KR101286771B1 - OLED and manufacturing method of the same - Google Patents

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KR101286771B1
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박영욱
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최현주
송은호
신세중
김학구
이규백
김정숙
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고려대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 유기 발광 소자 및 그 제조 방법을 공개한다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 기판 또는 기판과 제 1 전극층 사이에 형성된 중간층에 랜덤 패턴을 형성함으로써, 그 위에 형성되는 복수의 층들에 대해서 동일한 랜덤 패턴을 형성할 수 있고, 이로 인해서 발광층에서 발생된 광이 각 유기층 및 전극층들로 입사되는 각을 다양하게 변화시킬 수 있고, 이에 따라서 각 층간의 전반사를 현저하게 감소시킴으로써 외광 효율을 향상시킬 수 있다.The present invention discloses an organic light emitting device and a method of manufacturing the same. Preferred embodiments of the present invention can form the same random pattern for a plurality of layers formed thereon by forming a random pattern on a substrate or an intermediate layer formed between the substrate and the first electrode layer, thereby causing light generated in the light emitting layer. The angle of incidence into each of the organic layers and the electrode layers can be variously changed, and accordingly, the external light efficiency can be improved by significantly reducing the total reflection between the layers.

Description

유기 발광 소자 및 그 제조 방법{OLED and manufacturing method of the same}Organic light emitting device and its manufacturing method {OLED and manufacturing method of the same}

본 발명은 유기 발광 다이오드에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 광효율이 향상된 유기 발광 다이오드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an organic light emitting diode, and more particularly, to an organic light emitting diode with improved light efficiency and a method of manufacturing the same.

유기 발광 다이오드(OLED)는 우수한 소자 특성 때문에, 차세대 디스플레이로 연구 개발되어져 성공적으로 시장에 진입했다. 그러나 유기 발광 다이오드 구동시 발생하는 재료 열화 현상으로 인해, 수명이 단축되는 문제가 있다. Organic light-emitting diodes (OLEDs) have been successfully researched and developed into next-generation displays because of their excellent device characteristics. However, due to the material deterioration phenomenon generated when driving the organic light emitting diode, there is a problem that the life is shortened.

수명 단축을 줄이기 위해서는 동일 휘도에서 소자 구동 전압 및 전류를 낮춰야 하는 저전력 구동 기술이 필요하며, 이를 위한 수단의 하나로 내부에서 생성된 광을 외부로 내보내는 비율인 외광 효율을 향상시키기 위한 광추출 기술 등이 연구되어지고 있다. In order to reduce the lifespan, a low power driving technology is required to lower the device driving voltage and current at the same luminance.As a means for this, a light extraction technology for improving external light efficiency, which is a ratio of emitting light generated inside to the outside, is required. Is being studied.

그러나, 현재 유기 발광 소자의 광 추출 효율은 매우 낮은 것이 현실이고, 그 주된 이유는 유기 발광 소자 내부의 복수의 층들 간의 굴절율 차이로 인해서 발생하는 전반사에 있다.However, current light extraction efficiency of the organic light emitting device is very low, the main reason is the total reflection caused by the difference in refractive index between the plurality of layers inside the organic light emitting device.

도 1은 종래의 유기 발광 소자에서 발생된 광이 전반사되어 유기 발광 소자의 광효율이 저해되는 개념을 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 발광층에서 발생된 광은 정공 주입ㅇ수송층과 제 1 전극층의 계면에서 전반사가 발생하여 외부로 유출되지 못하고 소자 내부로 유입되고, 제 1 전극층 내부로 유입된 광 역시 제 1 전극층 내부에서 지속적으로 반사되어 외부로 유출되지 못하고 제 1 전극층을 따라서 수평 방향으로 진행함으로써 광효율이 저해됨을 알 수 있다.FIG. 1 is a view illustrating a concept in which light generated in a conventional organic light emitting device is totally reflected to inhibit light efficiency of the organic light emitting device. As shown in FIG. 1, the light generated in the light emitting layer is totally reflected at the interface between the hole injection and transport layer and the first electrode layer, and thus is not leaked to the outside, but is introduced into the device, and the light introduced into the first electrode layer is also generated. It can be seen that the light efficiency is impaired by continuously reflecting inside the first electrode layer and not flowing out to the outside, and proceeding horizontally along the first electrode layer.

종래의 외광 효율 향상을 위한 광추출 기술로는 다층박막간 굴절율을 보상해 주는 중간층 삽입기술, 중간 굴절율을 갖으며 '기판/공기'층에서의 전반사를 막기 위한 마이크로 렌즈를 포함한 외부 보조층 형성 기술 등이 대표적이다.Conventional light extraction techniques for improving external light efficiency include an interlayer insertion technology that compensates for the refractive index between multilayer thin films, and an external auxiliary layer formation technology including a microlens having an intermediate refractive index and preventing total reflection in the substrate / air layer. Etc. are representative.

그러나, 이러한 기술들은, 유기 발광 소자가 굴절율이 서로 다른 다층 박막으로 이루어지고, 이에 따라서 유기 발광 소자 내부에서 snell 의 법칙에 따라서 다층 박막간의 계면에서 전반사가 발생하여, 발광층에서 발생된 광이 외부로 빠져나가지 못하는 문제점을 해소할 수 없고, 이로 인해 약 80%의 광(선)이 외부로 나오지 못하고 소자 내부에 갇히게 되며, 이에 따라서 광왜곡 현상이 발생한다. However, in these technologies, the organic light emitting device is composed of multilayer thin films having different refractive indices, and accordingly, total internal reflection occurs at the interface between the multilayer thin films according to snell's law, and the light generated in the light emitting layer is transferred to the outside. The problem of not being able to escape cannot be solved, which causes about 80% of light (rays) to be trapped inside the device rather than to the outside, thereby causing a photo distortion.

종래에 제안된 광효율을 높이기 위한 대표적인 기술들의 구체적인 예를 소개하면 아래와 같다.The following is a specific example of representative techniques for improving the light efficiency proposed in the prior art.

광추출 효율의 저하를 방지하기 위한 종래 유기 전계 발광 장치의 일예가 일본 공개 특허공보 소 63-172691호에 개시되어 있다. 개시된 유기 전계 발광 표시 장치는 돌출렌즈 등의 집광성을 가지는 기판을 구비한다. 그러나 이러한 집광을 위한 돌출렌즈는 유기막의 발광에 따른 화소가 매우 작기 때문에 기판에 형성하기 어렵다.An example of a conventional organic electroluminescent device for preventing a decrease in light extraction efficiency is disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 63-172691. The disclosed organic electroluminescent display includes a substrate having light condensation such as a protruding lens. However, such a protruding lens for condensing is difficult to form on the substrate because the pixels due to the emission of the organic film is very small.

일본 공개 특허 평1-29394호에는 투명전극층과 발광층에 제1유전체층을 개재함과 동시에 투명전극층에 상기 제1유전체층과 투명전극층 사이 중간의 굴절율을 가지는 제2의 유전체층을 개재한 유기전계 발광 표시 장치가 개시되어 있다.Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-29394 discloses an organic light emitting display device having a first dielectric layer interposed between a transparent electrode layer and a light emitting layer and a second dielectric layer having a refractive index between the first dielectric layer and the transparent electrode layer interposed on the transparent electrode layer. Is disclosed.

일본 공개 특허공보 평1-220394호에는 기판 상에 하부전극, 절연층, 발광층 및 상부의 전극을 형성하며, 상기 발광층의 평면에 광을 반사시키는 미러가 형성된 유기 전계 발광 표시 장치가 개시되어 있다. 이러한 유기 전계 발광 표시장치는 발광층의 두께가 매우 얇기 때문에 측면에 반사를 위한 미러를 설치하는 것이 매우 어렵고, 결과적으로 생산원가 상승의 원인이 된다.Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 1-220394 discloses an organic electroluminescent display device in which a lower electrode, an insulating layer, a light emitting layer, and an upper electrode are formed on a substrate, and a mirror is formed to reflect light on the plane of the light emitting layer. Since the organic light emitting display device has a very thin thickness of the light emitting layer, it is very difficult to install a mirror for reflection on the side surface, and as a result, the production cost increases.

한편, 일본 공개 평 9-171892호에는 렌즈상 구조물이 형성된 글라스 기판에 양극과 음극계면층이 형성되고, 여기에 전공 수송층, 발광층, 전자수송층, 음극, 음극보호층이 형성된 유기 전계 발광표시장치가 개시되어 있다. 이러한 구조의 유기 전계 발광 표시장치는 글라스에 반사된 광을 추출시키기 때문에 추출효율은 증가하나 화상이 흐려지는 문제점이 있다.
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-171892 has an anode and a cathode interface layer formed on a glass substrate on which a lens-like structure is formed, and an organic electroluminescent display device having a hole transporting layer, a light emitting layer, an electron transporting layer, a cathode, and a cathode protective layer is provided. Is disclosed. The organic light emitting display having the structure extracts light reflected from the glass, thereby increasing extraction efficiency but blurring an image.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 복수의 층간의 전반사에 의해서 광이 소자 내부에 갇힘으로 인해서 발생하는 광 왜곡 현상을 최소화하는 동시에 외광 효율을 향상 시킬 수 있는 유기 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide an organic light emitting device capable of minimizing light distortion caused by light trapped inside a device due to total reflection between a plurality of layers and improving external light efficiency, and a method of manufacturing the same. .

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기 발광 소자 제작 방법은, (a) 기판의 제 1 전극층이 맞닿는 표면에 랜덤 패턴을 형성하는 단계; (b) 상기 랜덤 패턴이 형성된 상기 기판 위에, 상기 랜덤 패턴을 갖는 상기 제 1 전극층을 형성하는 단계; (c) 상기 제 1 전극층에 상기 랜덤 패턴을 갖으며 광을 발생시키는 유기층을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 유기층 위에 상기 랜덤 패턴을 갖는 제 2 전극층을 형성하는 단계를 포함한다.The organic light emitting device manufacturing method according to a preferred embodiment of the present invention for solving the above problems, (a) forming a random pattern on the surface of the first electrode layer of the substrate abuts; (b) forming the first electrode layer having the random pattern on the substrate on which the random pattern is formed; (c) forming an organic layer having the random pattern and generating light on the first electrode layer; And (d) forming a second electrode layer having the random pattern on the organic layer.

또한, 상기 (a) 단계는, 상기 기판의 표면에 투과도 80% 이상의 고투과성 폴리머 중합체를 도포하여 마스크막을 형성하고, 상기 마스크막을 건식 식각하여, 상기 기판의 표면에 불규칙하게 배치된 폴리머 기둥으로 구성된 랜덤 패턴 마스크를 형성하고, 상기 랜덤 패턴 마스크를 이용하여 상기 기판을 식각하여 상기 기판위에 상기 랜덤 패턴을 형성할 수 있다.In addition, the step (a) is formed by applying a high permeability polymer polymer having a transmittance of 80% or more to the surface of the substrate to form a mask film, and dry etching the mask film, consisting of a polymer column irregularly disposed on the surface of the substrate A random pattern mask may be formed, and the random pattern may be formed on the substrate by etching the substrate using the random pattern mask.

또한, 상기 (a) 단계는 PMMA((Polymethylmethacrylate)을 이용하여 상기 마스크막을 형성할 수 있다.In addition, in step (a), the mask layer may be formed using polymethylmethacrylate (PMMA).

또한, 상기 (a) 단계는, 상기 기판의 표면에 금속으로 마스크막을 형성하여 상기 금속의 자연적인 뭉침 현상에 의해서 두께가 불규칙한 랜덤 패턴 마스크를 형성하고, 상기 랜덤 패턴 마스크를 이용하여 상기 기판을 식각하여 상기 기판위에 상기 랜덤 패턴을 형성할 수 있다.In the step (a), a mask layer is formed of metal on the surface of the substrate to form a random pattern mask having an irregular thickness due to the natural agglomeration of the metal, and the substrate is etched using the random pattern mask. The random pattern may be formed on the substrate.

또한, 상기 (a) 단계는 Ag, Au, Al, Ni 중 어느 하나의 금속을 이용하여 상기 마스크막을 형성할 수 있다.In the step (a), the mask layer may be formed using any one metal of Ag, Au, Al, and Ni.

한편, 상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 유기 발광 소자 제작 방법은, (a) 기판위에 중간층을 형성하고, 상기 중간층의 제 1 전극층이 맞닿는 표면에 랜덤 패턴을 형성하는 단계; (b) 상기 랜덤 패턴이 형성된 상기 중간층 위에, 상기 랜덤 패턴을 갖는 상기 제 1 전극층을 형성하는 단계; (c) 상기 제 1 전극층에 상기 랜덤 패턴을 갖으며 광을 발생시키는 유기층을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 유기층 위에 상기 랜덤 패턴을 갖는 제 2 전극층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.On the other hand, the organic light emitting device manufacturing method according to another preferred embodiment of the present invention for solving the above technical problem, (a) forming an intermediate layer on the substrate, a random pattern on the surface of the first electrode layer of the intermediate layer abut Doing; (b) forming the first electrode layer having the random pattern on the intermediate layer on which the random pattern is formed; (c) forming an organic layer having the random pattern and generating light on the first electrode layer; And (d) forming a second electrode layer having the random pattern on the organic layer.

또한, 상기 (a) 단계는, 상기 중간층 표면에 투과도 80% 이상의 고투과성 폴리머 중합체를 도포하여 마스크막을 형성하고, 상기 마스크막을 건식 식각하여, 상기 중간층 표면에 불규칙하게 배치된 폴리머 기둥으로 구성된 랜덤 패턴 마스크를 형성하고, 상기 랜덤 패턴 마스크를 이용하여 상기 중간층을 식각하여 상기 중간층 위에 상기 랜덤 패턴을 형성할 수 있다.In addition, in the step (a), a high-permeability polymer polymer having a transmittance of 80% or more is applied to the surface of the intermediate layer to form a mask layer, and the mask layer is dry etched to form a random pattern including randomly arranged polymer pillars on the surface of the intermediate layer. A mask may be formed, and the intermediate layer may be etched using the random pattern mask to form the random pattern on the intermediate layer.

또한, 상기 (a) 단계는 PMMA((Polymethylmethacrylate)을 이용하여 상기 마스크막을 형성할 수 있다.In addition, in step (a), the mask layer may be formed using polymethylmethacrylate (PMMA).

또한, 상기 (a) 단계는 상기 중간층 위에 금속으로 마스크막을 형성하여 상기 금속의 자연적인 뭉침 현상에 의해서 두께가 불규칙한 랜덤 패턴 마스크를 형성하고, 상기 랜덤 패턴 마스크를 이용하여 상기 중간층을 식각하여 상기 중간층 위에 상기 랜덤 패턴을 형성할 수 있다.In the step (a), a mask layer is formed of metal on the intermediate layer to form a random pattern mask having an irregular thickness due to the natural agglomeration of the metals, and the intermediate layer is etched using the random pattern mask. The random pattern may be formed thereon.

또한, 상기 (a) 단계는 Ag, Au, Al, Ni 중 어느 하나의 금속을 이용하여 상기 마스크막을 형성할 수 있다.In the step (a), the mask layer may be formed using any one metal of Ag, Au, Al, and Ni.

한편, 상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기 발광 소자는, 제 1 전극층과 맞닿는 면에 랜덤 패턴이 형성된 기판; 상기 랜덤 패턴과 동일한 랜덤 패턴을 갖도록 상기 기판위에 형성된 상기 제 1 전극층; 상기 랜덤 패턴과 동일한 랜덤 패턴을 갖도록 상기 제 1 전극층 위에 형성되어, 광을 발생시키는 유기층; 및 상기 유기층위에 형성되고, 상기 랜덤 패턴과 동일한 랜덤 패턴을 갖는 제 2 전극층을 포함할 수 있다.On the other hand, the organic light emitting device according to a preferred embodiment of the present invention for solving the above technical problem, a substrate having a random pattern formed on the surface in contact with the first electrode layer; The first electrode layer formed on the substrate to have the same random pattern as the random pattern; An organic layer formed on the first electrode layer to have the same random pattern as the random pattern and generating light; And a second electrode layer formed on the organic layer and having the same random pattern as the random pattern.

또한, 상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 바람직한 실시예에 따른 유기 발광 소자는, 기판; 상기 기판 위에 형성되고, 제 1 전극층과 맞닿는 면에 랜덤 패턴이 형성된 중간층; 상기 랜덤 패턴과 동일한 랜덤 패턴을 갖도록 상기 중간층 위에 형성된 상기 제 1 전극층; 상기 랜덤 패턴과 동일한 랜덤 패턴을 갖도록 상기 제 1 전극층 위에 형성되어, 광을 발생시키는 유기층; 및 상기 유기층위에 형성되고, 상기 랜덤 패턴과 동일한 랜덤 패턴을 갖는 제 2 전극층을 포함할 수 있다.In addition, the organic light emitting device according to another preferred embodiment of the present invention for solving the above technical problem, the substrate; An intermediate layer formed on the substrate and having a random pattern formed on a surface in contact with the first electrode layer; The first electrode layer formed on the intermediate layer to have the same random pattern as the random pattern; An organic layer formed on the first electrode layer to have the same random pattern as the random pattern and generating light; And a second electrode layer formed on the organic layer and having the same random pattern as the random pattern.

또한, 상기 랜덤 패턴은 복수의 패턴이 불규칙하게 배열될 수 있다.
In addition, the random pattern may be arranged in a plurality of patterns irregularly.

본 발명의 바람직한 실시예들은 기판 또는 기판과 제 1 전극층 사이에 형성된 중간층에 랜덤 패턴을 형성함으로써, 그 위에 형성되는 복수의 층들에 대해서 동일한 랜덤 패턴을 형성할 수 있고, 이로 인해서 발광층에서 발생된 광이 각 유기층 및 전극층들로 입사되는 각을 다양하게 변화시킬 수 있고, 이에 따라서 각 층간의 전반사를 현저하게 감소시킴으로써 외광 효율을 향상시킬 수 있다.
Preferred embodiments of the present invention can form the same random pattern for a plurality of layers formed thereon by forming a random pattern on a substrate or an intermediate layer formed between the substrate and the first electrode layer, thereby causing light generated in the light emitting layer. The angle of incidence into each of the organic layers and the electrode layers can be variously changed, and accordingly, the external light efficiency can be improved by significantly reducing the total reflection between the layers.

도 1은 종래의 유기 발광 소자에서 발생된 광이 전반사되어 유기 발광 소자의 광효율이 저해되는 개념을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 유기 발광 소자의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 랜덤 패턴이 형성된 유기 발광 소자를 제조하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 4는 랜덤 패턴 마스크를 형성하는 첫 번째 방법에 의해서 형성된 랜덤 패턴 마스크를 도시한 도면이다.
도 5는 랜덤 패턴 마스크를 형성하는 두 번째 방법에 의해서 형성된 랜덤 패턴 마스크를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 유기 발광 소자의 구성을 도시하는 도면이다.FIG. 1 is a view illustrating a concept in which light generated in a conventional organic light emitting device is totally reflected to inhibit light efficiency of the organic light emitting device.
2 is a diagram showing the configuration of an organic light emitting device according to a first preferred embodiment of the present invention.
3A to 3C illustrate a method of manufacturing an organic light emitting diode having a random pattern according to a preferred embodiment of the present invention.
4 illustrates a random pattern mask formed by a first method of forming a random pattern mask.
5 illustrates a random pattern mask formed by a second method of forming a random pattern mask.
6 is a diagram showing the configuration of an organic light emitting device according to a second preferred embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 유기 발광 소자의 구성을 도시하는 도면이다. 2 is a diagram showing the configuration of an organic light emitting device according to a first preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 유기 발광 소자는 기판(210)위에 랜덤 패턴(random pattern)이 형성되어 있고, 기판(210) 위에 순차적으로 형성되는 제 1 전극층(220), 유기층(230)(정공 주입층과 정공 수송층(231), 발광층, 전자 수송층과 및 전자 주입층(235)을 포함함), 및 제 2 전극층(240) 모두 상면 및 하면에 기판(210)위에 형성된 랜덤 패턴과 동일한 패턴이 형성되어 있다.2, in the organic light emitting diode according to the first exemplary embodiment of the present invention, a random pattern is formed on a substrate 210, and a first electrode layer 220 sequentially formed on the substrate 210. ), The organic layer 230 (including the hole injection layer and the hole transport layer 231, the light emitting layer, the electron transport layer and the electron injection layer 235), and the second electrode layer 240, respectively, on the upper and lower surfaces of the substrate 210. The same pattern as the random pattern formed above is formed.

이 때, 기판(210)위에 형성된 랜덤 패턴은 기판(210)과 제 1 전극층(220)이 맞닿은 경계면에 형성되고, 임의의 형상을 갖는 복수의 패턴이 기판(210)위에 불규칙하게 형성되어, 기판(210) 전체적으로는 기판(210) 위에 요철 패턴 또는 굴곡 패턴이 형성된다. 이 때, 기판(210)위에 복수의 패턴에서 나타나는 임의의 형상은 원형, 타원형, 다각형, 콘형, 원뿔형, 파라볼라형 등과 같이 다양한 형태를 갖을 수 있다. 또한, 임의의 형상의 직경이 1nm~1000nm, 두께가 1nm~1000nm 로 형성될 수 있다.At this time, the random pattern formed on the substrate 210 is formed on the interface where the substrate 210 and the first electrode layer 220 abut, and a plurality of patterns having an arbitrary shape are irregularly formed on the substrate 210, thereby As a whole, an uneven pattern or a curved pattern is formed on the substrate 210. At this time, any shape appearing in the plurality of patterns on the substrate 210 may have a variety of shapes, such as circular, elliptical, polygonal, cone, cone, parabolic. In addition, the diameter of any shape may be formed of 1nm ~ 1000nm, thickness 1nm ~ 1000nm.

이렇게 각 층간의 계면에 복수의 랜덤 패턴을 형성하여, 전체적으로는 굴곡 패턴 또는 요철 패턴을 형성함으로써, 발광층(233)에서 발생된 광이 각 유기층(230) 및 전극층들로 입사되는 각을 다양하게 변화시킬 수 있고, 이에 따라서 각 층간의 전반사를 현저하게 감소시킬 수 있다.
In this way, a plurality of random patterns are formed at the interface between the layers, and as a whole, a curved pattern or an uneven pattern is formed, thereby varying the angle at which the light generated from the light emitting layer 233 is incident on the organic layers 230 and the electrode layers. The total reflection between the layers can be significantly reduced.

도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서 랜덤 패턴이 형성된 유기 발광 소자를 제조하는 방법을 설명하는 도면이다.3A to 3C illustrate a method of manufacturing an organic light emitting diode having a random pattern according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3a를 참조하여 설명하면, 먼저, 일반적으로 유기 발광 소자의 제조에 이용되는 재질의 기판(210)을 마련하고, 마련된 기판(210)위에 랜덤 패턴을 형성하기 위한 마스크막(300)을 형성한 후(도 3a의 (a)참조), 마스크막(300)에 대해서 건식 식각을 수행하여 랜덤 패턴 마스크(302, 304)를 형성한다(도 3a 의 (b1) 및 (b2) 참조).Referring to FIG. 3A, first, a substrate 210 of a material generally used for manufacturing an organic light emitting device is prepared, and a mask film 300 for forming a random pattern is formed on the provided substrate 210. Subsequently (see (a) of FIG. 3A), the dry etching is performed on the mask film 300 to form random pattern masks 302 and 304 (see (b1) and (b2) of FIG. 3A).

본 발명의 바람직한 실시예에서는 랜덤 패턴 마스크(302, 304)를 이용하여 기판(210)을 식각함으로써, 기판(210) 위에 랜덤 패턴을 형성하는데, 본 발명은 다음의 두 가지 방법을 이용하여 기판(210)위에 랜덤 패턴 마스크를 형성하였다. In the preferred embodiment of the present invention, by etching the substrate 210 using the random pattern masks 302 and 304, a random pattern is formed on the substrate 210. The present invention uses the following two methods to form a substrate ( A random pattern mask was formed on 210).

도 3a의 (b1)에 도시된 첫 번째 랜덤 패턴 마스크 형성 방법은, 고투과성(투과도 80%이상) 폴리머 중합체의 건식 식각 공정에서 나타나는 선택적 식각 비율을 이용하는 방법으로서, 기판(210)위에 고투과성 폴리머 중합체를 스핀코팅 방식, 스프레이 방식, 드랍 방식 등과 같은 다양한 방식으로 도포하여 기판(210)위에 마스크막(300)를 형성한다. 이 때, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 폴리머 중합체로서 투명성이 좋은 PMMA((Polymethylmethacrylate)를 이용하였고, 도 4에 도시된 바와 같은 랜덤 패턴 마스크(302)의 간격 및 크기를 조절하기 위해서 PMMA에 첨가물을 함께 배합하여 기판(210)위에 도포할 수 있다.The first random pattern mask forming method shown in (b1) of FIG. 3A is a method of using a selective etching rate in the dry etching process of the high-permeability (permeability 80% or more) polymer polymer, the high-permeability polymer on the substrate 210 The polymer is applied in various ways such as spin coating, spraying, and dropping to form a mask layer 300 on the substrate 210. At this time, in the preferred embodiment of the present invention, a good transparency of polymethylmethacrylate (PMMA) was used as the polymer, and additives were added to the PMMA to control the spacing and size of the random pattern mask 302 as shown in FIG. It may be blended together and coated on the substrate 210.

그 후, 투과성 폴리머 중합체로 구성된 마스크막(300)을 RIE(reactive ion etching)와 같은 건식 식각 방식으로 식각한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서는 O2 플라즈마를 이용하여 기판(210) 위에 형성된 마스크막(300)을 식각하였으나, 도 4에 도시된 랜덤 패턴 마스크의 크기, 두께 및 간격을 조절하기 위해서는 O2 이외에 Ar, H2 와 같은 가스를 함께 이용하여 식각을 수행할 수 있다.Thereafter, the mask film 300 made of a transparent polymer polymer is etched by a dry etching method such as reactive ion etching (RIE). In order to adjust the size, thickness and spacing, but in the preferred embodiment of the present invention using the O 2 plasma etch the mask layer 300 formed on a substrate 210, a random pattern shown in Figure 4. Mask O 2 in addition to Ar , Etching may be performed using a gas such as H 2 together.

한편, 투과성 폴리머 중합체로 구성된 마스크막(300)에 식각을 수행하면, 폴리머 중합체는 식각됨과 동시에 polymerization되어 도 4에 도시된 바와 같은 폴리머 기둥 또는 폴리머 덩어리들이 곳곳에 형성되고, 기판(210)의 일부 영역들은 외부로 드러나게 된다. 이 때, 폴리머 종류, 폴리머의 분자량, 마스크막의 두께, 마스크막을 형성한 물질들의 비율에 따라 간격, 두께, 폭 등이 다른 폴리머 기둥들이 형성되므로, 이들 공정 조건을 조절하면 원하는 크기 및 간격의 랜덤 패턴 마스크(302)를 형성할 수 있다.
Meanwhile, when etching is performed on the mask layer 300 made of a transparent polymer polymer, the polymer polymer is etched and polymerized at the same time to form polymer pillars or polymer chunks as shown in FIG. 4, and a part of the substrate 210. The areas are exposed to the outside. In this case, polymer pillars having different intervals, thicknesses, and widths are formed according to the polymer type, the molecular weight of the polymer, the thickness of the mask film, and the ratio of the materials forming the mask film. Mask 302 may be formed.

한편, 도 3a의 (b2)에 도시된 두 번째 랜덤 패턴 마스크 형성방법은, 금속을 얇은 두께로 증착할 경우 발생하는 자연적인 뭉침 현상을 이용하는 방법으로서, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 Ag, Au, Al, Ni 등과 같은 금속을 진공 증착기, 용액 공정 등을 이용해 20nm 이하의 얇은 박막을 마스크막(300)으로서 형성하였다. 실시예에서 진공 증착은 열증착 방법을 이용하였으며, 증착 속도는 0.1~10Å/s로 조절하였다. 용액 공정을 사용할 경우, 나노 입자 금속 용액을 사용하였으며, 용액 농도와 스핀코팅 속도를 조절하였다.Meanwhile, the second random pattern mask forming method illustrated in FIG. 3A (b2) is a method of using a natural aggregation phenomenon generated when metal is deposited in a thin thickness, and in the preferred embodiment of the present invention, Ag, Au, A thin film of 20 nm or less was formed as the mask film 300 using a metal such as Al, Ni, or the like by using a vacuum evaporator, a solution process, or the like. Vacuum deposition in the embodiment was used for the thermal deposition method, the deposition rate was adjusted to 0.1 ~ 10 ~ / s. When using a solution process, a nanoparticle metal solution was used, and the solution concentration and spin coating rate were adjusted.

이렇게 기판(210)위에 얇은 금속 박막을 형성하면, 금속들이 self-aggregation에 의해 자연적인 뭉침 현상이 발생하고, 이때 뭉침에 의해서 두께가 얇은 부분과 두께가 두꺼운 부분이 형성되어 두께가 불규칙한 랜덤 패턴(서로 연결된 부분과 서로 독립적으로 분리된 부분이 나타나고, 그 단면은 원형, 타원형, 다각형 등과 같이 다양하게 형성됨)이 나타나게 된다. 도 5는 랜덤 패턴 마스크를 형성하는 두 번째 방법에 의해서 형성된 랜덤 패턴 마스크를 도시한 도면이다. When a thin metal thin film is formed on the substrate 210 as described above, metals are naturally agglomerated by self-aggregation. At this time, a thin portion and a thick portion are formed by the agglomeration to form a random pattern having irregular thickness. The parts connected to each other and the parts separated independently from each other appear, and the cross section is formed in various shapes such as a circle, an ellipse, a polygon, etc.). 5 illustrates a random pattern mask formed by a second method of forming a random pattern mask.

상술한 두 가지 방법을 이용하여 기판(210)위에 형성된 랜덤 패턴들은, 공정 조건에 따라서 직경 1nm-1000nm, 두께 1nm-1000nm, 원, 타원, 다각형, 콘, 원뿔, 파라볼라 등 다양한 형태를 갖을 수 있다.The random patterns formed on the substrate 210 by using the above two methods may have various shapes such as diameters of 1 nm to 1000 nm, thicknesses of 1 nm to 1000 nm, circles, ellipses, polygons, cones, cones, and parabolas, depending on process conditions. .

상술한 방식에 따라서 기판(210)위에 랜덤 패턴 마스크(302, 304)가 형성된 후, 도 3b에 도시된 바와 같이, 건식 식각 방식으로 식각을 수행하면 기판(210)위에 곳곳에 배치된 랜덤 패턴 마스크(302, 304)와 랜덤 패턴 마스크(302, 304)가 배치되지 않은 기판(210) 영역이 함께 식각되면서, 기판(210)위에 랜덤한 패턴이 형성된다. After the random pattern masks 302 and 304 are formed on the substrate 210 according to the above-described method, as shown in FIG. 3B, when etching is performed by the dry etching method, the random pattern masks are disposed on the substrate 210. As the 302 and 304 and the region of the substrate 210 on which the random pattern masks 302 and 304 are not disposed are etched together, a random pattern is formed on the substrate 210.

즉, 상술한 도 4의 경우에, 랜덤 패턴 마스크(302)에 의해서 가려진 기판(210) 영역은 랜덤 패턴 마스크(302)가 식각되므로 전혀 식각이 되지 않거나 상대적으로 적게 식각되고, 랜덤 패턴 마스크(302)가 형성되지 않은 영역은 기판(210)이 완전히 노출되므로 상대적으로 많이 식각되어, 기판(210) 전체적으로 기판(210) 표면에 굴곡 또는 요철 패턴이 형성된다.That is, in the case of FIG. 4 described above, the area of the substrate 210 covered by the random pattern mask 302 is not etched at all or is relatively less etched since the random pattern mask 302 is etched. Since the substrate 210 is completely exposed, the region in which the) is not formed is etched relatively much, and thus, a curved or uneven pattern is formed on the entire surface of the substrate 210.

또한, 상술한 도 5의 경우에, 기판(210)이 노출된 영역이나 랜덤 패턴 마스크(304)의 두께가 얇은 랜덤 패턴 마스크(304)의 골에 해당되는 영역 아래에 위치한 기판(210) 영역은 상대적으로 많이 식각되고, 랜덤 패턴 마스크(304)의 두께가 두꺼운 랜덤 패턴 마스크(304)의 능선에 해당되는 영역 아래에 위치한 기판(210)은 상대적으로 적게 식각되거나 전혀 식각되지 않아, 기판(210) 전체적으로 기판(210) 표면에 굴곡 또는 요철 패턴이 형성된다.In addition, in the case of FIG. 5 described above, an area where the substrate 210 is exposed or an area below the area corresponding to the valley of the random pattern mask 304 where the thickness of the random pattern mask 304 is thin is The substrate 210 that is relatively much etched and located below the region corresponding to the ridgeline of the random pattern mask 304 having a thick thickness of the random pattern mask 304 is relatively less etched or not etched at all, so that the substrate 210 is not etched at all. A curved or uneven pattern is formed on the entire surface of the substrate 210.

그 후, 도 3c 에 도시된 바와 같이, 종래의 유기 발광 소자 제조 방식과 동일한 방식으로, 기판(210) 위에 잔존하는 랜덤 패턴 마스크(302, 304)를 제거하고, 기판(210) 위에 제 1 전극층(220)(예컨대, 투명 재질의 전극층으로 ITO를 이용하여 형성될 수 있음)을 형성하고, 제 1 전극층(220) 위에 정공 주입층(231-1), 정공 수송층(231-2), 발광층(233), 전자 수송층(231-1), 및 전자 주입층(231-2)으로 구성되는 유기층(230) 및 제 2 전극층(240)을 순차적으로 형성하여 유기 발광 소자를 제조한다. 이 때, 제 1 전극층(220) 내지 제 2 전극층(240)은 기판(210)의 표면에 형성된 굴곡 패턴과 동일한 패턴을 갖도록 형성된다.Thereafter, as shown in FIG. 3C, the random pattern masks 302 and 304 remaining on the substrate 210 are removed in the same manner as the conventional organic light emitting device manufacturing method, and the first electrode layer is disposed on the substrate 210. And a hole injection layer 231-1, a hole transporting layer 231-2, and a light emitting layer on the first electrode layer 220. An organic light emitting device is manufactured by sequentially forming the organic layer 230 and the second electrode layer 240 including the electron transport layer 231-1, and the electron injection layer 231-2. In this case, the first electrode layer 220 to the second electrode layer 240 are formed to have the same pattern as the bending pattern formed on the surface of the substrate 210.

또한, 본 발명은 기판(210)위에 PMMA 중합체와 같은 투명도가 좋은 물질로 랜덤 패턴 마스크를 형성하였으므로, 기판(210)위에 제 1 전극층(220)을 형성하기 전에, 기판(210) 위에 잔존하는 랜덤 패턴 마스크를 제거하지 않고, 제 1 전극층(220)을 생성하여 공정을 간소화할 수도 있다.
In addition, according to the present invention, since a random pattern mask is formed of a material having good transparency such as PMMA polymer on the substrate 210, the random remaining on the substrate 210 before the first electrode layer 220 is formed on the substrate 210. The process may be simplified by generating the first electrode layer 220 without removing the pattern mask.

도 6은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 유기 발광 소자의 구성을 도시하는 도면이다.6 is a diagram showing the configuration of an organic light emitting device according to a second preferred embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예의 경우에는 기판(610)과 제 1 전극층(620) 사이에 중간층(615)을 삽입하고, 제 1 전극층(620)과 맞닿는 중간층(615)의 표면에 랜덤 패턴을 형성하여 중간층(615) 전체적으로는 굴곡(또는 요철) 패턴을 형성한 후, 램덤 패턴이 형성된 중간층(615) 위에 순차적으로 제 1 전극층(620), 정공 주입층과 정공 수송층(631), 발광층(633), 전자 수송층과 전자 주입층(635)을 포함하는 유기층(630), 및 제 2 전극층(640)을 순차적으로 형성한다.Referring to FIG. 6, in the second embodiment of the present invention, the intermediate layer 615 is inserted between the substrate 610 and the first electrode layer 620, and the surface of the intermediate layer 615 which is in contact with the first electrode layer 620. After forming a random pattern on the intermediate layer 615 as a whole to form a curved (or irregularities) pattern, the first electrode layer 620, the hole injection layer and the hole transport layer 631 sequentially on the intermediate layer 615 in which the random pattern is formed In addition, the emission layer 633, the organic layer 630 including the electron transport layer and the electron injection layer 635, and the second electrode layer 640 are sequentially formed.

본 발명의 바람직한 제 2 실시예는, 상술한 제 1 실시예에서 설명된 공정에 따라서 기판위에 랜덤 패턴을 형성하기 어려운 경우에 수행될 수 있으며, 기판(610)과 중간층(615) 사이의 계면에서의 반사를 최소화하기 위해서, 중간층(615)은 굴절율이 기판(일반적으로 굴절율이 1.5 이하)보다 같거나 작은 것이 바람직하다. 또한, 중간층(615)은 기판 방향으로 방출되는 광효율을 저하시키지 않기 위해서 투과성이 80% 이상인 물질로 형성하는 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에서는 이러한 조건을 만족시키는 물질로서 SiO2 를 이용하여 중간층(615)을 형성하였다. The second preferred embodiment of the present invention can be performed in the case where it is difficult to form a random pattern on the substrate according to the process described in the first embodiment described above, and at the interface between the substrate 610 and the intermediate layer 615 In order to minimize reflection of the interlayer 615, the interlayer 615 preferably has a refractive index equal to or less than that of the substrate (typically, the refractive index is 1.5 or less). In addition, the intermediate layer 615 is preferably formed of a material having a transmittance of 80% or more so as not to lower the light efficiency emitted toward the substrate. In the second preferred embodiment of the present invention, the intermediate layer 615 is formed using SiO 2 as a material satisfying these conditions.

중간층(615)에 랜덤 패턴을 형성하는 방법은 기판 위에 랜덤 패턴을 형성하는 방법과 동일하므로 구체적인 설명은 생략한다.
Since the method of forming the random pattern on the intermediate layer 615 is the same as the method of forming the random pattern on the substrate, a detailed description thereof will be omitted.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in an illustrative rather than a restrictive sense. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

210, 610 기판
220, 620 제 1 전극층
230, 630 유기층
231, 631 정공 주입ㅇ수송층
233, 633 발광층
235, 635 전자 주입ㅇ수송층
240, 640 제 2 전극층
300 마스크막
302, 304 랜덤 패턴 마스크
615 중간층
210, 610 substrate
220, 620 first electrode layer
230, 630 organic layer
231, 631 Hole injection transport layer
233, 633 light emitting layer
235, 635 electron injection transport layer
240, 640 second electrode layer
300 masks
302, 304 Random Pattern Mask
615 Middle Floor

Claims (13)

삭제delete (a) 기판의 제 1 전극층이 맞닿는 표면에 랜덤 패턴을 형성하는 단계;
(b) 상기 랜덤 패턴이 형성된 상기 기판 위에, 상기 랜덤 패턴을 갖는 상기 제 1 전극층을 형성하는 단계;
(c) 상기 제 1 전극층에 상기 랜덤 패턴을 갖으며 광을 발생시키는 유기층을 형성하는 단계; 및
(d) 상기 유기층 위에 상기 랜덤 패턴을 갖는 제 2 전극층을 형성하는 단계;를 포함하고
상기 (a) 단계는
상기 기판의 표면에 폴리머 중합체를 도포하여 마스크막을 형성하고, 상기 마스크막을 건식 식각하여, 상기 기판의 표면에 불규칙하게 배치된 폴리머 기둥으로 구성된 랜덤 패턴 마스크를 형성하고, 상기 랜덤 패턴 마스크를 이용하여 상기 기판을 식각하여 상기 기판위에 상기 랜덤 패턴을 형성하되,
상기 폴리머 중합체는 랜덤 패턴의 크기 및 간격에 따라서 폴리머의 종류, 분자량, 물질들의 비율이 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자 제작 방법.(a) forming a random pattern on a surface where the first electrode layer of the substrate abuts;
(b) forming the first electrode layer having the random pattern on the substrate on which the random pattern is formed;
(c) forming an organic layer having the random pattern and generating light on the first electrode layer; And
(d) forming a second electrode layer having the random pattern on the organic layer;
The step (a)
A polymer film is coated on the surface of the substrate to form a mask film, and the mask film is dry etched to form a random pattern mask composed of polymer pillars irregularly disposed on the surface of the substrate, and the random pattern mask is used to form the mask film. Etching the substrate to form the random pattern on the substrate,
The polymer polymer manufacturing method of the organic light emitting device, characterized in that the type of polymer, the molecular weight, the ratio of the material is selected according to the size and spacing of the random pattern. 제 2 항에 있어서,
상기 (a) 단계는 PMMA(Polymethylmethacrylate)을 이용하여 상기 마스크막을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자 제작 방법.3. The method of claim 2,
In the step (a), the mask film is formed using polymethylmethacrylate (PMMA). 삭제delete 삭제delete 삭제delete (a) 기판위에 중간층을 형성하고, 상기 중간층의 제 1 전극층이 맞닿는 표면에 랜덤 패턴을 형성하는 단계;
(b) 상기 랜덤 패턴이 형성된 상기 중간층 위에, 상기 랜덤 패턴을 갖는 상기 제 1 전극층을 형성하는 단계;
(c) 상기 제 1 전극층에 상기 랜덤 패턴을 갖으며 광을 발생시키는 유기층을 형성하는 단계; 및
(d) 상기 유기층 위에 상기 랜덤 패턴을 갖는 제 2 전극층을 형성하는 단계;를 포함하고,
상기 (a) 단계는
상기 중간층 표면에 폴리머 중합체를 도포하여 마스크막을 형성하고, 상기 마스크막을 건식 식각하여, 상기 중간층 표면에 불규칙하게 배치된 폴리머 기둥으로 구성된 랜덤 패턴 마스크를 형성하고, 상기 랜덤 패턴 마스크를 이용하여 상기 중간층을 식각하여 상기 중간층 위에 상기 랜덤 패턴을 형성하되,
상기 폴리머 중합체는 랜덤 패턴의 크기 및 간격에 따라서 폴리머의 종류, 분자량, 물질들의 비율이 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자 제작 방법.(a) forming an intermediate layer on the substrate and forming a random pattern on a surface where the first electrode layer of the intermediate layer abuts;
(b) forming the first electrode layer having the random pattern on the intermediate layer on which the random pattern is formed;
(c) forming an organic layer having the random pattern and generating light on the first electrode layer; And
(d) forming a second electrode layer having the random pattern on the organic layer;
The step (a)
A polymer film is coated on the surface of the intermediate layer to form a mask layer, and the mask layer is dry etched to form a random pattern mask composed of polymer pillars irregularly disposed on the surface of the intermediate layer, and the intermediate layer is formed using the random pattern mask. Etch to form the random pattern on the intermediate layer,
The polymer polymer manufacturing method of the organic light emitting device, characterized in that the type of polymer, the molecular weight, the ratio of the material is selected according to the size and spacing of the random pattern. 제 7 항에 있어서,
상기 (a) 단계는 PMMA(Polymethylmethacrylate)을 이용하여 상기 마스크막을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자 제작 방법.The method of claim 7, wherein
In the step (a), the mask film is formed using polymethylmethacrylate (PMMA). 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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