KR20010101231A - 유기 발광 장치용 환경 차단재 및 이의 제조방법 - Google Patents

유기 발광 장치용 환경 차단재 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR20010101231A
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그라프고든엘.
그로스마크이.
아피니토존디.
스밍-쿤
홀마이클지.
마스트에릭에스.
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스티븐 알. 메이
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Abstract

본 발명은 캡슐화 유기 발광 장치에 관한 것이다. 본 장치는 하나 이상의 제1 차단 층(140)과 하나 이상의 제1 중합체 층(150, 160)을 포함하는 제1 차단 적층물(110)을 포함한다. 유기 발광 층 적층물(120)은 제1 차단 적층물에 인접한다. 제2 차단 적층물(130)은 유기 발광 층 적층물에 인접한다. 제2 차단 적층물은 하나 이상의 제2 차단 층(170)과 하나 이상의 제2 중합체 층(180, 190)을 포함한다. 또한, 본 발명에 의해 캡슐화 유기 발광 장치의 제조방법이 제공된다.

Description

유기 발광 장치용 환경 차단재 및 이의 제조방법{Environmental barrier material for organic light emitting device and method of making}
본 발명은 유기 발광 장치(OLED), 보다 특정하게는 차단 적층물(barrier stacks) 속에 캡슐화된 OLED에 관한 것이다.
다양한 형태의 전자 제품용 다용도 영상 디스플레이가 요구되고 있다. 발광 다이오드(LED) 및 액정 디스플레이(LCD)의 많은 유용한 적용이 발견되었지만, 이들이 모든 상황에서 적합한 것은 아니다. OLED는 대단한 성공을 보여준 영상 디스플레이의 비교적 최신 형태이다. OLED는 기본적으로 두 전극 사이에 위치한 유기 전기발광(electroluminescent) 물질을 포함한다. 전극 사이에 전기 전위차가 적용되는 경우, 전기발광 물질은 가시광선을 방출한다. 통상적으로, 전극들 중의 하나는 투명하며, 빛을 통과시킨다. 본원에서 참조 문헌으로 인용되는 문헌에는 다양한 OLED 구조가 기재되어 있다[참조: 미국 특허 제5,629,389호(Roitman et al.), 제5,747,182호(Friend et al.), 제5,844,363호(Gu et al.), 제5,872,355(Hueschen), 제5,902,688호(Antoniadis et al.) 및 제5,948,552호(Antoniadis et al.)].
평판 패널 디스플레이 형태 및 기타 정보 디스플레이 형태의 OLED의 용도는장치의 불량한 환경 안정성에 의해 제한되고 있다[참조: G. Gustafson, Y. Cao, G.M. Treacy, F. Klavetter, N. Colaneri, and A.J. Heeger, Nature, Vol. 35, 11 June 1992, pages 477-479]. 습도 및 산소는 대부분의 OLED의 유용한 수명을 크게 저하시킨다. 따라서, 통상적으로 이러한 장치는 OLED의 최상부 위에 적층된 유리 덮개를 가지며, 활성층으로부터 물과 산소를 배제시키기 위해 모서리가 밀봉되어 유리 기판 위에 제조된다. 미국 특허 제5,872,355호에는 이와 같은 장치를 밀봉하기 위한 사란(saran)과 같은 중합체의 이용이 기재되어 있다. OLED의 충분한 수명을 제공하기 위해 요구되는 수증기 투과율(WVTR)은 약 10-6g/㎡/일로 측정된다. 가장 우수한 중합체 필름(예: 사란)은 OLED 캡슐화용으로 간주하기엔 너무 높은 최대 5인 WVTR 값을 갖는다. 또한, 사란은 플래쉬 증발, 응축, 및 진공 챔버내에서의 동일 반응계(in situ) 중합을 이용하여 부착시킬 수 없다.
따라서, OLED를 캡슐화시키고, 산소 및 수증기의 침투에 의해 야기되는 열화를 방지하기 위해 사용될 수 있는 향상된 경량의 차단 구조물 및 이와 같이 캡슐화된 OLED의 제조방법이 요구되고 있다.
발명의 요약
이러한 요구 사항은 본 발명에 따르는, 캡슐화 유기 발광 장치(OLED)에 의해 충족된다. 이 장치는 하나 이상의 제1 차단 층과 하나 이상의 제1 중합체 층을 포함하는 제1 차단 적층물을 포함한다. 제1 차단 적층물에 인접하여 유기 발광 층적층물이 존재한다. 유기 발광 층 적층물에 인접하여 제2 차단 적층물이 위치한다. 제2 차단 적층물은 하나 이상의 제2 차단 층과 하나 이상의 제2 중합체 층을 포함한다. 본 장치는 임의로 기판과 제1 차단 적층물 사이에 위치하는 하나 이상의 제1 중간 차단 적층물, 및/또는 유기 발광 층 적층물과 제1 차단 적층물 또는 제2 차단 적층물 사이에 위치하는 하나 이상의 제2 중간 차단 적층물을 포함한다. 제1 중간 차단 적층물 및 제2 중간 차단 적층물은 하나 이상의 중합체 층과 하나 이상의 차단 층을 포함한다.
바람직하게는, 제1 차단 적층물과 제2 차단 적층물의 제1 차단 층 및 제2 차단 층 중의 어느 하나 또는 둘 모두는 실질적으로 투명하다. 제1 차단 층 및 제2 차단 층 중의 하나 이상은 바람직하게는 금속 산화물, 금속 질산화물, 금속 탄화물, 금속 옥시질화물 및 이들의 조합물로부터 선택된 물질을 포함한다. 금속 산화물은 바람직하게는 실리카, 알루미나, 티타니아, 산화인듐, 산화주석, 산화인듐 주석, 및 이들의 조합물로부터 선택되며, 금속 탄화물은 바람직하게는 탄화규소가며, 금속 옥시질화물은 바람직하게는 옥시질화규소이다.
또한, 캡슐화된 OLED는 유기 발광 층 적층물의 반대면 위의 제1 차단 적층물에 인접한 기판을 포함한다. 기판은 가요성 기판 또는 경질 기판일 수 있다. 가요성 기판 물질은 중합체, 금속, 종이, 직물, 및 이들의 혼합물일 수 있는 것이 바람직하다. 경질 기판은 바람직하게는 유리, 금속, 또는 규소이다. 경질 기판이 사용되는 경우, 경우에 따라 사용하기 전에 이를 제거할 수 있다.
제1 차단 적층물과 제2 차단 적층물의 중합체 층 및 제1 중간 차단 적층물과제2 중간 차단 적층물내의 중합체 층은 바람직하게는 아크릴레이트 함유 중합체(본원에서 사용된 바와 같이, 용어 아크릴레이트 함유 중합체는 아크릴레이트 함유 중합체, 메타크릴레이트 함유 중합체 및 이들의 조합물을 포함한다)이다. 제1 차단 적층물 및/또는 제2 차단 적층물내의 중합체 층은 동일하거나 상이할 수 있다.
바람직하게는 유기 발광 층 적층물은 제1 전극, 전기발광 층, 및 제2 전극을 포함한다. 바람직하게는 전기발광 층은 홀 이송(hall transport) 층, 및 당해 기술 분야에 공지되어 있으며, 명세서가 본원에서 특정하게 인용되는 특허에 나타낸 전자 이송 층을 포함한다.
또한, 본 발명은 캡슐화 유기 발광 장치의 제조방법을 포함한다. 본 방법은 하나 이상의 제1 차단 층과 하나 이상의 제1 중합체 층을 포함하는 제1 차단 적층물을 형성시키고, 유기 발광 층 적층물을 형성시킴, 하나 이상의 제2 차단 층과 하나 이상의 제2 중합체 층을 포함하는 제2 차단 적층물을 형성시키며 제1 차단 적층물, 유기 발광 층 적층물 및 제2 차단 적층물을 결합시켜 캡슐화 유기 발광 장치를 형성시킴을 포함한다. 임의로 중간 차단 적층물이 형성될 수 있다. 바람직하게는 층들은 진공 부착에 의해 형성된다.
유기 발광 층 적층물은 이들을 함께 적층시킴으로써 제1 차단 적층물 및/또는 제2 차단 적층물과 결합시킬 수 있다. 또한, 이들은 하나의 층을 다른층 위에 부착시킴으로써 형성시키면서 동시에 결합시킬 수 있다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 기판, 기판에 인접한 유기 발광 층 적층물, 및 유기 발광 층 적층물에 인접한, 하나 이상의 차단 층과 하나 이상의 중합체 층을포함하는 차단 적층물을 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치를 포함한다. 또한, 본 발명은 캡슐화 유기 발광 장치의 제조방법을 포함한다. 하나의 방법은 유기 발광 층 적층물을 그 위에 포함하는 기판을 제공함, 하나 이상의 차단 층과 하나 이상의 중합체 층을 포함하는 차단 적층물을 유기 발광 층 적층물 위에 적층시켜 유기 발광 차단 층 적층물을 캡슐화시킴을 포함한다. 바람직하게는 차단 적층물은 접착제를 이용하여 적층되지만(모서리 밀봉), 열을 포함하는 기타 방법을 이용하여 적층될 수도 있다.
또 다른 방법은 상부에 유기 발광 층 적층물을 갖는 기판 위에 차단 적층물을 진공 부착시킴을 포함한다. 또한, 또 다른 방법은 기판에 유기 발광 층 적층물을 제공하고, 유기 발광 층 적층물 위에 하나 이상의 차단 층을 진공 부착시키며 하나 이상의 제1 중합체 층을 하나 이상의 차단 층에 부착시킴을 포함한다. 하나 이상의 제2 중합체 층을 차단 층을 부착시키기 전 유기 발광 층 적층물 위에 부착시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 캡슐화된 OLED 및 이와 같은 장치의 제조방법을 제공하는 것이다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 캡슐화된 OLED의 하나의 양태의 단면을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 캡슐화된 OLED의 또 다른 양태의 단면을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 캡슐화된 OLED의 하나의 양태의 단면을 나타낸 것이다.
본 발명의 하나의 양태는 도1에 나타낸 캡슐화된 OLED(100)이다. 캡슐화 OLED(100)는 기판(105), 제1 차단 적층물(110), 유기 발광 층 적층물(120), 및 제2 차단 적층물(130)을 포함한다. 제1 차단 적층물(110)은 제1 차단 층(140)과 2개의 중합체 층(150, 160)을 포함한다. 제2 캡슐화 층(130)은 제2 차단 층(170)과 2개의 중합체 층(180, 190)을 포함한다.
도면에는 단일 차단 층의 양쪽면 위에 단일 중합체 층을 갖는 차단 적층물을 나타내었지만, 차단 적층물은 하나 이상의 중합체 층과 하나 이상의 차단 층을 포함할 수 있다. 하나의 중합체 층 및 하나의 차단 층이 존재할 수 있으며, 하나 이상의 차단 층의 한쪽면 상에 다중 중합체 층이 존재하거나, 하나 이상의 차단 층의 양쪽면 상에 하나 이상의 중합체 층이 존재할 수 있다. 차단 적층물이 하나 이상의 중합체 층과 하나 이상의 차단 층을 갖는다는 점이 중요한 특징이다.
유기 발광 층 적층물(120)은 제1 전극 층(200), 전기발광 층(210), 및 제2 전극(220)을 포함한다. 전기발광 층(210)은 홀 이송 층(230) 및 전자 이송 층(235)을 포함한다. 유기 발광 층 적층물의 정확한 형태 및 조성은 중요하지 않다. 유기 발광 층 적층물은 하나 이상의 활성층의 맞은편 면 상에 제1 전극 층과 제2 전극 층을 포함한다. 전극 층은 전원에 연결된다. 하나 이상의 전극은 투명하다. 전기발광 층은 나타낸 바와 같이 다층이거나 단일층일 수 있다. 전기발광 층은 통상적으로 홀 주입 층, 홀 이송 층, 전자 이송 층, 및 발광 층, 및 이들의 조합물을 포함한다. 또한, 유전 층(dieletric layer)을 포함하는 추가의 층이 존재할 수 있다. 유기 발광 층 적층물은 본원에서 참조 문헌으로 인용된 문헌에 기재된 바와 같은 공지된 기술을 사용하여 제조될 수 있다[참조: 미국 특허 제5,629,389호(Roitman et al.), 제5,844,363호(Gu et al.), 제5,872,355호(Hueschen), 제5,902,688호(Antoniadis et al.), 및 제5,948,552호(Antoniadis et al.)].
본 발명은 발광 중합체와 작은 분자로 이루어진 유기 발광 층 적층물에 적합하다.
도 2에 나타낸 또 다른 양태에서, 캡슐화 OLED(300)는 또한 제1 중간 차단 적층물(240)과 제2 중간 차단 적층물(270)을 포함한다. 제1 중간 차단 적층물은 기판(105)과 제1 차단 적층물(110) 사이에 위치하며, 중합체 층(250)과 차단 층(260)을 포함한다. 제2 중간 차단 적층물(270)은 중합체 층(280)과 차단 층(290)을 포함한다. 제2 중간 차단 적층물(270)은 유기 발광 층 적층물(120)과 제2 차단 적층물(130) 사이에 위치한다. 또한, 제2 중간 층은 제1 차단 층과 유기 발광 층 적층물 사이에 위치할 수 있다. 또한, 향상된 차단 보호를 제공하기 위해 서로의 최상부 상에 다중(multiple) 제1 중간 차단 적층물이 제공될 수 있다. 유사하게, 서로의 최상부 상에 다중 제2 중간 차단 적층물이 제공될 수 있다. 중간 차단 적층물내의 차단 층과 중합체 층의 순서는 중요하지 않다. 이는 중간 차단 적층물이 위치하는 곳 및 이들 다음에 존재하는 층에 좌우된다.
캡슐화 OLED는 제1 차단 적층물(110), 유기 발광 층 적층물(120), 및 제2 차단 적층물(130)을 형성시킴으로써 제조될 수 있다. 적층물을 결합시켜 캡슐화된OLED를 형성시킨다.
바람직하게는, 적층물은 진공 부착을 이용하여 이들을 형성시킴으로써 결합된다. 이러한 방법에서, 하나의 층은 선행 층(previous layer) 상에 진공 부착되며, 이에 의해 층들이 형성되는 동시에 당해 층들이 결합된다. 또한, 유기 발광 층 적층물을 제1 차단 적층물과 제2 차단 적층물 사이에 적층시키고, 모서리를 따라 접착제, 풀 등 또는 열로 밀봉함으로써 제1 차단 적층물과 제2 차단 적층물과 결합시킬 수 있다. 제1 차단 적층물과 제2 차단 적층물은 하나 이상의 차단 층과 하나 이상의 중합체 층을 포함한다. 중합체/차단 층/중합체 구조가 바람직한 경우, 다음과 같이 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 차단 적층물은 예를 들면, 아크릴레이트 함유 중합체와 같은 중합체 층을 기판 또는 선행 층 위에 부착시킴으로써 형성시킬 수 있다. 바람직하게는, 아크릴레이트 함유 단량체, 올리고머 또는 수지(본원에서 사용된 바와 같이, 용어 아크릴레이트 함유 단량체, 올리고머 또는 수지는 아크릴레이트 함유 단량체, 올리고머 및 수지, 메타크릴레이트 함유 단량체, 올리고머, 및 수지, 및 이들의 조합물을 포함한다)를 부착시키고, 이어서, 동일 반응계로 중합시켜 중합체 층을 형성시킨다. 이어서, 아크릴레이트 함유 중합체 층을 차단 층으로 피복시킨다. 또 다른 중합체 층을 차단 층 위에 부착시킨다. 본원에서 참조 문헌으로 인용되는 문헌에 박막인 차단 적층물의 부착방법이 기재되어 있다[참조: 미국 특허 제5,440,446호 및 제5,725,909호].
바람직하게는 차단 층을 진공 부착시킨다. 진공 부착은 진공하에 동일 반응계 중합시킴을 포함하는 아크릴레이트 함유 단량체, 올리고머 또는 수지의 플래쉬증발(flash evaporation), 아크릴레이트 함유 단량체, 올리고머, 또는 수지의 플라즈마 부착과 중합 또한, 스퍼터링(sputtering), 화학 증착, 플라즈마 향상된 화학 증착, 증발, 승화, 전자 사이클로트론(cyclotron) 공명 플라즈마 향상된 증착(ECR-PECVD)에 의한 차단 층의 진공 부착 및 이들의 조합이 포함된다.
부착된 층내의 결점 및/또는 미세균열(microcrack)의 형성을 방지하기 위해 차단 층의 일체성(integrity)을 보호하는 것이 중요하다. 롤 또는 롤러의 마모에 의해 야기될 수 있는 결점을 방지하기 위해서는, 바람직하게는 캡슐화된 OLED는 차단 층이 웹(web) 피복 시스템내의 롤러와 같은 어떠한 장치와도 직접적으로 접촉되지 않도록 제조되는 것이 바람직하다. 이는 중합체/차단 층/중합체의 층 구조가 임의의 조작 장치와 접촉 또는 닿기 전에 부착되도록 하는 부착 시스템을 설계함으로써 성취될 수 있다.
기판은 가요성 또는 경질일 수 있다. 가요성 기판은 이로써 한정되지는 않지만, 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나트탈레이트(PEN)와 같은 중합체 또는 폴리에테르 설폰(PES), 폴리이미드, 또는 TransphanTM[Lofo High Tech Film, GMBH(Weil am Rhein, Germany)로부터 입수가능한 높은 Tg의 사이클릭 올레핀 중합체]과 같은 고온 중합체, 금속, 종이, 직물, 및 이들의 조합물을 포함하는 임의의 가용성 물질일 수 있다. 경질 기판은 바람직하게는 유리, 금속, 또는 규소이다. 가요성 캡슐화 OLED가 요구되고, 제조 중에 경질 기판이 사용되는 경우, 바람직하게는 경질 기판을 사용 전 제거한다.
제1 차단 적층물과 제2 차단 적층물의 중합체 층 및 제1 중간 차단 적층물과 제2 중간 차단 적층물의 중합체 층은 바람직하게는 아크릴레이트 함유 단량체, 올리고머 또는 수지, 및 이들의 조합물이다. 제1 차단 적층물과 제2 차단 적층물 및 제1 중간 적층물과 제2 중간 적층물의 중합체 층은 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 각각의 차단 적층물내의 중합체 층은 동일하거나 상이할 수 있다.
차단 적층물과 중간 차단 적층물내의 차단 층은 임의의 차단재일 수 있다. 제1 차단 적층물과 제2 차단 적층물 및 제1 중간 차단 적층물과 제2 중간 차단 적층물내의 차단재는 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 동일하거나 상이한 차단 층의 다층이 적층물에 사용될 수 있다. 바람직한 투명한 차단재는 이로써 한정되는 것은 아니지만, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속 옥시질화물 및 이들의 조합물을 포함한다. 금속 산화물은 바람직하게는 실리카, 알루미나, 티타니아, 산화인듐, 산화주석, 산화인듐 주석, 및 이들의 조합물로부터 선택되며, 금속 질화물은 바람직하게는 질화알루미늄, 질화규소 및 이들의 조합물로부터 선택되며, 금속 탄화물은 바람직하게는 탄화 규소, 금속 옥시질화물은 바람직하게는 옥시질화 규소이다.
장치의 한쪽면 만이 투명해야 하므로, 차단 층의 하나만이 투명해야 한다. 이러한 상황에서, 맞은편 면 위의 차단 층은 이로써 한정되는 것은 아니지만, 금속, 세라믹 또는 중합체를 포함하는 불투명한 차단재일 수 있다.
또 다른 캡슐화 OLED를 도 3에 나타낸다. 캡슐화 OLED(400)는 유기 발광 층 적층물(120)이 형성되는 기판(105)을 갖는다. 차단 적층물(130)을 유기 발광 층적층물(120)에 적합하게 부착시켜, 이를 캡슐화시킨다. 차단 적층물내의 중합체 층은 진공 방법 또는 스핀 피복 및/또는 분무와 같은 대기적인 방법에 의하여 부착될 수 있다. 차단 적층물을 형성시키는 바람직한 방법은 아크릴레이트 함유 단량체, 올리고머 또는 수지를 플래쉬 증발시킴, OLED층 적층물 위에 응축시킴, 및 진공 용기내에서 동일 반응계로 중합시킴을 포함한다. 이어서, 차단 층을 증발, 스퍼터링, CVD, PECVD 또는 ECR-PECVD와 같은 통상적인 진공 방법을 사용하여 중합체 층 위에 부착시킨다. 이어서, 상술한 방법을 이용하여 제2 중합체 층을 차단 층 위에 부착시킨다.
또한, 유기 발광 층 구조물 위의 기판에 차단 적층물을 포함하는 리드(lid) 구조물을 적층시킴으로써 OLED 장치를 캡슐화시킬 수 있다. 적층은 접착제 또는 풀 등 또는 열을 이용하여 수행할 수 있다. 또한, 캡슐화된 OLED는 나타낸 바와 같은 중간 차단 적층물(270)을 포함할 수도 있다. 상술한 바와 같이, 기판이 투명하다면, 차단재는 불투명하거나 또는 그 반대일 수 있다.
PET 기판 위의 3개의 층 조합, 즉, PET 기판/중합체 층/차단 층/중합체 층의 단일 패스, 롤-대-롤(roll-to-roll), 진공 부착은 PET 단독 위의 단일 산화물 층 보다 산소와 수증기에 대하여 최대 5배 이상 비투과성일 수 있다. 이는 문헌에 기재되어 있다[참조: J.D. Affinito, M.E. Gross, C.A. Coronado, G.L. Graff, E.N.Greenwell, and P.M. Martin,Polymer-Oxide Transparent Barrier Layers Produced Using PML Process, 39thAnnual Technical Conference Proceedings ofthe Society of Vacuum Coaters, Vacuum Web Coating Session, 1996, pages 392-397; J.D. Affinito, S. Eufinger, M.E. Gross, G.L. Graff, and P.M. Martin,PML/Oxide/PML Barrier Layer Performance Differences Arising From Use of UV or Electron Beam Polymerization of the PML Layers, Thin Solid Films, Vol.308, 1997, pages 19-25]. 이는 차단 층(산화물, 금속, 질화물, 옥시질화물)이 없는 단독 중합체 다층(PML)의 투과율에 대한 영향은 거의 측정할 수 없다는 사실에도 불구하고 그러하다. 차단 특성의 향상은 2 가지 인자에 기인한 것으로 생각된다. 우선, 롤-대-롤 피복된 산화물 단독층내의 투과율은 부착시 및 피복된 기판이 시스템 아이들러(idler)/롤러에 의해 파괴되는 경우에 발생되는 산화물층내의 결점으로 인하여 전도도가 제한되는 것으로 밝혀졌다. 밑에 놓여진 기판내의 아스퍼라이트(asperite)가 부착된 무기 차단 층내에 반복된다. 이러한 특징으로 웹 조작/테이크-업(take-up) 시에 기계적 손상이 따르며, 부착된 필름내에 결점을 형성시킬 수 있다. 이러한 결점은 필름의 근본적인 차단 성능을 심각하게 제한한다. 단일 패스인, 중합체/차단/중합체 공정에서, 제1 아크릴층은 기판을 평탄화시키며, 무기 차단 박막의 후속적인 부착을 위한 이상적인 표면을 제공한다. 제2 중합체 층은 차단 층에 대한 손상을 최소화시키는 "보호" 필름을 제공하며, 후속적인 차단 층(또는 유기 발광 층 적층물)의 부착을 위해 구조를 평탄화 시킨다. 또한, 중간 중합체 층은 인접한 무기 차단 층내에 존재하는 결점을 완화시키며, 따라서, 기체 확산을 위한 비틀린 경로(tortuous path)가 생성된다. 본 발명에 사용된 차단 적층물의 투과도를 아래에 나타낸다.
시료 산소 투과율
(cc/㎡/일)		 수증기 투과도
(g/㎡/일)+
23℃* 38℃+ 38℃+
1-차단 적층물 <0.005 <0.005 0.46
2-차단 적층물 <0.005 <0.005 <0.005
5-차단 적층물 <0.005 <0.005 <0.005
*38℃, 90%RH, 100% O2
+38℃, 100%RH
주: <0.005의 투과율은 현재의 장치(Mocon OxTran 2/20L)의 측정 한계 이하이다.
표 1의 데이타로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 사용된 차단 적층물은 종래에는 중합체로부터 이용할 수 없었던 뛰어난 환경 보호를 제공한다.
또한, 본 발명자들은 본 발명의 차단 적층물을 사용하여 캡슐화시키기 전후에 OLED 장치(유리 및 규소로 제조됨)의 성능을 비교하였다. 캡슐화시킨 후, 전류 밀도 대 전압 및 명도 대 전류 밀도 특성은 원래의(캡슐화되지 않은) 장치의 측정된 거동에 일치(실험 오차 범위내)한다. 이는 차단 적층물 및 부착 방법이 OLED 장치 제조에 적합함을 나타내는 것이다.
따라서, 본 발명은 OLED의 밀봉에 필요한 뛰어난 차단 특성을 차단 적층물에 제공한다. 이는 캡슐화 OLED의 제조를 가능케한다.
특정한 대표적인 양태 및 기술을 본 발명을 예시하기 위해 사용하였지만, 당해 기술 분야의 숙련가들은 부가한 청구항에 정의한 본 발명의 범주를 벗어나지 않으면서 본원에 기재한 조합 및 방법의 변화가 이루어질 수 있음을 명백히 인식할 것이다.

Claims (80)

  1. 하나 이상의 제1 차단 층과 하나 이상의 제1 중합체 층을 포함하는 제1 차단 적층물(stack),
    제1 차단 적층물에 인접한 유기 발광 층 적층물 및
    유기 발광 층 적층물에 인접한, 하나 이상의 제2 차단 층과 하나 이상의 제2 중합체 층을 포함하는 제2 차단 적층물을 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  2. 제1항에 있어서, 유기 발광 층 적층물의 맞은편 면 위의 제1 차단 적층물에 인접한 기판을 추가로 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  3. 제2항에 있어서, 기판과 제1 차단 적층물 사이에 위치하는 하나 이상의 제1 중간 차단 적층물을 추가로 포함하며, 여기서 제1 중간 차단 적층물이 하나 이상의 제3 중합체 층과 하나 이상의 제3 차단 층을 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  4. 제1항에 있어서, 유기 발광 층 적층물과 제1 차단 적층물 또는 제2 차단 적층물 사이에 위치하는 하나 이상의 제2 중간 차단 적층물을 추가로 포함하며, 여기서 제2 중간 차단 적층물이 하나 이상의 제4 중합체 층과 하나 이상의 제4 차단 층을 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  5. 제1항에 있어서, 하나 이상의 제1 차단 층이 실질적으로 투명한 캡슐화 유기 발광 장치.
  6. 제1항에 있어서, 하나 이상의 제2 차단 층이 실질적으로 투명한 캡슐화 유기 발광 장치.
  7. 제1항에 있어서, 하나 이상의 제1 차단 층 및 하나 이상의 제2 차단 층 중의 하나 이상이 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속 옥시질화물 및 이들의 혼합물로부터 선택된 물질을 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  8. 제7항에 있어서, 금속 산화물이 실리카, 알루미나, 티타니아, 산화인듐, 산화주석, 산화인듐 주석 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 캡슐화 유기 발광 장치.
  9. 제7항에 있어서, 금속 질화물이 질화알루미늄, 질화규소 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 캡슐화 유기 발광 장치.
  10. 제1항에 있어서, 하나 이상의 제1 차단 층이 실질적으로 불투명한 캡슐화 유기 발광 장치.
  11. 제1항에 있어서, 하나 이상의 제2 차단 층이 실질적으로 불투명한 캡슐화 유기 발광 장치.
  12. 제1항에 있어서, 하나 이상의 제1 차단 층 및 하나 이상의 제2 차단 층 중의 적어도 하나가 불투명 금속, 불투명 중합체 및 불투명 세라믹으로부터 선택되는 캡슐화 유기 발광 장치.
  13. 제2항에 있어서, 기판이 가요성 기판 물질을 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  14. 제13항에 있어서, 가요성 기판 물질이 중합체, 금속, 종이, 직물 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 캡슐화 유기 발광 장치.
  15. 제2항에 있어서, 기판이 경질 기판 물질을 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  16. 제15항에 있어서, 경질 기판 물질이 유리, 금속 및 규소로부터 선택되는 캡슐화 유기 발광 장치.
  17. 제1항에 있어서, 하나 이상의 제1 중합체 층들 중의 적어도 하나가 아크릴레이트 함유 중합체를 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  18. 제1항에 있어서, 하나 이상의 제2 중합체 층들 중의 적어도 하나가 아크릴레이트 함유 중합체를 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  19. 제3항에 있어서, 하나 이상의 제3 중합체 층들 중의 적어도 하나가 아크릴레이트 함유 중합체를 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  20. 제4항에 있어서, 하나 이상의 제4 중합체 층들 중의 적어도 하나가 아크릴레이트 함유 중합체를 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  21. 제1항에 있어서, 유기 발광 층 적층물이 제1 전극, 전기발광 층 및 제2 전극을 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  22. 제21항에 있어서, 전기발광 층이 홀 이송 층(hall transporting layer) 및 전자 이송 층을 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  23. 하나 이상의 제1 차단 층과 하나 이상의 제1 중합체 층을 포함하는 제1 차단 적층물을 형성시키고,
    유기 발광 층 적층물을 형성시키고,
    하나 이상의 제2 차단 층과 하나 이상의 제2 중합체 층을 포함하는 제2 차단 적층물을 형성시키며,
    제1 차단 적층물, 제1 차단 적층물에 인접한 유기 발광 층 적층물 및 유기 발광 층 적층물에 인접한 제2 차단 적층물을 결합시켜 캡슐화 유기 발광 장치를 형성시킴을 포함하는, 캡슐화 유기 발광 장치의 제조방법.
  24. 제23항에 있어서, 기판을 제공하고, 기판 위에 제1 차단 적층물을 형성시킴을 추가로 포함하는 방법.
  25. 제24항에 있어서, 기판과 제1 차단 적층물 사이에 하나 이상의 제3 중합체 층과 하나 이상의 제3 차단 층을 포함하는 하나 이상의 제1 중간 차단 적층물을 위치시킴을 추가로 포함하는 방법.
  26. 제23항에 있어서, 유기 발광 층 적층물과 제1 차단 적층물 또는 제2 차단 적층물 사이에 하나 이상의 제4 중합체 층과 하나 이상의 제4 차단 층을 포함하는 하나 이상의 제2 중간 차단 적층물을 위치시킴을 추가로 포함하는 방법.
  27. 제23항에 있어서, 유기 발광 층 적층물을 제1 차단 적층물에 적층시킴으로써 유기 발광 층 적층물이 제1 차단 적층물과 결합되는 방법.
  28. 제23항에 있어서, 유기 발광 층 적층물을 제1 차단 적층물 위에 부착시킴으로써 형성되는 동시에 유기 발광 층 적층물이 제1 차단 적층물과 결합되는 방법.
  29. 제23항에 있어서, 제2 차단 적층물을 유기 발광 층 적층물 위에 적층시킴으로써 제2 차단 적층물이 유기 발광 층 적층물과 결합되는 방법.
  30. 제23항에 있어서, 제2 차단 적층물을 유기 발광 층 적층물 위에 부착시킴으로써 형성되는 동시에 제2 차단 적층물이 유기 발광 층 적층물과 결합되는 방법.
  31. 제24항에 있어서, 기판이 가요성 물질을 포함하는 방법.
  32. 제24항에 있어서, 기판이 경질 물질을 포함하는 방법.
  33. 제24항에 있어서, 기판이 캡슐화 유기 발광 장치로부터 제거되는 방법.
  34. 제23항에 있어서, 제1 차단 적층물이 진공 부착에 의해 형성되는 방법.
  35. 제23항에 있어서, 유기 발광 층 적층물이 진공 부착에 의해 형성되는 방법.
  36. 제23항에 있어서, 제2 차단 적층물이 진공 부착에 의해 형성되는 방법.
  37. 제23항에 있어서, 하나 이상의 제1 차단 층과 하나 이상의 제2 차단 층 중의적어도 하나가 실질적으로 투명한 방법.
  38. 제23항에 있어서, 제1 차단 층과 제2 차단 층의 하나 이상이 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속 옥시질화물 및 이들의 혼합물로부터 선택된 물질을 포함하는 방법.
  39. 제38항에 있어서, 금속 산화물이 실리카, 알루미나, 티타니아, 산화인듐, 산화주석, 산화인듐 주석 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 방법.
  40. 제38항에 있어서, 금속 질화물이 질화알루미늄, 질화규소 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 방법.
  41. 제23항에 있어서, 하나 이상의 제1 차단 층과 하나 이상의 제2 차단 층 중의 적어도 하나가 실질적으로 불투명한 방법.
  42. 제23항에 있어서, 하나 이상의 제1 차단 층과 하나 이상의 제2 차단 층 중의 적어도 하나가 불투명 금속, 불투명 중합체 및 불투명 세라믹으로부터 선택되는 방법.
  43. 제31항에 있어서, 가요성 기판 물질이 중합체, 금속, 종이, 직물 및 이들의혼합물로부터 선택되는 방법.
  44. 제32항에 있어서, 경질 기판 물질이 유리, 금속 및 규소로부터 선택되는 방법.
  45. 제23항에 있어서, 하나 이상의 제1 중합체 층과 하나 이상의 제2 중합체 층 쌍 중의 적어도 하나가 아크릴레이트 함유 중합체인 방법.
  46. 제25항에 있어서, 제3 중합체 층이 아크릴레이트 함유 중합체를 포함하는 방법.
  47. 제26항에 있어서, 제4 중합체 층이 아크릴레이트 함유 중합체를 포함하는 방법.
  48. 하나 이상의 중합체 층과 하나 이상의 차단 층을 포함하는 제1 중간 차단 적층물,
    제1 중간 차단 적층물에 인접한, 하나 이상의 제1 차단 층과 하나 이상의 제1 중합체 층을 포함하는 제1 차단 적층물,
    제1 차단 적층물에 인접한 유기 발광 층 적층물,
    유기 발광 층 적층물에 인접한, 하나 이상의 중합체 층과 하나 이상의 차단층을 포함하는 제2 중간 차단 적층물 및
    제2 중간 차단 적층물에 인접한, 하나 이상의 제2 차단 층과 하나 이상의 제2 중합체 층을 포함하는 제2 차단 적층물을 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  49. 제48항에 있어서, 제1 차단 적층물의 맞은편 면 위의 제1 중간 차단 적층물에 인접한 기판을 추가로 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  50. 하나 이상의 중합체 층과 하나 이상의 차단 층을 포함하는 제1 중간 차단 적층물을 형성시키고,
    제1 중간 차단 적층물에 인접한, 하나 이상의 제1 차단 층과 하나 이상의 제1 중합체 층을 포함하는 제1 차단 적층물을 형성시키고,
    제1 차단 적층물에 인접한 유기 발광 층 적층물을 형성시키고,
    유기 발광 층 적층물에 인접한, 하나 이상의 중합체 층과 하나 이상의 차단 층을 포함하는 제2 중간 차단 적층물을 형성시키고,
    제2 중간 차단 적층물에 인접한, 하나 이상의 제2 차단 층과 하나 이상의 제2 중합체 층을 포함하는 제2 차단 적층물을 형성시키며,
    제1 중간 차단 적층물, 제1 차단 적층물, 유기 발광 층 적층물, 제2 중간 차단 적층물 및 제2 차단 적층물을 결합시켜 캡슐화 유기 발광 장치를 형성시킴을 포함하는, 캡슐화 유기 발광 장치의 제조방법.
  51. 제50항에 있어서, 제1 중간 차단 적층물이 진공 부착에 의해 형성되는 방법.
  52. 제50항에 있어서, 제1 차단 층 적층물이 진공 부착에 의해 형성되는 방법.
  53. 제50항에 있어서, 유기 발광 층 적층물이 진공 부착에 의해 형성되는 방법.
  54. 제50항에 있어서, 제2 중간 차단 적층물이 진공 부착에 의해 형성되는 방법.
  55. 제50항에 있어서, 제2 차단 적층물이 진공 부착에 의해 형성되는 방법.
  56. 기판,
    기판에 인접한 유기 발광 층 적층물,
    유기 발광 층 적층물에 인접한, 하나 이상의 차단 층과 하나 이상의 중합체 층을 포함하는 차단 층을 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  57. 제56항에 있어서, 하나 이상의 중합체 층과 하나 이상의 차단 층을 포함하며, 유기 발광 층 적층물과 차단 적층물 사이에 위치하는 중간 차단 적층물을 추가로 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  58. 제56항에 있어서, 하나 이상의 차단 적층물이 실질적으로 투명한 캡슐화 유기 발광 장치.
  59. 제56항에 있어서, 하나 이상의 차단 층이 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물, 금속 옥시질화물 및 이들의 혼합물로부터 선택된 물질을 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  60. 제59항에 있어서, 금속 산화물이 실리카, 알루미나, 티타니아, 산화인듐, 산화주석, 산화인듐 주석 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 캡슐화 유기 발광 장치.
  61. 제59항에 있어서, 금속 질화물이 질화알루미늄, 질화규소 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 캡슐화 유기 발광 장치.
  62. 제56항에 있어서, 하나 이상의 차단 층이 실질적으로 불투명한 캡슐화 유기 발광 장치.
  63. 제56항에 있어서, 하나 이상의 차단 층이 불투명 금속, 불투명 중합체 및 불투명 세라믹으로부터 선택되는 캡슐화 유기 발광 장치.
  64. 제56항에 있어서, 하나 이상의 중합체 층들 중 적어도 하나가 아크릴레이트 함유 중합체를 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  65. 제56항에 있어서, 기판이 경질 기판 물질을 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  66. 제65항에 있어서, 경질 기판 물질이 유리, 금속 및 규소로부터 선택되는 캡슐화 유기 발광 장치.
  67. 제56항에 있어서, 기판이 가요성 기판 물질을 포함하는 캡슐화 유기 발광 장치.
  68. 제67항에 있어서, 가요성 기판 물질이 중합체, 금속, 종이, 직물 및 이들의 혼합물로부터 선택되는 캡슐화 유기 발광 장치.
  69. 상부에 유기 발광 층 적층물을 갖는 기판을 제공하고,
    하나 이상의 차단 층과 하나 이상의 중합체 층을 포함하는 차단 적층물을 유기 발광 층 적층물 위에 진공 부착하여 유기 발광 층 적층물을 캡슐화시킴을 포함하는, 캡슐화 유기 발광 장치의 제조방법.
  70. 제69항에 있어서, 하나 이상의 중합체 층과 하나 이상의 차단 층을 포함하는 중간 차단 층 적층물을 차단 적층물에 진공 부착하기 전에 유기 발광 층 적층물 위에 부착시킴을 포함하는 방법.
  71. 상부에 유기 발광 층 적층물을 갖는 기판을 제공하고,
    유기 발광 층 적층물 위에 하나 이상의 차단 층을 진공 부착시키며,
    하나 이상의 차단 층 위에 하나 이상의 제1 중합체 층을 부착시킴을 포함하는, 캡슐화 유기 발광 장치의 제조방법.
  72. 제71항에 있어서, 하나 이상의 차단 층을 진공 부착시키기 전에 유기 발광 층 적층물 위에 하나 이상의 제2 중합체 층을 부착시킴을 포함하는 방법.
  73. 제71항에 있어서, 하나 이상의 차단 층을 부착시키기 전에 유기 발광 층 적층물 위에 하나 이상의 중합체 층과 하나 이상의 차단 층을 포함하는 중간 차단 층 적층물을 부착시킴을 포함하는 방법.
  74. 제71항에 있어서, 하나 이상의 제1 중합체 층들 중의 적어도 하나를 대기압하의 공정을 이용하여 부착시키는 방법.
  75. 제74항에 있어서, 대기압하의 공정이 스핀 피복 및 분무로부터 선택되는 방법.
  76. 제71항에 있어서, 하나 이상의 제1 중합체 층들 중의 적어도 하나를 진공 방법을 이용하여 부착시키는 방법.
  77. 제72항에 있어서, 하나 이상의 제2 중합체 층들 중의 적어도 하나를 대기압하의 공정을 이용하여 부착시키는 방법.
  78. 유기 발광 층 적층물을 그 위에 포함하는 기판을 제공하고,
    유기 발광 층 적층물 위에 하나 이상의 차단 층과 하나 이상의 중합체 층을 포함하는 차단 적층물을 적층시켜 유기 발광 층 적층물을 캡슐화시킴을 포함하는, 캡슐화 유기 발광 장치의 제조방법.
  79. 제78항에 있어서, 차단 적층물을 접착제를 사용하여 적층시키는 방법.
  80. 제78항에 있어서, 차단 적층물을 열을 이용하여 적층시키는 방법.
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