KR20190001347A - 유기전자소자용 기판 - Google Patents

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KR20190001347A
KR20190001347A KR1020170081209A KR20170081209A KR20190001347A KR 20190001347 A KR20190001347 A KR 20190001347A KR 1020170081209 A KR1020170081209 A KR 1020170081209A KR 20170081209 A KR20170081209 A KR 20170081209A KR 20190001347 A KR20190001347 A KR 20190001347A
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barrier layer
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organic electronic
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KR1020170081209A
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이은정
조은별
함윤혜
김종석
김용남
박상준
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 출원에서는, 유기전자소자용 기판 및 그 용도를 제공할 수 있다. 본 출원에서는, 유기전자소자용 기판 및 그 용도를 제공할 수 있다. 본 출원의 기판은, 유기발광장치 등과 같은 유기전자장치에 적용되는 경우에 해당 장치의 성능을 극대화할 수 있다.

Description

유기전자소자용 기판{SUBSTRATE FOR ORGANIC ELECTRONIC DEVICE}
본 출원은, 유기전자소자용 기판 및 그 용도에 관한 것이다.
유기발광소자(OLED, Organic Light Emitting Device), 유기태양전지, 유기 감광체(OPC) 또는 유기 트랜지스터 등과 같은 유기전자장치는, 수분 등과 같은 외부 인자에 취약한 유기물층을 포함한다. 예를 들면, 특허문헌 1 내지 4 등은 유기전자장치를 외래 물질로부터 보호할 수 있는 구조들을 제안하고 있다. 외래 물질의 침투에 취약한 플라스틱 기판 등이 적용되는 플렉서블(flexible) 구조에서는 통상적으로 무기물인 배리어층과 같은 층이 추가로 포함될 수 있다.
미국특허 제6,226,890호 미국특허 제6,808,828호 일본공개특허 제2000-145627호 일본공개특허 제2001-252505호
본 출원은, 유기전자소자용 기판 및 그 용도를 제공한다.
예시적인 유기전자소자용 기판은, 기재 필름, 광학 기능성층 및 무기 배리어층을 포함할 수 있다. 도 1은 기재 필름(10)의 상부에 광학 기능성층(20)과 무기 배리어층(30)이 순차 형성되어 있는 경우를 예시적으로 보여주는 도면이다.
상기 기판에 적용되는 기재 필름의 종류는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 기재 필름으로 업계에서 통상 플렉서블 소자의 구현에 사용될 수 있는 것으로 알려져 있는 것을 사용할 수 있다. 이러한 기재 필름의 대표적인 예로는 고분자 필름 등이 있다. 고분자 필름의 예로는, PI(polyimide), PEN(polyethylene naphthalate), PC(polycarbonate), 아크릴 수지, PET(poly(ethylene terephthatle)), PES(poly(ether sulfide)), PEI(polyetherimide), PPS(polyphenylene Sulfide), COC(cyclic olefin copolymer, PEEK(polyetheretherketone) 또는 PS(polysulfone) 등이 예시될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
기재 필름으로는 투광성 필름을 사용할 수 있다. 본 명세서에서 용어 투광성 필름은, 예를 들면, 가시광 영역(약 400 nm 내지 700 nm 파장 범위 내) 중 어느 하나의 광 또는 전체 가시광 영역의 광에 대한 투과율이 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상 또는 90% 이상인 필름을 의미할 수 있다.
기재 필름의 표면 등에는 알루미늄 등의 반사성 물질을 사용하여 반사층을 형성할 수도 있다. 기재 필름은, 구동용 TFT(Thin Film Transistor)가 존재하는 TFT 기재 필름일 수도 있다.
상기 기판이 상기 기판측으로 광을 방출하는 유기발광장치에 적용되는 경우에 기재 필름으로는 헤이즈(haze)가 있는 것을 사용할 수 있다. 헤이즈를 가지는 경우에 기재 필름의 헤이즈는 3% 내지 90%의 범위 내에 있을 수 있다. 헤이즈의 다른 하한은, 예를 들면, 5% 또는 10% 정도일 수 있다. 또한, 헤이즈의 다른 상한은, 예를 들면, 85%, 80%, 75%, 70%, 65%, 60%, 55%, 50%, 45%, 40%, 35% 또는 30% 정도일 수 있다. 기판이 헤이즈를 가지도록 하는 방법은 특별히 제한되는 것은 아니며, 헤이즈를 발생시키기 위해 통상 적용되고 있는 방식이 적용될 수 있다. 예를 들면, 고분자 필름의 경우, 주변 고분자 매트릭스와는 상이한 굴절률을 가지고, 적절한 평균 입경을 가지는 산란 입자를 첨가하는 방식이나, 고분자 자체에 헤이즈를 나타낼 수 있도록 하는 단량체, 예를 들면, 고분자의 주쇄와는 상이한 범위의 굴절률을 나타내는 단량체를 중합시키고, 이러한 고분자를 사용하여 필름을 형성하는 방법 등이 적용될 수 있다.
기재 필름은 열팽창계수(CTE)가 약 5 ppm/℃ 내지 70ppm/℃의 범위 내에 있을 수 있다. 이러한 범위는 유기물층과 무기 배리어층이 혼재되어 있는 구조에서 발생할 수 있는 층간 박리 등의 결함의 방지에 유리할 수 있다.
기재 필름은 유리전이온도가 약 80℃ 이상일 수 있다. 이러한 유리전이온도는 기재 필름 자체의 유리전이온도이거나, 후술하는 버퍼층이 형성되어 있는 기재 필름의 유리전이온도일 수 있다. 이러한 범위는 유기전자장치의 제조 과정에서의 증착 또는 패턴을 위한 고온 공정에서 적합할 수 있다. 유리전이온도는, 다른 예시에서 90℃ 이상, 100℃ 이상, 120℃ 이상, 130℃ 이상, 약 210℃ 이상, 약 220℃ 이상, 약 230℃ 이상, 약 240℃ 이상 또는 약 250℃ 이상일 수 있다. 유리전이온도의 상한은 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들면, 약 450℃, 400℃, 350℃ 또는 300℃ 정도일 수 있다.
기재 필름은 표면 거칠기(RMS, Root Mean Square)가 약 0.1 nm 내지 5 nm의 범위 내로 조절될 수 있다. 이러한 표면 거칠기는 기재 필름 자체의 표면에 대한 것이거나, 후술하는 버퍼층이 형성되어 있는 기재 필름의 상기 버퍼층의 표면에 대한 것일 수 있다. 이러한 표면 거칠기의 범위는 상부에 형성되는 층의 성능의 개선에 유리할 수 있다. 예를 들어, 상기 무기 배리어층이 배리어성을 가지도록 형성되는 경우에 상기 범위의 표면 거칠기를 가지는 표면에 상기 무기 배리어층을 형성하면, 보다 탁월한 수분 차단성 등을 가지는 층을 형성할 수 있다. 표면 거칠기는, 다른 예시에서 약 4 nm 이하, 약 3 nm 이하, 약 2.5 nm 이하 또는 약 2 nm 이하일 수 있다.
기재 필름은, 굴절률이 약 1.5 이상, 약 1.6 이상, 약 1.7 이상, 약 1.75 이상 또는 약 1.8 이상일 수 있다. 본 명세서에서 용어 굴절률은, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 약 550 nm 파장의 광에 대하여 측정한 굴절률이다. 유기발광장치에서 기재 필름의 상기 굴절률의 범위는 장치의 광효율을 높이는 것에 유리할 수 있다. 기재 필름의 굴절률의 상한은 특별히 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 기재 필름의 굴절률은, 약 2.0 이하, 약 1.9 이하, 약 1.8 이하 또는 약 1.7 이하 정도일 수 있다.
기재 필름의 두께는 특별히 제한되지 않으며, 목적하는 성능, 예를 들면, 가요성이나 광추출 효율 또는 배리어성을 고려하여 적정 범위에서 선택될 수 있다. 예를 들면, 기재 필름의 두께는 약 10 ㎛ 내지 약 130 ㎛의 범위 내일 수 있다. 상기 두께는 다른 예시에서 약 20 ㎛ 이상, 약 30 ㎛ 이상 또는 약 40 ㎛ 이상일 수 있다. 상기 두께는 다른 예시에서 약 120 ㎛ 이하, 110 ㎛ 이하, 100 ㎛ 이하, 90 ㎛ 이하, 80 ㎛ 이하, 70 ㎛ 이하 또는 60 ㎛ 이하일 수 있다.
본 출원의 기판에서 상기 기재 필름상에는 광학 기능성층이 형성된다. 광학 기능성층으로는 기재 필름상에서 적어도 하나의 광학적 기능을 발휘함으로써, 유기전자장치 등과 같은 소자의 기능의 향상에 기여할 수 있는 어떠한 종류의 층도 사용될 수 있다.
광학 기능성층의 하나의 예로는 광산란층이 예시될 수 있다. 본 출원에서 용어 광산란층은, 예를 들면, 상기 층으로 입사되는 광을 산란, 굴절 또는 회절시켜서 입사되는 광이 층간 계면에서 트랩되는 것을 해소하거나 완화시킬 수 있도록 형성되는 모든 종류의 층을 의미할 수 있다. 광산란층은 상기와 같은 기능이 나타나도록 구현되는 한 광산란층의 구현 형태는 특별히 제한되지 않는다.
예를 들면, 광산란층은, 매트릭스 물질 및 산란성 영역을 포함하는 층일 수 있다. 도 2는, 산란성 입자로 형성된 산란성 영역(702) 및 매트릭스 물질(701)을 포함하는 예시적인 광산란층이 기재 필름(101)에 형성되어 있는 형태를 나타낸다. 본 명세서에서 용어 「산란성 영역」은, 예를 들면, 매트릭스 물질 등과 같은 주위 물질과는 다른 굴절률을 가지고, 또한 적절한 크기를 가져서 입사되는 광을 산란, 굴절 또는 회절시킬 수 있는 영역를 의미할 수 있다. 산란성 영역은, 예를 들면, 상기와 같은 굴절률 및 크기를 가지는 입자이거나, 혹은 빈 공간일 수 있다. 예를 들면, 주위 물질과는 다르면서 주위 물질에 비하여 높거나 낮은 굴절률을 가지는 입자를 사용하여 산란성 영역을 형성할 수 있다. 산란성 입자의 굴절률은, 주위 물질, 예를 들면, 상기 매트릭스 물질과의 굴절률의 차이가 0.3을 초과하거나 또는 0.3 이상일 수 있다. 예를 들면, 산란성 입자는, 1.0 내지 3.5 또는 1.0 내지 3.0 정도의 굴절률을 가질 수 있다. 산란성 입자의 굴절률은, 예를 들면, 1.0 내지 1.6 또는 1.0 내지 1.3일 수 있다. 다른 예시에서 산란성 입자의 굴절률은, 2.0 내지 3.5 또는 2.2 내지 3.0 정도일 수 있다. 산란성 입자로는, 예를 들면, 평균 입경이 50 nm 이상, 100 nm 이상, 500 nm 이상 또는 1,000 nm 이상인 입자가 예시될 수 있다. 산란성 입자의 평균 입경은, 예를 들면, 10,000 nm 이하일 수 있다. 산란성 영역은, 또한 상기와 같은 크기를 가지는 빈 공간으로서 공기가 충전되어 있는 공간에 의해서 형성될 수도 있다.
산란성 입자 또는 영역은, 구형, 타원형, 다면체 또는 무정형과 같은 형상을 가질 수 있으나, 상기 형태는 특별히 제한되는 것은 아니다. 산란성 입자로는, 예를 들면, 폴리스티렌 또는 그 유도체, 아크릴 수지 또는 그 유도체, 실리콘 수지 또는 그 유도체, 또는 노볼락 수지 또는 그 유도체 등과 같은 유기 재료, 또는 실리카, 알루미나, 산화 티탄 또는 산화 지르코늄과 같은 무기 재료를 포함하는 입자 등이 예시될 수 있다. 산란성 입자는, 상기 재료 중에 어느 하나의 재료만을 포함하거나, 상기 중 2종 이상의 재료를 포함하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 산란성 입자로 중공 실리카(hollow silica) 등과 같은 중공 입자 또는 코어/셀 구조의 입자도 사용할 수 있다.
광산란층은 산란성 입자 등의 산란성 영역을 유지하는 매트릭스 물질을 추가로 포함할 수 있다. 매트릭스 물질로는, 예를 들면, 기재 필름 등과 같은 인접하는 다른 소재와 유사한 수준의 굴절률을 가지는 소재 또는 그보다 높은 굴절률을 가지는 소재를 사용하여 형성할 수 있다. 매트릭스 물질은, 예를 들면, 폴리이미드, 플루오렌 고리를 가지는 카도계 수지(caldo resin), 우레탄, 에폭시드, 폴리에스테르 또는 (메타)아크릴레이트 계열의 열 또는 광경화성의 단량체성, 올리고머성 또는 고분자성 유기 재료나 산화 규소, 질화 규소(silicon nitride), 옥시질화 규소(silicon oxynitride) 또는 폴리실록산 등의 무기 재료 또는 유무기 복합 재료 등을 사용할 수 있다.
매트릭스 물질은, 폴리실록산, 폴리아믹산 또는 폴리이미드를 포함할 수 있다. 상기에서 폴리실록산은, 예를 들면, 축합성 실란 화합물 또는 실록산 올리고머 등을 중축합시켜서 형성할 수 있으며, 상기를 통해 규소와 산소의 결합(Si-O)에 기반한 매트릭스 물질을 형성할 수 있다. 매트릭스 물질의 형성 과정에서 축합 조건 등을 조절하여 폴리실록산이 실록산 결합(Si-O)만을 기반으로 하도록 하거나, 혹은 알킬기 등과 같은 유기기나 알콕시기 등과 같은 축합성 관능기 등이 일부 잔존하도록 하는 것도 가능하다.
폴리아믹산 또는 폴리이미드로는, 예를 들면, 633 nm의 파장의 광에 대한 굴절률이 약 1.5 이상, 약 1.6 이상, 약 1.65 이상 또는 약 1.7 이상인 폴리아믹산 또는 폴리이미드를 사용할 수 있다. 이러한 고굴절의 폴리아믹산 또는 폴리이미드는, 예를 들면, 불소 이외의 할로겐 원자, 황 원자 또는 인 원자 등이 도입된 단량체를 사용하여 제조할 수 있다. 예를 들면, 카복실기 등과 같이 입자와 결합할 수 있는 부위가 존재하여 입자의 분산 안정성을 향상시킬 수 있는 폴리아믹산을 사용할 수 있다.
광산란층은, 예를 들면, 요철 구조를 가지는 층일 수 있다. 도 3은, 기재 필름(101)상에 형성된 요철 구조의 광산란층(801)을 예시적으로 보여주는 도면이다. 광산란층의 요철 구조를 적절하게 조절할 경우에 입사되는 광을 산란시킬 수 있다. 요철 구조를 가지는 광산란층은, 예를 들면, 열 또는 광 경화성 재료를 경화시키는 과정에서 목적하는 형상의 요철 구조를 전사할 수 있는 금형과 접촉시킨 상태로 상기 재료를 경화시키거나, 광산란층을 형성할 재료의 층을 미리 형성한 후에 에칭 공정 등을 통해 요철 구조를 형성하여 제조할 수 있다. 다른 방식으로는 광산란층을 형성하는 바인더 내에 적절한 크기 및 형상을 가지는 입자를 배합하는 방식으로 형성할 수도 있다. 이러한 경우에 상기 입자는 반드시 산란 기능을 가지는 입자일 필요는 없으나, 산란 기능을 가지는 입자를 사용하여도 무방하다.
광산란층은, 예를 들면, 습식 코팅(wet coating) 방식으로 재료를 코팅하고, 열의 인가 또는 광의 조사 등의 방식이나, 졸겔 방식으로 재료를 경화시키는 방식이나, CVD(Chemical Vapor Deposition) 또는 PVD(Physical Vapor Deposition) 방식 등과 같은 증착 방식 또는 나노임프린팅 또는 마이크로엠보싱 방식 등을 통하여 형성할 수 있다.
광산란층은, 필요한 경우 고굴절 입자를 추가로 포함할 수 있다. 용어 「고굴절 입자」는, 예를 들면, 굴절률이 1.5 이상, 2.0 이상 2.5 이상, 2.6 이상 또는 2.7 이상인 입자를 의미할 수 있다. 고굴절 입자의 굴절률의 상한은, 예를 들면, 목적하는 광산란층의 굴절률을 만족시킬 수 있는 범위에서 선택될 수 있다. 고굴절 입자는, 예를 들면, 상기 산란성 입자보다는 작은 평균 입경을 가질 수 있다. 고굴절 입자는, 예를 들면, 1 nm 내지 100 nm, 5 nm 내지 90 nm, 5 nm 내지 80 nm, 5 nm 내지 70 nm, 5 nm 내지 60 nm, 5 nm 내지 50 nm 또는 5 nm 내지 40 nm 정도의 평균 입경을 가질 수 있다. 고굴절 입자로는, 알루미나, 알루미노 실리케이트, 산화 티탄 또는 산화 지르코늄 등이 예시될 수 있다. 고굴절 입자로는, 예를 들면, 굴절률이 2.5 이상인 입자로서, 루틸형 산화 티탄을 사용할 수 있다. 루틸형의 산화 티탄은 여타의 입자에 비하여 높은 굴절률을 가지고, 따라서 상대적으로 적은 비율로도 목적하는 굴절률로의 조절이 가능할 수 있다.
상기와 같이 형성되는 광학 기능성층의 굴절률은, 예를 들면, 약 1.55 내지 1.75의 범위 내 또는 약 1.6 내지 1.7의 범위 내일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
기판에서 상기 광학 기능성층상에는 무기 배리어층이 형성되어 있다. 상기 무기 배리어층은, 적어도 2층 이상의 다층 구조를 포함할 수 있고, 예를 들면, 2층만을 포함하는 다층 구조일 수 있다.
본 명세서에서 용어 무기 배리어층은, 배리어성을 나타내는 층으로서, 예를 들면, 중량을 기준으로 무기물을 50% 이상 또는 60% 포함하는 층일 수 있다. 무기 배리어층은, 무기물만을 포함하거나, 상기 범위 내로 무기물을 포함한다면 유기물과 같은 다른 성분을 포함할 수도 있다.
또한, 본 명세서에서 용어 배리어층은, 수분 또는 습기와 같이 유기물층 등의 소자의 성능에 나쁜 영향을 줄 수 있는 외부 인자의 침투를 차단, 억제 또는 완화할 수 있는 층일 수 있다. 예를 들어, 배리어층은, WVTR(water vapor transmission rate, WVTR)이 10-4 g/m2/day 이하인 층일 수 있다. 본 명세서에서 WVTR은, 40℃ 및 90% 상대 습도 조건에서 측정기(예를 들면, AQUATRAN 2, MOCON, Inc.)를 사용하여 측정될 수치일 수 있다.
배리어층은 수분 및 산소 등의 외부 인자의 침투를 완화, 방지 또는 억제할 수 있는 것으로 알려진 소재를 사용하여 형성할 수 있다. 이러한 소재로는, In, Sn, Pb, Au, Cu, Ag, Al, Ti 및 Ni 등의 금속; TiO, TiO2, Ti3O3, Al2O3, MgO, BeO, SiO, SiO2, GeO, NiO, CaO, BaO, Fe2O3, Y2O3, ZrO2, Nb2O3 및, CeO2및 등의 금속 산화물; SiN 등의 금속 질화물; SiON 등의 금속 산질화물; 또는 MgF2, LiF, AlF3 및 CaF2 등의 금속 불화물 등이나 기타 흡수율 1% 이상인 흡수성 재료나 흡수 계수 0.1% 이하인 방습성 재료 등으로 알려진 재료들이 포함될 수 있다.
무기 배리어층이 2층 이상의 다층 구조인 경우에 상기 배리어층은 적어도 제 1 및 제 2 배리어층을 포함할 수 있다.
도 1은, 2층의 다층 구조의 배리어층으로서, 제 1 배리어층(301)과 제 2 배리어층(302)을 포함하는 경우를 나타낸다. 도 1과 같이 상기 2개의 배리어층 중에서 제 1 배리어층(301)이 상기 광학 기능성층(20)에 가깝게 위치되는 경우에는, 상기 제 1 무기 배리어층(301)과 상기 광학 기능성층(20)의 굴절률의 차이의 절대값은 1 이하 또는 0.5 이하의 범위로 제어되면서, 상기 제 1 무기 배리어층(301)의 두께는 3 nm 내지 60 nm의 범위 내 또는 5 nm 내지 60 nm의 범위 내로 제어되는 것이 적절할 수 있다. 또한, 이와 같은 상태에서 상기 제 2 무기 배리어층(302)은 상기 제 1 무기 배리어층(301) 및 광학 기능성층(20)에 비해서 높은 굴절률을 가질 수 있다. 이러한 관계에서 본 출원의 유기전자소자용 기판이 유기전자소자, 예를 들면 유기발광소자 등에 적용되는 경우에 해당 소자가 우수하 효과를 나타내도록 할 수 있다.
일 예시에서 상기와 같은 구조에서 제 1 무기 배리어층(301)과 광학 기능성층(20)의 사이에는 다른 무기층이 존재하지 않을 수 있다.
상기에서 제 1 무기 배리어층(301)과 광학 기능성층(20)의 굴절률의 차이의 절대값은, 다른 예시에서 약 0.9 이하, 약 0.8 이하, 약 0.7 이하, 약 0.6 이하, 약 0.5 이하, 약 0.4 이하, 약 0.3 이하, 약 0.25 이하, 약 0.2 이하, 약 0.15 이하, 약 0.1 이하 또는 약 0.05 이하일 수 있다.
따라서, 일 예시에서 상기 제 1 무기 배리어층의 굴절률은, 예를 들면, 약 1.55 내지 1.75의 범위 내 또는 약 1.6 내지 1.7의 범위 내일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
이와 같은 제 1 무기 배리어층의 두께는 전술한 것처럼 약 3 nm 내지 60 nm의 범위 내 또는 약 5 nm 내지 60 nm의 범위 내로 제한된다. 상기 두께의 다른 상한은 예를 들면, 약 50 nm 또는 30 nm일 수 있다. 이러한 범위에서 상기 제 1 무기 배리어층은 본 출원의 기판이 적용된 소자의 광효율 등의 성능을 저하시키기 않으면서 우수한 배리어성을 나타내는 배리어층을 형성할 수 있다.
상기 제 1 무기 배리어층상에 형성되고, 필요한 경우에 상기 제 1 무기 배리어층과 접하는 제 2 무기 배리어층은, 상기 제 1 무기 배리어층 및 광학 기능성층에 비해서 높은 굴절률을 가질 수 있다. 일 예시에서 상기 제 2 무기 배리어층의 굴절률은, 약 1.65 이상, 약 1.7 이상, 약 1.75 이상 또는 약 1.8 이상일 수 있다. 상기 제 2 무기 배리어층의 굴절률의 상한은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 약 2.0 이하, 약 1.95 이하 또는 약 1.9 이하일 수 있다. 상기 제 2 무기 배리어층의 두께는 약 5 nm 내지 100 nm의 범위 내일 수 있다.
이와 같은 제 1 및 제 2 무기 배리어층은, 전술한 굴절률 관계를 만족한다면, 다양한 소재를 사용하여 형성할 수 있고, 예를 들면, 전술한 금속; 금속 산화물; 금속 질화물; 금속 산질화물; 또는 금속 불화물 등이나 기타 흡수율 1% 이상인 흡수성 재료나 흡수 계수 0.1% 이하인 방습성 재료 등으로 알려진 재료들을 사용하여 형성할 수 있다.
일 예시에서 적절한 특성의 확보를 위해서 상기 제 1 무기 배리어층으로는, Al2O3층(굴절률: 약 1.6 내지 1.65), MgO층(굴절률: 약 1.7) 또는 BeO층(굴절률: 약 1.675) 등을 사용할 수 있고, 제 2 무기 배리어층으로는, SiON층(굴절률: 약 1.8), ZnO층(굴절률: 약 2.0), Y2O3층(굴절률: 약 1.9), Dy2O3층(굴절률: 약 1.9), Yb2O3층(굴절률: 약 1.9), CeO2층(굴절률: 약 1.8 내지 1.9) 또는 Lu2O3층(굴절률: 약 1.9) 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.무기 배리어층은, 공지의 방식을 통해 형성할 수 있다. 일 예시에서 계면 밀착성의 확보 등의 관점에서 ALD(Atomic Layer Deposition) 방식으로 무기 배리어층을 형성할 수 있으나, 이 외에도 다양한 무기물 증착 방식이 적용될 수 있다.
ALD 방식 외에 적용될 수 있는 무기 배리어층의 형성 방식으로는, 스퍼터링(sputtering), PLD(Pulsed Laser Deposition), 전자빔 증착(Electron beam evaporation), 열증착(thermal evaporation) 또는 L-MBE(Laser Molecular Beam Epitaxy) 등과 같은 PVD(physical Vapor Deposition) 또는 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition), HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy), iCVD(initiated chemical vapor deposition) 또는 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등의 CVD(Chemical Vapor Deposition) 등의 방식이 예시될 수 있다. 필요한 경우에 상기 방식 중에서 사용 소재에 따라 적절한 방식을 선택함으로써 무기 배리어층의 성능을 극대화할 수 있다.
본 출원의 기판은, 추가적인 층을 포함할 수 있다. 예를 들면, 본 출원의 기판은 전술한 각 층간의 계면 밀착성의 달성을 위해서 필요한 층간에 적절한 버퍼층을 추가로 포함하거나, 평탄도의 확보를 위해 필요한 위치에 평탄층을 포함할 수도 있다. 또한, 헤이즈 등의 조절을 위해서 예를 들면, 기재 필름의 광학 기능성층이 형성되지 않은 면에 적절한 광확산 필름을 추가로 부착할 수도 있다.
본 출원의 기판은 또한 추가적인 층으로서, 상기 무기 배리어층상에 존재하는 전극층을 포함할 수 있다.
전극층으로는, 유기전자장치에서 통상 사용되는 정공 주입성 또는 전자 주입성 전극층이 사용될 수 있다. 상기 전극층은 투명 전극층이거나, 반사 전극층일 수 있다.
정공 주입성인 전극층은, 예를 들면, 상대적으로 높은 일 함수(work function)를 가지는 재료를 사용하여 형성할 수 있고, 필요한 경우에 투명 또는 반사 재료를 사용하여 형성할 수 있다. 예를 들면, 정공 주입성 전극층은, 일 함수가 약 4.0 eV 이상인 금속, 합금, 전기 전도성 화합물 또는 상기 중 2종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 이러한 재료로는, 금 등의 금속, CuI, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZTO(Zinc Tin Oxide), 알루미늄 또는 인듐이 도핑된 아연 옥사이드, 마그네슘 인듐 옥사이드, 니켈 텅스텐 옥사이드, ZnO, SnO2 또는 In2O3 등의 산화물 재료나, 갈륨 니트라이드와 같은 금속 니트라이드, 아연 세레나이드 등과 같은 금속 세레나이드, 아연 설파이드와 같은 금속 설파이드 등이 예시될 수 있다. 투명한 정공 주입성 전극층은, 또한, Au, Ag 또는 Cu 등의 금속 박막과 ZnS, TiO2 또는 ITO 등과 같은 고굴절의 투명 물질의 적층체 등을 사용하여서도 형성할 수 있다.
정공 주입성 전극층은, 증착, 스퍼터링, 화학 증착 또는 전기화학적 수단 등의 임의의 수단으로 형성될 수 있다. 또한, 필요에 따라서 형성된 전극층은 공지된 포토리소그래피나 새도우 마스크 등을 사용한 공정을 통하여 패턴화될 수도 있다.
전자 주입성 전극층은, 예를 들면, 상대적으로 작은 일 함수를 가지는 재료를 사용하여 형성할 수 있으며, 예를 들면, 상기 정공 주입성 전극층의 형성을 위해 사용되는 소재 중에서 적절한 투명 또는 반사 소재를 사용하여 형성할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 전자 주입성 전극층도, 예를 들면, 증착법 또는 스퍼터링법 등을 사용하여 형성할 수 있으며, 필요한 경우에 적절히 패터닝될 수 있다.
전극층의 두께는, 예를 들면, 약 50 nm 내지 200 nm, 70 nm 내지 180 nm 또는 약 90 nm 내지 150 nm 정도의 두께를 가지도록 형성될 수 있다.
본 출원은 또한 유기전자장치에 대한 것이다. 상기 유기전자장치는, 전술한 유기전자소자용 기판; 및 상기 기판의 무기 배리어층상에 존재하는 제 1 전극층, 유기물층 및 제 2 전극층을 가지는 소자 영역을 포함할 수 있다. 다만, 유기전자소자용 기판이 전술한 전극층을 포함하는 경우에는 상기 전극층이 상기 제 1 전극층으로 작용할 수 있다.
예시적인 유기전자장치는, 상부 방향으로 순차 존재하는 상기 기재 필름과 무기 배리어층을 포함하는 상기 기판, 제 1 전극층, 유기물층, 제 2 전극층, 제 2 무기 배리어층 및 커버 필름을 포함할 수 있다. 상기 각 층들은 인접하는 층과의 사이에 다른 층이 존재하지 않은 상태로 직접 적층되어 있거나, 혹은 다른 층을 매개로 적층되어 있을 수 있다.
본 명세서에서 용어 상부 방향은 특별히 달리 규정하지 않는 한, 제 1 전극층에서 제 2 전극층을 향한 방향을 의미하고, 용어 하부 방향은 특별히 달리 규정하지 않는 한, 제 2 전극층에서 제 1 전극층을 향한 방향을 의미한다.
이하 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 상기 구조에서 제 1 전극층의 하부에 존재하는 모든 요소(제 1 전극층은 제외)를 포함하는 영역을 기판 영역으로 호칭하고, 제 1 전극층과 제 2 전극층 및 그 사이에 존재하는 모든 요소를 포함하는 영역을 소자 영역으로 호칭하며, 제 2 전극층의 상부에 존재하는 모든 요소(제 2 전극층은 제외)를 포함하는 영역을 상부 영역으로 호칭한다.
상기 기판 영역은, 헤이즈가 3% 내지 90%, 3% 내지 85%, 3% 내지 50% 또는 3% 내지 30%의 범위 내에 있을 수 있다. 이러한 헤이즈 범위는, 예를 들어, 광추출 효율에 기여할 수 있다. 필요하다면, 보다 높은 광추출 효율을 위하여 발광 유닛의 전극층과의 간격 등 다른 요소도 조절될 수 있다. 다만, 유기물층에서의 광이 상부 방향으로 방출되는 구조를 설계하는 경우에는 기판 영역의 헤이즈가 반드시 상술한 범위에 속해야 하는 것은 아니다. 기판 영역의 헤이즈를 조절하기 위하여, 전술한 바와 같이 상기 기재 필름의 헤이즈를 조절하거나, 후술하는 산란층이나 산란 접착제 등이 적용될 수 있다.
기판 영역은, 추가적인 층을 포함할 수 있다. 기판 영역에 추가적으로 존재할 수 있는 층으로는, 산란층, 캐리어 기판, 배리어 필름 또는 접착층 등이 예시될 수 있다
예를 들면, 헤이즈의 확보를 위하여, 기판 영역은 산란층을 추가로 포함할 수 있다. 본 명세서에서 용어 산란층은, 예를 들면, 그 층으로 입사되는 광을 산란, 굴절 또는 회절시킬 수 있도록 형성되는 모든 종류의 층을 의미할 수 있다. 산란층은 상기와 같은 기능이 나타나도록 구현되는 한 구현 형태는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 산란층은, 매트릭스 물질 및 산란성 영역을 포함하는 층이거나, 적절한 요철 구조를 가지는 층일 수 있다.
기판 영역에 포함될 수 있는 다른 층으로는, 배리어 필름이 예시될 수 있다. 유리 기판 등과 같이 재료 속성상 배리어성이 우수한 기판이 사용되는 리지드 구조에 비하여 플렉서블 구조에서는 배리어성이 상대적으로 낮은 기재 필름이 적용되고, 이에 따라서 배리어성의 보완을 위해 추가적인 배리어 필름이 예를 들면 기재 필름의 하부에 존재할 수 있다. 배리어 필름으로는 특별한 제한 없이 적절한 배리어성과 필요한 경우에 투광성이 확보될 수 있는 것을 사용할 수 있다.
배리어 필름은 예를 들면, 접착층에 의해 기재 필름에 부착되어 있을 수 있다. 이 때 배리어 필름은 기재 필름의 상기 무기 배리어층이 형성되는 면과는 반대면에 부착될 수 있다. 본 명세서에서 용어 접착층은, 통상적으로 접착제로 호칭되고 있는 물질은 물론 소위 점착제로 호칭되는 소재 또는 점접착제로 호칭되는 소재 등을 사용하여 형성된 층도 포괄하는 용어이다. 상기 접착층을 형성하는 소재는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 아크릴 폴리머, 실리콘 폴리머, 고무계 폴리머, EVA(Ethylene vinyl acetate) 폴리머 또는 PIB(polyisobutylene) 등과 같은 올레핀 폴리머 등과 같은 공지의 점/접착 소재를 사용하여 형성할 수 있다.
접착층에는 적절한 수분 차단 소재가 배합될 수 있다. 이하, 본 명세서에서 수분 차단 소재가 배합된 접착층은 차단성 접착층으로 호칭될 수 있다. 본 명세서에서 용어 「수분 차단 소재」는 물리적 또는 화학적 반응 등을 통해, 외부로부터 유입되는 수분 또는 습기 등을 흡착 또는 제거할 수 있는 성분을 총칭하는 의미로 사용될 수 있다. 접착층에 배합될 수 있는 수분 차단 소재의 구체적인 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들면, 금속 산화물, 유기금속산화물, 금속염 또는 오산화인(P2O5) 등의 일종 또는 이종 이상의 혼합물을 들 수 있다. 상기에서 금속 산화물의 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.
접착층에는 적절산 산란 입자가 배합되어 있을 수 있고, 이에 따라 접착층 자체가 적절한 헤이즈를 나타낼 수도 있다. 접착층이 헤이즈를 나타내게 할 경우에 광 추출 효율이 개선될 수 있다. 접착층에 배합될 수 있는 산란 입자의 종류는 특별히 제한되지 않으며, 접착층을 형성하는 수지의 굴절률을 고려하여 상기 산란층에 포함되는 산란 입자 중에서 적절한 종류가 선택되어 사용될 수 있다.
기판 영역에 존재할 수 있는 다른 층으로는 또한 상기 기재 필름의 하부에 일시적 또는 영구적으로 부착되어 있을 수 있는 캐리어 기판이 예시될 수 있다. 통상 캐리어 기판으로는 유리 기판과 같은 강성 기판이 적용될 수 있다.
기판 영역은, 다양한 구조로 형성될 수 있다. 예를 들면, 기판 영역은, 하부 방향으로 상기 무기 배리어층과 기재 필름이 순차 형성된 구조, 상기 상기 무기 배리어층과 기재 필름의 사이에 전술한 버퍼층 또는 산란층이 형성되어 있는 구조, 상기 기재 필름의 하부에 캐리어 필름 또는 배리어 필름이 필요하다면 접착제층에 의해 부착되어 있는 구조 등을 가질 수 있다.
제 1 및 제 2 전극층의 사이에는 유기물층이 존재한다. 상기 유기물층은 적어도 1개 또는 2개 이상의 발광 유닛을 포함할 수 있다. 이와 같은 구조에서 발광 유닛에서 발생한 광은 반사 전극층에 의해 반사되는 과정 등을 거쳐서 투명 전극층측으로 방출될 수 있다.
발광 유닛이 2개 이상 존재하는 경우에는 적절한 발광을 위하여 상기 복수의 발광 유닛의 사이에 중간 전극층 또는 전하발생층이 추가로 존재할 수 있다. 따라서 발광 유닛들은 전하 발생 특성을 가지는 중간 전극층이나 전하 발생층(CGL; Charge Generating Layer) 등에 의해 분할되어 있는 구조를 가질 수도 있다.
발광 유닛을 구성하는 재료는 특별히 제한되지 않는다. 업계에서는 다양한 발광 중심 파장을 가지는 형광 또는 인광 유기 재료가 공지되어 있으며, 이러한 공지의 재료 중에서 적절한 종류를 선택하여 상기 발광 유닛을 형성할 수 있다.
유기물층은, 발광 유닛을 포함하는 한, 이 분야에 공지된 다른 다양한 기능성층을 추가로 포함하는 다양한 구조로 형성될 수 있다. 유기물층에 포함될 수 있는 층으로는, 전자 주입층, 정공 저지층, 전자 수송층, 정공 수송층 및 정공 주입층 등이 예시될 수 있다.
유기물층의 구체적인 구조는 특별히 제한되지 않는다. 이 분야에서는 정공 또는 전자 주입 전극층과 유기물층, 예를 들면, 발광 유닛, 전자 주입 또는 수송층, 정공 주입 또는 수송층을 형성하기 위한 다양한 소재 및 그 형성 방법이 공지되어 있으며, 상기 유기전자장치의 제조에는 상기와 같은 방식이 모두 적용될 수 있다.
유기전자장치의 상부 영역은 상부 방향으로 순차 형성된 무기 배리어층과 커버 필름을 포함할 수 있다. 상기 유기전자소자용 기판에서의 무기 배리어층과 구분하기 위하여 상기 상부 영역에 포함되는 무기 배리어층은 이하 제 2 무기 배리어층으로 호칭하고, 기판에 포함되는 무기 배리어층은 제 1 무기 배리어층으로 호칭할 수 있다.
제 2 무기 배리어층은, 외부 물질의 침투를 차단, 억제 또는 완화하여 내구성을 확보하기 위하여 존재하고, 구체적인 소재 및 형성 방식은 상기 제 1 무기 배리어층의 항목에서 언급한 것과 유사할 수 있다. 다만, 광이 기판 영역측으로 방출되도록 설계되는 경우에 제 2 무기 배리어층은 제 1 무기 배리어층과 같이 높은 굴절률을 가지도록 형성될 필요는 없다.
제 2 무기 배리어층의 상부에 존재하는 커버 필름은, 유기전자장치를 보호하는 구조로서, 예를 들면, 공지의 배리어 필름, 금속 시트 또는 전도성 필름 등이거나, 상기 중 2종 이상의 적층 구조일 수 있다. 상부 영역에서 커버 필름은, 접착층, 예를 들면, 전술한 차단성 접착층을 통하여 제 2 무기 배리어층의 상부에 부착되어 있을 수 있다.
본 출원은 또한 상기 유기전자장치, 예를 들면, 유기발광장치의 용도에 관한 것이다. 상기 유기발광장치는, 예를 들면, 액정표시장치(LCD; Liquid Crystal Display)의 백라이트, 조명, 각종 센서, 프린터, 복사기 등의 광원, 차량용 계기 광원, 신호등, 표시등, 표시장치, 면상발광체의 광원, 디스플레이, 장식 또는 각종 라이트 등에 효과적으로 적용될 수 있다. 하나의 예시에서 본 출원은, 상기 유기발광소자를 포함하는 조명 장치에 관한 것이다. 상기 조명 장치 또는 기타 다른 용도에 상기 유기발광소자가 적용될 경우에, 상기 장치 등을 구성하는 다른 부품이나 그 장치의 구성 방법은 특별히 제한되지 않고, 상기 유기발광소자가 사용되는 한, 해당 분야에 공지되어 있는 임의의 재료나 방식이 모두 채용될 수 있다.
본 출원에서는, 유기전자소자용 기판 및 그 용도를 제공할 수 있다. 본 출원의 기판은, 유기발광장치 등과 같은 유기전자장치에 적용되는 경우에 해당 장치의 성능을 극대화할 수 있다.
도 1은, 예시적인 유기전자장치용 기판을 나타내는 모식도이다.
도 2 및 3은, 예시적인 광학 기능성층을 나타내는 도면이다
이하, 본 출원에 따른 실시예 및 본 출원에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 출원을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 출원의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
1. 광효율 평가 방식
광효율은, 실시예 또는 비교예에서 제조된 발광 소자의 발명 면적 제곱 센티미터당 3mA의 전류가 흐르도록 전압을 인가하면서, 적분 반구(Labsphere, Model# HM-200-PH)를 이용하여 파장별 빛의 세기를 측정하여 평가하였다.
2. 배리어성의 평가
실시예 또는 비교예에서 제조된 소자를 85℃의 온도 및 85%의 상대 습도를 가지는 고온 다습 챔버에 약 300 시간 동안 유지한 후에 꺼내어 소자를 구동하였을 때에 측면으로부터 dart spot이 발생한 정도를 관찰하여 하기 기준에 따라 평가하였다.
<배리어성 평가 기준>
O: 소자 구동 시에 dart spot이 관찰되지 않거나, 측면으로부터 5mm 이내에 간헐적으로 dart spot이 관찰되는 경우
X: 소자 구동 시에 측면으로부터 5mm 이상 떨어진 위치에 dark spot이 발생하고, 측면 주변 발광이 되지 않는 dark 영역이 관찰되는 경우
3. 두께 측정
무기 배리어층의 두께는 엘립소미터를 사용하여 공지의 방식으로 측정하였다. 무기 배리어층 등의 두께는 실리콘 웨이퍼에 실시예 또는 비교예에서와 동일 조건으로 증착하여 엘립소미터를 이용하여 측정하였고, 추가적으로 TEM 관찰을 통하여 실리콘 웨이퍼에 증착된 상기 두께와 소자 제작 시에 증착된 두께가 유사함을 확인하였다.
실시예 1
기재 필름으로서, 두께가 약 25 ㎛ 정도이고, 550 nm 파장에 대한 굴절률이 약 1.5 내지 1.6의 범위 내에 있는 투명 폴리이미드 필름을 사용하였다. 상기 기재 필름의 표면에 우선 아크릴 바인더, 산란 입자(입경이 200 nm인 TiO2 입자) 및 고굴절 입자(입경 7 nm의 지르코니아 입자)의 혼합물을 사용한 스핀 코팅 방식으로 두께가 약 500 nm 정도이며, 헤이즈가 약 40% 정도이고, 550 nm 파장에 대한 굴절률이 약 1.6 내지 1.7의 범위 내인 광산란층(광학 기능성층)을 형성하였다.
이어서 상기 광산란층상에 ALD(Atomic Layer Deposition) 방식으로 두께가 약 5 nm 정도인 Al2O3층(550 nm 파장의 광에 대한 굴절률: 약 1.6)을 형성하고, 이어서 스퍼터링 방식으로 상기 Al2O3층상에 두께가 약 30 nm 정도인 SiON층(550 nm 파장의 광에 대한 굴절률: 약 1.8)을 형성하여 배리어층을 형성하였다.
이어서 상기 SiON층상에 공지의 스퍼터링 방식으로 550 nm 파장의 광에 대한 굴절률이 약 2.0 정도인 투명 전극으로서 ITO(Indium Tin Oxide) 전극을 형성하고, 계속하여 공지의 소재 및 방식을 사용하여 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 전자 주입성 전극층을 형성하였다.
이어서 상기 기재 필름에서 광산란층이 형성되는 면과는 반대면에 외부 광확산 필름(CH156D, SKCHAAS)을 부착하여 소자를 제조하였다.
실시예 2.
Al2O3층의 두께를 10 nm 정도로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 소자를 제조하였다.
실시예 3.
Al2O3층의 두께를 30 nm 정도로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 소자를 제조하였다.
실시예 4.
Al2O3층의 두께를 50 nm 정도로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 소자를 제조하였다.
실시예 5.
Al2O3층의 두께를 30 nm 정도로 조절하고, SiON층의 두께를 약 100 nm로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 소자를 제조하였다.
비교예 1.
Al2O3층의 두께를 100 nm 정도로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 소자를 제조하였다.
비교예 2.
SiON층을 형성하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 소자를 제조하였다.
비교예 3.
SiON층을 형성하지 않은 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 소자를 제조하였다.
비교예 4.
SiON층을 형성하지 않은 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 소자를 제조하였다
비교예 5.
SiON층을 형성하지 않은 것을 제외하고는 실시예 4와 동일하게 소자를 제조하였다.
비교예 6.
SiON층을 형성하지 않은 것을 제외하고는 비교예 2와 동일하게 소자를 제조하였다.
비교예 7.
Al2O3층과 SiON층의 형성 순서를 변경하여, SiON층을 먼저 형성한 후에 Al2O3층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 소자를 제조하였다.
비교예 8.
Al2O3층과 SiON층의 형성 순서를 변경하여, SiON층을 먼저 형성한 후에 Al2O3층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일하게 소자를 제조하였다.
비교예 9.
Al2O3층을 형성하지 않고 SiON층의 두께를 10 nm 정도로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 소자를 제조하였다.
비교예 10.
Al2O3층을 형성하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 소자를 제조하였다.
비교예 11.
Al2O3층을 형성하지 않고 SiON층의 두께를 100 nm 정도로 조절한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 소자를 제조하였다.
상기 실시예 및 비교예의 각 소자에 대한 평가 결과를 하기 표 1에 정리하여 기재하였다.
광효율(외부 광확산 필름 미부착, 단위:%) 광효율(외부 광확산 필름 부착, 단위:%) 배리어 성능


실시예		 1 101.0 109.2 ○
2 100.0 108.5 ○
3 100.6 108.5 ○
4 100.2 108.1 ○
5 100.6 108.5 ○




비교예		 1 96.7 104.2 ○
2 96.1 104.4 ×
3 95 104.0 ○
4 93.5 101.9 ○
5 95 102.3 ○
6 93.6 100.9 ○
7 95.9 103.0 ○
8 95.9 103.0 ○
9 96.9 104.6 ×
10 97.3 104.6 ×
11 97.3 104.6 ×
표 1로부터 확인되는 것과 같이 본 출원에 따른 기판을 적용한 소자의 경우, 우수한 광효율이 확보되고, 해당 광효율이 외부 광확산 필름의 부착을 통해 보다 상승하였으며, 배리어성도 우수하게 확보되었다.
반면, 제 1 무기 배리어층(Al2O3)의 두께가 50 nm를 초과하는 비교예 1과 2의 경우, 동일한 제 2 무기 배리어층(SiON층)의 두께(30nm)를 가지는 실시예 1 내지 4 대비 광효율이 확보되지 않았으며, 제 2 무기 배리어층이 존재하지 않는 비교예 3 내지 7의 경우도 적절한 광효율이 확보되지 않는 것을 확인할 수 있다. 특히 비교예 3의 경우 실시예 1과 동일하게 5 nm의 제 1 무기 배리어층(Al2O3)이 존재하나, 제 2 무기 배리어층(SiON층)의 부재에 의하여 배리어 성능 또한 감소함을 확인할 수 있었다.
또한, 제 1 무기 배리어층과 제 2 무기 배리어층의 순서가 다른 비교예 8 및 9의 경우, 실시예 3 등과 비교하여 광효율이 확보되지 않았으며, 제 1 무기 배리어층으로서, Al2O3가 적용되지 않은 비교예 10 내지 12의 경우는 배리어 성능이 매우 취약하였다.
10: 기재 필름
20: 광학 기능성층
30: 무기 배리어층
301: 제 1 무기 배리어층
302: 제 2 무기 배리어층

Claims (11)

  1. 기재 필름; 상기 기재 필름상에 형성되어 있는 광학 기능성층 및 상기 광학 기능성층상에 형성되어 있는 무기 배리어층을 포함하고,
    상기 무기 배리어층은, 제 1 및 제 2 무기 배리어층을 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 무기 배리어층 중에서 제 1 무기 배리어층이 상기 광학 기능성층에 가깝게 위치되어 있고,
    상기 제 1 무기 배리어층과 광학 기능성층의 굴절률의 차이의 절대값은 0.5 이하이고,
    상기 제 1 무기 배리어층의 두께는 3 nm 내지 60 nm의 범위 내이며,
    상기 제 2 무기 배리어층은 상기 제 1 무기 배리어층 및 광학 기능성층에 비해서 높은 굴절률을 가지는 유기전자소자용 기판.
  2. 제 1 항에 있어서, 광학 기능성층은 광산란층인 유기전자소자용 기판.
  3. 제 1 항에 있어서, 광학 기능성층의 굴절률은 550 nm 파장의 광에 대해서 1.55 내지 1.75의 범위 내에 있는 유기전자소자용 기판.
  4. 제 1 항에 있어서, 제 1 무기 배리어층은, Al2O3층, MgO층 또는 BeO층인 유기전자소자용 기판.
  5. 제 1 항에 있어서, 제 1 무기 배리어층의 두께는 5 nm 내지 60 nm의 범위 내에 있는 유기전자소자용 기판.
  6. 제 1 항에 있어서, 제 2 무기 배리어층의 굴절률은, 550 nm 파장의 광에 대해서 1.75 내지 2.0의 범위 내에 있는 유기전자소자용 기판.
  7. 제 1 항에 있어서, 제 2 무기 배리어층은, SiON층, ZnO층, Y2O3층, Dy2O3층, Yb2O3층, CeO2층 또는 Lu2O3층인 유기전자소자용 기판.
  8. 제 1 항에 있어서, 제 2 무기 배리어층의 두께는 5 nm 내지 100 nm의 범위 내에 있는 유기전자소자용 기판.
  9. 제 1 항의 유기전자소자용 기판; 및 상기 기판의 무기 배리어층상에 존재하는 제 1 전극층, 유기물층 및 제 2 전극층을 가지는 소자 영역을 포함하는 유기전자소자.
  10. 제 9 항의 유기전자소자를 포함하는 디스플레이용 광원.
  11. 제 9 항의 유기전자소자를 포함하는 조명 기기.
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