KR102037857B1 - 전자 소자 및 이의 제조방법 - Google Patents

전자 소자 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 명세서는 수분, 산소 등으로부터 차단된 전자 소자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

전자 소자 및 이의 제조방법{ELECTRONIC DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 명세서는 전자 소자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
액정소자, 전자 잉크 소자, 유기발광소자(OLED) 등을 사용한 디스플레이 장치 및 조명 장치가 널리 사용되고 있거나 시장에 등장하고 있으며, 유기 또는 무기 재료를 사용한 태양광 장치도 무공해 에너지 생산에 사용되고 있다.
이런 장치들을 구성하는 전자 소자와 금속 배선들은 수분, 산소 등과 같은 생활 환경에 널리 존재하는 화학 물질에 취약하여 변성 또는 산화되므로 이들 물질들이 상기 장치 내부에 존재하는 전자 소자에 접근하지 못하도록 차단하는 것이 매우 중요하다.
한국특허공개공보 제10-2008-0105832호
본 명세서는 수분, 산소 등으로부터 차단된 전자 소자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 명세서는 1) 기판 상에 제1 전극, 1 이상의 유기물층 및 제2 전극이 순차적으로 적층된 유기 발광부를 형성하여 전자 소자를 제조하는 단계;
2) 상기 전자 소자의 전면에 원자층 증착법으로 금속막 또는 금속산화막을 형성하는 단계를 포함하는 것인 전자 소자의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 명세서는 기판; 및 상기 기판 상에 제1 전극, 1 이상의 유기물층 및 제2 전극이 순차적으로 적층된 유기 발광부를 포함하는 전자 소자에 있어서,
상기 전자 소자의 전면에 원자층 증착법으로 형성된 금속막 또는 금속산화막을 포함하는 것인 전자 소자를 제공한다.
또한, 본 명세서는 상기 전자 소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
또한, 본 명세서는 상기 전자 소자를 포함하는 조명 장치를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 전자 소자는 수분, 산소 등을 차단하는 배리어 성능이 뛰어난 장점이 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 전자 소자의 제조하는 과정을 나타낸다.
도 2는 본 명세서의 다른 실시상태에 따른 전자 소자의 제조하는 과정을 나타낸다.
이하에서 본 명세서에 대하여 상세히 설명한다.
본 명세서는 1) 기판 상에 제1 전극, 1 이상의 유기물층 및 제2 전극이 순차적으로 적층된 유기 발광부를 형성하여 전자 소자를 제조하는 단계;
2) 상기 전자 소자의 전면에 원자층 증착법으로 금속막 또는 금속산화막을 형성하는 단계를 포함하는 것인 전자 소자의 제조방법을 제공한다.
본 명세서에서, 상기 기판의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 유리 기판, 박막형 유리, 플라스틱 기판 또는 플라스틱 필름일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 기판이 플라스틱 기판 또는 플라스틱 필름인 경우에는 상기 플라스틱 기판의 재료는 특별히 한정하지는 않으나, 예를 들면, 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리프로필렌(PP, polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethylene Terephthalate), 폴리에틸렌에테르프탈레이트(polyethylene ether phthalate), 폴리에틸렌프탈레이트(polyethylene phthalate), 폴리부틸렌프탈레이트(polybuthylene phthalate), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN; Polyethylene Naphthalate), 폴리카보네이트(PC; polycarbonate), 폴리스티렌(PS, polystyrene), 폴리에테르이미드(polyether imide), 폴리에테르술폰(polyether sulfone), 폴리디메틸실록산(PDMS; polydimethyl siloxane), 폴리에테르에테르케톤(PEEK; Polyetheretherketone) 및 폴리이미드(PI; polyimide) 중 어느 하나 이상을 이용하여 상기 플라스틱 기판을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 1) 단계 이전에 캐리어 기판 상에 기판을 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 캐리어 기판은 당 기술분야에 알려진 재료를 이용할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 캐리어 기판은 글래스 기판, 금속 기판, 플라스틱 기판 등을 이용할 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
상기 캐리어 기판의 두께는 0.5 mm 이상 0.7mm 이하일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
상기 기판이 플라스틱 기판인 경우에는 상기 캐리어 기판 상에 플라스틱 기판을 라미네이션하여 형성할 수도 있고, 플라스틱 기판 형성용 조성물을 캐리어 기판 상에 코팅하고 경화시켜서 형성할 수도 있다.
예를 들면, 플라스틱 기판이 폴리이미드 필름인 경우에는 상기 캐리어 기판 상에 폴리이미드 필름을 라미네이션하여 기판을 설치할 수 있고, 폴리아믹산 조성물을 캐리어 기판 상에 코팅하고 경화시켜서 기판을 설치할 수도 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 1) 단계 이전에 캐리어 기판 상에 기판을 설치하는 경우에는, 유기 발광부를 형성한 후 또는 유기 발명부를 덮는 밀봉부를 형성한 후 상기 플라스틱 기판으로부터 캐리어 기판을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 캐리어 기판의 분리방법은 나이프, 레이저 등 당 기술분야에 알려진 방법을 이용할 수 있고, 특히 나이프 만으로도 쉽게 분리할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극 또는 음극일 수 있으며, 제2 전극은 제1 전극과 반대로 양극 또는 음극일 수 있다. 즉, 제1 전극이 양극일 때에는 제2 전극은 음극이고, 제1 전극이 음극일 때에는 제2 전극은 양극일 수 있다.
상기 1 이상의 유기물층은 유기물로 구성되어 전기에너지를 빛에너지로 전환하는 층이며, 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 1 이상의 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기 1 이상의 유기물층은 유기 전자 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어질 수 있으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어 질 수 있다.
상기 양극, 음극 및 1 이상의 유기물층의 재질은 각각 양극, 음극 및 유기물층의 기능을 할 수 있다면 특별히 한정하지 않으며, 당 기술분야에서 일반적으로 사용하는 재질을 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 기판 상에 제1 전극, 1 이상의 유기물층 및 제2 전극이 순차적으로 적층된 유기 발광부를 형성하여 전자 소자의 전면에 원자층 증착법으로 금속막 또는 금속산화막을 형성할 수 있다. 구체적으로, 전자 소자의 전면을 한번에 원자층 증착법으로 금속막 또는 금속산화막을 형성할 수 있다.
본 명세서에서, “순차적으로”라는 표현은 기판 상에 제1 전극, 유기물층 및 제2전극 중에서 상대적으로 형성되는 순서를 의미한다.
본 명세서에서, 제1 전극과 유기물층이 접하고 상기 유기물층에 제2 전극이 접하여 형성되거나, 기판과 제1 전극의 사이, 제1 전극과 유기물층의 사이 및 유기물층과 제2 전극의 사이 중 적어도 하나에 추가의 기능층, 중간전극 등이 1 이상 추가될 수 있다.
전자 소자를 밀봉하기 위한 공정을 부분적으로 나누어서 실행하는 경우에는 공정의 단계가 증가하는 단점이 있으며, 나누어서 형성된 막의 계면에서 틈이 존재하여 수분 또는 산소 등이 침투될 수 있다.
전자 소자 중 유기발광부가 형성된 면과 전자 소자 중 유기발광부가 형성된 면의 반대면 등으로 나누어 증착하지 않으므로 공정이 간소화되는 장점이 있다.
전자 소자의 전면을 한번에 증착하여 전자 소자의 외측 전체를 덮는 막을 형성함으로써 수분 또는 산소 등을 차단하는 배리어 특성이 우수한 장점이 있다.
본 명세서에서, 전자 소자의 전면(全面)은 전자 소자의 외측 전체를 의미하며, 구체적으로 전자 소자의 외측은 유기 발광부가 형성된 부분과 유기 발광부가 형성되지 않는 부분을 모두 포함하는 유기 발광부가 형성된 면, 유기 발광부가 형성된 면의 반대면 및 전자 소자의 측면을 포함한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 금속막 또는 금속산화막은 주기율표에서 비금속 원소를 제외한 원소를 포함하고 있다면 그 종류를 특별히 한정하지 않으나, 예를 들면, 금속 원소, 전이 원소 또는 전형 원소를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 금속막 또는 금속산화막은 Al, Ti, Mn, Mg, Zr, Ce, Nb, La, Ta, In, Zn, Sn 및 이의 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 상기 금속막은 Al, Ti, Mn, Mg, Zr, Ce, Nb, La, Ta, In, Zn 및 Sn 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 금속산화막은 TiO2, Al2O3, Ta2O3, Ti3O3, ZrO2, Nb2O3, NbO, Nb2O5, CeO2, ZnO, MgO, La2O3, MnO2 및 In2O3 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 원자층 증착법은 금속막 또는 금속산화막의 전구체의 증기가 진공 챔버 중에서 기판 상에 흡수된다. 이어서, 기판에 흡수된 전구체와의 반응을 촉진시키는 조건 하에서 반응물을 챔버 중으로 도입하여 목적하는 금속막 또는 금속산화막을 형성한다.
상기 금속막 또는 금속산화막이 다층인 경우에는 기판을 전구체의 증기에 노출하는 단계와 기판에 흡수된 전구체와 반응물을 반응시키는 단계를 2회 이상 반복하여 형성할 수 있다. 이와 같이 반복하여 다층의 금속막 또는 금속산화막을 형성하는 경우에는 각 층을 같은 물질로 형성할 수도 있고, 서로 다른 물질로 형성할 수도 있다.
상기 원자층 증착법에 의한 성장은 통상적인 화학기상증착법(CVD) 및 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온플래이팅법과 같은 물리적 기상 증착법(PVD, Physical Vapor Deposition)에 의한 성장과 대조를 이룬다. 구체적으로, 화학기상증착법 및 물리적 기상 증착법에 의한 성장은 기판 표면 상의 한정된 수의 핵형성 부위에서 개시 및 진행되므로, 컬럼 사이에 경계선을 갖는 원주형 미세구조체가 형성되며, 이를 따라 기체 투과가 용이하게 일어날 수 있다. 반면, 상기 원자층 증착법은 기판 표면 상에 틈이 없이 밀착된 매우 얇은 필름을 생성할 수 있으므로, 극히 낮은 가스 투과도를 가질 수 있다.
상기 금속막 또는 금속산화막의 두께는 10 nm 이상 100 nm 이하일 수 있다.
상기 금속막 또는 금속산화막이 2층 이상으로 형성되는 경우에는 각 층의 두께는 0.2 nm 이상 50 nm 이하일 수 있다. 필요에 따라, 0.3 nm 이상 10 nm 이하일 수 있으며, 구체적으로 1 nm 이상 10 nm 이하일 수 있다.
상기 금속막 또는 금속산화막이 다층으로 형성되는 경우에는, 필요한 두께에 따라 금속막 또는 금속산화막이 6 층 이상 100 층 이하로 형성될 수 있다.
본 명세서에서, 상기 금속막 또는 금속산화막은 수분, 산소 등의 침투로부터 보호하는 배리어층인 것을 특징으로 한다.
본 명세서에서, 상기 금속막 또는 금속산화막의 굴절률은 상기 기판의 굴절률과 같거나 더 큰 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 금속막 또는 금속산화막의 굴절률은 1.5 이상 2.5 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 2) 단계 이전에 플라스틱 기판과 유기 발광부 사이에 내부 배리어층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 내부 배리어층의 형성방법 및 재료는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 원자층 증착법으로 금속막 또는 금속산화막을 형성할 수 있다.
상기 내부 배리어층으로서, 원자층 증착법으로 금속막 또는 금속산화막을 형성하는 경우에는 금속막 또는 금속산화막을 형성하기 전에 플라스틱 기판 상에 반응성기를 갖는 고분자 또는 SiO2, SiN, SiOxNy 등와 같은 무기막을 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 2) 단계 이전에 상기 유기 발광부를 덮는 밀봉부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 밀봉부가 유기 발광부의 외측을 덮으면서 유기 발광부를 밀봉할 수 있다면, 그 재료는 특별히 한정하지 않는다. 예를 들면, 봉지 필름으로 압착하거나, 금속 또는 금속산화물을 증착하거나, 수지 조성물을 코팅 및 경화하여 밀봉할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 밀봉부는 원자층 증착법으로 금속 또는 금속산화물을 증착하여 형성될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 밀봉부는 원자층 증착법으로 형성된 2층 이상의 금속막 또는 금속산화막일 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 캐리어 기판 상에 상기 플라스틱 기판 및 유기 발광부를 순차적으로 형성하는 공정, 상기 캐리어 기판을 제거하고 금속막 또는 금속산화막을 형성하는 공정 등은 플레이트 투 플레이트(plate-to-plate) 공정 또는 롤 투 플레이트(roll-to-plate) 공정뿐만 아니라, 롤투롤(roll-to-roll) 공정을 이용할 수 있다. 특히, 본 출원에서는 롤투롤 공정을 이용하여 전자 소자를 제조할 수 있으므로, 공정비용을 절감할 수 있는 특징이 있다.
상기 2) 단계 전에 핀 등의 지지부를 이용하여 지면으로부터 유기 발광부가 형성된 전자 소자를 띄우는 단계를 더 포함할 수 있다.
지면으로부터 유기 발광부가 형성된 전자 소자를 띄우고 지지할 수 있다면, 지지부를 한정하지 않으나, 예를 들면 핀일 수 있다.
상기 지지부는 유기 발광부가 형성된 전자 소자를 지지할 수 있다면, 그 개수는 한정되지 않으나, 지지부의 개수는 2개 이상일 수 있다.
삭제
상기 전자 소자를 띄우는 단계는 상기 기판에서 상기 유기 발광부가 배치된 제1 면의 반대면인 제2 면에 지지부를 접촉하여 지면으로부터 유기 발광부가 형성된 전자 소자를 띄울 수 있다.
삭제
본 명세서에서, 유기 발광부가 형성된 전자 소자와 지지부가 접촉하는 부분은 점착제로 점착될 수 있다. 전자 소자와 지지부가 접촉하는 부분을 점착하는 경우에, 전자 소자와 지지부가 접촉하는 부분은 원자층 증착법으로 금속막 또는 금속산화막이 형성되지 않는다.
본 명세서에서, 상기 제1 전극이 노출된 부분과 지지부 및 제2 전극이 노출된 부분과 지지부는 각각 점착제로 점착될 수 있다. 이 경우 지지부와 접촉하는 부분이 원자층 증착법으로 금속막 또는 금속산화막이 형성되지 않는다. 상기 2) 단계 이후에 지지부를 제거한 뒤에 금속막 또는 금속산화막이 형성되지 않은 지지부와 접촉했던 부분에 제1 전극 및 제2 전극에 각각 연결된 전력공급부를 형성하여 전력을 공급할 수 있다.
이때, 상기 지지부 중 전자 소자에 접촉하는 지지부의 단면형태 및 크기는 지지부를 제거한 후 지지부와 접촉했던 부분에 제1 전극 및 제2 전극에 각각 연결된 전력공급부를 형성할 수 있다면 특별히 한정하지 않는다. 예를 들면, 지지부의 단면형태는 원형, 사각형, 삼각형 또는 다각형일 수 있다.
본 명세서에서, 상기 2) 단계 이후에 상기 제1 전극 및 제2 전극에 각각 연결된 전력공급부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 1) 단계 이후에 상기 제1 전극과 연결된 제1 패드부 및 상기 제2 전극과 연결된 제2 패드부를 형성할 수 있다.
상기 1) 단계 이후에 상기 제1 패드부 및 제2 패드부를 형성하는 경우에는 상기 제1 패드부 및 제2 패드부 상에 형성된 금속막 또는 금속산화막을 레이저 등을 이용하여 제거한 뒤에 상기 제1 패드부 및 제2 패드부에 각각 연결된 전력공급부를 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 1) 단계 이후에 상기 제1 전극과 연결된 제1 패드부 및 상기 제2 전극과 연결된 제2 패드부를 형성한 후, 상기 제1 패드부 및 제2 패드부 상에 제1 패드부 및 제2 패드부로부터 제거가 쉬운 물질을 부분적으로 형성하거나, 상기 제1 패드부 및 제2 패드부 상에 점착성 필름을 부착하고, 상기 2) 단계 이후에 제1 패드부 및 제2 패드부로부터 제거가 쉬운 물질 또는 점착성 필름을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서의 다른 실시상태에 있어서, 상기 1) 단계 이후에 상기 제1 전극과 연결된 제1 패드부 및 상기 제2 전극과 연결된 제2 패드부를 형성한 후, 상기 유기 발광부를 덮는 제1 고분자막 및 상기 제1 패드부 및 제2 패드부를 덮는 제2 고분자막을 형성하고, 상기 2) 단계 이후에 상기 제2 고분자막을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 유기 발광부에 대응되는 패턴이 형성된 마스크를 이용하여 상기 유기 발광부의 외측을 덮는 제1 고분자막과 상기 제1 패드부 및 제2 패드부의 외측을 덮는 제2 고분자막을 형성할 수 있다.
상기 제1 고분자막 및 상기 제2 고분자막의 형성방법은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 화학기상증착법(CVD, Chemical Vapor Deposition) 또는 플라즈마 화학기상증착법 (PCVD, Plasma Chemical Vapor Deposition)으로 형성할 수 있다.
상기 2) 단계에서 형성된 상기 금속막 또는 금속산화막은 상기 제1 고분자막 상에만 형성되거나, 상기 제2 고분자막보다 제1 고분자막 상에 더 많이 형성될 수 있다. 이는 증착되는 금속막 또는 금속산화막과의 친화도가 제1 고분자막이 높기 때문이다.
상기 제1 고분자막은 친수성 고분자를 포함하며, 상기 제2 고분자막은 소수성 고분자를 포함할 수 있다. 이에 따라, 극성을 가지는 금속 또는 금속산화물은 친화도가 높은 제1 고분자막에 상대적으로 더 많이 증착되거나 제1 고분자막에만 증착될 수 있다.
상기 제1 고분자막의 표면에는 친수성 반응성기가 존재하며, 상기 친수성 반응성기는 원자층 증착법으로 증착되는 상기 금속막 또는 금속산화막의 금속과 화학적으로 결합할 수 있다.
상기 제2 고분자막만을 녹이는 용매를 이용하여 제2 고분자막을 제거할 수 있다.
본 명세서는 기판; 및 상기 기판 상에 제1 전극, 1 이상의 유기물층 및 제2 전극이 순차적으로 적층된 유기 발광부를 포함하는 전자 소자에 있어서,
상기 전자 소자의 전면에 원자층 증착법으로 형성된 금속막 또는 금속산화막을 포함하는 것인 전자 소자를 제공한다.
본 명세서에서, 상기 기판의 종류는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면 유리 기판, 박막형 유리, 플라스틱 기판 또는 플라스틱 필름일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 기판이 플라스틱 기판 또는 플라스틱 필름인 경우에는 그 재료는 특별히 한정하지는 않으나, 예를 들면, 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리프로필렌(PP, polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethylene Terephthalate), 폴리에틸렌에테르프탈레이트(polyethylene ether phthalate), 폴리에틸렌프탈레이트(polyethylene phthalate), 폴리부틸렌프탈레이트(polybuthylene phthalate), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN; Polyethylene Naphthalate), 폴리카보네이트(PC; polycarbonate), 폴리스티렌(PS, polystyrene), 폴리에테르이미드(polyether imide), 폴리에테르술폰(polyether sulfone), 폴리디메틸실록산(PDMS; polydimethyl siloxane), 폴리에테르에테르케톤(PEEK; Polyetheretherketone) 및 폴리이미드(PI; polyimide) 중 어느 하나 이상을 포함하는 플라스틱 기판 또는 플라스틱 필름일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 기판의 두께는 10 nm 이상 100 cm 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 제1 전극은 양극 또는 음극일 수 있으며, 제2 전극은 제1 전극과 반대로 양극 또는 음극일 수 있다. 즉, 제1 전극이 양극일 때에는 제2 전극은 음극이고, 제1 전극이 음극일 때에는 제2 전극은 양극일 수 있다.
상기 1 이상의 유기물층은 유기물로 구성되어 전기에너지를 빛에너지로 전환하는 층이며, 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 되고, 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되며, 이 엑시톤이 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기 1 이상의 유기물층은 유기 전자 소자의 효율과 안정성을 높이기 위하여 각기 다른 물질로 구성된 다층의 구조로 이루어질 수 있으며, 예컨대 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등으로 이루어 질 수 있다.
상기 양극, 음극 및 1 이상의 유기물층의 재질은 각각 양극, 음극 및 유기물층의 기능을 할 수 있다면 특별히 한정하지 않으며, 당 기술분야에서 일반적으로 사용하는 재질을 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 기판 상에 제1 전극, 1 이상의 유기물층 및 제2 전극이 순차적으로 적층된 유기 발광부를 형성하여 전자 소자의 전면에 원자층 증착법으로 금속막 또는 금속산화막을 형성할 수 있다. 구체적으로, 전자 소자의 전면을 한번에 원자층 증착법으로 금속막 또는 금속산화막을 형성할 수 있다.
전자 소자를 밀봉하기 위한 공정을 부분적으로 나누어서 실행하는 경우에는 공정의 단계가 증가하는 단점이 있으며, 나누어서 형성된 막의 계면에서 틈이 존재하여 수분 또는 산소 등이 침투될 수 있다.
전자 소자 중 유기발광부가 형성된 면과 전자 소자 중 유기발광부가 형성된 면의 반대면 등으로 나누어 증착하지 않으므로 공정이 간소화되는 장점이 있다.
전자 소자의 전면을 한번에 증착하여 전자 소자의 외측 전체를 덮는 막을 형성함으로써 수분 또는 산소 등을 차단하는 배리어 특성이 우수한 장점이 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 금속막 또는 금속산화막은 주기율표에서 비금속 원소를 제외한 원소를 포함하고 있다면 그 종류를 특별히 한정하지 않으나, 예를 들면, 금속 원소, 전이 원소 또는 전형 원소를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 금속막 또는 금속산화막은 Al, Ti, Mn, Mg, Zr, Ce, Nb, La, Ta, In, Zn, Sn 및 이의 산화물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 더욱 구체적으로 상기 금속막은 Al, Ti, Mn, Mg, Zr, Ce, Nb, La, Ta, In, Zn 및 Sn 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 상기 금속산화막은 TiO2, Al2O3, Ta2O3, Ti3O3, ZrO2, Nb2O3, NbO, Nb2O5, CeO2, ZnO, MgO, La2O3, MnO2 및 In2O3 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 금속막 또는 금속산화막의 두께는 10 nm 이상 100 nm 이하일 수 있다.
상기 금속막 또는 금속산화막이 2층 이상으로 형성되는 경우에는 각 층의 두께는 0.2 nm 이상 50 nm 이하일 수 있다. 필요에 따라, 0.3 nm 이하 10 nm 이하일 수 있으며, 구체적으로 1 nm 이상 10 nm 이하일 수 있다.
상기 금속막 또는 금속산화막이 다층으로 형성되는 경우에는, 필요한 두께에 따라 금속막 또는 금속산화막이 6 층 이상 100 층 이하로 형성될 수 있다.
본 명세서에서, 상기 금속막 또는 금속산화막은 수분, 산소 등의 침투로부터 보호하는 배리어층인 것을 특징으로 한다.
본 명세서에서, 상기 금속막 또는 금속산화막의 굴절률은 상기 기판의 굴절률과 같거나 더 큰 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 금속막 또는 금속산화막의 굴절률은 1.5 이상 2.5 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 기판과 유기 발광부 사이에 구비된 내부 배리어층을 더 포함할 수 있다.
상기 내부 배리어층의 형성방법 및 재료는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 원자층 증착법으로 금속막 또는 금속산화막을 형성할 수 있다.
상기 내부 배리어층으로서, 원자층 증착법으로 금속막 또는 금속산화막을 형성하는 경우에는 금속막 또는 금속산화막을 형성하기 전에 플라스틱 기판 상에 반응성기를 갖는 고분자 또는 SiO2, SiN, SiOxNy 등와 같은 무기막을 형성할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 전자 소자는 광추출층을 더 포함할 수 있다.
상기 플라스틱 기판과 상기 제1 전극 사이에 구비된 광추출층을 더 포함할 수 있다.
상기 플라스틱 기판 중 상기 제1 전극이 구비되는 면의 반대면에 구비된 광추출층을 더 포함할 수 있다.
상기 플라스틱 기판과 상기 제1 전극 사이 및 상기 플라스틱 기판 중 상기 제1 전극이 구비되는 면의 반대면에 각각 구비된 광추출층을 더 포함할 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 광추출층은 광산란을 유도하여, 소자의 광추출 효율을 향상시킬 수 있는 구조라면 특별히 제한하지 않는다. 하나의 실시상태에 있어서, 상기 광추출층은 바인더 내에 산란입자가 분산된 구조일 수 있다. 또 다른 하나의 실시상태에 있어서, 상기 광추출층은 다수의 렌즈 등과 같은 돌기 구조에 의해서 광을 산란하는 구조일 수 있다.
본 명세서의 일 구현예에 따르면, 상기 광추출층은 기판 위에 스핀 코팅, 바 코팅, 슬릿 코팅 등의 방법에 의하여 직접 형성되거나, 필름 형태로 제작하여 부착하는 방식에 의하여 형성될 수 있다.
본 명세서에 있어서, 상기 광추출층 상에 구비된 평탄층을 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 기판 적층체의 수증기 투과율은 10-1 g/m2Day 이하일 수 있으며, 구체적으로 10-3 g/m2Day 이하일 수 있고, 구체적으로 10-5 g/m2Day 이하일 수 있다. 이 경우 상기 기판 적층체 상에 구비된 후술할 유기 발광부가 수분으로부터 보호될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 기판 적층체의 광 투과율은 50 % 이상일 수 있으며, 구체적으로 80 % 이상일 수 있다. 이 경우 상기 플라스틱 기판이 빛이 투과해야 하는 전자 소자의 기판으로 적용되는 경우에도 빛을 투과시킬 수 있는 장점이 있다.
여기서 상기 기판 적층체는 적어도 기판을 포함하고, 기판의 일측 및 타측 중 1 이상에 형성된 기능층을 더 포함할 수 있다. 상기 기능층으로는 내부 배리어층, 외부 배리어층, 광추출층, 평탄층, 점착층 등일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 유기 발광부의 외측을 덮는 밀봉부를 더 포함할 수 있다.
상기 밀봉부가 유기 발광부의 외측을 덮으면서 유기 발광부를 밀봉할 수 있다면, 그 재료는 특별히 한정하지 않는다. 예를 들면, 봉지 필름으로 압착하거나, 금속 또는 금속산화물을 증착하거나, 수지 조성물을 코팅 및 경화하여 밀봉할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 밀봉부는 원자층 증착법으로 금속 또는 금속산화물을 증착하여 형성될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 밀봉부는 원자층 증착법으로 형성된 2층 이상의 금속막 또는 금속산화막일 수 있다.
상기 기판 중 상기 유기 발광부가 형성된 면에 구비된 상기 제1 전극 및 제2 전극에 각각 연결된 전력공급부를 더 포함할 수 있다. 구체적으로 상기 제1 전극에 연결된 전력공급부; 및 상기 제2 전극에 연결된 전력공급부를 더 포함할 수 있다.
본 명세서에서, 상기 기판 중 상기 유기 발광부가 형성된 면에 구비된 상기 제1 전극과 연결된 제1 패드부; 상기 제2 전극과 연결된 제2 패드부; 및 상기 제1 패드부 및 제2 패드부에 각각 연결된 전력공급부를 더 포함할 수 있다.
상기 전자 소자의 예로는 유기 발광 소자, 유기 태양전지, 유기 감광체(OPC), 유기 트랜지스터 등이 있으나, 이에만 한정되지 않는다.
본 명세서의 일 실시상태에 있어서, 상기 전자 소자는 유기 발광 소자일 수 있다.
상기 전자 소자는 플렉서블 유기 발광 소자일 수 있다. 이 경우, 상기 기판이 플랙시블 재료를 포함한다. 예컨대, 휘어질 수 있는 박막 형태의 글래스, 플라스틱 또는 필름 형태의 기판을 사용할 수 있다.
또한, 본 명세서는 상기 전자 소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 디스플레이 장치는 백라이트 유닛과 화소부를 포함하며, 본 명세서의 전자 소자는 상기 백라이트 유닛과 화소부 중 적어도 하나에 포함될 수 있다.
또한, 본 명세서는 상기 전자 소자를 포함하는 조명 장치를 제공한다.
상기 조명 장치는 백색의 조명 장치이거나 유색의 조명 장치일 수 있다. 이때, 요구되는 조명 색에 따라 본 명세서의 전자 소자의 발광색을 조절하여 조명 장치에 포함될 수 있다.

Claims (22)

1) 기판 상에 제1 전극, 1 이상의 유기물층 및 제2 전극이 순차적으로 적층된 유기 발광부를 형성하여 전자 소자를 제조하는 단계;
2) 상기 전자소자를 지지부를 이용하여 지면으로부터 띄우는 단계; 및
3) 상기 전자 소자의 전면(全面)에 원자층 증착법으로 금속막 또는 금속산화막을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 전자 소자는 상기 기판과 상기 유기 발광부 사이에 구비된 내부 배리어층을 더 포함하고,
상기 전자 소자를 띄우는 단계는 상기 기판에서 상기 유기 발광부가 배치된 제1 면의 반대면인 제2면에 상기 지지부를 접촉하여 상기 지면으로부터 상기 전자 소자를 띄우고,
상기 원자층 증착법에 의해 상기 금속막 또는 금속산화막은 상기 기판의 하면에도 형성되고,
상기 금속막 또는 금속산화막의 굴절률은 상기 기판의 굴절률과 같거나 더 크도록 1.5 이상 2.5 이하인 전자 소자의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 1) 단계 이후에 상기 유기 발광부를 덮는 밀봉부를 형성하는 단계를 더 포함하는 전자 소자의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 3) 단계 이후에 상기 제1 전극이 노출된 부분 및 상기 제2 전극이 노출된 부분에 각각 연결된 전력공급부를 형성하는 단계를 더 포함하는 전자 소자의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 3) 단계 전에 상기 제1 전극이 노출된 부분과 상기 제2 전극이 노출된 부분에 접촉되는 지지부를 이용하여 지면으로부터 유기 발광부가 형성된 전자 소자를 띄우는 단계를 더 포함하는 전자 소자의 제조방법.
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청구항 1에 있어서, 상기 금속막 또는 금속산화막은 Al, Ti, Mn, Mg, Zr, Ce, Nb, La, Ta, In, Zn, Sn 및 이의 산화물 중 적어도 하나를 이용하여 형성된 전자 소자의 제조방법.
청구항 1에 있어서, 상기 1) 단계 전에 캐리어 기판 상에 상기 기판을 설치하고, 상기 3) 단계 전에 상기 기판으로부터 캐리어 기판을 제거하는 단계를 더 포함하는 전자 소자의 제조방법.
기판; 및 상기 기판 상에 제1 전극, 1 이상의 유기물층 및 제2 전극이 순차적으로 적층된 유기 발광부를 포함하는 전자 소자에 있어서,
상기 전자 소자의 전면(全面)에 원자층 증착법으로 형성된 금속막 또는 금속산화막을 포함하고,
상기 전자 소자는 상기 기판과 상기 유기 발광부 사이에 구비된 내부 배리어층을 더 포함하고,
상기 금속막 또는 금속산화막은 상기 기판의 하면에도 형성되고,
상기 금속막 또는 금속산화막의 굴절률은 상기 기판의 굴절률과 같거나 더 크도록 1.5 이상 2.5 이하인 전자 소자.
청구항 10에 있어서, 상기 유기 발광부를 덮는 밀봉부를 더 포함하는 전자 소자.
청구항 10에 있어서, 상기 제1 전극이 노출된 부분 및 상기 제2 전극이 노출된 부분에 각각 연결된 전력공급부를 더 포함하는 전자 소자.
청구항 10에 있어서, 상기 금속막 또는 금속산화막은 Al, Ti, Mn, Mg, Zr, Ce, Nb, La, Ta, In, Zn, Sn 및 이의 산화물 중 적어도 하나를 포함하는 전자 소자.
청구항 10에 있어서, 상기 기판은 유리 기판, 박막형 유리, 플라스틱 기판 또는 플라스틱 필름인 전자 소자.
청구항 10에 있어서, 상기 기판과 상기 제1 전극 사이에 구비된 광추출층을 더 포함하는 전자 소자.
청구항 15에 있어서, 상기 광추출층 상에 구비된 평탄층을 더 포함하는 전자 소자.
청구항 10에 있어서, 상기 기판 중 상기 제1 전극이 구비되는 면의 반대면에 구비된 광추출층을 더 포함하는 전자 소자.
청구항 17에 있어서, 상기 광추출층 상에 구비된 평탄층을 더 포함하는 전자 소자.
청구항 10에 있어서, 상기 전자 소자는 유기 발광 소자인 전자 소자.
청구항 19에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 플렉서블 유기 발광 소자인 전자 소자.
청구항 10의 전자 소자를 포함하는 디스플레이 장치.
청구항 10의 전자 소자를 포함하는 조명 장치.
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