KR100889834B1 - Mesuring device for permeation rate of water and oxygen of protective layer in organic electronic device and measuring method using the device - Google Patents

Mesuring device for permeation rate of water and oxygen of protective layer in organic electronic device and measuring method using the device Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 장치 및 상기 장치를 이용한 측정 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 유리 기판; 상기 유리 기판 상에 대향 적층된 한 쌍의 전극층; 상기 유리 기판 상에 적층된 칼슘층; 상기 칼슘층 상에 적층된 투습 및 투산소성 기판; 상기 투습 및 투산소성 기판 상에 적층되는 측정 대상 유기전자소자 보호층; 및 상기 측정 대상 유기전자소자 보호층의 외곽을 따라서 도포된 실링재를 포함하며, 상기 전극층의 일 말단은 상기 칼슘층에 매립되고, 다른 말단은 외부 저항측정장치에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 장치 및 상기 장치를 이용한 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring moisture permeability and oxygen permeability of an organic electronic device protective layer and a measuring method using the apparatus, and more specifically, comprising: a glass substrate; A pair of electrode layers oppositely stacked on the glass substrate; A calcium layer laminated on the glass substrate; A moisture-permeable and oxygen-permeable substrate stacked on the calcium layer; A measurement target organic electronic device protective layer stacked on the moisture permeable and oxygen permeable substrate; And a sealing material applied along an outer surface of the protective layer of the organic electronic device to be measured, wherein one end of the electrode layer is embedded in the calcium layer, and the other end is electrically connected to an external resistance measuring device. The present invention relates to an apparatus for measuring moisture permeability and oxygen permeability of an electronic device protective layer and a measuring method using the apparatus.

본 발명에 따르면, 보호층이 투습 또는 투산소됨에 따라 측정장치의 전기적 특성이 변화하는 원리를 이용함으로써 보호층의 반사도 또는 투과도에 영향을 받지 않고, 각종 유기전자소자 보호층 공정에의 응용성을 높였으며, 종래기술과는 상이하게 장치 내부의 칼슘층에 대한 결함 평균화 작업을 수행할 필요가 없고, 신뢰성이 매우 높은 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 장치 및 상기 장치를 이용한 측정 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, by using the principle that the electrical characteristics of the measuring device is changed as the protective layer is breathable or oxygen permeable, it is not influenced by the reflectivity or transmittance of the protective layer, and is applicable to various organic electronic device protective layer processes. Unlike the prior art, there is no need to perform averaging of defects on the calcium layer inside the device, and a highly reliable moisture permeability and oxygen permeability measuring device for an organic electronic device protective layer and a measuring method using the device Can be provided.

유기전자소자, 보호층, 투습율, 투산소율 Organic electronic device, protective layer, moisture permeability, oxygen permeability

Description

유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 장치 및 상기 장치를 이용한 측정 방법 {Mesuring device for permeation rate of water and oxygen of protective layer in organic electronic device and measuring method using the device}Measuring device for permeation rate and oxygen permeability of the organic electronic device protective layer and measuring method using the device {Mesuring device for permeation rate of water and oxygen of protective layer in organic electronic device and measuring method using the device}

도 1은 본 발명에 따른 측정 장치에 대한 개략적인 평면도를 도시한 도면이다.1 shows a schematic plan view of a measuring device according to the invention.

도 2는 도 1의 I - I 선을 따라서 관찰한 도 1의 장치에 대한 개략적인 단면도를 도시한 도면이다.FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the device of FIG. 1 viewed along line I-I of FIG.

도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 측정 장치에 측정 대상이 되는 물질로서 유리 기판을 적용한 경우 (a) 및 보호층이 형성되지 않은 플라스틱 기판 (b)을 적용한 경우에 대한 투습 특성을 나타낸 그래프이다.FIG. 3 is a graph illustrating moisture permeability characteristics when a glass substrate is applied as a material to be measured to the measuring apparatus shown in FIGS. 1 and 2, and a plastic substrate (b) having no protective layer formed thereon. to be.

도 4는 상기 도 3에 도시된 유리 기판 (a) 및 플라스틱 기판 (b) 이외에, 종래 통상적인 보호층 물질을 플라스틱 기판 상부에 더 형성한 경우 (c) 및 플라스틱 기판 상/하부 양면에 형성한 경우 (d)에 대한 투습 특성을 나타낸 그래프이다.FIG. 4 illustrates a case in which a conventional protective layer material is further formed on the plastic substrate in addition to the glass substrate (a) and the plastic substrate (b) shown in FIG. 3 and formed on both sides of the plastic substrate. It is a graph showing the moisture vapor transmission characteristics for case (d).

<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명><Brief description of the major symbols in the drawings>

110, 210: 칼슘층 120, 220: 실링재110, 210: calcium layer 120, 220: sealing material

130, 230: 투습 및 투산소성 기판 140, 240: 보호층130, 230: moisture-permeable and oxygen-permeable substrates 140, 240: protective layer

150, 250: 전극 160, 260: 유리 기판150, 250: electrode 160, 260: glass substrate

170, 270: 저항측정장치170, 270: resistance measuring device

본 발명은 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 장치 및 상기 장치를 이용한 측정 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는, 보호층이 투습 또는 투산소됨에 따라 측정 장치의 전기적 특성이 변화하는 원리를 이용함으로써 보호층의 반사도 또는 투과도에 영향을 받지 않고, 각종 유기전자소자 보호층 공정에의 응용성을 높였으며, 종래기술과는 상이하게 장치 내부의 칼슘층에 대한 결함 평균화 작업을 수행할 필요가 없고, 신뢰성이 매우 높은 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 장치 및 상기 장치를 이용한 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring moisture permeability and oxygen permeability of an organic electronic device protective layer and a measuring method using the apparatus. More specifically, the principle that the electrical characteristics of the measuring apparatus changes as the protective layer is permeable or oxygenated. By increasing the efficiency of the protective layer process of various organic electronic devices without being affected by the reflectivity or transmittance of the protective layer, it is necessary to perform averaging of defects on the calcium layer inside the device differently from the prior art. The present invention relates to an apparatus for measuring moisture permeability and oxygen permeability of an organic electronic device protective layer having high reliability and a measuring method using the apparatus.

유기발광소자 (OLED)는 형광성 유기 화합물을 전기적으로 여기시켜 발광시키는 자발광형 디스플레이로 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 박형화가 용이하며 광시야각, 빠른 응답속도 등 액정표지 장치에 있어서 문제점으로 지적된 결점을 해결할 수 있는 차세대 디스플레이로 주목받고 있다. Organic light emitting diode (OLED) is a self-luminous display that electrically excites fluorescent organic compounds to emit light, which can be driven at low voltage, is easy to thin, and is pointed out as a problem in liquid crystal display devices such as wide viewing angle and fast response speed. It is attracting attention as the next generation display that can solve the shortcomings.

그러나, 유기발광소자를 포함하는 유기전자소자를 구성하는 내부 발광층 및 기타 기능층들은 유기물로 구성되어 있으며, 유기물의 특성상 외부의 환경, 특히 수분 및 외기 등에 민감하게 반응되어 그 수명이 저하되므로, 오래 사용하여도 색순도 및 특성 변화가 없는 장수명 특성을 확보하기 위해서는 수분 및 외기의 침투 를 방지하기 위한 봉지 구조 또는 밀봉 구조를 필요로 한다.However, the internal light emitting layer and the other functional layers constituting the organic electronic device including the organic light emitting device are composed of organic materials, and due to the nature of the organic materials, they react sensitively to the external environment, especially moisture and outdoor air, and thus have a long lifetime. In order to secure long-life characteristics without any change in color purity and characteristics even if used, an encapsulation structure or a sealing structure is required to prevent the penetration of moisture and external air.

이러한 유기전자소자의 수분 및 외기 침투를 방지하기 위한 기술로서, 종래에는 금속 캔이나 글래스를 홈을 가지도록 캡 형태로 가공하여 그 홈에 수분의 흡수를 위한 건습제를 파우더 형태로 탑재하거나, 필름 형태로 제조하여 양면 테이프를 이용하여 접착하는 방식을 이용하였으며 (미국특허 제5,771,562호 및 일본 특개평 제03-261091호), 또한 유기전계 발광부 상부에 유기물 및 무기물을 교대로 증착하여 보호층을 형성하는 방법도 이용되고 있다 (미국 특허 제6,266,695호 및 미국 특허 제6,570,325호).As a technology for preventing the penetration of moisture and outside air of the organic electronic device, conventionally, a metal can or glass is processed in the form of a cap to have a groove, and a desiccant for absorbing moisture is mounted in the groove in powder form, or a film It was prepared in the form of a double-sided tape was used to adhere (US Pat. No. 5,771,562 and Japanese Patent Laid-Open No. 03-261091), and also by alternately depositing organic and inorganic on the organic light emitting unit alternately a protective layer. Forming methods are also used (US Pat. No. 6,266,695 and US Pat. No. 6,570,325).

따라서, 유기전자소자에 채용가능한 각종 유기물 및 무기물 재료의 투습율 및 투산소율을 효과적이고 정확하면서도 편리하게 측정할 수 있는 장치 및 방법의 개발은 유기전자소자의 봉지 구조 또는 밀봉 구조의 개발에 있어서 반드시 해결되어야 하는 선결과제이며, 현재 유기발광소자에 채용되는 보호층에 있어서, 수증기 및 산소의 투습율은 적정 온도와 압력에서 수증기 10-6g/m2/day 및 산소 10-3cm3/m2/day 정도의 수치까지 매우 정밀하게 측정되어야 한다.Therefore, the development of an apparatus and method capable of effectively, accurately and conveniently measuring the moisture permeability and oxygen permeability of various organic and inorganic materials that can be employed in organic electronic devices is essential in the development of the encapsulation structure or the sealing structure of the organic electronic device. In the protective layer currently employed in organic light emitting devices, the moisture vapor transmission rate of water vapor and oxygen is 10 -6 g / m 2 / day and 10 -3 cm 3 / m of water vapor at an appropriate temperature and pressure. It should be measured very precisely up to 2 / day.

종래 유기전자소자의 투습율 측정에 널리 사용되고 있는 미국의 Mocon사 (Mocon Inc. Minneapolis, MN, USA) 장비의 경우, 5×10-3g/m2/day까지의 제한된 범위에서 투습 정도를 측정할 수 있다. 그러나, 이러한 측정 범위로는 유기전자소자의 보호층을 제작하는 데에 있어서 정량적으로 정확한 수치를 얻기가 힘들다는 문제점이 있다. 또한, 이와 다른 방법으로서, 산화된 칼슘의 표면을 광학적으로 분 석하면서 칼슘층의 포인트 결함 (point defect)가 시간에 따라 성장하는 것을 관찰하여 산화 정도를 측정함으로써 투습율을 측정하는 방법이나, 표면의 반사도 혹은 투과도를 측정하여 산화 정도를 측정함으로써 투습율을 측정하는 방법도 존재한다. 그러나, 이러한 방법들 역시 칼슘층의 전체 면적에서 각각의 점들의 투과도를 측정하여 평균값을 취하는 방식을 채택하며, 보호층마다 다른 초기 투과도 및 파장 영역을 갖기 때문에 매우 복잡한 작업이 수반된다는 문제점이 있다.In the case of Mocon Inc. (Minneapolis, MN, USA) equipment of the United States, which is widely used to measure the moisture permeability of organic electronic devices, the moisture permeability is measured in a limited range up to 5 × 10 -3 g / m 2 / day. can do. However, such a measurement range has a problem that it is difficult to obtain a quantitatively accurate value in manufacturing a protective layer of an organic electronic device. In addition, another method is to measure moisture permeability by optically analyzing the surface of the oxidized calcium while observing the growth of point defects in the calcium layer over time and measuring the degree of oxidation. There is also a method of measuring the moisture permeability by measuring the degree of oxidation by measuring the reflectance or transmittance of. However, these methods also adopt a method of taking average values by measuring the transmittance of each point in the total area of the calcium layer, and there is a problem that a very complicated task is involved because the protective layers have different initial transmittance and wavelength ranges.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 보호층의 반사도 또는 투과도에 영향을 받지 않고, 각종 유기전자소자 보호층 공정에의 응용성이 탁월하며, 장치 내부의 칼슘층에 대한 결함 평균화 작업을 수행할 필요가 없고, 신뢰성이 매우 높은 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 장치를 제공하는 것이다.Accordingly, the first technical problem to be achieved by the present invention is not affected by the reflectivity or transmittance of the protective layer, and has excellent applicability to various organic electronic device protective layer processes, and performs averaging of defects on the calcium layer inside the device. There is no need to perform, and to provide a device for measuring the moisture permeability and oxygen permeability of a highly reliable organic electronic device protective layer.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는 상기 장치를 이용한 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 방법을 제공하는 것이다.In addition, a second technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method for measuring the moisture permeability and oxygen permeability of the protective layer of the organic electronic device using the device.

본 발명은 상기 첫 번째 기술적 과제를 달성하기 위해서,The present invention to achieve the first technical problem,

유리 기판;Glass substrates;

상기 유리 기판 상에 대향 적층된 한 쌍의 전극층;A pair of electrode layers oppositely stacked on the glass substrate;

상기 유리 기판 상에 적층된 칼슘층;A calcium layer laminated on the glass substrate;

상기 칼슘층 상에 적층된 투습 및 투산소성 기판;A moisture-permeable and oxygen-permeable substrate stacked on the calcium layer;

상기 투습 및 투산소성 기판 상에 적층되는 측정 대상 유기전자소자 보호층; 및A measurement target organic electronic device protective layer stacked on the moisture permeable and oxygen permeable substrate; And

상기 측정 대상 유기전자소자 보호층의 외곽을 따라서 도포된 실링재를 포함하며,It includes a sealing material applied along the outer periphery of the measurement target organic electronic device layer,

상기 전극층의 일 말단은 상기 칼슘층에 매립되고, 다른 말단은 외부 저항측정장치에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 장치를 제공한다.One end of the electrode layer is embedded in the calcium layer, the other end provides an apparatus for measuring the moisture permeability and oxygen permeability of the organic electronic device protective layer, characterized in that it is electrically connected to the external resistance measuring device.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 전극층은 Ag 물질층 또는 Au 물질층일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the electrode layer may be an Ag material layer or Au material layer.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 상기 칼슘층의 적층 두께는 50nm 내지 500nm일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the lamination thickness of the calcium layer may be 50nm to 500nm.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 상기 투습 및 투산소성 기판은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에테르술폰 및 폴리카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 플라스틱 또는 이를 이용한 합성수지 기판일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the moisture-permeable and oxygen-permeable substrate may be a plastic selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyethersulfone and polycarbonate or a synthetic resin substrate using the same.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 상기 실링재는 UV 경화성 에폭시 수지일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the sealing material may be a UV curable epoxy resin.

또한, 본 발명은 상기 두 번째 기술적 과제를 달성하기 위해서,In addition, the present invention to achieve the second technical problem,

상기 장치의 상기 투습 및 투산소성 기판 상에 측정 대상 유기전자소자 보호층을 적층하는 단계;Stacking a protective object organic electronic device protective layer on the moisture-permeable and oxygen-permeable substrate of the device;

상기 장치의 상기 전극층의 일 말단에 상기 외부 저항측정장치를 통하여 전 압을 인가하면서 경시적 저항값 변화량을 측정하는 단계;Measuring a change in resistance value over time while applying a voltage to the one end of the electrode layer of the device through the external resistance measuring device;

상기 측정된 저항값을 하기 수학식 1에 대입하여 상기 칼슘층의 경시적 높이 변화량을 측정하는 단계; 및Measuring the change in height over time of the calcium layer by substituting the measured resistance into Equation 1; And

상기 칼슘층의 높이 변화량을 하기 수학식 2 및 수학식 3에 대입하여 상기 측정 대상 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율을 측정하는 단계를 포함하는 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 방법을 제공한다:The moisture permeability and oxygen permeability of the protective layer of organic electronic device comprising the step of measuring the change in the height of the calcium layer in the following equation (2) and (3) to measure the moisture permeability and oxygen permeability of the protective target organic electronic device layer. Provide a measurement method:

Figure 112006098524569-pat00001
Figure 112006098524569-pat00001

Figure 112006098524569-pat00002
Figure 112006098524569-pat00002

Figure 112006098524569-pat00003
Figure 112006098524569-pat00003

상기 수학식 1 내지 3에서,In Equations 1 to 3,

Δh는 칼슘층의 높이 변화량 (반응한 칼슘층의 높이)이고, R은 칼슘층의 저항값이고, Ri는 칼슘층의 초기 저항값이고, hi는 칼슘층의 초기 높이 (증착된 칼슘의 높이)이고, M(H2O)는 수분의 분자량이고, M(Ca)는 칼슘의 분자량이고, M(O2)는 산소의 분자량이고, δ는 칼슘의 밀도이고, Δhr은 경과된 시간이다.Δh is the change in height of the calcium layer (the height of the reacted calcium layer), R is the resistance value of the calcium layer, R i is the initial resistance value of the calcium layer, and h i is the initial height of the calcium layer (the amount of deposited calcium Height), M (H 2 O) is the molecular weight of water, M (Ca) is the molecular weight of calcium, M (O 2 ) is the molecular weight of oxygen, δ is the density of calcium, and Δhr is the elapsed time. .

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 외부 저항측정장치를 통한 전압 인가 범위는 0.1mV 내지 20mV일 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the voltage application range through the external resistance measuring device may be 0.1mV to 20mV.

본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따르면, 상기 투습 및 투산소성 기판 자체에 대한 경시적 저항값 변화량과, 유리 기판에 대한 경시적 저항값 변화량을 기준값으로 하여 상기 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율을 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the moisture permeability and permeation of the protective layer of the organic electronic device on the basis of the change in the resistance value with respect to the moisture permeable and permeable substrate itself and the change in resistance over time with respect to the glass substrate as a reference value The method may further include measuring a small rate.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따르면, 상기 유기전자소자는 유기발광소자, 유기박막트랜지스터 및 유기커패시터로 이루어진 군으로부터 선택된 것일 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the organic electronic device may be selected from the group consisting of an organic light emitting device, an organic thin film transistor and an organic capacitor.

본 발명에 따르면, 보호층이 투습 또는 투산소됨에 따라 측정장치의 전기적 특성이 변화하는 원리를 이용함으로써 보호층의 반사도 또는 투과도에 영향을 받지 않고, 각종 유기전자소자 보호층 공정에의 응용성을 높였으며, 종래기술과는 상이하게 장치 내부의 칼슘층에 대한 결함 평균화 작업을 수행할 필요가 없고, 신뢰성이 매우 높은 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 장치 및 상기 장치를 이용한 측정 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, by using the principle that the electrical characteristics of the measuring device is changed as the protective layer is breathable or oxygen permeable, it is not influenced by the reflectivity or transmittance of the protective layer, and is applicable to various organic electronic device protective layer processes. Unlike the prior art, there is no need to perform averaging of defects on the calcium layer inside the device, and a highly reliable moisture permeability and oxygen permeability measuring device for an organic electronic device protective layer and a measuring method using the device Can be provided.

이하, 본 발명에 대해서 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명은 대기 중의 수분과 산소에 매우 취약한 칼슘과 같은 반응성 금속이 시간에 따라서 전기 저항값이 변화한다는 점에 착안하여 안출된 것이다. 특히, 칼슘은 전도성 금속이지만 대기 중의 수분 및 산소와 반응하면 전기적으로 절연체 성 질을 갖고 있는 수산화칼슘으로 변화되며, 시간에 따른 칼슘의 저항 변화를 측정하게 되면, 생성된 수산화칼슘의 양과 잔류 칼슘의 양으로부터 투과된 수분 및 산소의 양을 정량적으로 구할 수 있게 된다. 이때, 칼슘의 수분 및 산소와의 화학적 반응은 하기 반응식 1 내지 3에 도시된 바와 같다:The present invention is conceived in view of the fact that the electrical resistance value of calcium, which is very vulnerable to moisture and oxygen in the atmosphere, changes with time. In particular, calcium is a conductive metal, but when reacted with moisture and oxygen in the atmosphere, it is converted into calcium hydroxide, which is electrically insulated. When measuring the change in resistance of calcium over time, the amount of calcium hydroxide produced and the amount of residual calcium The amount of water and oxygen permeated can be obtained quantitatively. At this time, the chemical reaction of calcium with water and oxygen is as shown in Schemes 1 to 3 below:

Figure 112006098524569-pat00004
Figure 112006098524569-pat00004

Figure 112006098524569-pat00005
Figure 112006098524569-pat00005

Figure 112006098524569-pat00006
Figure 112006098524569-pat00006

상기 반응식 1 및 2에서 1개의 칼슘 원자는 H2O분자 2개와 반응하여 Ca(OH)2를 생성하며, 또한 상기 반응식 3에서 1개의 칼슘 원자는 O2분자 0.5개와 반응하여 CaO를 생성한다. 이때 산소와 수증기는 독립적이며, 각각 다른 투과 메카니즘을 가지며, 투습율과 투산소율을 측정하기 위해서는 밀폐된 공간에서 각각 수분과 산소가 대부분인 환경이 필요하다. 따라서, 측정 챔버 내에 질소와 같은 비활성 기체 환경을 설정한 후, 수증기 또는 산소를 주입시키는 방식을 사용하여 투습율 및 투산소율을 측정하는 것이 바람직하다.One calcium atom in Schemes 1 and 2 reacts with two H 2 O molecules to produce Ca (OH) 2 , and one calcium atom in Scheme 3 reacts with 0.5 O 2 molecules to generate CaO. At this time, oxygen and water vapor are independent and have different permeation mechanisms, and in order to measure the moisture permeability rate and the oxygen permeability rate, an environment in which water and oxygen are mostly in a closed space is required. Therefore, after setting an inert gas environment such as nitrogen in the measurement chamber, it is preferable to measure the moisture permeability and oxygen permeability using a method of injecting water vapor or oxygen.

상기 칼슘을 이용한 투습율 및 투산소율의 측정을 위해서, 본 발명에서는 유리 기판; 상기 유리 기판 상에 대향 적층된 한 쌍의 전극층; 상기 유리 기판 상에 적층된 칼슘층; 상기 칼슘층 상에 적층된 투습 및 투산소성 기판; 상기 투습 및 투산소성 기판 상에 적층되는 측정 대상 유기전자소자 보호층; 및 상기 측정 대상 유기전자소자 보호층의 외곽을 따라서 도포된 실링재를 포함하며, 상기 전극층의 일 말단은 상기 칼슘층에 매립되고, 다른 말단은 외부 저항측정장치에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 장치를 제공한다.In order to measure the moisture permeability and oxygen permeability using the calcium, the present invention provides a glass substrate; A pair of electrode layers oppositely stacked on the glass substrate; A calcium layer laminated on the glass substrate; A moisture-permeable and oxygen-permeable substrate stacked on the calcium layer; A measurement target organic electronic device protective layer stacked on the moisture permeable and oxygen permeable substrate; And a sealing material applied along an outer surface of the protective layer of the organic electronic device to be measured, wherein one end of the electrode layer is embedded in the calcium layer, and the other end is electrically connected to an external resistance measuring device. Provided is an apparatus for measuring moisture permeability and oxygen permeability of an electronic device protective layer.

도 1 및 도 2에는 본 발명에 따른 측정 장치에 대한 개략적인 평면도 및 단면도를 도시하였으며, 도 1 및 2를 참조하면, 먼저, 투습율이 10-6g/m2/day 이하로서, 극히 투습성이 미약한 유리 기판 (160 및 260) 위에 한 쌍의 전극층 (150 및 250)을 열증착 공정 등에 의해서 형성한다.1 and 2 show a schematic plan view and a cross-sectional view of the measuring device according to the present invention. Referring to FIGS. 1 and 2, first, the moisture permeability is 10 −6 g / m 2 / day or less, which is extremely moisture permeable. On the weak glass substrates 160 and 260, a pair of electrode layers 150 and 250 are formed by a thermal evaporation process or the like.

상기 전극층 (150 및 250)은 전기화학적 부식에 매우 강하고, 다른 금속에 비해 산화작용이 쉽게 일어나지 않는 금속층으로서, 저저항성 및 저산화성을 갖는 금속층인 것이 바람직하며, 이에 제한되는 것은 아니지만, Au 물질층 또는 Ag 물질층인 것이 바람직하다. 이는, 본 발명이 전기적 특성을 통하여 투습율을 계산하는 방식을 채택하는 관계로, 전극층 (150 및 250)과 외부 저항측정장치 (170 및 270)의 프로브 간의 전기화학적 부식이나 전극의 자체적인 산화 현상은 정확한 측정을 불가능하게 하기 때문이다. The electrode layers 150 and 250 are very resistant to electrochemical corrosion and are not easily oxidized compared to other metals, and are preferably metal layers having low resistance and low oxidation, but are not limited thereto. Or Ag material layer. This is because the present invention adopts a method of calculating the moisture permeability through the electrical properties, the electrochemical corrosion between the electrode layers 150 and 250 and the probe of the external resistance measuring device 170 and 270 or the oxidation of the electrode itself. This is because accurate measurement is impossible.

이어서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 칼슘층 (110 및 210)을 상기 전극층 (150 및 250) 위에 형성하게 되는데, 여기에서 칼슘은 전술한 바와 같이 대기 중에 쉽게 산화되기 때문에 칼슘층 (110 및 210) 형성시 열증착용 챔버 내의 진공 상태는 <10-6 torr 이하의 고진공 상태이어야 한다.1 and 2, calcium layers 110 and 210 are formed on the electrode layers 150 and 250, where calcium is easily oxidized in the atmosphere as described above. 110 and 210, the vacuum state in the chamber for thermal deposition should be a high vacuum state of <10 -6 torr or less.

상기 칼슘층 (110 및 210)의 적층 두께는 50nm 내지 500nm인 것이 바람직한데, 50nm 미만으로 칼슘층을 적층하는 것은 공정상 어려움이 있고, 500nm를 초과하는 경우에는 전기적 특성 변화를 감지하는 데에 장시간이 소요되며, 측정시 감도가 저하되는 문제점이 있어서 바람직하지 않기 때문이다.The thickness of the calcium layers 110 and 210 is preferably 50 nm to 500 nm. Laminating the calcium layer below 50 nm is difficult in the process, and when it exceeds 500 nm, a long time is required to detect a change in electrical characteristics. This is because it is not preferable because there is a problem that the sensitivity is lowered during measurement.

이어서, 본 발명에 따른 장치에서는, 상기 칼슘층 (110 및 210) 상에 투습 및 투산소성 기판 (130 및 230)이 적층되는데, 이러한 투습 및 투산소성 기판 (130 및 230)은 다양한 보호층 공정에 적용될 수 있고 보호층에 비해 수분과 산소의 침투가 매우 쉬운 물질로 이루어진 것이어야 한다. 따라서, 이에 제한되는 것은 아니지만, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에테르술폰 및 폴리카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 플라스틱 또는 이를 이용한 합성수지 기판이 사용될 수 있다. 상기 플라스틱 기판은 보호층 (140 및 240)을 지지하는 지지대의 역할을 할 뿐만 아니라, 보호층 (140 및 240)을 통과한 수분과 산소가 빠른 시간 내에 칼슘과 반응할 수 있게끔 하는 역할을 하여, 보호층 (140 및 240)의 투습율 및 투산소율을 평가할 수 있게 된다.Subsequently, in the apparatus according to the present invention, the moisture-permeable and oxygen-permeable substrates 130 and 230 are laminated on the calcium layers 110 and 210, which are subjected to various protective layer processes. It should be made of a material that can be applied and that is very easy to penetrate moisture and oxygen compared to the protective layer. Thus, but not limited thereto, a plastic selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyethersulfone, and polycarbonate or a synthetic resin substrate using the same may be used. The plastic substrate not only serves as a support for supporting the protective layers 140 and 240, but also serves to allow the moisture and oxygen passing through the protective layers 140 and 240 to react with calcium in a short time. The moisture permeability and oxygen permeability of the protective layers 140 and 240 can be evaluated.

다음으로는, 투습율 및 투산소율 측정의 대상이 되는 보호층 (140 및 240)이 적용된 기판의 가장자리에 분사기를 통해 실링재 (120 및 220)를 도포한 후, 상기 실링재의 경화 작업을 통해서 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 형태로 접착한다. 상기 실링재 (120 및 220)로는 UV 경화성 에폭시 수지가 사용될 수 있다.Next, after applying the sealing material 120 and 220 to the edge of the substrate to which the protective layers 140 and 240, which are the objects of measurement of moisture permeability and oxygen permeability, are applied through an injector, FIG. 1 through hardening of the sealing material. And in the form as shown in FIG. 2. UV-curable epoxy resin may be used as the sealant 120 and 220.

상기 실링재 (120 및 220)는 가장자리 부분에서의 수분 침투가 투습율을 결정하게 되지 않도록 수분 및 외기의 침투를 차단할 수 있어야 하며, 이를 위해서 가장자리에 다중으로 실링재를 도포하거나, 건조제 (getter)를 제공함으로써 가장자리에서의 수분 및 외기 침투를 더욱 완전하게 차단할 수도 있다.The sealing member 120 and 220 should be able to block the penetration of moisture and outside air so that the moisture infiltration at the edge portion does not determine the moisture permeability, for this purpose, the sealing material is applied to the edge multiplely, or a getter is provided. By doing so, it is possible to more completely block the penetration of moisture and outside air at the edges.

상술한 본 발명에 따른 장치에 대한 제조공정의 전 과정은 글로브-박스 시스템 (glove-box system), 즉 질소와 같은 비활성 기체 환경 하에서 이루어지며, 열증착 챔버 역시 이러한 글로브-박스 내에 위치한다. 이는 장치의 제조 과정에서 칼슘층 (110 및 210)이 산화되는 것을 방지하기 위함이다.The entire process of the manufacturing process for the device according to the invention described above takes place under a glove-box system, ie an inert gas environment such as nitrogen, and the thermal evaporation chamber is also located in this glove-box. This is to prevent the calcium layers 110 and 210 from oxidizing during the manufacture of the device.

상기 실링재 (120 및 220)의 경화 이후에는, 측정 샘플을 포함하는 본 발명에 따른 장치가 수분 또는 산소 환경으로 설정된 측정 챔버로 옮겨지게 되며, 이때 상기 칼슘층 (110 및 210)에 의해서 매립되는 전극층 말단과 연결되는 다른 쪽 전극층 말단이 외부 저항측정장치 (170 및 270)에 전기적으로 연결된다. 상기 외부 저항측정장치 (170 및 270)는 경시적인 전압 또는 전류를 측정할 수 있는 장치로서, Keithley 237 등과 같은 멀티미터 (multimeter) 시스템일 수 있으며, 측정은 시간에 따른 I-V 곡선을 통해 이루어진다.After curing of the sealant 120 and 220, the device according to the invention comprising the measurement sample is transferred to a measurement chamber set in a moisture or oxygen environment, wherein the electrode layer is embedded by the calcium layers 110 and 210. The other electrode layer end which is connected to the end is electrically connected to the external resistance measuring apparatus 170 and 270. The external resistance measuring devices 170 and 270 are devices capable of measuring voltage or current over time. The external resistance measuring devices 170 and 270 may be multimeter systems such as Keithley 237, and the measurement is performed through an I-V curve over time.

본 발명은 또한 상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위해서,The present invention also to achieve the above other technical problem,

상기 장치의 상기 투습 및 투산소성 기판 상에 측정 대상 유기전자소자 보호 층을 적층하는 단계; 상기 장치의 상기 전극층의 일 말단에 상기 외부 저항측정장치를 통하여 전압을 인가하면서 경시적 저항값 변화량을 측정하는 단계; 상기 측정된 저항값을 하기 수학식 1에 대입하여 상기 칼슘층의 경시적 높이 변화량을 측정하는 단계; 및 상기 칼슘층의 높이 변화량을 하기 수학식 2 및 수학식 3에 대입하여 상기 측정 대상 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율을 측정하는 단계를 포함하는 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 방법을 제공한다:Depositing a measurement target organic electronic device protective layer on the moisture-permeable and oxygen-permeable substrate of the device; Measuring a change in resistance value over time while applying a voltage to one end of the electrode layer of the device through the external resistance measuring device; Measuring the change in height over time of the calcium layer by substituting the measured resistance into Equation 1; And measuring the moisture permeability and oxygen permeability of the measurement target organic electronic device protective layer by substituting the height change amount of the calcium layer into Equations 2 and 3 below. Provides a small rate measurement method:

<수학식 1><Equation 1>

Figure 112006098524569-pat00007
Figure 112006098524569-pat00007

<수학식 2><Equation 2>

Figure 112006098524569-pat00008
Figure 112006098524569-pat00008

<수학식 3><Equation 3>

Figure 112006098524569-pat00009
Figure 112006098524569-pat00009

상기 수학식 1 내지 3에서,In Equations 1 to 3,

Δh는 칼슘층의 높이 변화량 (반응한 칼슘층의 높이)이고, R은 칼슘층의 저항값이고, Ri는 칼슘층의 초기 저항값이고, hi는 칼슘층의 초기 높이 (증착된 칼슘의 높이)이고, M(H2O)는 수분의 분자량이고, M(Ca)는 칼슘의 분자량이고, M(O2)는 산소의 분자량이고, δ는 칼슘의 밀도이고, Δhr은 경과된 시간이다.Δh is the change in height of the calcium layer (the height of the reacted calcium layer), R is the resistance value of the calcium layer, R i is the initial resistance value of the calcium layer, and h i is the initial height of the calcium layer (the amount of deposited calcium Height), M (H 2 O) is the molecular weight of water, M (Ca) is the molecular weight of calcium, M (O 2 ) is the molecular weight of oxygen, δ is the density of calcium, and Δhr is the elapsed time. .

이때, 상기 인가되는 전압은 상기 전극층 (150 및 250)과 외부 저항측정 장치의 프로브와의 전기화학적 부식을 최소화하기 위해서, 0.1mV 내지 20mV 정도의 전압값을 갖는 것이 바람직하며, 또한 외부 저항측정 장치는 미세 전류의 측정시 누전 혹은 전류값의 미세한 떨림 현상을 방지하기 위해서 4-접점 프로브 (4-point probe) 시스템을 적용할 수 있다.In this case, in order to minimize the electrochemical corrosion between the electrode layers 150 and 250 and the probe of the external resistance measuring device, the applied voltage preferably has a voltage value of about 0.1 mV to 20 mV, and also an external resistance measuring device. The 4-point probe system can be used to prevent short circuits or minute shaking of current values when measuring micro currents.

본 발명에 따른 투습율 및 투산소율 측정 장치 및 방법에 있어서, 투습 또는 투산소는 장치 상단에 적층된 투습 및 투산소성 기판 (130 및 230)과 보호층 (140 및 240)을 통해서만 이루어진다. 다시 말해서, 전극층 (150 및 250), 실링재 (120 및 220) 및 하부의 유리 기판 (160 및 260)을 통한 투습 및 투산소는 거의 이루어지지 않으며, 10-6g/m2/day 이하의 범위에서 이루어질 경우 유기발광소자 보호막에 대한 투습율 재현 범위를 만족한다.In the apparatus and method for measuring moisture permeability and oxygen permeability according to the present invention, the moisture permeation or oxygen permeation is made only through the moisture permeable and oxygen permeable substrates 130 and 230 and the protective layers 140 and 240 stacked on top of the apparatus. In other words, moisture permeation and oxygen permeation through the electrode layers 150 and 250, the sealing materials 120 and 220 and the lower glass substrates 160 and 260 are hardly achieved and are in the range of 10 -6 g / m 2 / day or less. If it is made to satisfy the moisture permeability reproduction range for the organic light emitting device protective film.

본 발명에 있어서, 장치의 저항값이 변화하는 원리는 다음과 같다. 즉, 수분의 침투로 인해 칼슘층 (110 및 210)의 상부 표면에서부터 산화가 시작되며, 칼슘층 (110 및 210)의 상부 표면에 반응식 1에 따라서 CaO층이 생성되고, 더욱 투습이 진행되는 경우에는 상기 CaO와 수분이 반응하여 반응식 2에 따라서 Ca(OH)2층이 생성되며, 이러한 과정이 진행될수록 저항값이 더욱 증가하게 된다.In the present invention, the principle that the resistance value of the device changes is as follows. That is, the oxidation starts from the upper surface of the calcium layer (110 and 210) due to the penetration of moisture, the CaO layer is generated on the upper surface of the calcium layer (110 and 210) according to the reaction formula 1, and further moisture permeation In the CaO and the water reacts to form a Ca (OH) 2 layer in accordance with Scheme 2, the resistance is further increased as this process proceeds.

통상적으로, 투습율은 g/m2/day로 표현되며, 초기 칼슘의 높이는 측정 시작 직후 초기 전류값 (V/R)으로 표준화될 수 있다. 예컨대, 칼슘이 모두 수산화칼슘 이 되어 절연체가 될 경우, 저항값은 무한대가 되어 전류값 역시 0으로 나타난다. 이러한 측면에서 저항값의 측정은 그 두께에 대한 표시이며, 투습율을 결정하는데 유용하게 사용될 수 있다. 결국, 이러한 칼슘층 (110 및 210)의 산화에 따른 전기적 특성 변화를 통해 경과된 시간 대비 감소한 칼슘층 (110 및 210)의 높이를 하기 수학식 1로부터 도출해 낼 수 있다:Typically, the water vapor transmission rate is expressed in g / m 2 / day, and the initial calcium height can be normalized to the initial current value (V / R) immediately after the start of the measurement. For example, when all of calcium becomes calcium hydroxide and becomes an insulator, the resistance value becomes infinity and the current value also appears as zero. In this respect, the measurement of the resistance value is an indication of its thickness and can be usefully used to determine the moisture permeability. As a result, the height of the reduced calcium layer 110 and 210 with respect to the elapsed time may be derived from the following Equation 1 through the change in the electrical properties according to the oxidation of the calcium layer 110 and 210:

<수학식 1><Equation 1>

Figure 112006098524569-pat00010
.
Figure 112006098524569-pat00010
.

이어서, 상기 수학식 1로부터 구해진 칼슘층의 높이 변화는 하기 수학식 2 및 3에 대입됨으로써, 투습율 및 투산소율을 계산하는데 사용될 수 있다:Subsequently, the height change of the calcium layer obtained from Equation 1 may be used to calculate the moisture permeability and oxygen permeability by substituting Equations 2 and 3 below:

<수학식 2><Equation 2>

Figure 112006098524569-pat00011
Figure 112006098524569-pat00011

<수학식 3><Equation 3>

Figure 112006098524569-pat00012
Figure 112006098524569-pat00012

상기 수학식 1 내지 3에서,In Equations 1 to 3,

Δh는 칼슘층의 높이 변화량 (반응한 칼슘층의 높이)이고, R은 칼슘층의 저항값이고, Ri는 칼슘층의 초기 저항값이고, hi는 칼슘층의 초기 높이 (증착된 칼슘 의 높이)이고, M(H2O)는 수분의 분자량이고, M(Ca)는 칼슘의 분자량이고, M(O2)는 산소의 분자량이고, δ는 칼슘의 밀도이고, Δhr은 경과된 시간이다.Δh is the change in height of the calcium layer (the height of the reacted calcium layer), R is the resistance of the calcium layer, R i is the initial resistance of the calcium layer, and h i is the initial height of the calcium layer (the amount of deposited calcium Height), M (H 2 O) is the molecular weight of water, M (Ca) is the molecular weight of calcium, M (O 2 ) is the molecular weight of oxygen, δ is the density of calcium, and Δhr is the elapsed time. .

이때, 상기 투습 및 투산소성 기판 자체에 대한 경시적 저항값 변화량과, 유리 기판에 대한 경시적 저항값 변화량은 측정 대상이 되는 보호층의 투습율 및 투산소율을 측정하기 위한 기준값으로 활용될 수 있다.In this case, the amount of change in resistance over time for the moisture permeable and oxygen permeable substrate itself, and the amount of change in resistance over time with respect to the glass substrate may be used as reference values for measuring the moisture permeability and oxygen permeability of the protective layer to be measured. .

본 발명에 따른 장치 또는 방법의 실제 적용시, 칼슘 높이의 감소는 수평적으로 이루어지지 않으며, 예를 들어 칼슘 분자 하나가 반응하는 경우라도 변화된 저항값은 그만큼의 감소가 수평적으로 분산되어 감소한 정도와 같다. 이는 칼슘층이 하나하나의 저항체의 집합이라는 전제이기에 가능하며, 이러한 측면에서 본 발명은 종래의 통상적인 방법들과 비교하여 빠른 시간 내에 정확한 투습율 및 투산소율의 측정을 가능케 함을 알 수 있다.In the practical application of the device or method according to the invention, the decrease in calcium height is not horizontal, for example, even if one calcium molecule reacts, the changed resistance value is the extent to which the decrease is horizontally dispersed and reduced. Same as This is possible because it is the premise that the calcium layer is a set of resistors, and in this respect, it can be seen that the present invention enables accurate measurement of moisture permeability and oxygen permeability in a short time compared to conventional methods.

본 발명에 따른 장치 또는 방법은 다양한 유기전자소자의 투습율 및 투산소율 측정에 사용가능하며, 예를 들어 유기발광소자, 유기박막트랜지스터 및 유기커패시터로 이루어진 군으로부터 선택된 유기전자소자에 적용될 수 있다. 또한, 디스플레이에 대한 응용 이외에도 기판 및 봉지화 공정, 마이크로시스템 패키징 공정 등 수분 및 산소의 투과도 측정을 요구하는 공정에 다양하게 응용가능하다. The device or method according to the present invention can be used to measure the moisture permeability and oxygen permeability of various organic electronic devices, and can be applied to organic electronic devices selected from the group consisting of organic light emitting devices, organic thin film transistors and organic capacitors. In addition to the application to the display, it can be variously applied to the process requiring the measurement of the permeability of moisture and oxygen, such as substrate and encapsulation process, microsystem packaging process.

실시예Example

본 발명에 따른 장치의 제조Preparation of the device according to the invention

기판으로 1.1mm 두께를 갖는 유리기판을 사용하였으며, 상기 기판 위에 250nm 두께의 Ag 전극을 형성하고, 상기 전극 끝단을 매립하도록 500nm의 두께로 칼슘층을 증착하였다. 투습 및 투산소성 기판으로는 200㎛ 두께의 폴리에테르술폰 플라스틱 필름을 사용하였다.A glass substrate having a thickness of 1.1 mm was used as a substrate. A 250 nm thick Ag electrode was formed on the substrate, and a calcium layer was deposited to a thickness of 500 nm to bury the end of the electrode. As the moisture-permeable and oxygen-permeable substrate, a polyether sulfone plastic film having a thickness of 200 μm was used.

도 3에는 도 1 및 도 2에 도시된 측정 장치에 측정 대상이 되는 물질로서 유리 기판을 적용한 경우 (a) 및 보호층이 형성되지 않은 플라스틱 기판 (b)을 적용한 경우에 대한 투습 특성을 나타낸 그래프를 도시하였다.FIG. 3 is a graph showing moisture permeability characteristics when a glass substrate is applied as a material to be measured to the measuring apparatus shown in FIGS. 1 and 2 (a) and a plastic substrate (b) having no protective layer formed thereon. Is shown.

도 3에서, x축은 경과된 시간을 나타내며, y축은 연속적인 정전압 인가시 전류가 감소되는 정도, 즉 칼슘의 높이가 감소하는 정도를 나타낸다. 유리 기판 (a)과 플라스틱 (b)의 투습율은 각각 10-6g/m2/day 이하와 101g/m2/day로서, 그래프 상에서 각각 x축 및 y축에 병렬로 표시되며, 이는 101g/m2/day에서부터 10-6g/m2/day까지의 투습율을 측정하는 데에 본 발명에 따른 장치가 매우 적합하다는 것을 반증한다. 또한, 도 3의 인셋 그래프는 측정 대상 물질로서 플라스틱 기판을 적용한 경우에 시간 범위를 달리하여 측정한 칼슘 높이의 감소 정도를 도시한 것이다.In FIG. 3, the x-axis represents elapsed time, and the y-axis represents a degree of decrease in current, that is, a decrease in height of calcium during continuous constant voltage application. The water vapor transmission rates of the glass substrate (a) and the plastic (b) are 10 −6 g / m 2 / day or less and 10 1 g / m 2 / day, respectively, and are represented in parallel on the x and y axes on the graph, This proves that the device according to the invention is very suitable for measuring the water vapor transmission rate from 10 1 g / m 2 / day to 10 −6 g / m 2 / day. In addition, the inset graph of FIG. 3 illustrates a degree of reduction in calcium height measured by varying time ranges when a plastic substrate is applied as a measurement target material.

투습율의Moisture permeability 측정 Measure

보호층으로서 무기물 및 유기물로 이루어진 유무기 박막을 사용하였으며, 무기물로는 실리콘옥사이드를 50nm 두께로 적층한 것을, 유기물로는 아크릴계 레진을 50nm의 두께로 적층한 것을 사용하였다.As the protective layer, an organic-inorganic thin film made of an inorganic material and an organic material was used. As the inorganic material, a silicon oxide layer was laminated at a thickness of 50 nm, and the organic material was an acrylic resin laminated at a thickness of 50 nm.

상기 실시예의 보호층을 플라스틱 기판 상부에 형성한 경우 (c) 및 플라스틱 기판 상/하부 양면에 형성한 경우 (d)에 대한 투습 특성을 도 4에 도시하였다.나타 낸 그래프이다.The water vapor transmission characteristics for the case where the protective layer of the above embodiment is formed on the plastic substrate (c) and on the upper and lower surfaces of the plastic substrate (d) are shown in FIG. 4.

도 4의 결과로부터 플라스틱 기판의 상/하부 양면에 보호층을 형성한 경우에 더욱 우수한 방습 효과를 갖는다는 사실을 알 수 있으며, (c) 및 (d)의 경우 각각 상기 수학식 2의 투습율 측정 공식을 통해서 10-1g/m2/day와 10-3g/m2/day의 투습율을 갖는다는 사실을 알 수 있었다.It can be seen from the results of FIG. 4 that the protective layer is formed on both the upper and lower surfaces of the plastic substrate to have a better moisture-proof effect, and in the case of (c) and (d), the moisture permeability of Equation 2 is shown. The measurement formula shows that it has a water vapor transmission rate of 10 −1 g / m 2 / day and 10 −3 g / m 2 / day.

본 발명에 따르면, 보호층이 투습 또는 투산소됨에 따라 측정장치의 전기적 특성이 변화하는 원리를 이용함으로써 보호층의 반사도 또는 투과도에 영향을 받지 않고, 각종 유기전자소자 보호층 공정에의 응용성을 높였으며, 종래기술과는 상이하게 장치 내부의 칼슘층에 대한 결함 평균화 작업을 수행할 필요가 없고, 신뢰성이 매우 높은 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 장치 및 상기 장치를 이용한 측정 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, by using the principle that the electrical characteristics of the measuring device is changed as the protective layer is breathable or oxygen permeable, it is not influenced by the reflectivity or transmittance of the protective layer, and is applicable to various organic electronic device protective layer processes. Unlike the prior art, there is no need to perform averaging of defects on the calcium layer inside the device, and a highly reliable moisture permeability and oxygen permeability measuring device for an organic electronic device protective layer and a measuring method using the device Can be provided.

Claims (9)

유리 기판;Glass substrates; 상기 유리 기판 상에 대향 적층된 한 쌍의 전극층;A pair of electrode layers oppositely stacked on the glass substrate; 상기 유리 기판 상에 적층된 칼슘층;A calcium layer laminated on the glass substrate; 상기 칼슘층 상에 적층된 투습 및 투산소성 기판;A moisture-permeable and oxygen-permeable substrate stacked on the calcium layer; 상기 투습 및 투산소성 기판 상에 적층되는 측정 대상 유기전자소자 보호층; 및A measurement target organic electronic device protective layer stacked on the moisture permeable and oxygen permeable substrate; And 상기 측정 대상 유기전자소자 보호층의 외곽을 따라서 도포된 실링재를 포함하며,It includes a sealing material applied along the outer periphery of the measurement target organic electronic device layer, 상기 전극층의 일 말단은 상기 칼슘층에 매립되고, 다른 말단은 외부 저항측정장치에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 장치.One end of the electrode layer is embedded in the calcium layer, the other end is the moisture permeability and oxygen permeability measuring device of the organic electronic device protective layer, characterized in that electrically connected to the external resistance measuring device. 제1항에 있어서, 상기 전극층은 Ag 물질층 또는 Au 물질층인 것을 특징으로 하는 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 장치.The apparatus of claim 1, wherein the electrode layer is an Ag material layer or an Au material layer. 제1항에 있어서, 상기 칼슘층의 적층 두께는 50nm 내지 500nm인 것을 특징으로 하는 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 장치.The apparatus of claim 1, wherein the calcium layer has a lamination thickness of about 50 nm to about 500 nm. 제1항에 있어서, 상기 투습 및 투산소성 기판은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에테르술폰 및 폴리카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택된 플라스틱 또는 이를 이용한 합성수지 기판인 것을 특징으로 하는 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 장치.The moisture permeability of the organic electronic device protective layer according to claim 1, wherein the moisture-permeable and oxygen-permeable substrate is a plastic selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyether sulfone, and polycarbonate, or a synthetic resin substrate using the same. And oxygen content measuring device. 제1항에 있어서, 상기 실링재는 UV 경화성 에폭시 수지인 것을 특징으로 하는 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 장치.The device of claim 1, wherein the sealing material is a UV curable epoxy resin. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 따른 장치의 상기 투습 및 투산소성 기판 상에 측정 대상 유기전자소자 보호층을 적층하는 단계;Laminating a protective object organic electronic device protective layer on the moisture permeable and oxygen permeable substrate of the device according to any one of claims 1 to 5; 상기 장치의 상기 전극층의 일 말단에 상기 외부 저항측정장치를 통하여 전압을 인가하면서 경시적 저항값 변화량을 측정하는 단계;Measuring a change in resistance value over time while applying a voltage to one end of the electrode layer of the device through the external resistance measuring device; 상기 측정된 저항값을 하기 수학식 1에 대입하여 상기 칼슘층의 경시적 높이 변화량을 측정하는 단계; 및Measuring the change in height over time of the calcium layer by substituting the measured resistance into Equation 1; And 상기 칼슘층의 높이 변화량을 하기 수학식 2 및 수학식 3에 대입하여 상기 측정 대상 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율을 측정하는 단계를 포함하는 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 방법:The moisture permeability and oxygen permeability of the protective layer of organic electronic device comprising the step of measuring the change in the height of the calcium layer in the following equation (2) and (3) to measure the moisture permeability and oxygen permeability of the protective target organic electronic device layer. How to measure: <수학식 1><Equation 1>
Figure 112006098524569-pat00013
Figure 112006098524569-pat00013
<수학식 2><Equation 2>
Figure 112006098524569-pat00014
Figure 112006098524569-pat00014
<수학식 3><Equation 3>
Figure 112006098524569-pat00015
Figure 112006098524569-pat00015
상기 수학식 1 내지 3에서,In Equations 1 to 3, Δh는 칼슘층의 높이 변화량 (반응한 칼슘층의 높이)이고, R은 칼슘층의 저항값이고, Ri는 칼슘층의 초기 저항값이고, hi는 칼슘층의 초기 높이 (증착된 칼슘의 높이)이고, M(H2O)는 수분의 분자량이고, M(Ca)는 칼슘의 분자량이고, M(O2)는 산소의 분자량이고, δ는 칼슘의 밀도이고, Δhr은 경과된 시간이다.Δh is the change in height of the calcium layer (the height of the reacted calcium layer), R is the resistance value of the calcium layer, R i is the initial resistance value of the calcium layer, and h i is the initial height of the calcium layer (the amount of deposited calcium Height), M (H 2 O) is the molecular weight of water, M (Ca) is the molecular weight of calcium, M (O 2 ) is the molecular weight of oxygen, δ is the density of calcium, and Δhr is the elapsed time. .
제6항에 있어서, 상기 외부 저항측정장치를 통한 전압 인가 범위는 0.1mV 내지 20mV인 것을 특징으로 하는 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 방법.The method of claim 6, wherein the voltage application range through the external resistance measuring device is in the range of 0.1 mV to 20 mV. 제6항에 있어서, 상기 투습 및 투산소성 기판 자체에 대한 경시적 저항값 변화량과, 유리 기판에 대한 경시적 저항값 변화량을 기준값으로 하여 상기 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율을 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 방법.The method of claim 6, wherein the moisture permeability and the oxygen permeability of the protective layer of the organic electronic device are measured based on the amount of change in resistance over time of the moisture permeable and oxygen permeable substrate and the amount of change in resistance over time on a glass substrate. Method for measuring the moisture permeability and oxygen permeability of the organic electronic device protective layer characterized in that it further comprises a step. 제6항에 있어서, 상기 유기전자소자는 유기발광소자, 유기박막트랜지스터 및 유기커패시터로 이루어진 군으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 유기전자소자 보호층의 투습율 및 투산소율 측정 방법.The method of claim 6, wherein the organic electronic device is selected from the group consisting of an organic light emitting device, an organic thin film transistor, and an organic capacitor.
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