KR100552965B1 - Organic electro luminescence display - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광 소자와 회절 격자를 구비한 상부 절연 기판 사이에 고굴절 유기 물질을 사용하여 발광 효율이 우수한 유기 전계 발광 표시 장치에 관한 것으로, 발광 소자가 형성된 하부 절연 기판과; 고굴절 유기막과 회절 격자를 구비하며, 상기 하부 절연 기판을 봉지하기 위한 상부 절연 기판을 포함하며, 상기 고굴절 유기막에 의하여 상기 발광 소자와 상부 절연 기판이 완전히 밀착되는 유기 전계 발광 표시 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an organic electroluminescent display device having excellent light emission efficiency using a high refractive organic material between a light emitting element and an upper insulating substrate having a diffraction grating, comprising: a lower insulating substrate having a light emitting element; An organic electroluminescent display device having a high refractive organic layer and a diffraction grating and including an upper insulating substrate for encapsulating the lower insulating substrate, wherein the light emitting element is in close contact with the upper insulating substrate by the high refractive organic layer. It is characterized by.

유기 전계 발광 표시 장치, 전면 발광, 봉지, 고굴절, 발광 효율Organic electroluminescent display, top emission, encapsulation, high refractive index, luminous efficiency

Description

유기 전계 발광 표시 장치{Organic electro luminescence display}Organic electroluminescent display

도 1은 종래의 유기 전계 발광 표시 장치를 나타내는 단면도. 1 is a cross-sectional view of a conventional organic light emitting display device.

도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치를 나타내는 단면도.2 and 3 are cross-sectional views illustrating an organic light emitting display device according to a preferred embodiment of the present invention.

(도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for main parts of drawing)

200; 하부 절연 기판 210; 제 1 전극200; A lower insulating substrate 210; First electrode

220; 유기 전계 발광층 230; 제 2 전극220; An organic electroluminescent layer 230; Second electrode

240; 보호막 250; 고굴절 유기막240; Protective film 250; High refractive organic film

260; 상부 절연 기판 270; 회절 격자260; Upper insulating substrate 270; Diffraction grating

280; 실런트280; Sealant

본 발명은 유기 전계 발광 표시 장치에 관한 것으로, 발광 소자와 회절 격자를 구비한 상부 절연 기판 사이에 고굴절 유기 물질을 사용하여 발광 효율이 우수한 유기 전계 발광 표시 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic light emitting display device, and more particularly, to an organic light emitting display device having excellent light emission efficiency by using a high refractive organic material between a light emitting element and an upper insulating substrate having a diffraction grating.

최근, 유기 전계 발광 표시 장치는 CRT나 LCD에 비하여 박막형, 넓은 시야 각, 경량, 소형, 빠른 응답 속도 및 적은 소비 전력 등의 장점으로 인하여 차세대 표시 장치로서 주목받고 있다. 특히, 유기 전계 발광 표시 장치는 애노드 전극, 유기 물질막, 캐소드 전극 등의 단순한 구조로 되어 있기 때문에 간단한 제조 공정을 통하여 쉽게 제조할 수 있는 장점이 있다. Recently, an organic light emitting display device has attracted attention as a next generation display device due to advantages such as thin film type, wide viewing angle, light weight, small size, fast response speed, and low power consumption compared to CRT or LCD. In particular, since the organic light emitting display device has a simple structure such as an anode electrode, an organic material layer, and a cathode electrode, it can be easily manufactured through a simple manufacturing process.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 종래 기술에 대하여 설명한다. Hereinafter, a conventional technology will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 유기 전계 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다. 1 is a cross-sectional view illustrating a conventional organic light emitting display device.

도 1을 참조하면, 하부 절연 기판(100)으로 사용되는 유리 기판 상에 제 1 전극(110)을 형성한다. Referring to FIG. 1, a first electrode 110 is formed on a glass substrate used as the lower insulating substrate 100.

그런 다음, 상기 제 1 전극(110) 상에 유기 전계 발광층(120)을 형성한다. 상기 유기 전계 발광층(120)은 서로 다른 역할을 하는 다수의 유기 전계 발광층(120)이 적층되어 있으며, 각각 정공 주입층(HIL), 정공 수송층(HTL), 발광층(Emitting layer), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(EIL) 등으로 구성된다. Then, the organic electroluminescent layer 120 is formed on the first electrode 110. The organic electroluminescent layer 120 has a plurality of organic electroluminescent layers 120 having different roles stacked thereon, each of which includes a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an emission layer, and an electron transport layer (ETL). ) And an electron injection layer (EIL).

상기 유기 전계 발광층(120)을 형성한 후, 상기 유기 전계 발광층(120) 상에 제 2 전극(130)을 형성하고, 상기 제 2 전극(130) 상에 보호막(140)을 형성한다. After forming the organic electroluminescent layer 120, a second electrode 130 is formed on the organic electroluminescent layer 120, and a passivation layer 140 is formed on the second electrode 130.

그런 다음, 상부 절연 기판(160)으로 사용되는 봉지 기판을 이용하여 상기 제 1 전극(110), 유기 전계 발광층(120), 제 2 전극(130) 등을 구비하는 하부 절연 기판(100)을 봉지한다. 상기 상부 절연 기판(160)은 하부면에 SiO2를 증착하고 패터닝하여 형성된 회절 격자(170)를 구비한다. Then, the lower insulating substrate 100 including the first electrode 110, the organic electroluminescent layer 120, the second electrode 130, and the like is encapsulated using the encapsulation substrate used as the upper insulating substrate 160. do. The upper insulating substrate 160 includes a diffraction grating 170 formed by depositing and patterning SiO 2 on a lower surface of the upper insulating substrate 160.

상기 보호막(140)과 상부 절연 기판(160) 사이의 공간은 에어 갭(150, air gap)이다. The space between the passivation layer 140 and the upper insulating substrate 160 is an air gap 150.

그러나, 상기 종래의 유기 전계 발광 표시 장치는 유기 전계 발광층에서 발광한 광 중 상당량이 에어 갭과 보호막의 경계면에서 전반사가 발생하여 측면으로 빠져나간다. 따라서, 실제 광취출 효율이 많이 감소하게 된다. However, in the conventional organic electroluminescent display device, a substantial amount of light emitted from the organic electroluminescent layer is totally reflected at the interface between the air gap and the protective film, and exits to the side surface. Therefore, the actual light extraction efficiency is greatly reduced.

본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 상부 절연 기판과 보호막 사이에 고굴절 유기막을 형성하여 유기 전계 발광층에서 발광한 광이 전반사에 의하여 측면으로 빠져나가는 것을 방지한 유기 전계 발광 표시 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다. An object of the present invention is to solve the above problems of the prior art, the present invention is to form a high refractive organic film between the upper insulating substrate and the protective film to prevent the light emitted from the organic electroluminescent layer to escape to the side by total reflection. An object of the present invention is to provide an organic light emitting display device.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 발광 소자가 형성된 하부 절연 기판과; 고굴절 유기막과 회절 격자를 구비하며, 상기 하부 절연 기판을 봉지하기 위한 상부 절연 기판을 포함하며, 상기 고굴절 유기막에 의하여 상기 발광 소자와 상부 절연 기판이 완전히 밀착되는 유기 전계 발광 표시 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다. The present invention for achieving the above object is a lower insulating substrate formed with a light emitting element; An organic electroluminescent display device having a high refractive organic layer and a diffraction grating and including an upper insulating substrate for encapsulating the lower insulating substrate, wherein the light emitting element is in close contact with the upper insulating substrate by the high refractive organic layer. It is characterized by.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 상부 절연 기판은 실런트에 의해 하부 절연 기판과 접합시켜 주기 위하여 봉지 접합부가 식각되어 있는 것이 바람직하며, 상기 실런트는 레이저로 경화 가능한 프리트(Frit) 또는 광경화성 유기물인 것이 바람직하다. In an exemplary embodiment of the present invention, the upper insulating substrate is preferably encapsulated with a sealing junction in order to bond the lower insulating substrate with a sealant, and the sealant is a frit or photocurable organic material curable with a laser. It is preferable.

또한, 상기 하부 절연 기판 상에 형성된 보호막을 더 포함하며, 상기 고굴절 유기막은 보호막과 상부 절연 기판의 굴절률과 유사한 유기 물질로 이루어지며, 상 기 고굴절 유기막은 50㎚ 내지 50㎛의 두께인 것이 바람직하다. 또한, 상기 고굴절 유기막은 굴절률이 1.6 내지 2.0인 물질로 이루어지며, PEDOT 등의 고분자, 저분자 유기 전계 발광 물질 또는 접착력을 갖는 고굴절 유기 실런트 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. In addition, further comprising a protective film formed on the lower insulating substrate, the high refractive organic film is made of an organic material similar to the refractive index of the protective film and the upper insulating substrate, the high refractive organic film is preferably 50nm to 50㎛ thickness. . In addition, the high refractive organic film is made of a material having a refractive index of 1.6 to 2.0, preferably made of a polymer such as PEDOT, a low molecular organic electroluminescent material, or a high refractive organic sealant material having adhesive strength.

이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2 및 도 3은 본발명의 바람직한 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치를 나타내는 단면도이다. 2 and 3 are cross-sectional views illustrating an organic light emitting display device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 하부 절연 기판(200)으로 사용되는 유리 기판 상에 제 1 전극(210)을 형성한다. 2 and 3, a first electrode 210 is formed on a glass substrate used as the lower insulating substrate 200.

상기 제 1 전극(210)은 애노드 전극으로 작용하는 경우에는 Al, Ag, Ni, Pt 또는 Pd 등의 상대적으로 일함수가 높은 금속을 증착하고 패터닝하여 형성한다. 또는 Al, Cr, Mo, Ti, Ta 또는 이들의 합금 등을 증착하고, ITO, IZO 등으로 이루어지는 투명 도전성 물질을 증착하고 패터닝하여 제 1 전극(210)을 형성한다. When the first electrode 210 serves as an anode electrode, the first electrode 210 is formed by depositing and patterning a metal having a relatively high work function, such as Al, Ag, Ni, Pt, or Pd. Alternatively, Al, Cr, Mo, Ti, Ta, alloys thereof, and the like are deposited, and a transparent conductive material made of ITO, IZO, or the like is deposited and patterned to form the first electrode 210.

또한, 상기 제 1전극(210)이 캐소드 전극으로 작용하는 경우에는 Al, Ca 또는 Mg 등의 일함수가 낮은 도전성의 금속을 증착하고 패터닝하여 형성한다. In addition, when the first electrode 210 serves as a cathode, a conductive metal having a low work function such as Al, Ca, or Mg is deposited and patterned.

상기 제 1 전극(210)은 이후에 형성되는 유기 전계 발광층에서 발광하는 광을 반사시켜 주는 역할도 동시에 수행한다. The first electrode 210 also serves to reflect the light emitted from the organic EL layer formed thereafter.

상기 제 1 전극(210)을 형성한 후, 상기 제 1 전극(210) 상에 유기 전계 발광층(220)을 형성한다. 상기 유기 전계 발광층(220)은 그 기능에 따라 여러 층으로 구성될 수 있는데, 일반적으로 정공 주입층(HIL), 정공 전달층(HTL), 발광층(Emitting layer), 정공 저지층(HBL), 전자 수송층(ETL), 전자 주입층(EIL) 중 적어도 하나 이상의 다층구조로 이루어진다. After forming the first electrode 210, an organic EL layer 220 is formed on the first electrode 210. The organic electroluminescent layer 220 may be composed of several layers according to its function, and is generally a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an emitting layer, an hole blocking layer (HBL), and an electron. At least one of the transport layer (ETL) and the electron injection layer (EIL) has a multilayer structure.

그런 다음, 상기 유기 전계 발광층(220) 상에 제 2 전극(230)을 형성하여 제 1 전극(210), 유기 전계 발광층(220), 제 2 전극(230)으로 이루어지는 유기 전계 발광 소자(E)를 형성한다. Thereafter, a second electrode 230 is formed on the organic EL layer 220 to form an organic EL device E including the first electrode 210, the organic EL layer 220, and the second electrode 230. To form.

상기 제 2 전극(230)은 캐소드 전극으로 작용하는 경우에는 애노드 전극 보다 상대적으로 일함수가 낮은 물질로 이루어지며, Mg:Ag, Ag, Mg, Ca, Al 또는 Ba 등의 물질을 얇게 형성하여 하부의 유기 전계 발광층(220)에서 발광하는 광과, 상기 제 1 전극(210)에서 반사되는 광을 통과시킬 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. When the second electrode 230 acts as a cathode electrode, the second electrode 230 is made of a material having a lower work function than the anode electrode, and is formed by thinly forming a material such as Mg: Ag, Ag, Mg, Ca, Al, or Ba. The light emitted from the organic electroluminescent layer 220 and the light reflected from the first electrode 210 may be formed to pass therethrough.

또는, 상기 제 2 전극(230)이 애노드 전극으로 작용하는 경우에는 ITO, IZO 등의 일함수가 높으며, 투명한 도전성의 물질을 증착하여 형성하는 것이 바람직하다. Alternatively, when the second electrode 230 acts as an anode, it is preferable to form a transparent conductive material having a high work function such as ITO or IZO.

상기 제 2 전극(230)을 형성한 후, 상기 제 2 전극(230) 상에 보호막(240)을 형성한다. 상기 보호막(240)은 SiNx, SiO2 등의 무기 물질 또는 아크릴, PI, PA, BCB 등의 유기 물질을 증착하여 형성하며, 주로 사용되는 SiNx는 굴절률이 1.8 내지 1.9이며, SiO2는 1.49의 굴절률을 갖는다. After forming the second electrode 230, a protective film 240 is formed on the second electrode 230. The passivation layer 240 is formed by depositing an inorganic material such as SiNx, SiO2 or an organic material such as acrylic, PI, PA, BCB, and the like, and mainly used SiNx has a refractive index of 1.8 to 1.9 and SiO2 has a refractive index of 1.49. .

상기 보호막(240)을 형성한 다음, 상부 절연 기판(260)으로 봉지 기판을 사용하여 상기 제 1 전극(210), 유기 전계 발광층(220), 제 2 전극(230), 보호막(240)을 구비한 하부 절연 기판(200)을 봉지한다. After forming the passivation layer 240, the encapsulation substrate is used as the upper insulating substrate 260 to provide the first electrode 210, the organic electroluminescent layer 220, the second electrode 230, and the passivation layer 240. The lower insulating substrate 200 is encapsulated.

이때, 상기 상부 절연 기판(260)은 하부면에 SiO2를 증착하고 패터닝하여 형성된 회절 격자(270)와, 상기 회절 격자(270)를 포함하는 상부 절연 기판(260) 전면에 고굴절 유기막(250)이 형성된 구조를 갖는다. In this case, the upper insulating substrate 260 is a diffraction grating 270 formed by depositing and patterning SiO 2 on a lower surface of the upper insulating substrate 260 and the high refractive organic layer 250 on the entire upper insulating substrate 260 including the diffraction grating 270. It has a formed structure.

이때, 상기 고굴절 유기막(250)은 상기 상부 절연 기판(260)과 보호막(240)이 물리적으로 밀착되도록 하는 역할을 한다. In this case, the high refractive organic layer 250 serves to bring the upper insulating substrate 260 and the protective layer 240 into physical contact with each other.

상기 고굴절 유기막(250)은 PEDOT 등의 고분자, 저분자 유기 전계 발광 표시 장치의 중간층 또는 발광층으로 사용되는 물질로 이루어지거나, 접착력을 갖는 고굴절 유기 실런트 물질로 이루어지는 것이 바람직하며, 굴절률이 1.6 내지 2.0인 고굴절 유기 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. The high refractive organic layer 250 may be made of a polymer such as PEDOT, a material used as an intermediate layer or a light emitting layer of a low molecular organic light emitting display device, or may be made of a high refractive organic sealant material having an adhesive force, and has a refractive index of 1.6 to 2.0. It is preferably made of a high refractive organic material.

또한, 상기 고굴절 유기막(250)은 적어도 한층 이상으로 형성되며, 50㎚ 내지 50㎛의 두께인 것이 바람직하다. In addition, the high refractive organic film 250 is formed of at least one layer, it is preferable that the thickness of 50nm to 50㎛.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 상부 절연 기판(260)을 실런트(280)에 의해 밀착시켜 주기 위하여 봉지 접합부를 식각하는 것이 바람직하다. 상기 상부 절연 기판(260)의 봉지 접합부를 식각하는 것은 상기 고굴절 유기막이 측면으로 새어 나오는 것을 방지하기 위함이다. In addition, as shown in FIG. 3, the encapsulation junction may be etched to closely contact the upper insulating substrate 260 with the sealant 280. The etching of the encapsulation junction of the upper insulating substrate 260 is to prevent the high refractive organic layer from leaking out to the side.

상기와 같은 공정을 통하여 형성된 유기 전계 발광 표시 장치는 상기 고굴절 유기막(250)을 이용하여 상기 상부 절연 기판(260)과 보호막(240)이 물리적으로 밀착되도록 하여, 종래의 유기 전계 발광 표시 장치에서와 같이 상부 절연 기판(260)과 보호막(240) 사이에 에어 갭(air gap)은 생기지 않으며, 상부 절연 기판(260)의 하부면에 형성된 회절 격자(270)에 의해 전반사가 방지된다. 또한, 진공 상태에서 상부 절연 기판(260)이 합착되기 때문에 부드러운(soft) 고굴절 유기막(250)이 제 2 전극(230) 상부의 보호막(240)에 밀착하게 되어 내충격에 강한 구조로 신뢰성도 향상된다. In the organic light emitting display device formed through the above process, the upper insulating substrate 260 and the passivation layer 240 are physically in close contact with each other by using the high refractive organic layer 250. As described above, an air gap does not occur between the upper insulating substrate 260 and the passivation layer 240, and total reflection is prevented by the diffraction grating 270 formed on the lower surface of the upper insulating substrate 260. In addition, since the upper insulating substrate 260 is bonded in a vacuum state, the soft high refractive organic layer 250 adheres to the protective layer 240 on the upper portion of the second electrode 230, thereby improving reliability with a structure resistant to impact. do.

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 보호막과 포토닉 봉지 기판 사이의 에어 갭에 고굴절 유기 물질을 채움으로써, 발광 효율이 우수한 전면 발광 유기 전계 발광 표시 장치를 제공할 수 있다. According to the present invention as described above, by filling a high refractive organic material in the air gap between the protective film and the photonic encapsulation substrate, it is possible to provide a top-emitting organic electroluminescent display excellent in luminous efficiency.

또한, 완전한 봉지를 함으로써, 수명이 향상된 전면 발광 유기 전계 발광 표시 장치를 제공할 수 있다. In addition, by fully encapsulating, it is possible to provide a top-emitting organic light emitting display device having an improved lifetime.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. While the foregoing has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art will be able to variously modify and change the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated.

Claims (7)

발광 소자가 형성된 하부 기판과; A lower substrate on which a light emitting element is formed; 고굴절 유기막과 회절 격자를 구비하며, 상기 하부 기판을 봉지하기 위한 상부 기판을 포함하며, A high refractive organic film and a diffraction grating, the upper substrate for encapsulating the lower substrate, 상기 고굴절 유기막에 의하여 상기 발광 소자와 상부 기판이 완전히 밀착되며, 상기 고굴절 유기막은 굴절률이 1.6 내지 2.0인 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치. And the light emitting element and the upper substrate are completely adhered to each other by the high refractive organic layer, and the high refractive organic layer is formed of a material having a refractive index of 1.6 to 2.0. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 상부 기판은 실런트에 의해 하부 기판과 접합시켜 주기 위하여 봉지 접합부가 식각되어 있는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치. And the encapsulation junction is etched to bond the upper substrate to the lower substrate by a sealant. 제 2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 실런트는 레이저로 경화 가능한 프리트 또는 광경화성 유기물인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치. And the sealant is a frit or photocurable organic material that is curable with a laser. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 하부 기판 상에 형성된 보호막을 더 포함하며, Further comprising a protective film formed on the lower substrate, 상기 고굴절 유기막은 상기 보호막과 상기 상부 기판의 굴절률과 유사한 유기 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치. And the high refractive organic layer is formed of an organic material similar to the refractive index of the passivation layer and the upper substrate. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 고굴절 유기막은 PEDOT 등의 고분자, 저분자 유기 전계 발광 물질 또는 접착력을 갖는 고굴절 유기 실런트 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치. And the high refractive organic layer is made of a polymer such as PEDOT, a low molecular organic electroluminescent material, or a high refractive organic sealant material having adhesion.
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