KR100540179B1 - 무기박막 및 이를 포함하는 유기전자소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 두 가지 이상의 무기물(inorganic material)이 혼합된 무기 혼합물(composite)로부터 제조되며 수분 및 산소 침투 방지 특성이 우수한 무기박막, 상기 무기박막을 보호층으로 포함하는 유기전자소자에 관한 것이다.

Description

무기박막 및 이를 포함하는 유기전자소자{INORGANIC THIN LAYER AND ELECTROLUMINESCENCE DEVICE COMPRISING THE SAME}
도 1은 본 발명의 무기박막 보호층이 적용될 유기전자소자의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 유기전자소자용 단일 무기박막 보호층이 적용된 유기전자소자의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 유기전자소자용 다층 무기박막 보호층이 적용된 유기전자소자의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 무기박막 보호층이 적용될 수동 구동(passive matrix)형 유기전자소자의 개략도이다.
도 5는 본 발명의 유기전자소자용 단일 무기박막 보호층이 적용된 수동 구동형 유기전자소자의 개략도이다.
도 6은 본 발명을 유기전자소자용 다층 무기박막 보호층이 적용된 수동 구동형 유기전자소자의 개략도이다.
도 7은 플라스틱 기판에 본 발명의 장벽(barrier) 특성을 갖는 단일 무기박막이 적용된 모습을 보여주는 것이다.
도 8는 플라스틱 기판에 본 발명의 장벽 특성을 갖는 다층 무기박막이 적용 된 모습을 보여주는 것이다.
도 9은 본 발명의 무기박막 보호층이 적용될 능동 구동(active matrix)형 유기전자소자의 개략도이다.
도 10은 본 발명의 유기전자소자용 단일 무기박막 보호층이 적용된 능동 구동형 유기전자소자의 개략도이다.
도 11는 본 발명의 유기전자소자용 다층 무기박막 보호층이 적용된 능동 구동형 유기전자소자의 개략도이다.
도 12a는 수동 구동형 유기전자소자의 음극 분리격벽(cathode separator)을 나타낸 주사전자현미경 (Scanning Electron Microscope, SEM) 사진이고, 12b는 음극 분리격벽의 안쪽까지 보호하기 위하여 경사증착법 (tilt & rotation technique)으로 혼합 무기물을 증착시킨 모습을 보여주는 SEM 사진이다.
도 13은 본 발명의 혼합 무기물로부터 합성되는 무기박막의 광투과율을 나타내는 것으로, 13a는 실리콘 옥사이드와 마그네슘 옥사이드와의 혼합 무기물로부터 합성된 무기박막의 광투과율을, 13b는 실리콘 옥사이드와 칼슘 옥사이드와의 혼합 무기물로부터 합성된 무기박막의 광투과율을 보여준다.
도 14는 레버-프레스를 이용하여 펠렛 형태의 무기 혼합물을 제작하는 모습을 보여주는 것이다.
*** 도면의 주요부에 대한 설명 ***
1. 유리 및 플라스틱 기판 1a. 플라스틱 기판
2. 양극 전극 2a. 수동 구동형 유기전자소자의 격벽
3. 정공주입층 4. 정공수송층
5. 발광층 및 전자수송층 6. 음극전극
7a. 복합 시스템(composite system)으로 증착된 단일 무기박막
7b. 복합 시스템으로 증착된 다층 무기박막
8. 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)
본 발명은 두 가지 이상의 무기물(inorganic material)이 혼합된 무기 혼합물(composite)로부터 제조되며 수분 및 산소 침투 방지 특성이 우수한 무기박막, 상기 무기박막을 보호층으로 포함하는 유기전자소자에 관한 것이다.
유기전자소자는 TFT-LCD(thin film transistor-liquid crystal display)와 같은 수광형태가 아닌 자체 발광형으로써 응답속도가 빠르고, 저소비전력이며, 휘도가 우수하여, 액정표시소자(LCD)를 대신하는 평판 디스플레이(flat panel display)로 크게 주목받고 있다. 유기전자소자는 기능에 따라 투명 유기전자소자(Transparent OELD, TOELD), 유연성 있는 유기전자소자 (Flexible OELD, FOELD), 적층형 유기전자소자 (Stacked OELD, SOELD), 미세공동형 유기전자소자 (Microcavity OELD, MOELD) 등이 있고, 구동방식에 따라 수동 구동형 유기전자소자 (PM-OELD)와 능동형 유기전자소자 (AM-OELD)가 있다.
일반적으로, 유기전자소자의 구조는 유리 또는 플라스틱 기판에 양극전극을 증착시킨 후, 전극 패턴을 형성한다. 패터닝된 전극 위에 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층으로 이루어지는 유기층을 형성한다. 이어서, 유기층 위에 음극전극인 메탈을 증착하여 전극을 형성함으로써 유기전자소자를 제작하게 된다.
그러나, 상기의 유기층은 수분, 산소와 같은 외부 환경에 민감하기 때문에 유기전자소자의 표면보호(passivation)를 위하여 보호층(passivation layer)을 적용하는 것이 제안되었다. 즉, 기존의 유기전자소자의 수분 및 산소의 영향으로 발광 효율이 낮아지고 수명이 짧아지는 문제점을 해결하기 위하여, 금속-캔(metal-can)을 이용하여 소자에 덮어씌우는 인캡슐레이션(encapsulation) 방법과 유기 고분자 물질을 스핀 코팅(spin coating)하는 방법을 이용한 보호층의 적용이 제안되었다. 그러나, 금속 캔을 유기전자소자 위에 덮어씌우는 인캡슐레이션 방법은 공정이 복잡하고 유연성 있는 디스플레이(flexible display)로의 적용이 불가능하다는 단점이 있다.
또한, 상기 보호층으로서 실리콘 옥사이드(SiO2), 실리콘 니트라이드(SixNy) 등을 증착시켜 사용하는 것이 제안되었지만, 이와 같은 방법들은 유기전자소자의 효율에 문제점을 가지고 있다. 즉, 실리콘 옥사이드(SiO2), 실리콘 니트라이드(SixNy) 등을 증착하여 보호층으로 사용하는 경우, 공정상 높은 온도가 필요하다. 또한, 현재 사용되고 있는 진공증착 장비를 이용하여 실리콘 옥사이드(SiO2), 마그네슘 옥사이드 (MgO) 등과 같은 기존의 무기물 박막을 형성하 는 경우, 그 물질 자체의 물리적 특성이 완벽히 구현된다고 볼 수 없으며, 물질 자체의 물리적 특성 이상의 특성을 기대하기 어렵다.
따라서, 상기와 같은 방법에 의하여 무기물 박막을 유기전자소자의 보호층으로 사용하는 경우, 어느 정도의 산소나 수증기의 투산소율(Oxygen Trandmission Rate, OTR)과 투습율(Water Vapor Transmission Rate, WVTR)을 가진다고 볼 수 있으며, 그 특성치가 상대적으로 높아서, 유기전자소자 보호층으로서의 활용을 기대하기 어렵다.
그러나, 본 발명자들은 실리콘 옥사이드 또는 마그네슘 옥사이드 등을 기재(base)로 다른 무기물을 혼합, 증착하여 무기박막을 형성하는 경우, 상기 혼합물의 기재 물질이 갖는 결정구조에 혼합물의 일부가 함께 형성되어 기재 물질만을 사용하는 경우와 비교하여 투산소율 및 투습율을 감소시킬 수 있다는 것을 발견하였다. 또한, 상기와 같이 무기 혼합물을 증착시키는 경우, 낮은 증착온도로 유기층(organic layer)에 손상을 가하지 않고, 유연한 유기전자소자를 구현할 수 있다는 이점이 있다. 이와 같은 점에 착안하여, 본 발명자들은, 유기전자소자의 성능을 향상시키기 위하여, 무기 혼합물을 이용하여 유기전자소자용 보호층으로서 적용될 수 있는 단층 무기박막(inorganic mono-layer)과 다층 무기박막(inorganic multi-layer)을 제조하고 이를 포함하는 유기전자소자 및 이의 제조방법을 발명하였다.
즉, 본 발명은 유기전자소자의 표면안정화(passivation)를 위하여, 일반적으로 적용되고 있는 금속-캔(metal-can) 방식의 인캡슐레이션(encapsulation)이 아 닌, 여러 가지 무기물이 혼합된 무기 혼합물로부터 제조된 무기박막(inorganic thin film)을 보호층으로 사용하여 수분 및 산소로부터 유기전자소자를 보호함으로써, 암점(dark spot)에 의한 분해(degradation)를 개선시켜 유기전자소자의 수명을 향상시키는 기술을 제공한다.
본 발명의 목적은 두 가지 이상의 무기물(inorganic material)이 일정 비율로 혼합된 무기 혼합물(composite)로부터 제조되며, 수분 및 산소의 침투를 방지하는 특성이 우수한 무기박막을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기와 같은 무기박막을 보호층으로서 포함함으로써, 성능이 향상되고 수명이 연장된 유기전자소자를 제공하는 것이다.
삭제
본 발명은 두 가지 이상의 무기물(inorganic material)이 혼합된 무기 혼합물(composite)로부터 제조되며 수분 및 산소 침투 방지 특성이 우수한 무기박막, 상기 무기박막을 보호층으로 포함하는 유기전자소자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
우선, 본 발명은 2 가지 이상의 무기물이 혼합된 무기 혼합물로부터 제조되는 무기박막을 제공한다.
상기 무기물은 모든 무기물일 수 있으며, 바람직하게는, 실리콘 옥사이드(SiO2), 마그네슘 옥사이드(MgO), 칼슘 옥사이드(CaO), 알루미늄 옥사이드(Al2O3), 티타늄 옥사이드(TiO2), 지르코늄 옥사이드(ZrO2 ), 탄탈룸 옥사이드(Ta2O5) 또는 소듐 옥사이드(NayOx)과 같은 금속 또는 비금속 산화물, 실리콘 니트라이드(Si3N4)과 같은 질화물 및 플루오르화 마그네슘(MgF2)과 같은 염을 포함할 수 있다. 본 발명의 무기박막은 상기와 같은 무기물 중에서 선택된 2 가지 이상의 무기물이 혼합된 무기혼합물로부터 제조된다. 본 발명의 무기 혼합물에 있어서의 혼합 비율은 혼합되는 무기물들의 종류 및 수에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 예컨대, 2 가지의 무기물을 혼합하는 경우, 1:1 내지 1:30의 범위의 혼합비율로 혼합 가능하다.
이와 같이 무기 혼합물로부터 합성된 무기박막은 단일한 무기물로부터 합성된 박막에 비하여 투산소율과 투습율이 매우 낮기 때문에 (표 1 내지 표 4 참조), 유기전자소자의 유기층을 효과적으로 보호하여 유기전자소자의 성능을 향상시키고 수명을 연장시킬 수 있는 유기전자소자(Organic Electroluminescence Device, OELD)의 보호층(passivation layer)으로 사용될 수 있고, 수분과 산소에 대한 우수한 장벽(barrier) 특성으로 인하여 장벽층(barrier layer)으로서 사용될 수 있다.
상기 무기박막은 사용 목적에 따라 다양한 두께로 적용될 수 있으며, 일반적으로 10 nm 내지 10 cm 범위의 두께로 적용될 수 있다. 무기박막의 두께가 상기 범위보다 얇으면 수분과 산소의 침투에 대하여 완전한 보호를 할 수 없으며, 상기 범위보다 두꺼우면 적용상의 제약을 받게되어 바람직하지 않다.
본 발명의 무기박막은 한 가지의 무기 혼합물로부터 합성된 단층 무기박막 형태 또는 혼합된 무기물의 종류 및/또는 수가 서로 다른 2 가지 이상의 무기 혼합물로부터 각각 합성된 무기박막이 적층된 다층 무기박막 형태일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기와 같은 무기박막을 보호층으로서 포함하는 유기전자소자를 제공한다.
상기 유기전자소자는 기판, 양극전극, 유기층 (정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층 포함), 음극전극 및 상기 무기박막 보호층을 포함할 수 있다. 상기한 바와 같이, 상기 무기박막 보호층은 2 가지 이상의 무기물이 혼합된 무기 혼합물로부터 제조되며, 바람직하게는 실리콘 옥사이드(SiO2), 마그네슘 옥사이드(MgO), 칼슘 옥사이드(CaO), 알루미늄 옥사이드(Al2O3), 티타늄 옥사이드(TiO2), 지르코늄 옥사이드(ZrO2), 탄탈룸 옥사이드(Ta2O5 ) 및 소듐 옥사이드(NayOx)과 같은 금속 또는 비금속 산화물; 실리콘 니트라이드(Si3N4 )과 같은 질화물; 및 플루오르화 마그네슘(MgF2)과 같은 염으로 구성된 군 중에서 선택된 2 가지 이상의 무기물을 혼합한 무기혼합물로부터 합성된다. 또한, 상기 무기박막 보호층은 한 가지의 무기 혼합물로부터 합성된 단층 무기박막 보호층(도 2 참조), 또는 혼합된 무기물의 종류 및/또는 수가 서로 다른 2 가지 이상의 무기 혼합물로부터 각각 형성된 무기박막이 적층된 다층 무기박막 보호층(도 3 참조)일 수 있다.
또한, 상기 유기전자소자는 기판, 양극전극, 음극 분리격벽 (cathode separator), 유기층(정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자수송층), 음극전극 및 상기 무기박막 보호층을 포함하는 수동 구동형 유기전자소자일 수 있다. 상기한 바와 같이, 상기 무기박막 보호층은 2 가지 이상의 무기물이 혼합된 무기 혼합물로부터 제조되며, 바람직하게는 실리콘 옥사이드(SiO2), 마그네슘 옥사이드(MgO), 칼슘 옥사이드(CaO), 알루미늄 옥사이드(Al2O3), 티타늄 옥사이드(TiO2), 지르코늄 옥사이드(ZrO2), 탄탈룸 옥사이드(Ta2O5) 및 소듐 옥사이드(NayOx )과 같은 금속 또는 비금속 산화물; 실리콘 니트라이드(Si3N4)과 같은 질화물; 및 플루오르화 마그네슘(MgF2)과 같은 염으로 구성된 군 중에서 선택된 2 가지 이상의 무기물을 혼합한 무기혼합물로부터 합성된다. 또한, 상기 무기박막 보호층은 한 가지의 무기 혼합물로부터 합성된 단층 무기박막 보호층(도 5 참조), 또는 혼합된 무기물의 종류 및/또는 수가 서로 다른 2 가지 이상의 무기 혼합물로부터 각각 형성된 무기박막이 적층된 다층 무기박막 보호층(도 6 참조)일 수 있다. 이 때, 음극 분리격벽 사이의 안쪽 부분까지 상기와 같은 단층 또는 다층 무기박막 보호층이 형성되어 있다 (도 12a 및 12b 참조).
또한, 상기 유기전자소자는 기판, 박막 트랜지스터(TFT) 어레이, 음극전극, 전자수송층, 발광층, 정공수송층 및 정공주입층, 양극전극, 및 상기 무기박막 보호층을 포함하는 상부발광방식(top-emission type) 능동 구동형 유기전자소자일 수 있다. 상기한 바와 같이, 상기 무기박막 보호층은 2 가지 이상의 무기물이 혼합된 무기 혼합물로부터 제조되며, 바람직하게는 실리콘 옥사이드(SiO2), 마그네슘 옥사이드(MgO), 칼슘 옥사이드(CaO), 알루미늄 옥사이드(Al2O3), 티타늄 옥사이드(TiO2), 지르코늄 옥사이드(ZrO2), 탄탈룸 옥사이드(Ta2O5 ) 및 소듐 옥사이드(NayOx)과 같은 금속 또는 비금속 산화물; 실리콘 니트라이드(Si3N4 )과 같은 질화물; 및 플루오르화 마그네슘(MgF2)과 같은 염으로 구성된 군 중에서 선택된 2 가지 이상의 무기물을 혼합한 무기혼합물로부터 합성된다. 또한, 상기 무기박막 보호층은 한 가지의 무기 혼합물로부터 합성된 단층 무기박막 보호층, 또는 혼합된 무기물의 종류 및/또는 수가 서로 다른 2 가지 이상의 무기 혼합물로부터 각각 형성된 무기박막이 적층된 다층 무기박막 보호층일 수 있다. 도 13a 및 13b에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 무기박막 보호층은 90 % 정도의 광투과율을 나타내기 때문에, 일반적으로 광투과율이 80% 이상일 것을 요하는 상부발광방식 유기전자소자의 보호층으로서 특히 적합하다.
또한, 상기 유기전자소자는 기판, 박막 트랜지스터(TFT) 어레이, 음극전극, 전자수송층, 발광층, 정공수송층 및 정공주입층, 양극전극, 및 상기 무기박막 보호층을 포함하는 하부발광방식(bottom-emission type)의 능동 구동형 유기전자소자일 수 있다. 상기한 바와 같이, 상기 무기박막 보호층은 2 가지 이상의 무기물이 혼합된 무기 혼합물로부터 제조되며, 바람직하게는 실리콘 옥사이드(SiO2), 마그네슘 옥사이드(MgO), 칼슘 옥사이드(CaO), 알루미늄 옥사이드(Al2O3), 티타늄 옥사이드(TiO2), 지르코늄 옥사이드(ZrO2), 탄탈룸 옥사이드(Ta2O5 ) 및 소듐 옥사이드(NayOx)과 같은 금속 또는 비금속 산화물; 실리콘 니트라이드(Si3N4 )과 같은 질화물; 및 플루오르화 마그네슘(MgF2)과 같은 염으로 구성된 군 중에서 선택된 2 가지 이상의 무기물을 혼합한 무기혼합물로부터 합성된다. 또한, 상기 무기박막 보호층은 한 가지의 무기 혼합물로부터 합성된 단층 무기박막 보호층(도 10 참조), 또는 혼합된 무기물의 종류 및/또는 수가 서로 다른 2 가지 이상의 무기 혼합물로부터 각각 형성된 무기박막이 적층된 다층 무기박막 보호층(도 11 참조)일 수 있다.
또한, 본 발명의 단층 무기박막 또는 다층 무기박막은 수분과 산소에 대한 장벽 특성을 갖는 장벽층으로서 수분, 산소 또는 열에 취약한 기판의 상, 하 또는 상하 모두에 적용될 수 있다. 예컨대, 본 발명의 단층 또는 다층 무기박막은 플라스틱과 같이 수분과 열에 취약한 유연성 있는 기판의 상, 하 또는 상하 모두에 적용되어, 기판의 투습율과 투산소율을 현저하게 감소시킬 수 있다 (도7 및 8 참조). 이와 같이 본 발명의 무기박막이 적용된 유연성 있는 기판에 유기전자소자, 바람직하게는, 본 발명의 무기박막을 보호층으로서 포함하는 유기전자소자를 형성시킴으로써, 투습율과 투산소율이 현저하게 감소된 유연성 있는 디스플레이(flexible display)를 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 종래의 유기전자소자 제조방법에 있어서, 2 이상의 무기물이 혼합된 혼합 무기물을 증착시켜 무기박막 보호층을 형성시키는 단계를 추가적으로 포함하는, 무기박막 보포층을 포함하는 유기전자소자의 제조방법을 제공한다.
상기한 바와 같이, 상기 무기물은 실리콘 옥사이드(SiO2), 마그네슘 옥사이드(MgO), 칼슘 옥사이드(CaO), 알루미늄 옥사이드(Al2O3), 티타늄 옥사이드(TiO2 ), 지르코늄 옥사이드(ZrO2), 탄탈룸 옥사이드(Ta2O5) 및 소듐 옥사이드(Na yOx)과 같은 금속 또는 비금속 산화물; 실리콘 니트라이드(Si3N4)과 같은 질화물; 및 플루오르화 마그네슘(MgF2)과 같은 염을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 무기박막 보호층을 한 가지의 무기 혼합물을 증착하여 단층 무기박막의 형태로 형성하거나, 또는 혼합된 무기물의 종류 및/또는 수가 서로 다른 2 가지 이상의 무기 혼합물을 증착시켜 다층 무기박막의 형태로 형성시킬 수 있다.
일반적으로 유기전자소자의 유기물 Tg는 80 내지 120 ℃이기 때문에, 온도가 120 ℃ 이상이면 유기물에 손상이 발생할 수 있다. 따라서, 무기박막의 물성 향상 및 유기전자소자 내 유기물의 보호를 위하여 120 ℃ 이하의 온도범위에서 무기 혼합물을 증착하여 무기박막을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 유기전자소자에 본 발명의 무기박막 보호층을 적용시, 약 1 ×10-4 Torr 내지 1 ×10-7 Torr 정도의 진공도를 유지하는 것이 바람직하다. 상기 무기박막 보호층은 진공 증착기, 열증착기(thermal evaporator), 전자선 증착기(electron-beam evaporator) 등을 사용하여 형성할 수 있다. 상기 무기박막 보호층의 두께는 상기한 바와 같이 10 nm 내지 10 cm의 범위 내에서 적절하게 적용할수 있다.
보다 구체적으로, 상기 유기전자소자의 제조방법은 기판 상에 양극전극을 형 성하고, 상기 양극전극 상에 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자주입층을 포함하는 유기층을 증착시키고, 상기 유기층 상에 음극전극을 형성시킨 후, 상기 음극전극 상에 두 가지 이상의 무기물이 혼합된 무기 혼합물을 증착하여 단층 또는 다층 무기박막 보호층을 형성시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 유기전자소자의 제조방법은 기판 상에 양극전극을 형성하고, 상기 양극전극 상에 음극분리 격벽을 형성하고, 상기 양극전극 상에 정공주입층, 정공수송층, 발광층 및 전자주입층을 포함하는 유기층을 증착시키고, 상기 유기층 상에 음극전극을 형성시킨 후, 상기 음극전극 상에 두 가지 이상의 무기물이 혼합된 무기 혼합물을 증착하여 단층 또는 다층 무기박막 보호층을 형성시키는 단계를 포함하는 수동 구동형 유기전자소자의 제조방법일 수 있다. 이 때, 상기 음극분리 격벽을 음성(negative) PR을 이용하여 형성하고, 상기 패턴된 양극전극과 교차 형태가 되도록 형성하며, 음극분리 격벽 안쪽까지 완벽하게 무기박막을 도포하기 위하여 경사 증착법 (tilt & rotation technique)을 사용하여 무기박막을 형성시킨다.
또한, 상기 유기전자소자의 제조방법은 기판 상에 TFT 어레이를 제작하고 음극전극을 형성하고, 상기 음극전극 상에 발광층, 전자주입층, 정공수송층 및 정공주입층을 포함하는 유기층을 형성하고, 상기 유기층 상에 양극전극을 형성시킨 후, 상기 양극전극 상에 두 가지 이상의 무기물이 혼합된 무기 혼합물을 증착하여 단층 또는 다층 무기박막 보호층을 형성시키는 단계를 포함하는 상부발광방식 또는 하부발광방식의 능동 구동형 유기전자소자 제조방법일 수 있다.
이하, 도면 및 실시예를 통하여 본 발명의 무기박막 보호층, 이를 포함하는 유기전자소자 및 그의 제조방법을 보다 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이들은 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위가 이들 도면 또는 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명이 적용되지 않은 유기전자소자로서, 기판으로 유리 또는 플라스틱 재질을 사용하고, 인듐 틴 옥사이드 (ITO)를 RF-스퍼터링 (RF-sputtering)을 사용하여 상기 기판(1) 상에 증착하고, 패턴을 형성하여 양극전극 (2)를 형성한다. 상기 양극전극 (2) 상에 정공주입층 (3), 정공수송층 (4), 발광층 및 전자수송층 (5)을 포함하는 유기층을 증착한다. 이 때, 열증착법(thermal evaporation)을 사용할 수 있다. 상기 유기층 상에 일함수가 낮은 AlLi 합금 (6)을 증착하여 음극전극을 형성한다.
도 2는, 도 1과 같은 유기전자소자의 음극전극 (6) 상에 한 가지의 혼합 조성(composite system)으로 된 무기 박막을 증착함으로써 얻어지는 단층 무기박막 보호층 (7a)이 형성된 유기전자소자를 보여주는 개략도이다. 상기 단층 무기박막 보호층(7a)의 증착 공정은 전자선 증착기 (electron-beam evaporator)로 수행할 수 있다. 이와 같이, 전자선 증착기를 사용하여 증착하면, 혼합 조성의 무기박막의 증착 온도가 상대적으로 낮아서 두껍게 증착되며, 유기전자소자와의 부착(adhesion) 특성이 좋고, 균열이나 핀홀(pinhole) 현상이 발생되지 않는다는 이점이 있다.
본 발명의 구체예에 있어서, 상기 단층 무기박막 보호층은 실리콘 옥사이드와 마그네슘 옥사이드를 혼합한 SM-혼합물, 실리콘 옥사이드와 칼슘옥사이드를 혼합한 SC-혼합물 또는 실리콘 옥사이드와 소듐옥사이드를 혼합한 SN-혼합물 등을 증 착함으로써 얻어지는 SM 혼합 무기박막, SC 혼합 무기박막 또는 SN 혼합 무기박막 등일 수 있다.
단층 무기박막 보호층의 제조예
유기전자소자의 보호를 위한 혼합 조성의 단층 무기박막 보호층의 제작은 실리콘 옥사이드와 마그네슘 옥사이드를 분말형태로 만들어 실리콘 옥사이드와 마그네슘 옥사이드를 1:1, 1:2, 1:3 등의 비율로 혼합한 후, 펠렛 형태의 실리콘 옥사이드와 마그네슘 옥사이드 혼합물 (SM-혼합물)을 제작한다. 실리콘 옥사이드와 칼슘 옥사이드를 분말형태로 만들어 1:1, 2:1, 3:1 등의 비율로 혼합한 후, 펠렛 형태의 실리콘 옥사이드와 칼슘 옥사이드 혼합물 (SC-혼합물)을 제작한다. 또한, 실리콘 옥사이드와 소듐 옥사이드를 분말형태로 만들어 1:1, 2:1, 3:1 등의 비율로 혼합한 후, 펠렛 형태의 실리콘 옥사이드와 소듐 옥사이드 혼합물 (SN-혼합물)을 제작한다. 도 14에 레버 프레스(lever-press)를 이용하여 펠렛 형태의 무기 혼합물을 제조하는 과정을 나타내었다.
이와 같은 방법으로 마그네슘 옥사이드 및 소듐 옥사이드 혼합물, 마그네슘 옥사이드 및 알루미늄 옥사이드 혼합물, 마그네슘 옥사이드, 실리콘 옥사이드 및 알루미늄 옥사이드 혼합물, 실리콘 옥사이드 및 알루미늄 옥사이드 혼합물, 실리콘 옥사이드 및 마그네슘 플루오라이드 혼합물, 마그네슘 옥사이드 및 마그네슘 플루오라이드 혼합물 등 다양한 조합의 무기 혼합물을 펠렛 형태로 제작할 수 있다.
상기 제조된 펠렛 형태의 무기 혼합물을 전자선 증착기를 이용하여 박막으로 증착한다 (7a). 상기의 무기 혼합물의 작업온도(working temperature)가 약 100℃ 이하 정도로 낮기 때문에, 쉽게 증착되며 유기층(3 내지 5)의 손상을 최소화할 수 있다. 상기 혼합 조성의 무기 혼합물에 대한 증착 조건 및 합성된 무기박막의 투습률(Water Vapor Transmission Rate, WVTR)을 다음의 표 1 및 표 2에 나타내었다. 상기 혼합 조성의 무기물과 비교하기 위하여 단일 조성의 무기물에 대한 증착조건 및 합성된 무기박막의 투습률을 다음의 표 3에 나타내었다. 이 때, 상기 무기 혼합물의 증착 및 단일 조성의 무기물의 증착에 있어서, 유기층의 손상을 방지하기 위하여 증착온도를 최대 80 ℃로 제한하였다.
혼합 조성 무기물에 대한 증착조건 및 투습률값(WVTR)
무기 혼합물 비율 두께 (nm) 증착온도 (℃) WVTR (g/m2 for day)
SiO2 + MgO 1:1 300 70 1.252
1:2 1,100 75 0.436
1:3 250 68 0.293
SiO2 + CaO 4:5 150 53 3.591
2:1 1,300 63 0.820
3:1 1,000 63 1.823
SiO2 + NayOx 2:1 100 42 10.85
3:1 300 50 6.211
Figure 112003032060671-pat00001
단일 조성 무기물에 대한 증착조건 및 투습률값(WVTR)
무기물 두께 (nm) 증착온도 () WVTR (g/m2 for day)
CeO2 170 64 37.90
340 80 39.08
SiO2 1,000 80 33.97
500 52 34.08
MgF2 100 27 29.93
150 27 29.18
Al2O3 10 80 36.77
TiO2 10 80 35.47
ZrO2 10 80 36.70
Ta2O5 50 80 34.64
혼합 조성의 무기 혼합물을 이용한 표 1 및 2의 결과와 단일 조성의 무기물을 이용한 표 3의 결과를 비교해보면, 혼합 조성의 무기 혼합물로부터 합성되는 무기박막은 증착온도에 비하여 두껍게 증착되며 투습률(Water Vapor Transmission Rate, WVTR)이 상당히 낮다는 것을 알 수 있다. 즉, 혼합 조성의 무기 혼합물로부터 합성되는 무기박막은 방습효과가 탁월하여, 기존의 단일 조성의 무기물로부터 합성된 무기박막과 비교하여 산소 및 수분의 침투를 현저하게 줄일 수 있으므로, 유기전자소자의 보호층으로 적용되는 경우 효과적으로 유기전자소자를 보호할 수 있다.
또한, 본 발명의 무기박막은 현저하게 감소된 투산소율(Oxygen Transmission Rate, OTR)을 갖는다. 본 발명의 몇 가지 무기박막의 투산소율을 다음의 표 4에 나타내었다.
Figure 112003032060671-pat00002
도 3은 상기 도 1의 유기전자소자의 음극전극 (6) 상에 두 가지 이상의 혼합 조성으로 된 무기박막을 2 층 이상 증착함으로써 얻어지는, 다층 무기박막 보호층(7b)이 형성된 유기전자소자를 보여주는 개략도이다. 본 발명의 구체예에 있어서, 상기 다층 무기박막 보호층(7b)은 실리콘 옥사이드와 마그네슘 옥사이드를 혼합한 SM-혼합물, 실리콘 옥사이드와 칼슘옥사이드를 혼합한 SC-혼합물 및 실리콘 옥사이드와 소듐옥사이드를 혼합한 SN-혼합물 중에서 2 가지 이상의 혼합물을 선택하여 연속 증착함으로써 얻어질 수 있으며, 상기 증착공정은 전자선 증착기를 사용하여 연속증착함으로써 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 다층 무기박막 보호층은 SM- 혼합/SC-혼합/SN-혼합 무기박막, SM-혼합/SC-혼합/SM-혼합 무기박막, SC-혼합/SM-혼합/SC-혼합 무기박막, SN-혼합/SM-혼합/SC-혼합 무기박막 또는 SM-혼합/SC-혼합/SM-혼합/SM-혼합 무기박막 등일 수 있다.
도 4는 본 발명의 무기박막 보호층이 적용되지 않은 수동 구동형 유기전자소자를 보여주는 것으로, 기판으로 유리 또는 플라스틱 재질을 사용하고, 인듐 틴 옥사이드(ITO)를 RF 스퍼터링을 사용하여 상기 기판 (1) 상에 증착하고 패턴을 형성하여 양극전극 (2)를 형성한다. 상기 양극전극 (2) 상에 음성(negative) PR을 이용하여 음극 분리격벽 (cathode separator, 2a)을 형성하는데, 이 때, 패턴된 양극전극 (2)과 교차(cross) 형태가 되도록 패턴을 형성한다. 상기 양극전극 (2) 상에 정공주입층 (3), 정공수송층 (4), 발광층 및 전자주입층 (5)을 포함하는 유기층을 열증착법으로 형성한다. 상기 유기층 상에 일함수가 낮은 AlLi 합금(6)을 증착하여 음극전극을 형성한다.
수동 구동형 유기전자소자는 음극 분리격벽을 형성하는데 이는 각 픽셀(pixel)들의 음극선(cathode line)에 의한 전기적 쇼트를 방지하기 위하여 반드시 필요하다. 인접 픽셀들 간의 음극선을 차단시키기 위하여 음극 분리격벽 (2a)의 구조는 역삼각형(reverse taper angle) 모양으로 되어 있다. 음극 분리격벽 (2a) 안쪽까지 완벽하게 혼합 조성의 무기박막을 도포(coating)하기 위하여 기판 회전속도와 경사각을 변화시키는 경사 증착법 (tilt & rotation technique)이 바람직하다.
도 4의 공정이 끝난 후, 도 5와 같이, 상기 음극전극(6) 상에 혼합 조성으로 된 무기박막을 경사 증착법으로 증착함으로써 단층 무기박막 보호층 (7a)을 형성할 수 있다. 도 5는 유기전자소자를 보호하기 위한 혼합 조성의 단층 무기박막의 개략도이다. 도 2에서와 같이 SM-혼합물, SC-혼합물 또는 SN-혼합물 등을 증착함으로써, 수동 구동형 유기전자소자를 위한 단층 무기박막 보호층을 형성할 수 있다.
또한, 도 4의 공정이 끝난 후, 도 6과 같이, 상기 음극전극 (6) 상에 두 가지 이상의 서로 다른 혼합 조성의 무기박막을 경사 회전 방식으로 증착함으로써, 다층 무기박막 보호층 (7b)을 형성할 수 있다. 도 6은 수동 구동형 유기전자소자를 보호하기 위하여 두 가지 이상의 서로 다른 혼합 조성의 무기박막이 적층된 다층 무기박막의 개략도이다. 도 3에서와 같이, SM-혼합물, SC-혼합물 및 SN-혼합물 중 2 가지 이상을 연속 증착함으로써, 수동 구동형 유기전자소자를 위한 다층 무기박막 보호층을 형성한다. 예컨대, 상기 다층 무기박막 보호층은 SM-혼합/SC-혼합/SN-혼합 무기박막, SM-혼합/SC-혼합/SM-혼합 무기박막, SC-혼합/SM-혼합/SC-혼합 무기박막, SN-혼합/SM-혼합/SC-혼합 무기박막 또는 SM-혼합/SC-혼합/SM-혼합/SM-혼합 무기박막 등일 수 있다.
도 12a는 수동 구동형 유기전자소자에 있는 음극 분리격벽을 나타낸 SEM 사진이고, 12b는 음극 분리격벽 안쪽까지 완벽하게 보호하기 위하여 경사 회전 방식으로 무기 혼합물을 증착한 SEM 사진이다.
도 7은 본 발명의 무기박막이 수분과 산소에 대한 장벽층(barrier layer)으로서 사용되는 예를 보여주는 것으로, 플라스틱 기판 (1a)에 혼합 조성으로 증착된 단층 무기박막의 개략도이다. 도 2에서와 같이 SM-혼합물, SC-혼합물 또는 SN-혼합 물 등을 증착함으로써 장벽 특성을 갖는 단층 무기박막을 형성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 무기박막이 수분과 산소에 대한 장벽층으로서 사용되는 또 다른 예를 보여주는 것으로, 플라스틱 기판 (1a)에 두 가지 이상의 서로 다른 혼합 조성을 갖는 무기박막을 연속 증착함으로써 얻어지는 다층 무기박막의 개략도이다. 도 3에서와 같이, 예컨대, SM-혼합물, SC-혼합물, SN-혼합물 중 2 가지 이상을 연속 증착함으로써 장벽 특성을 갖는 다층 무기박막을 형성할 수 있다, 예컨대, 상기 다층 무기박막은 SM-혼합/SC-혼합/SN-혼합 무기박막, SM-혼합/SC-혼합/SM-혼합 무기박막, SC-혼합/SM-혼합/SC-혼합 무기박막, SN-혼합/SM-혼합/SC-혼합 무기박막 또는 SM-혼합/SC-혼합/SM-혼합/SM-혼합 무기박막 등일 수 있다.
도 9는 본 발명이 적용되지 않은 하부 발광방식 (bottom-emission type)의 능동 구동형 유기전자소자로서, 기판으로 유리 또는 플라스틱 재질을 사용하고, TFT 어레이 (8)를 상기 기판 (1) 상에 제작하고, 음극전극 (6)을 형성한다. 음극전극 (6) 상에 발광층 및 전자주입층 (5), 정공수송층 (4), 정공주입층 (3)을 포함하는 유기층을 열증착법으로 형성한다. 그리고 나서, 상기 유기층 상에 양극전극 (2)을 형성한다.
도 9의 공정이 끝난 후, 도 10과 같이, 상기 양극전극 (2) 상에 혼합 조성으로 된 무기박막을 증착함으로써 단층 무기박막 보호층 (7a)을 형성할 수 있다. 도 10은 유기전자소자를 보호하기 위한 혼합 조성의 단층 무기박막 보호층을 포함하는 하부 발광방식 능동 구동형 유기전자소자의 개략도이다. 도 2에서와 같이, SM-혼합물, SC-혼합물 또는 SN-혼합물 등을 증착함으로써, 능동 구동형 유기전자소자를 위 한 단층 무기박막 보호층을 형성할 수 있다.
도 9의 공정이 끝난 후, 도 11과 같이, 상기 양극전극 (2) 상에 두 가지 이상의 서로 다른 혼합 조성으로 된 무기박막을 연속하여 증착함으로써 다층 박막 보호층 (7b)을 형성할 수 있다. 도 11은 유기전자소자를 보호하기 위한 두 가지 이상의 호합 조성으로 된 다층 무기박막 보호층을 포함하는 하부 발광방식 능동 구동형 유기전자소자의 개략도이다. 도 4에서와 같이, 예컨대, SM-혼합물, SC-혼합물 및 SN-혼합물 중에서 2 가지 이상을 연속 증착함으로써 능동 구동형 유기전자소자를 위한 다층 무기박막 보호층을 형성할 수 있다. 상기 다층 무기박막 보호층은, 예컨대, SM-혼합/SC-혼합/SN-혼합 무기박막, SM-혼합/SC-혼합/SM-혼합 무기박막, SC-혼합/SM-혼합/SC-혼합 무기박막, SN-혼합/SM-혼합/SC-혼합 무기박막 또는 SM-혼합/SC-혼합/SM-혼합/SM-혼합 무기박막 등일 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 무기박막은 유기전자소자의 보호층으로 적용되어 대기중의 산소 및 수분으로부터 유기층을 보호하여 유기전자소자의 성능을 향상시키고 수명을 연장시킬 수 있다. 또한, 수분과 산소에 취약한 플라스틱 기판에 적용되어 수분과 산소에 대하여 장벽 특성을 갖는 보호층으로서 역할을 할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 무기박막 보호층이 적용된 유연성 있는 기판은 유연성 있는 디스플레이에 이용될 수 있다.

Claims (22)

  1. 금속 산화물 또는 비금속 산화물, 질화물 및 염으로 이루어진 군 중에서 선택되는 두 가지 이상의 무기물이 혼합된 무기 혼합물로부터 합성된 혼합 무기물 박막으로서
    상기 금속 또는 비금속 산화물이 실리콘 옥사이드(SiO2), 마그네슘 옥사이드(MgO), 칼슘 옥사이드(CaO), 알루미늄 옥사이드(Al2O3), 티타늄 옥사이드(TiO2), 지르코늄 옥사이드(ZrO2), 탄탈룸 옥사이드(Ta2O5) 및 소듐 옥사이드(NayOx)를 포함하고, 상기 질화물이 실리콘 니트라이드(Si3N4)를 포함하고 마그네슘 플루오라이드(MgF2)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    유기전자소자 보호층용 무기박막.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 무기박막이 10 nm 내지 10 cm 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 무기박막.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 무기박막이 하나의 무기 혼합물로부터 합성된 단층 무기박막 형태인 무기박막.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 무기박막이 혼합된 무기물의 종류, 수 또는 두 가지 모두가 서로 다른 두 가지 이상의 무기 혼합물로부터 각각 합성된 무기박막이 적층된 다층 무기박막 형태인 무기박막.
  6. 제 1 항의 무기박막을 보호층으로서 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전자소자.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7951726B2 (en) 2008-02-25 2011-05-31 Korea Institute Of Science And Technology Organic/inorganic hybrid thin film passivation layer for blocking moisture/oxygen transmission and improving gas barrier property

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7139218B2 (en) * 2003-08-13 2006-11-21 Intelliserv, Inc. Distributed downhole drilling network
JP4207083B2 (ja) 2006-04-04 2009-01-14 セイコーエプソン株式会社 光学多層膜フィルタ、光学多層膜フィルタの製造方法および電子機器装置
US20080048178A1 (en) * 2006-08-24 2008-02-28 Bruce Gardiner Aitken Tin phosphate barrier film, method, and apparatus
KR100846593B1 (ko) 2006-12-28 2008-07-16 삼성에스디아이 주식회사 유기 발광 장치
TWI442292B (zh) * 2009-04-21 2014-06-21 Ind Tech Res Inst 觸控式顯示裝置及其製造方法
TWI463452B (zh) * 2009-04-21 2014-12-01 Ind Tech Res Inst 觸控式顯示裝置及其製造方法
TWI503043B (zh) * 2010-04-13 2015-10-01 Au Optronics Corp 電激發光顯示面板
CN103178077B (zh) * 2011-12-21 2016-08-24 昆山工研院新型平板显示技术中心有限公司 有机电致发光显示器件及其封装方法
KR101942092B1 (ko) * 2012-07-30 2019-01-25 한국전자통신연구원 유기발광소자 제조방법
US9594287B2 (en) * 2014-08-24 2017-03-14 Royole Corporation Substrate-less flexible display and method of manufacturing the same
CN106299149A (zh) * 2015-06-12 2017-01-04 上海和辉光电有限公司 薄膜封装结构、制备方法和具有该结构的有机发光装置
CN107623040A (zh) * 2017-09-05 2018-01-23 华南理工大学 一种铟镓锌氧化物薄膜晶体管及其制造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1140345A (ja) * 1997-07-16 1999-02-12 Sanyo Electric Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス装置
JP2001338754A (ja) * 2000-05-30 2001-12-07 Casio Comput Co Ltd 電界発光素子
JP2002117973A (ja) * 2000-05-16 2002-04-19 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 有機電界発光素子及びその製造装置
KR20030083366A (ko) * 2002-04-22 2003-10-30 엘지전자 주식회사 유기 전계발광 표시소자 및 그 제조방법
KR20040039608A (ko) * 2002-11-04 2004-05-12 주식회사 엘리아테크 유기 전계 발광 표시 패널 및 그 제조 방법

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5165909A (en) * 1984-12-06 1992-11-24 Hyperion Catalysis Int'l., Inc. Carbon fibrils and method for producing same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1140345A (ja) * 1997-07-16 1999-02-12 Sanyo Electric Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス装置
JP2002117973A (ja) * 2000-05-16 2002-04-19 Toyota Central Res & Dev Lab Inc 有機電界発光素子及びその製造装置
JP2001338754A (ja) * 2000-05-30 2001-12-07 Casio Comput Co Ltd 電界発光素子
KR20030083366A (ko) * 2002-04-22 2003-10-30 엘지전자 주식회사 유기 전계발광 표시소자 및 그 제조방법
KR20040039608A (ko) * 2002-11-04 2004-05-12 주식회사 엘리아테크 유기 전계 발광 표시 패널 및 그 제조 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7951726B2 (en) 2008-02-25 2011-05-31 Korea Institute Of Science And Technology Organic/inorganic hybrid thin film passivation layer for blocking moisture/oxygen transmission and improving gas barrier property

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US7391152B2 (en) 2008-06-24
KR20040034374A (ko) 2004-04-28
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