롤투롤 공정을 이용한 Hi-Barrier 기술 동향

-Flexible Device에 활용되는 가스 차단용 필름 기술과 비정질 실리콘 질화막의 화학적 구조 및 차단성능-

-Chemical structures and Gas barrier Properties of SiNx film-

조성근

한국화학연구원 화학소재솔루션센터(e-mail : chosg@krict.re.kr)

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The interests in gas barrier films that prevent moisture or oxygen penetration into active layer are increasing with the development of flexible device technology. We can say that the era of flexible display and device has begun in earnest as Samsung launched foldable smartphone on the market recently. Now, direct TFE (Thin Film Encapsulation) process including vacuum deposition and inkjet printing is used by the display module companies, but the demand for separate TFE films for gas barrier is still growing.

Hydrogenated amorphous silicon nitride films (a-SiNx:H) have been investigated as gas barrier films to prevent the diffusion of water and sodium into electronic devices for a long time.

In this talk, I will review the mechanism of gas permeation through the plastic films and various technologies to prevent gas permeation at introduction part. And then, we will discuss about the correlation between microstructures and gas barrier properties of a-SiNx:H films grown by roll to roll PECVD with various process conditions at low temperature.

최근 삼성에서 접이식 스마트 폰을 출시하면서 플렉서블 디스플레이 및 장치의 시대가 본격적으로 시작되었다고 볼 수 있고, 이런 유연 디바이스로의 기술발전과 함께 활성층으로 수분 또는 산소가 침투되는 것을 방지하는 용도의 기체차단 필름에 대한 관심도 높아지고 있다.

현재 디스플레이 모듈 업체들은 진공 증착 및 잉크젯 인쇄를 포함한 다이렉트 TFE (Thin Film Encapsulation) 공정을 사용하고 있지만, 가스 차단을 위한 별도의 봉지용 필름에 대한 수요 역시 증가하고 있다.

수소화된 비정질 실리콘 질화막 (a-SiNx:H)은 예전부터 수분과 나트륨 등의 기체가 전자장치로 확산되는 것을 막기 위한 기체 차단막 용도로 연구되어왔다.

이번 발표에서는 플라스틱 필름을 통한 기체투과에 대한 메카니즘과 기체투과를 방지하기 위한 다양한 기술들을 살펴보고, 롤투롤 PECVD에 의해 저온에서 성장한 a-SiNx:H 박막의 미세구조와 기체차단 특성의 상관관계에 대해 소개하고자 한다.

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