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최근 디스플레이 산업에서 평면 디스플레이와 달리 얇고 가벼우면서 구부릴 수 있는 플렉시블 디스플레이가 각광을 받고 있다. 하지만 플렉시블 OLED는 기판이 플라스틱 기판으로 이루어져 있는데, 플라스틱 기판은 수분과 산소 기체의 투과율이 유리 기판보다 높아 습기 차단 특성이 요구된다.

본 연구에서는 습기 차단 층의 최상위층에 유기막으로 TiO 코팅을 저온 공정에서 코팅이 가능한 Sol-Gel 공정을 통하여 TiO Sol을 제조하여 Ultrasonic Spray Coating을 하여 열처리 온도와 코팅 횟수에 따른 습기 차단 층의 특성에 대해 연구하였다.

Sol-gel 공정으로 제조한 TiO sol의 Ultrasonic Spray Coating ...

최근 디스플레이 산업에서 평면 디스플레이와 달리 얇고 가벼우면서 구부릴 수 있는 플렉시블 디스플레이가 각광을 받고 있다. 하지만 플렉시블 OLED는 기판이 플라스틱 기판으로 이루어져 있는데, 플라스틱 기판은 수분과 산소 기체의 투과율이 유리 기판보다 높아 습기 차단 특성이 요구된다.

본 연구에서는 습기 차단 층의 최상위층에 유기막으로 TiO 코팅을 저온 공정에서 코팅이 가능한 Sol-Gel 공정을 통하여 TiO Sol을 제조하여 Ultrasonic Spray Coating을 하여 열처리 온도와 코팅 횟수에 따른 습기 차단 층의 특성에 대해 연구하였다.

Sol-gel 공정으로 제조한 TiO sol의 Ultrasonic Spray Coating 최적화 조건은 광학현미경 분석과 접촉각 측정을 통하여 분사 높이 6cm, 분사 압력 0.08atm, 분사 간격 4mm, 분사 속도 60mm/sec, 분사량 0.025ml/min으로 선택하였다.

최적화 조건으로 코팅한 열처리 온도에 따른 TiO 박막의 X-선 회절 분석은 열처리 온도가 증가 할수록 TiO의 결정구조인 Anatase의 (101) peak의 강도가 증가하는데 이는 열처리 온도가 증가하면서 TiO 입자의 결정화가 증가하였기 때문이다. 그리고 열처리 온도가 60~100℃까지 증가하면서 TiO 박막 표면의 접촉각이 감소하였고, 표면 거칠기가 증가하였다.
100℃에서 열처리한 TiO 박막이 제일 우수하여, 이 조건으로 코팅 횟수에 따른 코팅 실험을 진행하였다. 그 결과 코팅 횟수가 증가할수록 TiO 박막의 접촉각과 단면의 두께와 표면 거칠기, 그리고 산소와 수분에 대한 투습율이 감소하였다. 반면에, 가시광 영역에서의 빛에 대한 투과율은 증가하였다. 코팅 횟수가 3회 코팅한 TiO 박막의 특성이 가장 우수하였고, 산소와 수분에 대한 투습율이 가장 낮은 6.858mg/(m·day)로 flexible oled display에 적합한 습기 차단 층으로 적용될 수 있다고 생각 된다.

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