KR100268036B1 - 인캡슐레이션된 유기발광소자 - Google Patents

인캡슐레이션된 유기발광소자 Download PDF

Info

Publication number
KR100268036B1
KR100268036B1 KR1019980015778A KR19980015778A KR100268036B1 KR 100268036 B1 KR100268036 B1 KR 100268036B1 KR 1019980015778 A KR1019980015778 A KR 1019980015778A KR 19980015778 A KR19980015778 A KR 19980015778A KR 100268036 B1 KR100268036 B1 KR 100268036B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
electrode
cathode
organic light
ito
Prior art date
Application number
KR1019980015778A
Other languages
English (en)
Other versions
KR19990084223A (ko
Inventor
이재경
김영규
Original Assignee
김덕중
사단법인고등기술연구원연구조합
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김덕중, 사단법인고등기술연구원연구조합 filed Critical 김덕중
Priority to KR1019980015778A priority Critical patent/KR100268036B1/ko
Publication of KR19990084223A publication Critical patent/KR19990084223A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100268036B1 publication Critical patent/KR100268036B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/84—Passivation; Containers; Encapsulations
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 산소와 수분으로부터 보호되어 수명이 연장된, 인캡슐레이션된 유기발광소자에 관한 것으로, 기판의 중앙부에 제 1 ITO 전극, 정공수송층 및 발광/전자수송층이 차례로 적층된 구조와 기판의 가장자리부에서 이 구조를 둘러싸고 있는 제 2 ITO 전극위에, 음극용 전극이 적층되어 있는 구조를 가짐을 특징으로 한다.

Description

인캡슐레이션된 유기발광소자
본 발명은 산소와 수분으로부터 보호되어 수명이 연장된, 인캡슐레이션된 유기발광소자에 관한 것이다.
유기발광소자는 여러 가지 장점을 가지고 있음에도 불구하고 산소 및 수분에 의한 분해 등의 안정성이 저하되는 단점이 있어 실용화되지 못하고 있다.
이러한 낮은 안정성을 개선하기 위해 유기발광소자를 인캡슐레이션하는 방법이 다양하게 개발되었는데, 예를 들면 에폭시와 같은 고분자를 유기발광소자위에 스핀 코팅법 또는 몰딩법에 따라 덮어씌우는 방법, 침지법에 따라 파라핀을 유기발광소자위에 코팅하는 방법, 진공증착법에 따라 고분자막을 패키징하는 방법 등이 있다.
그러나 인캡슐레이션 과정에서, 음극용 전극과 전원을 리드선으로 연결한 후 유기발광소자의 전체를 에폭시 수지 등으로 인캡슐레이션하여 제조된 소자는 음극용 전극의 견고성 저하로 인해 음극 전극이 유기박막층으로부터 탈착될 가능성이 높다는 단점이 있다. 또한 음극용 전극의 마지막 부분을 제외한 소자의 일부분을 먼저 고분자막으로 패키징하여 인캡슐레이션한 후 마지막 부분의 음극과 전원을 연결하여 제조된 소자는 외부에 노출된 측면을 통한 수분 및 산소 등의 침투로 인해 서서히 분해(degradation)되어 수명이 짧아지는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점이 없이 수명이 연장된 유기발광소자를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유기발광소자의 한 예의 단면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 유기발광소자의 포토-마스크(photo-mask)를 나타낸다.
도 3a는 제 1 및 제 2 ITO 막이 코팅된 기판이고, 도 3b는 제 1 ITO 막위에 정공수송층 및 발광/전자수송층이 코팅된 상태를 나타내고, 도 3c는 전자수송층 및 제 2 ITO 막위에 음극용 금속 전극이 코팅된 상태를 나타내고, 도 3d는 음극위에 아크릴판이 올려진 상태를 나타낸다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1 : 유리 2-1 : 제 1 ITO 전극
2-2 : 제 2 ITO 전극 3 : 정공수송층
4 : 유기 발광/전자수송층 5 : 금속 전극
6 : 보호판 7 : 스페이서
8 : 에폭시 마감재
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 기판, ITO 양극, 정공수송층, 발광/전자수송층 및 음극을 포함하는 유기발광소자에 있어서, 상기 기판의 중앙부에는 제 1 ITO 전극, 정공수송층 및 발광/전자수송층이 차례로 적층되어 있고, 기판의 가장자리부에는 제 2 ITO 전극이 상기 적층된 구조를 둘러싸고 있고, 상기 중앙부의 적층된 구조 전체 및 가장자리부의 제 2 ITO 전극의 일부위에 음극용 금속 전극이 적층된 구조를 가짐을 특징으로 하는, 인캡슐레이션된 유기발광소자를 제공한다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 유기발광소자는 기판의 중앙부에 제 1 ITO 전극, 정공수송층, 발광/전자수송층이 차례로 적층된 구조와 기판의 가장자리에서 이 구조를 둘러싸고 있는 제 2 ITO 전극을 가지며, 제 2 ITO 금속 전극의 일부와 중앙부의 적층 구조위에 음극용 금속 전극이 코팅되어 있는 것에 특징이 있는 것으로, 다음과 같이 제조할 수 있다.
먼저, 유리 기판위에 중앙부 및 이와 겹쳐지지 않는 기판의 가장자리부에 각각 제 1 및 제 2 ITO 전극을 코팅한다. 여기서 금속 전극의 코팅방법으로는 열증착 방법, 전자빔증착 방법, 스퍼터링 증착 방법, 레이져 어블레이션 방법, 이온 클러스터빔 증착 방법 등을 사용할 수 있고, 열증착 방법 및 전자빔 증착 방법이 바람직하다. 제 1 ITO 전극 막은 목적하는 화면에 따라 화소(pixel) 단위로 패턴화될 수 있으며, 각각의 화소 단위는 각각의 리드선을 통하여 전원을 인가할 수 있고 마이크로릴레이 구동을 통하여 다양하게 표시할 수 있다.
상기 가장자리부의 제 2 ITO 전극과는 겹쳐지지 않도록 주의하면서 중앙부의 제 1 ITO 전극위에 정공수송층 및 발광/전자수송층 등의 유기층을 차례로 코팅한다. 여기서 정공수송층의 코팅은 통상적인 방법에 따라 수행될 수 있는데, 예를 들면 스핀-코팅, 닥터 블레이딩, 롤 프린팅, 스크린 프린팅 등을 사용할 수 있고 스핀-코팅이 바람직하다. 정공수송층에 사용되는 정공수송물질로는 하기 구조식(I)의 화합물인 N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-디페닐-4,4'-디아민(TPD), 트리페닐아민(TPA), 폴리-N-비닐카바졸(PVK) 등이 있고, TPD가 바람직하다. 상기 정공수송물질들은 하기 구조식(II)의 반복단위를 갖는 폴리(에테르이미드)(PEI)에 분산시켜 사용하는 것이 바람직하다.
또한 발광/전자수송층의 코팅은 통상적인 방법에 따라 수행될 수 있는데, 예를 들면, 진공 증착, 스핀-코팅, 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅 등을 사용할 수 있고 진공증착이 바람직하다. 발광/전자수송층에 사용되는 발광 성질을 갖는 전자수송물질로는 하기 구조식(III)의 트리스(8-히드로퀴놀리나토)알루미늄(Alq3), 비스-(8-히드록시퀴놀리나토)아연(Znq2), 트리스(1,3-디페닐-1,3-프로판디오노)(모노페난트로린)유로퓸(III)[Eu(DBM)3(Phen)], 비스(10-히드록시벤조퀴놀리나토)베릴륨(BeBq2) 등이 있고, Alq3이 바람직하다.
이어서, 상기 중앙부의 발광/전자수송층 및 가장자리부의 제 2 ITO 전극의 일부위에 음극용 금속 전극을 증착시킨다. 여기서 음극용 금속 전극의 증착은 통상적인 방법에 따라 수행될 수 있는데, 예를 들면 알루미늄, 은, 칼슘, 마그네슘, 구리 및 이들 금속들의 합금을 0.5 내지 1 ㎚/초의 속도로 진공증착시키는 것이다. 이로써 소자의 중앙부에 위치하는 제 1 ITO 전극, 전자수송층 및 발광/전자수송층의 적층구조와 소자의 가장자리부에 위치하는 제 2 ITO 전극이 모두 음극용 금속 전극에 의해 코팅됨으로써 유기박막인 전자수송층 및 발광/전자수송층이 외부의 산소 또는 수분으로부터 차단되어 수명이 길어지게 된다. 상기 가장자리부의 ITO 전극은 일부가 음극용 금속 전극으로 코팅됨으로써 음극용 전극 리드선으로 작용하게 되며, 그러한 두 금속간의 접합은 저항접촉 현상, 전자구조상의 미스매치(mismatch) 등의 문제점이 없고 발광영역은 일함수가 낮은 금속으로 이루어져 있으므로 발광 효율에도 영향을 미치지 않는다.
제작된 소자는 도 1과 같은 구조를 가지며, 제 2 ITO 전극의 일부만이 노출될 뿐이어서 정공수송층 및 발광/전자수송층 등의 유기층 및 음극용 금속 전극이 수분 또는 산소 등에 대해 완전히 보호된다.
임의로, 본 발명에 따른 소자의 상기 음극용 금속 전극 및 음극 금속으로 코팅되지 않은 가장자리부 제 2 ITO 전극을 포함한 전체 기판위에 아크릴판 또는 유리판을 보호판으로서 적층시키고 적층 구조의 가장자리를 에폭시로 마감처리할 수도 있다. 여기서 에폭시 마감처리는 핀-홀(pin-hole) 형태의 주사기를 이용해 UV 경화성 에폭시를 유기발광소자의 가장자리를 따라 코팅하여 수행할 수 있다. 아크릴판 또는 유리판은 2 내지 0.7㎜인 것을 사용할 수 있으며, 아크릴판 또는 유리판이 음극용 금속 전극과 접촉되지 않도록 하기 위해 음극용 금속 전극의 가장자리부에 직경 10 ㎛ 이상의 스페이서를 사용할 수 있다.
본 발명의 유기발광소자는 기존의 전자기기 등에 사용되는 슬롯에 장착한 뒤 디지탈 출력 카드가 내장된 컴퓨터로부터 마이크로릴레이를 통하여 구동시킬 수 있으며, 이 경우 가장자리부 제 2 ITO 전극은 일반 전극(common electrode)으로서의 음극이 되고 나머지 중앙부 제 1 ITO 전극은 양극이 되면서 마이크로릴레이에 연결된 각 화소에 의해 화면으로 디스플레이된다.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
실시예
가로 6.5㎝ x 세로 2.1㎝ 크기로 000 에서부터 999까지를 디스플레이할 수 있는 유기발광소자를, 도 2의 포토-마스크에 따라 도 3a로부터 3d의 순서로 다음과 같이 제작하였다. 도 3a 내지 3d에서, 중앙부 ■ 구역은 화소 단위의 제 1 ITO 전극이 코팅되는 영역이고, 가장자리부 ■ 구역은 음극용 전극의 리드선으로 사용되는 제 2 ITO 막이 코팅되는 영역이고, ▨ 구역은 제 1 ITO 전극을 코팅하고 있는 정공수송층 및 발광/전자수송층 등의 유기박막층이 코팅되는 영역이고, ▧ 영역은 음극용 금속 전극이 코팅되는 영역이다.
먼저, 소자의 중앙부에 패턴화된 ■ 구역과 가장자리부 ■ 구역의 유리기판위에 ITO를 코팅하였다(도 3a). ▨ 구역의 ITO-기판위에, TPD를 폴리(에테르이미드)(PEI)에 클로로포름을 사용하여 무게비 50:50(TPD:PEI)로 분산시킨 용액(고형분 약 0.5 중량% 함유)을 스핀-코팅한 후 건조시켜 건조 두께 약 50 내지 100 ㎚의 정공수송층을 형성시켰다. 정공수송층 위에 Alq3을 5x10-6torr에서 0.03㎚/초의 속도로 진공증착시켜 20㎚ 두께의 발광/전자수송층을 제조하였다.
▧ 구역의 발광/전자수송층 및 제 2 ITO층 위에 알루미늄을 2 x 10-5torr에서 1 ㎚/초의 속도로 진공증착시켰다.
마지막으로, 음극용 전극의 가장자리에 직경 10 ㎛의 스페이서를 놓고 가장자리부 ■ 구역의 ITO 전극과 ▧ 구역의 금속 전극을 포함하는 전체위에 아크릴 판을 올려놓은 다음, 핀-홀 형태의 주사기를 이용해 UV 경화성 에폭시 수지를 유기발광소자의 가장자리를 따라 코팅하여, 인캡슐레이션을 완료하였다.
제작된 유기발광소자를 슬롯에 장착한 뒤 디지탈 출력 카드가 내장된 컴퓨터로부터 21개 마이크로릴레이를 통하여 구동시킬 경우, 마이크로릴레이에 연결된 각 화소의 제 1 ITO 전극에 의해 000 내지 999까지의 숫자로 표현할 수 있다.
본 발명의 유기발광소자는 기판의 중앙부에 제 1 ITO 전극, 정공수송층 및 발광/전자수송층이 차례로 적층된 구조와 이 적층구조의 3면을 둘러싸고 있는 제 2 ITO 전극의 일부위에 음극용 전극이 적층되어 있는 구조를 가지고 있어 제 2 ITO 전극의 일부만이 외부에 노출됨으로 인해, 산소 또는 수분으로부터 완전히 차단되어 결국 소자의 수명이 길어지는 장점이 있다.

Claims (3)

  1. 기판, ITO 양극, 정공수송층, 발광/전자수송층 및 음극을 포함하는 유기발광소자에 있어서, 상기 기판의 중앙부에는 제 1 ITO 전극, 정공수송층 및 발광/전자수송층이 차례로 적층되어 있고, 기판의 가장자리부에는 제 2 ITO 전극이 상기 적층된 구조를 둘러싸고 있고, 상기 중앙부의 적층된 구조 전체 및 가장자리부의 제 2 ITO 전극의 일부위에 음극용 금속 전극이 적층된 것을 특징으로 하는, 인캡슐레이션된 유기발광소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 음극용 금속 전극위에 아크릴판 또는 유리판이 적층되어 있고, 상기 적층된 구조의 가장자리부가 에폭시로 마감처리된 것을 특징으로 하는 유기발광소자.
  3. 제 2 항에 있어서,
    음극용 전극과 아크릴판 또는 유리판 사이에 직경 10㎛ 이상의 스페이서가 삽입됨을 특징으로 하는 유기발광소자.
KR1019980015778A 1998-05-01 1998-05-01 인캡슐레이션된 유기발광소자 KR100268036B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980015778A KR100268036B1 (ko) 1998-05-01 1998-05-01 인캡슐레이션된 유기발광소자

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1019980015778A KR100268036B1 (ko) 1998-05-01 1998-05-01 인캡슐레이션된 유기발광소자

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR19990084223A KR19990084223A (ko) 1999-12-06
KR100268036B1 true KR100268036B1 (ko) 2000-10-16

Family

ID=19536974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980015778A KR100268036B1 (ko) 1998-05-01 1998-05-01 인캡슐레이션된 유기발광소자

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100268036B1 (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
KR19990084223A (ko) 1999-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100698964B1 (ko) 고효율 전자발광 디바이스를 위한 구조
US6867539B1 (en) Encapsulated organic electronic devices and method for making same
US7855506B2 (en) Electric field light emitting element
KR101295988B1 (ko) 스택형 유기 전자 발광 장치
JP3571977B2 (ja) 有機発光素子
JP5638176B2 (ja) 有機電子デバイス用の金属化合物−金属多層電極
JP2004319424A (ja) 有機電界発光ディスプレイ装置
WO2006121105A1 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子
EP2056371B1 (en) Organic electroluminescence element
JP3758369B2 (ja) 有機ｅｌ表示装置とその製造方法
US5122711A (en) Electroluminescent device
JPH11329739A (ja) 有機ｅｌ素子およびその製造方法
JP2881212B2 (ja) 電界発光素子
JP2000150147A (ja) 有機電界発光素子の製造方法
KR20020076171A (ko) 고품질 디스플레이가 가능한 유기 발광 소자
JP2003297554A (ja) 発光素子およびこれを用いた表示装置並びに照明装置
JP3537915B2 (ja) 有機ｅｌ素子
KR100268036B1 (ko) 인캡슐레이션된 유기발광소자
JP3479358B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP3932605B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子
JPH05299174A (ja) 有機薄膜型電界発光素子
JP2004179028A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス表示素子およびその製造方法
JP2003297550A (ja) 発光素子およびこれを用いた表示装置並びに照明装置
JP3736881B2 (ja) 有機薄膜ｅｌ素子
JP3479344B2 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20060628

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee