KR20160088144A - Transparent gas barrier film and method for manufacturing transparent gas barrier film - Google Patents

Transparent gas barrier film and method for manufacturing transparent gas barrier film Download PDF

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KR20160088144A
KR20160088144A KR1020150007513A KR20150007513A KR20160088144A KR 20160088144 A KR20160088144 A KR 20160088144A KR 1020150007513 A KR1020150007513 A KR 1020150007513A KR 20150007513 A KR20150007513 A KR 20150007513A KR 20160088144 A KR20160088144 A KR 20160088144A
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김경각
신충환
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한화첨단소재 주식회사
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Abstract

According to the present invention, disclosed are a transparent gas barrier film and a method to manufacture the transparent gas barrier film. According to an aspect of the present invention, the transparent gas barrier film comprises: a base substrate; a first and a second barrier layer placed on an upper portion of the base substrate to perform a barrier layer, made of an inorganic film; and a metal layer placed between the first barrier layer and the second barrier layer. The metal layer is made of copper (Cu).

Description

투명 가스 배리어성 필름 및 이를 제조하는 방법{TRANSPARENT GAS BARRIER FILM AND METHOD FOR MANUFACTURING TRANSPARENT GAS BARRIER FILM}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a transparent gas barrier film and a method of manufacturing the same. BACKGROUND ART < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 가스 배리어성 필름 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 투명 가스 배리어성 필름 및 이를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a gas barrier film and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a transparent gas barrier film and a method of manufacturing the same.

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. The image display device that realizes various information on the screen is a core technology of the information communication age and it is becoming thinner, lighter, more portable and higher performance. An organic light emitting display (OLED) for displaying an image by controlling the amount of light emitted from the organic light emitting layer by using a flat panel display capable of reducing weight and volume, which is a disadvantage of a cathode ray tube (CRT) The organic light emitting display device is a self-luminous device using a thin light emitting layer between electrodes, and has an advantage that it can be made as thin as paper.

일반적인 유기전계발광 표시장치는 기판에 서브화소 구동부 어레이와 유기전계발광 어레이가 형성된 구조로, 유기전계발광 어레이의 유기발광소자에서 방출된 빛이 기판 또는 배리어층을 통과하면서 화상을 표시하게 된다.A general organic light emitting display has a structure in which a sub-pixel driver array and an organic electroluminescent array are formed on a substrate, and light emitted from the organic electroluminescent array of the organic electroluminescent array passes through the substrate or the barrier layer to display an image.

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.The organic light emitting device has deterioration due to internal factors such as deterioration of the electrode and the light emitting layer caused by oxygen, deterioration due to reaction between the light emitting layer and the interface, and deterioration easily due to external factors such as moisture, oxygen, ultraviolet rays, There are disadvantages that occur. In particular, it is very important to prevent penetration of oxygen and moisture in the organic electroluminescent display device because external oxygen and moisture have a critical effect on the lifetime of the device.

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.Conventionally, in forming a barrier film for moisture permeation prevention, an inorganic thin film is formed as a single layer or formed into a multilayer. However, such a structure increases the thickness of the inorganic thin film in the flexible display structure, and accordingly, there is a problem that cracks are generated due to an increase in stress. In addition, as the cracks are generated, the water-barrier property of the barrier film is deteriorated.

한국등록특허 제10-1389222호(2014.04.24 공고)Korean Patent No. 10-1389222 (published on Apr. 24, 2014)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 베이스 기재 상에 형성된 무기막의 사이에 구리(Cu)로 이루어진 금속층을 형성하여 배리어 특성이 향상된 투명 가스 배리어성 필름 및 이를 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides a transparent gas barrier film having improved barrier properties by forming a metal layer of copper (Cu) between inorganic films formed on a base substrate and a method of manufacturing the same It has its purpose.

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.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited thereto. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 투명 가스 배리어성 필름은, 베이스 기재; 상기 베이스 기재의 상부에 위치하여 배리어층 역할을 하는 무기막으로 이루어진 제 1, 2 배리어층; 및 상기 제 1, 2 배리어층의 사이에 위치하는 금속층;을 포함하고, 상기 금속층은 구리(Cu)로 이루어진다.According to an aspect of the present invention, there is provided a transparent gas barrier film comprising: a base substrate; First and second barrier layers formed on the base substrate and made of an inorganic film serving as a barrier layer; And a metal layer disposed between the first and second barrier layers, wherein the metal layer is made of copper (Cu).

상기 구리(Cu)로 이루어진 금속층은 2 내지 3nm 두께로 형성될 수 있다.The metal layer made of copper (Cu) may be formed to a thickness of 2 to 3 nm.

상기 제 2 배리어층은 구리(Cu)로 형성된 금속층의 산화를 방지할 수 있다.The second barrier layer may prevent oxidation of the metal layer formed of copper (Cu).

상기 제 1, 2 배리어층 및 금속층은 물리기상증착법(Physical Vapor Deposition : PVD)을 이용하여 상기 베이스 기재 상에 연속 공정으로 형성할 수 있다.The first and second barrier layers and the metal layer may be formed by a continuous process on the base substrate using physical vapor deposition (PVD).

상기 물리기상증착법(Physical Vapor Deposition : PVD)은 스퍼터링법일 수 있다.The physical vapor deposition (PVD) may be a sputtering method.

상기 제 1, 2 배리어층은 SiOx, SiNx, SiOxNy, AlxOy, AlxNy, NiOx, CoOx, MgO 중 어느 하나 이상의 무기막으로 이루어질 수 있다.The first and second barrier layers may be made of any one or more of SiOx, SiNx, SiOxNy, AlxOy, AlxNy, NiOx, CoOx, and MgO.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 투명 가스 배리어성 필름의 제조 방법은, 베이스 기재의 상부에 배리어층 역할을 하는 무기막으로 이루어진 제 1 배리어층을 형성하는 단계; 상기 제 1 배리어층의 상부에 구리(Cu)로 이루어진 금속층을 형성하는 단계; 및 상기 금속층의 상부에 무기막으로 이루어진 제 2 배리어층을 형성하는 단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of fabricating a transparent gas barrier film, including: forming a first barrier layer made of an inorganic film serving as a barrier layer on a base substrate; Forming a metal layer of copper on the first barrier layer; And forming a second barrier layer made of an inorganic film on the metal layer.

상기 구리(Cu)로 이루어진 금속층은 2 내지 3nm 두께로 형성될 수 있다.The metal layer made of copper (Cu) may be formed to a thickness of 2 to 3 nm.

본 발명의 일 측면에 따르면, 베이스 기재 상에 형성된 무기막의 사이에 구리(Cu)로 이루어진 금속층을 형성하여 배리어 특성을 향상시킬 뿐만 아니라, 상기 무기막에서 발생하는 응력을 완화시켜 크랙의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to an aspect of the present invention, a metal layer made of copper (Cu) is formed between inorganic films formed on a base substrate to improve barrier properties, and stresses generated in the inorganic film are alleviated to prevent cracks There is an effect that can be done.

또한, 한 챔버 내에서 연속공정을 수행함으로써 핀홀 발생을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 공정 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.Further, by performing the continuous process in one chamber, pinholes can be prevented from being generated, and the process cost can be reduced.

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 일 실시 예에 따른 투명 가스 배리어성 필름을 제조하는 방법에 대한 흐름도,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 투명 가스 배리어성 필름의 실험 결과를 나타낸 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description of the invention given below, serve to further the understanding of the technical idea of the invention. And should not be construed as limiting.
1 is a view showing a lamination structure of a transparent gas barrier film according to an embodiment of the present invention,
2 is a flow chart of a method for producing a transparent gas barrier film according to an embodiment of the present invention,
3 is a graph showing experimental results of a transparent gas barrier film according to an embodiment of the present invention.

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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims are to be construed in accordance with the technical idea of the present invention based on the principle that the concept of a term can be properly defined in order to describe its own invention in the best way It must be interpreted as meaning and concept. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

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.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 투명 가스 배리어성 필름의 적층 구성을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a lamination structure of a transparent gas barrier film according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 실시 예에 따른 투명 가스 배리어성 필름은 베이스 기재(100), 제 1 배리어층(200), 금속층(300) 및 제 2 배리어층(400)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the transparent gas barrier film according to the present embodiment includes a base substrate 100, a first barrier layer 200, a metal layer 300, and a second barrier layer 400.

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.The base substrate 100 may be a polymer plastic film, and may preferably be PET (polyethylene terephthalate), COP (Cyclo Olefin Polymer), PC (polycarbonate), or the like. However, the base substrate 100 is not limited thereto, and it is not necessary to be able to manufacture an OLED encapsulant, an OPV encapsulant, or the like. Generally, the base substrate 100 may have a thickness of 15 to 100 탆.

제 1 배리어층(200)은 상기 베이스 기재(100)의 상부에 형성되어 대기 중의 수분이나 산소가 유입되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 이때, 상기 제 1 배리어층(200)은 무기막으로 형성될 수 있다. 바람직하게, 상기 제 1 배리어층(200)은 SiOx, SiNx, SiOxNy, AlxOy, AlxNy, NiOx, CoOx, MgO 중 어느 하나 이상의 무기막으로 형성될 수 있다. 상기 제 1 배리어층(200)은 물리기상증착법(Physical Vapor Deposition : PVD)을 이용하여 상기 베이스 기재(100) 상에 형성될 수 있으며, 바람직하게 상기 물리기상증착법(Physical Vapor Deposition : PVD)은 스퍼터링법일 수 있다.The first barrier layer 200 may be formed on the base substrate 100 to prevent moisture or oxygen from entering the atmosphere. At this time, the first barrier layer 200 may be formed of an inorganic film. The first barrier layer 200 may be formed of at least one of SiOx, SiNx, SiOxNy, AlxOy, AlxNy, NiOx, CoOx, and MgO. The first barrier layer 200 may be formed on the base substrate 100 by using a physical vapor deposition (PVD) method. Preferably, the physical vapor deposition (PVD) It can be law.

본 실시 예에 따르면, 상기 제 1 배리어층(200)은 50 내지 100nm의 두께로 형성할 수 있다.According to the present embodiment, the first barrier layer 200 may be formed to a thickness of 50 to 100 nm.

금속층(300)은 상기 제 1 배리어층(200)과 후술할 제 2 배리어층(400)의 사이에 형성되어 대기 중의 수분이나 산소가 유입되는 것을 방지하는 배리어층 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 금속층(300)은 수분 침투 방지 성능을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 바람직하게, 상기 금속층(300)은 2 내지 3nm 두께의 구리(Cu) 금속으로 형성될 수 있다. The metal layer 300 may be formed between the first barrier layer 200 and the second barrier layer 400 to serve as a barrier layer for preventing moisture or oxygen from entering the atmosphere. That is, the metal layer 300 may improve the water penetration preventing performance. Preferably, the metal layer 300 may be formed of a copper (Cu) metal having a thickness of 2 to 3 nm.

자세하게, 상기 금속층(300)은 핀홀이나 크랙과 같은 결함 부위가 존재할 수 있는 무기막을 통해 투과된 수분을 구리(Cu) 입자를 통해 상기 수분의 투과 경로를 방해하여, 상기 수분이 투과하는데 걸리는 시간을 길게 함으로써 배리어 특성을 향상시킬 수 있다.In detail, the metal layer 300 interrupts the permeation path of the moisture through the copper (Cu) particles through the inorganic film, which may have defective portions such as pin holes and cracks, The barrier property can be improved.

또한, 상기 금속층(300)은 상기 제 1 배리어층(200)과 제 2 배리어층(400)의 응력을 완화시켜 크랙 발생을 방지하는 역할을 할 수 있다.In addition, the metal layer 300 may mitigate the stresses of the first barrier layer 200 and the second barrier layer 400 to prevent cracks.

무기막으로 형성된 상기 제 1 배리어층(200) 및 후술할 제 2 배리어층(400)은 응력에 약하여 플랙서블 유기전계발광 표시장치(Flexible OLED)에 적용할 경우 크랙이 발생하여 배리어 성능이 저하될 수 있다. 이때, 상기 구리(Cu) 금속으로 이루어진 금속층(300)은 높은 유연성(Flexibility)으로 상기 제 1 배리어층(200) 및 제 2 배리어층(400)의 사이에 위치하여 응력을 낮춰줌으로써 크랙 발생을 방지하여 배리어 특성을 향상시킬 수 있다.The first barrier layer 200 formed of an inorganic film and the second barrier layer 400 to be described later are weak in stress and cracks are generated when applied to a flexible OLED, . At this time, the metal layer 300 made of the copper (Cu) metal is positioned between the first barrier layer 200 and the second barrier layer 400 with high flexibility to lower the stress, Thereby improving barrier characteristics.

상기 금속층(300)은 물리기상증착법(Physical Vapor Deposition : PVD)을 이용하여 상기 제 1 배리어층(200) 상에 형성될 수 있으며, 바람직하게 상기 물리기상증착법(Physical Vapor Deposition : PVD)은 스퍼터링법일 수 있다.The metal layer 300 may be formed on the first barrier layer 200 by using a physical vapor deposition (PVD) method. Preferably, the physical vapor deposition (PVD) .

제 2 배리어층(400)은 상기 금속층(300)의 상부에 형성되어 대기 중의 수분이나 산소가 유입되는 것을 추가로 방지하는 역할을 할 수 있다. 이때, 상기 제 2 배리어층(400)은 무기막으로 형성될 수 있다. 바람직하게, 상기 제 2 배리어층(400)은 SiOx, SiNx, SiOxNy, AlxOy, AlxNy, NiOx, CoOx, MgO 중 어느 하나 이상의 무기막으로 형성될 수 있다. 상기 제 2 배리어층(400)은 물리기상증착법(Physical Vapor Deposition : PVD)을 이용하여 상기 베이스 기재(100) 상에 형성될 수 있으며, 바람직하게 상기 물리기상증착법(Physical Vapor Deposition : PVD)은 스퍼터링법일 수 있다.The second barrier layer 400 may be formed on the metal layer 300 to further prevent moisture or oxygen from entering the atmosphere. At this time, the second barrier layer 400 may be formed of an inorganic film. The second barrier layer 400 may be formed of at least one of SiOx, SiNx, SiOxNy, AlxOy, AlxNy, NiOx, CoOx, and MgO. The second barrier layer 400 may be formed on the base substrate 100 using physical vapor deposition (PVD). Preferably, the physical vapor deposition (PVD) It can be law.

본 실시 예에 따르면, 상기 제 2 배리어층(400)은 50 내지 100nm의 두께로 형성할 수 있다.According to the present embodiment, the second barrier layer 400 may be formed to a thickness of 50 to 100 nm.

또한, 상기 제 2 배리어층(400)은 구리(Cu) 금속으로 이루어진 상기 금속층(300)의 산화를 방지하는 역할을 할 수 있다.In addition, the second barrier layer 400 may prevent oxidation of the metal layer 300 made of copper (Cu).

상술한 바에 따르면, 상기 투명 가스 배리어성 필름의 각 층은 스퍼터링법에 의해 한 챔버 내에서 성막함으로써 이물질에 의한 오염으로 발생할 수 있는 핀홀의 발생을 방지할 수 있으며 또한, 공정 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.According to the above description, each layer of the transparent gas barrier film is formed in a chamber by sputtering to prevent the occurrence of pinholes, which may be caused by contamination by foreign substances, It is effective.

또한, 베이스 기재(100) 상에 형성된 무기막으로 이루어진 제 1, 2 배리어층(200)(400)의 사이에 구리(Cu) 금속으로 이루어진 금속층(300)을 형성하여 배리어 특성을 향상시킬 뿐만 아니라, 상기 제 1, 2 배리어층(200)(400)에서 발생하는 응력을 완화시켜 크랙의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, a metal layer 300 made of copper (Cu) is formed between the first and second barrier layers 200 and 400 made of an inorganic film formed on the base substrate 100 to improve barrier properties , The stress generated in the first and second barrier layers 200 and 400 is relaxed to prevent cracks from occurring.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 투명 가스 배리어성 필름을 제조하는 방법에 대한 흐름도이다.2 is a flow chart of a method for producing a transparent gas barrier film according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 우선 준비된 베이스 기재(100)의 상부에 제 1 배리어층(200)을 형성한다(S210). 이때, 상기 베이스 기재(100)와 무기막으로 이루어진 상기 제 1 배리어층(200)의 접착력 향상을 위해 상기 베이스 기재(100)에 산소(O2) 또는 아르곤(Ar) 플라즈마 전처리를 해준다Referring to FIG. 2, a first barrier layer 200 is formed on the prepared base substrate 100 (S210). At this time, oxygen (O 2 ) is added to the base substrate 100 to improve adhesion of the first barrier layer 200 made of the base substrate 100 and the inorganic film, Or argon (Ar) plasma pretreatment

상기 제 1 배리어층(200)은 상기 베이스 기재(100)의 상부에 형성되어 대기 중의 수분이나 산소가 유입되는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다. 이때, 상기 제 1 배리어층(200)은 무기막으로 형성될 수 있다. 바람직하게, 상기 제 1 배리어층(200)은 SiOx, SiNx, SiOxNy, AlxOy, AlxNy, NiOx, CoOx, MgO 중 어느 하나 이상의 무기막으로 형성될 수 있다. 상기 제 1 배리어층(200)은 물리기상증착법(Physical Vapor Deposition : PVD)을 이용하여 상기 베이스 기재(100) 상에 형성될 수 있으며, 바람직하게 상기 물리기상증착법(Physical Vapor Deposition : PVD)은 스퍼터링법일 수 있다.The first barrier layer 200 may be formed on the base substrate 100 to prevent water or oxygen from entering the atmosphere. At this time, the first barrier layer 200 may be formed of an inorganic film. The first barrier layer 200 may be formed of at least one of SiOx, SiNx, SiOxNy, AlxOy, AlxNy, NiOx, CoOx, and MgO. The first barrier layer 200 may be formed on the base substrate 100 by using a physical vapor deposition (PVD) method. Preferably, the physical vapor deposition (PVD) It can be law.

본 실시 예에 따르면, 상기 제 1 배리어층(200)은 50 내지 100nm의 두께로 형성할 수 있다.According to the present embodiment, the first barrier layer 200 may be formed to a thickness of 50 to 100 nm.

이후, 상기 제 1 배리어층(200)의 상부에 금속층(300)을 형성한다(S230).Then, a metal layer 300 is formed on the first barrier layer 200 (S230).

상기 금속층(300)은 상기 제 1 배리어층(200)과 후술할 제 2 배리어층(400)의 사이에 형성되어 대기 중의 수분이나 산소가 유입되는 것을 방지하는 배리어층 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 금속층(300)은 수분 침투 방지 성능을 향상시키는 역할을 할 수 있다. 바람직하게, 상기 금속층(300)은 2 내지 3nm 두께의 구리(Cu) 금속으로 형성될 수 있다. The metal layer 300 may be formed between the first barrier layer 200 and the second barrier layer 400 to serve as a barrier layer for preventing moisture or oxygen from entering the atmosphere. That is, the metal layer 300 may improve the water penetration preventing performance. Preferably, the metal layer 300 may be formed of a copper (Cu) metal having a thickness of 2 to 3 nm.

자세하게, 상기 금속층(300)은 핀홀이나 크랙과 같은 결함 부위가 존재할 수 있는 무기막을 통해 투과된 수분을 구리(Cu) 입자를 통해 상기 수분의 투과 경로를 방해하여, 상기 수분이 투과하는데 걸리는 시간을 길게 함으로써 배리어 특성을 향상시킬 수 있다.In detail, the metal layer 300 interrupts the permeation path of the moisture through the copper (Cu) particles through the inorganic film, which may have defective portions such as pin holes and cracks, The barrier property can be improved.

또한, 상기 금속층(300)은 상기 제 1 배리어층(200)과 제 2 배리어층(400)의 응력을 완화시켜 크랙 발생을 방지하는 역할을 할 수 있다.In addition, the metal layer 300 may mitigate the stresses of the first barrier layer 200 and the second barrier layer 400 to prevent cracks.

무기막으로 형성된 상기 제 1 배리어층(200) 및 후술할 제 2 배리어층(400)은 응력에 약하여 플랙서블 유기전계발광 표시장치(Flexible OLED)에 적용할 경우 크랙이 발생하여 배리어 성능이 저하될 수 있다. 이때, 상기 구리(Cu) 금속으로 이루어진 금속층(300)은 높은 유연성(Flexibility)으로 상기 제 1 배리어층(200) 및 제 2 배리어층(400)의 사이에 위치하여 응력을 낮춰줌으로써 크랙 발생을 방지하여 배리어 특성을 향상시킬 수 있다.The first barrier layer 200 formed of an inorganic film and the second barrier layer 400 to be described later are weak in stress and cracks are generated when applied to a flexible OLED, . At this time, the metal layer 300 made of the copper (Cu) metal is positioned between the first barrier layer 200 and the second barrier layer 400 with high flexibility to lower the stress, Thereby improving barrier characteristics.

상기 금속층(300)은 물리기상증착법(Physical Vapor Deposition : PVD)을 이용하여 상기 제 1 배리어층(200) 상에 형성될 수 있으며, 바람직하게 상기 물리기상증착법(Physical Vapor Deposition : PVD)은 스퍼터링법일 수 있다.The metal layer 300 may be formed on the first barrier layer 200 by using a physical vapor deposition (PVD) method. Preferably, the physical vapor deposition (PVD) .

마지막으로, 상기 금속층(300)의 상부에 제 2 배리어층(400)을 형성한다(S250).Finally, a second barrier layer 400 is formed on the metal layer 300 (S250).

상기 제 2 배리어층(400)은 상기 금속층(300)의 상부에 형성되어 대기 중의 수분이나 산소가 유입되는 것을 추가로 방지하는 역할을 할 수 있다. 이때, 상기 제 1 배리어층(200)은 무기막으로 형성될 수 있다. 바람직하게, 상기 제 2 배리어층(400)은 SiOx, SiNx, SiOxNy, AlxOy, AlxNy, NiOx, CoOx, MgO 중 어느 하나 이상의 무기막으로 형성될 수 있다. 상기 제 2 배리어층(400)은 물리기상증착법(Physical Vapor Deposition : PVD)을 이용하여 상기 베이스 기재(100) 상에 형성될 수 있으며, 바람직하게 상기 물리기상증착법(Physical Vapor Deposition : PVD)은 스퍼터링법일 수 있다.The second barrier layer 400 may be formed on the metal layer 300 to further prevent water or oxygen from being introduced into the atmosphere. At this time, the first barrier layer 200 may be formed of an inorganic film. The second barrier layer 400 may be formed of at least one of SiOx, SiNx, SiOxNy, AlxOy, AlxNy, NiOx, CoOx, and MgO. The second barrier layer 400 may be formed on the base substrate 100 using physical vapor deposition (PVD). Preferably, the physical vapor deposition (PVD) It can be law.

본 실시 예에 따르면, 상기 제 2 배리어층(400)은 50 내지 100nm의 두께로 형성할 수 있다.According to the present embodiment, the second barrier layer 400 may be formed to a thickness of 50 to 100 nm.

이때, 상기 제 2 배리어층(400)은 구리(Cu) 금속으로 이루어진 상기 금속층(300)의 산화를 방지하는 역할을 할 수 있다.At this time, the second barrier layer 400 may prevent oxidation of the metal layer 300 made of copper (Cu) metal.

또한, 상술한 바와 같이 본 실시 예에 따른 투명 가스 배리어성 필름은 한 챔버 내에서 연속공정을 수행함(물리기상증착법 이용)으로써 핀홀 발생을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 공정 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, as described above, the transparent gas barrier film according to this embodiment can prevent the occurrence of pinholes by performing a continuous process in one chamber (using a physical vapor deposition method), and also can reduce the process cost .

이하, 본 발명을 하기 실험예를 들어 더욱 상세하게 설명하기로 한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following experimental examples.

평가시료 준비Evaluation sample preparation

1. 베이스 기재(100)(예컨대, 고분자 플라스틱 필름) 상에 진공 증착법(본 실험 예에서는 R2R 스퍼터를 사용)을 활용하여 무기막(SiOxNy)을 증착하였다. 이때, 상기 베이스 기재(100)와 무기막(SiOxNy)으로 이루어진 제 1 배리어층(200)의 접착력 향상을 위해 상기 베이스 기재(100)에 산소(O2) 또는 아르곤(Ar) 플라즈마 전처리를 해준다. 본 실시 예에 있어서, 상기 베이스 기재(100)는 COP(Cyclo Olefin Polymer), PC(polycarbonate)를 이용하였으며, 두께는 15 내지 100nm로 제작하였다.1. An inorganic film (SiO x N y) was deposited on a base substrate 100 (for example, a polymer plastic film) by using a vacuum deposition method (R2R sputtering was used in this example). At this time, in order to improve adhesion of the first barrier layer 200 made of the base substrate 100 and the inorganic film (SiO x N y), oxygen (O 2 ) is added to the base substrate 100, Or argon (Ar) plasma pretreatment. In the present embodiment, the base substrate 100 is made of COP (Cyclo Olefin Polymer) or PC (polycarbonate) and has a thickness of 15 to 100 nm.

비교예 1은 상기와 같이 베이스 기재(100) 상에 무기막(SiOxNy)을 단층으로 증착하였고, 비교예 2는 상기 무기막(SiOxNy) 상에 또 다른 무기막(SiOxNy)을 증착하여 베이스 기재(100) 상에 무기막(SiOxNy)을 다층으로 형성하였다.In Comparative Example 1, an inorganic film (SiO x N y) was deposited as a single layer on the base substrate 100 as described above, and in Comparative Example 2, another inorganic film (SiO x N y) was deposited on the inorganic film (SiO x N y) 100), an inorganic film (SiO x N y) was formed in multiple layers.

그리고, 비교예 3 및 실시예 1, 2는 상기 비교예 2와 같이 베이스 기재(100) 상에 무기막(SiOxNy)을 다층으로 형성하되, 상기 무기막(SiOxNy)층 사이에 두께가 각각 4, 2, 3 nm로 다르게 형성된 구리(Cu)로 이루어진 금속층(300)을 증착하였다. 이때, 상기 증착은 물리기상증착법(Physical Vapor Deposition : PVD)을 이용하여 이루어질 수 있다. 바람직하게, 상기 물리기상증착법(Physical Vapor Deposition : PVD)은 스퍼터링법일 수 있다. 또한, 필름을 제조하는 전체 공정은 R2R 스퍼터를 이용해 연속 공정으로 진행하였다.
In Comparative Example 3 and Examples 1 and 2, inorganic films (SiO x N y) were formed in multiple layers on the base substrate 100 in the same manner as in Comparative Example 2, except that the inorganic films (SiO x N y) A metal layer 300 made of copper (Cu) formed at different thicknesses of 2 nm and 3 nm was deposited. At this time, the deposition may be performed using physical vapor deposition (PVD). Preferably, the physical vapor deposition (PVD) may be a sputtering method. In addition, the entire process of manufacturing the film was continued by a continuous process using an R2R sputter.

테스트Test

1. 수분 투과율(Water Vapor Transmission Rate : WVTR) 측정1. Measurement of Water Vapor Transmission Rate (WVTR)

: 10cm X 10cm 샘플영역에 있어 챔버 진공상태 유지 후 40℃, 습도 90% 환경을 유지하며 수분을 샘플에 흘려주어 샘플을 투과한 아래쪽 챔버 수분량을 측정하여 수분 투과율을 측정한다.(Techmoloc社deltaperm): 10cm X 10cm After maintaining the vacuum state of the chamber in the sample area, moisture permeation rate is measured by measuring the water content in the lower chamber passing through the sample by flowing moisture to the sample at 40 ° C and 90% humidity (Techmoloc deltaperm)

2. 빛 투과율 측정2. Light transmittance measurement

: 30mm X 30mm 영역에서 가시광(0.35㎛ 내지 0.7㎛) 빛에 대한 투과율을 측정한다.(코니카 미놀타, CM-5 이용)
: The transmittance of visible light (0.35 탆 to 0.7 탆) light is measured in a region of 30 mm X 30 mm (using Konica Minolta, CM-5).

결과result

상기 테스트에 대한 결과는 도 3에 도시된 바와 같다.The results for the test are as shown in FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 투명 가스 배리어성 필름의 실험 결과를 나타낸 도면이다.3 is a graph showing experimental results of a transparent gas barrier film according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하여 본 실시 예에 따른 투명 배리어성 필름의 우수성을 설명하면 다음과 같다.The superiority of the transparent barrier film according to this embodiment will be described with reference to FIG.

일반적으로, 배리어 필름은 플렉서블 OLED에 적용시 상판과 하판으로 구성될 수 있다. 이때, 본 실시 예에 따른 배리어 필름은 하판에 적용될 수 있다. 하판에 적용되는 본 실시 예에 따른 배리어 필름은 스펙(SPEC)상 빛 투과율이 70% 미만일 경우, 플렉서블 OLED의 하판에 적용이 불가능하다. 따라서, 본 실시 예에 따른 배리어 필름의 빛 투과율은 70% 이상인 것이 바람직하다.Generally, the barrier film may be composed of a top plate and a bottom plate when applied to a flexible OLED. At this time, the barrier film according to this embodiment can be applied to the lower plate. The barrier film according to the present embodiment applied to the lower substrate is not applicable to the lower substrate of the flexible OLED when the SPEC light transmittance is less than 70%. Therefore, the light transmittance of the barrier film according to this embodiment is preferably 70% or more.

본 발명에 따르면, 베이스 기재(100) 상에 형성된 무기막으로 이루어진 제 1, 2 배리어층(200)(400)의 사이에 구리(Cu) 금속으로 이루어진 금속층(300)을 형성하면 배리어 특성이 우수한 투명 배리어성 필름을 제조할 수 있다. 바람직하게, 실시예 1 내지 2에서와 같이 상기 구리(Cu) 금속으로 이루어진 금속층(300)의 두께를 2, 3nm로 형성할 경우, 배리어 특성이 우수한 필름을 제조할 수 있다.According to the present invention, when the metal layer 300 made of copper (Cu) is formed between the first and second barrier layers 200 and 400 formed of the inorganic film formed on the base substrate 100, A transparent barrier film can be produced. Preferably, when the thickness of the metal layer 300 made of the copper (Cu) metal is 2 to 3 nm as in Examples 1 and 2, a film having excellent barrier properties can be produced.

상기 실시예 1 내지 2는 비교예 3(필름에 형성된 층의 구조는 실시예와 같지만 구리(Cu) 금속으로 이루어진 금속층(300)의 두께를 4nm로 형성)과 비교했을 경우, 수분 투과율(WVTR)이 우수할 뿐만 아니라 빛 투과율도 우수함을 알 수 있다. 이때, 상기 구리(Cu) 금속으로 이루어진 금속층의 두께를 2nm 미만으로 형성하면 균일한 막이 형성되지 않아, 최소 두께를 2nm로 하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 빛 투과율은 광학특성을 나타낸 것으로 빛의 투과도에 대한 수치를 나타내며, 본 실시예에 따른 빛의 투과율은 70% 이상으로 플렉서블 OLED의 하판에 적용이 가능하다.The above Examples 1 and 2 show the water permeability (WVTR) of Comparative Example 3 (the structure of the film formed on the film is the same as that of Examples but the thickness of the metal layer 300 made of copper (Cu) It is not only excellent but also excellent in light transmittance. At this time, if the thickness of the metal layer made of copper (Cu) metal is less than 2 nm, a uniform film is not formed, and the minimum thickness is preferably 2 nm. At this time, the light transmittance represents optical characteristics, which is a numerical value for the transmittance of light, and the transmittance of light according to this embodiment is 70% or more, which is applicable to a lower plate of a flexible OLED.

또한, 베이스 기재(100)의 상부에 무기막을 단층 또는 다층으로 형성한 비교예 1 내지 2는 본 발명의 실시예 1 내지 2와 비교했을 경우, 빛 투과율은 우수하나 수분 투과율(WVTR)이 떨어짐을 알 수 있다. In Comparative Examples 1 and 2 in which an inorganic film was formed as a single layer or a multilayer on the base substrate 100, the light transmittance was excellent but the water permeability (WVTR) was lower than those of Examples 1 and 2 of the present invention Able to know.

즉, 상술한 실험 예를 통해 보면, 베이스 기재(100) 상에 무기막으로 이루어진 제 1, 2 배리어층(200)(400)을 형성하되, 상기 제 1, 2 배리어층(200)(400)의 사이에 2 내지 3nm 두께의 구리(Cu) 금속으로 이루어진 금속층(300)을 형성하면, 배리어 특성이 향상됨을 알 수 있다. 또한, 상기 제 1, 2 배리어층(200)(400)에서 발생하는 응력이 상기 금속층(300)에 의해 완화되어 크랙의 발생을 방지할 수 있으므로 수분 투과 방지 특성이 우수해짐을 알 수 있다.That is, the first and second barrier layers 200 and 400 formed of an inorganic film are formed on the base substrate 100, and the first and second barrier layers 200 and 400 are formed on the base substrate 100, The barrier properties are improved when the metal layer 300 made of copper (Cu) metal having a thickness of 2 to 3 nm is formed between the metal layer 300 and the metal layer 300. In addition, stress generated in the first and second barrier layers 200 and 400 can be mitigated by the metal layer 300 to prevent the occurrence of cracks, so that moisture permeation prevention characteristics are improved.

그리고, 본 실시 예에 따른 배리어 필름은 한 챔버 내에서 연속공정을 수행함(물리기상증착법 이용)으로써 핀홀 발생을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 공정 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, the barrier film according to this embodiment can prevent the occurrence of pinholes by performing a continuous process in one chamber (using a physical vapor deposition method), and also has an effect of reducing the process cost.

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.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.

100 : 베이스 기재
200 : 제 1 배리어층
300 : 금속층
400 : 제 2 배리어층100: base substrate
200: first barrier layer
300: metal layer
400: second barrier layer

Claims (8)

베이스 기재;
상기 베이스 기재의 상부에 위치하여 배리어층 역할을 하는 무기막으로 이루어진 제 1, 2 배리어층; 및
상기 제 1, 2 배리어층의 사이에 위치하는 금속층;을 포함하고,
상기 금속층은 구리(Cu)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명 가스 배리어성 필름.A base substrate;
First and second barrier layers formed on the base substrate and made of an inorganic film serving as a barrier layer; And
And a metal layer disposed between the first and second barrier layers,
Wherein the metal layer is made of copper (Cu). 제 1 항에 있어서,
상기 구리(Cu)로 이루어진 금속층은 2 내지 3nm 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 투명 가스 배리어성 필름.The method according to claim 1,
Wherein the metal layer made of copper (Cu) has a thickness of 2 to 3 nm. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 2 배리어층은 구리(Cu)로 형성된 금속층의 산화를 방지하는 것을 특징으로 하는 투명 가스 배리어성 필름.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the second barrier layer prevents oxidation of the metal layer formed of copper (Cu). 제 3 항에 있어서,
상기 제 1, 2 배리어층 및 금속층은 물리기상증착법(Physical Vapor Deposition : PVD)을 이용하여 상기 베이스 기재 상에 연속 공정으로 형성하는 것을 특징으로 하는 투명 가스 배리어성 필름.The method of claim 3,
Wherein the first and second barrier layers and the metal layer are formed in a continuous process on the base substrate by physical vapor deposition (PVD). 제 4 항에 있어서,
상기 물리기상증착법(Physical Vapor Deposition : PVD)은 스퍼터링법인 것을 특징으로 하는 투명 가스 배리어성 필름.5. The method of claim 4,
Wherein the physical vapor deposition (PVD) is a sputtering method. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1, 2 배리어층은 SiOx, SiNx, SiOxNy, AlxOy, AlxNy, NiOx, CoOx, MgO 중 어느 하나 이상의 무기막으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 투명 가스 배리어성 필름.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the first and second barrier layers are made of an inorganic film selected from the group consisting of SiOx, SiNx, SiOxNy, AlxOy, AlxNy, NiOx, CoOx and MgO. 투명 가스 배리어성 필름의 제조 방법에 있어서,
베이스 기재의 상부에 배리어층 역할을 하는 무기막으로 이루어진 제 1 배리어층을 형성하는 단계;
상기 제 1 배리어층의 상부에 구리(Cu)로 이루어진 금속층을 형성하는 단계; 및
상기 금속층의 상부에 무기막으로 이루어진 제 2 배리어층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 투명 가스 배리어성 필름의 제조 방법.A method for producing a transparent gas barrier film,
Forming a first barrier layer made of an inorganic film serving as a barrier layer on the base substrate;
Forming a metal layer of copper on the first barrier layer; And
And forming a second barrier layer made of an inorganic film on the metal layer. 제 7 항에 있어서,
상기 구리(Cu)로 이루어진 금속층은 2 내지 3nm 두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 투명 가스 배리어성 필름의 제조 방법.8. The method of claim 7,
Wherein the metal layer made of copper (Cu) is formed to a thickness of 2 to 3 nm.
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