KR100702503B1 - 유기 전계 발광 소자 및 그에 사용되는 편광판 제조방법 - Google Patents

유기 전계 발광 소자 및 그에 사용되는 편광판 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기 전계 발광 소자 및 그에 사용되는 편광판 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 편광판 제조방법은 복수의 유기 전계 발광 소자가 형성된 모기판의 하면에 염료계 물질을 도포하는 제1단계; 상기 모기판에서 상기 유기 전계 발광 소자를 분리하는 제2단계를 포함한다. 상기 유기 전계 발광 소자의 편광판 제조방법은 유기 전계 발광 소자에 편광판 형성시 불량률을 최소화할 수 있다.
유기 전계 발광 소자, 편광판, 염료계 물질

Description

유기 전계 발광 소자 및 그에 사용되는 편광판 제조방법{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE AND MANUFACTURING METHOD OF POLARIZER SHEET EMPLOYED IN THE SAME}
도 1은 종래의 유기 전계 발광 소자를 도시한 단면도이다.
도 2는 종래의 유기 전계 발광 소자에 편광판을 부착하는 과정을 도시한 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자를 도시한 단면도이다.
도 3b는 도 3a의 유기 전계 발광 소자의 투과율을 도시한 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 편광판을 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.
본 발명은 유기 전계 발광 소자 및 그에 사용되는 편광판 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 편광판 형성시 불량률을 최소화할 수 있는 유기 전계 발광 소자 및 그에 사용되는 편광판 제조방법에 관한 것이다.
유기 전계 발광 소자는 소정 전압이 인가된 경우 소정 파장을 가지는 빛을 발생시킨다.
도 1은 종래의 유기 전계 발광 소자를 도시한 단면도이고, 도 2는 종래의 유기 전계 발광 소자에 편광판을 부착하는 과정을 도시한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 유기 전계 발광 소자(100)는 기판(102), 인듐주석산화물층(104), 유기물층(106), 금속전극층(108) 및 원형 편광판(110)을 포함한다.
인듐주석산화물층(104)에 소정의 양의 전압이 인가되고 금속전극층(108)에 소정의 음의 전압이 인가된 경우, 유기물층(106)은 소정 파장을 가지는 빛을 발생시킨다.
유기물층(106)으로부터 발생된 빛은 원형 편광판(110)을 통과하여 외부로 발산된다.
한편 원형 편광판(110)은 별도로 제작된 후, 기판(102)의 하면에 부착된다.
도 2를 참조하면, 기판(102)의 상면에 인듐주석산화물층(104), 유기물층(106) 및 금속전극층(108)이 순차적으로 형성된 후, 기판(102)의 하면에 요오드계 물질로 이루어진 원형 편광판(110)이 부착되는 공정이 수행된다.
이 경우, 원형 편광판(110)은 기판(102)의 하면에 정확하게 부착되어야 한다.
그러나, 원형 편광판(110)이 기판(102)의 하면에 오차없이 부착되지 않는 경우가 많이 발생한다.
또한, 원형 편광판(110)이 부착된 유기 전계 발광 소자(100)의 이동시 원형 편광판(110)이 떨어지는 경우가 발생한다.
이와 같이 원형 편광판(110)이 기판(102)에 정확하게 부착되지 않거나, 원형 편광판(110)이 떨어지는 경우, 이를 기판(102)에 재부착하는 것은 어려웠다. 일단, 기판(102)의 하면에 원형 편광판(110)이 부착된 유기 전계 발광 소자(100)에서 원형 편광판(110)을 제거하더라도 기판(102)의 하면에 원형 편광판(110)이 부착되었던 흔적이 남기 때문이다.
따라서, 이러한 유기 전계 발광 소자(100)는 사용이 불가능하므로, 제조비용이 증가하게 된다.
그러므로, 유기 전계 발광 소자에 원형 편광판 형성시 불량률을 최소화하는 것이 요구된다.
본 발명의 목적은 유기 전계 발광 소자에 편광판 형성시 불량률을 최소화할 수 있는 유기 전계 발광 소자 및 그에 사용되는 편광판 제조방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 기판의 하면에 염료계 물질을 도포하여 편광판을 형성함으로서 유기 전계 발광 소자의 두께를 줄일 수 있고, 제조비용을 최소화할 수 있는 유기 전계 발광 소자 및 그에 사용되는 편광판 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자 및 그에 사용되는 편광판 제조방법은 기판의 상면에 인듐주석산화물층, 유기물층 및 금속전극층이 순차적으로 형성된 유기 전계 발광 소자에 있어서, 상기 인듐주석산화물층이 형성되는 상면과 상반되는 상기 기판의 표면에 염료계 물질을 도포하여 편광판을 형성한다.
또한 복수의 유기 전계 발광 소자가 형성된 모기판의 하면에 염료계 물질을 도포하는 제1단계; 상기 모기판에서 상기 유기 전계 발광 소자를 분리하는 제2단계를 포함한다.
상기 유기 전계 발광 소자 및 그에 사용되는 편광판 제조방법은 유기 전계 발광 소자에 편광판 형성시 불량률을 최소화할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자 및 그에 사용되는 편광판의 제조방법의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.
도 3a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자를 도시한 단면도이고, 도 3b는 도 3a의 유기 전계 발광 소자의 투과율을 도시한 도면이다.
도 3a를 참조하면, 본 발명의 유기 전계 발광 소자(200)는 기판(202), 인듐주석산화물층(Indium Tin Oxide Film: 204, ITO층), 유기물층(206), 금속전극층(208) 및 편광판(210)을 포함한다.
ITO층(204)은 애노드에 해당하며, 기판(202) 위에 증착된다.
유기물층(206)은 ITO층(204) 위에 증착되며, 순차적으로 형성된 정공주입층 (Hole Injection Layer, HIL), 정공수송층(Hole Transporting Layer, HTL), 발광층(Emitting Layer, ETL), 전자수송층(Electron Transporting Layer, ETL) 및 전자주입층(Electron Injection Layer, EIL)을 포함한다.
금속전극층(208)은 금속, 예를 들어 알루미늄(aluminum, Al)으로 이루어지며, 캐소드에 해당하고, 유기물층(206) 위에 증착된다.
이하, 상기 유기 전계 발광 소자(200)의 발광 동작을 상술하겠다.
ITO층(204)에 소정의 양의 전압이 인가되고 금속전극층(208)에 소정의 음의 전압이 인가된 경우, ITO층(204)은 정공들을 상기 정공주입층에 제공하며 금속전극층(208)은 전자들을 상기 전자주입층에 제공한다.
이어서, 상기 정공주입층은 상기 제공된 정공들을 상기 정공수송층으로 원활하게 주입하며, 상기 전자주입층은 상기 제공된 전자들을 상기 전자수송층으로 원활하게 주입한다.
계속하여, 상기 정공수송층은 상기 주입된 정공들을 상기 발광층으로 수송하고, 상기 전자수송층은 상기 주입된 전자들을 상기 발광층으로 수송한다.
이어서, 상기 발광층으로 수송된 정공들 및 전자들이 재결합하여 특정 파장을 가지는 빛을 발생시킨다.
계속하여, 상기 발광층으로부터 발생된 빛은 기판(202) 및 편광판(210)을 투과하여 외부로 발산된다.
편광판(210)은 ITO층(204)이 형성되는 기판(202)의 상면과 상반되는 기판(202)의 표면, 즉 저면에 형성되어 상기 발광층으로부터 발생된 빛을 소정의 투과 율을 가지고 통과시킨다. 또한, 편광판(210)은 금속전극층(208)으로부터 반사되는 반사광을 차단하여 상기 유기 전계 발광 소자(200)의 콘트라스트(contrast)를 향상시킨다.
또한, 편광판(210)은 요오드계 물질로 이루어진 종래의 편광판과 달리 염료계 물질로 이루어진다. 상기 염료계 물질은 일반적으로 상기 요오드계 물질에 비하여 블루 빛 및 레드 빛을 잘 흡수하지 않는다. 그러므로, 상기 염료계 물질로 이루어진 편광판(210)은 상기 요오드계 물질로 이루어진 종래의 편광판보다 블루 빛 및 레드 빛을 잘 통과시킨다.
그러므로, 블루 빛 및 레드 빛을 발광하는 픽셀들에 종래의 기술에 비하여 더 적은 전력이 인가되는 경우에도, 본 발명의 유기 전계 발광 소자(200)는 블루, 그린 및 레드 빛을 동일한 휘도를 가지고 발광시킬 수 있다. 즉, 블루 빛 및 레드 빛을 발광하는 픽셀들의 전력 소비가 감소된다.
또한, 본 발명의 유기 전계 발광 소자(200)는 상기 염료계 물질의 배합을 조절하여 블루 빛 및 레드 빛의 투과율을 조절할 수 있고, 그래서 상기 픽셀들의 전력 소비를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자(200)에서, 도 3b에 도시된 바와 같이 블루 빛 및 레드 빛에 대한 편광판(210)의 투과율은 약 60% 이상이고, 그린 빛에 대한 편광판(210)의 투과율은 약 45% 내지 50%이다. 여기서, 블루 빛의 중심 파장은 약 460㎚이고, 그린 빛의 중심 파장은 약 520㎚이며, 레드 빛의 중심 파장은 약 620㎚이다.
이하, 편광판(210)의 제조방법에 대하여 구체적으로 상술하겠다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 편광판을 제조하는 과정을 도시한 도면들이다.
먼저, 도 4a에 도시된 바와 같이 각 기판(202)이 스크라이빙(scribing)되기 전의 모기판(300) 상부에 마스크(310)를 위치시킨다.
모기판(300)에는 복수의 유기 전계 발광 소자(200)가 형성되어 있다. 즉, 각 기판(202)의 상면에 ITO층(204), 유기물층(206) 및 금속전극층(208)이 순차적으로 형성되어 있고, 셀 캡(212)까지 부착이 완료된 상태에서 편광판(210)을 형성한다. 도 4a에 도시된 모기판(300)은 기판(202)의 하면이 위로 올라오도록 모기판(300)을 뒤집어 놓은 상태이다. 편광판(210)을 기판(202)의 하면에 형성하기 위해서이다.
한편 마스크(310)에는 복수의 기판(202)에 대응되는 위치에 각각 개구(312)가 형성되어 있다.
이와 같이 모기판(300)의 상부에 마스크(310)를 위치시킨 후, 마스크(310) 위에 상기 염료계 물질을 도포한다. 상기 염료계 물질을 도포하는 방법에는 일정한 제한이 없다.
다음으로, 상기 염료계 물질의 도포가 완료되면 모기판(300)의 상부에 위치한 마스크(310)를 제거한다.
마스크(310)를 제거하면 도 4b에 도시된 바와 같이, 각 기판(202)의 하면에만 상기 염료계 물질이 도포된 상태가 된다. 마스크(310)에 형성된 개구(312)와 대응되는 위치에만 상기 염료계 물질이 도포되기 때문이다.
계속하여, 스크라이빙(scribing) 공정을 통하여 모기판(300)에서 각각의 유기 전계 발광 소자(200)를 분리한다. 즉, 도 4b에 도시된 바와 같이 모기판(300)에 형성된 라인을 따라 절취하면 각각의 유기 전계 발광 소자(200)로 분리된다.
도 4c에 도시된 바와 같이, 분리가 완료된 유기 전계 발광 소자(200)는 기판(202)의 하면에 상기 염료계 물질로 이루어진 편광판(210)이 형성된다.
이와 같은 방법으로 편광판(210)을 형성하는 공정은 마스크(310)를 사용하므로 기판(202)의 하면에 상기 염료계 물질을 정확하게 도포할 수 있다. 또한, 상기 염료계 물질의 도포 위치에 오차가 발생한 경우, 상기 염료계 물질을 기판(202)의 하면에서 쉽게 제거한 후, 재도포할 수 있다.
또한, 기판(202)의 하면에 직접 상기 염료계 물질을 도포하여 편광판(210)을 형성하므로 종래의 편광판에 해당하는 두께만큼 유기 전계 발광 소자(200)의 두께가 얇아진다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자 및 이를 사용하는 편광판 제조방법은 유기 전계 발광 소자에 편광판 형성시 불량률을 최소 화할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자 및 이를 사용하는 편광판 제조방법은 기판의 하면에 염료계 물질을 도포하여 편광판을 형성함으로서 유기 전계 발광 소자의 두께를 줄일 수 있고, 제조비용을 최소화할 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 기판의 상면에 인듐주석산화물층, 유기물층 및 금속전극층이 순차적으로 형성된 유기 전계 발광 소자에 있어서,
    상기 인듐주석산화물층이 형성되는 상면과 상반되는 상기 기판의 표면에 염료계 물질을 도포하여 편광판을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
  2. 복수의 유기 전계 발광 소자가 형성된 모기판의 하면에 염료계 물질을 도포하는 제1단계;
    상기 모기판에서 상기 유기 전계 발광 소자를 분리하는 제2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 편광판 제조방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1단계는,
    상기 모기판의 하면 위에 상기 유기 전계 발광 소자와 대응되는 위치에 개구가 형성된 마스크를 위치시키는 단계;
    상기 마스크의 상부에 상기 염료계 물질을 도포하는 단계; 및
    상기 모기판에서 상기 마스크를 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 편광판 제조방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2단계는, 상기 모기판을 상기 유기 전계 발광 소자의 크기에 맞추어 잘라내는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자의 편광판 제조방법.
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