KR101454064B1 - 봉지 구조를 포함하는 유기 발광 소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 제1 전극, 발광층을 포함하는 유기물층 및 제2 전극을 포함하는 유기 발광부; 및 유기 발광부의 상부면 전면에 구비되는 봉지층을 포함하며, 상기 봉지층은 수분차단 필름, 글래스 캡, 금속 호일 및 전도성 필름 중 2 종 이상이 적층된 구조인 유기 발광 소자에 관한 것으로, 수분 및 산소 차단 효과가 우수하고, 소자의 열화 내지 작동 불량을 방지할 수 있다.

Description

봉지 구조를 포함하는 유기 발광 소자{Organic light emitting device comprising encapsulating structure}
본 발명은 제1 전극, 발광층을 포함하는 유기물층 및 제2 전극을 포함하는 유기 발광부; 및 유기 발광부의 상부면 전면에 구비되는 봉지층을 포함하며, 상기 봉지층은 수분차단 필름, 글래스 캡, 금속 호일 및 전도성 필름 중 2 종 이상이 적층된 구조인 유기 발광 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자는 전극을 통해 발광층에 정공과 전자를 주입하면, 주입된 정공과 전자가 여기자를 이룬 후 소명하면서 빛을 내는 소자이다. 이러한 유기 발광 소자는 자발광 특성을 지니고 있기 때문에 종래의 액정 디스플레이에 비해 얇고, 소비전력이 낮으며 우수한 시야각과 높은 응답 속도를 지니고 있다는 장점이 있다. 또한, 플라즈마 디스플레이 패널이나 무기 이엘 패널 디스플레이에 비해 10 V 이하의 낮은 전압에서 구동이 가능하여 소비 전력이 낮고 색감이 뛰어난 장점이 있다. 뿐만 아니라 유기 발광 소자는 휘는 특성이 있는 플라스틱 기판을 사용하여 제작할 수도 있다.
유기 발광 소자의 상용화를 위해서 해결해야 할 가장 주요한 문제점 중 하나는 내구성 및 전기전도성의 문제이다. 유기 발광 소자에 포함된 유기재료와 금속 전극 등은 수분 등에 쉽게 산화될 수 있다. 따라서, 유기 발광 소자는 외부로부터 침투되는 산소 또는 수분 등을 효과적으로 차단할 필요가 있다. 또한, 유기 발광 소자는 물리적 충격에 매우 취약하고, 열 방출이 용이하지 않을 경우에는 소자의 열화로 인해 내구성이 저하되는 문제점이 있다.
현재 유기 발광 소자를 이용한 조명 장치의 경우에는, 에폭시 수지를 이용하여 봉지하는 기술을 적용하고 있다. 그러나, 조명을 지속적으로 구동하는 과정에서 다량의 열이 발생되고, 발생된 열에 의해 소자가 열화되고 작동 불량이 발생되는 문제점이 발생한다.
본 발명은 소자 열화 및 작동 불량을 방지하기 위해서 소자와 전면 접촉하는 페이스 실링(face sealing) 또는 필름 봉지형 봉지 구조를 개발하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 하나의 실시예에서는, 제1 전극, 발광층을 포함하는 유기물층 및 제2 전극을 포함하는 유기 발광부; 및 유기 발광부의 상부면 전면에 구비되는 봉지층을 포함하며, 상기 봉지층은 수분차단 필름, 글래스 캡, 금속 호일 및 전도성 필름 중 2 종 이상이 적층된 구조인 유기 발광 소자를 제공한다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 2 종 이상의 소재로 이루어진 봉지층을 형성함으로써, 수분 및 산소 차단 효과가 우수하고, 봉지층이 소자와 전면 접촉함으로써 소자 열화 및 작동 불량을 방지할 수 있다.
도 1 내지 3은 각각 본 발명의 하나의 실시예에 따른 유기 발광 소자의 단면을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 유기 발광 소자의 수분 투과도 실험 과정을 시간별로 관측한 사진들이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 제1 전극, 발광층을 포함하는 유기물층 및 제2 전극을 포함하는 유기 발광부; 및 유기 발광부의 상부면 전면에 구비되는 봉지층을 포함하며, 상기 봉지층은 수분차단 필름, 글래스 캡, 금속 호일 및 전도성 필름 중 2 종 이상이 적층된 구조인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 수분 차단 신뢰성이 우수하고, 동시에 소자 내부에서 발생된 열을 외부로 방출하는 효과가 우수하다. 예를 들어, 상기 봉지층이 3 mm 이하의 두께로 형성된 유기 발광 소자는, 온도 85℃, 습도 85% 조건에서 소자의 수축현상이 관찰되지 않는 신뢰성 유지 구간이 180 시간 이상인 것으로 관측되었다. 또한, 온도 변화 관측 실험에서, 상기 소자는 온도 25℃, 15 mA/cm2 이하의 전류밀도 인가조건에서 1 시간 구동시 소자의 열화가 발생되지 않은 것으로 관측되었다.
상기 유기 발광 소자의 물성을 확인하기 위한 실험에서 사용된 봉지층의 두께는 0.5 mm 내지 3 mm 범위이나, 상기 두께 범위보다 작거나 큰 경우를 발명의 범주에서 제외하는 것은 아니다. 또한, 온도 변화 관측 실험에서 인가된 전류밀도는 5 mA/cm2 내지 15 mA/cm2의 전류밀도 인가조건에서 1 시간 구동시 소자의 열화 발생여부를 관측하였으나, 유기 발광 소자의 구동을 위한 전류밀도가 위 범위로 한정되는 것은 아니다.
본 발명에서 ‘소자의 수분 차단 신뢰성’ 또는 ‘소자의 수축현상이 관찰되지 않는 신뢰성’ 이란, 유기 발광 소자를 일정 조건에서 소자의 수축 등으로 인해 외관의 변형이 관찰되지 않는 시간을 의미한다. 예를 들어, 온도 85℃, 습도 85% 조건에서 소자의 수축으로 인해 외형 변화 여부를 관찰한 결과일 수 있다. 신뢰성 유지 구간은 관찰자가 육안으로 소자의 외형 변형이 확인되는 시점을 의미하며, 예를 들어, 최초 관찰 시점을 기준으로 소자의 측면 길이 방향이 2.5% 이상 수축된 시점을 의미할 수 있다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 유기 발광부의 측면을 밀봉하는 실링재가 구비된 구조일 수 있다. 측면 실링재는 봉지층의 수분차단력을 향상시키게 된다. 상기 실링재로는 UV 시일(seal) 또는 에폭시 수지 등이 사용될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 실링재는 UV 경화용 에폭시 수지를 유기 발광부의 측면에 디스펜싱(Dispensing)하고 UV 경화시킴으로써 구비된다.
본 발명에 따른 봉지층은 수분차단 필름, 글래스 캡, 금속 호일 및 전도성 필름 중 2 종 이상이 적층된 구조이다. 예를 들어, 상기 봉지층은 2 종이 적층된 구조; 3 종이 적층된 구조; 또는 상기 4 종이 모두 적층된 구조를 포함한다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 봉지층은 수분차단 필름, 글래스 캡, 금속 호일 및 전도성 필름 중 2 종이 적층된 구조일 수 있다. 상기 봉지층은 수분차단 필름 및 글래스 캡(glass cap)이 적층된 구조; 수분차단 필름 및 금속 호일이 적층된 구조; 또는 전도성 필름 및 금속 호일이 적층된 구조등 일 수 있다. 구체적으로는, 수분차단 필름 및 글래스 캡이 적층된 구조는 수분차단 신뢰성이 상대적으로 우수하다. 예를 들어, 온도 85℃, 습도 85% 조건에서 소자의 수축현상이 관찰되지 않는 신뢰성 유지 구간이 280 시간 이상인 것으로 관측되었다. 수분차단 필름 및 금속 호일이 적층된 구조는 수분차단 신뢰성과 열전도도 특성이 모두 우수한 것으로 확인되었다. 예를 들어, 온도 85℃, 습도 85% 조건에서 소자의 수축현상이 관찰되지 않는 신뢰성 유지 구간이 240 시간 이상이고, 온도 25℃, 17.5 mA/cm2 이하의 전류밀도 인가조건에서 1 시간 구동시 소자의 열화가 발생되지 않은 것으로 관측되었다. 또한, 전도성 필름 및 금속 호일이 적층된 구조는 열전도도 특성이 매우 우수하다. 예를 들어, 온도 25℃, 17.5 mA/cm2 이하의 전류밀도 인가조건에서 1 시간 구동시 소자의 열화가 발생되지 않은 것으로 관측되었다.
상기 수분차단 필름은 클레이(Clay) 및 실리카 필러(Silica Filler) 중 1 종 이상을 함유한 재료가 사용될 수 있다. 수분차단 필름의 두께는 5 ㎛ 내지 50 ㎛ 범위일 수 있다. 상기 범위보다 얇은 경우에는 수분 차단 효과가 미미하고, 상기 범위보다 두터운 경우에는 소자의 두께가 두꺼워지고 열전도율이 저하될 수 있다. 수분차단 필름의 수분투과율(Water Vapor Transmission Rate)은 10-2 g/m2day 이하이며, 예를 들어 10-8 g/m2day 내지 10-2 g/m2day 범위일 수 있다.
상기 글래스 캡은 소다-라임 글래스(Soda-lime glass) 및 논-알카리 글래스(Non-alkali glass) 중 1 종 이상으로 이루어질 수 있다. 글래스 캡의 두께는 0.5 mm 내지 1.1 mm가 바람직하다.
상기 봉지층은 수분차단 필름 및/또는 금속 호일을 포함할 수 있다. 금속 호일의 재료로는 스테인리스(SUS), 알루미늄(Al) 및 니켈 합금(Ni-Alloy) 중에서 선택되는 1 종 이상이 사용될 수 있다. 금속 호일의 두께는 0.1 mm 내지 3 mm 범위일 수 있다. 금속 호일의 두께가 0.1 mm 미만인 경우에는 수분 및 산소차단 효과가 미미하고, 3 mm를 초과하는 경우에는 내부 열전도율이 저하될 수 있다. 금속 호일을 사용하는 경우에는, 글래스 재질보다 내부 열전도율을 높일 수 있다는 장점이 있다.
상기 봉지층은 전도성 필름 및/또는 금속 호일을 포함할 수 있다. 상기 전도성 필름으로는 카본 블랙 필러(Carbon Black Filler)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 전도성 필름의 두께는 5 ㎛ 내지 50 ㎛이고, 수분투과율(Water Vapor Transmission Rate)은 10-8 g/m2day 내지 10 g/m2day 범위일 수 있다.
본 발명의 하나의 실시예에서, 상기 봉지층은 금속 호일을 포함하고, 상기 금속 호일은 제2 전극과 전기적으로 연결되는 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 봉지층이 전도성 필름과 금속 호일을 포함하는 경우에, 금속 호일은 전도성 필름을 통해 제2 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 구체적으로는, 금속 호일에 전원을 인가하면 금속 호일에 적층된 전도성 필름을 통해 전류가 인가될 수 있다. 본 발명의 또 다른 하나의 실시예로는, 상기 금속 호일을 제2 전극으로 대체할 수 있으며, 이 경우에는 별도의 제2 전극을 구비할 필요가 없으므로 소자의 구조가 단순해지고 제조공정이 간단하다는 장점이 있다.
본 발명의 봉지층은 버퍼층을 추가로 포함할 수 있다. 상기 봉지층은 별도의 버퍼층을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 버퍼층은 제2 전극과 봉지층 사이에 형성될 수 있다. 버퍼층을 형성함으로써, 제2 전극과 봉지층의 부착력을 향상시키고, 봉지층의 크랙 등을 방지하여 수명을 향상시킬 수 있다. 또한, 필름 봉지층의 합착시 소자가 눌러지는 현상으로 인해 OLED 소자에 쇼트가 발생할 수 있는데, 버퍼층을 적절히 사용함으로써 OLED 소자의 안정성을 높일 수 있다. 봉지층의 버퍼층의 두께는 100 Å 내지 3000 Å 범위일 수 있다. 버퍼층은 유기 또는 유-무기 복합물이 사용될 수 있다.
유기물일 경우 하기 화학식 1의 물질 및 그 유도체를 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
Figure 112011052044719-pat00001
상기 화학식 1에 있어서, R1 내지 R6은 각각 수소, 할로겐 원자, 니트릴(-CN), 니트로(-NO2), 술포닐(-SO2R), 술폭사이드(-SOR), 술폰아미드(-SO2NR), 술포네이트(-SO3R), 트리플루오로메틸(-CF3), 에스테르(-COOR), 아미드(-CONHR 또는 -CONRR’), 치환 또는 비치환된 직쇄 또는 분지쇄의 C1-C12 알콕시, 치환 또는 비치환된 직쇄 또는 분지쇄 C1-C12의 알킬, 치환 또는 비치환된 방향족 또는 비방향족의 헤테로 고리, 치환 또는 비치환된 아릴, 치환 또는 비치환된 모노- 또는 디-아릴아민, 및 치환 또는 비치환된 아랄킬아민으로 구성된 군에서 선택되며, 상기 R 및 R'는 각각 치환 또는 비치환된 C1-C60의 알킬, 치환 또는 비치환된 아릴 및 치환 또는 비치환된 5-7원 헤테로 고리로 이루어진 군에서 선택된다.
상기 버퍼층의 또 다른 예는 유기실란과 에폭시 수지를 혼합하여 제조할 수 있다. 유기실란의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 페닐디메톡시실란, 페닐디에톡시실란, 메틸디메톡시실란, 메틸디에톡시실란, 페닐메틸디메톡시실란, 페닐메틸디에톡시실란, 트리메틸메톡시실란, 트리메틸에톡시실란, 트리페닐메톡시실란, 트리페닐에톡시실란, 페닐디메틸메톡시실란, 페닐디메틸에톡시실란, 디페닐메틸메톡시실란, 디페닐메틸에톡시실란, 디메틸메톡시실란, 디메틸에톡시실란, 디페닐메톡시실란, 디페닐에톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, p-아미노페닐실란, 알릴트리메톡시실란, n-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아민프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필디이소프로필에톡시실란, (3-글리시독시프로필)메틸디에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필트리메톡시실란, 3-머캅토프로필틀리에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, n-페닐아미노프로필트리메톡시실란, 비닐메틸디에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리메톡시실란 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다. 에폭시 수지의 예는 특별히 제한되지 않으며, UV 경화형 수지 등이 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 봉지층을 소자에 적용하는 방법은 특별히 제한되지 않으나, 예를 들어, 글래스 캡이나 금속 호일에 패턴된 필름의 보호 필름을 제거하고 진공열 합착기에 투입하여 증착 기판과 정렬시켜 합착한 후 열처리 오븐에서 필름을 경화하여 소자에 적용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 봉지층이 소자와 전면 접촉함으로써 소자 열화 및 작동 불량을 방지할 수 있다. 상기 유기 발광 소자는 디스플레이 또는 조명 등의 분야에서 다양하게 활용할 수 있다. 특히 내부의 열을 방출하는 효과가 우수하며, 조명용 소자로서 보다 유용하게 사용될 수 있다.
이하 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 유기 발광 소자의 단면을 나타낸다. 도 1에 의하면, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 기판(1) 상에 제1 전극(2), 발광층을 포함하는 유기물층(3) 및 제2 전극(4)이 순차적으로 형성되어 있는 유기 발광부 및 상기 유기 발광부를 봉지하는 봉지층을 포함한다. 상기 봉지층은 버퍼층(5), 수분차단 필름(6) 및 글래스 캡(7)을 순차적으로 포함하며, 유기 발광부의 상부면 전면에 구비된다. 또한, 유기 발광부의 측면을 밀봉하는 실링재가(10)이 적용된다.
도 2는 본 발명의 또 다른 하나의 실시예로서, 유기 발광부상에 버퍼층(5), 수분차단 필름(6) 및 금속 호일(8)이 순차적으로 구비된 구조를 나타낸다.
또한, 도 3은 본 발명의 또 다른 하나의 실시예로서, 유기 발광부상에 전도성 필름(9) 및 금속 호일(8)이 순차적으로 구비되는 구조를 나타낸다. 금속 호일(8)은 전도성 필름(9)을 통해 제2 전극(4)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이하 실시예를 들어 본 발명을 더 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 발명의 상세한 설명을 위한 것일뿐, 이에 의해 권리범위를 제한하려는 것은 아니다.
실시예 1
기판상에 하기 표에 기재된 제1 전극(ITO)으로부터 제2 전극(Al)까지의 층을 순차적으로 형성하여 50x50 mm2의 발광 영역을 가지는 2 스택(stack) 백색 OLED 소자를 제작하였다. 이 때 사용된 기판에는 별도의 보조 전극을 구성하지 않았다. HIL, HTL, EML, ETL, CGL, HBL 또는 EIL의 소재는 백색 OLED 소자의 제조 분야에서 통상적으로 사용되는 소재를 사용하였고, 또한 그 형성 방법 역시 일반적인 방식을 사용하였다.
제2 전극(A1)의 전면에 클레이를 함유하며 수분투과율이 약 1x10-2 g/m2day인 20 ㎛ 두께의 수분차단 필름을 형성하였다. 형성된 수분차단 필름 상에 소다-라임 글래스(Soda-lime glass)를 0.8 mm 두께로 형성하였다. 그런 다음, 에폭시 수지를 이용하여, 기판 상에 형성된 OLED 소자, 수분차단 필름 및 소다-라임 글래스의 측면을 실링하였다.
실시예 2
소다-라임 글래스 대신 2 mm 두께의 알루미늄(Aluminum)으로 금속 호일을 형성하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED 소자를 제작하였다.
실시예 3
수분차단 필름 대신 카본 블랙 필러를 포함하는 전도성 필름을 20 ㎛의 두께로 형성하고, 소다-라임 글래스 대신 2 mm 두께의 알루미늄(Aluminum)으로 금속 호일을 형성하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED 소자를 제작하였다.
실시예 4
제2 전극(Al)과 수분차단 필름 사이에 버퍼층을 형성하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED 소자를 제작하였다. 상기 버퍼층은 화학식 1(HAT)을 이용하여 1000 Å의 두께로 형성하였다.
비교예 1
제2 전극(A1)의 전면에 수분차단 필름을 형성하지 않고, 소다-라임 글래스(Soda-lime glass)를 3 mm 두께로 형성하였다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED 소자를 제작하였다.
비교예 2
제2 전극(A1)의 전면에 수분차단 필름을 100 ㎛의 두께로 형성하고, 별도의 소다-라임 글래스(Soda-lime glass)는 형성하지 않았다는 점을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED 소자를 제작하였다.
비교예 3
제2 전극(A1)의 전면에 3 mm 두께의 알루미늄(Aluminum)으로 금속 호일을 형성하였으며, 별도의 수분차단 필름과 소다-라임 글래스는 형성하지 않았다. 이를 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 OLED 소자를 제작하였다.
실험예 1: 수분 투과도 측정 실험
위의 각 실시예와 비교예의 소자들에 대한 수분 투과도의 정도의 비교를 위해 항온 항습 장비를 이용하여 고온, 고습 테스트를 진행하였다. 각 소자들의 베젤(Bezel) 간격(봉지부 끝단과 발광영역 부분 사이의 거리)은 7 mm로 하였으며, 테스트 조건은 온도 85℃, 습도 85% 조건에서 비교하여 시간에 따라 소자의 발광영역내의 수축 정도를 현미경을 통해 관찰하여 신뢰성 시간을 측정하였다. 다음의 표 1에서는 각 소자에 대해 신뢰성 테스트를 한 결과를 나타내었다.
실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2 비교예 3
신뢰성 시간 ＞260 hr ＞240 hr ＞180 hr ＞280 hr ＞240 hr ＞160 hr ＞60 hr
위의 표 1에 나타난 바와 같이, 수분차단 필름을 포함하는 봉지층을 구성한 경우(실시예 1, 2 및 4)에는 240 시간(hr) 이상의 신뢰성을 보였다. 이는 일반적인 봉지 방법인 소다-라임 글래스(Soda-lime glass) 봉지층과 UV 에폭시 seal을 사용한 비교예 1과 비교하여 동등하거나 우수한 수준의 특성을 확인하였다.
또한, 알루미늄 박막과 전도성 필름으로 봉지층을 구성한 실시예 3의 경우에도, 알루미늄 만으로 봉지층을 구성한 비교예 3에 비해 현저히 우수한 신뢰성을 나타내는 것으로 확인되었다.
도 4는 알루미늄 박막과 수분차단 필름을 적용한 예(실시예 2)에 대한 시간에 따른 신뢰성 측정을 위해 현미경으로 발광 영역을 관찰한 사진이다. 도 4를 참조하면, 240 시간이 경과한 이후 발광 영역에 수축이 관찰되었다. 구체적으로는, 264 시간이 경과한 시점에서 발광 영역의 모서리 부분 (화살표 표시 부분)이 수축되어 변형이 일어나고 있음을 확인할 수 있다. 이를 통해, 상기 실시예 2는 온도 85℃, 습도 85% 조건에서 240 시간 이상 신뢰성을 가짐을 확인할 수 있다.
실험예 2: 소자의 온도변화 측정 실험
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 3에서 제작한 소자들의 열 발생 정도를 확인하기 위한 실험을 진행하였다. 구체적으로는, 상온(25℃)에서 1 시간 동안 소자를 구동한 후, IR 카메라를 이용하여 소자의 표면 온도를 측정하였다. 소자에 인가하는 전류밀도를 변화시키면서 소자의 표면 온도를 측정하였다. 다음의 표 2에 그 결과를 나타내었다.
전류밀도 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 비교예 1 비교예 2 비교예 3
5 mA/cm2 37℃ 36℃ 35℃ 37℃ 37℃ 37℃ 35℃
10 mA/cm2 47℃ 41℃ 39℃ 47℃ 49℃ 47℃ 39℃
12.5 mA/cm2 50℃ 43℃ 42℃ 50℃ 52℃ 51℃ 42℃
15 mA/cm2 53℃ 48℃ 45℃ 53℃ fail 54℃ 46℃
17.5 mA/cm2 fail 52℃ 48℃ fail fail fail 49℃
비교예 1의 소자는 인가하는 전류밀도의 양이 증가할수록 온도가 가장 급격히 상승하였으며, 15 mA/cm2의 전류밀도가 인가된 경우에는 열화로 인한 소자 fail이 발생하였다. 알루미늄 호일을 이용하여 구성한 소자는 인가하는 전류밀도에 대해 온도 상승폭이 상대적으로 적어 소자의 fail 현상이 발생하지 않았으며, 특히 전도성 필름과 금속 호일로 구성된 실시예 3의 경우에는 온도 상승폭이 가장 적은 것으로 나타났다. 이는 금속 호일을 봉지 재료로 적용하는 경우, 금속 호일의 높은 열전도도로 인해 소자에서 발생하는 열을 효과적으로 봉지부 쪽으로 방출시킬 수 있기 때문에 소자의 안정성이 높아졌다.
1: 기판 2: 제1 전극
3: 발광층을 포함하는 유기물층 4: 제2 전극
5: 버퍼층 6: 수분차단 필름
7: 글래스 캡(Glass Cap) 8: 금속 호일(foil)
9: 전도성 필름 10: 실링재

Claims (18)

  1. 제1 전극, 발광층을 포함하는 유기물층 및 제2 전극을 포함하는 유기 발광부; 및 유기 발광부의 상부면 전면에 구비되는 봉지층을 포함하고,
    하기 조건 (ⅰ) 또는 (ⅱ)를 만족하는 유기 발광 소자:
    (ⅰ) 상기 봉지층은, 유기 발광부의 상부면 전면에 수분차단필름 및 글래스 캡이 순차적으로 적층된 구조이고, 적층된 봉지층이 3 mm 이하의 두께인 경우, 온도 85℃, 습도 85% 조건에서 소자의 수축현상이 관찰되지 않는 신뢰성 유지 평균 구간이 260 시간 이상인 조건을 만족하고; 또는
    (ⅱ) 상기 봉지층은, 유기 발광부의 상부면 전면에 전도성 필름 및 금속 호일이 순차적으로 적층된 구조이고, 적층된 봉지층이 3 mm 이하의 두께인 경우, 온도 25℃, 15 mA/cm2 이하의 전류밀도 인가조건에서 1 시간 구동 시 소자의 평균 표면 온도는 45℃ 이하인 조건을 만족한다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    조건 (ⅱ)를 만족하는 유기 발광 소자는,
    온도 85℃, 습도 85% 조건에서 소자의 수축현상이 관찰되지 않는 신뢰성 유지 구간이 180 시간 이상인 유기 발광 소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    유기 발광부의 측면에 구비되는 실링재를 더 포함하는 유기 발광 소자.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    수분차단 필름은 클레이 및 실리카 필러 중 1 종 이상을 함유한 구조인 유기 발광 소자.
  8. 제 1 항에 있어서,
    수분차단 필름의 두께는 5 ㎛ 내지 50 ㎛인 유기 발광 소자.
  9. 제 1 항에 있어서,
    수분차단 필름의 수분투과율은 10-8 g/m2day 내지 10-2 g/m2day인 유기 발광 소자.
  10. 제 1 항에 있어서,
    글래스 캡은 소다-라임 글래스 및 논-알카리 글래스 중 1 종 이상인 유기 발광 소자.
  11. 제 1 항에 있어서,
    금속 호일은 스테인리스, 알루미늄 및 니켈 합금 중 1 종 이상인 유기 발광 소자.
  12. 제 1 항에 있어서,
    금속 호일의 두께는 0.1 mm 내지 3 mm인 유기 발광 소자.
  13. 제 1 항에 있어서,
    전도성 필름은 카본 블랙 필러를 포함하는 유기 발광 소자.
  14. 제 1 항에 있어서,
    전도성 필름의 두께는 5 ㎛ 내지 50 ㎛인 유기 발광 소자.
  15. 제 1 항에 있어서,
    전도성 필름의 수분투과율은 10-8 g/m2day 내지 10 g/m2day인 유기 발광 소자.
  16. 제 1 항에 있어서,
    금속 호일은 전도성 필름을 통해 제2 전극과 전기적으로 연결되는 구조인 유기 발광 소자.
  17. 제 1 항에 있어서,
    제2 전극과 봉지층 사이에 형성되는 버퍼층을 더 포함하는 유기 발광 소자.
  18. 제 1 항 내지 제 3 항, 및 제 7 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유기 발광 소자는 조명용 소자인 유기 발광 소자.
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