KR19990079696A - Organic electroluminescent device - Google Patents
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Abstract
유기전계발광소자(Organic Electroluminescence Device)에 관한 것으로, 소자 상부에 형성되어 수분 및 산소를 흡착하고, 산소흡착제(pyrogallol, sodium dithionate(Na2S2O4) 중 어느 하나), 흡습제(ⅠA그룹, ⅡA그룹, ⅢB그룹으로부터 선택된 금속산화물, alumina, silicagel, zeolite, P2O5중 어느 하나 또는 이들 둘 이상을 조합한 물질), 친수성 고분자(화학식 -(CHX1- CHX2)n- (여기서, X1, X2중 적어도 어느 하나는 친수성기로 치환됨)을 갖는 고분자, 아크릴계 고분자, 폴리우레아(polyurea), 폴리아마이드(polyamide), 폴리이미드(polyimide) 중 어느 하나)중 어느 하나로 이루어지거나 또는 이들 둘 이상을 혼합한 물질로 이루어지는 보호막을 형성함으로써, 소자의 안정성을 높이고 소자의 수명을 향상시키며 구조를 단순화할 수 있다.The present invention relates to an organic electroluminescence device, which is formed on an upper part of a device and adsorbs moisture and oxygen, and can be used as an oxygen adsorbent (any one of pyrogallol, sodium dithionate (Na 2 S 2 O 4 ) ⅱA group, metal oxide selected from the group ⅲB, alumina, silicagel, zeolite, P 2 O 5, or any one material combining at least two of these), a hydrophilic polymer (formula - (CHX 1 - CHX 2) n- ( where: (Wherein at least one of X 1 and X 2 is substituted with a hydrophilic group), an acrylic polymer, a polyurea, a polyamide, or a polyimide. By forming a protective film made of a material obtained by mixing two or more materials, the stability of the device can be improved, the lifetime of the device can be improved, and the structure can be simplified.
Description
본 발명은 디스플레이 소자에 관한 것으로, 특히 유기전계발광소자(Organic Electroluminescence Device)에 관한 것이다.The present invention relates to a display device, and more particularly to an organic electroluminescence device.
최근 표시장치의 대형화에 따라 공간 점유가 적은 평면표시소자의 요구가 증대되고 있는데, 이러한 평면표시소자중 하나로서 전계발광소자가 주목되고 있다.Recently, as the size of a display device has been increased, there has been an increasing demand for a flat display device having a small space occupancy. Electroluminescent devices are attracting attention as one of such flat display devices.
이 전계발광소자는 사용하는 재료에 따라 무기전계발광소자와 유기전계발광소자로 크게 나뉘어진다.This electroluminescent element is roughly divided into an inorganic electroluminescent element and an organic electroluminescent element depending on the material used.
무기전계발광소자는 일반적으로 발광부에 높은 전계를 인가하고 전자를 이 높은 전계중에서 가속하여 발광 중심으로 충돌시켜 이에 의해 발광 중심을 여기함으로써 발광하는 소자이다.In general, an inorganic electroluminescent device emits light by applying a high electric field to a light emitting portion, accelerating electrons in the high electric field to collide with the light emitting center, thereby exciting the light emitting center.
또한, 유기전계발광소자는 전자주입전극(cathode)과 정공주입전극(anode)으로부터 각각 전자와 정공을 발광부내로 주입시켜 주입된 전자와 정공이 결합하여 생성된 엑시톤(exciton)이 여기상태로부터 기저상태로 떨어질 때 발광하는 소자이다.In addition, the organic electroluminescent device has a structure in which electrons and holes are injected from the electron injection electrode (cathode) and the hole injection electrode (anode) into the light emitting portion, and excitons generated by the combination of injected electrons and holes are excited from the excited state to the base And emits light when falling.
상기와 같은 동작원리를 갖는 무기전계발광소자는 높은 전계가 필요하기 때문에 구동전압으로서 100∼200V의 높은 전압을 필요로 하는 반면에 유기전계발광소자는 5∼20V정도의 낮은 전압으로 구동할 수 있다는 장점이 있어 연구가 활발하게 진행되고 있다.The inorganic electroluminescent device having the above-described operation principle requires a high voltage of 100 to 200 V as a driving voltage because a high electric field is required, while an organic electroluminescent device can be driven at a low voltage of about 5 to 20 V Research is being actively carried out because of its merits.
또한, 유기전계발광소자는 넓은 시야각, 고속 응답성, 고 콘트라스트(contrast) 등의 뛰어난 특징을 갖고 있으므로 그래픽 디스플레이의 픽셀(pixel), 텔레비젼 영상 디스플레이나 표면광원(surface light source)의 픽셀로서 사용될 수 있으며, 얇고 가벼우며 색감이 좋기 때문에 차세대 평면 디스플레이에 적합한 소자이다.The organic electroluminescent device has excellent characteristics such as a wide viewing angle, a high speed response, and a high contrast, and thus can be used as a pixel of a graphic display, a pixel of a television image display, or a surface light source It is thin, light, and good in color, making it a suitable device for next-generation flat panel displays.
그러나, 유기전계발광소자를 상용화하는데 있어서 가장 큰 문제점 중의 하나는 수명이 짧다는 것이다.However, one of the biggest problems in commercializing an organic electroluminescent device is that the lifetime is short.
소자의 수명을 결정짓는 원인은 여러 가지를 들 수 있겠지만, 그 주요 원인으로는 유기물 내부의 불순물, 유기물과 전극간의 계면, 유기물의 낮은 결정화 온도(Tg), 산소와 수분에 의한 소자의 산화를 들 수 있다.There are many factors that determine the lifetime of the device, but the main causes are the impurities in the organic material, the interface between the organic material and the electrode, the low crystallization temperature (Tg) of the organic material, and the oxidation of the device by oxygen and moisture .
이를 좀 더 자세히 살펴보면, 유기물 내부의 불순물은 전자, 정공 등을 트랩(trap)하거나, 누설 전류(leakage current)를 발생시키거나, 유기물의 결정화를 증가시킴으로써 소자의 수명을 단축시킬 수가 있으며, 전극과 유기물간의 경계면 상태가 좋지 못할 경우에는 전하(전자나 정공)의 주입이 어렵게 되고 부분적으로 많은 양의 전류가 흘러 유기물에 손상을 입힐 수 있다.In more detail, the impurities in the organic material can shorten the lifetime of the device by trapping electrons and holes, generating leakage current, or increasing the crystallization of the organic material. If the interface state between the organic materials is not good, the injection of electric charges (electrons or holes) becomes difficult, and a large amount of electric current may flow partially, thereby damaging organic matter.
또한, 전극과 유기물간의 경계면 이외에도 유기물과 유기물간의 경계면 상태가 좋지 못할 경우에도 문제가 된다.Further, in addition to the interface between the electrode and the organic material, the interface between the organic material and the organic material may be poor.
즉, 유기물인 정공전달층(HTL ; Hole Transport Layer)과 발광층(EML ; EMitting Layer)간의 경계면에서 상호 확산(inter diffusion)이 일어나 발광층 물질은 정공전달층에서 정공의 이동을 막고 정공전달층 물질은 발광층에서 전자의 이동을 방해함으로써 발광 효율을 떨어뜨리는 문제를 일으킨다.That is, inter diffusion occurs at the interface between the organic hole transport layer (HTL) and the emission layer (EML), so that the light emitting layer material blocks the movement of holes in the hole transport layer and the hole transport layer material It hinders the movement of electrons in the light emitting layer, thereby causing a problem of lowering the luminous efficiency.
그리고, 결정화가 낮은 유기물은 소자 내부에서 결정화되어 여기된(excited) 분자가 빛으로 에너지를 방출하지 못하고 주위의 다른 분자로 에너지 전달(energy transfer)이 일어나 열 및 진동에너지로 소모되어 발광 효율을 감소시키고 수명을 단축시킨다.In addition, organic materials with low crystallinity are crystallized in the device, and excited molecules do not emit energy to light, and energy transfer to other molecules occurs and is consumed as heat and vibration energy, And shortens the life span.
하지만, 이와 같은 문제들은 유기물의 정제, 높은 결정화 온도를 갖는 물질의 개발, 유기 금속을 전극과 유기물간에 도입하여 경계면을 개선시킴으로써 해결할 수 있으나, 가장 해결하기 어려운 것이 수분 및 산소의 제거이다.However, such problems can be solved by purification of organic materials, development of materials having a high crystallization temperature, and introduction of organic metal between electrodes and organic materials to improve the interface, but the most difficult thing to solve is the removal of moisture and oxygen.
소자를 산화시키는 수분 및 산소는 제조공정중에 이미 소자 내부에 상존하는 경우와 외부로부터 침투해 오는 경우가 있는 데, 소자의 미세공간(pinhole)으로 수분 및 산소가 들어가서 유기막 및 금속을 산화시켜 발광 소자로써의 기능을 상실하게 만드는 것이다.Moisture and oxygen that oxidize the device may be present in the device or may penetrate from the outside in the manufacturing process. When moisture and oxygen enter the pinhole of the device, the organic film and metal are oxidized Thereby losing functionality as a device.
그러므로, 종래에는 이러한 문제를 해결하기 위하여 소자를 고분자 보호막으로 덮어 씌워 수분 및 산소를 차단하거나, 소자를 쉴드 글래스(shield glass)로 덮어 씌운 후 소자와 쉴드 글래스 사이에 실리콘 유(silicone oil)를 채워 수분 및 산소를 차단하는 방법들이 제안되었다.Therefore, in order to solve this problem, in order to solve this problem, the device is covered with a polymer protective film to block moisture and oxygen, or the device is covered with a shield glass, and then silicone oil is filled between the device and the shield glass Methods to block moisture and oxygen have been proposed.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 유리 기판(1), 제 1 전극(2), 유기적층막(정공주입층 또는 정공수송층, 발광층, 전자주입층 또는 전자수송층으로 이루어짐)(3), 제 2 전극(4)을 갖는 유기전계발광소자 위에 보호막(5)을 형성하여 수분 및 산소 등을 차단하였다.1, a glass substrate 1, a first electrode 2, an organic layer (a hole injection layer or a hole transport layer, a light emitting layer, an electron injection layer or an electron transport layer) 3, A protective film 5 was formed on the organic electroluminescent device having the second electrode 4 to block water and oxygen.
여기서, 보호막(5)은 고분자물질을 사용하는데, 고분자물질은 전기 절연 폴리머 컴파운드(electrically insulating polymer compound)로서 주로 폴리에틸렌(polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 플로린(fluorine)이 포함된 비닐계 고분자들이다.Here, the protective film 5 is made of a polymer material, and the polymer material is an electrically insulating polymer compound, typically a vinyl polymer including polyethylene, polypropylene, and fluorine .
그러나, 도 1과 같이 유기전계발광소자 위에 단순히 보호막(5)을 덮어 씌운 경우, 앞서 열거한 여러 고분자물질 모두가 진공증착의 어려움과 수분 및 산소 등에 대해 만족할 만한 차단 효과를 보여주지 못하였다.However, when the protective layer 5 is simply covered on the organic electroluminescent device as shown in FIG. 1, all of the above-mentioned various polymeric materials do not exhibit a satisfactory blocking effect on the difficulty of vacuum deposition and moisture and oxygen.
따라서, 이러한 구조적인 문제를 해결하기 위하여 도 2에 도시된 미국 특허 5,505,985와 도 3에 도시된 미국 특허 4,357,557이 제안되었다.Therefore, in order to solve such a structural problem, U.S. Patent 5,505,985 shown in Fig. 2 and U.S. Patent 4,357,557 shown in Fig. 3 have been proposed.
도 2는 상기 도 1의 구조를 개선한 것으로 유리 기판(1), 제 1 전극(2), 유기적층막(정공주입층 또는 정공수송층, 발광층, 전자주입층 또는 전자수송층으로 이루어짐)(3), 제 2 전극(4), 보호막(5)을 갖는 유기전계발광소자 전체에 쉴드 글래스(shield glass)(6)로 덮은 후에 주입구(7)를 통해 실리콘 유(silicone oil)(8)를 주입하고, 주입구(7)를 글래스 커버(glass cover)(9)로 막아버림으로써, 물과 산소를 차단한 구조이다.FIG. 2 is a view for improving the structure of FIG. 1 and includes a glass substrate 1, a first electrode 2, an organic layer film 3 formed of a hole injection layer or a hole transport layer, a light emitting layer, an electron injection layer or an electron transport layer, The entire surface of the organic electroluminescence device having the second electrode 4 and the protective film 5 is covered with a shield glass 6 and then silicone oil 8 is injected through the injection port 7, The injection port 7 is covered with a glass cover 9 to block water and oxygen.
한편, 도 3은 전체적인 구조는 도 2와 비슷하지만 alumina, silicagel, zeolite 중 어느 하나로 이루어진 흡습제(10)를 쉴드 글래스(6)에 직접 부착한 후에 그 하부에 고분자 지지층(11)을 형성한 점이 다르다.3, the overall structure is similar to that of FIG. 2 except that a moisture absorbent 10 made of any one of alumina, silicagel, and zeolite is attached directly to the shield glass 6 and then the polymer supporting layer 11 is formed therebelow .
하지만, 이 경우에는 고분자 지지층(11)의 특성에 따라 흡습제(10)의 활성도를 떨어뜨릴 수가 있다.However, in this case, the activity of the hygroscopic agent 10 may be lowered depending on the characteristics of the polymer support layer 11.
그 이유는 고분자 지지층(11)이 수분을 흡수하지 않는 물질인 경우에는 오히려 흡습제(10)의 수분 흡수를 방해하기 때문이다.This is because if the polymer support layer 11 is a material that does not absorb moisture, it will hinder the moisture absorption of the moisture absorber 10.
또한, 도 2 및 도 3의 구조에서는 실리콘 오일이 소자 내부로 침투하게 되어 소자의 수명을 단축시키는 원인이 된다.2 and 3, the silicone oil penetrates into the inside of the device, which causes the life of the device to be shortened.
그 이유는 침투한 실리콘 오일이 일종의 불순물로 작용하여 소자의 전자 전달을 방해함으로써 소자의 특성을 저하시킨다.The reason is that the infiltrated silicone oil acts as a kind of impurity to interfere with the electron transfer of the device, thereby deteriorating the characteristics of the device.
종래 기술에 따른 유기전계발광소자에 있어서는 다음과 같은 문제점이 있었다.The organic electroluminescent device according to the prior art has the following problems.
첫째, 수분 및 산소를 차단하기 위해 사용된 보호막 물질이 수분 및 산소를 효과적으로 차단하지 못한다.First, the protective film material used to block moisture and oxygen does not effectively block moisture and oxygen.
둘째, 수분 및 산소를 차단하기 위해 사용된 실리콘 오일이 소자 내부로 침투하게 되어 소자의 수명을 단축시키는 원인이 된다.Second, the silicone oil used to block moisture and oxygen penetrates into the device, which shortens the lifetime of the device.
셋째, 쉴드 글래스의 구조가 복잡하여 제조공정이 까다롭다.Third, the structure of the shield glass is complicated and the manufacturing process is difficult.
본 발명은 이와 같은 문제들을 해결하기 위한 것으로 산소 및 수분에 대한 흡착력이 우수한 새로운 물질을 사용하여 안정성이 우수하고 수명이 향상된 유기전계발광소자를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide an organic electroluminescent device having excellent stability and improved lifetime by using a new material having excellent adsorption ability against oxygen and moisture to solve these problems.
도 1 내지 3은 종래 기술에 따른 유기전계발광소자를 보여주는 구조단면도1 to 3 are cross-sectional views illustrating an organic electroluminescent device according to a related art
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 유기전계발광소자를 보여주는 구조단면도4 and 5 are cross-sectional views illustrating the organic electroluminescent device according to the present invention
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
21 : 투명기판 22 : 제 1 전극21: transparent substrate 22: first electrode
23 : 유기적층막 24 : 제 2 전극23: Organic layer 24: Second electrode
25 : 제 1 보호막 26 : 제 2 보호막25: first protective film 26: second protective film
27 : 쉴드 플레이트 28 : 접착제27: shield plate 28: adhesive
29 : 지지층29: Support layer
본 발명에 따른 유기전계발광소자의 주요 특징은 소자 상부에 형성되어 수분 및 산소를 흡착하는 보호막의 물질에 있는데, 그 물질은 산소흡착제, 흡습제, 친수성 고분자중 어느 하나로 이루어지거나 또는 이들 둘 이상을 혼합한 물질로 이루어진다.A major feature of the organic electroluminescent device according to the present invention is the material of the protective film formed on the device to adsorb moisture and oxygen, and the material may be any one of an oxygen adsorbent, a moisture absorbent, and a hydrophilic polymer, It consists of one substance.
여기서, 산소흡착제는 pyrogallol, sodium dithionate(Na2S2O4) 중 어느 하나로 이루어지고, 흡습제는 ⅠA그룹과 ⅡA그룹 및 ⅢB그룹으로부터 선택된 금속산화물, alumina, silicagel, zeolite, P2O5중 어느 하나 또는 이들 둘 이상을 조합한 물질로 이루어지며, 친수성 고분자는 화학식 -(CHX1- CHX2)n- (여기서, X1, X2중 적어도 어느 하나는 친수성기로 치환됨)을 갖는 고분자, 아크릴계 고분자, 폴리우레아(polyurea), 폴리아마이드(polyamide), 폴리이미드(polyimide) 중 어느 하나로 이루어진다.Here, the oxygen adsorbent is made of any one of pyrogallol and sodium dithionate (Na 2 S 2 O 4 ), and the desiccant may be any of metal oxide selected from Group IA, IIA and IIIB, alumina, silicagel, zeolite and P 2 O 5 or one made of a material combining two or more thereof, a hydrophilic polymer has the formula - (CHX 1 - CHX 2) n- polymer having (wherein at least one of X 1, X 2 are substituted with hydrophilic groups), acrylic A polymer, a polyurea, a polyamide, and a polyimide.
본 발명의 다른 특징은 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 유기적층막을 포함하는 적층판 구조(laminated structure)를 갖는 유기전계발광소자에 있어서, 적층판 구조로부터 일정 간격을 두고 형성되어 수분 및 산소를 흡착하고 산소흡착제, 흡습제, 친수성 고분자 중 어느 하나로 이루어지거나 또는 그들 둘 이상을 혼합한 물질로 이루어지는 보호막으로 구성되는데 있다.Another aspect of the present invention is an organic electroluminescent device having a laminated structure including an organic layer film between a first electrode and a second electrode, the organic electroluminescent device being formed at a predetermined interval from the laminate structure to adsorb moisture and oxygen An oxygen adsorbent, a hygroscopic agent, and a hydrophilic polymer, or a protective film composed of a material obtained by mixing two or more of them.
본 발명의 또 다른 특징은 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 유기적층막을 포함하는 적층판 구조(laminated structure)를 갖는 유기전계발광소자에 있어서, 적층판 구조 위에 형성되는 제 1 보호막과, 제 1 보호막을 포함한 적층판 구조 전면을 덮도록 제 1 보호막 상부에 형성되는 쉴드 플레이트(shield plate)와, 쉴드 플레이트 표면에 형성되어 수분 및 산소를 흡착하고 산소흡착제, 흡습제, 친수성 고분자 중 어느 하나로 이루어지거나 또는 그들 둘 이상을 혼합한 물질로 이루어지는 제 2 보호막으로 구성되는데 있다.In another aspect of the present invention, there is provided an organic electroluminescent device having a laminated structure including an organic layer film between a first electrode and a second electrode, the organic electroluminescent device comprising: a first protective film formed on a laminate structure; A shield plate formed on an upper surface of the first protective film to cover the front surface of the laminated plate including the first electrode and the second electrode and a shield plate formed on the surface of the shield plate for absorbing moisture and oxygen and being made of any one of oxygen absorbent, And a second protective film made of a material obtained by mixing the first protective film and the second protective film.
본 발명의 또 다른 특징은 기판 위에 형성되는 제 1 전극과, 제 1 전극 위에 형성되는 유기적층막과, 유기적층막 위에 형성되는 제 2 전극과, 제 2 전극 위에 형성되는 제 1 보호막과, 제 1 보호막을 포함한 전면을 덮도록 제 1 보호막 상부에 형성되는 쉴드 플레이트(shield plate)와, 쉴드 플레이트 표면에 형성되어 수분 및 산소를 흡착하고 pyrogallol, sodium dithionate(Na2S2O4) 중에서 선택된 제 1 물질로 이루어지거나 또는 BaO, Li2O, Na2O, K2O, BeO, MgO, CaO, B2O3, alumina, silicagel, zeolite, P2O5, 이들 둘 이상을 조합한 물질 중에서 선택된 제 2 물질로 이루어지거나 또는 polyvinylalcohle, polyvinylpyrrolidone, polymethacrylicacid, polyvinylhydroquinone, 이들의 공중합체 중에서 선택된 제 3 물질로 이루어지거나 또는 상기 제 1, 제 2, 제 3 물질로부터 선택된 물질 중에서 둘 이상을 혼합한 제 4 물질로 이루어지는 제 2 보호막으로 구성되는데 있다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, including: forming a first electrode on a substrate; forming an organic layer on the first electrode; forming a second electrode on the organic layer; A shield plate formed on an upper surface of the first protective layer to cover the front surface including the first shield layer and the first shield layer, and a first material selected from pyrogallol and sodium dithionate (Na 2 S 2 O 4 ) Or a material selected from the group consisting of BaO, Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, BeO, MgO, CaO, B 2 O 3 , alumina, silicagel, zeolite, P 2 O 5 , 2 material or a third material selected from polyvinylalcohol, polyvinylpyrrolidone, polymethacrylic acid, polyvinylhydroquinone and copolymers thereof, or a mixture of two or more materials selected from the first, second and third materials The can consists of a second protective film 4 made of a substance.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 유기전계발광소자를 상세히 설명하면 다음과 같다.The organic electroluminescent device according to the present invention having the above-described characteristics will now be described in detail.
본 발명의 개념은 소자에 치명적인 영향을 주는 수분 및 산소를 막아주는 보호막 물질로서 산소흡착제, 흡습제, 친수성 고분자, 이들 둘 이상을 혼합한 물질을 사용하여 소자의 안정성을 높이고 소자의 수명을 향상시키는데 있다.The concept of the present invention is to improve the stability of a device and improve the lifetime of the device by using an oxygen adsorbent, a hygroscopic agent, a hydrophilic polymer, or a mixture of two or more thereof as a protective film material for blocking moisture and oxygen, .
즉, 본 발명은 종래와 같이 실리콘 오일이 채워진 복잡한 구조를 탈피하고 수분 및 산소의 차단 효과가 좋지 않은 종래의 보호막 물질 대신에 수분 및 산소에 대한 흡착력이 우수한 보호막 물질을 사용하여 소자의 수명을 향상시켰을 뿐만 아니라 구조를 단순화한 것이다.In other words, the present invention improves the lifetime of a device by using a protective film material having a high adsorption power against moisture and oxygen, instead of a conventional protective film material having a complicated structure filled with silicone oil, As well as simplifying the structure.
본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 투명기판(21) 위에 제 1 전극(22), 유기적층막(정공주입층 또는 정공수송층, 유기 발광층, 전자수송층 또는 전자주입층으로 이루어짐)(23), 제 2 전극(24)을 갖는 적층판 구조(laminated structure)의 표면위에 제 1 보호막(25)이 형성되고, 이들 상부에 제 2 보호막(26)이 형성된 쉴드 플레이트(shield plate)(27)가 덮힌 구조로 이루어진다.4, a first electrode 22, an organic layer (a hole injection layer or a hole transport layer, an organic light emitting layer, an electron transport layer, or an electron injection layer) 23, A first protective film 25 is formed on the surface of a laminated structure having a second electrode 24 and a shield plate 27 having a second protective film 26 formed thereon is covered .
여기서, 제 1 보호막(25)은 소자 내부로의 수분 및 산소 침투를 막아주고 그 외 외부적인 요인에 의한 영향을 막아주는 역할을 하는데, 필요에 따라 생략할 수도 있다.Here, the first protective film 25 serves to prevent water and oxygen penetration into the device and to prevent the influence of other external factors, and may be omitted if necessary.
본 발명에서는 소자의 수명에 치명적인 수분 및 산소를 차단하는 역할을 충실히 수행할 수 있는 제 2 보호막(26)으로 산소흡착제, 흡습제, 친수성 고분자를 사용한다.In the present invention, an oxygen adsorbent, a hygroscopic agent, and a hydrophilic polymer are used as the second protective film 26 that can faithfully perform the role of blocking moisture and oxygen which are critical to the lifetime of the device.
먼저, 친수성 고분자 물질은 화학식 -(CHX1- CHX2)n- (여기서, X1, X2중 적어도 어느 하나는 친수성기로 치환됨)을 갖는 고분자, 아크릴계 고분자, 폴리우레아(polyurea), 폴리아마이드(polyamide), 폴리이미드(polyimide) 중 어느 하나로 이루어진 물질을 사용하는데, 상기 화학식의 X1, X2중에서 친수성기로 치환되지 않은 것에는 H, alkan, alken, ester, ether, amide기 중 어느 하나가 포함된다.First, the hydrophilic polymer material is a polymer having a chemical formula - (CHX 1 - CHX 2 ) n- (wherein at least one of X 1 and X 2 is substituted with a hydrophilic group), an acrylic polymer, a polyurea, polyamide, and polyimide. Among the X 1 and X 2 in the above formula, any one of H, alkan, alkene, ester, ether, and amide is not substituted with a hydrophilic group. .
이들 고분자 물질들로는 polyvinylalcohle, polyvinylpyrrolidone, polymethacrylicacid, polyvinylhydroquinone 등을 들 수 있는데, 이들을 용매에 녹여 사용한다.These polymers include polyvinylalcohol, polyvinylpyrrolidone, polymethacrylicacid and polyvinylhydroquinone, which are dissolved in a solvent.
여기서, 사용되는 용매는 고분자를 잘 녹이면서 수분과 친화력이 있는(hygroscopic) 물질을 사용한다.Here, the solvent to be used is a substance which is soluble in a polymer and has a hygroscopic property with respect to moisture.
또한, 상기 고분자 용액에 하기에 열거될 흡습제를 일정량 섞어 사용할 수도 있다.In addition, a certain amount of a hygroscopic agent to be listed below may be used in the polymer solution.
흡습제(drying agent)로는 ⅠA그룹, ⅡA그룹, ⅢB그룹으로부터 선택된 금속산화물, alumina, silicagel, zeolite, P2O5중 어느 하나를 사용하거나 또는 이들 둘 이상을 조합한 물질을 사용한다.As the drying agent, a metal oxide selected from the group IA, IIA and IIIB, alumina, silicagel, zeolite and P 2 O 5 is used, or a combination of two or more of them is used.
여기서, 사용되는 금속산화물은 BaO, Li2O, Na2O, K2O, BeO, MgO, CaO, B2O3등이다.Here, the metal oxides used are BaO, Li 2 O, Na 2 O, K 2 O, BeO, MgO, CaO, B 2 O 3 and the like.
그리고, 산소흡착제로는 pyrogallol, sodium dithionate(Na2S2O4) 등을 사용하는데, 상기에 열거한 흡습제 물질이나 친수성 고분자 물질과 혼합하여 사용할 수도 있다.As the oxygen adsorbent, pyrogallol, sodium dithionate (Na 2 S 2 O 4 ) or the like may be used, and they may be mixed with the hygroscopic material or the hydrophilic polymer material listed above.
이와 같이, 제 2 보호막(26)은 상기에 열거한 산소흡착제, 흡습제, 친수성 고분자 성분이 모두 포함된 물질을 사용할 수도 있고, 필요에 따라 이들 3가지 성분 중에서 2가지 성분 또는 1가지 성분만을 갖는 물질을 사용할 수 있다.As described above, the second protective film 26 may be a material including all of the oxygen adsorbent, hygroscopic agent, and hydrophilic polymer listed above, or may be a material having only two components or only one component among these three components Can be used.
이렇게 제조된 제 2 보호막(26) 물질을 용매에 녹인 후에 그 용액을 스핀코팅(spincoating), 딥핑(dipping), 웨팅(wetting)방법으로 쉴드 플레이트(27) 위에 형성하거나 또는 제 2 보호막(26) 물질을 쉴드 플레이트(27)에 채운 후, 용매로 적당히 스핀코팅, 딥핑, 웨팅하여 활성화시킨다.The second protective layer 26 thus formed is dissolved in a solvent and then the solution is formed on the shield plate 27 by spin coating, dipping or wetting. Alternatively, After the material is filled in the shield plate 27, it is activated by spin coating, dipping and wetting with a suitable solvent.
여기서, 활성화 조건은 약 100∼500℃ 정도로 물질의 특성에 맞게 진공건조시키거나 질소를 불어넣어 주면서 건조시킨다.Here, the activation condition is about 100 to 500 DEG C, and the material is vacuum dried or blown with nitrogen to match the characteristics of the material.
소요시간은 필요에 따라 약 10∼24시간 정도이며 더 증가될 수도 있다.The time required is about 10 to 24 hours as needed, and may be increased further.
그리고, 쉴드 플레이트(27)는 알루미늄, 유리를 사용하며, 활성화(activation) 조건에 따라 유리전이온도(Tg)가 높은 고분자(plastic plate)를 사용할 수도 있다.The shield plate 27 may be made of aluminum or glass, and a plastic plate having a high glass transition temperature (Tg) may be used depending on the activation conditions.
이렇게 만들어진 쉴드 플레이트(27)를 투명기판(21) 위에 에폭시, UV경화제 등의 접착제(28)를 사용하여 접착한다.The shield plate 27 thus formed is bonded to the transparent substrate 21 using an adhesive 28 such as epoxy or UV curing agent.
이때, 쉴드 플레이트(27) 접착시, 두 곳 이상의 게이트(gate)를 만든 후에 그 내부 기체를 진공하에서 제거한 다음, 비활성 기체를 충진하고 마지막으로 씰링(sealing)하거나, 또는 충진 과정을 생략하고 질소 분위기에서 게이트 없이 전체를 씰링한다.At this time, at the time of bonding the shield plate 27, two or more gates are formed, the inner gas is removed under vacuum, the inert gas is filled and finally sealed, or the filling process is omitted, To seal the whole without a gate.
상기와 같은 방법으로 소자에 영향을 주는 수분 및 산소를 차단할 수 있는 제 2 보호막이 완성되는데, 이 제 2 보호막 위에 제 2 보호막을 지지해주기 위한 지지층(29)을 형성할 수도 있다.In this way, a second protective layer is formed that can block moisture and oxygen that affect the device. A support layer 29 for supporting the second protective layer may be formed on the second protective layer.
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 쉴드 플레이트(27)에 형성된 제 2 보호막(26) 위에 제 2 보호막(26)을 지지해 주는 지지층(29)을 형성한 것이다.That is, as shown in FIG. 5, the support layer 29 for supporting the second protective film 26 is formed on the second protective film 26 formed on the shield plate 27.
이 지지층(29)은 고분자로 이루어진 다공성 지지층으로, 수분은 투과시키지만 제 2 보호막 물질은 투과시키지 않는 효과를 갖는다.This support layer 29 is a porous support layer made of a polymer and has an effect of transmitting moisture but not transmitting the second protective film material.
그러므로, 제 2 보호막(26)의 수분 흡착에 영향을 주지 않으면서 제 2 보호막(26) 물질들의 이탈 현상 등을 방지해 줄 수 있다.Therefore, it is possible to prevent the separation of the materials of the second protective film 26 without affecting the moisture adsorption of the second protective film 26.
지지층(29)으로 사용되는 고분자들은 polystylene(PS), polyimide, polyamide, cellulose, polyethylene, terephthalate(PET), polymethymethacrylate (PMMA), polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, nylone 중 어느 하나이거나 또는 이들 둘 이상을 조합한 물질로 이루어진다.Polymers used as the support layer 29 may be any one of polystyrene (PS), polyimide, polyamide, cellulose, polyethylene, terephthalate (PET), polymethymethacrylate (PMMA), polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene and nylon, Lt; / RTI >
또한, 여기서 사용되는 제 2 보호막(26)은 용매를 사용하지 않고 파우더(powder) 형태로 충진하여 사용할 수도 있다.Also, the second protective film 26 used herein may be filled in a powder form without using a solvent.
본 발명에 따른 유기전계발광소자에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.The organic electroluminescent device according to the present invention has the following effects.
본 발명은 소자에 치명적인 수분 및 산소에 대한 흡착력이 우수한 보호막 물질을 사용하여 소자의 안정성을 높이고 소자의 수명을 향상시킨다.The present invention increases the stability of the device and improves the lifetime of the device by using a protective film material that is excellent in the adsorption force against moisture and oxygen which is lethal to the device.
또한, 종래와 같은 복잡한 구조를 탈피하여 간단한 제조방법으로 구조를 단순화할 수 있다.In addition, the structure can be simplified by a simple manufacturing method by avoiding the conventional complex structure.
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