KR20150037704A - 유기전자장치의 제조 방법 - Google Patents

유기전자장치의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 출원은, 유기전자장치의 제조 방법, 그 제조 방법에 따라 제조된 유기전자장치 및 그 용도를 제공한다. 본 출원에서는, 예를 들어서, 플렉서블 기판을 사용하여 효과적으로 유기전자장치를 제조하는 방법과 그에 의해 제조된 유기전자장치 및 그 용도를 제공할 수 있다.

Description

유기전자장치의 제조 방법{METHOD FOR PREPARING ORGANIC ELECTRONIC DEVICE}
본 출원은, 유기전자장치의 제조 방법, 그에 의해 제조된 유기전자장치 및 그 용도에 관한 것이다.
유기전자장치(OED; Organic Electronic Device)는, 전류를 전도할 수 있는 유기 재료의 층을 하나 이상 포함하는 소자이다. 유기전자장치의 종류에는 유기발광소자(OLED), 유기태양전지, 유기 감광체(OPC) 또는 유기 트랜지스터 등이 포함된다.
전통적인 유기전자장치는, 주로 유리와 같은 강성 기판 상에서 제조된다. 이러한 종류의 강성의 소자에 대하여 전통적인 유리 기판 대신에 플렉서블 기판을 갖는 플렉서블 소자에 대한 연구가 이루어지고 있다. 플렉서블 기판은 주로 박막 유리 기판, 금속 호일 기판 및 플라스틱 기판을 포함하는 3가지 형태로 분류될 수 있다.
플렉서블 기판을 사용한 소자의 제조 공정은, 상기 강성 소자의 그것과 대체로 유사하지만, 기판의 유연성으로 인해 보다 고도의 주의가 요구된다. 플렉서블 기판을 적용한 공정으로는 단단한 캐리어 기판상에 플렉서블 기판을 부착하고, 공정을 진행한 후에 상기 캐리어 기판으로부터 소자를 박리하는 방식이 있다(예를 들면, 특허문헌 1). 이러한 방식에서는 주로 플렉서블 기판과 부착되는 캐리어 기판의 테두리에 적절한 접착성 물질을 형성한 후, 최종적으로 플렉서블 기판을 박리하기 위하여 상기 테두리 부분을 제거하는 공정이 수행된다. 따라서, 이러한 공정에 의하면 제조 효율이 떨어지고, 적절하게 접착성 물질이 제거되지 못하면 기판의 박리 과정에서 소자의 손상이 일어날 우려가 있다.
한국공개특허 제2013-0072651호
본 출원은, 유기전자장치의 제조 방법, 그 제조 방법에 따라 제조된 유기전자장치 및 그 용도를 제공한다. 본 출원에서는, 예를 들어서, 플렉서블 기판을 사용하여 효과적으로 유기전자장치를 제조하는 방법과 그에 의해 제조된 유기전자장치 및 그 용도를 제공하는 것을 하나의 주요한 목적으로 한다.
본 출원의 유기전자장치의 제조 방법은, 캐리어 기판상에 고분자층을 형성하고, 그 고분자층에 플렉서블 기판을 위치시킨 후에 상기 기판상에 유기전자소자를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 제조 방법은 상기 과정에 이어서 고분자층으로부터 플렉서블 기판을 박리하는 과정을 추가로 수행할 수 있다.
상기에서 캐리어 기판은, 유기전자소자의 제조 과정 또는 운송 과정 등에서 상기 플렉서블 기판 또는 유기전자소자를 지지하는 역할을 한다. 이와 같은 캐리어 기판으로는 적절한 강성 기판으로서 상기와 같은 지지체로서의 역할을 수행할 수 있는 것이라면 특별한 제한 없이 다양한 종류가 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 기판으로는 유리 기판을 사용할 수 있지만, 이에 제한되지 않고 다양한 강성 기판이 적용될 수 있다.
본 출원의 제조 방법에서는 상기와 같은 캐리어 기판상에 고분자층을 형성한다. 이 고분자층은, 상기 플렉서블 기판이 상기 캐리어 기판상에 제조 공정 또는 운송 공정 중에는 적절한 접착력을 나타내도록 부착되어 있고, 추후 박리 시에는 용이하게 박리할 수 있도록 하는 역할을 할 수 있다.
고분자층의 소재는 상기와 같은 역할을 할 수 있는 것이라면 특별히 제한되는 것은 아니다. 하나의 예시적인 상기 소재로서 폴리오가노실록산을 들 수 있다. 폴리오가노실록산은 경화 조건의 조절이나, 혹은 그 형태의 조절 또는 첨가제의 첨가 등을 통해 다른 성분과의 접착력을 용이하게 제어할 수 있는 이점이 있다.
폴리오가노실록산의 구체적인 종류는 목적을 고려하여 선택할 수 있으며, 이는 특별히 제한되지 않는다.
예를 들면, 상기 폴리오가노실록산으로서는, 하기 화학식 1의 반복 단위를 포함하는 것을 사용할 수 있다.
[수식 1]
Figure pat00001
화학식 1에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알케닐기 또는 아릴기이다.
본 명세서에서 용어 알킬기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 의미할 수 있다. 상기 알킬기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형일 수 있다. 또한, 상기 알킬기는 임의적으로 하나 이상의 치환기로 치환되어 있을 수 있다.
본 명세서에서 용어 알케닐기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알케닐기를 의미할 수 있다. 상기 알케닐기는 직쇄형, 분지쇄형 또는 고리형일 수 있고, 임의적으로 하나 이상의 치환기로 치환되어 있을 수 있다.
본 명세서에서 용어 아릴기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 벤젠 고리 또는 2개 이상의 벤젠 고리가 연결되어 있거나, 하나 또는 2개 이상의 탄소 원자를 공유하면서 축합 또는 결합된 구조를 포함하는 화합물 또는 그 유도체로부터 유래하는 1가 잔기를 의미할 수 있다. 본 명세서에서 말하는 아릴기의 범위에는 통상적으로 아릴기로 호칭되는 관능기는 물론 소위 아르알킬기(aralkyl group) 또는 아릴알킬기 등도 포함될 수 있다. 아릴기는, 예를 들면, 탄소수 6 내지 25, 탄소수 6 내지 21, 탄소수 6 내지 18 또는 탄소수 6 내지 12의 아릴기일 수 있다. 아릴기로는, 페닐기, 디클로로페닐, 클로로페닐, 페닐에틸기, 페닐프로필기, 벤질기, 톨릴기, 크실릴기(xylyl group) 또는 나프틸기 등이 예시될 수 있다.
상기와 같은 골격을 가지는 폴리오가노실록산에서 필요한 경우에 관능기(R1 및 R2 등)의 종류나 비율 등을 조절함으로써 목적하는 물성을 가지는 고분자층을 형성할 수 있다.
예를 들어 상기 관능기 중에서 수소 원자나 알케닐기 등은 폴리오가노실록산의 경화 반응에 관여할 수 있는 관능기이고, 이러한 관능기의 종류나 비율의 조절을 통해 경화도를 조절함으로써 목적하는 물성을 확보할 수도 있다.
상기 화학식 1과 같은 골격을 가지는 폴리오가노실록산의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면 업계에서 소위 폴리디메틸실록산 등으로 공지되어 있는 폴리디알킬실록산 등을 사용할 수 있다.
본 출원에서는 캐리어 기판상에 형성되는 상기 고분자층이 적절한 볼록부를 가지도록 상기 고분자층을 형성할 수 있다. 이를 통해 상기 고분자층이 플렉서블 기판을 적절하게 유지하는 동시에 상기 기판의 제거 시에는 기판이 용이하게 제거되도록 할 수 있다. 또한, 적절한 볼록부의 형성을 통해 상기 기판의 제거 시에 종래 기술과 같이 기판의 일부를 제거하는 과정을 수행할 필요성도 없어질 수 있다.
즉, 상기와 같은 볼록부에 의해서 플렉서블 기판과 고분자층의 접촉 면적은 적절하게 조절되고, 그에 따라 상기와 같은 효과가 달성될 수 있다.
고분자층에 상기와 같은 요철 구조를 형성하는 방식은 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 고분자층은, 캐리어 기판상에 경화성 고분자 조성물의 층을 형성하고, 상기 경화성 고분자 조성물의 층을 몰드에 접촉시킨 상태에서 상기 층을 경화시켜서 형성할 수 있다. 도 1은 상기와 같은 과정을 예시적으로 보여주는 것이고, 캐리어 기판(101), 상기 경화성 고분자 조성물의 층(102) 및 상기 몰드(103)가 순차 형성되어 있는 상태를 보여주고 있다. 상기 과정에서 사용할 수 있는 경화성 고분자 조성물은 특별히 제한되지 않는다. 이 분야에는 경화되어 폴리오가노실록산을 포함하는 고분자층을 형성할 수 있는 재료로서, 예를 들면, 부가 경화형 실리콘계 재료, 축합 또는 중축합 경화형 실리콘계 재료, 자외선 경화형 실리콘계 재료 또는 퍼옥시드 가황형 실리콘계 재료 등의 다양한 재료가 공지되어 있고, 공정성을 고려하여 적절한 종류가 선택될 수 있다.
상기와 같은 방식으로 형성되는 고분자층에서 볼록부의 형태는 특별히 제한되지 않고, 플렉서블 기판과의 부착력 등을 고려하여 설계될 수 있다. 도 2는, 상기 요철 형상의 볼록부(1022), 즉 상기 플렉서블 기판과 접촉하는 부분의 형태의 예시적인 도면이다. 도면에서 사선으로으로 표시된 부분이 기판과 접촉될 수 있다. 그렇지만, 상기는 본 출원의 하나의 예시에 해당하고, 그 구체적인 형태는 다양하게 변경될 수 있다.
상기와 같은 볼록부의 형태는 플렉서블 기판의 접촉 후 필요한 유지력이나 박리 시에 요구되는 박리력의 확보를 위해 조절될 수 있다. 예를 들면, 상기 볼록부는 상기 고분자층과 상기 기판의 접촉 면적이 고분자층 전체 면적 대비 10 내지 95%의 범위 내가 되도록 조절될 수 있다. 상기 비율은 다른 예시에서 약 20% 이상, 약 30% 이상, 약 40% 이상 또는 약 45% 이상일 수 있다. 또한, 상기 범위는 다른 예시에서 약 90% 이하, 약 85% 이하, 약 80% 이하, 약 75% 이하, 약 70% 이하, 약 65% 이하 또는 약 60% 이하일 수 있다. 상기 규정된 범위 대비 지나치게 낮은 범위에서는 유기전자소자의 제조 공정이나 운송 과정에서 필요한 지지력이 확보되지 않을 우려가 있고, 그를 지나치게 초과하면, 기판의 박리 과정에서 소자의 손상이 일어날 우려가 있다.
목적하는 효과를 위하여 상기 볼록부의 종횡비도 조절될 수 있다. 본 출원에서 볼록부의 종횡비는, 상기 볼록부의 높이(H)에 대한 상기 볼록부의 폭(W)의 비율(W/H)이다. 상기 폭(W)과 높이(H)는 도 1에서 예시적으로 표시되어 있다. 도 1과 같이 상기에서 볼록부의 높이는 고분자층에서 상기 볼록부가 돌출하고 있는 부분의 높이를 의미할 수 있다. 상기 종횡비(W/H)는 0.0001 내지 10000의 범위 내가 되도록 조절될 수 있다. 종횡비는 다른 예시에서 약 0.001 이상, 약 0.01 이상, 약 0.1 이상, 약 1 이상, 약 10 이상, 약 20 이상, 약 30 이상, 약 40 이상, 약 50 이상, 약 60 이상, 약 70 이상, 약 80 이상, 약 90 이상 또는 약 100 이상일 수 있다. 종횡비는 다른 예시에서 약 1000 이하, 약 900 이하, 약 800 이하, 약 700 이하, 약 600 이하, 약 500 이하, 약 400 이하, 약 300 이하, 약 200 이하 또는 약 150 이하일 수 있다. 상기 규정된 범위 대비 지나치게 낮거나 높은 범위에서는 기판의 박리 과정에서 소자의 손상이 일어나거나, 유기전자소자의 제조 공정이나 운송 과정에서 필요한 지지력이 확보되지 않을 우려가 있다.
상기와 같은 과정에 이어서 상기 고분자층에 플렉서블 기판을 위치시킨 후에 장치를 제조한다.
도 3은 상기와 같이 형성된 고분자층(301)상에 플렉서블 기판(302)이 위치된 경우를 보여주고 있다.
상기에서 적용될 수 있는 기판의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 기판으로 업계에서 통상 플렉서블 소자의 구현에 사용될 수 있는 것으로 알려져 있는 것을 사용할 수 있다. 이러한 기판의 대표적인 예로는 박막 유리 필름이나 고분자 필름 등이 있다. 유리 필름으로는, 소다석회 유리, 바륨/스트론튬 함유 유리, 납 유리, 알루미노 규산 유리, 붕규산 유리, 바륨 붕규산 유리 또는 석영 등으로 형성된 필름이 예시될 수 있고, 고분자 필름으로는, PI(polyimide), PEN(Polyethylene naphthalate), PC(polycarbonate), 아크릴 수지, PET(poly(ethylene terephthatle)), PES(poly(ether sulfide)) 또는 PS(polysulfone) 등을 포함하는 필름이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
기판으로는 투광성 필름을 사용할 수 있다. 본 명세서에서 용어 투광성 필름은, 예를 들면, 가시광 영역 중 어느 하나의 광 또는 전체 가시광 영역의 광에 대한 투과율이 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상 또는 80% 이상인 필름을 의미할 수 있다. 기판은, 구동용 TFT(Thin Film Transistor)가 존재하는 TFT 기판일 수도 있다.
기판은, 굴절률이 약 1.5 이상, 약 1.6 이상, 약 1.7 이상 또는 약 1.75 이상일 수 있다. 본 명세서에서 용어 굴절률은, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 약 550 nm 파장의 광에 대하여 측정한 굴절률이다. 유기전자장치가 유기발광장치인 경우, 기판의 상기 굴절률의 범위는 장치의 광효율을 높이는 것에 유리할 수 있다. 기판의 굴절률의 상한은 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들면, 약 2.0 정도일 수 있다.
기판의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 목적하는 성능, 예를 들면, 가요성이나 광추출 효율 또는 배리어성을 고려하여 적정 범위에서 선택될 수 있다. 예를 들면, 기판의 두께는 약 10 ㎛ 내지 약 50 ㎛의 범위 내 또는 약 20 ㎛ 내지 약 30 ㎛의 범위 내일 수 있다.
상기와 같은 기판상에 유기전자소자를 형성할 수 있다. 도 4는 상기 기판(302)상에 유기전자소자(401)가 형성된 경우를 예시적으로 보여주고 있다. 이 때 유기전자소자를 형성하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 공지의 방식에 따라 수행될 수 있다. 예를 들면, 상기 제조 방법은 적어도 상기 기판상에 제 1 전극층, 유기층 및 제 2 전극층을 형성하는 공정을 포함할 수 있다.
필요하다면, 특히 상기 플렉서블 기판이 고분자 필름인 경우에는 상기 제조 방법에서 상기 제 1 전극층을 형성하기 전에 상기 기판상에 무기물층을 형성하는 단계가 추가될 수 있다.
본 명세서에서 용어 무기물층은, 예를 들면, 중량을 기준으로 무기물을 50% 이상 또는 60% 포함하는 층일 수 있다. 무기물층은, 무기물만을 포함하거나, 상기 범위 내로 무기물을 포함한다면 유기물과 같은 다른 성분을 포함할 수도 있다. 무기물층은, 예를 들면, 배리어층일 수 있다. 본 명세서에서 용어 배리어층은, 수분 또는 습기와 같이 유기층 등의 소자의 성능에 나쁜 영향을 줄 수 있는 외부 인자의 침투를 차단, 억제 또는 완화할 수 있는 층일 수 있다. 예를 들어, 배리어층은, WVTR(water vapor transmission rate, WVTR)이 10-4 g/m2/day 이하인 층일 수 있다. 본 명세서에서 WVTR은, 40? 및 90% 상대 습도 조건에서 측정기(예를 들면, PERMATRAN-W3/31, MOCON, Inc.)를 사용하여 측정될 수치일 수 있다.
배리어층은 수분 및 산소 등의 외부 인자의 침투를 완화, 방지 또는 억제할 수 있는 것으로 알려진 소재를 사용하여 형성할 수 있다. 이러한 소재로는, In, Sn, Pb, Au, Cu, Ag, Al, Ti 및 Ni 등의 금속; TiO, TiO2, Ti3O3 , Al2O3, MgO, SiO, SiO2, GeO, NiO, CaO, BaO, Fe2O3, Y2O3, ZrO2, Nb2O3 및, CeO2및 등의 금속 산화물; SiN 등의 금속 질화물; SiON 등의 금속 산질화물; 또는 MgF2, LiF, AlF3 및 CaF2 등의 금속 불화물 등이나 기타 흡수율 1% 이상인 흡수성 재료나 흡수 계수 0.1% 이하인 방습성 재료 등으로 알려진 재료들이 포함될 수 있다.
무기물층은 단층 구조이거나 다층 구조일 수 있다. 다층 구조는, 동종 또는 이종의 무기물층이 적층된 구조이거나, 혹은 무기물층과 유기층이 적층된 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무기물층을 배리어층으로서 다층 구조로 하는 경우에 각층이 모두 배리어성을 가지는 재료로 형성되어야 하는 것은 아니며, 최종적으로 형성된 다층 구조가 목적하는 배리어성을 나타낼 수 있다면, 다층 구조 중 일부의 층은 배리어성이 없는 층으로 형성될 수도 있다. 무기물층의 형성 과정에서 발생할 수 있는 핀홀(pin hole) 등과 같은 결함(defect)의 증식(propargation)을 방지하는 측면에서 무기물층을 다층 구조로 하는 것이 유리할 수 있다. 또한, 다층 구조의 배리어층은, 후술하는 굴절률이 확보되는 배리어층의 형성에도 유리할 수 있다.
무기물층은 상기 기재 필름과의 굴절률의 차이가 가능한 작은 것이 적절할 수 있다. 예를 들면, 무기물층과 기재 필름과의 굴절률의 차이의 절대값은, 약 1 이하, 약 0.7 이하, 약 0.5 이하 또는 약 0.3 이하일 수 있다. 따라서, 기재 필름이 전술한 바와 같은 높은 굴절률을 가지는 경우에는 무기물층에도 그와 동등한 수준의 굴절률이 확보될 수 있다. 예를 들면, 무기물층의 굴절률은, 약 1.5 이상, 약 1.6 이상, 약 1.7 이상 또는 약 1.75 이상일 수 있다. 유기전자장치가 유기발광장치인 경우, 기재 필름의 상기 굴절률의 범위는 장치의 광효율을 높이는 것에 유리할 수 있다. 무기물층의 굴절률의 상한은 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들면, 약 2.0 정도일 수 있다.
무기물층은, 예를 들면, 제 1 서브층과 제 2 서브층의 적층 구조를 포함할 수 있다. 상기 적층 구조는 2회 이상 반복될 수 있다.
하나의 예시에서 상기 제 1 서브층은 제 1 굴절률을 가지고, 제 2 서브층은 제 2 굴절률을 가질 수 있다. 이러한 층을 적층하면, 디커플링(decoupling) 효과를 확보하면서 무기물층의 굴절률을 상기 언급한 범위로 조절하는 것에 유리할 수 있다. 상기 제 1 굴절률과 제 2 굴절률의 차이의 절대값은, 예를 들면, 0.1 내지 1.2의 범위 내에 있을 수 있다. 제 1 및 제 2 굴절률 각각의 범위는 상기 굴절률의 범위가 확보된다면 특별히 제한되지 않으나, 예를 들면 제 1 서브층의 굴절률은, 1.4 내지 1.9의 범위 내이고, 제 2 서브층의 굴절률은 2.0 내지 2.6의 범위 내일 수 있다. 제 1 및 제 2 서브층은, 각각 금속 산화물층일 수 있다. 예를 들어, 상기와 같은 굴절률을 가지는 제 1 서브층의 적합한 소재로는, Al2O3 등이 있고, 제 2 서브층에 적합한 소재로는 TiO2 등이 있지만, 각각 전술한 굴절률을 가지면서, 최종적인 적층 구조가 배리어성을 가질 수 있다면, 이 외에도 다양한 소재가 적용될 수 있다.
무기물층의 두께는 특별히 한정되지 않으며, 의도된 용도에 따라서 적합하게 선택될 수 있다. 예를 들면, 무기물층의 두께는 약 5 nm 내지 약 60 nm의 범위 내 또는 약 10 nm 내지 약 55 nm의 범위 내에 있을 수 있다. 다층 구조인 경우에 다층 구조 내의 각 서브층의 두께 범위는, 예를 들면 약 약 0.5 nm 내지 약 10 nm 또는 약 0.5 nm 내지 약 5 nm의 범위 내일 수 있다.
목적하는 성능, 예를 들면, 우수한 배리어성이나 굴절률의 달성을 위하여 무기물층을 형성하는 조건이 조절될 수 있다. 예를 들면, 무기물층은, 평탄면, 예를 들면, 표면 거칠기(RMS, Root Mean Square)가 5 nm 이하, 4.5 nm 이하, 4.0 nm 이하, 3.5 nm 이하, 3.0 nm 이하, 2.5 nm 이하, 2.0 nm 이하, 1.5 nm 이하, 1.0 nm 이하 또는 0.5 nm 이하인 면에 형성될 수 있다. 이러한 평탄면에 무기물층을 형성하면 형성되는 층의 막질이 보다 개선될 수 있다. 상기 표면 거칠기는, 자체적으로 평탄도가 우수한 소재를 사용하여 조절하거나, 혹은 후술하는 바와 같이 버퍼층 등을 통해 조절할 수 있다. 목적 성능, 예를 들면 배리어성을 확보하는 또 다른 방식으로는 무기물층의 형성 과정에서의 온도를 조절하는 방식이 있다. 일반적으로 무기물층은, 물리적 또는 화학적 증착 방식을 사용하여 형성할 수 있는데, 이 과정에서 증착 온도를 고온, 예를 들면, 200? 이상의 수준으로 조절할 경우에 우수한 배리어성이 확보될 수 있다.
무기물층은, 스퍼터링(sputtering), PLD(Pulsed Laser Deposition), 전자빔 증착(Electron beam evaporation), 열증착(thermal evaporation) 또는 L-MBE(Laser Molecular Beam Epitaxy) 등과 같은 PVD(physical Vapor Deposition) 또는 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition), HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy), iCVD(initiated chemical vapor deposition), PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 또는 ALD(Atomic Layer Deposition) 등의 CVD(Chemical Vapor Deposition) 등의 방식으로 형성할 수 있다. 상기 방식 중에서 사용 소재에 따라 적절한 방식을 선택함으로써 무기물층의 성능을 극대화할 수 있다.
기판상에 형성되는 제 1 전극층과 제 2 전극층은 투명 전극층이거나, 반사 전극층일 수 있다. 예를 들어, 제 1 및 제 2 전극층 중 어느 하나를 투명 전극으로 하고, 다른 하나는 반사 전극층으로 형성할 수 있다. 상기 투명 및 반사 전극층은, 유기전자장치에서 통상 사용되는 정공 주입성 또는 전자 주입성 전극층일 수 있다. 투명 및 반사 전극층 중 어느 하나는 정공 주입성 전극층으로 형성되고, 다른 하나는 전자 주입성 전극층으로 형성될 수 있다.
정공 주입성인 전극층은, 예를 들면, 상대적으로 높은 일 함수(work function)를 가지는 재료를 사용하여 형성할 수 있고, 필요한 경우에 투명 또는 반사 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 예를 들면, 정공 주입성 전극층은, 일 함수가 약 4.0 eV 이상인 금속, 합금, 전기 전도성 화합물 또는 상기 중 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 이러한 재료로는, 금 등의 금속, CuI, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), 알루미늄 또는 인듐이 도핑된 아연 옥사이드, 마그네슘 인듐 옥사이드, 니켈 텅스텐 옥사이드, ZnO, SnO2 또는 In2O3 등의 산화물 재료나, 갈륨 니트라이드와 같은 금속 니트라이드, 아연 세레나이드 등과 같은 금속 세레나이드, 아연 설파이드와 같은 금속 설파이드 등이 예시될 수 있다. 투명한 정공 주입성 전극층은, 또한, Au, Ag 또는 Cu 등의 금속 박막과 ZnS, TiO2 또는 ITO 등과 같은 고굴절의 투명 물질의 적층체 등을 사용하여서도 형성할 수 있다.
정공 주입성 전극층은, 증착, 스퍼터링, 화학 증착 또는 전기화학적 수단 등의 임의의 수단으로 형성될 수 있다. 또한, 필요에 따라서 형성된 전극층은 공지된 포토리소그래피나 새도우 마스크 등을 사용한 공정을 통하여 패턴화될 수도 있다.
전자 주입성 전극층은, 예를 들면, 상대적으로 작은 일 함수를 가지는 재료를 사용하여 형성할 수 있으며, 예를 들면, 상기 정공 주입성 전극층의 형성을 위해 사용되는 소재 중에서 적절한 투명 또는 반사 소재를 사용하여 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 전자 주입성 전극층도, 예를 들면, 증착법 또는 스퍼터링법 등을 사용하여 형성할 수 있으며, 필요한 경우에 적절히 패터닝될 수 있다.
전극층의 두께는, 예를 들면, 약 90 nm 내지 200 nm, 90 nm 내지 180 nm 또는 약 90 nm 내지 150 nm 정도의 두께를 가지도록 형성될 수 있다.
투명 및 반사 전극층의 사이에는 유기층이 형성된다. 본 출원의 하나의 예시에서 상기 유기층은 적어도 2개의 발광 유닛을 포함할 수 있다. 이와 같은 구조에서 발광 유닛에서 발생한 광은 반사 전극층에 의해 반사되는 과정 등을 거쳐서 투명 전극층측으로 방출될 수 있다.
유기층은, 하나 이상의 발광 유닛을 포함할 수 있다. 유기층은 필요한 경우 2개, 즉 제 1 발광 중심 파장을 가지는 제 1 발광 유닛과 제 2 발광 중심 파장을 가지는 제 2 발광 유닛을 포함할 수 있으며, 경우에 따라서는 3개 이상의 발광 유닛도 포함할 수 있다. 상기에서 제 1 발광 중심 파장은 제 2 발광 중심 파장과 상이한 범위에 있을 수 있다. 예를 들면, 제 1 발광 중심 파장은 제 2 발광 중심 파장보다 장파장일 수 있다. 예를 들어, 제 1 발광 중심 파장(λ1)과 제 2 발광 중심 파장(λ2)의 비율(λ1/λ2)은 1.1 내지 2의 범위 내일 수 있다. 이러한 범위에서 각 발광 유닛의 발광의 혼합을 통해 목적하는 컬러를 구현할 수 있다. 상기 비율(λ1/λ2)은 다른 예시에서 1.2 이상, 1.3 이상 또는 1.4 이상일 수 있다. 또한, 상기 비율(λ1/λ2)은 다른 예시에서 1.9 이하 또는 1.85 이하일 수 있다. 광추출 효율을 고려하여 상기 각 발광 유닛과 반사 전극층의 간격은 조절될 수 있다. 예를 들면, 상기 제 1 발광 유닛과 상기 반사 전극층(예를 들면, 상기 반사 전극층)간의 간격(L1)과 상기 제 2 발광 유닛과 상기 반사 전극층간의 간격(L2)의 비율(L1/L2)은 약 1.5 내지 20의 범위 내일 수 있다. 상기 비율(L1/L2)은 다른 예시에서 약 2 이상 또는 약 2.5 이상일 수 있다. 또한, 다른 예시에서 상기 비율(L1/L2)은 약 15 이하일 수 있다. 예를 들면, 이와 같이 조절된 간격과 각 발광 중심 파장을 가지는 각 발광 유닛을 포함하는 유기층이 상기 기술한 헤이즈를 가지는 기판 영역상에 형성되어 유기전자장치의 광추출 효율을 개선될 수 있다.
각 발광 유닛의 발광 중심 파장과 반사 전극층과의 간격은 상기 비율을 만족하도록 조절되는 한 구체적인 범위가 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 제 1 발광 중심 파장은, 약 500 내지 700 nm의 범위 내이고 제 2 발광 중심 파장은 약 380 내지 500 nm의 범위 내일 수 있다. 또한, 제 1 발광 유닛과 반사 전극층간의 간격은 150 nm 내지 200 nm의 범위 내이고, 제 2 발광 유닛과 반사 전극층간의 간격이 20 nm 내지 80 nm의 범위 내에 있을 수 있다.
적절한 발광을 위하여 제 1 발광 유닛과 제 2 발광 유닛의 사이에 중간 전극층 또는 전하발생층이 추가로 존재할 수 있다. 따라서 발광 유닛들은 전하 발생 특성을 가지는 중간 전극층이나 전하 발생층(CGL; Charge Generating Layer) 등에 의해 분할되어 있는 구조를 가질 수도 있다.
발광 유닛을 구성하는 재료는 특별히 제한되지 않는다. 업계에서는 다양한 발광 중심 파장을 가지는 형광 또는 인광 유기 재료가 공지되어 있으며, 이러한 공지의 재료 중에서 적절한 종류를 선택하여 상기 발광 유닛을 형성할 수 있다. 발광 유닛의 재료로는, 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀레이트)알루미늄(III)(tris(4-methyl-8-quinolinolate)aluminum(III))(Alg3), 4-MAlq3 또는 Gaq3 등의 Alq 계열의 재료, C-545T(C26H26N2O2S), DSA-아민, TBSA, BTP, PAP-NPA, 스피로-FPA, Ph3Si(PhTDAOXD), PPCP(1,2,3,4,5-pentaphenyl-1,3-cyclopentadiene) 등과 같은 시클로페나디엔(cyclopenadiene) 유도체, DPVBi(4,4'-bis(2,2'-diphenylyinyl)-1,1'-biphenyl), 디스티릴 벤젠 또는 그 유도체 또는 DCJTB(4-(Dicyanomethylene)-2-tert-butyl-6-(1,1,7,7,-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran), DDP, AAAP, NPAMLI, ; 또는 Firpic, m-Firpic, N-Firpic, bon2Ir(acac), (C6)2Ir(acac), bt2Ir(acac), dp2Ir(acac), bzq2Ir(acac), bo2Ir(acac), F2Ir(bpy), F2Ir(acac), op2Ir(acac), ppy2Ir(acac), tpy2Ir(acac), FIrppy(fac-tris[2-(4,5'-difluorophenyl)pyridine-C'2,N] iridium(III)) 또는 Btp2Ir(acac)(bis(2-(2'-benzo[4,5-a]thienyl)pyridinato-N,C3') iridium(acetylactonate)) 등과 같은 인광 재료 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 발광 유닛은, 상기 재료를 호스트(host)로 포함하고, 또한 페릴렌(perylene), 디스티릴비페닐(distyrylbiphenyl), DPT, 퀴나크리돈(quinacridone), 루브렌(rubrene), BTX, ABTX 또는 DCJTB 등을 도펀트로 포함하는 호스트-도펀트 시스템(Host-Dopant system)을 가질 수도 있다.
발광 유닛은 또한 후술하는 전자 수용성 유기 화합물 또는 전자 공여성 유기 화합물 중에서 발광 특성을 나타내는 종류를 적절히 채용하여 형성할 수도 있다.
유기층은, 발광 유닛을 포함하는 한, 이 분야에 공지된 다른 다양한 기능성층을 추가로 포함하는 다양한 구조로 형성될 수 있다. 유기층에 포함될 수 있는 층으로는, 전자 주입층, 정공 저지층, 전자 수송층, 정공 수송층 및 정공 주입층 등이 예시될 수 있다.
전자 주입층 또는 전자 수송층은, 예를 들면, 전자 수용성 유기 화합물(electron accepting organic compound)을 사용하여 형성할 수 있다. 상기에서 전자 수용성 유기 화합물로는, 특별한 제한 없이 공지된 임의의 화합물이 사용될 수 있다. 이러한 유기 화합물로는, p-테르페닐(p-terphenyl) 또는 쿠아테르페닐(quaterphenyl) 등과 같은 다환 화합물 또는 그 유도체, 나프탈렌(naphthalene), 테트라센(tetracene), 피렌(pyrene), 코로넨(coronene), 크리센(chrysene), 안트라센(anthracene), 디페닐안트라센(diphenylanthracene), 나프타센(naphthacene) 또는 페난트렌(phenanthrene) 등과 같은 다환 탄화수소 화합물 또는 그 유도체, 페난트롤린(phenanthroline), 바소페난트롤린(bathophenanthroline), 페난트리딘(phenanthridine), 아크리딘(acridine), 퀴놀린(quinoline), 키노사린(quinoxaline) 또는 페나진(phenazine) 등의 복소환화합물 또는 그 유도체 등이 예시될 수 있다. 또한, 플루오르세인(fluoroceine), 페리렌(perylene), 프타로페리렌(phthaloperylene), 나프타로페리렌(naphthaloperylene), 페리논(perynone), 프타로페리논, 나프타로페리논, 디페닐부타디엔(diphenylbutadiene), 테트라페닐부타디엔(tetraphenylbutadiene), 옥사디아졸(oxadiazole), 아르다진(aldazine), 비스벤조옥사조린(bisbenzoxazoline), 비스스티릴(bisstyryl), 피라진(pyrazine), 사이크로펜타디엔(cyclopentadiene), 옥신(oxine), 아미노퀴놀린(aminoquinoline), 이민(imine), 디페닐에틸렌, 비닐안트라센, 디아미노카르바졸(diaminocarbazole), 피란(pyrane), 티오피란(thiopyrane), 폴리메틴(polymethine), 메로시아닌(merocyanine), 퀴나크리돈(quinacridone) 또는 루부렌(rubrene) 등이나 그 유도체, 일본특허공개 제1988-295695호, 일본특허공개 제1996-22557호, 일본특허공개 제1996-81472호, 일본특허공개 제1993-009470호 또는 일본특허공개 제1993-017764호 등의 공보에서 개시하는 금속 킬레이트 착체 화합물, 예를 들면, 금속 킬레이트화 옥사노이드화합물인 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄[tris(8-quinolinolato)aluminium], 비스(8-퀴놀리노라토)마그네슘, 비스[벤조(에프)-8-퀴놀뤼노라토]아연{bis[benzo(f)-8-quinolinolato]zinc}, 비스(2-메틸-8-퀴놀리노라토)알루미늄, 트리스(8-퀴놀리노라토)인디엄[tris(8-quinolinolato)indium], 트리스(5-메틸-8-퀴놀리노라토)알루미늄, 8-퀴놀리노라토리튬, 트리스(5-클로로-8-퀴놀리노라토)갈륨, 비스(5-클로로-8-퀴놀리노라토)칼슘 등의 8-퀴놀리노라토 또는 그 유도체를 배립자로 하나 이상 가지는 금속 착체, 일본특허공개 제1993-202011호, 일본특허공개 제1995-179394호, 일본특허공개 제1995-278124호 또는 일본특허공개 제1995-228579호 등의 공보에 개시된 옥사디아졸(oxadiazole) 화합물, 일본특허공개 제1995-157473호 공보 등에 개시된 트리아진(triazine) 화합물, 일본특허공개 제1994-203963호 공보 등에 개시된 스틸벤(stilbene) 유도체나, 디스티릴아릴렌(distyrylarylene) 유도체, 일본특허공개 제1994-132080호 또는 일본특허공개 제1994-88072호 공보 등에 개시된 스티릴 유도체, 일본특허공개 제1994-100857호나 일본특허공개 제1994-207170호 공보 등에 개시된 디올레핀 유도체; 벤조옥사졸(benzooxazole) 화합물, 벤조티아졸(benzothiazole) 화합물 또는 벤조이미다졸(benzoimidazole) 화합물 등의 형광 증백제; 1,4-비스(2-메틸스티릴)벤젠, 1,4-비스(3-메틸스티릴)벤젠, 1,4-비스(4-메틸스티릴)벤젠, 디스티릴벤젠, 1,4-비스(2-에틸스티릴)벤질, 1,4-비스(3-에틸스티릴)벤젠, 1,4-비스(2-메틸스티릴)-2-메틸벤젠 또는 1,4-비스(2-메틸스티릴)-2-에틸벤젠 등과 같은 디스티릴벤젠(distyrylbenzene) 화합물; 2,5-비스(4-메틸스티릴)피라진, 2,5-비스(4-에틸스티릴)피라진, 2,5-비스[2-(1-나프틸)비닐]피라진, 2,5-비스(4-메톡시스티릴)피라진, 2,5-비스[2-(4-비페닐)비닐]피라진 또는 2,5-비스[2-(1-피레닐)비닐]피라진 등의 디스티릴피라진(distyrylpyrazine) 화합물, 1,4-페닐렌디메틸리딘, 4,4'-페닐렌디메틸리딘, 2,5-크실렌디메틸리딘, 2,6-나프틸렌디메틸리딘, 1,4-비페닐렌디메틸리딘, 1,4-파라-테레페닐렌디메텔리딘, 9,10-안트라센디일디메틸리딘(9,10-anthracenediyldimethylidine) 또는 4,4'-(2,2-디-티-부틸페닐비닐)비페닐, 4,4'-(2,2-디페닐비닐)비페닐 등과 같은 디메틸리딘(dimethylidine) 화합물 또는 그 유도체, 일본특허공개 제1994-49079호 또는 일본특허공개 제1994-293778호 공보 등에 개시된 실라나민(silanamine) 유도체, 일본특허공개 제1994-279322호 또는 일본특허공개 제1994-279323호 공보 등에 개시된 다관능 스티릴 화합물, 일본특허공개 제1994-107648호 또는 일본특허공개 제1994-092947호 공보 등에 개시되어 있는 옥사디아졸 유도체, 일본특허공개 제1994-206865호 공보 등에 개시된 안트라센 화합물, 일본특허공개 제1994-145146호 공보 등에 개시된 옥시네이트(oxynate) 유도체, 일본특허공개 제1992-96990호 공보 등에 개시된 테트라페닐부타디엔 화합물, 일본특허공개 제1991-296595호 공보 등에 개시된 유기 삼관능 화합물, 일본특허공개 제1990-191694호 공보 등에 개시된 쿠마린(coumarin)유도체, 일본특허공개 제1990-196885호 공보 등에 개시된 페리렌(perylene) 유도체, 일본특허공개 제1990-255789호 공보 등에 개시된 나프탈렌 유도체, 일본특허공개 제1990-289676호나 일본특허공개 제1990-88689호 공보 등에 개시된 프탈로페리논(phthaloperynone) 유도체 또는 일본특허공개 제1990-250292호 공보 등에 개시된 스티릴아민 유도체 등도 저굴절층에 포함되는 전자 수용성 유기 화합물로서 사용될 수 있다. 또한, 상기에서 전자 주입층은, 예를 들면, LiF 또는 CsF 등과 같은 재료를 사용하여 형성할 수도 있다.
정공 저지층은, 주입된 정공이 발광 유닛을 지나 전자 주입성 전극층으로 진입하는 것을 방지하여 소자의 수명과 효율을 향상시킬 수 있는 층이고, 필요한 경우에 공지의 재료를 사용하여 발광 유닛과 전자 주입성 전극층의 사이에 적절한 부분에 형성될 수 있다.
정공 주입층 또는 정공 수송층은, 예를 들면, 전자 공여성 유기 화합물(electron donating organic compound)을 포함할 수 있다. 전자 공여성 유기 화합물로는, N,N',N'-테트라페닐-4,4'-디아미노페닐, N,N'-디페닐-N,N'-디(3-메틸페닐)-4,4'-디아미노비페닐, 2,2-비스(4-디-p-톨릴아미노페닐)프로판, N,N,N',N'-테트라-p-톨릴-4,4'-디아미노비페닐, 비스(4-디-p-톨릴아미노페닐)페닐메탄, N,N'-디페닐-N,N'-디(4-메톡시페닐)-4,4'-디아미노비페닐, N,N,N',N'-테트라페닐-4,4'-디아미노디페닐에테르, 4,4'-비스(디페닐아미노)쿠아드리페닐[4,4'-bis(diphenylamino)quadriphenyl], 4-N,N-디페닐아미노-(2-디페닐비닐)벤젠, 3-메톡시-4'-N,N-디페닐아미노스틸벤젠, N-페닐카르바졸, 1,1-비스(4-디-p-트리아미노페닐)시크로헥산, 1,1-비스(4-디-p-트리아미노페닐)-4-페닐시크로헥산, 비스(4-디메틸아미노-2-메틸페닐)페닐메탄, N,N,N-트리(p-톨릴)아민, 4-(디-p-톨릴아미노)-4'-[4-(디-p-톨릴아미노)스티릴]스틸벤, N,N,N',N'-테트라페닐-4,4'-디아미노비페닐 N-페닐카르바졸, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노]비페닐, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]p-테르페닐, 4,4'-비스[N-(2-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐, 4,4'-비스[N-(3-아세나프테닐)-N-페닐아미노]비페닐, 1,5-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]나프탈렌, 4,4'-비스[N-(9-안트릴)-N-페닐아미노]비페닐페닐아미노]비페닐, 4,4'-비스[N-(1-안트릴)-N-페닐아미노]-p-테르페닐, 4,4'-비스[N-(2-페난트릴)-N-페닐아미노]비페닐, 4,4'-비스[N-(8-플루오란테닐)-N-페닐아미노]비페닐, 4,4'-비스[N-(2-피레닐)-N-페닐아미노]비페닐, 4,4'-비스[N-(2-페릴레닐)-N-페닐아미노]비페닐, 4,4'-비스[N-(1-코로네닐)-N-페닐아미노]비페닐(4,4'-bis[N-(1-coronenyl)-N-phenylamino]biphenyl), 2,6-비스(디-p-톨릴아미노)나프탈렌, 2,6-비스[디-(1-나프틸)아미노]나프탈렌, 2,6-비스[N-(1-나프틸)-N-(2-나프틸)아미노]나프탈렌, 4,4'-비스[N,N-디(2-나프틸)아미노]테르페닐, 4,4'-비스{N-페닐-N-[4-(1-나프틸)페닐]아미노}비페닐, 4,4'-비스[N-페닐-N-(2-피레닐)아미노]비페닐, 2,6-비스[N,N-디-(2-나프틸)아미노]플루오렌 또는 4,4'-비스(N,N-디-p-톨릴아미노)테르페닐, 및 비스(N-1-나프틸)(N-2-나프틸)아민 등과 같은 아릴 아민 화합물이 대표적으로 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
정공 주입층이나 정공 수송층은, 유기화합물을 고분자 중에 분산시키거나, 상기 유기 화합물로부터 유래한 고분자를 사용하여 형성할 수도 있다. 또한, 폴리파라페닐렌비닐렌 및 그 유도체 등과 같이 소위 π-공역 고분자(π-conjugated polymers), 폴리(N-비닐카르바졸) 등의 정공 수송성 비공역 고분자 또는 폴리실란의 σ-공역 고분자 등도 사용될 수 있다.
정공 주입층은, 구리프탈로시아닌과 같은 금속 프탈로시아닌이나 비금속 프탈로시아닌, 카본막 및 폴리아닐린 등의 전기적으로 전도성인 고분자 들을 사용하여 형성하거나, 상기 아릴 아민 화합물을 산화제로 하여 루이스산(Lewis acid)과 반응시켜서 형성할 수도 있다.
유기층의 구체적인 구조는 특별히 제한되지 않는다. 이 분야에서는 정공 또는 전자 주입 전극층과 유기층, 예를 들면, 발광 유닛, 전자 주입 또는 수송층, 정공 주입 또는 수송층을 형성하기 위한 다양한 소재 및 그 형성 방법이 공지되어 있으며, 상기 유기전자장치의 제조에는 상기와 같은 방식이 모두 적용될 수 있다.
상기와 같은 제 1 및 제 2 전극층과 유기층을 적어도 형성한 후에 필요하다면, 형성된 소자를 적절한 봉지 소재로 봉지하여 보호함으로써 유기전자소자를 기판상에 형성할 수 있다.
전술한 바와 같이 본 출원에서 플렉서블 기판상에 형성되는 유기전자소자의 구조 내지는 재료, 그 형성 방법은 상기에 제한되지 않고, 공지의 다른 내용도 적용될 수 있다.
상기와 같은 공정에 이어서 필요한 경우에 상기 플렉서블 기판과 그 위에 형성된 유기전자소자를 상기 고분자층으로부터 박리하는 공정이 추가로 진행될 수 있다. 본 출원에서 상기 플렉서블 기판은 전술한 바와 같이 형태가 제어된 고분자층상에 형성되고, 이에 따라 별도의 공정, 예를 들면 종래 기술과 같은 테두리나 접착성분의 제거 공정이 없이도 기판을 캐리어 기판으로부터 용이하게 박리할 수 있다.
본 출원은 또한, 유기전자장치에 대한 것이다. 본 출원의 유기전자장치는 전술한 방법에 의해 제조될 수 있고, 따라서 캐리어 기판; 상기 캐리어 기판상에 형성되어 있고, 표면에 볼록부 및 오목부를 가지는 고분자층; 상기 고분자층의 상기 볼록부에 접촉하고 있는 플렉서블 기판; 및 상기 플렉서블 기판의 상부에 형성되어 있는 유기전자소자를 포함할 수 있다.
상기 유기전자장치에 대한 구체적인 내용은 이미 기술한 부분이 동일하게 적용될 수 있다.
따라서, 상기에서 고분자층은 폴리오가노실록산, 예를 들면 상기 화학식 1의 반복 단위를 포함하는 폴리오가노실록산을 포함할 수 있다.
또한, 상기에서 고분자층 및 플렉서블 기판의 접촉 비율이나, 상기 고분자층의 종횡비 등도 전술한 범위와 같이 제어될 수 있다.
본 출원은 또한 상기 유기전자장치, 예를 들면, 유기발광장치의 용도에 관한 것이다. 상기 유기발광장치는, 예를 들면, 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display)의 백라이트, 조명, 각종 센서, 프린터, 복사기 등의 광원, 차량용 계기 광원, 신호등, 표시등, 표시장치, 면상발광체의 광원, 디스플레이, 장식 또는 각종 라이트 등에 효과적으로 적용될 수 있다. 하나의 예시에서 본 출원은, 상기 유기발광소자를 포함하는 조명 장치에 관한 것이다. 상기 조명 장치 또는 기타 다른 용도에 상기 유기발광소자가 적용될 경우에, 상기 장치 등을 구성하는 다른 부품이나 그 장치의 구성 방법은 특별히 제한되지 않고, 상기 유기발광소자가 사용되는 한, 해당 분야에 공지되어 있는 임의의 재료나 방식이 모두 채용될 수 있다.
본 출원은, 유기전자장치의 제조 방법, 그 제조 방법에 따라 제조된 유기전자장치 및 그 용도를 제공한다. 본 출원에서는, 예를 들어서, 플렉서블 기판을 사용하여 효과적으로 유기전자장치를 제조하는 방법과 그에 의해 제조된 유기전자장치 및 그 용도를 제공할 수 있다.
도 1은, 캐리어 기판상에 볼록부를 가지는 고분자층을 형성하는 예시적인 방법을 보여준다.
도 2는, 고분자층에 형성된 볼록부의 예시적인 형태를 보여준다.
도 3 및 4는 상기 고분자층상에서 유기전자장치를 제조하는 예시적인 과정을 보여준다.
이하, 본 출원에 따른 실시예를 통하여 본 출원을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1.
캐리어 기판인 유리 기판상에 폴리디메틸실록산을 포함하는 고분자층을 형성하였다. 구체적으로 우선 도 1과 같이 캐리어 기판(101)상에 상기 폴리디메틸실록산을 형성할 수 있는 부가 경화형 실리콘 재료의 층(102)를 코팅하고, 그 위에 목적하는 형상에 따른 몰드(103)를 형성한 상태에서 상기 실리콘 재료의 층을 경화시켜 고분자층을 형성하였다. 상기 과정에 의해서 형성된 고분자층의 볼록부(도 2의 1022)는 도 2와 같은 형태를 가졌고, 이 때 상기 볼록부의 종횡비(W/H)는 평균적으로 약 10 내지 20 정도의 범위 내에 속하고, 상기 볼록부의 높이(H)는 평균적으로 약 100 nm 정도의 범위 내에 속하면서, 부착되는 플렉서블 기판과 상기 고분자층의 접촉 면적이 전체 고분자층의 면적 대비 30 % 정도의 범위에 속하도록 상기 볼록부를 형성하였다.
그 후 상기 고분자층의 상기 볼록부에 박막 유리를 위치시키고, 유기전자소자를 제조하였다. 상기에서 유기전자소자의 제조는 공지의 방식으로 수행하였다. 유기전자소자는, 상기 박막 유리상에 공지의 소재를 사용하여 정공 주입성 투명 전극층, 정공 수송층, 발광 파장이 약 380 내지 500 nm의 범위 내에 있는 제 1 발광 유닛, n형 유기반도체층, p형 유기반도체층, 발광 파장이 약 500 내지 700 nm의 범위 내에 있는 제 2 발광 유닛, 정공블록층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 전자 주입성 반사 전극층을 순차 형성하여 소자를 형성하고 상기 소자를 적절한 봉지 물질로 봉지하여 유기전자장치를 제조하였다. 유기전자장치의 제조 후에 박막 유리를 상기 고분자층으로부터 박리하였다. 이 과정에서 박막 유리는 용이하게 박리되었으며, 그 과정에서 별도의 소자의 손상도 확인되지 않았다.
101: 캐리어 기판
102: 경화성 고분자 조성물의 층
103: 몰드
301: 고분자층
302: 플렉서블 기판
401: 유기전자소자

Claims (16)

  1. 캐리어 기판상에 표면에 볼록부 및 오목부가 형성되어 있는 고분자층을 형성하는 단계; 상기 고분자층의 상기 볼록부에 접촉되도록 플렉서블 기판을 상기 고분자층상에 위치시키는 단계; 및 상기 플렉서블 기판의 상부에 유기전자소자를 형성하는 단계를 포함하는 유기전자장치의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 고분자층은 폴리오가노실록산을 포함하는 유기전자장치의 제조 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 폴리오가노실록산은 하기 화학식 1의 반복 단위를 포함하는 유기전자장치의 제조 방법:
    [화학식 1]
    Figure pat00002

    화학식 1에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알케닐기 또는 아릴기이다.
  4. 제 1 항에 있어서, 고분자층의 볼록부는, 플렉서블 기판과의 접촉 비율이 고분자층 전체 면적 대비 10 내지 95%의 범위 내에 속하도록 형성하는 유기전자장치의 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 고분자층의 볼록부는, 상기 볼록부의 종횡비가 0.0001 내지 10000의 범위 내에 속하도록 형성하는 유기전자장치의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 고분자층은, 캐리어 기판상에 경화성 고분자 조성물의 층을 형성하는 단계; 상기 경화성 고분자 조성물의 층을 몰드에 접촉시키는 단계 및 상기 몰드와 접촉된 경화성 고분자 조성물의 층을 경화시키는 단계를 포함하는 유기전자장치의 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 경화성 고분자 조성물은, 부가 경화형 실리콘계 재료, 축합 또는 중축합 경화형 실리콘계 재료, 자외선 경화형 실리콘계 재료 또는 퍼옥시드 가황형 실리콘계 재료인 유기전자장치의 제조 방법
  8. 제 1 항에 있어서, 플렉서블 기판은 박막 유리인 유기전자장치의 제조 방법.
  9. 제 1 항에 있어서, 플렉서블 기판은 고분자 필름인 유기전자장치의 제조 방법.
  10. 제 1 항에 있어서, 플렉서블 기판과 유기전자소자를 고분자층으로부터 박리하는 공정을 추가로 수행하는 유기전자장치의 제조 방법.
  11. 캐리어 기판; 상기 캐리어 기판상에 형성되어 있고, 표면에 볼록부 및 오목부를 가지는 고분자층; 상기 고분자층의 상기 볼록부에 접촉하고 있는 플렉서블 기판; 및 상기 플렉서블 기판의 상부에 형성되어 있는 유기전자소자를 포함하는 유기전자장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 고분자층은 폴리오가노실록산을 포함하는 유기전자장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 폴리오가노실록산은 하기 화학식 1의 반복 단위를 포함하는 유기전자장치:
    [화학식 1]
    Figure pat00003

    화학식 1에서 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알케닐기 또는 아릴기이다.
  14. 제 11 항에 있어서, 고분자층 및 플렉서블 기판의 접촉 비율은 고분자층 전체 면적 대비 10 내지 95%의 범위 내에 있는 유기전자장치.
  15. 제 11 항에 있어서, 고분자층의 볼록부의 종횡비가 0.0001 내지 10000의 범위 내에 있는 유기전자장치.
  16. 제 11 항의 유기전자장치를 포함하는 조명 기구.
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