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나노 구조를 가진 다층 배리어 필름과 그 제조공정

전문가 제언: ○ 종래의 배리어 필름은 두 가지 종류가 있다. 첫째는 유기고분자에 무기물이 분산된 혼합물을 코팅하는 방법이다. 이 방법에서는 물 혹은 산소와 같은 물질이 투과도가 낮은 무기물을 피하여 투과도가 높은 유기고분자를 통과해 가야한다. 이렇게 되면 물질의 투과도가 낮아지기는 하지만 충분한 효과를 보기 위해서는 두께가 너무 두꺼워지는 단점이 있다.

○ 두 번째 방법은 고 에너지 입자를 이용하여 기질에 치밀한 무기물 층을 여러 층 만드는 방법이다. 그러나 치밀하고 핀홀 등의 결점이 없는 무기물 층을 제조하기는 공정을 관리하기가 어렵다. 또한 결점이 없더라도 투과도가 낮은 원주형 무기물결정과 원주와 원주 사이의 투과도가 높은 영역이 공존하여 투과도를 원하는 수준으로 낮게 하기 어렵다. 더 큰 문제점은 무기물 층이 부스러지기 쉽고 무기물 층간에 필수적으로 존재하는 유기물 층과의 접착력이 낮아 반복되는 스트레스에 약하다는 점이다.

○ 본 발명은 증착방법으로 무기물을 유연한 고분자기질 위에 다공질 층을 만들고 여기에 중합이 가능한 단량체를 증착시켜 포아 혹은 흠을 채운 후 중합하여 다공질 무기물 층에 고분자가 스며든 형태의 다층 배리어 필름을 만드는 방법이다. 따라서 무기물 층은 종래의 방법처럼 치밀하고 흠이 없어야 하는 어려움을 피할 수 있다.

○ 또한 고분자가 무기물 포아에 채워져 있어서 접착력이 좋은 복합재료의 형태를 하고 있어 강인성이 높고 반복 스트레스에 내구성이 우수하여 유연성이 필요한 배리어 용도에 적합하다.

○ 특허에서는 본 발명제품의 용도를 OLED와 LCD에 맞추고 있다. 그러나 배리어 코팅이나 필름은 식품포장, 의약품 포장, 전자기분야 등 다양한 분야에 쓰인다. 그러나 제조코스트가 본 특허의 주장처럼 높지 않을지는 의문의 여지가 있다. 반면에 용도에 따라 요구 투과성이 다름으로 무기물 층의 다공성의 질과 다층의 층수 및 두께조절로 성능과 제조코스트의 절충점을 찾을 수도 있을 것 같다.

저자: Affinito John David
자료유형: 특허정보