KR101257925B1 - 전계 발광소자 및 이의 제조방법 - Google Patents

전계 발광소자 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 편광판(polarizer)을 사용하지 않는 고효율의 전계 발광소자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명은 보조 전극으로 반사율이 0.1% 내지 80%인 도전성 막을 사용하는 것을 특징으로 하는 전계 발광소자를 제공한다.
또한 본 발명은 반사율이 0.1% 내지 80%인 도전성 막을 사용하여 보조 전극을 형성하는 단계를 포함하는 전계 발광소자의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 전계 발광소자는 반사율이 낮은 보조 전극을 사용하고 편광판을 사용하지 않음으로써 발광 효율을 극대화할 수 있는 장점이 있다.
전계 발광소자, 보조 전극, 편광판, 반사율

Description

전계 발광소자 및 이의 제조방법{Light emitting diodes and method for preparing the same}
도 1은 종래의 유기 전계 발광소자의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2a 내지 도2f는 본 발명에 따른 전계 발광소자의 제조과정을 순서대로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따라 제조된 전계 발광소자의 구조의 일례를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
201: 유리 기판 202: ITO전극
203: ITO 스트라이프 204: 보조전극
205: 절연막 208: 격벽
207: 유기 전계 발광층 210: 음극
본 발명은 편광판(polarizer)을 사용하지 않는 고효율의 전계 발광소자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
고도의 정보화 시대가 진행되면서 대량의 정보 처리를 위한 소자와 이를 표시하기 위한 디스플레이 소자들이 빠른 속도로 개발되고 있다. 디스플레이 소자들은 기존의 브라운관에서 유기 전계 발광소자(organic light emitting diodes, OLED), 플라즈마 디스플레이 페널(PDP), 액정 디스플레이(LCD) 등 평면 표시소자로 급속히 바뀌어 가고 있다.
이 중에서도 유기 전계 발광소자는 자발광, 저전력 등의 장점으로 차세대 디스플레이로 중요성을 더해가고 있다.
이러한 유기 전계 발광소자를 형성하기 위한 방법으로는 도 1에 도시한 바와 같이 대부분 투명한 유리 기판(101)상에 투명 전극인 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide,ITO)(102)를 화학적 에칭(chemical etching)방법으로 스트라이프(strip)형태로 형성한 다음, 그 위에 유기 전계 발광소자층(105)을 진공 증착 방법으로 입힌 후 양극 스트라이프(anode strip)와 수직 방향으로 음극 스트라이프(cathode strip)(106)를 입히게 된다.
이때 일반적으로 ITO(102)를 형성한 다음 절연층(103) 및 격벽(104)을 형성한 후 셰도우 마스크(shadow mask)없이 유기 전계 발광소자층(105) 및 음극(106)을 차례로 증착시키게 된다.
그러나, 이 제조과정에서 양극으로 사용하는 물질이 보통 ITO이고 이 물질은 전기적 저항이 크므로 보조전극을 사용하는 것이 바람직했다. 이때 통상 보조전극으로 사용하는 물질은 반사율이 높은 알루미늄(Al)이나 몰리브덴(Mo) 등이 대부분이었다. 따라서 외부 광원에 의한 반사를 줄이기 위해서 편광판(polarizer)사용이 필수적이었다.
이때 편광판을 사용할 경우 소자에서 나오는 빛의 50% 이상이 감소되어 효율이 반 이상으로 줄어드는 문제점이 생겨서 개선이 필요한 실정이었다.
상기 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 반사율이 낮은 보조 전극을 사용하고 편광판을 사용하지 않음으로써 효율을 극대화할 수 있는 전계 발광소자 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 보조 전극으로 반사율이 0.1% 내지 80%인 도전성 막을 사용하는 것을 특징으로 하는 전계 발광소자를 제공한다.
본 발명의 전계 발광소자는 도전성 막이 크롬층, 크롬 산화물층 및 크롬/크롬 산화물 멀티 레이어로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전계 발광소자일 수 있다.
본 발명의 전계 발광소자는 발광층이 유기 발광층인 것을 특징으로 하는 전계 발광소자일 수 있다.
또한 본 발명은 반사율이 0.1% 내지 80%인 도전성 막을 사용하여 보조 전극을 형성하는 단계를 포함하는 전계 발광소자의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 전계 발광소자 제조방법은 도전성 막이 크롬, 크롬 산화물 및 크롬/크롬 산화물 멀티 레이어로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 전계 발광소자의 제조방법일 수 있다.
본 발명의 전계 발광소자 제조방법은 발광층이 유기 발광층인 것을 특징으로 하는 전계 발광소자의 제조방법일 수 있다.
이하 도면을 참고하여 본 발명의 일 실시예를 들어 상세히 설명하기로 한다.
도 2a에 나타낸 바와 같이 유리 기판(201) 위에 인듐 틴 옥사이드(ITO)로 이루어진 투명 전극 띠를 형성한다. 이때 양극으로 사용되는 ITO 스트라이프(ITO strip)(202)를 형성시키고, 음극(cathode)인 금속 스트라이프(metal strip)와 연결되어 나중에 금속 라인을 빼내기 용이하도록 미리 금속 스트라이프의 끝이 올 부분에 길이가 짧은 ITO 스트라이프(203)을 동시에 형성시킨다.
그 후 도 2b에 나타낸 바와 같이 ITO(202)의 저항을 줄여주기 위해 도전성 막을 형성시키되 가시광선 반사율이 낮은 도전성 막(204)을 보조 전극으로 형성시킨다. 이때 발광 픽셀 영역(도 2b의 202에 해당)에는 보조 전극을 형성시키지 않는다.
상기 도전성 막(204)의 가시광선 반사율은 0.1~80%이어야 하는데, 이러한 조건을 만족하는 물질로 주로 반사율이 적은 금속이나 금속의 산화막 또는 이들의 복층구조(multilayer)가 많이 사용된다. 바람직하게는 크롬(Cr), 산화 크롬(CrO) 또는 크롬(Cr)/산화 크롬(CrO)의 복층구조가 사용된다.
특히, 금속 위에 반사율이 적은(투과율이 높은) 물질을 일정 두께 형성시키면 이 물질을 통과한 가시광선이 하부의 금속에 반사되어 나갈 때 위상이 변하여 들어오는 빛과 상쇄되는 효과를 얻을 수 있으므로 크롬(Cr)/산화 크롬(CrO)의 복 층구조가 가장 바람직하다.
그 후 도 2c에 나타낸 바와 같이 투명기판(201)과 도전성 막(204) 상에 절연막(205)을 형성시킨다. 절연막(205)으로는 유기물, 무기물, 고분자 또는 이들을 블랜딩(blending)한 것을 사용할 수 있다.
이때 발광 픽셀(pixel)부 및 음극 접촉(cathode contact)부는 도 2c에 206,207로 나타낸 바와 같이 각각 오픈(open)시킨다.
그 후 도 2d에 나타낸 바와 같이 격벽(208)을 형성시킨다.
다음으로 도 2e에 나타낸 바와 같이 정공 주입/수송층, 발광층, 전자 수송/주입층 등 유기 전계 발광층(209)을 차례로 형성한 후, 도 2f에 나타낸 바와 같이 그 상부에 마그네슘(Mg)-은(Ag)합금, 알루미늄(Al) 또는 그 밖의 도전성 물질 등 음극(210)을 형성시킨다.
그 후 미 도시하였지만 수분과 산소의 영향으로부터 보호하기 위한 패시베이션(passivation)또는 인캡슐레이션(encapsulation) 과정을 거친다.
도 3은 상기 과정을 거쳐서 제조된 유기 전계 발광소자의 구조의 일례를 나타낸 도면이다.
유리 기판(201) 상부에 인듐 틴 옥사이드(ITO) 양극(202)이 형성되어 있고, 발광 영역 이외의 영역에 보조전극(204)이 형성되어 있다. 그 상부에 절연막(205)이 형성되어 있으며, 그 상부에는 격벽(208)이 형성되어 있다. 격벽(208)에 의해 유기 전계 발광층(209)과 음극(210)이 순서대로 각 발광영역별로 분리 형성되어 있다.
보조전극(204)으로는 가시광선 반사율이 낮은 도전성 막을 사용하며, 도전성 막(204)의 가시광선 반사율은 0.1~80%이어야 하는데, 이러한 조건을 만족하는 물질로 주로 반사율이 적은 금속이나 금속의 산화막 또는 이들의 복층구조(multilayer)가 많이 사용된다. 바람직하게는 크롬(Cr), 산화 크롬(CrO) 또는 크롬(Cr)/산화 크롬(CrO)의 복층구조가 사용된다.
특히, 금속 위에 반사율이 적은(투과율이 높은) 물질을 일정 두께 형성시키면 이 물질을 통과한 가시광선이 하부의 금속에 반사되어 나갈 때 위상이 변하여 들어오는 빛과 상쇄되는 효과를 얻을 수 있으므로 크롬(Cr)/산화 크롬(CrO)의 복층구조가 가장 바람직하다.
본 발명의 전계 발광소자는 반사율이 적은 물질을 보조 전극으로 사용하기 때문에 편광판의 사용을 생략할 수 있으므로, 본 발명에 따를 경우 편광판을 사용할 때 소자에서 나오는 빛의 50% 이상이 감소되어 효율이 반 이상으로 줄어드는 문제점이 발생하지 않고 고 효율의 전계 발광소자를 구현할 수 있다.
이상, 본 발명을 실시예를 들어 설명하였으나 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
즉, 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.
본 발명의 전계 발광소자는 반사율이 낮은 보조 전극을 사용하고 편광판을 사용하지 않음으로써 발광 효율을 극대화할 수 있는 장점이 있다.

Claims (6)

  1. 양극으로 작용하는 제1 ITO 스트라이프 및 상기 제1 ITO 스트라이프와 이격되며 음극과 접속되는 제2 ITO 스트라이프;
    발광 픽셀 영역을 제외한 상기 제1 및 제2 ITO 스트라이프 전면에 형성되며, 반사율이 0.1% 내지 80%인 도전성 막으로 이루어진 보조 전극;
    상기 보조 전극 상에 형성되며 상기 발광 픽셀 영역의 발광 픽셀부와 상기 제2 ITO 스트라이프의 음극 접촉부를 오픈하는 절연막;
    상기 발광 픽셀부 및 상기 절연막 상에 위치하는 유기 발광층; 및
    상기 유기 발광층 상에 위치하며, 상기 오픈된 음극 접촉부의 상기 보조 전극과 접촉하는 음극을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 도전성 막은 크롬층, 크롬 산화물층 및 크롬/크롬 산화물 멀티 레이어로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
  3. 삭제
  4. 양극으로 작용하는 제1 ITO 스트라이프 및 상기 제1 ITO 스트라이프와 이격되며 음극과 접속되는 제2 ITO 스트라이프를 형성하는 단계;
    발광 픽셀 영역을 제외한 상기 제1 및 제2 ITO 스트라이프 전면에 반사율이 0.1% 내지 80%인 도전성 막을 사용하여 보조 전극을 형성하는 단계;
    상기 보조 전극 상에 상기 발광 픽셀 영역의 발광 픽셀부와 상기 제2 ITO 스트라이프의 음극 접촉부를 오픈하는 절연막을 형성하는 단계;
    상기 발광 픽셀부 및 상기 절연막 상에 유기 발광층을 형성하는 단계; 및
    상기 유기 발광층 상에 상기 오픈된 음극 접촉부의 상기 보조 전극과 접촉하는 음극을 형성하는 단계를 포함하는 유기전계 발광소자의 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 도전성 막은 크롬, 크롬 산화물 및 크롬/크롬 산화물 멀티 레이어로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자의 제조방법.
  6. 삭제
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