KR102341557B1 - Electrode Substrate Materials for Organic Devices - Google Patents
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Abstract
유기 디바이스용 전극 기판 재료는, 패터닝된 금속박으로 이루어지는 도체층(101)과, 도체층(101) 주위에 형성된 평탄화층(102)을 구비한다. 제 1 면(111)에서, 도체층(101)의 표면은 평탄화층(102)으로부터 노출되며, 또한 도체층(101)의 표면과 평탄화층(102)의 표면은, 연속된 평탄면을 형성한다.The electrode substrate material for organic devices includes a conductor layer 101 made of a patterned metal foil, and a planarization layer 102 formed around the conductor layer 101 . In the first surface 111 , the surface of the conductor layer 101 is exposed from the planarization layer 102 , and the surface of the conductor layer 101 and the surface of the planarization layer 102 form a continuous flat surface. .
Description
본 개시는 유기 디바이스용 전극 기판 재료에 관한 것이다.The present disclosure relates to electrode substrate materials for organic devices.
근년, 차세대 조명기구의 광원으로서, 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode)가 주목 받고 있다. OLED는 양극과 음극 사이에 유기발광층을 구비하고, 유기발광층에서 정공과 전자를 재결합시키고, 그 때 발생하는 에너지에 의해 발광시킨다. 또한, 차세대 태양전지 디바이스로서 페로브스카이트형이나 색소증감형 등의 유기태양전지가 주목 받고 있다. 유기태양전지는, 양극과 음극 사이에 광전변환층을 구비하고, 입사된 태양광에 의해 여기된 전자 및 정공을 양극과 음극으로부터 방출함으로써 발전한다.In recent years, as a light source of a next-generation lighting device, an organic light emitting diode (Organic Light Emitting Diode) is attracting attention. OLED has an organic light emitting layer between the anode and the cathode, recombines holes and electrons in the organic light emitting layer, and emits light by the energy generated at that time. In addition, as a next-generation solar cell device, organic solar cells such as perovskite type and dye-sensitized type are attracting attention. An organic solar cell includes a photoelectric conversion layer between an anode and a cathode, and generates electricity by emitting electrons and holes excited by incident sunlight from the anode and the cathode.
이들 디바이스에서는, 유기발광층 및 광전변환층 등의 유기기능층을 제막할 수 있음과 더불어, 광을 추출하거나 도입시킬 수 있는 전극 기판 재료가 요구되고 있다.In these devices, while being able to form organic functional layers, such as an organic light emitting layer and a photoelectric conversion layer, into a film, the electrode substrate material which can extract or introduce|transduce light is calculated|required.
전극 기판 재료에는, 핀홀 등이 발생하지 않도록 유기기능층을 제막할 수 있는 평활성, 특히 단차나 돌기가 없는 것이 요구되고 있다. 근년, OLED 및 유기태양전지는 대면적화가 요구되고 있다. 대면적의 OLED를 균일하게 발광시키기 위해서는, 디바이스 전체면에 전력을 공급할 수 있도록 하는 것이 중요하다. 대면적화된 유기태양전지에서는, 디바이스 내에서 여기된 전자 및 정공을 효율적으로 수송하는 것이 중요하다. 따라서, 전극 기판 재료에는 낮은 표면 저항이 요구된다. 또한, OLED 및 유기태양전지는, 생산성을 높이기 위해 롤투롤 공정으로 생산됨과 더불어, 곡면으로 성형하여 사용 가능함이 요구되므로, 전극 기판 재료에는 높은 유연성도 요구된다.The electrode substrate material is required to have smoothness that can form an organic functional layer into a film so that pinholes or the like do not occur, in particular, there is no step or projection. In recent years, large-area OLED and organic solar cells are required. In order to uniformly emit light on a large-area OLED, it is important to be able to supply power to the entire surface of the device. In a large-area organic solar cell, it is important to efficiently transport excited electrons and holes within the device. Therefore, a low surface resistance is required for the electrode substrate material. In addition, since OLEDs and organic solar cells are produced by a roll-to-roll process to increase productivity, and can be molded into a curved surface and used, high flexibility is also required for electrode substrate materials.
이들 요구를 만족시키는, 유기 디바이스용 전극 기판 재료의 개발이 진행되고 있다. 예를 들어, 유리 기판에 인듐 주석 산화물(ITO)을 적층시킨 유기 디바이스용 전극 기판 재료나 가스배리어필름에 인듐 주석 산화물(ITO)을 적층시킨 유기 디바이스용 전극 기판 재료가 검토되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1을 참조).Development of the electrode substrate material for organic devices which satisfy|fills these requirements is advancing. For example, an electrode substrate material for an organic device in which indium tin oxide (ITO) is laminated on a glass substrate or an electrode substrate material for an organic device in which indium tin oxide (ITO) is laminated on a gas barrier film is being studied (for example, , refer to Patent Document 1).
또한, 가스배리어필름 등의 위에 메쉬 형상의 금속증착막을 적층시킴으로써 형성한 유기 디바이스용 전극 기판 재료도 검토되고 있다(예를 들어, 특허문헌 2를 참조).Further, an electrode substrate material for an organic device formed by laminating a metal vapor deposition film in a mesh shape on a gas barrier film or the like is also studied (for example, refer to Patent Document 2).
그러나, 유리 기판에 인듐 주석 산화물(ITO)을 적층시킨 유기 디바이스용 전극 기판 재료는, 유연성이 없으므로 굽혀지지 않아 롤투롤로 제조가 불가능하다. 또한 도포 공정에 적응하기 위해서는 습윤성을 담보하기 위한 전처리에 시간이 소요된다.However, the electrode substrate material for an organic device in which indium tin oxide (ITO) is laminated on a glass substrate is not flexible and therefore does not bend, making it impossible to roll-to-roll manufacturing. In addition, in order to adapt to the application process, it takes time for pretreatment to ensure wettability.
가스배리어필름 등의 위에 인듐 주석 산화물(ITO)을 적층한 유기 디바이스용 전극 기판 재료는, 은, 알루미늄 또는 구리 등의 금속과 비교하여 표면 저항이 상당히 높다. 또한 굽힐 수는 있으나, 굽힘 곡률 반경을 작게 하면 ITO층에 크랙이 생겨 표면 저항이 증대된다.An electrode substrate material for an organic device in which indium tin oxide (ITO) is laminated on a gas barrier film or the like has a significantly higher surface resistance than a metal such as silver, aluminum or copper. It can also be bent, but if the bending radius of curvature is reduced, cracks are generated in the ITO layer and the surface resistance is increased.
한편, 가스배리어필름 등의 위에 금속증착막으로 유기 디바이스용 전극 기판 재료를 형성하면, 메쉬 형상의 배선 부분에 단차가 생겨버린다. 또한, 굽힐 수는 있으나 굽힘 곡률 반경이 작으면, 금속증착막에 크랙이 생겨 표면 저항이 증대되므로 충분한 유연성을 얻을 수 없다.On the other hand, when an electrode substrate material for an organic device is formed by a metal vapor deposition film on a gas barrier film or the like, a step is generated in the mesh-shaped wiring portion. In addition, although bending is possible, if the bending radius of curvature is small, cracks are generated in the metal deposition film and surface resistance is increased, so that sufficient flexibility cannot be obtained.
본 개시의 과제는, 평활성이 높고, 표면 저항이 낮으며, 유연성이 높은 유기 디바이스용 전극 기판 재료를 실현할 수 있도록 하는 것이다.The subject of this indication is making it possible to implement|achieve the electrode substrate material for organic devices with high smoothness, low surface resistance, and high flexibility.
본 개시의 유기 디바이스용 전극 기판 재료의 일양태는, 패터닝된 금속박으로 이루어지는 도체층과, 도체층 주위에 형성된 평탄화층을 구비하고, 제 1 면에서, 도체층의 표면은 평탄화층으로부터 노출되며, 또 도체층의 표면과 평탄화층의 표면은, 연속된 평탄면을 형성한다.One aspect of the electrode substrate material for an organic device of the present disclosure includes a conductor layer made of a patterned metal foil, and a planarization layer formed around the conductor layer, wherein, in a first surface, the surface of the conductor layer is exposed from the planarization layer; Further, the surface of the conductor layer and the surface of the planarization layer form a continuous flat surface.
유기 디바이스용 전극 기판 재료의 일양태에 있어서, 도체층은, 선폭이 20㎛ 이상, 200㎛ 이하의 패턴을 형성하고, 제 1 면의 단위면적당 도체층 밀도는 15% 이하로 할 수 있다.In one aspect of the electrode substrate material for organic devices, the conductor layer forms a pattern having a line width of 20 µm or more and 200 µm or less, and the density of the conductor layer per unit area of the first surface is 15% or less.
유기 디바이스용 전극 기판 재료의 일양태에 있어서, 평탄화층은 가스배리어층과 투명수지층을 포함하고, 가스배리어층의 표면과 도체층의 노출된 표면은 연속된 평활면을 형성하도록 할 수 있다.In one aspect of the electrode substrate material for an organic device, the planarization layer includes a gas barrier layer and a transparent resin layer, and the surface of the gas barrier layer and the exposed surface of the conductor layer can form a continuous smooth surface.
유기 디바이스용 전극 기판 재료의 일양태에 있어서, 가스배리어층은, 알루미늄 및 산소를 주성분으로 하는 층, 그리고 실리콘과, 질소, 산소 및 탄소 중 적어도 하나를 주성분으로 하는 층 중 적어도 한쪽을 포함하며, 두께가 20㎚ 이상으로 할 수 있다.In one aspect of the electrode substrate material for an organic device, the gas barrier layer comprises at least one of a layer containing aluminum and oxygen as main components, and a layer containing silicon and at least one of nitrogen, oxygen and carbon as main components, The thickness can be 20 nm or more.
유기 디바이스용 전극 기판 재료의 일양태에 있어서, 평탄화층은, 파장 400㎚~800㎚의 광 투과율이 85% 이상으로 할 수 있다.One aspect of the electrode substrate material for organic devices WHEREIN: The light transmittance of wavelength 400nm - 800nm of a planarization layer can be 85 % or more.
유기 디바이스용 전극 기판 재료의 일양태에 있어서, 평탄화층은, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 아크릴, 폴리염화비닐(PVC), 플루오로 수지, 인듐 주석 산화물(ITO), 및 폴리에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌술폰산(PEDOT/PSS) 중 1종 또는 2종 이상으로 할 수 있다.In one aspect of the electrode substrate material for an organic device, the planarization layer is polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), acrylic, polyvinyl chloride (PVC), a fluororesin, indium tin oxide (ITO), and polyethylenedioxythiophene/polystyrenesulfonic acid (PEDOT/PSS) can be used as one or more of them.
유기 디바이스용 전극 기판 재료의 일양태에 있어서, 도체층은, 두께 6㎛ 이상, 30㎛ 이하의 알루미늄박으로 할 수 있다.One aspect of the electrode substrate material for organic devices WHEREIN: A conductor layer can be made into 6 micrometers or more and 30 micrometers or less aluminum foil in thickness.
유기 디바이스용 전극 기판 재료의 일양태에 있어서, 도체층은, 기반패턴과, 기반패턴 바깥쪽에 형성되고, 외부장치와 접속 가능한 주변패턴을 포함하여도 된다.In one aspect of the electrode substrate material for an organic device, the conductor layer may include a base pattern and a peripheral pattern formed outside the base pattern and connectable to an external device.
유기 디바이스용 전극 기판 재료의 일양태에 있어서, 제 1 면과는 반대쪽의 제 2 면에서, 도체층의 표면은 평탄화층으로부터 노출되어도 되고, 제 2 면에서, 도체층의 표면은 평탄화층에 의해 피복되어도 된다.In one aspect of the electrode substrate material for an organic device, in a second side opposite to the first side, the surface of the conductor layer may be exposed from the planarization layer, and in the second side, the surface of the conductor layer is formed by the planarization layer may be covered.
본 개시의 유기 디바이스용 전극 기판 재료에 의하면, 높은 평활성, 낮은 표면 저항 및 높은 유연성을 실현할 수 있다.According to the electrode substrate material for organic devices of the present disclosure, high smoothness, low surface resistance, and high flexibility can be realized.
도 1은, 일실시형태의 OLED용 표면전극 재료를 이용한 OLED를 나타내는 단면도이다.
도 2는, 일실시형태에 따른 OLED용 표면전극 재료를 나타내는 사시도이다.
도 3은, 도 2의 III-III 선 단면도이다.
도 4는, 도체층 패턴의 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 5는, OLED용 표면전극 재료의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 6은, OLED용 표면전극 재료의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 7은, OLED용 표면전극 재료의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 8은, OLED용 표면전극 재료의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 9a는, OLED용 표면전극 재료의 제조 방법의 일공정을 나타내는 사시도이다.
도 9b는, OLED용 표면전극 재료의 제조 방법의 일공정을 나타내는 사시도이다.
도 9c는, OLED용 표면전극 재료의 제조 방법의 일공정을 나타내는 사시도이다.
도 9d는, OLED용 표면전극 재료의 제조 방법의 일공정을 나타내는 사시도이다.
도 10a는, OLED용 표면전극 재료의 제조 방법의 일공정을 나타내는 단면도이다.
도 10b는, OLED용 표면전극 재료의 제조 방법의 일공정을 나타내는 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows the OLED using the surface electrode material for OLEDs of one Embodiment.
2 is a perspective view showing a surface electrode material for OLED according to an embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 2 .
4 is a plan view showing a modified example of the conductor layer pattern.
5 is a cross-sectional view showing a modified example of the surface electrode material for OLED.
6 is a cross-sectional view showing a modified example of the surface electrode material for OLED.
7 is a cross-sectional view showing a modified example of the surface electrode material for OLED.
8 is a cross-sectional view showing a modified example of the surface electrode material for OLED.
9A is a perspective view showing one step of a method for manufacturing a surface electrode material for OLED.
9B is a perspective view showing one step of a method for manufacturing a surface electrode material for OLED.
9C is a perspective view showing one step of a method for manufacturing a surface electrode material for OLED.
9D is a perspective view showing one step of a method for manufacturing a surface electrode material for OLED.
10A is a cross-sectional view showing one step of a method for manufacturing a surface electrode material for OLED.
10B is a cross-sectional view showing one step of a method for manufacturing a surface electrode material for OLED.
본 실시형태의 유기 디바이스용 전극 기판 재료는, 도체층(101)과 평탄화층(102)을 구비하며, 도 1에 나타내는 바와 같은, OLED(200)의 양극(표면전극)(202)으로서 이용할 수 있다. OLED(200)는, 발광층(201)이 양극(202)과 음극(203) 사이에 형성된다. 발광층(201)에서 발생한 광은, 양극(202)쪽으로부터 출력된다.The electrode substrate material for organic devices of this embodiment is provided with the
본 실시형태에서 발광층(201)은, 유기발광층과 더불어, 정공주입층, 정공수송층, 전자주입층, 전자수송층, 전하축적층 등을 포함한, 음극(203)과 양극(202) 사이에 증착 또는 도포 등으로 형성된 층 전체를 의미한다.In this embodiment, the
도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 유기 디바이스용 전극 기판 재료(100)는, 패터닝된 금속박으로 이루어지는 도체층(101)과, 도체층(101) 주위에 형성된 평탄화층(102)을 구비한다. 제 1 면(111)에서, 도체층(101)의 표면은 평탄화층(102)으로부터 노출되며, 또 도체층(101)의 표면과 평탄화층(102)의 표면은, 연속된 평탄면을 형성한다. 이로써, 제 1 면에 유기기능층 등을 용이하게 성막할 수 있다.As shown in FIG.2 and FIG.3, the
본 실시형태의 유기 디바이스용 전극 기판 재료는 표면이 금속박으로 이루어지는 도체층(101)과 평탄화층(102)으로 이루어지고, ITO층이 존재하지 않으므로, 도포성을 용이하게 향상시킬 수 있다. 따라서, 도포법에 의해 유기 디바이스를 제조할 때, 자외선 오존 세정 등의 전처리 시간을 단축시킬 수 있다는 이점도 얻을 수 있다.Since the surface of the electrode substrate material for organic devices of this embodiment consists of the
<도체층><Conductor layer>
본 실시형태의 도체층(101)은, 소정 형상으로 패터닝된 금속박으로 이루어진다. 금속박으로 이루어지는 도체층(101)은, 금속증착막 등으로 이루어지는 도체층과는 달리, 굽혀도 단선되기 어렵기 때문에 충분한 유연성을 실현할 수 있다. 도체층(101)은, 유기 디바이스용 전극 기판 재료(100)가 유기 디바이스의 전극(202)으로서 이용됐을 때, OLED의 발광층(201)과 접촉하여, 발광층(201)에 전압을 인가한다.The
도체층(101)으로서 이용하는 금속박은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 알루미늄박, 구리박, 금박, 또는 은박 등으로 할 수 있다. 그 중에서도, 경량이며, 심층부의 산화가 발생하기 어려우면서 광반사성이 높은 알루미늄박이 바람직하다.The metal foil used as the
또한, 도체층(101)으로서 이용하는 금속박은, 표면에 도금 또는 증착 등으로 형성된, 니켈, 구리, 은, 백금, 및 금 등의 적어도 1종으로 이루어지는 금속박막을 구비해도 된다.Further, the metal foil used as the
도체층(101)의 패턴은, 유기 디바이스용 전극 기판 재료(100)에 필요한 특성에 따라 설계할 수 있다. 예를 들어, 격자형, 그물망형, 나선형, 원호형, 사행형, 및 그 밖의 부정형상 등, 유기 디바이스의 전극으로서 채용되는 공지의 표면전극 패턴을 채용할 수 있다.The pattern of the
도체층(101)의 패턴은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 유기 디바이스의 한쪽 전극이 되는 기반패턴(121)뿐만 아니라, 기반패턴(121) 바깥쪽에 형성된 주변패턴(122)을 포함할 수 있다. 주변패턴(122)은, 기반패턴과 단자(124)를 접속하는 제 1 주변패턴(122A)과, 유기 디바이스의 기반패턴(121)과는 반대쪽 면에 형성된 전극(123)과 단자(124)를 접속하는 제 2 주변패턴(122B)을 포함할 수 있다. 단자(124)는, 외부장치 등과 접속할 수 있다. 또한, 단자(124)를 개재하지 않고, 주변패턴(122)을 직접 외부장치 등과 접속할 수도 있다. 외부장치는, 예를 들어 유기 디바이스에 전력을 공급하는 전력공급부 등으로 할 수 있다.As shown in FIG. 4 , the pattern of the
도체층(101)의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 유연성을 확보하는 관점 및 표면 저항을 저감시키는 관점에서 6㎛ 이상이 바람직하다. 또한, 광투과율을 향상시키는 관점에서, 30㎛ 이하가 바람직하다.Although the thickness of the
도체층(101)의 선폭은 특별히 한정되지 않으나, 표면 저항을 저감시키는 관점에서 20㎛ 이상이 바람직하고, 발광 불균일을 저감시키는 관점에서 200㎛ 이하가 바람직하다. 광투과성을 확보하는 관점에서, 제 1 면(111)의 단위면적당 도체층의 밀도는 15% 이하인 것이 바람직하다.Although the line width of the
<평탄화층><flattening layer>
평탄화층(102)은, 패터닝된 도체층(101)의 개구부를 메우도록, 도체층(101) 주위에 형성된다. 적어도 제 1 면(111)에서, 평탄화층(102)은 도체층(101)을 피복하지 않고 도체층(101)의 표면이 노출된다.The
적어도 제 1 면(111)에서, 도체층(101)의 표면과 평탄화층(102)의 표면은, 연속된 평탄면을 형성한다. 구체적으로는, 도체층(101)의 표면과 평탄화층(102)의 표면이, 그 경계부분에 단차가 없는 연속면으로 됨과 더불어, 제 1 면(111) 전체적으로 평탄면이 된다. 제 1 면(111)이 이와 같은 연속된 평탄면으로 되므로, 본 실시형태의 유기 디바이스용 전극 기판 재료의 표면에는, 균일한 발광층(201)을 성막할 수 있다. 여기서, 제 1 면(111)은, 발광층(201)의 전체면과 밀착되면 되나, 도체층(101) 표면과 평탄화층(102) 표면과의 경계의 레벨 차이는, 바람직하게 300㎚ 이하이다.At least on the
평탄화층(102)은 육안으로 보아 투명하면 되나, 파장 400㎚~800㎚의 투과율이 85% 이상인 것이 바람직하다. 평탄화층의 투과율을 이 범위로 함으로써, 발광 효율을 향상시키는 것도 가능하다.The
평탄화층(102)은 투명하게 할 수 있으면 그 조성은 한정되지 않는다. 예를 들어, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 아크릴, 폴리염화비닐(PVC) 및 플루오로 수지 등의 투명한 수지를 사용할 수 있다. 이들 수지는 단독으로 사용하거나 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 인듐 주석 산화물(ITO) 또는 폴리에틸렌디옥시티오펜/폴리스티렌술폰산(PEDOT/PSS) 등의 투명한 도전성 재료를 사용할 수도 있다.The composition of the
평탄화층(102)은 1층이어도 되고 복수 층이어도 된다. 평탄화층(102)을 굴절률이 상이한 복수 층으로 함으로써, 광의 확산을 제어하고, 전반사를 적게 하여, 광추출 효율을 향상시킬 수 있다.The number of
도 3에 나타내는 바와 같이, 제 1 면(111)과는 반대쪽의 제 2 면(112)에서도 도체층(101)이 평탄화층(102)에 의해 피복되어 있지 않을 경우는, 급전 부분의 자유도가 커진다는 이점을 얻을 수 있다. 그러나, 도 5에 나타내는 바와 같이, 제 2 면(112)에 있어서는, 평탄화층(102)이 도체층(101)을 피복하여도 된다. 또한, 제 2 면(112)은, 광추출 관점에서는 평탄면인 것이 바람직하나, 요철이 존재하여도 된다. 예를 들어, 도 6에 나타내는 바와 같이, 도체층(101)의 패턴에 대응한 요철이 제 2 면(112)에 존재하는 구성으로 할 수 있다.As shown in FIG. 3 , when the
평탄화층(102)의 두께는, 제 2 면(112)에서도 도체층(101)이 노출되도록 하는 경우에는, 도체층(101)의 두께와 동일한 두께가 된다. 제 2 면에 있어서 도체층(101)을 피복하도록 하는 경우에는, 도체층(101)보다 두껍게 하면 되나, 유연성의 관점 및 광투과성의 관점에서 60㎛ 이하로 하는 것이 바람직하다.The thickness of the
도 7에 나타내는 바와 같이, 제 2 면(112)쪽에 투명지지체(105)를 접합시킬 수도 있다. 투명지지체(105)를 접합시킴으로써, OLED용 표면전극 재료(100)의 강도를 높일 수 있다. 투명지지체(105)는, 특별히 한정되지 않으나, 예를 들어 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 아크릴, 폴리염화비닐(PVC) 및 유리 등으로 할 수 있다. 투명지지체는, 반사 방지 기능을 갖는 층으로 할 수도 있다.As shown in FIG. 7, the
또한, 도 8에 나타내는 바와 같이, 제 2 면(112)쪽에, 도체층(101)을 가리도록 흑색의 보호층(106)을 형성할 수도 있다. 도체층(101)의 뒷면에, 흑색의 보호층(106)을 형성함으로써, 유기 디바이스를 표면쪽에서 봤을 때에 도체층(101)의 패턴이 잘 안보이게 되어, 디자인성이 향상된다. 또한, 투명지지체(105)와 보호층(106) 양쪽을 형성할 수도 있다.Moreover, as shown in FIG. 8, the black
보호층(106)은, 예를 들어 후술하는 에칭공정에서 사용하는 흑색의 드라이필름 레지스트를 사용하여, 노광, 현상하고 남은 드라이필름 레지스트를 에칭 후에 박리하지 않고 그대로 사용함으로써 형성할 수 있다.The
유기 디바이스용 전극 기판 재료(100)가 이상과 같은 구성을 구비함으로써, 종래의 유기 디바이스용 전극 기판 재료보다 표면 저항을 낮게 할 수 있음과 더불어 유연성을 높일 수 있다. 또한, 디바이스에 이용했을 때의 발광 효율을 향상시킬 수도 있다.When the
평탄화층(102)을, 가스배리어층(103)과 투명수지층(104)을 포함하는 구성으로 할 수도 있다. 유기 디바이스의 유기발광층이나 광전변환층은 수증기에 약하여, 약간의 수증기로도 열화되어버린다. 따라서, 유기발광층이나 광전변환층은, 유리, 금속, 또는 가스배리어필름 등에 의해 밀봉된다. 그러나, 전극 기판쪽의 수증기는 충분히 저지되지 않을 경우가 있다. 전극 기판 재료가 수증기 배리어성을 가짐으로써, 전극 기판쪽으로부터 수증기가 침입하기 어렵게 하여, 유기기능층의 열화를 억제할 수 있다.The
가스배리어층(103)은, 투명도가 높고 수증기 배리어성을 갖는다면 어떠한 재료로 형성하여도 된다. 예를 들어, 원자층 증착법에 의해 알루미늄 및 산소를 주성분으로 하는 층을 형성할 수 있다. 또한, 화학기상증착(CVD)법에 의해, 실리콘, 질소, 산소 및 탄소를 주성분으로 하는 층을 형성할 수도 있다. 가스배리어층(103)은 1층으로 한정되지 않고, 복수 층의 적층체로 할 수도 있다. 가스배리어층(103)의 두께는, 수증기를 저지하는 관점에서 바람직하게는 20㎚ 이상이다.The
가스배리어층(103)을 형성하는 경우는, 도체층(101)의 표면과 가스배리어층(103)의 표면이, 연속된 평탄면을 형성하도록 할 수 있다. 도체층(101) 표면과, 가스배리어층(103) 표면과의 경계의 레벨 차이는, 바람직하게 300㎚ 이하이다. 여기서, 투명수지층(104)의 두께는, 도체층(101)의 두께보다 얇게 할 수 있다.When the
<제조 방법><Production method>
본 실시형태의 유기 디바이스용 전극 기판 재료(100)는, 예를 들어 다음과 같이 하여 형성할 수 있다.The
먼저, 도 9a에 나타내는 바와 같이, 표면이 평활하고, 수지 및 금속에 대하여 난부착성을 갖는 기재(301)에, 도체층이 될 금속박(302)을 적층한다. 난부착성을 갖는 기재란, 수지나 금속이 접촉하여도 용이하게 박리시킬 수 있는 성능을 가진 기재를 말한다. 기재는 그 자체가 난부착성을 갖는 재료로 형성할 수도 있고, 표면에 난부착성 코팅층이 형성된 것으로 할 수도 있다. 예를 들어, 기재로서, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 아크릴 및 폴리염화비닐(PVC) 등의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.First, as shown in FIG. 9A, the
금속박(302)에는 전술한 도체층(101)을 형성할 수 있는 재질 및 두께의 것을 사용한다. 금속박(302)에 의해 형성하는 도체층(101)과 발광층(201)과의 밀착성을 향상시키는 관점에서, 금속박(302)의 기재(301)와 접합시키는 면은 평활한 것이 바람직하고, 구체적으로는 산술평균조도(Ra)가 50㎚ 이하인 것이 바람직하다. 기재(301)에 금속박(302)을 적층할 때에, 기재(301) 및 금속박(302) 중 적어도 한쪽 표면에 난부착성 또는 부착성이 약한 접착제 등을 도포할 수도 있다. 이와 같이 하면, 적층이 용이해진다.For the
다음으로, 도 9b에 나타내는 바와 같이, 기재(301) 표면에 적층한 금속박(302)을 패터닝하여 도체층(101)을 형성한다. 금속박(302)의 패터닝은 예를 들어, 습식에칭 또는 건식에칭 등 공지의 방법으로 실시할 수 있다. 에칭으로 형성하는 패턴은, 전술한 바와 같이, 유기 디바이스의 전극으로서 채용되는 공지의 전극 패턴을 채용할 수 있다. 또한, 도 4에 나타내는 바와 같은 기반패턴(121)과 주변패턴(122)을 갖는 패턴으로 할 수도 있다.Next, as shown in FIG. 9B, the
다음으로, 도 9c에 나타내는 바와 같이, 투명재료를 도공 처리하여 평탄화층(102)을 형성한다. 투명재료는, 전술한 바와 같은 재료를 사용할 수 있고, 상온에서 유동성을 갖는 재료인 경우, 예를 들어 코팅기를 이용하여 도공 처리할 수 있다. 상온에서 유동성을 갖는 재료는, 예를 들어, 용제에 용해됨으로써 유동성을 갖는 수지, 특정 온도 조건에서 유동성을 갖는 수지, 상온에서 유동성을 가지며 열 또는 광 등에 의해 경화 가능한 수지 등으로 할 수 있다.Next, as shown in FIG. 9C, the transparent material is coated and the
다음으로, 도 9d에 나타내는 바와 같이, 기재(301)를 박리한다. 기재를 난부착성으로 함으로써, 용이하게 박리될 수 있게 된다. 기재(301)를 박리하여 형성한 제 1 면에서, 도체층(101)은 평탄화층(102)에 피복되지 않고 노출된다. 또한, 제 1 면은, 기재(301)의 표면 상태가 전사된 면이 된다. 평활한 표면을 갖는 기재(301)를 이용함으로써, 평활한 제 1 면이 얻어진다.Next, as shown in FIG. 9D, the
그리고, 평탄화층(102)을 형성한 후, 기재(301)를 박리하기 전에, 투명지지체(105)를 접합시키는 공정을 구비하여도 된다. 투명지지체(105)를 형성함으로써, 평탄화층(102)의 두께가 얇은 경우에도, 기재(301)의 박리가 용이해진다. 그리고, 기재(301)를 박리한 후에, 투명지지체(105)를 접합시킬 수도 있다.And after forming the
평탄화층(102)을 가스배리어층(103)과 투명수지층(104)을 포함하는 구성으로 할 수도 있다. 이 경우, 도 10a에 나타내는 바와 같이 도체층(101)을 형성한 후의 기재(301) 표면에, 금속박(302)이 제거된 부분 및 금속박(302)이 잔존하는 부분의 양쪽을 피복하도록, 가스배리어층(103)을 형성한다. 가스배리어층(103)은, 수증기 배리어성이 높은 재료로 형성할 수 있다. 예를 들어 원자층 증착법 등을 이용하여, 알루미늄 및 산소를 주성분으로 하는 층(예를 들어, Al2O3 등으로 이루어지는 층)을 형성하거나, 화학기상증착(CVD)법을 이용하여, 실리콘과, 질소, 산소 및 탄소의 적어도 하나와를 주성분으로 하는 층(예를 들어, SiOx, SiN, SiON, 또는 SiONC 등으로 이루어지는 층)을 형성하면 된다. 또한, 이들 층을 조합시킨 적층체를 형성할 수도 있다. 도 10b에 나타내는 바와 같이, 가스배리어층(103)을 형성한 후, 가스배리어층(103) 표면에 투명재료를 도공 처리하여 투명수지층(104)을 형성한다. 도 10b에서, 투명수지층(104)이 오목부를 완전히 메우고 있는 예를 나타내었으나, 오목부가 완전히 메워지지 않아도 된다. 또한, 투명수지층(104)이 가스배리어층(103)을 완전히 피복하도록 할 수도 있다. 기재(301)를 박리하면, 도체층(101)의 표면과 가스배리어층(103)의 표면이 연속된 평탄면인 제 1 면이 노출된다.The
유기 디바이스용 전극 기판 재료의 제조 방법은, 이와 같은 방법에 한정되지 않고, 제 1 면을 평탄하게 할 수 있다면 그 밖의 방법으로 형성할 수도 있다.The manufacturing method of the electrode substrate material for organic devices is not limited to such a method, If a 1st surface can be made flat, it can also form by another method.
실시예Example
본 개시의 유기 디바이스용 전극 기판 재료에 대하여, 실시예를 이용하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 실시예는 예시이며, 본 발명의 한정을 의도하는 것은 아니다.The electrode substrate material for an organic device of the present disclosure will be described in more detail using Examples. The following examples are examples and are not intended to limit the present invention.
<평활성 평가><Smoothness evaluation>
유기 디바이스용 전극 기판 재료의 평활성 평가는, NIKON CORP.제 초고분해능 비접촉 3차원 표면형상 계측시스템 BW-D500을 이용하여 2.2㎜×2.2㎜의 시야로 표면의 요철 형상을 관찰하고, 면 내의 최대 크기 Sz를 측정하였다. JIS-B0601-2001로 정의되는 최대 크기 Rz를, 관찰된 표면 전체에 대해 적용할 수 있도록 3차원으로 확장하여 산출된 값이다. 평활성이 Sz 200㎚ 이하인 것을 양호(○), 200㎚를 초과하는 것을 불량(×)으로 하였다.The smoothness evaluation of the electrode substrate material for an organic device was performed using the NIKON CORP. ultra-high-resolution non-contact three-dimensional surface shape measurement system BW-D500, observing the concavo-convex shape of the surface in a field of view of 2.2 mm × 2.2 mm, and the maximum size in the plane Sz was measured. It is a value calculated by extending the maximum size Rz defined by JIS-B0601-2001 in three dimensions so that it can be applied to the entire observed surface. Smoothness made good (circle) a thing with
<수증기 배리어성 평가><Water vapor barrier property evaluation>
유기 디바이스용 전극 기판 재료의 수증기 배리어성 평가는, JIS K 7129-7:2016로 정의되는 수증기 투과도이다. 증착된 금속 칼슘 상에 시료를 설치하고, 40℃ 90% 환경 하에서 100시간 경과 후, 부식된 칼슘 면적으로 계산함으로써 산출하였다.Water vapor barrier property evaluation of the electrode substrate material for organic devices is water vapor transmission rate defined by JISK7129-7:2016. A sample was installed on the deposited metallic calcium, and after 100 hours had elapsed in an environment of 40°C and 90%, it was calculated by calculating the area of the corroded calcium.
<표면 저항 평가><Evaluation of surface resistance>
유기 디바이스용 전극 기판 재료의 표면 저항은, 50㎜×50㎜ 시료의 대각선 상에 있는 2개의 점 사이의 저항값을 저항계(SANWA ELECTRIC INSTRUMENT사제, RD701 DIGITALMULTIMETER)를 이용한 측정으로 구하였다. 표면 저항이 10Ω/㎠ 이하인 것을 양호(○), 10Ω/㎠를 초과하는 것을 불량(×)으로 하였다.The surface resistance of the electrode substrate material for an organic device was determined by measuring the resistance value between two points on a diagonal of a 50 mm x 50 mm sample using an ohmmeter (manufactured by SANWA ELECTRIC INSTRUMENT, RD701 DIGITALMULTIMETER). Those having a surface resistance of 10 Ω/cm 2 or less were considered good (○), and those exceeding 10 Ω/cm 2 were considered defective (x).
<유연성 평가><Flexibility evaluation>
대상 시료의 굴곡 시험 전후의 표면 저항을 측정하여, 표면 저항의 저하율을 구하였다. 굴곡 시험은, 도막 굴곡 시험기를 이용하여, 10mmφ 맨드릴(mandrel)로 50회 실시하였다. 표면 저항의 저하율이 5% 이하인 것을 유연성이 양호(○), 5%를 초과하는 것을 불량(×)으로 하였다.The surface resistance before and after the bending test of the target sample was measured, and the rate of decrease of the surface resistance was calculated|required. The bending test was performed 50 times with a 10 mmφ mandrel using a coating film bending tester. What the decrease rate of the surface resistance was 5 % or less was made into good (circle) in softness|flexibility, and the thing exceeding 5 % was made into bad (x).
(실시예 1)(Example 1)
3㎝×3㎝, 두께 15㎛(산술 평균조도(Ra) : 7㎚)의 알루미늄박(Toyo Aluminium K.K.제, 1N30)의 한쪽 표면(주면)에 난부착성 접착제를 도포하고, 100℃에서 건조시킨 후, 이 접착제쪽 도포면에 기재를 접합시키고, 50℃에서 4일간 에이징 처리하였다. 기재는 두께 38㎛의 PET 필름(TEIJIN Film Solution사제)으로 하였다.A non-adhesive adhesive is applied to one surface (main surface) of an aluminum foil (manufactured by Toyo Aluminum KK, 1N30) of 3 cm × 3 cm and a thickness of 15 µm (arithmetic mean roughness (Ra): 7 nm), and then dried at 100°C. Then, the substrate was bonded to the adhesive-side coated surface and aged at 50° C. for 4 days. The substrate was a PET film (manufactured by TEIJIN Film Solution) having a thickness of 38 μm.
다음으로, 알루미늄박 뒷면에, 두께 15㎛의 알칼리 현상형 드라이필름 레지스트를 접합시키고, 메쉬 형상 포토마스크를 이용하여 자외선(UV)으로 노광, 현상하고, 드라이필름 레지스트가 남아 있지 않은 부분을 염화철(II)수용액으로 에칭하여, 도체층을 형성하였다. 도체층의 선폭은 75㎛이고, 피치가 1500㎛인 격자형으로 하며, 배선 밀도는 10%로 하였다.Next, an alkali developing dry film resist having a thickness of 15 μm is bonded to the back side of the aluminum foil, exposed to ultraviolet (UV) light using a mesh-shaped photomask, and developed, and the part where the dry film resist is not left is iron chloride ( II) It was etched with an aqueous solution to form a conductor layer. The conductor layer had a line width of 75 µm, a lattice shape with a pitch of 1500 µm, and a wiring density of 10%.
다음으로, 알루미늄박이 에칭에 의해 제거된 부분 및 잔존하는 부분 양쪽에, 플라즈마CVD법을 이용하여 SiN막을 150㎚ 제막한 후, 원자층 증착법에 의해 Al2O3막을 20㎚ 제막하여 가스배리어층을 형성하였다.Next, a 150 nm SiN film was formed using plasma CVD on both the portion where the aluminum foil was removed by etching and the remaining portion, and then an Al 2 O 3 film of 20 nm was formed by atomic layer deposition to form a gas barrier layer. formed.
다음으로, 형성한 가스배리어층 표면에 파장 400~800㎚에서의 투과율 평균값이 90%인 에폭시 수지를, 접착제 상에 가스배리어층이 형성된 면으로부터의 막 두께가 20㎛가 되면서 도체층의 요철이 매립되도록 도공 처리하여, 평탄화층을 형성하였다. 평탄화층 표면에는, 투명지지체로서 두께 30㎛의, 시판되는 반사 방지 필름을 접합시켜, 100℃에서 건조시켰다. 그 후, 기재를 박리하여, 유기 디바이스용 전극 기판 재료로 하였다.Next, an epoxy resin having an average transmittance of 90% at a wavelength of 400 to 800 nm was applied to the surface of the formed gas barrier layer, and the thickness from the surface where the gas barrier layer was formed on the adhesive was 20 μm, and the unevenness of the conductor layer was reduced. It was coated so as to be buried, and a planarization layer was formed. A commercially available antireflection film having a thickness of 30 µm was bonded to the surface of the planarization layer as a transparent support, and dried at 100°C. Then, the base material was peeled and it was set as the electrode substrate material for organic devices.
얻어진 유기 디바이스용 전극 기판 재료의 평활성은 Rz 127㎚이고, 수증기 배리어성은 10-5g/㎡/day 이하이고, 표면 저항은 0.02Ω/㎠이며, 굴곡 시험 후의 표면 저항은 변화하지 않았다.The smoothness of the obtained electrode substrate material for organic devices was Rz 127 nm, the water vapor barrier property was 10 -5 g/m 2 /day or less, the surface resistance was 0.02 Ω/cm 2 , and the surface resistance after the bending test did not change.
대상 시료를 양극으로 하는 OLED를 형성하였다. 소자는 다음과 같이 하여 형성하였다. 먼저, 대상 시료에 폴리에틸렌디옥시티오펜-폴리스티렌술포네이트(PEDOT/PSS, sigma aldrich사제)를 스핀코터(MIKASA사제, SpinCoater MS-A150)를 이용하여 3000rpm으로 스핀 코팅하고, 대기 중에서 건조시켰다. 이어서, 폴리[(9,9-디옥틸플루오레닐-2,7-디일)-co-(4,4'-(N-(4-sec-부틸페닐))디페닐아민)](Poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4'-(N-(4-sec-butylphenyl)diphenylamine)]:TFB, sigma aldrich사제)를 톨루엔에 용해시킨 것을 3000rpm으로 스핀 코팅하고, 질소 분위기에서 건조시켰다. 그 후, 폴리(9,9-디옥틸플루오린-alt-벤조티아디아졸)(F8BT, sigma aldrich사제)를 톨루엔에 용해시킨 것을 2000rpm으로 스핀 코팅하였다. 다음으로, 플루오린화 리튬을 진공 증착 장치(JEOL사제, JEE-4X)를 이용하여 진공 증착하고, 추가로 양극으로서 알루미늄을 진공 증착하였다.An OLED using the target sample as an anode was formed. The device was formed as follows. First, polyethylenedioxythiophene-polystyrene sulfonate (PEDOT/PSS, manufactured by Sigma Aldrich) was spin-coated on a target sample at 3000 rpm using a spin coater (manufactured by MIKASA, SpinCoater MS-A150), and dried in the air. Then poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4'-(N-(4-sec-butylphenyl))diphenylamine)](Poly[ (9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4'-(N-(4-sec-butylphenyl)diphenylamine)]:TFB, manufactured by Sigma Aldrich) was dissolved in toluene at 3000rpm After spin coating, drying in a nitrogen atmosphere, poly(9,9-dioctylfluorine-alt-benzothiadiazole) (F8BT, manufactured by Sigma Aldrich) dissolved in toluene was spin-coated at 2000 rpm. Next, lithium fluoride was vacuum-deposited using a vacuum deposition apparatus (manufactured by JEOL, JEE-4X), and aluminum was further vacuum-deposited as an anode.
얻어진 소자에 7V의 전압을 인가하여 발광시키고, 전류·전압에 대한 휘도를 휘도계(KONICA MINOLTA사제, 색채휘도계 CS-200)를 이용하여 측정하여, 1A당 휘도를 발광 효율로서 구한 바, 0.9cd/A였다.A voltage of 7V was applied to the obtained device to emit light, and the luminance with respect to current and voltage was measured using a luminance meter (manufactured by KONICA MINOLTA, color luminance meter CS-200), and the luminance per 1A was obtained as luminous efficiency, 0.9 It was cd/A.
SUNENERGY CORP.제 UV/O3 세정개질장치 SKB401Y-02를 이용하여 파장 254㎚, 조도 10.0mW/㎠로 1분, 5분, 10분의 3가지 수준으로 유기 디바이스용 전극 기판 재료에 대해 자외선 오존 세정을 실시하고, 각각에 대해 JIS-K-6768-1999에서 정의되는 습윤장력시험방법(wetting tension test)으로 평가한 바, 1분에서는 63mN/m, 5분에서는 73mN/m, 10분에서는 73mN/m였다.Ultraviolet ozone for electrode substrate materials for organic devices at 3 levels of 1 min, 5 min, and 10 min at wavelength of 254 nm and illuminance of 10.0 mW/cm 2 using UV/O 3 cleaning and reforming device SKB401Y-02 manufactured by SUNENERGY CORP. Washing was performed, and evaluation was performed by the wetting tension test method defined in JIS-K-6768-1999 for each, 63 mN/m at 1 min, 73 mN/m at 5 min, and 73 mN at 10 min. /m.
(실시예 2)(Example 2)
알루미늄박을 두께가 15㎛의 구리박(순도 99.96%)으로 하고, 에폭시 수지를 아크릴 수지로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하였다.It carried out similarly to Example 1 except having made the aluminum foil into copper foil (purity 99.96%) of thickness 15 micrometers, and having made the epoxy resin into the acrylic resin.
얻어진 유기 디바이스용 전극 기판 재료의 평활성은 Rz 72㎚이고, 수증기 배리어성은 10-5g/㎡/day 이하이고, 표면 저항은 0.01Ω/㎠이며, 굴곡 시험 후의 표면 저항은 변화하지 않았다.The smoothness of the obtained electrode substrate material for organic devices was Rz 72 nm, the water vapor barrier property was 10 -5 g/m 2 /day or less, the surface resistance was 0.01 Ω/cm 2 , and the surface resistance after the bending test did not change.
또한, 실시예 1과 마찬가지로 대상 시료를 양극으로 하는 OLED를 형성하고, 발광 효율을 측정한 바, 1.4cd/A였다. 실시예 1과 마찬가지로 자외선 오존 세정 후의 습윤장력을 평가한 바, 1분에서는 67mN/m, 5분에서는 73mN/m, 10분에서는 73mN/m였다.Moreover, it was 1.4 cd/A when the OLED which uses the target sample as an anode was formed similarly to Example 1, and the luminous efficiency was measured. As in Example 1, when the wetting tension after ultraviolet ozone washing was evaluated, it was 67 mN/m at 1 minute, 73 mN/m at 5 minutes, and 73 mN/m at 10 minutes.
(실시예 3)(Example 3)
도전층의 선폭을 100㎛로 하고, 피치가 2000㎛이며 배선 밀도를 9%로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하였다.It carried out similarly to Example 1 except that the line|wire width of the conductive layer was 100 micrometers, the pitch was 2000 micrometers, and the wiring density was 9 %.
얻어진 유기 디바이스용 전극 기판 재료의 평활성은 Rz 158㎚이고, 수증기 배리어성은 10-5g/㎡/day 이하이고, 표면 저항은 0.01Ω/㎠이며, 굴곡 시험 후의 표면 저항은 변화하지 않았다.The smoothness of the obtained electrode substrate material for organic devices was Rz 158 nm, the water vapor barrier property was 10 -5 g/m 2 /day or less, the surface resistance was 0.01 Ω/cm 2 , and the surface resistance after the bending test did not change.
또한, 실시예 1과 마찬가지로 대상 시료를 양극으로 하는 OLED를 형성하고, 발광 효율을 측정한 바, 1.0cd/A였다. 실시예 1과 마찬가지로 자외선 오존 세정 후의 습윤장력을 평가한 바, 1분에서는 63mN/m, 5분에서는 73mN/m, 10분에서는 73mN/m였다.Moreover, it was 1.0 cd/A when the OLED which uses the target sample as an anode was formed similarly to Example 1, and the luminous efficiency was measured. As in Example 1, when the wetting tension after ultraviolet ozone washing was evaluated, it was 63 mN/m at 1 minute, 73 mN/m at 5 minutes, and 73 mN/m at 10 minutes.
(실시예 4)(Example 4)
가스배리어층을 형성하지 않고, 즉 알루미늄박이 에칭에 의해 제거된 부분 및 도체층이 있는 면에 직접 에폭시 수지를 충전한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 유기 디바이스용 전극 기판 재료를 얻었다.An electrode substrate material for an organic device was obtained in the same manner as in Example 1, except that the gas barrier layer was not formed, that is, the portion from which the aluminum foil was removed by etching and the surface with the conductor layer were directly filled with an epoxy resin.
얻어진 유기 디바이스용 전극 기판 재료의 평활성은 Rz 127㎚이고, 표면 저항은 0.02Ω/㎠이며, 굴곡 시험 후의 표면 저항은 변화하지 않았다. 수증기 배리어성은 5.68g/㎡/day였다.The smoothness of the obtained electrode substrate material for organic devices was Rz 127 nm, the surface resistance was 0.02 ohm/cm<2>, and the surface resistance after a bending test did not change. The water vapor barrier property was 5.68 g/m 2 /day.
실시예 1과 마찬가지로 대상 시료를 양극으로 하는 OLED를 형성하고, 발광 효율을 측정한 바, 0.9cd/A였다. 실시예 1과 마찬가지로 자외선 오존 세정 후의 습윤장력을 평가한 바, 1분에서는 68mN/m, 5분에서는 68mN/m, 10분에서는 73mN/m였다.It was 0.9 cd/A when OLED which uses the target sample as an anode was formed similarly to Example 1, and the luminous efficiency was measured. As in Example 1, when the wetting tension after ultraviolet ozone washing was evaluated, it was 68 mN/m at 1 minute, 68 mN/m at 5 minutes, and 73 mN/m at 10 minutes.
(실시예 5)(Example 5)
가스배리어층을 형성하지 않고, 즉 알루미늄박이 에칭에 의해 제거된 부분 및 도체층이 있는 면에 직접 에폭시 수지를 충전하고, 투명지지체를 두께 75㎛로 수증기 투과율이 4×10-4g/㎡/day인 시판의 가스배리어필름으로 한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 유기 디바이스용 전극 기판 재료를 얻었다.Without forming a gas barrier layer, that is, the part where the aluminum foil was removed by etching and the surface with the conductor layer were directly filled with an epoxy resin, the transparent support was 75 μm thick and the water vapor transmission rate was 4×10 −4 g/m 2 / An electrode substrate material for an organic device was obtained in the same manner as in Example 1 except that a commercially available gas barrier film was used.
얻어진 유기 디바이스용 전극 기판 재료의 평활성은 Rz 142㎚이고, 표면 저항은 0.02Ω/㎠이며, 굴곡 시험 후의 표면 저항은 변화하지 않았다. 수증기 배리어성은 3×10-2g/㎡/day였다.The smoothness of the obtained electrode substrate material for organic devices was Rz 142 nm, the surface resistance was 0.02 ohm/cm<2>, and the surface resistance after a bending test did not change. The water vapor barrier property was 3x10 -2 g/m 2 /day.
실시예 1과 마찬가지로 대상 시료를 양극으로 하는 OLED를 형성하고, 발광 효율을 측정한 바, 0.5cd/A였다. 실시예 1과 마찬가지로 자외선 오존 세정 후의 습윤장력을 평가한 바, 1분에서는 66mN/m, 5분에서는 73mN/m, 10분에서는 73mN/m였다.It was 0.5 cd/A when the OLED which uses the target sample as an anode was formed similarly to Example 1, and the luminous efficiency was measured. As in Example 1, when the wetting tension after ultraviolet ozone washing was evaluated, it was 66 mN/m at 1 minute, 73 mN/m at 5 minutes, and 73 mN/m at 10 minutes.
(비교예 1)(Comparative Example 1)
유리 기판 상에 인듐 주석 산화물(ITO)을 스퍼터링법으로 155㎚의 막 두께로 적층시킴으로써, 유기 디바이스용 전극 기판 재료를 얻었다.The electrode substrate material for organic devices was obtained by laminating|stacking indium tin oxide (ITO) to a film thickness of 155 nm by sputtering method on a glass substrate.
얻어진 유기 디바이스용 전극 기판 재료의 평활성은 Rz : 17㎚이고, 수증기 배리어성은 10-5g/㎡/day 이하였으나, 표면 저항은 0.68Ω/㎠이고, 약간만 구부려도 유리 기판이 깨졌다.The smoothness of the obtained electrode substrate material for organic devices was Rz: 17 nm, and the water vapor barrier property was 10 -5 g/m 2 /day or less, but the surface resistance was 0.68 Ω/cm 2 , and the glass substrate was broken even when bent slightly.
또한, 실시예 1과 마찬가지로 대상 시료를 양극으로 하는 OLED를 형성하고, 발광 효율을 측정한 바, 5.2cd/A였다. 실시예 1과 마찬가지로 자외선 오존 세정 후의 습윤장력을 평가한 바, 1분에서는 48mN/m, 5분에서는 61mN/m, 10분에서는 67mN/m였다.Moreover, it was 5.2 cd/A when the OLED which uses the target sample as an anode was formed similarly to Example 1, and the luminous efficiency was measured. As in Example 1, when the wetting tension after ultraviolet ozone washing was evaluated, it was 48 mN/m at 1 minute, 61 mN/m at 5 minutes, and 67 mN/m at 10 minutes.
(비교예 2)(Comparative Example 2)
두께 75㎛이며 수증기 투과율이 4×10-4g/㎡/day인 시판되는 가스배리어필름에 인듐 주석 산화물(ITO)을 스퍼터링법으로 120㎚의 막 두께로 적층시킴으로써, 유기 디바이스용 전극 기판 재료를 얻었다.By laminating indium tin oxide (ITO) to a film thickness of 120 nm by sputtering on a commercially available gas barrier film having a thickness of 75 μm and a water vapor transmission rate of 4 × 10 −4 g/m 2 /day, an electrode substrate material for an organic device got it
얻어진 유기 디바이스용 전극 기판 재료의 평활성은 Rz : 58㎚이고, 수증기 배리어성은 1×10-4g/㎡/day였으나, 표면 저항은 9.40Ω/㎠이고, 굴곡 시험 후의 저항값은 2296.00Ω/㎠으로, 급격히 증가하였다.The smoothness of the obtained electrode substrate material for an organic device was Rz: 58 nm, and the water vapor barrier property was 1×10 -4 g/m 2 /day, but the surface resistance was 9.40 Ω/cm 2 , and the resistance value after the bending test was 2296.00 Ω/cm 2 , which increased rapidly.
또한, 실시예 1과 마찬가지로 대상 시료를 양극으로 하는 OLED를 형성하였으나 발광하지 않았다. 실시예 1과 마찬가지로 자외선 오존 세정 후의 습윤장력을 평가한 바, 1분에서는 52mN/m, 5분에서는 58mN/m, 10분에서는 62mN/m였다.In addition, in the same manner as in Example 1, an OLED having the target sample as an anode was formed, but no light was emitted. As in Example 1, when the wetting tension after ultraviolet ozone washing was evaluated, it was 52 mN/m at 1 minute, 58 mN/m at 5 minutes, and 62 mN/m at 10 minutes.
필름 상에서 제막한 ITO막의 결정성이 나쁘고, 표면 저항이 커졌다. 필름이므로 굽힐 수는 있으나, 작은 곡률 반경으로 굽히면 ITO막에 크랙이 발생하고 저항이 증대되었다. 또한, 습윤장력을 향상시키기 위해, 긴 전처리 시간이 필요하였다.The crystallinity of the ITO film formed into a film on the film was bad, and the surface resistance became large. Since it is a film, it can be bent, but when it is bent with a small radius of curvature, cracks occur in the ITO film and resistance is increased. In addition, in order to improve the wetting tension, a long pretreatment time was required.
(비교예 3)(Comparative Example 3)
3㎝×3㎝, 두께 15㎛(Ra : 7㎚)의 알루미늄박(Toyo Aluminium K.K.제, 1N30)의 한쪽 표면(주면)에 시판되는 아크릴계 접착제를 도포하고, 이 접착제쪽의 도포면에 두께 75㎛이며 수증기 투과율이 4×10-4g/㎡/day인 시판되는 가스배리어필름을 접합시켰다.A commercially available acrylic adhesive is applied to one surface (main surface) of an aluminum foil (manufactured by Toyo Aluminum KK, 1N30) having a thickness of 3 cm × 3 cm and a thickness of 15 μm (Ra: 7 nm), and the adhesive side is coated with a thickness of 75 μm. and a commercially available gas barrier film having a water vapor transmission rate of 4×10 −4 g/m 2 /day was bonded.
다음으로, 알루미늄박 뒷면에, 시판되는 드라이필름을 접합시키고, 메쉬 형상 포토마스크를 이용하여 자외선 조건 하에서 노광, 현상하고, 드라이필름이 남아 있지 않은 부분을 염화철(II)수용액으로 에칭함으로써 세선을 형성하고, 수산화나트륨 수용액으로 드라이필름을 박리함으로써 OLED용 표면전극 재료를 얻었다.Next, a thin wire is formed by bonding a commercially available dry film to the back side of the aluminum foil, exposing and developing it under ultraviolet conditions using a mesh-shaped photomask, and etching the portion where the dry film does not remain with an aqueous iron (II) chloride solution. Then, the surface electrode material for OLED was obtained by peeling the dry film with an aqueous sodium hydroxide solution.
얻어진 유기 디바이스용 전극 기판 재료의 수증기 배리어성은 4×10-4g/㎡/day였으나, 표면 저항은 0.04Ω/㎠이며, 굴곡 시험 후의 저항값은 변화하지 않았으나, 평활성은 Rz : 1621㎚였다.The water vapor barrier property of the obtained electrode substrate material for an organic device was 4×10 −4 g/m 2 /day, but the surface resistance was 0.04 Ω/cm 2 , and the resistance value after the bending test did not change, but the smoothness was Rz: 1621 nm.
실시예 1과 마찬가지로 대상 시료를 양극으로 하는 OLED를 형성하였으나 발광하지 않았다. 실시예 1과 마찬가지로 자외선 오존 세정 후의 습윤장력을 평가한 바, 1분에서는 70mN/m, 5분에서는 73mN/m, 10분에서는 73mN/m였다.As in Example 1, an OLED using the target sample as an anode was formed, but did not emit light. As in Example 1, when the wetting tension after ultraviolet ozone washing was evaluated, it was 70 mN/m at 1 minute, 73 mN/m at 5 minutes, and 73 mN/m at 10 minutes.
알루미늄박으로 도체층을 형성하였으므로, 표면 저항 및 유연성 등에 문제는 없었으나, 평탄화층을 형성하지 않았기 때문에 단차가 발생하여, 평활성이 좋지 않았다.Since the conductor layer was formed of aluminum foil, there were no problems in surface resistance and flexibility, but a level difference occurred because the planarization layer was not formed, and smoothness was not good.
(비교예 4)(Comparative Example 4)
두께 75㎛이며 수증기 투과율이 4×10-4g/㎡/day의 시판되는 가스배리어 필름에 알루미늄을 증착시켜, 두께 300㎚의 알루미늄 증착막을 형성하였다. 다음으로, 알루미늄 증착막 표면에 시판되는 드라이필름을 접합시키고, 메쉬 형상 포토마스크를 이용하여 자외선으로 노광, 현상하고, 드라이필름이 남아 있지 않은 부분을 염화철(II)수용액으로 에칭하고, 패터닝하였다. 그 후, 수산화나트륨 수용액을 이용하여 드라이필름을 박리함으로써, 유기 디바이스용 전극 기판 재료를 얻었다.Aluminum was deposited on a commercially available gas barrier film having a thickness of 75 μm and a water vapor transmission rate of 4×10 −4 g/m 2 /day to form an aluminum deposition film having a thickness of 300 nm. Next, a commercially available dry film was bonded to the surface of the aluminum deposition film, exposed to ultraviolet light using a mesh-shaped photomask and developed, and the portion where the dry film did not remain was etched with an iron (II) chloride aqueous solution and patterned. Then, the electrode substrate material for organic devices was obtained by peeling a dry film using sodium hydroxide aqueous solution.
얻어진 유기 디바이스용 전극 기판 재료의 수증기 배리어성은 4×10-4g/㎡/day이며, 표면 저항은 0.42Ω/㎠였으나, 굴곡 시험 후의 저항값은 12.6Ω/㎠로 증가해버렸을 뿐만아니라, 평활성은 Rz : 343㎚였다.The water vapor barrier property of the obtained electrode substrate material for an organic device was 4×10 -4 g/m 2 /day, and the surface resistance was 0.42 Ω/cm 2 , but the resistance value after the bending test increased to 12.6 Ω/cm 2 , and smoothness Silver Rz: 343 nm.
실시예 1과 마찬가지로 대상 시료를 양극으로 하는 OLED를 형성하였으나 발광하지 않았다. 실시예 1과 마찬가지로 자외선 오존 세정 후의 습윤장력을 평가한 바, 1분에서는 50mN/m, 5분에서는 73mN/m, 10분에서는 73mN/m였다.As in Example 1, an OLED using the target sample as an anode was formed, but did not emit light. As in Example 1, when the wetting tension after ultraviolet ozone washing was evaluated, it was 50 mN/m at 1 minute, 73 mN/m at 5 minutes, and 73 mN/m at 10 minutes.
도체층을 알루미늄 증착막에 의해 형성하였기 때문에, 50회 굴곡 시험 후에 도체층에 크랙이 발생하였고, 표면 저항이 증대되었다. 또한, 도체층에 의한 단차가 발생했기 때문에 평활성이 좋지 않았다.Since the conductor layer was formed by an aluminum vapor deposition film, cracks occurred in the conductor layer after 50 bending tests, and the surface resistance was increased. Moreover, since the level|step difference by the conductor layer generate|occur|produced, the smoothness was not good.
표 1에 각 실시예 및 비교예의 결과를 정리하여 나타낸다.In Table 1, the results of each Example and Comparative Example are summarized and shown.
[표 1][Table 1]
본 개시의 유기 디바이스용 전극 기판 재료는, 높은 평활성, 가스배리어성, 광선투과율, 낮은 표면 저항 및 높은 유연성과, 도포 공정에서의 전처리의 단시간화를 실현시킬 수 있어, 유기 디바이스용 전극 재료로서 유용하다.The electrode substrate material for an organic device of the present disclosure can realize high smoothness, gas barrier properties, light transmittance, low surface resistance and high flexibility, and shorten the pretreatment time in the coating step, and is useful as an electrode material for organic devices do.
100 : 유기 디바이스용 전극 기판 재료 101 : 도체층
102 : 평탄화층 103 : 가스배리어층
104 : 투명수지층 105 : 투명지지체
106 : 보호층 111 : 제 1 면
112 : 제 2 면 121 : 기반패턴
122 : 주변패턴 122A : 제 1 주변패턴
122B : 제 2 주변패턴 123 : 전극
124 : 단자 200 : OLED
201 : 발광층 202 : 전극
203 : 전극 301 : 기재
302 : 금속박100: electrode substrate material for organic devices 101: conductor layer
102: planarization layer 103: gas barrier layer
104: transparent resin layer 105: transparent support
106: protective layer 111: first surface
112: second surface 121: base pattern
122: peripheral pattern 122A: first peripheral pattern
122B: second peripheral pattern 123: electrode
124: terminal 200: OLED
201: light emitting layer 202: electrode
203: electrode 301: substrate
302: metal foil
Claims (11)
상기 도체층 주위에 형성된 절연성의 평탄화층을 구비하고,
제 1 면에서, 상기 도체층의 표면은 상기 평탄화층으로부터 노출되며, 또 상기 도체층의 표면과 상기 평탄화층의 표면은, 연속된 평탄면을 형성하며,
상기 제 1 면과 반대쪽의 제 2 면에서, 상기 도체층의 표면은 상기 평탄화층에 의해 피복되어 있고,
상기 평탄화층의 상기 제 2 면을 피복하는 부분은, 상기 도체층의 패턴에 대응한 요철을 갖고 있는,
유기 디바이스용 전극 기판 재료.A conductor layer made of a patterned metal foil;
an insulating planarization layer formed around the conductor layer;
In the first side, the surface of the conductor layer is exposed from the planarization layer, and the surface of the conductor layer and the surface of the planarization layer form a continuous flat surface;
on a second surface opposite to the first surface, a surface of the conductor layer is covered by the planarization layer;
a portion covering the second surface of the planarization layer has irregularities corresponding to the pattern of the conductor layer;
An electrode substrate material for an organic device.
상기 도체층은, 선폭이 20㎛ 이상, 200㎛ 이하인 패턴을 형성하고, 상기 제 1 면의 단위면적당 상기 도체층의 밀도는 15% 이하인, 유기 디바이스용 전극 기판 재료.According to claim 1,
The said conductor layer forms the pattern whose line|wire width is 20 micrometers or more and 200 micrometers or less, The density of the said conductor layer per unit area of the said 1st surface is 15% or less, The electrode substrate material for organic devices.
상기 평탄화층은, 가스배리어층과 투명수지층을 포함하고,
상기 가스배리어층의 표면과 상기 도체층의 노출된 표면은 연속된 평활면을 형성하는, 유기 디바이스용 전극 기판 재료.According to claim 1,
The planarization layer includes a gas barrier layer and a transparent resin layer,
The electrode substrate material for an organic device, wherein the surface of the gas barrier layer and the exposed surface of the conductor layer form a continuous smooth surface.
상기 가스배리어층은, 알루미늄산화물, 실리콘질화물, 탄소함유 실리콘질화물, 실리콘산화물, 탄소함유 실리콘산화물, 실리콘산질화물 및 탄소함유 실리콘산질화물 중 적어도 하나를 포함하는 층이며, 두께가 20㎚ 이상인, 유기 디바이스용 전극 기판 재료.4. The method of claim 3,
The gas barrier layer is a layer comprising at least one of aluminum oxide, silicon nitride, carbon-containing silicon nitride, silicon oxide, carbon-containing silicon oxide, silicon oxynitride and carbon-containing silicon oxynitride, and has a thickness of 20 nm or more, organic An electrode substrate material for a device.
상기 평탄화층은, 파장 400㎚~800㎚의 광 투과율이 85% 이상인, 유기 디바이스용 전극 기판 재료.According to claim 1,
The said planarization layer is an electrode substrate material for organic devices whose light transmittance with a wavelength of 400 nm - 800 nm is 85 % or more.
상기 평탄화층은, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌(PE), 폴리스티렌(PS), 폴리카보네이트(PC), 아크릴, 폴리염화비닐(PVC) 및 플루오로 수지 중 1종 또는 2종 이상인, 유기 디바이스용 전극 기판 재료.6. The method of claim 5,
The planarization layer is one of polyethylene terephthalate (PET), polypropylene (PP), polyethylene (PE), polystyrene (PS), polycarbonate (PC), acrylic, polyvinyl chloride (PVC), and fluororesin; 2 or more types of electrode substrate materials for organic devices.
상기 도체층은, 기반패턴과, 기반패턴 바깥쪽에 형성되고, 외부장치와 접속 가능한 주변패턴을 포함하는, 유기 디바이스용 전극 기판 재료.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The conductive layer includes a base pattern and a peripheral pattern formed outside the base pattern and connectable to an external device, the electrode substrate material for an organic device.
상기 도체층은, 두께 6㎛ 이상, 30㎛ 이하의 알루미늄박인, 유기 디바이스용 전극 기판 재료.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
The said conductor layer is 6 micrometers or more and 30 micrometers or less aluminum foil in thickness, The electrode substrate material for organic devices.
상기 제 1 면과는 반대쪽의 제 2 면에서, 상기 도체층의 표면은 상기 평탄화층으로부터 노출되는, 유기 디바이스용 전극 기판 재료.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
on a second side opposite to the first side, a surface of the conductor layer is exposed from the planarization layer.
상기 제 1 면과는 반대쪽의 제 2 면에서, 상기 도체층의 표면은 상기 평탄화층에 의해 피복되는, 유기 디바이스용 전극 기판 재료.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
in a second side opposite to the first side, a surface of the conductor layer is covered by the planarization layer.
상기 기재에 부착된 상기 금속박을 패터닝하여 전극 패턴을 형성하는 공정과,
상기 전극 패턴을 형성한 기재의 표면에 투명재료를 도공하여 평탄화층을 형성하는 공정과,
상기 평탄화층을 형성하는 공정 후에 상기 기재를 박리하는 공정을 구비하고,
상기 평탄화층을 형성하는 공정에서, 도체층의 표면을 상기 평탄화층에 의해 피복하고, 상기 평탄화층에 도체층의 패턴에 대응한 요철을 형성하는,
유기 디바이스용 전극 기판 재료의 제조방법.A step of attaching the metal foil to the surface of the substrate;
A process of forming an electrode pattern by patterning the metal foil attached to the substrate;
forming a planarization layer by coating a transparent material on the surface of the substrate on which the electrode pattern is formed;
a step of peeling the base material after the step of forming the planarization layer;
In the step of forming the planarization layer, the surface of the conductor layer is covered with the planarization layer, and irregularities corresponding to the pattern of the conductor layer are formed in the planarization layer;
A method of manufacturing an electrode substrate material for an organic device.
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