KR102399030B1 - 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents

소자 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102399030B1
KR102399030B1 KR1020150128387A KR20150128387A KR102399030B1 KR 102399030 B1 KR102399030 B1 KR 102399030B1 KR 1020150128387 A KR1020150128387 A KR 1020150128387A KR 20150128387 A KR20150128387 A KR 20150128387A KR 102399030 B1 KR102399030 B1 KR 102399030B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
substrate
auxiliary electrode
auxiliary
overlapping portion
Prior art date
Application number
KR1020150128387A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170030893A (ko
Inventor
김선욱
조성현
Original Assignee
주성엔지니어링(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주성엔지니어링(주) filed Critical 주성엔지니어링(주)
Priority to KR1020150128387A priority Critical patent/KR102399030B1/ko
Publication of KR20170030893A publication Critical patent/KR20170030893A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102399030B1 publication Critical patent/KR102399030B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H01L51/5212—
    • H01L51/0011—
    • H01L51/56—
    • H01L2251/56—
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12044—OLED
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 기판 상에 형성된 제 1 전극과, 제 1 전극과 이격되어 기판 상에 형성된 보조 전극과, 제 1 전극의 적어도 일부와 보조 전극의 적어도 일부가 중첩되는 중첩부를 포함하고, 중첩부는 제 1 전극에 유입되는 과전류를 차단하는 유기 발광 소자 및 그 제조 방법이 제시된다.

Description

소자 및 그 제조 방법{Device and method of manufacturing the same}
본 발명은 소자에 관한 것으로, 특히 발광 셀의 결함에 의한 휘도 불균일을 방지할 수 있는 소자에 관한 것이다.
유기 발광 소자(Organic Light Emitting Device: 이하 "OLED"라 함)는 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 유기물층이 마련되고, 두 전극을 통해 전류가 흐르면 두 전극으로부터 공급된 전자와 홀이 유기물층에서 결합하여 광이 발생되는 능동 발광형 소자이다. 이러한 OLED는 얇고 가벼우며, 고휘도, 저전력 소비 등의 특성을 가지고 있어 다양한 분야로 적용되고 있다. 특히, OLED는 차세대 디스플레이로 각광받고 있으며, 백색광 및 단색광을 방출하는 조명으로도 이용될 수 있다.
OLED는 광이 방출되는 방향의 전극, 예를 들어 제 1 전극으로 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명 도전성 물질을 이용한다. 그런데, 이러한 물질은 전기저항이 높기 때문에 이를 통해 전류가 흐르면 전력 손실이 발생되어 전원이 인가되는 전극의 선단과 후단 사이에 기전력 구배가 심하게 발생된다. 기전력 구배로 인하여 전극의 선단에서 멀어질수록 휘도가 감소하게 된다. 이러한 휘도 저하 문제는 OLED를 조명으로 이용하는 경우 더 심각하게 된다. 즉, OLED가 조명으로 사용되면 대면적 발광이 가능해야 하는데, OLED 내의 전류 분포가 불균일할 경우 휘도가 불균일해지는 문제가 발생된다. 또한, 불균일한 휘도는 2차적으로 OLED의 수명을 단축시킬 뿐 아니라 열화 현상을 유발하게 된다.
이러한 문제를 개선하기 위해 투명 전극보다 전기저항이 낮은 금속 등을 이용한 보조 전극을 투명 전극과 연결되도록 형성하여 전체적인 저항을 줄이는 방법이 제안되었다. 또한, 투명 전극을 복수로 분할하여 보조 전극과 연결함으로써 복수의 발광 셀 단위로 발광시킬 수 있다. 이렇게 하면 외부 전원으로부터 공급되는 전류가 보조 전극을 통하여 흐르면서 복수의 투명 전극으로 흘러 복수의 투명 전극에 균일한 전류 공급이 가능해진다.
그런데, 적어도 하나의 투명 전극에 결함(defect)이 발생하게 되면, 보조 전극을 통해 결함이 발생된 부분으로 전류가 대부분 흐르게 되어 이와 인접한 다른 투명 전극에는 전류가 적게 흐르게 되고 그에 따라 휘도 불균형이 발생될 수 있다.
한국공개특허 제10-2012-0040027호
본 발명은 휘도 불균형을 방지할 수 있는 유기 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명은 결함이 발생된 투명 전극의 적어도 일 영역에 전류가 공급되지 않도록 투명 전극과 보조 전극 사이를 끊어줌으로써 휘도 불균형을 방지할 수 있는 유기 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따른 유기 발광 소자는 기판 상에 형성된 제 1 전극; 상기 제 1 전극과 이격되어 상기 기판 상에 형성된 보조 전극; 및 상기 제 1 전극의 적어도 일부와 상기 보조 전극의 적어도 일부가 중첩되는 중첩부를 포함하며, 상기 중첩부는 상기 제 1 전극에 유입되는 과전류를 차단한다.
적어도 상기 제 1 전극 상에 형성된 유기물층; 및 상기 유기물층 상에 형성된 제 2 전극을 더 포함한다.
상기 제 1 전극은 복수로 분할되고, 각각이 상기 보조 전극과 연결된다.
상기 제 1 전극은 서로 이격된 복수의 제 1 메인부와, 상기 복수의 제 1 메인부으로부터 각각 분기되는 복수의 제 1 분기부를 포함하고, 상기 보조 전극은 상기 제 1 전극과 이격되어 일 방향으로 형성된 제 2 메인부와, 상기 제 2 메인부로부터 상기 제 1 분기부에 대응하여 분기되는 복수의 제 2 분기부를 포함하며, 상기 제 1 및 제 2 분리부의 말단이 서로 중첩되어 상기 중첩부를 형성한다.
상기 중첩부의 저항에 의해 차단되는 상기 과전류가 조절된다.
상기 중첩부의 저항은 상기 제 1 전극과 보조 전극의 중첩되는 영역의 두께, 길이 및 폭의 적어도 어느 하나에 의해 조절된다.
상기 중첩부의 저항은 상기 제 1 전극과 보조 전극의 기울기에 의해 조절된다.
상기 제 1 전극과 보조 전극의 기울기는 상기 제 1 전극과 보조 전극을 각각 형성하기 위한 쉐도우 마스크의 상기 기판 사이의 간격, 그리고 상기 쉐도우 마스크의 개구부의 형상의 적어도 어느 하나에 의해 조절된다.
본 발명의 다른 양태에 따른 유기 발광 소자는 기판 상에 제 1 전극, 유기물층 및 제 2 전극이 적층 형성되고, 상기 제 1 전극과 이격되어 보조 전극이 형성된 유기 발광 소자이고, 상기 제 1 전극의 적어도 일부와 상기 보조 전극의 적어도 일부가 중첩되어 과전류를 차단하는 중첩부를 포함한다.
상기 중첩부는 상기 제 1 전극과 보조 전극의 중첩되는 영역의 두께, 길이 및 폭의 적어도 어느 하나에 의해 저항이 조절된다.
상기 중첩부는 상기 제 1 전극과 보조 전극의 기울기에 의해 저항이 조절된다.
본 발명의 또다른 양태에 따른 유기 발광 소자의 제조 방법은 기판 상에 제 1 전극을 형성하는 단계; 상기 제 1 전극과 이격되도록 기판 상에 보조 전극을 형성하는 단계; 및 적어도 제 1 전극 상에 유기물층 및 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 보조 전극 형성 시 상기 제 1 전극과 적어도 일부가 중첩되도록 하여 중첩부를 형성한다.
상기 제 1 전극 및 보조 전극은 각각 쉐도우 마스크를 이용하여 형성하며, 각각의 쉐도우 마스크는 개구부의 적어도 일부가 중첩된다.
상기 제 1 전극과 보조 전극의 중첩되는 영역의 두께, 길이 및 폭의 적어도 어느 하나에 의해 상기 중첩부의 저항을 조절한다.
상기 제 1 전극과 보조 전극의 기울기에 의해 상기 중첩부의 저항이 조절된다.
상기 제 1 전극과 보조 전극의 기울기는 상기 제 1 전극과 보조 전극을 각각 형성하기 위한 상기 쉐도우 마스크의 상기 기판 사이의 간격, 그리고 상기 쉐도우 마스크의 개구부의 형상의 적어도 어느 하나에 의해 조절된다.
본 발명의 실시 예들에 따른 유기 발광 소자는 제 1 전극과 보조 전극이 중첩 또는 접촉되는 중첩부를 이용하여 제 1 전극으로 유입되는 과전류를 차단할 수 있다. 또한, 중첩부의 두께, 길이, 폭 등을 조절하거나, 제 1 전극과 보조 전극의 적어도 일 영역의 기울기를 조절하여 중첩부의 저항을 조절할 수 있다. 이렇게 중첩부의 저항을 조절함으로써 유기 발광 소자의 설계 또는 사양에 따라 차단하고자 하는 전류량을 조절할 수 있다. 따라서, 결함이 발생된 제 1 전극으로의 과전류 유입을 중첩부로 차단할 수 있어 유기 발광 소자의 휘도 불균일을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 부분 평면도.
도 2 및 도 3은 도 1의 A-A' 라인 및 B-B' 라인을 따라 절취한 단면도.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시 예들에 따른 유기 발광 소자의 부분 평면도.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도.
도 11 및 도 12는 본 발명에 이용되는 쉐도우 마스크에 따른 하부층의 형상을 설명하기 위한 개략도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 부분 평면도이고, 도 2는 도 1의 A-A' 라인을 따라 절취한 단면도이며, 도 3은 도 1의 B-B' 라인을 따라 절취한 단면도이다.
도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기 발광 소자는 기판(100)과, 기판(100)의 일면 상에 형성된 제 1 전극(200)과, 기판(100)의 일면 상에 제 1 전극(200)과 이격되어 형성된 보조 전극(300)과, 제 1 전극(200)과 보조 전극(300)의 적어도 일부가 중첩되어 형성된 중첩부(400)와, 적어도 제 1 전극(200) 상부에 형성된 유기물층(500)과, 유기물층(500) 상부에 형성된 제 2 전극(600)을 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 전극(200)은 소정 간격 이격되어 복수로 형성될 수 있다.
기판(100)은 소자의 용도에 따라 다양한 기판을 이용할 수 있다. 예를 들어 휨 정도에 따라 경성(rigid) 기판 또는 연성(flexible) 기판을 이용할 수 있고, 전도성에 따라 절연성 기판, 반도체성 기판 또는 도전성 기판을 이용할 수 있으며, 투광성에 따라 투광성 기판, 반투광성 기판 또는 불투광성 기판을 이용할 수 있다. 이러한 기판(100)으로는 예를 들어 플라스틱 기판(PE, PES, PET, PEN 등), 유리 기판, Al2O3 기판, SiC 기판, ZnO 기판, Si 기판, GaAs 기판, GaP 기판, LiAl2O3 기판, BN 기판, AlN 기판, SOI 기판 및 GaN 기판 중 적어도 어느 하나의 기판을 이용할 수 있다. 그런데, 광이 기판(100) 측으로 방출되는 하부 발광(bottom emission) 방식의 경우 투광성 기판을 이용해야 한다. 또한, 반도체성 기판 또는 도전성 기판을 이용하는 경우 기판(100) 상에 절연막을 형성해야 하며, 하부 발광 방식의 경우 투명 절연막을 이용해야 한다. 한편, 기판(100)은 일 방향의 길이가 이와 직교하는 타 방향의 길이보다 긴 직사각형의 형태로 마련될 수 있다. 예를 들어, 가로 방향이 세로 방향보다 큰 직사각형의 형태로 마련될 수 있다. 물론, 기판(100)은 가로 방향 및 세로 방향의 길이가 동일한 정사각형의 형상으로 마련될 수도 있고, 삼각형, 오각형 등의 다각형으로 마련될 수도 있다. 즉, 기판(100)은 유기 발광 소자의 전체 형상에 따라 다양한 형상으로 마련될 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시 예는 기판(100)이 직사각형의 형태를 갖고, 그에 따라 유가 발광 소자의 전체 형상이 직사각형인 경우를 예로 들어 설명한다. 예를 들어, 기판(100)은 가로 방향의 길이가 세로 방향의 길이보다 긴 직사각형의 형태를 가질 수 있다.
제 1 전극(200)은 유기물층(500)에 홀을 공급하기 위한 양극(anode)의 역할을 한다. 제 1 전극(200)은 일함수가 높고 생성된 광이 소자 밖으로 나올 수 있도록 투명 도전성 산화물(Transparent Conductive Oxide; TCO)을 이용하여 형성할 수 있다. 물론, 투명 도전성 산화물은 아연 산화물(Zinc Oxide), 주석 산화물(Tin Oxide), 카드뮴 산화물(Cadmium Oxide), 티타늄 산화물(Titanium Oxide), 인듐 산화물(Indium Oxide), 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide; ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide; IZO) 등의 금속 산화물을 포함할 수 있다. 그런데, 투명 도전성 산화물은 광학 투명도(optical transparency)에 대한 장점을 가지는 반면, 콘트롤(control)이 쉽지 않다는 단점을 갖는다. 따라서, 안정성면에서 장점을 보이는 폴리티오펜(polythiophene)등을 포함한 화학적으로 도핑(chemically-doping)된 공액 고분자(conjugated polymer)들이 제 1 전극(200)으로 이용될 수 있다. 이러한 제 1 전극(200)은 기판(100) 상에 소정 간격 이격되어 복수 마련될 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(200)은 일 방향 및 이와 직교하는 타 방향으로 동일 간격 이격되어 복수 마련될 수 있다. 즉, 제 1 전극(200)은 일 방향, 예를 들어 기판(100)의 장축 방향, 즉 가로 방향으로 제 1 간격 이격되고, 타 방향, 예를 들어 기판(100)의 단축 방향, 즉 세로 방향으로 제 2 간격 이격되어 복수 마련될 수 있다. 여기서, 제 1 간격과 제 2 간격은 동일할 수도 있고, 다를 수도 있다. 또한, 제 1 전극(200)은 적어도 일부가 분기된 형태로 마련될 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(200)은 사각형 형상의 메인부(210)과, 메인부(210)의 일 영역으로부터 직선 형상으로 연장되는 분기부(220)를 포함할 수 있다. 물론, 메인부(210)는 사각형 형상 이외에 다양한 형상을 가질 수도 있다. 또한, 분기부(220)는 메인부(210)보다 얇은 폭을 갖고 메인부(210)의 일 변과 소정 간격 이격되어 형성될 수 있다. 여기서, 분기부(220)의 말단, 즉 메일부(210)와 접촉하는 영역으로부터 가장 먼 영역이 보조 전극(300)과 접촉될 수 있다. 이렇게 제 1 전극(200)이 기판(100) 상에 복수로 마련되어 복수의 발광 셀이 구현될 수 있다. 즉, 제 1 전극(200)은 분기부(220)를 통해 메인부(210)로 전원이 공급되고, 메인부(210)가 그 상부에 형성된 유기물층(500)에 홀을 공급할 수 있다. 물론, 분기부(220) 상부에도 유기물층(500)이 형성되고 분기부(220)에서도 유기물층(500)에 홀을 공급할 수도 있다.
보조 전극(300)은 제 1 전극(200)과 이격되어 기판(100) 상의 일 영역에 형성될 수 있다. 예를 들어, 보조 전극(300)은 세로 방향으로 제 1 전극(200)과 이격되어 제 1 전극(200)의 상측 및 하측의 적어도 일 영역에 형성될 수 있다. 즉, 보조 전극(300)이 기판(200)의 가로 방향으로 가장자리를 따라 제 1 전극(200)의 상측 및 하측에 각각 형성될 수도 있고, 일측 또는 하측의 어느 하나에 형성될 수도 있다. 예를 들어, 보조 전극(300)은 제 1 전극(200)과 이격되어 그 상측에 형성되며, 기판(100)의 일 변을 따라 가로 방향으로 형성될 수 있다. 물론, 보조 전극(300)은 세로 방향으로 이격된 제 1 전극(200) 사이에 적어도 하나 이상 더 마련될 수도 있다. 즉, 보조 전극(300)은 기판(100) 상의 가로 방향으로 소정 간격 이격되어 적어도 셋 이상 복수 마련될 수 있고, 보조 전극(300) 사이에 제 1 전극(200)이 형성될 수도 있다. 이러한 보조 전극(300)은 소정의 길이 및 폭으로 형성되는데, 가로 방향으로 배열된 복수의 제 1 전극(200)과 동일 길이로 형성되거나 이보다 길게 형성될 수 있다. 즉, 보조 전극(300)은 제 1 전극(200)의 일 방향의 길이보다 길거나 같은 길이로 직선 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 보조 전극(300)은 제 1 전극(200)보다 저항이 낮은 물질로 형성될 수 있는데, 예를 들어 Cr, Mo, Ni, Pt, Au, Ag 등의 금속 또는 그 화합물 또는 그들을 포함하는 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 보조 전극(300)은 제 1 전극(200) 측으로 적어도 일부가 분기되어 형성될 수 있다. 즉, 보조 전극(300)은 가로 방향으로 직선 형상으로 형성된 메인부(310)과, 메인부(310)으로부터 복수의 제 1 전극(200) 측으로 각각 분기된 복수의 분기부(320)을 포함할 수 있다. 한편, 보조 전극(300)은 제 1 전극(200)의 두께와 같거나 두껍게 형성될 수 있는데, 예를 들어 제 1 전극(200) 두께의 1배 내지 5배의 두께로 형성될 수 있다.
중첩부(400)는 제 1 전극(200)과 보조 전극(300)이 소정의 영역에서 중첩되어 형성될 수 있다. 즉, 보조 전극(300)의 분기부(320)의 말단은 제 1 전극(200)의 분기부(220)의 말단과 일부 중첩되어 연결될 수 있는데, 중첩되어 연결된 부분이 중첩부(400)가 될 수 있다. 여기서, 중첩부(400)의 두께, 길이, 폭 등을 조절할 수 있고, 그에 따라 중첩부(400)의 저항을 조절할 수 있다. 중첩부(400)는 두께가 두꺼울수록, 길이가 길수록, 그리고 폭이 넓을수록 저항이 낮을 수 있다. 반대로, 중첩부(400)는 두께가 얇을수록, 길이가 짧을수록, 그리고 폭이 좁을수록 저항이 높을 수 있다. 즉, 중첩부(400)는 그 면적, 체적이 클수록 저항이 낮고, 작을수록 저항이 높을 수 있다. 한편, 제 1 전극(200) 및 보조 전극(300)은 쉐도우 마스크(shadow mask)를 이용하여 형성하며, 쉐도우 마스크의 형상에 따라 중첩부(400)의 저항을 조절할 수 있다. 즉, 쉐도우 마스크를 이용하여 제 1 전극(200) 및 보조 전극(300)의 적어도 일 영역 기울기를 조절하여 형성함으로써 중첩부(400)의 두께, 길이, 폭 등을 조절할 수 있고, 그에 따라 중첩부(400)의 저항을 조절할 수도 있다. 예를 들어, 제 1 전극(200) 및 보조 전극(300) 각각의 말단부가 기판(100)과 이루는 기울기가 작을수록 이들의 접촉 면적이 작을 수 있고, 그에 따라 중첩부(400)의 저항이 낮을 수 있다. 반대로, 제 1 전극(200)과 보조 전극(300) 각각의 말단부가 기판(100)과 이루는 기울기가 클수록 이들의 접촉 면적이 클 수 있고, 그에 따라 중첩부(400)의 저항이 높을 수 있다. 제 1 전극(200) 및 보조 전극(300)의 기울기는 쉐도우 마스크의 두께, 단면 형상 및 기판(100)과의 간격 등으로 조절할 수 있다. 이렇게 제 1 전극(200)과 보조 전극(300)의 중첩 영역을 조절하고 그에 따라 중첩부(400)저항을 조절함으로써 적어도 하나의 제 1 전극(200)에 과량의 전류가 유입될 경우 중첩부(400)가 오픈(open)되는 퓨즈 역할을 함으로써 적어도 하나의 발광 셀에 결함(defect)이 발생하더라도 전류-저항 강하(IR drop)에 의한 휘도 불균형을 방지할 수 있다. 즉, 결함이 발생된 발광 셀의 제 1 전극(200)에는 과량의 전류가 흐를 수 있고, 그에 따라 그 주변의 발광 셀의 제 1 전극(200)에는 상대적으로 적은 전류가 흘러 휘도 불균일이 발생될 수 있는데, 이러한 중첩부(400)가 저항에 따라 제 1 전극(200)으로 유입되는 과량의 전류를 차단함으로써 휘도 불균일을 방지할 수 있다.
유기물층(500)은 홀과 전자가 결합되어 광을 생성하며, 복수의 제 1 전극(200) 상부에 형성된다. 유기물층(500)은 유기 발광층의 단일층으로 형성될 수 있고, 높은 발광 휘도나 효율을 얻기 위하여 다중층으로 형성될 수 있다. 즉, 유기물층(500)은 도 3에 도시된 바와 같이 홀 주입층(510), 홀 전달층(520), 발광층(530), 전자 전달층(540) 및 전자 주입층(550)을 포함할 수 있다. 또한, 도시되지 않았지만, 홀 전달층(520)과 발광층(530) 사이에 전자 블럭킹층이 형성될 수 있고, 발광층(530)과 전자 전달층(540) 사이에 홀 블럭킹층이 형성될 수도 있다.
홀 주입층(510)은 홀의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있으며, CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), PANI(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
홀 전달층(422)은 홀의 전달을 원활하게 하는 역할을 하며, NPD(또는 NPB)(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD 및 MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
발광층(530)은 홀과 전자가 결합되어 소정의 광을 방출하며, 호스트와 도펀트를 포함할 수 있다. 발광층(530)은 적색, 녹색, 청색 및 백색을 발광하는 물질을 포함할 수 있으며, 인광 또는 형광 물질을 이용하여 형성할 수 있다. 발광층(530)이 적색을 발광하는 경우, CBP(carbazole biphenyl) 또는 mCP(1,3-bis(carbazol-9-yl)를 포함하는 호스트 물질과, PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium) 및 PtOEP(octaethylporphyrin platinum)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 인광 도펀트 또는 PBD:Eu(DBM)3(Phen) 및 Perylene을 포함하는 형광 도펀트로 이루어질 수 있다. 발광층(530)이 녹색을 발광하는 경우, CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질과, Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)을 포함하는 인광 도펀트로 이루어질 수 있고, 형광 도펀트로 이루어질 수 있다. 또한, 발광층(530)이 청색을 발광하는 경우, CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질과, FIrpic, (CF3ppy)2Ir(pic)를 포함하는 인광 도펀트로 이루어질 수 있다. 이와는 달리, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 형광 물질로 이루어질 수 있다. 그러나, 상기 물질에 한정되지 않고 다양한 물질을 이용할 수 있다.
전자 전달층(540)은 전자의 전달을 원활하게 하는 역할을 하며, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 및 SAlq로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
전자 주입층(550)은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 하며, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino) aluminum), PBD, TAZ, LiF, spiro-PBD, BAlq 또는 SAlq를 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
또한, 도시되지 않은 전자 블럭킹층 및 홀 블럭킹층은 BCP, BAlq, C60F42 등의 물질로 형성할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되는 것은 아니며, 홀 주입층(510), 홀 전달층(520), 전자 전달층(540) 및 전자 주입층(550) 중 적어도 어느 하나가 생략될 수도 있고, 홀 전달층(520) 또는 전자 전달층(540)에 도펀트가 도핑되어 발광층으로 기능할 수도 있다. 또한, 발광층(530)은 단일층 또는 두층 이상의 다층으로 형성될 수 있고, 다층으로 형성되는 경우 서로 다른 호스트에 서로 다른 도펀트가 도핑될 수 있다. 물론, 발광층(530)이 다층으로 형성되는 경우 동일 호스트에 서로 다른 복수의 도펀트가 도핑될 수도 있다.
제 2 전극(600)은 유기물층(500)에 전자 주입을 위한 음극(cathode)으로 이용되고, 전기 전도성을 갖는 물질을 이용할 수 있다. 제 2 전극(600)은 전기적 저항이 낮고 전도성 유기 물질과 계면 특성이 우수한 Al, Ag, Au, Pt, Cu 등의 금속을 이용하는 것이 바람직하다. 그런데, 유기물층(500) 사이에 형성되는 장벽(barrier)를 낮추어 전자 주입에 있어 높은 전류 밀도(current density)를 얻기 위하여 일함수가 낮은 금속을 이용하는 것이 더욱 바람직하며, 공기에 비교적 안정한 물질인 Al을 이용하는 것이 바람직하다.
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기 발광 소자는 제 1 전극(200)과 보조 전극(300)이 중첩 또는 접촉되는 중첩부(400)를 이용하여 제 1 전극(200)으로 유입되는 과전류를 차단할 수 있다. 또한, 중첩부(400)의 두께, 길이, 폭 등을 조절하거나, 제 1 전극(200)과 보조 전극(300)의 적어도 일 영역의 기울기를 조절하여 중첩부(400)의 저항을 조절할 수 있다. 이렇게 중첩부(400)의 저항을 조절함으로써 유기 발광 소자의 설계 또는 사양에 따라 차단하고자 하는 전류량을 조절할 수 있다. 따라서, 결함이 발생된 제 1 전극(200)으로의 과전류 유입을 차단할 수 있어 휘도 불균일을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예는 제 1 전극(200)으로부터 분기된 영역과 보조 전극(300)으로부터 분기된 영역에 의해 중첩부(400)가 형성되었다. 그러나, 이러한 중첩부(400)는 다양하게 변형될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 보조 전극(300)이 길이 방향으로 형성되고, 제 1 전극(200)의 일 영역에서 분기부(220)가 형성되어 보조 전극(300)과 접촉될 수 있다. 즉, 보조 전극(300)에는 분기부가 형성되지 않고 제 1 전극(200)에만 분기부(220)가 형성될 수 있다. 이 경우에도 제 1 전극(200)과 대면하는 보조 전극(300)의 적어도 일 측면은 소정의 기울기를 갖도록 형성될 수 있고, 적어도 보조 전극(300)과 대면하는 제 1 전극(200)의 분기되는 영역 또한 소정의 기울기를 갖도록 형성될 수 있다. 이때, 제 1 전극(200)의 분기부(220)는 제 1 전극(200)의 중앙부에 제 1 전극(200)의 일변 길이의 1/4 정도의 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 그러나, 제 1 전극(200)의 분기부(220)는 제 1 전극(200)의 일변 길이의 1/4 이상의 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 제 1 전극(200)의 분기부(220)는 제 1 전극(200)의 일변 길이의 1/2 정도의 폭을 갖도록 형성될 수 있다. 물론, 도 6에 도시된 바와 같이 제 1 전극(200)으로부터 분기된 영역이 형성되지 않고 제 1 전극(200)의 일변 가장자리로부터 소정 폭이 보조 전극(300)과 중첩되도록 형성될 수도 있다. 이 경우에도 서로 중첩되는 제 1 전극(200)과 보조 전극(300)의 일 측면은 소정의 기울기를 갖도록 형성될 수 있다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 제조 방법을 설명하기 위해 순서적으로 도시한 소자의 단면도이다. 여기서, 도 7은 도 1의 A-A' 라인을 따라 절취한 일 공정 상태의 단면도이고, 도 8 내지 도 10은 도 1의 B-B' 라인을 따라 절취한 상태의 단면도이다. 또한, 도 11 및 도 12는 쉐도우 마스크에 따라 형성되는 패턴 형상을 도시한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 기판(100) 상에 제 1 전극(200)을 형성한다. 기판(100)은 투광성 기판을 이용할 수 있으며, 경성(rigid) 기판 또는 연성(flexible) 기판을 이용할 수 있다. 예를 들어, 기판(100)은 플라스틱 기판(PE, PES, PET, PEN 등), 유리 기판 등을 이용할 수 있다. 또한, 제 1 전극(200)는 도전성이며 가시광에 대해 투광성 물질로 형성할 수 있는데, 투명 도전성 산화물(Transparent Conductive Oxide; TCO)을 이용하여 형성할 수 있다. 한편, 제 1 전극(200)은 기판(100)과 소정 간격 이격되도록 소정의 패턴이 형성된 제 1 쉐도우 마스크(710)를 형성한 후 투명 도전성 산화물을 제 1 쉐도우 마스크(710)를 통해 기판(100) 상에 공급하여 형성할 수 있다. 제 1 쉐도우 마스크(710)은 도 1에 도시된 바와 같이 메인부(210) 및 분기부(220)에 대응되는 복수의 영역이 개방되고 나머지 영역은 폐쇄된 형상으로 마련될 수 있다. 여기서, 제 1 쉐도우 마스크(710)의 형상, 제 1 쉐도우 마스크(710)과 기판(100) 사이의 간격 등에 따라 제 1 전극(200)을 다양한 기울기를 갖도록 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 11(a)에 도시된 바와 같이 제 1 쉐도우 마스크(700)와 기판(100) 사이의 간격이 가까울수록 제 1 전극(200)의 측면은 직각에 가까운 형태로 형성되고, 도 11(b)에 도시된 바와 같이 제 1 쉐도우 마스크(710)와 기판(100) 사이의 간격이 멀어질수록 제 1 전극(200)의 측면은 소정의 기울기를 갖도록 형성된다. 또한, 기판(100)과 대면하는 제 1 쉐도우 마스크(710)의 개구부의 형상을 변형함으로써 제 1 전극(200)의 측면 형상을 조절할 수 있다. 예를 들어, 도 12(a)에 도시된 바와 같이 개구부(711)가 상측으로부터 하측으로 벌어지도록, 즉 상측에서 하측으로 소정의 기울기를 갖도록 하면 제 1 전극(200)은 측면이 소정의 기울기를 갖도록 형성할 수 있다. 이때, 도 12(b)에 도시된 바와 같이 제 1 쉐도우 마스크(710)의 개구부(711)의 기울기가 클수록 제 1 전극(200)의 측면의 기울기가 더 크게 형성할 수 있다. 따라서, 기판(100)과 제 1 쉐도우 마스크(710) 사이의 간격, 그리고 쉐도우 마스크(710)의 개구부(711)의 형상에 따라 제 1 전극(200)의 측면 기울기를 조절할 수 있다.
도 8을 참조하면, 제 1 전극(200)이 형성된 기판(100) 상에 소정 간격 이격되도록 제 2 쉐도우 마스크(720)를 형성한 후 예를 들어 금속 물질을 공급하여 기판(100) 상에 보조 전극(300)을 형성한다. 즉, 제 2 쉐도우 마스크(720)는 소정 영역에 개구부(721)가 형성되고, 개구부(721)에 대응되어 보조 전극(300)이 형성될 수 있다. 보조 전극(300)은 기판(100)의 일 변을 따라 예를 들어 가로 방향으로 직선 형태로 형성할 수 있고, 제 1 전극(200) 방향으로 분기되는 분기부가 형성될 수 있다. 이때, 보조 전극(300)의 분기부의 말단은 제 1 전극(200)의 분기부의 말단부와 중첩되어 중첩부(400)를 형성할 수 있다. 보조 전극(300)은 제 1 전극(200)보다 두껍게 형성되고, 그에 따라 보조 전극(300)의 말단부가 제 1 전극(200)의 말단부를 덮도록 형성될 수 있다. 이는 제 2 쉐도우 마스크(720)의 개구부(721)가 제 1 쉐도우 마스크(710)의 개구부(711)와 일부 중첩되도록 함으로써 가능할 수 있다. 물론, 상기 도 11 및 도 12를 이용하여 설명한 바와 같이 쉐도우 마스크와 기판 사이의 간격, 그리고 쉐도우 마스크의 개구부 형상에 따라 보조 전극(300)이 소정의 기울기를 갖도록 형성하고, 제 1 전극(200) 및 보조 전극(300)의 말단부가 중첩되도록 하여 형성할 수도 있다.
도 9를 참조하면, 제 1 전극(200) 상에 유기물층(500)을 형성한다. 즉, 유기물층(500)은 보조 전극(300) 상에는 형성되지 않고 제 1 전극(200) 상에만 형성될 수 있다. 이때, 유기물층(500)은 제 1 전극(200)을 형성하기 위한 제 1 쉐도우 마스크(710)를 이용하여 형성할 수도 있다. 이 경우 유기물층(500)은 제 1 전극(200)의 메인부(210) 상부에만 형성된다. 물론, 유기물층(500)을 형성하기 위한 제 3 쉐도우 마스크가 제 1 쉐도우 마스크와는 다른 형상을 가지고, 예를 들어 제 1 전극(200)의 분기부(220) 상에는 유기물층(500)을 형성하지 않을 수도 있고, 제 1 전극(200) 사이에도 유기물층(500)을 형성할 수도 있다. 이러한 유기물층(500)은 홀과 전자가 결합되어 광을 생성하는 작용을 하며, 유기 발광층의 단일층으로 형성될 수 있고, 높은 발광 휘도나 효율을 얻기 위하여 다중 유기물층으로 형성될 수 있다. 예를 들어 유기물층(500)은 홀 주입층(510), 홀 전달층(520), 발광층(530), 전자 전달층(540) 및 전자 주입층(550)이 적층되어 형성될 수 있다. 또한, 도시되지 않았지만, 홀 전달층(520)과 발광층(530) 사이에 전자 블럭킹층이 형성될 수 있고, 발광층(530)과 전자 전달층(540) 사이에 홀 블럭킹층이 형성될 수도 있다.
도 10을 참조하면, 유기물층(500) 상에 제 2 전극(600)을 형성한다. 제 2 전극(600)은 전기적 저항이 낮고 전도성 유기 물질과 계면 특성이 우수한 Al, Ag, Au, Pt, Cu 등의 금속을 이용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 기판 200 : 제 1 전극
300 : 보조 전극 400 : 중첩부
500 : 유기물층 600 : 제 2 전극

Claims (16)

  1. 기판 상에 형성된 제 1 전극;
    상기 제 1 전극과 이격되어 상기 기판 상에 형성된 보조 전극; 및
    상기 제 1 전극의 적어도 일부와 상기 보조 전극의 적어도 일부가 중첩되는 중첩부를 포함하며,
    상기 중첩부는 상기 제 1 전극에 유입되는 과전류를 차단하고,
    상기 보조 전극과 대면하는 상기 제 1 전극의 일 측면 및 상기 제 1 전극과 대면하는 보조 전극의 일 측면 각각이 기울기를 가지도록 형성된 소자.
  2. 청구항 1에 있어서, 적어도 상기 제 1 전극 상에 형성된 유기물층; 및
    상기 유기물층 상에 형성된 제 2 전극을 더 포함하는 소자.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 상기 제 1 전극은 복수로 분할되고, 각각이 상기 보조 전극과 연결되는 소자.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 제 1 전극은 서로 이격된 복수의 제 1 메인부와, 상기 복수의 제 1 메인부으로부터 각각 분기되는 복수의 제 1 분기부를 포함하고,
    상기 보조 전극은 상기 제 1 전극과 이격되어 일 방향으로 형성된 제 2 메인부와, 상기 제 2 메인부로부터 상기 제 1 분기부에 대응하여 분기되는 복수의 제 2 분기부를 포함하며,
    상기 제 1 및 제 2 분기부의 말단이 서로 중첩되어 상기 중첩부를 형성하는 소자.
  5. 청구항 3에 있어서, 상기 중첩부는 상기 제 1 전극과 보조 전극의 중첩되는 영역의 두께, 길이 및 폭의 적어도 어느 하나에 의해 저항이 조절되는 소자.
  6. 청구항 3에 있어서, 상기 중첩부는 상기 제 1 전극 및 보조 전극 각각의 일 측면의 기울기에 의해 저항이 조절되는 소자.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 제 1 전극과 보조 전극의 기울기는 상기 제 1 전극과 보조 전극을 각각 형성하기 위한 쉐도우 마스크와 상기 기판 사이의 간격, 상기 쉐도우 마스크 개구부 형상의 적어도 어느 하나에 의해 조절되는 소자.
  8. 기판 상에 제 1 전극을 형성하는 단계;
    상기 제 1 전극과 이격되도록 기판 상에 보조 전극을 형성하는 단계; 및
    적어도 상기 제 1 전극 상에 제 2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 전극의 형성 시에, 상기 제 1 전극의 일 측면이 기울기를 가지도록 형성하며,
    상기 보조 전극의 형성 시에, 상기 제 1 전극과 대면하는 보조 전극의 일 측면이 기울기를 가지도록 형성하고,
    상기 보조 전극 형성 시 상기 제 1 전극과 적어도 일부가 중첩되도록 하여 중첩부를 형성하는 소자의 제조 방법.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 제 1 전극 및 보조 전극은 각각 쉐도우 마스크를 이용하여 형성하며, 각각의 쉐도우 마스크는 개구부의 적어도 일부가 중첩되는 소자의 제조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 제 1 전극과 보조 전극의 중첩되는 영역의 두께, 길이 및 폭의 적어도 어느 하나에 의해 상기 중첩부의 저항을 조절하는 소자의 제조 방법.
  11. 청구항 9에 있어서, 상기 제 1 전극 및 보조 전극 각각의 일 측면의 기울기에 의해 상기 중첩부의 저항이 조절되는 소자의 제조 방법.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 제 1 전극과 보조 전극의 기울기는 상기 제 1 전극과 보조 전극을 각각 형성하기 위한 상기 쉐도우 마스크와 상기 기판 사이의 간격, 상기 쉐도우 마스크 개구부 형상의 적어도 어느 하나에 의해 조절되는 소자의 제조 방법.

  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
KR1020150128387A 2015-09-10 2015-09-10 소자 및 그 제조 방법 KR102399030B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150128387A KR102399030B1 (ko) 2015-09-10 2015-09-10 소자 및 그 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150128387A KR102399030B1 (ko) 2015-09-10 2015-09-10 소자 및 그 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170030893A KR20170030893A (ko) 2017-03-20
KR102399030B1 true KR102399030B1 (ko) 2022-05-18

Family

ID=58502732

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150128387A KR102399030B1 (ko) 2015-09-10 2015-09-10 소자 및 그 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102399030B1 (ko)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101657083B1 (ko) * 2010-06-18 2016-09-13 주성엔지니어링(주) 전기광학장치 및 이의 제작 방법
KR101205243B1 (ko) 2010-10-18 2012-11-27 주식회사 한샘 서랍장착구조
KR101966350B1 (ko) * 2011-03-23 2019-08-19 주성엔지니어링(주) 발광 소자
KR101582719B1 (ko) * 2012-05-31 2016-01-05 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170030893A (ko) 2017-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10424754B2 (en) Organic light emitting diode device, display panel and display device
US20160035993A1 (en) Organic electroluminescent device and display device
KR102125881B1 (ko) 유기 발광 소자
KR102141918B1 (ko) 유기전계발광표시장치
US9966556B2 (en) Organic light-emitting device having a compensation resistance part electrically connected to the auxiliary electrode
TW201631755A (zh) 有機發光顯示裝置及其製造方法
US9923030B2 (en) Organic light-emitting device
KR102574052B1 (ko) 유기발광 표시장치
KR101469486B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102596337B1 (ko) 유기발광 표시장치
KR20130047200A (ko) 유기발광표시장치 및 그 제조 방법
US11233213B2 (en) Organic light emitting display device
KR102399030B1 (ko) 소자 및 그 제조 방법
KR102110418B1 (ko) 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101867593B1 (ko) 발광 소자
KR102427712B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
US9947729B2 (en) Organic electroluminescent element, lighting device, and lighting system
KR101966350B1 (ko) 발광 소자
KR20120075055A (ko) 유기전계발광표시장치
KR101753822B1 (ko) 발광 소자
KR101903373B1 (ko) 발광장치
KR101943544B1 (ko) 발광 소자 및 그 제조 방법
KR101915232B1 (ko) 전기 광학 소자
KR100717758B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR20110040308A (ko) 발광 소자, 이를 구비하는 표시 장치 및 조명 유닛

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right