에 노출시키는 단계를 포함하는 공정에 따라 제작되는, 캡슐화 물질.
19. The method of claim 18,
The hydrophobic first layer may comprise,
Exposing the bottom layer to a fluorine-containing plasma to convert the surface of the bottom layer to the inorganic aluminum-oxygen-fluorine compound of the hydrophobic first layer.
제 13 항에 있어서,
상기 제 1 층은,
글리시딜메타크릴레이트(glycidylmethacrylate) 층을 증착하기 위해 기판을 글리시딜메타크릴레이트에 노출시키는 단계; 및
상기 증착된 층을 폴리(글리시딜메타크릴레이트)로 변환시키기 위해 상기 증착된 글리시딜메타크릴레이트 층 N2O 플라즈마에 노출시키는 단계에 의해 형성되는, 캡슐화 물질.
14. The method of claim 13,
Wherein the first layer comprises:
Exposing the substrate to glycidyl methacrylate to deposit a layer of glycidylmethacrylate; And
And exposing the deposited glycidyl methacrylate layer to a N 2 O plasma to convert the deposited layer to poly (glycidyl methacrylate).
제 13 항에 있어서,
상기 제 1 교호-층 적층 상의 적어도 하나의 제 2 교호-층 적층을 더 포함하는, 캡슐화 물질.
14. The method of claim 13,
Further comprising at least one second alternating-layer stack on the first alternating-layer stack.
적어도 하나의 활성층; 및
상기 적어도 하나의 활성층을 오염물질로부터 보호하는 캡슐화 층을 포함하고,
상기 캡슐화 층은,
무기 물질의 바닥층; 및
제 1 교호-층 적층을 포함하고,
상기 제 1 교호-층 적층은,
상기 바닥층 상에 증착되는 소수성 제 1 층; 및
상기 소수성 제 1 층상에 증착되는 무기 친수성 제 2 층을 포함하고,
상기 제 2 층은 물 분자 및 수산기 이온을 잡아두는 활동적인 우물(energetic well)을 제공하는, 캡슐화 물질.
At least one active layer; And
And an encapsulation layer protecting the at least one active layer from contaminants,
Wherein the encapsulation layer comprises:
Bottom layer of inorganic material; And
A first alternating-layer stack,
The first alternating-
A hydrophobic first layer deposited on the bottom layer; And
And an inorganic hydrophilic second layer deposited on the hydrophobic first layer,
Said second layer providing an energetic well that retains water molecules and hydroxyl ions.
제 22 항에 있어서,
상기 제 1 교호-층 적층 상에 증착된 제 2 교호-층 적층을 더 포함하고,
상기 제 2 교호-층 적층은 제 2 소수성 제 1 층 및 제 2 무기 친수성 제 2 층을 포함하는, 캡슐화 물질.
23. The method of claim 22,
Further comprising a second alternating-layer stack deposited on the first alternating-layer stack,
Wherein the second alternating-layer laminate comprises a second hydrophobic first layer and a second inorganic hydrophilic second layer.
KR1020130139745A 2012-11-20 2013-11-18 Hydrophobic and oleophobic encapsulation material with alternating layers KR20140064656A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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