유기-무기 복합 박막을 이용한 고유연성의 봉지막 제작 및 연구

Abstract

본 연구에서는 원자층 증착법과 분자층 증착법을 사용하여 유기-무기복합박막을 이용한 고유연성의 봉지막을 제작하고, 그 특성을 평가하였다. 원자층 증착법은 무기 박막을 제작하는 기술이며, 광학 특성, 수분 침투 배리어 특성 등을 가지고 있다. 반면, 분자층 증착법은 유기 박막을 제작하는 기술로, 무기 박막에서의 단점인 유연성을 갖는 유기 박막을 제작할 수 있다.

두 증착 기술을 통해 무기 박막과 유기 박막의 조합을 통해 유기-무기 복합박막을 제작할 수 있다. 유기-무기 복합박막은 상승효과를 통해 유기 박막과 무기 박막의 장점을 동시에 갖게 되며, 두 박막의 비율을 조절함으로써 특성을 쉽게 최적화할 수 있다. 본 연구에서는 유기 물질로 4MP를 사용하였으며 무기 물질로는 Al2O3를 사용하였다. 그 결과, 4MP/Al2O3 유기-무기 다층 복합 박막은 90 % 이상의 우수한 투과도를 갖으며 10 -7 의 매우 낮은 WVTR 을 갖는다. 또한 1000 회 bending 시험을 거친 이후에도 그 특성을 유지하였다. 이는 플렉서블 전자 장치에 응용할 수 있는 성능을 보인다.|Gas-diffusion barriers play an important role in many applications today, such as flat-panel displays or solar cells grown on plastic substrates. In particular, organic light-emitting diodes (OLEDs) need efficient encapsulation because of the high sensitivity of many organic or electrode materials to moisture and oxygen, which has been demonstrated to cause device degradation and limited lifetime.

In the present study, we develop novel hybrid multilayered films composed of organic monolayers of 4-mercaptophenol (4MP) and inorganic Al2O3 nanolayers for thin film encapsulation. The 4MP/Al2O3 multilayered films achieved an excellent transmittance (>90%) and an ultralow water vapor transmission rate (2.32 x 10-7 g m-2 days-1), even retained the excellent barrier properties in 1000 times bending process. Inhibition of pinhole propagation and resistance to mechanical strain from organic monolayers with the help of inorganic nanolayers brought to such superior barrier performance in flexible devices, which can enhance the lifespan of the organic electronic devices.; Gas-diffusion barriers play an important role in many applications today, such as flat-panel displays or solar cells grown on plastic substrates. In particular, organic light-emitting diodes (OLEDs) need efficient encapsulation because of the high sensitivity of many organic or electrode materials to moisture and oxygen, which has been demonstrated to cause device degradation and limited lifetime.

In the present study, we develop novel hybrid multilayered films composed of organic monolayers of 4-mercaptophenol (4MP) and inorganic Al2O3 nanolayers for thin film encapsulation. The 4MP/Al2O3 multilayered films achieved an excellent transmittance (>90%) and an ultralow water vapor transmission rate (2.32 x 10-7 g m-2 days-1), even retained the excellent barrier properties in 1000 times bending process. Inhibition of pinhole propagation and resistance to mechanical strain from organic monolayers with the help of inorganic nanolayers brought to such superior barrier performance in flexible devices, which can enhance the lifespan of the organic electronic devices.