KR100568534B1 - Transparent plate for display having photonic crystal structure, method for preparing thereof and display using thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광자결정 구조를 포함하는 디스플레이용 투명 기판, 이의 제조방법 및 이를 이용한 디스플레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스플레이용 투명 유리 위에 광자결정 구조를 형성하고, 그 위에 투명 전극물질 또는 형광물질을 도포하는 단계를 포함하는 디스플레이용 투명 기판의 제조 방법 등에 관한 것이며 본 발명에 의해 발광층에서 생성된 빛이 viewing 방향으로 집중되도록 하여 그 휘도를 향상시킬 수 있으며, 소비전력이 적어 경제적인 고분자 유기 전계 발광 디스플레이를 제공할 수 있다. The present invention relates to a transparent substrate for a display including a photonic crystal structure, a method for manufacturing the same, and a display using the same. More specifically, a photonic crystal structure is formed on a transparent glass for a display, and a transparent electrode material or a fluorescent material is formed thereon. The present invention relates to a method for manufacturing a transparent substrate for a display including applying the light, and to improve the brightness by concentrating light generated in the light emitting layer in the viewing direction according to the present invention, and to reduce the power consumption. A display can be provided.

전계발광 디스프렐이, 광자결정, 나노패턴, 자기 조합, 나노입자Electroluminescent Dispels, Photonic Crystals, Nanopatterns, Magnetic Combinations, Nanoparticles

Description

광자결정 구조를 포함하는 디스플레이용 투명 기판, 이의 제조방법 및 이를 이용한 디스플레이 {Transparent plate for display having photonic crystal structure, method for preparing thereof and display using thereof} Transparent plate for display having photonic crystal structure, method for preparing girls and display using according to the present invention.             

도 1은 본 발명의 실시예 1에서 광자결정이 도입된 투명 전극 유리 기판을 사용한 유기 전계발광 소자의 단면 개략도,1 is a cross-sectional schematic diagram of an organic electroluminescent device using a transparent electrode glass substrate in which photonic crystals are introduced in Example 1 of the present invention;

도 2는 본 발명의 실시예 1에서 유리기판 표면 위에 리소그래피 공정에 의해 형성된 광자결정 구조 패턴의 개략도, 2 is a schematic diagram of a photonic crystal structure pattern formed by a lithography process on a glass substrate surface in Example 1 of the present invention;

도 3a는 본 발명의 실시예 2에서 유리기판 표면 위에 실리카 나노 입자 단일층을 이용하여 형성한 광자결정 구조에 투명 전극을 적층시킨 단면개략도,3A is a cross-sectional schematic diagram of a transparent electrode laminated on a photonic crystal structure formed using a single layer of silica nanoparticles on a glass substrate surface in Example 2 of the present invention;

도 3b는 본 발명의 실시예 2에서 실리카 나노 입자 단일층을 이용하여 형성한 광자결정 구조를 가지는 투명 전극 유리기판을 사용한 유기 전계발광 소자의 단면 개략도,3B is a cross-sectional schematic diagram of an organic electroluminescent device using a transparent electrode glass substrate having a photonic crystal structure formed using a silica nanoparticle monolayer in Example 2 of the present invention;

도 4a는 본 발명의 실시예 2에서 유리기판 표면 위에 다층의 실리카 나노 입자를 이용하여 형성한 광자결정구조에 투명 전극을 적층시킨 단면 개략도,4A is a schematic cross-sectional view of a transparent electrode laminated on a photonic crystal structure formed using multilayer silica nanoparticles on a glass substrate surface in Example 2 of the present invention;

도 4b는 본 발명의 실시예 2에서 다층의 실리카 나노 입자를 이용하여 형성한 광자결정구조를 가지는 투명 전극 유리기판을 사용한 유기 전계발광 소자의 단 면 개략도,4B is a cross-sectional schematic diagram of an organic electroluminescent device using a transparent electrode glass substrate having a photonic crystal structure formed using multilayer silica nanoparticles in Example 2 of the present invention;

도 5a는 본 발명의 실시예 3에서 유리기판 표면 위에 폴리머 나노 입자 단일층을 형성한 후 실리카 졸을 코팅한 평면 개략도,FIG. 5A is a schematic plan view of a silica sol coated with a polymer nanoparticle monolayer on a glass substrate surface in Example 3 of the present invention;

도 5b는 본 발명의 실시예 3에서 유리기판 표면 위에 폴리머 나노 입자 단일층을 형성한 후 실리카 졸을 코팅한 단면 개략도,Figure 5b is a schematic cross-sectional view of coating a silica sol after forming a polymer nanoparticle monolayer on the surface of the glass substrate in Example 3 of the present invention,

도 5c는 본 발명의 실시예 3에서 유리기판 표면 위에 폴리머 나노 입자 단일층을 형성한 후 코팅된 실리카 졸이 경화 반응을 통해 실리카 겔로 변화된 단면의 개략도, 5C is a schematic view of a cross section in which a coated silica sol is changed to silica gel through a curing reaction after forming a polymer nanoparticle monolayer on a glass substrate surface in Example 3 of the present invention;

도 5d는 본 발명의 실시예 3에서 유리기판 표면 위에 폴리머 나노 입자 단일층 템플레이트(template)과 실리카 졸을 이용하여 형성한 광자결정구조에 투명 전극을 적층시킨 단면 개략도, 5D is a cross-sectional schematic diagram of a transparent electrode laminated on a photonic crystal structure formed using a polymer nanoparticle monolayer template and a silica sol on a glass substrate surface in Example 3 of the present invention;

도 5e는 본 발명의 실시예 3에서 폴리머 나노 입자 단일층 템플레이트와 실리카 졸을 이용하여 형성한 광자결정구조를 가지는 투명 전극 유리기판을 사용한 유기 전계발광 소자의 단면 개략도,5E is a cross-sectional schematic diagram of an organic electroluminescent device using a transparent electrode glass substrate having a photonic crystal structure formed using a polymer nanoparticle monolayer template and a silica sol in Example 3 of the present invention;

도 6a는 본 발명의 실시예 3에서 유리기판 표면 위에 다층의 폴리머 나노 입자 템플레이트와 실리카 졸을 이용하여 형성한 광자결정구조에 투명 전극을 적층시킨 단면 개략도, 및6A is a schematic cross-sectional view of a transparent electrode laminated on a photonic crystal structure formed using a multilayer polymer nanoparticle template and a silica sol on a glass substrate surface in Example 3 of the present invention; and

도 6b는 본 발명의 실시예 3에서 다층의 폴리머 나노 입자 템플레이트와 실리카 졸을 이용하여 형성한 광자결정구조를 가지는 투명 전극 유리기판을 사용한 유기 전계발광 소자의 단면 개략도이다.6B is a schematic cross-sectional view of an organic electroluminescent device using a transparent electrode glass substrate having a photonic crystal structure formed using a multilayer polymer nanoparticle template and a silica sol in Example 3 of the present invention.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]

1 : 투명 유리 기판1: transparent glass substrate

2 : 실리콘 산화막2: silicon oxide film

3 : ITO 투명전극3: ITO transparent electrode

4 : 발광보조층4: light emitting auxiliary layer

5 : 발광층5: light emitting layer

6 : 메탈층 (제2전극)6: metal layer (second electrode)

7 : 직경 (D)7: diameter (D)

8 : 격자상수(Λ)8: lattice constant (Λ)

9 : 깊이9: depth

10 : 실리카 나노 입자10: silica nanoparticles

11 : 실리카졸11: silica sol

12 : 폴리머 나노 입자12: polymer nanoparticle

13 : 테스트 셀 높이(b)13: test cell height (b)

14 : 테스트 셀 폭 (L)14: test cell width (L)

15 : 실리카 겔15: silica gel

본 발명은 광자결정 구조를 포함하는 디스플레이용 투명 기판, 이의 제조방법 및 이를 이용한 디스플레이에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디스플레이용 투명 유리 위에 광자결정 구조를 형성하고, 그 위에 투명 전극물질 또는 형광물질을 도포하는 단계를 포함하는 디스플레이용 투명 기판의 제조 방법 등에 관한 것이다.The present invention relates to a transparent substrate for a display including a photonic crystal structure, a method for manufacturing the same, and a display using the same, and more particularly, to form a photonic crystal structure on a transparent glass for display, and to form a transparent electrode material or a fluorescent material thereon It relates to a method for manufacturing a transparent substrate for a display, including the step of applying.

차세대 디스플레이로서 유기 전계 발광 (Electroluminescence)을 이용한 디스플레이가 큰 관심을 끌고 있다. 유기 전계 발광은 자발광형 디스플레이이므로 백라이트가 필요없으며, 시야각 의존성이 없고, 응답속도도 수십 ㎲ 정도로 매우 빠르며, 디스플레이 판넬 두께가 수 mm 정도로 얇게 제작 가능한 장점이 있다. 또한, 저전압 구동 및 직류전압 구동이 가능하므로 회로의 IC화가 용이하여 기기의 소형화 및 소비전력을 감소시킬 수 있음이 기대된다. 특히, 발광물질로 고분자 유기물질을 사용하면 평판형 디스플레이 뿐만 아니라 곡선형 디스플레이 등 자유롭게 형태를 변형할 수 있는 디스플레이가 가능하게 되며 제조 프로세스가 간단해지기 때문에 제조원가를 절감할 수 있다.As a next generation display, a display using organic electroluminescence has attracted great attention. Since organic electroluminescence is a self-luminous display, there is no need for a backlight, no viewing angle dependence, response speed is very fast at several tens of microseconds, and the display panel can have a thickness of several mm. In addition, since low-voltage driving and direct-current voltage driving are possible, it is expected that the IC of the circuit can be easily formed, thereby miniaturizing the device and reducing the power consumption. In particular, the use of a polymer organic material as a light emitting material enables a display that can be freely deformed, such as a curved display as well as a flat panel display, and can reduce manufacturing costs because the manufacturing process is simplified.

유기 전계 발광 소자는 유리기판등을 포함하는 투명전극 위에 유기박막을 다층으로 형성시키고 그 위에 음극을 형성시켜서 완성되며, 일반적으로 소자의 발광수명을 향상시키기 위해서 봉지(encapsulation)하여 산소, 수분과의 접촉을 억제한다. 다층으로 형성되는 유기박막의 종류는 정공주입층, 정공수송층, 완충층, 전자주입층, 전자수송층 등이며, 해당 박막의 형성 방법으로는 진공열증착, 스핀코팅 혹은 딥코팅 등을 들 수 있다. 이러한 방법으로 완성된 유기 전계발광 소자에 전장을 인가하면 양극으로는 정공이 주입되고 음극으로는 전자가 주입되어 이동하여 발 광층내에서 정공과 전자가 재결합하면서 발생한 재결합에너지에 의해 여기자가 생성된다. 이 여기자가 기저상태로 안정화 되면서 방출되는 에너지가 빛으로 방출되는 것이 유기 전계 발광이다.The organic electroluminescent device is completed by forming an organic thin film in multiple layers on a transparent electrode including a glass substrate and forming a cathode thereon. Generally, the organic electroluminescent device is encapsulated to improve the light emitting lifetime of the device, and thus, Suppresses contact. The organic thin film formed in the multilayer is a hole injection layer, a hole transport layer, a buffer layer, an electron injection layer, an electron transport layer, and the like. Examples of the method for forming the thin film include vacuum thermal deposition, spin coating or dip coating. When the electric field is applied to the organic electroluminescent device completed in this manner, holes are injected into the anode and electrons are injected and moved to the cathode, and excitons are generated by recombination energy generated by recombination of holes and electrons in the light emitting layer. As the excitons stabilize to the ground state, the emitted energy is emitted as light.

한편, 이러한 형태의 발광 소자에서 발광된 빛을 디스플레이의 용도로 사용하는데 있어서 동일한 전장을 인가하는 경우 관측자 방향의 전면으로 보다 많은 빛이 방출되도록 하는 것이 유리하다. 특히 유기 전계 발광 소자와 같이 발광물질의 수명이 중요한 인자로 작용하는 경우 동일 전장의 세기로 전면으로 보다 밝은 빛을 방출한다면, 필요 전장의 세기의 감소로 인해 발광 물질의 수명에서 유발되는 문제가 감소한다. 특히 전면 유리에 필수적으로 산화인듐주석과 같은 고 굴절률의 물질이 박막을 이루는 경우 일정 각도 보다 큰 입사각을 가지는 빛의 경우 내부 전반사에 의해 산화인듐주석막 내부에 갇히게 되는 "light piping"현상이 발생한다. 이러한 현상은 phosphor 박막이 전면 유리에 도포된 기존의 CRT(Cathode ray tube)에서 발견되어 이를 해소하기 위한 방법들이 제안되기도 했다.[USP 5,804,919] 일반적으로 굴절률(n)이 약 2 정도인 phosphor 박막의 경우 입사각이 임계각 ,θc ( 여기서 sin θc - 1/n = 0) 이하인 경우에만 박막의 전면으로 빛을 방출할 수 있다. 이러한 light piping 을 해결하기 위해 광자결정구조를 가지는 다층막, 반사막 등을 이용한 공진기 구조를 제안하기도 하였다. On the other hand, in using the light emitted from the light emitting device of this type for the purpose of the display it is advantageous to more light is emitted to the front of the observer direction when the same electric field is applied. In particular, when the lifespan of the light emitting material is an important factor, such as an organic EL device, if light emission is brighter to the front with the same electric field intensity, the problem caused by the lifetime of the light emitting material is reduced due to the reduction of the required electric field intensity. do. Particularly, when a high refractive index material such as indium tin oxide forms a thin film on the front glass, light having a light incident angle greater than a certain angle is trapped inside the indium tin oxide film by total internal reflection. . These phenomena have been found in conventional cathode ray tubes (CRTs) where phosphor films have been applied to windshields, and methods have been proposed to solve them. In this case, light may be emitted to the entire surface of the thin film only when the incident angle is less than or equal to the critical angle, θc (where sin θc-1 / n = 0). In order to solve such light piping, a resonator structure using a multilayer film and a reflective film having a photonic crystal structure has been proposed.

최근 광자결정을 이용한 빛의 제어에 관한 많은 연구 결과가 보고되어지고 있다. 광자결정이란 빛의 파장 정도의 다차원 주기성을 가지는 "인공 구조"를 의미한다. 각각 1차원, 2차원, 3차원으로 분류되는 이들 구조는 기본적으로 임의의 빛 의 파장(λ)에 대해 그 보다 작은 크기(d)의 분산물질들이 약 λ/2의 거리(Λ)를 가지고 규칙적으로 배열되어 있는 미세 구조를 가진다.Recently, many researches on the control of light using photonic crystal have been reported. Photonic crystal refers to an "artificial structure" having a multi-dimensional periodicity of about the wavelength of light. These structures, which are classified into one, two, and three dimensions, respectively, are basically regular dispersions of a smaller size (d) for a wavelength of arbitrary light (λ) with a distance (Λ) of about λ / 2. It has a fine structure arranged in.

일반적으로 1차원 광자결정의 경우 유전율(dielectric contrast)을 가지는 수백 nm의 두께의 두 층이 반복적으로 적층되는데, 이 면에 수직인 방향으로 입사하는 입사광에 대해 광자결정효과가 주로 나타난다. 또한 2차원 광자결정의 경우 유전율을 가지는 수 백 nm 크기(D)의 분산상이 수 백 nm의 격자상수(Λ)를 가지는 규칙적인 배열을 2차원 적으로 하며, 이 경우 in-plane 방향으로 입사되는 입사광에 대해 주로 광자결정효과가 나타난다. 3차원 광자결정의 경우 유전율(dielectric constant)를 가지는 수 백 nm 크기(D)의 분산상이 수 백 nm의 격자상수(Λ)를 가지는 규칙적인 배열을 3차원 적으로 하며, 이 경우 모든 방향으로 입사되는 입사광에 대해 광자결정효과가 나타난다.In general, in the case of 1-dimensional photonic crystal, two layers of several hundred nm thickness having dielectric contrast are repeatedly stacked, and the photonic crystal effect mainly occurs for incident light incident in a direction perpendicular to the plane. In addition, in the case of two-dimensional photonic crystals, a distributed array of several hundred nm size (D) having a dielectric constant is a two-dimensional regular array having a lattice constant (Λ) of several hundred nm, in which case it is incident in the in-plane direction. The photonic crystal effect appears mainly on the incident light. In the case of three-dimensional photonic crystals, the dispersed phase of several hundred nm size (D) having a dielectric constant is three-dimensional in a regular array having a lattice constant (Λ) of several hundred nm, in which case incident in all directions The photonic crystal effect appears for the incident light.

이러한 광자결정구조를 도입한 발광 소자의 효율 향상에 관한 연구는 최근 많은 진보를 이루었다[Optronics, p192, 7월호, 2001년]. 특히 레이저 발진이나, LED의 발광 효율 향상 등에 있어서는 많은 우수한 결과들을 보이고 있다. 포토닉 결정의 band gap을 도입한 DBR(Distributed Brag Reflector) 레이저의 경우 3차원 포토닉 결정에서 자연방출을 수천 배까지 고속화 할 수 있는 것으로 알려져 있으며, 포토닉 결정의 band edge를 이용한 DFB(Distributed Feed Back)레이저의 경우 높은 Q 값 뿐만 아니라 면발광 레이저가 가능하다고 알려져 있다. 특히 LED(Light Emitting Diode)의 경우 발광 물질의 굴절률이 3 이상이므로 내부 전반사로 인한 광 사출 효율의 현격한 저하가 발생하는데, 이러한 포토닉 결정의 도입으로 약 20 배 정도의 발광 효율 향상이 보고된 바 있다. 이는 in-plane 방향으로 진행하려는 빛의 파수 벡터를 포토닉 크리스탈의 주기에 의한 구조적인 파수 벡터로 소거하여 빛을 상하방향으로 향하게 하여 공기 중의 방사 효과를 향상시키는 mechanism에 의한다.Recently, studies on improving the efficiency of light emitting devices employing such a photonic crystal structure have made great progress [Optronics, p192, July issue, 2001]. In particular, laser oscillation and the improvement of the luminous efficiency of LED have shown many excellent results. DBR (Distributed Brag Reflector) laser, which introduces band gap of photonic crystal, is known to speed natural emission up to thousands of times in 3D photonic crystal, and DFB (Distributed Feed) using band edge of photonic crystal In the case of laser, it is known that not only a high Q value but also a surface emitting laser is possible. In particular, in the case of LED (Light Emitting Diode), since the refractive index of the light emitting material is 3 or more, there is a significant decrease in the light injection efficiency due to total internal reflection. There is a bar. This is due to the mechanism that improves the radiation effect in the air by directing light upward and downward by erasing the wavenumber vector of the light to proceed in the in-plane direction into the structural wave vector by the period of the photonic crystal.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 디스플레이에 사용되어지는 투명 전극기판이나 형광층을 포함하는 유리기판을 제조하는데 있어서 유리 기판상에 리소그래피 공정이나 자기 조합(self-assembly) 성질을 가지는 물질을 이용하여 광자 결정의 패턴을 도입한 후 그 위에 투명전극층이나 형광층을 코팅하여, 발광층에서 발광된 빛이 전면 유리층 방향으로 방출되는 것을 최대화할 수 있는 디스플레이를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has a lithography process or a self-assembly property on a glass substrate in manufacturing a glass substrate including a transparent electrode substrate or a fluorescent layer used in a display. By introducing a pattern of photonic crystals using a material and coating a transparent electrode layer or a fluorescent layer thereon, to provide a display that can maximize the emission of light emitted from the light emitting layer toward the front glass layer.

즉, 본 발명은 디스플레이용 투명 유리 위에 광자결정 구조를 형성하고, 그 위에 투명 전극물질 또는 형광물질을 도포하는 단계를 포함하는 디스플레이용 투명 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
That is, the present invention relates to a method of manufacturing a transparent substrate for a display, comprising forming a photonic crystal structure on the transparent glass for display and applying a transparent electrode material or a fluorescent material thereon.

이하 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에서는 투명 유리 기판위에 고굴절률의 투명전극층 혹은 형광층 등이 coating된 부분을 포함하는 디바이스에서 발광된 빛이 고굴절률의 투명전극층이나 형광층을 통하여 전면으로 방출되는데 있어서 효율을 향상시키기 위한 방법으로 일정한 두께를 가지는 pseudo 2차원의 광자결정 구조를 유리 기판위에 도입 함으로서, in-plane 방향과 out-of plane방향 사이의 입사각도를 가지고 입사하는 빛을 out-of plane 방향으로 모아주는 기능을 부여하는 것을 제시한다. According to the present invention, a method for improving the efficiency of light emitted from a device including a portion having a high refractive index transparent electrode layer or a fluorescent layer coated on a transparent glass substrate is emitted to the entire surface through the high refractive index transparent electrode layer or the fluorescent layer. By introducing a pseudo two-dimensional photonic crystal structure with a constant thickness on the glass substrate, it gives the function of collecting the incident light in the out-of plane direction with the angle of incidence between the in-plane direction and the out-of plane direction. Present what you do.

발명의 구성은 기본적으로 광자결정구조를 가지는 투명 유리 기판의 제조와 그 이후 발광 물질의 코팅 및 메탈 전극의 형성하는 공정으로 이루어 진다.The composition of the invention basically consists of the production of a transparent glass substrate having a photonic crystal structure and then the coating of the luminescent material and the formation of a metal electrode.

도 1은 본 발명을 실시하는데 있어서 광자결정이 도입된 투명 전극 유리 기판을 사용한 유기 전계 발광 소자의 단면 개략도를 보인다. 또한 도 2에서는 유리 기판 위에 형성된 광자결정 구조의 패턴의 모식도를 보인다. 1 shows a cross-sectional schematic diagram of an organic electroluminescent device using a transparent electrode glass substrate on which photonic crystals are introduced in practicing the present invention. 2 shows a schematic view of the pattern of the photonic crystal structure formed on the glass substrate.

우선 디스플레이용 유리 기판 위에 SiO2 막을 입힌 후 그 위에 포토레지스트 물질을 코팅한다. 지름 D를 가지는 원들이 중심간 거리 Λ를 가지고 삼각형 격자구조의 규칙적인 배열을 하고 있는 포토 마스크(photo mask)를 사용하여 노광을 한다. 그 후 에칭 공정을 통한 SiO2산화막의 에칭을 수행한 후 잔류 포토 레지스트 물질을 제거한다. 그 위에 산화 인듐 주석(ITO)를 스퍼터링하여 투명 전극을 형성한다. 이 경우 SiO2 연속상에 직경 D를 가지고, 중심간 거리가 Λ이며, 깊이가 h인 2차원 광자결정의 슬랩이 형성된다. 그 위에 원하는 산화 인듐 주석 전극의 형상을 패터닝하기 위해 포토 레지스트를 도포한 후 포토마스크를 설치하고, 노광을 일정한 세기로 일정 시간 조사한 후 에칭을 통하여 전도성 부분을 형상화된다. 그 위에 발광물질을 원하는 두께로 코팅하여 발광층을 형성한다. 그 위에 전극으로 메탈층을 열증착시키고 소자를 구동하면 원하는 부분에서만 유기 전계발광을 얻을 수 있다.A SiO 2 film is first coated on a glass substrate for display and then a photoresist material is coated thereon. Circles having a diameter D are exposed using a photo mask having a regular array of triangular lattice structures having a distance Λ between the centers. Thereafter, the etching of the SiO 2 oxide film through the etching process is performed to remove the residual photoresist material. Indium tin oxide (ITO) is sputtered thereon to form a transparent electrode. In this case, and has a diameter D on the SiO 2 in a row, center-to-center distance is Λ, the depth of the slabs of the two-dimensional photonic crystal h is formed. The photoresist is applied to pattern the desired shape of the indium tin oxide electrode thereon, a photomask is installed, the exposure is irradiated at a constant intensity for a predetermined time, and then the conductive portion is shaped through etching. The light emitting material is coated thereon to a desired thickness to form a light emitting layer. By thermally depositing a metal layer with an electrode thereon and driving the device, organic electroluminescence can be obtained only at a desired portion.

도 3과 4는 본 발명을 실시하는데 있어서 실리카 나노입자의 자기조합(self-assembly) 성질을 이용하여 광자결정 구조의 패턴을 유리 기판 위에 형성한 단면의 모식도를 나타낸다.3 and 4 show a schematic view of a cross section in which a pattern of photonic crystal structure is formed on a glass substrate by using the self-assembly property of silica nanoparticles in carrying out the present invention.

우선 디스플레이용 유리 기판 위에 SiO2 막을 입힌 후 그 위에 포토레지스트 물질을 코팅한다. 원하는 폭(L)을 가지는 테스트 셀의 단면에 적합한 포토 마스크(photomask)를 사용하여 노광을 한다. 그 후 에칭 공정을 통해 깊이(b)가 사용되어질 수백 nm의 지름을 가지는 실리카 나노입자가 n층의 면심입방(face-centered cubic: fcc) 구조로 쌓일 수 있는 깊이로 SiO2 막을 판다. 이 곳에 실리카 나노입자가 셀프 어셈블리 성질에 의해 n층의 fcc구조를 이루게 한 뒤, 산화인듐주석를 스퍼터링하여 그 틈새를 채우고, 맨 윗층에 일정한 두께를 가지도록 투명 전극을 형성한다. 이 경우 산화 인듐 주석 층 내에 실리카 나노입자가 fcc의 구조를 가지고 n층 적층되어 있는 광자결정구조가 형성된다. 그 위에 원하는 산화인듐주석 전극의 형상을 패터닝하기 위해 포토 레지스트를 도포한 후 포토마스크를 설치하고, 노광을 일정한 세기로 일정 시간 조사한 후 에칭을 통하여 전도성 부분을 형상화된다. 그 위에 발광물질을 원하는 두께로 코팅하여 발광층을 형성한다. 그 위에 전극으로 메탈층을 열증착 시키고 소자를 구동하면 원하는 부분에서만 유기 전계발 광을 얻을 수 있다.A SiO 2 film is first coated on a glass substrate for display and then a photoresist material is coated thereon. The exposure is performed using a photomask suitable for the cross section of the test cell having the desired width L. The SiO 2 film is then etched to a depth where the nanoparticles having a diameter of several hundred nm to be used for the depth (b) can be stacked in an n-layer face-centered cubic (fcc) structure through an etching process. Here, the silica nanoparticles form an n-layer fcc structure by self-assembly, sputter the indium tin oxide to fill the gap, and form a transparent electrode to have a constant thickness on the top layer. In this case, a photonic crystal structure in which silica nanoparticles have an fcc structure and n layers are stacked in an indium tin oxide layer is formed. The photoresist is applied to pattern the shape of the desired indium tin oxide electrode thereon, a photomask is installed, the exposure is irradiated at a constant intensity for a predetermined time, and then the conductive portion is formed by etching. The light emitting material is coated thereon to a desired thickness to form a light emitting layer. By thermally depositing a metal layer with an electrode thereon and driving the device, organic electroluminescent light can be obtained only at a desired portion.

도 5와 6은 본 발명을 실시하는데 있어서 폴리머 나노 입자의 자기 조합 성질을 이용한 template 와 실리카 졸의 도입을 통한 광자결정 구조의 패턴을 유리 기판 위에 형성한 구조를 보인다.5 and 6 show a structure in which a pattern of a photonic crystal structure is formed on a glass substrate through the introduction of a template and a silica sol using the self-combination property of the polymer nanoparticles.

우선 디스플레이용 유리 기판 위에 SiO2 막을 입힌 후 그 위에 포토레지스트 물질을 코팅한다. 원하는 폭(L)을 가지는 테스트 셀의 단면에 적합한 포토 마스크(photomask)를 사용하여 노광을 한다. 그 후 에칭 공정을 통해 깊이(b)가 사용되어질 수백 nm의 지름을 가지는 폴리머 나노입자가 n층의 면심입방(fcc) 구조로 쌓일 수 있는 깊이로 SiO2 막을 판다. 이 곳에 폴리머 나노입자가 셀프 어셈블리 성질에 의해 n층의 fcc구조를 이루게 한 뒤, 그 틈새를 실리카 졸 을 이용한 졸-겔 반응, 혹은 증착을 이용하여 매꾼 뒤, 폴리머를 제거하여 실리카로 이루어진 역 오팔 구조를 만든다. 그 위에 산화인듐주석를 스퍼터링하여 제거된 폴리머 나노입자의 공간을 채우고, 맨 윗층에 일정한 두께를 가지도록 투명 전극을 형성한다. 이 경우 실리카 내에 산화 인듐 주석이 fcc의 구조를 가지고 n층 적층되어 있는 광자결정구조가 형성된다. 그 위에 원하는 산화인듐주석 전극의 형상을 패터닝하기 위해 포토 레지스트를 도포한 후 포토마스크를 설치하고, 노광을 일정한 세기로 일정 시간 조사한 후 에칭을 통하여 전도성 부분을 형상화된다. 그 위에 발광물질을 원하는 두께로 코팅하여 발광층을 형성한다. 그 위에 전극으로 메탈층을 열증착 시키고 소자를 구동하면 원하는 부분에서만 유기 전계발광을 얻을 수 있다.A SiO 2 film is first coated on a glass substrate for display and then a photoresist material is coated thereon. The exposure is performed using a photomask suitable for the cross section of the test cell having the desired width L. The SiO2 film is then etched to a depth where n-layered fcc-structures of polymer nanoparticles having a diameter of several hundred nm may be used through the etching process. After the polymer nanoparticles form n-layer fcc structure by self-assembly, the gap is filled with sol-gel reaction or silica deposition using silica sol, and the polymer is removed to reverse silica opal. Create a structure Indium tin oxide is sputtered thereon to fill the space of the removed polymer nanoparticles, and a transparent electrode is formed to have a constant thickness on the top layer. In this case, a photonic crystal structure is formed in which indium tin oxide is laminated with n layers having a structure of fcc in silica. The photoresist is applied to pattern the shape of the desired indium tin oxide electrode thereon, a photomask is installed, the exposure is irradiated at a constant intensity for a predetermined time, and then the conductive portion is formed by etching. The light emitting material is coated thereon to a desired thickness to form a light emitting layer. By thermally depositing a metal layer with an electrode thereon and driving the device, organic electroluminescence can be obtained only at a desired portion.

이러한 광자결정구조를 가지는 투명 전극 기판의 경우 투명 전극의 굴절률과 유리기판과의 굴절률의 차이로 인해 발생하는 반사 효과를 감소시킬 수 있어 빛이 전면으로 방출되는 효율을 증가시킬 수 있다. 유기 전계 발광층에서 발광하는 빛은 이 투명전극층에 대해 in-plane 방향과 out-of plane방향 사이의 입사각도를 가지고 입사하는데, 이 빛이 투명 전극층과 유리 기판층 사이의 경계면을 통과하면서 유리기판층의 굴절률 보다 투명 전극층의 굴절률이 크기 때문에 임계각 이상의 입사각을 가지는 빛은 내부 전반사로 인해 투명 전극층에 갇히게 되는 light piping 현상이 발생하여 전면에서의 휘도를 감소시키게 된다. 하지만, 투명 전극층과 유리기판 사이에 2차원 슬랩 형태의 포토닉 크리스탈 구조를 도입하므로 인해 빛을 out-of plane 방향으로 모아주는 기능을 부여하는 것을 제시한다.In the case of the transparent electrode substrate having the photonic crystal structure, the reflection effect caused by the difference between the refractive index of the transparent electrode and the glass substrate may be reduced, thereby increasing the efficiency of emitting light to the front surface. The light emitted from the organic electroluminescent layer is incident on the transparent electrode layer at an angle of incidence between the in-plane direction and the out-of plane direction, and the light passes through the interface between the transparent electrode layer and the glass substrate layer. Since the refractive index of the transparent electrode layer is larger than the refractive index of, light having an incident angle greater than or equal to the critical angle is trapped in the transparent electrode layer due to total internal reflection, thereby reducing luminance at the front surface. However, since the photonic crystal structure in the form of a two-dimensional slab is introduced between the transparent electrode layer and the glass substrate, it provides a function of collecting light in the out-of plane direction.

본 발명은 전계 효과에 의해 발광되는 발광 소재의 투명 전극 기판에 사용될 수 있으며, 이러한 전계 효과에 의해 발광되는 디스플레이는 유/무기 전계 발광 디스플레이, LCD(Liquid Crystal Display)등이 있다. 또한 전면 유리의 한쪽 면이 phosphore 등의 형광물질로 이루어진 Cathode Ray Tube (CRT)와 FED (Field Emission Display) 등의 효율 향상에도 사용될 수 있으며, 기타 투명 전극 기판을 사용하는 모든 FPD(Flat Panel Display)에 사용이 가능하다.The present invention can be used for the transparent electrode substrate of the light emitting material that is emitted by the field effect, the display that is emitted by the field effect is an organic / inorganic electroluminescent display, LCD (Liquid Crystal Display) and the like. In addition, one side of the front glass can be used to improve the efficiency of Cathode Ray Tube (CRT) and FED (Field Emission Display), which are made of fluorescent materials such as phosphore, and all flat panel displays (FPD) using other transparent electrode substrates. Can be used for

이하 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하나, 본 발명의 보호범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the protection scope of the present invention is not limited by the following Examples.

실시예 1 Lithography 이용한 유리 표면에 광자결정구조의 도입 Example 1 Introduction of Photonic Crystal Structure to Glass Surface Using Lithography

유리에 PECVD공정을 이용하여 1000nm의 두께를 가지는 SiO2 박막을 형성 시킨 후 KrF용 포토 레지스트를 도포하여 도 2에서와 같은 모양의 지름 150nm인 원들이 중심간에 300nm의 거리로 삼각형 격자 구조를 가지면서 규칙적으로 배열되어 있는 부분을 노광 시키고 에칭 하는 공정을 통하여 깊이가 약 100nm인 광자결정구조를 형성한다. 그 위에 평균 두께가 1800Å인 산화인듐주석(ITO)층을 스퍼터링 공정을 사용하여 형성한다. 다시 한번 포토레지스트를 이용하여 노광, 현상, 에칭공정을 거쳐 패터닝 된 유리의 면적을 가로지르는 폭이 2cm인 ITO 전극 층을 형성 하였다. 패터닝된 기판을 중성세제를 이용하여 60℃에서 10분 동안 초음파 세척기로 세척한 후, 증류수를 이용한 초음파 세척기로 표면에 묻어있는 중성세제 성분을 제거하였다. 이후, 아세톤, 이소프로필알콜을 이용하여 초음파 세척기로 10분 동안 세척하였다. 세척된 기판을 열풍으로 건조시킨 후, 전극 표면의 불순물을 제거함과 동시에 투명전극의 에너지 장벽을 작게 하여 정공주입을 원활히 하기 위해 자외선 오존 세척기로 드라이 크리닝 하였다.After forming a SiO 2 thin film having a thickness of 1000 nm by using a PECVD process on the glass, a photoresist for KrF was applied and circles having a diameter of 150 nm having a shape as shown in FIG. The photonic crystal structure having a depth of about 100 nm is formed by exposing and etching the regularly arranged portions. An indium tin oxide (ITO) layer having an average thickness of 1800 GPa is formed thereon using a sputtering process. Once again, a photoresist was used to form an ITO electrode layer having a width of 2 cm across the area of the patterned glass through exposure, development, and etching. The patterned substrate was washed with an ultrasonic cleaner at 60 ° C. for 10 minutes using a neutral detergent, and then the neutral detergent component on the surface was removed by an ultrasonic cleaner using distilled water. Then, using acetone, isopropyl alcohol was washed for 10 minutes with an ultrasonic cleaner. After drying the washed substrate with hot air, dry cleaning was performed with an ultraviolet ozone cleaner to remove impurities from the surface of the electrode and at the same time reduce the energy barrier of the transparent electrode to facilitate hole injection.

광자결정 패턴을 가지는 산화인듐주석 기판(ITO glass)의 세정 완료 후 폴리-3,4-에틸렌 다이옥시티오펜(PEDOT: 독일 Bayer사社)을 메탄올을 이용하여 중량비 1:3의 비율로 희석한 후, 기판 전면에 도포하고, 3000 rpm의 속도로 50초 동안 스핀코팅하였다. 코팅후 110℃의 핫플레이트 위에서 5분 동안 건조시켰다.After washing the indium tin oxide substrate (ITO glass) having a photonic crystal pattern, poly-3,4-ethylene dioxythiophene (PEDOT: Bayer, Germany) was diluted with methanol at a weight ratio of 1: 3 It was applied to the front of the substrate, and spin-coated for 50 seconds at a speed of 3000 rpm. After coating it was dried for 5 minutes on a 110 ° C. hotplate.

발광보조층 위에 발광물질을 수분 100ppm 이하의 글로브 박스(glove box)내 에서 원하는 두께로 스핀코팅하고, 70℃ 핫플레이트 위에서 60분간 건조시켰다. 발광물질이 코팅된 기판을 1×10-7 torr의 진공 챔버내에서 메탈 전극으로 칼슘을 500Å 두께로 열증착시키고, 보호막으로 칼슘위에 알루미늄을 2000Å 두께로 열증착시켰다. 메탈전극 형성이 완료되면 커버글래스와 자외선 경화제를 이용하여 봉지(encapsulation)하여 소자제작을 완료하였다.The light emitting material was spin-coated to a desired thickness in a glove box of 100 ppm or less on the light emitting auxiliary layer, and dried for 60 minutes on a 70 ° C. hot plate. The substrate coated with the luminescent material was thermally deposited to a thickness of 500 kPa with a metal electrode in a vacuum chamber of 1 × 10 −7 torr, and aluminum was deposited at a thickness of 2000 kPa over calcium with a protective film. When the metal electrode formation was completed, the device was fabricated by encapsulation using a cover glass and an ultraviolet curing agent.

실시예 2 실리카 나노입자를 이용한 유리 표면에 광자결정구조의 도입 Example 2 Introduction of Photonic Crystal Structure to Glass Surface Using Silica Nanoparticles

유리에 PECVD공정을 이용하여 1000nm의 두께를 가지는 SiO2 박막을 형성 시킨 후 KrF용 포토 레지스트를 도포하여 지름 가로 세로 2cm x 2cm인 정사각형의 단면 부분을 노광 시키고 에칭하는 공정을 통하여 깊이가 300nm인 사각 단면의 구조를 만든다. 여기에 평균 직경이 300nm인 실리카 나노입자를 부어 삼각형 격자 구조의 self-assembly 단층막을 형성시킨다. 그 후 스퍼터링 공정을 사용하여 실리카 나노입자사이에 침투 시킨 후 도 3a와 같이 두께가 1800Å인 산화인듐주석(ITO) 투명 전극 막을 형성한다. 다시 한번 포토레지스트를 이용하여 노광, 현상, 에칭공정을 거쳐 초기에 패터닝 된 정사각형을 횡단하는 폭이 2cm인 ITO 전극 층을 형성 하였다. 패터닝 된 기판을 중성세제를 이용하여 60℃에서 10분 동안 초음파 세척기로 세척한 후, 증류수를 이용한 초음파 세척기로 표면에 묻어있는 중성세제 성분을 제거하였다. 이후, 아세톤, 이소프로필알콜을 이용하여 초음파 세척기로 10분 동안 세척하였다. 세척된 기판을 열풍으로 건조시킨 후, 전극 표면의 불순물을 제거함과 동시에 투명전극의 에너지 장벽을 작게 하여 정공주입을 원활히 하기 위해 자외선 오존 세척기로 드라이 크리닝 하였다.A 300 nm-square square is formed by forming a SiO 2 thin film having a thickness of 1000 nm on the glass by using a PECVD process, and then exposing and etching a cross-section of a square of 2 cm x 2 cm in diameter by applying a photoresist for KrF. Create a structure of cross section. Silica nanoparticles having an average diameter of 300 nm are poured therein to form a self-assembly monolayer film having a triangular lattice structure. After infiltrating between the silica nanoparticles using a sputtering process to form an indium tin oxide (ITO) transparent electrode film having a thickness of 1800 kPa as shown in Figure 3a. Once again, photoresist was used to form an ITO electrode layer having a width of 2 cm across the initially patterned square through exposure, development and etching processes. The patterned substrate was washed with an ultrasonic cleaner at 60 ° C. for 10 minutes using a neutral detergent, and then the neutral detergent component on the surface was removed by an ultrasonic cleaner using distilled water. Then, using acetone, isopropyl alcohol was washed for 10 minutes with an ultrasonic cleaner. After drying the washed substrate with hot air, dry cleaning was performed with an ultraviolet ozone cleaner to remove impurities from the surface of the electrode and at the same time reduce the energy barrier of the transparent electrode to facilitate hole injection.

광자결정 패턴을 가지는 산화인듐주석 기판(ITO glass)의 세정 완료 후 폴리-3,4-에틸렌 다이옥시티오펜(PEDOT: 독일 Bayer사社)을 메탄올을 이용하여 중량비 1:3의 비율로 희석한 후, 기판 전면에 도포하고, 3000 rpm의 속도로 50초 동안 스핀코팅하였다. 코팅후 110℃의 핫플레이트 위에서 5분 동안 건조시켰다.After washing the indium tin oxide substrate (ITO glass) having a photonic crystal pattern, poly-3,4-ethylene dioxythiophene (PEDOT: Bayer, Germany) was diluted with methanol at a weight ratio of 1: 3 It was applied to the front of the substrate, and spin-coated for 50 seconds at a speed of 3000 rpm. After coating it was dried for 5 minutes on a 110 ° C. hotplate.

발광보조층 위에 발광물질을 수분 100ppm 이하의 글로브 박스(glove box)내에서 원하는 두께로 스핀코팅하고, 70℃ 핫플레이트 위에서 60분간 건조시켰다. 발광물질이 코팅된 기판을 1×10-7 torr의 진공 챔버내에서 메탈 전극으로 칼슘을 500Å 두께로 열증착시키고, 보호막으로 칼슘위에 알루미늄을 2000Å 두께로 열증착시켰다. 메탈전극 형성이 완료되면 커버글래스와 자외선 경화제를 이용하여 봉지(encapsulation)하여 소자제작을 완료하였다.The light emitting material was spin-coated to a desired thickness in a glove box of 100 ppm or less on the light emitting auxiliary layer, and dried for 60 minutes on a 70 ° C. hot plate. The substrate coated with the luminescent material was thermally deposited to a thickness of 500 kPa with a metal electrode in a vacuum chamber of 1 × 10 −7 torr, and aluminum was deposited to a thickness of 2000 kPa over the calcium using a protective film. When the metal electrode formation was completed, the device was fabricated by encapsulation using a cover glass and an ultraviolet curing agent.

실시예 3 폴리머 나노입자를 이용한 유리 표면에 광자결정구조의 도입 Example 3 Introduction of Photonic Crystal Structure to Glass Surface Using Polymer Nanoparticles

유리에 PECVD공정을 이용하여 1000nm의 두께를 가지는 SiO2 박막을 형성 시킨 후 KrF용 포토 레지스트를 도포하여 지름 가로 세로 2cm x 2cm인 정사각형의 단면 부분을 노광 시키고 에칭 하는 공정을 통하여 깊이가 300nm인 사각 단면의 구조를 만든다. 여기에 평균 직경이 300nm인 폴리머 나노입자를 부어 삼각형 격자구조의 자기-집합(self-assembly) 단층막을 형성시킨다. 그 후 TEOS(Tetraethoxtsilane)와 ethanole, 그리고 물로 이루어진 용액에 촉매로 HCl을 사용하여 도 5 b의 단면과 같이 입자의 1/2 두께인 150nm의 두께로 spin-on-coating을 한다. 그 후 aging 과정을 거친 후 600℃의 고온에서 curing과정을 거친다. 이 과정에서 폴리머 나노 입자도 분해 과정을 거쳐 실리카 gel로 이루어진 도 5c와 같은 광자결정 패턴 을 얻을 수 있다. 그 위에 스퍼터링 공정을 사용하여 도 5d와 같이 실리카 나노입자사이에 침투 시킨 후 두께가 1800Å인 산화인듐주석(ITO) 투명 전극 막을 형성한다. 다시 한번 포토레지스트를 이용하여 노광, 현상, 에칭공정을 거쳐 초기에 패터닝 된 정사각형을 횡단하는 폭이 2cm인 ITO 전극 층을 형성 하였다. 패터닝된 기판을 중성세제를 이용하여 60℃에서 10분 동안 초음파 세척기로 세척한 후, 증류수를 이용한 초음파 세척기로 표면에 묻어있는 중성세제 성분을 제거하였다. 이후, 아세톤, 이소프로필알콜을 이용하여 초음파 세척기로 10분 동안 세척하였다. 세척된 기판을 열풍으로 건조시킨 후, 전극 표면의 불순물을 제거함과 동시에 투명전극의 에너지 장벽을 작게 하여 정공주입을 원활히 하기 위해 자외선 오존 세척기로 드라이 크리닝 하였다.A 300 nm-square square is formed by forming a SiO 2 thin film having a thickness of 1000 nm on glass by using a PECVD process, and then exposing and etching a square cross-section of 2 cm x 2 cm in diameter by applying a photoresist for KrF. Create a structure of cross section. Polymer nanoparticles having an average diameter of 300 nm are poured therein to form a self-assembly monolayer film having a triangular lattice structure. Then, using a solution composed of TEOS (Tetraethoxtsilane), ethanole, and water using HCl as a catalyst to spin-on-coating to a thickness of 150nm, which is 1/2 the thickness of the particles as shown in Figure 5b. After that, the aging process is followed by curing at a high temperature of 600 ℃. In this process, the polymer nanoparticles are also decomposed to obtain a photonic crystal pattern as shown in FIG. 5C made of silica gel. After infiltrating between the silica nanoparticles using a sputtering process thereon, an indium tin oxide (ITO) transparent electrode film having a thickness of 1800 kPa is formed. Once again, photoresist was used to form an ITO electrode layer having a width of 2 cm across the initially patterned square through exposure, development and etching processes. The patterned substrate was washed with an ultrasonic cleaner at 60 ° C. for 10 minutes using a neutral detergent, and then the neutral detergent component on the surface was removed by an ultrasonic cleaner using distilled water. Then, using acetone, isopropyl alcohol was washed for 10 minutes with an ultrasonic cleaner. After drying the washed substrate with hot air, dry cleaning was performed with an ultraviolet ozone cleaner to remove impurities from the surface of the electrode and at the same time reduce the energy barrier of the transparent electrode to facilitate hole injection.

광자결정 패턴을 가지는 산화인듐주석 기판(ITO glass)의 세정 완료 후 폴리-3,4-에틸렌 다이옥시티오펜(PEDOT: 독일 Bayer사社)을 메탄올을 이용하여 중량비 1:3의 비율로 희석한 후, 기판 전면에 도포하고, 3000 rpm의 속도로 50초 동안 스핀코팅하였다. 코팅후 110℃의 핫플레이트 위에서 5분 동안 건조시켰다.After washing the indium tin oxide substrate (ITO glass) having a photonic crystal pattern, poly-3,4-ethylene dioxythiophene (PEDOT: Bayer, Germany) was diluted with methanol at a weight ratio of 1: 3 It was applied to the front of the substrate, and spin-coated for 50 seconds at a speed of 3000 rpm. After coating it was dried for 5 minutes on a 110 ° C. hotplate.

발광보조층 위에 발광물질을 수분 100ppm 이하의 글로브 박스(glove box)내에서 원하는 두께로 스핀코팅하고, 70℃ 핫플레이트 위에서 60분간 건조시켰다. 발 광물질이 코팅된 기판을 1×10-7 torr의 진공 챔버내에서 메탈 전극으로 칼슘을 500Å 두께로 열증착시키고, 보호막으로 칼슘위에 알루미늄을 2000Å 두께로 열증착시켰다. 메탈전극 형성이 완료되면 커버글래스와 자외선 경화제를 이용하여 봉지(encapsulation)하여 소자제작을 완료하였다.The light emitting material was spin-coated to a desired thickness in a glove box of 100 ppm or less on the light emitting auxiliary layer, and dried for 60 minutes on a 70 ° C. hot plate. The substrate coated with the luminescent material was thermally deposited to a thickness of 500 Pa with a metal electrode in a vacuum chamber of 1 × 10 −7 torr, and to a thickness of 2000 Pa with aluminum on a calcium with a protective film. When the metal electrode formation was completed, the device was fabricated by encapsulation using a cover glass and an ultraviolet curing agent.

본 발명은 상기와 같이 디스플레이용 유리의 전면에 광자결정구조를 도입한 후 ITO 전극을 형성함으로 인해 ITO 전극 층에 형성되는 light piping 현상을 해결할 수 있으며, 빛의 파장 이하에서 두 굴절률이 다른 물질의 heterogeneous phase의 형성으로 인해 중간의 굴절률을 가지는 층이 형성되어 고휘도의 빛을 낼 수 있는 우기 전계 발광 디스플레이를 제공할 수 있다.The present invention can solve the light piping phenomenon formed in the ITO electrode layer by introducing the photonic crystal structure on the front surface of the display glass as described above, and forming the ITO electrode, the two refractive index of the material is different from the wavelength of light below Due to the formation of the heterogeneous phase, a layer having an intermediate refractive index may be formed to provide a rainy season electroluminescent display capable of emitting high luminance light.

Claims (13)

디스플레이용 투명 유리 위에 리소그래피 공정이나 자기조합(self-assembly) 성질을 가지는 물질을 이용하여 광자결정 구조를 형성하고, 그 위에 투명 전극물질 또는 형광물질을 도포하는 단계를 포함하는 디스플레이용 투명 기판의 제조 방법.Forming a photonic crystal structure using a lithography process or a material having a self-assembly property on the transparent glass for display, and manufacturing a transparent substrate for display comprising applying a transparent electrode material or a fluorescent material thereon Way. 제 1항에 있어서, 상기 광자결정 구조가 발광되는 빛의 파장(λ)의 0.2~ 0.7배에 해당하는 격자 상수(Λ)를 가지며, 삼각형, 사각형 또는 6각형 격자구조를 가지고, 격자상수 Λ의 0.3 ~ 0.7배에 해당하는 지름(D)을 가지며, 깊이가 10 ~ 500 nm인 광자결정 슬랩들을 리소그래피 공정에 의해 패터닝시켜 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명 기판의 제조 방법.2. The photonic crystal structure of claim 1, wherein the photonic crystal structure has a lattice constant (Λ) corresponding to 0.2 to 0.7 times the wavelength (λ) of light emitted, and has a triangular, square or hexagonal lattice structure, and has a lattice constant Λ. A method of manufacturing a transparent substrate for a display, which has a diameter (D) corresponding to 0.3 to 0.7 times and is formed by patterning photonic crystal slabs having a depth of 10 to 500 nm by a lithography process. 제 1항에 있어서, 상기 광자결정 구조가 발광되는 빛의 파장(λ)의 0.2 ~ 0.7배에 해당하는 지름을 가지는 실리카 나노입자를 단층일 경우 삼각형 혹은 사각형 격자구조, 다층일 경우 면심입방(face-centered cubic) 격자구조로 자기 조합시키는 것에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명 기판의 제조 방법.According to claim 1, wherein the photonic crystal structure of the silica nanoparticles having a diameter corresponding to 0.2 ~ 0.7 times the wavelength of the light (λ) of a triangular or rectangular lattice structure in the case of a single layer, face-centered cubic (face) in the case of a multilayer -centered cubic) A method for producing a transparent substrate for display, characterized in that it is formed by self-combining into a lattice structure. 제 1항에 있어서, 상기 광자결정 구조가 발광되는 빛의 파장(λ)의 0.2 ~ 0.7배에 해당하는 지름을 가지는 폴리머 나노입자를 단층일 경우 삼각형 혹은 사각 형 격자구조, 다층일 경우 면심입방 격자구조로 자기 조합시킨 후, 졸-겔 공정이나 증착 공정을 통하여 그 사이를 실리카로 채운 다음, 폴리머 나노입자를 제거하는 것에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명 기판의 제조 방법.According to claim 1, wherein the photonic crystal structure of the polymer nanoparticles having a diameter corresponding to 0.2 ~ 0.7 times the wavelength (λ) of the light emitted by a triangular or rectangular lattice structure in the case of a single layer, a face-centered cubic lattice in the case of a multilayer A method of manufacturing a transparent substrate for a display, which is formed by self-combining a structure and then filling it with silica through a sol-gel process or a deposition process and then removing the polymer nanoparticles. 제 1항에 있어서, 상기 투명 유리는 일반적인 유리, 크리스탈, 또는 투명 플라스틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명 기판의 제조 방법.The method of manufacturing a transparent substrate for a display according to claim 1, wherein the transparent glass is made of general glass, crystal, or transparent plastic. 제 1항에 있어서, 상기 투명 전극이 상기 투명 유리보다 높은 굴절률을 가지는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명 기판의 제조 방법.The method of manufacturing a transparent substrate for a display according to claim 1, wherein the transparent electrode has a higher refractive index than the transparent glass. 제 1항에 있어서, 상기 형광물질이 상기 투명 유리보다 높은 굴절율을 가지는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 투명 기판의 제조 방법.The method of manufacturing a transparent substrate for a display according to claim 1, wherein the fluorescent material has a higher refractive index than the transparent glass. 제 1항 내지 6항의 방법에 의해 형성된 디스플레이용 투명 기판.A transparent substrate for display formed by the method of claims 1 to 6. 삭제delete 제 8항의 투명 기판을 사용하여 제조된 디스플레이.Display manufactured using the transparent substrate of claim 8. 삭제delete 제 10항에 있어서, 상기 디스플레이는 유기 전계발광 디스플레이, 무기 전계발광 디스플레이, LCD(Liquid Crystal Display), 또는 PDP(Plasma Display Panel)인 것을 특징으로 하는 디스플레이.The display of claim 10, wherein the display is an organic electroluminescent display, an inorganic electroluminescent display, a liquid crystal display (LCD), or a plasma display panel (PDP). 삭제delete
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