KR102211205B1 - 전자 디바이스를 위한 엣지 장벽 필름 - Google Patents
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Abstract
일부 실시양태에서, 본원은 제1 제품을 제공한다. 제1 제품은 기판, 기판 위에 배치된 디바이스 풋프린트를 갖는 디바이스, 및 기판 위에 및 실질적으로 디바이스 풋프린트의 측면을 따라 배치된 장벽 필름을 포함할 수 있다. 장벽 필름은 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함할 수 있다. 장벽 필름은 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 가질 수 있다.
Description
본 발명은 전자 디바이스를 위한 엣지 장벽 필름에 관한 것이다.
유기 물질을 이용하는 광전자 디바이스는 다양한 이유로 점점 유용하게 되고 있다. 이러한 디바이스를 제조하는 데 사용되는 많은 물질은 비교적 저렴하므로, 유기 광전자 디바이스는 무기 디바이스에 비해 원가 우위 가능성이 있다. 또한, 유기 물질의 고유 특성, 예컨대 이들의 가요성은 가요성 기판 위의 제조와 같은 특정 용도에 유기 물질이 잘 맞도록 할 수 있다. 유기 광전자 디바이스의 예로는 유기 발광 디바이스(OLED), 유기 광 트랜지스터, 유기 광기전력 전지 및 유기 광 검출기를 들 수 있다. OLED의 경우, 유기 물질은 통상적인 물질에 비해 성능 우위를 가질 수 있다. 예를 들면, 유기 방출 층이 광을 방출하는 파장은 일반적으로 적절한 도펀트에 의해 쉽게 조정될 수 있다.
OLED는 전압이 디바이스에 인가될 때 광을 방출하는 유기 박막을 이용한다. OLED는 평판 디스플레이, 조명 및 역광 조명(backlighting)과 같은 용도에 사용하기 위해 관심이 점가하는 기술이 되고 있다. 일부 OLED 물질 및 배치가 본원에 그 전문이 참고문헌으로 포함된 미국 특허 제5,844,363호, 제6,303,238호 및 제5,707,745호에 기재되어 있다.
인광 방출 분자에 대한 한 용도는 풀 컬러(full color) 디스플레이이다. 이러한 디스플레이에 대한 공업 규격은 "포화" 컬러라 칭하는 특정한 색상을 방출하는 데 적합한 화소를 요한다. 특히, 이러한 규격은 포화 적색, 녹색 및 청색 화소를 요한다. 색상을 당해 분야에 널리 공지된 CIE 좌표를 이용하여 측정할 수 있다.
녹색 방출 분자의 일례는 하기 화학식의 구조를 갖고, Ir(ppy)3으로 표시되는 트리스(2-페닐피리딘)이리듐이다:
이것 및 본원의 하기 도면에서, 본 발명자들은 질소로부터 금속(여기서, Ir)으로의 배위 결합을 직선으로 표시하였다.
본원에 사용되는 바와 같은 "유기"라는 용어는 유기 광전자 디바이스를 제조하는 데 사용될 수 있는 소분자 유기 물질뿐만 아니라 중합체 물질을 포함한다. "소분자"는 중합체가 아닌 임의의 유기 물질을 의미하고, "소분자"는 실제로 아주 클 수 있다. 소분자는 일부 환경에서 반복 단위를 포함할 수 있다. 예를 들면, 치환기로서 장쇄 알킬 기를 이용하는 것은 "소분자" 부류에서 분자를 제거하지 않는다. 소분자는 또한, 예를 들면 중합체 골격 상의 펜던트 기로서 또는 골격의 일부로서 중합체에 도입될 수 있다. 소분자는 또한 덴드리머의 코어 모이어티로서 작용할 수 있으며, 덴드리머는 코어 모이어티 위에 지어진 일련의 화학 쉘로 이루어진다. 덴드리머의 코어 모이어티는 형광 또는 인광 소분자 에미터일 수 있다. 덴드리머는 "소분자"일 수 있으며, OLED 분야에서 현재 사용되는 모든 덴드리머가 소분자인 것으로 생각된다.
본원에 사용되는 바와 같은 "상부"는 기판에서 가장 멀리 떨어져 있는 것을 의미하며, "바닥"은 기판에 가장 근접하여 있는 것을 의미한다. 제1 층이 제2 층 "위에 배치된" 것으로 기술되는 경우, 제1 층은 기판으로부터 더 멀리 배치된다. 제1 층이 제2 층"과 접촉된" 것으로 기술되지 않는 한, 제1 층과 제2 층 사이에 다른 층이 존재할 수 있다. 예를 들면, 캐소드는 다양한 유기 층이 사이에 존재하더라도, 애노드 "위에 배치된" 것으로 기술될 수 있다.
본원에 사용되는 바와 같은 "용해 처리가능한"(solution processible)은 용액 또는 현탁액 형태의, 액체 매질 중에 용해되고/되거나, 분산되고/되거나, 수송되고/되거나, 그 액체 매질로부터 증착될 수 있다는 것을 의미한다.
리간드가 방출 물질의 광능동 특성에 직접 기여하는 것으로 생각되는 경우 리간드는 "광능동"이라 언급할 수 있다. 보조 리간드가 광능동 리간드의 특성을 변형시킬 수 있지만, 방출 물질의 광능동 특성에 기여하지 않는다고 생각되는 경우 리간드는 "보조"(ancillary)라 언급할 수 있다.
본원에 사용되는 바와 같고, 당업자에게 일반적으로 이해되는 바와 같이, 제1 "최고 점유 분자 오비탈"(HOMO) 또는 "최저 비점유 분자 오비탈"(LUMO) 에너지 준위는 제1 에너지 준위가 진공 에너지 준위에 더 가까울 경우 제2 HOMO 또는 LUMO 에너지 준위"보다 크거나", 이것"보다 높다". 이온화 전위(IP)가 진공 준위에 대해 음성 에너지(negative energy)로서 측정되므로, 더 높은 HOMO 에너지 준위는 더 작은 절대 값을 갖는 IP(덜 음성인 IP)에 상응한다. 유사하게, 더 높은 LUMO 에너지 준위는 더 작은 절대 값을 갖는 전자 친화력(EA)(덜 음성인 EA)에 상응한다. 통상적인 에너지 준위 다이어그램에서, 상단에서의 진공 준위에 의해, 한 물질의 LUMO 에너지 준위는 동일한 물질의 HOMO 에너지 준위보다 크다. "더 높은" HOMO 또는 LUMO 에너지 준위는 "더 낮은" HOMO 또는 LUMO 에너지 준위보다 이러한 디아어그램의 상단에 더 가까운 것으로 보인다.
본원에 사용되는 바와 같고, 당업자에게 일반적으로 이해되는 바와 같이, 제1 일 함수는 제1 일 함수가 더 큰 절대 값을 가지는 경우 제2 일 함수"보다 크거나", 이것"보다 높다". 일 함수가 일반적으로 진공 준위에 대해 음의 숫자로서 측정되므로, "더 높은" 일 함수는 더 음수라는 것을 의미한다. 통상적인 에너지 준위 다이어그램에서, 상단에서의 진공 준위에 의해, "더 높은" 일 함수는 하향 방향으로 진공 준위에서 더 멀리 떨어져 있는 것으로서 예시된다. 따라서, HOMO 및 LUMO 에너지 준위의 정의는 일 함수와 다른 관례를 따른다.
OLED에 대한 더 상세한 세부내용 및 상기 기술된 정의는 본원에 그 전문이 참고문헌으로 포함된 미국 특허 제7,279,704호에서 찾을 수 있다.
본원에 제공된 일부 실시양태는 제품 및 수증기와 같은 환경 오염물질의 유입으로부터 민감 부품을 보호하고 디바이스의 열화를 감소시킬 수 있는 장벽 필름(즉, 엣지 실란트 필름 또는 층)을 포함하는 제품의 제조 방법을 포함할 수 있다(예를 들면, 장벽 필름을 전극 또는 유기 층과 같은 대기 민감 부품으로 이루어지는 전자 디바이스에 사용할 수 있다). 장벽 필름은 임의의 형태의 상부 캡슐화(예컨대, 박막 캡슐화 또는 유리 캡슐화)와 조합되어 사용될 수 있고, 엣지 시일을 제공하여 캡슐화된 디바이스의 수명을 증가시킬 수 있다. 더욱이, 엣지 시일을 형성하는 장벽 필름은 전통적인 엣지 실란트 층보다 작은 치수를 가져, 이에 의해 제품의 테두리 영역(사공간)의 크기를 감소시킬 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원은 제1 제품을 제공한다. 제1 제품은 기판, 기판 위에 배치된 디바이스 풋프린트를 갖는 디바이스, 및 기판 위에 그리고 실질적으로 디바이스 풋프린트의 측면을 따라 배치된 장벽 필름을 포함할 수 있다. 장벽 필름은 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함할 수 있다. 장벽 필름은 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 디바이스 풋프린트는 능동 디바이스 영역 및 비능동 디바이스 영역을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 비능동 디바이스 영역의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 능동 디바이스 영역의 측면으로부터 3.0 ㎜ 초과의 거리로 연장될 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 디바이스 풋프린트는 능동 디바이스 영역을 포함할 수 있고, 장벽 필름은 능동 디바이스 영역의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 장벽 필름은 중합체 실리콘과 무기 실리콘의 혼합물을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 중합체 실리콘과 무기 실리콘의 혼합물은 층에 걸쳐 실질적으로 균일하다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 장벽 필름은 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 2.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 1.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 장벽 필름은 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 초과의 수직 길이를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 2.0 ㎜ 초과의 수직 길이를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 1.0 ㎜ 초과의 수직 길이를 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 장벽 필름은 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 초과 또는 1.0 ㎜ 미만의 수직 길이를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 2.0 ㎜ 초과 또는 0.5 ㎜ 미만의 수직 길이를 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 장벽 필름은 실질적으로 균일한 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 균일한 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 장벽 필름은 산화물과 중합체 실리콘의 혼합물을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 40% 이상의 무기 실리콘을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 60% 이상의 무기 실리콘을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 80% 이상의 무기 실리콘을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 장벽 필름의 표면은 기판 표면에 인접하게 배치되어 제1 계면을 형성할 수 있고, 장벽 필름의 벌크의 굴절률과 계면의 10 ㎚ 내에 있는 장벽 필름의 일부분의 굴절률 사이의 비는 0.9993 내지 0.9247이다.
일부 실시양태에서, 장벽 필름의 표면이 기판 표면에 인접하게 배치되어 제1 계면을 형성하는 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 계면의 10 ㎚ 내에 있는 장벽 필름의 일부분의 굴절률은 1.35 내지 1.459일 수 있다.
일부 실시양태에서, 장벽 필름의 표면이 기판 표면에 인접하게 배치되어 제1 계면을 형성하는 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 장벽 필름은 10-13 ㎠/초 미만의 수증기의 벌크 확산 계수를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 제1 계면에서의 수증기의 확산 계수는 65℃의 주변 온도 및 85%의 상대 습도에 노출될 때 10-8 ㎠/초 내지 10-13 ㎠/초일 수 있다.
일부 실시양태에서, 장벽 필름의 표면이 기판 표면에 인접하게 배치되어 제1 계면을 형성하는 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 장벽 필름은 수증기의 벌크 확산 계수를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 장벽 필름의 수증기의 벌크 확산 계수와 제1 계면 근처의 수증기의 확산 계수의 비는 1 내지 10-5일 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름의 수증기의 벌크 확산 계수와 제1 계면의 10 ㎚ 내의 수증기의 확산 계수의 비는 1 내지 10-5일 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 디바이스는 능동 디바이스 영역 위에 배치된 전도층을 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름의 일부분은 적어도 부분적으로 전도층 위에 배치될 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름의 일부분은 전체 전도층 위에 배치될 수 있다.
일부 실시양태에서, 디바이스가 능동 디바이스 영역 위에 배치된 전도층을 포함하는 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 상부 실란트 층은 전도층 위에 배치될 수 있다. 상부 실란트 층 및 장벽 필름은 상이한 물질을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 제1 제품은 테두리 영역(즉, 사공간)을 포함할 수 있다. 테두리 영역은 3.0 ㎜ 미만의 두께를 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 제1 제품이 테두리 영역을 포함하는 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 테두리 영역은 2.0 ㎜ 미만의 두께를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 테두리 영역은 1.0 ㎜ 미만의 두께를 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품은 소비자 디바이스를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 제1 제품은 태양 전지, 박막 전지, 유기 전자 디바이스, 조명 패널 또는 조명 패널을 갖는 광원, 디스플레이 또는 디스플레이를 갖는 전자 디바이스, 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 또는 텔레비젼 중 임의의 것을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 디바이스는 유기 층을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 유기 층은 전자 발광 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 디바이스는 OLED를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원은 제1 방법을 제공할 수 있다. 제1 방법은 디바이스 풋프린트를 갖는 디바이스가 기판 위에 배치된 기판을 제공하는 단계, 및 기판 위에 그리고 실질적으로 디바이스 풋프린트의 측면을 따라 장벽 필름을 제작하는 단계를 포함할 수 있고, 여기서 장벽 필름은 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖도록 제작될 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 방법에서, 디바이스 풋프린트는 유기 층을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 유기 층은 전자 발광(EL) 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 디바이스는 OLED를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 방법에서, 장벽 필름은 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 2.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖도록 제작될 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 1.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖도록 제작될 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 방법에서, 장벽 필름을 제작하는 단계는 화학 증착을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름을 제작하는 단계는 유기실리콘 전구체를 사용할 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 제1 방법에서, 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖도록 장벽 필름을 제작하는 단계는 수직 길이가 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하이게 마스크를 통해 장벽 필름을 증착하는 것을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 방법에서, 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖도록 장벽 필름을 제작하는 단계는 기판 위에 그리고 실질적으로 디바이스 풋프린트의 측면을 따라 장벽 필름을, 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이상의 수직 길이를 갖도록, 증착하는 단계, 및, 장벽 필름을 증착한 후, 장벽 필름을, 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖도록, 분할하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름을 분할하는 단계를 기판의 분할에 의해 또는 이와 조합하여 수행할 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원은 일 방법에 의해 제조된 제1 제품을 제공할 수 있다. 제1 제품을 제조하는 방법은 디바이스 풋프린트를 갖는 디바이스가 기판 위에 배치된 기판을 제공하는 단계, 및 기판 위에 그리고 실질적으로 디바이스 풋프린트의 측면을 따라 장벽 필름을, 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖도록, 제작하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 방법에 의해 제조된 제1 제품에서, 디바이스는 유기 층을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 유기 층은 유기 전자 발광(EL) 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 디바이스는 OLED를 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 방법에 의해 제조된 제1 제품에서, 장벽 필름을 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 2.0 ㎜의 수직 길이를 갖도록 제작할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름을 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 1.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖도록 제작할 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 방법에 의해 제조된 제1 제품에서, 장벽 필름을 제작하는 단계는 유기실리콘 전구체를 사용하여 제1 장벽 필름을 증착하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름을 제작하는 단계는 화학 증착을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름을 제작하는 단계는 플라즈마 증강형 화학 증착(PE-CVD)을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 실질적으로 중합체 실리콘과 무기 실리콘의 혼합물로 이루어지고, 중합체 실리콘 대 무기 실리콘의 중량비는 95:5 내지 5:95 범위이고, 중합체 실리콘 및 무기 실리콘은 동일한 전구체 물질로부터 생성된다. 일부 실시양태에서, 0.1 ㎛ 이상의 두께의 장벽 필름을 증착 공정에서의 모든 반응 조건에 대해 동일한 반응 조건 하에 증착하고 수증기 투과율은 0.1 ㎛ 이상의 두께의 장벽 필름을 통해 10-6 g/㎡/일 미만이다.
일부 실시양태에서, 장벽 필름을 제작하는 단계가 유기실리콘 전구체를 사용하여 제1 장벽 필름을 증착하는 것을 포함하는 상기 기재된 방법에 의해 제조된 제1 제품에서, 전구체 물질은 헥사메틸 디실록산 또는 디메틸 실록산을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 전구체 물질은 단일의 유기실리콘 화합물을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 전구체 물질은 유기실리콘 화합물의 혼합물을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 방법에 의해 제조된 제1 제품에서, 장벽 필름을 제작하는 단계는 수직 길이가 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하이게 마스크를 통해 장벽 필름을 증착하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 수직 길이는 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 1.0 ㎜ 이하일 수 있다.
도 1은 유기 발광 디바이스를 보여준다.
도 2는 별개의 전자 수송 층을 갖지 않는 인버티드 유기 발광 디바이스를 보여준다.
도 3은 다층 장벽을 갖는 예시된 디바이스의 단면을 보여준다. 무기 필름 및 중합체 필름 둘 다에 사용되는 증착 마스크의 풋프린트는 동일할 수 있고, 이는 이 예시된 디바이스에서 디바이스 풋프린트보다 예를 들면 1.0 ㎜만큼 더 크다.
도 4는 다층 장벽을 갖는 예시된 디바이스의 단면을 보여준다. 중합체 필름에 사용되는 마스크의 풋프린트는 디바이스 풋프린트보다 예를 들면 1.0 ㎜만큼 더 클 수 있고, 무기 필름의 마스크의 풋프린트는 중합체 필름의 것보다 예를 들면 1.0 ㎜만큼 더 클 수 있다.
도 5는 다층 장벽을 갖는 예시된 디바이스의 단면을 보여준다. 무기 필름 및 중합체 필름의 각각의 스택에 사용되는 마스크의 풋프린트는 이전 스택보다 예를 들면 1 ㎜만큼 더 클 수 있다. 제1 스택의 풋프린트는 디바이스의 디바이스 풋프린트의 것보다 예를 들면 1.0 ㎜만큼 더 클 수 있다.
도 6은 일부 실시양태에 따른 예시된 디바이스에 대한 엣지 실란트로서의 장벽 필름의 단면을 보여준다. 이 예시된 디바이스의 엣지 시일로서의 장벽 필름에 사용하기 위한 마스크의 풋프린트와 디바이스 풋프린트의 차이는("ℓ")로 표시된다.
도 7은 일부 실시양태에 따른 엣지 실란트 및 또한 상부 캡슐화로서의 장벽 필름을 갖는 예시된 디바이스의 단면을 보여준다.
도 8은 일부 실시양태에 따른 상부 캡슐화 층으로서 9.0 ㎛ 두께의 장벽 필름으로 코팅된 2.0 ㎟ 바닥 발광 OLED 시험 화소의 발광 영역의 사진을 포함한다. 이 예시된 디바이스에서의 엣지 실란트 및 상부 캡슐화로서의 장벽 필름의 풋프린트는 OLED에 사용되는 중합체 물질의 풋프린트보다 2.0 ㎜ 이상 크다.
도 9(a) 및 도 9(b)는 본 발명자들이 수행한 2개의 시험에 대한 실험 결과를 보여준다.
도 9(a)는 상부 캡슐화로서의 9.0 ㎛ 두께의 장벽 필름으로 코팅된 3개의 예시된 1 ㎠ 바닥 발광 OLED 시험 화소의 발광 영역의 사진을 포함한다. 시험 시작시 및 65℃ 및 85% 상대 습도(RH)의 환경 조건에서의 가속 저장 후 사진을 취했다. 각각의 디바이스에 대한 엣지 실란트로서의 장벽 필름의 풋프린트(즉, 디바이스 풋프린트의 측면으로부터의 수직 길이)는 예시된 OLED에 사용되는 유기 물질을 포함하는 디바이스 풋프린트보다(a) 1.0 ㎜, (b) 2.0 ㎜, 및 (c) 3.0 ㎜ 크다.
도 9(b)는 상부 캡슐화로서의 9.0 ㎛ 두께의 장벽 필름으로 코팅된 3개의 예시된 4.0 ㎟ 칼슘(Ca) 버튼의 사진을 포함한다. 85℃ 및 85% RH의 환경 조건에서의 가속 저장 후 사진을 취했다. 각각의 디바이스에 대한 엣지 실란트로서의 장벽 필름의 풋프린트(즉, Ca 버튼으로부터의 수직 길이)는 Ca 버튼의 풋프린트보다 (a) 1.0 ㎜, (b) 2.0 ㎜, 및 (c) 3.0 ㎜ 크다.
도 10은 일부 실시양태에 따른 장벽 필름이 엣지 실란트 및 상부 캡슐화로서 사용되는 예시된 디바이스의 단면을 보여준다.
도 11은 일부 실시양태에 따라 장벽 필름이 엣지 실란트로서 사용되지만, 상부 캡슐화로서 사용되지 않는 예시된 디바이스의 단면을 보여준다. 이 예시된 디바이스에서의 상부 캡슐화는 단일의 층 장벽 필름을 포함한다. 이 예시된 실시양태에서 상부 캡슐화 필름에 사용되는 마스크의 풋프린트는 디바이스 풋프린트에 사용되는 것과 대략 동일한 크기일 수 있다. 엣지 실란트로서 장벽 필름을 증착하는 데 사용되는 마스크의 풋프린트는 디바이스 풋프린트의 것보다 예를 들면 1.0 ㎜ 클 수 있다.
도 12는 일부 실시양태에 따라 장벽 필름이 엣지 실란트이지만, 상부 캡슐화를 포함하지 않는 예시된 디바이스의 단면을 보여준다. 이 예시된 디바이스에서의 상부 캡슐화는 다층 장벽 필름이다. 이 예에서, 상부 캡슐화에 사용되는 마스크의 풋프린트는 디바이스 풋프린트에 사용되는 것과 동일한 크기일 수 있다. 엣지 실란트로서 장벽 필름을 증착하는 데 사용되는 마스크의 풋프린트는 디바이스 풋프린트의 것보다 예를 들면 1.0 ㎜(또는 임의의 적합한 값) 클 수 있다.
도 13은 일부 실시양태에 따른 장벽 필름이 엣지 실란트이지만, 상부 캡슐화가 아닌 예시된 디바이스의 단면을 보여준다. 이 예에서 상부 캡슐화는 에폭시를 사용하는 유리 캡슐화를 포함한다. 이 예에서 상부 캡슐화에 사용되는 마스크의 풋프린트는 디바이스 풋프린트에 사용되는 것과 동일한 크기일 수 있다. 엣지 실란트로서 장벽 필름을 증착하는 데 사용되는 마스크의 풋프린트는 디바이스 풋프린트의 것보다 1.0 ㎜(또는 임의의 적합한 값) 클 수 있다.
도 14는 일부 실시양태에 따른 장벽 필름이 엣지 실란트이고 상부 캡슐화가 에폭시를 사용하는 유리 캡슐화를 포함하는 예시된 디바이스의 단면을 보여준다. 이 예에서, 에폭시는 디바이스(예를 들면, 디바이스의 1개 이상의 층, 예컨대 전도층)에 직접 증착되지 않고, 장벽 필름의 층은 에폭시와 디바이스(또는 디바이스의 1개 이상의 층) 사이에 배치된다.
도 15는 일부 실시양태에 따른 예시된 제품의 상면도를 보여준다.
도 16은 일부 실시양태에 따른 도 15에 도시된 예시된 제품의 측면도를 보여준다.
도 17은 일부 실시양태에 따른 도 15에 도시된 예시된 제품의 측면도를 보여준다.
도 2는 별개의 전자 수송 층을 갖지 않는 인버티드 유기 발광 디바이스를 보여준다.
도 3은 다층 장벽을 갖는 예시된 디바이스의 단면을 보여준다. 무기 필름 및 중합체 필름 둘 다에 사용되는 증착 마스크의 풋프린트는 동일할 수 있고, 이는 이 예시된 디바이스에서 디바이스 풋프린트보다 예를 들면 1.0 ㎜만큼 더 크다.
도 4는 다층 장벽을 갖는 예시된 디바이스의 단면을 보여준다. 중합체 필름에 사용되는 마스크의 풋프린트는 디바이스 풋프린트보다 예를 들면 1.0 ㎜만큼 더 클 수 있고, 무기 필름의 마스크의 풋프린트는 중합체 필름의 것보다 예를 들면 1.0 ㎜만큼 더 클 수 있다.
도 5는 다층 장벽을 갖는 예시된 디바이스의 단면을 보여준다. 무기 필름 및 중합체 필름의 각각의 스택에 사용되는 마스크의 풋프린트는 이전 스택보다 예를 들면 1 ㎜만큼 더 클 수 있다. 제1 스택의 풋프린트는 디바이스의 디바이스 풋프린트의 것보다 예를 들면 1.0 ㎜만큼 더 클 수 있다.
도 6은 일부 실시양태에 따른 예시된 디바이스에 대한 엣지 실란트로서의 장벽 필름의 단면을 보여준다. 이 예시된 디바이스의 엣지 시일로서의 장벽 필름에 사용하기 위한 마스크의 풋프린트와 디바이스 풋프린트의 차이는("ℓ")로 표시된다.
도 7은 일부 실시양태에 따른 엣지 실란트 및 또한 상부 캡슐화로서의 장벽 필름을 갖는 예시된 디바이스의 단면을 보여준다.
도 8은 일부 실시양태에 따른 상부 캡슐화 층으로서 9.0 ㎛ 두께의 장벽 필름으로 코팅된 2.0 ㎟ 바닥 발광 OLED 시험 화소의 발광 영역의 사진을 포함한다. 이 예시된 디바이스에서의 엣지 실란트 및 상부 캡슐화로서의 장벽 필름의 풋프린트는 OLED에 사용되는 중합체 물질의 풋프린트보다 2.0 ㎜ 이상 크다.
도 9(a) 및 도 9(b)는 본 발명자들이 수행한 2개의 시험에 대한 실험 결과를 보여준다.
도 9(a)는 상부 캡슐화로서의 9.0 ㎛ 두께의 장벽 필름으로 코팅된 3개의 예시된 1 ㎠ 바닥 발광 OLED 시험 화소의 발광 영역의 사진을 포함한다. 시험 시작시 및 65℃ 및 85% 상대 습도(RH)의 환경 조건에서의 가속 저장 후 사진을 취했다. 각각의 디바이스에 대한 엣지 실란트로서의 장벽 필름의 풋프린트(즉, 디바이스 풋프린트의 측면으로부터의 수직 길이)는 예시된 OLED에 사용되는 유기 물질을 포함하는 디바이스 풋프린트보다(a) 1.0 ㎜, (b) 2.0 ㎜, 및 (c) 3.0 ㎜ 크다.
도 9(b)는 상부 캡슐화로서의 9.0 ㎛ 두께의 장벽 필름으로 코팅된 3개의 예시된 4.0 ㎟ 칼슘(Ca) 버튼의 사진을 포함한다. 85℃ 및 85% RH의 환경 조건에서의 가속 저장 후 사진을 취했다. 각각의 디바이스에 대한 엣지 실란트로서의 장벽 필름의 풋프린트(즉, Ca 버튼으로부터의 수직 길이)는 Ca 버튼의 풋프린트보다 (a) 1.0 ㎜, (b) 2.0 ㎜, 및 (c) 3.0 ㎜ 크다.
도 10은 일부 실시양태에 따른 장벽 필름이 엣지 실란트 및 상부 캡슐화로서 사용되는 예시된 디바이스의 단면을 보여준다.
도 11은 일부 실시양태에 따라 장벽 필름이 엣지 실란트로서 사용되지만, 상부 캡슐화로서 사용되지 않는 예시된 디바이스의 단면을 보여준다. 이 예시된 디바이스에서의 상부 캡슐화는 단일의 층 장벽 필름을 포함한다. 이 예시된 실시양태에서 상부 캡슐화 필름에 사용되는 마스크의 풋프린트는 디바이스 풋프린트에 사용되는 것과 대략 동일한 크기일 수 있다. 엣지 실란트로서 장벽 필름을 증착하는 데 사용되는 마스크의 풋프린트는 디바이스 풋프린트의 것보다 예를 들면 1.0 ㎜ 클 수 있다.
도 12는 일부 실시양태에 따라 장벽 필름이 엣지 실란트이지만, 상부 캡슐화를 포함하지 않는 예시된 디바이스의 단면을 보여준다. 이 예시된 디바이스에서의 상부 캡슐화는 다층 장벽 필름이다. 이 예에서, 상부 캡슐화에 사용되는 마스크의 풋프린트는 디바이스 풋프린트에 사용되는 것과 동일한 크기일 수 있다. 엣지 실란트로서 장벽 필름을 증착하는 데 사용되는 마스크의 풋프린트는 디바이스 풋프린트의 것보다 예를 들면 1.0 ㎜(또는 임의의 적합한 값) 클 수 있다.
도 13은 일부 실시양태에 따른 장벽 필름이 엣지 실란트이지만, 상부 캡슐화가 아닌 예시된 디바이스의 단면을 보여준다. 이 예에서 상부 캡슐화는 에폭시를 사용하는 유리 캡슐화를 포함한다. 이 예에서 상부 캡슐화에 사용되는 마스크의 풋프린트는 디바이스 풋프린트에 사용되는 것과 동일한 크기일 수 있다. 엣지 실란트로서 장벽 필름을 증착하는 데 사용되는 마스크의 풋프린트는 디바이스 풋프린트의 것보다 1.0 ㎜(또는 임의의 적합한 값) 클 수 있다.
도 14는 일부 실시양태에 따른 장벽 필름이 엣지 실란트이고 상부 캡슐화가 에폭시를 사용하는 유리 캡슐화를 포함하는 예시된 디바이스의 단면을 보여준다. 이 예에서, 에폭시는 디바이스(예를 들면, 디바이스의 1개 이상의 층, 예컨대 전도층)에 직접 증착되지 않고, 장벽 필름의 층은 에폭시와 디바이스(또는 디바이스의 1개 이상의 층) 사이에 배치된다.
도 15는 일부 실시양태에 따른 예시된 제품의 상면도를 보여준다.
도 16은 일부 실시양태에 따른 도 15에 도시된 예시된 제품의 측면도를 보여준다.
도 17은 일부 실시양태에 따른 도 15에 도시된 예시된 제품의 측면도를 보여준다.
일반적으로, OLED는 사이에 배치되고 애노드와 캐소드에 전기적으로 연결된 1개 이상의 유기 층을 포함한다. 전류가 인가될 때, 애노드는 유기 층(들)에 정공을 주입하고 캐소드는 전자를 주입한다. 주입된 정공과 전자는 각각 반대로 하전된 전극으로 이동한다. 전자 및 정공이 동일한 분자에 국재화될 때, 여기 에너지 상태를 갖는 국재화 전자-정공 쌍인 "엑시톤"이 형성된다. 엑시톤이 광전자 방출 메커니즘을 통해 이완될 때 광이 방출된다. 일부 경우에, 엑시톤은 엑시머 또는 엑시플렉스(exciplex)에 국재화될 수 있다. 무방사 메커니즘, 예컨대 열 이완이 또한 일어날 수 있지만, 일반적으로 바람직하지 않은 것으로 생각된다.
예를 들면, 미국 특허 제4,769,292호(그 전문이 참조문헌으로 포함됨)에 기재된 바와 같이, 초기 OLED는 일중항 상태("형광")에서 광을 방출하는 방출 분자를 사용한다. 일반적으로 형광 방출은 10 나노초 미만의 기간에 일어난다.
더 최근에, 삼중항 상태("인광")에서 광을 방출하는 방출 물질을 갖는 OLED가 제시된 바 있다(문헌[Baldo et al., "Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electoluminescent Devices," Nature, vol. 395, 151-154, 1998; ("Baldo-I") and Baldo et al., "Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electophosphorescence," Appl. Phys. Lett., vol. 75, No. 3, 4-6 (1999)("Baldo-II)] 참조, 그 전문이 참조문헌으로 포함됨). 인광은 미국 특허 제7,279,704호 칼럼 5-6(그 참조문헌으로 포함됨)에 자세히 설명되어 있다.
도 1은 유기 발광 디바이스(100)를 보여준다. 이 도면은 반드시 크기 변경하여 작도될 필요는 없다. 디바이스(100)는 기판(110), 애노드(115), 정공 주입 층(120), 정공 수송 층(125), 전자 차단 층(130), 발광 층(135), 정공 차단 층(140), 전자 수송 층(145), 전자 주입 층(150), 보호성 층(155), 및 캐소드(160)를 포함할 수 있다. 캐소드(160)는 제1 전도 층(162) 및 제2 전도 층(164)을 갖는 화합물 캐소드이다. 디바이스(100)는 기재된 층을 순서대로 증착함으로써 제작할 수 있다. 이러한 다양한 층의 특성 및 기능, 및 실시예 물질이 US 제7,279,704호 칼럼 6-10(이는 참조문헌으로 포함됨)에 더 자세히 기재되어 있다.
이러한 층의 각각에 대한 더 많은 예가 이용 가능하다. 예를 들면, 가요성 및 투명 기판-애노드 조합이 미국 특허 제5,844,363호(그 전문이 참조문헌으로 포함됨)에 개시되어 있다. p 도핑 정공 수송 층의 예는 미국 특허 출원 공보 제2003/0230980호(그 전문이 참조문헌으로 포함됨)에 개시된 바와 같이 50:1의 몰 비로 F4-TCNQ로 도핑된 m-MTDATA이다. 방출 및 호스트 물질의 예는 미국 특허 제6,303,238호(Thompson et al)(그 전문이 참조문헌으로 포함됨)에 개시되어 있다. n 도핑 전자 수송 층의 예는 미국 특허 출원 공보 제2003/0230980호(그 전문이 참조문헌으로 포함됨)에 개시된 바와 같이 1:1의 몰 비로 Li로 도핑된 BPhen이다. 미국 특허 제5,703,436호 및 제5,707,745호(그 전문이 참조문헌으로 포함됨)는 밑에 있는 투명, 전기 전도성, 스퍼터 증착 ITO 층을 갖는 Mg:Ag와 같은 금속 박층을 갖는 화합물 캐소드를 비롯한 캐소드의 예를 개시한다. 차단 층의 이론 및 사용은 미국 특허 제6,097,147호 및 미국 특허 출원 공보 제2003/0230980호(그 전문이 참조문헌으로 포함됨)에 더 자세히 기재되어 있다. 주입 층의 예는 미국 특허 출원 공보 제2004/0174116호(그 전문이 참조문헌으로 포함됨)에 제공된다. 보호성 층의 설명은 미국 특허 출원 공보 제2004/0174116호(그 전문이 참조문헌으로 포함됨)에서 확인할 수 있다.
도 2는 인버티드 OLED(200)를 보여준다. 디바이스는 기판(210), 캐소드(215), 발광 층(220), 정공 수송 층(225), 및 애노드(230)을 포함한다. 기재된 층을 차례로 증착시킴으로써 디바이스(200)를 제작할 수 있다. 가장 일반적인 OLED 배치가 애노드 위에 배치된 캐소드를 갖고, 디바이스(200)가 애노드(230) 아래에 배치된 캐소드(215)를 갖기 때문에, 디바이스(200)를 "인버티드" OLED라 칭할 수 있다. 디바이스(100)와 관련하여 기재된 것과 유사한 물질을 디바이스(200)의 상응하는 층에 사용할 수 있다. 도 2는 디바이스(100)의 구조로부터 일부 층이 어떻게 생략될 수 있는지에 대한 일례를 제공한다.
도 1 및 도 2에 예시된 단순한 층상 구조는 비제한적인 예로서 제공되고, 본 발명의 실시양태는 폭 넓은 다양한 다른 구조와 관련하여 이용될 수 있는 것으로 이해된다. 기술된 특정한 물질 및 구조는 사실상 예시된 것이며, 다른 물질 및 구조를 사용할 수 있다. 기능성 OLED를 기술된 다양한 층을 상이한 방식으로 조합함으로써 성취할 수 있거나, 디자인, 성능 및 비용 인자에 기초하여 층을 완전히 생략할 수 있다. 구체적으로 기술되지 않은 다른 층을 또한 포함할 수 있다. 구체적으로 기술된 것 이외의 물질을 사용할 수 있다. 본원에 제공된 예들 중 다수가 단일의 물질을 포함하는 것으로 다양한 층을 기술하고 있지만, 물질의 조합, 예컨대 호스트와 도펀트의 혼합물, 또는 더 일반적으로는 임의의 혼합물을 사용할 수 있는 것으로 이해된다. 또한, 층은 다양한 하위 층을 가질 수 있다. 본원에서 다양한 층에 부여된 명칭은 엄격히 한정적인 것임을 의도한 것이 아니다. 예를 들면, 디바이스(200)에서, 정공 수송 층(225)은 발광 층(220)으로 정공을 수송하고 정공을 주입하고, 정공 수송 층 또는 정공 주입 층이라 기술할 수 있다. 일 실시양태에서, OLED는 캐소드와 애노드 사이에 배치된 "유기 층"을 갖는 것으로 기술될 수 있다. 이 유기 층은 단일의 층을 포함할 수 있거나, 예를 들면 도 1 및 도 2와 관련하여 기술된 바와 같은 상이한 유기 물질의 복수 층을 추가로 포함할 수 있다.
구체적으로 기술되지 않은 구조 및 물질, 예컨대 미국 특허 제5,247,190호(Friend et al.)(그 전문이 참조문헌으로 포함됨)에 개시된 바와 같은 중합체 물질(PLED)로 이루어진 OLED를 또한 사용할 수 있다. 추가의 예에 의하면, 단일의 유기 층을 갖는 OLED를 사용할 수 있다. OLED를, 예를 들면 미국 특허 제5,707,745호(Forrest et al.)(그 전문이 참조문헌으로 포함됨)에 기술된 바와 같이 적층할 수 있다. OLED 구조는 도 1 및 도 2에 예시된 단순 층상 구조로부터 벗어날 수 있다. 예를 들면, 기판은 아웃커플링(out-coupling)을 개선하기 위한 각이 있는 반사 표면, 예컨대 미국 특허 제6,091,195호(Forrest et al.)(그 전문이 참조문헌으로 포함됨)에 기술된 바와 같은 메사(mesa) 구조 및/또는 미국 특허 제5,834,893호(Bulovic et al.)(그 전문이 참조문헌으로 포함됨)에 기술된 바와 같은 피트(pit) 구조를 포함할 수 있다.
달리 기재되지 않은 한, 다양한 실시양태의 층 중 임의의 층을 임의의 적합한 방법에 의해 증착할 수 있다. 유기 층의 경우, 바람직한 방법은 열 증발, 잉크 젯, 예컨대 미국 특허 제6,013,982호 및 제6,087,196호(그 전문이 참조문헌으로 포함됨)에 기술된 것, 유기 증기 상 증착(OVPD; ogranic vapor phase deposition), 예컨대 미국 특허 제6,337,102호(Forrest et al.)(그 전문이 참조문헌으로 포함됨)에 기술된 것 및 유기 증기 젯 인쇄(OVJP; organic vapor jet printing)에 의한 증착, 예컨대 미국 특허 출원 제10/233,470호(그 전문이 참조문헌으로 포함됨)에 기술된 것을 포함한다. 다른 적절한 증착 방법은 스핀 코팅 및 다른 용액 기반 공정을 포함한다. 이 용액 기반 공정을 질소 또는 비능동 대기 중에서 수행하는 것이 바람직하다. 다른 층의 경우, 바람직한 방법은 열 증발을 포함한다. 바람직한 패턴형성 방법은 마스크를 통한 증착, 냉간 용접, 예컨대 미국 특허 번호 제6,294,398호 및 제6,468,819호(그 전문이 참조문헌으로 포함됨)에 기술된 것 및 잉크 젯 및 OVJD와 같은 증착 방법 중 일부와 관련된 패턴형성을 포함한다. 다른 방법을 또한 이용할 수 있다. 증착하고자 하는 물질을 그 물질이 특정한 증착 방법과 상용성을 갖도록 개질할 수 있다. 예를 들면, 용액 가공(soultion processing)을 견딜 수 있는 성능을 증강하기 위해 분지형 또는 비분지형이고, 바람직하게는 3개 이상의 탄소를 함유하는 알킬 및 아릴 기와 같은 치환기를 소분자 내에 사용할 수 있다. 20개 이상의 탄소를 갖는 치환기를 사용할 수 있고, 3∼20개의 탄소가 바람직한 범위이다. 비대칭 구조를 갖는 물질은 대칭 구조를 갖는 것보다 더 우수한 용액 가공성을 가질 수 있는데, 왜냐하면 비대칭 물질이 보다 낮은 재결정화 경향을 가질 수 있기 때문이다. 용액 가공을 견딜 수 있는 소분자의 성능을 향상시키기 위해 덴드리머 치환기를 사용할 수 있다.
본 발명의 실시양태에 따라 제작된 디바이스는 평판 디스플레이, 컴퓨터 모니터, 텔레비전, 빌보드, 내부 또는 외부 조명 및/또는 신호전달(signalling)을 위한 라이트, 헤드업 디스플레이, 완전 투명 디스플레이, 플렉서블 디스플레이, 레이저 프린터, 전화기, 휴대폰, PDA(personal digital assistant), 랩탑 컴퓨터, 디지털 카메라, 캠코더, 뷰파인더, 마이크로디스플레이, 차량, 대면적 벽, 극장 또는 운동장 스크린, 조명 고정물(lighting fixture) 또는 간판을 비롯한 폭 넓은 다양한 소비자 제품에 도입될 수 있다. 수동 매트릭스 및 능동 매트릭스를 비롯한 다양한 제어 메커니즘을 본 발명에 따라 제작된 디바이스를 제어하기 위해 이용할 수 있다. 많은 디바이스가 18℃ 내지 30℃와 같은 인간에게 편안할 수 있는 온도 범위에서, 더 바람직하게는 실온(20∼25℃)에 사용되도록 의도된다.
본원에 기술된 물질 및 구조는 OLED 이외의 디바이스에서의 용도를 가질 수 있다. 예를 들면, 유기 태양 전지 및 유기 광 검출기와 같은 다른 광전자 디바이스는 상기 물질 및 구조를 사용할 수 있다. 더 일반적으로, 유기 트랜지스터와 같은 유기 디바이스는 상기 물질 및 구조를 사용할 수 있다.
할로, 할로겐, 알킬, 사이클로알킬, 알케닐, 알키닐, 아르알킬, 헤테로시클릭 기, 아릴, 방향족 기 및 헤테로아릴이라는 용어는 당해 분야에 공지되어 있고, 미국 제7,279,704호, 칼럼 31-32(본원에 참조문헌으로 포함됨)에 정의되어 있다.
본원에 사용되는 바와 같은 디바이스의 "능동 디바이스 영역"은 전자, 정공, 및/또는 광자가 생성되거나 흡수되고 하나 이상의 유기 및/또는 반도체 물질(예컨대, 유기 반도체 또는 도핑 실리콘)을 포함할 수 있는 디바이스의 일부분을 의미할 수 있다. 유기 전자 디바이스의 경우, 능동 디바이스 영역은 1개 이상의 유기 층을 포함할 수 있다. 예를 들면, OLED의 능동 디바이스 영역은 디바이스의 방출 영역(즉, 광을 방출하는 디바이스의 일부분)을 의미할 수 있고, 유기 전자 발광 물질을 포함할 수 있다. 태양 전지의 능동 디바이스 영역은 광자가 흡수되고 전자가 방출되는 디바이스의 일부분일 수 있다(예를 들면, 이는 반도체 물질을 포함하는 디바이스의 일부분을 의미할 수 있다). 박막 전지의 경우, 능동 디바이스 영역은 전해질을 의미할 수 있고, 예를 들면 리튬 인 옥시니트라이드를 포함할 수 있다. 이는 예시된 디바이스의 능동 디바이스 영역의 단지 소수의 예이고, 본원에 개시된 실시양태는 이렇게 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본원에 사용되는 바와 같은 "장벽 필름" 또는 "장벽 층"은 디바이스의 능동 디바이스 영역으로의 가스, 증기, 및/또는 수분(또는 다른 환경 미립자)의 투과를 감소시켜 수명을 증가시키고/시키거나 성능 열화를 감소시키는 데 이용될 수 있는 물질의 층을 의미할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 혼성 층을 포함할 수 있다. 본원에 사용되는 바와 같은 "비중합체"라는 용어는 단일의 매우 한정된 분자량을 갖는 매우 한정된 화학식을 갖는 분자로 이루어지는 물질을 의미한다. "비중합체" 분자는 상당히 큰 분자량을 가질 수 있다. 일부 상황에서, 비중합체 분자는 반복 단위를 포함할 수 있다. 본원에 사용되는 바와 같은 "중합체"라는 용어는 공유 결합된 반복 하위단위를 갖고, 분자마다 변할 수 있는 분자량을 갖는 분자로 이루어지는 물질을 의미하는데, 왜냐하면 중합 반응은 각각의 분자에 대한 상이한 수의 반복 단위를 발생시킬 수 있기 때문이다. 예를 들면, 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 중합체 실리콘과 무기 실리콘의 혼합물을 포함할 수 있다. 장벽 필름의 예는 하기 더 자세히 기재되어 있다.
본원에 사용되는 바와 같은 디바이스의 "테두리 영역(border area)"(즉, 사공간)은 "비능동 디바이스 영역" 및 "비디바이스 엣지 영역"의 조합을 포함할 수 있다. 본원과 관련하여 사용되는 테두리 영역의 "두께"는 디바이스 풋프린트의 측면에 수직인 방향으로의 (일부 실시양태에서 기판의 엣지를 또한 포함할 수 있는) 디바이스 풋프린트로부터 테두리 영역의 엣지로의 거리를 의미할 수 있다.
본원에 사용되는 바와 같은 "포함하는"이라는 용어는 제한인 것으로 의도되지 않지만, "함유하는" 또는 "특징으로 하는"과 동의어인 전환 용어일 수 있다. "포함하는"이라는 용어는 본원에 의해 포괄적이거나 제약이 없을 수 있고, 특허청구범위에 사용될 때 추가의, 인용되지 않은 부재 또는 방법 단계를 배제하지 않는다. 예를 들면, 방법을 기술함에 있어서, "포함하는"은 특허청구범위가 제약이 없고 추가의 단계를 허용한다는 것을 나타낸다. 디바이스를 기술함에 있어서, "포함하는"은 명명된 부재(들)가 실시양태에 필수적일 수 있지만, 다른 부재가 첨가될 수 있고 여전히 특허청구범위 내에 구성물을 형성한다는 것을 의미할 수 있다. 반대로, "이루어지는"이라는 전환 어구는 특허청구범위에서 기술되지 않은 임의의 부재, 단계, 또는 성분을 배제한다. 이는 명세서에 걸친 용어의 사용과 일치한다.
본원에 사용되는 바와 같은 디바이스의 "비능동 디바이스 영역"은 능동 영역에 또한 포함되는 물질의 1개 이상의 층(예컨대, 유기 층)을 포함하지만, 전자, 정공, 및/또는 광자가 생성되거나 흡수되는 디바이스의 일부를 포함하지 않는(즉, 이는 디바이스의 능동 디바이스 영역의 일부가 아님) 디바이스의 일부분을 의미할 수 있다. 예를 들면, OLED와 관련하여, 비능동 디바이스 영역은 1개 이상의 유기 층 및/또는 전극의 일부분을 포함할 수 있지만, 디바이스의 이 일부분은 다른 유기 층 중 1개 이상(또는 1개 이상의 전극)을 포함하지 않을 수 있고 따라서 광을 방출하지 않는다. 비능동 디바이스 영역은, 항상은 아니지만, 종종 단락(shorting)을 방지하거나 이의 가능성을 감소시키기 위해 전극 중 1개의 엣지 뒤로 연장되게 하는 유기 층의 증착의 결과이다. 일부 상황에서, 디바이스의 전도층을 전기 절연시키도록 절연 층(예를 들면, "그리드 층")은 기판 및 전극의 일부분 위에 배치될 수 있다(예를 들면, 도 15∼17 참조). 이 영역은 일반적으로 광을 방출하지 않고 따라서 "비능동 디바이스 영역"의 일부분을 포함할 것이다. 대부분의 경우, 디바이스의 비능동 디바이스 영역은 능동 디바이스 영역의 하나 이상의 측면에 인접하게 배치된다.
본원에 사용되는 바와 같은 "디바이스 풋프린트"는 디바이스의 "능동 디바이스 영역" 및 디바이스의 "비능동 디바이스 영역"의 전체 영역을 의미할 수 있다. 예시 목적을 위해 유기 디바이스와 관련하여, 디바이스 풋프린트는 1개 이상의 유기 층(즉, 유기 풋프린트) 및/또는 1개 이상의 절연 그리드 층이 기판 위에 배치된 디바이스의 일부분을 의미할 수 있다.
본원에 사용되는 바와 같은 "비디바이스 엣지 영역"은 디바이스 풋프린트 주위의 영역 - 즉, 디바이스의 "능동 디바이스 영역" 또는 "비능동 디바이스 영역"을 포함하지 않는 제품의 일부분을 의미할 수 있다. 예를 들면, 비디바이스 엣지 영역은 디바이스의 능동 디바이스 영역의 1개 이상의 층을 포함하지 않을 수 있다. 유기 전자 디바이스와 관련하여, 비디바이스 엣지 영역은 통상적으로 유기 층 또는 절연 층(예컨대, OLED의 전극 중 1개 위에 배치된 그리드 층)을 포함하지 않는 제품의 일부분을 의미할 수 있다. 예를 들면, 비디바이스 엣지 영역은 비능동 디바이스 영역의 일부를 포함하지 않는 OLED의 비방출 영역을 의미할 수 있다(비디바이스 엣지 영역은 1개 이상의 장벽 필름 또는 층이 디바이스 풋프린트의 측면을 따라 배치된 제품의 일부분을 포함할 수 있다).
본원에 사용되는 바와 같은 장벽 필름의 "수직 길이"는 디바이스 풋프린트의 측면에 수직이고 장벽 필름이 위에 배치된 기판 표면에 평행인 방향으로의 디바이스 풋프린트에 가장 가깝게 배치된(예를 들면, 능동 디바이스 영역 또는 비능동 디바이스 영역에 인접한) 장벽 필름의 일부분으로부터 디바이스 풋프린트로부터 가장 멀리 배치된 장벽 필름의 또 다른 일부분(예를 들면, 장벽 필름의 엣지)으로의 거리를 의미할 수 있다. 즉, 수직 길이는 장벽 필름이 디바이스 풋프린트로부터 멀리 연장되는 거리의 측정치일 수 있다(즉, 디바이스 풋프린트 뒤의 장벽 필름의 풋프린트). 수직 길이를 결정하는 것으로서 디바이스 풋프린트의 "측면"을 이용하는 이유는 일반적으로 장벽 필름의 길이가 디바이스 풋프린트의 형상 때문에 변할 수 있는 우각 효과(corner effect)를 배제하기 위한 것이다. 따라서, 일반적으로, 수직 길이는 수분(및 다른 오염물질)의 능동 디바이스 영역으로의 수평 유입에 대한 저항을 제공하도록 배치된 장벽 필름의 길이에 해당할 수 있다. 일부 실시양태에서, 수직 길이는 또한 기판에 인접한 장벽 필름의 길이에 상응할 수 있지만; 1개 이상의 전도층이 (예를 들면, 전기 연결을 만들기 위해) 디바이스 풋프린트 뒤로 연장될 수 있을 때처럼 실시양태가 그렇게 제한되지 않고, 이의 예는 도 15 및 도 16에 도시되어 있고 하기 기재되어 있다.
하기 기재된 실시양태가 OLED와 같은 유기 디바이스에 대해 언급할 수 있더라고, 실시양태가 그렇게 제한되지 않는 것에 주목해야 한다. 본 발명자들은 엣지 실란트로서 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 장벽 필름을 일반적으로 임의의 박막 전자 디바이스, 특히 수증기와 같은 환경 투과물질에 민감한 부품(또는 부품들)을 가질 수 있는 것에 사용할 수 있다는 것을 발견하였다. 더욱이, 본 발명자들은 예시된 장벽 필름이 적절한 디바이스 성능 및 수명을 여전히 제공하면서 3.0 ㎜ 미만(바람직하게는 2.0 ㎜ 미만; 더 바람직하게는 1.0 ㎜ 미만)인 (상기 기재된 바와 같은) 수직 길이를 갖는 엣지 실란트로서 사용될 수 있다는 것을 발견하였다. 이러한 엣지 실란트의 크기 감소는 이러한 디바이스의 비능동 엣지 영역의 크기를 감소시킬 수 있고 이에 의해 가능하게는 엣지 실란트로서 예시된 장벽 필름을 포함하는 제품(예컨대, 전자 디바이스)의 전체 크기 및/또는 테두리 영역을 감소시킬 수 있다.
일반적으로, 수분 감지 전자 부품(예컨대, 수증기 감지 전극)을 갖는 전자 디바이스는 대기 조건 때문에 저장시 열화할 수 있다. 열화는 박막 캡슐화(TFE)의 벌크를 통한(또는 TFE에 임베딩된 입자를 통한) 수직으로의 수증기 및 산소의 유입에 의해, 또는 TFE의 엣지를 통한 수평으로의 수증기 및 산소의 유입에 의해 야기되는 어두운 점의 형태일 수 있다. TFE는 또한 본원에서 장벽 층 또는 장벽 필름이라 칭할 수 있다. 수증기의 엣지 유입은 통상적으로 TFE 그 자체를 통한 투과물질(예를 들면, 수증기 분자)의 수평 투과를 통해(예를 들면, 하기 기재된 도 6, 604 참조) 또는 TFE과 밑에 있는 기판의 계면을 통한 투과물질의 수평 투과를 통해(예를 들면, 하기 기재된 도 6, 605 참조) 일어난다. 본 발명자들은 이에 의해 전자 디바이스에 대해 엣지 시일을 제공하는 TFE가 수평 투과의 유형 둘 다(즉, 층 그 자체에 걸친 투과 및 층과 기판 사이의 계면에서의 투과)를 감소시키는 것이 바람직하다는 것을 발견하였다. 이와 관련하여, 본원에 제공된 실시양태는 성능 증강을 위해 제공될 수 있고 수분과 같은 대기 조건에 민감할 수 있는 전자 디바이스에 사용될 수 있는 엣지 시일을 포함한다.
널리 사용되던 이전의 엣지 시일은 다층 장벽을 이용한다. 예를 들면, 많은 디바이스는 교대하는 무기 필름 및 중합체 필름의 층으로 이루어지는 다층 장벽을 포함한다. 이 장벽은 투과물질 분자가 길고 구불구불한 확산 경로를 형성함으로써 디바이스에 도달하는 것을 지연시키는 원칙에 의해 작용한다. 이러한 다층 장벽의 몇몇 예가 하기 기재되어 있다.
디바이스를 다층 장벽에 의해 캡슐화하기 위한 선행 방법 중 하나는 무기 필름 및 중합체 필름 둘 다에 동일한 마스크를 사용하지만; 마스크의 크기는 디바이스 풋프린트보다 커서 일부 엣지 유입 장벽을 제공한다(그리고 또한 마스크 정렬 공차를 허용한다). 디바이스 마스크(예를 들면, 능동 디바이스 영역, 비능동 디바이스 영역, 및/또는 다른 부품, 예컨대 전극을 향하는 층을 증착하는 데 사용될 수 있는 마스크) 및 캡슐화 마스크(예를 들면, 무기 필름 및 중합체 필름을 증착하는 데 사용되는 마스크) 둘 다에 (대부분의 제조 공정에 합당한) 500 ㎛의 정렬 공차를 가정하면, 이는, 디바이스의 증착 및 캡슐화 마스크의 정렬 둘 다가 최악의 경우의 시나리오에서 받아들일 수 없을 때 임의의 디바이스 노출을 방지하도록 캡슐화 마스크가 디바이스 마스크보다 약 1.0 ㎜보다 커야 한다는 것을 의미한다. 다층 장벽의 무기 필름의 두께가 약 50 ㎚이고, 다층 장벽의 중합체 필름의 두께가 약 800 ㎚인 것으로 또한 추정될 수 있고, 이는 통상적으로 이러한 디바이스에 대한 경우이다. 도 3은 이러한 디바이스의 예를 제공한다.
도 3은 기판(310), 기판(310) 위에 배치된(능동 디바이스 영역 및 비능동 디바이스 영역을 포함할 수 있는) 디바이스 풋프린트를 갖는 디바이스(301), 및 디바이스(301)를 캡슐화하는 복수의 무기 층(302) 및 중합체 층(303)을 포함하는 제품(300)을 보여준다. 도 3의 제품(300)은 유기 층 사이에 배치된(즉, 사이에 샌드위칭된) 4개의 중합체 층(303)과 함께 5개의 무기 층(302)을 포함하는 5층 스택으로 이루어지는 다층 장벽 캡슐화 공정을 보여준다. 일반적으로, 이 유형의 마스킹 및 증착 방법은 제조하기 비교적 단순할 수 있는데, 왜냐하면 최소 수의 마스크 변화를 사용하고(따라서, 제작에 최소 가공 시간을 추가한다), 즉 디바이스(301) 및 상응하는 부품이 기판 위에 증착된 후, 무기 층 및 중합체 층 둘 다 단일의 마스크를 통해 증착될 수 있기 때문이다. 도 3에 도시된 바대로, 이 예시된 다층 장벽은 오직 1개의 무기 층(302)(즉, 디바이스(301)의 디바이스 풋프린트에 인접하게 배치된 무기 층)에 걸쳐 투과함으로써 수증기가 중합체 층(303)에 걸쳐 수평으로 이동하고 제품(300)의 디바이스(301)(예를 들면, 환경적으로 감지 전극 또는 유기 층)에 도달하기 위한 직접 경로(즉, 화살표(304)로 도시된 1 경로)를 제공한다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같은 이러한 유형의 다층 장벽에 의해 제공된 엣지 시일은 (통상적으로 무기 물질의 투과율보다 큰) 중합체 물질(303)에 걸친 수증기의 투과율에 크게 의존한다. 일반적으로, 도 3에 도시된 바와 같은 디바이스 설계의 경우, 적합한 디바이스 성능 및 수명을 성취하기 위해, 이러한 디바이스는 디바이스(301)의 풋프린트보다 훨씬 큰 캡슐화 층(예를 들면, 중합체 층(303) 및 무기 층(302))에 대한 풋프린트를 사용할 것이다. 즉, 엣지 시일을 증착하기 위한 디바이스 풋프린트보다 큰 무기 필름(302) 및 유기 필름(303) 둘 다에 대한 단일의 마스크 크기의 사용은 최소량의 테두리 영역(즉, 사공간)을 갖는 디바이스를 제공하기 위해 작동하는 또는 실행하는 해결책이 아닐 수 있다. 이는 하기 제공된 실시예에 추가로 예시되어 있다.
G.L. Graff, R.E. Williford, 및 P.E. Burrows[Mechanisms of vapor permeation through multilayer barrier films: Lag time versus equilibrium permeation, J. Appl. Phys., 96 (4), pp. 1840-1849 (2004)(즉, 약 8.5×10-9㎠/초의 38℃에서의 확산 상수(D))(참조문헌으로 그 전문이 본원에 포함됨)]에 의해 계산된 38℃에서의 폴리아크릴레이트 중합체의 확산 상수("D")를 사용하고, Z. Chen, Q. Gu, H. Zou, T. Zhao, H. WANG[Molecular Dynamics Simulation of Water Diffusion Inside an Amorphous Polyacrylate Latex Film, Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physic, Vol. 45, 884-891 (2007)](대략 13 kJ/mole인 것으로 확인됨)(또한 참조문헌으로 그 전문이 본원에 포함됨)에 의해 계산된 이러한 중합체에서의 수증기의 능동화 에너지를 이용하여 25℃에서의 폴리아크릴레이트 중합체(통상 사용되는 캡슐화 물질) 중의 수증기의 확산 상수의 값을 계산할 수 있다. 이러한 방식으로, 25℃에서의 폴리아크릴레이트 중합체에서의 수증기의 확산 상수는 약 6.8×10-9㎠/초인 것으로 추정될 수 있다. 이 확산 상수를 사용하여, 도 3에 도시된 디바이스(300)에 대한 1 경로(304)를 통한 수증기 확산의 래그 시간을 추정할 수 있다. 본원과 관련하여 사용되는 래그 시간(tℓ)은 거리(ℓ)에 걸친 투과물질 분자(예를 들면, 수증기 분자)의 근사적인 확산 시간을 의미하고, Graff et al.[Mechanisms of vapor permeation through multilayer barrier films: Lag time versus equilibrium permeation, J. Appl. Phys., 96 (4), pp. 1840-1849(2004)]에 의해 기재된 바대로 tℓ = ℓ2/(6D)에 의해 제공된 관계식에 의해 물질의 확산 상수와 관련된다. 상기 계산된 폴리아크릴레이트 중합체에서의 수증기의 확산 상수(D)를 사용하여, 25℃에서의 래그 시간을 1.0 ㎜의 경로 길이에 70 시간에 가까운 것으로 계산할 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 예시된 캡슐화 방법의 경우, 일반적으로 수증기가 1 경로(304)에 걸쳐 수평으로 이동할 때 제품(300)의 디바이스(301)의 풋프린트에 인접한 무기 층(302)에 도달하기 위해 실온에서 대략 70 시간이 걸린다. 일단 투과물질이 1 경로(304)에 걸쳐 중합체 층(303)을 횡단하면, 이는 디바이스(301)의 풋프린트에 도달하기 위해 (통상적으로 대략 50 ㎚의 두께를 갖는) 단지 단일의 무기 필름 층(302)에 걸친 투과물질만을 필요로 한다. 이후, 투과물질은 결함(예를 들면, 핀홀, 크랙, 입자 등)을 통해 빨리 능동 디바이스 영역에 도달하고 손상을 야기할 수 있다. 말할 필요도 없이, 이러한 설계는 의도하는 목적 또는 용도에 허용되지 않는 디바이스 열화를 발생시킬 수 있다.
제품의 디바이스를 캡슐화하기 위해 다층 장벽을 사용하는 또 다른 접근법이 도 4에 도시되어 있다. 제품(400)은 기판(410), 기판(410) 위에 배치된 (능동 디바이스 영역 및 비능동 디바이스 영역을 포함할 수 있는) 디바이스 풋프린트를 갖는 디바이스(401), 및 디바이스(401) 위에 배치된 복수의 무기 층(402) 및 중합체 층(403)을 포함한다. 도시된 바대로, 디바이스(400)는 (중합체 층(403)을 증착하는 데 사용되는) 중합체 층 마스크보다 큰 (무기 층(402)을 증착하는 데 사용되는) 무기 층 마스크를 사용하여 무기 층(420)은 중합체 층(403)의 측면을 커버한다. 도 4에 도시된 바대로, 심지어 이러한 접근법에서도, 수평 유입 경로(즉, 화살표(404)로 도시된 1 경로)는 수증기가 수평으로 이동하고 제품(400)의 디바이스(401)에 도달하는 가장 쉬운 경로이다. 5층 스택 설계에 대한 수증기(또는 다른 투과물질)의 투과에 대한 수평 유입 경로(즉, 1 경로(404))에 대해 이러한 방법에 의해 생성된 장벽 층은 제1 무기 층(통상적으로 두께가 50 ㎚이고 디바이스(401)의 풋프린트에 인접하게 배치됨), 제2 중합체 층(통상적으로 두께가 800 ㎚), 및 제3 무기 층(통상적으로 두께가 200 ㎚이고 도 4에서 420으로 표시됨)으로 이루어지는 2층 장벽과 동등하다. 따라서, 도시된 바대로, 이러한 유형의 다층 장벽 설계가 제공하는 수평 투과에 대한 저항은 2개의 무기 층 및 사이에 배치된(예를 들면, 사이에 샌드위칭된) 중합체 층으로 이루어지는 다층 장벽과 동등하다. 따라서, 수직 유입이 5개의 무기 장벽 층(402) 및 4개의 중합체 층(403)을 포함하지만, 수평 유입은 디바이스(401)의 수명 또는 열화를 결정할 수 있는 훨씬 더 쉬운 투과 경로를 제공한다.
제품에 다층 장벽 설계를 사용하는 훨씬 또 다른 접근법은 도 5에 도시되어 있다. 제품(500)은 기판(510), 기판(510) 위에 배치된 (능동 디바이스 영역 및 비능동 디바이스 영역을 포함할 수 있는) 디바이스 풋프린트를 갖는 디바이스(501), 및 디바이스(501)의 풋프린트의 측면 위에 또는 이 측면을 따라 배치된 복수의 무기 층(502) 및 중합체 층(503)을 포함한다. 연속 중합체 층(503) 및 무기 층(502)에 계속해서 더 큰 크기의 마스크를 사용하여 장벽 층을 증착한다. 이러한 접근법에서, 제품(500)의 엣지 구역에서의 (504로 표시된 화살표로 도시된) 1 경로를 따라 수평으로 이동하는 수증기는 (상기 기재된 도 3 및 도 4에 도시된 제품과 달리) 디바이스(501)에 도달하기 전에 이의 경로에서 전체 다층 스택을 향한다. 이러한 경우, 1 경로(504)를 따라 수평으로 장벽의 벌크를 거쳐 이동하는 수증기(또는 다른 투과물질)에 대한 층(502 및 503)을 포함하는 다층 장벽에 의해 제공되는 엣지 시일은 장벽의 벌크에 거쳐(즉, 화살표(507)로 도시된 3 경로를 따라) 수직으로 이동하는 수증기에 다층 장벽에 의해 제공되는 시일과 동등하다.
그러나, 수평 방향에서의 단위 스택당 중합체 필름의 두께(통상적으로 도 5에 도시된 바대로 각각 약 1.0 ㎜)가 수직 방향(통상적으로 각각 약 0.8 ㎛)에서의 두께보다 훨씬 크더라도, 층에 걸친 수증기 확산에 대한 저항은 양 방향에서 쾌 유사하다. 그 이유는, G. L. Graff[Mechanisms of vapor permeation through multilayer barrier films: Lag time versus equilibrium permeation, J. Appl. Phys., 96 (4), pp. 1840-1849(2004)]에 의해 기재된 바대로, 래그 시간 계산(tℓ = ℓ2/(6D))에서의 길이(ℓ)를 계산하기 위한 유효 두께를 중합체 필름의 두께 또는 무기 필름에서의 결함의 간격 중 어느 하나에 의해 결정한다. 수직 방향에서의(즉, 3 경로(507)를 따른), (예를 들면, 수백 마이크론의 차수의) 장벽 층의 우수한 투과 특성을 가정할 때 무기 필름의 결함 간격은 중합체 필름 두께보다 훨씬 크다. 수평 방향에서의(즉, 1 경로(504)를 따른), 그 경우가 반대이고, 즉 무기 필름의 결함 간격은 중합체 필름 두께보다 작다. 따라서, 점진적으로 증가하는 마스크 크기 접근법을 이용하여 제작된 제품(500)에 대한 엣지 유입(예를 들면, 1 경로(504))이 다층 장벽에서의 수직 투과(즉, 3 경로(507)를 따른)에 필적한 것으로 추정하는 것이 합당하다.
2개의 유입 경로, 즉 수평 1 경로(504) 및 수직 3 경로(507)가 상기 기재되어 있지만, 투과물질에 대한 또 다른 가능한 유입 경로(화살표(505)로 도시된 2 경로)가 존재한다. 2 경로(505)는 무기 필름과 기판(510)과의 계면을 따른 수증기 투과에 상응한다. 그러나, 무기 필름에 대한 2 경로(505)를 따른 계면 투과가 무기 필름에서의 벌크 투과보다 나쁘더라도, 유입 경로의 길이는 오히려 계면에 걸쳐 길고(예를 들면, 도 5에 도시된 바대로 대략 5.0 ㎜), 이는 1 경로(504)를 따른 유입과 비교하여 제2 유입 경로를 만들기에 통상적으로 충분히 긴 거리이다(즉, 투과물질은 2 경로(505)를 통해 디바이스(501)에 도달하기 전에 1 경로(504)를 통해 디바이스(501)에 도달할 것이다). 점진적으로 더 큰 마스크를 사용하는 도 5에 도시된 엣지 캡슐화 접근법과 관련된 문제점 중 하나는 제조 동안, 즉 제조 공정 동안 새로운 마스크가 사용되는 매 시기에 복수의 마스크 변화를 사용하는 것과 관련된 복잡성이고, 이는 마스크가 적절히 정렬될 것을 요구한다(공정 시간 및 비용을 추가함). 또한, 복수의 무기 층(502) 및 중합체 층(503)을 포함하는 장벽의 수직 길이(예를 들면, 풋프린트)는 길다(즉, 각각의 측면에서의 제품(500)의 디바이스(501)보다 대략 5.0 ㎜ 넓다). 이는 디바이스(501)의 풋프린트 주위의 제품의 비능동 엣지 영역을 증가시키고, 이는 예를 들면 디바이스의 테두리 영역(즉, OLED에 대한 비발광 영역)에 상응할 수 있고, 또한 불필요하게 제품 크기를 증가시켜 복수의 장벽 층을 수용한다. 따라서, 본 발명자들은, 무기-중합체 다층 장벽에 의한 엣지 유입 문제점을 감소시키고자 시도할 때, 수증기(또는 다른 투과물질)가 제품(500)의 엣지를 따른 수평 방향에서(예를 들면, 1 경로(504) 또는 경로 2(505)를 따라) 투과하는 것을 지연시키기 위해 긴 확산 길이가 필요할 수 있다는 것을 발견하였다.
본 발명자들은 엣지 실란트로서 사용될 수 있는 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 장벽 필름 물질을 발견하였다. 일반적으로, 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 장벽 필름을, 엣지 실란트로서 사용할 때, 또한 예를 들면 단일의 층 장벽(즉, 단일의 층 장벽 필름), (예를 들면, 상이한 물질을 포함하는 복수의 장벽 층을 사용하는) 다층 장벽, 또는 유리 캡슐화 및 에폭시와 조합하여 사용할 수 있는 것에 유의해야 한다. 엣지 실란트로서 작용하는 이 장벽 필름(606)을 단일의 챔버 PE-CVD 시스템의 사용을 통한 것을 비롯하여 임의의 적합한 방식으로 증착할 수 있다.
제품(600) 위의 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 장벽 필름(606)의 단면이 도 6에 도시되어 있다. 상기 기재된 바대로, 수증기 투과에 대한 2개의 수평 유입 경로(장벽 필름(606)의 벌크에 걸친 유입인 1 경로(604), 및 장벽 필름(606)과 기판(610과의 계면을 따른 유입인 2 경로(605))가 도시되어 있다. 상기 기재된 바대로, 엣지 시일을 제공하는 장벽 필름(606)은 디바이스의 규모 요건에 기초하여 변할 수 있는 풋프린트(즉, 디바이스(601)의 풋프린트의 측면으로부터 디바이스(601)의 풋프린트의 측면에 수직인 방향에서의 장벽 필름(606)의 엣지로 연장되는 수직 길이(ℓ))를 갖는다. 본 발명자들은 장벽 필름(606)의 수직 길이(또는 풋프린트)가, 여전히 환경 미립자의 유입에 적절한 제한을 제공하면서, 3.0 ㎜ 이하(바람직하게는 2.0 ㎜ 이하, 더 바람직하게는 1.0 ㎜ 이하)만큼 제품(600)의 디바이스(601)의 풋프린트보다 넓게 제조된다는 것을 발견하였다. 장벽 필름(606)이 극도로 긴 저장수명 요건 또는 극도로 가혹한 시험/저장 조건 동안 3.0 ㎜ 초과만큼 디바이스(601)의 풋프린트보다 넓게 조제될 수 있다는 것에 유의해야 한다. 상기 기재된 바대로, 엣지 시일을 제공하는 예시된 장벽 필름을 단일의 챔버 시스템에서 증착할 수 있다. 더욱이, 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 엣지 시일 및 상부 캡슐화 장벽 둘 다를 형성할 수 있다. 이는 전자 디바이스를 제작할 때의 제작 비용 및 복잡성을 감소시킬 수 있다. 그러나, 실시양태는 그렇게 제한되지 않고, 장벽 필름(606)을 1개 이상의 캡슐화 층 또는 부품과 조합하여 사용할 수 있다. 따라서, 엣지 시일을 형성하는 장벽 필름(606)은 도 11 내지 도 14와 관련하여 더 자세히 기재된 바대로 전체 캡슐화 팩키지의 자립형 부품으로서 작용할 수 있다.
상기 기재된 바대로, 도 6과 관련하여, 엣지 실란트 필름에 걸쳐 2개의 기본적인 수평 투과 경로(1 경로 및 2 경로)가 존재한다. 도 7과 관련하여, 기판(710), (능동 디바이스 영역 및 비능동 디바이스 영역을 포함할 수 있는) 디바이스 풋프린트가 기판(710) 위에 배치된 디바이스(701), 디바이스(701)의 측면을 따라 그리고 이의 상부 위에 배치된 장벽 필름(706)을 포함하는 예시된 제품(700)이 도시되어 있다. 장벽 필름이 엣지 실란트 및 상부 캡슐화 필름 둘 다로서 사용될 때 수평 벌크 투과인 1 경로(704)에 따른 유입을 시험할 수 있고, 이는 도 7에서의 예시된 제품(700)에서의 경우이다. 이러한 경우, 또한 1 경로(704)와 같지만 수직 방향인 벌크 투과인 3 경로(707)는 1 경로(704)보다 수증기에 훨씬 더 짧은 확산 경로를 갖는다. 이 예에서 3 경로(707)에 대한 길이는 10 ㎛ 미만일 수 있고, (장벽 필름의 수직 길이에 상응하는) 1 경로(704)에 대한 길이(ℓ)는 약 1000 ㎛(즉, 1.0 ㎜ 이상)일 수 있다. 장벽 필름이 엣지 실란트 작업물로서 또한 상부 캡슐화 층으로서 사용되는 경우, 수증기로부터 1 경로(704)를 통해 이동하는 엣지 유입에서의 임의의 측정 가능한 기여는 수직 길이의 규모 때문에 긴 시간 동안 매우 낮아야 한다.
본 발명자들은 상부 캡슐화 층로서 사용될 때의 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 예시된 장벽 필름을 시험하였고, 이 예시된 장벽 필름으로 캡슐화된 OLED가 100% 성능(즉, 환경 조건에 기초한 열화 없이) 85℃ 및 85% RH에서의 500 시간 초과의 저장 동안 작동한다는 것을 발견하였다. 도 8은 85℃ 및 85% 상대 습도(RH)에서 저장되는 상부 캡슐화로서 사용되는 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 9.0 ㎛ 두께의 예시된 장벽 필름으로 캡슐화된 2.0 ㎟ 바닥 발광 OLED의 능동 디바이스 영역의 사진을 보여준다. 특히, 도 8은 상이한 작동 시간(예를 들면, 0 시간, 168 시간, 240 시간, 410 시간, 460 시간, 및 530 시간)에 취한 사진을 보여준다. 도 8에 도시된 바대로, 심지어 이러한 비교적 가혹한 대기 조건에서 530 시간 후에도 어두운 점이 디바이스에서 발생하지 않았다. 따라서, 이 결과에 기초하여, 엣지 실란트로서 사용되는 예시된 장벽 필름의 경우, 필름에 걸친 벌크 투과에 상응하는 1 경로(704)에 따른 임의의 투과가 (예를 들면, 530 시간 초과의) 비교적 긴 저장 기간 동안 디바이스 열화를 야기하지 않는다고 결론지을 수 있다. 엣지 실란트 및 상부 캡슐화 둘 다로서 사용될 때의 장벽 필름에 포함된 미립자가 존재할 때, 어두움 점이 관찰될 수 있지만, 어두운 점은 장벽 필름 그 자체가 아닌 미립자에 걸친 수증기의 투과의 결과라는 것에 유의해야 한다.
이후, 본 발명자들은 몇몇 디바이스에 대해 상이한 수직 길이(즉, 엣지 길이 또는 풋프린트, 예컨대 도 6 및 도 7에 도시된 (ℓ))를 사용하여 예시된 장벽 필름의 엣지 실링 능력을 시험하였고, 이후 2개의 별개의 실험에서의 수직 길이와 관련된 래그 시간을 측정하였고, 그 결과는 도 9(a) 및 도 9(b)에 도시되어 있다. 도 9(a)에 도시된 제1 실험과 관련하여, 3개의 시험 디바이스의 각각의 경우, 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 장벽 필름은 또한 상부 캡슐화로서 사용되지만, 필름의 수직 방향에서의 두께는 각각의 디바이스에 동일하게 유지되었다. 도 9(a)는 65℃ 및 85% RH에서 저장되고 9.0 ㎛의 상부 캡슐화 층 두께를 갖는 예시된 장벽 필름에 의해 캡슐화된 3개의 1.0 ㎠ 바닥 발광 OLED의 능동 디바이스 영역의 사진을 보여준다. 도 9(a)에 도시된 디바이스를 엣지 실링하는 데 사용된 장벽 필름의 (디바이스의 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 측정된) 수직 길이(ℓ)는 각각의 시험 디바이스에 대해 각각 1.0 ㎜, 2.0 ㎜, 및 3.0 ㎜이다(즉, 칼럼(901)에서의 사진은 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 1.0 ㎜의 수직 길이를 갖는 장벽 필름을 갖는 예시된 OLED의 능동 디바이스 영역의 사진; 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 측정할 때 2.0 ㎜의 수직 길이를 갖는 장벽 필름을 갖는 예시된 OLED의 능동 영역의 칼럼(902)의 사진; 및 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 측정할 때 3.0 ㎜의 수직 길이를 갖는 장벽 필름을 갖는 예시된 OLED의 능동 디바이스 영역의 사진이다). 상기 기재된 바대로, 이 경우의 수직 길이는 디바이스 풋프린트의 측면(이 경우, OLED의 능동 디바이스 영역에 인접하게 배치된 비능동 디바이스 영역의 측면)과 장벽 필름의 엣지(즉, 장벽 필름 층의 풋프린트) 사이의 거리에 상응한다. 따라서, 장벽 필름이 디바이스 능동 영역으로부터 멀리 연장되는 거리가 장벽 필름의 수직 길이보다 약간(즉, 비능동 디바이스 영역의 두께만큼) 클 수 있지만, 수증기가 비능동 디바이스 영역을 포함할 수 있는 유기 층 또는 절연 층에 도달한 후, 이는 디바이스의 능동 디바이스 영역으로 추가로 전파하는 장벽과 마주하지 않을 것이다.
도 9(a)에서 시험된 예시된 디바이스는 도 8과 관련하여 시험된 디바이스에 비해 더 큰 면적의 디바이스이고 따라서 장벽 필름에서 더 많은 미립자 오염물질을 가져, 더 어두운 점을 발생시킨다. 그러나, 도 9(a)에서 볼 수 있는 것처럼, 본 발명자들은 3개의 디바이스의 엣지 유입 성능에서의 이해 가능한 차이를 발견하지 못했다(즉, 648 시간 후, 각각의 디바이스에서의 대략 동일한 양의 어두운 점이 존재한다). 더욱이, 본 발명자들은, 심지어 65℃ 및 85% RH에서의 거의 1,000 시간의 저장 시간 후에, 3개의 디바이스가 유사하게 보인다는 것을 발견하였다. 따라서, 상기 기재된 바대로, 각각의 3개의 디바이스의 열화는 장벽 필름의 미립자 오염물질에 기초한 유입에 기여할 수 있다. 도 9(a)에 도시된 결과를 보면, 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 이 예시된 장벽 필름의 3.0 ㎜ 이하(예를 들면, 2.0 ㎜ 이하, 또는 1.0 ㎜ 이하)의 수직 길이를 갖는 장벽 필름은 65℃ 및 85% RH에서 1,000 시간 이상 동안 환경 투과물질의 유입에 적절한 저항을 제공할 수 있다.
상기 기재된 바대로, 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 예시된 장벽 필름의 1.0 ㎜ 길이에 걸친 수평 벌크 투과는 이러한 짧은 시간에 가능하지 않을 것이다. 따라서, 일반적으로 대략 1,000 시간 동안 허용 가능한 수준에서 유지되는 예시된 디바이스의 엣지 열화는 계면에서의 유입의 결과일 것이다(즉, 상기 기재된 2 경로에 걸친 기판과 장벽 필름 사이의 계면에 걸친 유입). 래그 시간 계산을 추가로 사용함으로써, (도 9(a)에서 시험된 시험 디바이스에 사용된) 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 이 특정한 예시된 장벽 필름에 대한 수증기에 대한 계면 확산 계수는 65℃ 및 85% RH에서 약 4.6×10-10 ㎠/초인 것으로 결정되었다.
본 발명자들은 엣지 시일로서 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 장벽 필름을 사용하는 제품에 대한 계면 확산 계수가 일부 상황에서 1 이상의 기술을 적용함으로써 제어할 수 있다는 것을 추가로 발견하였다. 예를 들면, 이러한 일 기술은 핵형성 밀도를 변경할 수 있다. 핵형성 밀도는 성장하는 필름이 치밀해지고 응집되는 두께를 결정하는 박막 성장 기술이다. 일반적으로, 필름이 치밀해지기 전에 이것은 다공성으로 머물고, 그러므로 투과성이다. 완전히 치밀해지고 응집되기 전의 필름의 굴절률은 벌크 필름의 것보다 낮을 수 있다. 문헌[L.S. Pan, D.R. Kania, Diamond: Electronic Properties and Applications, Springer, pp. 104-107, (1995), 그 전문이 본원에 참조문헌으로 포함됨]은 핵형성 밀도가 필름이 치밀해지는 필름 두께의 제곱에 반비례한다는 것을 기술한다. 이는 두께(d)의 응집 및 연속성 필름을 형성하기 위해, 핵형성 밀도(Nd)가 약 1/d2 이라는 것을 의미한다. 따라서, 1010 cm-2의 핵형성 밀도의 경우, 필름은 100 ㎚에 도달하기 전에 연속성이 될 것이다.
결과가 도 9(b)에 도시된 또 다른 유사한 실험에서, 본 발명자들은 다시 수직 길이(즉, 엣지 길이 또는 풋프린트, 예컨대 도 6 및 도 7에 도시된 (ℓ))가 상이한 장벽 필름을 갖는 3개의 시험 디바이스를 사용하여 예시된 장벽 필름의 엣지 실링 능력을 시험하였고, 이후 더 가혹한 환경 조건 하에 이 수직 길이와 관련된 래그 시간을 측정하였다. 각각의 실험적인 디바이스의 경우, 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 장벽 필름을 또한 상부 캡슐화로서 사용할 수 있지만, 필름의 수직 방향에서의 두께는 각각의 디바이스에 동일하게 유지되었다. 시험에 선택된 플랫폼은 4.0 ㎟ 칼슘(Ca) 버튼을 포함하는 쿠폰이다. 도 9(b)는 85℃ 및 85% RH에서 저장되고 9.0 ㎛의 상부 캡슐화 층 두께의 예시된 장벽 필름에 의해 캡슐화된 3개의 4.0 ㎟ Ca 버튼의 사진을 보여준다. 도 9(b)에 도시된 버튼을 엣지 실링하는 데 사용된 장벽 필름의 수직 길이(ℓ)(이 경우, Ca(즉, 비능동 디바이스 영역이 존재하지 않으므로 능동 디바이스 영역)의 측면으로부터 장벽 필름의 엣지로의 수직 거리)는 각각 상부, 중간, 및 바닥 줄에 도시된 버튼에 대해 1.0 ㎜, 2.0 ㎜, 및 3.0 ㎜이다. 상기 기재된 바대로, 이 시험은 심지어 도 9(a)와 관련하여 기재된 것보다 힘들고, 능동 디바이스 영역(즉, Ca 버튼)은 장벽 필름의 엣지로부터 멀리 1.0, 2.0, 및 3.0 ㎜이다. 일단 수증기가 Ca 버튼에 도달하면, 수산화물의 형성으로 인해 이것은 투명해지기 시작할 것이다.
도 9(b)에서 시험된 예시된 디바이스는 도 9(a)에 도시된 것보다 심지어 더 심각한 도전에 직면한다. 상기 기재된 바대로, 수직 길이는 실제로 장벽의 엣지로부터의 능동 디바이스 영역(즉, Ca)의 거리이고, 디바이스를 85℃ 및 85% RH에서 저장한다. 심지어 이러한 가혹한 저장 조건 하에, 도 9(b)에서 볼 수 있는 것처럼, 본 발명자들은 3개의 디바이스의 엣지 유입 성능에서의 이해할만한 차이를 발견하지 못했다(즉, 432 시간 후, 85℃ 및 85% RH에서 버튼은 엣지 시일의 두께와 무관하게 동일하게 보인다). 도 9(b)에 도시된 결과를 보면, 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 이 예시된 장벽 필름의 3.0 ㎜ 이하(예를 들면, 2.0 ㎜ 이하, 또는 1.0 ㎜ 이하)의 수직 길이를 갖는 장벽 필름은 85℃ 및 85% RH에서 400 시간 이상 동안 환경 투과물질의 유입에 적절한 저항을 제공할 수 있다.
상기 기재된 예시된 디바이스에서, 증착된 장벽 필름은 PE-CVD 시스템에서 증착 전구체 가스로서 HMDSO를 그리고 비증착 가스(즉, 플라즈마 그 자체를 통해 수행할 때 임의의 필름을 증착시키지 않는 가스)로서 산소를 사용하였다. 그러나, 하기 더 기재된 바대로, 다른 실록산 또는 실라잔(또는 일반적으로 유기실리콘)을 예를 들면 전구체로서 사용할 수 있다. 예시된 장벽 필름은 산화물과 비산화 전구체일 수 있는 아주 적은 잔류 실리콘과의 친화적 혼합물일 수 있다. 예시된 장벽 필름에 대한 굴절률은 이의 조성 및 일부 정도로는 밀도의 측정치일 수 있다. 열적 SiO2의 굴절률에 가까운 굴절률은 필름이 고밀도로 더 산화물과 같다는 것을 의미할 것이다. 예시된 증착 공정 및 조건 및 유사한 고려가 미국 가출원 제61/086,047호 및 미국 특허 제7,968,146호에 기초하여 당해 분야에 공지되어 있고, 이들은 각각 그 전문이 참조문헌으로 본원에 포함된다. 핵행성 밀도 증가로, 심지어 더 얇은 필름이 연속성이 될 수 있다. 핵행성 밀도를 증착 전력, 압력, 기판 온도, 및 가스 유속 및 비율과 같은 다양한 인자에 의해 제어할 수 있다. 실제 필름 증착 전에 일부 표면 처리를 수행하는 것은 또한 계면에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들면, 질소 플라즈마는 기판 표면에 약간의 니트라이드 결합을 남길 수 있고, 이후 성장하는 박막은 바로 기판보다는 그 결합에 더 잘 결합할 수 있다.
예시된 장벽 필름의 조성물 및 제작
상기 기재된 바대로 일부 실시양태에서 엣지 실란트로서 사용될 수 있는 장벽 필름 분자 및 물질의 예시된 조성물(및 이러한 조성물의 제조 방법)이 하기 제공된다. 이와 관련하여, 엣지 실란트로서 사용될 수 있는 물질(및 증착 공정)의 예시된 실시양태는 발명의 명칭이 "전자 디바이스 또는 다른 물품 위의 코팅에 사용하기 위한 혼성 층(Hybrid Layers for Use in Coatings on Electronic Devices or Other Articles)"(모든 목적을 위해 참조문헌으로 그 전문이 본원에 포함됨)인 미국 특허 제7,968,146호에 자세히 기재되어 있다. 본 발명자들은 미국 특허 제7,968,146호에 기재된 물질 및 방법(이의 일부는 하기 제공됨)이 전자 디바이스에 엣지 실란트로서 사용하기에 바람직할 수 있는 장벽 필름을 제공할 수 있다는 것을 발견하였다. 그러나, 실시양태는 반드시 본원에 기재된 분자 및 방법으로 제한되지 않는다.
이와 관련하여, 상기 기재된 바대로, 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 혼성 층을 포함할 수 있다. 혼성 층은 단일의 상 또는 복수의 상을 가질 수 있다.
본원에 사용되는 바와 같은 "비중합체"라는 용어는 단일의 매우 한정된 분자량을 갖는 매우 한정된 화학을 갖는 분자로 제조된 물질을 의미할 수 있다. "비중합체" 분자는 상당히 큰 분자량을 가질 수 있다. 일부 상황에서, 비중합체 분자는 반복 단위를 포함할 수 있다. 본원에 사용되는 바와 같은 "중합체"라는 용어는 공유 결합된 반복 하위단위를 갖고, 분자마다 변할 수 있는 분자량을 갖는 분자로 제조된 물질을 의미할 수 있는데, 왜냐하면 중합 반응은 각각의 분자에 상이한 수의 반복 단위를 발생시킬 수 있기 때문이다. 중합체로는 단독중합체 및 공중합체, 예컨대 블록, 그래프트, 랜덤, 또는 교대 공중합체, 이의 블렌드 및 변형을 들 수 있지만, 이들로 제한되지는 않는다. 중합체로는 탄소 또는 실리콘의 중합체를 들 수 있지만, 이들로 제한되지는 않는다.
본원에 사용되는 바와 같은 "중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물"은 당업자가 순수한 중합체도 아니고 순수한 비중합체도 아닌 것으로 이해하는 조성물을 의미할 수 있다. "혼합물"이라는 용어는 (예를 들면, 물론 중합체 물질의 간극에 존재할 수 있는) 부수적인 양의 비중합체 물질을 포함하는 임의의 중합체 물질을 배제하는 것으로 의도되지만, 당업자는 그럼에도 불구하고 순수한 중합체인 것으로 간주할 것이다. 마찬가지로, 이는 부수적인 양의 중합체 물질을 포함하는 임의의 비중합체 물질을 배제하는 것으로 의도되지만, 당업자는 그럼에도 불구하고 순수한 비중합체인 것으로 간주할 것이다. 일부 경우에, 혼성 층 내의 중합체 물질 대 비중합체 물질의 중량비는 95:5 내지 5:95 범위, 바람직하게는 90: 10 내지 10:90 범위, 더 바람직하게는 25:75 내지 10:90 범위이다.
물 액적의 습윤 접촉 각, IR 흡수, 경도, 및 가요성을 포함하는 다양한 기술을 이용하여 층의 중합체/비중합체 조성물을 결정할 수 있다. 특정한 경우에, 혼성 층은 30° 내지 85° 범위, 바람직하게는 30° 내지 60° 범위, 더 바람직하게는 36° 내지 60° 범위의 습윤 접촉 각을 갖는다. 습윤 접촉 각은 증착된 그대로의 필름의 표면에서 결정할 때 조성의 측정치라는 것에 유의한다. 습윤 접촉 각은 증착 후 처리에 의해 크게 변할 수 있으므로, 이러한 처리 후에 취한 측정은 층의 조성을 정확하게 반영하지 않을 수 있다. 이러한 습윤 접촉 각은 유기실리콘 전구체로부터 형성된 넓은 범위의 층에 적용 가능하다고 생각된다. 특정한 경우에, 혼성 층은 3 내지 20 GPa 범위, 바람직하게는 10 내지 18 GPa 범위의 나노 압입 경도를 갖는다. 특정한 경우에, 혼성 층은 0.1 ㎚ 내지 10 ㎚ 범위, 바람직하게는 0.2 ㎚ 내지 0.35 ㎚ 범위의 표면 조도(제곱 평균)를 갖는다. 특정한 경우에, 혼성 층은, 50 ㎜ 두께의 폴리이미드 호일 기판 위에 4 ㎜ 두께의 층으로서 증착될 때, 0.2%의 인장 변형(입실론)에서 1 인치 직경 롤 위의 55,000회 이상의 회전수 후 마이크로구조 변화가 관찰되지 않도록 충분히 가요성이다. 특정한 경우에, 혼성 층은 0.35% 이상의 인장 변형(입실론)(통상적으로 당업자가 이해하는 것처럼 통상 4 ㎜ 순수한 규소 산화물 층을 균열시키는 인장 변형 수준) 하에 균열이 보이지 않도록 충분히 가요성이다.
"혼합물"라는 용어는 단일의 상을 갖는 조성 및 복수의 상을 갖는 조성을 포함하도록 의도되는 것에 유의해야 한다. 따라서, "혼합물"은 후속하여 증착되는 교대하는 중합체 층 및 비중합체 층을 배제한다. "혼합물"로 생각되는 것을 바꿔 말하면, 층은 동일한 반응 조건 하에 및/또는 동시에 증착되어야 한다.
(예를 들면, 단일의 공급원 또는 복수의 공급원으로부터) 단일의 전구체 물질을 사용하여 화학 증착에 의해 혼성 층을 형성할 수 있다. 본원에 사용되는 바와 같은 "전구체 물질의 단일의 공급원"은 전구체 물질이 반응물 가스 존재 하에 또는 부재 하에 CVD에 의해 증착될 때 중합체 물질 및 비중합체 물질 둘 다를 형성하는 데 필요한 모든 전구체 물질을 제공하는 공급원을 의미할 수 있다. 이는 중합체 물질이 1종의 전구체 물질을 사용하여 형성되고, 비중합체 물질이 상이한 전구체 물질을 사용하여 형성되는 방법을 배제하도록 의도된다. 당업자가 이해하는 바대로, 전구체 물질의 "단일의 공급원"은 단일의 전구체 물질을 형성하거나 포함할 수 있는 화학물질을 가열하거나 혼합하기 위한 공정 동안 사용될 수 있는 1개 이상의 콘테이너(예를 들면, 도가니)를 포함할 수 있다. 예를 들면, 단일의 전구체 물질을 복수의 콘테이너 내에서 혼합하거나 위치시키고 이후 증착할 수 있다. 일반적으로, 단일의 전구체 물질을 사용함으로써, 증착 공정을 단순화할 수 있다. 예를 들면, 단일의 전구체 물질은 전구체 물질의 별개의 스트림에 대한 필요성 및 별개의 스트림을 공급하고 제어하기 위한 수반하는 필요성을 제거할 것이다.
일반적으로, 전구체 물질은 단일의 화합물 또는 화합물의 혼합물일 수 있다. 전구체 물질이 화합물의 혼합물일 때, 일부 경우에, 혼합물 내의 각각의 상이한 화합물은, 혼자, 독립적으로 전구체 물질로서 작용할 수 있다. 예를 들면, 전구체 물질은 헥사메틸 디실록산(HMDSO) 및 디메틸 실록산(DMSO)의 혼합물일 수 있다. 다른 전구체는 또한, 예컨대 테트라에톡시실란(TEOS) 또는 디메틸 실록산(DMSO) 또는 옥타메틸사이클로테트라실록산 또는 헥사메틸디실라잔 또는 다른 오가노실란 또는 오가노실록산 및 오가노실라잔 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있다.
일부 경우에, 플라즈마 증강형 CVD(PE-CVD)는 혼성 층의 증착에 이용될 수 있다. PE-CVD는 저온 증착, 균일한 코팅 형성, 및 제어 가능한 공정 매개변수를 비롯한 다양한 이유로 바람직할 수 있다. 엣지 실란트에 대한 장벽 층을 포함할 수 있는 혼성 층을 형성하는 데 사용하기에 적합한 다양한 PE-CVD 공정은 RF 에너지를 이용하여 플라즈마를 생성시키는 것을 비롯하여 당해 분야에 공지되어 있다.
전구체 물질은 화학 증착에 의해 증착될 때 중합체 물질 및 비중합체 물질 둘 다를 형성할 수 있는 물질일 수 있다. 다양한 이러한 전구체 물질은 혼성 층을 포함하는 장벽 필름을 제공하는 데 사용하기에 적합하고 이의 다양한 특성에 선택될 수 있다. 예를 들면, 전구체 물질은 화학 원소의 이의 함량, 화학 원소의 이의 화학량론적 비, 및/또는 CVD 하에 형성되는 중합체 물질 및 비중합체 물질에 대해 선택될 수 있다. 예를 들면, 실록산과 같은 유기실리콘 화합물은 전구체 물질에 사용하기에 적합한 화합물의 유형이다. 실록산 화합물의 대표적인 예로는 헥사메틸 디실록산(HMDSO) 및 디메틸 실록산(DMSO)을 들 수 있다. CVD에 의해 증착될 때, 이 실록산 화합물은 중합체 물질, 예컨대 실리콘 중합체, 및 비중합체 물질, 예컨대 규소 산화물을 형성할 수 있다. 전구체 물질은 또한 다양한 다른 특성, 예컨대 비용, 비독성, 취급 특성, 실온에서 액상을 유지하는 능력, 휘발성, 분자량 등에 대해 선택될 수 있다.
전구체 물질로서 사용하기에 적합한 다른 유기실리콘 화합물로는 메틸실란; 디메틸실란; 비닐 트리메틸실란; 트리메틸실란; 테트라메틸실란; 에틸실란; 디실라노메탄; 비스(메틸실라노)메탄; 1,2-디실라노에탄; 1,2-비스(메틸실라노)에탄; 2,2-디실라노프로판; 1,3,5-트리실라노-2,4,6-트리메틸렌, 및 이러한 화합물의 불화 유도체를 들 수 있다. 전구체 물질로서 사용하기에 적합한 페닐 함유 유기실리콘 화합물로는 디메틸페닐실란 및 디페닐메틸실란을 들 수 있다. 전구체 물질로서 사용하기에 적합한 산소 함유 유기실리콘 화합물로는 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 이러한 화합물의 불화 유도체를 들 수 있다. 전구체 물질로서 사용하기에 적합한 질소 함유 유기실리콘 화합물로는 헥사메틸디실라잔; 디비닐테트라메틸디실리잔; 헥사메틸사이클로트리실라잔; 디메틸비스(N-메틸아세트아미도) 실란; 디메틸비스-(N-에틸아세트아미도)실란; 메틸비닐비스(N-메틸아세트아미도)실란; 메틸비닐비스(N부틸아세트아미도) 실란; 메틸트리스(N-페닐아세트아미도) 실란; 비닐트리스(N-에틸아세트아미도)실란; 테트라키스(N-메틸아세트아미도) 실란; 디페닐비스(디에틸아미녹시) 실란; 메틸트리스(디에틸아미녹시)실란; 및 비스(트리메틸실릴)카보디이미드를 들 수 있다.
CVD에 의해 증착될 때, 전구체 물질은 전구체 물질의 유형, 임의의 반응물 가스의 존재, 및 다른 반응 조건에 따라 다양한 유형의 중합체 물질을 다양한 양으로 형성할 수 있다. 중합체 물질은 무기 또는 유기일 수 있다. 예를 들면, 유기실리콘 화합물을 전구체 물질로서 사용할 때, 증착된 혼성 층은 폴리실록산, 폴리카보실란, 및 폴리실란, 및 유기 중합체를 형성하기 위한 Si-O 결합, Si-C 결합, 또는 Si-O-C 결합의 중합체 쇄를 포함할 수 있다.
CVD에 의해 증착될 때, 전구체 물질은 전구체 물질의 유형, 임의의 반응물 가스의 존재, 및 다른 반응 조건에 따라 다양한 유형의 비중합체 물질을 다양한 양으로 형성할 수 있다. 비중합체 물질은 무기 또는 유기일 수 있다. 예를 들면, 유기실리콘 화합물을 산소 함유 반응물 가스와 함께 전구체 물질로서 사용할 때, 비중합체 물질은 실리콘 산화물, 예컨대 SiO, Si02, 및 혼합 원자가 산화물 SiOx를 포함할 수 있다. 질소 함유 반응물 가스에 의해 증착될 때, 비중합체 물질은 실리콘 니트라이드(SiNx)를 포함할 수 있다. 일부 상황에서 형성될 수 있는 다른 비중합체 물질은 실리콘 옥시커버가드 및 실리콘 옥시니트라이드를 포함한다.
PE-CVD를 이용할 때, PE-CVD 공정에서 전구체 물질과 반응하는 반응물 가스와 함께 전구체 물질을 사용할 수 있다. PE-CVD에서의 반응물 가스의 사용은 당해 분야에 공지되어 있고, 산소 함유 가스(예를 들면, 02, 오존, 물) 및 질소 함유 가스(예를 들면, 암모니아)를 비롯한 다양한 반응물 가스가 본 발명에 사용하기에 적합하다. 반응 혼합물 중에 존재하는 화학 원소의 화학량론적 비를 변경시키기 위해 반응물 가스를 사용할 수 있다. 예를 들면, 실록산 전구체 물질을 산소 또는 질소 함유 반응물 가스와 함께 사용할 때, 반응물 가스는 반응 혼합물 중의 실리콘 및 탄소에 대한 산소 또는 질소의 화학량론적 비를 변경시킬 것이다. 반응 혼합물 내의 다양한 화학 원소(예를 들면, 실리콘, 탄소, 산소, 질소) 사이의 화학량론적 관계는 여러 방식으로 변할 수 있다. 하나의 방식은 반응에서의 전구체 물질 또는 반응물 가스의 농도를 변경시키는 것이다. 또 다른 방식은 반응으로의 전구체 물질 또는 반응물 가스의 유속을 변경시키는 것이다. 또 다른 방식은 반응에 사용되는 전구체 물질 또는 반응물 가스의 유형을 변경시키는 것이다.
반응 혼합물 내의 원소의 화학량론적 비를 변경시키는 것은 증착된 혼성 층 내의 중합체 물질 및 비중합체 물질의 특성 및 상대량에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들면, 혼성 층 내의 중합체 물질에 대한 비중합체 물질의 양을 조정하기 위해 실록산 가스를 변하는 양의 산소와 조합할 수 있다. 실리콘 또는 탄소에 대한 산소의 화학량론적 비를 증가시킴으로써, 규소 산화물과 같은 비중합체 물질의 양을 증가시킬 수 있다. 유사하게, 산소의 화학량론적 비를 감소시킴으로써, 실리콘 및 탄소 함유 중합체 물질의 양을 증가시킬 수 있다. 다른 반응 조건을 변경함으로써 혼성 층의 조성을 또한 변경시킬 수 있다. 예를 들면, PE-CVD의 경우, 공정 매개변수, 예컨대 RF 전력 및 주파수, 증착 압력, 증착 시간, 및 가스 유속을 변경할 수 있다.
따라서, 상기 기재된 바와 같은 예시된 방법을 이용함으로써, 다양한 용도에, 특히 투과물질의 엣지 유입을 감소시키기 위한 장벽 필름으로서 사용하기에 적합한 특성을 갖는, 혼성 중합체/비중합체 특성의 혼성 층을 형성할 수 있다. 장벽 필름의 이러한 특성으로는 광학 주파수(예를 들면, 일부 경우에, 혼성 층은 광학 투명 또는 반투명일 수 있음), 불투과성, 가요성, 두께, 접착 및 다른 기계적 특성을 들 수 있다. 예를 들면, 혼성 층 내의 중합체 물질의 중량%를 변경함으로써 이러한 특성 중 하나 이상을 조정할 수 있고, 그 나머지는 비중합체 물질이다. 예를 들면, 원하는 수준의 가요성 및 불투과성을 성취하기 위해, 중합체 물질의 중량%는 바람직하게는 5 내지 95% 범위, 더 바람직하게는 10 내지 25% 범위일 수 있다. 그러나, 다른 범위가 또한 용도에 따라 가능하다.
예시된 실시양태
하기에 엣지 실란트로서 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 장벽 필름을 포함하는 제품의 예시된 실시양태가 기재되어 있다. 본원에 기재된 실시양태는 오직 예시 목적이고 이에 의해 제한인 것으로 의도되지 않는다. 이 개시내용을 읽은 후, 하기 기재된 다양한 부품 및/또는 특징이, 본원에 기재된 원칙을 여전히 실행하면서, 특정한 실시양태에서 조합되거나 생략될 수 있다는 것이 당업자에게 명확할 것이다.
일부 실시양태에서, 본원은 제1 제품을 제공한다. 제1 제품은 기판, 기판 위에 배치된 디바이스 풋프린트를 갖는 디바이스, 및 기판 위에 그리고 실질적으로 능동 영역의 측면을 따라 배치된 장벽 필름을 포함할 수 있다. 장벽 필름은 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함할 수 있다. 장벽 필름은 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3 ㎜ 이하의 수직 길이를 가질 수 있다.
본원에 사용되는 바와 같은 장벽 필름의 "수직 길이"는 디바이스 풋프린트의 측면에 수직이고 디바이스가 위에 배치된 기판 표면에 평행인 방향으로의 디바이스 풋프린트에 가장 가깝게 배치된(예를 들면, 능동 디바이스 영역 또는 비능동 디바이스 영역에 인접한) 장벽 필름의 일부분으로부터 디바이스 풋프린트로부터 가장 멀리 배치된 장벽 필름의 또 다른 일부분(예를 들면, 장벽 필름의 엣지)으로의 거리를 의미할 수 있다.
본원에 사용되는 바와 같은 디바이스 풋프린트의 "실질적으로 측면을 따라"는 반드시 장벽 필름이 디바이스 풋프린트에 바로 인접하게 배치될 것을 요하지 않는다. 더욱이, 이는, 장벽 필름의 일부분이 디바이스의 1개 이상의 층(예컨대, OLED의 캐소드, 전자 수송 층, 정공 수송 층 등) 위에 배치될 수 있는 실시양태를 비롯하여, 장벽 필름이 디바이스에 대해 다른 위치로 배치되는 것을 배제하지 않는다.
"장벽 필름이 수직 길이를 가질 수 있다"의 구절에서의 "수직 길이"라는 용어의 사용은 일반적으로, 장벽 필름의 하나의 일부분의 엣지가 디바이스의 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 미만의 수직 거리를 갖도록 배치되는 한, 장벽 필름의 일 일부분이 증착될 수 있거나 그렇지 않으면 3.0 ㎜ 초과의 수직 길이를 갖도록 제작될 수 있는 실시양태를 포괄한다는 것을 의미한다. 상기 기재된 바대로, 외부 미립자에 의한 오염의 유입에 기초한 디바이스의 수명 및 성능은 통상적으로 디바이스의 민감 부품으로의 유입의 가장 짧거나 가장 덜 제한적인 경로에 의존한다. 본원에 제공된 장벽 필름을 수평 유입의 가장 짧은 부분이 3.0 ㎜ 미만(바람직하게는 2.0 ㎜ 미만, 더 바람직하게는 미만 1.0 ㎜ 미만)일 수 있도록 사용할 수 있다.
일반적으로, 엣지 시일을 형성하는 장벽 필름의 크기를 감소시키는(즉, 수직 길이를 감소시키는) 제품은 디바이스의 테두리 영역(예를 들면, "사공간")의 양의 감소를 제공할 수 있다. 더욱이, 예시된 장벽 필름 물질의 사용을 통해, 본원에 제공된 실시양태는 디바이스 성능 또는 열화에 실질적으로 영향을 미치는 일 없이 비능동 엣지 영역의 크기를 감소시킬 수 있다. 예시된 장벽 필름은 장벽 필름과 기판 사이의 계면에 걸친 투과와 수평 벌크 투과 둘 다를 제한할 수 있다. 엣지 시일에 의해 생성된 디바이스의 비능동 엣지 영역을 감소시키는 것은 디바이스의 다른 전자 부품에 대한 추가의 공간, 더 큰 디스플레이, (예를 들면, 복수의 디스플레이 또는 패널이 타일링될 때 이러한 영역을 덜 뚜렷하게 만들 수 있는) 발광 디바이스 사이의 테두리 영역의 감소를 제공할 수 있거나, 그렇지 않으면 이러한 디바이스의 제조 또는 배치의 효율을 증가시킬 수 있다. 더욱이, 디바이스를 캡슐화하기 위해 (예를 들면, 단일의 증착 단계에서 증착될 수 있는) 단일의 장벽 필름 층을 사용하는 실시양태는 다층 장벽(예컨대, 도 3∼도 5와 관련하여 상기 기재된 것)을 사용하는 제품과 비교하여 더 효과적인 그리고 더 적은 시간 소비적인 제작 공정을 제공할 수 있다. 그러나, 실시양태는 그렇게 제한되지 않고, 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 장벽 필름을 갖는 일부 제품은 또한 복수의 장벽 또는 캡슐화 층(예컨대, 도 11∼도 14)을 사용할 수 있다. 단일의 장벽 필름 층을 사용하는 실시양태는 또한 유리하게는 애노드 및 애노드 접촉 중 1개 이상이 수분과 반응하지 않는 애노드 이외의 애노드 접촉을 포함할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 본 발명의 캡슐화 디바이스는 캐소드 및 캐소드 접촉 중 1개 이상이 수분과 반응하지 않는 캐소드 이외의 캐소드 접촉을 포함할 수 있다. 예를 들면, 애노드 및 애노드 접촉 중 1개 이상은 ITO, IZO, 금속 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 추가로 또는 대안적으로, 캐소드 및 캐소드 접촉 중 1개 이상은 ITO, IZO, 금속 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 디바이스 풋프린트는 능동 디바이스 영역 및 비능동 디바이스 영역을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 비능동 디바이스 영역의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 가질 수 있다. 즉, 장벽 필름을 비능동 디바이스 영역의 측면에 인접하고 비능동 영역의 측면(그리고 이에 의해 디바이스의 디바이스 풋프린트의 측면)에 수직인 방향으로 3.0 ㎜ 미만(바람직하게는 2.0 ㎜ 미만, 더 바람직하게는 1.0 ㎜ 미만)만큼 연장되도록 배치할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 능동 디바이스 영역의 측면으로부터 3.0 ㎜ 초과의 거리로 연장될 수 없다. 즉, 일부 상황에서, (예를 들면, 능동 디바이스 영역이 비능동 디바이스 영역에 의해 둘러싸일 수 있으므로) 장벽 필름은 능동 디바이스 영역의 측면에 인접하게 배치되지 않을 수 있고, 이에 의해 장벽 필름의 수직 길이는 장벽 필름의 엣지가 능동 디바이스 영역의 측면으로부터 멀리 배치되는 거리에 상응하지 않을 수 있다. 이러한 일부 실시양태에서, 장벽 필름의 수직 길이의 총 거리 및 비능동 디바이스 영역의 두께는 능동 영역의 측면으로부터 3.0 ㎜ 미만(바람직하게는 2.0 ㎜ 미만; 더 바람직하게는 1.0 ㎜ 미만)일 수 있다. 이러한 방식으로, 디바이스의 테두리 영역은 3.0 ㎜ 미만(바람직하게는 2.0 ㎜ 미만, 더 바람직하게는 1.0 ㎜ 미만)일 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 디바이스 풋프린트는 능동 디바이스 영역을 포함할 수 있고, 장벽 필름은 능동 디바이스 영역의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하(바람직하게는 2.0 ㎜ 이하, 더 바람직하게는 1.0 ㎜ 이하)의 수직 길이를 가질 수 있다. 즉, 일부 실시양태에서, 디바이스는 비능동 디바이스 영역을 포함하지 않을 수 있고(또는 디바이스의 적어도 일부분은 비능동 디바이스 영역을 포함하지 않을 수 있고), 이에 의해 장벽 필름은 능동 디바이스 영역의 측면으로부터 연장될 수 있다.
이러한 개념의 예가 도 15∼도 17에 도시되어 있다. 도 15과 관련하여, OLED를 포함하는 예시된 제품(1500)의 상면도가 도시되어 있다. 제품(1500)은 디바이스 풋프린트(1501)가 기판(1510) 위에 배치된 디바이스를 포함한다. 디바이스 풋프린트(1501)는 능동 디바이스 영역(1550) 및 비능동 디바이스 영역(1551)을 포함한다. 제품(1500)은 부분적으로 디바이스 풋프린트(1501) 내에 배치되지만, 또한 (도 15에서의 오른쪽에) 디바이스 풋프린트(1501)로부터 멀리 연장되는 캐소드 접촉(1544)을 포함하는 캐소드(1543), 및 부분적으로 디바이스 풋프린트(1501) 내에 배치되지만, (도 15에서의 왼쪽에) 디바이스 풋프린트(1501)로부터 멀리 연장되는 애노드 접촉(1541)을 갖는 애노드(1540)를 추가로 포함한다. 애노드 접촉(1541) 및 캐소드 접촉(1544)은 전기 부품(예컨대, 전력 공급원, 드라이브 회로 등)과 하나 이상의 전기 접촉을 형성할 수 있고 장벽 필름(1506)의 엣지 뒤로 연장되거나 장벽 필름(1506)에 의해 캡슐화될 수 있다.
디바이스는 부분적으로 디바이스의 능동 디바이스 영역(1550) 및 비능동 디바이스 영역(1551) 내에 배치된 유기 층(1545)을 추가로 포함한다. 디바이스는 비능동 디바이스 영역(1551)의 일부를 포함하는 것으로 도시된 (유기 물질 또는 무기 물질을 포함하는) 그리드 층(1546), 및 비디바이스 엣지 영역(1553)을 포함하고, 또한 디바이스 및 애노드 접촉(1541) 및 캐소드 접촉(1544)의 일부분 위에 배치된 것으로 도시된 장벽 필름(1506)을 추가로 포함한다. 비디바이스 엣지 영역(1553) 및 비능동 디바이스 영역(1551)은 테두리 영역(사공간)(1552)을 포함하는 것으로 도시되어 있다.
도 16과 관련하여, 도 15에서의 예시된 제품(1500)의 A-A' 라인을 따른 단면이 도시되어 있다. 제품(1600)은 디바이스 풋프린트(1601)를 갖는 기판(1610) 위에 배치된 디바이스를 포함한다. 디바이스 풋프린트(1601)는 능동 디바이스 영역(1650) 및 비능동 디바이스 영역(1651)을 포함한다. 제품(1600)은 부분적으로 디바이스 풋프린트(1601) 내에 배치되지만, 또한 (도 16에서의 오른쪽에) 디바이스 풋프린트(1601)로부터 멀리 연장되는 캐소드 접촉(1644)을 포함하는 캐소드(1643) 및 부분적으로 디바이스 풋프린트(1601) 내에 배치되지만, (도 16에서의 왼쪽에) 디바이스 풋프린트(1601)로부터 멀리 연장되는 애노드 접촉(1641)을 포함하는 애노드(1640)를 추가로 포함한다. 디바이스는 부분적으로 능동 디바이스 영역(1650) 및 비능동 디바이스 영역(1651) 내에 배치된 유기 층(1645), 비능동 디바이스 영역(1651)의 일부를 포함하는 것으로 도시된 (유기 물질 또는 무기 물질을 포함하는) 그리드 층(1646), 및 비디바이스 엣지 영역(1653)을 포함하고, 디바이스 및 애노드 접촉(1641) 및 캐소드 접촉(1644)의 일부 위에 배치된 것으로 도시된 장벽 필름(1606)을 추가로 포함한다. 비디바이스 엣지 영역(1653) 및 비능동 디바이스 영역(1651)은 테두리 영역(사공간)(1652)을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 따라서, 이 예에서, 그리드 층(1646)은(디바이스의 왼쪽 측면에서의) 애노드 접촉(1641) 위에 그리고 애노드(1644)의 일부분 위에 그리고 디바이스의 오른쪽 측면에서의 기판(1610)에 인접하게 배치된 것으로 도시되어 있다. 이러한 방식으로, 비능동 디바이스 영역(1651)은 2개의 전극 및 유기 층(들)을 포함할 수 있고, 디바이스의 이 일부분은 (예를 들면, OLED의 경우) 광을 방출할 수 없고, 이에 의해 능동 디바이스 영역(1650)의 일부를 포함하지 않는다.
도 16에 도시된 바대로, 일부 실시양태에서, 장벽 필름(1603)은 비능동 디바이스 영역(1651)에 인접하게 배치될 수 있다(예를 들면, 도 16에서의 디바이스의 왼쪽 측면 위의 그리드 층(1646)). 따라서, 장벽 필름(1606)의 수직 길이는 비능동 디바이스 영역(1651)으로부터 멀리 연장되는 장벽 필름(1606)의 거리에 상응할 수 있다. 디바이스의 반대 측면에, 캐소드 접촉(1644)은 그리드 층(1646) 뒤로 연장된다(이렇게 하여 그리드 층(1646)은 애노드(1640) 및 캐소드 접촉(1644)을 절연시킨다). 장벽 필름(1606)은 캐소드 접촉(1644)에 인접하게 배치된 것으로 도시되어 있고, 디바이스 풋프린트(1601)로부터 멀리 연장된다. 따라서, 이 예에서, 장벽 필름(1606)이 디바이스 풋프린트(1601)의 측면을 따라(예를 들면, 비능동 디바이스 영역(1651)의 측면을 따라) 배치되더라도, 상기 기재된 바대로 비능동 디바이스 영역(1651)에 인접하게 배치되지 않는다.
도 17과 관련하여, 도 15에 도시된 예시된 제품(1500)의 B-B' 라인에 따른 측면도가 도시되어 있다. 제품(1700)은 디바이스 풋프린트(1701)를 갖는 기판(1710) 위에 배치된 디바이스를 포함한다. 디바이스 풋프린트(1701)는 능동 디바이스 영역(1750) 및 비능동 디바이스 영역(1751)을 포함한다. 제품(1700)은 (도 16과 달리) 전체로 디바이스 풋프린트(1701) 내에 배치된 캐소드(1743) 및 (역시 도 16과 달리) 전체로 디바이스 풋프린트(1701) 내에 배치된 애노드(1740)를 추가로 포함한다. 즉, 캐소드 및 애노드는 일 이상의 방향으로 디바이스 풋프린트(1701) 뒤로 연장되는 접촉을 가질 수 있지만, 그럴 필요는 없다. 디바이스는 부분적으로 능동 디바이스 영역(1750) 및 비능동 디바이스 영역(1751) 내에 배치된 유기 층(1745), 비능동 디바이스 영역(1751)의 일부를 포함하는 것으로 도시된 (유기 물질 또는 무기 물질을 포함할 수 있는) 그리드 층(1746), 및 비디바이스 엣지 영역(1753)을 포함하고, 또한 디바이스 위에 배치된 장벽 필름(1706)을 포함한다. 이 예에서, 장벽 필름(1706)은 디바이스의 측면 둘 다에 디바이스 풋프린트(1701)의 비능동 영역(1751)의 측면을 따라 배치된 것으로 도시되어 있다.
도면에 도시된 추가의 상세사항 및 부품의 일부가 오직 예시 목적을 위해 도 4∼도 7 및 도 10∼도 14로부터 생략된다는 것에 유의해야 한다. 즉, 이러한 숫자의 도시된 실시양태는 도 15∼도 17과 관련하여 더 자세히 도시되고 기재된 추가의 층 또는 물질의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 그러나, 이 실시양태는 기본적인 설계 및 실행 개념을 입증하기 위해 높은 수준으로 기재되어 있고 도시되어 있고, 이에 의해 제한으로 생각되지 않아야 한다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 장벽 필름은 중합체 실리콘과 무기 실리콘의 혼합물을 포함할 수 있다. "중합체 실리콘과 무기 실리콘의 혼합물"은 특히 미국 특허 제7,968,146호와 관련하여 더 자세히 기재되어 있다. 본 발명자들은 이러한 혼합물이 필름에 대해 비교적 적은 치수를 유지하면서 수분 또는 수증기(또는 다른 환경 오염물질)의 유입을 제한할 수 있는 장벽 필름을 제공할 수 있다는 것을 발견하였다. 엣지 실란트의 경우, 본 발명자들 이러함 물질이 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 미만(바람직하게는 2.0 ㎜ 미만; 더 바람직하게는 1.0 ㎜ 미만)의 수직 길이를 가지면서 적절한 성능을 제공할 수 있다는 것을 발견하였다. 이전에, 엣지 시일은 종종 적절한 성능을 성취하기 위해 복수의 층을 포함하고, 이는 통상적으로 이러한 디바이스를 제조하고, 또한 제품에서 비교적 큰 비능동 엣지 영역(및 이에 의해 테두리 영역)을 생성하는 데 비효과적이다.
일부 실시양태에서, 중합체 실리콘과 무기 실리콘의 혼합물은 층에 걸쳐 실질적으로 균일할 수 있다. "실질적으로"란 일반적으로 필름이 층에 걸쳐 5% 초과만큼 변하지 않는 혼합물을 포함한다는 것을 의미한다. 상기 기재된 바대로, 장벽 필름을 단일의 공정에서 증착할 수 있고, 이는 제조 효율을 증가시킬 수 있다. 5% 변화는 제조 공정 동안 일어날 수 있는 제품에 걸친 소수의 변동을 설명할 수 있다. 발광 디바이스(예컨대, 조명 패널 또는 디스플레이)를 포함하는 제품의 경우, 균일한 층이 마이크로동공 효과 또는 상이한 광학 특성을 갖는 복수의 층과 관련된 다른 효과를 감소시킬 수 있으므로 바람직할 수 있다. 그러나, 실시양태는 그렇게 제한되지 않고, 일부 상황에서, 장벽 필름은 층에 걸쳐 변할 수 있고(예컨대, 등급화 층), 이는 예를 들면 장벽 층의 벌크에 걸친 유입에 저항을 증가시킬 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 장벽 필름은 2.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 1.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 가질 수 있다. 상기 기재된 바대로, 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 장벽 필름은 엣지 시일로서 사용될 때, 여전히 디바이스의 적절한 수명 및 성능을 제공하면서, 적어도 일 방향에서의 제품의 비능동 엣지 영역의 크기를 감소시킬 수 있다. 특히, 본 발명자들은 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 장벽 필름을 사용하는 것은 2.0 ㎜ 미만의 수직 길이를 가질 때 우수한 성능을 제공할 수 있다(그리고 심지어 1.0 ㎜ 미만에서 유사한 성능을 가질 수 있다)는 것을 발견하였다. 이는 통상적으로 이전에 사용된 다층 제품, 예컨대 도 3∼도 5에 도시된 것이 요하는 거리에 대한 실질적인 개선이다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 장벽 필름은 3.0 ㎜ 초과의 수직 길이를 가지지 않을 수 있다. 즉, 일부 실시양태는 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 초과의 수직 거리를 갖도록 기판에서의 위치에 증착되거나 배치된 장벽 필름의 일부분을 가지지 않을 수 있다. 예를 들면, 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 장벽 필름을 3.0 ㎜ 미만의 거리로 디바이스 풋프린트의 모든 측면 주위에 증착할 수 있다. 이는 기판 위에 최소량의 비능동 엣지 영역을 갖고, 이에 의해, 예를 들면 디스플레이 또는 조명 패널이 제품의 엣지에 더 가깝게 연장되게 하는 제품을 제공할 수 있다. 더욱이, 본 발명자들은 예상치못하게, 이러한 장벽 필름이 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 2.0 ㎜ 초과의 수직 길이를 가지지 않을 때(바람직하게는 장벽 필름이 1 ㎜ 초과의 수직 길이를 가지지 않을 때), 엣지 실란트로서 사용되는 장벽 필름이 필적하는 성능을 갖는다는 것을 발견하였다. 이러한 실시양태에 대한 유입 경로의 길이의 감소에도 불구하고, 도 9(a) 및 도 9(b) 및 해당 실험을 참조하여 기재된 바대로, 본 발명자들은 적대적인 환경 조건에서 연장된 시간 동안 필적하는 디바이스에서 동량의 오염물질을 발견하였다. 따라서, 본 발명자들은 엣지 시일로서의 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 장벽 필름의 사용이 3.0 ㎜ 미만(심지어 2.0 ㎜ 또는 1.0 ㎜ 미만)의 수직 거리로 효과적일 수 있다는 것을 발견하였다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 장벽 필름은 3.0 ㎜ 초과 또는 1.0 ㎜ 미만의 수직 길이를 가지지 않을 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 2.0 ㎜ 초과 또는 0.5 ㎜ 미만의 수직 길이를 가지지 않을 수 있다. 즉, 제품의 일부 실시양태는 디바이스 풋프린트 주위의 수직 길이의 일정 범위를 갖는 엣지 실란트를 가질 수 있지만, 일반적으로 그 범위가 디바이스에 적절한 성능을 제공하기에 매우 크지만, 그러나 제품의 비능동 엣지 영역을 감소시키도록 충분히 적은 치수를 갖는 것이 바람직할 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 장벽 필름은 실질적으로 균일한 물질을 포함할 수 있다. 본원과 관련하여 사용되는 "균일한"은 장벽 층의 물질이 동일한 물질 또는 층에 걸친 물질의 동일한 농도를 포함할 때를 의미할 수 있다. 즉, "균일한"은 필름이 반드시 오직 단일의 물질을 포함하는 것을 요하지 않지만, 층에 걸친 동일한 또는 실질적으로 동일한 혼합물을 갖는 층을 포함할 수 있다. 본원에 있어서 "실질적으로"라는 용어의 사용은 제조 오차 또는 불완전에 기초하여 일어날 수 있지만, 일반적으로 필름에 걸친 5% 초과만큼 변할 수 있는 균일성을 의미할 수 있는 소수의 변화를 설명하는 것이다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 균일한 물질을 포함할 수 있다 - 즉, 필름에 걸쳐 1% 미만의 변화가 존재할 수 있다. 엣지 실란트로서의 균일한(또는 실질적으로 균일한) 장벽 필름의 사용은 필름을 증착하기 위한 단일의 증착 공정을 사용하는 결과일 수 있고, 이는 제작 단계/조건의 수를 감소시킴으로써 제작 공정의 비용을 감소시킬 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 장벽 필름은 산화물과 중합체 실리콘의 혼합물을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 40% 이상의 무기 실리콘을 포함할 수 있다. 본 발명자들은 유기 실리콘 및 중합체 실리콘의 사용은 디바이스에서의 오염물질의 유입을 방지하기 위한 엣지 시일을 형성하는 데 매우 적합한 특성을 제공할 수 있다는 것을 발견하였다. 본원에 있어서 "적어도"라는 용어의 사용은, 40% 미만의 무기 실리콘을 포함하는 층의 일부분이 존재하지 않는 한, 필름의 혼합물 또는 조성물이 균일할 것을 요하지 않는다는 것에 유의해야 한다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 60% 이상의 무기 실리콘을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 80% 이상의 무기 실리콘을 포함할 수 있다. 상기 기재된 바대로, 엣지 시일이 디바이스에 기대되는 특정한 용도 및 환경 조건에 기초하여 결정될 수 있도록 혼합물 농도 및 물질을 미세하게 조정하거나 선택할 수 있고, 이는 본 개시내용을 읽은 후 당업자가 이해할 것이다.
이와 관련하여, 일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 장벽 필름의 표면은 기판 표면과 인접하게 배치되어 제1 계면을 형성할 수 있다. 장벽 필름의 벌크의 굴절률과 계면의 10 ㎚ 내에 있는 장벽 필름의 일부분의 굴절률의 비는 0.9993 내지 0.9247일 수 있다. 장벽 필름의 "벌크의 굴절률"은 장벽 필름 층에 걸친 굴절률(즉, 필름에 수직으로 입사하는 광이 층을 통해 전파되는 경로에 상응하는 방향에서의 필름에 걸친 굴절률)을 의미할 수 있다. 일반적으로, 본 발명자들은 발광 능동 영역(예컨대, OLED) 또는 임의의 다른 투명 또는 반투명 디바이스를 포함할 수 있는 제품의 경우, 필름의 굴절률이 (특히 기판과의 계면 근처의) 기판과 유사하도록 장벽 필름을 증착하는 데 유리할 수 있다는 것을 발견하였다. 이는 장벽 필름과 기판 사이에 포획될 수 있는 광의 양을 감소시킬 수 있고 이에 의해 디바이스의 효율을 증가시킬 수 있다. 더욱이, 더 적은 광이 색상 이동될 수 있거나, 그렇지 않으면 엣지 시일 및 이어서 기판을 통해 통과할 때 왜곡될 수 있다.
일부 실시양태에서, 장벽 필름의 표면이 기판 표면에 인접하게 배치되어 제1 계면을 형성하는 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 계면의 10 ㎚ 내에 있는 장벽 필름의 일부분의 굴절률은 1.35 내지 1.459일 수 있다. 많은 실시양태에서, 기판 물질은 투명 또는 반투명, 예컨대 유리 또는 플라스틱 물질일 수 있고, 통상적으로 1.35 내지 1.459의 굴절률을 가질 수 있다. 상기 기재된 바대로, (적어도 발광 능동 영역을 포함하는 디바이스의 경우) 장벽 필름 및 기판의 굴절률이 유사한 것이 일반적으로 바람직하다.
일부 실시양태에서, 장벽 필름의 표면이 기판 표면과 인접하게 배치되어 제1 계면을 형성하는 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 장벽 필름은 10-13 ㎠/초 미만의 수증기의 벌크 확산 계수를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 장벽 필름의 벌크 확산 계수는 필름에 걸친 (예를 들면, 도 7에서의 1 경로(704)를 따른) 수평 방향에서의 또는 (예를 들면, 도 7에서의 3 경로(707)를 따른) 수직 방향에서의 수증기의 유입 속도를 의미할 수 있다. 본 발명자들은 10-13 ㎠/초 미만의 벌크 확산 계수가 심지어 상기 기재된 바와 같은 적대적인 환경에서 적절한 디바이스 수명 및 성능을 제공하는 데 일반적으로 충분하다는 것을 발견하였다. 일부 실시양태에서, 제1 계면에서의 수증기의 확산 계수는 65℃의 주변 온도 및 85%의 상대 습도에 노출될 때 10-8 ㎠/초 내지 10-13 ㎠/초일 수 있다. 계면에서의 확산 계수는 필름과 기판 사이의 (예를 들면, 도 7에서의 2 경로(705)를 따른) 계면에 걸친 수분의 유입에 해당하고, 이는 일부 실시양태에서 환경 오염물질에 기초한 디바이스 수명 또는 성능에 대한 제한 인자일 수 있다. 상기 기재된 바대로, 본 발명자들은 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 장벽 필름은 심지어 유입 경로가 3.0 ㎜ 미만(바람직하게는 2.0 ㎜ 미만; 더 바람직하게는 1.0 ㎜ 미만)일 때 적절한 디바이스 성능에 대한 계면에서의 충분한 확산 계수를 제공할 수 있다는 것을 발견하였다. 당업자는 특정한 디바이스 또는 용도에 장벽 필름에 원하는 일련의 특성을 성취하기 위해, (확산 계수를 포함하는) 엣지 시일의 특성을 상기 기재된 바와 같은 (전구체 물질을 포함하는) 증착 조건을 조정함으로써 조정할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
일부 실시양태에서, 장벽 필름의 표면이 기판 표면에 인접하게 배치되어 제1 계면을 형성하는 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 장벽 필름은 수증기의 벌크 확산 계수를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 장벽 필름의 수증기의 벌크 확산 계수와 제1 계면 근처의 수증기의 확산 계수의 비는 1 내지 10-5일 수 있다. 즉, 예를 들면 장벽 필름에 대한 벌크 확산 계수(예를 들면, 도 7에서의 1 경로(704)를 따른 유입 속도)는 기판과의 계면에서의 또는 근처에서의 확산 계수(예를 들면, 도 7에서의 2 경로(705)를 따른 유입 속도)와 같거나 작을 수 있다. 상기 기재된 바대로, 일부 실시양태에서, 계면을 따른 수증기의 유입은 디바이스의 수명 또는 열화를 결정하는 데 있어서의 제한 인자일 수 있다. 본 발명자들은 장벽 필름의 특성을 조정함으로써, 벌크 물질의 확산 계수, 및 기판과의 계면을 따른 확산 계수 둘 다를 조정할 수 있다는 것을 발견하였다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름의 수증기의 벌크 확산 계수와 및 제1 계면의 10 ㎚ 내의 수증기의 확산 계수의 비는 1 내지 10-5이다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 제1 제품은 디바이스 위에 배치된 전도층(예컨대, 디바이스의 층 - 예를 들면, 전극)을 추가로 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름의 일부분은 적어도 부분적으로 전도층 위에 배치될 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름의 일부분은 전체 전도층 위에 배치될 수 있다. 즉, 예를 들면 및 도 7 및 도 15∼도 17에 도시된 바대로, 일부 실시양태에서, 장벽 필름을 전체 디바이스 위의 엣지 시일 및 캡슐화 층 둘 다로서 사용할 수 있다. 장벽 필름이 디바이스 풋프린트를 증착하는 데 사용되는 마스크보다 큰 마스크를 사용하는 단일의 단계에서 증착될 수 있으므로, 이는 제조 공정의 비용 및 복잡성을 감소시킬 수 있다. 더욱이, 상기 기재된 바대로, 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 장벽 필름은 벌크 확산 계수에 기초하여 낮은 유입 속도를 가질 수 있고 이의 의해 디바이스에 대해 캡슐화 층으로서 사용될 수 있다.
그러나, 실시양태는 그렇게 제한되지 않고, 일부 상황에서, 디바이스가 1개 이상의 디바이스 층 위에 배치된 전도층을 포함하는 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 상부 실란트 층을 전도층 위에 배치할 수 있다. 상부 실란트 층 및 장벽 필름은 상이한 물질을 포함할 수 있다. 따라서, 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 장벽 필름을, 제품의 디바이스를 캡슐화하기 위해, 다른 물질과 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 실시양태의 예가 도 11∼도 14에 도시되어 있고 하기 자세히 기재되어 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 제1 제품은 테두리 영역을 포함할 수 있다. 테두리 영역은 3.0 ㎜ 미만(바람직하게는 2.0 ㎜ 미만; 더 바람직하게는 1.0 ㎜ 미만)의 두께를 가질 수 있고 적어도 부분적으로 장벽 필름의 크기 및 비능동 디바이스 영역의 크기에 따라 달라질 수 있다. 상기 기재된 바대로, 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 장벽 필름을 사용하는 본원에 기재된 실시양태는 환경 오염물질의 유입에 대해 효과적인 엣지 시일을 가져 엣지 시일의 크기를 감소시킬 수 있다. 이는 제품이 능동 디바이스 영역 및 디바이스의 비능동 디바이스 영역 주위의 더 적은 비디바이스 엣지 영역(이에 의해 테두리 영역의 크기 감소)을 갖도록 허용할 수 있다. 따라서, 상기 기재된 바대로, 일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 제1 제품은 비디바이스 엣지 영역을 포함하고, 비디바이스 엣지 영역은 3.0 ㎜ 미만의 두께를 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 비능동 엣지 영역은 즉 2.0 ㎜ 미만(바람직하게는 1.0 ㎜ 미만)의 두께를 가질 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품은 소비자 디바이스를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 제1 제품은 태양 전지, 박막 전지, 유기 전자 디바이스, 조명 패널 또는 조명 패널을 갖는 광원, 디스플레이 또는 디스플레이를 갖는 전자 디바이스, 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 또는 텔레비젼 중 어느 것을 포함할 수 있다. 일반적으로, 감지 부품을 캡슐화하거나 보호하기 위해 박막을 사용하는 임의의 제품은 엣지 시일로서 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 본원에 기재된 장벽 필름을 사용할 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 제품에서, 디바이스는 유기 층을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 유기 층은 전자 발광 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 디바이스는 OLED를 포함할 수 있다. 그러나, 상기 기재된 바대로, 본 발명자들은 장벽 필름이 매우 특히 유기 디바이스에 대한 엣지 실란트로서 수행할 수 있다(이에 의해 본원에 제공된 예 및 설명의 일부는 OLED를 언급할 수 있다)는 것을 발견하였고, 실시양태는 그렇게 제한되지 않는다.
상기 기재된 바대로, 엣지 실란트 필름으로서 사용될 수 있는 장벽 필름을 또한 일부 실시양태에서 도 10에서의 예시된 실시양태에 도시된 상부 캡슐화 필름으로서 또는 도 11∼도 14에 도시된 다른 상부 캡슐화와 조합하여 사용할 수 있다.
도 10은 엣지 시일로서 그리고 상부 실란트로서 장벽 필름을 사용하는 예시된 제품(1000)을 보여준다. 제품(1000)은 기판(1010), 기판(1010) 위에 배치된 디바이스 풋프린트를 갖는 디바이스(1001), 및 디바이스 풋프린트의 측면을 따라 그리고 디바이스(1001)의 상부 위에 배치된 장벽 필름(1006)을 포함한다. 장벽 필름(1006)은 1.0 ㎜의 수직 길이를 갖는 것으로 도시되어 있다. 2개의 유입 경로(1 경로(1004) 및 2 경로(1005))가 도시되어 있다. 상기 기재된 바대로, 이러한 실시양태는 제조 공정에서 효율 증가를 제공할 수 있고, 상부 캡슐화 및 엣지 실란트 둘 다 동일한 물질(즉, 장벽 필름 1006)을 포함한다.
도 11에 도시된 바대로, 엣지 실란트 필름(1106)을 단일의 층 상부 캡슐화 필름과 조합하여 사용할 수 있다. 이와 관련하여, 예시된 제품(1100)은 기판(1110), 디바이스 풋프린트를 갖는 기판(1110) 위에 배치된 디바이스(1101), 디바이스(1101)의 디바이스 풋프린트의 측면을 따라 배치된 장벽 필름(1106), 및 디바이스 풋프린트(1101) 위에 배치된 제2 장벽 층(또는 상부 캡슐화 층)(1108)을 포함할 수 있다. 상기 기재된 바대로, 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하는 장벽 필름을 사용하는 것은 단일의 층 장벽 필름(1106)의 풋프린트가 디바이스(1101)의 풋프린트의 것과 매우 가깝게 유지되게 할 수 있다(즉, 디바이스(1101)의 풋프린트의 측면으로부터 멀리 연장되는 장벽 필름(1106)의 수직 길이가 비교적 작게 유지될 수 있다). 일부 실시양태에서, 상부 캡슐화 층(1108)을 형성하거나 증착한 후, 엣지 시일을 형성하는 장벽 필름(1106)을 증착할 수 있다. 장벽 필름(1106)을 도 11에 도시된 바대로 바로 디바이스(1101)의 풋프린트의 측면을 따라 증착할 수 있거나, 이것은 또한 디바이스의 수요 및 제조 요건에 따라 상부 캡슐화 층(1108)을 커버할 수 있다(즉, 오직 디바이스(1101)의 풋프린트의 측면을 따라 장벽 필름(1106)을 선택적으로 증착하는 것보다는 장벽 필름(1106)을 전체 기판(1110) 위에 블랭킷 층으로서 증착하는 것이 더 효과적이고 덜 비쌀 수 있다). 어느 한 쪽의 실시양태에서, 엣지 실란트로서의 장벽 필름(1106)의 사용은 캡슐화(즉, 상부 캡슐화 장벽(1108) 및 엣지 실란트(1106))의 전체 풋프린트를 감소시킬 수 있다. 도 11에 도시된 바대로, 일부 실시양태에서, 장벽 필름(1106)의 수직 길이는 1.0 ㎜ 이하일 수 있다(즉, 장벽 필름(1106)의 풋프린트는 하나 이상의 측면에서 디바이스(1101)의 풋프린트보다 1.0 ㎜ 미만으로 더 넓을 수 있다). 도 11과 유사하게, 동일한 원칙이 도 12에 도시되어 있고, 여기서 장벽 필름(1206)을 상부 캡슐화로서 사용되는 (무기 층(1202) 및 중합체 층(1203)을 포함하는) 다층 장벽 필름과 조합하여 기판(1210) 위에 배치된 디바이스(1201)에 대한 엣지 실란트로서 사용한다. 이 예에서, 장벽 필름(1206)은 1.0 ㎜의 수직 길이를 갖는 것으로 도시되어 있다.
도 13에 도시된 바대로, 장벽 필름을 또한 유리 캡슐화를 따라 사용할 수 있다. 이와 관련하여, 도 13은 기판(1310), 디바이스 풋프린트를 갖는 기판(1310) 위에 배치된 디바이스(1301), 디바이스(1301)의 풋프린트의 측면을 따라 배치된 장벽 필름(1306), 및 (예를 들면, 유리 층(1311)을 기판(1310)에 커플링하도록) 디바이스(1301) 위에 배치된 유리 층(1311) 및 에폭시(1312)를 포함하는 상부 캡슐화를 포함하는 예시된 제품(1300)을 보여준다. 일반적으로, 유리 캡슐화는 통상적으로 에폭시(1312)가 엣지 시일로서 사용될 때의 엣지 유입의 문제점을 겪는다. 에폭시(1312)가 디바이스(1301) 위에 바로 증착될 수 있을 때, 유리 캡슐화(1311)는 오직 디바이스(1301) 위에 배치되도록 제한될 수 있다. 이러한 경우, 도 13에 도시된 바대로, 장벽 필름(1306)을 엣지 실란트로서 사용하여 에폭시 시일(1312) 및 유리 캡슐화(1311)의 엣지를 커버하여 유리 캡슐화를 위한 엣지 시일을 제공할 수 있다.
그러나, 일부 상황에서, 에폭시는 디바이스의 상부(또는 위에 배치된 층)에 바로 증착될 수 없다. 이는 도 14에 도시되어 있고, 이는 기판(1410), 디바이스 풋프린트를 갖는 기판(1410) 위에 배치된 디바이스(1401), 디바이스(1401)의 풋프린트의 측면을 따라 배치된 장벽 필름(1406), 및 (예를 들면, 유리 층(1411)을 장벽 필름 층(1406)에 커플링하도록) 디바이스(1401) 위에 배치된 장벽 필름(1406), 유리 층(1411), 및 에폭시(1412)를 포함하는 상부 캡슐화를 포함하는 예시된 디바이스(1400)를 보여준다. 에폭시(1412)를 디바이스(1401)의 능동 디바이스 영역(또는 위에 배치된 층)으로부터 분리하기 위해 장벽 필름(1406)을 디바이스(1401)의 상부에 사용할 수 있다. 이후, 에폭시 시일(1411)을 장벽 필름(1406) 위에 증착한 후, 유리 캡슐화(1411)를 증착할 수 있다. 마지막으로, 도 14에 도시된 바대로 장벽 필름(1406)을 디바이스(1401)의 풋프린트의 측면을 따라 엣지 시일을 형성하도록 증착할 수 있다.
일부 실시양태에서, 제품은 유기실리콘 전구체를 사용하여 단일의 챔버 PE-CVD 시스템에 증착된 엣지 실란트 장벽 필름을 갖는 수증기 감지 전자 부품 또는 층(예를 들면, 전극)을 포함할 수 있다. 엣지 실란트 장벽 필름의 조성은 장벽 필름과 기판과의 계면을 비롯하여 장벽 필름의 전체 두께에 걸쳐 장벽 필름의 내부 엣지로부터 외부 엣지로 기판에 평행한 디바이스의 디바이스 풋프린트로부터 멀리 이동하는 것으로 관찰될 때 실질적으로 변하지 않을 수 있다. 일부 실시양태에서, 디바이스 풋프린트의 측면에 수직인 방향에서의 장벽 필름과 기판과의 계면의 길이는 3.0 ㎜ 이하일 수 있다. 일부 실시양태에서, 디바이스 풋프린트의 측면에 수직인 방향에서의 장벽 필름과 기판과의 계면의 길이는 2.0 ㎜ 이하일 수 있다. 일부 실시양태에서, 디바이스 풋프린트의 측면에 수직인 방향에서의 장벽 필름과 기판과의 계면의 길이는 1.0 ㎜ 이하일 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원은 유기실리콘 전구체를 사용하여 단일의 챔버 PE-CVD 시스템에 증착된 장벽 필름을 포함하는 엣지 실란트를 갖는 수증기 감지 전자 부품 또는 층(예컨대, 전극)을 포함하는 제품을 제공할 수 있다. 엣지 실란트 장벽 필름의 조성은 장벽 필름과 기판과의 계면을 비롯하여 장벽 필름의 전체 두께에 걸쳐 장벽 필름의 내부 엣지로부터 외부 엣지로 기판에 평행한 디바이스의 디바이스 풋프린트로부터 멀리 이동하는 것으로 관찰될 때 실질적으로 변하지 않을 수 있다. 엣지 실란트 장벽 필름의 조성 및 밀도는 기판에 가까운(즉, 10 ㎚ 내의) 장벽 필름의 계면 영역의 굴절률과 장벽 필름의 벌크의 굴절률의 비가 0.9993 이하 0.9247 이상이게 될 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원은 유기실리콘 전구체를 사용하는 단일의 챔버 PE-CVD 시스템에 증착된 엣지 실란트 장벽 필름을 갖는 수증기 감지 전자 부품 또는 층(예컨대, 전극)을 포함하는 제품을 제공한다. 엣지 실란트 장벽 필름의 조성은 장벽과 기판과의 계면을 비롯하여 장벽 필름의 전체 두께에 걸쳐 장벽 필름의 내부 엣지로부터 외부 엣지로 기판에 평행한 디바이스의 디바이스 풋프린트로부터 멀리 이동하는 것으로 관찰될 때 실질적으로 변하지 않을 수 있다. 장벽 필름의 조성 및 밀도는 기판에 가까운(즉, 10 ㎚ 내의) 계면 영역의 굴절률이 1.35 초과 1.459 미만이게 될 수 있다.
일부 실시양태에서, 장벽 필름에서의 수증기의 벌크 확산 계수는 10-13 ㎠/초 미만일 수 있고, 장벽 필름과 기판과의 계면에서의 수증기의 확산 계수는 내부 환경이 65℃ 및 85% RH일 때 10-8 이하 10-13 ㎠/초 이상일 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름과 기판과의 계면을 따른 확산 계수와 비교하여 장벽 필름에서의 수증기의 벌크 확산 계수의 비는 1.0 이하(즉, 이는 동일할 수 있다) 10-5 이상일 수 있다. 일부 실시양태에서, 디바이스는 65℃ 및 85% RH에서의 1,000 시간의 저장 동안 능동 영역의 임의의 엣지 수축을 나타내지 않을 수 있다.
상기 기재된 제품 이외에, 본 발명자들은 또한 이러한 제품을 제조하는 방법을 발견하였다. 이와 관련하여, 일부 실시양태에서, 제1 방법은 디바이스 풋프린트를 갖는 기판 위에 배치된 디바이스를 갖는 기판을 제공하는 단계, 및 기판 위에 그리고 실질적으로 디바이스 풋프린트의 측면을 따라 장벽 필름을, 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하(바람직하게는 2.0 ㎜ 이하, 더 바람직하게는 1.0 ㎜ 이하)의 수직 길이를 갖도록, 제작하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함할 수 있다.
"제공하는"이라는 용어는 일반적으로 본원에 있어서 포괄적인 용어인 것으로 사용되고 이러한 방법에 사용하기 위해 기판 위에 배치된 디바이스를 갖는 기판을 얻거나 이용 가능하게 하는 임의의 방식을 포괄한다. 예를 들면, 일부 실시양태에서, 예컨대 제3 당사자로부터 구입하여 기판 및 디바이스(및/또는 이의 부품)를 얻을 수 있다. 일부 실시양태에서, 기판 및/또는 능동 영역을 제작하거나, 제조하거나, 또는 그렇지 않으면 조립할 수 있거나, 또는 위에 배치된 디바이스를 갖는 기판을 제작하거나 조립할 수 있는 제3 당사자에게 부품을 제공할 수 있다.
유사하게, "제작하는"이라는 용어는 또한 포괄적인 용어인 것으로 의도되고, 임의의 적합한 증착 공정 또는 장벽 필름을 기판 위에 증착하기 위한 다른 기술을 포함할 수 있다. 이로는, 오직 예의 방식으로, 장벽 필름의 블랭킷 층을 기판 위에 진공 증착하는 것 및 3.0 ㎜ 미만의 수직 길이를 갖도록 장벽 필름의 일부분의 에칭, 절단, 또는 절삭하는 것; 장벽 필름을 3.0 ㎜ 미만의 수직 길이를 갖도록 마스크를 통해 증착하는 것, 또는 당해 분야에 공지된 임의의 다른 적합한 방법을 들 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 방법에서, 디바이스는 유기 층을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 유기 층은 전자 발광(EL) 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 디바이스는 OLED를 포함할 수 있다. 상기 기재된 바대로, 본 발명자들이 (예컨대, 장벽 필름이 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함할 때) 3.0 ㎜ 미만의 수직 길이를 갖는 장벽 필름의 사용이 (예를 들면, 테두리 영역(사공간)을 감소시킴으로써) 디스플레이 및 패널 크기의 증가를 비롯하여 유기 디바이스에 이익을 제공할 수 있다는 것을 발견하였지만, 실시양태는 그렇게 제한되지 않는다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 방법에서, 장벽 필름을 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 2.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖도록 제작할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름을 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 1.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖도록 제작할 수 있다. 상기 기재된 바대로, 일반적으로 장벽 필름에 대한 더 작은 수직 길이가 제품의 더 작은 테두리 영역을 허용할 수 있고, 이에 의해 제품의 크기를 감소시키거나 공간의 비효과적인 사용을 감소시킨다. 예시된 제품과 관련하여 상기 기재된 바대로, 일부 실시양태에서, 장벽 필름을 3.0 ㎜ 초과(바람직하게는 2.0 ㎜ 초과, 더 바람직하게는 1.0 ㎜ 초과)인 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 임의의 수직 길이를 갖지 않도록 제작하거나 배치할 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 방법에서, 장벽 필름을 제작하는 단계는 화학 증착을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름을 제작하는 단계는 유기실리콘 전구체를 사용할 수 있다. 그러나, 상기 기재된 바대로, 본 발명자들은 다양한 전구체가 원하는 특성을 갖는 장벽 필름을 제작하여 엣지 시일을 형성하는 데 사용될 수 있고, 장벽 필름이 도포되는 디바이스 또는 특정한 용도에 기초하여 선택될 수 있다는 것을 발견하였다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 제1 방법에서, 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖도록 장벽 필름을 제작하는 단계는 수직 길이가 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하이게 마스크를 통해 장벽 필름을 증착하는 것을 포함할 수 있다. 증착을 진공 공정, 예컨대 CVD 또는 PE-CVD에서 수행할 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 바와 같은 제1 방법에서, 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖도록 장벽 필름을 제작하는 단계는 기판 위에 그리고 실질적으로 디바이스 풋프린트의 측면을 따라 장벽 필름을, 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이상의 수직 길이를 갖도록, 증착하는 단계, 및, 장벽 필름을 증착한 후, 장벽 필름이 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖도록 장벽 필름을 분할하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름을 분할하는 단계는 기판을 분할하는 것에 의해 또는 이것과 조합하여 수행할 수 있다. 이 예시된 제작 방법은 (특히 장벽 필름이 또한 디바이스 위에 배치될 때) 효율 증가를 제공할 수 있는데, 왜냐하면 장벽 필름이 기판 위에 블랭킷 층으로서 증착될 수 있기 때문이다(예를 들면, 마스크는 정확히 증착 공정에 정렬될 필요가 없다). 기판을 소정의 위치(예를 들면, 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 내에, 바람직하게는 2.0 ㎜ 내에, 더 바람직하게는 1.0 ㎜ 내에) 스크라이빙(또는 절삭)하여 스크라이브를 따라 분할할 수 있다. 기판을 분할할 때, 디바이스 풋프린트가 또한 배치된 기판의 일부분 위에 배치된 장벽 필름의 크기를 감소시킬 수 있다.
제1 제품의 부품과 관련하여 상기 기재된 다양한 특징은 당업자가 이해할 것인 제1 방법과 관련하여 기재된 부품에 동등하게 적용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 예를 들면, 장벽 필름의 조성, 다른 부품(예컨대, 상부 실란트 또는 캡슐화 층)의 제작 등의 다양한 설명을 또한 제1 방법에 따라 수행할 수 있다.
일부 실시양태에서, 본원은 일 방법에 의해 제조된 제1 제품을 제공할 수 있다. 제1 제품을 제조하는 방법은 디바이스 풋프린트를 갖는 기판 위에 배치된 디바이스를 갖는 기판을 제공하는 단계, 및 기판 위에 그리고 실질적으로 디바이스 풋프린트의 측면을 따라 장벽 필름을, 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖도록, 제작하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 방법에 의해 제조된 제1 디바이스에서, 디바이스는 유기 층을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 유기 층은 유기 전자 발광(EL) 물질을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 디바이스는 OLED일 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 방법에 의해 제조된 제1 제품에서, 장벽 필름을 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 2.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖도록 제작할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름을 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 1.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖도록 제작할 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 방법에 의해 제조된 제1 제품에서, 장벽 필름을 제작하는 단계는 유기실리콘 전구체를 사용하여 제1 장벽 필름을 증착하는 것을 포함할 수 있다. 상기 기재된 바대로, 본 발명자들은 유기실리콘 전구체의 사용이 엣지 시일로서 사용하기에 매우 적합할 수 있는 특정한 특성을 갖는 장벽 필름을 제공할 수 있고, 이러한 특성을 상기 기재된 바와 같은 다양한 증착 조건 및 방법에 기초하여 미세하게 조정할 수 있다는 것을 발견하였고, 이는 당업자가 이 개시내용을 읽은 후 이해할 것이다. 그러나, 임의의 적합한 전구체 물질을 일부 실시양태에 사용할 수 있다.
일부 실시양태에서, 장벽 필름을 제작하는 단계는 화학 증착을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름을 제작하는 단계는 플라즈마 증강형 화학 증착(PE-CVD)을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 장벽 필름은 실질적으로 중합체 실리콘과 무기 실리콘의 혼합물로 이루어지고, 여기서 중합체 실리콘 대 무기 실리콘의 중량비는 95:5 내지 5:95 범위이고, 중합체 실리콘 및 무기 실리콘을 동일한 전구체 물질로부터 생성한다. 일부 실시양태에서, 0.1 ㎛ 이상의 두께의 장벽 필름을 증착 공정에서의 모든 반응 조건에 대해 동일한 반응 조건 하에 증착하고 수증기 투과율은 0.1 ㎛ 이상의 두께의 장벽 필름을 통해 10-6 g/㎡/일 미만이다.
일부 실시양태에서, 장벽 필름을 제작하는 단계가 유기실리콘 전구체를 사용하여 제1 장벽 필름을 증착하는 것을 포함하는 상기 기재된 방법에 의해 제조된 제1 제품에서, 전구체 물질은 헥사메틸 디실록산 또는 디메틸 실록산을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 전구체 물질은 단일의 유기실리콘 화합물을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 전구체 물질은 유기실리콘 화합물의 혼합물을 포함할 수 있다.
일부 실시양태에서, 상기 기재된 방법에 의해 제조된 제1 제품에서, 장벽 필름을 제작하는 단계는 장벽 필름을 수직 길이가 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하이게 마스크를 통해 증착하는 것을 포함할 수 있다. 일부 실시양태에서, 수직 길이는 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 2.0 ㎜ 이하(바람직하게는 1.0 ㎜ 이하)일 수 있다.
제1 제품의 부품 및 제1 방법과 관련하여 상기 기재된 다양한 특징은 당업자가 이해할 것인 일 방법에 의해 제조된 제1 제품을 포함하는 실시양태에 동등하게 적용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 이는 사용된 다양한 물질, 생성된 구조, 및 제품 및/또는 장벽 필름의 특징을 포함한다.
결론
본원에 기재된 다양한 실시양태는 오로지 예의 방식이고, 본 발명의 범위를 제한하도록 의도되지 않는 것으로 이해된다. 예를 들면, 본원에 기재된 많은 물질 및 구조가 본 발명의 정신을 벗어나는 일 없이 다른 물질 및 구조로 대체될 수 있다. 청구된 본 발명은 따라서 본원에 기재된 특정한 예 및 바람직한 실시양태로부터의 변형을 포함할 수 있고, 당업자에게 이는 명확할 것이다. 본 발명이 작동하는 방식에 대한 다양한 이론이 제한인 것으로 의도되지 않는 것으로 이해된다.
상기 설명은 예시적이고 제한이 아니다. 본 발명의 많은 변형이 본 개시내용을 읽을 때 당업자에게 명확할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 상기 설명을 참조하지 않고 결정되어야 하지만, 대신에 이의 전체 범위 또는 등가물에 따라 계류중인 청구항을 참조하여 결정되어야 한다.
많은 실시양태가 상이한 특징 및/또는 특징의 조합을 포함하는 것으로 상기 기재되어 있지만, 당업자는 본 개시내용을 읽은 후, 일부 경우에, 이러한 구성성분 중 하나 이상이 상기 기재된 임의의 구성성분 또는 특징과 조합될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 즉, 임의의 실시양태로부터의 하나 이상의 특징이 본 발명의 범위를 벗어나는 일 없이 임의의 다른 실시양태의 하나 이상의 특징과 조합될 수 있다.
상기 기재된 바대로, 명세서 내에 또는 도면 내에 본원에 제공된 모든 측정, 치수, 및 물질은 오로지 예의 방식이다.
"단수" 또는 "그"의 인용은 특별히 그 반대를 나타내지 않는 한 "하나 이상"을 의미하는 것으로 의도된다. "제1" 부품의 언급은 반드시 제2 부품이 제공되어야 할 것을 요하지 않는다. 더욱이 "제1" 또는 "제2" 부품에 대한 언급은 명확히 기재되지 않은 한 언급된 부품을 특정한 위치에 제한시키지 않는다.
본원에 언급된 모든 공보는 공보가 인용한 것과 관련하여 방법 및/또는 물질을 개시하고 기재하기 위해 본원에 참조문헌으로 포함된다. 본원에 기재된 공보는 본원의 출원일 이전의 이의 개시내용을 위해서만 제공된다. 본 발명이 선행 발명에 의해 그러한 공개를 앞당기도록 권한부여되지 않았다는 인정으로서 본원에서 해석되지 않는다. 추가로, 제공된 공개일은 실제 공개일과 다를 수 있고, 이는 독립적으로 확인될 필요가 있을 수 있다.
Claims (24)
- 기판;
능동 디바이스 영역을 포함하는 디바이스 풋프린트를 갖는 기판 위에 배치된 디바이스; 및
기판 위에 그리고 디바이스 풋프린트의 측면을 따라 배치된 장벽 필름을 포함하는 전자 디바이스로서,
장벽 필름은 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하고,
장벽 필름은 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖고,
장벽 필름은 기판에 직접 접하고,
장벽 필름의 벌크의 굴절률과, 기판과 장벽 필름 사이의 계면의 10 ㎚ 내에 있는 장벽 필름의 일부분의 굴절률 사이의 비는 0.9993 내지 0.9247인 전자 디바이스. - 제1항에 있어서, 디바이스 풋프린트는 능동 디바이스 영역 및 비능동 디바이스 영역을 포함하고;
장벽 필름은 비능동 디바이스 영역의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖는 것인 전자 디바이스. - 제1항에 있어서, 장벽 필름은 능동 디바이스 영역의 측면으로부터 3.0 ㎜ 초과의 거리로 연장되지 않는 것인 전자 디바이스.
- 제1항에 있어서, 장벽 필름은 중합체 실리콘과 무기 실리콘의 혼합물을 포함하는 것인 전자 디바이스.
- 제1항에 있어서, 장벽 필름은 2.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖는 것인 전자 디바이스.
- 제1항에 있어서, 장벽 필름은 1.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖는 것인 전자 디바이스.
- 제1항에 있어서, 장벽 필름은 2.0 ㎜ 초과 또는 0.5 ㎜ 미만의 수직 길이를 갖지 않는 것인 전자 디바이스.
- 제1항에 있어서, 장벽 필름은 균일한 물질을 포함하는 것인 전자 디바이스.
- 제1항에 있어서, 장벽 필름은 산화물과 중합체 실리콘의 혼합물을 포함하는 것인 전자 디바이스.
- 제1항에 있어서, 장벽 필름은 40% 이상의 무기 실리콘을 포함하는 것인 전자 디바이스.
- 제1항에 있어서, 계면의 10 ㎚ 내에 있는 장벽 필름의 일부분의 굴절률이 1.35 내지 1.459인 전자 디바이스.
- 제1항에 있어서, 장벽 필름은 10-13 ㎠/초 미만의 수증기의 벌크 확산 계수를 갖는 물질을 포함하고;
계면에서의 수증기의 확산 계수는 65℃의 주변 온도 및 85%의 상대 습도에 노출될 때 10-8 ㎠/초 내지 10-13 ㎠/초인 전자 디바이스. - 제1항에 있어서, 능동 디바이스 영역 위에 배치된 전도층을 추가로 포함하고, 장벽 필름의 일부분은 적어도 부분적으로 전도층 위에 배치되는 것인 전자 디바이스.
- 제1항에 있어서, 능동 디바이스 영역 위에 배치된 전도층을 추가로 포함하고;
상부 실란트 층이 전도층 위에 배치되며;
상부 실란트 층 및 장벽 필름은 상이한 물질을 포함하는 것인 전자 디바이스. - 제1항에 있어서, 태양 전지, 박막 전지, 유기 전자 디바이스, 조명 패널 또는 조명 패널을 갖는 광원, 디스플레이 또는 디스플레이를 갖는 전자 디바이스, 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 텔레비젼, 또는 OLED 중 임의의 것을 포함하는 전자 디바이스.
- 전자 디바이스를 제조하는 방법으로서,
디바이스 풋프린트를 갖는 기판 위에 배치된 디바이스를 갖는 기판을 제공하는 단계로서, 디바이스 풋프린트는 능동 디바이스 영역을 포함하는 것인 단계; 및
기판 위에 그리고 디바이스 풋프린트의 측면을 따라 배치된 장벽 필름을 제작하는 단계로서, 장벽 필름은 중합체 물질과 비중합체 물질의 혼합물을 포함하고, 장벽 필름은 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖고, 장벽 필름은 기판에 직접 접하고, 장벽 필름의 벌크의 굴절률과, 기판과 장벽 필름 사이의 계면의 10 ㎚ 내에 있는 장벽 필름의 일부분의 굴절률 사이의 비는 0.9993 내지 0.9247인 단계
를 포함하는 방법. - 제16항에 있어서, 장벽 필름을 제작하는 단계는 화학 증착을 포함하는 것인방법.
- 제16항에 있어서, 장벽 필름을 제작하는 단계는 유기실리콘 전구체를 사용하는 것인 방법.
- 제16항에 있어서, 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖도록 장벽 필름을 제작하는 단계는 수직 길이가 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하가 되도록 마스크를 통해 장벽 필름을 증착하는 것을 포함하는 것인 방법.
- 제16항에 있어서, 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖도록 장벽 필름을 제작하는 단계는,
기판 위에 그리고 디바이스 풋프린트의 측면을 따라 장벽 필름을 증착하는 단계로서, 장벽 필름은 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이상의 수직 길이를 갖도록 증착되는 것인 단계; 및
장벽 필름을 증착한 후, 디바이스 풋프린트의 측면으로부터 3.0 ㎜ 이하의 수직 길이를 갖도록 장벽 필름을 분할하는 단계
를 포함하는 방법. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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