KR101783146B1 - 유기발광소자용 봉지막 및 광원 유닛 - Google Patents

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채희엽
이창민
용상현
진호석
김선정
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성균관대학교산학협력단
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Abstract

유기발광소자용 봉지 필름 및 발광 유닛에서, 유기발광소자용 봉지 필름은 베이스 기재 상에 배치된 제1 무기 봉지막, 제1 무기 봉지막 상에 배치되고, 내부에 발광 입자들이 분산되며, 청색광을 흡수하여 400 nm 내지 750 nm 파장범위의 광으로 변환하는 제1 유기 봉지막, 제1 유기 봉지막 상에 배치된 제2 무기 봉지막을 포함하되, 투습도는 9×10-3 g/m2·day 이하의 값을 갖는다.

Description

유기발광소자용 봉지막 및 광원 유닛{ENCAPSULATION FILM USED IN AN ORGANIC LIGHT EMITTING ELEMENT AND LIGHTING SOURCE UNIT}
본 발명은 유기발광소자용 봉지막 및 광원 유닛에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 수분, 산소, 광 등의 외부 자극에 대해서 유기발광소자를 보호할 수 잇는 유기발광소자용 봉지막 및 광원 유닛에 관한 것이다.
유기발광소자(organic light emitting element)는 양극과 음극 사이에 개재된 유기 발광층을 포함하는 구조를 갖고, 양극을 통해서 유기 발광층으로 정공(hole)이 주입되고 음극을 통해서 전자(electron)가 유기 발광층으로 주입됨으로써 광을 방출한다. 유기발광소자는 통상적으로 유리 기판 상에 배치되고, 외부로부터 유입될 수 있는 수분이나 산소 등에 의해 영향을 받아 열화되는 것을 방지하기 위해서 상기 유리 기판과 마주하는 봉지 기재(encapsulation substrate)로 커버된다.
최근에, 표시 장치는 소비자의 요구에 따라 점차 박형화 되고 있고, 특히, 유기발광소자를 포함하는 표시 장치의 경우, 봉지 기재로서 박막 봉지(thin film encapsulation, TFE) 구조를 적용하고 있다. 박막 봉지 구조는 기판의 표시 영역에 형성된 유기발광소자들 상에 무기막과 유기막을 각각 적어도 1층 이상 적층시켜 유기발광소자를 보호하도록 하는 구조로서, 박막 봉지층이라고 지칭하고 있다. 이러한 박막 봉지층을 구비한 표시 장치는 가요성을 갖는 기판과 함께 플렉시블 표시 장치를 구현할 수 있는 장점이 있다. 플렉시블 표시 장치는 접이식 구조와 같은 구조에도 용이하게 적용할 수 있고, 박형화를 구현할 수 있다.
유기발광소자를 광원으로 이용하는 경우, 자외선보다 장파장의 광을 이용하기 때문에 인체에 무해하고 수명이 길며 환경적으로 제제를 받지 않는 광원으로서의 장점이 있다. 그러나 유기발광소자에 기반한 백색광을 방출하는 백색 광원의 공워에는 제조 공정이 복잡하고 제조비용이 비싸, 생산성이 낮은 단점이 있다.
한편, 무기물을 이용하는 백색 광원을 구현하기 위해서, 청색 LED(light emitting diode)가 방출하는 청색광을 백색광으로 변환시키기 위한 광변환 시트에 대한 연구가 진행 중이다. 하지만, 청색 LED는 점광원이기 때문에, 대면적 조명으로의 적용이 어렵고, 열이 많이 발생하는 단점이 있다. 유기발광소자를 이용한 백색 광원의 경우, 면광원이기 때문에 대면적 조명으로 용이하게 이용할 수 있고, 색재현성이 높기 때문에 시각적으로 적절한 광원으로 관심을 받고 있지만 유기 재료의 개발과 수명에 있어 한계가 있는 실정이다.
본 발명의 일 목적은 외부 환경으로부터 유기발광소자를 보호할 수 있고, 광변환 기능을 갖는 유기발광소자용 봉지막을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 유기발광소자용 봉지막을 갖는 발광 유닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 목적을 위한 유기발광소자용 봉지 필름은 베이스 기재 상에 배치된 제1 무기 봉지막, 상기 제1 무기 봉지막 상에 배치되고, 내부에 발광 입자들이 분산되며, 청색광을 흡수하여 400 nm 내지 750 nm 파장범위의 광으로 변환하는 제1 유기 봉지막, 및 상기 제1 유기 봉지막 상에 배치된 제2 무기 봉지막을 포함하되, 투습도는 9×10-3 g/m2·day 이하의 값을 갖는다.
일 실시예에서, 상기 제1 유기 봉지막은 청색광을 흡수하여 녹색광을 방출하는 제1 발광 입자 및 청색광을 흡수하여 적색광을 방출하는 제2 발광 입자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 유기 봉지막은 청색광을 흡수하여 녹색광을 방출하는 제1 발광 입자 및 청색광을 흡수하여 적색광을 방출하는 제2 발광 입자를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 유기 봉지막은 청색광을 흡수하여 녹색광을 방출하는 제1 발광 입자를 포함하고, 상기 봉지부는 상기 제1 유기 봉지막과 상기 제2 무기 봉지막 사이에 배치되고, 청색광을 흡수하여 적색광을 방출하는 제2 발광 입자를 포함하는 제2 유기 봉지막, 및 상기 제1 유기 봉지막과 상기 제2 유기 봉지막 사이에 개재된 제3 무기 봉지막을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 유기 봉지막은 II-VI족계 화합물 양자점이나 III-V족계 화합물 양자점을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 유기발광소자용 봉지 필름에서, 상기 제1 무기 봉지막과 상기 제1 유기 봉지막 사이 및 상기 제1 유기 봉지막과 상기 제2 무기 봉지막 사이 중 적어도 어느 하나에, 1 이상의 무기 봉지막이 더 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 무기 봉지막과 상기 제2 무기 봉지막은 각각 독립적으로 금속산화물, 금속 질화물 또는 금속 산화질화물로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 위한 발광 유닛은 베이스 기재 상에 배치되고, 청색광을 방출하는 청색 유기발광소자부 및 상기 청색 유기발광소자부를 밀봉하는 봉지부를 포함하되, 상기 봉지부는 상기 청색 유기발광소자를 커버하는 제1 무기 봉지막, 상기 제1 무기 봉지막 상에 배치되고, 청색광을 흡수하여 녹색광을 방출하는 제1 발광 입자 및 청색광을 흡수하여 적색광을 방출하는 제2 발광 입자 중 적어도 어느 하나를 포함하는 제1 유기 봉지막, 및 상기 제1 유기 봉지막 상에 배치된 제2 무기 봉지막을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 제1 유기 봉지막은 상기 제1 발광 입자 및 상기 제2 발광 입자를 모두 포함하고, 상기 제1 유기 봉지막은 청색광의 일부를 녹색광 및 적색광으로 변환하여 방출하며, 외부에서는 녹색광 및 적색광이 상기 제1 유기 봉지막을 통과한 청색광과 함께 혼색되어 백색광으로 시인될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 유기 봉지막은 청색광을 흡수하여 녹색광을 방출하는 제1 발광 입자를 포함하고, 상기 봉지부는 상기 제1 유기 봉지막과 상기 제2 무기 봉지막 사이에 배치되고, 청색광을 흡수하여 적색광을 방출하는 제2 발광 입자를 포함하는 제2 유기 봉지막 및 상기 제1 유기 봉지막과 상기 제2 유기 봉지막 사이에 개재된 제3 무기 봉지막을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 무기 봉지막의 상부에서 관찰자는 백색광을 시인할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 봉지부의 투습도는 9×10-3 g/m2·day 이하의 값을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 발광 유닛에서, 상기 제1 무기 봉지막과 상기 제1 유기 봉지막 사이 및 상기 제1 유기 봉지막과 상기 제2 무기 봉지막 사이 중 적어도 어느 하나에, 1 이상의 무기 봉지막이 더 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제1 무기 봉지막과 상기 제2 무기 봉지막은 각각 독립적으로 금속산화물, 금속 질화물 또는 금속산화질화물로 형성될 수 있다.
본 발명의 유기발광소자용 봉지 필름 및 발광 유닛에 따르면, 봉지부가 청색 유기발광소자부로 유입되는 열, 수분 등의 외부 인자들을 차단하는 동시에, 청색광을 적색광 및/또는 녹색광으로 변환하는 광변환 부재의 역할을 한다. 제1 및 제2 발광 입자들 또한 청색 유기발광소자부(120)와 같이 외부 인자들에 의한 영향을 크게 받지만, 적어도 제1 및 제2 무기 봉지막들에 의해서 제1 및 제2 발광 입자가 외부 인자들에 의해서 영향을 받는 것을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광소자용 봉지 필름 및 발광 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광소자용 봉지 필름 및 발광 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
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.
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.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광소자용 봉지 필름 및 발광 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 유닛(101)은 베이스 기판(110) 상에 배치된 청색 유기발광소자부(120) 및 봉지부(ECP1)를 포함한다. 도 1의 봉지부(ECP1)가 본 발명에 따른 유기발광소자용 봉지 필름에 해당한다.
베이스 기판(110)은 유연성을 갖는 가요성 기판일 수 있다. 예를 들어, 베이스 기판(110)은 PET 필름일 수 있다.
청색 유기발광소자부(120)는 청색광을 발광하는 유기발광소자를 포함하는데, 2개의 전극들과 청색광을 방출하는 유기 발광층을 포함하는 구조를 갖는다. 청색 유기발광소자부(120)가 방출하는 청색광의 파장은 300 nm 내지 600 nm일 수 있다.
봉지부(ECP1)는 제1 무기 봉지막(130), 제1 유기 봉지막(141) 및 제2 무기 봉지막(150)을 포함한다. 봉지부(ECP1)의 투습도(water vapor transmission rate)는 9×10-3 g/m2·day 이하의 값을 갖는다. 봉지부(ECP1)의 투습도는 이상적으로는 0 g/m2·day인 것이 바람직함에도 불구하고 이의 수치는 갖기 어렵지만, 본 발명에서 구현할 수 있는 봉지부(ECP1)의 투습도를 9×10-3 g/m2·day 이하로 매우 낮은 값을 갖기 때문에 외부의 수분이 청색 유기발광소자부(120)로 침투하는 것을 최소화시킬 수 있다.
제1 유기 봉지막(141)은 제1 및 제2 무기 봉지막들(130, 150) 사이에 개재되되, 내부에 발광 입자들이 분산되며, 청색광을 흡수하여 400 nm 내지 750 nm 파장범위의 광으로 변환한다. 이때, 제1 유기 봉지막(141)은 청색광을 흡수하여 녹색광을 방출하는 제1 발광 입자 및 청색광을 흡수하여 적색광을 방출하는 제2 발광 입자 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 유기 봉지막(141)은 상기 제1 발광 입자를 포함할 수 있다. 이때, 봉지부(ECP1)는 상기 제2 발광 입자를 포함하는 제2 유기 봉지막(144)과, 제1 및 제2 유기 봉지막(141, 144) 사이에 배치되는 제3 무기 봉지막(143)을 더 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 무기 봉지막들(130, 143, 150)은 각각 독립적으로, 금속 산화물, 금속 질화물 또는 금속산화질화물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 무기 봉지막들(130, 143, 150)은 각각 독립적으로, 질화실리콘, 산화질화실리콘, 산화실리콘, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화티타늄, 산화아연 등으로 형성될 수 있다. 제1 내지 제3 무기 봉지막들(130, 143, 150)은 스퍼터링이나 CVD(chemical vapor deposion), ALD(atomic layer deposition), IBAD(ion beam assisted deposition) 등의 방법으로 형성될 수 있다.
제1 유기 봉지막(141)의 상기 제1 발광 입자는 유기 화합물이 형성하는 매트릭스 내에 분산된 형태로 제1 유기 봉지막(141)에 포함된다. 또한, 제2 유기 봉지막(144)의 상기 제2 발광 입자도 유기 화합물이 형성하는 매트릭스 내에 분산된 형태로 제2 유기 봉지막(144)에 포함된다. 제1 및 제2 유기 봉지막들(141, 144) 각각은 봉지부(ECP1)에 포함되는 1층의 무기층의 두께보다 두껍게 형성된다.
예를 들어, 제1 및 제2 유기 봉지막들(141, 144)의 유기 화합물은 각각 독립적으로 (메타)아크릴계 화합물, 폴리에스테르, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP) 등을 이용할 수 있고, 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상이 혼합되어 이용될 수 있다. 상기 제1 및 제2 유기 봉지막들(141, 144)은 유기 화합물과 발광 입자를 혼합하여, 잉크젯팅, 전기 분무, 전기 방사 등의 방법으로 코팅한 후, 광을 조사하여 소성하는 공정을 통해서 제조할 수 있다.
제1 유기 봉지막(141)에 포함된 상기 제1 발광 입자와 제2 유기 봉지막(144)에 포함된 상기 제2 발광 입자는 각각 양자점(quantum dot)일 수 있다. 양자점은 금속 입자부와 상기 금속 입자의 표면에 배치된 리간드를 포함한다. 상기 금속 입자의 종류나 금속 입자부의 크기 등에 의해서 방출하는 광의 컬러가 달라진다.
양자점에서, 금속 입자부는 단일 코어 구조를 갖거나, 코어/쉘 구조를 가질 수 있고, 쉘을 포함하는 경우에는 단일쉘 또는 2이상의 쉘층을 포함하는 멀티쉘일 수도 있다.
상기 금속 입자부는 Ⅱ-Ⅵ족 화합물 또는 Ⅲ-V족 화합물로 이루어질 수 있다. 상기 "혼합물"은 상기 화합물들의 단순 혼합물(mixture)뿐만 아니라, 삼성분계 화합물, 사성분계 화합물, 이들 혼합물에 도펀트가 도핑된 경우도 모두 포함한다.
Ⅱ-Ⅵ족 화합물의 예로서는, CdS, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, HgS, HgSe, HgTe, CdSeS,CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnSeTe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe,CdHgTe, HgZnS, HgZnSe, HggZnTe, CdZnSeS, CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe 등을 들 수 있다.
Ⅲ-V족 화합물의 예로서는, GaN, GaP, GaAs, AlN, AlP, AlAs, InN, InP, InAs, GaNP, GaNAs,GaPAs, AlNP, AlNAs, AlPAs, InNP, InNAs, InPAs, GaAlNP, GaAlNAs, GaAlPAs, GaInNP, GaInNAs, GaInPAs, InAlNP, InAlNAs, InAlPAs 등을 들 수 있다.
코어/쉘 구조의 양자점으로서는 CdSe/ZnS, InP/ZnS 등을 들 수 있고, 코어/멀티쉘 구조의 양자점으로는 CdS/ZnSe/ZnS, InP/ZnSe/ZnS 등을 들 수 있다.
상기 금속 입자부는 시드(seed)로서 클러스터 분자(cluster molecule)를 더 포함할 수 있다. 상기 클러스터 분자는 상기 금속 입자부를 제조하는 공정 중에서 시드 역할을 하는 화합물로서, 상기 금속 입자부를 구성하는 화합물의 전구체들이 상기 클러스터 분자 상에서 성장함으로써 상기 금속 입자부가 형성될 수 있다. 이때, 상기 클러스터 분자의 예로서는, 한국 공개 공보 제2007-0064554호에서 개시하고 있는 다양한 화합물들을 들 수 있고, 이들에 제한되지 않는다.
상기 급속 입자부의 표면에 배치된 리간드는, 서로 인접한 금속 입자부들끼리 서로 응집되어 소광(quenching)되는 것을 방지할 수 있다. 상기 리간드는 상기 중심 입자와 결합하며 소수성(hydrophobic) 성질을 가질 수 있다.
상기 리간드의 예로는, 탄소수 6 내지 30의 알킬기를 갖는 아민계 화합물이나 카르복시산 화합물 등을 들 수 있다. 알킬기를 갖는 아민계 화합물의 예로서, 헥사데실아민(hexadecylamine) 또는 옥틸아민(octylamine) 등을 들 수 있다. 상기 리간드의 다른 하나의 예로는, 탄소수 6 내지 30의 알케닐기를 갖는 아민계 화합물이나 카르복시산 화합물 등을 들 수 있다. 이와 달리, 상기 리간드(123)의 또 다른 예로서는, 트리옥틸포스핀(trioctylphosphine), 트리페놀포스핀(triphenolphosphine), t-부틸포스핀(t-butylphosphine) 등을 포함하는 포스핀 화합물(phosphine compound); 트라이옥틸포스핀 산화물(trioctylphosphine oxide) 등의 포스핀 산화물(phosphine oxide); 피리딘(pyridine) 또는 싸이오펜(thiophene) 등을 들 수 있다.
이와 달리, 상기 리간드(123)는 비닐기, 아릴기, 아크릴기, 아민기, 메타크릴레이트기, 에폭시기 등으로부터 선택된 하나 이상의 작용기를 갖는 실란계 화합물을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 녹색광을 방출하는 제1 발광 입자의 함량은 제1 유기 봉지막(141) 전체 중량에 대해서 0.1 내지 40 중량%일 수 있다. 제1 유기 봉지막(141)에서 제1 발광 입자의 함량이 40 중량%를 초과하면 제1 유기 봉지막(141)을 그대로 투과하는 청색광의 광량이 적어짐으로써 광효율이 낮아지고, 0.1 중량% 미마인 경우에는 변환된 녹색광의 광량이 현저하게 낮아 최종적으로 백색광을 구현할 수 없는 문제가 있다.
또한, 적색광을 방출하는 제2 발광 입자는 제2 유기 봉지막(144) 전체 중량에 대해서 0.1 내지 25 중량%일 수 있다.
도 1에 도시된 구조의 발광 유닛(101)에서는, 청색 유기발광소자부(120)가 방출하는 청색광이 제1 무기 봉지막(130)을 통과하여 제1 유기 봉지막(141)에 도달하고, 제1 유기 봉지막(141)의 제1 발광 입자는 청색광을 흡수하여 녹색광을 방출한다. 제1 유기 봉지막(141)은 청색광의 일부를 녹색광으로 변환함으로써 제1 유기 봉지막(141)은 청색광과 녹색광을 제3 무기 봉지막(143)으로 제공할 수 있다.
청색광과 녹색광이 제3 무기 봉지막(143)을 통과하면, 제2 유기 봉지막(144)에 청색광과 녹색광이 제공되고, 제2 유기 봉지막(144)의 제2 발광 입자는 청색광을 흡수하여 적색광으로 변환한다. 제2 유기 봉지막(144)은 청색광, 녹색광 및 적색광을 모두 제2 무기 봉지막(150)으로 제공할 수 있다. 이에 따라, 제2 무기 봉지막(150)의 상부에서는 발광 유닛(101)을 통해서 백색광을 시인할 수 있다. 즉, 발광 유닛(101)이 최종적으로는 백색광을 제공하는 광원이 될 수 있다.
도 1에서는 제1 내지 제3 무기 봉지막들(130, 143, 150)이 형성된 것을 일례로 도시하여 설명하였으나, 제1 무기 봉지막(130)과 제1 유기 봉지막(141) 사이에 적어도 1 이상의 무기 봉지막이 더 배치될 수 있고, 제2 유기 봉지막(144)과 제2 무기 봉지막(150) 사이에도 적어도 1 이상의 무기 봉지막이 더 배치될 수 있다. 뿐만 아니라, 제1 및 제2 유기 봉지막들(141, 144) 사이에도 제3 무기 봉지막(143) 외에 적어도 1 이상의 무기 봉지막이 더 배치될 수 있다. 이때, 추가되는 무기 봉지막은 상기에서 설명한 제1 내지 제3 무기 봉지막들(130, 143, 150)로 이용될 수 있는 무기막과 실질적으로 동일할 수 있고, 제1 내지 제3 무기 봉지막들(130, 143, 150)과 독립적으로 다양한 무기막이 이용될 수 있다.
상기에서 설명한 바에 따르면, 봉지부(ECP1)가 청색 유기발광소자부(120)로 유입되는 열, 수분 등의 외부 인자들을 차단하는 동시에, 청색광을 적색광 및/또는 녹색광으로 변환하는 광변환 부재의 역할을 한다. 제1 및 제2 유기 봉지막들(141, 144) 각각에 포함된 제1 및 제2 발광 입자들 또한 청색 유기발광소자부(120)와 같이 외부 인자들에 의한 영향을 크게 받지만, 적어도 제1 및 제2 무기 봉지막들(130, 150)에 의해서 제1 및 제2 발광 입자가 외부 인자들에 의해서 영향을 받는 것을 최소화할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광소자용 봉지 필름 및 발광 유닛을 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 유닛(102)은 베이스 기판(110) 상에 배치된 청색 유기발광소자부(120) 및 봉지부(ECP2)를 포함한다. 도 2의 봉지부(ECP2)가 본 발명에 따른 유기발광소자용 봉지 필름에 해당하고, 도 2에 도시된 발광 유닛(102)은 봉지부(ECP2)를 제외하고는 도 1에서 설명한 발광 유닛(101)과 실질적으로 동일하다. 따라서, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호로 설명하고, 중복되는 상세한 설명은 생략하며 차이점 위주로 설명하기로 한다.
봉지부(ECP2)는 제1 무기 봉지막(130), 제1 유기 봉지막(145) 및 제2 무기 봉지막(150)을 포함한다. 제1 및 제2 무기 봉지막들(130, 150)은 도 1에서 설명한 제1 및 제2 무기 봉지막들(130, 150)과 실질적으로 동일하다. 제1 무기 봉지막(130)이 청색 유기발광소자부(120) 상에 배치되고, 제2 무기 봉지막(150)이 제1 유기 봉지막(145) 상에 배치된다.
제1 유기 봉지막(145)은 유기 화합물이 형성하는 매트릭스 내에 분산된 제1 발광 입자 및 제2 발광 입자를 포함한다. 상기 제1 발광 입자는 청색 유기발광소자부(120)가 발광하는 청색광을 흡수하여 녹색광으로 변환하는 무기 입자이고, 제2 발광 입자는 청색광을 흡수하여 적색광으로 변환하는 무기 입자이다. 상기 제1 및 제2 발광 입자는 도 1에서 설명한 것과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 상세한 설명은 생략한다.
즉, 청색 유기발광소자부(120)가 방출하는 청색광을 제1 발광 입자가 흡수하여 녹색광을 방출하고, 제2 발광 입자가 적색광을 방출하며, 청색광, 녹색광 및 적색광이 혼색되어, 제2 무기 봉지막(150) 상에서 관찰자는 백색광을 시인할 수 있다.
도 2에 도시된 발광 유닛(102)에도, 2개의 무기 봉지막들(130, 150)만이 도시되어 있으나, 제1 유기 봉지막(145)과 제1 무기 봉지막(130) 사이에도 적어도 1 이상의 무기 봉지막이 더 형성될 수 있고, 제1 유기 봉지막(145)과 제2 무기 봉지막(150) 사이에도 적어도 1 이상의 무기 봉지막이 더 형성될 수 있다.
이하에서는, 본 발명에 따른 봉지 필름이 적용된 발광 유닛의 구체적인 제조예와 특성 평가를 통해서 본 발명에 대해서 보다 상세하게 설명하기로 한다.
졔조예 1: 적색 발광 입자의 제조
아세테이트(acetate, Aldrich사 구입) 0.46g, 올레익산(Oleic acid, Aldrich사 구입) 2.1g 1-옥타데센(1-Octadecene, Aldrich사 구입) 15mL를 혼합하고, 110℃로 가열하며 1시간 동안 진공펌프를 이용하여 0.1 torr 정도로 유지하였다. 진공을 제거하고 질소 가스를 투입하며 280℃로 가열하였으며, 트리스(트리메틸실릴)포스핀[Tris(trimethylsilyl)phosphine, Gelest사 구입] 0.125g을 일시에 투입하였다.
이어서, 황(Aldrich사 구입) 0.04g과 셀레늄(Aldrich사 구입) 0.1g을 트리옥틸 포스핀(Trioctyl phosphine)에 용해시킨 후 반응기에 투입하였다. 온도를 240℃로 낮추고 3시간 유지한 후, 1-도데칸티올(1-Dodecanethiol, Aldrich사 구입) 4mL를 투입 후 30분을 추가 교반하고 상온으로 냉각하였다. 반응액에 에탄올(Aldrich사 구입)을 20mL 투입 후 5분 교반하고 침전물을 원심분리기를 이용하여 얻었다. 얻어진 적색 발광 입자는 클로로포름(Aldrich사 구입) 5mL에 녹여 보관하였다.
이렇게 얻어진 적색 발광 입자는 Hamamatsu photonics사의 Absolute PL quantum yield spectrometer C11347 장비를 이용하여 분석하였고, 그 결과 양자 수율(Quantum yield)이 56%이었으며, 발광특성(Photoluminescence) λmax는 620nm이었다. 반치폭(Full Width of Half Max)은 78nm이었고, 얻어진 발광입자를 TEM (JEOL社/ JEM-3010)을 사용하여 입경을 측정한 결과, 그 크기가 약 6nm 정도였다.
제조예 2: 녹색 발광 입자
트리스(트리메틸실릴)포스핀[Tris(trimethylsilyl)phosphine, Gelest사 구입]의 투입 온도를 220℃에서 수행하여, 합성 반응을 200℃에서 수행한 것을 제외하고는 제조예 1의 적색 발광 입자의 제조 방법과 실질적으로 동일한 공정을 수행하여, 녹색 발광 입자를 제조하였다.
제조된 녹색 발광 입자의 양자 수율은 48%이었고, λmax는 525nm이었으며, 반치폭은 80 nm이었다. 그 크기는 5 nm 정도였다.
실시예 1: 봉지 필름의 제조
베이스 기판으로서 PEN(Poly Ethylene Naphthalene, Tenjin Dupont filmtk 구입, TEONEX) 상에 질화실리콘을 플라즈마 화학기상증착법을 이용하여 증착하였다. 플라즈마는 유도 결합형 플라즈마 (Inductively coupled plasma) 방식으로 13.56MHz RF matching box를 사용하여 발생시켰다. 증착을 위한 전구체와 반응 가스로는 트리실릴아민(trisilylamine, TSA) 20sccm, 암모니아 60 sccm의 유량을 반응기 내부로 공급해주었다. 반응기 내부에 기체들이 충분히 포화된 후 암모니아 플라즈마를 켜서 0.4 torr의 공정압으로 10분 동안 200nm의 두께로 질화실리콘 박막을 증착하였다.
제조예 2에 따라 제조된 녹색 발광 입자 분산액 2.5 mL와, 1,6-헥산디올 디아크릴레이트(1,6-hexanediol diacrylate, Aldrich사 구입) 6 g, 이소보닐 아크릴레이트(isobornyl acrylate, Aldrich사 구입) 4 g 및 Darocur TPO(BASF사 구입) 1.5 g을 혼합 및 교반하여 혼합 용액을 제조하였다. 혼합 용액을 0.45 ㎛ Teflon 재질의 시린지 필터를 이용하여 여과 후에 질화실리콘이 증착된 베이스 기판 상에 스프레이로 도포하고 고압 수은등을 사용하여 100 mW/cm2으로 10초 동안 조사하여 UV 경화시켜, 4 ㎛ 두께의 제1 유기 봉지막을 형성하였다. 노광에 사용되는 광원으로는 고압 수은등이 사용되었다.
이어서, 제1 유기 봉지막 상에, 질화실리콘 박막의 형성 공정과 동일한 공정을 통해서 질화실리콘 박막을 형성하였으며, 그 위에 제조예 1에 따라 제조된 적색 발광 입자 분산액을 포함하는 혼합 용액을 이용하여 제2 유기 봉지막을 형성하였고, 다시 그 위에 200 nm 두께의 질화실리콘 박막을 형성하였다.
적색 발광 입자 분산액을 포함하는 혼합 용액은 전색 발광 입자 분산액을 1.5 mL로 하고, 6-헥산디올 디아크릴레이트 6 g, 이소보닐 아크릴레이트 4 g 및 Darocur TPO 1.5 g을 혼합 및 교반하여 준비하였으며, 제2 유기 봉지막을 형성하는 공정은 제1 유기 봉지막을 형성하는 공정과 실질적으로 동일하게 수행하였다.
이에 따라, 질화실리콘(200 nm)/녹색 유기 봉지막(4㎛)/질화실리콘(200 nm)/적색 유기 봉지막(4㎛)/질화실리콘(200 nm) 구조로 적층된 봉지 필름을 제조하였다.
실시예 2: 봉지 필름의 제조
유기 봉지막을 녹색 발광 입자 분산액 2 mL와 적색 발광 입자 분산액 1.5 mL를 포함하는 혼합 용액을 이용하여 제조한 것을 제외하고는, 실시예 1에 따른 봉지 필름과 실질적으로 동일한 공정을 통해서, 질화실리콘(200 nm)/녹색 및 적색 유기봉지막(4㎛)/질화실리콘(200 nm) 구조로 적층된 봉지 필름을 제조하였다.
특성 평가-1: 투습도
실시예 1 및 실시예 2에 따른 봉지 필름 각각에 대해서 투습도 측정기(PERMATRAN-W 3/33, MOCON사)를 이용하고, 37.8℃ 및 100% 상대 습도 조건에서 24시간 동안 투습도를 측정하였다.
그 결과, 실시예 1에 따른 봉지 필름의 투습도는 9×10-5 g/m2·day이었고, 실시예 2에 따른 봉지 필름의 투습도는 3×10-4 g/m2·day이었다.
백색광 특성 평가: 색좌표 및 휘도
백색광을 공급하는 광원 유닛로서의 백색광 특성을 평가하기 위해서, GaN 청색 LED를 이용하여 봉지 필름을 통과한 후에 시인되는 광의 색변환 및 휘도를 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타낸다.
청색 LED 실시예 1 실시예 2
색좌표(x, y) (0.133, 0.125) (0.311, 0.348) (0.319, 0.335)
휘도 (cd/㎡) 80 1450 1100
표 1을 참조하면, 본 발명의 실시예 1 및 2를 이용하여 청색광을 방출하는 광원과 조합하여 백색광을 방출하는 광원 유닛이 될 수 있음을 확인할 수 있고, 백라이트로서의 휘도 또한 충분히 큰 값을 갖는 것을 확인할 수 있다.
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.
101, 102: 광원 유닛
120: 청색 유기발광소자부
ECP1, ECP2: 봉지부
130, 150, 143: 제1, 제2, 제3 무기 봉지막
141, 145: 제1 유기 봉지막
144: 제2 유기 봉지막

Claims (14)

  1. 베이스 기재 상에 배치되고, 청색광을 방출하는 청색 유기발광소자부; 및
    상기 청색 유기발광소자부의 상부 및 측면부들을 전체적으로 커버하도록 배치된 봉지부를 포함하되,
    상기 봉지부는
    상기 청색 유기발광소자부를 커버하는 제1 무기 봉지막;
    상기 제1 무기 봉지막 상에 배치되고, 내부에 제1 발광 입자들이 분산되며, 청색광을 흡수하여 청색광의 파장범위와 다른 파장범위의 광으로 변환하는 제1 유기 봉지막;
    상기 제1 유기 봉지막 상에 배치된 제2 무기 봉지막;
    상기 제2 무기 봉지막 상에 배치되고, 내부에 제2 발광 입자들이 분산되며, 청색광을 흡수하여 청색광의 파장범위와 다른 파장범위의 광으로 변환하는 제2 유기 봉지막; 및
    상기 제2 유기 봉지막 상에 배치된 제3 무기 봉지막을 포함하고,
    외부로부터 수분이 상기 청색 유기발광소자부로 유입되는 것을 방지하기 위해 상기 청색 유기발광 소자부를 보호하도록 구비된 상기 제1 무기 봉지막, 상기 제1 유기 봉지막, 상기 제2 무기 봉지막, 상기 제2 유기 봉지막 및 상기 제3 무기 봉지막의 적층 구조에 의한 상기 봉지부의 투습도는 9×10-3 g/m2·day 이하의 값을 갖는 것을 특징으로 하는,
    유기발광소자를 포함하는 백색광 조명 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유기 봉지막의 제1 발광 입자는
    청색광을 흡수하여 녹색광을 방출하는 녹색 발광 입자와 청색광을 흡수하여 적색광을 방출하는 적색 발광 입자 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    유기발광소자를 포함하는 백색광 조명 유닛.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유기 봉지막의 제1 발광 입자는
    청색광을 흡수하여 녹색광을 방출하는 녹색 발광 입자와 청색광을 흡수하여 적색광을 방출하는 적색 발광 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    유기발광소자를 포함하는 백색광 조명 유닛.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유기 봉지막의 제1 발광 입자는 청색광을 흡수하여 녹색광을 방출하는 녹색 발광 입자이고,
    상기 제2 유기 봉지막의 제2 발광 입자는 청색광을 흡수하여 적색광을 방출하는 적색 발광 입자인 것을 특징으로 하는,
    유기발광소자를 포함하는 백색광 조명 유닛.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 발광 입자 및 상기 제2 발광 입자 각각은
    II-VI족계 화합물 양자점이나 III-V족계 화합물 양자점을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    유기발광소자를 포함하는 백색광 조명 유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무기 봉지막과 상기 제1 유기 봉지막 사이 및 상기 제1 유기 봉지막과 상기 제2 무기 봉지막 사이 중 적어도 어느 하나에, 1 이상의 무기 봉지막이 더 형성된 것을 특징으로 하는,
    유기발광소자를 포함하는 백색광 조명 유닛.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 무기 봉지막과 상기 제2 무기 봉지막은 각각 독립적으로 금속산화물, 금속 질화물 또는 금속산화질화물로 형성된 것을 특징으로 하는,
    유기발광소자를 포함하는 백색광 조명 유닛.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 발광 입자의 함량은 상기 제1 유기 봉지막 전체 중량에 대해서 0.1 내지 40 중량%이고,
    상기 제2 발광 입자의 함량은 상기 제2 유기 봉지막 전체 중량에 대해서 0.1 내지 25 중량%인 것을 특징으로 하는,
    유기발광소자를 포함하는 백색광 조명 유닛.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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