KR102278605B1 - 저온 점도변화 조성물, 표시 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents
저온 점도변화 조성물, 표시 장치 및 이의 제조 방법 Download PDFInfo
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Abstract
탄탈럼 산화물을 포함하는, 저온 점도변화(Low temperature Viscosity Transition: LVT) 조성물, 표시 장치 및 이의 제조 방법을 개시한다.
Description
본 발명의 실시예들은 저온 점도 변화 조성물, 표시 장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
유기 발광 소자(organic light-emitting device)는 자발광형 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라, 응답시간이 빠르며, 휘도, 구동전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 장점을 가지고 있다.
상기 유기 발광 소자는 기판 상부에 제1전극이 배치되어 있고, 상기 제1전극 상부에 정공 수송 영역(hole transport region), 발광층, 전자 수송 영역(electron transport region) 및 제2전극이 순차적으로 형성되어 있는 구조를 가질 수 있다. 상기 제1전극으로부터 주입된 정공은 정공 수송 영역을 경유하여 발광층으로 이동하고, 제2전극으로부터 주입된 전자는 전자 수송 영역을 경유하여 발광층으로 이동한다. 상기 정공 및 전자와 같은 캐리어들은 발광층 영역에서 재결합하여 엑시톤(exiton)을 생성한다. 이 엑시톤이 여기 상태에서 기저상태로 변하면서 광이 생성된다.
상기 유기 발광 소자는 산소 및/또는 수분에 의하여 열화될 수 있으므로, 상기 유기 발광 소자 상에 밀봉 수단을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 저온 점도 변화 조성물, 표시 장치 및 이의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예는 탄탈럼 산화물을 포함하는, 저온 점도변화(Low temperature Viscosity Transition: LVT) 조성물을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 저온 점도변화 조성물의 점도변화 온도는 80℃ 이상 내지 200℃ 이하일 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 저온 점도변화 조성물의 총 몰퍼센트를 기준으로, 0.1 mol% 내지 2.5 mol%의 탄탈럼 산화물을 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 주석 산화물, 인 산화물, 주석 불화물, 보론 산화물, 보론 포스페이트, 바나듐 산화물, 니오브 산화물, 텅스텐 산화물 및 세륨 산화물 중에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 인 산화물 및 보론 산화물을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 주석 산화물, 인 산화물 및 보론 산화물을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 주석 산화물, 인 산화물, 주석 불화물 및 보론 산화물을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 0.1 mol% 내지 2.5 mol%의 Ta2O5; 10 mol% 내지 60 mol%의 SnO; 10 mol% 내지 35 mol%의 P2O5; 10 mol% 내지 40 mol%의 SnF2; 및 0.5 mol% 내지 5 mol%의 B2O3; 을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 기판; 상기 기판 상에 배치되고, 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극 및 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층을 포함하는 유기 발광 소자; 및 상기 유기 발광 소자 상에 배치된 봉지층을 포함하고; 상기 봉지층은, 탄탈럼(Ta)을 구성 원소로서 포함하는 저온 점도변화 무기물을 포함하는, 표시 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 저온 점도변화 무기물은, 탄탈럼 산화물을 포함하는 저온 점도변화 조성물로부터 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 저온 점도변화 무기물은, 주석(Sn), 인(P), 불소(F), 붕소(B), 바나듐(V), 니오브(Nb), 텅스텐(W) 및 산소(O) 중에서 선택되는 1종 이상을 구성 원소로서 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 저온 점도변화 무기물은, P, B 및 O를 구성 원소로서 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 저온 점도변화 무기물은, Sn, P, B 및 O를 구성 원소로서 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 저온 점도변화 무기물은, Sn, P, B, F 및 O를 구성 원소로서 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 저온 점도변화 무기물은, 0.15mol% 내지 0.7mol%의 Ta; 8.0mol% 내지 23mol%의 Sn; 7.0mol% 내지 21mol%의 P; 0.4mol% 내지 2.5mol%의 B; 15mol% 내지 37mol%의 F; 및 30mol% 내지 50mol%의 O;를 구성 원소로서 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 봉지층은 100X10-6 g 내지 400X10-6 g의 내수성을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 기판 상에 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극 및 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층을 포함하는 유기 발광 소자를 제공하는 단계; 및 상기 유기 발광 소자 상에 봉지층을 제공하는 단계; 를 포함하고; 상기 봉지층은, 탄탈럼(Ta)을 구성 원소로서 포함하는 저온 점도변화 무기물을 포함하는, 표시 장치의 제조 방법을 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 저온 점도변화 무기물은, 탄탈럼 산화물을 포함하는 저온 점도변화 조성물로부터 형성될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 봉지층을 제공하는 단계는, 탄탈럼 산화물을 포함하는 저온 점도변화 조성물을 상기 유기 발광 소자 상에 증착하여 예비 봉지층을 제공하는 단계; 및 상기 예비 봉지층을 힐링하는 단계; 를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 유기층은 유기물을 포함하고; 상기 봉지층을 제공하는 단계는, 탄탈럼 산화물을 포함하는 저온 점도변화 조성물을 상기 유기 발광 소자 상에 증착하여 예비 봉지층을 제공하는 단계; 및 상기 예비 봉지층을 힐링하는 단계;를 포함하고; 상기 예비 봉지층을 힐링하는 단계는, 상기 저온 점도변화 조성물의 점도변화 온도 이상 내지 상기 유기물의 변성 온도 미만에서 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치는 향상된 봉지 특성을 가질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 개략적인 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 LVT 조성물은 탄탈럼 산화물을 포함한다. 탄탈럼 산화물을 포함하는 LVT 조성물은 탄탈럼(Ta)를 구성 원소로 포함하는 LVT 무기물을 제공할 수 있다.
구체적으로, Ta은 LVT 무기물 중에서, 네트워크 개질제(network modifier)의 역할을 할 수 있다. LVT 무기물 중, 1개의 Ta은 서로 동일하거나 상이한 5개의 LVT 무기물 구성 원자와 결합할 수 있다. Ta을 구성 원소로 포함하는 LVT 무기물은 인(P)-산소(O)-인(P) 결합 또는 인(P)-산소(O)-붕소(B) 결합을 포함하는 주요 백본(main backbone)의 빈 공간에 위치함으로써, 입체 장애(steric hinderance)를 유발시킬 수 있다. 상기 입체 장애로 인하여, P-O-P 결합과 H2O와 접촉하는 확률이 낮아지므로, Ta는 하기 메커니즘 1과 같은 LVT 무기물의 분해 반응을 감소시킬 수 있다. 따라서, Ta를 구성 원소로 포함하는 LVT 무기물의 내수성을 향상시킬 수 있기 때문에, LVT 조성물은 탄탈럼 산화물을 포함하는 것이 좋다:
<메커니즘 1>
본 명세서 중, "점도변화 온도"는 상기 LVT 조성물이 고체에서 액체로 완전히 변하는 온도를 의미하는 것은 아니라, 상기 LVT 조성물에 유동성(fluidity)을 제공할 수 있는 최소 온도, 즉, 상기 LVT 조성물의 점도가 변화하는 최소 온도를 의미한다. 상기 LVT 조성물의 "점도 변화 온도"에 대한 구체적인 내용은 후술한다.
예를 들어, LVT 조성물의 점도변화 온도는 80℃ 이상 내지 200℃ 이하일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로서, LVT 조성물의 점도변화 온도는 90℃ 이상, 100℃ 이상 또는 190℃ 이하일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또 다른 예로서, LVT 조성물의 점도변화 온도는 180℃ 이상 내지 190℃ 이하일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 탄탈럼 산화물은 Ta2O5일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로서, 상기 탄탈럼 산화물은 Ta2O3일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 LVT 조성물의 총 몰퍼센트를 기준으로, 0.1 mol% 내지 2.5 mol%의 탄탈럼 산화물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로서, 0.5 mol% 내지 1.0 mol%의 탄탈럼 산화물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 탄탈럼 산화물의 함량이 상기 범위를 만족하는 경우, 투명성과 내수성이 확보된 LVT 조성물을 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 LVT 조성물은 주석 산화물(예를 들면, SnO 또는 SnO2), 인 산화물(예를 들면, P2O5), 주석 불화물(예를 들면, SnF2), 보론 산화물(예를 들면, B2O3), 보론 포스페이트(BPO4), 바나듐 산화물(예를 들면, V2O5), 니오브 산화물(예를 들면, Nb2O5), 텅스텐 산화물(예를 들면, WO3) 및 세륨 산화물(예를 들면, Ce2O) 중에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
다른 예로서, 상기 LVT 조성물은 SnO, P2O5, SnF2, B2O3, BPO4, V2O5, Nb2O5, WO3 및 CeO2 중에서 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 LVT 조성물은 주석 산화물을 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 LVT 조성물은 5 mol% 내지 20 mol%의 주석 산화물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 주석 산화물의 함량이 상기 범위를 만족하는 경우, 저융점 유리 특성을 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 LVT 조성물은 인 산화물을 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 LVT 조성물은 10 mol% 내지 40 mol%의 인 산화물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 인 산화물의 함량이 상기 범위를 만족하는 경우, 내수성이 높은 유리 특성을 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 LVT 조성물은 주석 불화물을 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 LVT 조성물은 35 mol% 내지 70 mol%의 인 산화물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 주석 불화물의 함량이 상기 범위를 만족하는 경우, 저융점 유리 특성을 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 LVT 조성물은 보론 산화물을 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 LVT 조성물은 1 mol% 내지 5 mol%의 인 산화물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 보론 산화물의 함량이 상기 범위를 만족하는 경우, 내수성 및 투명도가 높은 LVT 조성물을 제공할 수 있다.
예를 들어, 상기 LVT 조성물은 인 산화물 및 보론 산화물을 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 LVT 조성물로 형성되는 LVT 무기물 중의 주요 백본(main backbone)은 상기 LVT 조성물에 포함된 상기 인 산화물 및 상기 보론 산화물의 P, B 및 O로부터 유래될 수 있다. 즉, 상기 LVT 무기물은 P-O-B 결합을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 LVT 무기물은 내수성이 향상될 수 있다.
예를 들어, 상기 LVT 조성물은 주석 산화물, 인 산화물 및 보론 산화물을 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 LVT 조성물로 형성되는 LVT 무기물 중의 주요 백본(main backbone)은 상기 LVT 조성물에 포함된 상기 주석 산화물, 인 산화물 및 상기 보론 산화물의 Sn, P, B 및 O로부터 유래될 수 있다. 즉, 상기 LVT 무기물은 P-O-P 결합, P-O-B 결합, Sn-O-P 결합 및/또는 Sn-O-Sn 결합을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 LVT 무기물은 내수성이 향상될 수 있다.
예를 들어, 상기 LVT 조성물은 주석 산화물, 인 산화물, 주석 불화물 및 보론 산화물을 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 LVT 조성물은 주석 불화물을 포함함으로써, 융점을 낮출 수 있다. 구체적으로, F는 전기 음성도가 가장 큰 원소이기 때문에, LVT 조성물에서 분자 사이의 결합을 약화시키는 역할을 할 수 있다.
예를 들어, 상기 LVT 조성물은 0.1 mol% 내지 2.5 mol%의 탄탈럼 산화물; 10 mol% 내지 60 mol%의 주석 산화물; 10 mol% 내지 35 mol%의 인 산화물; 10 mol% 내지 40 mol%의 주석 불화물; 및 0.5 mol% 내지 5 mol%의 보론 산화물; 을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 탄탈럼 산화물, 주석 산화물, 인 산화물, 주석 불화물 및 보론 산화물의 mol%의 합은 100mol%이다. 상기 함량 범위를 만족하는 LVT 조성물은 내수성이 높고, 점도변화 온도가 낮을 수 있다.
다른 예로서, 상기 LVT 조성물은 0.1 mol% 내지 2.5 mol%의 Ta2O5; 10 mol% 내지 60 mol%의 SnO; 10 mol% 내지 35 mol%의 P2O5; 10 mol% 내지 40 mol%의 SnF2; 및 0.5 mol% 내지 5 mol%의 B2O3; 을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, Ta2O5, SnO, P2O5, SnF2 및 B2O3의 mol%의 합은 100 mol%이다. 상기 함량 범위를 만족하는 LVT 조성물은 내수성이 높고, 점도변화 온도가 낮을 수 있다.
또 다른 실시예에 있어서, 상기 LVT 조성물은 8.9 mol%의 Ta2O5; 29.6 mol%의 SnO; 57.8 mol%의 P2O5; 3 mol%의 SnF2; 및 0.75 mol%의 B2O3; 을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 범위를 만족하는 LVT 조성물은 내수성이 높고, 점도변화 온도가 낮을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 도시한 개략적인 단면도이다.
표시 장치(100)는 기판(110), 표시 소자(120) 및 탄탈럼(Ta)을 구성 원소로서 포함하는 저온 점도변화 무기물을 포함하는 봉지층(150)을 포함한다.
기판(110)은 다양한 소재를 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들면 기판(110)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있다. 또한 기판(110)은 유연성이 있는 재질, 예를 들면 플라스틱 재질로 형성할 수도 있다.
표시 소자(120)는 다양한 형태를 가질 수 있다. 표시 소자(120)는 예를 들면 유기 발광 소자(OLED) 또는 액정 소자(LCD)일 수 있다. 그러나, 본 실시예는 그 외에도 가시 광선을 사용자측으로 구현할 수 있는 다양한 종류의 표시 소자를 구비할 수 있다.
도 1에서는 구체적으로 표시 소자(120)가 유기 발광 소자인 경우를 설명하고 있다. 그 경우 표시 소자(120)는 제1전극(121), 제2전극(122) 및 유기층(123)을 포함하고, 유기층(123)은 제1전극(121) 및 제2전극(122) 사이에 개재된다.
도시하지 않았으나, 제1전극(121)과 기판(110)상에 버퍼층(미도시)을 더 형성할 수도 있다. 버퍼층(미도시)은 기판(110)상에 평탄면을 제공하고, 기판(110)을 통하여 침투하는 수분 또는 기체를 차단할 수 있다.
또한, 기판(110)과 버퍼층(미도시)의 사이에도 버퍼층(미도시)과 동일한 재질 또는 버퍼층과 유사한 재질의 배리어막이 단층 또는 복층의 형태로 형성될 수 있다. 특히, 기판(110)이 플라스틱 재질인 경우 이러한 배리어막(미도시)이 기판(110)상에 배치되어 기판(110)을 통한 습기의 침투를 용이하게 방지한다.
제1전극(121)은 애노드 기능을 하고, 제2전극(122)은 캐소드 기능을 할 수 있는 데, 물론, 이러한 극성의 순서는 서로 반대로 되어도 무방하다.
제1전극(121)이 애노드 기능을 할 경우, 제1전극(121)은 일함수가 높은 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등을 포함하여 구비될 수 있다. 또한 목적 및 설계 조건에 따라서 제1전극(121)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Yb 또는 Ca 등으로 형성된 반사막을 더 포함할 수 있다.
제2전극(122)이 캐소드 기능을 할 경우 제2전극(122)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, 또는 Ca의 금속으로 형성될 수 있다. 또한 제2전극(122)은 광투과가 가능하도록 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등을 포함할 수도 있다.
유기층(123)은 발광층을 포함한다. 유기층(123)은 발광층을 포함하고, 제1전극(121) 및 상기 발광층 사이에 개재된 정공 수송 영역 및 상기 발광층 및 제2전극(122) 사이에 개재된 전자 수송 영역 중 적어도 하나 이상을 선택적으로 구비할 수 있다.
제1전극(121) 및 제2전극(122)에 전압이 인가되면 유기층(123), 특히 유기층(123)의 발광층에서 가시 광선이 발생한다.
도시하지 않았으나 본 실시예의 표시 장치(100)는 표시 소자(120)에 전기적으로 연결되는 하나 이상의 박막 트랜지스터(미도시)를 구비할 수 있다.
표시 장치(100)는 표시 소자(120)에 전기적으로 연결되는 하나 이상의 캐패시터를 구비할 수 있다.
도시하지 않았으나 표시 소자(120)와 봉지층(150)사이에 하나 이상의 캐핑층(미도시)이 형성될 수 있다. 캐핑층(미도시)은 표시 소자(120), 특히 표시 소자(120)의 최상부층인 제2전극(122)을 보호한다. 또한 선택적 실시예로서 캐핑층(미도시)을 형성 시 굴절율을 제어하도록 형성하여 표시 소자(120)에서 발생한 광이 제2전극(122)방향으로 취출되는 형태인 경우 광효율을 향상할 수 있다. 선택적 실시예로서 캐핑층(미도시)의 굴절율이 그 하부의 층, 예를 들면 제2전극(122)보다 크도록 할 수 있다.
또한, 다른 선택적 실시예로서 표시 소자(120)와 봉지층(150)의 사이에 평탄화층(미도시) 또는 보호층(미도시)이 형성될 수 있다. 평탄화층 또는 보호층은 표시 소자(120)상에 평탄한 면을 제공하고, 표시 소자(120)를 1차적으로 보호한다. 평탄화층 또는 보호층은 다양한 절연 물질을 이용하여 형성할 수 있는데, 예를 들면 평탄화층 또는 보호층은 유기 물질을 이용하여 형성할 수 있다.
봉지층(150)은 표시 소자(120)상에 형성된다.
봉지층(150)은 탄탈럼(Ta)을 구성 원소로서 포함하는 저온 점도변화 무기물을 포함한다.
봉지층(150)을 형성하는 방법을 설명하기로 한다.
먼저, 표시 소자(120) 상에 탄탈럼 산화물을 포함하는 저온 점도변화 조성물을 제공한다. 이 때, 표시 소자(120) 상에는 평탄화층 또는 보호층이 형성되어 있을 수 있다.
저온 점도변화 조성물을 제공하는 예시적인 방법으로는 증착이 있을 수 있다. 즉, 저온 점도변화 조성물을 증착함으로써, 봉지층(150)을 형성하기 위한 예비 봉지층을 형성할 수 있다.
상기 증착을 통하여 형성된 예비 봉지층은 다양한 결함을 포함하는데, 예를 들면 성막성 요소, 핀홀 및 환경성 요소를 포함할 수 있다. 환경성 요소는 유기물 또는 무기물로서 유기 발광 표시 장치의 형성을 위한 복수의 공정 중 일 공정에서 부착된 입자일 수 있다. 또한 예비 봉지층과 표시 소자(120) 사이의 빈 공간과 같은 결함이 발생할 수 있다. 성막성 요소는 예비 봉지층 형성 시 성막에 기여하지 못한 LVT 조성물 응집 입자를 의미하고, 핀홀은 LVT 조성물이 제공되지 못한 영역이다.
상술한 예비 봉지층의 결함은, 외부 환경 물질, 예를 들면, 수분, 산소 등의 이동 통로가 될 수 있어, 진행성 암점 형성의 원인이 될 수 있는 바, 표시 소자(120)의 수명 저하의 원인이 될 수 있다.
LVT 조성물의 점도변화 온도는, 상기 표시 소자(120)에 포함된 물질, 구체적으로, 유기층(123)에 포함된 물질의 변성 온도보다 작을 수 있다. 예를 들어, 상기 LVT 조성물의 점도변화 온도는, 유기층(123)에 포함된 물질의 변성 온도들 중 최소값보다 작을 수 있다. 유기층(123)의 변성 온도란 유기층(123)에 포함된 물질의 물리적 변성 및/또는 화학적 변성을 초래할 수 있는 온도를 의미하는 것으로서, 유기층(123)에 포함된 물질의 종류 및 갯수에 따라, 복수 개 존재할 수 있다.
예를 들어, 상기 LVT 조성물의 점도변화 온도는 LVT 조성물의 연화점(softening point: Tf)이고, 상기 유기층(123)의 변성 온도는 유기층(123)에 포함된 유기물의 유리 전이 온도(glass transition temperature: Tg)를 의미할 수 있다.
상기 연화점은, LVT 조성물에 대하여 열중량분석법(Thermo Gravimetric Analysis: TGA)를 수행함으로써, 측정될 수 있다. 선택적 실시예로서 연화점은, 예를 들면, LVT 조성물에 대하여 TGA(Thermo Gravimetric Analysis) 및 DSC(Differential Scanning Calorimetry)를 이용한 열분석(N2 분위기, 온도구간: 상온~ 600℃ (10℃/min)-TGA, 상온에서 400℃까지-DSC, Pan Type: Pt Pan in 일회용 Al Pan(TGA), 일회용 Al pan(DSC))을 수행한 결과로부터 도출될 수 있다. 상기 연화점에서는 재료의 겉보기 유동이 발생하며, 상기 연화점은 점도의 변화, 흡열 또는 발열 등을 측정하여 도출될 수도 있다.
상기 유리 전이 온도는, 유기층(123)에 포함된 유기물에 대하여 열중량분석법(Thermo Gravimetric Analysis: TGA)를 수행함으로써, 측정될 수 있다. 선택적 실시예로서 유리 전이 온도는, 예를 들면, 유기층(123)에 포함된 물질에 대하여 TGA(Thermo Gravimetric Analysis) 및 DSC(Differential Scanning Calorimetry)를 이용한 열분석(N2 분위기, 온도구간: 상온~ 600℃ (10℃/min)-TGA, 상온에서 400℃까지-DSC, Pan Type: Pt Pan in 일회용 Al Pan(TGA), 일회용 Al pan(DSC))을 수행한 결과로부터 도출될 수 있다. 상기 유기 전이 온도는 재료의 겉보기 유동은 발생하지 않으며, 상기 유리 전이 온도는 점도의 변화, 흡열 또는 발열 등을 측정하여 도출될 수도 있다.
상기 유기층(123)에 포함된 물질의 변성 온도는 예를 들면, 200℃를 초과할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 유기층(123)에 포함된 물질에 대하여 상술한 바와 같은 TGA 분석을 통하여 용이하게 측정할 수 있는 것이다.
상기 유기층(123)에 포함된 물질의 변성 온도들 중 최소값은 예를 들면, 200℃ 내지 210℃일 수 있다. 예를 들면, 상기 유기층(123)에 포함된 물질의 변성 온도들 중 최소값은 212℃일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 유기층(123)에 포함된 물질의 변성 온도들 중 최소값은, 유기층(123)에 포함된 물질에 대하여 상술한 바와 같은 TGA 분석을 통하여 Tg를 구한 다음, 다양한 Tg 중 최소값을 선택함으로써, 결정될 수 있다.
예를 들어, LVT 조성물의 점도변화 온도는 80℃ 이상 내지 200℃ 이하일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 예로서, LVT 조성물의 점도변화 온도는 90℃ 이상, 100℃ 이상 또는 190℃ 이하일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또 다른 예로서, LVT 조성물의 점도변화 온도는 180℃ 이상 내지 190℃ 이하일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 저온 점도변화 무기물은, 주석(Sn), 인(P), 불소(F), 붕소(B), 바나듐(V), 니오브(Nb), 텅스텐(W) 및 산소(O) 중에서 선택되는 1종 이상을 구성 원소로서 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 저온 점도변화 무기물은, P, B 및 O를 구성 원소로서 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 LVT 무기물은 P-O-B 결합을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 LVT 무기물은 내수성이 향상될 수 있다.
예를 들어, 상기 저온 점도변화 무기물은, Sn, P, B 및 O를 구성 원소로서 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 상기 LVT 무기물은 Sn-O-P 결합 및 P-O-B 결합을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 LVT 무기물은 내수성이 향상될 수 있다.
예를 들어, 상기 저온 점도변화 무기물은, Sn, P, B, F 및 O를 구성 원소로서 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 LVT 무기물은 F를 포함함으로써, 융점이 낮아질 수 있다.
예를 들어, 상기 저온 점도변화 무기물은, 0.15mol% 내지 0.5mol%의 Ta; 8.0mol% 내지 23mol%의 Sn; 7.0mol% 내지 20mol%의 P; 0.4mol% 내지 2.4mol%의 B; 17mol% 내지 37mol%의 F; 및 30mol% 내지 50mol%의 O; 를 구성 원소로서 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 봉지층은 100X10-6 g 내지 400X10-6 g의 내수성을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 조성의 봉지층(150)은 유기층(123)에 영향을 주지 않고 용이하게 형성될 수 있다. 또한, 선택적 실시예로서 봉지층(150)을 형성하는 과정에서 발생하는 다양한 형태의 결함(defect)이 용이하게 치유될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 관한 표시 장치를 도시한 개략적인 단면도이다. 도 2를 참조하면 표시 장치(200)는 기판(210), 표시 소자(220) 및 봉지층(250)를 포함한다.
표시 소자(220)는 제1전극(221), 제2전극(222) 및 유기층(223)을 구비한다.
설명의 편의를 위하여 전술할 실시예와 다른 점을 중심으로 설명하기로 한다.
도 2의 실시예는 전술한 실시예와 비교할 때 봉지층(250)의 구조가 상이하다. 봉지층(250)은 표시 소자(220)의 상면 및 측면을 덮는 구조이다. 이를 통하여 표시 소자(220)가 수분, 외부 기체 및 이물로부터 손상되는 것을 방지한다. 또한 봉지층(250)은 기판(210)과 접한다. 이를 통하여 봉지층(250)은 표시 소자(220)를 효과적으로 봉지한다. 봉지층(250)과 기판(210)이 접하여 봉지층(250)이 유기 발광 표시 장치(200)로부터 박리되는 것을 방지하고 봉지층(250)의 내구성이 향상된다. 도시하지 않았으나 봉지층(250)은 기판(210)의 상면에 형성된 추가적인 절연막 또는 도전막과 접할 수도 있다.
표시 소자(220) 및 봉지층(250)을 형성하는 재료는 전술한 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 관한 표시 장치를 도시한 개략적인 단면도이다. 도 3을 참조하면 표시 장치(300)는 기판(310), 표시 소자(320) 및 봉지층(350)를 포함한다.
표시 소자(320)는 제1전극(321), 제2전극(322) 및 유기층(323)을 구비한다.
설명의 편의를 위하여 전술할 실시예와 다른 점을 중심으로 설명하기로 한다.
봉지층(350)의 가장자리는 돌출되도록 형성된다. 구체적으로 봉지층(350)의 영역 중 기판(310)과 접한 영역이 돌출되도록 하여 봉지층(350)과 기판(310)의 접촉 면적이 증가된다. 봉지층(350)과 기판(310)의 접촉 면적이 증가되어 봉지층(350)과 기판(310)의 사이를 통하여 수분, 기체 및 이물이 침투하는 것을 효과적을 방지하고, 봉지층(350)이 기판(310)에 안정적으로 결합되어 봉지층(350) 및 유기 발광 표시 장치(300)의 내구성이 향상된다.
표시 소자(320) 및 봉지층(350)을 형성하는 재료는 전술한 실시예와 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
이하에서, 합성예 및 실시예를 들어, 본 발명의 일 실시예를 따르는 LVT 조성물 및 표시 장치에 대하여 보다 구체적으로 설명하나, 본 발명이 하기의 합성예 및 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
하기 표 1에 기재된 화합물을 표 1에 기재된 함량으로 혼합하여 LVT 조성물을 준비하였다:
| 실시예 1 | 화합물 | SnO | P2O5 | SnF2 | B2O3 | Ta2O5 |
| 함량(mol%) | 8.9 | 29.6 | 57.8 | 3 | 0.7 |
상기 LVT 조성물의 Tg 및 Tf를 DSC (TG8120, Rigaku, Japan) 측정한 결과를 하기 표 2에 나타내었다:
| 실시예 1 | Tg (℃) | Tf (℃) |
| 170 | 187.9 |
상기 LVT 조성물로 스퍼터(sputter)에 장착 가능한 타겟 지그(target jig)를 형성한 다음, 상기 타겟 지그를 스퍼터링 하여 LVT 무기물을 포함하는 무기막을 형성하였다. 이때, 스퍼터링시 사용한 전원(power)는 RF Power Supply (Enterpulse 5, EN technology)이었다.
상기 무기막을 10mmX5mmX5mm 크기로 잘라 시편을 준비하였다. 상기 시편의 질량을 측정한 다음, 물이 채워져 있는 100℃의 항온조에서 12시간 보관하였다. 그 다음, 다시 상기 시편의 질량을 측정하였다. 항온조에 보관 하기 전과 후의 상기 시편의 질량 변화는 335.2X10-6g이었다.
비교예 1
하기 표 3에 기재된 화합물을 표 3에 기재된 함량으로 혼합하여 LVT 조성물을 준비하였다:
| 비교예 1 | 화합물 | SnO | P2O5 | SnF2 | B2O3 | Nb2O5 |
| 함량(mol%) | 40.93 | 30.03 | 26.92 | 1.49 | 0.63 |
상기 LVT 조성물의 Tg 및 Tf를 DSC (TG8120, Rigaku, Japan) 측정한 결과를 하기 표 4에 나타내었다:
| 비교예 1 | Tg (℃) | Tf (℃) |
| 187 | 198 |
상기 LVT 조성물로 스퍼터(sputter)에 장착 가능한 타겟 지그(target jig)를 형성한 다음, 상기 타겟 지그를 스퍼터링 하여 LVT 무기물을 포함하는 무기막을 형성하였다. 이때, 스퍼터링시 사용한 전원(power)는 RF Power Supply (Enterpulse 5, EN technology)이었다.
상기 무기막을 10mmX5mmX5mm 크기로 잘라 시편을 준비하였다. 상기 시편의 질량을 측정한 다음, 물이 채워져 있는 100℃의 항온조에서 12시간 보관하였다. 그 다음, 다시 상기 시편의 질량을 측정하였다. 항온조에 보관 하기 전과 후의 상기 시편의 질량 변화는 298X10-6g이었다.
상기 결과로부터, 실시예 1의 LVT 조성물은 비교예 1의 LVT 조성물에 비하여, 낮은 점도변화 온도를 가짐을 확인할 수 있다. 또한, 실시예 1의 LVT 조성물은 비교예 1의 LVT 조성물에 비하여, 내수성이 우수한 LVT 무기물을 제공할 수 있음을 확인할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100, 200, 300: 표시 장치
110, 210, 210: 기판
120, 220, 320: 표시 소자
121, 221, 321: 제1전극
122, 222, 322: 제2전극
123, 223, 323: 유기층
150, 250, 350: 봉지층
110, 210, 210: 기판
120, 220, 320: 표시 소자
121, 221, 321: 제1전극
122, 222, 322: 제2전극
123, 223, 323: 유기층
150, 250, 350: 봉지층
Claims (20)
- 0.1 mol% 내지 2.5 mol%의 Ta2O5;
5 mol% 내지 20 mol%의 SnO;
10 mol% 내지 40 mol%의 P2O5;
35 mol% 내지 70 mol%의 SnF2; 및
1 mol% 내지 5 mol%의 B2O3;을 포함하는, 저온 점도변화(Low temperature Viscosity Transition: LVT) 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 저온 점도변화 조성물의 점도변화 온도는 80℃ 이상 내지 200℃ 이하인, 저온 점도변화 조성물. - 삭제
- 제1항에 있어서,
보론 포스페이트, 바나듐 산화물, 니오브 산화물, 텅스텐 산화물 및 세륨 산화물 중에서 선택되는 1종 이상을 더 포함하는, 저온 점도변화 조성물. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 기판;
상기 기판 상에 배치되고, 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극 및 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층을 포함하는 유기 발광 소자; 및
상기 유기 발광 소자 상에 배치된 봉지층을 포함하고;
상기 봉지층은,
0.15 mol% 내지 0.7 mol%의 Ta;
8.0 mol% 내지 23 mol%의 Sn;
7.0 mol% 내지 21 mol%의 P;
0.4 mol% 내지 2.5 mol%의 B;
15 mol% 내지 37 mol%의 F; 및
30 mol% 내지 50 mol%의 O; 를 구성 원소로서 포함하는 저온 점도변화 무기물을 포함하는, 표시 장치. - 제9항에 있어서,
상기 저온 점도변화 무기물은, 탄탈럼 산화물을 포함하는 저온 점도변화 조성물로부터 형성되는, 표시 장치. - 제9항에 있어서,
상기 저온 점도변화 무기물은, 바나듐(V), 니오브(Nb), 및 텅스텐(W) 중에서 선택되는 1종 이상을 구성 원소로서 더 포함하는, 표시 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제9항에 있어서,
상기 봉지층은 100X10-6 g 내지 400X10-6 g의 내수성을 갖는, 표시 장치. - 기판 상에 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극 및 상기 제2전극 사이에 개재된 유기층을 포함하는 유기 발광 소자를 제공하는 단계; 및
상기 유기 발광 소자 상에 봉지층을 제공하는 단계; 를 포함하고;
상기 봉지층은,
0.15 mol% 내지 0.7 mol%의 Ta;
8.0 mol% 내지 23 mol%의 Sn;
7.0 mol% 내지 21 mol%의 P;
0.4 mol% 내지 2.5 mol%의 B;
15 mol% 내지 37 mol%의 F; 및
30 mol% 내지 50 mol%의 O; 를 구성 원소로서 포함하는 저온 점도변화 무기물을 포함하는, 표시 장치의 제조 방법. - 제17항에 있어서,
상기 저온 점도변화 무기물은, 탄탈럼 산화물을 포함하는 저온 점도변화 조성물로부터 형성되는, 표시 장치의 제조 방법. - 제17항에 있어서,
상기 봉지층을 제공하는 단계는,
탄탈럼 산화물을 포함하는 저온 점도변화 조성물을 상기 유기 발광 소자 상에 증착하여 예비 봉지층을 제공하는 단계; 및
상기 예비 봉지층을 힐링하는 단계;
를 포함하는, 표시 장치의 제조 방법. - 제19항에 있어서,
상기 유기층은 유기물을 포함하고;
상기 예비 봉지층을 힐링하는 단계는,
상기 저온 점도변화 조성물의 점도변화 온도 이상 내지 상기 유기물의 변성 온도 미만에서 수행되는, 표시 장치의 제조 방법.
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