KR100805270B1 - Flexible organic light emitting diode using transparent organic based electrode and method for manufacturing this - Google Patents

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주병권
허진우
김영민
박영욱
최진환
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Abstract

A flexible organic light emitting diode using a transparent organic electrode, a display panel using the same, and a method for manufacturing the same are provided to manufacture a diode having enhanced electron injection efficiency. A flexible organic light emitting diode using a transparent organic electrode(41) includes a flexible substrate(40), the transparent organic electrode, a metallic electrode(47), and an organic light emitting layer(48). The flexible substrate is made of transparent plastic. A pattern is formed in the top of the flexible substrate by a printing method. Electrons are injected into the transparent organic electrode. Holes are injected into the metallic electrode. The organic light emitting layer is deposited in the top of the transparent organic electrode and is positioned in the bottom of the metallic electrode. A polaron exciton is formed by the contact of the electrons and the holes.

Description

유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자, 이를 이용한 디스플레이 패널 및 그 제조 방법 {Flexible organic light emitting diode using transparent organic based electrode and Method for manufacturing this}Flexible organic light emitting diode using organic transparent electrode, display panel using same and method for manufacturing the same {Flexible organic light emitting diode using transparent organic based electrode and Method for manufacturing this}

도 1은 종래의 유기발광소자의 구조도이다.1 is a structural diagram of a conventional organic light emitting device.

도 2a 및 도 2b는 종래의 AMOLED의 TFT 구동 회로를 도시한 것이다. 2A and 2B show a TFT driving circuit of a conventional AMOLED.

도 3는 종래의 top-emission 유기발광소자의 구조도이다.3 is a structural diagram of a conventional top-emission organic light emitting device.

도 4은 본 발명에 따른 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자의 구조도이다. 4 is a structural diagram of a flexible organic light emitting device to which an organic transparent electrode according to the present invention is applied.

도 5는 본 발명에 따른 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자의 제조 방법의 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a flexible organic light emitting device to which an organic transparent electrode according to the present invention is applied.

본 발명은 유기발광소자(organic light emitting diode: OLED)에 관한 것으로, 특히, 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자, 이를 이용한 디스플레이 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting diode (OLED), and more particularly, to a flexible organic light emitting diode to which an organic transparent electrode is applied, a display panel using the same, and a manufacturing method thereof.

일반적으로, 유기 전계 발광소자를 이용한 패널은 저전압 구동, 높은 발광 효율, 넓은 시야각, 빠른 응답속도 등의 장점이 있기 때문에 고화질의 동영상을 표현할 수 있는 차세대 평판 디스플레이 기술 중의 하나로서 기술 개발이 활발하게 진행되고 있다. In general, the panel using the organic electroluminescent device has the advantages of low voltage driving, high luminous efficiency, wide viewing angle, fast response speed, etc., and is one of the next-generation flat panel display technologies capable of displaying high-quality video, and the technology development is actively progressed. It is becoming.

도 1은 종래의 유기 전계 발광 소자의 단면도이다. 도 1에서 보면, 유리기판(10), ITO 투명전극(음극)(11) 정공주입층(12), 정공수송층(13), 발광층(14), 전자수송층(15), 전자주입층(16), 음극(17)을 갖는 전계발광층의 양면에 전극을 형성한 형태로, 넓은 시야각, 고개구율, 고색도 등의 특징 때문에 차세대 평판 표시장치로서 주목받고 있다. 1 is a cross-sectional view of a conventional organic electroluminescent device. 1, the glass substrate 10, the ITO transparent electrode (cathode) 11, the hole injection layer 12, the hole transport layer 13, the light emitting layer 14, the electron transport layer 15, and the electron injection layer 16. In the form of electrodes formed on both sides of the electroluminescent layer having the cathode 17, it is attracting attention as a next-generation flat panel display because of its features such as wide viewing angle, high opening ratio, and high chromaticity.

종래의 유기 전계 발광 소자는 광이 방출되는 유리기판(10)을 구비하고, 유리기판(10)의 일면에는 양의 전압이 인가되는 ITO와 같은 투명전극인 양전극(11), 양단에 인가되는 전압에 의하여 발광이 발생되는 유기 발광층(18), 일함수(work function)가 낮은 금속(Ca, Li, Al, Mg, Ag 등) 재질을 가지며 음의 전압이 인가되는 음전극(17)이 순차적으로 적층된다. 이러한 유기 전계 발광 소자에 순방향의 전압을 인가하면 음전극(17)과 양전극(11)에서 전자(electron)와 정공(hole)이 주입된다. 주입된 전자와 정공은 유기발광층(18)에서 결합하여 쌍을 이루고 있다가 소멸되며, 이 과정에서 유기 발광층(18)에서 광이 발생되어 평면기판(10)으로 방출된다.The conventional organic electroluminescent device includes a glass substrate 10 through which light is emitted, and one side of the glass substrate 10 has a positive electrode 11 which is a transparent electrode such as ITO to which positive voltage is applied, and a voltage applied to both ends. The organic light emitting layer 18, which emits light by the light emitting layer, and the negative electrode 17 having a material having a low work function (Ca, Li, Al, Mg, Ag, etc.) and having a negative voltage applied thereto are sequentially stacked. do. When a forward voltage is applied to the organic EL device, electrons and holes are injected from the negative electrode 17 and the positive electrode 11. The injected electrons and holes are combined in the organic light emitting layer 18 to form a pair and then disappear. In this process, light is generated in the organic light emitting layer 18 and is emitted to the flat substrate 10.

종래의 평판 디스플레이에서 사용하는 유리기판은, 전극생성이나 TFT 제조 등의 공정상에서는 안정성이 있다는 장점이 있지만, 무겁고 단단하기 때문에 두루마리 디스플레이나 이동통신용 차세대 디스플레이로 플렉시블한 디스플레이에는 적 합하지 않다. 플렉시블한 디스플레이에 적용하기 위해서 유리기판 대신, 투명하고 유연한 플라스틱 기판으로 대체하여야 하는데, 플라스틱 기판은 내열온도가 유리기판에 비해 상당히 낮아 150~200℃ 정도의 내열성을 가지므로, 종래에 사용하고 있는 ITO 전극을 플라스틱 기판위에 스퍼터하여 투명전극을 구성할 경우에는 열처리 등이 용이하지 않아 막의 비저항을 낮추는데 제약이 있다. 뿐만 아니라 ITO는 열팽창계수가 고분자 플라스틱 기판에 비해 작아 디바이스 제조시 혹은 구동 중 오랜 열이력에 의해 기판과 전극이 서로다른 비율로 열팽창함으로써 기판의 변형을 초래할 수 있다. 또한 종래의 ITO 전극은 기계적 강도가 약하여 깨지거나(brittle) 갈라짐(crack) 현상이 나타날 수 있으므로 플렉시블 전극기판이 휘어짐에 따라 전극의 표면저항이 증가하는 문제점이 생길 수 있다. Glass substrates used in conventional flat panel displays have the advantage of stability in processes such as electrode generation and TFT manufacturing, but are not suitable for flexible displays as roll displays or next-generation displays for mobile communications because they are heavy and rigid. In order to apply to a flexible display, instead of a glass substrate, a transparent and flexible plastic substrate should be replaced. Since the heat resistance temperature is considerably lower than that of the glass substrate, the plastic substrate has heat resistance of about 150 to 200 ° C. In the case of forming a transparent electrode by sputtering the electrode on a plastic substrate, heat treatment is not easy, and thus there is a limitation in lowering the resistivity of the film. In addition, the ITO has a smaller coefficient of thermal expansion than a polymer plastic substrate, which may cause deformation of the substrate by thermal expansion of the substrate and the electrode at different rates due to long thermal history during device manufacturing or driving. In addition, the conventional ITO electrode may be brittle or crack due to weak mechanical strength, which may cause a problem in that the surface resistance of the electrode increases as the flexible electrode substrate is bent.

위와 같은 유기발광소자는 구동방식에 따라 수동형 유기발광소자(passive matrix OLED: PMOLED)와 능동형 유기발광소자(active matrix OLED: AMOLED)로 구분된다. 이중 AMOLED 구동방식은 각 화소마다 위치한 TFT소자에 의해 화소에 균일한 전류를 공급함으로써, PMOLED에서 화면크기가 커짐에 따라 나타나는 휘도저하 및 불균일 등의 문제를 해결하여, 저소비전력 및 장수명화를 가능케하므로, AMOLED 소자는 미래의 주요 대면적 평판 디스플레이 중 하나로 가능성을 인정받아, 현재는 개발 및 양산에 박차를 가하고 있는 실정이다. The organic light emitting device as described above is classified into a passive matrix OLED (PMOLED) and an active organic light emitting device (AMOLED) according to the driving method. The dual AMOLED driving method supplies a uniform current to the pixels by TFT elements located in each pixel, thereby solving problems such as luminance deterioration and unevenness that occur as the screen size increases in PMOLED, thereby enabling low power consumption and long life. In addition, AMOLED devices have been recognized for their potential as one of the major large-area flat panel displays of the future, and are currently being accelerated in development and mass production.

일반적으로 AMOLED는 패널의 구동소자에 사용되는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor:TFT)기판(backplane)종류에 따라 a-Si TFT, low temperature poly-Si(LTPS) TFT 등으로 분류되며, 가능한 TFT 타입에 따라 도 2a 및 도 2b와 같이, n-type, p-type 으로 나뉠 수 있다. 이것은 소자의 특성 및 크기에 영향을 줄 수 있다. 이 중 LTPS는 a-Si에 비해 캐리어 이동도가 높고, a-Si 기판에선 n-type TFT만 제작가능한 반면, LTPS에선 n-type, p-type TFT 모두가 이 기판 위에서 제작가능하므로 최근 AMOLED 생산제품들은 LTPS 기판을 사용하고 있다. In general, AMOLED is classified into a-Si TFT, low temperature poly-Si (LTPS) TFT according to the type of thin film transistor (TFT) substrate used in the driving device of the panel. Accordingly, as shown in Figure 2a and 2b, it can be divided into n-type, p-type. This can affect the characteristics and size of the device. Among them, LTPS has higher carrier mobility than a-Si, and only n-type TFT can be manufactured on a-Si substrate, whereas n-type and p-type TFT can be manufactured on this substrate. Products use LTPS substrates.

그러나, LTPS TFT는 a-Si TFT에 비해 제조공정시 더 많은 마스크가 필요하고, 제조가 상대적으로 까다로워 사용가능한 기판크기에 제한이 있다. 수율과 제조단가 등을 고려할 때, TV와 같은 대면적 디스플레이에서는 a-Si TFT 기술이 훨씬 유리하다. 그러므로 OLED에 a-Si 기판기술을 적용할 수 있는 기술개발의 필요성과 관심이 고조되고 있다. 그러나, a-Si 기판기술로는 n-channel TFT 만이 사용될 수 있기 때문에, 도 2a에서처럼 하단부 양의 전극(bottom anode)을 가지는 종래의 OLED는 a-Si TFT 구동부의 소스(source) 끝단에서만 제작될 수 있는데, 이러한 것은, OLED 재료사이의 전압강하에 따라 영향을 받는 소스(source) 전압의 안정성을 저하시킬 수 있다. However, LTPS TFTs require more masks in the manufacturing process than a-Si TFTs and are relatively difficult to manufacture, which limits the usable substrate size. Considering yield and manufacturing cost, a-Si TFT technology is much more advantageous in large area display such as TV. Therefore, the necessity and interest of technology development that can apply a-Si substrate technology to OLED is increasing. However, since only n-channel TFT can be used as the a-Si substrate technology, a conventional OLED having a bottom anode as shown in FIG. 2A can be manufactured only at the source end of the a-Si TFT driver. This can reduce the stability of the source voltage, which is affected by the voltage drop between the OLED materials.

이를 개선하기 위한 구조로, 종래의 구조를 전위(inversion)시킨 탑 이미션(top-emission) OLED가 있는데, 도 3에 이 소자의 구조를 나타내었다. 도 3에서 보면, 유리기판(20)을 구비하고, 유리기판(20)의 상부에는 도 1에서와는 달리, 일함수가 낮은 금속 음극으로서 유기층(28)에서 발광되는 광을 반사시키는 Al과 같은 금속 음의전극(27)과, 양단에 인가되는 전압에 의하여 발광이 발생되는 유기 발광층(28), 일함수(work function)가 높으며 투명한 ITO 양의전극(21)이 순차적으로 적층된다.As a structure for improving this, there is a top-emission OLED in which the conventional structure is inverted, and the structure of the device is shown in FIG. 3. Referring to FIG. 3, a metal negative electrode such as Al having a glass substrate 20, and on the upper portion of the glass substrate 20, reflects light emitted from the organic layer 28 as a metal cathode having a low work function, unlike in FIG. 1. The electrode 27, the organic light emitting layer 28 in which light emission is generated by voltages applied at both ends, and a transparent ITO positive electrode 21 having a high work function are sequentially stacked.

이러한 유기 전계 발광 소자에 전압을 인가하면 음전극(27)과 양전극(21)에서 전자(electron)와 정공(hole)이 주입되고, 주입된 전자와 정공은 유기발광층(28)에서 결합하여 쌍을 이루고 있다가 소멸되면서 광이 발생되며 발광된 빛(29)은 기판쪽의 음의전극에서 반사되어 탑(top) 방향으로 방출된다.When voltage is applied to the organic electroluminescent device, electrons and holes are injected from the negative electrode 27 and the positive electrode 21, and the injected electrons and holes are combined in the organic light emitting layer 28 to form a pair. Light is generated as it disappears, and the emitted light 29 is reflected from the negative electrode toward the substrate to be emitted toward the top.

이러한 구조는, AMOLED에 사용되어 픽셀의 유효발광면적을 높여 발광효율을 증가시키는 등의 잇점이 있다.This structure has the advantage of being used in AMOLED to increase the effective light emitting area of the pixel to increase the luminous efficiency.

미국 등록 특허(USpatent:5,693,956)에는 "Inverted OLED on hard plasticsubstrate"가 개시되어 있다. 개시된 구조는 inverted top emission 구조로 투명전극이 상부에 위치에 있는데, 이러한 구조의 문제점을 해결하기 위해 bottom에 투명전극이 위치해 있고, 이 투명전극은 음극으로 낮은 일함수를 가지는 구조이다.US Pat. No. 5,693,956 discloses "Inverted OLED on hard plastic substrate." The disclosed structure is an inverted top emission structure in which a transparent electrode is positioned at the top. In order to solve the problem of the structure, a transparent electrode is positioned at the bottom, and the transparent electrode has a low work function as a cathode.

한편, 미국 등록 특허(USpatent:6,046,543)에는 "High reliability, high efficiency, integratable organic light emitting devices and methods of producing same"이 개시되어 있다. 개시된 구조는 기판과 캐소드 전극사이에 smoothing layer가 들어간 구조이다.Meanwhile, US Patent No. 6,046,543 discloses "High reliability, high efficiency, integratable organic light emitting devices and methods of producing same." The disclosed structure is a structure having a smoothing layer between the substrate and the cathode electrode.

그러나, 도 3에서처럼, 종래의 유기 발광 소자는 양의 투명전극으로 사용되는 ITO 박막이 상부에 위치해 있어 ITO 증착법인 스퍼터 증착법(sputter deposition)을 사용할 경우 유기발광층에 손상(damage)을 줄 수 있고, 이를 해결하기 위해 열기상 증착법(Thermal evaporation deposition) 등으로 Au, Ag/TeO2 등을 반투명막으로 하여 ITO 투명전극대신 사용하는 경우, 양쪽의 반사 금속전극과 반투명 금속전극에서 발생하는 '마이크로 캐비티 효과'(microcavity effect)에 의하여 EL스펙트라가 보는 각도(viewing angle)에 따라 변하는 등으로 top emission 구조의 잇점을 제한할 수 있는 문제점이 있다.However, as shown in FIG. 3, in the conventional organic light emitting device, since the ITO thin film used as the positive transparent electrode is positioned on the upper side, damage may occur to the organic light emitting layer when sputter deposition is used. To solve this problem, when using Au or Ag / TeO 2 as a semi-transparent film by thermal evaporation deposition, instead of ITO transparent electrode, the 'microcavity effect' generated from both reflective metal electrodes and semi-transparent metal electrodes There is a problem that can limit the advantages of the top emission structure by changing according to the viewing angle of the EL spectra due to the (microcavity effect).

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 첫번째 기술적 과제는 종래의 투명전극으로서 높은 일함수(~5eV)를 가지기 때문에 양의 전극으로 주로 유리기판상에 사용되던 ITO 전극 대신에, 낮은 일함수(3~4eV)를 가지므로 음의전극으로 사용하여 전자주입효율을 증가시킨 소자를 제작할 수 있고, 코팅 방법 또한 프린팅 방법(screen printing, roll to roll, ink-jet, imprinting 등)을 사용하여 플라스틱 등의 유연한 기판에 대면적, 저비용으로 제조 가능하여, 면광원 소스나 터치패널 뿐 아니라 다양한 디스플레이 분야에 적용될 수 있는 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자를 제공하는 데 있다.Therefore, the first technical problem to be achieved by the present invention is to have a low work function (3-4 eV) instead of the ITO electrode mainly used on the glass substrate as a positive electrode because it has a high work function (~ 5 eV) as a conventional transparent electrode As a negative electrode, it is possible to manufacture a device with increased electron injection efficiency, and the coating method is also applied to a flexible substrate such as plastic by using a printing method (screen printing, roll to roll, ink-jet, imprinting, etc.). The present invention provides a flexible organic light emitting device using an organic transparent electrode that can be manufactured at a low cost and can be applied to various display fields as well as a surface light source or a touch panel.

본 발명이 이루고자 하는 두번째 기술적 과제는 상기의 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자를 이용한 디스플레이 패널을 제공하는 데 있다.The second technical problem to be achieved by the present invention is to provide a display panel using the flexible organic light emitting device to which the organic transparent electrode is applied.

본 발명이 이루고자 하는 세번째 기술적 과제는 상기의 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공하는 데 있다.The third technical problem to be achieved by the present invention is to provide a method of manufacturing a flexible organic light emitting device to which the organic transparent electrode is applied.

상기의 첫번째 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명은 투명 플라스틱으로 제조된 플렉시블 기판; 상기 플렉시블 기판 상부에 프린팅 방법으로 패턴이 형성되 고, 전자가 주입되는 유기투명전극; 정공이 주입되는 금속 전극; 및 상기 유기투명전극 상부에 증착되고, 상기 금속 전극 하부에 위치하며, 상기 유기투명전극으로 주입된 전자와 상기 금속 전극으로 주입된 정공이 만나 폴라론 여기자를 형성하는 유기발광층을 포함하는 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자를 제공한다.In order to achieve the first technical problem, the present invention is a flexible substrate made of a transparent plastic; An organic transparent electrode having a pattern formed on the flexible substrate by a printing method and injecting electrons; A metal electrode in which holes are injected; And an organic light emitting layer deposited on the organic transparent electrode and positioned below the metal electrode, wherein an organic light emitting layer is formed in which electrons injected into the organic transparent electrode and holes injected into the metal electrode meet to form a polaron exciton. It provides a flexible organic light emitting device to which the applied.

상기의 두번째 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명은 투명 플라스틱으로 제조된 플렉시블 기판; 상기 플렉시블 기판 상부에 프린팅 방법으로 패턴이 형성되고, 전자가 주입되는 유기투명전극; 정공이 주입되는 금속 전극; 상기 유기투명전극 상부에 증착되고, 상기 금속 전극 하부에 위치하며, 상기 유기투명전극으로 주입된 전자와 상기 금속 전극으로 주입된 정공이 만나 폴라론 여기자를 형성하는 유기발광층; 및 상기 금속 전극 및 상기 유기투명전극 양단에 전압을 인가하는 구동 회로를 포함하는 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자를 이용한 디스플레이 패널을 제공한다.In order to achieve the above second technical problem, the present invention is a flexible substrate made of a transparent plastic; An organic transparent electrode having a pattern formed on the flexible substrate by a printing method and injecting electrons therein; A metal electrode in which holes are injected; An organic light emitting layer deposited on the organic transparent electrode, positioned below the metal electrode, and formed with the electrons injected into the organic transparent electrode and the holes injected into the metal electrode to form polaron excitons; And it provides a display panel using a flexible organic light emitting device to which an organic transparent electrode including a driving circuit for applying a voltage across the metal electrode and the organic transparent electrode.

상기의 세번째 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명은 투명 플라스틱으로 제조된 플렉시블 기판 상부에 유기투명전극을 프린팅 방법으로 패턴을 형성하는 단계; 상기 유기투명전극 상부에 열 기상증착법으로 유기층인 유기발광층을 증착하는 단계; 및 상기 유기발광층 상부에 금속 전극을 증착하는 단계를 포함하는 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the third technical problem, the present invention comprises the steps of forming a pattern by printing an organic transparent electrode on the flexible substrate made of a transparent plastic; Depositing an organic light emitting layer which is an organic layer on the organic transparent electrode by thermal vapor deposition; And it provides a method of manufacturing a flexible organic light emitting device to which an organic transparent electrode comprising the step of depositing a metal electrode on the organic light emitting layer.

본 발명은 종래의 ITO 투명전극 대신에 유기투명전극을 사용하되, 일함수가 낮은 유기투명전극을 적용하여 음극으로 적용함으로써 안정적이고 효율을 증가시키 며, 아몰퍼스 실리콘 박막 트랜지스터를 기판으로 하는 능동형 유기발광소자(active matrix OLED: AMOLED)에 적용 가능한 플렉시블 유기발광소자의 제조방법에 관한 것이다.The present invention uses an organic transparent electrode in place of the conventional ITO transparent electrode, but by applying the organic transparent electrode having a low work function as a cathode to increase the stability and efficiency, active organic light emission using an amorphous silicon thin film transistor as a substrate The present invention relates to a method of manufacturing a flexible organic light emitting device applicable to an active matrix OLED (AMOLED).

이하에서는 본 발명에 적용되는 유기투명전극의 특성을 설명한다.Hereinafter, the characteristics of the organic transparent electrode applied to the present invention will be described.

현재, 전도성 고분자, 탄소나노튜브 등 다양한 소재를 이용한 유기투명전극이 개발되고 있다.Currently, organic transparent electrodes using various materials such as conductive polymers and carbon nanotubes have been developed.

다음의 여러 가지 고려사항을 만족시켜야만 플라스틱 기판 상에 유기투명전극을 구성하여 공통전극으로 상용화할 수 있다. 즉, 소자를 휘거나 접었을 때에도 기계적으로 안정, 플라스틱 기판과의 열팽창계수 매칭, 기판과의 우수한 접착력, 액정,형광체,발광체등 이미지 재료나 유전체와의 우수한 계면특성, 후속 공정상의 안정성을 위한 내화학성, 기기의 신뢰도를 충족하기 위한 내열,내습성 등 내구성 등이다.Only when the following considerations are satisfied, an organic transparent electrode may be formed on a plastic substrate to be commercialized as a common electrode. That is, it is mechanically stable even when the device is bent or folded, matching thermal expansion coefficient with a plastic substrate, excellent adhesion to the substrate, excellent interfacial characteristics with an image material or dielectric such as liquid crystal, phosphor, or light emitting body, and chemical resistance for stability in subsequent processes. , Durability such as heat and moisture resistance to meet the reliability of the device.

다음의 몇 가지 사항을 만족시켜야만 플라스틱 기판 상에 유기투명전극 회로를 경제적으로 구성하여 화소전극으로 상용화할 수 있다. 즉, 잉크젯 등 프린팅 방식의 적용 가능성, 소스, 드레인등 유기 TFT용 단자 전극으로의 적용 가능성, 배선 전극으로의 적용 가능성 등이다.Only a few of the following requirements must be satisfied in order to economically construct an organic transparent electrode circuit on a plastic substrate and commercialize it as a pixel electrode. That is, the applicability of printing methods such as inkjet, the applicability to terminal electrodes for organic TFTs such as the source and the drain, the applicability to the wiring electrodes, and the like.

플렉서블 디스플레이용 전극재료로는 유연성, 접착성, 열팽창특성, 인쇄가능성 등을 고려하였을 때, 플라스틱 기판과 물성의 조화를 가장 잘 이루는 유기물 재료를 이용하는 것이 바람직하며, 현재 가장 많이 연구되고 있는 것은 전도성 고분자 및 탄소나노튜브를 이용한 전극이다.In consideration of flexibility, adhesiveness, thermal expansion characteristics, and printability, it is preferable to use an organic material that best balances the physical properties of the plastic substrate as the electrode material for the flexible display. And an electrode using carbon nanotubes.

플라스틱 기판과의 접착력, 열팽창계수, 유연성 등의 장점에도 불구하고 대부분의 전도성 고분자는 용해도가 낮고 공정이 까다로울 뿐만 아니라, 에너지 밴드갭이 3eV이하로 반도체적인 성질을 나타내고, 400nm 이상 가시광선 파장대의 빛을 흡수하기 때문에 근본적으로 색을 띄므로, 투과도를 높이기 위하여 박막으로 코팅할 경우 표면 저항이 높아진다.Despite the advantages of adhesion to the plastic substrate, coefficient of thermal expansion, flexibility, etc., most conductive polymers have low solubility and are difficult to process, and exhibit semiconducting properties with energy band gap of less than 3 eV. Because it absorbs the color is essentially a color, when the coating with a thin film in order to increase the permeability increases the surface resistance.

유기투명전극을 이용하여 디스플레이 디바이스를 제조하기 위해서는 회로 패터닝이 필수적이며, 유기투명전극의 패터닝 방식은 종래 ITO유리에서와 같이 포토레지스트 및 에칭공정을 도입할 수도 있지만 공정이 간단하고, 저비용, 대변적이 가능한 프린팅 방식으로 회로 패터닝을 구성하는 것이 바람직한 개발 방향이다.Circuit patterning is essential to fabricate display devices using organic transparent electrodes, and the patterning method of organic transparent electrodes may introduce photoresist and etching processes as in conventional ITO glass, but the process is simple, low cost, and large It is a desirable development direction to configure circuit patterning in the possible printing manner.

프린팅이 가능한 전도성 고분자 잉크가 개발되면 종래 ITO전극 대비 공정의 편이성 및 가격 우위에 의해 평판디스플레이용 회로 및 화소전극재료를 대체할 수 있다.If a conductive polymer ink capable of printing is developed, the circuit and pixel electrode material for flat panel display can be replaced by the convenience and cost advantage of the conventional ITO electrode.

전도성 고분자는 도핑에 의해 전자 밀도의 비편재화를 유도할 경우에 전기전도도가 높아지게 되는데, 도핑시 전도성 고분자의 용해도는 낮아지므로 전도특성과 공정특성을 모두 향상시키기 어렵다. 전도성 고분자의 전도특성과 공정특성은 도핑된 전도성 고분자를 나노입자화하여 용매 내에 분산시킴으로써 향상시키는 것이 가능하다. 전도성 고분자의 용해도를 높이기 위하여 알킬기 등을 도입할 경우에는 용해도가 높아지는 대신 도핑 레벨이 낮아져서 전도도는 상대적으로 낮아진다. 전도성 고분자 투명전극은 roll-to-roll방식으로 플라스틱 기판 상에 코팅할 경우 공통전극으로 이용가능하며, 투과도 대비 전도도 및 내구성을 향상시킴으로써 물성 및 가격 우위에 의해 종래의 ITO필름을 대체해 나갈 것으로 기대된다.When the conductive polymer induces the delocalization of the electron density by doping, the electrical conductivity becomes high. However, since the solubility of the conductive polymer decreases during the doping, it is difficult to improve both the conductivity and the process characteristics. The conductive and process characteristics of the conductive polymer can be improved by nanoparticles of the doped conductive polymer and dispersed in a solvent. When an alkyl group or the like is introduced to increase the solubility of the conductive polymer, the conductivity is relatively low because the doping level is lowered instead of higher solubility. The conductive polymer transparent electrode can be used as a common electrode when coated on a plastic substrate in a roll-to-roll method, and it is expected to replace conventional ITO film by its physical properties and price advantage by improving conductivity and durability compared to transmittance. do.

탄소나노튜브 투명전극의 경우 불순물로부터 순수한 탄소나노튜브만을 정제해내는 기술과 개개의 탄소나노튜브를 번들에서 분리하는 기술, 분리된 개개의 탄소나노튜브 가운데 금속성 탄소나노튜브만을 분리하는 기술 및 분리된 탄소나노튜브를 매질 내에 고르게 분산시키는 기술 등을 개발하여야 고투명도, 저저항의 투명전극을 제조하는 것이 가능하다. 투명전극을 형성하기 위해 가장 바람직한 탄소나노튜브 전극의 형태는 산화에 의한 결함이 없이 불순물이 제거된 고순도의 탄소나노튜브 가운데 전도성 탄소나노튜브만을 선택적으로 분리하여 이를 매트릭스에 나노스케일로 고르게 분산하는 것이다. 탄소나노튜브를 전도성이 없는 바인더 고분자에 분산시키는 경우, 투명도는 탄소나노튜브의 percolation threshold에 의해 결정되는데, 이는 탄소나노튜브의 분리, 분산도와 관련된다. 탄소나노튜브 혹은 복합재 전극의 전도 특성을 향상시키기 위해서는 탄소나노튜브 자체의 전도 특성을 향상시키는 것이 중요하다.In the case of the carbon nanotube transparent electrode, the technology of purifying pure carbon nanotubes from impurities, the technology of separating individual carbon nanotubes from bundles, the technology of separating only metallic carbon nanotubes from the individual carbon nanotubes separated from each other, It is possible to manufacture a transparent electrode having high transparency and low resistance only by developing a technology for evenly dispersing carbon nanotubes in a medium. The most preferable form of the carbon nanotube electrode for forming the transparent electrode is to selectively separate only the conductive carbon nanotubes among the high-purity carbon nanotubes from which impurities are removed without oxidation defects, and evenly disperse them evenly in a matrix at a nanoscale. . In the case of dispersing carbon nanotubes in a nonconductive binder polymer, the transparency is determined by the percolation threshold of the carbon nanotubes, which is related to the separation and dispersion of the carbon nanotubes. In order to improve the conductivity of carbon nanotubes or composite electrodes, it is important to improve the conductivity of carbon nanotubes themselves.

본 발명은 종래의 투명전극으로서 높은 일함수(~5eV)를 가지기 때문에 양의 전극으로 주로 유리기판상에 사용되던 ITO 전극 대신에, 낮은 일함수(3~4.5eV)를 가지므로 음의 전극으로 사용가능하고, 투명하며 유연한 유기전극을 사용한다. 이에 따라, 플라스틱 등의 유연한 기판에 대면적, 저비용으로 제조가능한 플렉시블 OLED 소자를 제작할 수 있게 한다. Since the present invention has a high work function (~ 5 eV) as a conventional transparent electrode, it is used as a negative electrode because it has a low work function (3 to 4.5 eV) instead of the ITO electrode which is mainly used on a glass substrate as a positive electrode. Possible, transparent and flexible organic electrodes are used. This makes it possible to manufacture a flexible OLED device that can be manufactured in a large area and at a low cost on a flexible substrate such as plastic.

종래의 top emission방식의 inverted AMOLED 구조에서 투명전극인 ITO를 양의전극으로서 top의 위치에 위치시키면, top에 위치한 ITO 양의전극 제작시 스퍼터 증착법에 의한 유기발광층의 손상 가능성이 있고, 이를 반투명 금속으로 대체했을때 EL 특성의 불균일성 등이 나타날 수 있다, 이러한 단점을 해결하기 위해 ITO 투명전극을 다른 물질로 대체하여 bottom에 위치시키는 방법을 사용할 수 있는데, bottom 전극은 음극으로서 낮은 일함수를 요구하므로 높은 일함수를 가지는 ITO는 적합지 않다. In the conventional top emission type inverted AMOLED structure, when the transparent electrode ITO is positioned as the top electrode as the positive electrode, there is a possibility that the organic light emitting layer may be damaged by the sputter deposition method when fabricating the ITO positive electrode located on the top, which is a translucent metal. In order to solve this problem, a method of replacing the ITO transparent electrode with another material and placing it at the bottom may be used. As the bottom electrode requires a low work function as the cathode, ITO with high work function is not suitable.

따라서, 본 발명은 낮은 일함수를 가지는 전도성 유기물질을 bottom 음의전극으로 사용함으로써 전자 주입효율울 향상시키고 상술한 단점을 해결할 뿐만 아니라, bottom 음극이 a-Si TFT의 드레인(drain) 끝단에 바로 연결되기 때문에 OLED에 영향받지 않고 좀 더 안정적이게 되어 대면적이 가능한 a-Si TFT AMOLED 를 제작할 수 있게 한다. 이때, 게이트 (gate)와 소스(source) 전압은 직접 게이트(gate)와 데이터(data) 라인에 바로 연결된다.Therefore, the present invention improves electron injection efficiency by using a conductive organic material having a low work function as a bottom negative electrode, and solves the above-mentioned disadvantages, and the bottom cathode is directly at the drain end of the a-Si TFT. This makes it possible to manufacture a-Si TFT AMOLED with large area because it is more stable without being influenced by OLED. In this case, the gate and source voltages are directly connected to the gate and data lines.

또한, 상기 유기전극물질은 프린팅 방식(screen printing, roll to roll, ink-jet printing, imprinting)으로 프린팅 할 수 있어, 대면적 기판을 사용할 수 있고 패턴을 위한 공정비용을 저감시킬 수 있게 된다.In addition, the organic electrode material can be printed by a printing method (screen printing, roll to roll, ink-jet printing, imprinting), it is possible to use a large area substrate and to reduce the process cost for the pattern.

따라서, 본 발명은 저비용으로 효율적이고 안정적이며 대면적을 가지는 플렉시블 AMOLED소자 및 그 제조 방법을 제공한다.Accordingly, the present invention provides a flexible AMOLED device having a low cost, efficient and large area, and a method of manufacturing the same.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described a preferred embodiment of the present invention. However, embodiments of the present invention illustrated below may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.

도 4은 본 발명에 따른 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자의 구조도이다. 4 is a structural diagram of a flexible organic light emitting device to which an organic transparent electrode according to the present invention is applied.

도 4에서처럼 플렉시블한 기판(40) 상부에 전도성이며 투명하고 유연하며, 일함수가 낮은(~3~4eV) 유기투명전극(41)을 프린트 가능한 방법(screen printing, ink-jet printing, roll to roll, imprinting)으로 패턴을 형성한다. 한편, 본 발명은 종래의 특허와 달리, smoothing layer없이 기판상부에 캐소드 전극이 바로 위치하며 캐소드 전극으로 투명한 유기전극(41)을 사용한다. 바람직하게는, 본 발명에 적용되는 유기투명전극(41)은 PEDOT-PSS [Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrene sulfonate)] 계의 폴리머를 이용할 수 있다.As shown in FIG. 4, the transparent, flexible, and low work function (~ 3 to 4eV) organic transparent electrode 41 can be printed on the flexible substrate 40 (screen printing, ink-jet printing, roll to roll). , imprinting) to form a pattern. On the other hand, the present invention, unlike the conventional patent, the cathode electrode is located directly on the substrate without a smoothing layer and uses a transparent organic electrode 41 as the cathode electrode. Preferably, the organic transparent electrode 41 applied to the present invention may use a polymer of PEDOT-PSS [Poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -poly (styrene sulfonate)].

유기 발광층(48)은 진공에서 열 기상증착법(thermal evaporation deposition)으로 증착하되, 쉐도우 메탈 마스크를 이용하여 패턴하거나, 프린트 방법(ink-jet printing 등)으로 패턴한 후, 열 기상증착법(thermal evaporation deposition) 또는 전자빔 기상증착법(e-beam evaporation)으로 일함수가 큰(>~5eV) 금속을 메탈 마스크로 증착 및 패턴한다. 이때, 유기발광층(48)은 도 4에서와 같이, 전자주입층(42), 전자수송층(43), 발광층(44), 정공 수송층(45), 정공 주입층(46)을 포함할 수 있다.The organic light emitting layer 48 is deposited by thermal evaporation deposition in a vacuum, patterned using a shadow metal mask or patterned by a printing method (ink-jet printing, etc.), and then thermal evaporation deposition (thermal evaporation deposition). Or by e-beam evaporation, a metal having a large work function (> -5 eV) is deposited and patterned with a metal mask. In this case, as shown in FIG. 4, the organic light emitting layer 48 may include an electron injection layer 42, an electron transport layer 43, a light emitting layer 44, a hole transport layer 45, and a hole injection layer 46.

본 발명에서 양극(47)으로 사용될수 있는 물질은 대체로 일함수가 높은(4.5~5.5 eV) 금속으로, 예를 들면, Au(5.1eV), Ni(5.24 eV), Pt (5.3eV), Cu(4.65 eV) 등이 있다.Materials that can be used as the anode 47 in the present invention is a metal having a high work function (4.5 ~ 5.5 eV), for example, Au (5.1 eV), Ni (5.24 eV), Pt (5.3 eV), Cu (4.65 eV).

위와 같이 형성된 유기 발광 소자에 전압을 인가하면 음극(41)과 양극(47)에서 전자(electron)와 정공(hole)이 각각 주입되고, 주입된 전자와 정공은 각각 음 성 및 양성 폴라론(polaron)을 형성하여 발광층(44) 내에서 이동하다가 서로 만나 폴라론-여기자(polaron-exciton)를 생성한다. 이들 여기자가 발광 소멸을 하게되면 폴라론의 애너지 갭(bandgap) (전도띠(LUMO: Lowest Unoccupied Molecular Orbital)와 원자가띠(HOMO: Highest Occupied Molecular Orbital)의 에너지 차이)에 해당하는 빛이 투명 유기전극(41)과 투명한 플렉시블 기판을 통해 방출하게 된다. When voltage is applied to the organic light emitting device formed as described above, electrons and holes are injected from the cathode 41 and the anode 47, respectively, and the injected electrons and holes are respectively negative and positive polarons. ) And move in the light emitting layer 44 to meet each other to generate a polaron-exciton. When these excitons dissipate light, the light corresponding to the polar gap energy (polarity difference between Lowest Unoccupied Molecular Orbital (LUMO) and Highest Occupied Molecular Orbital (HOMO)) is transparent. And 41 through the transparent flexible substrate.

이러한 OLED 소자는 a-Si TFT기판에 집적되어 AMOLED의 대면적화를 가능케 한다. Such OLED devices are integrated on an a-Si TFT substrate to enable a large area of AMOLED.

도 5는 본 발명에 따른 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자의 제조 방법의 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a flexible organic light emitting device to which an organic transparent electrode according to the present invention is applied.

먼저, 투명 플라스틱으로 제조된 플렉시블 기판 상부에 유기투명전극을 프린팅 방법으로 패턴을 형성한다(510 과정). 이 과정(510 과정)은 전도성 고분자 또는 탄소나노튜브를 이용하여 유기투명전극을 형성하는 과정을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 유기투명전극은 일함수가 3 내지 4.5 eV 인 투명하고 유연한 물질을 사용한다. 바람직하게는, 본 발명에 적용되는 유기투명전극은 PEDOT-PSS [Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrene sulfonate)] 계의 폴리머를 이용할 수 있다.First, a pattern is formed on a flexible substrate made of transparent plastic by a method of printing an organic transparent electrode (step 510). This process (510) may include forming an organic transparent electrode using a conductive polymer or carbon nanotubes. Preferably, the organic transparent electrode uses a transparent and flexible material having a work function of 3 to 4.5 eV. Preferably, the organic transparent electrode applied to the present invention may use a polymer of PEDOT-PSS [Poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -poly (styrene sulfonate)].

이 과정(510 과정)은 유기투명전극을 스크린 프린팅, 롤 투 롤, 잉크젯 또는 임프린팅 중 어느 하나의 방법으로 플렉시블 기판 상부에 프린트하는 과정일 수 있다.This process 510 may be a process of printing the organic transparent electrode on the flexible substrate by any one of screen printing, roll-to-roll, inkjet, or imprinting.

다음, 유기투명전극 상부에 열 기상증착법으로 유기층인 유기발광층을 증착한다(520 과정). 이 과정(520 과정)은 저분자 또는 고분자 물질 중 어느 하나를 이용하여 유기투명전극 상부에 전자주입층, 전자수송층, 발광층, 정공 수송층, 정공 주입층을 순서대로 진공에서 열 기상증착법으로 증착하는 과정일 수 있다.Next, an organic light emitting layer, which is an organic layer, is deposited on the organic transparent electrode by thermal vapor deposition (step 520). This process (520) is a process of depositing an electron injection layer, an electron transport layer, a light emitting layer, a hole transport layer, a hole injection layer on the organic transparent electrode in order by using a low-molecular or polymer material in a vacuum by thermal vapor deposition Can be.

마지막으로, 유기발광층 상부에 금속 전극을 증착한다(530 과정). 본 발명에서 양극 또는 애노드로 쓰일수 있는 물질은 대체로 일함수가 높은(4.5~5.5 eV) 금속으로, 예를 들면, Au(5.1eV), Ni(5.24 eV), Pt (5.3eV), Cu(4.65 eV) 등이 있다.Finally, a metal electrode is deposited on the organic light emitting layer (S530). In the present invention, a material that can be used as an anode or an anode is a metal having a high work function (4.5 to 5.5 eV), for example, Au (5.1 eV), Ni (5.24 eV), Pt (5.3 eV), Cu ( 4.65 eV).

본 발명에 따르면, ITO를 대체하고, 유연한 유기전극믈질 적용으로 플렉시블 OLED의 제작이 가능하다.According to the present invention, it is possible to manufacture flexible OLED by replacing ITO and applying flexible organic electrode material.

종래의 평판디스플레이의 화소전극으로 이용되는 ITO 전극은 유리기판에 적합한 공정조건에서 제조되며 고가의 인듐을 사용하고 있기 때문에 재료단가가 높다. 또한, 종래의 ITO 전극은 기계적인 충격에 내성을 가져야하는 플렉시블 디스플레이 응용분야에 사용할 경우 깨지기 쉬운 특성으로 인해 또한, 내구성이 취약한 문제점과 플라스틱 기판과의 접착력, 열팽창계수의 차이 등으로 인한 공정상의 문제점 등으로 인해 플렉시블 디스플레이의 전극으로 적합지 않다. 본 발명에서의 전도성 투명 유기전극을 사용할 경우, 플라스틱 기판과의 접착력, 열팽창이나 변형에 대한 전도도의 안정성이 우수하기 때문에, 물성 및 가격우위에 의해 플렉시블 디스플레이를 제작할 수 있다. The ITO electrode, which is used as a pixel electrode of a conventional flat panel display, is manufactured under process conditions suitable for a glass substrate, and the material cost is high because expensive indium is used. In addition, the conventional ITO electrode is fragile when used in a flexible display application that must be resistant to mechanical impact, and also has a problem of process durability due to poor durability, adhesive strength with a plastic substrate, and difference in thermal expansion coefficient. Etc. are not suitable as electrodes of a flexible display. In the case of using the conductive transparent organic electrode in the present invention, since the adhesion to the plastic substrate, the stability of the conductivity against thermal expansion or deformation is excellent, the flexible display can be manufactured by physical properties and price advantages.

본 발명에 따르면, 코팅방법에 의한 저비용, 대면적 OLED 소자의 제작이 가능하다.According to the present invention, it is possible to manufacture a low-cost, large-area OLED device by the coating method.

종래의 ITO 전극은 스퍼터 증착법으로 증착되고 포토공정에 의해 패턴을 형성하기 때문에 장비 및 제조공정에 의한 기판크기가 제한받고 제조단가가 높은 반면, 유기전극물질은 프린팅 방법(screen printing, roll to roll, ink-jet printing, imprinting 등)을 사용함으로써 코팅과 패턴을 동시에 형성하고 대면적 기판에도 적용 가능하므로 대면적 소자제작이 가능하고 공정비용을 절감할 수 있다.Conventional ITO electrodes are deposited by sputter deposition and form patterns by photo processes, thereby limiting the substrate size by equipment and manufacturing processes and high manufacturing costs, while organic electrode materials are printed by screen printing, roll to roll, Ink-jet printing, imprinting, etc.) can be used to form coatings and patterns simultaneously and to apply to large area substrates, enabling large area device fabrication and reducing process costs.

본 발명에 따르면, a-Si TFT 기판을 사용 가능한 AMOLED의 제작이 가능하다.According to the present invention, it is possible to manufacture an AMOLED that can use an a-Si TFT substrate.

종래의 top emission방식의 inverted AMOLED 구조에서 투명전극인 ITO를 양의전극으로서 top의 위치에 위치시키면, top에 위치한 ITO 양의전극 제작시 스퍼터 증착법에 의한 유기발광층의 손상 가능성이 있고, 이를 반투명 금속으로 대체했을때 EL 특성의 불균일성 등이 나타날 수 있다.In the conventional top emission type inverted AMOLED structure, when the transparent electrode ITO is positioned as the top electrode as the positive electrode, there is a possibility that the organic light emitting layer may be damaged by the sputter deposition method when fabricating the ITO positive electrode located on the top, which is a translucent metal. When it is replaced with, the nonuniformity of EL characteristics may appear.

본 발명에서와 같이 투명 유기전극을 bottom에 위치시킴으로써, 종래의 top emission방식의 inverted AMOLED 구조에서 투명전극인 ITO를 양의전극으로서 top의 위치에 위치시켰을때 나타날 수 있는 단점을 해결할 수 있다. 또한, bottom 전극은 음극으로서 낮은 일함수를 요구하므로 높은 일함수를 가지는 ITO는 적합지 않으므로, 낮은 일함수를 가지는 전도성 유기물질을 bottom 음의 전극으로 사용함으로써 전자 주입효율을 향상시키고 bottom 음극이 a-Si TFT의 드레인(drain) 끝단에 바로 연결되기 때문에 a-Si TFT 구동기판을 좀 더 안정적으로 사용할 수 있게 되어, 효율적이고 안정적이며 대면적을 가지는 플렉시블 AMOLED소자를 제조할 수 있다. 본 발명에서 전도성 유기물질은 상술한 바와 같이, 전도성 고분자, 카본나노튜브 복합 소재 전도성 고분자 등을 포함한다.By placing the transparent organic electrode at the bottom as in the present invention, in the conventional top emission type inverted AMOLED structure, it is possible to solve the disadvantage that may occur when the transparent electrode ITO is positioned at the top position as a positive electrode. In addition, since the bottom electrode requires a low work function as the cathode, ITO having a high work function is not suitable. Therefore, by using a conductive organic material having a low work function as the bottom negative electrode, the electron injection efficiency is improved and the bottom cathode is a-. Since it is directly connected to the drain end of the Si TFT, the a-Si TFT driving substrate can be used more stably, and thus a flexible AMOLED device having an efficient, stable and large area can be manufactured. As described above, the conductive organic material includes a conductive polymer, a carbon nanotube composite material conductive polymer, and the like.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary and will be understood by those of ordinary skill in the art that various modifications and variations can be made therefrom. However, such modifications should be considered to be within the technical protection scope of the present invention. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 유기투명전극이 플렉시블 기판에 적용가능하며 일함수가 낮아서 종래의 일함수가 높은 투명전극인 ITO를 대체할 수 있으므로, 전자주입 효율을 증가시킨 소자를 제작할 수 있고, 코팅방법 또한 대면적이 가능하고 비용이 저렴하여 면광원 소스나 터치패널 뿐 아니라 다양한 디스플레이 분야에 적용될 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, since the organic transparent electrode is applicable to a flexible substrate and has a low work function, it is possible to replace ITO, which is a transparent electrode having a high work function, so that a device having an increased electron injection efficiency can be manufactured. In addition, the coating method has a large area and is inexpensive, and thus can be applied to various display fields as well as a surface light source or a touch panel.

Claims (15)

투명 플라스틱으로 제조된 플렉시블 기판;Flexible substrate made of transparent plastic; 상기 플렉시블 기판 상부에 프린팅 방법으로 패턴이 형성되고, 전자가 주입되는 유기투명전극;An organic transparent electrode having a pattern formed on the flexible substrate by a printing method and injecting electrons therein; 정공이 주입되는 금속 전극; 및A metal electrode in which holes are injected; And 상기 유기투명전극 상부에 증착되고, 상기 금속 전극 하부에 위치하며, 상기 유기투명전극으로 주입된 전자와 상기 금속 전극으로 주입된 정공이 만나 폴라론 여기자를 형성하는 유기발광층을 포함하는 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자.An organic transparent electrode disposed on the organic transparent electrode, positioned below the metal electrode, and including an organic light emitting layer in which electrons injected into the organic transparent electrode and holes injected into the metal electrode meet to form a polaron exciton; Applied flexible organic light emitting device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유기투명전극은The organic transparent electrode 전도성 고분자 또는 탄소나노튜브를 이용하여 형성되는 투명전극인 것을 특징으로 하는 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자.Flexible organic light-emitting device to which the organic transparent electrode is applied, characterized in that the transparent electrode formed using a conductive polymer or carbon nanotubes. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유기투명전극은The organic transparent electrode 일함수가 3 내지 4.5 eV 인 것을 특징으로 하는 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자.A flexible organic light-emitting device to which an organic transparent electrode is applied, wherein the work function is 3 to 4.5 eV. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유기투명전극은The organic transparent electrode 스크린 프린팅, 롤 투 롤, 잉크젯 또는 임프린팅 중 어느 하나의 방법으로 상기 플렉시블 기판 상부에 프린트되는 것을 특징으로 하는 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자.A flexible organic light-emitting device to which an organic transparent electrode is applied, which is printed on the flexible substrate by any one of screen printing, roll-to-roll, inkjet, and imprinting. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유기투명전극은The organic transparent electrode PEDOT:PSS 계의 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자.PEDOT: Flexible organic light-emitting device to which an organic transparent electrode is applied, comprising a polymer of PSS system. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유기발광층은The organic light emitting layer is 상기 유기투명전극 상부에 전자주입층, 전자수송층, 발광층, 정공 수송층, 정공 주입층 순서로 진공에서 열 기상증착법으로 증착되며, 저분자 또는 고분자 물질 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자.On the organic transparent electrode, an electron injection layer, an electron transport layer, a light emitting layer, a hole transport layer, and a hole injection layer are deposited by thermal vapor deposition in a vacuum order, and the organic transparent electrode is applied to the organic transparent electrode. Flexible organic light emitting device. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 발광층은 The light emitting layer is 상기 폴라론 여기자를 형성하고 상기 폴라론 여기자가 발광 소멸하는 유기층인 것을 특징으로 하는 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자.A flexible organic light-emitting device to which an organic transparent electrode is applied, wherein the polaron exciton is formed and the polaron exciton is an organic layer that emits light. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 금속 전극은The metal electrode 일함수가 4.5 내지 5.5 eV 인 것을 특징으로 하는 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자.A flexible organic light emitting device to which an organic transparent electrode is applied, wherein the work function is 4.5 to 5.5 eV. 투명 플라스틱으로 제조된 플렉시블 기판;Flexible substrate made of transparent plastic; 상기 플렉시블 기판 상부에 프린팅 방법으로 패턴이 형성되고, 전자가 주입되는 유기투명전극;An organic transparent electrode having a pattern formed on the flexible substrate by a printing method and injecting electrons therein; 정공이 주입되는 금속 전극;A metal electrode in which holes are injected; 상기 유기투명전극 상부에 증착되고, 상기 금속 전극 하부에 위치하며, 상기 유기투명전극으로 주입된 전자와 상기 금속 전극으로 주입된 정공이 만나 폴라론 여기자를 형성하는 유기발광층; 및An organic light emitting layer deposited on the organic transparent electrode, positioned below the metal electrode, and formed with the electrons injected into the organic transparent electrode and the holes injected into the metal electrode to form polaron excitons; And 상기 금속 전극 및 상기 유기투명전극 양단에 전압을 인가하는 구동 회로를 포함하는 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자를 이용한 디스플레이 패널.A display panel using a flexible organic light emitting device to which an organic transparent electrode including a driving circuit for applying a voltage across the metal electrode and the organic transparent electrode is applied. 투명 플라스틱으로 제조된 플렉시블 기판 상부에 유기투명전극을 프린팅 방법으로 패턴을 형성하는 단계;Forming a pattern on the flexible substrate made of transparent plastic by printing an organic transparent electrode; 상기 유기투명전극 상부에 열 기상증착법으로 유기층인 유기발광층을 증착하는 단계; 및Depositing an organic light emitting layer which is an organic layer on the organic transparent electrode by thermal vapor deposition; And 상기 유기발광층 상부에 금속 전극을 증착하는 단계를 포함하는 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자의 제조방법.Method of manufacturing a flexible organic light emitting device to which an organic transparent electrode comprising the step of depositing a metal electrode on the organic light emitting layer. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 유기투명전극을 프린팅 방법으로 패턴을 형성하는 단계는Forming a pattern by printing the organic transparent electrode 전도성 고분자 또는 탄소나노튜브를 이용하여 상기 유기투명전극을 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자의 제조방법.A method of manufacturing a flexible organic light-emitting device to which an organic transparent electrode is applied, wherein the organic transparent electrode is formed by using a conductive polymer or carbon nanotubes. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 유기투명전극을 프린팅 방법으로 패턴을 형성하는 단계는Forming a pattern by printing the organic transparent electrode 일함수가 3 내지 4.5 eV 인 투명 전극을 패턴 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자의 제조방법.A method of manufacturing a flexible organic light-emitting device to which an organic transparent electrode is applied, wherein the work function is a step of forming a transparent electrode having a pattern of 3 to 4.5 eV. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 유기투명전극을 프린팅 방법으로 패턴을 형성하는 단계는Forming a pattern by printing the organic transparent electrode 상기 유기투명전극을 스크린 프린팅, 롤 투 롤, 잉크젯 또는 임프린팅 중 어느 하나의 방법으로 상기 플렉시블 기판 상부에 프린트하는 단계인 것을 특징으로 하는 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자의 제조방법.And printing the organic transparent electrode on the flexible substrate by any one of screen printing, roll-to-roll, inkjet, or imprinting. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 유기발광층을 증착하는 단계는Depositing the organic light emitting layer is 저분자 또는 고분자 물질 중 어느 하나를 이용하여 상기 유기투명전극 상부에 전자주입층, 전자수송층, 발광층, 정공 수송층, 정공 주입층을 순서대로 진공에서 열 기상증착법으로 증착하는 단계인 것을 특징으로 하는 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자의 제조방법.Organic transparent using the low molecular or polymer material to deposit an electron injection layer, an electron transport layer, a light emitting layer, a hole transport layer, a hole injection layer on the organic transparent electrode in order in a vacuum by thermal vapor deposition method A method of manufacturing a flexible organic light emitting device to which the electrode is applied. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 유기투명전극은The organic transparent electrode PEDOT:PSS 계의 폴리머를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기투명전극을 적용한 플렉시블 유기 발광 소자의 제조방법.PEDOT: A method for manufacturing a flexible organic light emitting device to which an organic transparent electrode is applied, comprising a polymer of PSS system.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020071186A (en) * 2001-03-05 2002-09-12 (주)다보링크 Voice/Data Integrated Multi functional Access Apparatus
EP2696569A2 (en) * 2011-04-06 2014-02-12 Neoviewkolon Co., Ltd. Screen for displaying information for an optical device
US9070645B2 (en) 2010-03-31 2015-06-30 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting diode display
US9620577B2 (en) 2015-02-26 2017-04-11 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting display device and method of manufacturing the same
KR20180087699A (en) * 2017-01-25 2018-08-02 한국생산기술연구원 Oled lighting element and method for manufacturing the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030084225A (en) * 2002-04-25 2003-11-01 한국과학기술원 Organic/polymer electroluminescent devices employing charge-injecting layers doped with organic salt
KR20050067648A (en) * 2003-12-29 2005-07-05 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Organic electroluminescent device
KR20050097629A (en) * 2004-04-02 2005-10-10 동부한농화학 주식회사 Electroluminescence lamp comprising front and back electrodes consisting of conducting polymer, keypad using it and manufacturing method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030084225A (en) * 2002-04-25 2003-11-01 한국과학기술원 Organic/polymer electroluminescent devices employing charge-injecting layers doped with organic salt
KR20050067648A (en) * 2003-12-29 2005-07-05 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Organic electroluminescent device
KR20050097629A (en) * 2004-04-02 2005-10-10 동부한농화학 주식회사 Electroluminescence lamp comprising front and back electrodes consisting of conducting polymer, keypad using it and manufacturing method thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
논문 : Journal of Luminescence

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020071186A (en) * 2001-03-05 2002-09-12 (주)다보링크 Voice/Data Integrated Multi functional Access Apparatus
US9070645B2 (en) 2010-03-31 2015-06-30 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting diode display
EP2696569A2 (en) * 2011-04-06 2014-02-12 Neoviewkolon Co., Ltd. Screen for displaying information for an optical device
EP2696569A4 (en) * 2011-04-06 2014-07-16 Neoviewkolon Co Ltd Screen for displaying information for an optical device
US9620577B2 (en) 2015-02-26 2017-04-11 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting display device and method of manufacturing the same
KR20180087699A (en) * 2017-01-25 2018-08-02 한국생산기술연구원 Oled lighting element and method for manufacturing the same
KR101989086B1 (en) 2017-01-25 2019-06-14 한국생산기술연구원 Oled lighting element and method for manufacturing the same

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