KR101182436B1 - 광학적 처리된 유기 발광 소자 및 상기 유기 발광 소자의제조방법 - Google Patents

광학적 처리된 유기 발광 소자 및 상기 유기 발광 소자의제조방법 Download PDF

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Abstract

유기 발광 소자의 제조방법이 개시된다. 개시된 유기 발광 소자의 제조방법은 기판 상에 제1전극을 형성하는 단계, 상기 제1전극 상에 적어도 하나의 유기박막을 형성하는 단계, 상기 유기박막을 광학적으로 처리하는 단계, 및 상기 유기박막 상에 제2전극을 형성하는 단계를 포함한다.
따라서, 개시된 유기 발광 소자의 제조방법은 안정된 유기박막의 표면 모폴로지(surface morphology)를 가지며 내구성이 향상된 유기 발광 소자를 제공할 수 있다.
유기 발광 소자, 유기박막, 발광층, 광학적 처리

Description

광학적 처리된 유기 발광 소자 및 상기 유기 발광 소자의 제조방법{Optically treated organic light emitting device and method for preparing the same}
도 1은 유기 발광 소자의 유기박막이 광학적 처리에 의해 안정화되는 원리를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 소자의 제조 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 여러 실시예에 따른 유기 발광 소자 및 종래의 유기 발광 소자의 반감기 수명을 비교 형식으로 나타낸 도면이다.
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 여러 실시예에 따른 유기 발광 소자 및 종래의 유기 발광 소자에 구비된 유기박막의 표면 모폴로지를 나타낸 AFM 이미지이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 기판 10: 제1전극
11: 정공주입층 12: 발광층
13: 정공저지층 14: 제2전극
15: 전자수송층 16: 정공수송층
17: 전자주입층 20: 자외 또는 적외광원
30: 빔 호모지나이저 40: 빔 편향기
본 발명은 광학적 처리된 유기 발광 소자 및 상기 유기 발광 소자의 제조방법 에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광학적으로 처리되어 안정된 유기박막의 표면 모폴로지(surface morphology)를 가지며 내구성이 향상된 유기 발광 소자 및 상기 유기 발광 소자의 제조방법에 관한 것이다.
발광 소자(light emitting device)는 자발광형 소자로 시야각이 넓으며 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답시간이 빠르다는 장점을 가지고 있다. 이러한 발광 소자에는 발광층(emissive layer)에 무기 화합물을 사용하는 무기 발광 소자와 유기 화합물을 사용하는 유기 발광 소자가 있는데, 유기 발광 소자는 무기 발광 소자에 비하여 휘도, 구동전압 및 응답속도 특성이 우수하고 다색화가 가능하다는 점에서 많은 연구가 이루어지고 있다.
이러한 유기 발광 소자는 발광층, 정공주입층, 및 정공수송층 등 복수개의 유기박막을 포함하며, 유기박막의 적층이 완료된 후 유기박막에 잔류하는 용매를 제거하거나 유기박막을 안정화시키기 위해 종래에는 펄스 에이징 등의 전기적 에이징법이나, 유기 발광 소자의 제조공정 중에 고온의 열을 가하는 써멀 베이킹법 등이 이용되었다.
그러나, 이와 같은 방법들로 처리된 유기 발광 소자는 이의 내구성과 이에 포함된 유기박막의 표면 모폴로지의 안정화가 만족할 만한 수준에 이르지 못하는 바, 이의 개선이 요구된다.
본 발명은 내구성이 향상된 유기 발광 소자 및 상기 유기 발광 소자의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 안정화된 유기박막의 표면 모폴로지를 갖는 유기 발광 소자 및 상기 유기 발광 소자의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제1태양은,
기판 상에 제1전극을 형성하는 단계;
상기 제1전극 상에 적어도 하나의 유기박막을 형성하는 단계;
상기 유기박막을 광학적으로 처리하는 단계; 및
상기 유기박막 상에 제2전극을 형성하는 단계;를 포함하는 유기 발광 소자의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 유기박막의 광학적 처리는 상기 유기박막에 레이저 빔을 주사함에 의해 수행된다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 상기 레이저 빔은, 소정의 자외 또는 적외광원으로부터 출사되어, 광축 주위의 에너지 밀도 분포를 균일화하는 빔 호모지나이저를 통과한 다음, 빔을 편향 주사시키는 빔 편향기를 통해 상기 유기박막에 직접 주사된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 유기박막의 광학적 처리는 불활성 기체의 분위기 하에서 수행된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제1전극과 제2전극 사이에 형성된 유기박막은 정공주입층, 정공수송층 및 발광층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 층이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 제1전극과 제2전극 사이에는 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 층이 더 형성된다.
상기 본 발명의 다른 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제2태양은,
기판 상에 제1전극을 형성하는 단계;
상기 제1전극 상에 적어도 하나의 유기박막을 형성하는 단계;
상기 유기박막 상에 제2전극을 형성하는 단계;
상기 유기박막을 광학적으로 처리하는 단계;를 포함하는 유기 발광 소자의 제조방법을 제공한다.
여기서, 상기 유기박막의 광학적 처리는 상기한 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 소자의 제조방법에 의해 수행될 수 있다. 그러나, 상기 레이저 빔은, 상기 유기박막에 직접 주사되지 않고 상기 기판 쪽으로부터 상기 유기박막에 주사된다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 상기 제1전극과 제2전극 사이에 형성된 유기박막은 정공주입층, 정공수송층 및 발광층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 층이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1전극과 제2전극 사이에는 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 층이 더 형성된다.
상기 본 발명의 또 다른 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 제3태양은,
상기한 본 발명의 다른 실시예들 중 어느 한 실시예에 따르는 유기 발광 소자의 제조방법에 의하여 제조된 유기 발광 소자를 제공한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 상세히 설명한다.
도 1은 유기 발광 소자의 유기박막이 광학적 처리에 의해 안정화되는 원리를 설명하기 위한 개념도이고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 소자의 제조 공정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 소자의 제조방법은 기판(1) 상에 제1전극(10)을 형성하는 단계, 상기 제1전극(10) 상에 적어도 하나의 유기박막을 형성하는 단계, 상기 유기박막을 광학적으로 처리하는 단계, 및 상기 유기박막 상에 제2전극(14)을 형성하는 단계를 포함한다.
이하, 각 단계를 순서에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.
먼저, 기판(1) 상부에 패터닝된 제1전극(10)을 형성한다. 여기서, 기판(1)은 통상적인 유기 발광 소자에서 사용되는 기판을 사용하는데, 투명성, 표면평활성, 취급용이성, 및 방수성이 우수한 유리기판 또는 투명 플라스틱 기판인 것이 바람직 하다. 그리고 기판(1)의 두께는 0.3 내지 1.1 mm인 것이 바람직하다. 또한 여기서, 제1전극(10)의 형성 재료는 특별하게 제한되지는 않는다. 만약 제1전극(10)이 양극(cathode)인 경우에는 양극은 정공 주입이 용이한 전도성 금속 또는 그 산화물로 이루어지며, 구체적인 예로서, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), 니켈(Ni), 백금(Pt), 금(Au), 및/또는 이리듐(Ir) 등을 사용한다.
다음에, 제1전극(10)이 형성된 기판(1)을 세정한 다음, UV/ 오존 처리를 실시한다. 이 때, 세정방법으로는 이소프로판올(IPA), 아세톤 등의 유기용매를 이용한다.
다음에, 세정된 기판(1)의 제1전극(10) 상부에 정공주입층(11)을 선택적으로 형성한다. 이와 같이 정공주입층(11)을 형성하면, 제1전극(10)과 후술하는 발광층(12)의 접촉 저항이 감소되는 동시에, 발광층(12)에 대한 제1전극(10)의 정공 수송능력이 향상되어 소자의 구동전압과 수명 특성이 전반적으로 개선되는 효과를 얻을 수 있다. 이러한 정공주입층(11) 형성재료는, 통상적으로 사용되는 물질이라면 모두 다 사용가능하며, 구체적인 예로는 PEDOT{poly(3, 4-ethylenedioxythiophene)}/PSS(polystyrene parasulfonate), 스타버스트계 물질, 구리 프탈로시아닌(copper phthalocyanine), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리페닐렌비닐렌(polyphenylene vinylene), 또는 이들의 유도체 등을 들 수 있다. 이러한 물질을 이용하여 제1전극(10) 상부에 스핀코팅한 다음, 이를 건조하여 정공주입층(11)을 형성한다. 여기서, 정공주입층(11)의 두께는 300-2,000Å이고, 보다 바람직 하게는 500-1,100Å이다. 만약 정공주입층(11)의 두께가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 정공 주입 특성이 불량하므로 바람직하지 못하다. 상기 건조 온도는 100 내지 250℃인 것이 바람직하다.
다음에, 정공주입층(11)의 상부에 정공수송층(16)을 선택적으로 형성할 수 있다. 여기서, 정공수송층(16)의 형성 재료는 정공 수송성을 만족하는 재료라면 모두 다 사용가능하며, 구체적인 예로는 폴리트리페닐아민 등을 사용할 수 있다. 그리고 정공수송층(16)의 두께는 100 내지 1,000Å인 것이 바람직하다.
다음에, 정공수송층(16)의 상부에 발광층 형성용 조성물을 스핀코팅법 등을 이용하여 코팅 및 건조하여 발광층(12)을 형성한다. 여기서, 이러한 발광층(12)의 형성재료는 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 유기물질을 사용할 수 있으며, 이를 스크린 인쇄나 잉크젯 인쇄방법 등으로 형성할 수 있다.
경우에 따라서는, 발광층(12)의 형성 재료에 도펀트(dorpant)를 더 부가하기도 한다. 이 때 도펀트의 함량은 발광층 형성 재료에 따라 가변적이지만, 일반적으로 발광층 형성 재료(호스트와 도펀트의 총중량) 100 중량부를 기준으로 하여 30 내지 80 중량부인 것이 바람직하다. 만약 도펀트의 함량이 상기 범위를 벗어나면 유기 발광 소자의 발광 특성이 저하되어 바람직하지 못하다. 상기 도펀트의 구체적인 예로는 아릴아민, 페릴계 화합물, 피롤계 화합물, 히드라존계 화합물, 카바졸계 화합물, 스틸벤계 화합물, 스타버스트계 화합물, 옥사디아졸계 화합물 등을 들 수 있다. 발광층(12)의 막 두께는 발광층 형성용 조성물의 농도와 스핀코팅시 스핀 속 도를 조절함으로써 100-1,000Å 범위가 되도록 조절하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 500-1,000Å이다. 만약 발광층(12)의 두께가 100Å 미만인 경우에는 발광 효율이 저하되고, 1,000Å를 초과하는 경우에는 구동 전압이 상승되어 바람직하지 못하다.
상기한 정공주입층(11), 정공수송층(16) 및 발광층(12)은 유기화합물을 포함하므로 통상 유기박막으로 불리운다.
다음에, 제1전극(10)이 형성된 기판(1) 상에 유기박막들의 전부 또는 일부가 형성되면, 이러한 유기박막을 광학적으로 처리한다. 구체적으로, 유기박막의 광학적 처리는 상기 유기박막에 레이저 빔을 주사함에 의해 수행된다.
도 2a를 참조하면, 광학적 처리 전에, 상기 결과물은 수분이 제거되고 화학반응이 일어나지 않도록 질소 또는 헬륨 등의 불활성 기체의 분위기 하에 놓여진다. 다음에, 소정의 자외 또는 적외광원(20)으로부터 레이저 빔을 출사시키면, 이 레이저 빔은 빔 호모지나이저(30)를 통과한다. 여기서, 빔 호모지나이저(30)는 레이저 빔의 광축 주위의 에너지 밀도 분포를 균일화하고 아울러 레이저 빔의 강도를 낮추어 준다. 그 다음에, 상기 레이저 빔은 빔을 편향 주사시키는 빔 편향기(40)를 통해 상기 유기박막에 직접 주사된다. 여기서, 레이저 빔이 유기박막에 직접 주사된다는 것은, 레이저 빔이, 유기박막의 상부에 다른 적층물이 적층되지 않은 상태에서, 유기박막의 상부로부터 주사된다는 것을 의미한다. 따라서, 도 2a는 유기 발광 소자가 완성되기 전 유기 발광 소자의 제조공정 중에 유기박막이 광학적으로 처리되는 경우이다.
이와 같이 광학적인 처리를 함으로써, 유기박막의 안정성이 증가하여 그 표면 모폴로지가 안정화되고 또한 이러한 유기박막을 포함하는 유기 발광 소자의 내구성이 향상될 수 있다. 이하, 광학적 처리에 의해 유기박막의 안정성이 증가하고 그 표면 모폴로지가 안정화되는 메커니즘을 도 1을 참조하여 상세히 설명한다.
초기 상태에서 유기박막은, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 박막 형성후 용매 제거를 위한 급속냉각 등 박막 형성 공정 상의 여러가지 제약으로 인해 불안정한 상태의 분자 사슬 배열 구조를 갖게 된다.
이 후, 이러한 유기박막에 레이저 빔을 주사하게 되면 유기박막은 광자 에너지(Photon energy)를 흡수하여 분자 진동(Molecular vibration)을 일으키게 된다. 유기박막이 분자 진동을 일으키게 되면 유기박막의 온도가 급상승하게 되고, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 분자 사슬은 열 에너지를 받아 자유롭게 움직일 수 있게 되어 원래의 배열 구조는 해체된다.
다음에, 시간이 경과하여 유기박막이 상온으로 서서히 냉각되게 되면, 도 1의 (c)에 도시된 바와 같이, 분자 사슬은 안정된 상태로 재배열되게 된다. 여기서, 분자 사슬이 안정된 상태로 재배열 된다는 것은 분자 사슬이 외부로부터의 열적, 물리적 충격 등에 의해 그 배열 구조가 용이하게 변화되지 않도록 배열된다는 것을 의미한다. 이와 같이 분자 사슬이 안정된 상태로 재배열될 때 분자 사슬들은 서로 불규칙하게 엉키기 보다는 정돈된 상태로 서로 부착되게 된다. 따라서, 유기박막은 견고해지고 표면 조도는 낮아져 표면 모폴로지가 안정화된다.
상기와 같은 유기박막의 광학적 처리 단계는 그 순서에 제한을 받지 않으며, 유기 발광 소자의 제조공정의 각 단계에서 다수회 수행될 수도 있다. 도 2b에는 유기 발광 소자가 완성된 후 유기박막의 광학적 처리가 수행되는 실시예가 도시되어 있다.
도 2b의 실시예가 도 2a의 실시예와 다른 점은, 첫째, 유기 발광 소자가 완성되어 있고, 둘째, 유기 발광 소자가 뒤집힌 상태로 놓여져 레이저 빔이 기판(1) 쪽으로부터 유기박막으로 주사된다는 것이다.
그 다음에, 발광층(12)의 상부에 증착 또는 스핀코팅 방법을 이용하여 정공저지층(13) 및/또는 전자수송층(15)을 형성한다. 여기서, 정공저지층(13)은 발광물질에서 형성되는 엑시톤이 전자수송층(15)으로 이동되는 것을 막아주거나 정공이 전자수송층(15)으로 이동되는 것을 막아주는 역할을 한다.
정공저지층(13)의 형성재료로는 LiF 또는 MgF2, 페난트롤린계(phenanthrolines) 화합물(예: UDC사, BCP), 이미다졸계 화합물, 트리아졸계(triazoles) 화합물, 옥사디아졸계(oxadiazoles) 화합물(예: PBD), 알루미늄 착물(aluminum complex)(UDC사) 하기 구조식의 BAlq 등을 사용한다.
Figure 112006002590343-pat00001
Figure 112006002590343-pat00002
페난트롤린 함유 유기 화합물 이미다졸 함유 유기 화합물
Figure 112006002590343-pat00003
Figure 112006002590343-pat00004
트리아졸 함유 유기 화합물 옥사디아졸 함유 화합물
Figure 112006002590343-pat00005
BAlq
전자수송층(15)의 형성 재료로는 옥사졸계 화합물, 이소옥사졸계 화합물, 트리아졸계 화합물, 이소티아졸(isothiazole)계 화합물, 옥사디아졸계 화합물, 티아다아졸(thiadiazole)계 화합물, 페릴렌계(perylene) 화합물, 알루미늄 착물(예: Alq3(트리스(8-퀴놀리놀라토)-알루미늄(tris(8-quinolinolato)-aluminium) BAlq, SAlq, Almq3, 갈륨 착물(예: Gaq'2OPiv, Gaq'2OAc, 2(Gaq'2))을 사용한다.
Figure 112006002590343-pat00006
페릴렌계 화합물
Figure 112006002590343-pat00007
Alq3 BAlq
Figure 112006002590343-pat00008
SAlq Almq3
Figure 112006002590343-pat00009
Gaq'2OPiv Gaq'2OAc, 2(Gaq'2)
정공저지층(13)의 두께는 50 내지 1,000Å이고, 전자수송층(15)의 두께는 100 내지 1,000Å인 것이 바람직하다. 만약, 정공저지층(13)의 두께와 전자수송층(15)의 두께가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 전자수송 능력이나 정공 저지 능력 면에서 바람직하지 못하다.
다음에, 전자수송층(15)의 상부에 음극으로부터 전자의 주입을 용이하게 하는 기능을 갖는 물질인 전자주입층(EIL. 17)이 선택적으로 적층될 수 있으며 이는 특별히 재료의 제한을 받지 않는다.
전자주입층(17)으로서는 LiF, NaCl, CsF, Li2O, BaO 등과 같은 전자주입층 형성 재료로서 공지된 임의의 물질을 이용할 수 있다. 상기 전자주입층(17)의 증착조건은 사용하는 화합물에 따라 다르지만, 일반적으로 정공주입층(11)의 형성과 거의 동일한 조건범위 중에서 선택된다.
전자주입층(17)의 두께는 약 1Å 내지 100Å, 바람직하게는 5Å 내지 50Å일 수 있다. 전자주입층(17)의 두께가 1Å 미만인 경우, 전자주입 특성이 저하될 수 있으며, 전자주입층(17)의 두께가 100Å를 초과하는 경우, 구동전압이 상승할 수 있기 때문이다.
이어서, 상기 결과물에 제2전극(14)을 형성하고, 상기 결과물을 봉지하여 유기 발광 소자를 완성한다.
제2전극(14)의 형성재료는 특별하게 제한되지는 않고, 일 함수가 작은 금속 즉, Li, Ca, Ca/Al, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, Mg 합금을 이용하여 이를 증착하여 형성한다. 제2전극(14)의 두께는 50 내지 3,000 Å인 것이 바람직하다.
본 발명의 유기 발광 소자의 제작은 특별한 장치나 방법을 필요로 하지 않으며, 통상의 발광 고분자를 이용한 유기 전계발광 소자의 제작방법에 따라 제작될 수 있다.
이하에서, 본 발명의 실시예를 구체적으로 예시하지만, 본 발명이 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예
유기 발광 소자의 제조
기판(1)/제1전극(10)/정공주입층(11)/발광층(12)/제2전극(14)으로 구성된 유기 발광 소자 시편을 제조하였다. 각 구성요소의 형성 재료로 기판(1)은 유리, 제1전극(10)은 ITO(Indium Tin Oxide), 정공주입층(11)은 PEDOT, 발광층(12)은 폴리플루오렌(Polyfluorene)계의 일종인 Poly(spiro bifluorene-co-phenoxazine), 그리고 제2전극(14)은 BaF2/Ca/Al을 사용하였다. 동일한 유기 발광 소자 시편을 총 4개 제조하였다. 다만, 이러한 유기 발광 소자들은 완성전에 후술하는 바와 같이 이의 유기박막 부분이 광학적으로 처리되었다.
유기박막의 광학적 처리
상기 도 2a의 방법으로 유기박막, 즉 정공주입층(11) 및 발광층(12)을 광학적으로 처리하였다. 즉, 기판(1)/제1전극(10)/정공주입층(11)/발광층(12)을 형성한 다음, 레이저 빔을 발광층(12)의 상부로부터 주사하였다. 이 때, 총 4개의 미완성된 유기 발광 소자 시편에 각기 다른 강도로 레이저 빔을 주사하였다. 각 시편에 주사된 레이저 빔의 강도는 후술하는 도 3b에 나타낸 바와 같다. 이 중 비교예는 시편에 레이저 빔이 주사되지 않은 경우이다.
광학적 처리 효과의 테스트
(테스트 방법)
광학적 처리의 효과를 테스트하기 위하여, 먼저, 광학적 처리를 거쳐 완성된 유기 발광 소자의 시편에 대한 내구성 실험을 수행하였다. 이러한 내구성 실험은 유기 발광 소자로부터 출사되는 광의 강도가 초기값의 50%까지 감쇄되는데 소요되는 시간, 즉 유기 발광 소자의 반감기 수명을 측정함으로써 수행되었다.
다음에, 광학적 처리를 거친 유기 발광 소자의 유기박막에 대한 표면 모폴로지 검사를 수행하였다. 유기박막의 표면 모폴로지 검사는 원자력 현미경(AFM: Atomic force microscope)을 이용하여 유기박막의 표면을 스캐닝함으로써 수행되었다.
(테스트 결과 - 반감기 수명/내구성)
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 여러 실시예에 따른 유기 발광 소자 및 종래의 유기 발광 소자의 반감기 수명을 비교 형식으로 나타낸 도면이다.
도 3a는 구동 시간에 따라 유기 발광 소자에서 출사되는 광의 강도가 초기의 100%에서 50%까지 감쇄되는데 소요는 시간, 즉 반감기 수명을 나타낸 그래프이고, 도 3b는 이러한 반감기 수명을 유기 발광 소자에 주사되는 레이저 빔의 강도를 기준으로 변형하여 나타낸 그래프이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 레이저 빔의 강도는, 비교예(광학적 처리 하지 않음) < 실시예 1(750mJ/cm2) < 실시예 2(1,490mJ/cm2) < 실시예 3(2,950mJ/cm2)의 순이다. 그런데, 실험에 의해 측정된 반감기 수명은, 실시예 3 < 비교예(광학적 처리 하지 않음) < 실시예 2 < 실시예 1의 순이다. 이러한 결과로부터, 유기 발광 소자의 내구성을 증가시키는 최적의 레이저 빔 강도가 존재함을 알 수 있다. 즉, 광학적 처리를 하지 않은 비교예의 경우 반감기 수명이 약 5.6시간임에 비하여, 레이저 빔의 강도가 가장 센 실시예 3의 반감기 수명은 약 2.7시간으로 오히려 비교예의 경우 보다 내구성이 약해졌다. 또한, 실시예 1과 실시예 2의 반감기 수명은 각각 약 12.6시간, 약 15.2시간으로 두 경우 모두 내구성이 현저하게 향상되었으나, 실시예 2의 경우 보다 레이저 빔의 강도가 약한 실시예 1의 경우가 반감기 수명이 더 긴 것으로 나타났다. 따라서, 본 실시예에서는 실시예 1이 최적 조건에 근접한다는 사실을 알 수 있다. 이러한 결과로부터 광학적 처리를 함으로써 유기 발광 소자의 내구성은 2배 이상 증가될 수 있음을 확인할 수 있다.
(테스트 결과 - 표면 모폴로지)
도 4a 내지 도 4d는 본 발명의 여러 실시예에 따른 유기 발광 소자 및 종래의 유기 발광 소자에 구비된 유기박막의 표면 모폴로지를 나타낸 AFM 이미지이다.
도 4a는 비교예, 도 4b는 실시예 1, 도 4c는 실시예 2, 그리고 도 4d는 실시예 3을 나타낸다. 유기 발광 소자의 유기박막의 표면 조도를 측정한 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
유기 발광 소자 시편 표면 조도(RMS:Root mean square), nm
비교예 1.380
실시예 1 1.239
실시예 2 1.275
실시예 3 1.439
도 4a 내지 도 4d를 참조하면, 표면 조도의 크기는 실시예 1 < 실시예 2 < 비교예 < 실시예 3의 순이다. 즉, 표면 조도의 크기는 내구성 결과와 동일한 경향을 보이는 것으로 나타났다. 즉, 내구성이 좋은 경우에 표면 조도가 낮았다.
본 발명에 의하면, 내구성이 향상된 유기 발광 소자 및 상기 유기 발광 소자의 제조방법이 제공될 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 안정화된 유기박막의 표면 모폴로지를 갖는 유기 발광 소자 및 상기 유기 발광 소자의 제조방법이 제공될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 기판 상에 제1전극을 형성하는 단계;
    상기 제1전극 상에 적어도 하나의 유기박막을 형성하는 단계;
    상기 유기박막을 광학적으로 처리하는 단계; 및
    상기 유기박막 상에 제2전극을 형성하는 단계;를 포함하는 유기 발광 소자의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유기박막의 광학적 처리는 상기 유기박막에 레이저 빔을 주사함에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 레이저 빔은,
    소정의 자외 또는 적외광원으로부터 출사되어, 광축 주위의 에너지 밀도 분포를 균일화하는 빔 호모지나이저를 통과한 다음, 빔을 편향 주사시키는 빔 편향기를 통해 상기 유기박막에 직접 주사되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 유기박막의 광학적 처리는 불활성 기체의 분위기 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극과 제2전극 사이에 형성된 유기박막은 정공주입층, 정공수송층 및 발광층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 층인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1전극과 제2전극 사이에는 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자의 제조방법.
  7. 기판 상에 제1전극을 형성하는 단계;
    상기 제1전극 상에 적어도 하나의 유기박막을 형성하는 단계;
    상기 유기박막 상에 제2전극을 형성하는 단계;
    상기 유기박막을 광학적으로 처리하는 단계;를 포함하는 유기 발광 소자의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유기박막의 광학적 처리는 상기 유기박막에 레이저 빔을 주사함에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자의 제조방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 레이저 빔은,
    소정의 자외 또는 적외광원으로부터 출사되어, 광축 주위의 에너지 밀도 분포를 균일화하는 빔 호모지나이저를 통과한 다음, 빔을 편향 주사시키는 빔 편향기를 통해 상기 기판 쪽으로부터 상기 유기박막에 주사되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자의 제조방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 유기박막의 광학적 처리는 불활성 기체의 분위기 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자의 제조방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1전극과 제2전극 사이에 형성된 유기박막은 정공주입층, 정공수송층 및 발광층으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나의 층인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자의 제조방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제1전극과 제2전극 사이에는 전자저지층, 정공저지층, 전자수송층 및 전자주입층으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 층이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자의 제조방법.
  13. 삭제
  14. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 유기박막은 고분자 유기물질을 포함하는 유기 발광 소자의 제조방법.
  15. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 광학적으로 처리하는 단계는 상기 유기박막의 표면 모폴로지를 안정화하도록 이루어지는 유기 발광 소자의 제조방법.
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