KR20170067427A - 다층무기봉지박막 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다층무기봉지박막 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 무기박막의 인접 계면 사이에 페이스 인터믹싱(phase intermixing) 현상이 발생하여 비정질의 단층 특성을 보이는 다층무기봉지박막 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 다층무기봉지박막에 의하면 무기박막의 인접 계면 사이에 페이스 인터믹싱(phase intermixing) 현상이 발생하여 비정질의 단층 특성을 보임으로써 수분 및 산소의 침투 경로가 늘어나 소자의 투습률 및 수명이 우수하다는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 다층무기봉지박막의 제조방법에 의하면 페이스 인터믹싱(phase intermixing) 현상을 이용하여 제조함으로써 무기박막의 인접 계면 사이를 비정질의 단층 특성을 보이도록 하여 수분 및 산소의 침투 경로를 늘릴 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 다층무기봉지박막에 의하면 무기박막의 인접 계면 사이에 페이스 인터믹싱(phase intermixing) 현상이 발생하여 비정질의 단층 특성을 보임으로써 수분 및 산소의 침투 경로가 늘어나 소자의 투습률 및 수명이 우수하다는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 다층무기봉지박막의 제조방법에 의하면 페이스 인터믹싱(phase intermixing) 현상을 이용하여 제조함으로써 무기박막의 인접 계면 사이를 비정질의 단층 특성을 보이도록 하여 수분 및 산소의 침투 경로를 늘릴 수 있는 장점이 있다.
Description
본 발명은 다층무기봉지박막 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 무기박막층의 인접 계면 사이에 페이스 인터믹싱(phase intermixing) 현상이 발생하여 비정질의 단층 특성을 보이는 다층무기봉지박막 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED)는 유기발광물질을 전기적으로 여기(exciting)시켜 발광시키는 자체 발광형 소자로서, 고효율 및 친환경 특성으로 인해 다양한 분야에 응용될 수 있는 소자이다.
그러나 이러한 OLED는 수분에 취약한 구조를 가지고 있는바, 소자의 상층이 외부의 습기나 산소에 노출되면 발광영역이 축소되는 pixel shrinkage 현상이 발생하거나, 또는 발광영역 내에 dark spot(비발광영역)이 생성되어 소자 수명에 영향을 미치게 된다.
이렇듯 OLED는 수분이나 산소에 취약하기 때문에 외부의 수분과 산소를 차단하기 위하여 패시베이션(passivation)을 하는데, 그 방법으로서 유리/금속 용기를 이용하는 봉지방법, thin film 봉지방법, 박막과 유리 용기 방식을 동시에 이용하는 하이브리드 봉지방법 등이 있다.
현재 유리/금속 용기에 의한 봉지방법이 가장 많이 적용되고 있으나, 이는 고분자 필름과 같은 유연성 있는 기판에 적용하기 어려워 유연 소자의 구현이 힘들다는 단점이 있다.
thin film 방식은 OLED 소자 제작이 진공에서 이루어지므로 연속 공정이 가능하여 유리/금속 봉지방법의 단점을 보완할 수 있는 대체 기술로 부각되고 있다. 박막 봉지막은 주로 진공 증착법을 이용하여 형성하고 있는데, 유기봉지박막, 무기봉지박막 및 유/무기 복합 봉지박막 등으로 구분된다.
유기봉지박막의 경우 낮은 박막 밀도로 인해 수분 투습율(Water Vapor Transmission Rate) 특성이 좋지 않은 단점이 있는바, 이를 해결하기 위해서 유/무기 복합 구조를 이용하여 WVTR 특성을 향상시키면서 유연한 OLED에 적용 가능하도록 하는 봉지박막 형성 기술이 연구되고 있는 실정이다.
유/무기 다층박막봉지 구조는 비진공의 유기물 증착 기술과 진공의 무기물 증착 기술이 교대로 필요하기 때문에, 제조 시간과 공정비용이 높은 단점이 있다.
무기봉지박막의 경우 광 투과도가 우수하고 밀도가 높은 금속 산화물 및 질화물 계열 등이 우수한 수분 침투 억제 특성을 보이고 있으며, 무기봉지박막 적용 시 유기박막 재료들에 비해 우수한 WVTR 특성을 나타낸다. 연구초기에는 WVTR 특성이 우수한 금속 산화물을 증착하는 단일막 형태가 주로 사용되었으나, 단일막 증착 시 증착 조건에 따라 결함 및 핀 홀이 존재하며, 무기 박막의 밀도가 낮으면 막 내부의 결함들이 존재하게 되어 수분과 산소 기체의 이동 경로로 작용함으로써 WVTR 특성 저하되는 문제점이 발견되었다.
한편, 다층무기박막의 경우 우수한 WVTR 특성을 나타내고 있지만 다층박막에 주어지는 스트레스로 인해 유연성이 좋지 않은 단점이 있는바, 대면적 유연 OLED 조명 소자의 효과적인 박막 봉지를 위해서는 고밀도, 결함 및 핀 홀이 없는 다층무기박막 증착 기술개발이 요구되고 있다.
본 발명자들은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위해 연구 노력한 결과 무기박막층의 인접 계면 사이에 발생하는 페이스 인터믹싱(phase intermixing) 현상을 이용하여 비정질의 단층 특성을 보이는 다층무기봉지박막 기술을 개발함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
따라서, 본 발명의 목적은 수분 및 산소의 침투 경로를 늘려 OLED 소자의 투습률 및 수명을 향상시킬 수 있는 다층무기봉지박막 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 제1무기박막층; 상기 제1무기박막층 상에 형성된 제2무기박막층; 및 상기 제2무기박막층 상에 형성된 제3무기박막층;을 포함하며, 상기 다층무기봉지박막은 상기 제1무기박막층과 상기 제2무기박막층 사이의 계면 그리고, 상기 제2무기박막층과 상기 제3무기박막층 사이의 계면에서 혼합층으로 존재하여 비정질 상태인 것을 특징으로 하는 다층무기봉지박막을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1무기박막층은 SiN박막층이고, 상기 제2무기박막층은 SiCN박막층이며, 상기 제3무기박막층은 SiN박막층으로 형성된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 다층무기봉지박막의 밀도는 2.5 내지 3.0 g/㎤이다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 다층무기봉지박막은 OLED용 다층무기봉지박막 특히, 플렉시블 OLED용 다층무기봉지박막이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 또한, 제1무기박막층을 형성하는 제1단계; 상기 제1무기박막층을 전처리하는 제2단계; 상기 제1무기박막층 상에 제2무기박막층을 형성하는 제3단계; 상기 제2무기박막층을 전처리하는 제4단계; 및 상기 제2무기박막층 상에 제3무기박막층을 형성하는 제5단계;를 포함하며, 상기 제1무기박막층과 상기 제2무기박막층 사이의 계면 그리고, 상기 제2무기박막층과 상기 제3무기박막층 사이의 계면은 혼합층으로 존재하여 비정질 상태인 것을 특징으로 하는 다층무기봉지박막의 제조방법을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제1단계는 PECVD법을 이용하여 SiN박막층을 증착한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제2단계는 상기 SiN박막층을 질소 플라즈마처리공정을 수행함과 함께, 200 내지 300℃ 범위의 일정 온도에서 열처리공정을 수행하여 상기 SiN박막층 표면에 기공을 형성한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제3단계는 PECVD법을 이용하여 SiCN박막층을 증착한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제4단계는 상기 SiCN박막층을 질소 및 산소 플라즈마처리공정을 수행함과 함께, 150 내지 250℃ 범위의 일정 온도에서 열처리공정을 수행하여 상기 SiCN박막층 표면에 기공을 형성한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제5단계는 PECVD법을 이용하여 SiN박막층을 증착한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제5단계의 상기 SiN박막층의 밀도는 상기 제1단계의 상기 SiN박막층과 상기 제3단계의 상기 SiCN박막층의 밀도보다 높은 것이 바람직하다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 다층무기봉지박막은 OLED용 다층무기봉지박막 특히, 플렉시블 OLED용 다층무기봉지박막이다.
본 발명은 다음과 같은 우수한 효과가 있다.
본 발명의 다층무기봉지박막에 의하면 무기박막의 인접 계면 사이에 페이스 인터믹싱(phase intermixing) 현상이 발생하여 비정질의 단층 특성을 보임으로써 수분 및 산소의 침투 경로가 늘어나 소자의 투습률 및 수명이 우수하다는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 다층무기봉지박막의 제조방법에 의하면 페이스 인터믹싱(phase intermixing) 현상을 이용하여 제조함으로써 무기박막의 인접 계면 사이를 비정질의 단층 특성을 보이도록 하여 수분 및 산소의 침투 경로를 늘릴 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층무기봉지박막이 형성된 플렉시블 OLED 소자를 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층무기봉지박막의 XRD 결과를 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층무기봉지박막의 저배율 HR-TEM 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층무기봉지박막의 고배율 HR-TEM 사진이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층무기봉지박막의 XRD 결과를 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층무기봉지박막의 저배율 HR-TEM 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층무기봉지박막의 고배율 HR-TEM 사진이다.
본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시 예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 본 발명을 설명하기 위해 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층무기봉지박막이 형성된 플렉시블 OLED 소자를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다층무기봉지박막(30)이 형성된 플렉시블 OLED 소자(100)는 기판(110), OLED소자(120) 및 다층무기봉지박막(30)을 포함하여 구성된다.
상기 기판(10)은 플라스틱 기판 또는 실리콘 등 다양한 재질의 플렉시블 기판을 이용할 수 있다.
상기 기판(10) 상에는 OLED소자(120)가 형성되어 있다. 상기 OLED소자(120)는 제1전극과 제2전극 및 발광층 등 다양한 층을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 OLED소자(120)를 포함한 상기 기판(10) 상에는 본 발명의 실시예에 따른 다층무기봉지박막(130)이 형성되어 있다.
상기 다층무기봉지박막(130)은 무기박막이 다층으로 구성될 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 3층으로 구성된 것을 예시하였다. 즉, 상기 다층무기봉지박막(130)은 제1무기박막층(131), 상기 제1무기박막층(131) 상에 형성된 제2무기박막층(132) 및 상기 제2무기박막층(132) 상에 형성된 제3무기박막층(133)으로 구성되어 있다.
이때, 상기 다층무기봉지박막(130)은 3개의 무기박막층으로 구성되어 있으나, 상기 제1무기박막층(131)과 상기 제2무기박막층(132) 사이의 계면 그리고, 상기 제2무기박막층(132)과 상기 제3무기박막층(133) 사이의 계면에서 혼합층으로 존재하여 비정질 상태의 특성을 갖는다.
상기 제1무기박막층(131)은 SiN박막층으로 형성될 수 있고, 상기 제2무기박막층(132)은 SiCN박막층으로 형성될 수 있으며, 상기 제3무기박막층(133)은 상기 제1무기박막층(131)과 동일하게 SiN박막층으로 형성될 수 있다. 각 무기박막층으로서 실리콘 계열의 무기박막 이외의 다양한 소재를 이용할 수 있음은 물론이다.
상기 다층무기봉지박막(130)의 밀도는 2.5 내지 3.0 g/㎤ 범위의 일정 밀도로 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 상기 다층무기봉지박막(130)은 다양한 방법을 이용하여 제조할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 PECVD (Plasma enhanced chemical vapor deposition) 방법을 사용하여 저압에서 고밀도, 저결함의 다층무기봉지박막을 제조하였다. 상세한 설명은 후술하기로 한다.
상기 다층무기봉지박막(130) 즉, SiN박막층(131)/SiCN박막층(132)/SiN박막층(133)은 상기 SiN박막층(131) 상기 SiCN박막층(132) 사이의 계면 그리고, 상기 SiCN박막층(132)과 상기 SiN박막층(133) 사이의 계면에서 혼합층으로 존재하여 비정질의 특성을 갖기 때문에, 수분 및 산소의 침투경로를 늘릴 수 있어 투습 방지의 효과가 크게 향상된다. 그리고, 다층이 아닌 단층으로 작용하게 되어 외부의 스트레스에 강한 내구성을 갖게 된다. 이러한 효과는 인접하는 무기박막 사이의 계면에서 페이스 인터믹싱(phase intermixing) 현상이 발생하여 비정질 특성을 갖기 때문이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층무기봉지박막의 XRD 결과를 보여주는 그래프이다. SiN박막, SiCN박막 및 SiN/SiCN 박막의 비정질 특성을 확인하기 위해, 실리콘(Si) 웨이퍼(wafer) 위에 SiN박막, SiCN박막 및 SiN/SiCN 박막을 각각 증착 한 후 XRD 분석을 진행한 결과를 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 56°에서 나타나는 피크는 Si 웨이퍼 기판(substrate)의 피크(peak)를 나타내는 것이며, 이와 같이 샤프(sharp)한 피크가 나타나는 것은 Si 웨이퍼 기판이 뚜렷한 결정성을 가지고 있음을 나타낸다.
이와 비교하여 SiN박막, SiCN박막 및 SiN/SiCN 박막의 XRD 분석 결과를 보면, Si 웨이퍼 기판의 피크 이외에는 다른 피크가 나타나지 않는 전형적인 비정질 특성을 나타내고 있음을 알 수 있다. 이 결과로서 SiN박막, SiCN박막 및 SiN/SiCN 박막 모두 비정질 특성을 가지고 있음을 확인할 수 있다.
상기 Si 웨이퍼 기판과 같이 결정질의 경우 결정립이나 결함 또는 핀홀을 통한 수분의 침투가 용이하기 때문에 투습방지막으로 사용하기에 적절하지 않으나, 비정질 박막의 경우 결함이나 핀홀이 나타나지 않기 때문에 투습방지막으로의 사용이 적절하다. 따라서, 본 발명의 실시예와 같은 SiN박막층/SiCN박막층/SiN박막층의 다층무기봉지박막은 비정질의 특성을 나타내는바, 결함이나 핀홀이 나타나지 않게 되어 수분 및 산소의 침투 경로가 늘어나 OLED소자의 투습률 및 수명을 향상시킬 수 있는 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층무기봉지박막의 저배율 HR-TEM 사진이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 다층무기봉지박막의 고배율 HR-TEM 사진이다.
도 3에서와 같이 SiN박막층/SiCN박막층/SiN박막층을 저배율 HR-TEM으로 관찰하였을 경우 각 무기박막층의 계면(interface)이 분명하게 존재하는 것을 확인할 수 있으나, 도 4에서와 같이 SiN박막층/SiCN박막층/SiN박막층을 고배율 HR-TEM으로 관찰하였을 경우 SiN박막층과 SiCN박막층 사이의 계면이 불분명함을 확인할 수 있다. 이는 SiN박막층/SiCN박막층/SiN박막층의 각 무기박막층끼리 서로 인접한 계면에서 inter-diffusion이 일어나 서로 혼합층으로 존재하게 되기 때문이다. 이러한 무기다층막 사이의 phase intermixing 현상으로 인해 OLED소자의 수분 투습율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 OLED소자의 수명 향상에도 기여할 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예에 다층무기봉지박막을 설명하였고, 이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 다층무기봉지박막의 제조방법에 대해 설명하기로 한다. 여기서, 다층무기봉지박막의 구조에 대한 설명은 도 1을 참조하기로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 다층무기봉지박막의 제조방법은 제1무기박막층을 형성하는 제1단계, 상기 제1무기박막층을 전처리하는 제2단계, 상기 제1무기박막층 상에 제2무기박막층을 형성하는 제3단계, 상기 제2무기박막층을 전처리하는 제4단계 및 상기 제2무기박막층 상에 제3무기박막층을 형성하는 제5단계를 포함하여 이루어지며, 상기 제1무기박막층과 상기 제2무기박막층 사이의 계면 그리고, 상기 제2무기박막층과 상기 제3무기박막층 사이의 계면은 혼합층으로 존재하여 비정질 상태인 것을 기술적 특징으로 한다.
먼저, 제1무기박막층을 형성한다. 즉, OLED소자(120)를 포함한 플렉시블 기판(10) 상에 제1무기박막층으로서 SiN박막층(131)을 형성한다.
상기 SiN박막층(131)은 다양한 방법을 이용하여 형성할 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 PECVD (Plasma enhanced chemical vapor deposition) 방법을 사용하여 형성하였다.
일반적으로 PECVD 방법을 사용하여 박막 증착 시 공정압력은 40~100 mTorr 에서 수행하는 것이 일반적인데, 이러한 일반적인 공정압력에서 박막을 증착할 경우 결함이나 기공이 박막 표면에 형성될 수 있다. 박막의 결함과 기공은 봉지박막의 수분 및 산소 확산 경로로 작용하여 유기물(발광층)의 손상을 야기 시켜 OLED소자의 수명에 영향을 미치기 때문에 증착 시 결함 및 기공 제어가 중요하다.
따라서 본 발명의 실시예에서는 무기박막층 증착 시 공정압력을 7 mTorr 정도로 낮추어 수행함으로써 결함이 없는 고밀도의 무기다층박막을 증착하였다.
한편, 무기다층봉지박막의 두께도 두꺼워지면 플렉시블 OLED소자의 제작이 어렵기 때문에 박막 두께 제어도 중요한바, 본 발명의 실시예에서는 SiN박막층/SiCN박막층/SiN박막층 각 박막의 두께를 10nm 정도로 형성하였으며, 무기다층봉지박막의 총 두께를 30nm 정도로 증착하여 형성하였다.
상기 SiN박막층(131)을 형성하는 전구체로서 SiH4와 NH3를 사용할 수 있으며, 반응가스로서 N2를 사용할 수 있다.
상기 SiN박막층(131)은 증착 후 박막의 밀도가 저밀도 즉, 약 2.6 g/㎤ 정도의 저밀도가 되도록 형성한다. 이는 후 형성하는 SiCN박막층과의 사이의 계면에서 페이스 인터믹싱(phase intermixing)이 현상이 일어날 수 있도록 하기 위함이다.
이어서, 상기 제1무기박막층을 전처리한다. 즉, 후 형성되는 SiCN박막층(131)과의 사이의 계면에서 페이스 인터믹싱 현상이 일어날 수 있도록 상기 SiN박막층(131) 표면을 전처리한다.
상기 전처리 공정은 다양한 방법을 사용하여 수행할 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 상기 SiN박막층(131) 표면에 기공(pore)이 생성될 수 있도록 플라즈마처리공정과 함께 열처리공정을 동시에 수행한다.
상기 플라즈마처리공정은 N2플라즈마처리를 일정 시간 동안 수행하며, 이때의 열처리공정은 약 250℃의 온도에서 수행한다.
이어서, 제1무기박막층 상에 제2무기박막층을 형성한다. 즉, 상기 SiN박막층(131) 상에 SiCN박막층(132)을 형성한다.
상기 SiCN박막층(132)은 다양한 방법을 이용하여 형성할 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 상기 SiN박막층(131)과 마찬가지로 PECVD 방법을 사용하여 형성하였다.
상기 SiCN박막층(132)을 형성하는 전구체로서 TMS(tetramethylsilane)와 NH3를 사용할 수 있으며, 반응가스로서 He과 N2를 사용할 수 있다.
상기 SiCN박막층(132)은 증착 후 박막의 밀도가 저밀도 즉, 약 2.8 g/㎤ 정도의 저밀도(SiCN박막층 단일막의 밀도는 약 1.8 g/㎤)가 되도록 형성한다. 이는 후 형성하는 SiN박막층과의 사이의 계면에서 페이스 인터믹싱(phase intermixing)이 현상이 일어날 수 있도록 하기 위함이다.
계속해서, 상기 제2무기박막층을 전처리한다. 즉, 후 형성되는 SiN박막층(133)과의 사이의 계면에서 페이스 인터믹싱 현상이 일어날 수 있도록 상기 SiCN박막층(132) 표면을 전처리한다.
상기 전처리 공정은 다양한 방법을 사용하여 수행할 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 상기 SiCN박막층(132) 표면에 기공(pore)이 생성될 수 있도록 플라즈마처리공정과 함께 열처리공정을 동시에 수행한다.
상기 플라즈마처리공정은 N2 및 O2 플라즈마처리를 일정 시간 동안 수행하며, 이때의 열처리공정은 약 200℃의 온도에서 수행한다.
마지막으로, 제2무기박막층 상에 제3무기박막층을 형성한다. 즉, 상기 SiCN박막층(132) 상에 SiN박막층(133)을 형성한다.
상기 SiN박막층(133)은 다양한 방법을 이용하여 형성할 수 있는데, 본 발명의 실시예에서는 상기 SiN박막층(131)과 마찬가지로 PECVD 방법을 사용하여 형성하였다.
상기 SiN박막층(133)을 형성하는 전구체로서 SiH4와 NH3를 사용할 수 있으며, 반응가스로서 N2를 사용할 수 있다.
상기 SiN박막층(133)은 약 3.2 g/㎤ 정도의 고밀도가 되도록 형성하며, 상기 SiN박막층(133) 형성 후 상기 다층무기봉지박막(130)의 밀도는 약 2.9 g/㎤ 정도가 된다.
본 발명의 실시예에 따른 제조방법에 의해 형성된 SiN박막층/SiCN박막층/SiN박막층으로 이루어진 다층무기봉지박막은 상술한 바와 같이(도 2 내지 도 4 참조) 비정질의 특성을 보이는데, 각 무기박막층끼리 서로 인접한 계면에서 inter-diffusion이 일어나 서로 혼합층으로 존재하게 된다. 따라서 수분 및 산소의 침투 경로가 늘어나 OLED 소자의 투습률 및 수명을 향상시킬 수 있다.
실시예
1
1)
SiN박막층
PECVD
증착
- 온도 : 180℃
- 파워(Power) : RF 13.56MHz, 200W
- 전구체(Precursor) : SiH4(20sccm)+NH3(40sccm)+N2(150sccm)
- 증착률 : 약 380Å/min
2) 전처리(Treatment)
- 플라즈마처리(Plasma treatment) : N2 plasma, 60s
- 열처리(Thermal treatment) : 250℃, 90s
- 플라즈마처리/ 열처리 동시 진행
3)
SiCN박막층
PECVD
증착
- 온도 : 180℃
- 파워(Power) : RF 13.56MHz, 200W
- 전구체(Precursor) : TMS(70sccm)+NH3(200sccm)+He(400sccm)+N2(175sccm)
- 증착률 : 약 470Å/min
4) 전처리(Treatment)
- 플라즈마처리(Plasma treatment) : N2+O2 plasma, 45s
- 열처리(Thermal treatment) : 200℃, 60s
- 플라즈마처리/ 열처리 동시 진행
5)
SiN박막층
PECVD
증착
- 온도 : 180℃
- 파워(Power) : RF 13.56MHz, 200W
- 전구체(Precursor) : SiH4(20sccm)+NH3(40sccm)+N2(150sccm)
- 증착률 : 약 380Å/min
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능하다 할 것이다.
100: 플렉시블 OLED 소자 110: 기판
120: OLED 소자 130: 다층무기봉지박막
131: 제1무기박막층 132: 제2무기박막층
133: 제3무기박막층
120: OLED 소자 130: 다층무기봉지박막
131: 제1무기박막층 132: 제2무기박막층
133: 제3무기박막층
Claims (12)
- 다층무기봉지박막에 있어서,
제1무기박막층;
상기 제1무기박막층 상에 형성된 제2무기박막층; 및
상기 제2무기박막층 상에 형성된 제3무기박막층;을 포함하며,
상기 다층무기봉지박막은 상기 제1무기박막층과 상기 제2무기박막층 사이의 계면 그리고, 상기 제2무기박막층과 상기 제3무기박막층 사이의 계면에서 혼합층으로 존재하여 비정질 상태인 것을 특징으로 하는 다층무기봉지박막. - 제 1 항에 있어서,
상기 제1무기박막층은 SiN박막층이고, 상기 제2무기박막층은 SiCN박막층이며, 상기 제3무기박막층은 SiN박막층인 것을 특징으로 하는 다층무기봉지박막. - 제 2 항에 있어서,
상기 다층무기봉지박막의 밀도는 2.5 내지 3.0 g/㎤인 것을 특징으로 하는 다층무기봉지박막. - 제 1 항 내지 제 3 항에 있어서,
상기 다층무기봉지박막은 OLED용 다층무기봉지박막인 것을 특징으로 하는 다층무기봉지박막. - 다층무기봉지박막의 제조방법에 있어서,
제1무기박막층을 형성하는 제1단계;
상기 제1무기박막층을 전처리하는 제2단계;
상기 제1무기박막층 상에 제2무기박막층을 형성하는 제3단계;
상기 제2무기박막층을 전처리하는 제4단계; 및
상기 제2무기박막층 상에 제3무기박막층을 형성하는 제5단계;를 포함하며,
상기 제1무기박막층과 상기 제2무기박막층 사이의 계면 그리고, 상기 제2무기박막층과 상기 제3무기박막층 사이의 계면은 혼합층으로 존재하여 비정질 상태인 것을 특징으로 하는 다층무기봉지박막의 제조방법. - 제 5 항에 있어서,
상기 제1단계는 PECVD법을 이용하여 SiN박막층을 증착하는 것을 특징으로 하는 다층무기봉지박막의 제조방법.
- 제 6 항에 있어서,
상기 제2단계는 상기 SiN박막층을 질소 플라즈마처리공정을 수행함과 함께, 200 내지 300℃ 범위의 일정 온도에서 열처리공정을 수행하여 상기 SiN박막층 표면에 기공을 형성하는 것을 특징으로 하는 다층무기봉지박막의 제조방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 제3단계는 PECVD법을 이용하여 SiCN박막층을 증착하는 것을 특징으로 하는 다층무기봉지박막의 제조방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 제4단계는 상기 SiCN박막층을 질소 및 산소 플라즈마처리공정을 수행함과 함께, 150 내지 250℃ 범위의 일정 온도에서 열처리공정을 수행하여 상기 SiCN박막층 표면에 기공을 형성하는 것을 특징으로 하는 다층무기봉지박막의 제조방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 제5단계는 PECVD법을 이용하여 SiN박막층을 증착하는 것을 특징으로 하는 다층무기봉지박막의 제조방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 제5단계의 상기 SiN박막층의 밀도는 상기 제1단계의 상기 SiN박막층과 상기 제3단계의 상기 SiCN박막층의 밀도보다 높은 것을 특징으로 하는 다층무기봉지박막의 제조방법. - 제 5 항 내지 제 11 항 중 어느 한 한에 있어서,
상기 다층무기봉지박막은 OLED용 다층무기봉지박막인 것을 특징으로 하는 다층무기봉지박막의 제조방법.
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