As information and communication technology is accessible anytime and anywhere due to the Fourth Industrial Revolution, electronic devices are also making various changes in a direction that can be conveniently used by humans. Especially, in the case of displays, platforms for information delivery, ranging from curved, bendable, foldable, and stretchable, are developed, ultimately seeking to develop to freeforms. In order to be applied to such flexible platforms, electronic devices should also have the characteristic of flexibility, and organic-based electronic devices that can be flexibly manufactured instead of the existing rigid shape are being developed.
However, reliability, one of the main issues of organic electronic devices, limits the continuous development of devices. The reason is that, when organic material reacts with oxygen and moisture, the chemical bonding structure is irreversibly deformed, and an essential problem of degrading the performance of the device occurs. Therefore, an encapsulation technology that protects organic materials and electrodes from oxygen and moisture must be studied.
This research aims to develop an thin film encapsulation to secure flexibility and reliability of organic electronic devices to be manufactured based on various platforms. Through oxygen vacancy defect engineering, external force applied to a single inorganic layer itself was alleviated, and a thin film encapsulation was developed to maintain an initial WVTR even at a strain of 1.7%. This is a study conducted through intrinsic defects of the inorganic layer itself, and is meaningful in showing applicability to various oxides, not specific materials.
4차 산업 혁명으로 인해 언제 어디서든 정보통신기술에 접근이 가능하게 되면서, 사람이 편리하게 이용할 수 있는 방향으로 전자 소자 및 기기 또한 다양한 변화를 이루고 있다. 특히 디스플레이의 경우 커브드, 벤더블, 폴더블, 스트레쳐블에 이르기까지 정보 전달을 위한 플랫폼이 발전되면서, 궁극적으로는 무정형의 형태까지의 발전을 꾀하고 있다. 이러한 유연 플랫폼에 적용하기 위해 전자 소자들 또한 유연성이라는 특성을 갖추고 있어야 하기에, 기존의 단단한 형태가 아닌 유연하게 제작이 가능한 유기물 기반 전자 소자들이 개발되고 있다.
그러나 이러한 유기물 기반 전자소자들의 가장 주요한 논점 중 하나인 신뢰성이, 지속적인 유기 전자 소자의 발전을 제한하고 있다. 그 이유는 유기물이 산소 및 수분과 반응 시, 화학결합 구조가 비가역적으로 변형이 되며 소자의 성능을 저하시키는 본질적인 문제가 발생하기 때문이다. 따라서 산소와 수분으로부터 유기물 및 전극을 보호하는 봉지막 기술이 필수적으로 연구되어야 한다.
본 연구는 다양한 플랫폼을 기반으로 제작될 유기 전자 소자의 유연성과 신뢰성을 확보하기 위한 박막 봉지를 개발하는데 목표로 하고 있다. 산소 공공 결함 엔지니어링을 통해 단일 무기막 자체에 가해지는 외력의 완화를 이루었으며, 1.7%의 변형률에서도 초기 수분 투습률을 유지하는 박막 봉지를 개발하였다. 이는 무기막 자체의 내재 결함을 통해 이루어진 연구로, 특정 물질이 아닌 다양한 산화물에 적용 가능성을 보이는 데 의의가 있다.
