KR100770579B1 - Organic electro luminescence device - Google Patents

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organic electroluminescent
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Abstract

본 발명은 유기 전계발광 소자에 관한 것으로, 특히, 유리 기판 내에 형성되어 있으며, 유리 기판의 표면에 대하여 소정의 경사각을 가지는 트렌치의 경사면을 이용하여 유기 전계발광 소자 내부에서 발생하는 빛 중 이웃하는 화소로 향하는 빛을 해당 화소의 중심부를 향하도록 굴절시킴으로써, 해당 화소의 방출하는 빛의 양을 최대화하여 디스플레이의 색감뿐만 아니라 콘트라스트 또한 향상시킬 수 있는 유기 전계발광 소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescent device, and in particular, pixels which are formed within a glass substrate and which are neighboring among light generated inside the organic electroluminescent device by using an inclined surface of a trench having a predetermined inclination angle with respect to the surface of the glass substrate. The present invention relates to an organic electroluminescent device capable of maximizing the amount of light emitted by a pixel by refracting the light toward the center of the pixel, thereby improving contrast as well as color of the display.

유리기판, 트렌치, 경사각, 굴절, 소멸, 휘도, 색감Glass substrate, trench, tilt angle, refraction, extinction, brightness, color

Description

유기 전계발광 소자{Organic electro luminescence device} Organic electroluminescence device             

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계발광 소자의 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이고,1 is a plan view schematically showing the structure of an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention,

도 2는 도 1의 II-II'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II 'of FIG. 1.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -   -Explanation of symbols for the main parts of the drawings-

100 : 유리 기판 110 : 트렌치100: glass substrate 110: trench

120 : 양전극층 130 : 절연층120: positive electrode layer 130: insulating layer

140 : 격벽층 150 : 유기 박막층140: partition layer 150: organic thin film layer

160 : 음전극층 160: negative electrode layer

본 발명은 유기 전계발광 소자에 관한 것으로, 특히 유기 전계발광 소자 내부에서 발생하는 빛 중 내부 반사로 인하여 굴절되거나 소멸되는 빛을 최소화하여 디스플레이의 휘도를 향상시킬 수 있는 유기 전계발광 소자에 관한 것이다.The present invention relates to an organic electroluminescent device, and more particularly, to an organic electroluminescent device capable of improving the brightness of a display by minimizing light that is refracted or extinguished due to internal reflection among lights generated inside the organic electroluminescent device.

일반적으로, 유기 전계발광 소자는 평판 디스플레이 소자 중 하나로 유리 기판 상의 양전극층(anode layer)과 음전극층(cathode layer) 사이에 유기 전계 발광층인 유기 박막층을 개재하여 구성하며, 매우 얇은 두께의 매트릭스 형태를 이룬다.In general, an organic electroluminescent device is one of flat panel display devices, and is formed between an anode layer and a cathode layer on a glass substrate through an organic thin film layer, which is an organic electroluminescent layer, and has a very thin matrix shape. Achieve.

이러한 유기 전계발광 소자는 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 박형 등의 장점이 있다. 또한, 좁은 광 시야각, 느린 응답 속도 등 종래에 LCD에서 문제로 지적되어 온 결점을 해결할 수 있으며, 다른 형태의 디스플레이와 비교하여, 특히, 중형 이하에서 다른 디스플레이와 동등하거나(예를 들어, "TFT LCD") 그 이상의 화질을 가질 수 있을 뿐만 아니라, 제조 공정이 단순화하다는 점에서, 차세대 평판 디스플레이로 주목받고 있다.Such an organic electroluminescent device can be driven at a low voltage and has advantages such as thinness. In addition, it is possible to solve the drawbacks that have been conventionally pointed out in LCDs such as narrow wide viewing angles and slow response speeds, and compared to other forms of displays, in particular, below mid-size or other displays (eg, "TFT"). LCD ") has attracted attention as a next-generation flat panel display because it can not only have higher image quality, but also simplify the manufacturing process.

그런데, 종래의 유기 전계발광 소자는 색감을 증가시키기 위해 인접 화소 간의 서로 다른 빛의 간섭을 방지하여야 하는 동시에 유기 전계발광 소자의 패널에 대한 휘도 및 수명을 향상시키기 위해 콘트라스트(contrast)를 증가시켜야만 하기 때문에 색감 및 콘트라스트를 증가시키기 위한 방법이 절실히 요구되고 있다.By the way, the conventional organic electroluminescent device must prevent the interference of different light between adjacent pixels in order to increase the color and at the same time increase the contrast (contrast) to improve the brightness and lifetime for the panel of the organic electroluminescent device. Therefore, there is an urgent need for a method for increasing color and contrast.

이에 따라, 종래에는 유기 전계발광 소자의 색감 및 콘스라스트를 증가시키기 위한 방법으로 유기 전계발광 소자를 제작한 다음 후속 공정으로 유기 전계발광 소자의 디스플레이부에 편광판을 부착하는 방법과, 유기 전계발광 소자를 제작하는 중간 공정으로 유기 전계발광 소자 내부에 광흡수층을 형성하는 방법을 주로 이용한다.Accordingly, in the related art, an organic electroluminescent device is manufactured as a method for increasing color and contrast of an organic electroluminescent device, and then a polarizing plate is attached to the display unit of the organic electroluminescent device in a subsequent process, and the organic electroluminescent device. As an intermediate process for preparing the method, a method of forming a light absorption layer inside the organic electroluminescent device is mainly used.

그러나, 상기와 같은 유기 전계발광 소자의 색감 및 콘트라스트를 증가 방법 중 유기 전계발광 소자의 디스플레이부에 편광판을 부착하는 방법은 편광판을 통해 교차되는 x,y의 수직파장중 단일축의 파장을 갖는 빛만을 방출하여 인접 화소 간의 서로 다른 빛의 간섭을 방지하여 색감을 증가시킬 수 있는 있었으나, 방출되는 빛의 량이 편광판의 특성상 유기 전계발광 소자의 내부에서 발생한 빛의 최대 50% 이상을 넘지 못하기 때문에 디스플레이의 휘도가 감소하는 문제가 있다. However, the method of attaching the polarizing plate to the display unit of the organic electroluminescent device of the method of increasing the color and contrast of the organic electroluminescent device as described above is only light having a wavelength of a single axis of the vertical wavelength of the x, y crossing through the polarizing plate Although it was possible to increase the color by preventing interference of different light between adjacent pixels by emitting light, the amount of light emitted is not more than 50% of the light generated inside the organic electroluminescent device due to the nature of the polarizing plate. There is a problem that the luminance decreases.

또한, 유기 전계발광 소자의 내부에 광흡수층을 형성하는 방법의 경우 전체 패널의 두께를 증가시키게 되며 또한, 광흡수층이 유기 전계발광 소자의 주변광을 흡수하는 동시에 유기 전계발광 소자의 내부 발광 또한 일부분을 흡수하기 때문에 디스플레이의 전체 휘도가 감소하는 바, 콘트라스트를 증가시키는데 한계가 있다.In addition, in the case of forming the light absorbing layer inside the organic electroluminescent device, the thickness of the entire panel is increased, and the light absorbing layer absorbs the ambient light of the organic electroluminescent device and at the same time partially emits light inside the organic electroluminescent device. Since the overall brightness of the display decreases due to the absorption of light, there is a limit to increasing the contrast.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 유기 전계발광 소자의 내부에서 발생하는 빛을 최대한 많이 단위 화소의 중앙부에 맞게 방출하여 색감뿐만 아니라 콘트라스트 또한 향상시킬 수 있으며, 트렌치형태를 취함으로서 화소가 형성될 면적을 증가시켜 패널의 휘도를 증가시킬 수 있는 유기 전계발광 소자를 제공하는 데 있다.
An object of the present invention is to solve the above problems, by emitting as much light generated inside the organic electroluminescent device to the center of the unit pixel as much as possible to improve the contrast as well as color, by taking the trench form An organic electroluminescent device capable of increasing the luminance of a panel by increasing an area where pixels are to be formed is provided.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 유리 기판 위에 어느 한 방향으로 길게 형성되어 있는 복수의 제1전극과, 상기 복수의 제1 전극과 직교하는 제1 영역과 상기 복수의 제1 전극과 평행하는 제2 영역 위에 형성되어 있는 절연층과, 상기 절연층의 제1 영역 위에 형성되어 있는 복수의 격벽층과, 상기 복수의 제1 전극 위에 형성되어 있는 복수의 유기 박막층 및 상기 복수의 유기 박막층 위에 형성되어 있는 복수의 제2 전극을 포함하고, 상기 유리 기판은 상기 절연층과 대응하는 영역에 상기 유리 기판 표면에 대하여 소정의 경사각으로 파인 트렌치를 구비하고, 상기 트렌치의 상부 폭은 상기 절연층의 하부 폭보다 크게 형성되어 있는 유기 전계발광 소자를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of first electrodes formed on a glass substrate in one direction, parallel to a first region orthogonal to the plurality of first electrodes, and the plurality of first electrodes. An insulating layer formed on the second region, a plurality of partition layers formed on the first region of the insulating layer, a plurality of organic thin film layers formed on the plurality of first electrodes, and a plurality of organic thin film layers. And a plurality of second electrodes, wherein the glass substrate has trenches at a predetermined inclination angle with respect to the surface of the glass substrate in a region corresponding to the insulating layer, and an upper width of the trench is lower than the insulating layer. An organic electroluminescent device formed larger than its width is provided.

여기서, 상기 트렌치는 상기 유리 기판 표면에 대하여 10°~40°의 경사각으로 파여져 있는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the said trench is dug at an inclination angle of 10 degrees-40 degrees with respect to the said glass substrate surface.

또한, 상기 트렌치의 중심은 상기 절연층의 중심과 일치하며, 상기 트렌치의 상부 폭은 상기 절연층 하부 폭의 2 배 이하의 폭을 가지는 것이 바람직하다.In addition, the center of the trench coincides with the center of the insulating layer, and the upper width of the trench preferably has a width less than twice the width of the lower portion of the insulating layer.

이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification.

이제 본 발명의 실시예에 따른 유기 전계발광 소자의 구조에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, a structure of an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1 및 도 2를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계발광 소자의 구조에 대하여 상세하게 설명한다.First, the structure of an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계발광 소자의 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 II-II'선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.1 is a plan view schematically showing the structure of an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II 'of FIG.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 유리 기판(100) 내에는 유리 기판(100)의 표면에 대하여 소정의 경사각(θ) 예컨대, 10°~45°의 경사각으로 파여진 트렌치(110)가 형성되어 있다. 트렌치(110)는 후술하는 절연층, 즉 개구부를 가지는 격자 형상으로 이루어져 있으며 개구부를 통해 화소 영역을 정의하는 절연층의 위치와 대응하는 영역의 유리 기판(100) 내에 형성되어 있다. 이때, 트렌치(110)의 상부 폭은 절연층 하부 폭보다 크게 형성하되, 2 배 이하의 폭을 가지게 형성하는 것이 바람직하다.
트렌치(110)는 유리 기판(100)의 가공 단계에 있어서 형성되도록 가공해주는 것이 바람직한데, 그 방법으로는 반도체나 디스플레이 소자에 있어서 통상적인 트렌치 식각가공에 사용되는 포토리소그래피 공정을 이용하여 트렌치(110)를 형성하는 것이 바람직하다.
이때, 본 발명에서 필요로 하는 트렌치의 레시피(recipe)를 맞추기 위하여 노광 단계에서의 노광량과 노광각을 조절하고, 하프톤마스크과 포토마스크를 이용한다.
그 구체적인 가공공정은 포토리소그라피 공정 분야의 당업자라면 트렌치(110)의 구체적인 각도와 깊이에 따라 쉽게 조절하는 것이 가능하다.As shown in FIGS. 1 and 2, in the glass substrate 100, trenches 110 are excavated at a predetermined inclination angle θ, for example, an inclination angle of 10 ° to 45 ° with respect to the surface of the glass substrate 100. Formed. The trench 110 is formed in a glass substrate 100 in an area corresponding to a position of an insulating layer that defines a pixel area through an opening, which is formed in a lattice shape having an insulating layer, which will be described later. At this time, the upper width of the trench 110 is formed to be larger than the lower width of the insulating layer, it is preferable to have a width less than twice.
The trench 110 is preferably processed to be formed in the processing step of the glass substrate 100. As a method, the trench 110 may be formed by using a photolithography process which is used for the trench etching process that is common in semiconductors and display devices. Is preferably formed.
At this time, in order to match the recipe of the trench required by the present invention, the exposure amount and the exposure angle in the exposure step are adjusted, and a halftone mask and a photomask are used.
The specific processing process can be easily adjusted by the person skilled in the art of photolithography process according to the specific angle and depth of the trench (110).

이에 따라, 본 발명은 상기 트렌치(100)의 10°~45°의 경사각을 가지는 경사면은 절연층에 의해 정의되는 화소의 끝단 일부분을 이룸으로써, 유기 전계발광 소자의 구동 시, 화소의 면적을 평면으로 이루어진 화소에 비해 발광 면적을 증가시켜 발광 효율을 증가시킨다.
또한, 상기 트렌치(100)의 경사각(θ)은 10°~40°인 것이 가장 바람직하다.Accordingly, in the present invention, an inclined surface having an inclination angle of 10 ° to 45 ° of the trench 100 forms a part of the end of the pixel defined by the insulating layer, so that when the organic electroluminescent device is driven, the area of the pixel is planarized. Compared with the pixel, the light emitting area is increased to increase the light emitting efficiency.
In addition, the inclination angle θ of the trench 100 is most preferably 10 ° to 40 °.

또한, 본 발명은 유기 전계발광 소자의 구동 시, 유기 전계발광 소자의 내부에서 발생하는 빛 중 이웃하는 화소를 향하는 빛을 내부 반사시키거나 소멸시키지 않고 상기 트렌치(100)의 경사각을 이용하여 해당 화소로 굴절시킴으로써, 해당 화소를 통해 방출하는 빛의 양을 최대화하여 디스플레이의 휘도를 향상 시킨다.In addition, the present invention, when driving the organic electroluminescent device, by using the inclination angle of the trench 100 without internal reflection or extinction of light toward the neighboring pixels of the light generated inside the organic electroluminescent device By refraction, the brightness of the display is improved by maximizing the amount of light emitted through the pixel.

상기 트렌치(110)가 형성된 유리 기판(100) 위에는 복수의 제1 전극(120)이 형성되어 있다. 제1 전극(120)은 양전극층(anode)으로 ITO와 같은 투명 전극으로 이루어져 있으며, 어느 한 방향으로 길게 뻗어 있는 줄무늬 형상(stripe type)을 가진다.A plurality of first electrodes 120 are formed on the glass substrate 100 on which the trench 110 is formed. The first electrode 120 is a positive electrode layer (anode) is composed of a transparent electrode such as ITO, and has a stripe type (stripe type) extending in one direction long.

상기 복수의 제1 전극(120)과 유리 기판(100)의 일부분 즉, 복수의 제1 전극(120)과 직교하는 제1 영역과 복수의 제1 전극(120)과 평행하는 제2 영역 위에 절연층(130)이 형성되어 있다. 이때, 절연층(130)은 개구부를 가지는 격자 형상을 가지고 있고, 개구부는 제1 전극(120)이 노출된 부분으로 화소 형성 영역을 정의한다.Insulation on a portion of the plurality of first electrodes 120 and the glass substrate 100, that is, a first region orthogonal to the plurality of first electrodes 120 and a second region parallel to the plurality of first electrodes 120. Layer 130 is formed. In this case, the insulating layer 130 has a lattice shape having an opening, and the opening defines a pixel formation region as a portion where the first electrode 120 is exposed.

그리고, 상기 절연층(130) 위에는 전기적인 절연 물질로 이루어진 격벽층(140)이 형성되어 있다. 격벽층(140)은 제1 전극(120)과 직교하며 도트 형태의 개구부 사이의 절연층(130) 위에 일정 간격을 두고 배열되어 있다. 또한, 상기 격벽층(140)은 측벽이 역경사면을 가지는 역테이퍼 구조로 형성되어 있으며, 이는 후술하는 제2 전극(160)이 인접하는 구성 요소, 예를 들어 인접하는 화소와 단락되는 것을 방지하는 역할을 한다.The barrier layer 140 made of an electrically insulating material is formed on the insulating layer 130. The partition layer 140 is orthogonal to the first electrode 120 and is arranged at regular intervals on the insulating layer 130 between the openings in the form of dots. In addition, the barrier layer 140 has a reverse tapered structure having sidewalls having an inclined surface, which prevents the second electrode 160, which will be described later, from shorting with adjacent components, for example, adjacent pixels. Play a role.

그리고, 상기 절연층(130)에 의해 노출된 제1 전극(120) 위에는 제2 전극(160)이 형성되어 있으며. 제1 전극(120)과 제2 전극(160) 사이에는 유기 전계 발광층인 유기 박막층(150)이 삽입되어 있다. 이때, 제2 전극(160)은 음전극층(cathode)으로 일함수가 낮은 금속인 Ca, Li, Al/Li, Mg/Ag 등으로 이루어진다.In addition, a second electrode 160 is formed on the first electrode 120 exposed by the insulating layer 130. An organic thin film layer 150, which is an organic electroluminescent layer, is inserted between the first electrode 120 and the second electrode 160. In this case, the second electrode 160 is made of Ca, Li, Al / Li, Mg / Ag, or the like, which is a metal having a low work function as a cathode.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유기 전계발광 소자는 유리 기판 내에 형성되어 있으며, 유리 기판의 표면에 대하여 소정의 경사각을 가지는 트렌치의 경사면을 이용하여 유기 전계발광 소자 내부에서 발생하는 빛 중 이웃하는 화소로 향하는 빛을 해당 화소를 향하게 굴절시킴으로써, 해당 화소의 빛의 방출 양을 최대화하는 동시에 경사면으로 인하여 해당 화소의 발광 면적을 증가시키는 것이 가능하다.As described above, the organic electroluminescent device according to the embodiment of the present invention is formed in the glass substrate, and light generated inside the organic electroluminescent device using the inclined surface of the trench having a predetermined inclination angle with respect to the surface of the glass substrate. By refracting light toward a neighboring pixel toward the pixel, it is possible to maximize the amount of light emitted by the pixel and to increase the emission area of the pixel due to the inclined plane.

이와 같이 유기 전계발광 소자이 내부에서 발생하는 빛을 최대한 많이 해당 화소를 통해 방출하게 되면, 인접 화소 간의 서로 다른 빛 간섭 현상을 방지하여 색감을 증가시키는 동시에 디스플레이의 콘트라스트 또한 향상시킬 수 있다.As described above, when the organic electroluminescent device emits as much light generated therein as possible through the corresponding pixel, it is possible to prevent different light interference between adjacent pixels to increase color and at the same time improve the contrast of the display.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

상기한 바와 같이, 본 발명은 유리 기판의 표면에 대하여 소정의 경사각을 가지는 트렌치의 경사면을 이용하여 일정 면적 내에서 유기 전계발광 소자의 발광 면적을 증가시켜 발광 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, the present invention can improve the luminous efficiency by increasing the light emitting area of the organic electroluminescent device within a predetermined area by using the inclined surface of the trench having a predetermined inclination angle with respect to the surface of the glass substrate.

또한, 본 발명은 유기 전계발광 소자의 내부에서 발생하는 빛 중 이웃하는 화소로 향하는 빛을 해당 화소를 향하게 굴절시켜, 해당 화소의 빛의 방출 양을 최 대화함으로써, 콘트라스트를 증가시켜 유기 전계발광 소자의 휘도 및 수명을 향상시킬 수 있다.In addition, the present invention refracts the light directed toward the neighboring pixel among the light generated inside the organic electroluminescent device toward the pixel, thereby maximizing the amount of light emitted by the pixel, thereby increasing the contrast to the organic electroluminescent device. It can improve the brightness and lifespan.

Claims (3)

유리 기판 위에 어느 한 방향으로 길게 형성되어 있는 복수의 제1전극과,A plurality of first electrodes formed on the glass substrate in an elongated direction, 상기 복수의 제1 전극과 직교하는 제1 영역과 상기 복수의 제1 전극과 평행하는 제2 영역 위에 형성되어 있는 절연층과,An insulating layer formed on a first region orthogonal to the plurality of first electrodes and a second region parallel to the plurality of first electrodes; 상기 절연층의 제1 영역 위에 형성되어 있는 복수의 격벽층과,A plurality of partition layers formed on the first region of the insulating layer, 상기 복수의 제1 전극 위에 형성되어 있는 복수의 유기 박막층 및A plurality of organic thin film layers formed on the plurality of first electrodes; 상기 복수의 유기 박막층 위에 형성되어 있는 복수의 제2 전극을 포함하고, A plurality of second electrodes formed on the plurality of organic thin film layers, 상기 유리 기판은 상기 절연층과 대응하는 영역에 상기 유리 기판 표면에 대하여 10°~40°의 경사각으로 파인 트렌치를 구비하고, 상기 트렌치의 상부 폭은 상기 절연층의 하부 폭보다 크게 형성되어 있는 유기 전계발광 소자.The glass substrate has a trench formed at an inclination angle of 10 ° to 40 ° with respect to the surface of the glass substrate in an area corresponding to the insulating layer, and an upper width of the trench is formed to be larger than a lower width of the insulating layer. Electroluminescent device. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 트렌치의 중심은 상기 절연층의 중심과 일치하며, 상기 트렌치의 상부 폭은 상기 절연층 하부 폭의 2 배 이하인 유기 전계발광 소자.The center of the trench coincides with the center of the insulating layer, and the upper width of the trench is less than twice the width of the lower insulating layer.
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