초록 ▼

가. 최종 목표
○E-beam 조사를 통한 박막의 밀도향상
○E-beam 조사를 통한 micro, macro defect 감소
○E-beam 조사를 통한 박막의 wettability 변화(hydrophobic/hydrophilic 특성 변화)
○E-beam 조사를 통한 박막의 stress 변화(tensile / compressive 특성 변화)
플렉서블 디스플레이에 수분투과방지막을 적용하기 위해서는 저온증착이 가능해야 하며, 밀도가 높은 막을 증착하는 공정이 필요하다. 이에 ECR-plasma enhanc

가. 최종 목표
○E-beam 조사를 통한 박막의 밀도향상
○E-beam 조사를 통한 micro, macro defect 감소
○E-beam 조사를 통한 박막의 wettability 변화(hydrophobic/hydrophilic 특성 변화)
○E-beam 조사를 통한 박막의 stress 변화(tensile / compressive 특성 변화)
플렉서블 디스플레이에 수분투과방지막을 적용하기 위해서는 저온증착이 가능해야 하며, 밀도가 높은 막을 증착하는 공정이 필요하다. 이에 ECR-plasma enhanced ALD(atomic layer deposition) 방법으로 Al₂O₃ 및 TiO₂ 박막을 형성하여 후처리 공정인 MeV 이하의 전자빔 조사를 통해 박막의 밀도 및 불순물 함량을 조절함으로써 플렉서블 디스플레이용 수분투과방지막 적용 시 높은 밀도와 낮은 불순물 함량 및 수분투과율을 갖는 Al₂O₃/TiO₂ 박막을 형성하고자 한다.
1. 전자빔 조사에 의한 Al₂O₃･ TiO₂ 박막의 특성 변화 관찰
ECR-plasma enhanced ALD(atomic layer deposition) 방법으로 TMA(tri methyl aluminum), TDMATi(tetrakis diemethyl amino titanium) precursor를 사용하여 Al₂O₃와 TiO₂ 박막을 형성하고, 전자 빔 조사에 의해 변화된 Al₂O₃와 TiO₂ 박막의 물성을 다양한 분석법을 통하여 평가하고자 한다. 먼저 전자 빔 조사 전․후의 결정성 변화를 XRD (X-raydiffractometer)로 분석하고 XRR (X-ray reflectance) 분석을 활용하여 플렉서블 디스플레이용 수분투과방지막으로 적용할 Al₂O₃･ TiO₂ 박막의 물리적, 화학적 특성 (증착율, 밀도)을 확인하였다.이 때, 전자 빔 조사 후 박막의 밀도는 증가할 것으로 예상 되며, 플렉서블 디스플레이용 수분투과방지막 적용에 적합한 조건을 갖는 Al₂O₃･ TiO₂ 박막 물질을 형성하기 위해서는 빔 조사량 및 에너지의 적절한 조절이 필요하다. 또한 이러한 화학적 특성의 변화가 일어난 원인 규명을 위해 XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) 분석을 활용하여 전자 빔 조사 후 Al2O3 ･TiO₂ 박막의 화학적 결합 상태 변화와 불순물 준위 형성 및 박막 내 결함과 관련된 준위에 대해 비교 분석했다.
2. 전자 빔 조사된 Al₂O₃･ TiO₂ 박막의 수분투과방지막 적용 가능성 평가 앞서 언급 바와 같이 전자 빔 조사가 Al₂O₃･ TiO₂박막에 미치는 영향을 기본적인 물성 평가를 통해 확인하고, 이를 기반으로 조사된 박막 층을 포함하는 수분투과방지막을 제작하여, 실제수분투과방지막층으로 적용 시 가장 중요한 항목인 수분투과율의 특성을 평가하고자 한다.
3. 플렉서블 디스플레이용 수분투과방지막의 유연성 향상
Al₂O₃ ･ TiO₂와 같은 산화막으로 구성된 수분투과방지막의 경우에는 기존 유기물기반의 수분투과방지막에 비하여 높은 밀도 및 낮은 수분투과율 등의 우수한 수분투과방지막 특성을 보이고 있으나, 현재 유연성 문제가 해결되지 않은 상태이다. 따라서 전자 빔 조사전과 후의 유연성의 변화를 평가하고자 한다.

Abstract ▼

Recently, the investigation on flexible display is vigorously progressed, led by the market demands to resolve the space occupation and visual restriction. Based on this necessity, many research groups are developing the passivation layer related on flexible display. In this study, we developed impr

Recently, the investigation on flexible display is vigorously progressed, led by the market demands to resolve the space occupation and visual restriction. Based on this necessity, many research groups are developing the passivation layer related on flexible display. In this study, we developed improved passivation layer with E-beam. In order to achieve this goal, we firstly developed high density passivation layer with E-beam. Secondly, we developed multi passivation layer having hydrophobic/hydrophilic chararteristics or tensile/compressive stress.Through the study, we investigated high quality passivation layer by exposing E-beam. In order to achieve this goal, we conducted 4 methods to improve passivation ability.
1. Increase density of the thin films with E-beam irradiation The passivation layer deposited at low temperature has low film density. In order to increase film density, the passivation layer was exposed by E-beam. It is expected that the ligands including carbon contents were removed easily and the film density was increased.
2. Decrease of micro/macro defects of the thin films with E-beam irradiation The passivation layer deposited at low temperature has a lot of micro or macro defects. In order to decrease the defects, the passivation layer was exposed by E-beam. It is expected that the crystallinity was modified and the micro or macro defects were decreased.
3. Fabrication of the multi passivation layer having hydrophobic/hydrophilic characteristics with E-beam irradiation When the passivation layer was exposed by E-beam, the film wettability was changed. The multi passivation layer having hydrophobic/hydrophilic characteristics and the WVTR (water vapor transmission rate) of the film was dropped slightly.
4. Fabrication of the multi passivation layer having compressive/tensile stress with E-beam irradiation
The passivation layer was exposed by E-beam, the stress of the film could be changed. The multi passivation layer having tensile/compressive stress and the flexibility of the film was improved remarkably.
The passivation layer for flexible display technology will facilitate low temperature and large area process. We expect that this technology will bring cost effectiveness in fabrication of passivation layer for flexible display, and then be applicable to various groups of product. Since the infrastructure for flexible display fabrication was not ready in the world, if the passivation layer technology is available, Korea may hold dominant position in development of flexible electronic device. Furthermore, it is expected to contribute in strengthening industrial competitiveness since the manpower advances into the research laboratory and whole industry.

목차 Contents

• 제 출 문 ... 1
• 보고서 요약서 ... 2
• 요 약 문 ... 3
• SUMMARY ... 8
• CONTENTS ... 10
• 목 차 ... 11
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 12
• 가. 연구기술의 필요성 ... 12
• 나. 최종 목표 ... 14
• 제 2장 국내외 기술 개발 현황 ... 16
• 가. 국외 기술 현황 ... 16
• 나. 국내 기술 현황 ... 17
• 제 3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 19
• 가. 당초 연구 목표 및 연차점검의 주요 착안점 ... 19
• 나. 연구범위 및 연구수행 방법 ... 20
• 다. 연구수행 내용 및 결과 ... 23
• 나. 전자 빔 조사를 통한 Al2O3 ･ TiO2 박막의 특성 조절 ... 37
• 제 4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 52
• 가. 단계목표 및 달성도 ... 52
• 제 5장 연구개발 결과의 활용계획 ... 53
• 가. 당해연도 활용계획 ... 53
• 나. 활용방법 ... 53
• 다. 차년도 이후 활용계획 ... 54
• 라. 기대효과 ... 55
• 제 6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술 정보 ... 56
• 제 7장 참고문헌 ... 57
• 연구성과 ... 58
• 수정․보완요구사항 대비표 ... 61