KR20160076837A - 투명 가스 배리어성 필름 및 이를 제조하는 방법 - Google Patents

투명 가스 배리어성 필름 및 이를 제조하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20160076837A
KR20160076837A KR1020140187394A KR20140187394A KR20160076837A KR 20160076837 A KR20160076837 A KR 20160076837A KR 1020140187394 A KR1020140187394 A KR 1020140187394A KR 20140187394 A KR20140187394 A KR 20140187394A KR 20160076837 A KR20160076837 A KR 20160076837A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
barrier layer
base substrate
stress
transparent gas
barrier
Prior art date
Application number
KR1020140187394A
Other languages
English (en)
Inventor
방성환
안중규
김경각
정호영
Original Assignee
엘에스엠트론 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘에스엠트론 주식회사 filed Critical 엘에스엠트론 주식회사
Priority to KR1020140187394A priority Critical patent/KR20160076837A/ko
Publication of KR20160076837A publication Critical patent/KR20160076837A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/002—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising natural stone or artificial stone

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 투명 가스 배리어성 필름 및 이를 제조하는 방법을 개시한다. 본 발명의 일 측면에 따른 투명 가스 배리어성 필름은, 베이스 기재; 상기 베이스 기재의 상부에 위치하여 수분의 침투를 방지하는 제 1 배리어층; 및 상기 제 1 배리어층의 상부에 위치하여 수분의 침투를 방지하는 제 2 배리어층을 포함하고, 상기 제 1 배리어층 및 상기 제 2 배리어층은 서로 반대의 응력 특성을 가질 수 있다.

Description

투명 가스 배리어성 필름 및 이를 제조하는 방법{TRANSPARENT GAS BARRIER FILM AND METHOD FOR MANUFACTURING TRANSPARENT GAS BARRIER FILM}
본 발명은 가스 배리어성 필름 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 투명 가스 배리어성 필름 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.
다양한 정보를 화면으로 구현해 주는 영상표시장치는 정보 통신 시대의 핵심 기술로 더 얇고 더 가볍고 휴대가 가능하면서도 고성능의 방향으로 발전하고 있다. 이에 음극선관(CRT)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 평판표시장치로 유기 발광층의 발광량을 제어하여 영상을 표시하는 유기전계발광 표시장치(OLED) 등이 각광받고 있다. 상기 유기전계발광 표시장치는 전극 사이의 얇은 발광층을 이용한 자발광 소자로 종이와 같이 박막화가 가능하다는 장점이 있다.
일반적인 유기전계발광 표시장치는 기판에 서브화소 구동부 어레이와 유기전계발광 어레이가 형성된 구조로, 유기전계발광 어레이의 유기발광소자에서 방출된 빛이 기판 또는 배리어층을 통과하면서 화상을 표시하게 된다.
유기발광소자는 산소에 의한 전극 및 발광층의 열화, 발광층-계면간의 반응에 의한 열화 등 내적 요인에 의한 열화가 있는 동시에 외부의 수분, 산소, 자외선 및 소자의 제작 조건 등 외적 요인에 의해 쉽게 열화가 일어나는 단점이 있다. 특히 외부의 산소와 수분은 소자의 수명에 치명적인 영향을 주므로 유기전계발광 표시장치에 있어, 상기 산소와 수분의 침투를 방지하는 것은 매우 중요하다.
종래에는 수분 침투 방지를 위한 배리어성 필름을 형성함에 있어서, 무기박막을 단일로 형성하거나 멀티 레이어로 형성하여 사용하였다. 하지만, 이러한 구조는 플렉서블 디스플레이 구조에서 무기박막의 두께를 증가시키고 이에 따라 응력이 증가하여 크랙이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 상기 크랙이 발생함에 따라 배리어성 필름의 수분 투과 방지 특성이 저하되는 문제점이 발생한다.
한국등록특허 제10-1389222호(2014.04.24 공고)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 서로 반대의 응력 특성을 갖는 무기막을 이웃하게 증착하는 투명 가스 배리어성 필름 및 이를 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 투명 가스 배리어성 필름은, 베이스 기재; 상기 베이스 기재의 상부에 위치하여 수분의 침투를 방지하는 제 1 배리어층; 및 상기 제 1 배리어층의 상부에 위치하여 수분의 침투를 방지하는 제 2 배리어층을 포함하고, 상기 제 1 배리어층 및 상기 제 2 배리어층은 서로 반대의 응력 특성을 가질 수 있다.
상기 제 1 배리어층 및 제 2 배리어층은 SiOxNy 또는 SiNx 중 어느 하나의 무기막으로 이루어질 수 있다.
상기 베이스 기재의 일면에 적층되는 제 1 배리어층 및 제 2 배리어층의 쌍이 적어도 2개 이상 적층될 수 있다.
상기 베이스 기재의 하부에 제 1 배리어층; 및 상기 제 1 배리어층의 하부에 제 2 배리어층;을 더 포함하여, 상기 베이스 기재를 기준으로 양측에 상기 제 1 배리어층 및 제 2 배리어층이 샌드위치 구조로 형성할 수 있다.
상기 베이스 기재의 양측에 각각 적층되는 상기 제 1 배리어층 및 제 2 배리어층의 쌍이 적어도 2개 이상 적층될 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 투명 가스 배리어성 필름의 제조 방법은, 베이스 기재의 상부에 수분의 침투를 방지하는 제 1 배리어층을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 배리어층의 상부에 상기 제 1 배리어층과 반대의 응력 특성을 갖는 제 2 배리어층을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 서로 반대의 응력 특성을 갖는 무기막을 이웃하게 증착함으로써 응력을 상쇄시켜, 두께가 증가하여도 크랙의 발생을 방지함에 따라 배리어 특성을 향상시키는 효과가 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 후술되는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 투명 가스 배리어성 필름의 적층 구성을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 투명 가스 배리어성 필름의 적층 구성을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 투명 가스 배리어성 필름을 제조하는 방법에 대한 흐름도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 투명 가스 배리어성 필름의 실험 결과를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 투명 가스 배리어성 필름의 적층 구성을 나타낸 도면, 도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 투명 가스 배리어성 필름의 적층 구성을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 투명 가스 배리어성 필름은 베이스 기재(100), 제 1 배리어층(200) 및 제 2 배리어층(300)을 포함할 수 있다.
베이스 기재(100)는 고분자 플라스틱 필름일 수 있으며, 바람직하게 PET(polyethylene terephthalate), COP(Cyclo Olefin Polymer), PC(polycarbonate) 등 일 수 있다. 하지만, 상기 베이스 기재(100)는 이에 한하지 않으며, OLED 봉지제, OPV 봉지제 등을 제조할 수 있으면 관계없다. 일반적으로, 상기 베이스 기재(100)는 15~100㎛ 두께로 형성될 수 있다.
제 1 배리어층(200)은 상기 베이스 기재(100)의 상부에 형성되어 수분의 침투를 1차로 방지하는 역할을 할 수 있다.
상기 제 1 배리어층(200)은 무기막일 수 있으며, 바람직하게 SiNx 또는 SiOxNy 중 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다. 본 실시 예를 설명함에 있어서, 상기 제 1 배리어층(200)은 SiNx의 물질로 형성되는 것으로 설명한다.
이때, 상기 제 1 배리어층(200)은 공정제어를 통해 인장응력(Tensile Stress)을 갖도록 형성할 수 있다. 상기 인장응력은 아래와 같은 공정제어 조건에 따라 형성될 수 있다.
<인장응력 공정제어 조건>
챔버 안에 실레인(Silane), 아르곤(Ar), 산소(O2), 질소(N2) 가스를 주입하고, 챔버 안의 작업 압력을 10mtorr 이상으로 하며, 플라즈마를 발생시키기 위한 RF인가 파워를 500W이하로 한다. 주입한 가스 중 실레인(Silane)은 4 내지 10sccm을 사용하며, 반응 가스는 산소(O2), 질소(N2)를 1 내지 3sccm를 사용한다.
상기 제 1 배리어층(200)은 상기 인장응력(Tensile Stress)이 형성됨에 따라 아래로 볼록한 형상을 가질 수 있으며, 후술할 제 2 배리어층(300)에 형성되는 상기 제 1 배리어층(200)과 반대되는 응력 특성에 의해 응력이 상쇄될 수 있다. 이에 따라, 투명 가스 배리어성 필름은 휨이 발생하지 않는다.
상기 제 1 배리어층(200)은 상기 베이스 기재(100)의 상부에 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition : CVD)을 이용하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition : CVD)은 CCP(Capacitively Coupled Plasma) 화학기상증착법 또는 ICP(Inductively Coupled Plasma) 화학기상증착법 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 상기 제 1 배리어층(200)은 상기 베이스 기재(100)의 상부에 스퍼터링(Sputttering)과 같은 진공증착법을 통해 형성될 수도 있다.
제 2 배리어층(300)은 상기 제 1 배리어층(200)의 상부에 형성되어 수분의 침투를 2차로 방지하는 역할을 할 수 있다.
상기 제 2 배리어층(300)은 무기막일 수 있으며, 바람직하게 SiNx 또는 SiOxNy 중 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다. 본 실시 예를 설명함에 있어서, 상기 제 2 배리어층(300)은 SiOxNy의 물질로 형성되는 것으로 설명한다.
이때, 상기 제 2 배리어층(300)은 공정제어를 통해 압축응력(Compressive Stress)을 갖도록 형성할 수 있다. 상기 압축응력(Compressive Stress)은 아래와 같은 공정제어 조건에 따라 형성될 수 있다.
<압축응력 공정제어 조건>
챔버 안에 실레인(Silane), 아르곤(Ar), 산소(O2), 질소(N2) 가스를 주입하고, 챔버 안의 작업 압력을 1 내지 3mtorr로 하며, 플라즈마를 발생시키기 위한 RF인가 파워를 700 내지 1100W로 한다. 주입한 가스 중 실레인(Silane)은 1sccm를 사용하며, 반응 가스는 산소(O2), 질소(N2)를 1 내지 3sccm를 사용한다.
상기 제 2 배리어층(300)은 상기 압축응력(Compressive Stress)이 형성됨에 따라 위로 볼록한 형상을 가질 수 있으며, 상기 제 1 배리어층(200)에 형성되는 응력 특성 즉, 인장응력(Tensile Stress)에 의해 응력이 상쇄될 수 있다. 이에 따라, 투명 가스 배리어성 필름은 휨이 발생하지 않는다.
상기 제 2 배리어층(300)은 상기 제 1 배리어층(200)의 상부에 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition : CVD)을 이용하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition : CVD)은 CCP(Capacitively Coupled Plasma) 화학기상증착법 또는 ICP(Inductively Coupled Plasma) 화학기상증착법 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 상기 제 2 배리어층(300)은 상기 제 1 배리어층(200)의 상부에 스퍼터링(Sputttering)과 같은 진공증착법을 통해 형성될 수도 있다.
상술한 투명 가스 배리어성 필름을 형성하는 각 층은 베이스 기재(100)의 상부에 제 1 배리어층(200) 및 제 2 배리어층(300)을 한 챔버 내에서 연속적인 공정을 통해 형성하므로 공정 비용을 절감할 수 있다.
한편, 도 1의 실시 예에서는 제 1 배리어층(200)이 인장응력(Tensile Stress)을 갖고, 제 2 배리어층(300)이 압축응력(Compressive Stress)을 갖는 것으로 설명하였으나, 이에 한하지 않으며 반대로 제 1 배리어층(200)이 압축응력(Compressive Stress), 제 2 배리어층(300)이 인장응력(Tensile Stress)을 가져도 관계없다.
또한, 상술한 투명 가스 배리어성 필름은 베이스 기재(100)를 기준으로 한면에만 형성되는 것으로 설명하지만, 도 2에 도시된 바와 상기 베이스 기재(100)를 기준으로 양면에 다층으로 샌드위치 구조로 형성할 수 있다. 이때, 상기 베이스 기재(100)를 기준으로 상기 도 1을 통해 설명한 일면과 반대되는 면에 형성되는 무기막층(400)(500)은 도 1을 통해 설명한 투명 가스 배리어성 필름의 형성방법과 동일하므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이처럼, 베이스 기재(100)를 기준으로 양면에 서로 다른 응력을 갖는 무기막층을 샌드위치 구조로 형성하면 배리어 특성이 보다 향상될 수 있다. 이때, 상기 무기막층은 상술한 바와 같이 단면 또는 양면에 모두 적층 가능하며, 다층으로 형성한다. 그리고, 상기 베이스 기재(100)의 일면 및 양측에 적층되는 제 1, 2 배리어층은 그 쌍이 적어도 2 개 이상 적층될 수 있다.
또한, 본 실시 예를 설명함에 있어서 투명 가스 배리어성 필름은 투과율이 투과율이 85% 미만일 경우 빛의 발광 효율이 떨어져 제품의 신뢰성을 감소시킬 수 있기 때문에, 투과율은 85% 이상인 것이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 투명 가스 배리어성 필름을 제조하는 방법에 대한 흐름도 이다.
도 3을 참조하면, 우선 준비된 베이스 기재(100)의 상부에 제 1 배리어층(200)을 형성한다. 이때, 베이스 기재(100)는 고분자 플라스틱 필름일 수 있으며, 바람직하게 PET(polyethylene terephthalate), COP(Cyclo Olefin Polymer), PC(polycarbonate) 등 일 수 있다.
일반적으로, 상기 베이스 기재(100)는 15~100㎛ 두께로 형성될 수 있다.
상기 제 1 배리어층(200)은 상기 베이스 기재(100)의 상부에 형성되어 수분의 침투를 1차로 방지하는 역할을 할 수 있다. 이때, 상기 제 1 배리어층(200)은 무기막일 수 있으며, 바람직하게 SiNx 또는 SiOxNy 중 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다. 본 실시 예를 설명함에 있어서, 상기 제 1 배리어층(200)은 SiNx의 물질로 형성되는 것으로 설명한다.
이때, 상기 제 1 배리어층(200)은 공정제어를 통해 인장응력(Tensile Stress)을 갖도록 형성할 수 있다. 상기 인장응력(Tensile Stress)은 아래와 같은 공정제어 조건에 따라 형성될 수 있다.
<인장응력 공정제어 조건>
챔버 안에 실레인(Silane), 아르곤(Ar), 산소(O2), 질소(N2) 가스를 주입하고, 챔버 안의 작업 압력을 10mtorr 이상으로 하며, 플라즈마를 발생시키기 위한 RF인가 파워를 500W이하로 한다. 주입한 가스 중 실레인(Silane)은 4 내지 10sccm을 사용하며, 반응 가스는 산소(O2), 질소(N2)를 1 내지 3sccm를 사용한다.
상기 제 1 배리어층(200)은 상기 인장응력(Tensile Stress)이 형성됨에 따라 아래로 볼록한 형상을 가질 수 있으며, 후술할 제 2 배리어층(300)에 형성되는 상기 제 1 배리어층(200)과 반대되는 응력 특성에 의해 응력이 상쇄될 수 있다. 이에 따라, 투명 가스 배리어성 필름은 휨이 발생하지 않는다.
상기 제 1 배리어층(200)은 상기 베이스 기재(100)의 상부에 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition : CVD)을 이용하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition : CVD)은 CCP(Capacitively Coupled Plasma) 화학기상증착법 또는 ICP(Inductively Coupled Plasma) 화학기상증착법 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 상기 제 1 배리어층(200)은 상기 베이스 기재(100)의 상부에 스퍼터링(Sputttering)과 같은 진공증착법을 통해 형성될 수도 있다.
이후, 상기 제 1 배리어층(200)의 상부에 제 2 배리어층(300)을 형성한다.
상기 제 2 배리어층(300)은 상기 제 1 배리어층(200)의 상부에 형성되어 수분의 침투를 2차로 방지하는 역할을 할 수 있다.
상기 제 2 배리어층(300)은 무기막일 수 있으며, 바람직하게 SiNx 또는 SiOxNy 중 어느 하나의 물질로 형성될 수 있다. 본 실시 예를 설명함에 있어서, 상기 제 2 배리어층(300)은 SiOxNy의 물질로 형성되는 것으로 설명한다.
이때, 상기 제 2 배리어층(300)은 공정제어를 통해 압축응력(Compressice Stress)을 갖도록 형성할 수 있다. 상기 압축응력(Compressice Stress)은 아래와 같은 공정제어 조건에 따라 형성될 수 있다.
<압축응력 공정제어 조건>
챔버 안에 실레인(Silane), 아르곤(Ar), 산소(O2), 질소(N2) 가스를 주입하고, 챔버 안의 작업 압력을 1 내지 3mtorr로 하며, 플라즈마를 발생시키기 위한 RF인가 파워를 700 내지 1100W로 한다. 주입한 가스 중 실레인(Silane)은 1sccm를 사용하며, 반응 가스는 산소(O2), 질소(N2)를 1 내지 3sccm를 사용한다.
상기 제 2 배리어층(300)은 상기 압축응력(Compressice Stress)이 형성됨에 따라 위로 볼록한 형상을 가질 수 있으며, 상기 제 1 배리어층(200)에 형성되는 응력 특성 즉, 인장응력(Tensile Stress)에 의해 응력이 상쇄될 수 있다. 이에 따라, 투명 가스 배리어성 필름은 휨이 발생하지 않는다.
상기 제 2 배리어층(300)은 상기 제 1 배리어층(200)의 상부에 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition : CVD)을 이용하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition : CVD)은 CCP(Capacitively Coupled Plasma) 화학기상증착법 또는 ICP(Inductively Coupled Plasma) 화학기상증착법 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 상기 제 2 배리어층(300)은 상기 제 1 배리어층(200)의 상부에 스퍼터링(Sputttering)과 같은 진공증착법을 통해 형성될 수도 있다.
상술한 투명 가스 배리어성 필름을 형성하는 각 층은 베이스 기재(100)의 상부에 제 1 배리어층(200) 및 제 2 배리어층(300)을 한 챔버 내에서 연속적인 공정을 통해 형성하므로 공정 비용을 절감할 수 있다.
한편, 상술한 본 실시예에 따른 투명 가스 배리어성 필름은 제 1 배리어층(200)이 인장응력(Tensile Stress)을 갖고, 제 2 배리어층(300)이 압축응력(Compressive Stress)을 갖는 것으로 설명하였으나, 이에 한하지 않으며 반대로 제 1 배리어층(200)이 압축응력(Compressive Stress), 제 2 배리어층(300)이 인장응력(Tensile Stress)을 가져도 관계없다.
또한, 상술한 투명 가스 배리어성 필름은 베이스 기재(100)를 기준으로 한면에만 형성하는 것으로 설명하지만, 상기 베이스 기재(100)를 기준으로 양면에 다층으로 샌드위치 구조로 형성할 수 있다. 이때, 상기 베이스 기재(100)를 기준으로 상기 도 3을 통해 설명한 면과 반대되는 면에 형성되는 무기막층 즉, 제 1 배리어층(400) 및 제 2 배리어층(500)은 도 3을 통해 설명한 투명 가스 배리어성 필름의 형성방법과 동일하므로 그 설명은 생략하기로 한다.
이처럼, 베이스 기재(100)를 기준으로 앙면에 서로 다른 응력을 갖는 무기막층을 샌드위치 구조로 형성하면 배리어 특성이 보다 향상될 수 있다. 이때, 상기 무기막층은 상술한 바와 같이 단면 또는 양면에 모두 적층 가능하며, 다층으로 형성한다. 그리고, 상기 베이스 기재(100)의 일면 및 양측에 적층되는 제 1, 2 배리어층은 그 쌍이 적어도 2 개 이상 적층될 수 있다.
이하, 본 발명을 하기 실험예를 들어 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
평가시료 준비
1. 베이스 기재(100)(예컨대, 고분자 플라스틱 필름) 상에 진공 증착법을 활용하여 무기막층을 증착하였다. 자세하게, 실시예 1은 베이스 기재(100) 상의 일면에 서로 반대의 응력 특성을 갖는 무기막층을 차례로 증착하였으며, 실시예 2는 베이스 기재(100)의 양면에 이웃한 무기막층이 서로 반대의 응력 특성을 갖도록 증착하였다. 그리고, 비교예 1 내지 3은 각각 베이스 기재(100)의 일면에 무기막층을 단층으로 증착하였고, 베이스 기재(100)의 일면에 서로 같은 응력 특성을 갖는 무기막층을 차례로 증착하였으며, 베이스 기재(100)의 양면에 무기막층을 단층으로 증착하였다. 이때, 상기 증착은 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition : CVD)을 이용하여 이루어질 수 있다. 상기 화학기상증착법(Chemical Vapor Deposition : CVD)은 CCP(Capacitively Coupled Plasma) 화학기상증착법 또는 ICP(Inductively Coupled Plasma) 화학기상증착법 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 증착은 스퍼터링 공정과 같은 진공증착법을 통해 형성될 수도 있다. CVD의 경우 Silane, HMDSO, 질소, 산소, 암모니아 가스 등을 사용하였으며 소스는 RF를 사용하였다. 상기 증착한 무기막층은 100 내지 500nm의 두께를 가지도록 하였다.
이때, 상기 응력특성은 인장응력(Tensile Stress)과 압축응력(Compressive Stress)일 수 있으며, 상기 응력 특성은 물질의 종류에 따라 달라지는 것이 아니라 아래와 같은 공정제어 조건에 따라 달라지는 것이다.
<인장응력 공정제어 조건>
챔버 안에 실레인(Silane), 아르곤(Ar), 산소(O2), 질소(N2) 가스를 주입하고, 챔버 안의 작업 압력을 10mtorr 이상으로 하며, 플라즈마를 발생시키기 위한 RF인가 파워를 500W이하로 한다. 주입한 가스 중 실레인(Silane)은 4 내지 10sccm을 사용하며, 반응 가스는 산소(O2), 질소(N2)를 1 내지 3sccm를 사용한다.
<압축응력 공정제어 조건>
챔버 안에 실레인(Silane), 아르곤(Ar), 산소(O2), 질소(N2) 가스를 주입하고, 챔버 안의 작업 압력을 1 내지 3mtorr로 하며, 플라즈마를 발생시키기 위한 RF인가 파워를 700 내지 1100W로 한다. 주입한 가스 중 실레인(Silane)은 1sccm를 사용하며, 반응 가스는 산소(O2), 질소(N2)를 1 내지 3sccm를 사용한다.
테스트
1. 투과도 측정
: 3cm X 3cm 영역에서 가시광(0.35㎛ 내지 0.7㎛) 빛에 대한 투과도를 측정한다.(CM-5 이용)
2. 응력(stress) 측정
: 2cm X 2cm 샘플영역 내 레이저를 활용하여 투명 가스 배리어성 필름의 휨정도를 측정하여 투명 가스 배리어성 필름 전후의 곡률변화를 측정하고, Stoney equation(수학식 1)에 대입하여 투명 가스 배리어성 필름의 잔류 응력(stress)을 측정한다.(laser profilometer, Tencor FLX.-2320)
[수학식 1]
Stoney equation δ=Eh2 / (1-v)6Rt , R= (1/R1) - (1/R2)
(이때, δ는 잔류 응력, E/(1-V)는 베이스 기재의 2축 탄성계수 , h는 베이스 기재의 두께, t는 제 1, 2 배리어층의 총 두께, R은 곡률반경, R1은 제 1, 2 배리어층의 증착 전 베이스 기재의 곡률반지름 그리고, R2는 제 1, 2 배리어층의 증착 후 투명 가스 배리어성 필름의 곡률 반지름을 의미한다.)
3. 수분 투과율(Water Vapor Transmission Rate : WVTR) 측정
: 10cm X 10cm 샘플영역에 있어 챔버 진공상태 유지 후 일정량의 수분을 샘플에 흘려주어 샘플을 투과한 아래쪽 챔버 수분량을 측정하여 수분 투과율을 측정한다.(Techmoloc社 deltaperm)
결과
상기 테스트에 대한 결과는 도 4에 도시된 바와 같다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 투명 가스 배리어성 필름의 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 베이스 기재(COP)의 상부에 무기막을 단층으로 형성할 경우(비교예1) 응력 완화 효과 및 수분 투과율(WVTR)이 본 발명에 따른 실시예1 및 실시예2보다 저하됨을 알 수 있다.
또한, 베이스 기재(COP)의 상부에 무기막을 다층으로 형성하더라도 응력 특성을 서로 같게 형성하면(비교예2), 응력이 증가함으로 인해 크랙이 발생하므로 수분 투과율(WVTR)이 저하됨을 알 수 있다. 이때, 상기 비교예 2의 이웃하는 무기막층은 모두 압축응력(Compressive Stress)이 형성되도록 한다.
또한, 비교예 3에서와 같이 베이스 기재(COP)를 기준으로 양면에 무기막층을 형성하게 되면, 후술할 실시예1 및 실시예2보다 수분 투과율(WVTR) 특성이 저하됨을 알 수 있다.
실시예 1은 도 1을 통해 상술한 바와 같이, 베이스 기재(COP)의 일면에 무기막층을 서로 이웃하게 형성하되, 상기 이웃하는 무기막층은 서로 반대의 응력 특성을 가지는 층으로 형성되어 있다. 즉, 베이스 기재(COP)의 상부에 형성된 무기막층인 제 1 배리어층은 인장응력(Tensile Stress)을 갖도록 공정제어 조건을 조절해 형성하였으며, 상기 제 1 배리어층의 상부에 형성되는 무기막층인 제 2 배리어층은 압축응력(Compressive Stress)을 갖도록 공정제어 조건을 조절해 형성하였다.
실시예 1과 비교예 2를 비교하여 보면, 실시예 1과 비교예 2는 모두 베이스 기재(COP)의 상부에 무기막을 다층으로 형성하고 있지만, 비교예 2는 이웃한 무기막층이 모두 같은 응력 특성 즉, 압축응력(Compressive Stress)을 가지는 반면, 실시예 1은 이웃한 무기막층이 서로 반대의 응력 특성 즉, 베이스 기재(COP)의 상부에 형성된 무기막층 즉, 제 1 배리어층(200)은 인장응력(Tensile Stress)을 갖고, 상기 제 1 배리어층의 상부에 형성된 무기막층 즉, 제 2 배리어층은 압축응력(Compressive Stress)을 가짐을 알 수 있다.
상기 인장응력(Tensile Stress)을 갖는 제 1 배리어층은 아래로 볼록한 형상을 가지며, 상기 압축응력(Compressive Stress)을 갖는 제 2 배리어층은 위로 볼록한 형상을 가질 수 있는데, 이에 따라 응력이 상쇄되어 응력이 낮아지고, 상기 응력이 낮아 짐에 따라 크랙 발생을 방지할 수 있어 수분 투과율(WVTR) 또한 우수해짐을 실시예 1을 통해 알 수 있다.
또한 실시예 2는 베이스 기재(COP)를 기준으로 양면에 서로 반대의 응력 특성을 가지는 무기막층이 다층으로 샌드위치 구조 형태로 형성되어 있다. 즉, 베이스 기재(COP)와 접하는 양면에는 인장응력(Tensile Stress)을 갖는 무기막층을 형성하였으며, 상기 인장응력(Tensile Stress)을 갖는 무기막층의 상부에는 압축응력(Compressive Stress)을 갖는 무기막층을 형성하였다.
이처럼 실시예 2에서와 같이, 베이스 기재(COP)의 양면에 각각 이웃한 무기막층의 응력 특성이 서로 반대인 무기막층을 다층으로 샌드위치 구조로 형성하면, 실시예 1에서와 같이, 베이스 기재(COP)의 일면에만 응력 특성이 서로 반대인 무기막층을 형성할 경우보다 배리어 특성 즉, 응력 완화 효과 및 수분 투과율(WVTR)이 더 우수해짐을 알 수 있다.
또한, 본 실시 예에 따른 투명 가스 배리어성 필름은 투과율이 투과율이 85% 미만일 경우 빛의 발광 효율이 떨어져 제품의 신뢰성을 감소시킬 수 있기 때문에, 투과율은 85% 이상인 것이 바람직하다.
따라서, 실시예 1 및 실시예 2의 투명 가스 배리어성 필름은 투과율이 85% 이상으로, 빛의 발광 효율이 좋아 제품의 신뢰성을 증가시킬 수 있다.
상술한 바에 따르면, 베이스 기재 상에 형성되는 무기막층을 서로 반대의 응력 특성을 갖도록 형성하면 배리어 특성 즉, 응력 완화 효과 및 수분 투과율(WVTR)이 우수해짐을 알 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 베이스 기재
200 : 제 1 배리어층
300 : 제 2 배리어층

Claims (6)

  1. 베이스 기재;
    상기 베이스 기재의 상부에 위치하여 수분의 침투를 방지하는 제 1 배리어층; 및
    상기 제 1 배리어층의 상부에 위치하여 수분의 침투를 방지하는 제 2 배리어층을 포함하고,
    상기 제 1 배리어층 및 상기 제 2 배리어층은 서로 반대의 응력 특성을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 투명 가스 배리어성 필름.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 배리어층 및 제 2 배리어층은 SiOxNy 또는 SiNx 중 어느 하나의 무기막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명 가스 배리어성 필름.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 기재의 일면에 적층되는 제 1 배리어층 및 제 2 배리어층의 쌍이 적어도 2개 이상 적층되는 것을 특징으로 하는 투명 가스 배리어성 필름.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스 기재의 하부에 제 1 배리어층; 및
    상기 제 1 배리어층의 하부에 제 2 배리어층;을 더 포함하여,
    상기 베이스 기재를 기준으로 양측에 상기 제 1 배리어층 및 제 2 배리어층이 샌드위치 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 투명 가스 배리어성 필름.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 베이스 기재의 양측에 각각 적층되는 상기 제 1 배리어층 및 제 2 배리어층의 쌍이 적어도 2개 이상 적층되는 것을 특징으로 하는 투명 가스 배리어성 필름.
  6. 투명 가스 배리어성 필름의 제조 방법에 있어서,
    베이스 기재의 상부에 수분의 침투를 방지하는 제 1 배리어층을 형성하는 단계; 및
    상기 제 1 배리어층의 상부에 상기 제 1 배리어층과 반대의 응력 특성을 갖는 제 2 배리어층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 가스 배리어성 필름의 제조 방법.
KR1020140187394A 2014-12-23 2014-12-23 투명 가스 배리어성 필름 및 이를 제조하는 방법 KR20160076837A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140187394A KR20160076837A (ko) 2014-12-23 2014-12-23 투명 가스 배리어성 필름 및 이를 제조하는 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140187394A KR20160076837A (ko) 2014-12-23 2014-12-23 투명 가스 배리어성 필름 및 이를 제조하는 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160076837A true KR20160076837A (ko) 2016-07-01

Family

ID=56500458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140187394A KR20160076837A (ko) 2014-12-23 2014-12-23 투명 가스 배리어성 필름 및 이를 제조하는 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160076837A (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101389222B1 (ko) 2009-07-31 2014-04-24 도요보 가부시키가이샤 가스 배리어성 적층 필름

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101389222B1 (ko) 2009-07-31 2014-04-24 도요보 가부시키가이샤 가스 배리어성 적층 필름

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102263856B1 (ko) 박막 패키징 구조체, 이의 제조 방법 및 이를 갖는 디스플레이 장치
WO2017049627A1 (zh) 柔性有机电致发光器件的封装结构、柔性显示装置
CN105047829B (zh) 有机电致发光器件的封装结构及封装方法、柔性显示装置
WO2009017025A1 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス装置およびその製造方法
KR20150039033A (ko) 유기발광 표시장치 및 이의 제조방법
JP2008243379A (ja) 有機エレクトロルミネセンス装置及びその製造方法
KR101752876B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
US20150340653A1 (en) Oled display panel
KR20110096755A (ko) 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
KR101524365B1 (ko) 다기능성 봉지막을 갖는 플렉시블 ｏｌｅｄ
EP3598502B1 (en) Package structure, display panel and display device
KR101618449B1 (ko) 유기발광장치
JP5595421B2 (ja) 防湿フィルム及びその製造方法、並びにそれを備えた有機電子デバイス
KR20150044723A (ko) 유기 발광 장치 및 이의 제조 방법
JP2006076051A (ja) バリアフィルム及びその製造方法
KR20180003287A (ko) 유기 발광 표시 장치
KR20160076837A (ko) 투명 가스 배리어성 필름 및 이를 제조하는 방법
JP2020157476A (ja) ガスバリア積層体および電子デバイス
KR101801545B1 (ko) 발광소자의 보호막 증착방법
KR20160077631A (ko) 투명 가스 배리어성 필름 및 이를 제조하는 방법
KR102343768B1 (ko) 배리어 필름 구조체 및 이를 구비하는 유기전자소자
KR102102913B1 (ko) 유기 발광 표시 장치의 제조 방법 및 이를 적용한 유기 발광 표시 장치
KR20210018888A (ko) 유기 발광 장치 및 이의 제조 방법
KR20160076836A (ko) 투명 가스 배리어성 필름 및 이를 제조하는 방법
KR20160103806A (ko) 투명 가스 배리어성 필름 및 이를 제조하는 방법

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application