KR101331973B1 - Organic light emitting device and display apparatus comprising the organic light emitting device - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 의하면, 기판; 상기 기판 상에 위치하는 제1 전극; 상기 제1 전극 상에 위치하는 유기 발광층; 상기 유기 발광층 상에 위치하는 박막 형성 활성층; 및 상기 박막 형성 활성층 상에 직접 위치하고 제2 전극인 금속 박막;을 구비한 유기 발광 소자를 제공한다.According to an aspect of the invention, the substrate; A first electrode on the substrate; An organic light emitting layer on the first electrode; A thin film forming active layer on the organic light emitting layer; And a metal thin film positioned directly on the thin film forming active layer and serving as a second electrode.
Description
본 발명은 유기 발광 소자, 및 상기 유기 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting device, and a display device including the organic light emitting device.
본 발명은 지식경제부 및 한국과학기술원 산학협력단의 지식경제기술혁신사업(산업원천기술개발사업)의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다. [과제관리번호: 10035573, 과제명: 디스플레이 구조혁신을 통한 선택적 투명 디스플레이 연구]The present invention is derived from a study conducted as part of the Knowledge Economy Technology Innovation Project (Industrial Source Technology Development Project) of the Ministry of Knowledge Economy and Korea Advanced Institute of Science and Technology Cooperation. [Task Management Number: 10035573, Title: Selective Transparent Display Research through Display Structure Innovation]
유기 발광 소자는 서로 대향하는 두 전극 사이에 유기 발광층을 위치시켜, 한쪽 전극에서 주입된 전자와 다른 쪽 전극에서 주입된 정공이 유기 발광층에서 결합하고, 이때의 결합을 통해 유기 발광층의 발광 분자가 여기 된 후 기저 상태로 돌아가면서 방출되는 에너지를 빛으로 발광시키는 발광 소자이다.In the organic light emitting device, an organic light emitting layer is disposed between two opposite electrodes, and electrons injected from one electrode and holes injected from the other electrode are combined in the organic light emitting layer, and the light emitting molecules of the organic light emitting layer are excited by the bonding. It is a light emitting device that emits energy emitted by light while returning to the ground state.
유기 발광층과 전극 사이에는 유기 물질로 만들어지는 정공 수송층, 전자 수송층 등이 더 구비될 수 있다. 이러한 유기 물질은 가시광선 영역에서 투명하기 때문에 유기 물질의 양쪽 전극을 투명하게 할 수 있으면 투명 유기 발광 소자의 구현이 가능하다. A hole transport layer, an electron transport layer, etc. made of an organic material may be further provided between the organic light emitting layer and the electrode. Since the organic material is transparent in the visible light region, if both electrodes of the organic material can be made transparent, a transparent organic light emitting device can be realized.
유기 발광 소자의 투명 전극으로 인듐틴옥사이드(Indium Tin Oxide: ITO) 등을 포함하는 투명 도전성 산화물(Transparent Conducting Oxide: TCO)이 널리 사용된다. 투명 도전성 산화물은 주로 알에프 스퍼터링(RF-sputtering)의 방법으로 증착 되는데, 이 방법은 유기 발광층을 포함하는 유기 물질에 손상을 줄 수 있기 때문에 유기 발광 소자의 상부 전극으로 사용하기 어렵다. 또한, 열에 약한 유기 물질의 특성 상, 투명 도전성 산화물을 유기 물질 위에 증착 한 후 열처리(annealing)를 충분히 할 수 없기 때문에, 투명 도전성 산화물을 유기 발광 소자의 상부 전극으로 사용하기 위한 충분한 투과도와 전기 전도도를 얻기 힘들다. As the transparent electrode of the organic light emitting device, a transparent conductive oxide (TCO) including indium tin oxide (ITO) or the like is widely used. The transparent conductive oxide is mainly deposited by RF sputtering, which is difficult to use as an upper electrode of the organic light emitting device because it may damage the organic material including the organic light emitting layer. In addition, due to the characteristics of the organic material that is weak to heat, sufficient thermal conductivity and electrical conductivity for using the transparent conductive oxide as the upper electrode of the organic light emitting device are not sufficient because the thermal conduction (annealing) cannot be performed after the transparent conductive oxide is deposited on the organic material. Hard to get.
한편, 광학적 흡수율이 낮은 은(Ag), 금(Au)과 같은 금속을 열증착(thermal evaporation) 방법으로 금속 박막을 형성하게 되면, 금속 자체의 우수한 전기전도도 특성을 가지면서, 반투명한 금속 박막을 얻을 수 있다. 그러나, 상기와 같은 금속 박막을 사용하는 경우, 금속 자체의 전기 전도도는 우수하지만, 금속 자체에 흡수나 반사가 많이 존재하기 때문에 향상된 투과도를 얻는 것이 쉽지 않다. On the other hand, when a metal thin film is formed by thermal evaporation of a metal such as silver (Ag) or gold (Au) having a low optical absorption rate, it has excellent electrical conductivity characteristics of the metal itself and produces a semitransparent metal thin film. You can get it. However, in the case of using the metal thin film as described above, although the electrical conductivity of the metal itself is excellent, it is not easy to obtain improved transmittance because there is much absorption or reflection in the metal itself.
본 발명은 상기와 같은 문제 및 그 밖의 문제를 해결하기 위하여, 투과도 및 전기 전도도가 향상된 투명 금속 박막을 상부 전극 및 배선으로 사용한 유기 발광 소자, 및 상기 유기 발광 소자를 포함하는 유기 발광 디스플레이 장치를 제공하고자 한다. The present invention provides an organic light emitting device including a transparent metal thin film having improved transmittance and electrical conductivity as an upper electrode and a wiring, and an organic light emitting display device including the organic light emitting device in order to solve the above and other problems. I would like to.
본 발명의 일 측면에 의하면, 기판; 상기 기판 상에 위치하는 제1 전극; 상기 제1 전극 상에 위치하는 유기 발광층; 상기 유기 발광층 상에 위치하는 박막 형성 활성층; 및 상기 박막 형성 활성층 상에 직접 위치하고 제2 전극인 금속 박막;을 구비한 유기 발광 소자를 제공한다.According to an aspect of the invention, the substrate; A first electrode on the substrate; An organic light emitting layer on the first electrode; A thin film forming active layer on the organic light emitting layer; And a metal thin film positioned directly on the thin film forming active layer and serving as a second electrode.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 박막 형성 활성층은 상기 금속 박막의 투과도 및 전기 전도도를 향상시킬 수 있다.According to another feature of the invention, the thin film forming active layer can improve the transmittance and electrical conductivity of the metal thin film.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 박막 형성 활성층은 탄산염을 포함할 수 있다.According to another feature of the invention, the thin film-forming active layer may comprise a carbonate.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 박막 형성 활성층은 세슘카보네이트(Cs2CO3)를 포함할 수 있다.According to another feature of the invention, the thin film forming active layer may include cesium carbonate (
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 금속 박막은 은(Ag), 금(Au) 및 구리(Cu)에서 선택된 적어도 하나 이상의 금속을 포함할 수 있다. According to another feature of the invention, the metal thin film may include at least one metal selected from silver (Ag), gold (Au) and copper (Cu).
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 금속 박막의 두께는 3㎚ 이상 30㎚ 이하일 수 있다. According to another feature of the invention, the thickness of the metal thin film may be 3nm or more and 30nm or less.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 금속 박막은 캐소드(cathode)일 수 있다. According to another feature of the invention, the metal thin film may be a cathode (cathode).
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 기판 및 상기 제1 전극은 각각 투명 기판 및 투명 전극일 수 있다.According to another feature of the invention, the substrate and the first electrode may be a transparent substrate and a transparent electrode, respectively.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 금속 박막 상에 광학 캡핑층이 더 구비될 수 있다.According to another feature of the invention, the optical capping layer may be further provided on the metal thin film.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 광학 캡핑층은 황화아연(ZnS)을 포함할 수 있다. According to another feature of the invention, the optical capping layer may comprise zinc sulfide (ZnS).
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 기판 상에 배선 영역이 더 구비되고, 상기 배선 영역에 상기 박막 형성 활성층과 동일한 물질을 포함하는 층(제2 박막 형성 활성층) 및 상기 금속 박막과 동일한 물질을 포함하는 층(제2 금속 박막)이 배선으로 사용될 수 있다.According to another feature of the present invention, a wiring region is further provided on the substrate, and the wiring region includes a layer (second thin film forming active layer) including the same material as the thin film forming active layer and the same material as the metal thin film. A layer (second metal thin film) can be used as the wiring.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 배선 영역의 상기 기판과 상기 제2 박막 형성 활성층 사이에 평탄화층이 더 구비될 수 있다. According to another feature of the present invention, a planarization layer may be further provided between the substrate in the wiring region and the second thin film forming active layer.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 평탄화층은 황화아연(ZnS)을 포함할 수 있다. According to another feature of the invention, the planarization layer may comprise zinc sulfide (ZnS).
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 배선 영역의 상기 제2 금속 박막 상에 광학 캡핑층이 더 구비될 수 있다. According to another feature of the invention, the optical capping layer may be further provided on the second metal thin film of the wiring area.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 광학 캡핑층은 황화아연(ZnS)을 포함할 수 있다. According to another feature of the invention, the optical capping layer may comprise zinc sulfide (ZnS).
본 발명의 다른 측면에 의하면, 상술한 유기 발광 소자를 포함하는 유기 발광 디스플레이 장치를 제공할 수 있다. According to another aspect of the present invention, an organic light emitting display device including the organic light emitting device described above can be provided.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 유기 발광 디스플레이 장치는 상기 기판 상에 배선 영역이 더 구비되고, 상기 배선 영역에 상기 박막 형성 활성층과 동일한 물질을 포함하는 층(제2 박막 형성 활성층) 및 상기 금속 박막과 동일한 물질을 포함하는 층(제2 금속 박막)이 배선으로 사용될 수 있다. According to another feature of the invention, the organic light emitting display device further comprises a wiring region on the substrate, the layer (second thin film forming active layer) and the metal thin film including the same material as the thin film forming active layer in the wiring region. A layer (second metal thin film) containing the same material as that may be used as the wiring.
상술한 본 발명의 일 측면에 의한 유기 발광 소자 및 유기 발광 디스플레이 장치에 따르면, 다음과 같은 효과를 제공한다.According to the organic light emitting device and the organic light emitting display device according to an aspect of the present invention described above, it provides the following effects.
첫째, 박막 형성 활성층은 금속 박막의 투과도 및 전기 전도도를 함께 향상시킬 수 있다. First, the thin film forming active layer may improve the transmittance and electrical conductivity of the metal thin film.
둘째, 박막 형성 활성층이 구비된 금속 박막을 유기 물질의 손상 없이 투명 유기 발광 소자 및 유기 발광 디스플레이 장치의 상부 전극으로 사용할 수 있다. Second, the metal thin film having the thin film forming active layer may be used as an upper electrode of the transparent organic light emitting device and the organic light emitting display without damaging the organic material.
셋째, 박막 형성 활성층이 구비된 금속 박막을 투명 유기 발광 소자 및 유기 발광 디스플레이 장치의 투명 배선으로 사용할 수 있다.Third, the metal thin film provided with the thin film forming active layer may be used as a transparent wiring of the transparent organic light emitting device and the organic light emitting display device.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유기 발광 소자(1)를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 박막 형성 활성층의 유무 및 금속 박막의 두께가 금속 박막의 투과도(Transmittance)에 미치는 관계를 도시한 그래프이다.
도 3은 박막 형성 활성층의 유무에 따른 금속 박막의 SEM(Scanning Electron Microscopy) 이미지를 나타낸 것이다.
도 4는 박막 형성 활성층의 유무에 따른 금속 박막의 광학 상수(n, k)를 나타낸 도면이다.
도 5는 박막 형성 활성층의 유무에 따른 투명 유기 발광 소자의 전류밀도(J)-전압(V) 관계를 도시한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 소자(2)를 개략적으로 도시한 단면도이다
도 7은 금속 박막 및 광학 캡핑층이 구비된 유기 발광 소자의 박막 형성 활성층의 유무에 따른 투과도를 나타낸 그래프이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 유기 발광 소자(3)를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9는 평탄화층과 제 2금속 박막 사이에 제2 박막 형성 활성층의 유무에 따른 배선의 투과도를 나타낸 그래프이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 유기 발광 소자(4)를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of an organic
2 is a graph showing the relationship between the presence or absence of a thin film forming active layer and the thickness of the metal thin film on the transmittance of the metal thin film.
Figure 3 shows a scanning electron microscopy (SEM) image of the metal thin film with or without the thin film forming active layer.
4 is a view showing optical constants (n, k) of a metal thin film with or without a thin film forming active layer.
5 is a graph illustrating a current density (J) -voltage (V) relationship of a transparent organic light emitting diode with or without a thin film forming active layer.
6 is a schematic cross-sectional view of an organic
7 is a graph showing transmittance according to the presence or absence of a thin film-forming active layer of an organic light emitting device having a metal thin film and an optical capping layer.
8 is a schematic cross-sectional view of an organic
9 is a graph showing the transmittance of wirings with or without a second thin film-forming active layer between the planarization layer and the second metal thin film.
10 is a schematic cross-sectional view of an organic
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유기 발광 소자(1)를 개략적으로 도시한 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 유기 발광 소자(1)는 기판(110), 제1 전극(120), 유기 발광층(130), 박막 형성 활성층(140) 및 제2 전극인 금속 박막(150)을 포함한다. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic
기판(110)은 유리 기판뿐만 아니라, PET(Polyethylen terephthalate), PEN(Polyethylen naphthalate), 폴리이미드(Polyimide) 등을 포함하는 플라스틱 기판 등 투명 기판으로 구비될 수 있다.The
기판(110) 상에 유기 발광 소자(1)의 제1 전극(120)이 구비된다. 제1 전극(120)은 투명 전극으로 구비될 수 있다. 투명 전극으로 ITO(Indium tin oxide), FTO(fluorine doped tin oxide) 같은 투명 도전성 산화물(TCO), PEDOT: PSS같은 전도성 고분자(conducting polymer), CNT(carbon nanotube), 그래핀 옥사이드(Graphene oxid), 그리고 금속 박막 등 다양한 형태가 단층 또는 다층으로 이루어질 수 있다.The
제1 전극(120)과 제2 전극인 금속 박막(150) 사이에 유기 발광층(130)이 구비된다. 유기 발광층(130)과 제1 전극(120) 사이, 및/또는 유기 발광층(130)과 제2 전극인 금속 박막(150) 사이에는 여러 물질들이 사용된 다층 구조로 형성될 수 있다. 또한, 유기 발광층(130)과 제1 전극(120) 사이, 및/또는 유기 발광층(130)과 제2 전극인 금속 박막(150) 사이에는 무기 물질이 더 포함될 수도 있다. 이와 같은 유기 발광층(130)은 저분자 또는 고분자 유기물로 구비될 수 있다.The
유기 발광층(130) 상에 박막 형성 활성층(140)이 구비된다. 박막 형성 활성층(140)은 제2 전극인 금속 박막(150)의 투과도 및 전기 전도도를 향상시킨다. 박막 형성 활성층(140)은 탄산염을 포함하며, 세슘카보네이트(Ca2CO3)를 포함할 수 있다. The thin film formation
박막 형성 활성층(140) 상에 직접 유기 발광 소자(1)의 제2 전극인 금속 박막(150)이 구비된다. 금속 박막(150)은 은(Ag), 금(Au) 및 구리(Cu)에서 선택된 하나 이상을 포함할 수 있다. 이들 금속은 전기 전도도가 우수한 금속이다. 그러나, 이들 금속은 그 자체가 반사하는 성질을 가지고 있기 때문에, 두께를 두껍게 하면 전기 전도도는 증가하지만 투과율은 낮아진다. 따라서, 금속 박막(150)이 유기 발광 소자(1)의 투명 전극으로 사용되기 위해서는 두께가 두껍지 않아야 한다. 투명 전극으로 사용되기에 적합한 금속 박막의 두께는 3㎚이상 30㎚ 이하인 것이 바람직하다. The metal
도 2는 박막 형성 활성층(140)의 유무 및 금속 박막(150)의 두께가 금속 박막(150)의 투과도(Transmittance)에 미치는 관계를 도시한 그래프이다. FIG. 2 is a graph showing a relationship between the presence or absence of the thin film formation
상세히 설명하면, 도 2는 기판(110)으로 유리 기판을 사용하고, 제1 전극(120)으로 두께 150㎚의 ITO를 사용하고, 정공 수송층으로 두께 50㎚의 NPB를 사용하고, 유기 발광층(130)으로 두께 50㎚의 Alq3를 사용하고, 금속 박막(150)으로 각각 두께 9㎚, 12㎚, 15㎚의 은(Ag)을 사용하되, 유기 발광층(130)과 금속 박막(150) 사이에 박막 형성 활성층(140)이 구비된 경우(w/ Cs2CO3)와 박막 형성 활성층(140)이 구비되지 않은 경우(w/o Cs2CO3), 및 금속 박막(150)의 두께에 대한 파장(Wavelength)에 따른 투과도를 측정한 결과이다. 여기서, 박막 형성 활성층(140)으로 세슈카보네이트(Cs2CO3)가 사용되었다. In detail, FIG. 2 uses a glass substrate as the
도 2를 참조하면, 같은 두께의 은(Ag) 박막이라 하더라도, 박막 형성 활성층(140)이 있는 경우((w/ Cs2CO3)가 박막 형성 활성층(140)이 없는 경우(w/o Cs2CO3)보다 더 높은 투과도를 보이는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 2, even in the case of silver (Ag) thin films having the same thickness, there is a thin film forming active layer 140 ((w /
박막 형성 활성층(140)이 없는 경우, 은(Ag) 박막의 두께가 9㎚와 12㎚에서의 투과도가 거의 같고, 15㎚가 되면서 투과도가 점점 감소한다. 반면에 박막 형성 활성층(140)이 있는 경우에는 은 박막의 두께가 9㎚일 때 투과도가 가장 좋고, 두께가 증가할수록 투과도가 감소한다. 즉, 박막 형성 활성층(140)이 있는 경우는 박막 형성 활성층(140)이 없는 경우에 비하여, 금속 박막(150)의 두께와 투과도의 상관관계가 커짐을 알 수 있다. 따라서, 박막 형성 활성층(140)이 있는 경우, 투과도 특성을 만족하는 더 얇은 두께의 금속 박막(150)이 잘 만들어 짐을 알 수 있다. In the absence of the thin film forming
< 표 1 >은 도 2의 유기 발광층(130)과 금속 박막(150) 사이에 박막 형성 활성층(140)이 구비된 경우와 박막 형성 활성층(140)이 구비되지 않은 경우, 및 금속 박막(150)의 두께에 대한 면저항(sheet resistance)을 측정한 결과를 나타낸 것이다. Table 1 shows the case where the thin film forming
< 표 1 >을 참조하면, 동일 두께에서는 박막 형성 활성층이 있는 경우가 박막 형성 활성층이 없는 경우에 비하여 면저항이 더 작음을 알 수 있다. 또한, 박막의 두께가 다르다고 하더라도 박막 형성 활성층이 있는 경우가 박막 형성 활성층이 없는 경우에 비하여 더 얇은 두께에서도 작은 면저항을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 박막 형성 활성층이 있는 경우 은 박막의 두께가 12nm일 때 면저항은 5.6 Ω/□이고, 박막형성 활성층이 없는 상태에서 은 박막의 두께를 15nm일 때 면저항은 5.8 Ω/□이므로, 박막 형성 활성층이 있는 경우가 박막 형성 활성층이 없는 경우보다 더 얇은 두께에서도 더 작은 면저항을 가진 박막을 만들 수 있다. Referring to Table 1, it can be seen that, at the same thickness, the case where the thin film forming active layer is present is smaller than the case where the thin film forming active layer is absent. In addition, even though the thickness of the thin film is different, it can be seen that a thin sheet resistance can be obtained even at a thinner thickness than when the thin film forming active layer is present. For example, if the thin film forming active layer has a thickness of 12 nm, the sheet resistance is 5.6 Ω / □. In the absence of the thin film forming active layer, the sheet resistance is 5.8 Ω / □ when the thickness of the silver thin film is 15 nm. A thin film having a smaller sheet resistance can be produced even with a thinner thickness when there is a forming active layer than without a thin film forming active layer.
도 3은 박막 형성 활성층(140)의 유무에 따른 금속 박막(150)의 SEM(Scanning Electron Microscopy) 이미지를 나타낸 것이다. 3 illustrates a scanning electron microscopy (SEM) image of the metal
도 3의 왼쪽 이미지는 박막 형성 활성층으로 세슘카보네이트가 구비되지 않은 두께 12nm의 은(Ag) 박막의 SEM 이미지이고, 오른쪽 이미지는 박막 형성 활성층으로 세슘카보네이트가 구비된 두께 12nm의 은(Ag) 박막의 SEM 이미지이다. 상기 이미지를 참조하면, 세슘카보네이트가 있는 경우가, 세슘카보네이트가 없는 경우보다 은(Ag) 입자들 간의 경계가 더 적게 보이는 것을 알 수 있다. 즉, 세슘카보네이트가 은(Ag) 박막의 연속성(continuity) 및 균일성(uniformity)을 증가시킴을 알 수 있다. The left image of FIG. 3 is an SEM image of a 12 nm thick silver (Ag) thin film without cesium carbonate as a thin film forming active layer, and the right image shows a 12 nm thick silver (Ag) thin film with cesium carbonate as a thin film forming active layer. SEM image. Referring to the image, it can be seen that the presence of cesium carbonate shows less boundary between silver (Ag) particles than without cesium carbonate. That is, cesium carbonate increases the continuity and uniformity of the silver (Ag) thin film.
도 4는 박막 형성 활성층(140)의 유무에 따른 금속 박막(150)의 광학 상수(n, k)를 나타낸 도면이다.4 is a view showing optical constants (n, k) of the metal
도 4를 참조하면, 은(Ag) 박막의 광학 상수(n, k) 중, 흡광 계수 (absorption coefficient)(k)는 세슘카보네이트(Cs-2CO3)의 유무에 큰 차이가 없으나, 굴절률(refractive index)(n)은 세슘카보네이트(Cs-2CO3)의 유무에 따라 큰 차이를 보인다. 일반적으로 금속 박막(150)에서 산란이 큰 경우에는 굴절률(n)이 커지고, 표면 플라즈몬 공명(surface plasmon resonance)이 큰 경우에는 흡광 계수(k)가 커지게 된다. 따라서, 도 4를 참조하면, 은(Ag) 박막이 세슘카보네이트(Cs2CO3) 위에서 형성되는 경우, 세슘카보네이트가 은(Ag) 박막의 경계에서 일어나는 산란을 줄여줌으로써, 은(Ag) 박막의 투과도와 전기 전도도가 향상됨을 알 수 있다. Referring to FIG. 4, among the optical constants (n, k) of the silver (Ag) thin film, the absorption coefficient (k) has no significant difference in the presence or absence of cesium carbonate (Cs-2CO3), but a refractive index. ) (n) shows a big difference depending on the presence or absence of cesium carbonate (Cs-2CO3). In general, when the scattering is large in the metal
상술한 본 발명의 실시예에 따르면, 박막 형성 활성층(140) 상에 직접 금속 박막(150)을 형성할 경우, 박막 형성 활성층(140)이 금속 박막(150)의 투과도와 전기 전도도를 향상시킨다. 따라서, 금속 박막(150)을 투과도 및 전기 전도도 특성을 모두 만족하는 유기 발광 소자의 투명한 상부 전극으로 사용할 수 있다. 나아가, 기판(110) 및 제1 전극(120)을 각각 투명 기판 및 투명 전극으로 하고, 투과도 및 전기 전도도가 우수한 상기 금속 박막(150)을 유기 발광 소자의 상부 전극으로 적용할 경우, 전체적으로 투명 유기 발광 소자를 구현할 수 있다. According to the embodiment of the present invention described above, when the metal
도 5는 박막 형성 활성층(140)의 유무에 따른 투명 유기 발광 소자의 전류밀도(J)-전압(V) 관계를 도시한 그래프이다.FIG. 5 is a graph illustrating a current density (J) -voltage (V) relationship of the transparent organic light emitting diode with or without the thin film formation
상기 도면을 참조하면, 두께 1.5㎚의 세슘카보네이트를 구비한 투명 유기 발광 소자의 전류밀도(J)-전압(V) 곡선은 세슘카보네이트를 구비하지 않을 경우에 비하여 약 4V 더 낮은 전압쪽으로 시프트 됨을 알 수 있다. 즉, 본 실시예에서 박막 형성 활성층(140)은 유기 발광 소자(1)의 캐리어 주입 특성을 향상시키는 기능을 수행할 수 있는데, 특히, 유기 발광 소자(1)의 투명 전극(120)이 애노드로 기능하고, 금속 박막(150)이 캐소드로 기능할 경우, 세슘카보네이트는 금속 박막의 전자 주입 특성을 향상시킬 수 있음을 알 수 있다.Referring to the figure, it can be seen that the current density (J) -voltage (V) curve of the transparent organic light emitting device with cesium carbonate having a thickness of 1.5 nm is shifted toward a voltage lower by about 4 V than without the cesium carbonate. Can be. That is, in the present exemplary embodiment, the thin film forming
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 유기 발광 소자(2)를 개략적으로 도시한 단면도이다. 이하, 전술한 제1 실시예와의 차이점을 중심으로 본 실시예를 설명한다.6 is a schematic cross-sectional view of an organic
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 유기 발광 소자(2)는 기판(110), 제1 전극(120), 유기 발광층(130), 박막 형성 활성층(140), 제2 전극인 금속 박막(150) 및 상기 금속 박막(150) 위에 위치하는 광학 캡핑층(optical capping layer)(160)를 더 포함한다. Referring to FIG. 6, the organic
광학 캡핑층(160)은 금속 박막(150)의 반사를 줄이기 위해 더 형성되는 것으로, 광학 캡핑층(160) 황화아연(ZnS)을 포함할 수 있다. The
도 7은 금속 박막(150) 및 광학 캡핑층(160)이 구비된 유기 발광 소자(2)의 박막 형성 활성층(140)의 유무에 따른 투과도를 나타낸 그래프이다. FIG. 7 is a graph showing transmittance according to the presence or absence of the thin film forming
도 7은, 유리 기판(110) 상에 제1 전극(120)으로 ITO를 사용하고, 정공 수송층으로 두께 50㎚의 NPB를 사용하고, 유기 발광층(130)으로 두께 50㎚의 Alq3를 사용하고, 금속 박막(150)으로 각각 두께 15㎚의 은(Ag)을 사용하고, 광학 캡핑층(160)으로 두께 37㎚의 황화아연(ZnS)을 사용하되, 유기 발광층(130)과 금속 박막(150) 사이에 박막 형성 활성층(140)으로 세슘카보네이트가 구비된 경우(w/ Cs2CO3)와 구비되지 않은 경우(w/o Cs2CO3) 투명 유기 발광 소자의 투과도(T)를 측정한 결과이다. 7, ITO is used as the
도 7을 참조하면, 유기 발광 소자가 금속 박막(140)의 반사를 줄이기 위한 광학 캡핑층(160)을 구비하더라도, 유기 발광층(130)과 금속 박막(150) 사이에 박막 형성 활성층(140)이 구비된 경우가 그렇지 않은 경우보다 더 투명 유기 발광 소자의 투과도를 향상시킬 수 있음을 알 수 있다. Referring to FIG. 7, even if the organic light emitting diode includes an
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 유기 발광 소자(3)를 개략적으로 도시한 단면도이다. 이하, 전술한 제1 실시예와의 차이점을 중심으로 본 실시예를 설명한다.8 is a schematic cross-sectional view of an organic
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 유기 발광 소자(3)는 발광 영역(E)과 배선 영역(W)을 구비한다. Referring to FIG. 8, the organic
발광 영역(E)은 전술한 제1 실시예에 따른 유기 발광 소자(1)와 마찬가지로 기판(110), 제1 전극(120), 유기 발광층(130), 박막 형성 활성층(140), 및 금속 박막(150)을 포함한다. The emission region E is the
한편, 배선 영역(W)은 발광 영역(E)에 전기적으로 연결된 각종 배선을 포함하는 영역으로서, 기판(110) 상에 평탄화층(330)이 구비되고, 상기 평탄화층(330) 상에 발광 영역(E)의 박막 형성 활성층(140)과 동일한 물질을 포함하는 층(제2 박막 형성 활성층)(340) 및 발광 영역(E)의 금속 박막(150)과 동일한 물질을 포함하는 층(제2 금속 박막)(350)이 배선으로 구비된다. 전술하였다시피, 금속 박막(150) 하부에 박막 형성 활성층(140)이 구비될 때 금속 박막(150)의 투과도와 전기 전도도가 함께 향상되기 때문에, 제2 박막 형성 활성층(340)과 제2 금속 박막(350)은 유기 발광 소자의 투명 배선으로 사용할 수 있다. 따라서, 기판(110) 및 제1 전극(120)을 각각 투명 기판 및 투명 전극으로 하면, 발광 영역(E) 및 배선 영역(W)이 모두 투명해 지기 때문에 전체적으로 투명 유기 발광 소자를 구현할 수 있다. Meanwhile, the wiring area W is a region including various wirings electrically connected to the emission area E. The
한편, 제2 박막 형성 활성층(340) 하부에 평탄화층(330)으로 황화아연(ZnS)이 구비될 수 있다. 도 9는 평탄화층(330)과 제 2금속 박막(350) 사이에 제2 박막 형성 활성층(340)의 유무에 따른 배선의 투과도를 나타낸 그래프로서, 평탄화층(330)과 제2 금속 박막(350) 사이에 제2 박막 형성 활성층(340)이 구비된 경우가 그렇지 않은 경우보다 더 제2 금속 박막(250)을 포함하는 배선의 투과도가 향상되었음을 알 수 있다. Meanwhile, zinc sulfide (ZnS) may be provided as the
한편, 상기 도면에는 박막 형성 활성층(140)과 제2 박막 형성 활성층(340) 및 금속 박막(150)과 제2 금속 박막(350)이 서로 다른 층에 위치하는 것으로 도시되어 있으나, 이는 본 발명의 예시 일뿐 본 발명은 이에 한정되지 않고, 박막 형성 활성층(140)과 제2 박막 형성 활성층(340) 및 금속 박막(150)과 제2 금속 박막(350)이 서로 동일한 층에 형성될 수 있음은 물론이다. Meanwhile, although the thin film forming
도 10은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 유기 발광 소자(4)를 개략적으로 도시한 단면도이다. 이하, 전술한 제1 내지 3실시예와의 차이점을 중심으로 본 실시예를 설명한다.10 is a schematic cross-sectional view of an organic
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 유기 발광 소자(4)는 전술한 제3 실시예와 마찬가지로 발광 영역(E)과 배선 영역(W)을 구비한다. 다만, 발광 영역(E)의 금속 박막(150) 및/또는 배선 영역(W) 제2 금속 박막(350) 상에 광학 캡핑층(160, 360)이 더 구비된 것이 차이점이다.Referring to FIG. 10, the organic
전술한 제2 실시예와 마찬가지로, 광학 캡핑층(160, 360)은 금속 박막(140) 및 제2 금속 박막(340)의 반사를 줄이기 위해 더 형성되는 것으로, 광학 캡핑층(160, 360) 황화아연(ZnS)을 포함할 수 있다. As in the above-described second embodiment, the optical capping layers 160 and 360 are further formed to reduce the reflection of the metal
상기 실시예들과 도면은 발명의 내용을 상세히 설명하기 위한 목적일 뿐, 발명의 기술적 사상의 범위를 한정하고자 하는 목적은 아니며, 이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 상기 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아님은 물론이며, 후술하는 청구범위뿐만이 아니라 청구범위와 균등 범위를 포함하여 판단되어야 한다.The embodiments and the drawings are only for the purpose of describing the contents of the invention in detail, and are not intended to limit the scope of the technical idea of the invention, the present invention described above is a general knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is to be understood that various changes, modifications, and changes can be made without departing from the spirit and scope of the present invention, and are not limited to the embodiments and the accompanying drawings. It should be judged including the range of equality.
1~4: 유기 발광 소자 110: 기판
120: 제1 전극 130: 유기 발광층
140: 박막 형성 활성층 150: 금속 박막
]60, 360: 광학 캡핑층 330: 평탄화층
340: 제2 박막 형성 활성층 350: 제2 금속 박막
E: 발광 영역 W: 배선 영역1 to 4: organic light emitting element 110: substrate
120: first electrode 130: organic light emitting layer
140: thin film formation active layer 150: metal thin film
] 60, 360: optical capping layer 330: planarization layer
340: second thin film forming active layer 350: second metal thin film
E: light emitting area W: wiring area
Claims (17)
상기 기판 상에 위치하는 제1 전극;
상기 제1 전극 상에 위치하는 유기 발광층;
상기 유기 발광층 상에 위치하는 박막 형성 활성층; 및
상기 박막 형성 활성층 상에 직접 위치하고 제2 전극인 금속 박막;을 포함하고,
상기 기판 상에 배선 영역이 더 구비되고,
상기 배선 영역에 상기 박막 형성 활성층과 동일한 물질을 포함하는 층(제2 박막 형성 활성층) 및 상기 금속 박막과 동일한 물질을 포함하는 층(제2 금속 박막)이 배선으로 사용된 유기 발광 소자. Board;
A first electrode located on the substrate;
An organic light emitting layer disposed on the first electrode;
A thin film forming active layer on the organic light emitting layer; And
And a metal thin film positioned directly on the thin film forming active layer and being a second electrode.
A wiring region is further provided on the substrate,
An organic light emitting element in which a layer including the same material as the thin film forming active layer (second thin film forming active layer) and a layer containing the same material as the metal thin film (second metal thin film) are used as wiring in the wiring region.
상기 박막 형성 활성층은 상기 금속 박막의 투과도 및 전기 전도도를 향상시키는 유기 발광 소자. The method according to claim 1,
The thin film forming active layer improves the transmittance and electrical conductivity of the metal thin film.
상기 박막 형성 활성층은 탄산염을 포함하는 유기 발광 소자. The method according to claim 1,
The thin film-forming active layer comprises an carbonate.
상기 박막 형성 활성층은 세슘카보네이트(Cs2CO3)를 포함하는 유기 발광 소자.The method of claim 3,
The thin film-forming active layer includes cesium carbonate (Cs 2 CO 3).
상기 금속 박막은 은(Ag), 금(Au) 및 구리(Cu)에서 선택된 적어도 하나 이상의 금속을 포함하는 유기 발광 소자.The method according to claim 1,
The metal thin film includes at least one metal selected from silver (Ag), gold (Au), and copper (Cu).
상기 금속 박막의 두께는 3㎚ 이상 30㎚ 이하인 유기 발광 소자.6. The method of claim 5,
The thickness of the metal thin film is an organic light emitting device of 3nm or more and 30nm or less.
상기 금속 박막은 캐소드(cathode)인 유기 발광 소자.The method according to claim 1,
The metal thin film is a cathode (cathode).
상기 기판 및 상기 제1 전극은 각각 투명 기판 및 투명 전극인 유기 발광 소자.The method according to claim 1,
And the substrate and the first electrode are transparent substrates and transparent electrodes, respectively.
상기 금속 박막 상에 광학 캡핑층이 더 구비된 유기 발광 소자.The method according to claim 1,
An organic light emitting device further comprising an optical capping layer on the metal thin film.
상기 광학 캡핑층은 황화아연(ZnS)을 포함하는 유기 발광 소자. 10. The method of claim 9,
And the optical capping layer includes zinc sulfide (ZnS).
상기 배선 영역의 상기 기판과 상기 제2 박막 형성 활성층 사이에 평탄화층이 더 구비된 유기 발광 소자. The method according to claim 1,
And a planarization layer between the substrate in the wiring region and the second thin film forming active layer.
상기 평탄화층은 황화아연(ZnS)을 포함하는 유기 발광 소자.13. The method of claim 12,
The planarization layer is an organic light emitting device comprising zinc sulfide (ZnS).
상기 배선 영역의 상기 제2 금속 박막 상에 광학 캡핑층이 더 구비된 유기 발광 소자.The method according to claim 1,
And an optical capping layer on the second metal thin film in the wiring region.
상기 광학 캡핑층은 황화아연(ZnS)을 포함하는 유기 발광 소자.15. The method of claim 14,
And the optical capping layer includes zinc sulfide (ZnS).
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