KR102422061B1 - Oled 조명 장치 - Google Patents

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Abstract

발광 면적 극대화를 통하여 조명 효율 및 수명을 향상시킬 수 있는 OLED 조명 장치에 대하여 개시한다.
이를 위해, 본 발명에 따른 OLED 조명 장치는 기판 상의 오버 코트층과 맞닿는 계면에 엠보싱 패턴이 구비된 고굴절 투명 도전물질로 이루어진 제1 전극을 활성 영역 전체에 배치된다.
이 결과, 본 발명에 따른 OLED 조명 장치는 엠보싱 패턴이 구비된 제1 전극을 통한 마이크로 렌즈 효과로 광산란을 통하여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있으므로, 기판과 오버 코트층 간의 계면에 배치되는 광추출층을 제거할 수 있고, 이로 인하여 공정 수율 및 제조 원가를 절감할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 OLED 조명 장치는 보조배선 및 보호층이 삭제되는 대신, 고굴절 투명 도전물질로 이루어진 제1 전극이 활성 영역 전체에 배치되므로, 비발광 영역까지도 광을 발광시킬 수 있으므로 발광 면적의 극대화를 통해 광 추출 효율이 향상되어 수명 향상이 가능해질 수 있다.

Description

OLED 조명 장치{LIGHT APPARATUS FOR ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은 OLED 조명 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광 면적 극대화를 통하여 조명 효율 및 수명을 향상시킬 수 있는 OLED 조명 장치에 관한 것이다.
현재, 조명 장치로는 형광등이나 백열등이 주로 사용되고 있다. 이 중, 백열등은 연색지수가 좋으나 에너지효율이 매우 낮고, 형광등은 에너지효율은 좋으나 연색지수가 낮으며, 수은을 함유하고 있어 환경오염 문제가 있다.
따라서, 최근에는 형광등이나 백열등을 대체할 수 있는 조명 장치로 발광다이오드(LED)가 제안되어 왔다. 이러한 발광다이오드는 무기물 발광물질로 구성되며, 청색 파장대에서 발광효율이 가장 높고, 적색과 시감도가 가장 높은 색인 녹색 파장대역으로 갈수록 발광효율이 저하된다. 따라서, 적색발광다이오드, 녹색발광다이오드 및 청색발광다이오드를 조합하여 백색광을 발광하는 경우, 발광효율이 낮아진다는 문제가 있었다. 또한, 적색발광다이오드, 녹색발광다이오드 및 청색발광다이오드를 사용하는 경우 각각의 발광피크(peak)의 폭이 좁기 때문에 색연색성도 저하된다는 문제도 있었다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 적색발광다이오드, 녹색발광다이오드, 청색발광다이오드를 조합하는 방식 대신에, 청색발광다이오드와 황색컬러의 형광체를 조합하여 백색광을 출력하는 조명 장치가 제안되고 있다. 이러한 구성의 발광다이오드가 제안되는 이유는 발광효율이 낮은 녹색발광다이오드를 사용하는 것보다 효율이 높은 청색발광다이오드만을 사용하고 나머지 색은 청색광을 받아 황색광을 발산하는 형광물질을 이용하는 방법이 더 효율적이기 때문이다.
그러나, 청색 발광다이오드와 황색컬러의 형광체를 조합하여 백색광을 출력하는 조명장치의 경우에도 황색(옐로우) 광을 발광하는 형광물질 자체가 발광효율이 좋지 않기 때문에, 조명장치의 발광효율을 향상시키는 데에 한계가 있었다.
이와 같이, 발광효율이 저하되는 문제를 해결하기 위해, 유기발광물질로 이루어진 유기발광소자를 이용하는 OLED 조명 장치가 제안되고 있다. 일반적으로, 유기발광소자는 무기발광소자에 비해 녹색 및 적색의 발광효율이 상대적으로 양호하다. 또한, 유기발광소자는 무기발광소자에 비해 청색, 적색, 녹색의 발광피크(peak)의 폭이 상대적으로 넓기 때문에 색연색성이 향상되어 발광장치의 광이 좀더 태양광과 유사하게 되는 장점이 있다.
본 발명은 발광 면적 극대화를 통하여 조명 효율 및 수명을 향상시킬 수 있는 OLED 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이를 위해, 본 발명에 따른 OLED 조명 장치는 기판 상의 오버 코트층과 맞닿는 계면에 엠보싱 패턴이 구비된 고굴절 투명 도전물질로 이루어진 제1 전극을 활성 영역 전체에 배치하였다.
이 결과, 본 발명에 따른 OLED 조명 장치는 엠보싱 패턴이 구비된 제1 전극을 통한 마이크로 렌즈 효과로 광산란을 통하여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있으므로, 기판과 오버 코트층 간의 계면에 배치되는 광추출층을 제거할 수 있고, 이로 인하여 공정 수율 및 제조 원가를 절감할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 OLED 조명 장치는 보조배선 및 보호층이 삭제되는 대신, 고굴절 투명 도전물질로 이루어진 제1 전극이 활성 영역 전체에 배치되므로, 비발광 영역까지도 광을 발광시킬 수 있으므로 발광 면적의 극대화를 통해 광 추출 효율이 향상되어 수명 향상이 가능해질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 OLED 조명 장치는 기판 상에 오버 코트층이 배치되고, 오버 코트층 상에는 오버 코트층과 맞닿는 계면에 엠보싱 패턴이 구비된 제1 전극이 배치된다.
이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 OLED 조명 장치는 엠보싱 패턴이 구비된 제1 전극을 통한 마이크로 렌즈 효과로 광산란을 통하여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있으므로, 기판과 오버 코트층 간의 계면에 배치되는 광추출층을 제거할 수 있고, 이로 인하여 공정 수율 및 제조 원가를 절감할 수 있게 된다.
이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 OLED 조명 장치는 기판 상의 오버 코트층과 맞닿는 계면에 고굴절 투명 도전물질로 이루어진 제1 전극이 배치되되, 제1 전극으로 제1 두께의 엠보싱 패턴을 갖는 발광부와 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께의 엠보싱 패턴을 갖는 보조 전극부가 구비되는 것을 이용하였다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 OLED 조명 장치는 기판과 오버 코트층 간의 계면에 배치되는 광추출층이 제거됨에 따라, 기판과 오버 코트층 간의 계면 접착력을 향상시킬 수 있으므로, 수분 침투에 의한 신뢰성 저하 문제를 개선할 수 있게 된다.
이에 더불어, 본 발명의 실시예에 따른 OLED 조명 장치는 보조배선 및 보호층이 삭제되는 대신, 고굴절 투명 도전물질로 이루어진 제1 전극이 활성 영역 전체에 배치되므로, 비발광 영역까지도 광을 발광시킬 수 있으므로 발광 면적의 극대화를 통해 광 추출 효율이 향상되어, 수명 향상이 가능해질 수 있게 된다.
본 발명에 따른 OLED 조명 장치는 기판 상의 오버 코트층과 맞닿는 계면에 제1 두께의 엠보싱 패턴을 갖는 발광부와 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께의 엠보싱 패턴을 갖는 보조 전극부를 구비하며 고굴절 투명 도전물질로 이루어진 제1 전극이 활성 영역 전체에 배치된다.
이에 따라, 본 발명에 따른 OLED 조명 장치는 엠보싱 패턴이 구비된 제1 전극을 통한 마이크로 렌즈 효과로 광산란을 통하여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있으므로, 기판과 오버 코트층 간의 계면에 배치되는 광추출층을 제거할 수 있고, 이로 인하여 공정 수율 및 제조 원가를 절감할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 OLED 조명 장치는 기판과 오버 코트층 간의 계면에 배치되는 광추출층이 제거됨에 따라, 기판과 오버 코트층 간의 계면 접착력을 향상시킬 수 있으므로, 수분 침투에 의한 신뢰성 저하 문제를 개선할 수 있게 된다.
이에 더불어, 본 발명에 따른 OLED 조명 장치는 보조배선 및 보호층이 삭제되는 대신, 고굴절 투명 도전물질로 이루어진 제1 전극이 활성 영역 전체에 배치되므로, 비발광 영역까지도 광을 발광시킬 수 있으므로 발광 면적의 극대화를 통해 광 추출 효율이 향상되어, 수명 향상이 가능해질 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 OLED 조명 장치는 보조배선 및 보호층이 배치되지 않으며, 엠보싱 패턴을 갖는 발광부 및 보조 전극부를 구비하는 제1 전극이 기판 상의 오버 코트층 상부 전체를 덮도록 코팅되므로 표면이 평탄한 구조를 갖기 때문에 단차가 존재하지 않으므로, 단차에 의한 유기 발광층 및 제2 전극 등의 단선 불량을 방지할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 OLED 조명 장치를 나타낸 평면도.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 나타낸 평면도.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치를 나타낸 평면도.
도 5는 도 4의 B 부분을 확대하여 나타낸 단면도.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 OLED 조명 장치에 관하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 OLED 조명 장치를 나타낸 평면도이고, 도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 나타낸 평면도이며, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 OLED 조명 장치(100)는 기판(110) 상에 오버 코트층(115)이 배치되고, 오버 코트층(115) 상에 유기발광소자(E)가 배치된다.
오버 코트층(115)은 기판(110)의 표면을 평탄화함과 더불어, 기판(110)의 하부로부터 침투되는 수분 및 공기를 차단하는 역할을 한다. 이를 위해, 오버 코트층(115)으로는 포토아크릴(photo acrylic, PAC)을 포함하는 유기물로 구성될 수 있다. 또한, 오버 코트층(115)으로는 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 및 알루미늄 산화물(AlOx) 중 어느 하나를 포함하는 무기물로 구성될 수도 있다. 또한 오버 코트층(115)은 무기물층 및 유기물층을 포함하는 복수의 층으로 구성될 수도 있다.
유기발광소자(E)는 오버코트층(115) 상에 배치된 제1 전극(130)과, 제1 전극(130) 상에 적층된 유기 발광층(140)과, 유기 발광층(140) 상에 적층된 제2 전극(150)을 포함한다. 이러한 구조의 OLED 조명 장치(100)에서는 유기발광소자(E)의 제1 전극(130)과 제2 전극(150)에 신호가 인가됨에 따라 유기 발광층(140)이 발광함으로써 기판(110) 전체적으로 광을 출력하게 된다.
이때, 기판(110)은 유기발광소자(E)가 배치되는 활성 영역(AA)과, 활성 영역(AA)의 외측으로 유기발광소자(E)가 배치되지 않는 비활성 영역(NAA)으로 구분될 수 있다. 이러한 기판(110) 상의 활성 영역(AA)에는 보조배선(120)이 매트릭스 형상으로 배치됨으로써 기판(110)의 활성 영역(AA)을 복수의 화소 단위로 구획하게 된다.
활성 영역(AA)은 유기발광소자(E)로부터 출사되는 광이 발광하는 제1 영역(T1)과, 매트릭스 형태로 배열되는 보조배선(120)에 의해 유기발광소자(E)로부터 출사되는 광이 차단되어 발광하지 않는 제2 영역(T2)으로 구분될 수 있다.
이러한 보조배선(120)은 전도성이 우수한 금속 재질로 구성되어 기판(110) 상의 활성 영역(AA) 전체에 배치되는 제1 전극(130)에 균일한 전압이 인가되도록 하여 대면적의 OLED 조명 장치(100)에서 균일한 휘도로 발광이 이루어지는 것이 가능하게 한다. 이러한 보조배선(120)은 오버 코트층(115)과 제1 전극(130) 사이에 배치되어, 제1 전극(130)과 직접 접촉되는 형태로 연결될 수 있다.
제1 전극(130)은 ITO와 같은 투명한 도전물질로 이루어져 발광되는 광을 투과한다는 장점을 가지지만, 금속에 비해 전기저항이 매우 높다는 단점이 있다. 따라서, 대면적의 OLED 조명 장치(100)를 제작하는 경우, 투명한 도전물질의 큰 저항으로 인해 넓은 영역으로 인가되는 전류의 분포가 고르지 않게 되며, 이러한 불균일한 전류분포는 대면적 OLED 조명 장치(100)의 균일한 휘도의 발광을 불가능하게 한다.
보조배선(120)은 기판(110) 전체에 걸쳐 매트릭스 형상으로 배치되어 기판(110) 전체의 제1 전극(130)에 균일한 전압이 인가되도록 하여 대면적 OLED 조명 장치(100)에서 균일한 휘도의 발광이 가능하게 한다. 즉, 보조배선(120)은 제1 전극(130)에 비해 저항이 매우 낮으므로, 실질적으로 제1 전극(130)의 전압은 제1 전극(130)으로 직접 인가되는 것이 아니라 보조배선(120)을 통하여 인가된다. 따라서, 제1 전극(130)이 기판(110)의 전체에 걸쳐 형성되지만, 보조배선(120)에 의해 제1 전극(130)이 복수의 화소 단위로 구획된다.
이를 위해, 보조배선(120)은 Al, Au, Cu, Ti, W, Mo 및 Cr 중 선택된 1종 또는 2종 이상의 합금 재질로 구성될 수 있다. 이러한 보조배선(120)은 단층 구조로 구성되거나, 또는 2층 이상의 복층 구조를 가질 수 있다.
제1 전극(130) 상부에는 보호층(125)이 적층된다. 이러한 보호층(125)은 보조배선(120)을 덮도록 제1 전극(130) 상부에 배치된다.
이러한 보호층(125)은 SiOx나 SiNx 등과 같은 무기층으로 구성될 수 있다. 또한, 보호층(125)은 포토아크릴과 같은 유기층으로 구성될 수도 있고, 무기층 및 유기층을 포함하는 복수의 층으로 구성될 수도 있다.
이때, 보조배선(120)은 불투명한 금속으로 구성되므로, 보조배선(120)이 형성되는 제2 영역(T2)은 광이 출력되지 않는 비발광 영역이 된다. 이에 따라, 제1 전극(130) 상에는 보조배선(120)이 위치하는 제2 영역(T2) 상부에만 보호층(125)을 구비하고, 보조배선(120)이 배치되지 않는 제1 영역(T1)에는 보호층(125)이 배치되지 않도록 하여, 화소의 발광 영역에 해당하는 제1 영역(T1)에서만 광이 발광하여 출력되도록 한다.
제1 전극(130) 및 보호층(125)의 상부에는 유기 발광층(140)과 제2 전극(150)이 차례로 배치된다.
유기 발광층(140)은 백색광을 출력하는 유기발광물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 유기 발광층(140)은 청색 유기발광층, 적색 유기발광층 및 녹색 유기발광층으로 구성될 수 있으며, 청색발광층과 황색-녹색발광층을 포함하는 탠덤(tandem)구조로 구성될 수도 있다. 그러나, 본 발명의 유기 발광층(140)이 상기 구조에 한정되는 것이 아니라 다양한 구조가 적용될 수 있을 것이다.
또한, 도면으로 나타내지는 않았지만, 유기발광소자(E)는 유기 발광층(140)에 전자 및 정공을 각각 주입하는 전자주입층 및 정공주입층과, 주입된 전자 및 정공을 유기 발광층(140)으로 각각 수송하는 전자수송층 및 정공수송층과, 전자 및 정공과 같은 전하를 생성하는 전하생성층을 더 포함할 수 있다.
유기 발광층(140)은 정공수송층과 전자수송층으로부터 각각 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 광을 발광하는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자효율이 좋은 물질이 바람직하다. 이러한 유기물질로는 예를 들어, 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물 (Alq3), 카르바졸 계열 화합물, 이량체화 스티릴(dimer ized styryl) 화합물, BAlq, 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물, 벤족사졸과 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물, 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 등이 사용될 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
제2 전극(150)은 Ca, Ba, Mg, Al, Ag과 같은 금속 또는 이들의 합금 등으로 구성될 수 있다.
제1 전극(130), 유기발광층(140) 및 제2 전극(150)은 유기발광소자(E)를 구성한다. 이때, 제1 전극(130)이 유기발광소자(E)의 애노드(anode)이고, 제2 전극(150)이 캐소드(cathode)로서, 제1 전극(130)과 제2 전극(150)에 전압이 인가되면, 제2 전극(150)으로부터 전자가 유기 발광층(140)으로 주입되고 제1 전극(130)으로부터 정공이 유기 발광층(140)으로 주입되어, 유기 발광층(140) 내에는 여기자(exciton)가 생성된다. 이 여기자가 소멸(decay)함에 따라 유기발광층(140)의 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)와 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)의 에너지 차이에 해당하는 광이 발생하게 되어 기판(110) 방향으로 광을 발산하게 된다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 OLED 조명 장치(100)는 유기발광소자(E)가 구비된 기판(110) 상의 제2 전극(150)을 덮도록 배치된 인캡슐레이션층(160)을 더 포함할 수 있다.
이러한 인캡슐레이션층(160)은 접착층(162)과, 접착층(162) 상에 배치된 기재층(164)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 유기발광소자(E)가 구비된 기판(110) 상에는 인캡슐레이션층(160)이 배치되어, 기재층(164)이 접착층(162)에 의해 부착됨으로써 OLED 조명 장치(100)를 밀봉시킬 수 있게 된다.
이때, 접착층(162)으로는 광경화성 접착제 또는 열경화성 접착제를 사용할 수 있다. 기재층(164)은 외부로부터의 수분이나 공기가 침투하는 것을 방지하기 위해 배치시키는 것으로, 이러한 기능을 수행할 수만 있다면 어떠한 물질도 가능하다. 예를 들어, 기재층(164)의 재질로는 PET(Polyethyleneterephtalate)와 같은 고분자 물질이 적용되거나, 또는 알루미늄 호일, Fe-Ni 합금, Fe-Ni-Co 합금 등의 금속 물질로 구성될 수도 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 OLED 조명 장치(100)는 기판(110)의 내부에 마이크로 렌즈 패턴 구조의 광추출층(105)을 삽입 배치시킴에 따라 광추출층(105)의 마이크로 렌즈 패턴에 의한 광산란을 통하여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
이를 위해, 본 발명의 제1 실시예에 따른 OLED 조명 장치(100)는 기판(110) 상에 마이크로 렌즈 패턴 구조의 광추출층(105)을 부착시킨 후, 광추출층(105)이 부착된 기판(110)을 덮는 오버 코트층(115)을 배치시키고 있다.
이와 같이, 광추출층(105)은 기판(110)과 오버 코트층(115) 사이의 계면에 배치되어, 마이크로 렌즈 패턴에 의한 광산란을 통하여 기판(110)과 오버 코트층(115)의 계면에서의 광의 반사를 감소시킴으로써 유기 발광층(140)에서 발광된 광의 추출 효율을 향상시킨다.
그러나, 본 발명의 제1 실시예에 따른 OLED 조명 장치(100)는 기판(110)과 오버 코트층(115) 간의 계면에 별도로 제작된 광추출층(105)이 부착됨에 따라, 기판(110)과 오버 코트층(115) 간의 접착력이 좋지 않으며, 접착력 저하로 인하여 광추출층(105)과 기판(110) 간의 계면으로 수분이 침투하는 경로로 작용하여 투습에 의해 OLED 조명 장치(100)의 신뢰성이 저하되는 문제가 있었다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 OLED 조명 장치(100)는 ITO와 같은 투명한 도전물질로 이루어진 제1 전극(130)에 균일한 전압이 인가되도록 하기 위해 배치되는 보조배선(120)과, 제1 전극(130) 상에 배치되어 보조배선(120)을 덮는 보호층(125)을 배치시켜야 하므로, 불투명한 금속으로 구성된 보조배선(120)이 형성되는 제2 영역(T2)으로는 광이 출력되지 않는 비발광 영역이 되어 광 추출 효율을 저하시키는 문제가 있었다.
이를 해결하기 위해, 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치는 기판 상의 오버 코트층과 맞닿는 계면에 엠보싱 패턴이 구비된 고굴절 투명 도전물질로 이루어진 제1 전극을 활성 영역 전체에 배치시킴으로써, 보조배선 및 보호층을 제거할 수 있게 된다.
이 결과, 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치는 엠보싱 패턴이 구비된 제1 전극을 통한 마이크로 렌즈 효과로 광산란을 통하여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있으므로, 기판과 오버 코트층 간의 계면에 배치되는 광추출층을 제거할 수 있고, 이로 인하여 공정 수율 및 제조 원가를 절감할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치는 보조배선 및 보호층이 삭제되는 대신, 고굴절 투명 도전물질로 이루어진 제1 전극이 활성 영역 전체에 배치되므로, 비발광 영역까지도 광을 발광시킬 수 있으므로 발광 면적의 극대화를 통해 광 추출 효율이 향상되어 수명 향상이 가능해질 수 있다.
이에 대해서는, 이하 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치를 나타낸 평면도이고, 도 5는 도 4의 B 부분을 확대하여 나타낸 단면도이며, 도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ'선을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치(200)는 기판(210), 오버 코트층(215), 제1 전극(230), 유기 발광층(240) 및 제2 전극(250)을 포함한다.
기판(210)은 투명한 유리 재질이 이용될 수 있다. 또한, 기판(210)은 플렉서블한 특성을 갖는 고분자 물질이 이용될 수도 있다.
이러한 기판(210) 상에는 오버 코트층(215)이 배치되고, 오버 코트층(215) 상에 유기발광소자(E)가 배치된다.
이때, 기판(210)은 유기발광소자(E)가 배치되는 활성 영역(AA)과, 활성 영역(AA)의 외측으로 유기발광소자(E)가 배치되지 않는 비활성 영역(NAA)으로 구분될 수 있다.
오버 코트층(215)은 기판(210)의 표면을 평탄화함과 더불어, 기판(210)의 하부로부터 침투되는 수분 및 공기를 차단하는 역할을 한다. 이를 위해, 오버 코트층(215)으로는 포토아크릴(photo acrylic, PAC)을 포함하는 유기물로 구성될 수 있다. 또한, 오버 코트층(215)으로는 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 및 알루미늄 산화물(AlOx) 중 어느 하나를 포함하는 무기물로 구성될 수도 있다. 또한, 오버 코트층(215)은 무기물층 및 유기물층을 포함하는 복수의 층으로 구성될 수도 있다.
제1 전극(230)은 오버 코트층(215) 상에 적층되며, 오버 코트층(215)과 맞닿는 계면에 엠보싱 패턴(EP)이 구비된다. 제1 전극(230)은 기판(210) 상의 오버 코트층(215) 상부 전체를 덮어, 평탄한 표면을 갖는다. 이에 따라, 제1 전극(230)은 오버 코트층(215)의 내부에 일부가 매립되는 구조를 갖는다.
이러한 제1 전극(230)은 고굴절 투명 도전물질로 이루어진다. 이를 위해, 제1 전극(230)은 바인더, 전도성 물질 및 광산란 비드를 포함할 수 있다.
도 3을 다시 참조하면, 일반적으로 유기 발광층(140)에서 발광된 광은 유기 발광층(140) 및 제1 전극(130)의 계면과, 제1 전극(130) 및 기판(110)의 계면에서 서로 인접하는 층의 굴절률 차이에 의해 광이 계면을 통과하지 못하고 반사되며, 반사된 광이 제1 전극(130) 및 기판(110)의 내부에서 도파되어 제1 전극(130) 및 기판(110)의 측단면으로 전파된다. 이때, 유기 발광층(140)에서 발광된 광의 약 80%가 각 층의 계면에서 반사되고, 단지 20%만이 외부로 출사되는데, 이러한 광손실에 의해 OLED 조명 장치(100)의 광 추출 효율이 저하될 뿐만 아니라, OLED 조명 장치(100)의 전력 효율이 저하되어 수명이 저하되고 있다.
반면, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에서는 제1 전극(230)에 광산란 비드를 분산 배치시킴으로써 제1 전극(230)과 기판(210) 사이의 굴절률 차이를 감소시켜 제1 전극(230) 및 기판(210)의 계면에서의 광반사를 감소시켰다.
이를 위해, 제1 전극은 바인더 100 중량부에 대하여, 전도성 물질 100 ~ 300 중량부 및 광산란 비드 50 ~ 200 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
바인더는 TEOS(Tetraethlyorthosilicate), SSQ(Silsesquioxane) 및 폴리실록산(Poly siloxane) 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
전도성 물질은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT), 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube: CNT), 그라핀(Graphene), Cu-나노와이어, Ag-나노와이어 및 Au-나노와이어 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
광산란 비드로는 고굴절의 광산란 입자를 사용할 수 있다. 이러한 고굴절의 광산란 입자는 설정된 굴절률을 가진 물질이라면 어떠한 물질도 사용될 수 있으며, 구체적으로는 TiO2, BaTiO3, ZrO2, ZnO, SiO2, SiO 등에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다.
이때, 제1 전극(230)은 바인더에 첨가되는 전도성 물질의 첨가량을 최적의 함량비로 제어하는 것에 의해, 전도도를 조절할 수 있게 된다. 이때, 본 발명의 제2 실시예에서, 제1 전극(230)은 1,000 이하의 낮은 저항을 가질 수 있다.
이를 위해, 전도성 물질은 바인더 100 중량부에 대하여, 100 ~ 300 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 전도성 물질이 바인더 100 중량부에 대하여, 100 중량부 미만으로 첨가될 경우에는 전도성 확보에 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 전도성 물질이 바인더 100 중량부에 대하여, 300 중량부를 초과하여 과량 첨가될 경우에는 전도성 물질의 과도한 첨가로 인하여 투과도를 저하시킬 우려가 있으므로, 바람직하지 못하다.
또한, 광산란 비드는 바인더 100 중량부에 대하여, 50 ~ 200 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 광산란 비드가 바인더 100 중량부에 대하여, 50 중량부 미만으로 첨가될 경우에는 광산란 효과를 제대로 발휘하는데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 광산란 비드가 바인더 100 중량부에 대하여, 200 중량부를 초과하여 다량 첨가될 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 제조 비용만을 상승시키는 요인으로 작용하므로, 경제적이지 못하다.
일반적으로 사용되는 ITO와 같은 투명 도전물질로 구성된 제1 전극(도 3의 130)의 굴절률이 약 1.9이고, 유리로 이루어진 기판(210)의 굴절률이 약 1.5이다. 반면, 본 발명의 제2 실시예의 제1 전극(230)은 바인더 및 전도성 물질에 광산란 비드가 분산 배치되는 고굴절 투명 도전물질로 구성되므로, 제1 전극(230)의 굴절률이 1.65 이하로 감소하게 된다. 다시 말해, 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치(200)는 제1 전극(230) 내의 광산란 비드에 의해 제1 전극(230)과 기판(210)의 계면에서의 굴절률 차이가 감소하게 되므로, 제1 전극(230)과 기판(210)의 계면에서 광의 반사를 감소시킬 수 있게 되며, 그 결과 제1 전극(230)을 투과하는 광의 양을 증가시킬 수 있게 된다.
또한, 제1 전극(230)은 레벨링(leveling)제 및 표면제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이러한 첨가제는 바인더 100 중량부에 대하여, 2 중량부 이하로 첨가될 수 있다.
특히, 본 발명의 제2 실시예에 따른 제1 전극(230)은 제1 두께(t1)의 엠보싱 패턴(EP)을 갖는 발광부(230a)와, 제1 두께(t1)보다 두꺼운 제2 두께(t2)의 엠보싱 패턴(EP)을 갖는 보조 전극부(230b)를 갖는다.
이와 같이, 기판(210) 상의 오버 코트층(215)과 맞닿는 계면에 제1 두께(t1)의 엠보싱 패턴(EP)을 갖는 발광부(230a)와 제1 두께(t1)보다 두꺼운 제2 두께(t2)의 엠보싱 패턴(EP)을 갖는 보조 전극부(230b)를 구비한 제1 전극(230)이 활성 영역(AA) 전체에 배치됨에 따라, 기판(210)과 제1 전극(230)의 계면에서 유기 발광층(240)으로부터 출사되는 광을 산란시켜 광 추출 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치(200)는 엠보싱 패턴(EP)이 구비된 제1 전극(230)을 통한 마이크로 렌즈 효과로 광산란을 통하여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있으므로, 기판(210)과 오버 코트층(215) 간의 계면에 배치되는 광추출층(도 3의 105)을 제거할 수 있고, 이로 인하여 공정 수율 및 제조 원가를 절감할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치(200)는 기판(210)과 오버 코트층(215) 간의 계면에 배치되는 광추출층이 제거됨에 따라, 기판(210)과 오버 코트층(215) 간의 계면 접착력을 향상시킬 수 있으므로, 수분 침투에 의한 OLED 조명 장치(100)의 신뢰성 저하 문제를 개선할 수 있게 된다.
이때, 제1 전극(230)의 보조 전극부(230b)는 기판(210) 상의 활성 영역(AA)에 매트릭스 형상으로 배치됨으로써, 기판(210)의 활성 영역(AA)을 복수의 화소 단위로 구획하게 된다. 이에 따라, 기판(210) 상의 활성 영역(AA)은 제1 전극(230)의 발광부(230a)가 배치되는 제1 영역(T1)과 제1 전극(230)의 보조 전극부(230b)가 배치되는 제2 영역(T2)으로 구분될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치(200)는 제1 전극(230)의 발광부(230a)가 제1 영역(T1)에 배치되고, 제1 전극(230)의 보조 전극부(230b)가 제2 영역(T2)에 배치된다. 이때, 제1 전극(230)의 보조 전극부(230b)는, 제1 전극(230)의 발광부(230a)와 동일하게 고굴절 투명 도전물질로 구성되므로, 제1 전극(230)의 보조 전극부(230b)가 배치되는 제2 영역(T2) 역시 유기발광소자(E)로부터 출사되는 광이 통과하여 발광될 수 있게 된다.
이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치(200)는 보조배선 및 보호층이 삭제되는 대신, 고굴절 투명 도전물질로 이루어진 제1 전극(230)이 활성 영역(AA) 전체에 배치되므로, 비발광 영역까지도 광을 발광시킬 수 있으므로 발광 면적의 극대화를 통해 광 추출 효율이 향상되어 수명 향상이 가능해질 수 있게 된다.
이때, 제1 전극(230)의 보조 전극부(230b)는 제1 전극(230)의 발광부(230a)보다 두껍게 구성되어, 제1 전극(230)의 발광부(230a)에 균일한 전압이 인가되도록 하여 대면적의 OLED 조명 장치(200)에서 균일한 휘도로 발광이 이루어지는 것이 가능하게 한다.
즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치(200)는 제2 영역(T1)에 배치되는 제1 전극(230)의 보조 전극부(230b)의 두께를 제1 영역(T1)에 배치되는 제1 전극(230)의 발광부(230a)의 두께보다 두껍게 설계하는 것에 의해, 제1 전극(230)의 보조 전극부(230b)를 금속과 유사한 수준으로까지 전기저항을 낮출 수 있게 된다.
이를 위해, 제1 전극(230)의 보조 전극부(230b)는 제1 전극(230)의 발광부(230a)에 비하여 적어도 1.5배 이상 두꺼운 두께를 갖도록 제어하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 제1 전극(230)의 보조 전극부(230b)의 두께인 제2 두께(t2)는 제1 전극(230)의 발광부(230a) 두께인 제1 두께(t1) 대비 150 ~ 400%를 갖는 것이 바람직하다. 제2 두께(t2)가 제1 두께(t1) 대비 150% 미만일 경우에는 전기저항을 낮추는데 어려움이 따를 수 있다. 반대로, 제2 두께(t2)가 제1 두께(t1) 대비 400%를 초과할 경우에는 더 이상의 효과 상승 없이 두께만을 증가시키는 요인으로 작용하여 제조 비용 및 시간을 증가시켜 공정 수율을 저하시킬 수 있다.
이에 따라, 제1 전극(230)은 고굴절 투명 도전물질로 이루어져 발광하는 광을 투과할 수 있으면서도, 제1 전극(230)의 보조 전극부(230b)의 두께만을 선택적으로 증가시켜 제2 영역(T2)에 배치되는 제1 전극(230)의 보조 전극부(230b)만을 선택적으로 금속과 유사한 수준으로까지 저항을 낮출 수 있게 된다. 이 결과, 제1 전극(230)의 보조 전극부(230b)가 금속 재질의 보조배선과 실질적으로 동일한 역할을 하게 되어 전류의 분포가 고르게 인가되어 균일한 휘도의 발광을 가능하게 할 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예의 경우, 제1 전극(130) 상에 배치되어 보조배선(120)을 덮는 보호층(125)이 보조배선(120)에 의한 단차를 일부 감소시키고는 있으나, 보조배선(120)에 의한 단차를 완벽하게 제거하는 것이 어려워, 제1 전극(130) 상에 적층되는 유기 발광층(140) 및 제2 전극(150) 등이 단선되는 문제를 유발할 수 있었다.
반면, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치(200)는, 보조배선 및 보호층이 제거되며, 엠보싱 패턴(EP)을 갖는 발광부(230a) 및 보조 전극부(230b)를 구비하는 제1 전극(230)이 기판(210) 상의 오버 코트층(215) 상부 전체를 덮도록 코팅되므로 표면이 평탄한 구조를 갖기 때문에 단차가 존재하지 않는다. 이에 따라, 단차에 의한 유기 발광층(240) 및 제2 전극(250) 등의 단선 불량을 방지할 수 있게 된다.
한편, 유기 발광층(240)은 제1 전극(230) 상에 적층되고, 제2 전극(250)은 유기 발광층(240) 상에 적층된다.
이러한 유기 발광층(240)은 백색광을 출력하는 유기발광물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 유기 발광층(240)은 청색 유기발광층, 적색 유기발광층 및 녹색 유기발광층으로 구성될 수 있으며, 청색발광층과 황색-녹색발광층을 포함하는 탠덤(tandem)구조로 구성될 수도 있다. 그러나, 본 발명의 유기 발광층(240)이 상기 구조에 한정되는 것이 아니라 다양한 구조가 적용될 수 있을 것이다.
또한, 도면으로 나타내지는 않았지만, 유기발광소자(E)는 유기 발광층(240)에 전자 및 정공을 각각 주입하는 전자주입층 및 정공주입층과, 주입된 전자 및 정공을 유기 발광층(240)으로 각각 수송하는 전자수송층 및 정공수송층과, 전자 및 정공과 같은 전하를 생성하는 전하생성층을 더 포함할 수 있다.
유기 발광층(240)은 정공수송층과 전자수송층으로부터 각각 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 광을 발광하는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자효율이 좋은 물질이 바람직하다. 이러한 유기물질로는 예를 들어, 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물 (Alq3), 카르바졸 계열 화합물, 이량체화 스티릴(dimer ized styryl) 화합물, BAlq, 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물, 벤족사졸과 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물, 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 등이 사용될 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
제2 전극(250)은 Ca, Ba, Mg, Al, Ag과 같은 금속 또는 이들의 합금 등으로 구성될 수 있다.
이때, 제1 전극(230)이 유기발광소자(E)의 애노드(anode)이고, 제2 전극(250)이 캐소드(cathode)로서, 제1 전극(230)과 제2 전극(250)에 전압이 인가되면, 제2 전극(250)으로부터 전자가 유기 발광층(240)으로 주입되고 제1 전극(230)으로부터 정공이 유기 발광층(240)으로 주입되어, 유기 발광층(240) 내에는 여기자(exciton)가 생성된다. 이 여기자가 소멸(decay)함에 따라 유기 발광층(240)의 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)와 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)의 에너지 차이에 해당하는 광이 발생하게 되어 기판(210) 방향으로 광을 발산하게 된다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치(200)는 제1 전극(230) 및 제2 전극(250)에 각각 연결되며, 비활성 영역(NAA)에 배치되는 패드(270)를 더 포함할 수 있다. 이때, 패드(270)는 제1 전극(230) 및 제2 전극(250)과 각각 접속되어 외부로부터의 전압을 인가 받는다. 이를 위해, 패드(270)는 제1 전극(230)에 접속되는 제1 패드(272)와, 제2 전극(250)에 접속되는 제2 패드(274)를 구비할 수 있다. 이러한 제1 패드(272) 및 제2 패드(274)는 제1 연결배선(276) 및 제2 연결배선(278)을 통하여 제1 전극(230) 및 제2 전극(250)에 각각 전기적으로 접속될 수 있다.
도 4에서는 패드(270)가 기판(210)의 일변 가장자리 영역에 배치된 것으로 나타내었으나, 이는 예시적인 것으로 그 위치 및 수는 다양한 형태로 변경될 수 있다. 즉, 패드(270)는 기판(210)의 양변 가장자리 영역에 각각 배치되거나, 기판(210)의 4변 가장자리 영역에 각각 배치될 수도 있다.
이때, 패드(270)는 제1 전극(230)의 보조 전극부(230b)와 동일한 고굴절 투명 도전물질로 이루어지며, 제2 두께를 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치(200)는 인캡슐레이션층(260)을 더 포함할 수 있다.
이러한 인캡슐레이션층(260)은 유기발광소자(E)가 배치된 기판(210) 상부를 덮도록 적층되어, 유기발광소자(E)를 밀봉한다.
인캡슐레이션층(260)은 접착층(262)과, 접착층(262) 상에 배치된 기재층(264)을 포함할 수 있다. 이와 같이, 유기발광소자(E)가 구비된 기판(210) 상에 접착층(262) 및 기재층(264)을 포함하는 인캡슐레이션층(260)이 배치되어, 기재층(264)이 접착층(262)에 의해 부착됨으로써 OLED 조명 장치(200)를 밀봉시킬 수 있게 된다.
이때, 접착층(262)으로는 광경화성 접착제 또는 열경화성 접착제를 사용할 수 있다. 기재층(264)은 외부로부터의 수분이나 공기가 침투하는 것을 방지하기 위해 배치시키는 것으로, 이러한 기능을 수행할 수만 있다면 어떠한 물질도 가능하다. 예를 들어, 기재층(264)의 재질로는 PET(Polyethyleneterephtalate)와 같은 고분자 물질이 적용되거나, 또는 알루미늄 호일, Fe-Ni 합금, Fe-Ni-Co 합금 등의 금속 물질로 구성될 수도 있다.
전술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치(200)는 기판(210) 상의 오버 코트층(215)과 맞닿는 계면에 제1 두께(t1)의 엠보싱 패턴(EP)을 갖는 발광부(230a)와 제1 두께(t1)보다 두꺼운 제2 두께(t2)의 엠보싱 패턴(EP)을 갖는 보조 전극부(230b)를 구비하며 고굴절 투명 도전물질로 이루어진 제1 전극(230)이 활성 영역(AA) 전체에 배치됨에 따라, 기판(210)과 제1 전극(230)의 계면에서 유기 발광층(240)으로부터 출사되는 광을 산란시켜 광 추출 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치(200)는 엠보싱 패턴(EP)이 구비된 제1 전극(230)을 통한 마이크로 렌즈 효과로 광산란을 통하여 광 추출 효율을 향상시킬 수 있으므로, 기판(210)과 오버 코트층(215) 간의 계면에 배치되는 광추출층을 제거할 수 있고, 이로 인하여 공정 수율 및 제조 원가를 절감할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치(200)는 기판(210)과 오버 코트층(215) 간의 계면에 배치되는 광추출층이 제거됨에 따라, 기판(210)과 오버 코트층(215) 간의 계면 접착력을 향상시킬 수 있으므로, 수분 침투에 의한 신뢰성 저하 문제를 개선할 수 있게 된다.
이에 더불어, 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치(200)는 보조배선 및 보호층이 삭제되는 대신, 고굴절 투명 도전물질로 이루어진 제1 전극(230)이 활성 영역(AA) 전체에 배치되므로, 비발광 영역까지도 광을 발광시킬 수 있으므로 발광 면적의 극대화를 통해 광 추출 효율이 향상되어, 수명 향상이 가능해질 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치(200)는 보조배선 및 보호층이 배치되지 않으며, 엠보싱 패턴(EP)을 갖는 발광부(230a) 및 보조 전극부(230b)을 구비한 제1 전극(230)이 기판(210) 상의 오버 코트층(215) 상부 전체를 덮도록 코팅되므로 표면이 평탄한 구조를 갖기 때문에 단차가 존재하지 않으므로, 단차에 의한 유기 발광층(240) 및 제2 전극(250) 등의 단선 불량을 방지할 수 있게 된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치의 제조 방법에 대하여 설명하도록 한다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 OLED 조명 장치의 제조 방법을 나타낸 공정 단면도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 기판(210) 상의 전면에 오버 코트층(215)을 형성한다. 이러한 오버 코트층(215)은 기판(210)의 표면을 평탄화함과 더불어, 기판(210)의 하부로부터 침투되는 수분 및 공기를 차단하는 역할을 한다. 이를 위해, 오버 코트층(215)으로는 포토아크릴(photo acrylic, PAC)을 포함하는 유기물로 구성될 수 있다. 또한, 오버 코트층(215)으로는 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화물(SiOx) 및 알루미늄 산화물(AlOx) 중 어느 하나를 포함하는 무기물로 구성될 수도 있다. 또한, 오버 코트층(215)은 무기물층 및 유기물층을 포함하는 복수의 층으로 구성될 수도 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 기판(210) 상에 형성된 오버 코트층(215)과 이격된 상부로 하프톤 마스크(미도시)를 장착한 후, 하프톤 마스크를 이용한 선택적인 노광 및 현상으로 오버 코트층(215)의 일부를 패터닝하여, 엠보싱 패턴(EP)을 형성한다.
이때, 하프톤 마스크는 투과부, 반투과부 및 차단부를 포함할 수 있으며, 투과부 및 반투과부의 투과량 차이를 이용하여 엠보싱 패턴(EP)의 두께를 상이하게 형성할 수 있게 된다.
일 예로, 엠보싱 패턴(EP)은 오버 코트층(215) 상에 별도의 포토레지스트층(미도시)을 형성하는 것 없이 하프톤 마스크를 이용한 선택적인 노광 및 현상 공정으로 패터닝하는 것에 의해 형성될 수 있다. 이를 위해, 오버 코트층(215)으로는 포토아크릴(photo acrylic, PAC)을 포함하는 유기물을 이용하는 것이 보다 바람직하다.
이와 같이, 포토아크릴(photo acrylic, PAC)을 포함하는 유기물로 이루어진 오버 코트층(215)은 포토아크릴이 감광성 물질이기 때문에 별도의 포토레지스트층을 형성할 필요 없이 선택적인 노광 및 현상 공정으로 패터닝을 실시하는 것이 가능하므로, 공정이 간소화되어 생산 수율을 향상시킬 수 있게 된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 오버 코트층(215)의 엠보싱 패턴(EP) 내에 고굴절 투명 도전물질을 매립한 후, 경화시켜 오버 코트층(215)과 맞닿는 계면에 엠보싱 패턴(EP)이 전사되며, 표면이 평탄한 제1 전극(230)을 형성한다.
이에 따라, 제1 전극(230)은 제1 두께(t1)의 엠보싱 패턴(EP)을 갖는 발광부(230a)가 제1 영역(T1)에 배치되고, 제1 두께(t1)보다 두꺼운 제2 두께(t2)의 엠보싱 패턴(EP)을 갖는 보조 전극부(230b)가 제2 영역(T2)에 배치된다.
이때, 제1 전극(230)의 보조 전극부(230b)는, 제1 전극(230)의 발광부(230a)와 동일하게 고굴절 투명 도전물질로 구성되므로, 제1 전극(230)의 보조 전극부(230b)가 배치되는 제2 영역(T2) 역시 유기발광소자(도 10의 E)로부터 출사되는 광이 통과하여 발광될 수 있게 된다.
이에 따라, 본 발명의 제2 실시예에서는, 보조배선 및 보호층이 삭제되는 대신, 고굴절 투명 도전물질로 이루어진 제1 전극(230)이 활성 영역(도 4의 AA) 전체에 배치되므로, 비발광 영역까지도 광을 발광시킬 수 있으므로 발광 면적의 극대화를 통해 광 추출 효율이 향상되어 수명이 향상될 수 있게 된다.
이때, 고굴절 투명 도전물질은 바인더, 전도성 물질, 광산란 비드 및 용매를 포함할 수 있다. 즉, 고굴절 투명 도전물질은 바인더, 전도성 물질 및 광산란 비드를 PGMEA(Propylene Glycol Monomethylethylether Acetate)와 같은 용매와 혼합된 액상 상태에서 오버 코트층(215) 상에 도포되고, 경화를 통하여 고화시키게 된다. 이러한 경화 과정시 용매는 휘발되어 제거된다.
이와 같이, 제1 전극(230)에 광산란 비드를 분산시킴으로써 제1 전극(230)과 기판(210) 사이의 굴절률 차이를 감소시켜 제1 전극(230) 및 기판(210)의 계면에서의 광반사를 감소시킬 수 있게 된다.
이때, 제1 전극(230)은 바인더 100 중량부에 대하여, 전도성 물질 100 ~ 300 중량부 및 광산란 비드 50 ~ 200 중량부를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 제1 전극(230)은 레벨링(leveling)제 및 표면제 등의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이러한 첨가제는 바인더 100 중량부에 대하여, 2 중량부 이하로 첨가될 수 있다.
바인더는 TEOS(Tetraethlyorthosilicate), SSQ(Silsesquioxane) 및 폴리실록산(Poly siloxane) 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
전도성 물질은 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT), 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube: CNT), 그라핀(Graphene), Cu-나노와이어, Ag-나노와이어 및 Au-나노와이어 중 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
광산란 비드로는 고굴절의 광산란 입자를 사용할 수 있다. 이러한 고굴절 광산란 입자는 설정된 굴절률을 가진 물질이라면 어떠한 물질도 사용될 수 있으며, 구체적으로는 TiO2, BaTiO3, ZrO2, ZnO, SiO2, SiO 등에서 선택된 1종 이상이 사용될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 표면 평탄화가 이루어진 제1 전극(230) 상에 유기발광물질을 증착하여 유기 발광층(240)을 형성한 후, 유기 발광층(240) 상에 Ca, Ba, Mg, Al, Ag과 같은 금속을 증착하고, 선택적으로 식각하여 제2 전극(250)을 형성한다. 제1 전극(230), 유기 발광층(240) 및 제2 전극(250)을 포함하여 유기발광소자(E)를 구성한다.
이때, 엠보싱 패턴(EP)을 갖는 발광부(230a) 및 보조 전극부(230b)을 구비한 제1 전극(230)이 기판(210) 상의 오버 코트층(215) 상부 전체를 덮도록 코팅되므로 표면이 평탄한 구조를 갖기 때문에 단차가 존재하지 않으므로, 단차에 의한 유기 발광층(240) 및 제2 전극(250) 등의 단선 불량을 방지할 수 있게 된다.
다음으로, 유기발광소자(E)가 형성된 기판(210) 상에 광경화성 접착물질 또는 열경화성 접착물질로 이루어진 접착제를 도포하여 접착층(262)을 형성한 후, 접착층(262) 상에 기재층(264)을 적층시킨 상태에서 열 압착으로 합착하여 기판(210) 상의 유기발광소자(E)를 밀봉시킨다. 이때, 접착층(262) 및 기재층(264)을 포함하여 인캡슐레이션층(260)을 구성한다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해할 수 있을 것이다.
200 : OLED 조명 장치 210 : 기판
215 : 오버 코트층 230 : 제1 전극
230a : 제1 전극의 발광부 230b : 제2 전극의 보조 전극부
240 : 유기 발광층 250 : 제2 전극
260 : 인캡슐레이션층 262 : 접착층
264 : 기재층 E : 유기발광소자
T1 : 제1 영역 T2 : 제2 영역
AA : 활성 영역 NAA : 비활성 영역

Claims (10)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치된 오버 코트층;
    상기 오버 코트층 상에 적층되며, 상기 오버 코트층과 맞닿는 계면에 엠보싱 패턴이 구비된 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 적층된 유기 발광층; 및
    상기 유기 발광층 상에 적층된 제2 전극;
    을 포함하고,
    상기 제1 전극은,
    제1 두께의 엠보싱 패턴을 갖는 발광부; 및
    상기 제1 두께보다 두꺼운 제2 두께의 엠보싱 패턴을 갖는 보조 전극부를 포함하는 OLED 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극은
    상기 기판 상의 오버 코트층 상부 전체를 덮어, 평탄한 표면을 갖는 OLED 조명 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극의 발광부는 제1 영역에 배치되고, 상기 제1 전극의 보조 전극부는 제2 영역에 배치되어, 상기 기판 상의 활성 영역 전체가 발광되는 OLED 조명 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 두께는
    상기 제1 두께의 150 ∼ 400%를 갖는 OLED 조명 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극은
    바인더 100 중량부에 대하여,
    전도성 물질 100 ~ 300 중량부 및
    광산란 비드 50 ~ 200 중량부를 포함하는 OLED 조명 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 바인더는
    TEOS(Tetraethlyorthosilicate), SSQ(Silsesquioxane) 및 폴리실록산(Poly siloxane) 중 선택된 1종 이상을 포함하는 OLED 조명 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 전도성 물질은
    폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT), 탄소나노튜브(Carbon Nano Tube: CNT), 그라핀(Graphene), Cu-나노와이어, Ag-나노와이어 및 Au-나노와이어 중 선택된 1종 이상을 포함하는 OLED 조명 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 광산란 비드는
    TiO2, BaTiO3, ZrO2, ZnO, SiO2 및 SiO 중 선택된 1종 이상을 포함하는 OLED 조명 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전극 및 기판 상부를 덮는 인캡슐레이션층을 더 포함하는 OLED 조명 장치.
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