KR101833658B1 - 전자 장치들 또는 다른 물품들 위의 코팅들에 사용하기 위한 혼성 층들 - Google Patents

전자 장치들 또는 다른 물품들 위의 코팅들에 사용하기 위한 혼성 층들 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기 장치 몸체를 포함하는 전자 장치를 보호하기 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 화학 증착에 의해 침착되는 혼성 층의 사용을 포함한다. 혼성 층은 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하며, 비중합체 물질에 대한 중합체 물질의 중량비는 95:5 내지 5:95의 범위에 있으며, 중합체 물질과 비중합체 물질은 전구체 물질의 동일한 공급원으로부터 생성된다. 또한 환경 오염물질들의 측면 확산을 방해하기 위한 기술들이 개시된다.

Description

전자 장치들 또는 다른 물품들 위의 코팅들에 사용하기 위한 혼성 층들{HYBRID LAYERS FOR USE IN COATINGS ON ELECTRONIC DEVICES OR OTHER ARTICLES}
관련된 출원들
본 출원은 여기에 참고로 포함된 미국 가출원 번호 제61/051,265호(2008년 5월 7일 출원)의 이익을 청구하고 있다.
정부의 권리들
37 C.F.R.§401.14(f)(4)에 의해 요구되는 특정한 언어를 사용하였으며: 본 발명은 미국 육군 연구소(U.S. Army Research Office)에 의해 주어진 승인 번호 제W911QX-06-C-0017호 하에서 정부 지원으로 만들어졌다. 미국 정부는 본 발명에 일정한 권리들을 가진다.
협동 연구 계약
청구된 본 발명들은 산학 협동 연구 계약(joint university corporation research agreement)에 따라서 하나 이상의 다음의 당사자들에 의해, 이들을 대표하며/대표하거나, 이들과 관련하여 만들어졌다: 프린스턴 유니버시티(Princeton University), 더 유니버시티 오브 서던 캘리포니아(The University of Southern California) 및 유니버셜 디스플레이 코포레이션(Universal Display Corporation). 본 계약은 청구된 본 발명들이 만들어진 날에 그리고 그날 이전에 발효되었으며, 청구된 본 발명들은 이 계약의 범위 내에서 수행된 활동들의 결과로서 만들어졌다.
본 발명은 전자 장치들을 위한 배리어 코팅들(barrier coatings)에 관한 것이다.
유기 발광 장치들(OLEDs: organic light-emitting devices)과 같은 유기 전자 장치들은 수증기 또는 산소에 노출될 때 열화되기 쉽다. 수증기 또는 산소에 대한 OLED의 노출을 감소시키기 위한 OLED 위의 보호 배리어 코팅은 장치의 수명과 성능을 개선시키는 것을 도울 수 있었다. 식품 포장에 성공적으로 사용되어 온 산화실리콘, 질화실리콘 또는 산화알루미늄의 필름들을 OLED들에 대한 배리어 코팅들로서 사용하는 것이 고려되어 왔다. 그러나, 이 무기 필름들은 필름을 통한 수증기 및 산소의 어느 정도의 확산을 허용하는 미시적 결함들(microscopic defects)을 가지는 경향이 있다. 몇몇의 경우들에서, 결함들은 쉽게 파손되는 필름에서 크랙들(cracks)로서 개방된다. 이 수준의 물과 산소의 확산은 식품들에 대해서는 용인될 수 있지만, OLED들에 대해서는 용인될 수 없다. 이러한 문제점들에 대처하기 위해, 교호 무기 및 중합체 층들을 사용하는 다층 배리어 코팅들이 OLED들에 대하여 테스트되었으며 수증기 및 산소의 침투에 대해 개선된 저항성을 가지는 것으로 밝혀졌다. 그러나, 이 다층 코팅들은 복잡성과 비용의 단점들을 가진다. 따라서, OLED들을 보호하기 위해 사용하기에 적합한 배리어 코팅들을 형성하는 다른 방법들이 필요하다.
도1은 본 발명의 몇몇의 실시예들을 실행하기 위해 사용될 수 있는 PE-CVD 장치의 개략도를 도시한다.
도2는 일 실시예에 따른 혼성 층의 광 투과 스펙트럼을 도시한다.
도3은 필름의 위에 있는 물방울의 접촉각이 어떻게 측정되는지를 보여준다.
도4는 다양한 O2/HMDSO 가스 유동 비율들 하에서 형성되는 몇몇 혼성 층들의 접촉각들의 선도를 도시한다.
도5는 PE-CVD 공정 중에 가해진 다양한 전력 레벨들 하에서 형성되는 몇몇 혼성 층들의 접촉각들의 선도를 도시한다.
도6은 순수 SiO2(열산화물(thermal oxide)) 또는 순수 중합체의 필름들과 비교하여 상대적으로 높은 O2 흐름과 상대적으로 낮은 O2 흐름을 사용하여 형성되는 혼성 층들의 적외선 흡수 스펙트럼들을 도시한다.
도7은 순수 SiO2 필름의 경도와 비교하여 다양한 O2/HMDSO 가스 유동 비율들 하에서 형성되는 다양한 혼성 층들의 나노 인덴테이션 경도의 선도를 도시한다.
도8은 다양한 O2/HMDSO 가스 유동 비율들 하에서 형성되는 몇몇 혼성 층들의 표면 조도의 선도를 도시한다.
도9는 다양한 전력 레벨들 하에서 형성되는 몇몇 혼성 층들의 표면 조도의 선도를 도시한다.
도10a 및 10b는 50 ㎛ 두께의 캡톤 폴리이미드(Kapton polyimide) 호일에 침착된 4 ㎛ 두께의 혼성 층의 표면의 광학 현미경 사진들을 도시한다.
도11은 일 실시예에 따른 캡슐화된 OLED의 일부의 단면도를 도시한다.
도12는 배리어 코팅들을 가지는 완전한 OLED들의 가속 환경 테스트들의 결과들을 보인다.
도13은 다른 실시예에 따른 캡슐화된 OLED를 도시한다.
도14는 다른 실시예에 따른 혼성 층의 단면의 주사 전자 현미경 사진을 보인다.
도15는 다른 실시예에 따른 캡슐화된 OLED를 도시한다.
도16A 및 16B는 다른 실시예에 따른 혼성 층의 단면의 주사 전자 현미경 사진들을 도시한다.
도17A는 하나의 설정 조건들 하에서 침착된 혼성 층의 단면의 주사 전자 현미경 사진을 보인다. 도17B는 다른 설정 조건들 하에서 침착된 혼성 층의 단면의 주사 전자 현미경 사진을 보인다.
도18A 내지 도18C는 폴리이미드 기판들과 그의 위에 침착된 다양한 혼성 층들 사이의 변형률 미스매치들(strain mismatches)의 선도들을 도시한다.
도19는 다른 실시예에 따른 캡슐화된 OLED를 도시한다.
도20은 다른 실시예에 따른 캡슐화된 OLED를 도시한다.
도21은 다른 실시예에 따른 캡슐화된 OLED를 도시한다.
도22는 다른 실시예에 따른 캡슐화된 OLED를 도시한다.
도23은 다른 실시예에 따른 캡슐화된 OLED를 도시한다.
도24는 다른 실시예에 따른 캡슐화된 OLED를 도시한다.
도25는 다른 실시예에 따른 캡슐화된 OLED를 도시한다.
도26은 다른 실시예에 따른 캡슐화된 OLED를 도시한다.
도27은 다른 실시예에 따른 캡슐화된 OLED를 도시한다.
도28은 다른 실시예에 따른 캡슐화된 OLED를 도시한다.
도29는 다른 실시예에 따른 캡슐화된 OLED를 도시한다.
도30은 다른 실시예에 따른 캡슐화된 OLED를 도시한다.
도31은 다른 실시예에 따른 캡슐화된 OLED를 도시한다.
도32는 다른 실시예에 따른 캡슐화된 OLED를 도시한다.
도33은 다른 실시예에 따른 캡슐화된 OLED를 도시한다.
도34는 혼성 층으로 코팅되는 동안에 기판 홀더에 고정된 OLED를 도시한다.
도35a 내지 도35c는 혼성 층으로 OLED를 코팅하기 위한 방법을 도시한다.
도36은 혼성 층으로 OLED를 코팅하기 위한 다른 방법을 도시한다.
도37a 내지 도37c는 단일 기판 시트의 위에 다수의 OLED들을 만들기 위한 방법을 도시한다.
도38은 OLED의 절단된 엣지를 코팅하기 위한 방법을 도시한다.
도39는 OLED의 절단된 엣지를 코팅하기 위한 다른 방법을 도시한다.
도40a 및 도40b는 단일 기판 시트의 위에 다수의 OLED들을 만들기 위한 다른 방법을 도시한다.
도41은 혼성 층의 침착 중에 OLED로부터 열을 끌어내기 위한 방법을 도시한다.
일 양상에서, 본 발명은 일 표면의 위에 코팅을 형성하기 위한 방법을 제공한다. 이 방법은 중합체 물질과 비중합체(non-polymeric) 물질의 혼합물을 포함하는 혼성 층을 이 표면의 위에 침착시키는 단계를 포함한다. 혼성 층은 단일 상 또는 다수의 상들을 가질 수 있다.
여기에서 사용된 바와 같이, "비중합체"라는 용어는 단일의, 명확하게 정의된 분자량과 명확하게 정의된 화학식을 가지는 분자들로 제조되는 물질을 가리킨다. "비중합체" 분자는 상당히 큰 분자량을 가질 수 있다. 몇몇 상황들에서, 비중합체 분자는 반복 단위들을 포함할 수 있다. 여기에서 사용되는 바와 같이, "중합체"라는 용어는 공유 결합된 반복 하위단위들을 가지고 있으며, 중합 반응이 각각의 분자에 대해 상이한 수의 반복 단위들을 초래할 수 있기 때문에 분자마다 변할 수 있는 분자량을 가지는 분자들로 만들어진 물질을 가리킨다. 중합체들은 단일 중합체들 및 블록, 그래프트, 불규칙, 또는 교호 공중합체들과 같은 공중합체들뿐만 아니라 이들의 혼합물들 및 개질물들을 포함하지만, 이들에 한정되지는 않는다. 중합체들은 탄소 또는 실리콘의 중합체들을 포함하지만, 이들에 한정되지는 않는다.
여기에서 사용되는 바와 같이, "중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물"은 본 기술분야에서 통상의 기술을 가진 사람이 순수한 중합체도 아니고 순수한 비중합체도 아니라고 이해하는 조성물을 가리킨다. "혼합물"이라는 용어는 부수적인 양의 비중합체 물질(예를 들어, 당연히 중합체 물질들의 간극들에 존재할 수 있는)을 함유하지만, 그럼에도 불구하고 본 기술분야에서 통상의 기술을 가진 사람이 순수한 중합체인 것으로 여길 어떤 중합체 물질들을 배제하도록 의도된다. 마찬가지로, 이는 부수적인 양의 중합체 물질을 함유하지만, 그럼에도 불구하고 본 기술분야에서 통상의 기술을 가진 사람이 순수한 비중합체인 것으로 여길 어떤 비중합체 물질을 배제하도록 의도된다. 몇몇의 경우에, 혼성 층에서 비중합체 물질에 대한 중합체 물질의 중량비는 95:5 내지 5:95의 범위에, 바람직하게는 90:10 내지 10:90의 범위에, 보다 바람직하게는 25:75 내지 10:90의 범위에 있다.
층의 중합체/비중합체 조성은 물방울들의 습윤 접촉각들, IR 흡수, 경도, 및 유연성을 포함하는 다양한 기술들을 사용하여 측정될 수 있다. 몇몇 경우들에서, 혼성 층은 30° 내지 85°의 범위에, 바람직하게는 30° 내지 60°의 범위에, 보다 바람직하게는, 36° 내지 60°의 범위에 있는 습윤 접촉각을 가진다. 습윤 접촉각이 침착된 그대로의 필름의 표면 위에서 측정된다면 조성의 척도가 된다는 것에 유의해야 한다. 습윤 접촉각이 침착 후처리들에 의해 크게 변할 수 있기 때문에, 이와 같은 처리들 후에 행해진 측정들은 이 층의 조성을 정확하게 반영할 수 없다. 이 습윤 접촉각은 유기 실리콘 전구체들로부터 형성되는 폭넓은 범위의 층들에 적용 가능한 것으로 믿어진다. 몇몇 경우들에서, 혼성 층은 3 내지 20 GPa의 범위에, 바람직하게는, 10 내지 18 GPa의 범위에 있는 나노 인덴테이션 경도를 가진다. 몇몇 경우들에서, 혼성 층은 0.1 ㎚ 내지 10 ㎚의 범위에, 바람직하게는, 0.2 ㎚ 내지 0.35 ㎚의 범위에 있는 표면 조도(평균제곱근)를 가진다. 몇몇 경우들에서, 혼성 층은, 50 ㎛ 두께의 폴리이미드 호일 기판 위에 4 ㎛ 두께의 층으로서 침착될 때, 미세구조적 변화들이 0.2%의 인장 변형률(ε)에서, 또는 그 대신에 0.1%의 인장 변형률(ε)에서 1 인치 직경의 롤 위에서 적어도 55,000 롤링 사이클들 후에 관찰되지 않을 정도로 충분히 유연하다. 몇몇 경우들에서, 혼성 층은 크랙들이 적어도 0.35%(본 기술분야에서 통상의 기술을 가진 사람에 의해 생각될 수 있는 바와 같이, 통상적으로 4 ㎛의 순수 산화실리콘 층을 크랙킹시키는 인장 변형률 레벨)의 인장 변형률(ε) 하에서 나타나지 않을 정도로 충분히 유연하다.
"혼합물"이라는 용어는 단일 상을 가지는 조성물들뿐만 아니라 다수의 상들을 가지는 조성물들을 포함하도록 의도된다. 그러므로, "혼합물"은 뒤이어서 침착되는 교호 중합체 및 비중합체 층들을 배제한다. 바꾸어 말하면, "혼합물"로 생각되기 위해서, 층은 동일한 반응 조건들 하에서 및/또는 동일한 시간에 침착되어야 한다.
혼성 층은 전구체 물질의 단일 공급원을 사용하여 화학 증착에 의해 형성된다. 여기에서 사용된 바와 같이, "전구체 물질의 단일 공급원"은 전구체 물질이 반응물 가스의 유무에 관계 없이, CVD에 의해 침착될 때 중합체 및 비중합체 물질들을 형성하기 위해 필요한 모든 전구체 물질들을 제공하는 공급원을 의미한다. 이는 중합체 물질이 하나의 전구체 물질을 사용하여 형성되며, 비중합체 물질이 상이한 전구체 물질을 사용하여 형성되는 방법들을 배제하기 위해 의도된다. 전구체 물질의 단일 공급원을 사용함으로써, 침착 공정은 단순화된다. 예를 들어, 전구체 물질의 단일 공급원은 전구체 물질의 분리된 흐름들에 대한 필요와 이 분리된 흐름들을 공급하며 제어하기 위해 수반되는 필요를 제거할 것이다.
전구체 물질은 단일 화합물 또는 화합물들의 혼합물일 수 있다. 전구체 물질이 화합물들의 혼합물인 때에, 몇몇의 경우들에서, 혼합물에 있는 각각의 상이한 화합물들은, 그 자체로, 전구체 물질로서 독립적으로 역할을 할 수 있다. 예를 들어, 전구체 물질은 헥사메틸 디실록산(HMDSO)과 디메틸 실록산(DMSO)의 혼합물일 수 있다.
몇몇의 경우들에서, 플라즈마 강화 CVD(PE-CVD)는 혼성 층의 침착을 위해 사용될 수 있다. PE-CVD는 저온 침착, 균일한 코팅 형성, 및 제어 가능한 공정 파라미터들을 포함하는, 다양한 이유들로 인해 바람직할 수 있다. 플라즈마를 발생시키기 위해 RF 에너지를 사용하는 것들을 포함하는, 본 발명에 사용하기에 적합한 다양한 PE-CVD 공정들이 본 기술분야에 공지되어 있다.
전구체 물질은 화학 증착에 의해 침착될 때 중합체 물질과 비중합체 물질 모두를 형성할 수 있는 물질이다. 이와 같은 다양한 전구체 물질들은 본 발명에 사용하기에 적합하며 그들의 다양한 특성들에 대해 선택된다. 예를 들어, 전구체 물질은 그의 화학 원소들의 함량, 그의 화학 원소들의 화학량론적 비율들, 및/또는 CVD 하에서 형성되는 중합체 및 비중합체 물질들에 대해 선택될 수 있다. 예를 들어, 실록산들과 같은 유기 실리콘 화합물들은 이 전구체 물질로 사용하기에 적합한 화합물들의 한 종류다. 실록산 화합물들의 대표적인 예들은 헥사메틸 디실록산(HMDSO) 및 디메틸 실록산(DMSO)을 포함한다. CVD에 의해 침착될 때, 이 실록산 화합물들은 실리콘 중합체들과 같은 중합체 물질들 및 산화 실리콘과 같은 비중합체 물질들을 형성할 수 있다. 전구체 물질은 또한 비용, 무독성, 취급 특성들, 실온에서 액상을 유지하는 능력, 휘발성, 분자량, 등과 같은 다양한 다른 특성들에 대해 선택될 수 있다.
전구체 물질로 사용하기에 적합한 다른 유기 실리콘 화합물들은 메틸실란; 디메틸실란; 비닐 트리메틸실란; 트리메틸실란; 테트라메틸실란; 에틸실란; 디실라노메탄; 비스(메틸실라노)메탄; 1,2-디실라노에탄; 1,2-비스(메틸실라노)에탄; 2,2-디실라노프로판; l,3,5-트리실라노-2,4,6-트리메틸렌; 및 이 화합물들의 불화 유도체들을 포함한다. 전구체 물질로 사용하기에 적합한 페닐 함유 유기 실리콘 화합물들은 디메틸페닐실란 및 디페닐메틸실란을 포함한다. 전구체 물질로 사용하기에 적합한 산소 함유 유기 실리콘 화합물들은 디메틸디메톡시실란; 1,3,5,7-테트라메틸사이클로테트라실록산; 1,3-디메틸디실록산; 1,1,3,3-테트라메틸디실록산; 1,3-비스(실라노메틸렌)디실록산; 비스(1-메틸디실록사닐)메탄; 2,2-비스(1-메틸디실록사닐)프로판; 2,4,6,8-테트라메틸사이클로테트라실록산; 옥타메틸사이클로테트라실록산; 2,4,6,8,10-펜타메틸사이클로펜타실록산; 1,3,5,7-테트라실라노-2,6-디옥시-4,8-디메틸렌; 헥사메틸사이클로트리실록산; 1,3,5,7,9-펜타메틸사이클로펜타실록산; 헥사메톡시디실록산; 및 이 화합물들의 불화 유도체들을 포함한다. 전구체 물질로 사용하기에 적합한 질소 함유 유기 실리콘 화합물들은 헥사메틸디실라잔, 디메틸실라잔, 디비닐테트라메틸디실라잔, 또는 헥사메틸사이클로트리실라잔과 같은 실라잔들; 디메틸비스(N-메틸아세트아미도)실란; 디메틸비스-(N-에틸아세트아미도)실란; 메틸비닐비스(N-메틸아세트아미도)실란; 메틸비닐비스(N-부틸아세트아미도)실란; 메틸트리스(N-페닐아세트아미도)실란; 비닐트리스(N-에틸아세트아미도)실란; 테트라키스(N-메틸아세트아미도)실란; 디페닐비스(디에틸아미녹시)실란; 메틸트리스(디에틸아미녹시)실란; 및 비스(트리메틸실릴)카르보디이미드를 포함한다.
CVD에 의해 침착될 때, 전구체 물질은 전구체 물질의 타입, 어떤 반응물 가스들의 존재, 및 다른 반응 조건들에 따라서 다양한 양들로 다양한 타입의 중합체 물질들을 형성할 수 있다. 중합체 물질은 무기물 또는 유기물일 수 있다. 예를 들어, 유기 실리콘 화합물들이 전구체 물질로서 사용되는 경우에, 침착된 혼성 층은 폴리실록산들, 폴리카르보실란들, 및 폴리실란들뿐만 아니라 유기 중합체들을 형성하기 위해 Si-O 결합들, Si-C 결합들, 또는 Si-O-C 결합들의 중합체 사슬들을 포함할 수 있다.
CVD에 의해 침착될 때, 전구체 물질은 전구체 물질의 타입, 어떤 반응물 가스들의 존재, 및 다른 반응 조건들에 따라서 다양한 양들로 다양한 타입의 비중합체 물질들을 형성할 수 있다. 비중합체 물질은 무기물 또는 유기물일 수 있다. 예를 들어, 유기 실리콘 화합물들이 산소 함유 반응물 가스와 함께 전구체 물질로 사용되는 경우에, 비중합체 물질은 SiO, SiO2, 및 혼합 원자가 산화물들 SiOx와 같은 실리콘 산화물들을 포함할 수 있다. 질소 함유 반응물 가스로 침착될 때, 비중합체 물질은 실리콘 질화물들(SiNx)을 포함할 수 있다. 형성될 수 있는 다른 비중합체 물질들은 실리콘 옥시카바이드 및 실리콘 옥시나이트라이드들을 포함한다.
PE-CVD를 사용할 때, 전구체 물질은 PE-CVD 공정에서 전구체 물질과 반응하는 반응물 가스와 함께 사용될 수 있다. PE-CVD에서 반응물 가스들의 사용은 본 기술분야에 공지되어 있으며 산소 함유 가스들(예를 들어, O2, 오존, 물) 및 질소 함유 가스들(예를 들어, 암모니아)을 포함하는 다양한 반응물 가스들이 본 발명에서 사용하기에 적합하다. 반응물 가스는 반응 혼합물에 존재하는 화학 원소들의 화학량론적 비율들을 변경시키기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 실록산 전구체 물질이 산소 또는 질소 함유 반응물 가스와 함께 사용될 때, 반응물 가스는 반응 혼합물 내의 실리콘 및 탄소에 대한 산소 또는 질소의 화학량론적 비율들을 변화시킬 것이다. 반응 혼합물에서 다양한 화학 원소들(예를 들어, 실리콘, 탄소, 산소, 질소) 사이의 이러한 화학량론적 관계는 몇몇 방식들로 변경될 수 있다. 하나의 방식은 반응에서 전구체 물질 또는 반응물 가스의 농도를 변경시키는 것이다. 다른 방식은 반응으로 들어오는 전구체 물질 또는 반응물 가스의 유량들을 변경시키는 것이다. 다른 방식은 반응에 사용된 전구체 물질 또는 반응물 가스의 타입을 변경시키는 것이다.
반응 혼합물 내의 원소들의 화학량론적 비율들을 변경시키는 것은 침착된 혼성 층의 중합체 및 비중합체 물질들의 특성들 및 상대적인 양들에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 실록산 가스는 혼성 층 내의 중합체 물질에 대한 비중합체 물질의 양을 조절하기 위해 변하는 양의 산소와 결합될 수 있다. 실리콘 또는 탄소에 대한 산소의 화학량론적 비율을 증가시킴으로써, 실리콘 산화물들과 같은 비중합체 물질의 양이 증가될 수 있다. 유사하게, 산소의 화학량론적 비율을 감소시킴으로써, 실리콘 및 탄소 함유 중합체 물질의 양이 증가될 수 있다. 혼성 층의 조성은 또한 다른 반응 조건들을 조절함으로써 변경될 수 있다. 예를 들어, PE-CVD의 경우에, RF 전력 및 주파수, 침착 압력, 침착 시간, 및 가스 유량들과 같은 공정 파라미터들이 변경될 수 있다.
따라서, 본 발명의 방법들을 사용함으로써, 혼성 중합체/비중합체 특성 및 다양한 적용들에 사용하기에 적합한 특성을 가지는 혼성 층을 형성하는 것이 가능하다. 이와 같은 특성들은 광 투명성(예를 들어, 몇몇의 경우에, 혼성 층은 광학적으로 투명하다), 불투과성, 유연성, 두께, 접착력, 및 다른 기계적 특성들을 포함한다. 예를 들어, 이 특성들 중의 하나 이상이 혼성 층 내의 중합체 물질의 중량%를 변경시키고 나머지는 비중합체 물질이 되게 함으로써 조절될 수 있다. 예를 들어, 원하는 수준의 유연성 및 불투과성을 달성하기 위해, 중합체 물질 중량%는 바람직하게는 5 내지 95%의 범위에, 보다 바람직하게는 10 내지 25%의 범위에 있을 수 있다. 그러나, 다른 범위도 또한 적용에 따라 가능하다.
산화실리콘과 같은 순수한 비중합체 물질들로 이루어진 배리어 층들은 광 투명성, 양호한 접착력, 및 양호한 필름 응력과 관련된 다양한 이점들을 가질 수 있다. 그러나, 이 비중합체 층들은 이 층을 통한 수증기 및 산소의 확산을 허용하는 미시적 결함들을 포함하는 경향이 있다. 약간의 중합체 특성을 비중합체 층에 제공함으로써, 순수한 비중합체 층의 유리한 특성들을 크게 변경시키지 않고 이 층의 투과성을 감소시킬 수 있다. 이론에 구속되고자 하는 의도가 없이, 본 발명자들은 혼성 중합체/비중합체 특성을 가지는 층이 결함들, 특히 미세 크랙들(microcracks)의 크기 및/또는 수를 감소시킴으로써 이 층의 투과성을 감소시킨다고 믿는다.
몇몇 경우들에서, 본 발명의 코팅은 다수의 혼성 층들을 가질 수 있으며, 각각의 혼성 층의 조성은 독립적으로 변할 수 있다. 몇몇의 경우들에서, 하나의 혼성 층의 중량% 비는 코팅에 있는 다른 혼성 층과 적어도 10 중량%의 차이가 난다. 각각의 혼성 층의 두께도 또한 독립적으로 변할 수 있다. 상이한 혼성 층들은 이 혼성 층을 침착시키기 위해 사용되는 반응 조건들을 순차적으로 조절함으로써 생성될 수 있다. 예를 들어, PE-CVD 공정에서, 반응 혼합물에 제공되는 반응물 가스의 양은 다수의 혼성 층을 만들기 위해 순차적으로 조절될 수 있으며, 각각의 혼성 층은 분리되며(discrete) 상이한 조성을 가진다.
코팅이 그의 조성이 하나의 높이로부터 다른 높이로 대체로 연속적으로 변하는 영역을 가지는 경우에, 그 영역의 내에 있는 혼성 층은 매우 얇을 수 있으며, 심지어 코팅의 내에 있는 가장 작은 분자 단위만큼 얇을 수 있다. 예를 들어, 코팅은 비중합체 물질에 대한 중합체 물질의 중량% 비가 연속적으로 변하는 영역을 가질 수 있다. 연속적인 변경은 선형적이거나(예를 들어, 비중합체 물질에 대한 중합체 물질의 중량% 비가 더 높은 높이로 갈 때 꾸준히 증가할 수 있다) 비선형적(예를 들어, 주기적으로 증가하며 감소한다)일 수 있다.
복수의 혼성 층들이 진공 하에서 침착되는 경우에, 진공은 혼성 층들의 침착 사이에 파괴될 수 있다. 이 단계는 이 층들 사이에 최소의 불연속부를 형성하기 위해 독립적으로 침착된 층들의 능력을 향상시키기에 유용할 수 있다. 예를 들어, 진공 파괴 중에 대기의 산소에 대한 침착된 층의 노출은 이 층을 산화시키며 그의 접착성을 개선시킬 수 있다.
복수의 혼성 층들이 사용되는 경우에, 뒤이어 침착된 혼성 층은 밑에 놓인 혼성 층의 엣지들의 위에 연장되도록 만들어질 수 있다(즉, 뒤이어 침착된 혼성 층은 밑에 놓인 혼성 층보다 더 큰 커버리지 영역(footprint)을 가진다). 이 구성은 환경적인 오염물질들(예를 들어, 수분 또는 산소)의 측면 침입으로부터 혼성 층의 엣지들을 보호하기에 유용할 수 있다. 게다가, 다른 중합체 층들이 복수의 혼성 층들 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도21에 도시된 실시예를 참조하면, 전자 장치(240)는 기판(242)에 설치되는 OLED 몸체(244)(유기 층들의 스택을 포함)를 포함한다. OLED 몸체(244)는 OLED 몸체(244)의 엣지들의 위에 연장되는 제1 혼성 층(250)으로 코팅된다. 제1 혼성 층(250)은 중합체 층(254)으로 코팅되며, 그 다음에 중합체 층(254)의 엣지들 및 OLED 몸체(244)의 위에 연장되어 기판(242)의 표면과 접촉하는 제2 혼성 층(252)으로 코팅된다. 제1 혼성 층(250)의 엣지를 커버함으로써, 제2 혼성 층(252)은 제1 혼성 층(250)의 엣지로부터 나온 환경적인 오염물질들의 측면 침입을 방해하는 역할을 한다.
혼성 층은 다양한 타입의 물품들의 위에 침착될 수 있다. 몇몇의 경우들에서, 물품은 OLED와 같은 유기 전자 장치일 수 있다. OLED에 대하여, 혼성 층은 수증기 및 산소의 침투에 저항하는 배리어 코팅으로 작용할 수 있다. 예를 들어, 10-6 g/m2/일보다 작은 수증기 투과율 및/또는 10-3 cm3/m2/일보다 작은(또는 몇몇의 경우들에는 10-4cm3/m2/일보다 작은) 산소 투과율을 가지는 혼성 층은 OLED들을 보호하기에 적합할 수 있다. 몇몇의 경우들에서, 혼성 층의 두께는 0.1에서부터 10 ㎛까지의 범위일 수 있지만, 다른 두께들도 또한 적용에 따라 사용될 수 있다. 또한, 광 투명성을 부여하는 두께 및 물질 조성을 가지는 혼성 층들은 OLED들에 사용하기에 적합할 수 있다. 유연한 OLED들에 사용하기 위해, 혼성 층은 원하는 양의 유연성을 가지도록 디자인될 수 있다. 몇몇의 경우들에서, 혼성 층은 의약품들, 의료 장치들이나 임플란트들, 생물학적 제제들, 생물학적 샘플들, 바이오센서들, 또는 민감한 측정 장치와 같은, 환경에 노출 시에 열화에 민감한 다른 물품들에 사용될 수 있다.
몇몇의 경우들에서, 혼성 층은 또한 혼합되지 않은 중합체 층 또는 혼합되지 않은 비중합체 층과 같은, 전구체 물질의 동일한 단일 공급원을 사용함으로써 형성될 수 있는 혼합되지 않은 층과 함께 사용될 수 있다. 혼합되지 않은 층은 혼성 층이 침착되기 전에 또는 후에 침착될 수 있다.
어떤 다양한 타입의 CVD 반응기들이라도 본 발명의 방법들을 실행하기 위해 사용될 수 있다. 일 예로서, 도1은 본 발명의 몇몇의 실시예들을 실행하기 위해 사용될 수 있는 PE-CVD 장치(10)를 도시한다. PE-CVD 장치(10)는 반응 챔버(20)를 포함하며 전자 장치(30)는 홀더(24)에 탑재된다. 반응 챔버(20)는 진공을 가지도록 디자인되고 진공 펌프(70)는 적절한 압력을 생성시키며/시키거나 유지시키기 위해 반응 챔버(20)에 연결된다. N2 가스 탱크(50)는 장치(10)를 퍼징하기 위해 N2 가스를 제공한다. 반응 챔버(20)는 반응에 의해 생성된 열을 감소시키기 위해 냉각 시스템을 더 포함할 수 있다.
가스들의 흐름을 통제하기 위해, 장치(10)는 또한 수동 또는 자동 제어될 수 있는 다양한 유동 제어 메커니즘들(질량 유동 제어기들(80), 셧오프 밸브들(shut-off valves)(82), 및 체크 밸브들(84) 등)을 포함한다. 전구체 물질 공급원(40)은 증발되어 반응 챔버(20)로 공급되는 전구체 물질(예를 들어, 액체 형태의 HMDSO)을 제공한다. 몇몇의 경우들에서, 전구체 물질은 아르곤과 같은 캐리어 가스를 사용하여 반응 챔버(20)로 이송될 수 있다. 반응물 가스 탱크(60)는 반응물 가스(예를 들어, 산소)를 제공하며, 이 반응물 가스는 또한 반응 챔버(20)로 공급된다. 전구체 물질과 반응물 가스는 반응 혼합물(42)을 생성시키기 위해 반응 챔버(20)로 유동된다. 전구체 물질과 반응물 가스는 반응 챔버(20)로 분리되어 유동될 수 있거나, 반응 챔버(20)에 들어가기 전에 미리 혼합될 수 있다. 반응 챔버(20) 내부의 압력은 침착 압력을 달성하기 위해 더 조절될 수 있다. 반응 챔버(20)는 도체들 또는 절연체들일 수 있는 전극 지지대들(standoffs)(26)에 설치되는 한 세트의 전극들(22)을 포함한다. 장치(30)와 전극들(22)의 다양한 배열이 가능하다. 다이오드(diode)나 트리오드(triode) 전극들, 또는 원격 전극들(remote electrodes)이 사용될 수 있다. 장치(30)는 도1에 도시된 바와 같이 이격되어 배치될 수 있거나, 다이오드 구성의 하나 또는 양쪽의 전극들에 설치될 수 있다.
전극들(22)은 반응 혼합물(42)에 플라스마 조건들을 생성시키기 위해 RF 전력을 공급받는다. 플라즈마에 의해 생성된 반응 생성물들은 전자 장치(30) 위에 침착된다. 반응은 전자 장치(30) 위에 혼성 층을 침착시키기에 충분한 시간 동안 진행되도록 허용된다. 반응 시간은 전극들(22)에 대한 장치(30)의 위치, 침착되는 혼성 층의 타입, 반응 조건들, 혼성 층의 원하는 두께, 전구체 물질, 및 반응물 가스와 같은 다양한 요소들에 따를 것이다. 반응 시간은 5 초 내지 5 시간 사이의 시간일 수 있지만, 더 길거나 더 짧은 시간도 또한 적용에 따라 사용될 수 있다.
아래의 표 1은 3가지 예의 혼성 층들을 만들기 위해 사용된 반응 조건들을 보여준다. 예 1의 혼성 층은, 물방울들의 습윤 접촉각으로부터 측정될 때, 대략 7% 중합체 물질과 93% 비중합체 물질을 함유하였다. 예 2의 혼성 층은, 물방울들의 습윤 접촉각으로부터 측정될 때, 대략 94% 중합체 물질과 6% 비중합체 물질을 함유하였다. 예 3의 혼성 층은, 물방울들의 습윤 접촉각으로부터 측정될 때, 대략 25% 중합체 물질과 75% 비중합체 물질을 함유하였다. 예 1 내지 예 3의 각각에서, 반응 조건들이 침착 공정의 전체에 걸쳐 일정하게 유지되었다면, 혼성 층은 전체에 걸쳐 균질의 조성을 가지는 단일 상으로 존재한다. 또한 예 1 내지 예 3에 의해 보여지는 바와 같이, 혼성 층은 적어도 800 Å의 두께에 걸쳐, 그리고 몇몇의 경우들에는, 800 Å 내지 60,000 Å 범위의 두께에 걸쳐 균질의 조성을 가지는 단일 상으로 존재할 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서, 위에 설명된 방식으로 반응 조건들을 변졍함으로써, 혼성 층은 각각이 상이한 조성을 가지는, 다수의 상이한 하위층들(sublayers)에 의한 다수의 상들을 가질 수 있다.
혼성 층 HMDSO 공급원 온도(℃) HMDSO 가스 유량(sccm) O2 가스 유량(sccm) 압력
(m torr)		 RF 전력
(W)		 침착
시간
(분)		 필름 두께
(Å)
예 1 33 0.4 300 600 5 30 800
예 2 33 10 13 130 18 10 1,600
예 3 33 1.5 50 150 60 135 60,000
도2는 예 3의 혼성 층의 광 투과 스펙트럼을 보여준다. 이 혼성 층은 근자외선 스펙트럼에서부터 근적외선 스펙트럼까지 90%보다 더 큰 투과율을 가진다. 도3은 필름 위에서 물방울의 접촉각이 어떻게 측정되는지를 보여준다. 도4는 순수 SiO2 필름 및 순수 중합체 필름의 접촉각들과 비교하여 다양한 O2/HMDSO 가스 유동 비율들 하에서 형성되는 몇몇 혼성 층들의 접촉각들의 선도이다. 혼성 층들의 접촉각들은 침착 공정에서 산소 유량이 증가함에 따라 순수 SiO2 필름의 접촉각에 근접한다.
도5는 PE-CVD 공정 중에 가해진 다양한 전력 레벨 하에서 형성되는 몇몇 혼성 층들의 접촉각들의 선도이다. 혼성 층들의 접촉각들은 전력 레벨이 증가함에 따라 순수 SiO2 필름의 접촉각에 근접하며, 이는 더 높은 전력 레벨이 O2를 더 강한 산화제로 만든다는 사실에 기인한 것일 수 있다. 도6은 순수 SiO2(열산화물) 또는 순수 중합체의 필름들과 비교하여 상대적으로 높은 O2 유동 및 상대적으로 낮은 O2 유동을 사용하여 형성되는 혼성 층들의 적외선 흡수 스펙트럼을 보여준다. 높은 O2 혼성 층은 Si-O-Si 밴드에서 강한 피크들을 보여준다. 열산화물(순수 SiO2) 필름에 대한 Si-CH3 밴드의 공칭 피크들은 Si-O 진동들과 관련되는 것으로 믿어지고 있다. 도7은 순수 SiO2 필름의 경도와 비교하여 다양한 O2/HMDSO 가스 유동 비율들 하에서 형성되는 다양한 혼성 층들의 나노 인덴테이션 경도의 선도이다. 혼성 층들의 경도는 침착 공정에서 산소 유량이 증가함에 따라 증가하며, 이 혼성 층들은 순수 SiO2 필름들만큼 단단할 수 있으며, 그러면서도 질기며 매우 유연할 수 있다.
도8은 원자력 현미경에 의해 측정된, 다양한 02/HMDS0 가스 유동 비율들 하에서 형성되는 몇몇 혼성 층들의 표면 조도(평균제곱근)의 선도이며, 침착 공정에 사용되는 O2 유량들이 증가하면 표면 조도가 감소한다는 것을 보여준다. 도9는 원자력 현미경에 의해 측정된, 다양한 전력 레벨 하에서 형성되는 몇몇 혼성 층들의 표면 조도(평균제곱근)의 선도이며, 침착 공정에 사용되는 전력 레벨이 증가하면 표면 조도가 감소한다는 것을 보여준다.
도10a 및 도10b는 50 ㎛ 두께의 캡톤 폴리이미드 호일 위의 4 ㎛ 혼성 층(위의 예 3과 동일한 공급원 온도, 가스 유량, 압력 및 RF 전력 하에서 침착된)의 표면의 광학 현미경 사진들을 보여준다. 도10a에서, 이미지들은 코팅된 호일이 1 인치 직경의 롤(인장 변형률 ε = 0.2%)에서 사이클릭 롤링을 받기 전과 후에 획득되었다. 미세 구조적 변화가 58,600 롤링 사이클 후에도 관찰되지 않았다. 도10b에서, 코팅된 호일은 인장 변형률의 증가를 받았으며, 이미지들은 제1 크래킹(14 ㎜의 롤 직경)의 발생 후에 그리고 다량의 크래킹(2 ㎜의 롤 직경) 후에 획득되었다. 이 유연성의 결과들은 본 발명의 방법들이 매우 유연한 코팅을 제공할 수 있다는 것을 증명한다.
도11은 기판(150) 위에 있는 OLED 몸체(140), 및 배리어 코팅(110)으로서 위의 예 3의 혼성 층을 포함하는 캡슐화된 OLED(100)의 일 부분의 단면도를 도시한다. 도12는 배리어 코팅들을 가지는 완전한 OLED들의 가속 환경 테스트들의 결과들을 보여준다. 저면 발광 OLED들 및 투명 OLED들 모두가 예 3의 6 ㎛ 두께 혼성 층으로 코팅되었다. 그 다음에 이 장치들은 65℃ 와 85% 상대 습도에서 환경 챔버에 저장되었다. 이미지들은 초기 시점에서와 지시된 시간 간격들 이후의 OLED들의 상태를 보여준다. OLED들은, 본 발명의 방법들이 환경 노출의 열화의 영향들에 대하여 효과적으로 보호하는 코팅을 제공할 수 있다는 것을 증명하면서, 1000 시간이 훨씬 지난 후에도 계속해서 기능을 하였다.
혼성 층이 전자 장치에 대한 환경 배리어로서 사용되는 경우들에서, 혼성 층은 전자 장치가 배치되는 표면으로서, 전자 장치에 대한 커버로서, 또는 둘 모두로서 작용할 수 있다. 예를 들어, 하나의 혼성 층은 전자 장치를 커버하기 위해 전자 장치 위에 침착될 수 있으며 다른 혼성 층은 전자 장치가 배치되는 표면을 제공하기 위해 전자 장치 하부에 있는 기판 위에 침착될 수 있다. 이런 방식으로, 전자 장치는 2개의 혼성 층들 사이에 밀봉된다.
예를 들면, 도13에 도시된 실시예를 참조하면, 캡슐화된 OLED(160)는 그의 위에 침착된 혼성 층(162)을 가지는 기판(150)을 포함한다. OLED(전극들을 포함)의 몸체(140)는 혼성 층(162)의 표면 위에 배치된다. 혼성 층(162)과 동일한 조성을 가지거나 가지지 않을 수 있는 다른 혼성 층(164)은 콘포멀 코팅(conformal coating)으로서 OLED 몸체(140) 위에 침착된다. 이와 같이, OLED 몸체(140)의 상부를 커버하는 것에 추가하여, 혼성 층(164)은 또한 OLED 몸체(140)의 측면들의 아래로 연장되며 혼성 층(162)의 표면과 접촉한다. 이런 방식으로, OLED 몸체(140)는 혼성 층(162)과 혼성 층(164) 사이에 끼이게 된다.
몇몇 실시예들에서, 혼성 층이 침착되는 표면은 이 표면과 혼성 층 사이의 계면 접착력을 증가시키기 위해 혼성 층을 침착시키기 전에 전처리될 수 있다. 표면 전처리는 표면의 접착력의 향상, 표면 화학성의 개질(예를 들어, 표면 활성화), 표면 조도의 변경, 표면 에너지의 증가, 표면의 평탄화, 및/또는 표면의 청결화를 포함하는 다양한 표면 특성들을 변경시킬 수 있다. 표면과 혼성 층 사이의 계면 접착력을 증가시킴으로써, 이 특징이 혼성 층의 엣지들로부터 환경 오염물질들(수분 또는 산소와 같은)의 측면 확산을 감소시키기에 유용할 수 있다.
기계적 마모, 화학적 처리들(예를 들어, 산화제들에 대한 노출, 작용기들의 도입에 의한 활성화) 또는 물리화학적 처리들(예를 들어, 플라즈마에 대한 노출, 코로나 방전, 또는 UV 조사)을 포함하는, 표면과 혼성 층 사이의 계면 접착력을 증가시킬 수 있는 다양한 타입의 표면 처리들이 본 발명에서 사용하기에 적합하다. 플라즈마 처리가 사용되는 경우에, 처리는 혼성 층을 침착시키기 위해 사용되는 동일한 챔버에서 실행될 수 있거나, 플라즈마 처리는 별도의 장치에서 실행될 수 있으며, 이 경우에, 배럴 타입 플라즈마 시스템들과 평행판 타입의 플라즈마 시스템들을 포함하여, 본 기술분야에 공지된 다양한 타입의 플라즈마 처리 장치들 중 어떤 것이라도 사용될 수 있다.
산소, 수소, 질소, 아르곤, 암모니아, 또는 이들의 혼합물들과 같은 가스들을 포함하여, 종래에 플라즈마 처리들에 사용된 다양한 가스들 중 어떤 것이라도 표면을 전처리하기에 적합할 수 있다. 특히 바람직한 가스들은 산소 및 아르곤을 포함한다. 다른 가스들이 상이한 방식으로 표면을 개질하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 아르곤 가스를 사용한 플라즈마 처리는 아르곤 이온들로 표면에 충격을 가할 것이며, 이는 표면을 청결하게 할 수 있거나 원자 스케일에서 표면을 더 거칠게 만들어, 혼성 층에 부착되는 성능을 개선시킬 수 있다. 산소를 사용한 플라즈마 처리는 산소 함유 작용기들로 표면을 화학적으로 활성화시킬 수 있으며, 이는 혼성 층과 결합들을 형성할 수 있다. 원하는 표면 특성을 얻기 위해, 전력, 주파수, 지속시간, 압력, 또는 온도를 포함하는, 플라즈마 처리 공정의 다양한 다른 파라미터들이 조절될 수 있다.
몇몇의 경우들에서, 표면은 표면과 혼성 층 사이에 개재 층을 배치함으로써 전처리될 수 있다. 개재 층은 표면과 혼성 층 사이의 계면 접착력을 개선시키도록 작용할 수 있는 다양한 임의의 물질들을 포함한다. 예를 들어, 개재 층에 사용하기에 적합한 물질들은 질화실리콘, 크롬, 티타늄, 니켈-티타늄 합금, 또는 유전체 물질을 포함한다. 이 층은 화학 증착, 플라즈마 증착 또는 스퍼터링을 포함하는, 종래에 얇은 필름들의 침착에 사용되는 다양한 기술들을 사용하여 침착될 수 있다. 개재 층의 두께는 특정한 적용에 따라 바뀔 것이다. 몇몇의 경우들에서, 개재 층은 단일 원자 또는 단일 분자 층일 수 있거나, 또는 50 ㎚까지의 두께를 가질 수 있지만, 다른 경우에는 상이한 두께들도 또한 가능하다. 개재 층의 물질은 개재 층의 위나 아래에 있는 층들 또는 구조물의 물질들과 추가로 화학 반응을 할 수 있다.
도14는 에칭된 실리콘 웨이퍼 위에 침착된 혼성 층의 단면의 주사 전자 현미경 사진(SEM)을 보여준다. 실리콘 웨이퍼의 에칭되지 않은 부분(5 ㎛ 단차 높이를 가지는 융기된 엣지로서 도14의 좌측에 도시된)은 80 ㎚ 크롬 필름으로 커버되었으며, 이는 또한 실리콘 웨이퍼의 에칭 중에 에칭 마스크로서 기능을 하였다. 실리콘 웨이퍼의 에칭된 부분(도14의 우측에 도시된)은 크롬 필름으로 전처리되지 않았다. 혼성 층은 다음의 조건들 하에서 실리콘 웨이퍼의 양쪽 모두의 부분들의 위에 PE-CVD에 의해 침착되었다:
HMDSO 가스 유량(sccm) O2 가스 유량(sccm) 압력(m torr) RF 시작 전력(W) RF 침착 전력(W) 총 침착 시간(분) 층 두께(㎛)
1.55 50 110 - 150 60 60 50* 2.5
* 각각 25분의 2회의 간헐적인 시간에서, 각각의 시간 사이에 냉각됨.
간헐적인 침착 공정의 가열 및 냉각 사이클들을 통과한 실리콘 웨이퍼 기판의 평균 온도는 80℃(약 22℃의 시작 온도 및 약 160℃의 종료 온도를 가지는)보다 높았다. 크롬 처리된 표면 위에, 혼성 층은 치밀한 미세 구조를 가졌다. 그러나, 처리되지 않은 표면 위에, 배리어 층은 불규칙한, 원주형의 미세 구조를 가졌다. 형태학적 차이들에 기초하여, 크롬 처리된 표면(치밀한 미세 구조를 갖는) 위에 있는 혼성 층은 처리되지 않은 표면 위에 침착된 혼성 층보다 수분과 산소에 의해 보다 적게 투과될 것으로 예상될 수 있다.
몇몇의 경우들에서, 개재 층은 하나 이상의 평탄화 하위층들 및 하나 이상의 접착 촉진 하위층들을 포함하는 다층 구조일 수 있다. 예를 들어, 미국 특허 제6,597,111호(Silvernail 등)와 미국 특허 제7,187,119호(Weaver)는 교호하는 일련의 중합체 평탄화 하위층들 및 고밀도 하위층들로 형성되는 배리어 층들을 설명하고 있다. 중합체 평탄화 하위층은 매끄러운 표면을 형성하는 중합체 평탄화 물질을 포함한다. 고밀도 하위층은 환경 오염물질들의 확산이 방해될 정도로 충분히 가까운 원자 간격을 가지는 고밀도 물질(예를 들어, 무기, 세라믹, 또는 유전체 물질)을 포함한다. 다른 예에서, 개재 층은 스핀 코팅된(spin-coated) 중합체 층들 및 혼성 층들(위에 설명된 방식으로 침착된); 또는 SiNx 층들 및 혼성 층들; 또는 스핀 코팅된 중합체 층들 및 SiNx 층들의 다수의 교호하는 층들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 도15에 도시된 실시예를 참조하면, 전자 장치(176)는 중합체 물질의 평탄화 하위층(170)으로 코팅되는 기판(150)을 포함한다. 접착 촉진 하위층(172)은 평탄화 하위층(170)의 위에 배치된다. OLED(전극들을 포함하는)의 몸체(140)는 접착 촉진 하위층(172)의 표면 위에 배치된다. 그 다음에 혼성 층(174)이 콘포멀 코팅으로서 OLED 몸체(140)의 위에 침착된다. 이와 같이, OLED 몸체(140)의 상부를 커버하는 것에 추가하여, 혼성 층(174)은 또한 OLED 몸체(140)의 측면들의 하부로 연장되며 접착 촉진 하위층(172)의 표면과 접촉한다. 이런 방식으로, 혼성 층(174)과 접착 촉진 하위층(172) 사이의 접착은 계면 영역을 통한 환경 오염물질들의 측면 확산을 감소시킬 수 있다.
위에 설명된 바와 같이, 침착 조건들은 상이한 구조들, 조성들, 및/또는 환경 오염물질들에 대한 투과성 및 혼성 층이 침착된 표면에 접착되는 능력을 포함하는 특성들을 가지는 혼성 층들을 제공하기 위해 변경될 수 있다. 몇몇의 경우들에서, 침착 온도(예를 들어, 기판의 가열과 냉각을 통해)는 혼성 층의 투과성을 감소시키도록 제어될 수 있다. 도16A 및 도16B는 에칭된 실리콘 웨이퍼의 위에 침착된 혼성 층의 단면의 주사 전자 현미경 사진(SEM)을 보여준다. 실리콘 웨이퍼의 에칭되지 않은 부분(융기된 엣지로서 도16A 및 도16B의 우측에 도시된)은 얇은 크롬 필름으로 커버되었으며, 이는 또한 실리콘 웨이퍼의 에칭 중에 에칭 마스크로서 기능을 하였다. 실리콘 웨이퍼의 에칭된 부분(도16A 및 도16B의 좌측에 도시된)은 얇은 크롬 필름으로 전처리되지 않았다. 혼성 층은 다음의 조건들 하에서 PE-CVD에 의해 실리콘 웨이퍼의 양쪽 부분들의 위에 침착되었다:
HMDSO 가스 유량(sccm) O2 가스 유량(sccm) 압력(m Torr) RF 시작 전력(W) RF 침착 전력(W) 총 침착 시간(분) 층 두께(㎛)
1.25 40 95 - 125 25 50 90* 4
* 각각 5분의 16회의 간헐적인 시간에서, 각각의 시간 사이에 냉각됨.
간헐적인 침착 공정의 가열 및 냉각 사이클들을 통과한 실리콘 웨이퍼 기판의 평균 온도는 약 35℃이었다. 간헐적인 침착 공정에서, 침착 온도를 제어하는 하나의 방식은 가열의 수 또는 시간 및/또는 사이클들을 조절하는 것이다. 이와 같이, 이 혼성 층은 더 짧은 시간의 가열 사이클들 및 더 많은 수의 냉각 사이클들로 침착되었기 때문에, 평균 침착 온도는 도14에 도시된 혼성 층을 침착시키기 위해 사용된 온도보다 더 낮았다. 결과적으로, 실리콘 웨이퍼의 크롬 처리된 표면과 처리되지 않은 표면(bare surface) 양쪽 모두의 위에 있는 혼성 층은 불규칙한, 원주형의 미세 구조를 가진다. 또한, 단차의 측면들의 위에는 빈약한 커버리지(coverage)가 있다. 따라서, 일정 범위 내의 더 높은 침착 온도를 사용하여 형성된 혼성 층은 더 낮은 침착 온도를 사용하여 형성된 혼성 층보다 더 낮은 투과성을 가질 것으로 예상될 수 있다. 몇몇의 경우들에서, 혼성 층은 40℃ 내지 90℃의 범위에 있는 침착 온도 하에서 침착된다.
몇몇의 경우들에서, 침착 전력은 혼성 층의 투과성을 감소시키기 위해 제어될 수 있다. 도17A는 저면 발광 OLED 스택 위에 침착된 혼성 층의 단면의 주사 전자 현미경 사진(SEM)을 보여준다. 혼성 층은 다음의 조건들 하에서 PE-CVD에 의해 침착되었다:
HMDSO 가스 유량(sccm) O2 가스 유량(sccm) 압력(mTorr) RF 시작 전력(W) RF 침착 전력(W) 총 침착 시간(분) 층 두께(㎛)
1.25 40 가변* 24 50 115* 5
* 다음의 간헐적인 시간들에서: 100 mTorr에서 9분, 뒤이어서 100 mTorr에서 8회 6분, 뒤이어서 130 mTorr에서 8분, 뒤이어서 150 mTorr에서 10분, 뒤이어서 125 mTorr에서 9분, 뒤이어서 150 mTorr에서 7분, 뒤이어서 125 mTorr에서 8분, 뒤이어서 150 mTorr에서 10분, 뒤이어서 125 mTorr에서 8분, 및 뒤이어서 125 mTorr에서 9분.
더 높은 침착 전력은 단량체 분열을 향상시키는 것으로 믿어지고 있다. 따라서, 24 W에서부터 50 W까지 전력을 점차 증가시킴으로써, 혼성 층에 있는 각각의 뒤이어지는 계층은 더 많은 산화물 유사 특성 및 더 적은 중합체 유사 특성을 띠는 것으로 관찰된다. 도17A에서, 표면에 가장 가까운 혼성 층의 계층(더 낮은 전력 하에서 침착된)은 다공성의, 중합체 유사 미세 구조를 가지며, 표면으로부터 보다 멀리 떨어진 계층(더 높은 전력 하에서 침착된)은 더 치밀한, 산화물 유사 미세 구조를 가진다.
도17B는 다음의 조건들 하에서 상면 발광 OLED 스택의 위에 PE-CVD에 의해 침착된 다른 혼성 층의 단면의 주사 전자 현미경 사진(SEM)을 보여준다:
HMDSO 가스 유량(sccm) O2 가스 유량(sccm) 압력
(mTorr)		 RF 시작 전력(W) RF 침착 전력(W) 총 침착 시간(분) 층 두께(㎛)
1.55 50 110 - 150 55 60 135* 6
* 각각 10분의 12회의 간헐적인 시간에서, 각각의 시간 사이에 냉각됨.
도17A에 도시된 혼성 층과 비교하여, 더 높은 침착 전력이 도17B에 도시된 혼성 층을 침착시키기 위해 사용되었다. 결과적으로, 이 혼성 층은 도17A에 도시된 혼성 층의 미세 구조보다 더 치밀한 미세 구조를 가진다. 따라서, 더 높은 침착 전력을 사용하여 형성된 혼성 층은 더 낮은 침착 전력을 사용하여 형성된 혼성 층보다 더 낮은 투과성을 가지는 것으로 예상될 수 있다.
2개의 유사하지 않은 물질들이 서로 긴밀히 접촉되게 배치되는 경우에, 이와 같은 접촉은 특히 2개의 물질들 사이의 계면에서 응력들을 일으킬 수 있다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 혼성 층의 잔류 내부 응력은 크래킹, 보이드(void), 버클링(buckling), 또는 박리(delamination)와 같은, 혼성 층의 응력 유도 결함들의 발생을 감소시키기 위해 제어될 수 있다. 혼성 층의 내부 응력을 제어하는 하나의 방식은 침착 조건들을 조절하는 것이다.
도18A 내지 도18C는 25 ㎛ 두께의 캡톤-E 폴리이미드 기판들과 상이한 조건들 하에서 그의 위에 침착된 다양한 혼성 층들(320 내지 600 ㎚ 두께의) 사이의 변형률 미스매치들을 보여준다. 양의 미스매치들은 혼성 층의 인장 응력에 상응하며 음의 미스매치들은 혼성 층의 압축 응력에 상응한다. 도18A를 참조하면, 침착 전력 및 가스 유량이 일정하게 유지되면서 100 mTorr에서부터 150 mTorr까지 침착 압력을 증가시킴으로써 더 큰 인장 응력이 혼성 층에서 생성되는 결과를 초래한다. 도18B를 참조하면, 침착 압력 및 가스 유량이 일정하게 유지되면서, 50 W에서부터 80 W까지 침착 전력을 증가시킴으로써 더 큰 압축 응력이 혼성 층에서 생성되는 결과를 초래한다. 도18C를 참조하면, 침착 압력 및 전력이 일정하게 유지되면서, 1.0/34에서부터 2.0/67까지 HMDSO/O2 가스 유량을 증가시킴으로써 더 큰 인장 응력이 혼성 층에서 생성되는 결과를 초래한다.
이 결과들은 혼성 층의 내부 응력이 침착 파라미터들을 변경시킴으로써 조정될 수 있다는 것을 나타낸다. 이 결과들은 또한 혼성 층의 응력이 최소화될 수 있는 침착 파라미터들의 최적의 세트가 있다는 것을 나타낸다. 예를 들어, 하나의 침착 파라미터는 혼성 층의 압축 응력을 생성하기 위해 조정될 수 있으며 다른 침착 파라미터는 혼성 층의 매칭하는 인장 응력을 생성하기 위해 조정될 수 있으며, 0 또는 0에 가까운 잔류 순 응력을 초래한다. 다층 코팅이 복수의 혼성 층들을 포함하는 경우에, 코팅의 전체 응력을 제어하기 위해 각각의 혼성 층의 응력을 또한 개별적으로 조정할 수 있다. 예를 들어, 각각의 혼성 층은 코팅의 전체 응력의 평형을 유지하기 위해, 또는 표면으로부터의 거리를 증가시킴과 함께 혼성 층의 응력의 양을 점차 증가시키기 위해 조정될 수 있다.
서로 긴밀히 접촉되게 배치되는 2개의 유사하지 않은 물질들은 또한 상이한 열팽창 계수들(CTE)로부터 생기는 잔류 응력들을 일으킬 수 있다. 따라서, 몇몇 실시예들에서, 혼성 층의 조성은 인접한 구조(예를 들어, 중합체 기판 또는 금속/무기 산화물 상호 연결물들)의 열팽창 계수에 더 가깝게 매칭시키기 위해 조정될 수 있다. 예를 들어, 혼성 층의 CTE는 기판의 CTE와 더 가깝게 매칭시키기 위해 비중합체 물질에 대한 중합체 물질의 상대적인 비율을 조절함으로써 증가되거나 감소될 수 있다.
전자 장치가 기초(즉, 기초 표면)로서 역할을 하는 표면의 위에 배치되는 몇몇 실시예들에서, 혼성 층 및/또는 표면은 기초 물질 그 자체를 통한 또는 기초 표면과 혼성 층 사이의 계면을 통한 측면 확산에 의한 환경 오염물질들(예를 들어, 수분 또는 산소)의 침투를 감소시키기 위해 엣지 배리어를 더 포함할 수 있다. 기초는 여기에 설명된 물질들 중의 임의의 것이나 그의 위에 전자 장치를 배치시키는데 사용되는 것으로 공지된 어떤 다른 물질(예를 들어, 금속 호일 기판들 또는 배리어-코팅된 플라스틱 기판들의 위의 평탄화 및/또는 절연 층들에 사용된 물질들)로 형성될 수 있다. 본 기술분야에 공지된 바와 같은 다양한 타입의 엣지 배리어들 중의 어떤 것도 본 발명에 사용하기에 적합하다. 몇몇의 경우들에서, 엣지 배리어는 전자 장치의 주변에 인접한 영역들에서 기초 표면에 혼성 층을 결합시킴으로써 형성될 수 있다. 결합은 이 영역들에 가열 밀봉이나 접착제(예를 들어, 에폭시계 접착제들)를 가함으로써 달성될 수 있다.
몇몇의 경우들에서, 엣지 배리어는 전자 장치의 상부 표면으로부터, 전자 장치의 측면들을 따라 아래로, 그리고 기초 표면과의 접촉되게 연장되는 단부 캡들일 수 있다. 본 발명에 사용하기에 적합할 수 있는 단부 캡의 하나의 타입은 미국 특허 제7,002,294호(Forrest 등)에서 설명된다. 단부 캡들은 고밀도 세라믹 물질들(예를 들어, 이산화실리콘) 또는 금속 물질들을 포함하는 환경 오염물질들의 측면 침입으로부터 전자 장치를 보호할 수 있는 임의의 물질로 이루어질 수 있다.
예를 들어, 도19에 도시된 실시예를 참조하면, 캡슐화된 OLED(180)는 그의 위에 배치되는 OLED(전극들을 포함)의 몸체(140)를 가지는 기판(150)을 포함한다. 혼성 층(182)은 OLED 몸체(140)의 위에 침착된다. 단부 캡들(184)은 혼성 층(182)의 상부 표면으로부터, OLED 몸체(140)의 측면들의 아래로, 그리고 기판(150)의 표면과의 접촉하여 연장되도록 혼성 층(182) 및 OLED 몸체(140)의 주위에 배치된다. 단부 캡들(184)은 OLED(180)의 측면 표면들 또는 엣지를 통한 환경 오염물질들의 측면 침입을 감소시키기 위한 기능을 한다.
몇몇의 경우들에서, 엣지 배리어는 전자 장치의 주변에 인접한 영역들에 있는 기초 표면에 하나 이상의 불연속부들을 생성함으로써 형성될 수 있다. 이 불연속부들은 환경 오염물질들의 측면 침입에 대한 경로 길이를 증가시키는 것, 또는, 기초 물질이 환경 오염물질들의 침입에 대한 도관으로서 작용하는 경우에, 도관의 파괴를 형성하는 것을 포함하는, 다양한 메커니즘들 중의 어떤 것에 의한 환경 오염물질들의 침투에 대한 배리어로서 작용할 수 있다. 여기에서 사용된 바와 같이, "불연속부들"이라는 용어는 보이드들의 크기, 형상, 및 위치를 제어하는 기술들을 사용하여 물질의 제거 또는 침착에 의해 기초 표면에 생성된 불연속적인 보이드들(예를 들어, 트렌치들, 홈들, 슬롯들, 크랙들, 갈라진 틈들, 갭들, 구멍들, 천공들)을 가리킨다. 예를 들어, 이와 같은 기술들은 에너지 빔들(energetic beams)(예를 들어, 레이저, 이온, 또는 전자)을 사용하는 다이렉트-라이트 에칭, 미세 가공(micromachining), 미세 드릴링(microdrilling), 리소그래픽 공정들(lithographic processes), 또는 보이드들이 생성되는 영역들에 걸친 선택적인 마스킹으로 기초 물질의 마스킹 침착을 포함한다.
예를 들어, 도20에 도시된 실시예를 참조하면, 기판(150)은 폴리이미드 필름(194)으로 코팅된다. 폴리이미드 필름(194)은 OLED(전극들을 포함)의 몸체(140)가 배치되는 기초 표면으로서 작용한다. OLED 몸체(140)의 주변을 둘러싸는 트렌치(196)가 폴리이미드 필름(194)에 에칭된다. 또는, 트렌치(196)는 폴리이미드 필름(194)의 침착 중에 영역을 선택적으로 마스킹함으로써 형성될 수 있다. 트렌치(196)는 폴리이미드 필름(194)의 전체 두께를 통과해서 연장된다. OLED 몸체(140)는 혼성 층(192)으로 커버되며, 혼성 층(192)은 기초 표면을 향해 OLED 몸체(140)의 측면들의 아래로 연장될 뿐만 아니라 OLED 몸체(140)의 상부를 커버한다. 기초 표면에서, 혼성 층(192)은 또한 폴리이미드 필름이 환경 오염물질들의 측면 침입을 위한 도관으로서 작용하는 것을 방지하기 위해 트렌치(196)을 채운다.
다양한 다른 타입의 엣지 배리어들이 또한 가능하다. 몇몇의 실시예들에서, 엣지 배리어는 혼성 층의 엣지들의 위에 연장되는 다른 배리어 코팅일 수 있다. 예를 들어, 도22에 도시된 실시예를 참조하면, 전자 장치(200)는 기판(202)에 설치되는 OLED 몸체(204)(유기 층들의 스택을 포함)를 포함한다. OLED 몸체(204)는 OLED 몸체(204)의 엣지들의 위에 연장되며 기판(202)의 표면과 접촉하는 혼성 층(210)으로 코팅된다. 배리어 코팅(212)은 혼성 층(210)의 위에 침착되며, 환경 오염물질들의 측면 침입을 방해하기 위해 혼성 층(210)의 엣지들 위에 연장된다.
혼성 층을 커버하기 위해 사용되는 배리어 코팅은 그 자체가 본 발명의 혼성 층일 수 있다. 예를 들어, 도22의 전자 장치(200)의 대체 실시예에서, 배리어 코팅(212)은 혼성 층(210)이 침착된 후에 침착되는 다른 혼성 층이다. 다른 경우들에서, 배리어 코팅은 종래에 전자 장치들을 보호하기 위해 사용되는 임의의 배리어 코팅일 수 있다. 이와 같이, 몇몇의 경우들에서, 배리어 코팅은 혼성 층과 비교할 때에 상대적으로 두껍거나 단단할 수 있다. 몇몇의 경우들에서, 심지어 배리어 코팅이 환경 오염물질들의 침입으로부터 보호를 제공하는 혼성 층만큼 효과적이지 못할지라도, 배리어 층은 전자 장치를 기계적인 손상으로부터 보호할 수 있을 정도로 충분히 두꺼우며/두껍거나 단단하다.
또한, 혼성 층의 위에 있는 배리어 코팅은 반드시 혼성 층을 완전히 커버해야 할 필요가 없다. 예를 들어, 도23에 도시된 실시예를 참조하면, 전자 장치(220)는 기판(222)에 설치되는 OLED 몸체(224)(유기 층들의 스택을 포함)를 포함한다. OLED 몸체(224)는 OLED 몸체(224)의 엣지들의 위에 연장되며 기판(222)의 표면과 접촉하는 혼성 층(230)으로 코팅된다. 배리어 코팅(232)은 마스크-침착되거나, 침착된 다음에 혼성 층(230)의 엣지들만이 커버되도록 혼성 층(230)의 위에 패터닝된다. 이 실시예에서, 배리어 코팅(232)이 OLED 몸체(224)를 커버하지 않기 때문에, 배리어 코팅(232)은 투명할 필요가 없다. 예를 들어, 배리어 코팅(232)은 금속으로 이루어질 수 있거나 상대적으로 두꺼울 수 있다.
몇몇의 경우들에서, 엣지 배리어는 혼성 층을 가지는 기판의 표면과 엣지 배리어 사이의 계면 접착력을 개선시키는 역할을 하는 위에서 설명된 개재 층과 결합될 수 있다. 예를 들어, 도24에 도시된 실시예를 참조하면, 전자 장치(260)는 기판(262)에 설치되는 OLED 몸체(264)(유기 층들의 스택을 포함)를 포함한다. 개재 층(274)이 OLED 몸체(264)의 주변의 주위에 있다. OLED 몸체(264)는 OLED 몸체(264)의 엣지들의 위에 연장되며 개재 층(274)과 접촉하는 혼성 층(270)으로 코팅된다. 배리어 코팅(272)은 혼성층(270)의 위에 침착되며, 배리어 코팅(272)은 혼성 층(270)의 엣지들의 위에 연장되며 개재 층(274)과 접촉한다. 이 구성에서, 개재 층(274)은 혼성 층(270)과 배리어 코팅(272)을 기판(262)에 접착시키는 역할을 한다.
몇몇의 실시예들에서, 개재 층은 OLED 몸체의 상부 전극(예를 들어, 음극)과 위에 놓이는 혼성 층 사이의 계면 접착력을 개선시키기 위해 사용된다. 예를 들어, 도31에 도시된 실시예를 참조하면, 전자 장치(400)는 기판(402)에 설치되는 OLED 몸체(404)(유기 층들의 스택을 포함)를 포함한다. OLED 몸체(404)는 OLED 몸체(404)의 엣지들의 위에 연장되며 기판(402)의 표면과 접촉하는 혼성 층(410)으로 코팅된다. 배리어 코팅(412)은 혼성 층(410)의 위에 침착되며 환경 오염물질들의 측면 침입을 방해하기 위해 혼성 층(410)의 엣지들의 위에 연장된다. 개재 층(414)은 마스크를 사용하여 OLED 몸체(404)의 상부 전극의 위에 직접 침착된다. 이 경우에, 개재 층(414)은 OLED 몸체(404)의 상부 표면을 위에 놓이는 혼성 층(410)에 접착시키는 역할을 한다.
몇몇의 실시예들에서, 엣지 배리어는 본 기술분야에서 공지된 다양한 건조제 물질들(예를 들어, 염화칼슘, 이산화실리콘, 산화바륨, 산화칼슘, 이산화티타늄, 등) 중의 임의의 것일 수 있는 건조제 물질을 포함한다. 이와 같은 엣지 배리어는 OLED들을 포함하는 유기 전자 장치들에 사용하기 위한 건조제들에 관해서 본 기술분야에 공지된 다양한 구조들(예를 들어, 층들, 댐들, 링들, 등) 및 배치들 중의 어떤 것을 가질 수 있다. 엣지 배리어에 사용되는 건조제 물질은 혼성 층의 엣지들로부터 확산되어 들어오는 수분을 흡수하기에 유용할 수 있다. 예를 들어, 도25에 도시된 실시예를 참조하면, 전자 장치(280)는 기판(282)에 설치되는 OLED 몸체(284)(유기 층들의 스택을 포함)를 포함한다. OLED 몸체(284)는 OLED 몸체(284)의 엣지들의 위에 연장되며 기판(282)의 표면과 접촉하는 혼성 층(290)으로 코팅된다. 건조제 링 층(294)은 혼성 층(290)의 엣지의 주위에 배치된다. 그 다음에 배리어 코팅(292)이 이 구성요소들의 위에 침착되며, 배리어 코팅(292)은 건조제 링 층(294)의 위에 연장되며 기판(282)의 표면과 접촉한다.
환경 오염물질들의 측면 침입에 대한 다른 잠재적인 경로는 유기 전자 장치들에 있는 전극들(즉, 양극 또는 음극)에 연결되는 상호 연결 리드들(interconnecting leads)(예를 들어, 전극 스트립들 또는 와이어들)의 주위에 있다. 몇몇의 경우들에서, 혼성 층은 상호 연결 리드들의 엣지들의 위에 연장된다. 예를 들어, 도26을 참조하면, 전자 장치(300)는 기판(302)에 설치되는 OLED 몸체(304)(유기 층들의 스택을 포함)를 포함한다. OLED 몸체(304)는 상호 연결 리드(306)가 OLED 몸체(304)로부터 외측으로 연장되는 전극(305)을 포함한다. 그러나, 상호 연결 리드(306)는 기판(302)의 엣지로 연장되지 않는다. 그 다음에 혼성 층(310)이 혼성 층(310)이 상호 연결 리드(306)의 엣지들의 위에 연장되며 그의 외측 주변의 근처에 있는 기판(302)의 표면과 접촉하도록 이 구성요소들의 위에 침착된다.
그의 측면 엣지의 근처에서, 상호 연결 리드(306)는 전기전도성의 비부식성 금속(예를 들어, 구리 또는 금)으로 이루어지는 포스트(308)를 가진다. 포스트(308)는 혼성 층(310)에 있는 개구부를 통해 돌출되며 상호 연결 리드(306)와 전기적인 연결을 만들기 위한 접촉 패드로서 작용을 한다. 이 포스트(308)와 포스트(308)가 돌출되는 혼성 층(310)에 있는 개구부는 집적 회로 제작에서 공지된 다양한 기술들 중 임의의 기술을 사용하여 만들어질 수 있다. 예를 들어, 혼성 층(310)의 개구부는 혼성 층(310)의 형성 중에 새도우 마스킹(shadow masking)에 의해 만들어질 수 있으며, 포스트(308)는 전기 도금 기술들에 의해 만들어질 수 있다.
이 경우에, 상호 연결 리드(306)의 엣지가 혼성 층(310)에 의해 커버되기 때문에, 상호 연결 리드(306)의 주위로 환경 오염물질들의 측면 확산이 방해된다. 또한, 포스트(308)는 환경 오염물질들의 침입을 더 방해하며 확산 경로를 길게 하는 댐(dam)으로서 기능을 한다. 전자 장치(300)의 대체 실시예에서, 다른 혼성 층은 OLED 몸체(304)가 2개의 혼성 층들 사이에 끼이도록 기판과 OLED 몸체(304) 사이에 배치된다. 전자 장치(300)의 다른 대체 실시예에서, 기판은 금속 호일이며 평탄화 층은 OLED 몸체(304)가 혼성 층(310)과 평탄화 층 사이에 끼이도록 기판과 OLED 몸체(304) 사이에 배치된다. 전자 장치(300)의 또 다른 대체 실시예에서, 기판은 중합체 기판이며 패시베이션 층(passivation layer)은 OLED 몸체(304)가 혼성 층(310)과 패시베이션 층 사이에 끼이도록 기판과 OLED 몸체(304) 사이에 배치된다. 도33에 도시된 바와 같이, 전자 장치(300)의 다른 대체 실시예에서, 포스트(308)의 외측 부분은 확산 경로를 더 길게 하기 위해 혼성 층(310)의 표면을 따라 외측으로 연장되는 놉(knob)(312)을 가진다.
기판이 금속 기판(예를 들어, 금속 호일)인 경우에, 중합체 층이 기판의 표면을 평탄화하기 위해 종종 사용된다. 그러나, 이 중합체 층은 환경 오염물질들의 확산을 위한 도관으로서 작용할 수 있다. 따라서, 중합체 평탄화 층이 사용되는 몇몇의 실시예들에서, 중합체 평탄화 층은 기판의 엣지까지 연장되지 않는다. 이 구성으로, 중합체 평탄화 층을 통한 환경 오염물질들의 확산이 차단된다. 중합체 평탄화 층은 중합체 평탄화 층의 마스킹된 침착을 포함하는 다양한 기술들 중 임의의 기술에 의하거나 그의 침착 후에 중합체 평탄화 층의 엣지 부분들의 제거에 의해 이 방식으로 만들어질 수 있다.
예를 들어, 도27에 도시된 실시예를 참조하면, 전자 장치(320)는 그의 위에 제1 혼성 층(330)이 침착되는 금속 호일 기판(322)을 포함한다. 중합체 평탄화 층(332)은 제1 혼성 층(330)의 위에 침착되며, 중합체 평탄화 층(332)의 엣지 부분들은 중합체 평탄화 층(332)이 금속 호일 기판(322)의 엣지까지 연장되지 않도록 제거된다. 전극(325)을 가지는 OLED 몸체(324)(유기 층들의 스택을 포함)는 중합체 평탄화 층(332)의 위에 형성된다. 상호 연결 리드(326)는 전극(325)으로부터 금속 호일 기판(322)의 엣지까지 연장된다. 상호 연결 리드(326)는 중합체 평탄화 층(332)의 엣지를 넘어서며 제1 혼성 층(330)의 표면과 접촉하는 단차 부분(327)을 가진다. 그 다음에 제2 혼성 층(334)이 상호 연결 리드(326)를 포함하는 이 구성요소들의 위에 침착된다(그러나 접촉 패드를 위해 커버되지 않은 작은 부분을 남긴다).
다른 예에서, 도28에 도시된 실시예를 참조하면, 전자 장치(340)는 그의 위에 중합체 평탄화 층(354)이 침착되는 금속 호일 기판(342)을 포함한다. 중합체 평탄화 층(354)의 엣지 부분들이 제거되며 제1 혼성 층(350)이 중합체 평판화 층(354)의 엣지의 위에 침착된다. 전극(345)을 가지는 OLED 몸체(344)(유기 층들의 스택을 포함)는 중합체 평탄화 층(354)의 위에 형성된다. 상호 연결 리드(346)는 전극(345)으로부터 연장되며 제1 혼성 층(350)을 넘어서는 단차 부분(347)을 가진다. 그 다음에 제2 혼성 층(352)이 상호 연결 리드(346)를 포함하는 이 구성요소들의 위에 침착된다(그러나 접촉 패드를 위해 커버되지 않은 작은 부분을 남긴다).
도27 및 28의 위의 실시예들이 상호 연결 리드들이 확산 경로를 길게 하거나 그렇지 않으면 환경 오염물질들의 측면 침입을 방해하는 방식으로 구성될 수 있다는 것을 도시하는 것도 또한 주목할 만하다. 이와 같은 구성들은 매끄럽지 않은 표면을 가지거나, 평탄하지 않은 구성을 가지거나, 또는 구불구불한 경로를 가지는 상호 연결 리드들을 포함한다. 위의 예들에서, 상호 연결 리드들의 단차 부분은 환경 오염물질들의 확산 경로를 길게 하는 역할을 한다.
몇몇의 경우들에서, 환경 오염물질들의 측면 침입을 방해하기 위한 다양한 위의 기술들이 조합될 수 있다. 예를 들어, 도29에 도시된 실시예를 참조하면, 전자 장치(360)는 그의 위에 제1 혼성 층(370)이 침착되는 금속 호일 기판(362)을 포함한다. 그 다음에 중합체 평탄화 층(374)이 제1 혼성 층(370)의 위에 침착되며, 중합체 평탄화 층(374)의 엣지 부분들이 제거된다. 전극(365)을 가지는 OLED 몸체(364)(유기 층들의 스택을 포함)는 중합체 평탄화 층(374)의 위에 형성된다. 상호 연결 리드(366)는 전극(365)으로부터 외측으로 연장되지만, 금속 호일 기판(362)의 엣지에 못 미쳐서 정지된다. 상호 연결 리드(366)는 중합체 평탄화 층(374)의 엣지를 넘어서는 단차 부분(367)을 가진다. 그 다음에 제2 혼성 층(372)이 상호 연결 리드(366)의 엣지를 포함하는 이 구성요소들의 위에 침착된다. 그의 측면 엣지의 근처에서, 상호 연결 리드(366)는 전기전도성 물질로 이루어지며 포스트(368)가 접촉 패드로서 역할을 할 수 있도록 제2 혼성 층(372)에 있는 개구부를 통해 돌출되는 포스트(368)를 가진다.
다른 예에서, 도30에 도시된 실시예를 참조하면, 전자 장치(380)는 유리 기판(382)에 설치되는 OLED 몸체(384)(유기 층들의 스택을 포함)를 포함한다. OLED 몸체(384)는 상호 연결 리드(386)가 OLED 몸체(384)로부터 외측으로 연장되는 전극(385)을 포함한다. 그러나, 상호 연결 리드(386)는 기판(382)의 엣지까지 연장되지 않는다. 기판(382)은 그의 주변에 패터닝되며 증발, 스핀-온(spin-on), 졸-겔 공정(sol-gel process), 또는 라미네이션(lamination)을 포함하는, 다양한 방식으로 침착될 수 있는 건조제(396)로 채워진다. 혼성 층(390)은 건조제(396)를 포함하는 이 구성요소들의 위에 침착된다. 혼성 층(390)은 이를 통해 상호 연결 리드(386)의 위에 있는 포스트(388)가 돌출되는 개구부를 가진다. 이 구성에서, 건조제(396)는 혼성 층(390)의 엣지를 통해 들어오는 어떤 수분도 흡수할 것이다. 게다가, 상호 연결 리드(386)의 엣지가 혼성 층(390)으로 커버되기 때문에, 상호 연결 리드(386)의 주위로의 환경 오염물질들의 측면 확산이 방해된다. 또한, 포스트(388)는 환경 오염물질들의 침입을 더 방해하며 확산 경로를 길게 하는 댐으로서 기능을 한다.
전자 장치(380)의 대체 실시예에서, 기판은 OLED 몸체와 금속 호일 기판 사이에 배치되는 평탄화 층을 가지는 금속 호일이다. 이 경우에, 평탄화 층은 그의 주변에서 패터닝되며 건조제로 채워진다. 전자 장치(380)의 다른 대체 실시예에서, 기판은 OLED 몸체와 기판 사이에 배치되는 패시베이션 층을 가지는 중합체 기판이다. 이 경우에, 패시베이션 층은 그의 주변에서 패터닝되며 건조제로 채워진다.
몇몇 OLED들은 활성 픽셀 영역들을 한정하기 위해 하부 전극의 위에 그리드(grid)를 사용한다. 그리드는 유기 재료(예를 들어, 포토레지스트(photoresist)) 또는 무기 재료(예를 들어, 질화실리콘)로 형성될 수 있다. 그러나, 그리드는 또한 수분 및/또는 산소의 측면 확산을 위한 도관으로서 작용을 한다. 수분 및/또는 산소의 이 침입을 방해하기 위해, 몇몇의 실시예들에서, 그리드 재료는 수분 또는 산소의 전도에 저항하는 그의 능력을 위해 선택될 수 있거나, 그리드가 완전히 제거될 수 있다. 또한, 그리드는 도관의 파괴를 제공함으로써 환경 오염물질들의 확산을 방해할 수 있는 불연속부들을 가지도록 만들어질 수 있다. 몇몇의 경우에, 혼성 층은 환경 오염물질들의 확산을 더 방해하기 위해 이 불연속부들로 침투할 수 있다.
몇몇의 실시예들에서, 기판은 중합체 기판이다. 이와 같은 경우에, 기판의 중합체 물질은 환경 오염물질들의 확산을 위한 도관이 될 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 혼성 층들이 기판으로 및/또는 유기 장치 몸체로의 환경 오염물질들의 확산을 방해하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 도32에 도시된 실시예를 참조하면, 전자 장치(420)는 패시베이션 층들로서 작용을 하는 혼성 층들(432 및 433)로 상부 및 하부 표면들 양쪽 모두가 커버되는 중합체 기판(422)을 포함한다. OLED 몸체(424)는 패시베이션 층(432)에 설치된다. 그 다음에 다른 혼성 층(430)이 OLED 몸체(424)와 패시베이션 층(432)의 위에 침착된다. 이 실시예에서, 혼성 층(432)은 중합체 기판(422)을 통해 이동할 수 있는 환경 오염물질들의 확산을 방해하는 역할을 한다. 더구나, 이 실시예는 도26에 설명된 상호 연결 리드 및/또는 도30에 설명된 건조제를 포함하는, 위의 실시예들에 대해 설명된 다양한 특징들과 결합될 수 있다.
게다가, 몇몇의 경우들에서, 기판의 측면들과 하부를 포함하는 전체 기판은 혼성 층의 내부에 캡슐화될 수 있다. 더구나, 몇몇의 경우들에서, 기판은 전자 장치로 들어오는 어떤 수분을 흡수하는 건조제로서 기능을 한다. 기판은 캡슐화하기 전에 가스를 제거하는 것 및/또는 건조제를 기판 재료에 혼합하는 것을 포함하는, 다양한 방식으로 건조제로서 기능을 하도록 만들어질 수 있다.
침착 중에, 혼성 층들은 기판의 엣지들과 심지어 기판의 하부와 같이, 플라즈마를 직접 대면하지 않는 영역들까지 연장되는 것이 관찰되었다. 혼성 층의 이 주변 연장은 플라즈마에서 수명이 긴 활성 종의 확산 또는 표면을 따른 확산에 기인할 수 있다. 이와 같이, 몇몇의 실시예들에서, 유기 전자 장치의 위에 있는 혼성 층은 측면으로 연장될 수 있으며 기판의 엣지들의 위와, 몇몇의 경우들에는, 기판의 하부측의 적어도 일 부분을 커버할 수 있다. 환경 오염물질들의 측면 확산을 감소시키는 것에 추가하여, 이 방식으로 엣지 배리어로서 작용을 하는 혼성 층들은 또한 기능성 유기 몸체가 기판의 엣지를 향해 더 연장되도록 하며, 그에 따라 활성 장치 영역이 증가되도록 한다.
예를 들어, 도34는 금속 기판(406) 및 금속 기판(406)의 표면을 평탄화시키기 위한 중합체 평탄화 층(404)을 포함하는 OLED(400)를 도시한다. 기능성 유기 몸체(402)(유기 층들의 스택을 포함하는)가 평탄화 층(404)의 위에 형성된다. 혼성 층을 침착시키기 위해, OLED(400)는 침착 반응 챔버의 내부에 배치되며 기판 홀더(408)에 의해 고정된다. 침착 공정 중에, 플라즈마(416)를 대면하는 OLED(400)의 상부면은 혼성 층(410)으로 코팅된다. 침착 공정이 계속됨에 따라, 플라즈마(416)에 있는 얼마간의 활성 종들은 혼성 층(410)의 측면 부분들(412)을 형성하기 위해 OLED(400)의 엣지들까지 확산될 정도로 충분히 오래 남아 있다. 측면 부분들(412)은 기판(406)과 평탄화 층(404)의 측면 엣지들을 포함하는 OLED(400)의 측면 엣지들을 커버한다. 활성 종들의 일부는 또한 기판(406)의 하부측까지 확산된다. 기판 홀더(408)가 기판(406)보다 더 작은 영역을 가지기 때문에, 활성 종들은 기판 홀더(408)에 의해 마스킹되지 않은 기판(406)의 하부측 영역들의 위에 혼성 층(410)의 하부측 부분들(414)을 형성한다. 대체 실시예에서, 기판 홀더(408)가 기판(406)의 전체 하부측을 마스킹하는 경우에, 혼성 층(410)은 측면 부분들(412)을 가지지만, 하부측 부분들(414)을 가지지 않는다.
몇몇의 실시예들에서, 침착 중의 혼성 층의 이 주변 연장은 기판의 하부측의 완전한 커버리지를 허용할 수 있다. 예를 들어, 도35a 내지 도35c는 OLED의 완전한 캡슐화가 성취될 수 있는 공정을 보여준다. 도35a는 중합체 기판(426)과 그의 위에 형성되는 기능성 유기 몸체(422)를 포함하는 OLED(420)를 도시한다. 반응 챔버에서, OLED(420)가 기판 홀더(428)에 의해 고정되는 동안에, 기능성 유기 몸체(422)는 제1 혼성 층(430)으로 코팅된다. 위에 설명된 공정에 의해서, 플라즈마에 있는 활성 종들의 확산은 기판(426)의 측면들을 포함하는, OLED(420)의 측면들을 커버하는 혼성 층(430)의 측면 부분들의 형성을 초래한다. 또한 기판(426)의 하부측(즉, 기판 홀더(428)에 의해 마스킹되지 않은 영역의 위에)의 부분적인 커버리지가 있다.
도35b를 참조하면, 그 다음에 OLED(420)는 OLED(420)가 그의 상부면에 의해 기판 홀더(428)에 고정되고 침착 공정이 반복되도록 기판 홀더(428)의 위에서 뒤집어진다. 이 뒤집어진 위치에서, 기판(426)의 하부측(432)은 플라즈마를 대면하게 된다. 이와 같이, 도35c에 도시된 바와 같이, 기판(426)의 하부측(432)의 사전에 노출된 부분들이 제2 혼성 층(440)으로 코팅된다. 이 제2 혼성 층(440)은 또한 OLED(420)의 측면들(측면 부분들(442)에 의해)과 OLED(420)의 상부측의 일 부분(상부 부분들(444)에 의해)을 커버하기 위해 측면으로 연장된다. 결과적으로, 기판(426)을 포함하는 OLED(420)는 혼성 층들(440 및 430)의 내부에 완전히 캡슐화된다. 혼성 층들(440 및 430)의 조성은 동일하거나 상이할 수 있다.
도36은 기판의 하부측의 더 많은 커버리지를 제공하며/하거나 유기 전자 장치와 연결하는 연결 리드를 코팅하기 위한 다른 공정을 보여준다. 도36은 중합체 기판(496)과 그의 위에 형성되는 기능성 유기 몸체(492)를 포함하는 OLED(490)를 도시한다. OLED(490)는 또한 연결 리드(498)(예를 들어, 와이어 또는 스트립)와 전기적으로 연결되는 전극(486)을 포함한다. OLED(490)는 부착점(482)에 고정되는 연결 리드(498)에 의해 침착 챔버에 고정된다. 그 다음에 혼성 층(480)이 기능성 유기 몸체(492)의 위에 침착된다. 활성 종들의 확산에 의해, 혼성 층(480)은 또한 OLED(490)의 측면들과 기판(496)의 하부측의 위를 커버한다. 또는, OLED(490)가 침착 챔버에 매달려 있기 때문에, OLED(490)는 상부측과 하부측을 동시에 코팅하기 위해 플라즈마나 2개 이상의 플라즈마들 사이에 직접 침지되며, 이는 더 균일한 두께를 가지는 혼성 층(480)을 생산할 수 있었다.
기판(496)의 하부측의 마스킹이 없기 때문에, 혼성 층(480)은 기판(496)의 하부측의 더 많은 커버리지(이 경우에, 완전한 커버리지)를 가진다. 또한, 연결 리드(498)는 혼성 층(460)에 의해 적어도 부분적으로 코팅되며, 이는 연결 리드(498)의 주위로의 환경 오염물질들의 측면 확산을 방해할 것이다. 연결 리드(498)의 단부는 전기 접촉을 제공하기 위해 코팅되지 않을(bare) 수 있다.
*다양한 제조 공정들이 본 발명의 유기 전자 장치들을 제조하기에 적합할 수 있다. 몇몇의 경우들에서, 다수의 장치들이 고속 제조를 위해 단일 기판의 위에 제조될 수 있다. 예를 들어, 다수의 장치들은 종래의 뱃치 공정을 사용하거나, 유연한 기판에 대한 롤-투-롤 처리(roll to roll processing)와 같은 연속 공정에 의해 제조될 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 몇몇의 실시예들에서, 복수의 기능성 유기 몸체들(유기 전자 장치들을 위한)이 기판의 위에 형성된다. 본 발명의 혼성 층이거나 어떤 다른 적합한 타입의 침투 배리어일 수 있는 배리어 코팅이 그 다음에 기능성 유기 요소들의 위에 가해진다. 중합체 기판에 대하여, 기판의 하부측이 또한 배리어 코팅으로 코팅될 수 있으며, 이는 본 발명의 혼성 층이거나 어떤 다른 적합한 타입의 침투 배리어일 수 있다. 그 다음에 기판은 개별적인 유기 전자 장치들을 만들기 위해 절단된다. 이와 같은 경우들에서, 이 장치의 절단된 엣지들이 노출될 수 있다. 장치들의 노출된 엣지들을 보호하기 위해, 본 발명의 혼성 층이 엣지 배리어로서 사용될 수 있다.
예를 들어, 도37a 내지 도37c는 그의 위에 형성되는 다수의 기능성 유기 몸체들(452)을 가지는 평탄화 층(454)을 가지는 유연한 금속 시트(456)를 도시한다. 도37b에 도시된 바와 같이, 그 다음에 배리어 코팅(462)이 기능성 유기 몸체들(452)의 위에 침착된다. 배리어 코팅(462)은 본 발명의 혼성 층이거나 본 기술분야에 공지된 어떤 다른 적합한 타입의 침투 배리어일 수 있다. 도37c에 도시된 바와 같이, 그 다음에 각각의 기능성 유기 몸체들은 각각의 OLED들(466)을 형성하기 위해 절단되어 분리된다.
OLED들(466)의 절단된 엣지들은 환경 오염물질들의 측면 확산에 대하여 보호하기 위해 혼성 층으로 코팅될 수 있다. 예를 들어, 도38을 참조하면, OLED(466)는 침착 반응 챔버의 내부에 배치되며 기판 홀더(468)에 의해 고정된다. 그 다음에 혼성 층(460)이 OLED(466)의 위에 침착된다. 혼성 층(460)은 평탄화 층(454)과 기판(456)의 측면 엣지들뿐만 아니라 배리어 코팅(462)의 상부면을 커버한다. 도39는 혼성 층(470)이 평탄화 층(454)과 기판(456)의 측면 엣지들을 커버하지만, OLED(466)의 상부면의 제한된 커버리지를 가진 대체 실시예를 도시한다. 이 접근 방법은 그의 엣지들에서 절단되거나 잘라진 매우 큰 영역을 가지는 장치들에서 유용할 수 있다. 이와 같은 경우들에서, 혼성 층이 단지 장치의 측면 엣지들을 보호하기 위해서만 필요하다면, 혼성 층으로 전체 장치를 커버하는 것은 필요하지 않을 것이다.
혼성 층의 침착은 또한 유기 전자 장치들을 만들기 위한 고속 제조 공정에 포함될 수 있다. 예를 들어, 도40a는 그의 위에 형성되는 다수의 기능성 유기 몸체들(522)을 가지는 유연한 기판 시트(520)를 도시한다. 유연한 기판 시트(520)는 기능성 유기 몸체들(522) 사이에 위치하는 관통공들(524)의 패턴을 가진다. 관통공들(524)은 기판 시트(520)의 전체 두께를 관통하며 기능성 유기 몸체들(522) 사이에서 기판 시트(520)의 분할을 용이하게 하기 위해 어떤 적당한 패턴, 형상, 치수들, 또는 밀도를 가질 수 있다. 관통공들(524)은 기능성 유기 몸체들(522)이 기판 시트(520)의 위에 형성되기 전이나 후에(예를 들어, 레이저 커팅 또는 스탬핑에 의해) 형성될 수 있다. 그 다음에 혼성 층이 기능성 유기 몸체들(522)의 위에 침착된다. 관통공들(524)로의 활성 플라즈마 종들의 확산은 혼성 층에 의한 관통공들(524)의 코팅을 초래한다. 혼성 층은 또한 관통공들(524)을 통해 기판 시트(520)의 하부측을 코팅할 수 있다. 관통공들(524)은 관통공들(524)로 활성 플라즈마 종들의 확산을 용이하게 하는 크기로 만들어진다. 예를 들어, 관통공들(524)의 종횡비는 확산을 용이하게 하기 위해 선택될 수 있다. 몇몇의 경우들에서, 관통공들(524)은 적어도 기판 시트(520)의 두께만큼 넓다. 도40b에 도시된 바와 같이, 다수의 개별적인 OLED들(526)은 기판 시트(520)가 관통공들(524)을 따라 분할될 때(예를 들어, 절단이나 파단에 의해) 제공된다. 각각의 OLED(526)는 기판(520)의 하부측뿐만 아니라 그의 측면들을 커버하는 혼성 층(530)을 가진다.
본 발명에 사용되는 침착 공정들은 유기 전자 장치가 고온을 겪게 할 수 있다. 이와 같이, 몇몇의 실시예들에서, 본 발명은 또한 장치로부터 열을 전달함으로써 침착 공정 중에 유기 전자 장치를 냉각하는 방법을 제공한다. 장치로부터 열을 전달하기 위한 하나의 접근 방법은 기판 홀더를 통한 전도에 의한 것이다. 이 접근 방법은 기판이 금속 기판인 경우에 특히 유용할 수 있다. 이와 같은 경우들에서, 예를 들어, 기판 홀더는 기판으로부터 열을 추출하기 위해 냉각되거나 히트 싱크(heat sink)에 연결될 수 있다.
장치로부터 열을 전달하기 위한 다른 접근 방법은 장치의 전극들 중의 하나를 통하는 것이다. 이 접근 방법은 기판이 단열 재료(예를 들어, 몇몇 중합체 기판들)로 이루어지며, 그에 따라, 장치로부터 열을 전도하기에 효과적으로 사용될 수 없는 경우에 유용할 수 있다. 예를 들어, 도41을 참조하면, OLED(500)는 기판(504)의 위에 설치되는 기능성 유기 몸체(502)를 가진다. OLED(500)는 히트 싱크(508)와 연결하기 위해 연결 리드들(510)을 통해 외측으로 연장되는 상부 금속 전극들(506)(예를 들어, 음극들)을 가진다. 히트 싱크(508)는 열을 소산시키기 위해 사용될 수 있는 임의의 적합한 구조나 어셈블리(예를 들어, 금속 스트립들, 라디에이터들, 냉각 팬들, 등)일 수 있다. OLED(500)의 위에 혼성 층을 침착시키는 중에, 열은 전극들(506)과 연결 리드들(510)을 통해 OLED(500)로부터 멀리 전도되며, 히트 싱크(508)로 전달된다.
위의 설명과 예들은 단지 본 발명을 설명하기 위해 기술되었으며 한정하기 위해 의도된 것이 아니다. 본 발명의 공개된 양상들과 실시예들 각각은 개별적으로 또는 본 발명의 다른 양상들, 실시예들, 및 변형들과 조합하여 고려될 수 있다. 본 발명의 정신과 요지를 포함하는 공개된 실시예들의 변경들은 본 기술분야에서 숙련된 사람들에게 일어날 수 있으며 이와 같은 변경들은 본 발명의 범위 내에 있다.
10 : PE-CVD 장치 20 : 반응 챔버
22 : 전극 24 : 홀더
26 : 전극 지지대 30 : 전자 장치
40 : 전구체 물질 공급원 42 : 반응 혼합물
50 : N2 가스 탱크 60 : 반응물 가스 탱크
70 : 진공 펌프 80 : 질량 유동 제어기
82 : 셧오프 밸브 84 : 체크 밸브

Claims (90)

  1. 기판;
    상기 기판의 위에 배치되는 기능성 유기 몸체;
    상기 기능성 유기 몸체의 위에 배치되며 상기 기판의 측면 엣지를 커버하기 위해 측면으로 연장되는 혼성 층으로서, 중합체 실리콘 및 산화실리콘의 혼합물을 포함하는 상기 혼성 층;
    상기 혼성 층과 상기 기능성 유기 몸체의 상부 표면 사이에 배치되는 개재 층으로서, 상기 혼성 층을 상기 기능성 유기 몸체의 상부 표면에 접착시키는 역할을 하는 상기 개재 층
    을 포함하는 전자 장치로서,
    상기 혼성 층은 제1 혼성층 및 상기 제1 혼성층 위에 형성되는 제2 혼성층을 포함하고,
    상기 제1 혼성층은 i) 상기 기능성 유기 몸체가 배치되는 기판의 모든 표면, ii) 기판의 측면 엣지, 및 iii) 상기 기능성 유기 몸체가 배치되지 않는 기판의 표면의 적어도 일 부분을 커버하고,
    상기 제2 혼성층은 i) 상기 기능성 유기 몸체가 배치되지 않는 기판의 모든 표면, ii) 기판의 측면 엣지, 및 iii) 상기 기능성 유기 몸체가 배치되는 기판의 표면의 적어도 일 부분을 커버하는 것인 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 개재 층은 질화실리콘, 크롬, 티타늄 또는 니켈-티타늄 합금을 포함하는 것인 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 개재 층은 유전체 물질을 포함하는 것인 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 혼성 층의 위에 배치되며 상기 혼성 층의 엣지의 위에 연장되는 배리어 코팅을 더 포함하는 것인 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 배리어 코팅은 상기 혼성 층의 적어도 일 부분을 커버하지 않는 것인 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 배리어 코팅은 불투명한 것인 장치.
  7. 제4항에 있어서, 상기 배리어 코팅과 상기 혼성 층 사이에 배치되는 건조제 물질을 더 포함하는 것인 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 전자 장치의 주변에 인접한 하나 이상의 영역들에 엣지 배리어를 더 포함하는 것인 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 엣지 배리어는 건조제 물질을 포함하는 것인 장치.
  10. 기판;
    상기 기판의 위에 배치되는 기능성 유기 몸체;
    상기 기능성 유기 몸체에 연결되는 상호 연결 리드; 및
    상기 기능성 유기 몸체의 위에 배치되며 상기 상호 연결 리드의 적어도 일 부분을 커버하는 혼성 층으로서, 상기 기판의 측면 엣지를 커버하기 위해 측면으로 연장되고, 중합체 실리콘 및 산화실리콘의 혼합물을 포함하는 상기 혼성 층;
    을 포함하는 전자 장치로서,
    상기 혼성 층은 제1 혼성층 및 상기 제1 혼성층 위에 형성되는 제2 혼성층을 포함하고,
    상기 제1 혼성층은 i) 상기 기능성 유기 몸체가 배치되는 기판의 모든 표면, ii) 기판의 측면 엣지, 및 iii) 상기 기능성 유기 몸체가 배치되지 않는 기판의 표면의 적어도 일 부분을 커버하고,
    상기 제2 혼성층은 i) 상기 기능성 유기 몸체가 배치되지 않는 기판의 모든 표면, ii) 기판의 측면 엣지, 및 iii) 상기 기능성 유기 몸체가 배치되는 기판의 표면의 적어도 일 부분을 커버하는 것인 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 혼성 층은 상기 상호 연결 리드의 측면 엣지를 커버하는 것인 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 상호 연결 리드는 상기 기판의 엣지까지 연장되지 않는 것인 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 상호 연결 리드는 상기 혼성 층을 통해 돌출되는 돌출부를 포함하는 것인 장치.
  14. 제10항에 있어서, 상기 상호 연결 리드는 단차 부분을 포함하고, 상기 혼성 층은 상기 상호 연결 리드의 상기 단차 부분을 커버하는 것인 장치.
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