KR102003087B1 - 유기 전자 부품용 캡슐 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기 전자 부품용 캡슐에 관한 것이며, 상기 캡슐은 다음 층들을 포함하는 층 시퀀스를 갖는다: 적어도 하나의 박막 캡슐(5); 상기 적어도 하나의 박막 캡슐(5) 상에 배치되며 적어도 하나의 게터 재료를 포함하는 적어도 하나의 제 1 접착제 층(3); 및 상기 제 1 접착제 층(3) 상에 배치된 커버 층(4). 본 발명은 또한 상기 캡슐을 구비한 유기 전자 부품, 및 상기 유기 전자 부품의 제조 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 유기 전자 부품용 캡슐, 캡슐을 구비한 유기 전자 부품, 및 캡슐을 구비한 유기 전자 부품의 제조 방법에 관한 것이다.
유기 전자 부품, 예를 들면 유기 발광 다이오드는 습기 및 산소에 대해 극도로 민감하다.
습기 및 산소에 대한 보호를 위해 박막들을 가진 박막 캡슐이 공지되어 있다. 이러한 박막 캡슐은 예를 들면 출원서 DE 10 2008 048 472에 개시되어 있다.
본 발명의 과제는 유기 전자 부품용 개선된 캡슐을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 과제는 상기 캡슐을 구비한 유기 전자 부품, 및 상기 유기 전자 부품의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기 과제는 본 발명에 따라 청구항 제 1 항의 특징들을 포함하는 캡슐, 상기 캡슐을 포함하는 유기 전자 부품, 및 상기 캡슐을 포함하는 유기 전자 부품의 제조 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 실시예들 및 개선예들은 각각의 종속 청구항들에 제시된다.
본 발명의 실시예의 대상은
- 적어도 하나의 박막 캡슐,
- 상기 적어도 하나의 박막 캡슐 상에 배치되며 적어도 하나의 게터 재료를 포함하는 적어도 하나의 제 1 접착제 층,
- 상기 제 1 접착제 층 상에 배치된 커버 층
을 포함하는 층 시퀀스를 갖는 유기 전자 부품용 캡슐이다.
발명자는 놀랍게도, 적어도 하나의 게터 재료를 가진 접착제 층의 사용에 의해 한편으로는 박막 캡슐과 커버 층의 양호한 접착이 가능해지고, 다른 한편으로는 상기 캡슐에 의해, 게터 재료를 포함하지 않는 접착제 층을 가진 캡슐을 포함하는 부품에 비해 전자 부품의 수명 증가가 가능해진다는 것을 확인했다. 특히, 박막 캡슐 및 커버 층과 결합해서 적어도 하나의 게터 재료를 가진 제 1 접착제 층은 산소 및 물의 확산을 지연시키고, 박막 캡슐 내의 핀 홀을 양호하게 커버한다.
제 1 층 또는 제 1 부품이 제 2 층 또는 제 2 부품 "상에" 또는 "위에" 또는 2개의 다른 층들 또는 부품들 "사이에" 배치되거나 또는 제공되는 것은 여기서 그리고 이하에서, 제 1 층 또는 제 1 부품이 제 2 층 또는 제 2 부품 상에 또는 제 2 개의 다른 층들 또는 부품들에 대해 직접 기계적으로 및/또는 전기적으로 접촉하여 배치되는 것을 의미한다. 또한, 다른 층들 및/또는 부품들이 제 1 층 또는 제 1 부품과 2 층 또는 제 2 부품 사이에 또는 2개의 다른 층들 또는 부재들 사이에 배치되는 간접 접촉도 나타낼 수 있다.
여기서 "캡슐"은 대기의 물질, 특히 습기 및 산소에 대한 장벽을 형성하기에 적합한 장치를 말한다. 달리 표현하면, 캡슐은, 대기의 물질, 예를 들면 물 또는 산소가 최대로 매우 적은 양으로 침투할 수 있도록 또는 공기 및 습기 확산이 지금까지의 캡슐에 비해 현저히 지연되도록, 형성된다.
"게터 재료"는 외부로부터 침투하는 물질, 예를 들면 산소 또는 대기 습기 중의 물을 흡수하거나 흡착함으로써, 제 1 접착제 층이 그 접착 특성과 더불어 추가로 산소 및/또는 습기 방지 특성을 갖게 하는 재료이다.
여기서, "박막 캡슐"은 대기 물질, 특히 습기 및 산소에 대한 제 1 장벽을 형성하는데 적합한 캡슐을 말한다. 박막 캡슐에 의해 유기 전자 부품이 예비 캡슐화된다. 유기 전자 부품은 박막 캡슐에 의해 환경 영향에 대한 제 1 기본 밀봉성을 갖는다. 본 발명의 실시예에 따라 박막 캡슐은 수 100 nm보다 작거나 같은 두께를 가진 "박막"을 갖는다.
적어도 하나의 박막 캡슐은 예컨대 화학적 기상 증착("chemical vapour deposition", CVD), 물리적 기상 증착("physical vapour deposition", PVD) 및/또는 원자층 증착("atomic layer deposition", ALD), 예를 들면 플라즈마 지원 원자층 증착 또는 플라즈마 없는 원자층 증착에 의해 형성된다. 화학적 기상 증착("chemical vapour deposition", CVD) 및 원자층 증착("atomic layer deposition", ALD)은 여기서 DE 10 2008 031 405에 개시된 바와 같은 방법을 말할 수 있다.
여기서, 물리적 기상 증착은 제공된 기판의 표면 상에 기체 화합물을 예컨대 스퍼터링, 이온 지원 증착 방법 또는 열 증착에 의해 축합하는 방법을 말할 수 있다.
화학적 기상 증착은 적어도 하나의 유기 기능 층을 가진 기판의 적어도 하나의 표면 상에서 적어도 2개의 기체 출발 화합물을 반응시켜 고체 반응 생성물을 형성하는 방법을 말할 수 있다. 이 경우, 적어도 2개의 기체 출발 화합물은 동시에 기판이 제공된 체적에 공급될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 유기 기능 층을 가진 기판의 적어도 하나의 표면이 실온보다 높은 온도로 가열될 필요가 있을 수 있다.
여기서, ALD는 특히, 코팅될 표면이 제공된 체적에 제 1 기체 출발 화합물이 공급됨으로써, 제 1 기체 화합물이 상기 표면 상에 흡착될 수 있는 방법을 말한다. 제 1 출발 화합물로 표면을 바람직하게는 완전히 또는 거의 완전히 커버링한 후에, 여전히 기체로 및/또는 표면에 흡착되지 않은 상태로 주어지는 제 1 출발 화합물의 부분은 일반적으로 상기 체적으로부터 다시 분리되고 제 2 출발 화합물이 공급된다. 제 2 출발 화합물은 표면 상에 흡착된 제 1 출발 화합물과 고체 ALD 층을 형성하면서 화학적으로 반응하도록 하기 위해 제공된다.
원자층 증착시 2개보다 많은 출발 화합물이 사용될 수도 있다.
원자층 증착시 일반적으로, 코팅될 표면이 실온보다 높은 온도로 가열되는 것이 바람직하다. 이로 인해, 고체 ALD 층의 형성을 위한 반응이 열에 의해 개시될 수 있다. 코팅될 표면의 온도는 이 경우 일반적으로 출발 화합물에 의존한다.
여기서, 플라즈마 없는 원자층 증착("plasma-less atomic layer deposition", PLALD)은 하기에 설명되는 바와 같이 플라즈마가 형성되지 않고, 고체 층의 형성을 위해 출발 화합물들의 반응이 코팅될 표면의 온도에 의해서만 개시되는 ALD-방법을 말한다.
코팅될 표면의 온도는 PLALD 방법에서 일반적으로 60℃ 내지 120℃이고, 이 경우 상기 한계도 포함된다.
플라즈마 지원 원자층 증착("plasma enhanced atomic layer deposition", PEALD)은 여기서 제 2 출발 화합물이 플라즈마의 형성과 동시에 공급됨으로써, 제 2 출발 화합물이 활성화되어야 하는 ALD 방법을 말한다. 이로 인해, - 플라즈마 없는 ALD 방법에 비해 - 코팅될 표면이 가열되어야 하는 온도가 낮아질 수 있고, 플라즈마 형성에 의해 출발 화합물들 간의 반응이 개시될 수 있다. 바람직하게는 PEALD에서 코팅될 표면의 온도가 120℃보다 낮거나 같고, 특히 바람직하게는 80℃보다 낮거나 같다.
특히, 출발 화합물들 간의 반응의 개시가 캡슐화될 부품이 손상될 수 있는 표면 온도를 필요로 하는 경우 PEALD 방법이 바람직할 수 있다.
일 실시예에 따라 게터 재료가 접착제 층 내에 게터 입자의 형태로 주어질 수 있다. 게터 입자들은 1 ㎛ 내지 50 ㎛보다 작은 직경을 가질 수 있다. 특히, 게터 입자의 직경은 인접한 층 및 부품을 손상시키지 않기 위해 접착제 층의 층 두께보다 크지 않아야 한다. 특히, 게터 입자는 접착제 층의 층 두께의 최대 20%의 직경을 갖는다. 예를 들면, 게터 입자들은 50 ㎛의 접착제 층의 두께에서 최대 10 ㎛의 직경, 25 ㎛의 접착제 층의 두께에서 최대 5 ㎛의 직경, 및 10 ㎛의 접착제 층의 두께에서 최대 2 ㎛의 직경을 갖는다. 접착제 층의 층 두께와 관계없이 1 ㎛보다 작은 게터 입자의 직경이 특히 바람직하다. 따라서, 입자들을 빽빽하게 채운 경우에도 예를 들면 OLED에 대한 점 형태 힘들이 줄어들 수 있다.
게터 재료가 접착제 내에 용해된 상태로 주어지는 것도 가능하다.
본 발명의 다른 실시예에 따라 게터 재료가 산소 및 물과 반응하여 상기 물질들을 결합할 수 있는 산화 가능한 재료를 포함할 수 있다. 산화 재료로는 특히 알칼리금속 및 알칼리토금속의 그룹으로 이루어진 금속들이 사용된다. 예를 들면, 게터 재료는 마그네슘, 칼슘, 바륨, 세슘, 코발트, 이트륨, 란탄 및/또는 희토류 금속을 포함할 수 있다. 또한, 다른 금속, 예를 들면 알루미늄, 지르코늄, 탄탈, 및/또는 티타늄 또는 산화 가능한 비금속 재료도 적합할 수 있다. 또한, 게터 재료는 CaO, BaO 및 MgO도 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 게터 재료는 체적의 변화 없이 물을 비가역적으로 흡수할 수 있는 건조제를 포함한다.
체적의 실질적인 변화 없이 물을 물리 흡착에 의해 결합할 수 있는 건조제도 가능하다. 온도 증가에 의해 흡착된 물 분자가 다시 분리될 수 있다. 게터 재료는 예를 들면 건조된 실리카겔을 포함할 수 있다.
게터 재료가 제올라이트를 포함하는 것이 특히 바람직하며, 상기 제올라이트는 바람직하게 건조되고 그 다공 및 채널에 산소 및/또는 물을 흡착할 수 있다. 건조된 실리카겔 및/또는 제올라이트에 의한 물 및/또는 산소의 흡착시, 그 아래 놓인 층들에 대해 유해한 생성물들이 생기지 않고, 건조된 실리카겔 및/또는 제올라이트가 특히 물 및/또는 산소와의 반응에 의해 그 체적을 변화시키지 않는다.
일 실시예에서, 캡슐은 투명하게 형성된다. 여기서, "투명하다"는 것은 재료 또는 층이 전체 가시 전자기 스펙트럼 또는 그 부분 스펙트럼에 대해 투과성이라는 것을 말한다. 특히, 캡슐은 캡슐에 의해 주변 영향으로부터 보호되는 부품의 활성층에 의해 방출되거나 또는 수신되는 방사선에 대해 투과성일 수 있다. 예들 들면 OLED에 의해 방출된 광이 캡슐을 통해 분리될 수 있고 OLED는 "탑-에미터"로서 구현된다. 예를 들면, 유기 태양 전지에서와 같이, 광이 외부로부터 캡슐을 통해 유기 전자 부품 내로 입사되는 것도 가능하다. 박막 캡슐, 제 1 접착제 층 및 커버 층을 포함하는 캡슐은 이 실시예에서 예를 들면 OLED의 방출 광의 경로에 또는 태양 전지의 입사 광의 경로에 배치된다.
다른 실시예에서, 캡슐은 적어도 하나의 제 2 박막 캡슐을 포함한다. 제 2 박막 캡슐은 재료와 관련해서 제 1 박막 캡슐과 상이할 수 있다. 이로 인해, 제 1 및 제 2 박막 캡슐의 광학 특성은 가시 광에 대한 그 투과가 높아지도록 조정될 수 있다.
제 2 박막 캡슐은 제 1 박막 캡슐과 같이 예를 들면 CVD, PVD 및/또는 ALD에 의해 형성될 수 있다.
제 1 및/또는 제 2 박막 캡슐은 하기 재료를 포함할 수 있다: 산화알루미늄, 산화아연, 산화지르코늄, 산화티타늄, 산화하프늄, 산화란타늄, 산화실리콘, 질화실리콘.
제 1 및/또는 제 2 박막 캡슐은 1 nm 내지 5 ㎛의 층 두께를 가질 수 있다. 특히, 제 1 및/또는 제 2 박막 캡슐의 층 두께는 10 nm 내지 500 nm 일 수 있고, 10 nm 내지 100 nm의 층 두께가 특히 바람직하다. 박막 캡슐의 얇은 층 두께는 일반적으로 박막 캡슐의 높은 광 투과에 기여한다. 제 1 및 제 2 박막 캡슐의 층 두께들은 상이할 수 있다.
제 1 접착제 층은 예를 들면 10 ㎛ 내지 100 ㎛의 층 두께를 갖는다. 특히, 제 1 접착제 층은 10 ㎛ 내지 50 ㎛의 층 두께를 가질 수 있다. 제 1 접착제 층의 얇은 층 두께는 일반적으로 상기 층의 높은 광 투과에 기여한다. 또한, 제 1 접착제 층은 게터 재료가 포함된 접착제 재료를 포함할 수 있다. 접착제 층은 특히 부품에 의해 방출된 또는 수신된 방사선에 대해 투과성일 수 있다.
또한, 게터 재료가 접착제 층 내에 게터 입자의 형태로 주어지면, 이는 방사선에 대한 산란 작용을 할 수 있다. 산란 작용은 제 1 접착제 층, 예를 들면 접착제 재료의 굴절률과 게터 입자의 굴절률 사이의 굴절률 차이에 의해 야기될 수 있다. 게터 입자가 제 1 접착제 층, 예를 들면 접착제 재료에 대한 상이한 굴절률을 가지면, 산란 작용이 나타난다. 특히, 가시 스펙트럼 범위의 영역에서 굴절률의 차이가 0.05보다 크거나 같으면, 바람직한 산란 작용이 나타난다. 산란 작용은 입자의 크기, 그 분포 및 그 농도에 의해 최적화되거나 제어될 수 있다. 게터 입자들은 산란 작용을 위해 10 nm 내지 10 ㎛의 평균 입자 크기, 특히 100 nm 내지 3 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는다. 게터 입자들은 방사선에 대한 산란 작용을 하지 않을 수 있다. 이는 게터 입자 및 제 1 접착제 층이 동일한 굴절률을 갖는 경우이다.
또한, 제 1 접착제 층이 게터 재료 및 접착제 재료에 추가해서 산란 입자들을 포함할 수 있다. 특히, 게터 재료 또는 게터 입자들이 예를 들면 OLED의 방출 방사선에 대한 산란 작용을 하지 않는 경우, 제 1 접착제 층이 산란 입자들을 포함할 수 있다. 산란 입자들은 기포, 산화금속, CaF, 다이아몬드 및/또는 유리를 포함할 수 있다. 산화금속은 ZrO2, TiO2, Al2O3, SiO2, ZnO, 인듐-주석-산화물(ITO), 인듐-아연-산화물(IZO) 및 Ga2O를 포함할 수 있다. 산란 입자들은 코팅되거나 또는 코팅되지 않을 수 있다. 산란 입자들은 10 nm 내지 10 ㎛의 평균 입자 크기, 특히 100 nm 내지 3 ㎛의 평균 입자 크기를 갖는다. 산란 입자들의 입자 크기들이 상이할 수 있다. 상이한 산란 입자들이 제 1 접착제 층 내에 존재하는 것도 가능하다. 광전자 부품이 OLED 이면, 게터 입자들 및/또는 산란 입자들의 산란 작용에 의해 광 방출면에서 조명 세기의 균일화가 개선된다. OLED의 더 균일한 방출 특성이 구현될 수 있다. 특히, 제 1 접착제 층이 OLED의 활성층의 에지를 지나 돌출하면, 게터 입자 및/또는 산란 입자에 의해 OLED가 산란 작용을 하는 입자를 포함하지 않는 부품에 비해 더 큰 유효 방출면을 갖거나 또는 더 큰 면을 조명할 수 있는 효과가 달성될 수 있다. 따라서, 유기 전자 부품이 예를 들어 OLED인 경우, 캡슐은 박막 캡슐과 커버 층의 접착 및 공기 또는 산소 확산의 지연 및 습기 확산의 지연과 더불어 추가로 웨이브 안내 광 모드의 분리를 개선하는데 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 접착제 층의 게터 재료는 제 1 접착제 층, 예를 들면 접착제 재료에 균일하게 분포된다. 특히, 게터 재료의 균일한 분포는 제 1 접착제 층의 제공을 용이하게 한다. 게터 재료의 균일한 분포에 의해, 전체 접착제 층에 걸쳐 균일한 산소 또는 물 흡수가 가능하다. 게터 재료가 접착제 층 내에 입자들의 형태로 주어지며 상기 입자들이 예를 들면 OLED의 방출 방사선에 대한 산란 작용을 해야 하면, 게터 입자들의 균일한 분포에 의해 추가로 방사선의 균일한 산란이 달성된다.
또한, 제 1 접착제 층이 추가로 열 전도 입자를 포함할 수 있다. 특히, 열 전도 입자는 탄소 나노 튜브, 다이아몬드, 구리, 질화붕소, 알루미늄, 질화알루미늄 및/또는 산화알루미늄을 포함하는 그룹으로부터 선택된다. 열 전도도는 28 내지 6000 W/mK 일 수 있다. 캡슐이 유기 전자 부품의 구성 부분이면, 작동 중에 이 부품 내에 열이 생긴다. 상기 열은 부품의 조기 에이징을 야기하고, 예를 들면 유기 발광 다이오드에서 상이하게 분리되는 광을 야기한다. 열 전도 입자들의 추가는 열 방출을 위해 또는 부품 내부에서 더 균일한 열 분포를 위해 사용되므로, 부품의 상이한 에이징을 줄이고 부품의 수명을 늘리거나 또는 예를 들면 유기 발광 다이오드에서 광 밀도를 높인다. 열 전도도가 높을수록, 열이 더 양호하게 방출될 수 있거나 또는 부품에 더 균일하게 분포될 수 있다. 열 전도 입자들은 적절한 크기에서 및/또는 접착제 재료와의 굴절률 차이에서 추가로 예를 들면 OLED의 방사선에 대한 산란 작용을 하는 것도 가능하다.
다른 실시예에서, 게터 재료가 제 1 접착제 층 내에, 예를 들면 접착제 재료 내에 불균일하게 분포된다. 특히, 게터 재료가 제 1 접착제 층의 가장자리 영역에서 더 높은 농도를 가질 수 있다. 이 실시예는 측면으로부터 침투한 산소 및/또는 물이 강력히 흡수되어야 하는 경우 특히 적합하다. 이는 예를 들면 제 1 접착제 층이 측면 가장자리에서 주변과 직접 접촉하는 한편, 제 1 접착제 층의 메인 면은 커버 층에 의해 커버되는 경우 가능하다.
일 실시예에서, 제 1 접착제 층의 접착제 재료는 2 성분 접착제 및/또는 열 경화 접착제를 포함한다. 일 실시예에서, 접착제 재료는 메틸아크릴레이트 접착제를 포함한다. 메틸아크릴레이트 접착제는 라디칼 메커니즘에 따라 중합하고, 이 경우 모노머로서 메틸아크릴레이트가 사용된다.
제 1 접착제 층의 접착제 재료가 광 경화 접착제를 포함하는 것이 특히 바람직하다. 광 경화 접착제에 의해 UV-광 아래서 의도된 경화 및 신속한 경화가 가능하다. 광 경화 접착제는 바람직하게 용매 없이 사용된다. 따라서, 용매 없음으로 인해, 접착제 층의 수축에 의한 바람직하지 않은 효과, 예를 들면 층 응력 및 아래 놓인 층에 대한 점 힘이 피해질 수 있다. 따라서, 용매가 예를 들면 OLED의 활성층 내로 침투하여 활성층을 손상시킬 위험이 없다. 경화시 용매가 다시 배출되어야 하기 때문에, 용매 없는 접착제의 사용에 의해 훨씬 더 적은 기술적 비용이 필요하다.
일 실시예에서, 제 1 접착제 층의 접착제 재료는 에폭시수지 접착제를 포함한다. 에폭시수지 접착제는 점 결함의 경우 유기 전자 부품을 손상시키지 않는다. 에폭시수지 접착제는 에폭시 함유 A-성분 및 경화제로서 B-성분을 포함한다. A-성분은 지방족 고리의 및 지방족의 에폭시수지로부터 선택된 적어도 하나의 에폭시수지를 포함한다. 바람직하게 A-성분은 용매가 없다.
제 1 접착제 층의 접착제 재료는 다른 실시예에 따라 실리콘 하이브리드, 폴리우레탄, 아크릴레이트, 페놀수지, 다황화물 및/또는 멜라민수지를 포함할 수 있다.
캡슐의 커버 층은 캡슐의 기계적 강도 및 내성을 위해 사용되며, 유기 전자 부품을 기계적 영향으로부터 보호한다. 커버 층은 유리, 금속, 래커 또는 플라스틱을 포함하는 그룹으로부터 선택될 수 있다. 금속들은 예를 들면 구리 또는 알루미늄을 포함할 수 있다. 금속 및 플라스틱은 필름일 수 있다.
커버 층은 10 ㎛ 내지 4 ㎜의 층 두께를 가질 수 있다. 100 ㎛ 내지 0.7 ㎜의 커버 층의 층 두께가 특히 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에서, 기판, 상기 기판 상에 배치된 적어도 하나의 활성층, 및 전술한 바와 같은 캡슐을 포함하는 유기 전자 부품이 제공된다. 또한, 캡슐이 활성층 위에 배치된다.
일 실시예에 따라, 활성층은 예를 들면 OLED에서 방사선 형성층 또는 예를 들면 유기 태양 전지에서 방사선 수신 층이다.
OLED의 활성층 또는 이들 중 다수가 유기 폴리머, 유기 올리고머, 유기 모노머, 유기의 작은 비-폴리머 분자("small molecules") 또는 그 조합을 포함할 수 있다. 또한, 활성층은 전기 루미네선스 층으로서 구현될 수 있다. 이에 대한 재료로서, 형광 또는 인광으로 인해 방사선을 방출하는 재료, 예를 들면 폴리플루오렌, 폴리티오펜 또는 폴리페닐렌 또는 그의 유도체, 화합물, 혼합물 또는 공중합체가 적합하다.
부품이 유기 태양 전지이면, 활성층 또는 그 중 다수는 모노머, 올리고머 및/또는 폴리머인 하나 또는 다수의 반도체 재료를 포함할 수 있다.
유기 전자 부품은 제 1 및 제 2 전극을 포함하고, 상기 전극들은 활성층 내로 전하 캐리어 주입을 위해 사용되거나 또는 광 조사에 의해 형성된 정공(포지티브 전하) 및 전자를 방출한다.
특히, 제 1 및/또는 제 2 전극은 투명하게 형성될 수 있다. 제 1 또는 제 2 전극은 각각 애노드로서 또는 캐소드로서 접속될 수 있다. 예를 들면 OLED의 생성된 광은 애노드 및/또는 캐소드를 통해 방출될 수 있거나 또는 예를 들면 유기 태양 전지에서와 같이 광은 외부로부터 애노드 및/또는 캐소드를 통해 부품 내로 도달할 수 있다.
애노드로서 구현될 수 있어서 정공 주입 재료로서 사용되는 투명한 제 1 전극은 예를 들면 투명한 전도성 산화물을 포함할 수 있거나 또는 투명한 전도성 산화물로 이루질 수 있다. 투명한 전도성 산화물(transparent conductive oxides, 약어 "TCO")은 투명한, 전도성 재료, 일반적으로 산화금속, 예를 들면 산화아연, 산화주석, 산화카드뮴, 산화티타늄, 산화인듐 또는 산화인듐주석(ITO)이다. 예를 들면 ZnO, SnO2 또는 In2O3 와 같은 2차 금속 산소 화합물과 더불어, 예를 들면 Zn2SnO4, CdSnO3, ZnSnO3, MgIn2O4, GaInO3, Zn2In2O5 또는 In4Sn3O12 또는 상이한 투명한 전도성 산화물의 혼합물과 같은 3차 금속 산소 화합물이 TCO의 그룹에 속한다. 또한, TCO는 반드시 화학량론적 조성을 갖지 않으며, p-도핑되거나 또는 n-도핑될 수 있다.
제 2 전극은 캐소드로서 구현될 수 있어서 전자 주입 재료로서 사용될 수 있다. 캐소드 재료로서, 특히 알루미늄, 바륨, 인듐, 은, 금, 마그네슘, 칼슘, 구리, 이트륨, 이테르븀, 사마륨 또는 리튬 그리고 그 화합물, 조합물 및 합금이 바람직한 것으로 나타났다.
일 실시예에서, 기판은 투명하다. 따라서, 기판에 인접한 전극이 투명한 경우, 예를 들면 유기 태양 전지에서와 같이, 발생한 광은 예컨대 OLED로부터 기판을 통해 방출될 수 있거나 또는 광이 외부로부터 기판을 통해 부품 내로 입사될 수 있다. 부품이 OLED이면, OLED는 소위 "바텀-에미터(bottom-emitter)"로서 구현될 수 있다. 추가로 캡슐이 투명해서 발광이 하부를 향해 투명한 기판을 통해 그리고 상부를 향해 투명한 캡슐을 통해 이루어지면, 부품이 "투명한 OLED"일 수 있다. 예를 들면 기판은 유리, 석영, 플라스틱 필름, 금속, 금속 필름, 실리콘 웨이퍼 또는 다른 적합한 기판 재료를 포함할 수 있다. 특히, 기판은 적합한 배리어 층을 포함하는 플라스틱 필름일 수 있다.
일 실시예에서, 캡슐에 직접 인접한 유기 전자 부품의 층은 캡슐에 대한 공동부를 포함하지 않는다. 즉, 박막 캡슐과 유기 전자 부품 사이의 직접 접촉이 이루어진다. 특히, 캡슐과 활성층의 직접 접촉이 이루어진다. 캡슐이 공동부를 포함하지 않는 것이 가능하다. 박막 캡슐과 적어도 하나의 제 1 접착제 층 및 적어도 하나의 제 1 접착제 층과 커버 층의 직접 접촉이 이루어진다. 이로 인해, 캡슐의 특별한 밀봉성 및 그에 따라 유기 전자 부품의 보호 증가가 달성될 수 있다.
다른 실시예에서, 유기 전자 부품의 활성층은 에지 및 측면 및 기판으로부터 떨어진 메인 표면을 포함하고, 적어도 하나의 박막 캡슐은 적어도 하나의 에지 및/또는 측면 및 기판으로부터 떨어진 활성층의 메인 표면을 커버한다. 특히, 에지 및/또는 측면 및 기판으로부터 떨어진 활성층의 메인 표면은 박막 캡슐에 의해 완전히 커버될 수 있다. 따라서, 박막 캡슐에 의해 주변의 산소 및 물에 대해 기판으로부터 떨어진 활성층의 메인 표면 및 에지 및/또는 측면의 제 1 차폐가 보장될 수 있다.
다른 실시예에서, 활성층에 의해 커버되지 않은 기판의 메인 표면의 부분, 특히 활성층에 인접한 기판의 부분이 양호한 캡슐화를 보장하기 위해 적어도 하나의 박막 캡슐에 의해 커버된다.
다른 실시예에서, 적어도 하나의 박막 캡슐이 활성층으로부터 떨어진 메인 표면을 포함하고, 제 1 접착제 층이 활성층으로부터 떨어진, 적어도 하나의 박막 캡슐의 메인 표면 위에 배치된다.
특히, 박막 캡슐의 부분 영역이 제 1 접착제 층에 의해 커버될 수 있고, 상기 접착제 층이 유기 전자 부품의 활성층의 에지 및/또는 측면을 커버한다. 이 실시예에서, 제 1 접착제 층이 박막 캡슐에 의해 커버되는 활성층의 에지를 지나 연장한다. 산소 및 물이 주변으로부터 특히 에지 및 측면을 통해 활성층으로 침투하기 때문에, 여기서는 공기 및 습기의 배제가 특히 높아야 하고, 이는 이 실시예에 따라 달성된다. 제 1 접착제 층은 박막 캡슐에 의해 커버되는 활성층의 에지를 지나 10 ㎛ 내지 20 ㎜, 바람직하게는 0.5 ㎜ 내지 5 ㎜, 특히 바람직하게는 0.5 ㎜ 내지 3 ㎜ 연장할 수 있다. 제 1 접착제 층이 박막 캡슐에 의해 커버된 활성층의 에지를 지나 멀리 연장할수록, 활성층의 에지 및 측면이 더 양호하게 산소 및 물의 침투로부터 차폐된다.
제 1 접착제 층이 기판과 직접 접촉하는 것이 가능하다. 이로 인해, 접착이 훨씬 개선된다.
제 1 접착제 층이 활성층의 에지 및/또는 측면을 커버하는 박막 캡슐의 부분 영역 위에서 그리고 박막 캡슐의 메인 표면 위에서 상이한 층 두께를 갖는 것도 가능하다. 특히, 활성층의 에지 및/또는 측면을 커버하는 박막 캡슐의 부분 영역 위의 제 1 접착제 층의 층 두께는 박막 캡슐의 메인 표면 위의 제 1 접착제 층의 층 두께보다 더 두꺼울 수 있다. 이로 인해, 활성층의 에지들 및/또는 측면들은 침투하는 산소 및 물로부터 더 효율적으로 보호될 수 있다. 이는 예를 들면 커버 층이 산소 및 물에 대한 낮은 투과성을 갖기 때문에 활성층의 메인 표면이 박막 캡슐, 얇은 제 1 접착제 층 및 커버 층에 의해 외부 영향으로부터 충분히 보호되는 경우에 가능하다.
다른 실시예에서, 제 1 접착제 층은 활성층을 지나 기판 위에 연장되는 박막 캡슐의 영역을 커버하고, 이로 인해, 특히 양호한 캡슐화 및 그에 따라 유기 전자 부품의 활성층의 보호가 이루어진다.
특히 제 1 접착제 층은 주변과 직접 접촉할 수 있다. 발명자는 놀랍게도, 접착제 층과 주변을 향한 적어도 하나의 게터 재료의 직접 접촉이 이루어지는 경우에도, 적어도 하나의 게터 재료를 가진 접착제 층이 산소 및 물에 대한 매우 높은 흡수 및/또는 흡착을 나타내므로, 유기 전자 부품의 활성층으로 산소 및 물 확산의 큰 지연을 보장하는 것을 알아냈다.
다른 실시예에서, 유기 부품을 기계적 영향으로부터 보호하는 커버 층이 활성층으로부터 떨어진, 적어도 하나의 박막 캡슐의 메인 표면 위에 배치된다. 커버 층은 활성층의 측면 및 에지를 지나 돌출할 수 있다. 특히, 제 1 접착제 층을 향한 커버 층의 전체 메인 표면이 제 1 접착제 층과 접착될 수 있다. 커버 층이 제 1 접착제 층의 측면 위에 배치되는 것도 가능하다. 따라서, 박막 캡슐, 제 1 접착제 층 및 커버 층으로 커버되는 활성층의 측면의 매우 큰 보호가 달성될 수 있다.
다른 실시예에서, 유기 전자 부품이 제공되고, 제 2 접착제 층이 있으며, 제 2 접착제 층은 적어도 부분적으로 제 1 접착제 층 둘레로 환형으로 배치된다. 제 2 접착제 층은 커버 층과 박막 캡슐의 접착 촉진을 위해 사용된다. 이로 인해, 상기 층들의 조기 박리가 강력히 방지된다.
바람직하게 제 2 접착제 층은 제 1 접착제 층보다 더 양호한 접착 특성을 갖는다. 특히, 제 2 접착제 층은 커진 접착 강도를 얻기 위해 게터 재료를 포함하지 않을 수 있다. 접착 강도는 1 N/㎜ 내지 20 N/㎜, 특히 3 N/㎜ 내지 10 N/㎜ 일 수 있다.
다른 실시예에서, 제 2 접착제 층은 1 내지 90 N/㎟, 특히 5 내지 15 N/㎟의 전단 강도를 갖는다. 전단 강도는 커버 층이 접선 전단력에 맞서는 저항이다. 이는 커버 층이 받을 수 있는 최대 전단 응력을 나타낸다.
제 2 접착제 층은 에폭시수지 접착제를 포함할 수 있다. 80℃ 내지 100℃의 온도에서 경화되는 에폭시수지 접착제가 특히 바람직하게 사용된다. 에폭시수지가 UV 노출 하에 경화되는 것도 가능하다. 바람직하게는 제 2 접착제 층이 제 1 접착제 층과 동일한 접착제 재료를 포함할 수 있다.
제 2 접착제 층은 투명하게 형성될 수 있다. 제 2 접착제 층을 포함하는 캡슐도 전체적으로 투명하게 형성될 수 있다.
다른 바람직한 실시예에서, 제 2 접착제 층은 제 1 접착제 층 둘레에 완전히 환형으로 배치되고, 이로 인해 인접 층들의 더 양호한 접착이 이루어진다.
박막 캡슐의 부분 영역은 유기 전자 부품의 활성층의 에지 및/또는 측면을 커버하는 제 2 접착제 층에 의해 커버될 수 있다. 이 실시예에서, 제 2 접착제 층은 박막 캡슐에 의해 커버되는 활성층의 에지를 지나 연장한다. 제 2 접착제 층은 박막 캡슐에 의해 커버되는 활성층의 에지를 지나 50 ㎛ 내지 20 ㎜, 바람직하게는 500 ㎛ 내지 5 ㎜, 특히 바람직하게는 500 ㎛ 내지 3 ㎜ 연장할 수 있다.
유기 전자 부품의 다른 실시예에서, 제 2 접착제 층은 활성층으로부터 떨어진, 박막 캡슐의 메인 표면 위에 배치되고, 제 1 접착제 층은 적어도 부분적으로 제 2 접착제 층 둘레에 환형으로 배치된다. 이 실시예에서, 커버 층과 박막 캡슐 사이의 접착 강도는 제 2 접착제 층으로 인해 매우 높고, 층들의 조기 박리가 강력히 방지된다.
특히 제 1 접착제 층은 완전히 제 2 접착제 층 둘레에 환형으로 배치될 수 있다. 제 2 접착제 층에 인접한 층의 높은 접착 강도와 더불어, 이 실시예에서는 활성층 및 박막 캡슐이 측면으로부터 제 1 접착제 층을 통한 공기 및 물 확산으로부터 보호된다.
상기 보호는, 제 1 접착제 층이 활성층의 에지들 및/또는 측면들을 커버하는 박막 캡슐의 부분 영역을 커버하는 실시예에서 더 커진다.
유기 전자 부품의 다른 실시예에서, 활성층이 제 1 및 제 2 전극 사이에 배치되고, 상기 제 1 전극은 기판 상에 배치된다. 전자 부품은 적어도 하나의 게터 재료를 포함하는 제 1 추가 접착제 층을 포함한다.
제 1 추가 접착제 층은 제 1 전극과 기판 사이에 배치될 수 있다. 이 실시예에서, 유기 전자 부품은 캡슐화에 의해 그리고 추가로 기판으로부터 제 1 추가 접착제 층에 의해 습기 및 공기의 침투로부터 보호될 수 있다. 특히, 이 실시예는 가요성으로 형성되는 기판을 포함하는 가요성 OLED에서 가능하다. 예를 들면 플라스틱 필름으로 이루어진 가요성 기판은 예를 들면 유리 기판에 비해 습기 및 산소에 대한 높아진 투과성을 갖는다. 따라서, 특히 기판이 충분한 보호를 제공하지 않는 경우에 OLED의 활성층을 기판으로부터 물 및 공기의 침투에 대해 더 양호하게 보호해야 할 필요가 커진다.
다른 실시예에 따라 제 1 다른 접착제 층은 거친 기판 상에 배치된다. 거친 기판은 예를 들면 상이한 표면 높이, 평탄하지 않음 또는 불균일한 표면을 갖는다. 상기 표면 높이는 10 nm 내지 100 ㎛의 범위에 놓일 수 있다. 제 1 추가 접착제 층은 여기서 추가로 평탄화 작용을 할 수 있고, 기판의 가능한 표면 높이 또는 평탄하지 않음을 적어도 광범위하게 제거한다. 특히, 이 실시예는 탑-에미터 OLED 일 수 있다.
게터 재료를 포함하는 제 1 추가 접착제 층은 제 1 접착제 층에 대해 전술한 바와 동일한 특징들 또는 특징 조합들을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 제 1 추가 접착제 층과 제 1 전극 사이에 적어도 하나의 박막 캡슐이 배치된다.
다른 실시예에서, 제 2 추가 접착제 층이 제 1 추가 접착제 층 둘레에 환형으로 배치된 부품 내에 존재한다. 제 2 추가 접착제 층은 높아진 접착 강도를 달성하기 위해 게터 재료를 포함하지 않을 수 있다. 제 2 추가 접착제 층은 제 2 접착제 층에 대해 전술한 바와 동일한 특징들 또는 특징 조합들을 포함할 수 있다. 바람직하게는 제 2 추가 접착제 층이 제 1 추가 접착제 층 둘레에 완전히 환형으로 배치된다.
다른 실시예에서, 제 2 추가 접착제 층이 제 1 전극과 기판 사이에 배치되고, 제 1 추가 접착제 층은 제 2 추가 접착제 층 둘레에 환형으로 배치된다. 바람직하게는 제 1 추가 접착제 층이 제 2 추가 접착제 층 둘레에 완전히 환형으로 배치된다.
유기 전자 부품은 유기 발광 다이오드, 태양 전지, 유기 전계효과 트랜지스터(OFET) 및/또는 유기 전자 회로일 수 있다. 유기 전계효과 트랜지스터는 모든 층들이 유기인 모든 OFET일 수 있다.
일 실시예에서, 유기 전자 부품은 평면 부품이고, 유기 전자 부품의 활성층은 1 ㎠ 내지 1 ㎡의 표면을 가질 수 있다. 특히, 활성층은 5 ㎠ 내지 2000 ㎠의 표면, 특히 바람직하게는 25 ㎠ 내지 1000 ㎠의 표면을 가질 수 있다. 특히 바람직하게는 평면 부품이 평면 광원이다.
OLED는 예를 들면 추가 층들을 포함할 수 있다: 정공 유도 층, 정공 전달 층, 전자 전달 층 및/또는 전자 유도 층. 이러한 층들은 OLED의 효율을 더 높이기 위해 사용될 수 있고, OLED의 하나 또는 다수의 적합한 장소에 형성될 수 있다. 상기 층들의 가능한 재료들은 예를 들면 EP 1770 799 A2, WO 2010/122113 A1 또는 WO 2010/048920 A1에 개시되어 있다.
본 발명에 따라 하기 방법 단계들을 포함하는 유기 전자 부품의 제조 방법이 제공된다:
a) 제 1 및 제 2 전극, 기판 및 적어도 하나의 활성층을 포함하는 유기 전자 층 스택의 제공 단계,
b) 상기 층 스택 상에 적어도 하나의 박막 캡슐의 증착 단계,
c) 제 1 접착제 층의 제공 단계,
d) 상기 제 1 접착제 층 위에 커버 층의 배치 단계.
제 1 접착제 층의 제공에 의해 커버 층이 박막 캡슐과 접착될 수 있다.
방법 단계 b)는 추가 방법 단계 b1) 적어도 하나의 제 2 박막 캡슐의 증착 단계를 포함할 수 있다.
방법 단계 a) 하에 유기 전자 층 스택의 제공은 하기 방법 단계들을 포함할 수 있다:
a1) 기판의 제공 단계,
a2) 상기 기판 상에 제 1 추가 접착제 층의 제공 단계,
a3) 상기 제 1 추가 접착제 층 상에 제 1 전극의 배치 단계,
a4) 상기 제 1 전극 상에 활성층의 제공 단계,
a5) 상기 활성층 상에 제 2 전극의 배치 단계.
방법 단계 a) 하에 유기 전자 층 스택의 제공은 방법 단계 a2) 후에 추가 방법 단계 a2') 제 1 추가 접착제 층 상에 적어도 하나의 박막 캡슐의 증착 단계를 포함할 수 있다.
방법 단계 a2)는 추가의 방법 단계 a2") 제 2 추가 접착제 층의 제공 단계를 포함할 수 있다.
특히, 박막 캡슐은 방법 단계 b) 및/또는 b1) 및/또는 a2') 하에서 CVD, ALD 및/또는 PVD에 의해 증착될 수 있다.
특히, 커버 층은 방법 단계 d) 하에 적층될 수 있다. 커버 층이 적층되면, 특히 얇은 커버 층이 제공될 수 있다. 커버 층은 100 ㎛ 내지 0.7 ㎜의 층 두께를 가질 수 있다. 이 방법은 특히 유리, 플라스틱 및 금속 필름에 적합하다.
추가 방법 단계 e) 방법 단계 d) 후에 제 1 접착제 층의 UV 경화 단계가 가능하다.
2개의 추가 방법 단계 e1) 제 1 플라스틱 층의 UV 예비 경화 단계 및 e2) 방법 단계 d) 후에 제 1 접착제 층의 열에 의한 후 경화 단계도 가능하다. 예비 경화에 의해, 짧은 시간 내에 박막 캡슐 위에 커버 층의 예비 고정이 달성될 수 있어서, 커버 층의 위치가 더 이상 변하지 않을 수 있다. 후속해서, 완전한 경화가 열에 의해 더 오랜 시간 동안 이루어질 수 있다. 예비 경화는 예를 들면 3분 동안 100 mW/㎠의 강도 범위에서 노출(250 nm < λ < 400 nm)에 의해 가능하다. 열에 의한 후 경화는 30분 동안 80℃에서 이루어질 수 있다.
제 1 추가 접착제 층은 제 1 접착제 층에 대해 설명된 방법과 유사하게 방법 단계 a2') 또는 a3) 후에 경화될 수 있다.
방법 단계 c)는 추가 방법 단계 c1) 제 2 접착제 층의 제공 단계를 포함할 수 있다.
추가 방법 단계 f) 방법 단계 d), e) 또는 e2) 후에 제 2 접착제 층의 경화 단계도 가능하다.
특히 방법 단계 f)는 80℃ 내지 100℃의 온도에서 제 2 접착제 층의 열에 의한 경화 단계를 포함할 수 있다.
방법 단계 f)는 UV 노출에 의한 제 2 접착제 층의 경화 단계를 포함할 수 있다.
제 2 추가 접착제 층은 제 2 접착제 층에 대해 설명된 방법과 유사하게 방법 단계 a2') 또는 a3) 후에 경화될 수 있다.
본 발명에 의해, 유기 전자 부품용 개선된 캡슐, 상기 캡슐을 구비한 유기 전자 부품, 및 상기 유기 전자 부품의 제조 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 바람직한 실시예들 및 개선예들은 도면을 참고로 하는 하기 실시예 설명에 제시된다.
도 1a 및 도 1b는 유기 전자 부품의 실시예의 개략적인 단면도 및 평면도.
도 2 내지 도 5는 여러 실시예에 따른 유기 전자 부품의 개략적인 단면도.
도 6a 및 도 6b는 유기 전자 부품의 다른 실시예의 개략적인 단면도 및 평면도.
도 7 내지 도 9는 여러 실시예에 따른 유기 전자 부품의 개략적인 단면도.
도 2 내지 도 5는 여러 실시예에 따른 유기 전자 부품의 개략적인 단면도.
도 6a 및 도 6b는 유기 전자 부품의 다른 실시예의 개략적인 단면도 및 평면도.
도 7 내지 도 9는 여러 실시예에 따른 유기 전자 부품의 개략적인 단면도.
실시예들 및 도면들에서 동일한 또는 동일한 작용을 하는 구성 부분은 동일한 도면 부호로 표시된다. 도시된 부품들 및 그 크기 비율들은 척도에 맞지 않으며, 개별 부품들, 특히 층 두께들은 더 나은 이해를 위해 과도한 크기로 도시될 수 있다.
도 1a의 실시예에 따른 유기 전자 부품은 기판(1), 상기 기판(1) 상에 배치된 활성층(2), 상기 활성층(2) 상에 배치된 박막 캡슐(5), 게터 재료(3)를 갖는 접착제 층(3) 및 커버 층(4)을 포함한다. 게터 재료는 예를 들면 접착제 층(3) 내에 게터 입자의 형태로 주어진다. 박막 캡슐(5)과 접착제 층(3) 및 접착제 층(3)과 커버 층(4)은 특히 서로 직접 접촉한다. 박막 캡슐(5)은 활성층(2)의 에지(2a), 측면(2b) 및 메인 표면(2c) 그리고 상기 활성층(2)에 인접하며 상기 활성층(2)에 의해 커버되지 않은 기판(1)의 메인 표면을 부분적으로 커버한다. 박막 캡슐(5)이 활성층(2)에 인접하며 활성층(2)에 의해 커버되지 않은 기판(1)의 메인 표면을 완전히 커버하는 것도 가능하다. 접착제 층(3)은 박막 캡슐(5)의 메인 표면, 및 활성층(2)의 에지(2a) 및 측면(2b을 커버하는 박막 캡슐(5)의 부분 영역을 커버한다. 접착제 층(3)은 박막 캡슐(5)에 의해 커버된 활성층(2)의 에지(2a)를 지나 연장하고 주변과 직접 접촉한다. 커버 층(4)은 접착제 층(3)의 메인 표면을 커버한다. 박막 캡슐(5)에 의해 커버되는 활성층(2)의 에지(2a) 및 측면(2b) 위에 접착제 층(3)의 배치에 의해, 활성층(2)의 에지(2a)를 지나 접착제 층(3)의 중첩 영역이 생긴다. 이러한 배치에 의해 습기가 다른 유기 전자 부품에서보다 훨씬 더 긴 시간 후에야 측면(2b)을 통해 활성층(2) 내로 침투하는데, 그 이유는 활성층(2)의 측면들(2b)이 박막 캡슐(5) 및 접착제 층(3)으로 커버되기 때문이다. 특히 큰 면의 부품에서 장점이 큰데, 그 이유는 외부 에지로부터 활성층(2)으로의 습기 및/또는 산소용 통로가 더 길어지기 때문이다. 실시예에서 게터 재료는 예를 들면 제올라이트를 포함할 수 있지만, 산화 가능한 및/또는 물 흡수 재료들도 가능하다. 박막 캡슐(5)은 예를 들면 산화 알루미늄, 산화 아연, 산화 지르코늄, 산화 티타늄, 산화 하프늄, 산화 란타늄, 산화 실리콘, 질화 실리콘을 포함할 수 있다. 커버 층(4)은 유리를 포함할 수 있지만, 알루미늄, 구리, 래커 또는 플라스틱도 가능하다. 박막 캡슐(5), 접착제 층(3) 및 커버 층(4)은 투명하게 형성될 수 있다. 유기 전자 부품은 바람직하게 OLED 이며, 방사선은 투명한 기판(1) 및/또는 투명한 캡슐을 통해 분리된다. 게터 입자는 그 크기에 따라 활성층(2)에 생성된 방사선에 대한 산란 작용을 할 수 있다. 따라서, 캡슐은 박막 캡슐(5) 및 커버 층(4)의 접착 그리고 공기 확산 및 습기 확산의 지연과 더불어, 추가로 방사선의 분리를 개선하기 위해 사용된다. 부품의 활성층(2)은 예를 들면 유기 기능 재료를 포함한다. OLED의 활성층(2)에서 전자 및 정공 주입 그리고 전자 및 정공 재결합에 의해 개별 파장을 가진 또는 파장 범위를 가진 전자기 방사선이 생성될 수 있다. 관찰자에게 단색, 다색 및/또는 혼합 색의 광 인상이 주어질 수 있다. 유기 기능 재료는 예를 들면 유기 폴리머, 유기 올리고머, 유기 모노머, 유기의 작은, 비-폴리머 분자 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제 1 기판은 석영, 플라스틱 필름, 금속, 금속 필름, 실리콘 웨이퍼 또는 임의의 다른 적합한 기판 재료를 포함할 수 있다. 도 1a에 따른 실시예는 유기 태양 전지, 유기 전계 효과 트랜지스터 또는 유기 전자 회로일 수 있다. 부품이 유기 태양 전지이면, 활성층(2)은 방사선을 수신할 수 있고, 모노머, 올리고머 및/또는 폴리머인 하나 또는 다수의 반도체 재료를 포함할 수 있다.
도 1b는 도 1a에 도시된 부품의 평면도를 도시한다. 도 1b는 활성층(2)이 기판(1)의 메인 표면의 일부 위에 중앙에 제공되는 것을 도시한다. 접착제 층(3)은 활성층(2) 위에 배치되고, 활성층(2)의 메인 표면(2c)을 커버하며 활성층(2)의 에지(2a)를 지나 돌출한다. 파선을 따른 횡단면은 도 1a에 따른 부품의 개략적인 단면도를 야기한다.
40 ㎠ 및 1.67 ㎠의 크기를 가진 바텀-에미터 OLED의 수명은 60℃ 및 90% 상대 대기 습도(rH)에서 OLED의 작동 지속 시간에 따라 테스트되었다. 상대 대기 습도라는 것은 물의 증기 압력과 그 포화 증기 압력 사이의 백분율 비를 말한다. 박막 캡슐, 게터 재료 없는 순수한 에폭시 접착제 및 제공된 유리를 가진 바텀-에미터 OLED는 활성층 내로 공기 및 물의 침투에 의해 생긴 "다크 스폿(dark spots)"의 형성으로 인해 약 1700 시간 후 40%의 고장률을 갖는다. 상기 OLED에 대해 에폭시 접착제 중의 게터 재료에 의해서만 구별되는 본 발명에 따른 바텀-에미터 OLED에서, 약 1700 시간 후 고장률은 20%이고, 따라서 에폭시 접착제 중에 게터 재료 없는 OLED에서보다 절반만큼 더 낮다. 본 발명에 따른 OLED의 고장 이유는 활성층에 대한 물 및/또는 산소의 침투에 있는 것이 아니라, 제 1 접착제 층과 게터 재료의 너무 적은 접착으로 인해 조기 박리가 나타난다는 것이다. 상기 조기 박리는 제 2 접착제 층의 제공에 의해 줄어들 수 있다.
도 1a에 따른 실시예와는 달리, 도 2에 따른 실시예는 커버 층(4)이 추가로 박막 캡슐(5)의 측면과 접착제 층(3)의 측면 위에 배치되는 것을 도시한다. 커버 층(4)이 유리를 포함하면, 커버 층(4)은 유리 프릿에 의해 기판(1)과 접착될 수 있다. 접착제 층(3)은 주변과 직접 접촉하지 않고, 커버 층(4)에 의해 주변의 공기 및 습기로부터 차폐된다. 이러한 배치는 활성층(2)의 측면(2b)에 의한 공기 및 습기 확산의 지연을 야기한다. 측면(2b)에서 활성층(2)의 차폐는 도 1a에 따른 실시예에 비해 더 개선되는데, 그 이유는 측면(2b) 위에 적어도 2개의 보호 층(박막 캡슐(5), 접착제 층(3) 및 커버 층(4) 또는 박막 캡슐(5) 및 커버 층(4))이 제공되기 때문이다.
도 1a에 따른 실시예와는 달리, 도 3에 따른 실시예는 커버 층(4)이 추가로 접착제 층(3)의 측면 위에 배치되는 것을 도시한다. 접착제 층(3)은 주변과 직접 접촉하지 않고, 커버 층에 의해 공기 및 습기로부터 차폐된다. 이 실시예에서 접착제 층(3)의 메인 표면과 측면은 커버 층(4)에 의해 커버되기 때문에, 상기 면들에 의해 활성층(2)으로의 습기 및 공기 확산이 특히 양호하게 지연된다.
도 4는 다른 실시예를 도시하며, 여기서는 도 1a에 따른 실시예와는 달리 접착제 층(3)이 부분적으로 활성층(2)에 인접한 기판(1)의 메인 표면을 커버한다. 이러한 방식으로, 활성층(2)의 측면(2b)이 박박 캡슐(5) 및 접착제 층(3)에 의해 완전히 캡슐화되고, 이는 환경 영향으로부터 활성층(2)의 측면(2b)을 크게 보호한다.
도 4에 따른 실시예와는 달리, 도 5의 실시예는 커버 층(4)이 접착제 층(3)의 측면 위에 배치되는 것을 도시한다. 커버 층(4)이 유리를 포함하면, 커버 층(4)은 유리 프릿에 의해 기판(1)과 접착된다. 이 실시예에서, 활성층(2)은 메인 표면(2c) 및 측면(2b)에서 박막 캡슐(5), 접착제 층(3) 및 커버 층(4)에 의해 커버되고, 이는 활성층(2)의 기밀 보호를 특징으로 한다.
도 1a, 도 1b 및 도 2 내지 도 5에 도시된 모든 실시예들은 제 1 접착제 층(3) 및 제 2 접착제 층(3a)을 포함할 수 있다. 도 6a는 제 2 접착제 층(3a)을 포함하는 도 1a에 따른 실시예의 변형예를 도시한다. 접착제 층(3)은 이 실시예에서 활성층(2)의 메인 표면(2c)을 커버하고, 제 2 접착제 층(3a)은 제 1 접착제 층(3) 둘레로 완전히 환형으로 배치되며, 활성층(2)의 에지(2a) 및 측면(2b)을 커버하는 박막 캡슐(5)의 부분 영역을 커버한다. 접착제 층(3)은 박박 캡슐(5)에 의해 커버되는 활성층(2)의 에지(2a)를 지나 연장하고 주변과 직접 접촉한다. 커버 층(4)은 접착제 층(3, 3a)의 메인 표면을 커버한다. 박막 캡슐(5), 접착제 층(3, 3a) 및 커버 층(4)은 투명하게 형성될 수 있다. 제 2 접착제 층(3a)은 에폭시 접착제를 포함하고, 제 1 접착제 층(3)보다 더 양호한 접착 특성을 가지며, 특히 게터 재료를 포함하지 않을 수 있다. 제 2 접착제 층(3a)의 이러한 배치는 커버 층(4) 및 박막 캡슐(5)의 더 양호한 접착을 야기한다. 제 2 접착제 층의 전단 강도는 1 내지 90 N/㎟, 특히 5 내지 15 N/㎟ 이다. 접착 강도는 1 내지 20 N/㎜, 특히 3 내지 10 N/㎜ 이므로, 상기 층들의 바람직하지 않은 박리를 방지한다. 제 2 접착제 층(3a)에는, 커버 층(4)과 박막 캡슐(5) 사이의 높은 접착 강도를 가능하게 하는 다른 접착제도 사용될 수 있다. 제 1 접착제 층(3)이 불충분한 접착 특성을 갖거나 또는 예를 들면 OLED의 활성층들 중 하나가 제 1 접착제 층보다 더 적은 접착을 갖는 경우, 상기 실시예가 특히 적합하다.
도 6b는 도 6a에 이미 도시된 부품의 평면도를 도시한다. 도 6b는 활성층(2)이 중앙에서 기판(1)의 메인 표면의 일부 위에 제공되는 것을 도시한다. 접착제 층들(3, 3a)은 활성층(2) 위에 배치되고 활성층(2)의 메인 표면(2c)을 커버한다. 접착제 층(3a)은 제 1 접착제 층(3) 둘레에 완전히 환형으로 배치되고, 활성층(2)의 에지(2a)를 지나 돌출한다. 파선을 따른 횡단면은 도 6a에 따른 부품의 개략적인 단면도를 야기한다.
도 6a에 따른 실시예와는 달리, 도 7에 따른 실시예는 커버 층(4)이 추가로 제 2 접착제 층(3a)의 측면 위에 배치되는 것을 도시한다. 이 실시예에서 접착제 층(3a)의 측면들은 커버 층(4)에 의해 커버되기 때문에, 활성층(2)의 측면들(2b)은 습기 및 공기로부터 더 양호하게 보호된다. 접착제 층(3a)이 게터 입자를 포함하지 않아서, 환경 영향으로부터 활성층(2)의 측면들(2b)의 충분한 보호를 제공하지 않는 경우에, 이 실시예는 특히 상기 경우들에 적합하다.
도 6a에 따른 실시예와는 달리, 도 8에 따른 실시예는 접착제 층(3a)이 여전히 부분적으로 활성층(2)에 인접한 기판(1)의 메인 표면을 커버하는 것을 도시한다.
도 9에 따른 실시예에서, 커버 층(4)은 도 8에 따른 실시예와는 달리 접착제 층(3a)의 측면 위에 배치된다. 커버 층(4)이 유리를 포함하면, 커버 층(4)은 유리 프릿에 의해 기판(1)과 접착된다. 도 7에 따른 실시예와 유사하게, 접착제 층(3a)의 측면들은 활성층(2)의 측면들(2b)을 습기 및 공기로부터 더 양호하게 보호하기 위해 커버 층(4)에 의해 커버된다. 특히, 접착제 층(3a)이 활성층(2)의 측면(2b)의 충분한 보호를 제공하지 않으면, 이 실시예가 적합하다.
도 6a, 도 6b 및 도 7 내지 도 9에 도시된 모든 실시예들은 제 1 접착제 층(3) 및 제 2 접착제 층(3a)의 바뀐 배치를 포함할 수 있다. 활성층(2)의 에지(2a) 및 측면(2b)을 커버하는 박막 캡슐의 부분 영역 위에 제 1 접착제 층(3)의 배치에 의해, 습기가 지연되어 측면(2b)을 통해 활성층(2)으로 침투하고, 동시에 제 2 접착제 층(3a)에 의해 박막 캡슐(5) 및 커버 층(4)의 높은 접착 강도가 달성된다.
본 발명은 실시예를 참고로 하는 설명에 의해 제한되지 않는다. 오히려, 본 발명은 모든 새로운 특징 및 모든 특징 조합들이 청구범위 또는 실시예에 명확히 제시되지 않더라도, 상기 특징들 및 상기 특징 조합들, 특히 청구범위에 포함된 모든 특징 조합들을 포함한다.
1 기판
2 활성층
2a 에지
2b 측면
2c 메인 표면
3 접착제 층
3a 접착제 층
4 커버 층
5 박막 캡슐
2 활성층
2a 에지
2b 측면
2c 메인 표면
3 접착제 층
3a 접착제 층
4 커버 층
5 박막 캡슐
Claims (15)
- 유기 전자 부품으로서,
- 기판(1),
- 상기 기판(1) 상에 배치된 적어도 하나의 활성층(2), 및
- 상기 활성층(2) 위의 캡슐
을 포함하고,
상기 캡슐은,
- 적어도 하나의 박막 캡슐(5);
- 상기 적어도 하나의 박막 캡슐(5) 상에 배치되며 적어도 하나의 게터(getter) 재료를 포함하는 적어도 하나의 제 1 접착제 층(3); 및
- 상기 제 1 접착제 층(3) 상에 배치된 커버 층(4)
을 포함하는 층 시퀀스를 가진 것이고,
- 상기 박막 캡슐(5)의 두께는 10 nm 내지 500 nm 이고,
- 층 시퀀스는,
- 상기 제 1 접착제 층(3) 상에 직접 배치된 플라스틱 필름 또는 금속 필름으로 이루어진 커버 층(4) 및
- 상기 제 1 접착제 층(3)이 상기 커버 층(4), 상기 박막 캡슐(5) 및 제 2 접착제 층(3a)에 의해 완전히 둘러싸이도록, 상기 제 1 접착제 층(3) 둘레에 완전히 환형으로 배치된 상기 제 2 접착제 층(3a)을 포함하고,
- 상기 제 1 접착제 층(3)은 에폭시 접착제, 실리콘 하이브리드, 폴리우레탄, 아크릴레이트, 페놀수지, 다황화물 또는 멜라민수지를 포함하고,
- 상기 커버 층(4)은 상기 기판(1)으로부터 떨어진 상기 제 1 접착제 층(3) 및 상기 제 2 접착제 층(3a)의 메인 표면을 커버하고,
- 투명한 상기 제 2 접착제 층(3a)은 에폭시 접착제를 포함하고 상기 제 1 접착제 층(3)보다 더 양호한 접착 특성을 가지며, 게터 입자를 포함하지 않고,
- 상기 제 2 접착제 층(3a)은 상기 박막 캡슐(5)의 부분 영역을 커버하고, 상기 박막 캡슐(5)의 부분 영역은 상기 활성층(2)의 에지(2a) 및 측면(2b)을 커버하는 것인, 유기 전자 부품. - 삭제
- 제 1 항에 있어서, 상기 게터 재료는 제올라이트를 포함하는 것인, 유기 전자 부품.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 접착제 층(3)은 추가로 열 전도 입자들을 포함하는 것인, 유기 전자 부품.
- 제 1 항에 있어서, 상기 캡슐은 공동부(cavity)를 포함하지 않는 것인, 유기 전자 부품.
- 제 1 항에 있어서, 상기 활성층(2)은 에지(2a) 및 측면(2b) 및 상기 기판(1)으로부터 떨어진 메인 표면(2c)을 포함하고, 적어도 하나의 박막 캡슐(5)은 적어도 상기 활성층(2)의 상기 에지(2a) 및/또는 상기 측면(2b) 및 상기 기판(1)으로부터 떨어진 상기 메인 표면(2c)을 커버하는 것인, 유기 전자 부품.
- 제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 박막 캡슐(5)은 상기 활성층(2)으로부터 떨어진 메인 표면을 갖고, 제 1 접착제 층(3)은 상기 활성층(2)으로부터 떨어진, 상기 적어도 하나의 박막 캡슐(5)의 메인 표면 위에 배치되는 것인, 유기 전자 부품.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 접착제 층(3)은 상기 활성층(2)의 에지(2a) 및/또는 측면(2b)을 커버하는 상기 박막 캡슐(5)의 부분 영역을 커버하는 것인, 유기 전자 부품.
- 제 1 항에 있어서, 제 2 접착제 층(3a)이 존재하고, 상기 제 2 접착제 층(3a)은 적어도 부분적으로 상기 제 1 접착제 층(3) 둘레에 환형으로 배치되는 것인, 유기 전자 부품.
- 제 1 항에 있어서, 제 2 접착제 층(3a)이 존재하고, 상기 제 2 접착제 층(3a)은 상기 활성층(2)으로부터 떨어진, 상기 적어도 하나의 박막 캡슐(5)의 메인 표면 위에 배치되며, 상기 제 1 접착제 층(3)은 적어도 부분적으로 상기 제 2 접착제 층(3a) 둘레에 환형으로 배치되는 것인, 유기 전자 부품.
- 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서, 상기 제 2 접착제 층(3a)은 게터 재료를 포함하지 않는 것인, 유기 전자 부품.
- 제 1 항에 있어서, 상기 커버 층(4)은 상기 활성층(2)으로부터 떨어진, 상기 적어도 하나의 박막 캡슐(5)의 메인 표면 위에 배치되는 것인, 유기 전자 부품.
- 제 1 항에 있어서,
상기 유기 전자 부품이 유기 발광 다이오드를 포함하고,
상기 유기 발광 다이오드의 상기 활성층(2)이 방사선(radiation)을 방출하며, 상기 제 1 접착제 층(3)은 상기 활성층(2)의 광 경로 내에 배치되고, 게터 입자들은 상기 활성층(2)의 상기 방사선에 대한 산란 작용을 하는 것인, 유기 전자 부품. - 유기 전자 부품의 제조 방법으로서,
A) 제 1 및 제 2 전극, 기판(1) 및 적어도 하나의 활성층(2)을 포함하는 유기 전자 층 스택을 제공하는 단계,
B) 상기 층 스택 상에 적어도 하나의 박막 캡슐(5)을 증착하는 단계,
C) 제 1 접착제 층(3)을 제공하는 단계,
D) 상기 제 1 접착제 층(3) 위에 커버 층(4)을 배치하는 단계
를 포함하고,
- 상기 박막 캡슐(5)의 두께는 10 nm 내지 500 nm 이고,
- 층 시퀀스는,
- 상기 제 1 접착제 층(3) 상에 직접 배치된 플라스틱 필름 또는 금속 필름으로 이루어진 커버 층(4) 및
- 상기 제 1 접착제 층(3)이 상기 커버 층(4), 상기 박막 캡슐(5) 및 제 2 접착제 층(3a)에 의해 완전히 둘러싸이도록, 상기 제 1 접착제 층(3) 둘레에 완전히 환형으로 배치된 상기 제 2 접착제 층(3a)을 포함하고,
- 상기 제 1 접착제 층(3)은 에폭시 접착제, 실리콘 하이브리드, 폴리우레탄, 아크릴레이트, 페놀수지, 다황화물 또는 멜라민수지를 포함하고,
- 상기 커버 층(4)은 상기 기판(1)으로부터 떨어진 상기 제 1 접착제 층(3) 및 상기 제 2 접착제 층(3a)의 메인 표면을 커버하고,
- 투명한 상기 제 2 접착제 층(3a)은 에폭시 접착제를 포함하고 상기 제 1 접착제 층(3)보다 더 양호한 접착 특성을 가지며, 게터 입자를 포함하지 않고,
- 상기 제 2 접착제 층(3a)은 상기 박막 캡슐(5)의 부분 영역을 커버하고, 상기 박막 캡슐(5)의 부분 영역은 상기 활성층(2)의 에지(2a) 및 측면(2b)을 커버하는 것인, 유기 전자 부품의 제조 방법. - 제 14 항에 있어서,
상기 방법의 단계 C)는,
C1) 제 2 접착제 층(3a)을 제공하는 단계
를 더 포함하는, 유기 전자 부품의 제조 방법.
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