KR102085675B1 - Sealing member having hygroscopicity thin film, organic electronic device including the sealing member - Google Patents
Sealing member having hygroscopicity thin film, organic electronic device including the sealing member Download PDFInfo
- Publication number
- KR102085675B1 KR102085675B1 KR1020190009557A KR20190009557A KR102085675B1 KR 102085675 B1 KR102085675 B1 KR 102085675B1 KR 1020190009557 A KR1020190009557 A KR 1020190009557A KR 20190009557 A KR20190009557 A KR 20190009557A KR 102085675 B1 KR102085675 B1 KR 102085675B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- thin film
- inorganic thin
- organic
- disposed
- electronic device
- Prior art date
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 title claims abstract description 109
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims description 39
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 54
- ZEIWWVGGEOHESL-UHFFFAOYSA-N methanol;titanium Chemical compound [Ti].OC.OC.OC.OC ZEIWWVGGEOHESL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 38
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 36
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 claims description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 20
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 17
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 5
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims description 5
- 229920005570 flexible polymer Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 abstract description 19
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 abstract description 19
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 17
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 abstract description 14
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 81
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 12
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 8
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 8
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M Lithium hydroxide Chemical compound [Li+].[OH-] WMFOQBRAJBCJND-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 229910003088 Ti−O−Ti Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 6
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 6
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 6
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001157 Fourier transform infrared spectrum Methods 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- SIAPCJWMELPYOE-UHFFFAOYSA-N lithium hydride Chemical compound [LiH] SIAPCJWMELPYOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical group [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003077 Ti−O Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011982 device technology Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229920002457 flexible plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
- H10K50/846—Passivation; Containers; Encapsulations comprising getter material or desiccants
-
- H01L51/5259—
-
- H01L51/005—
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
-
- H01L2251/301—
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 수분 및 산소를 차단할 수 있는 봉지 부재 및 이를 포함하는 유기 전자 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sealing member capable of blocking moisture and oxygen and an organic electronic device including the same.
플렉시블 유기 전자소자 기술은 유연한 플라스틱 기판 상에 유기 전자소자 제작을 통해 가능하다. 하지만 플라스틱 기판은 수분과 산소에 쉽게 투과되는 단점을 가지고 있다. 그리고 유기 전자소자는 수분과 산소에 취약하기 때문에 높은 수명의 유기 전자소자를 만들기 위해선 수분과 산소를 차단하는 것이 필요하다. Flexible organic electronic device technology is possible through the production of organic electronic devices on a flexible plastic substrate. However, plastic substrates have the disadvantage of being easily permeable to moisture and oxygen. In addition, since organic electronic devices are vulnerable to moisture and oxygen, it is necessary to block moisture and oxygen in order to make high-life organic electronic devices.
초기 기술은 수분과 산소를 차단하기 위한 봉지층을 유리를 사용해 봉지하였으나 기판 사이의 실런트를 통하여 수분이 투과되고 유연소자에 적용하게 되면 봉지층의 유연성을 확보하기가 어려운 단점이 있었다. In the initial technology, the sealing layer for blocking moisture and oxygen was sealed using glass, but when moisture was transmitted through the sealant between the substrates and applied to the flexible element, it was difficult to secure the flexibility of the sealing layer.
유리를 이용한 봉지층을 대체할 기술로서 무기 또는 유기의 단층 또는 이들의 조합으로 이뤄진 다층 박막 구조를 이용한 박막 봉지 기술이 연구되고 있다.As a technique to replace the encapsulation layer using glass, a thin film encapsulation technique using a multi-layered thin film structure composed of an inorganic or organic single layer or a combination thereof has been studied.
종래 유기소자 코팅에 대한 기술로서 대한민국 특허공개 제10-2011-0081215호는 진공장비를 이용한 무기층 및 폴리머층을 포함하는 밀봉 다층 봉지구조로 코팅하는 기법을 개시하고 있다. 상기 기술은 열 및 전자기 방사선에 의해 가교되는 무기층 및 폴리머층을 포함하는 밀봉 다층 봉지구조를 코팅하여 유기소자를 수분과 산소로부터 보호하는 방법이다. 또한, 대한민국 특허공개 제10-2011-0062382호는 플렉서블 디스플레이 장치의 제조 방법에 관한 것으로서 플라스틱 기판 사이에 유기소자를 제작한 기술을 개시하고 있다. 상기 기술은 플라스틱 기판 표면에 배리어층을 제작하여 박막 트렌지스터와 유기발광소자를 제작하는 방법이다.As a conventional technique for coating an organic device, Korean Patent Publication No. 10-2011-0081215 discloses a technique of coating with a sealed multilayer encapsulation structure including an inorganic layer and a polymer layer using vacuum equipment. The technology is a method of protecting an organic device from moisture and oxygen by coating a sealed multi-layer encapsulation structure including an inorganic layer and a polymer layer crosslinked by heat and electromagnetic radiation. In addition, Korean Patent Publication No. 10-2011-0062382 discloses a technique for manufacturing an organic device between plastic substrates as a method of manufacturing a flexible display device. The above technique is a method of manufacturing a thin film transistor and an organic light emitting device by manufacturing a barrier layer on the surface of a plastic substrate.
상기 종래 봉지 기술은 주로 화학적 기상 증착법을 이용한 SiO2, SiNx, In2O3 등의 무기 박막을 증착하여 소자를 수분으로부터 봉지하는 방식이다. 그러나 무기박막 증착 시 파티클에 의한 핀홀이 형성될 수 있고, 플렉서블 소자에 적용 시 물리적인 손상으로 인해 생기는 결함이 발생할 수 있어 수분 및 산소가 투과되어 봉지막으로서의 기능을 상실하게 되는 문제점이 발생될 수 있다. The conventional encapsulation technique is a method of encapsulating a device from moisture by depositing inorganic thin films such as SiO 2, SiNx, and In 2
이러한 휘어짐에 따른 봉지층의 결함을 줄이기 위해 최근에는 무기 박막과 유기박막을 교대로 적층하는 방식이 연구되고 있다. 한편, 박막 내의 핀홀 형성의 억제 및 얇은 박막을 제작하기 위해 자기 제한 반응(self-limiting-reaction)을 기반으로 한 원자층 증착법을 이용하여 Al2O3, SiO2, TiO2 등의 무기박막을 제작하는 방식이 연구되고 있지만 한주기당 0.1nm 정도로 증착되는 느린 증착 속도로 인해 생산 공정에 적용하기 어려운 점이 있다.In order to reduce the defects of the encapsulation layer due to the warpage, a method of alternately laminating inorganic thin films and organic thin films has been recently studied. On the other hand, in order to suppress the formation of pinholes in thin films and to produce thin films, a method of manufacturing inorganic thin films such as Al2O3, SiO2, TiO2 using atomic layer deposition based on self-limiting-reaction is studied. However, due to the slow deposition rate of about 0.1nm per cycle, it is difficult to apply to the production process.
본 발명의 일 목적은 수분을 흡수할 수 있는 유무기 소재로 형성된 흡습층을 구비하여 수분 및 산소의 차단 능력이 향상되고 유연성을 가져서 플렉시블 소자에 적용될 수 있는 봉지 부재를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a sealing member that can be applied to a flexible device by providing a moisture absorbing layer formed of an organic-inorganic material capable of absorbing moisture to improve moisture and oxygen blocking ability and flexibility.
본 발명의 다른 목적은 상기 봉지 부재를 구비하는 유기 전자 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide an organic electronic device having the sealing member.
본 발명의 실시예에 따른 유기 전자 장치용 봉지 부재는 제1 무기 박막; 상기 제1 무기 박막의 상부에 배치된 제2 무기 박막; 및 상기 제1 무기 박막과 상기 제2 무기 박막 사이에 배치되고, 수분을 흡수할 수 있는 유무기 소재로 형성된 흡습층을 포함한다.A sealing member for an organic electronic device according to an embodiment of the present invention includes a first inorganic thin film; A second inorganic thin film disposed on the first inorganic thin film; And a moisture absorbing layer formed between the first inorganic thin film and the second inorganic thin film and formed of an organic-inorganic material capable of absorbing moisture.
일 실시예에 있어서, 상기 흡습층은 티타늄메톡시드(Ti(OCH3)4) 또는 리튬아세틸아세토네이트(LiCH3COCHCOCH3)로 형성된 박막을 포함할 수 있다. In one embodiment, the moisture absorbing layer may include a thin film formed of titanium methoxide (Ti (OCH 3 ) 4 ) or lithium acetylacetonate (LiCH 3 COCHCOCH 3 ).
일 실시예에 있어서, 상기 제1 무기 박막 및 상기 제2 무기 박막은 각각 독립적으로 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2) 및 티타니아(TiO2)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 물질로 형성된 박막을 포함할 수 있다. In one embodiment, the first inorganic thin film and the second inorganic thin film are each independently formed of at least one material selected from the group consisting of alumina (Al 2 O 3 ), silica (SiO 2 ) and titania (TiO 2 ) It may include a thin film.
일 실시예에 있어서, 상기 흡습층의 두께는 상기 제1 및 제2 무기 박막들의 두께보다 클 수 있다. 예를 들면, 상기 흡습층의 두께는 20nm 이상 100nm 이하일 수 있고, 상기 제1 및 제2 무기 박막의 두께는 서로 독립적으로 5 내지 30nm일 수 있다. In one embodiment, the thickness of the moisture absorbing layer may be greater than the thickness of the first and second inorganic thin films. For example, the thickness of the moisture absorbing layer may be 20 nm or more and 100 nm or less, and the thickness of the first and second inorganic thin films may be 5 to 30 nm independently of each other.
본 발명의 실시예에 따른 유기 전자 장치는 기판; 상기 기판 상에 배치되고 유기물로 형성된 반도체층을 포함하는 유기 소자; 및 상기 기판 상에 배치된 제1 무기 박막, 상기 제1 무기 박막과 상기 유기 소자 사이에 배치된 제2 무기 박막; 및 상기 제1 무기 박막과 상기 제2 무기 박막 사이에 배치되고, 티타늄메톡시드(Ti(OCH3)4) 또는 리튬아세틸아세토네이트(LiCH3COCHCOCH3)로 형성된 흡습층을 구비하는 봉지 부재;를 포함한다. An organic electronic device according to an embodiment of the present invention includes a substrate; An organic device disposed on the substrate and including a semiconductor layer formed of an organic material; And a first inorganic thin film disposed on the substrate, a second inorganic thin film disposed between the first inorganic thin film and the organic device. And a sealing member disposed between the first inorganic thin film and the second inorganic thin film, and having a moisture absorbing layer formed of titanium methoxide (Ti (OCH 3 ) 4 ) or lithium acetylacetonate (LiCH 3 COCHCOCH 3 ). Includes.
일 실시예에 있어서, 상기 기판은 유연한 고분자 재료로 형성된 플렉시블 기판을 포함할 수 있다. In one embodiment, the substrate may include a flexible substrate formed of a flexible polymer material.
일 실시예에 있어서, 상기 유기 소자는 유기 발광 다이오드 소자, 유기 태양전지 소자 및 유기 박막 트랜지스터 소자로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. In one embodiment, the organic device may include one or more selected from the group consisting of an organic light emitting diode device, an organic solar cell device and an organic thin film transistor device.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 무기 박막, 상기 흡습층 및 상기 제2 무기 박막은 상기 기판 상에 연속적으로 적층될 수 있다. In one embodiment, the first inorganic thin film, the moisture absorbing layer and the second inorganic thin film may be continuously stacked on the substrate.
일 실시예에 있어서, 상기 제1 무기 박막 및 상기 제2 무기 박막은 각각 독립적으로 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2) 및 티타니아(TiO2)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 물질로 형성된 박막을 포함할 수 있다. In one embodiment, the first inorganic thin film and the second inorganic thin film are each independently formed of at least one material selected from the group consisting of alumina (Al 2 O 3 ), silica (SiO 2 ) and titania (TiO 2 ) It may include a thin film.
일 실시예에 있어서, 상기 흡습층의 두께는 상기 제1 및 제2 무기 박막들의 두께보다 크고, 상기 흡습층의 두께는 20nm 이상 100nm 이하이며, 상기 제1 및 제2 무기 박막의 두께는 서로 독립적으로 5 내지 30nm일 수 있다. In one embodiment, the thickness of the moisture absorption layer is greater than the thickness of the first and second inorganic thin films, the thickness of the moisture absorption layer is 20 nm or more and 100 nm or less, and the thicknesses of the first and second inorganic thin films are independent of each other. It may be 5 to 30 nm.
본 발명의 실시예에 따른 유기 전자 장치는 기판; 상기 기판 상에 배치된 제1 무기 박막, 상기 제1 무기 박막 상에 배치된 제2 무기 박막; 및 상기 제1 무기 박막과 상기 제2 무기 박막 사이에 배치되고, 티타늄메톡시드(Ti(OCH3)4) 또는 리튬아세틸아세토네이트(LiCH3COCHCOCH3)로 형성된 흡습층을 구비하는 봉지 부재; 및 상기 제2 무기 박막 상에 배치된 제1 전극, 상기 제1 전극층 상에 배치된 제2 전극, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되어 광을 흡수하여 전자 및 정공을 생성하는 광활성층, 상기 광활성층과 상기 제1 전극 사이에 배치된 제1 전이 수송층 및 상기 제2 전극과 상기 광활성층 사이에 배치된 제2 전하 수송층을 구비하는 유기 광전 소자를 포함한다. An organic electronic device according to an embodiment of the present invention includes a substrate; A first inorganic thin film disposed on the substrate, a second inorganic thin film disposed on the first inorganic thin film; And a sealing member disposed between the first inorganic thin film and the second inorganic thin film, and having a moisture absorbing layer formed of titanium methoxide (Ti (OCH 3 ) 4 ) or lithium acetylacetonate (LiCH 3 COCHCOCH 3 ); And a first electrode disposed on the second inorganic thin film, a second electrode disposed on the first electrode layer, and disposed between the first electrode and the second electrode to absorb light to generate electrons and holes. And an organic photoelectric device having a layer, a first transition transport layer disposed between the photoactive layer and the first electrode, and a second charge transport layer disposed between the second electrode and the photoactive layer.
일 실시예에 있어서, 상기 광전 소자는 유기 발광 소자 또는 유기 태양전지 소자를 포함할 수 있다.In one embodiment, the photoelectric device may include an organic light emitting device or an organic solar cell device.
본 발명의 봉지 부재 및 유기 전자 장치에 따르면, 수분을 흡수할 수 있는 유무기 소재로 형성된 흡습층을 제1 및 제2 무기 박막 사이에 삽입한 구조의 봉지 부재를 통해 유기 소자를 산소나 수분으로부터 효과적으로 차단할 수 있어서 유기 전자 장치의 열화 현상을 방지할 수 있고, 그 결과, 유기 전자 장치의 수명을 현저하게 향상시킬 수 있다. 한편, 상기 봉지 부재는 충분한 유연성을 가지므로 플렉시블 유기 전자 장치의 다양한 굽힘 응력에서도 안정적으로 유기 소자를 산소나 수분으로부터 효과적으로 차단할 수 있다. According to the sealing member and the organic electronic device of the present invention, an organic element is removed from oxygen or moisture through a sealing member having a structure in which a moisture absorbing layer formed of an organic / inorganic material capable of absorbing moisture is inserted between the first and second inorganic thin films. It can be effectively blocked to prevent deterioration of the organic electronic device, and as a result, the life of the organic electronic device can be remarkably improved. On the other hand, since the sealing member has sufficient flexibility, it is possible to stably block the organic element from oxygen or moisture even in various bending stresses of the flexible organic electronic device.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 흡습성 박막을 포함하는 봉지 부재를 구비하는 유기 전자 장치를 도시한 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 85 ℃ 및 85%의 상대 습도 조건 하에서 측정된 티타늄 메톡시드 단일 박막 및 리튬 아세틸아세토네이트 단일 박막에 대해 측정된 FT-IR 스펙트럼들을 각각 나타낸다.
도 3은 시클로헥산 단일층, 티타늄메톡시드 단일층 및 리튬아세틸아세토네이트 단일층에 대해 측정된 수분투과도를 나타내는 그래프이다.
도 4a 내지 도 4c는 “Al2O3(12.5nm)/티타늄메톡사이드(100nm)/Al2O3(12.5nm)”, “Al2O3(12.5nm)/리튬아세틸아세토네이트(100nm)/Al2O3(12.5nm)” 및 “Al2O3(12.5nm)/시클로헥산(100nm)/Al2O3(12.5nm)”봉지 부재들에 대해 수분 노출 전(initial state), 45시간 수분 노출 후(after 45hr) 및 90시간 수분 노출 후(after 90hr) 측정된 FT-IR 스펙트럼들이다.
도 5a 내지 도 5c는 “Al2O3(12.5nm)/티타늄메톡사이드(100nm)/Al2O3(12.5nm)”, “Al2O3(12.5nm)/리튬아세틸아세토네이트(100nm)/Al2O3(12.5nm)” 및 “2O3(12.5nm)/시클로헥산(100nm)/Al2O3(12.5nm)”봉지 부재들에 대한 단면 SEM 이미지들을 나타낸다.
도 6은 “Al2O3(12.5nm)/티타늄메톡사이드/Al2O3(12.5nm)”, “Al2O3(12.5nm)/리튬아세틸아세토네이트/Al2O3(12.5nm)” 및 “Al2O3(12.5nm)/시클로헥산/Al2O3(12.5nm)”봉지 부재들에 있어서 중간층(타늄메톡사이드층, 리튬아세틸아세토네이트층, 시클로헥산층)의 두께에 따른 수분투과도를 측정한 그래프이다.
도 7은 “Al2O3(25nm)”, “Al2O3(12.5nm)/티타늄메톡사이드(100nm)/Al2O3(12.5nm)”, “Al2O3(12.5nm)/리튬아세틸아세토네이트(100nm)/Al2O3(12.5nm)”및 “Al2O3(12.5nm)/시클로헥산(100nm)/Al2O3(12.5nm)”봉지 부재들에 대해 측정된 유연성 평가 결과를 나타내는 그래프이다.1 is a cross-sectional view showing an organic electronic device including a sealing member including a hygroscopic thin film according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B show FT-IR spectra measured for a titanium methoxide single film and a lithium acetylacetonate single film measured under 85 ° C. and 85% relative humidity conditions, respectively.
FIG. 3 is a graph showing moisture permeability measured for a monolayer of cyclohexane, a monolayer of titanium methoxide and a monolayer of lithium acetylacetonate.
4A to 4C are “Al 2 O 3 (12.5 nm) / titanium methoxide (100 nm) / Al 2 O 3 (12.5 nm)”, “Al 2 O 3 (12.5 nm) / lithium acetylacetonate (100 nm) / Al 2 O 3 (12.5nm) ”and“ Al 2 O 3 (12.5nm) / cyclohexane (100nm) / Al 2 O 3 (12.5nm) ”before the moisture exposure for the sealing members (initial state), 45 FT-IR spectra measured after time moisture exposure (after 45 hr) and after 90 hour water exposure (after 90 hr).
5A to 5C are “Al 2 O 3 (12.5 nm) / titanium methoxide (100 nm) / Al 2 O 3 (12.5 nm)”, “Al 2 O 3 (12.5 nm) / lithium acetylacetonate (100 nm) / Al 2 O 3 (12.5 nm) ”and“ 2 O 3 (12.5 nm) / cyclohexane (100 nm) / Al 2 O 3 (12.5 nm) ”cross-section SEM images for the sealing members.
Figure 6 is "Al 2 O 3 (12.5nm) / titanium methoxide / Al 2 O 3 (12.5nm)", "Al 2 O 3 (12.5nm) / lithium acetylacetonate / Al 2 O 3 (12.5nm) ”And“ Al 2 O 3 (12.5 nm) / cyclohexane / Al 2 O 3 (12.5 nm) ”according to the thickness of the intermediate layer (titanium methoxide layer, lithium acetylacetonate layer, cyclohexane layer) in the sealing members It is a graph measuring moisture permeability.
7 shows “Al 2 O 3 (25 nm)”, “Al 2 O 3 (12.5 nm) / titanium methoxide (100 nm) / Al 2 O 3 (12.5 nm)”, “Al 2 O 3 (12.5 nm) / Lithium acetylacetonate (100 nm) / Al 2 O 3 (12.5 nm) ”and“ Al 2 O 3 (12.5 nm) / cyclohexane (100 nm) / Al 2 O 3 (12.5 nm) ”measured for sealing members It is a graph showing the results of the flexibility evaluation.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention can be applied to various changes and may have various forms, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosure form, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "include" or "have" are intended to indicate the presence of features, steps, actions, components, parts or combinations thereof described in the specification, one or more other features or steps. It should be understood that it does not preclude the existence or addition possibility of the operation, components, parts or combinations thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Does not.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 흡습성 박막을 포함하는 봉지 부재를 구비하는 유기 전자 장치를 도시한 단면도이다. 1 is a cross-sectional view showing an organic electronic device including a sealing member including a hygroscopic thin film according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기 전자 장치(100)는 기판(110), 유기 소자(120) 및 봉지 부재(130)를 포함한다. Referring to FIG. 1, an organic
상기 기판(110)은 플렉시블 기판을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 기판(110)은 유연한 고분자 재료로 형성된 플렉시블 기판을 포함할 수 있다. 상기 플렉시블 기판의 재료로 적용되는 고분자 재료는 특별히 제한되지 않는다. The
상기 유기 소자(120)는 상기 기판(110) 상에 배치될 수 있다. 상기 유기 소자(120)는 유기물로 형성된 반도체층을 포함하는 소자라면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 상기 유기 소자(120)는 유기 발광층을 구비하는 유기 발광 다이오드 소자, 유기 활성층을 구비하는 유기 태양전지 소자, 유기 채널층을 구비하는 유기 박막 트랜지스터 소자 등으로부터 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. The
상기 봉지 부재(130)는 상기 기판(120)과 상기 유기 소자(120) 사이에 배치되어, 상기 기판(120)을 투과한 수분 또는 산소가 상기 유기 소자(120)에 도달하는 것을 방지 또는 저감시킬 수 있다. 일 실시예로, 상기 봉지 부재(130)는 상기 기판(110) 상에 증착될 수 있다. 고분자 재료를 형성된 플렉시블 기판(110)은 수분과 산소에 쉽게 투과되는 단점을 가지고 있고, 유기 소자(120)는 수분과 산소에 취약하기 때문에, 유기 전자 장치의 수명을 향상시키기 위해서는 상기 기판(120)을 투과한 수분 또는 산소가 상기 유기 소자(120)에 도달하는 것을 차단하는 것이 필요하다. The encapsulation member 130 is disposed between the
일 실시예에 있어서, 상기 봉지 부재(130)는 상기 기판(110) 상에 배치된 제1 무기 박막(131), 상기 제1 무기 박막(131) 상에 배치된 제2 무기 박막(132) 및 상기 제1 무기 박막(131)과 상기 제2 무기 박막(132) 사이에 배치된 흡습층(133)을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 상기 제1 무기 박막(131), 상기 흡습층(133) 및 상기 제2 무기 박막(132)은 상기 기판(110) 상에 연속적으로 적층될 수 있다. In one embodiment, the sealing member 130 is a first inorganic
상기 제1 무기 박막(131) 및 상기 제2 무기 박막(132)은 각각 독립적으로 알루미늄 산화물, 실리콘 산화물, 티타늄 산화물 등으로 형성된 하나 이상의 박막을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 무기 박막(131) 및 상기 제2 무기 박막(132)은 각각 독립적으로 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2), 티타니아(TiO2) 등으로부터 선택된 하나 이상의 박막을 포함할 수 있다. The first inorganic
일 실시예에 있어서, 상기 제1 무기 박막(131) 및 상기 제2 무기 박막(132)은 각각 독립적으로 100℃ 이하의 상대적으로 저온에서 수행되는 원자층 증착 방법(ALD)을 통해 상기 기판(110) 상에 형성될 수 있다. 일 예로, 핀홀 형성의 억제 및 얇은 박막을 형성하기 위해, 상기 제1 무기 박막(131) 및 상기 제2 무기 박막(132)은 각각 독립적으로 자기 제한 반응(self-limiting-reaction)을 기반으로 한 원자층 증착법을 이용하여 형성될 수 있다. In one embodiment, the first inorganic
상기 흡습층(133)은 티타늄메톡시드(Ti(OCH3)4) 또는 리튬아세틸아세토네이트(LiCH3COCHCOCH3) 등과 같이 수분을 흡수할 수 있는 유무기 소재로 형성될 수 있다. 이와 같이, 수분을 흡수할 수 있는 흡습층(133)을 상기 제1 및 제2 무기 박막(131, 132) 사이에 배치시키는 경우, 다양한 굽힘 응력 조건에서 상기 제1 및 제2 무기 박막(131, 132)의 취성을 보완할 수 있고, 수분 차단 능력을 향상시킬 수 있다.The moisture absorbing layer 133 may be formed of an organic-inorganic material capable of absorbing moisture, such as titanium methoxide (Ti (OCH 3 ) 4 ) or lithium acetylacetonate (LiCH 3 COCHCOCH 3 ). As described above, when the moisture absorbing layer 133 capable of absorbing moisture is disposed between the first and second inorganic
일 실시예로, 상기 흡습층(313)은 상기 제1 및 제2 무기 박막(131, 132)보다 두껍게 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 및 제2 무기 박막(131, 132)은 약 30nm 이하의 두께, 예를 들면, 약 5 내지 30nm의 두께로 형성될 수 있고, 상기 흡습층(313)은 약 20 내지 100nm의 두께로 형성될 수 있다. In one embodiment, the moisture absorbing layer 313 may be formed thicker than the first and second inorganic
일 실시예에 있어서, 상기 흡습층(133)은 티타늄 함유 제1 유무기 전구체 화합물 또는 리튬 함유 제2 유무기 전구체 화합물을 이용한 진공 열증착법(Thermal Evaporation)을 통해 상기 제1 무기 박막(131) 상에 형성될 수 있다. 이 때, 상기 제1 유무기 전구체 화합물 및 상기 제2 유무기 전구체 화합물은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸기 등으로부터 선택된 하나 이상이 알킬기 작용기를 포함할 수 있고, 상기 알킬기 작용기는 직쇄형 또는 분지형일 수 있다. In one embodiment, the moisture absorbing layer 133 is formed on the first inorganic
본 발명의 유기 전자 장치에 따르면, 수분을 흡수할 수 있는 유무기 소재로 형성된 흡습층을 제1 및 제2 무기 박막 사이에 삽입한 구조의 봉지 부재를 통해 유기 소자를 산소나 수분으로부터 효과적으로 차단할 수 있어서 유기 전자 장치의 열화 현상을 방지할 수 있고, 그 결과, 유기 전자 장치의 수명을 현저하게 향상시킬 수 있다. 한편, 상기 봉지 부재는 충분한 유연성을 가지므로 플렉시블 유기 전자 장치의 다양한 굽힘 응력에서도 안정적으로 유기 소자를 산소나 수분으로부터 효과적으로 차단할 수 있다. According to the organic electronic device of the present invention, the organic element can be effectively blocked from oxygen or moisture through a sealing member having a structure in which a moisture absorbing layer formed of an organic-inorganic material capable of absorbing moisture is inserted between the first and second inorganic thin films. Therefore, the deterioration phenomenon of the organic electronic device can be prevented, and as a result, the life of the organic electronic device can be remarkably improved. On the other hand, since the sealing member has sufficient flexibility, it is possible to stably block the organic element from oxygen or moisture even in various bending stresses of the flexible organic electronic device.
이하 본 발명의 실시예 및 비교예를 통해 본 발명의 기술적 효과에 대해 상술한다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 일부 실시 태양에 불과한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the technical effects of the present invention will be described through examples and comparative examples of the present invention. However, the following examples are only some embodiments of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following examples.
[실시예 1][Example 1]
PEN 기판 상에 제1 알루미나 박막, 티타늄 메톡시드 흡습층 및 제2 알루미나 박막을 연속적으로 형성하여 봉지 부재를 형성하였다. On the PEN substrate, a first alumina thin film, a titanium methoxide absorbent layer and a second alumina thin film were continuously formed to form a sealing member.
상기 제1 및 제2 알루미나 박막은 N2O를 공급하여 산소 래디컬을 연속적으로 발생시킨 조건 하에서 트리메틸 알루미늄(TMA)을 이용한 원자층 증착공정을 이용하여 형성되었다. 이 때, 상기 원자층 증착공정은 150W의 플라즈마 전력 및 80℃의 온도 조건에서 수행되었다. The first and second alumina thin films were formed using an atomic layer deposition process using trimethyl aluminum (TMA) under conditions that continuously generated oxygen radicals by supplying N 2 O. At this time, the atomic layer deposition process was performed at a plasma power of 150W and a temperature condition of 80 ℃.
상기 흡습층은 진공 열 증착기(DK110410, Daeki Hi-Tech Co.,Ltd)를 이용해 증착되었으며, 티타늄 유무기 전구체 화합물로는 티타늄메톡시드(Ti(OCH3)4)가 사용되었다.The moisture absorbing layer was deposited using a vacuum thermal evaporator (DK110410, Daeki Hi-Tech Co., Ltd), and titanium methoxide (Ti (OCH3) 4) was used as the titanium organic-inorganic precursor compound.
[실시예 2][Example 2]
상기 흡습층을 리튬 유무기 전구체 화합물 리튬아세틸아세토네이트(LiCH3COCHCOCH3)로 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 봉재 부재를 형성하였다. A bar member was formed in the same manner as in Example 1, except that the moisture absorbing layer was formed of a lithium-organic precursor compound lithium acetylacetonate (LiCH3COCHCOCH3).
[비교예][Comparative example]
상기 흡습층을 시클로헥산으로 제조한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 봉재 부재를 형성하였다. A bar member was formed in the same manner as in Example 1, except that the moisture absorbing layer was made of cyclohexane.
[실험예][Experimental Example]
도 2a 및 도 2b는 85 ℃ 및 85%의 상대 습도 조건 하에서 측정된 티타늄 메톡시드 단일 박막 및 리튬 아세틸아세토네이트 단일 박막에 대해 측정된 FT-IR 스펙트럼들을 각각 나타낸다. 단일 박막 내의 화학 결합은 습기에 노출되기 전(initial state), 1.5시간 노출된 후(after 1.5 hr) 및 3시간 노출 후(after 3 hr) 분석되었다. 2A and 2B show FT-IR spectra measured for a titanium methoxide single film and a lithium acetylacetonate single film measured under 85 ° C. and 85% relative humidity conditions, respectively. Chemical bonds in a single thin film were analyzed before exposure to moisture (initial state), after 1.5 hours of exposure (after 1.5 hr) and after 3 hours of exposure (after 3 hr).
도 2a를 참조하면, 티타늄 메톡시드 단일 박막의 경우, 85℃/85% 상대 습도에서 샘플이 노출되기 전에 오히려 강한 -OH 피크(3200 내지 3500cm-1)가 관찰되었고, 이는 분석 동안 대기 흡습에 기인한 것으로 판단된다. 한편, 샘플이 85℃/85% 상대 습도에 노출되면 -OH 피크 강도가 감소하고, Ti-O-Ti(450 ~ 700cm-1) 피크가 증가하였다. 이는 수분에 노출된 티타늄 메톡시드 층이 증가함에 따라 -OH가 Ti-O-Ti로 전환되기 때문이다. 예를 들면, 티타늄 메톡시드가 수분은 하기 반응식 1 및 2에 따라 반응할 수 있다. Referring to FIG. 2A, in the case of a titanium methoxide single thin film, a rather strong -OH peak (3200 to 3500 cm-1) was observed before the sample was exposed at 85 ° C / 85% relative humidity, due to atmospheric moisture absorption during the analysis. I think it was done. On the other hand, when the sample was exposed to 85 ° C / 85% relative humidity, the -OH peak intensity decreased and the Ti-O-Ti (450-700 cm-1) peak increased. This is because -OH is converted to Ti-O-Ti as the titanium methoxide layer exposed to moisture increases. For example, titanium methoxide may react with moisture according to the following
[반응식 1][Scheme 1]
Ti(OCH3)4 + H2O → Ti(OCH3)3OH + (CH3)OHTi (OCH 3 ) 4 + H 2 O → Ti (OCH 3 ) 3 OH + (CH 3 ) OH
[반응식 2][Scheme 2]
2[Ti(OCH3)3OH] → (H3CO)3Ti-O-Ti(OCH3)3 + H2O2 [Ti (OCH 3 ) 3 OH] → (H 3 CO) 3 Ti-O-Ti (OCH 3 ) 3 + H 2 O
상기 반응식 1 및 2에 기재된 바와 같이, Ti(OCH3)3OH는 수분과의 반응 초기 단계에서 형성되고, 반응이 진행됨에 따라 Ti(OCH3)3OH는 (H3CO)3Ti-O-Ti(OCH3)3로 전환된다. 이것은 FT-IR 분석에서 -OH 피크의 감소 및 Ti-O-Ti 피크의 증가에 의해 확인된다. 따라서 티타늄메톡시드는 수분과 반응하여 Ti(OCH3)3OH를 형성하고 Ti-O-Ti 복합체로 전환될 수 있다. As described in
도 2b를 참조하면, 리튬 아세틸아세토네이트 단일 박막의 경우, 수분 노출 시간이 길어질수록 아세틸 아세톤(2400 ~ 3200 cm-1)과 LiOH 피크(3220 ~ 3720 cm-1)의 -OH 피크가 증가하였다. 수분 노출 시간이 길어질수록 탄소-산소 이중 결합(1570 ~ 1640 cm-1, 1695 ~ 1730 cm-1)과 LiH 결합(1260 cm-1, 1420 ~ 1433 cm-1)의 피크도 증가하였다. Referring to FIG. 2B, in the case of the lithium acetylacetonate single thin film, as the moisture exposure time increased, the -OH peaks of the acetyl acetone (2400 to 3200 cm -1 ) and the LiOH peak (3220 to 3720 cm -1 ) increased. The peaks of carbon-oxygen double bonds (1570 to 1640 cm -1 , 1695 to 1730 cm -1 ) and LiH bonds (1260 cm -1 , 1420 to 1433 cm -1 ) also increased with increasing exposure time.
리튬 아세틸아세토네이트와 수분은 하기 반응식 3에 따라 반응할 수 있다. [반응식 3]Lithium acetylacetonate and water can be reacted according to
LiCH3COCHCOCH3 + H2O → LiH, LiOH + CH3COCH2COCH3 LiCH 3 COCHCOCH 3 + H 2 O → LiH, LiOH + CH 3 COCH 2 COCH 3
초기 상태에서는 리튬아세틸아세토네이트가 티타늄메톡시드보다 흡습성이 적기 때문에 외부 수분으로 인한 -OH 피크가 확인되지 않았지만, LiH, LiOH 및 아세틸 아세톤은 수분 노출 시간이 증가함에 따라 형성되었다. In the initial state, -OH peak due to external moisture was not observed because lithium acetylacetonate has less hygroscopicity than titanium methoxide, but LiH, LiOH and acetyl acetone were formed as the water exposure time increased.
이상의 사항을 종합하면, 티타늄 메톡시드 또는 리튬 아세틸아세토네이트로 흡습층을 형성하는 경우, 상기 흡습층은 수분을 흡수할 수 있음을 확인 할 수 있고, 이에 대한 세부 사항은 도 3을 참조하여 설명한다. In summary, when the moisture absorbing layer is formed of titanium methoxide or lithium acetylacetonate, it can be confirmed that the moisture absorbing layer can absorb moisture, and details of this will be described with reference to FIG. 3. .
도 3은 시클로헥산 단일층, 티타늄메톡시드 단일층 및 리튬아세틸아세토네이트 단일층에 대해 측정된 수분투과도를 나타내는 그래프이다. 수분 투과도(WVTR)는 하기 수식 1을 이용하여 산출되었고, 이는 상대 습도 조건 85℃/85%에서 측정 한 후 25℃/50% 조건으로 변환한 결과이다. FIG. 3 is a graph showing moisture permeability measured for a monolayer of cyclohexane, a monolayer of titanium methoxide and a monolayer of lithium acetylacetonate. The water permeability (WVTR) was calculated using
[수식 1][Equation 1]
WVTR [(g/(m2·day)]={Total grams of H2O/(l×b)}×10000 cm2/m2)×(24 hr/day)×(1/t)WVTR [(g / (m2 · day)] = {Total grams of H 2 O / (l × b)} × 10000 cm 2 / m 2 ) × (24 hr / day) × (1 / t)
수식 1에서, l 및 b는 Ca 소자의 가로 및 세로 길이를 각각 나타내고, t는 Ca 소자의 산화 시간을 나타낸다. In
도 3을 참조하면, 시클로헥산 단일층은 25nm까지 두께가 증가할수록 수분 투과도가 급격히 감소하였고, 두께가 25nm 이상인 경우에는 약 2.8×100 g/(m2·day) 내지 2.9×100 g/(m2·day)로 유지되었다. Referring to FIG. 3, the monolayer of cyclohexane increased rapidly as the thickness increased to 25 nm, and the water permeability rapidly decreased, and when the thickness was 25 nm or more, about 2.8 × 100 g / (m2 · day) to 2.9 × 100 g / (m2 · day).
이에 반해, 티타늄메톡시드 단일층 및 리튬아세틸아세토네이트 단일층의 경우 모든 두께에서 상기 시클로헥산 단일층에 비해 작은 수분 투과도를 갖는 것으로 나타났고, 특히, 50nm 이상의 두께에서는 상기 시클로헥산 단일층에 비해 50% 이상 작은 수분 투과도를 갖는 것으로 나타났다. On the other hand, in the case of a single layer of titanium methoxide and a single layer of lithium acetylacetonate, it was found to have a smaller water permeability than the single layer of cyclohexane at all thicknesses. % Was found to have a small water permeability.
이로부터 티타늄 메톡시드 또는 리튬 아세틸아세토네이트로 형성된 흡습층은 시클로헥산 등과 같은 유기물질로 형성된 흡습층에 비해 현저하게 감소된 수분 투과도를 나타냄을 확인할 수 있다. From this, it can be seen that the hygroscopic layer formed of titanium methoxide or lithium acetylacetonate exhibits significantly reduced water permeability compared to the hygroscopic layer formed of an organic material such as cyclohexane.
도 4a 내지 도 4c는 “Al2O3(12.5nm)/티타늄메톡사이드(100nm)/Al2O3(12.5nm)”, “Al2O3(12.5nm)/리튬아세틸아세토네이트(100nm)/Al2O3(12.5nm)” 및 “Al2O3(12.5nm)/시클로헥산(100nm)/Al2O3(12.5nm)” 봉지 부재들에 대해 수분 노출 전(initial state), 45시간 수분 노출 후(after 45hr) 및 90시간 수분 노출 후(after 90hr) 측정된 FT-IR 스펙트럼들이다. 4A to 4C are “Al 2 O 3 (12.5 nm) / titanium methoxide (100 nm) / Al 2 O 3 (12.5 nm)”, “Al 2 O 3 (12.5 nm) / lithium acetylacetonate (100 nm) / Al 2 O 3 (12.5nm) ”and“ Al 2 O 3 (12.5nm) / cyclohexane (100nm) / Al 2 O 3 (12.5nm) ”before moisture exposure for sealing members (initial state), 45 FT-IR spectra measured after time moisture exposure (after 45 hr) and after 90 hour water exposure (after 90 hr).
도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 티타늄 메톡사이드층을 포함하는 봉지 부재에서는 수분에 노출됨에 따라 Ti-O-Ti 피크의 증가 및 -OH 피크의 변화를 보였고, 리튬아세틸아세토네이트층을 포함하는 봉지 부재에서는 수분에 노출됨에 따라 탄소와 산소의 이중결합(C=O), LiH 및 -OH 피크의 증가를 나타내었다. 즉, 앞에서 설명한 바와 같이, 티타늄 메톡사이드층 및 리튬아세틸아세토네이트층은 수분과 반응하여 수분을 흡수한다. 4A to 4C, in a sealing member including a titanium methoxide layer, an increase in the Ti-O-Ti peak and a change in the -OH peak were observed as exposed to moisture, and the sealing member containing a lithium acetylacetonate layer In the absence, the carbon and oxygen double bonds (C = O), LiH and -OH peaks increased with exposure to moisture. That is, as described above, the titanium methoxide layer and the lithium acetylacetonate layer react with moisture to absorb moisture.
하지만, 시클로헥산층을 포함하는 봉지 부재에서는 -OH 피크의 변화가 없었고, sp3의 C-H 신축 피크만이 감소하였다. However, in the absence of the encapsulation containing the cyclohexane layer, there was no change in the -OH peak, and only the C-H stretching peak of sp3 decreased.
도 5a 내지 도 5c는 “Al2O3(12.5nm)/티타늄메톡사이드(100nm)/Al2O3(12.5nm)”, “Al2O3(12.5nm)/리튬아세틸아세토네이트(100nm)/Al2O3(12.5nm)” 및 “Al2O3(12.5nm)/시클로헥산(100nm)/Al2O3(12.5nm)” 봉지 부재들에 대한 단면 SEM 이미지들을 나타내고, 도 6은 “Al2O3(12.5nm)/티타늄메톡사이드/Al2O3(12.5nm)”, “Al2O3(12.5nm)/리튬아세틸아세토네이트/Al2O3(12.5nm)” 및 “Al2O3(12.5nm)/시클로헥산/Al2O3(12.5nm)” 봉지 부재들에 있어서 중간층(타늄메톡사이드층, 리튬아세틸아세토네이트층, 시클로헥산층)의 두께에 따른 수분투과도를 측정한 그래프이다. 5A to 5C are “Al 2 O 3 (12.5 nm) / titanium methoxide (100 nm) / Al 2 O 3 (12.5 nm)”, “Al 2 O 3 (12.5 nm) / lithium acetylacetonate (100 nm) / Al 2 O 3 (12.5nm) ”and“ Al 2 O 3 (12.5nm) / cyclohexane (100nm) / Al 2 O 3 (12.5nm) ”show cross-sectional SEM images of the sealing members, FIG. 6 “Al 2 O 3 (12.5nm) / titanium methoxide / Al 2 O 3 (12.5nm)”, “Al 2 O 3 (12.5nm) / lithium acetylacetonate / Al 2 O 3 (12.5nm)” and “ Al 2 O 3 (12.5nm) / cyclohexane / Al 2 O 3 (12.5nm) ”The moisture permeability according to the thickness of the intermediate layer (titanium methoxide layer, lithium acetylacetonate layer, cyclohexane layer) in the sealing members It is a measured graph.
도 5a 내지 도 5c 그리고 도 6을 참조하면, 25nm 두께의 단일 Al2O3층의 수분투과도(WVTR)는 4.5×10-4 (m2·day)이었고, 12.5nm 두께의 2개의 Al2O3층 사이에 타늄메톡사이드층, 리튬아세틸아세토네이트층, 시클로헥산층을 배치시키는 경우 25nm 두께의 단일 Al2O3층에 비해 수분투과도가 감소하는 것으로 나타났다. 5A to 5C and FIG. 6, the moisture permeability (WVTR) of a single Al2O3 layer having a thickness of 25 nm was 4.5 × 10 -4 (m2 · day), and a titanium methoxide between two Al2O3 layers having a thickness of 12.5 nm When the layer, the lithium acetylacetonate layer, and the cyclohexane layer were disposed, it was found that the moisture permeability decreased compared to a single Al2O3 layer having a thickness of 25 nm.
특히, 2개의 Al2O3층 사이에 시클로헥산층을 배치시키는 경우보다 타늄메톡사이드층, 리튬아세틸아세토네이트층을 배치시키는 경우에 모든 두께 범위에서 현저하게 수분 투과도가 낮아지는 것으로 나타났다. Particularly, it was found that when the titanium methoxide layer and the lithium acetylacetonate layer were disposed rather than when the cyclohexane layer was disposed between the two Al2O3 layers, the water permeability was significantly lowered in all thickness ranges.
2개의 Al2O3층 사이에 타늄메톡사이드층 또는 리튬아세틸아세토네이트층을 배치시키는 경우, 타늄메톡사이드층 또는 리튬아세틸아세토네이트층의 두께는 20nm 이상의 두께로 형성되는 것이 바람직한 것으로 판단된다. When a titanium methoxide layer or a lithium acetylacetonate layer is disposed between two Al2O3 layers, it is determined that the thickness of the titanium methoxide layer or lithium acetylacetonate layer is preferably 20 nm or more.
도 7은 “Al2O3(25nm)”, “Al2O3(12.5nm)/티타늄메톡사이드(100nm)/Al2O3(12.5nm)”, “Al2O3(12.5nm)/리튬아세틸아세토네이트(100nm)/Al2O3(12.5nm)” 및 “Al2O3(12.5nm)/시클로헥산(100nm)/Al2O3(12.5nm)” 봉지 부재들에 대해 측정된 유연성 평가 결과를 나타내는 그래프이다. 봉지 부재들의 유연성 평가는 3cm, 1.5cm 굽힘 반경에서 1000 배 전후의 WVTR을 측정하여 평가하였다. 7 shows “Al 2 O 3 (25 nm)”, “Al 2 O 3 (12.5 nm) / titanium methoxide (100 nm) / Al 2 O 3 (12.5 nm)”, “Al 2 O 3 (12.5 nm) / Lithium acetylacetonate (100 nm) / Al 2 O 3 (12.5 nm) ”and“ Al 2 O 3 (12.5 nm) / cyclohexane (100 nm) / Al 2 O 3 (12.5 nm) ”measured for sealing members It is a graph showing the results of the flexibility evaluation. The flexibility evaluation of the sealing members was evaluated by measuring WVTR around 1000 times at a bending radius of 3 cm and 1.5 cm.
도 7을 참조하면, 단일 Al2O3 층의 WVTR은 4.5×10-4 (m2·day)에서 3.5×10-4 (m2·day)까지의 3cm 굽힘 반경에서 85 % 증가하고, 1.5 cm 굽힙 반경에서는 2.3×10-3 (m2·day)까지 378 % 증가하였다. 이러한 WVTR 값의 높은 상승은 큰 굽힘 응력으로 인한 Al2O3 층의 파괴로 인한 것으로 판단된다. Referring to FIG. 7, the WVTR of a single Al2O3 layer increases 85% at a 3 cm bending radius from 4.5 × 10 -4 (m2 · day) to 3.5 × 10 -4 (m2 · day), and 2.3 at a 1.5 cm bending radius It increased by 378% to 10 × 3 (m2 · day). This high rise in WVTR value is believed to be due to the destruction of the Al2O3 layer due to the large bending stress.
하지만, 티타늄메톡사이드층(100nm), 리튬아세틸아세토네이트층(100nm)이 중간에 삽입된 봉지 부재들은 1.5cm 굴곡 반경에서의 WVTR 값의 증가는 137% 및 131%이었고, 이는 단일 Al2O3층보다 현저하게 향상된 결과이다. However, the sealing members in which the titanium methoxide layer (100 nm) and the lithium acetylacetonate layer (100 nm) were inserted in the middle had an increase of WVTR value at a 1.5 cm bend radius of 137% and 131%. It is an improved result.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art may variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. You will understand that you can.
100: 유기 전자 장치 110: 기판
120: 유기 소자 130: 봉지 부재100: organic electronic device 110: substrate
120: organic element 130: sealing member
Claims (13)
상기 제1 무기 박막의 상부에 배치된 제2 무기 박막; 및
상기 제1 무기 박막과 상기 제2 무기 박막 사이에 배치되고, 수분을 흡수할 수 있는 유무기 소재로 형성된 흡습층을 포함하고,
상기 흡습층은 티타늄메톡시드(Ti(OCH3)4) 또는 리튬아세틸아세토네이트(LiCH3COCHCOCH3)로 형성된 박막을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기 전자 장치용 봉지 부재.
A first inorganic thin film;
A second inorganic thin film disposed on the first inorganic thin film; And
It is disposed between the first inorganic thin film and the second inorganic thin film, and includes a moisture absorption layer formed of an organic-inorganic material capable of absorbing moisture,
The moisture absorbing layer is characterized in that it comprises a thin film formed of titanium methoxide (Ti (OCH 3 ) 4 ) or lithium acetylacetonate (LiCH 3 COCHCOCH 3 ), a sealing member for an organic electronic device.
상기 제1 무기 박막 및 상기 제2 무기 박막은 각각 독립적으로 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2) 및 티타니아(TiO2)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 물질로 형성된 박막을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기 전자 장치용 봉지 부재.According to claim 1,
Each of the first inorganic thin film and the second inorganic thin film independently includes a thin film formed of at least one material selected from the group consisting of alumina (Al 2 O 3 ), silica (SiO 2 ), and titania (TiO 2 ). A sealing member for an organic electronic device.
상기 흡습층의 두께는 상기 제1 및 제2 무기 박막들의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는, 유기 전자 장치용 봉지 부재.According to claim 1,
The thickness of the moisture absorbing layer is characterized in that greater than the thickness of the first and second inorganic thin film, an organic electronic device sealing member.
상기 흡습층의 두께는 20nm 이상 100nm 이하인 것을 특징으로 하는, 유기 전자 장치용 봉지 부재.According to claim 4,
The thickness of the moisture absorbing layer is characterized in that 20nm or more and 100nm or less, a sealing member for an organic electronic device.
상기 기판 상에 배치되고 유기물로 형성된 반도체층을 포함하는 유기 소자; 및
상기 기판 상에 배치된 제1 무기 박막, 상기 제1 무기 박막과 상기 유기 소자 사이에 배치된 제2 무기 박막; 및 상기 제1 무기 박막과 상기 제2 무기 박막 사이에 배치되고, 티타늄메톡시드(Ti(OCH3)4) 또는 리튬아세틸아세토네이트(LiCH3COCHCOCH3)로 형성된 흡습층을 구비하는 봉지 부재;를 포함하는, 유기 전자 장치.Board;
An organic device disposed on the substrate and including a semiconductor layer formed of an organic material; And
A first inorganic thin film disposed on the substrate, a second inorganic thin film disposed between the first inorganic thin film and the organic device; And a sealing member disposed between the first inorganic thin film and the second inorganic thin film, and having a moisture absorbing layer formed of titanium methoxide (Ti (OCH 3 ) 4 ) or lithium acetylacetonate (LiCH 3 COCHCOCH 3 ). Including, organic electronic device.
상기 기판은 유연한 고분자 재료로 형성된 플렉시블 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기 전자 장치.The method of claim 6,
The substrate, characterized in that it comprises a flexible substrate formed of a flexible polymer material, an organic electronic device.
상기 유기 소자는 유기 발광 다이오드 소자, 유기 태양전지 소자 및 유기 박막 트랜지스터 소자로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기 전자 장치.The method of claim 6,
The organic device comprises at least one selected from the group consisting of an organic light emitting diode device, an organic solar cell device and an organic thin film transistor device, an organic electronic device.
상기 제1 무기 박막, 상기 흡습층 및 상기 제2 무기 박막은 상기 기판 상에 연속적으로 적층된 것을 특징으로 하는, 유기 전자 장치.The method of claim 6,
The first inorganic thin film, the moisture absorbing layer and the second inorganic thin film, characterized in that continuously stacked on the substrate, an organic electronic device.
상기 제1 무기 박막 및 상기 제2 무기 박막은 각각 독립적으로 알루미나(Al2O3), 실리카(SiO2) 및 티타니아(TiO2)로 이루어진 그룹에서 선택된 하나 이상의 물질로 형성된 박막을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기 전자 장치.The method of claim 6,
Each of the first inorganic thin film and the second inorganic thin film independently includes a thin film formed of at least one material selected from the group consisting of alumina (Al 2 O 3 ), silica (SiO 2 ), and titania (TiO 2 ). Made with, an organic electronic device.
상기 흡습층의 두께는 상기 제1 및 제2 무기 박막들의 두께보다 크고,
상기 흡습층의 두께는 20nm 이상 100nm 이하이며,
상기 제1 및 제2 무기 박막의 두께는 서로 독립적으로 5 내지 30nm인 것을 특징으로 하는, 유기 전자 장치.The method of claim 10,
The thickness of the moisture absorbing layer is greater than the thickness of the first and second inorganic thin films,
The thickness of the moisture absorbing layer is 20nm or more and 100nm or less,
The thickness of the first and second inorganic thin film is characterized in that 5 to 30nm independently of each other, an organic electronic device.
상기 기판 상에 배치된 제1 무기 박막, 상기 제1 무기 박막 상에 배치된 제2 무기 박막; 및 상기 제1 무기 박막과 상기 제2 무기 박막 사이에 배치되고, 티타늄메톡시드(Ti(OCH3)4) 또는 리튬아세틸아세토네이트(LiCH3COCHCOCH3)로 형성된 흡습층을 구비하는 봉지 부재; 및
상기 제2 무기 박막 상에 배치된 제1 전극; 상기 제1 전극 상에 배치된 제2 전극; 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배치되어 광을 흡수하여 전자 및 정공을 생성하는 광활성층; 상기 광활성층과 상기 제1 전극 사이에 배치된 제1 전하 수송층; 및 상기 제2 전극과 상기 광활성층 사이에 배치된 제2 전하 수송층을 포함하는 유기 광전 소자를 포함하는, 유기 전자 장치.Board;
A first inorganic thin film disposed on the substrate, a second inorganic thin film disposed on the first inorganic thin film; And a sealing member disposed between the first inorganic thin film and the second inorganic thin film, and having a moisture absorbing layer formed of titanium methoxide (Ti (OCH 3 ) 4 ) or lithium acetylacetonate (LiCH 3 COCHCOCH 3 ); And
A first electrode disposed on the second inorganic thin film; A second electrode disposed on the first electrode; A photoactive layer disposed between the first electrode and the second electrode to absorb light to generate electrons and holes; A first charge transport layer disposed between the photoactive layer and the first electrode; And an organic photoelectric device including a second charge transport layer disposed between the second electrode and the photoactive layer.
상기 유기 광전 소자는 유기 발광 소자 또는 유기 태양전지 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유기 전자 장치.
The method of claim 12,
The organic photoelectric device is characterized in that it comprises an organic light emitting element or an organic solar cell element, an organic electronic device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190009557A KR102085675B1 (en) | 2019-01-25 | 2019-01-25 | Sealing member having hygroscopicity thin film, organic electronic device including the sealing member |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190009557A KR102085675B1 (en) | 2019-01-25 | 2019-01-25 | Sealing member having hygroscopicity thin film, organic electronic device including the sealing member |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102085675B1 true KR102085675B1 (en) | 2020-04-23 |
Family
ID=70472342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190009557A KR102085675B1 (en) | 2019-01-25 | 2019-01-25 | Sealing member having hygroscopicity thin film, organic electronic device including the sealing member |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102085675B1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100670381B1 (en) * | 2005-12-28 | 2007-01-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | Organic electro-luminescence display device and method of preparing the same |
-
2019
- 2019-01-25 KR KR1020190009557A patent/KR102085675B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100670381B1 (en) * | 2005-12-28 | 2007-01-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | Organic electro-luminescence display device and method of preparing the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yu et al. | Recent progress on thin-film encapsulation technologies for organic electronic devices | |
| US8445937B2 (en) | Barrier films for plastic substrates fabricated by atomic layer deposition | |
| US9444062B2 (en) | Thin-layer encapsulation for an optoelectronic component, method for the production thereof, and optoelectronic component | |
| CN101431147B (en) | Organic electroluminescence display device and manufacturing method thereof | |
| KR101579333B1 (en) | Getter precursors for hermetically sealed packaging | |
| KR101219415B1 (en) | Gas barrier thin film and organic device using the same | |
| KR101465212B1 (en) | Ultra-flexible encapsulation thin-film | |
| JP2013502745A (en) | Thin film solar cell barrier film | |
| KR101389197B1 (en) | A polymer/inorganic multi-layer thin film encapsulation for organic electronic devices | |
| Kim et al. | Highly-impermeable Al2O3/HfO2 moisture barrier films grown by low-temperature plasma-enhanced atomic layer deposition | |
| KR20120090380A (en) | Method for forming thin film encapsulation multilayer and method for fabricating flexible organic semiconductor device | |
| Park et al. | High-performance thin H: SiON OLED encapsulation layer deposited by PECVD at low temperature | |
| JP5241173B2 (en) | Manufacturing method of organic EL element | |
| CN105263704A (en) | Laminate and gas barrier film | |
| WO2019098477A1 (en) | Oxide semiconductor phototransistor having improved visible light absorption rate, and manufacturing method therefor | |
| KR102085675B1 (en) | Sealing member having hygroscopicity thin film, organic electronic device including the sealing member | |
| Suzuki et al. | 6.4: Ultra‐High Gas Barrier Films Based on a Few Barrier Layer Stack Fabricated by a Wet Coating and a Plasma Assisted Surface Modification | |
| Kim et al. | The development of thin film barriers for encapsulating organic electronics | |
| KR102076705B1 (en) | Method of Preparing Encapsulation Film for Solar Cells | |
| CN116671276A (en) | Method for manufacturing perovskite thin film solar cell | |
| JP2008240131A (en) | Transparent gas barrier film and electroluminescence element | |
| JP2015529583A (en) | Novel barrier layer stack and method and configuration thereof | |
| JP7555341B2 (en) | Stabilization of laser-patterned organic thin-film solar cells | |
| KR20100124010A (en) | How to waterproof from the flexible display | |
| EP3818192B1 (en) | Transparent conductive film |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |