KR102226632B1 - Enhanced out-coupling efficiency of quantum dots light emitting devices using nanoporous templates and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발광소자 제조방법을 제공한다. 일 실시 예에 따르면, (a) 제 1 전극 상에 블록공중합체층을 배치하는 단계; (b) 상기 블록공중합체층에 포함된 물질들을 상 분리 하는 단계; (c) 상기 상 분리를 통해 분리된 물질들 중 특정 물질을 제거하여 상기 블록공중합체층에 복수의 홀을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 블록공중합체층 상에 배치되는 전자전달판 및 상기 홀을 통해 상기 전자전달판의 저면으로부터 상기 제 1 전극으로 연장되는 전자전달돌기를 포함하는 전자전달층을 배치하는 단계;를 포함한다.The present invention provides a method of manufacturing a light emitting device. According to an embodiment, (a) disposing a block copolymer layer on the first electrode; (b) phase-separating the materials contained in the block copolymer layer; (c) forming a plurality of holes in the block copolymer layer by removing a specific material from among the materials separated through the phase separation; And (d) disposing an electron transfer layer including an electron transfer plate disposed on the block copolymer layer and an electron transfer protrusion extending from the bottom surface of the electron transfer plate to the first electrode through the hole; do.
Description
본 발명은 나노 다공성 기재를 이용하여 외부 방출 효율이 증가된 양자점 발광소자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a quantum dot light emitting device with increased external emission efficiency and a method of manufacturing the same using a nanoporous substrate.
양자점 (QD: Quantum Dot)은 반도체 나노 입자이다. 직경이 나노미터 크기의 양자점은 불안정한 상태의 전자가 전도대에서 가전자대로 내려오면서 발광하는데, 양자점의 입자가 작을수록 짧은 파장의 빛이 발생하고, 입자가 클수록 긴 파장의 빛이 발생한다. 이는 기존의 반도체 물질과 다른 독특한 전기적이며 광학적인 특성이다. 따라서 양자점의 크기를 조절하면 원하는 파장의 가시광선을 표현하고, 여러 크기의 양자점과 양자점 성분을 달리하여 다양한 색을 동시에 구현할 수 있다.Quantum Dot (QD) is a semiconductor nanoparticle. Quantum dots with a diameter of nanometers emit light as electrons in an unstable state descend from the conduction band to the valence band. The smaller the particle of the quantum dot, the shorter wavelength light is generated, and the larger the particle, the longer wavelength light is generated. This is a unique electrical and optical property that is different from conventional semiconductor materials. Therefore, when the size of the quantum dot is adjusted, visible light of a desired wavelength can be expressed, and various colors can be simultaneously realized by varying the quantum dot and the quantum dot component of various sizes.
일반적인 양자점 발광 소자는, 기판 상에 서로 대향된 양극 및 음극과, 상기 양극과 음극 사이에 형성된 양자 발광층과, 상기 양극과 양자 발광층 사이에 형성된 정공 수송층과, 상기 양자 발광층과 음극 사이에 형성된 전자 수송층을 포함하여 이루어진다.A typical quantum dot light emitting device includes an anode and a cathode facing each other on a substrate, a quantum emission layer formed between the anode and the cathode, a hole transport layer formed between the anode and the quantum emission layer, and an electron transport layer formed between the quantum emission layer and the cathode. It is made including.
일반적인 유기 발광 표시 소자는 발광층의 재료로 유기 발광 재료를 사용하며, 유기 발광 재료를 사용하는 유기 발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)는 소자의 종류에 따라 백색, 적색, 청색 등 단일색을 구현하는데, 많은 빛을 화려하게 표현하기에는 한계가 있다.A typical organic light-emitting display device uses an organic light-emitting material as a material for the emission layer, and an organic light-emitting diode (OLED) using an organic light-emitting material implements a single color such as white, red, and blue depending on the type of device. , There is a limit to expressing a lot of light colorfully.
이에 반해, 양자점 발광 소자는 발광층의 재료로 양자점을 사용하는 표시 소자이며, 양자점의 크기를 제어하여 원하는 천연색을 구현할 수 있으며, 색 재현율이 좋고 휘도 또한 발광다이오드에 뒤쳐지지 않아 차세대 광원으로 주목받는 발광다이오드(LED: Light Emitting Diode)의 단점을 보완할 수 있는 소재로 각광받고 있다.On the other hand, a quantum dot light emitting device is a display device that uses quantum dots as a material for the light emitting layer, and it can realize a desired natural color by controlling the size of the quantum dot, and it has good color reproducibility and does not lag behind light emitting diodes, thus attracting attention as a next generation light source. It is in the spotlight as a material that can make up for the shortcomings of LEDs (Light Emitting Diode).
하지만 양자점 발광 소자의 경우 외부 발광 효율이 3% 정도에 불과하다. 따라서, 양자점 발광 소자의 외부 발광 효율을 향상시키기 위한 새로운 방안이 필요하다.However, in the case of a quantum dot light emitting device, the external luminous efficiency is only about 3%. Therefore, there is a need for a new method for improving the external luminous efficiency of the quantum dot light emitting device.
본 발명은 블록공중합체의 상 분리 및 자기 조립 특성을 이용하여 형성되는 복수의 홀을 통하여 외부 발광 효율을 향상시키는 발광소자 제조방법을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a method for manufacturing a light emitting device that improves external luminous efficiency through a plurality of holes formed by using the phase separation and self-assembly characteristics of a block copolymer.
본 발명은 블록공중합체의 상 분리 및 자기 조립 특성을 이용하여 형성되는 복수의 홀을 통하여 외부 발광 효율을 향상시킨 발광소자를 제공하기 위한 것이다.The present invention is to provide a light emitting device having improved external luminous efficiency through a plurality of holes formed by using the phase separation and self-assembly characteristics of a block copolymer.
본 발명은 발광소자 제조방법을 제공한다. 일 실시 예에 따르면, (a) 제 1 전극 상에 블록공중합체층을 배치하는 단계; (b) 상기 블록공중합체층에 포함된 물질들을 상 분리 하는 단계; (c) 상기 상 분리를 통해 분리된 물질들 중 특정 물질을 제거하여 상기 블록공중합체층에 복수의 홀을 형성하는 단계; 및 (d) 상기 블록공중합체층 상에 배치되는 전자전달판 및 상기 홀을 통해 상기 전자전달판의 저면으로부터 상기 제 1 전극으로 연장되는 전자전달돌기를 포함하는 전자전달층을 배치하는 단계;를 포함한다.The present invention provides a method of manufacturing a light emitting device. According to an embodiment, (a) disposing a block copolymer layer on the first electrode; (b) phase-separating the materials contained in the block copolymer layer; (c) forming a plurality of holes in the block copolymer layer by removing a specific material from among the materials separated through the phase separation; And (d) disposing an electron transfer layer including an electron transfer plate disposed on the block copolymer layer and an electron transfer protrusion extending from the bottom surface of the electron transfer plate to the first electrode through the hole; do.
상기 (a) 단계는, 제 1 전극 상에 고분자층을 배치하고, 상기 고분자층 상에 블록공중합체층을 배치하고, 상기 (c) 단계는, 상기 상 분리된 물질들 중 특정 물질을 제거하여 상기 블록공중합체층에 복수의 홀을 형성하는 단계 및 상기 홀에 의해 노출되는 상기 고분자층의 영역을 제거함으로써 상기 제 1 전극의 상기 홀의 위치와 대응되는 영역을 노출시키는 단계를 포함할 수 있다.In the step (a), a polymer layer is disposed on the first electrode, a block copolymer layer is disposed on the polymer layer, and the step (c) is performed by removing a specific material among the phase-separated materials. It may include forming a plurality of holes in the block copolymer layer, and exposing a region corresponding to the position of the hole of the first electrode by removing the region of the polymer layer exposed by the hole.
상기 (d) 단계 이후에, (e) 상기 전자전달층 상에 양자점을 포함하는 양자점 발광층을 배치하는 단계;를 더 포함할 수 있다.After the step (d), (e) disposing a quantum dot emission layer including quantum dots on the electron transport layer; may further include.
상기 블록공중합체층을 상기 특정 물질을 선택적으로 제거하는 용매에 침지시켜 상기 특정 물질을 제거할 수 있다.The specific material may be removed by immersing the block copolymer layer in a solvent that selectively removes the specific material.
상기 블록공중합체층은, polystyrene-block-poly(2-vinylpyridine)copolymer (PS-b-P2VP)일 수 있다.The block copolymer layer may be polystyrene-block-poly(2-vinylpyridine) copolymer (PS-b-P2VP).
상기 특정 물질은, P2VP (poly(2-vinylpyridine)copolymer)일 수 있다.The specific material may be P2VP (poly(2-vinylpyridine) copolymer).
상기 고분자층은, PVA (Polyvinyl Alcohol)일 수 있다.The polymer layer may be PVA (Polyvinyl Alcohol).
상기 고분자층, 상기 블록공중합체층 및 상기 전자전달층은 스핀 코팅(Spin-Coating)방식, 딥 코팅(Dip Coating) 방식, 롤투롤(Roll- To-Roll)방식 및 닥터 블레이드(Doctor Blade) 방식 중 어느 하나를 사용하여 배치될 수 있다.The polymer layer, the block copolymer layer, and the electron transport layer are selected from among a spin-coating method, a dip coating method, a roll-to-roll method, and a doctor blade method. It can be deployed using either.
본 발명은 발광소자를 제공한다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상에 배치되고, 복수의 홀을 포함하는 다공성 기재층; 상기 다공성 기재층 상에 배치되는 전자전달판 및 상기 홀을 통해 상기 전자전달판의 저면으로부터 상기 제 1 전극으로 연장되는 전자전달돌기를 포함하는 전자전달층;을 포함한다.The present invention provides a light emitting device. According to an embodiment, a first electrode; A porous substrate layer disposed on the first electrode and including a plurality of holes; And an electron transfer layer including an electron transfer plate disposed on the porous substrate layer and an electron transfer protrusion extending from the bottom surface of the electron transfer plate to the first electrode through the hole.
상기 전자전달층 상에 배치되고, 양자점을 포함하는 양자점 발광층;을 더 포함할 수 있다.It may further include a quantum dot emission layer disposed on the electron transport layer and including quantum dots.
본 발명의 일 실시 예에 따른 발광소자 제조방법은 블록공중합체의 상 분리 및 자기 조립 특성을 이용하여 형성되는 복수의 홀을 통하여 외부 발광 효율을 향상시키도록 제공될 수 있다.The method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention may be provided to improve external luminous efficiency through a plurality of holes formed by using the phase separation and self-assembly characteristics of the block copolymer.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광소자는 블록공중합체의 상 분리 및 자기 조립 특성을 이용하여 형성되는 복수의 홀을 통하여 외부 발광 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the light emitting device according to an embodiment of the present invention may improve external luminous efficiency through a plurality of holes formed by using the phase separation and self-assembly characteristics of the block copolymer.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광소자 제조방법의 순서도이다.
도 2는 도 1의 S10 단계를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 1의 S20 단계를 나타낸 단면도이다.
도 4는 도 1의 S30 단계를 나타낸 단면도이다.
도 5는 도 1의 S40 단계를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광소자 제조방법의 순서도이다.
도 7은 도 6의 발광소자 제조방법의 각 단계를 나타낸 사시도이다.
도 8은 도 6의 S11 단계를 나타낸 단면도이다.
도 9는 도 6의 S12 단계를 나타낸 단면도이다.
도 10은 도 6의 S20 단계를 나타낸 단면도이다.
도 11은 S20 단계의 블록공중합체의 SEM 이미지이다.
도 12는 도 6의 S30 단계를 나타낸 단면도이다.
도 13은 도 6의 S30 단계의 블록공중합체의 SEM 이미지이다.
도 14는 도 6의 S31 단계를 나타낸 단면도이다.
도 15는 도 6의 S40 단계를 나타낸 단면도이다.
도 16는 도 15의 전자전달층의 저면의 사시도이다.
도 17는 도 16의 전자전달층의 저면의 SEM 이미지이다.
도 18는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 양자점 발광소자의 제조방법의 각 단계를 나타낸 사시도이다.
도 19는 도 18의 양자점 발광소자의 분해된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 20은 본 발명의 양자점 발광소자의 전압에 따른 휘도 및 전류밀도 특성을 나타낸 그래프이다.
도 21은 본 발명의 양자점 발광소자의 전류밀도에 따른 외부 양자 효율 및 전류 효율 특성을 나타낸 그래프이다.
도 22는 본 발명의 양자점 발광소자의 전류 밀도에 따른 외부 양자 효율 및 전류 효율을 나타낸 그래프이다.
도 23은 본 발명의 양자점 발광소자의 발광 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.1 is a flowchart of a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing step S10 of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view showing step S20 of FIG. 1.
4 is a cross-sectional view showing step S30 of FIG. 1.
5 is a cross-sectional view showing step S40 of FIG. 1.
6 is a flowchart of a method of manufacturing a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
7 is a perspective view showing each step of the method of manufacturing the light emitting device of FIG. 6.
8 is a cross-sectional view showing step S11 of FIG. 6.
9 is a cross-sectional view showing step S12 of FIG. 6.
10 is a cross-sectional view showing step S20 of FIG. 6.
11 is an SEM image of the block copolymer in step S20.
12 is a cross-sectional view showing step S30 of FIG. 6.
13 is an SEM image of the block copolymer in step S30 of FIG. 6.
14 is a cross-sectional view showing step S31 of FIG. 6.
15 is a cross-sectional view showing step S40 of FIG. 6.
16 is a perspective view of the bottom of the electron transport layer of FIG. 15.
17 is an SEM image of the bottom surface of the electron transport layer of FIG. 16.
18 is a perspective view showing each step of a method of manufacturing a quantum dot light emitting device according to another embodiment of the present invention.
19 is a perspective view showing an exploded view of the quantum dot light emitting device of FIG. 18.
20 is a graph showing luminance and current density characteristics according to voltage of the quantum dot light emitting device of the present invention.
21 is a graph showing external quantum efficiency and current efficiency characteristics according to the current density of the quantum dot light emitting device of the present invention.
22 is a graph showing external quantum efficiency and current efficiency according to the current density of the quantum dot light emitting device of the present invention.
23 is a graph showing the emission spectrum of the quantum dot light emitting device of the present invention.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해 과장되었다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following embodiments. This embodiment is provided to more completely describe the present invention to those with average knowledge in the art. Therefore, the shape of the element in the drawings is exaggerated to emphasize a more clear description.
본 발명이 해결하고자 하는 과제의 해결 방안을 명확하게 하기 위한 발명의 구성을 본 발명의 바람직한 실시 예에 근거하여 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하되, 도면의 구성요소들에 참조번호를 부여함에 있어서 동일 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면상에 있더라도 동일 참조번호를 부여하였으며 당해 도면에 대한 설명 시 필요한 경우 다른 도면의 구성요소를 인용할 수 있음을 미리 밝혀 둔다.The configuration of the invention for clarifying the solution to the problem to be solved by the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings based on a preferred embodiment of the present invention, but the same in assigning reference numerals to the components of the drawings For components, even though they are on different drawings, the same reference numerals are given, and it is to be noted in advance that components of other drawings may be referred to when necessary when describing the drawings.
본 발명은 블록공중합체(21)의 상 분리 및 자기조립 현상을 이용하여 실린더형 홀(23)을 가진 다공성 기재(20)를 양자점 발광소자의 투명전극(10) 상에 배치함으로써 외부 발광 효율을 향상시키는 기술에 관한 것이다.The present invention uses the phase separation and self-assembly of the
기존의 양자점 발광 소자의 경우 외부 발광 효율이 낮은 문제점이 있었다. 하지만 본 발명의 경우 투명 전극인 제 1 전극(10) 상에 다공성 기재(20)를 배치함으로써 외부 발광 효율을 상승시킬 수 있다.In the case of the conventional quantum dot light emitting device, there is a problem in that the external luminous efficiency is low. However, in the case of the present invention, external luminous efficiency can be increased by disposing the
이를테면, 제 1 전극(10) 상에 다공성 기재(20)를 배치한다. 상기 다공성 기재(20)는 제 1 전극(10) 상에 배치되는 고분자층(22) 및 상기 고분자층(20) 상에 배치되는 블록공중합체층(21)을 포함한다. For example, a
이후 블록공중합체층(21)을 용매(solvent)에 노출시키는 솔벤트 어닐링(solvent annealing) 공정을 통해 블록공중합체층(21)에 복수의 분산된 실린더형 패턴을 형성한다. 상기 패턴은 기판 상에 수직 배향될 수 있다. Thereafter, a plurality of dispersed cylindrical patterns are formed in the
이어 상기 패턴을 선택적으로 제거하는 용액에 딥핑(dipping)하여 상기 패턴을 제거한다. 블록공중합체층(21)에 형성된 복수의 분산된 실린더형 패턴을 제거하게 되면, 블록공중합체층(21)에는 복수의 홀(23)이 형성된다. 상기 홀은 기판 상에 수직 배향되는 복수의 분산된 실린더형 홀(23) 일수 있다. Then, the pattern is removed by dipping into a solution that selectively removes the pattern. When the plurality of dispersed cylindrical patterns formed in the
이후 고분자층(22) 및 블록공중합체층(21)에 플라즈마 에칭을 수행하면, 상기 홀(23)의 위치에 대응되는 상기 고분자층(22)의 영역이 식각된다. Thereafter, when plasma etching is performed on the
그 후, 블록공중합체층(21) 상에 전자전달물질을 코팅하면 상기 전자전달물질은 상기 블록공중합체층(21)의 상부에 배치되는 전자전달판(31) 및 상기 홀(23)의 내부에 배치되는 전자전달돌기(32)를 포함하는 전자전달층(30)을 형성한다. Thereafter, when the electron transfer material is coated on the
이후 상기 전자전달층(30) 상에 양자점 발광층(40), 정공수송층(50), 정공주입층(60) 및 제 2 전극(70)을 배치한다. 그 결과, 나노 크기의 홀(32)을 갖는 다공성 기재(20)와 상기 다공성 기재(20)의 상부 및 상기 홀(23)의 내부에 위치하는 전자전달층(30)을 포함하는 양자점 발광소자를 얻을 수 있다.Thereafter, a quantum
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광소자 제조방법의 순서도이다. 일 실시 예에 따르면, 블록공중합체층(21)은 홀(23)을 포함한다. 상기 홀은 기판 상에 수직 배향되는 복수의 분산된 실린더형 홀(23) 일수 있다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. 1 is a flowchart of a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention. According to an embodiment, the
도 1을 참조하면, 발광소자 제조방법은 제 1 전극(10) 상에 블록공중합체층(21)을 배치하는 단계(S10), 상기 블록공중합체층(21)에 상 분리 현상을 일으키는 단계(S20), 상기 상 분리된 물질들 중 특정 물질을 제거하여 복수의 홀(23)을 형성하는 단계(S30) 및 상기 블록공중합체층(21)의 상부 및 상기 홀(23)의 내부에 전자전달층(30)을 배치하는 단계(S40)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the method of manufacturing a light emitting device includes disposing a
도 2는 도 1의 S10 단계를 나타낸 단면도이다. 도 2를 참조하면, 제 1 전극(10) 상에 블록공중합체층(21)이 배치된다. 예를 들면, 제 1 전극(10)은 ITO(인듐 주석 산화물)와 같은 투명 전극 물질이 적용될 수 있으며, 유리기판(11) 상에 배치될 수 있다.2 is a cross-sectional view showing step S10 of FIG. 1. Referring to FIG. 2, a
예를 들면, 도 2에 도시된 블록공중합체층(21)은 polystyrene-block-poly(2-vinylpyridine)copolymer (PS-b-P2VP)로 형성될 수 있고, 스핀 코팅과 같은 용액 공정을 이용하여 제 1 전극(10) 상에 코팅될 수 있다.For example, the
도 3은 도 1의 S20 단계를 나타낸 단면도이다. 도 3을 참조하면, 블록공중합체층(21)을 용매에 노출시키는 솔벤트 어닐링(Solvent Annealing)을 수행하면 상기 블록공중합체층(21)은 상 분리 및 자기조립 과정을 통해 패턴을 형성한다.3 is a cross-sectional view showing step S20 of FIG. 1. Referring to FIG. 3, when solvent annealing in which the
예를 들면, 상기 솔벤트 어닐링은 톨루엔(Toluene)을 사용하여 수행할 수 있다. PS-b-P2VP로 제작된 블록공중합체층(21)의 경우 솔벤트 어닐링 과정을 거치게 되면 PS 영역과 P2VP 영역으로 상 분리 현상이 일어난다. 이때 PS 와 P2VP의 부피 분율에 따라 구형, 실린더형 및 라멜라형(판형)으로 상 분리가 이루어 진다. For example, the solvent annealing may be performed using toluene. In the case of the
예를 들어 PS의 부피 분율을 0.7로 설정하고, P2VP의 부피 분율을 0.3으로 설정할 수 있다. 이 경우, 부피 분율이 큰 PS가 매트릭스 영역(21a)를 형성하고, 부피 분율이 상대적으로 작은 P2VP가 PS로 이루어진 매트릭스 안에서 기판 상에 수직으로 배향되는 복수의 실린더형 패턴으로 된 도메인 영역(21b)을 형성한다.For example, the volume fraction of PS may be set to 0.7, and the volume fraction of P2VP may be set to 0.3. In this case, a PS having a large volume fraction forms the
도 4는 도 1의 S30 단계를 나타낸 단면도이다. 도 4를 참조하면, 상기 상 분리된 블록공중합체층(21)을 특정 물질을 선택적으로 제거하는 용매에 침지시켜 상기 특정 물질을 제거할 수 있다. 예를 들어, 상기 PS-b-P2VP가 사용된 블록공중합체층(21)을 에탄올 용매에 침지시킬 경우, 에탄올에 용해되는 P2VP로 이루어진 도메인 영역(21b)은 선택적으로 부풀게 된다. 이때 P2VP는 에탄올 상으로 확산되나 블록공중합체의 화학구조적 특징으로 인해 P2VP 분자들이 완전히 에탄올에 용해되지 못하고 P2VP 분자의 한쪽 끝은 매트릭스인 PS층에 고정된 상태로 존재한다. 그 후, 질소 등을 이용하여 빠른 가스(Gas)의 흐름을 주면 급속한 에탄올의 제거로 인해 P2VP 가 도메인 영역(21b)으로부터 뽑혀 나오면서 도메인 영역(21b)이 차지하던 부분에 실린더형의 홀(23)이 형성된다.4 is a cross-sectional view showing step S30 of FIG. 1. Referring to FIG. 4, the specific material may be removed by immersing the phase-separated
홀(23)의 직경은 기존에 존재했던 실린더형 나노 패턴의 직경에 비례한다. 따라서, 분자량이 큰 블록공중합체(21)를 사용할 경우 홀(23)의 직경을 증가시킬 수 있고, 반대로 분자량이 작은 블록공중합체(21)를 사용할 경우 홀(23)의 직경을 감소시킬 수 있다.The diameter of the
실질적으로 블록공중합체의 분자의 크기를 작게 할 경우 홀(23)의 크기는 10나노미터보다 작게 하는 것도 가능하다. 하지만 분자량이 매우 작을 경우 상 분리가 잘 일어나지 않게 된다. 또한, 블록공중합체의 분자량이 매우 클 경우 솔벤트 어닐링시 블록공중합체층(21)에 충분한 유동성을 가해줄 수 없다. 따라서, 홀(23)의 직경은 10나노미터에서 200나노미터 사이인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 60나노미터 일 수 있다.When the size of the molecule of the block copolymer is substantially reduced, the size of the
도 5는 도 1의 S40 단계를 나타낸 단면도이다. 도 5를 참조하면, 상기 블록공중합체층(21)의 상부 및 상기 홀(23)의 내부에 전자전달층(30)이 배치된다. 전자전달층(30)은 상기 블록공중합체층(21)의 상부에 배치되는 전자전달판(31) 및 상기 홀(23)의 내부에 배치되는 전자전달돌기(32)를 포함한다. 5 is a cross-sectional view showing step S40 of FIG. 1. Referring to FIG. 5, an
전자전달층(30)은 블록공중합체층(21) 상에 전자전달물질을 코팅하여 배치될 수 있다. 상기 코팅 방식은 스핀 코팅(Spin-Coating)방식, 딥 코팅(Dip Coating) 방식, 롤투롤(Roll- To-Roll)방식 및 닥터 블레이드(Doctor Blade) 방식 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 스핀 코팅(Spin-Coating) 방식이 사용될 수 있다. The
예를 들면, 전자전달물질로는 산화아연이 사용될 수 있다. 블록공중합체층(21) 상에 산화아연을 스핀 코팅하면, 산화아연은 블록공중합체층(21)의 상부에 도포되어 전자전달판(31)을 형성할 뿐만 아니라, 상기 홀(33)의 내부에 투입되어 전자전달돌기(32)를 형성한다. 전자전달돌기(32)는 전자전달판(31)의 저면으로부터 제 1 전극(10)과 접촉되는 곳까지 연장된다. For example, zinc oxide may be used as the electron transport material. When zinc oxide is spin-coated on the
상기 전자전달돌기(32)의 길이는, 발광소자의 외부 발광 효율에 영향을 주며, 상기 블록공중합체층(21)의 코팅 두께에 따라 조절될 수 있다.The length of the
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광소자 제조방법의 순서도이다. 본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 제 1 전극(10) 상에 고분자층(22)을 배치하는 단계(S11), 고분자층(22) 상에 블록공중합체층(21)을 배치하는 단계(S12), 블록공중합체층(21)에 상 분리 현상을 일으키는 단계(S20), 상 분리된 물질들 중 특정 물질을 제거하여 복수의 홀(23)을 형성하는 단계(S30), 홀(23)에 의해 노출되는 고분자층(22)의 영역을 제거함으로써 홀(23)의 위치에 대응되는 제 1 전극(10)의 영역을 노출시키는 단계(S31), 및 블록공중합체층(21)의 상부 및 홀(23)의 내부에 전자전달층(30)을 배치하는 단계(S40)를 포함한다.6 is a flowchart of a method of manufacturing a light emitting device according to another embodiment of the present invention. According to another embodiment of the present invention, the step of disposing the
도 7은 도 6의 발광소자 제조방법의 각 단계를 나타낸 사시도이다. 도 7을 참조하면, 기판 상에 제 1 전극(10), 고분자층(22) 및 블록공중합체층(21)이 배치된다. 상기 기판은 유리기판(11)이 사용될 수 있다. 7 is a perspective view showing each step of the method of manufacturing the light emitting device of FIG. 6. Referring to FIG. 7, a
블록공중합체층(21)을 복수의 분산된 실린더형 패턴을 갖는 도메인 영역(21b)과 그 외의 매트릭스 영역(21a)으로 상 분리한 후 상기 도메인 영역(21b)을 제거하면 블록공중합체층(21)에는 복수의 실린더형 홀(23)이 형성된다. 이후 플라즈마 에칭을 수행하면, 상기 고분자층(22) 상의 상기 홀(23)에 대응되는 영역이 제거됨으로써 상기 블록공중합체층(21)의 상면 및 상기 고분자층(22)의 저면을 관통하는 실린더형 홀(23)이 형성된다. When the
이 과정을 통해 제 1 전극(10) 상에 다공성 기재(20)가 형성된다. 그 후, 다공성 기재(20) 상에 전도성물질을 코팅하면 상기 다공성 기재(20)의 상부에 배치되는 전자전달판(31) 및 상기 홀(23)의 내부에 배치되는 전자전달돌기(32)를 포함하는 전자전달층(30)이 배치된다. Through this process, the
도 8은 도 6의 S11 단계를 나타낸 단면도이다. 도 8을 참조하면, 상기 고분자층(22)은 코팅 방식을 통해 제 1 전극(10) 상에 배치될 수 있다. 8 is a cross-sectional view showing step S11 of FIG. 6. Referring to FIG. 8, the
상기 코팅은 스핀 코팅(Spin-Coating)방식, 딥 코팅(Dip Coating) 방식, 롤투롤(Roll- To-Roll)방식 및 닥터 블레이드(Doctor Blade) 방식 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 스핀 코팅(Spin-Coating) 방식이 사용될 수 있다. 상기 고분자층(22)은 PVA (Polyvinyl Alcohol) 일 수 있다.The coating may be any one of a spin-coating method, a dip coating method, a roll-to-roll method, and a doctor blade method, preferably spin Coating (Spin-Coating) method can be used. The
도 9는 도 6의 S12 단계를 나타낸 단면도이다. 도 9를 참조하면, 블록공중합체층(21)은 코팅 방식을 통해 고분자층(22) 상에 배치될 수 있다. 9 is a cross-sectional view showing step S12 of FIG. 6. Referring to FIG. 9, the
상기 코팅은 스핀 코팅(Spin-Coating)방식, 딥 코팅(Dip Coating) 방식, 롤투롤(Roll- To-Roll)방식 및 닥터 블레이드(Doctor Blade) 방식 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 스핀 코팅(Spin-Coating) 방식이 사용될 수 있다.The coating may be any one of a spin-coating method, a dip coating method, a roll-to-roll method, and a doctor blade method, preferably spin Coating (Spin-Coating) method can be used.
상기 블록공중합체층(21)은 PS-b-P2VP 일 수 있다.The
도 10은 도 6의 S20 단계를 나타낸 단면도이며, 도 11은 S20 단계의 블록공중합체층(21)를 원자현미경으로 찍은 사진이다. 도 10 및 도 11에 포함된 S20 단계는 상기 기재한 S20의 내용과 동일하다.10 is a cross-sectional view showing step S20 of FIG. 6, and FIG. 11 is a photograph taken with an atomic force microscope of the
도 12는 도 6의 S30 단계를 나타낸 단면도이며, 도 13은 도 6의 S30 단계의 블록공중합체를 원자현미경으로 찍은 사진이다. 도 12및 도 13에 포함된 S30 단계는 상기 기재한 S30의 내용과 동일하다.12 is a cross-sectional view showing step S30 of FIG. 6, and FIG. 13 is a photograph of the block copolymer of step S30 of FIG. 6 taken with an atomic force microscope. Step S30 included in FIGS. 12 and 13 is the same as the content of S30 described above.
도 14는 도 6의 S31 단계를 나타낸 단면도이다. 도 14를 참조하면, 플라즈마 에칭에 의해 상기 홀에(23) 의해 노출되는 고분자층(22)의 영역이 제거되고, 그로 인해 홀(23)은 블록공중합체층(21)의 상면 및 고분자층(22)의 저면을 관통하게 된다. 상기 플라즈마 에칭은 산소 플라즈마 에칭이 사용될 수 있다. 14 is a cross-sectional view showing step S31 of FIG. 6. Referring to FIG. 14, the region of the
상기 홀(23)이 블록공중합체층(21) 뿐만 아니라 고분자층(22)까지 관통함으로써 상기 제 1 전극(10)의 상기 홀(23)의 위치에 대응되는 영역이 노출되게 된다. As the
상기 고분자층(22)은 PVA로 제공될 수 있다. The
플라즈마 에칭을 고분자층(22) 및 블록공중합체층(21)에 수행하면 고분자층(22) 뿐만 아니라 블록공중합체층(21)도 동시에 식각된다. 하지만 PS, P2VP 및 PVA는 플라즈마에 의해 에칭되는 속도에 차이가 있다. 그로 인해 같은 시간 동안 플라즈마 에칭을 수행하더라도 P2VP로 구성된 블록공중합체층(21)의 매트릭스 영역(21a)은 마스크 역할을 수행한다. When plasma etching is performed on the
고분자층(22)의 경우 상기 마스크에 의해 보호되는 영역은 식각이 진행되지 않고, 상기 홀(23)에 의해 노출되는 영역에는 식각이 일어나게 된다. 그 결과 홀(23)은 고분자층(22)을 관통하여 제 1 전극(10)에 다다르게 된다. In the case of the
일반적으로 홀(23)의 크기는 블록고중합체(21)를 구성하는 분자량의 크기를 조절함으로써 함께 조절이 가능하다. 이에 더해, 플라즈마 에칭 수행 과정에서도 홀(23)의 크기를 조절할 수 있다. In general, the size of the
플라즈마 에칭을 수행하면, 블록공중합체층(21)의 도메인 영역(21b) 및 고분자층(22) 뿐만 아니라, 블록공중합체층(21)의 매트릭스 영역(21a)도 함께 식각될 수 있다. 따라서, 플라즈마 에칭을 수행하는 시간을 조절함으로써 다공성 기재(20)에 포함된 홀(23)의 크기를 조절할 수 있다. When plasma etching is performed, not only the
또한, 블록공중합체층(21)의 도메인 영역(21b)을 선택적으로 제거하는 용액에 담금으로써 대부분의 도메인 영역(21b)은 제거되었지만 그럼에도 불구하고 블록공중합체층(21)에 미량 남아있던 도메인 영역(21b) 역시 플라즈마 에칭을 통해 모두 제거됨으로써, 복수의 실린더형 홀(23)을 갖는 다공성 기재(20)를 얻을 수 있다.In addition, most of the
즉, 플라즈마 에칭 과정을 통해 기판 상에 수직으로 배향된 복수의 실린더형 홀(23)을 포함하는 다공성 기재(20)가 형성된다. That is, a
도 15는 도 6의 S40 단계를 나타낸 단면도이다. 도 16는 도 15의 전자전달층(30)의 저면의 사시도이다. 도 17는 도 16의 전자전달층(30)의 저면을 원자현미경으로 찍은 사진이다. 도 15, 도 16 및 도17을 참조하면, 전자전달층(30)은 블록공중합체층(21)의 상부에 배치되는 전자전달판(31) 및 홀(33)의 내부에 배치되는 전자전달돌기(32)를 포함한다. 15 is a cross-sectional view showing step S40 of FIG. 6. 16 is a perspective view of the bottom surface of the
전자전달돌기(32)는 전자전달판(31)의 저면으로부터 연장되어 제 1 전극(10)에 접촉된다. 전자전달층(30)은 전도성물질로 이루어지며 블록공중합체층(21)에 코팅 방식으로 배치된다. The
상기 코팅은 스핀 코팅(Spin-Coating)방식, 딥 코팅(Dip Coating) 방식, 롤투롤(Roll- To-Roll)방식 및 닥터 블레이드(Doctor Blade) 방식 중 어느 하나가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 스핀 코팅(Spin-Coating) 방식이 사용될 수 있다. The coating may be any one of a spin-coating method, a dip coating method, a roll-to-roll method, and a doctor blade method, preferably spin Coating (Spin-Coating) method can be used.
전자전달층(30)은 제 1 전극(10)으로부터 유입된 전자를 발광층(40)에 전달하는 역할을 수행한다. 제 1 전극(10) 상에 고분자층(22) 없이 블록공중합체층(21a)이 존재하는 경우 전자전달돌기(32)의 길이는 10나노미터 내외의 길이로 형성된다. 하지만 고분자층(22)이 추가될 경우 전자전달돌기(32)의 길이는 고분자층(22)의 높이만큼 길어진다. The
전자전달돌기(32)의 길이가 길어지게 되면 발광소자의 내부에서 발생한 빛이 전자전달돌기(32)를 거치는 경로가 길어 짐으로써 외부 발광 효율이 상승한다.When the length of the
일반적으로 발광소자의 외부 발광 효율은 3% 정도이다. 하지만 전자전달돌기(32)를 포함하는 전자전달층(30)을 배치함으로써, 외부 발광 효율을 3.6%까지 향상시킬 수 있다. In general, the external luminous efficiency of the light emitting device is about 3%. However, by disposing the
전자전달층(30)의 두께는 고정되어 있기 때문에, 전자전달돌기(32)가 길어질수록 전자전달판(31)의 표면의 거칠기가 증가한다. 이로 인해 전자전달층(30) 위에 증착되는 물질의 표면 거칠기도 증가하게 된다. 이러한 표면 거칠기의 증가는 발광소자의 안정성을 저해함으로써 전류 밀도 값을 상승시키게 되고, 이는 발광소자의 외부 발광 효율을 감소시킨다. 따라서, 전자전달돌기(32)의 길이는 50나노미터를 초과하지 않는 것이 바람직하다.Since the thickness of the
상기 전자전달층(30)은 다공성 기재(20)로부터 분리할 수 있다. 전자전달층(30)을 다공성 기재(20)로부터 분리한 후에는 본 발명의 발광소자 뿐만 아니라 다른 종류의 발광소자에도 적용할 수 있다. 이를 통해 다른 종류의 발광소자의 외부 발광 효율을 향상시킬 수 있다.The
도 18는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 양자점 발광소자의 제조방법의 각 단계를 나타낸 사시도이다. 도 19는 도 18의 양자점 발광소자의 분해된 모습을 나타낸 사시도이다. 도 18 및 도 19를 참조하면, 전자전달층(30)상에 양자점 발광층(40), 정공수송층(50), 정공주입층(60) 및 제 2 전극(70)을 배치함으로써 양자점 발광소자를 얻을 수 있다.18 is a perspective view showing each step of a method of manufacturing a quantum dot light emitting device according to another embodiment of the present invention. 19 is a perspective view showing an exploded view of the quantum dot light emitting device of FIG. 18. 18 and 19, a quantum dot light emitting device is obtained by arranging a quantum dot
본 발명에 따른 양자점 발광소자는 제 1 전극(10)을 포함한다. 제 1 전극(10)은 유리기판(11) 상에 형성될 수 있다. 제 1 전극(10)은 ITO와 같은 투명 전극물질이 적용될 수 있다. The quantum dot light emitting device according to the present invention includes a
제 1 전극(11) 상에는 다공성 기재(20)가 배치된다. 상기 다공성 기재(20)는 블록공중합체층(21) 및 고분자층(22)을 모두 포함하거나, 블록공중합체층(21)만을 포함할 수 있다. 다공성 기재(20)는 복수의 실린더형의 홀(23)을 포함한다. 상기 홀(23)은 상기 다공성 기재(20)의 상면 및 저면을 관통한다.A
다공성 기재(20) 상에는 전자전달층(30)이 배치된다. 전자전달층은 다공성 기재(20)의 상부에 배치되는 전자전달판(31)및 상기 홀(23)의 내부에 배치되는 전자전달돌기(32)를 포함한다. 전자전달돌기(33)는 전자전달판(31)의 저면으로부터 연장되어 상기 제 1 전극(11)에 접촉된다.The
상기 전자전달층(30) 상에는 양자점 발광층(40), 정공수송층(50), 정공주입층(60) 및 제 2 전극(70)이 아래에서 위 방향으로 차례로 배치될 수 있다.On the
양자점 발광층(40)은 유기 발광층으로 변경될 수 있으며, 양자점 발광층(40)이 유기 발광층으로 변경되는 경우에는 본 발명의 발광소자는 유기 발광소자로 작동한다. The quantum
<측정 결과><Measurement result>
이하에서는 도 20 내지 도 23를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자의 휘도, 전류 밀도, 외부 발광 효율, 전류 효율, 전력 효율 및 발광 스펙트럼을 비교예와 비교하여 설명한다.Hereinafter, luminance, current density, external luminous efficiency, current efficiency, power efficiency, and emission spectrum of a light emitting device according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in comparison with a comparative example with reference to FIGS. 20 to 23.
비교예(Reference)Comparative Example (Reference)
비교예는 다공성기재를 포함하지 않는 발광소자로 설정하였다.The comparative example was set with a light emitting device that does not contain a porous substrate.
실시예Example
실시예에서는 다공성 기재의 두께를 15nm 와 40nm로 선택하였다. 다공성 기재의 두께는 전자전달돌기의 길이와 대응된다.In Examples, the thickness of the porous substrate was selected to be 15 nm and 40 nm. The thickness of the porous substrate corresponds to the length of the electron transport protrusion.
외부 양자 효율(External Quantum Effieiency)은 초당 자유공간으로 방출된 광자의 수를 초당 led에 주입된 전자의 수로 나눈 값을 정의되고, External Quantum Effieiency is defined as the number of photons emitted into free space per second divided by the number of electrons injected into the LED per second,
내부 양자 효율은 초당 활성영역에서 방출된 광자의 수를 초당 led에 주입된 전자의수로 나눈 값으로 정의되며, The internal quantum efficiency is defined as the number of photons emitted from the active region per second divided by the number of electrons injected into the led per second,
광자가 외부로 빠져나갈 수 있는 정도를 나타내는 추출 효율은 초당 자유공간으로 방출되는 광자의 수를 초당 활성영역에서 방출되는 광자의 수로 정의된다.The extraction efficiency, which is the degree to which a photon can escape to the outside, is defined as the number of photons emitted into free space per second as the number of photons emitted from the active area per second.
이때, 초당 led에 주입된 전자의 수는 전류 밀도를 의미한다.At this time, the number of electrons injected into the LED per second means the current density.
도 20은 본 발명의 양자점 발광소자의 전압에 따른 휘도 및 전류밀도 특성을 나타낸 그래프이다.20 is a graph showing luminance and current density characteristics according to voltage of the quantum dot light emitting device of the present invention.
도 20을 참조하면, 비교예(reference)인 다공성기재가 제공되지 않았을 때와 실시예인 다공성기재의 두께가 15nm 일 때 및 다공성기재의 두께가 40nm 일 때의 전압에 따른 휘도 및 전류밀도 특성을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 20, the luminance and current density characteristics according to voltage were confirmed when the porous substrate as a reference was not provided and when the thickness of the porous substrate as an example was 15 nm and the thickness of the porous substrate was 40 nm. I can.
도 20에 도시된 바와 같이, 비교예에 비해 실시예의 경우 휘도(Luminance)는 낮지만 그와 동시에 전류 밀도(Current Density) 역시 낮은 것을 확인할 수 있으며, 특히 다공성기재의 두께가 15nm일 때 전류 밀도가 가장 낮은 것을 확인할 수 있다.As shown in Fig. 20, compared to the comparative example, in the case of the example, it can be seen that the luminance is low, but at the same time, the current density is also low. You can see the lowest one.
외부 양자 효율은 전류 밀도에 반비례하므로, 다공성기재의 두께가 15nm일 때 외부 양자 효율이 가장 크다. 따라서, 다공성기재의 두께는 15nm일 때가 가장 바람직하다.Since the external quantum efficiency is inversely proportional to the current density, the external quantum efficiency is greatest when the thickness of the porous substrate is 15 nm. Therefore, it is most preferable that the thickness of the porous substrate is 15 nm.
도 21은 본 발명의 양자점 발광소자의 전류밀도에 따른 외부 양자 효율 및 전류 효율 특성을 나타낸 그래프이다.21 is a graph showing external quantum efficiency and current efficiency characteristics according to the current density of the quantum dot light emitting device of the present invention.
도 21을 참조하면, 비교예(reference)인 다공성기재가 제공되지 않았을 때와 실시예인 다공성기재의 두께가 15nm 일 때 및 다공성기재의 두께가 40nm 일 때의 전류 밀도에 따른 외부 양자 효율 및 전류 효율 특성을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 21, external quantum efficiency and current efficiency according to the current density when the porous substrate as a reference is not provided and when the thickness of the porous substrate is 15 nm and the thickness of the porous substrate is 40 nm. You can check the characteristics.
도 21에 도시된 바와 같이, 비교예의 경우 외부 양자 효율이 3%인 반면 다공성기재의 두께가 15nm일 때의 외부 양자 효율은 3.6%를 기록하여 비교예에 비해 20% 정도의 외부 양자 효율의 향상을 가져오는 것을 확인할 수 있다. 또한, 전류 효율 역시 다공성기재의 두께가 15nm 일 때 가장 큰 것을 확인할 수 있다. 따라서, 다공성기재의 두께는 15nm일 때가 가장 바람직하다.As shown in FIG. 21, in the case of the comparative example, the external quantum efficiency was 3%, whereas the external quantum efficiency when the porous substrate had a thickness of 15 nm was 3.6%, and the external quantum efficiency was improved by about 20% compared to the comparative example. You can see that it is imported. In addition, it can be seen that the current efficiency is also the greatest when the thickness of the porous substrate is 15 nm. Therefore, it is most preferable that the thickness of the porous substrate is 15 nm.
도 22는 본 발명의 양자점 발광소자의 전류 밀도에 따른 외부 양자 효율 및 전류 효율을 나타낸 그래프이다.22 is a graph showing external quantum efficiency and current efficiency according to the current density of the quantum dot light emitting device of the present invention.
도 22를 참조하면, 비교예와 비교하였을 때 다공성 기재의 두께가 15nm일 때 전력 효율이 증가한 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 22, it can be seen that power efficiency is increased when the thickness of the porous substrate is 15 nm as compared with the comparative example.
도 23은 본 발명의 양자점 발광소자의 발광 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.23 is a graph showing the emission spectrum of the quantum dot light emitting device of the present invention.
도 23을 참조하면, 비교예와 비교하였을 때 다공성기재를 추가하더라도 스펙트럼의 차이가 거의 없는 것을 확인할 수 있다. 외부 발광 효율을 높이기 위해 기존의 외부 렌즈 부착 방식은 빛 번짐 현상을 야기시키는 문제가 있었다. 하지만 본 발명의 실시예의 경우 다공성기재가 없는 경우와 발광 스펙트럼이 거의 일치함으로써 빚 번짐 현상을 막을 수 있는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 23, it can be seen that there is little difference in spectrum even when the porous substrate is added as compared with the comparative example. In order to increase the external luminous efficiency, the conventional external lens attachment method has a problem of causing light bleeding. However, in the case of the embodiment of the present invention, it can be seen that the emission spectrum is almost identical to the case in which the porous substrate is not present, so that it is possible to prevent the phenomenon of debt spread.
이상에서 알 수 있는 바와 같이, 제 1 전극(11) 상에 블록공중합체층(21)의 상면 및 고분자층(22)의 저면을 관통하는 실린더형의 홀을 포함하는 다공성 기재(20)를 배치하고, 상기 다공성 기재(20)의 상면 및 상기 홀(32)의 내부에 배치되는 전자전달층(30)을 통하여 양자점 발광 소자의 외부 발광 효율을 향상시킬 수 있다.As can be seen from the above, a
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 저술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 저술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The detailed description above is illustrative of the present invention. In addition, the above description shows and describes preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, changes or modifications may be made within the scope of the concept of the invention disclosed in the present specification, the scope equivalent to the disclosed contents, and/or the skill or knowledge of the art. The above-described embodiments describe the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various changes required in the specific application fields and uses of the present invention are also possible. Therefore, the detailed description of the invention is not intended to limit the invention to the disclosed embodiment. In addition, the appended claims should be construed as including other embodiments.
10: 제 1 전극 11: 유리기판
20: 다공성 기재 21: 블록공중합체층
21a: 매트릭스 영역 21b: 도메인 영역
22: 고분자층 23: 홀
30: 전자전달층 31: 전자전달판
32: 전자전달돌기 40: 양자점 발광층
50: 정공수송층 60: 정공주입층
70: 제 2 전극10: first electrode 11: glass substrate
20: porous substrate 21: block copolymer layer
21a:
22: polymer layer 23: hole
30: electron transport layer 31: electron transport plate
32: electron transport protrusion 40: quantum dot emitting layer
50: hole transport layer 60: hole injection layer
70: second electrode
Claims (16)
상기 제 1 전극 상에 배치되고, 복수의 홀을 포함하는 다공성기재층;
상기 다공성기재층 상에 배치되는 전자전달판 및 상기 홀을 통해 상기 전자전달판의 저면으로부터 상기 제 1 전극으로 연장되는 전자전달돌기를 포함하는 전자전달층;을 포함하고,
상기 다공성기재층은:
저면에 형성되는 고분자층; 및
상면에 형성되는 블록공중합체층을 포함하는 발광소자.
A first electrode;
A porous substrate layer disposed on the first electrode and including a plurality of holes;
Including; an electron transfer layer including an electron transfer plate disposed on the porous substrate layer and an electron transfer protrusion extending from the bottom surface of the electron transfer plate to the first electrode through the hole,
The porous substrate layer is:
A polymer layer formed on the bottom surface; And
A light emitting device comprising a block copolymer layer formed on the upper surface.
상기 고분자층은 PVA (Polyvinyl Alcohol)를 포함하는 발광소자.
The method of claim 1,
The polymer layer is a light emitting device containing PVA (Polyvinyl Alcohol).
상기 블록공중합체층은 polystyrene-block-poly(2-vinylpyridine)copolymer (PS-b-P2VP)에서 poly(2-vinylpyridine)copolymer (P2VP)를 제거함으로써 형성되는 발광소자.
The method of claim 3,
The block copolymer layer is a light emitting device formed by removing poly(2-vinylpyridine) copolymer (P2VP) from polystyrene-block-poly(2-vinylpyridine) copolymer (PS-b-P2VP).
상기 polystyrene-block-poly(2-vinylpyridine)copolymer (PS-b-P2VP)에서 PS의 부피 분율은 0.7이고, P2VP의 부피 분율은 0.3인 발광소자.
The method of claim 4,
In the polystyrene-block-poly(2-vinylpyridine) copolymer (PS-b-P2VP), the volume fraction of PS is 0.7, and the volume fraction of P2VP is 0.3.
상기 홀은 상기 poly(2-vinylpyridine)copolymer (P2VP)가 차지하던 영역에 해당하는 발광소자.
The method of claim 4,
The hole is a light emitting device corresponding to a region occupied by the poly(2-vinylpyridine) copolymer (P2VP).
상기 홀의 직경은 60나노미터인 발광소자.
The method of claim 6,
The diameter of the hole is a light emitting device of 60 nanometers.
상기 전자전달층 상에 배치되고, 양자점을 포함하는 양자점 발광층;을 더 포함하는 발광소자.
The method of claim 1,
A light emitting device further comprising a; quantum dot light emitting layer disposed on the electron transport layer and including quantum dots.
(b) 상기 블록공중합체층에 포함된 물질들을 상 분리하는 단계;
(c) 상기 상 분리를 통해 분리된 물질들 중 특정 물질을 제거하여 상기 블록공중합체층에 복수의 홀을 형성하는 단계; 및
(d) 상기 블록공중합체층 상에 배치되는 전자전달판 및 상기 홀을 통해 상기 전자전달판의 저면으로부터 상기 제 1 전극으로 연장되는 전자전달돌기를 포함하는 전자전달층을 배치하는 단계;를 포함하는 발광소자 제조방법.
(a) disposing a block copolymer layer on the first electrode;
(b) phase-separating the materials included in the block copolymer layer;
(c) forming a plurality of holes in the block copolymer layer by removing a specific material from among the materials separated through the phase separation; And
(d) disposing an electron transfer layer including an electron transfer plate disposed on the block copolymer layer and an electron transfer protrusion extending from the bottom surface of the electron transfer plate to the first electrode through the hole; Light-emitting device manufacturing method.
상기 (a) 단계는, 제 1 전극 상에 고분자층을 배치하고, 상기 고분자층 상에 블록공중합체층을 배치하고,
상기 (c) 단계는, 상기 상 분리된 물질들 중 특정 물질을 제거하여 상기 블록공중합체층에 복수의 홀을 형성하는 단계 및 상기 홀에 의해 노출되는 상기 고분자층의 영역을 제거함으로써 상기 제 1 전극의 상기 홀의 위치와 대응되는 영역을 노출시키는 단계를 포함하는 발광소자 제조방법.
The method of claim 9,
In the step (a), a polymer layer is disposed on the first electrode, a block copolymer layer is disposed on the polymer layer,
The step (c) includes forming a plurality of holes in the block copolymer layer by removing a specific material from among the phase-separated materials, and removing a region of the polymer layer exposed by the hole to the first electrode. The method of manufacturing a light emitting device comprising the step of exposing a region corresponding to the position of the hole of the.
상기 (d) 단계 이후에,
(e) 상기 전자전달층 상에 양자점을 포함하는 양자점 발광층을 배치하는 단계;를 더 포함하는 발광소자 제조방법.
The method of claim 9 or 10,
After step (d),
(e) disposing a quantum dot emission layer including quantum dots on the electron transport layer;
상기 블록공중합체층을 상기 특정 물질을 선택적으로 제거하는 용매에 침지시켜 상기 특정 물질을 제거하는 발광소자 제조방법.
The method of claim 9 or 10,
A method of manufacturing a light emitting device in which the specific material is removed by immersing the block copolymer layer in a solvent that selectively removes the specific material.
상기 블록공중합체층은 polystyrene-block-poly(2-vinylpyridine)copolymer (PS-b-P2VP)인 발광소자 제조방법.
The method of claim 9,
The block copolymer layer is a method of manufacturing a light emitting device of polystyrene-block-poly(2-vinylpyridine) copolymer (PS-b-P2VP).
상기 특정 물질은 P2VP (poly(2-vinylpyridine)copolymer)인 발광소자 제조방법.
The method of claim 13,
The specific material is P2VP (poly(2-vinylpyridine) copolymer) a light emitting device manufacturing method.
상기 고분자층은 PVA (Polyvinyl Alcohol)인 발광소자 제조방법.
The method of claim 10,
The polymer layer is a method of manufacturing a light emitting device of PVA (Polyvinyl Alcohol).
상기 고분자층, 상기 블록공중합체층 및 상기 전자전달층은 스핀 코팅(Spin-Coating)방식, 딥 코팅(Dip Coating) 방식, 롤투롤(Roll- To-Roll)방식 및 닥터 블레이드(Doctor Blade) 방식 중 어느 하나를 사용하여 배치되는 발광소자 제조방법.
The method of claim 10,
The polymer layer, the block copolymer layer, and the electron transport layer are selected from among a spin-coating method, a dip coating method, a roll-to-roll method, and a doctor blade method. A method of manufacturing a light emitting device disposed using any one.
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