KR20160072067A - 유기전자장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기전자장치 및 이의 제조 방법에 관한 것으로서, 우수한 수분 차단 특성을 구현하는 봉지 구조를 구현하면서, 유기전자소자의 배선 구조를 단순화하여 배선 비용을 절감할 수 있는 유기전자장치를 제공한다.

Description

유기전자장치 및 이의 제조 방법 {ORGANIC ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}

본 발명은 유기전자장치 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.

유기전자장치(OED; organic electronic device)는 정공 및 전자를 이용하여 전하의 교류를 발생하는 유기 재료층을 포함하는 장치를 의미한다. 유기전자장치의 예로는, 광전지 장치(photovoltaic device), 정류기(rectifier), 트랜스미터(transmitter) 및 유기발광다이오드(OLED; organic light emitting diode) 등을 들 수 있다.

하나의 구체예에서, 유기발광다이오드(OLED: Organic Light Emitting Didoe)는 기존 광원에 비하여, 전력 소모량이 적고, 응답 속도가 빠르며, 표시장치 또는 조명의 박형화에 유리하다. OLED는 또한, 공간 활용성이 우수하여, 각종 휴대용 기기, 모니터, 노트북 및 TV에 걸친 다양한 분야에서 적용될 것으로 기대되고 있다.

OLED의 상용화 및 용도 확대에 있어서, 가장 주요한 문제점은 내구성 문제이다. OLED에 포함된 유기재료 및 금속 전극 등은 수분 등의 외부적 요인에 의해 매우 쉽게 산화된다. 따라서, 외부의 수분 또는 산소에 의한 소자의 손상을 방지할 수 있는 봉지 구조의 개발이 요구된다.

본 발명은 우수한 수분 차단 특성을 구현하는 봉지 구조를 포함하고, 유기전자소자의 배선 구조를 단순화할 수 있는 유기전자장치 및 유기전자장치의 제조 방법을 제공한다.

이하에서 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명의 구현예들을 보다 구체적으로 설명하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 첨부되는 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위한 개략적인 것으로 본 발명을 보다 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께 또는 크기를 확대하여 나타내었다. 도면에 표시된 두께, 크기, 비율 등에 의해 본 발명의 범위가 제한되지 아니한다.

본 발명은 유기전자장치에 관한 것이다. 예시적인, 유기전자장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 기판(11); 상기 기판(11) 상에 형성되고, 적어도 유기층(13)을 포함하는 유기전자소자(15); 상기 유기전자소자(15) 상에 형성되는 메탈 필름(18); 및 상기 기판(11)과 메탈 필름(18) 사이에 배치되어 유기층(13)을 둘러싸는 밀봉 측벽(16)을 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 밀봉 측벽(16)은 상기 메탈 필름(18)과 유기전자소자(15) 사이에 통전부(17)를 형성하도록 마련될 수 있다. 한편, 상기 밀봉 측벽(16)은 절연성일 수 있다. 또한, 하나의 예시에서, 유기전자소자(15)는 제 1 전극층(12), 상기 제 1 전극층(12) 상에 형성되고 적어도 발광층을 포함하는 유기층(13) 및 상기 유기층(13)상에 형성되는 제 2 전극층(14)을 포함할 수 있다.

본 명세서에서, 「유기전자장치」는 서로 대향하는 한 쌍의 전극 사이에 정공 및 전자를 이용하여 전하의 교류를 발생하는 유기재료층을 포함하는 유기전자소자를 갖는 물품 또는 장치를 의미하며, 그 예로는, 광전지 장치, 정류기, 트랜스미터 및 유기발광다이오드(OLED) 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 하나의 예시에서 상기 유기전자장치는 OLED일 수 있다.

본 명세서에서, 용어 「통전부」는 유기전자소자(15)와 메탈 필름(18)을 전기적으로 연결하는 구성을 의미한다. 구체적으로, 상기 통전부는 유기전자소자의 제 2 전극층과 메탈 필름을 직접적 또는 간접적으로 통전시킬 수 있다.

하나의 예시에서, 상기 통전부(17)는 도 1에 도시된 바와 같이, 밀봉 측벽(16)의 높이를 유기전자소자(15)의 높이보다 크게 설정하여 형성될 수 있다. 즉, 상기에서 통전부(17)는 유기전자장치에서 빈 공간일 수 있다. 밀봉 측벽(16)의 높이는 유기전자소자(15)의 높이보다 0.1㎛ 내지 35㎛, 1㎛ 내지 35㎛, 5㎛ 내지 30㎛ 또는 10㎛ 내지 30㎛ 더 크게 형성될 수 있는데, 상기의 높이 차이는 미세하기 때문에, 메탈 필름(18)의 중앙부가 유기전자소자(15)의 제 2 전극층(14)과 일부 접촉될 수 있다. 이를 통해, 제 2 전극층(14)은 메탈 필름과 전기적으로 연결될 수 있고, 유기전자장치에서 제 2 전극층(14)과 연결되는 배선을 단순화할 수 있으며, 이에 따른 배선 비용을 절감할 수 있다. 본 명세서에서 밀봉 측벽(16)의 높이를 유기전자소자(15)의 높이보다 크게 설정한다는 것은, 전술한 바와 같이, 유기전자소자(15)의 제 2 전극층(14)과 메탈 필름(18) 사이에 빈 공간이 형성될 수 있도록 밀봉 측벽(16)을 형성하는 것을 의미할 수 있다.

또 다른 예시에서, 통전부(17)는, 유기전자소자(15)와 메탈필름(18)을 전기적으로 연결하는 선 형상 또는 격자 형상을 가지는 패턴층을 포함할 수 있다. 즉, 도 1에서 통전부(17)에 패턴층이 위치할 수 있다. 또 다른 예시에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 통전부(17)에 위치하는 패턴층이 밀봉 측벽(16)의 상부에 형성되어, 유기전자소자(15)와 직접 접촉되도록 형성될 수 있다. 본 발명에서, 패턴층은 선 형상 또는 격자 형상을 가질 수 있다. 상기에서 선 형상은 특별히 한정되지 않는다. 즉, 가로 또는 세로 방향으로 연장된 선 형상이거나, 대각선 방향으로 연장된 선 형상을 수 있다. 또한, 격자 형상의 격자의 크기도 특별히 한정되지 않는다. 상기 패턴층은 또한, 전도성 물질을 포함하거나, 포함하지 않을 수 있다. 패턴층은 통전부를 형성할 수 있는데, 패턴층 자체가 전도성 물질을 포함하여 전기적으로 연결될 수 있고, 메탈 필름(18)과 유기전자소자(15)를 통전시킬 수 있다. 또한, 패턴층에서 선 형상 또는 격자 형상이 형성되지 않은 영역, 즉, 통전부의 빈 공간에서 메탈 필름이 유기전자소자(15)의 제 2 전극층(14)과 일부 접촉될 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 패턴층에서 패턴이 형성된 영역은 전체 패턴층 영역의 5% 내지 50%, 10 내지 40% 또는 15 내지 35%의 범위 내에 있을 수 있다. 이를 통해, 제 2 전극층(14)은 메탈 필름(18)과 전기적으로 연결될 수 있고, 유기전자장치에서 제 2 전극층(14) 연결되는 배선을 위로 설치하여, 배선의 단순화할 수 있다.

본 발명의 또 다른 예시에서, 통전부(17)는, 유기전자소자(15)와 메탈 필름(18)을 전기적으로 연결하는 전도성 필름을 포함할 수 있다. 즉, 도 1에서 통전부(17)에 전도성 필름이 위치할 수 있다. 또 다른 예시에서, 도 3에 도시된 바와 같이, 통전부(17)에 위치하는 전도성 필름이 유기전자소자(15)의 측면도 함께 봉지하도록 형성될 수 있다. 또 다른 예시에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 통전부(17)에 위치하는 전도성 필름이 밀봉 측벽(16)의 상부에 형성되어, 유기전자소자(15)와 직접 접촉되도록 형성될 수 있다. 상기 전도성 필름은 면저항이 10² 내지 10⁷ Ω/□, 10³ 내지 10⁷ Ω/□, 10⁴ 내지 10⁶ Ω/□ 또는 10⁵ 내지 10⁶ Ω/□의 범위 내에 있을 수 있다. 상기 면저항은 당업계의 공지의 방법으로 측정될 수 있으며, 하나의 예시에서 하기의 방법으로 측정될 수 있다. 예를 들어, PET 필름에 약 30 ㎛의 두께로, 전도성 필름을 형성하는 봉지 조성물을 코팅한 후, Mitsubishi chemical corporation사의 Hiresta-up MCP-HT450 장비를 이용하여 면저항을 측정하였다. 상기에서 측정은 전압을 10V에서 1,000V까지 변화를 주면서, 적정 면저항을 측정하였고, URS probe를 사용하여, surface mode로 10초간의 평균 면저항을 측정하였다. 상기 범위로 면저항을 제어함에 따라, 유기전자소자(15)와 메탈 필름(18)을 전기적으로 연결할 수 있다. 전도성 필름은 전도성 물질을 포함할 수 있다.

전도성 물질은 봉지 수지 100 중량부 대비 3 내지 30 중량부, 5 내지 25 중량부, 6 내지 20 중량부, 7 내지 18중량부 또는 8 내지 15 중량부로 포함될 수 있다. 본 발명은, 전도성 물질의 함량을 30 중량부 이하로 제어함으로써 전도성 필름의 접착력을 유지하고, 3 중량부 이상으로 제어함으로써 필름의 전도성을 우수하게 구현할 수 있다.

본 발명에서 전도성 물질의 종류는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 전도성 카본 블랙, 금속섬유, 금속박편, 흑연, CNT, 그라파이트, 또는 그라펜을 사용할 수 있다. 본 발명에서 전도성 물질의 크기는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 상기 전도성 물질은 평균 입경이 1nm 내지 3㎛, 5nm 내지 2㎛, 10nm 내지 1㎛, 10nm 내지 500nm 또는 10nm 내지 100nm일 수 있다.

또한, 상기 전도성 필름은 수분 흡착제를 추가로 포함할 수 있다. 전도성 필름은 전도성 물질 및 수분 흡착제를 각각 5 내지 20 중량부 및 1 내지 30 중량부, 8 내지 18 중량부 및 5 내지 25 중량부, 및 9 내지 15 중량부 및 10 내지 20 중량부의 중량 비율로 포함할 수 있다. 본 발명은, 전도성 필름이 상기 함량 비율로 전도성 물질 및 수분 흡착제를 포함함에 따라, 수분 차단성 및 전기 전도성이 함께 우수하게 구현될 수 있는 유기전자장치를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 후술하는 전도성 물질의 비표면적 또는 흡착량을 소정의 범위로 제어함으로써, 수분 차단성 및 전기 전도성이 함께 우수하게 구현될 수 있는 유기전자장치를 제공할 수 있다.

하나의 예시에서, 전도성 물질의 비표면적은 50 m²/g 내지 1000 m²/g, 60 m²/g 내지 900 m²/g, 70 m²/g 내지 800 m²/g, 80 m²/g 내지 700 m²/g, 또는 90 m²/g 내지 600 m²/g일 수 있다. 상기 비표면적은 BET법을 사용하여 측정할 수 있으며, 구체적으로 튜브에 1g의 시료를 첨가하여 40℃에서 전처리 없이 ASAP2020 (Micromeritics, 미국)을 이용하여 측정할 수 있다. 동일 샘플에 대하여 3회 측정하여 평균치를 얻을 수 있다. 상기 전도성 물질의 비표면적을 50 m²/g이상으로 함에 따라 본 발명에서 목적하는 전도도를 만족할 수 있고, 1000 m²/g 이하로 함에 따라 전도성 필름 또는 패턴층 등을 구성하는 코팅액에서 적절하게 분산될 수 있다.

또한, 하나의 예시에서, 본 발명의 전도성 물질은 DBP(dibutyl phthalate) 흡착량이 100 cm³/100g 내지 1000 cm³/100g, 120 cm³/100g 내지 800 cm³/100g, 140 cm³/100g 내지 600 cm³/100g, 160 cm³/100g 내지 400 cm³/100g 또는 180 cm³/100g 내지 400 cm³/100g일 수 있다. 예를 들어 상기 전도성 물질은 카본 블랙일 수 있고, 상기 흡착량은 카본 블랙에 대하여, KSMISO4656 시험 방법에 따라 측정한 DBP 흡착량을 의미할 수 있다. 상기 전도성 물질의 DBP 흡착량을 100 cm³/100g 이상으로 함에 따라 본 발명에서 목적하는 전도도를 만족할 수 있고, 1000 cm³/100g 이하로 함에 따라 전도성 필름 또는 패턴층 등을 구성하는 코팅액에서 적절하게 분산될 수 있다.

본 발명의 또 다른 예시에서, 통전부(17)는 유기전자소자(15)와 메탈 필름(18)이 직접 접촉하는 접촉면일 수 있다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 유기전자소자(15)의 제 2 전극층(14)은 메탈 필름(18)과 직접적으로 접촉할 수 있고, 상기 접촉면이 통전부(17)일 수 있다. 이 경우, 상기 밀봉 측벽의 높이를 유기전자소자의 높이 동일하게 하게 할 수 있다. 본 명세서에서 용어 동일은 실질적 동일을 의미하며, 오차범위 ±0.09㎛, ±0.1㎛ 또는 ±0.5㎛를 포함할 수 있다.

하나의 예시에서, 본 발명의 유기전자장치는, 통전부(17)를 형성하기 위하여, 유기전자소자(15)의 제 2 전극층(14) 상에 별도의 유기물층 등 보호층은 포함하지 않을 수 있다. 제 2 전극층(14)은 직접적으로 통전부와 연결될 수 있다.

본 명세서에서, 용어 「메탈 필름의 주변부 영역」이란, 밀봉 측벽과 접촉하는 메탈 필름의 영역을 의미한다. 또한, 본 발명에서, 용어 「메탈 필름의 중앙부 영역」이란, 밀봉 측벽과 접촉하는 메탈 필름의 영역을 제외한 메탈 필름의 영역을 의미한다.

본 발명에서, 밀봉 측벽(16)은 유기물층을 둘러싸도록 배치되어, 유기전자소자(15)를 외부의 수분 또는 산소로부터 보호할 수 있다. 밀봉 측벽은 투습도(WVTR; water vapor transmission rate)가 50 g/m²·day 이하, 바람직하게는 30 g/m²·day 이하, 보다 바람직하게는 20 g/m²·day 이하, 더욱 바람직하게는 15 g/m²·day 이하일 수 있다. 본 발명에서, 상기 투습도는 후술하는 봉지 수지를 가교 또는 경화시키고, 그 가교물 또는 경화물을 두께 80 ㎛의 필름 형상으로 한 후에, 38℃ 및 100 %의 상대습도 하에서 상기 가교물 또는 경화물의 두께 방향에 대하여 측정한 투습도이다. 또한, 상기 투습도는 ASTM F1249에 따라서 측정한다. 투습도를 상기 범위로 제어하여, 유기전자장치로의 수분, 습기 또는 산소 등의 침투를 효과적으로 억제할 수 있다. 본 발명에서, 밀봉 측벽의 투습도는 그 수치가 낮을수록 봉지 구조가 우수한 성능을 나타내는 것으로 그 하한은 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어, 0 g/m²·day, 1 g/m²·day 또는 3 g/m²·day 일 수 있다.

상기 밀봉 측벽은 전술한 투습도를 만족하는 한 그 소재는 특별히 한정되지 않는다. 하나의 예시에서, 밀봉 측벽은 봉지 수지를 포함할 수 있고, 수분 흡착제를 추가로 포함할 수 있다. 전술한, 패턴층 및 전도성 필름을 구성하는 소재도 특별히 한정되지 않는다. 패턴층 및/또는 전도성 필름은 봉지 수지를 포함할 수 있고, 수분 흡착제를 추가로 포함할 수 있다. 다만, 패턴층 및/또는 전도성 필름은 밀봉 측벽과는 달리, 전도성 물질을 추가로 포함할 수 있다.

후술하는 봉지 수지 등 밀봉 측벽을 구성하는 성분은 패턴층 또는 전도성 필름을 구성하는 성분과 동일하거나 상이할 수 있다.

본 명세서에서 용어 「봉지 조성물」은 상기 밀봉 측벽, 패턴층 또는 전도성 필름을 구성하는 성분을 의미한다. 상기 봉지 조성물은 봉지 수지, 수분 흡착제 또는 기타 첨가제를 포함할 수 있다.

본 발명에서, 봉지 조성물은 공지의 소재로 구성될 수 있다. 본 발명의 구체예에서, 상기 봉지 조성물을 구성하는 봉지 수지의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 본 명세서에서 기술하는 봉지 수지는 밀봉 측벽, 패턴층 및 전도성 필름 모두에 포함될 수 있다. 예를 들어, 봉지 수지는 아크릴 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 불소 수지, 스티렌 수지, 폴리올레핀 수지, 열가소성 엘라스토머, 폴리옥시알킬렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리아미드 수지 또는 이들의 혼합물 등이 예시될 수 있다.

상기에서 스티렌 수지로는, 예를 들면, 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(SEBS), 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체(SIS), 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(ABS), 아크릴로니트릴-스티렌-아크릴레이트 블록 공중합체(ASA), 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체(SBS), 스티렌계 단독 중합체 또는 이들의 혼합물이 예시될 수 있다. 상기 올레핀 수지로는, 예를 들면, 고밀도폴리에틸렌계 수지, 저밀도폴리에틸렌계 수지, 폴리프로필렌계 수지 또는 이들의 혼합물이 예시될 수 있다. 상기 열가소성 엘라스토머로는, 예를 들면, 에스터계 열가소성 엘라스토머, 올레핀계 열가소성 엘라스토머 또는 이들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 그 중 올레핀계 열가소성 엘라스토머로서 폴리부타디엔 수지 또는 폴리이소부텐 수지 등이 사용될 수 있다. 상기 폴리옥시알킬렌 수지로는, 예를 들면, 폴리옥시메틸렌계 수지, 폴리옥시에틸렌계 수지 또는 이들의 혼합물 등이 예시될 수 있다. 상기 폴리에스테르 수지로는, 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트계 수지, 폴리부틸렌 테레프탈레이트계 수지 또는 이들의 혼합물 등이 예시될 수 있다. 상기 폴리염화비닐 수지로는, 예를 들면, 폴리비닐리덴 클로라이드 등이 예시될 수 있다. 또한, 탄화수소 수지의 혼합물이 포함될 수 있는데, 예를 들면, 헥사트리아코탄(hexatriacotane) 또는 파라핀 등이 예시될 수 있다. 상기 폴리아미드 수지로는, 예를 들면, 나일론 등이 예시될 수 있다. 상기 아크릴레이트 수지로는, 예를 들면, 폴리부틸(메타)아크릴레이트 등이 예시될 수 있다. 상기 실리콘 수지로는, 예를 들면, 폴리디메틸실록산 등이 예시될 수 있다. 또한, 상기 불소 수지로는, 폴리트리플루오로에틸렌 수지, 폴리테트라플루오로에틸렌 수지, 폴리클로로트리플루오로에틸렌 수지, 폴리헥사플루오로프로필렌수지, 폴리플루오린화비닐리덴, 폴리플루오린화비닐, 폴리플루오린화에틸렌프로필렌 또는 이들의 혼합물 등이 예시될 수 있다.

상기 나열한 수지는, 예를 들면, 말레산무수물 등과 그라프트되어 사용될 수도 있고, 나열된 다른 수지 내지는 수지를 제조하기 위한 단량체와 공중합되어 사용될 수도 있으며, 그 외 다른 화합물에 의하여 변성시켜 사용할 수도 있다. 상기 다른 화합물의 예로는 카르복실-말단 부타디엔-아크릴로니트릴 공중합체 등을 들 수 있다.

하나의 예시에서 봉지 조성물의 봉지 수지는 폴리이소부텐 수지를 포함할 수 있다. 폴리이소부텐 수지는 소수성을 가져 낮은 투습도 및 낮은 표면 에너지를 나타낼 수 있다. 구체적으로 폴리이소부텐 수지로는, 예를 들면, 이소부틸렌 단량체의 단독 중합체; 또는 이소부틸렌 단량체와 중합 가능한 다른 단량체를 공중합한 공중합체 등을 사용할 수 있다. 여기서 상기 이소부틸렌 단량체와 중합 가능한 다른 단량체는, 예를 들면, 1-부텐, 2-부텐, 이소프렌 또는 부타디엔 등을 포함할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 공중합체는 부틸 고무일 수 있다.

상기 봉지 수지 성분으로는 필름 형상으로 성형이 가능한 정도의 중량평균분자량(Mw: Weight Average Molecular Weight)을 가지는 베이스 수지가 사용될 수 있다. 하나의 예시에서 필름 형상으로 성형이 가능한 정도의 중량평균분자량의 범위는 약 10만 내지 200만, 10만 내지 150만 또는 10만 내지 100만일 수 있다. 본 명세서에서 용어 중량평균분자량은, GPC(Gel Permeation Chromatograph)로 측정한 표준 폴리스티렌에 대한 환산 수치를 의미한다.

또한, 봉지 수지 성분으로는 상술한 구성 중 1 종을 사용할 수도 있고, 2 종 이상을 사용할 수도 있다. 2 종 이상을 사용하는 경우에는 종류가 다른 2 종 이상의 수지를 사용하거나, 중량평균분자량이 상이한 2 종 이상의 수지를 사용하거나 또는 종류 및 중량평균분자량이 모두 상이한 2 종 이상의 수지를 사용할 수 있다.

또 다른 구체예에서, 본 발명에 따른 봉지 수지는 경화성 수지일 수 있다. 본 발명에서 사용할 수 있는 경화성 수지의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 이 분야에서 공지되어 있는 다양한 열경화성 또는 광경화성 수지를 사용할 수 있다. 용어 「열경화성 수지」는, 적절한 열의 인가 또는 숙성(aging) 공정을 통하여, 경화될 수 있는 수지를 의미하고, 용어 「광경화성 수지」는 전자기파의 조사에 의하여 경화될 수 있는 수지를 의미한다. 또한, 상기 경화성 수지는 열경화와 광경화의 특성을 모두 포함하는 듀얼 경화형 수지일 수 있다.

본 발명에서 경화성 수지의 구체적인 종류는 전술한 특성을 가지는 것이라면, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 경화되어 접착 특성을 나타낼 수 있는 것으로서, 글리시딜기, 이소시아네이트기, 히드록시기, 카르복실기 또는 아미드기 등과 같은 열경화 가능한 관능기를 하나 이상 포함하거나, 혹은 에폭사이드(epoxide)기, 고리형 에테르(cyclic ether)기, 설파이드(sulfide)기, 아세탈(acetal)기 또는 락톤(lactone)기 등과 같은 전자기파의 조사에 의해 경화 가능한 관능기를 하나 이상 포함하는 수지를 들 수 있다. 또한, 상기와 같은 수지의 구체적인 종류에는, 아크릴 수지, 폴리에스테르 수지, 이소시아네이트 수지 또는 에폭시 수지 등이 포함될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서는 상기 경화성 수지로서, 방향족 또는 지방족; 또는 직쇄형 또는 분지쇄형의 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서는 2개 이상의 관능기를 함유하는 것으로서, 에폭시 당량이 180 g/eq 내지 1,000 g/eq인 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 상기 범위의 에폭시 당량을 가지는 에폭시 수지를 사용하여, 경화물의 접착 성능 및 유리전이온도 등의 특성을 효과적으로 유지할 수 있다. 이와 같은 에폭시 수지의 예에는, 크레졸 노볼락 에폭시 수지, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 A형 노볼락 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 4관능성 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 트리 페놀 메탄형 에폭시 수지, 알킬 변성 트리 페놀 메탄 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지 또는 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 들 수 있다.

본 발명에서는, 바람직하게는 분자 구조 내에 환형 구조를 포함하는 에폭시 수지를 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 방향족기(예를 들어, 페닐기)를 포함하는 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 에폭시 수지가 방향족기를 포함할 경우, 경화물이 우수한 열적 및 화학적 안정성을 가지면서, 낮은 흡습량을 나타내어 유기전자장치 봉지 구조의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 본 발명에서 사용할 수 있는 방향족기 함유 에폭시 수지의 구체적인 예로는, 비페닐형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 나프탈렌형 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔 변성 페놀형 에폭시 수지, 크레졸계 에폭시 수지, 비스페놀계 에폭시 수지, 자일록계 에폭시 수지, 다관능 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 트리페놀메탄형 에폭시 수지 및 알킬 변성 트리페놀메탄 에폭시 수지 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서 더욱 바람직하게는 상기 에폭시 수지로서, 실란 변성 에폭시 수지, 바람직하게는 방향족기를 가지는 실란 변성 에폭시 수지를 사용할 수 있다. 이와 같이 실란으로 변성되어 구조적으로 실란기를 가지는 에폭시 수지를 사용할 경우, 유기전자장치의 유리 기판 또는 기판 무기재 등과의 접착성을 극대화시키고, 또한 수분 배리어성이나 내구성 및 신뢰성 등을 향상시킬 수 있다. 본 발명에서 사용할 수 있는 상기와 같은 에폭시 수지의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않고, 이와 같은 수지는 예를 들면, 국도 화학 등과 같은 구입처로부터 용이하게 입수할 수 있다.

본 발명의 밀봉 측벽은 수분 흡착제를 포함할 수 있다. 다만, 패턴층 또는 전도성 필름은 유기전자소자와 직접적으로 접촉하는 점을 고려했을 때, 수분 흡착제를 포함하지 않거나, 봉지 수지 100 중량부 대비 5 중량부 미만으로 소량 포함할 수 있다. 용어 「수분 흡착제」는 물리적 또는 화학적 반응 등을 통해, 외부로부터 유입되는 수분 또는 습기를 흡착 또는 제거할 수 있는 성분을 총칭하는 의미로 사용될 수 있다. 즉, 수분 반응성 흡착제 또는 물리적 흡착제를 의미하며, 그 혼합물도 사용 가능하다.

상기 수분 반응성 흡착제는 유기전자장치 봉지 구조 내부로 유입된 습기, 수분 또는 산소 등과 화학적으로 반응하여 수분 또는 습기를 흡착한다. 상기 물리적 흡착제는 봉지 구조로 침투하는 수분 또는 습기의 이동 경로를 길게 하여 그 침투를 억제할 수 있고, 봉지 수지의 매트릭스 구조 및 수분 반응성 흡착제 등과의 상호 작용을 통해 수분 및 습기에 대한 차단성을 극대화할 수 있다.

본 발명에서 사용할 수 있는 수분 흡착제의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 수분 반응성 흡착제의 경우, 알루미나 등의 금속분말, 금속산화물, 금속염 또는 오산화인(P₂O₅) 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합물을 들 수 있고, 물리적 흡착제의 경우, 실리카, 제올라이트, 티타니아, 지르코니아 또는 몬모릴로나이트 등을 들 수 있다.

상기에서 금속산화물의 구체적인 예로는, 산화리튬(Li₂O), 산화나트륨(Na₂O), 산화바륨(BaO), 산화칼슘(CaO) 또는 산화마그네슘(MgO) 등을 들 수 있고, 금속염의 예로는, 황산리튬(Li₂SO₄), 황산나트륨(Na₂SO₄), 황산칼슘(CaSO₄), 황산마그네슘(MgSO₄), 황산코발트(CoSO₄), 황산갈륨(Ga₂(SO₄)₃), 황산티탄(Ti(SO₄)₂) 또는 황산니켈(NiSO₄) 등과 같은 황산염, 염화칼슘(CaCl₂), 염화마그네슘(MgCl₂), 염화스트론튬(SrCl₂), 염화이트륨(YCl₃), 염화구리(CuCl₂), 불화세슘(CsF), 불화탄탈륨(TaF₅), 불화니오븀(NbF₅), 브롬화리튬(LiBr), 브롬화칼슘(CaBr₂), 브롬화세슘(CeBr₃), 브롬화셀레늄(SeBr₄), 브롬화바나듐(VBr₃), 브롬화마그네슘(MgBr₂), 요오드화바륨(BaI₂) 또는 요오드화마그네슘(MgI₂) 등과 같은 금속할로겐화물; 또는 과염소산바륨(Ba(ClO₄)₂) 또는 과염소산마그네슘(Mg(ClO₄)₂) 등과 같은 금속염소산염 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명에서는 상기 금속산화물 등과 같은 수분 흡착제를 적절히 가공한 상태로 조성물에 배합할 수 있다. 예를 들어, 전술한 밀봉 측벽을, 적용하고자 하는 유기전자장치의 종류에 따라 두께가 35 ㎛ 이하의 박막으로 형성할 수 있고, 이 경우 수분 흡착제의 분쇄 공정이 필요할 수 있다. 수분 흡착제의 분쇄에는, 3롤 밀, 비드 밀 또는 볼 밀 등의 공정이 이용될 수 있다.

본 발명의 밀봉 측벽은 수분 흡착제를, 봉지 수지 100 중량부에 대하여, 0 중량부 내지 100 중량부, 1 내지 90 중량부, 5 중량부 내지 80 중량부 또는 10 내지 50 중량부의 양으로 포함할 수 있다. 수분 흡착제는 임의적 성분으로서 포함되지 않을 수 있으나, 바람직하게 수분 흡착제의 함량을 5 중량부 이상으로 제어함으로써, 경화물이 우수한 수분 및 습기 차단성을 나타내도록 할 수 있다. 또한, 수분 흡착제의 함량을 100 중량부 이하로 제어하여, 박막의 봉지 구조를 형성하면서도, 우수한 수분 차단 특성을 나타내도록 할 수 있다.

본 명세서에서는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 단위 「중량부」는 각 성분간의 중량 비율을 의미한다.

본 발명의 밀봉 측벽은 필요에 따라, 필러, 바람직하게는 무기 필러를 포함할 수 있다. 필러는 봉지 구조로 침투하는 수분 또는 습기의 이동 경로를 길게 하여 그 침투를 억제할 수 있고, 봉지 수지의 매트릭스 구조 및 수분 흡착제 등과의 상호 작용을 통해 수분 및 습기에 대한 차단성을 극대화할 수 있다. 본 발명에서 사용할 수 있는 필러의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 클레이, 또는 탈크 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 사용할 수 있다.

본 발명에서는 또한, 필러 및 유기 바인더와의 결합 효율을 높이기 위하여, 상기 필러로서 유기 물질로 표면 처리된 제품을 사용하거나, 추가적으로 커플링제를 첨가하여 사용할 수 있다.

본 발명의 밀봉 측벽은, 봉지 수지 100 중량부에 대하여 0 중량부 내지 50 중량부, 1 중량부 내지 40 중량부, 또는 1 중량부 내지 20 중량부의 필러를 포함할 수 있다. 본 발명에서, 필러는 임의적 성분으로서 밀봉 측벽에 포함되지 않을 수 있으나, 바람직하게는 1 중량부 이상으로 제어하여, 우수한 수분 또는 습기 차단성 및 기계적 물성을 가지는 봉지 구조를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에서 필러 함량을 50 중량부 이하로 제어함으로써, 필름 형태의 제조가 가능하며, 박막으로 형성된 경우에도 우수한 수분 차단 특성을 나타내는 경화물을 제공할 수 있다.

본 명세서에서 용어 「봉지 구조」는 유기전자장치를 봉지하고 있는 밀봉 측벽, 메탈 필름 및 유기전자소자를 포함하는 유기전자장치 봉지 제품을 의미할 수 있다.

본 출원의 구체예에서, 밀봉 측벽은 봉지 수지의 종류에 따라서, 경화제를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들어, 전술한 봉지 수지와 반응하여, 가교 구조 등을 형성할 수 있는 경화제 또는 상기 수지의 경화 반응을 개시시킬 수 있는 개시제를 추가로 포함할 수 있다.

경화제는, 봉지 수지 또는 그 수지에 포함되는 관능기의 종류에 따라서 적절한 종류가 선택 및 사용될 수 있다.

하나의 예시에서 봉지 수지가 에폭시 수지인 경우, 경화제로는, 이 분야에서 공지되어 있는 에폭시 수지의 경화제로서, 예를 들면, 아민 경화제, 이미다졸 경화제, 페놀 경화제, 인 경화제 또는 산무수물 경화제 등의 일종 또는 이종 이상을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

하나의 예시에서 상기 경화제로는, 상온에서 고상이고, 융점 또는 분해 온도가 80℃ 이상인 이미다졸 화합물을 사용할 수 있다. 이러한 화합물로는, 예를 들면, 2-메틸 이미다졸, 2-헵타데실 이미다졸, 2-페닐 이미다졸, 2-페닐-4-메틸 이미다졸 또는 1-시아노에틸-2-페닐 이미다졸 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다,

경화제의 함량은, 조성물의 조성, 예를 들면, 봉지 수지의 종류나 비율에 따라서 선택될 수 있다. 예를 들면, 경화제는, 봉지 수지 100 중량부에 대하여, 1 중량부 내지 20 중량부, 1 중량부 내지 10중량부 또는 1 중량부 내지 5 중량부로 포함할 수 있다. 그렇지만, 상기 중량 비율은, 봉지 수지 또는 그 수지의 관능기의 종류 및 비율, 또는 구현하고자 하는 가교 밀도 등에 따라 변경될 수 있다.

봉지 수지가 활성 에너지선의 조사에 의해 경화될 수 있는 수지인 경우, 개시제로는, 예를 들면, 양이온 광중합 개시제를 사용할 수 있다.

양이온 광중합 개시제로는, 오늄 염(onium salt) 또는 유기금속염(organometallic salt) 계열의 이온화 양이온 개시제 또는 유기 실란 또는 잠재성 황산(latent sulfonic acid) 계열이나 비이온화 양이온 광중합 개시제를 사용할 수 있다. 오늄염 계열의 개시제로는, 디아릴이오도늄 염(diaryliodonium salt), 트리아릴술포늄 염(triarylsulfonium salt) 또는 아릴디아조늄 염(aryldiazonium salt) 등이 예시될 수 있고, 유기금속 염 계열의 개시제로는 철 아렌(iron arene) 등이 예시될 수 있으며, 유기 실란 계열의 개시제로는, o-니트릴벤질 트리아릴 실리 에테르(o-nitrobenzyl triaryl silyl ether), 트리아릴 실리 퍼옥시드(triaryl silyl peroxide) 또는 아실 실란(acyl silane) 등이 예시될 수 있고, 잠재성 황산 계열의 개시제로는 α-설포닐옥시 케톤 또는 α-히드록시메틸벤조인 설포네이트 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

하나의 예시에서 양이온 개시제로는, 이온화 양이온 광중합 개시제를 사용할 수 있다.

또한, 봉지 수지가 활성 에너지선의 조사에 의해 가교될 수 있는 수지인 경우, 개시제로는, 예를 들면, 라디칼 개시제를 사용할 수 있다.

라디칼 개시제는 광개시제 또는 열개시제일 수 있다. 광개시제의 구체적인 종류는 경화 속도 및 황변 가능성 등을 고려하여 적절히 선택될 수 있다. 예를 들면, 벤조인계, 히드록시 케톤계, 아미노 케톤계 또는 포스핀 옥시드계 광개시제 등을 사용할 수 있고, 구체적으로는, 벤조인, 벤조인 메틸에테르, 벤조인 에틸에테르, 벤조인 이소프로필에테르, 벤조인 n-부틸에테르, 벤조인 이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아니노 아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-몰포리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2-(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, p-페닐벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-t-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티오잔톤(thioxanthone), 2-에틸티오잔톤, 2-클로로티오잔톤, 2,4-디메틸티오잔톤, 2,4-디에틸티오잔톤, 벤질디메틸케탈, 아세토페논 디메틸케탈, p-디메틸아미노 안식향산 에스테르, 올리고[2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판논] 및 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐-포스핀옥시드 등을 사용할 수 있다.

개시제의 함량은, 경화제의 경우와 같이 봉지 수지 또는 그 수지의 관능기의 종류 및 비율, 또는 구현하고자 하는 가교 밀도 등에 따라 변경될 수 있다. 예를 들면, 상기 개시제는, 봉지 수지 100 중량부에 대하여, 0.01 중량부 내지 10 중량부 또는 0.1 중량부 내지 3 중량부의 비율로 배합될 수 있다.

본 발명에 따른 밀봉 측벽을 구성하는 봉지 조성물에는 상술한 구성 외에도 전술한 발명의 효과에 영향을 미치지 않는 범위에서, 용도, 봉지 수지의 종류 및 후술하는 밀봉 측벽의 제조 공정에 따라 다양한 첨가제가 포함될 수 있다. 예를 들어, 봉지 조성물은 커플링제, 가교제, 경화성 물질, 점착 부여제, 자외선 안정제 또는 산화 방지제 등을 목적하는 물성에 따라 적정 범위의 함량으로 포함할 수 있다. 여기서 경화성 물질은, 상술한 봉지 조성물을 구성하는 성분 외에 별도의 포함되는 열경화성 관능기 및/또는 활성 에너지선 경화성 관능기를 가지는 물질을 의미할 수 있다. 예를 들면, 활성에너지선의 조사에 의한 중합 반응에 참여할 수 있는 관능기, 예를 들면, 아크릴로일기 또는 메타크릴로일기 등과 같은 에틸렌성 불포화 이중결합을 포함하는 관능기, 에폭시기 또는 옥세탄기 등의 관능기를 2개 이상 포함하는 화합물을 의미할 수 있다.

본 발명의 구체예에서, 상기 메탈 필름의 소재는 특별히 한정되지 않는다. 하나의 예시에서, 상기 메탈 필름은 면저항이 10^-2 내지 10^-3 Ω/□의 범위 내에 있을 수 있다. 본 발명의 하나의 구현예에 따른 메탈 필름은 투명할 수 있고, 불투명할 수 있다. 상기 메탈 필름은 박막의 메탈 포일(Metal foil) 또는 고분자 기재 필름에 메탈이 증착되어 있을 수 있다. 또한, 상기 메탈 필름은 2 종류 이상의 금속층이 2층 이상 적층된 구조일 수 있다. 메탈 필름은 열전도성을 가지며, 수분 차단성을 가지는 물질이라면 제한 없이 사용될 수 있다. 메탈 필름은 산화금속, 질화금속, 탄화금속, 옥시질화금속, 옥시붕화금속, 및 그의 배합물 중에서 어느 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 메탈 필름은 산화실리콘, 산화알루미늄, 산화티타늄, 산화인듐, 산화 주석, 산화주석인듐, 산화탄탈룸, 산화지르코늄, 산화니오븀, 및 그들의 배합물과 같은 산화금속을 포함할 수 있다. 메탈 필름은 전해, 압연, 가열증발, 전자빔 증발, 스퍼터링, 반응성 스퍼터링, 화학기상증착, 플라즈마 화학기상증착 또는 전자 사이클로트론 공명 소스 플라즈마 화학기상 증착 수단에 의해 증착될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 메탈 필름은 반응성 스퍼터링에 의해 증착될 수 있다.

바람직하게, 메탈 필름은 50W/mK 이상, 60W/mK 이상, 70 W/mK 이상, 80 W/mK 이상, 90 W/mK 이상, 100 W/mK 이상, 110 W/mK 이상, 120 W/mK 이상, 130 W/mK 이상, 140 W/mK 이상, 150 W/mK 이상, 200 W/mK 이상 또는 250 W/mK 이상의 열전도도를 갖는다. 이와 같이 높은 열전도도를 가짐으로써, 메탈 필름 접합 공정시 접합계면에서 발생된 열을 보다 빨리 방출시킬 수 있다. 또한 높은 열전도도는 유기전자장치 동작 중 축적되는 열을 신속히 외부로 방출시키고, 이에 따라 유기전자장치 자체의 온도는 더욱 낮게 유지시킬 수 있고, 크랙 및 결함 발생은 감소된다.

본 명세서에서 용어 「열전도도」란 물질이 전도에 의해 열을 전달할 수 있는 능력을 나타내는 정도이며, 단위는 W/mK로 나타낼 수 있다. 상기 단위는 같은 온도와 거리에서 물질이 열전달하는 정도를 나타낸 것으로서, 거리의 단위(미터)와 온도의 단위(캘빈)에 대한 열의 단위(와트)를 의미한다.

본 발명의 유기전자장치는, 예를 들면, 발광층을 적어도 포함하는 유기층이 정공 주입 전극층과 전자 주입 전극층의 사이에 개재된 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 기판 상부의 전극층이 정공 주입 전극층이면, 반대 측 전극층은 전자 주입 전극층이고, 반대로 기판 상부의 전극층이 전자 주입 전극층이면, 반대 측 전극층은 정공 주입성 전극층일 수 있다.

전자 및 정공 주입성 전극층의 사이에 존재하는 유기층은, 적어도 1층 이상의 발광층을 포함할 수 있다. 유기층은 2층 이상의 복수의 발광층을 포함할 수도 있다. 2층 이상의 발광층을 포함되는 경우에는, 발광층들은 전하 발생 특성을 가지는 중간 전극층이나 전하 발생층(CGL; Charge Generating Layer) 등에 의해 분할되어 있는 구조를 가질 수도 있다.

발광층은, 예를 들면, 이 분야에 공지된 다양한 형광 또는 인광 유기 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 발광층의 재료로는, 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀레이트)알루미늄(III)(tris(4-methyl-8-quinolinolate)aluminum(III))(Alg3), 4-MAlq3 또는 Gaq3 등의 Alq 계열의 재료, C-545T(C₂₆H₂₆N₂O₂S), DSA-아민, TBSA, BTP, PAP-NPA, 스피로-FPA, Ph₃Si(PhTDAOXD), PPCP(1,2,3,4,5-pentaphenyl-1,3-cyclopentadiene) 등과 같은 시클로페나디엔(cyclopenadiene) 유도체, DPVBi(4,4'-bis(2,2'-diphenylyinyl)-1,1'-biphenyl), 디스티릴 벤젠 또는 그 유도체 또는 DCJTB(4-(Dicyanomethylene)-2-tert-butyl-6-(1,1,7,7,-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran), DDP, AAAP, NPAMLI, ; 또는 Firpic, m-Firpic, N-Firpic, bon₂Ir(acac), (C₆)₂Ir(acac), bt₂Ir(acac), dp₂Ir(acac), bzq₂Ir(acac), bo₂Ir(acac), F₂Ir(bpy), F₂Ir(acac), op₂Ir(acac), ppy₂Ir(acac), tpy₂Ir(acac), FIrppy(fac-tris[2-(4,5'-difluorophenyl)pyridine-C'2,N] iridium(III)) 또는 Btp₂Ir(acac)(bis(2-(2'-benzo[4,5-a]thienyl)pyridinato-N,C3') iridium(acetylactonate)) 등과 같은 인광 재료 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다. 발광층은, 상기 재료를 호스트(host)로 포함하고, 또한 페릴렌(perylene), 디스티릴비페닐(distyrylbiphenyl), DPT, 퀴나크리돈(quinacridone), 루브렌(rubrene), BTX, ABTX 또는 DCJTB 등을 도펀트로 포함하는 호스트-도펀트 시스템(Host-Dopant system)을 가질 수도 있다.

발광층은 또한 전자 수용성 유기 화합물 또는 전자 공여성 유기 화합물 중에서 발광 특성을 나타내는 종류를 적절히 채용하여 형성할 수 있다.

유기층은, 발광층을 포함하는 한, 이 분야에 공지된 다른 다양한 기능성층을 추가로 포함하는 다양한 구조로 형성될 수 있다. 유기층에 포함될 수 있는 층으로는, 전자 주입층, 정공 저지층, 전자 수송층, 정공 수송층 및 정공 주입층 등이 예시될 수 있다.

이 분야에서는 정공 또는 전자 주입 전극층과 유기층, 예를 들면, 발광층, 전자 주입 또는 수송층, 정공 주입 또는 수송층을 형성하기 위한 다양한 소재 및 그 형성 방법이 공지되어 있으며, 제한 없이 사용될 수 있다.

본 발명에서 유기전자소자(15)는 유기발광다이오드일 수 있다.

하나의 예시에서, 본 발명에 따른 유기전자장치는 전면 발광(top emission)형 또는 배면 발광(bottom emission)형일 수 있다.

본 발명은 또한 전술한 유기전자장치의 제조 방법에 관한 것이다.

하나의 예시에서, 상기 제조 방법은 기판(11) 상에, 적어도 유기층(13)을 포함하는 유기전자소자(15)를 형성하는 단계; 상기 기판(11)과 메탈 필름(18) 사이에 배치되어 상기 유기층(13)을 둘러싸고, 상기 메탈 필름(18)과 유기전자소자(15) 사이에 통전부(17)를 형성하도록 밀봉 측벽(16)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 통전부는 밀봉 측벽의 높이를 유기전자소자의 높이보다 크게 설정하여 형성될 수 있다. 또 다른 예시에서, 통전부는 유기전자소자와 메탈 필름을 전기적으로 연결하는 선 형상 또는 격자 형상을 가지는 패턴층을 배치시켜 형성될 수 있다. 또한, 통전부는 유기전자소자와 메탈 필름이 직접 접촉하도록 형성될 수 있다. 다른 예시에서, 통전부는 유기전자소자와 메탈 필름을 전기적으로 연결하는 전도성 필름을 배치시켜 형성될 수 있다.

본 발명에서, 상기 밀봉 측벽을 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 전술한 봉지 조성물을 포함하는 코팅액을 기재 필름 또는 이형 필름 상에 코팅하는 제 1 단계; 및 제 1 단계에서 코팅된 코팅액을 건조하는 제 2 단계를 포함하는 방법으로 밀봉 측벽을 제조할 수 있다.

본 발명의 밀봉 측벽의 제조 방법에서는, 또한, 상기 제 2 단계에서 건조된 코팅액 상에 기재 필름 또는 이형 필름을 추가적으로 압착하는 제 3 단계를 추가로 수행할 수도 있다.

본 발명의 제 1 단계는 전술한 봉지 조성물을 적절한 용매에 용해 또는 분산시켜 코팅액을 제조하는 단계이다. 이 과정에서 코팅액 내에 포함되는 상기 봉지 수지 등의 함량은 목적하는 수분 차단성 및 성형성에 따라 적절히 제어될 수 있다.

본 발명에서 코팅액 제조에 사용되는 용제의 종류는 특별히 한정되지 않는다. 다만, 용제의 건조 시간이 지나치게 길어지거나, 혹은 고온에서의 건조가 필요할 경우, 작업성 또는 밀봉 측벽의 내구성 측면에서 문제가 발생할 수 있으므로, 휘발 온도가 100℃ 이하인 용제를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는 또한, 밀봉 측벽의 성형성 등을 고려하여, 상기 범위 이상의 휘발 온도를 가지는 용제를 소량 혼합하여 사용할 수 있다. 본 발명에서 사용할 수 있는 용제의 예로는, 메틸에틸케톤(MEK), 아세톤, 톨루엔, 디메틸포름아미드(DMF), 메틸셀로솔브(MCS), 테트라히드로퓨란(THF) 또는 N-메틸피롤리돈(NMP) 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

본 발명의 제 1 단계에서 상기와 같은 코팅액을 기재 필름 또는 이형 필름에 도포하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 스크린 코트, 나이프 코트, 롤 코트, 스프레이 코트, 그라비어 코트, 커튼 코트, 콤마 코트 또는 립 코트 등과 같은 공지의 방법이 제한없이 사용될 수 있다.

본 발명의 제 2 단계는 제 1 단계에서 코팅된 코팅액을 건조하여, 밀봉 측벽을 형성하는 단계이다. 즉, 본 발명의 제 2 단계에서는, 필름에 도포된 코팅액을 가열하여 용제를 건조 및 제거함으로써, 밀봉 측벽을 제조할 수 있다. 이 때, 건조 조건은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 상기 건조는 70℃ 내지 200℃의 온도에서 1분 내지 10분 동안 수행될 수 있다.

본 발명의 밀봉 측벽의 제조 방법에서는 또한, 상기 제 2 단계에 이어서, 필름 상에 형성된 밀봉 측벽 상에 추가적인 기재 필름 또는 이형 필름을 압착하는 제 3 단계가 추가로 수행될 수 있다.

이와 같은 본 발명의 제 3 단계는, 필름에 코팅된 후, 건조된 밀봉 측벽에 추가적인 이형 필름 또는 기재 필름(커버 필름 또는 제 2 필름)을 핫 롤 라미네이트 또는 프레스 공정에 의해 압착하여 수행될 수 있다.

상기 밀봉 측벽을 유기전자장치에 적용하여 형성하는 단계는 핫롤 라미네이트, 열압착(hot press) 또는 진공압착 방법으로 수행할 수 있으며, 특별히 제한되지 않는다.

상기 밀봉 측벽을 형성하는 단계는, 50℃ 내지 90℃의 온도에서 수행할 수 있고, 후에 경화 단계를 거칠 수 있고, 이는 70℃ 내지 110℃의 온도 범위로 가열하거나 UV를 조사하여 수행할 수 있다.

본 발명에서 유기전자장치의 제조 방법은 예를 들어, 글라스 또는 필름과 같은 기판(11) 상에 진공 증착 또는 스퍼터링 등의 방법으로 제 1 전극층으로서 투명 전극을 형성하고, 상기 투명 전극 상에 유기재료층을 형성한다. 상기 유기재료층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 주입층 및/또는 전자 수송층을 포함할 수 있다. 이어서, 상기 유기재료층 상에 제 2 전극층을 추가로 형성한다. 그런 뒤, 상기 기판(11) 상의 유기전자소자(15)의 유기층(13)을 둘러싸도록 전술한 밀봉 측벽(16)을 적용한다.

본 발명에 따른 유기전자장치는 우수한 수분 차단 특성을 구현하는 봉지 구조를 구현하면서, 유기전자소자의 배선 구조를 단순화하여 배선 비용을 절감할 수 있다.

도 1 내지 4는 본 발명의 하나의 예시에 따른 유기전자장치를 나타내는 단면도이다.

이하 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.

실시예 1

수분 흡착제로서 CaO(Aldrich) 100g 및 용제로서 MEK를 고형분 50중량%의 농도로 투입하여 수분 흡착제 용액을 제조하였다.

상온에서 반응기에 봉지 수지로서 폴리이소부텐 수지(B50, BASF사) 70중량부 및 점착 부여제(SU90, 코오롱) 30중량부를 투입하고, 메틸에틸케톤으로 희석한 후, 1 시간 동안 고속 교반하여 밀봉 측벽 용액을 제조하였다. 상기 용액에 미리 준비한 수분 흡착제 용액을 CaO의 함량이 밀봉 측벽의 봉지 수지 100 중량부 대비 30 중량부가 되도록 투입하여, 혼합함으로써 밀봉 측벽 용액을 제조하였다.

글라스 상에 진공 증착 방법으로 투명 전극을 형성하고, 상기 투명 전극 상에 유기재료층을 형성한다. 상기 유기재료층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 주입층 및 전자 수송층을 포함한다. 이어서, 상기 유기재료층 상에 반사 전극을 추가로 형성한다. 그런 뒤, 상기 글래스 상의 유기전자소자 측면에 상기 유기전자소자를 둘러싸도록 밀봉 측벽을 형성하되, 상기 유기전자소자 보다 20㎛ 더 높게 형성하였다.

상기 밀봉 측벽 상에 메탈 필름으로서 20㎛의 구리 필름을 합판하여 유기전자장치를 제조하였다.

실시예 2

전도성 물질로서 전도성 카본블랙(FX-35M Denka)을 용제로서 MEK에 고형분 10중량%의 농도로 투입하여 카본블랙 분산액을 제조하였다.

상온에서 반응기에 봉지 수지로서 폴리이소부텐 수지(B50, BASF사) 70중량부 및 점착 부여제(SU90, 코오롱) 30중량부를 투입하고, 메틸에틸케톤으로 희석한 후, 1 시간 동안 고속 교반하여 전도성 필름 용액을 제조하였다. 상기 용액에 미리 준비한 카본블랙 분산액을 카본블랙의 함량이 전도성 필름의 봉지 수지 100 중량부 대비 10 중량부가 되도록 투입하여, 혼합함으로써 전도성 필름 용액을 제조하였다.

상기 전도성 필름 용액을 이형 PET의 이형면에 도포하고, 130℃로 3분간 건조하여, 두께가 20 ㎛인 전도성 필름을 제조하였다.

글라스 상에 진공 증착 방법으로 투명 전극을 형성하고, 상기 투명 전극 상에 유기재료층을 형성한다. 상기 유기재료층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 주입층 및 전자 수송층을 포함한다. 이어서, 상기 유기재료층 상에 반사 전극을 추가로 형성한다. 그런 뒤, 상기 글래스 상의 유기전자소자 측면에 상기 유기전자소자를 둘러싸도록 실시예 1과 동일하게 밀봉 측벽을 형성하되, 상기 유기전자소자 보다 20㎛ 더 높게 형성하였다.

상기 유기전자소자 상에, 미리 제조한 전도성 필름을 형성하였다.

또한, 상기 밀봉 측벽 및 전도성 필름 상에 메탈 필름으로서 20㎛의 구리 필름을 합판하여 유기전자장치를 제조하였다.

실시예 3

전도성 물질로서 ECP-Lion 사의 전도성 카본블랙을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2와 같이 유기전자장치를 제조하였다.

실시예 4

전도성 필름 용액에 카본 블랙 분산액을 수지 100 중량부 대비 카본 블랙이 20 중량부 포함될 수 있도록 혼합한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 유기전자장치를 제조하였다.

비교예 1

전도성 필름 용액에 카본 블랙 분산액 대신 수분 흡착제 분산액을 수지 100 중량부 대비 수분 흡착제가 30 중량부 포함될 수 있도록 혼합한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 유기전자장치를 제조하였다.

실험예

1. 통전부의 면저항 측정

PET 필름에 약 20 ㎛의 두께로, 전도성 필름을 형성하는 봉지 조성물을 코팅한 후, Mitsubishi chemical corporation사의 Hiresta-up MCP-HT450 장비를 이용하여 면저항을 측정하였다. 상기에서 측정은 전압을 10V에서 1,000V까지 변화를 주면서, 적정 면저항을 측정하였고, URS probe를 사용하여, surface mode로 10초간의 평균 면저항을 측정하였다.

통전부에 전도성 필름이 형성되지 않은 실시예 1의 경우 메탈 필름의 면저항을 측정하였다.

2. 내구 신뢰성

실시예 및 비교예에서 제조한 유기전자장치를 85℃ 및 85% 상대습도의 항온 항습 챔버에서 약 500 시간 유지하면서, 다크 스팟이 발생될 경우 X, 발생하지 않은 경우 O로 표시하였다.

3. 접착력

실시예 또는 비교예에 따른 전도성 필름의 폭을 1 inch로 하여 25, 50% 상대습도 하에서 1주일 동안 보관한 후에 상기 점착 필름의 메탈 필름에 대한 접착력(박리 속도: 5 mm/sec, 박리 각도: 180도)을 측정하였다.

상기 측정은 항온 항습 조건하에서 측정하였으며, 상기 접착력은 texture analyzer를 이용하며, ASTM3330에 근거하여 측정하였다.

	면저항(Ω/□)	내구 신뢰성	접착력(gf/inch)
실시예 1	10-2	O	-
실시예 2	105	O	400
실시예 3	104	O	400
실시예 4	103	O	10
비교예 1	108	O	2000

11: 기판
12: 제 1 전극층
13: 유기층
14: 제 2 전극층
15: 유기전자소자
16: 밀봉 측벽
17: 통전부
18: 메탈 필름

Claims (20)

1. 기판; 상기 기판 상에 형성되고, 적어도 유기층을 포함하는 유기전자소자; 상기 유기전자소자 상에 형성되는 메탈 필름; 및 상기 기판과 메탈 필름 사이에 배치되어 유기층을 둘러싸고, 상기 메탈 필름과 유기전자소자 사이에 통전부를 형성하도록 마련되는 밀봉 측벽을 포함하는 유기전자장치.
2. 제 1 항에 있어서, 유기전자소자는 제 1 전극층, 상기 제 1 전극층 상에 형성되고 적어도 발광층을 포함하는 유기층 및 상기 유기층상에 형성되는 제 2 전극층을 포함하는 유기전자장치.
3. 제 1 항에 있어서, 통전부는 밀봉 측벽의 높이를 유기전자소자의 높이보다 크게 설정하여 형성된 것인 유기전자장치.
4. 제 3 항에 있어서, 밀봉 측벽의 높이는 유기전자소자의 높이보다 0.1㎛ 내지 35㎛ 더 크게 형성되는 유기전자장치.
5. 제 1 항에 있어서, 통전부는, 유기전자소자와 메탈필름을 전기적으로 연결하는 패턴층을 포함하는 유기전자장치.
6. 제 5 항에 있어서, 패턴층은 선 형상 또는 격자 형상을 가지는 유기전자장치.
7. 제 5 항에 있어서, 패턴층은 전도성 물질을 포함하는 유기전자장치.
8. 제 1 항에 있어서, 통전부는, 유기전자소자와 메탈 필름을 전기적으로 연결하는 전도성 필름을 포함하는 유기전자장치.
9. 제 8 항에 있어서, 전도성 필름은 면저항이 10² Ω/□ 내지 10⁷ Ω/□ 의 범위 내에 있는 유기전자장치.
10. 제 8 항에 있어서, 전도성 필름은 전도성 물질을 포함하는 유기전자장치.
11. 제 8 항에 있어서, 전도성 필름은 전도성 물질 5 내지 20 중량부 및 수분 흡착제 1 내지 30 중량부를 포함하는 유기전자장치.
12. 제 1 항에 있어서, 통전부는 유기전자소자와 메탈 필름이 직접 접촉하는 접촉면인 유기전자장치.
13. 제 1 항에 있어서, 밀봉 측벽은 봉지 수지 및 수분 흡착제를 포함하는 유기전자장치.
14. 제 13 항에 있어서, 봉지 수지는 아크릴 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 불소 수지, 스티렌 수지, 폴리올레핀 수지, 열가소성 엘라스토머, 폴리옥시알킬렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지, 폴리아미드 수지 또는 이들의 혼합물인 유기전자장치.
15. 제 1 항에 있어서, 메탈 필름은 면저항이 10^-2 Ω/□ 내지 10^-3 Ω/□ 의 범위 내에 있는 유기전자장치.
16. 기판 상에, 적어도 유기층을 포함하는 유기전자소자를 형성하는 단계; 상기 기판과 메탈 필름 사이에 배치되어 상기 유기층을 둘러싸고, 상기 메탈 필름과 유기전자소자 사이에 통전부를 형성하도록 밀봉 측벽을 형성하는 단계를 포함하는 제 1 항에 따른 유기전자장치의 제조 방법.
17. 제 16 항에 있어서, 통전부는 밀봉 측벽의 높이를 유기전자소자의 높이보다 크게 설정하여 형성되는 유기전자장치의 제조 방법.
18. 제 16 항에 있어서, 통전부는 유기전자소자와 메탈필름을 전기적으로 연결하는 패턴층을 배치시켜 형성되는 유기전자장치의 제조 방법.
19. 제 16 항에 있어서, 통전부는 유기전자소자와 메탈 필름이 직접 접촉하도록 형성되는 유기전자장치의 제조 방법.
20. 제 16 항에 있어서, 통전부는 유기전자소자와 메탈 필름을 전기적으로 연결하는 전도성 필름을 배치시켜 형성되는 유기전자장치.

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