KR102661550B1 - Lighting apparatus using organic light emitting diode and method of fabricating thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명의 유기발광소자를 이용한 조명장치 및 그 제조방법은 보조전극 상부에 주름(wrinkle)(또는, 요철)구조의 보호층을 형성하고, 그 위에 저굴절의 평탄화층을 형성하는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명은 굴절률 매칭을 통해 광손실을 저감하는 동시에 주름구조를 통해 유기발광소자에서 발생한 빛을 집광시킴으로써 보조전극에 의한 휘도 감소를 개선하는 효과를 제공한다.The lighting device using the organic light emitting device of the present invention and its manufacturing method are characterized by forming a protective layer with a wrinkle (or uneven) structure on the upper part of the auxiliary electrode and forming a low-refractive flattening layer on it. .
The present invention reduces light loss through refractive index matching and at the same time provides the effect of improving luminance reduction caused by the auxiliary electrode by concentrating light generated from the organic light emitting device through the wrinkle structure.
Description
본 발명은 조명장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유기발광소자를 이용한 조명장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a lighting device, and more specifically, to a lighting device using an organic light emitting device and a method of manufacturing the same.
현재 조명장치로는 주로 형광등이나 백열등을 사용한다. 이중에서, 백열등은 연색지수(Color Rendering Index; CRI)가 좋으나 에너지효율이 매우 낮은 단점이 있고, 형광등은 효율은 좋으나 연색지수가 낮고 수은을 함유하고 있어 환경문제가 있다.Currently, lighting devices mainly use fluorescent or incandescent lights. Among these, incandescent lamps have a good color rendering index (CRI), but have the disadvantage of very low energy efficiency, and fluorescent lamps have good efficiency, but have a low color rendering index and contain mercury, which poses environmental problems.
연색지수는 색재현을 표시하는 지수로, 광원에 의해 조명된 물체의 색에 대한 느낌이 특정 광원에 의해 조명된 경우와 기준이 되는 광원에 의해 조명된 경우를 비교하여 색감이 어느 정도 유사한가를 나타내는 지수이다. 태양광의 CRI는 100이다.The color rendering index is an index that indicates color reproduction, and indicates the degree to which the color of an object illuminated by a light source is similar when compared to when it is illuminated by a specific light source and when it is illuminated by a standard light source. It is an exponent. The CRI of solar power is 100.
이러한 종래 조명장치의 문제를 해결하기 위해, 근래 발광다이오드(LED)가 조명장치로서 제안되고 있다. 발광다이오드는 무기물 발광물질로 구성되며, 청색 파장대에서 발광효율이 가장 높으며, 적색과 시감도가 가장 높은 색인 녹색 파장대역으로 갈수록 발광효율이 저하된다. 따라서, 적색 발광다이오드와, 녹색 발광다이오드 및 청색 발광다이오드를 조합하여 백색광을 발광하는 경우, 발광효율이 낮아지는 단점이 있다.To solve these problems with conventional lighting devices, light emitting diodes (LEDs) have recently been proposed as lighting devices. Light-emitting diodes are made of inorganic light-emitting materials, and their luminous efficiency is highest in the blue wavelength band, and luminous efficiency decreases toward red and the green wavelength band, which is the color with the highest visibility. Therefore, when white light is emitted by combining red light emitting diodes, green light emitting diodes, and blue light emitting diodes, there is a disadvantage in that light emission efficiency is lowered.
다른 대안으로 유기발광소자(Organic Light Emitting Diode; OLED)를 이용한 조명장치가 개발되고 있다. 일반적인 유기발광소자를 이용한 조명장치는 유리기판 위에 ITO로 이루어진 애노드(anode) 전극이 형성된다. 그리고, 유기발광층과 캐소드(cathode) 전극이 형성되고, 그 위에 보호층과 라미네이션 필름이 형성되어 제조된다.As another alternative, lighting devices using Organic Light Emitting Diode (OLED) are being developed. In a lighting device using a typical organic light emitting device, an anode electrode made of ITO is formed on a glass substrate. Then, an organic light-emitting layer and a cathode electrode are formed, and a protective layer and a lamination film are formed thereon.
유기발광소자는 발광방식에 따라 형광 및 인광방식으로 나뉜다. 형광 유기발광소자는 재결합된 여기자의 25%만을 발광에 이용할 수 있기 때문에, 내부 양자효율이 25%이다. 또한, 인광 유기발광소자는 재결합에 의해 형성된 여기자들 모두 발광에 이용할 수 있으므로 이론적으로는 내부 양자효율이 100%까지 가능하다. 그러나, 청색 인광 유기발광소자의 효율 및 수명 특성에 한계가 있다. 따라서, 청색은 형광 유기발광소자로 하고 녹색과 적색은 인광 유기발광소자로 구성하는 하이브리드 구조가 사용되고 있다.Organic light-emitting devices are divided into fluorescence and phosphorescence types depending on the light emission method. Fluorescent organic light emitting devices have an internal quantum efficiency of 25% because only 25% of recombined excitons can be used for light emission. In addition, since phosphorescent organic light-emitting devices can utilize all excitons formed by recombination for light emission, internal quantum efficiency can theoretically be up to 100%. However, there are limits to the efficiency and lifespan characteristics of blue phosphorescent organic light emitting devices. Therefore, a hybrid structure is used in which blue is composed of fluorescent organic light-emitting devices and green and red are composed of phosphorescent organic light-emitting devices.
또한, 인광 유기발광소자를 사용하여 100%의 내부 양자효율을 얻더라도 각 층을 구성하는 유기발광소자간의 굴절률 차이로 인해 외부 양자효율은 약 20%에 불과하다. 따라서, 이러한 문제를 해소하여 외부 양자효율을 향상시키기 위해 기판과 애노드 전극 사이에 내부 광추출층을 도입하거나, 유기발광층 내에서 공명이 향상되어 광추출을 향상시키기 위한 공명구조를 도입한다. 이외에도 기판과 공기층 사이에 마이크로 렌즈와 같은 외부 광추출층 도입 등의 추가 구성이 필요하다.In addition, even if an internal quantum efficiency of 100% is obtained using a phosphorescent organic light emitting device, the external quantum efficiency is only about 20% due to the difference in refractive index between the organic light emitting devices that make up each layer. Therefore, in order to solve this problem and improve external quantum efficiency, an internal light extraction layer is introduced between the substrate and the anode electrode, or a resonance structure is introduced to improve light extraction by improving resonance within the organic light-emitting layer. In addition, additional configurations such as the introduction of an external light extraction layer such as a micro lens are required between the substrate and the air layer.
도 1은 일반적인 유기발광소자를 이용한 조명장치를 예시적으로 보여주는 단면도이다.Figure 1 is a cross-sectional view exemplarily showing a lighting device using a general organic light emitting device.
도 1을 참조하면, 일반적인 유기발광소자를 이용한 조명장치(10)는 면발광이 이루어지는 유기발광소자 부(1)와 유기발광소자 부(1)를 봉지하는 봉지부(2)로 구성된다.Referring to FIG. 1, a
유기발광소자 부(1)는 기판(10) 위에 구비된 유기발광소자로 이루어진다.The organic light
즉, 기판(10) 상부에는 제 1 전극(16) 및 제 2 전극(26)이 배치되고, 제 1 전극(16)과 제 2 전극(26) 사이에는 유기발광층(30)이 배치되어 유기발광소자를 형성한다. 그리고, 유기발광소자 상부에는 점착제(18)가 도포되고, 그 위에 금속필름(70)이 배치되어 조명장치(10)를 밀봉하게 된다.That is, the
이때, 일반적인 유기발광소자를 이용한 조명장치(10)는 유기발광소자 부(1) 하부에 헤이즈를 증가시키기 위한 외부 광추출층(45)이 추가로 구비된다.At this time, the
또한, 일반적인 유기발광소자를 이용한 조명장치(10)는 외부 양자효율을 향상시키기 위해 기판(10)과 유기발광소자 사이에 내부 광추출층(40)이 추가로 구비된다.In addition, the
이와 같이 일반적인 유기발광소자를 이용한 조명장치(10)는 외부 양자효율을 향상시키기 위해 추가적인 구성이 필요하며, 이는 제조비용 및 공정을 복잡하게 만드는 요인이 되고 있다.As such, the
또한, 일반적인 유기발광소자를 이용한 조명장치(10)는 약 0.7의 반사율의 구리로 이루어진 보조전극이 약 10% 비율로 구비됨에 따라 보조전극에 의한 휘도 감소가 문제가 될 수 있다.In addition, since the
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 휘도 향상에 의해 광추출층을 제거하도록 한 유기발광소자를 이용한 조명장치 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is intended to solve the above-described problems, and its purpose is to provide a lighting device using an organic light-emitting device that removes the light extraction layer by improving luminance and a method of manufacturing the same.
기타, 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 후술되는 발명의 구성 및 특허청구범위에서 설명될 것이다.Other purposes and features of the present invention will be explained in the configuration and claims described later.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치는 기판 위에 구비된 보조전극과 제 1 전극, 제 1 보호층이 구비된 상기 기판의 조명부에 구비된 유기발광층과 제 2 전극 및 상기 기판의 조명부에 구비된 금속필름을 포함하여 구성될 수 있다.In order to achieve the above object, a lighting device using an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention is an organic lighting device provided in the lighting part of the substrate provided with an auxiliary electrode, a first electrode, and a first protective layer. It may be comprised of a light emitting layer, a second electrode, and a metal film provided on the lighting part of the substrate.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 보호층은 상기 보조전극 상부에 상기 보조전극을 덮도록 구비되며, 표면에 주름(또는, 요철)구조를 가지는 것을 특징으로 한다.At this time, the first protective layer according to an embodiment of the present invention is provided on top of the auxiliary electrode to cover the auxiliary electrode, and is characterized by having a wrinkle (or uneven) structure on the surface.
상기 기판은 상기 조명부와, 제 1, 제 2 컨택부로 구분되며, 상기 제 1, 제 2 컨택부는 상기 조명부의 외측에 위치할 수 있다.The substrate is divided into the lighting unit and first and second contact units, and the first and second contact units may be located outside the lighting unit.
상기 제 1 보호층 위에 구비되는 평탄화층을 추가로 포함할 수 있다.It may additionally include a planarization layer provided on the first protective layer.
이때, 상기 평탄화층은 상기 제 1 보호층에 비해 상대적으로 저굴절의 절연물질로 이루어질 수 있다.At this time, the planarization layer may be made of an insulating material with a relatively low refractive index compared to the first protective layer.
상기 제 1 전극이 상기 제 1 컨택부로 연장되어 제 1 컨택전극을 구성하며, 상기 제 1 전극과 동일 층 내에 상기 조명부와 상기 제 2 컨택부에 구비되는 제 2 컨택전극을 추가로 포함할 수 있다.The first electrode extends to the first contact part to form a first contact electrode, and may further include a second contact electrode provided in the lighting part and the second contact part in the same layer as the first electrode. .
상기 제 1 보호층은 실록산(siloxane)으로 이루어질 수 있다.The first protective layer may be made of siloxane.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치의 제조방법은 기판 위에 보조전극과 제 1 전극을 형성하는 단계, 상기 보조전극 상부에 상기 보조전극을 덮도록 형성되며, 표면에 주름(또는, 요철)구조를 가지는 제 1 보호층을 형성하는 단계, 상기 제 1 보호층이 형성된 상기 기판의 조명부에 유기발광층과 제 2 전극을 형성하는 단계 및 상기 기판의 조명부에 점착제를 통해 금속필름을 부착하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, a method of manufacturing a lighting device using an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention includes forming an auxiliary electrode and a first electrode on a substrate, forming an auxiliary electrode on top of the auxiliary electrode to cover the auxiliary electrode, and forming an auxiliary electrode on the surface. forming a first protective layer having a wrinkled (or uneven) structure; forming an organic light-emitting layer and a second electrode on the lighting part of the substrate on which the first protective layer is formed; and applying metal to the lighting part of the substrate through an adhesive. It may include the step of attaching a film.
이때, 상기 제 1 보호층을 형성하는 단계는, 상기 보조전극과 제 1 전극이 형성된 상기 기판 위에 실록산을 코팅하여 실록산막을 형성하는 단계와, 상기 실록산막이 형성된 상기 기판을 1차 경화하는 단계 및 상기 1차 경화된 실록산막을 2차 경화하여 표면에 주름(또는, 요철)구조를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.At this time, forming the first protective layer includes forming a siloxane film by coating siloxane on the substrate on which the auxiliary electrode and the first electrode are formed, primary curing the substrate on which the siloxane film is formed, and It may include the step of secondary curing the primary cured siloxane film to form a wrinkled (or uneven) structure on the surface.
이때, 상기 1차 경화를 통해 상기 실록산막이 깊이별로 서로 다른 경화정도를 가지도록 경화될 수 있다.At this time, through the primary curing, the siloxane film can be cured to have different degrees of curing depending on the depth.
이때, 상, 하부의 1차 경화된 실록산막은 중앙부의 1차 경화된 실록산막에 비해 더 단단(견고)하게 경화될 수 있다.At this time, the primary cured siloxane film on the upper and lower parts can be cured more firmly (solidly) than the primary cured siloxane film on the central part.
이때, 상기 2차 경화를 통해 상기 상부의 1차 경화된 실록산막 근처의 상기 중앙부의 1차 경화된 실록산막 내에서 아웃-가스가 빠져나가는 동시에, 상기 1차 경화된 실록산막들의 경화정도의 차이에 의해 표면이 수축하여, 표면에 주름이 생성될 수 있다.At this time, through the secondary curing, out-gas escapes from the primary cured siloxane film in the central portion near the upper primary cured siloxane film, and at the same time, the difference in curing degree of the primary cured siloxane films This may cause the surface to shrink, creating wrinkles on the surface.
상기 제 1 보호층 위에 평탄화층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.It may further include forming a planarization layer on the first protective layer.
이때, 상기 평탄화층은 상기 제 1 보호층에 비해 상대적으로 저굴절의 절연물질로 형성할 수 있다.At this time, the planarization layer may be formed of an insulating material with a relatively low refractive index compared to the first protective layer.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치 및 그 제조방법은 굴절률 매칭을 통해 광손실을 저감하는 동시에 주름구조를 통해 유기발광소자에서 발생한 빛을 집광시킴으로써 보조전극에 의한 휘도 감소를 개선하는 효과를 제공한다.As described above, the lighting device using an organic light-emitting device according to an embodiment of the present invention and its manufacturing method reduce light loss through refractive index matching while concentrating light generated from the organic light-emitting device through a wrinkle structure to form an auxiliary electrode. Provides the effect of improving luminance reduction caused by.
도 1은 일반적인 유기발광소자를 이용한 조명장치를 예시적으로 보여주는 단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치를 예시적으로 보여주는 단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치를 개략적으로 보여주는 평면도.
도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치의 I-I'선에 따른 단면을 개략적으로 보여주는 도면.
도 5a 내지 도 5e는 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치의 제조방법을 순차적으로 보여주는 평면도.
도 6은 도 5b에 도시된 조명부 일부를 확대하여 보여주는 도면.
도 7a 내지 도 7f는 도 4에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치의 제조방법을 순차적으로 보여주는 단면도.
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치의 제조방법에 있어, 하부 제 1 보호층을 형성하는 방법을 예시적으로 보여주는 단면도.
도 9는 메틸실세스 퀴옥산을 보여주는 구조식.
도 10은 메틸실세스 퀴옥산의 경화반응을 예시적으로 보여주는 구조식.Figure 1 is a cross-sectional view illustrating a lighting device using a general organic light emitting device.
Figure 2 is a cross-sectional view exemplarily showing a lighting device using an organic light-emitting device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a plan view schematically showing a lighting device using an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram schematically showing a cross section along line II' of a lighting device using an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 3.
Figures 5A to 5E are plan views sequentially showing a method of manufacturing a lighting device using an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention shown in Figure 3.
Figure 6 is an enlarged view showing a portion of the lighting unit shown in Figure 5b.
FIGS. 7A to 7F are cross-sectional views sequentially showing a method of manufacturing a lighting device using an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 4.
8A to 8D are cross-sectional views exemplarily showing a method of forming a lower first protective layer in the method of manufacturing a lighting device using an organic light-emitting device according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 shows the structural formula of methylsilsesquioxane.
Figure 10 is a structural formula illustrating the curing reaction of methylsilsesquioxane.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치 및 그 제조방법의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the attached drawings, preferred embodiments of a lighting device using an organic light-emitting device and a manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the same. .
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.The advantages and features of the present invention and methods for achieving them will become clear by referring to the embodiments described in detail below along with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and will be implemented in various different forms. The present embodiments only serve to ensure that the disclosure of the present invention is complete and are within the scope of common knowledge in the technical field to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. The sizes and relative sizes of layers and regions in the drawings may be exaggerated for clarity of explanation.
소자(element) 또는 층이 다른 소자 또는 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않는 것을 나타낸다.When an element or layer is referred to as another element or “on” or “on” it includes not only those directly on top of another element or layer, but also all cases where there is another layer or element in between. do. On the other hand, referring to an element as “directly on” or “directly on” indicates that there is no intervening element or layer.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below, beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용 시, 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.Spatially relative terms such as “below, beneath,” “lower,” “above,” and “upper” refer to one element or component as shown in the drawing. It can be used to easily describe the correlation with other elements or components. Spatially relative terms should be understood as terms that include different directions of the element during use or operation in addition to the direction shown in the drawings. For example, if an element shown in the drawings is turned over, an element described as “below” or “beneath” another element may be placed “above” the other element. Accordingly, the illustrative term “down” may include both downward and upward directions.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing embodiments and is therefore not intended to limit the invention. As used herein, singular forms also include plural forms, unless specifically stated otherwise in the context. As used in the specification, “comprise” and/or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations and/or elements. or does not rule out addition.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치를 예시적으로 보여주는 단면도이다.Figure 2 is a cross-sectional view exemplarily showing a lighting device using an organic light-emitting device according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치를 개략적으로 보여주는 평면도이다.Figure 3 is a plan view schematically showing a lighting device using an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention.
그리고, 도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치의 I-I'선에 따른 단면을 개략적으로 보여주는 도면이다.And, FIG. 4 is a diagram schematically showing a cross section along line II' of a lighting device using an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 3.
본 발명에서는 무기물질로 이루어진 무기발광소자를 이용한 조명장치가 아니라 유기물질로 이루어진 유기발광소자를 이용한 조명장치를 제공한다.The present invention provides a lighting device using an organic light-emitting device made of an organic material, rather than a lighting device using an inorganic light-emitting device made of an inorganic material.
유기발광물질로 이루어진 유기발광소자는 무기발광소자에 비해 녹색 및 적색의 발광효율이 상대적으로 양호하다. 또한, 유기발광소자는 무기발광소자에 비해 적색과, 녹색 및 청색의 발광피크의 폭이 상대적으로 넓기 때문에 연색지수가 향상되어 발광장치의 광이 좀더 태양광과 유사하게 되는 장점도 있다.Organic light-emitting devices made of organic light-emitting materials have relatively good green and red luminous efficiency compared to inorganic light-emitting devices. In addition, since organic light-emitting devices have relatively wider red, green, and blue emission peak widths compared to inorganic light-emitting devices, the color rendering index is improved, which has the advantage of making the light of the light-emitting device more similar to sunlight.
이하의 설명에서, 본 발명의 조명장치가 연성을 가진 휘어지는 조명장치로서 설명되지만, 본 발명의 휘어지는 조명장치에만 적용되는 것이 아니라 휘어지지 않는 일반적인 조명장치에도 적용될 수 있을 것이다.In the following description, the lighting device of the present invention is described as a flexible, bendable lighting device, but the present invention can be applied not only to the flexible lighting device, but also to general lighting devices that are not bent.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치(100)는 면발광이 이루어지는 유기발광소자 부(101)와 유기발광소자 부(101)를 봉지하는 봉지부(102)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to Figures 2 to 4, the
이때, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치(100)는 기존의 유기발광소자를 이용한 조명자치와는 달리 유기발광소자 부(101) 하부에 외부 광추출층을 구비하지 않는 것을 특징으로 한다.At this time, the
유기발광소자 부(101)는 기판(110) 위에 구비된 유기발광소자로 이루어지며, 또한 기판(110)과 유기발광소자 사이에 내부 광추출층을 추가로 구비하지 않는 것을 특징으로 한다.The organic light emitting
이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치(100)는 기존과 달리 외부 양자효율을 향상시키기 위한 내, 외부 광추출층을 추가로 구비하지 않는 것을 특징으로 한다. 자세히 후술하겠지만, 이는 본 발명의 실시예의 경우 보조전극(111) 상부에 주름(wrinkle)(또는, 요철)구조의 하부 제 1 보호층(115a')을 형성하여 유기발광소자에서 발생한 빛을 집광시킴으로써 보조전극(111)에 의한 휘도 감소를 개선할 수 있기 때문이다.As such, the
이때, 기판(110)은 실제 광을 발광하여 외부로 출력하는 조명부(EA)와 컨택전극(127, 128)을 통해 외부와 전기적으로 연결하여 조명부(EA)에 신호를 인가하는 컨택부(CA1, CA2)를 포함하여 구성될 수 있다.At this time, the
컨택부(CA1, CA2)는 금속필름(170)의 봉지수단에 의해 가려지지 않아 컨택전극(127, 128)을 통해 외부와 전기적으로 연결될 수 있다. 따라서, 금속필름(170)은 컨택부(CA1, CA2)를 제외한 기판(110)의 조명부(EA) 전면에 부착될 수 있다.The contact portions CA1 and CA2 are not covered by the encapsulation means of the
이때, 컨택부(CA1, CA2)는 조명부(EA)의 외측에 위치할 수 있으며, 도 2는 제 2 컨택부(CA2)가 제 1 컨택부(CA1)들 사이에 위치하는 것을 예로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.At this time, the contact units CA1 and CA2 may be located outside the lighting unit EA, and FIG. 2 shows as an example that the second contact unit CA2 is located between the first contact units CA1. , the present invention is not limited thereto.
또한, 도 3은 컨택부(CA1, CA2)가 조명부(EA)의 일 외측에만 위치하는 것을 예로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 컨택부(CA1, CA2)는 조명부(EA)의 상하 외측에 모두 위치할 수도 있다.In addition, FIG. 3 shows an example in which the contact units CA1 and CA2 are located only outside the lighting unit EA, but the present invention is not limited thereto. Accordingly, the contact units CA1 and CA2 of the present invention may be located both above and below the outside of the lighting unit EA.
기판(110) 상부에는 제 1 전극(116) 및 제 2 전극(126)이 배치되고, 제 1 전극(116)과 제 2 전극(126) 사이에는 유기발광층(130)이 배치되어 유기발광소자를 형성할 수 있다. 이러한 구조의 조명장치(100)에서는 유기발광소자의 제 1 전극(116)과 제 2 전극(126)에 신호가 인가됨에 따라 유기발광층(130)이 발광함으로써 조명부(EA)를 통해 광을 출력한다.A
유기발광층(130)은 백색광을 출력하는 발광층으로 구성될 수 있다. 일 예로, 유기발광층(130)은 청색발광층과, 적색발광층 및 녹색발광층으로 구성될 수도 있으며, 청색발광층과 황색-녹색발광층을 포함하는 탠덤(tandem)구조로 구성될 수도 있다. 그러나, 본 발명의 유기발광층(130)이 전술한 구조에 한정되는 것은 아니며, 다양한 구조가 적용될 수 있을 것이다.The organic light-emitting
또한, 본 발명의 유기발광층(130)은 발광층에 전자 및 정공을 각각 주입하는 전자주입층 및 정공주입층과, 주입된 전자 및 정공을 발광층으로 각각 수송하는 전자수송층 및 정공수송층과, 전자 및 정공과 같은 전하를 생성하는 전하생성층을 더 포함할 수 있다.In addition, the organic light-emitting
이때, 조명부(EA) 외곽의 컨택부(CA1, CA2)에는 제 1 보호층(115a)과, 유기발광층(130) 및 제 2 전극(126)이 형성되지 않아 컨택전극(127, 128)이 외부로 노출될 수 있다. 이때, 제 2 보호층(115b)과 봉지층인 제 3 보호층(115c)은 조명부(EA)의 유기발광층(130)과 제 2 전극(126)을 덮도록 형성되어 조명부(EA)의 유기발광층(130)으로 수분이 침투하는 것을 방지하는 역할을 한다.At this time, the first
일반적으로, 유기발광물질을 구성하는 폴리머는 수분과 결합하는 경우 발광특성이 급속히 열화 되어, 유기발광층(130)의 발광효율이 저하된다. 특히, 조명장치(100)에서 유기발광층(130)의 일부가 외부로 노출되는 경우, 수분은 유기발광층(130)을 따라 조명장치(100) 내부로 전파되어 조명장치(100)의 발광효율을 저하시키게 된다. 이에 본 발명의 경우에는 제 2 보호층(115b)과 제 3 보호층(115c)을 조명부(EA)의 유기발광층(130)과 제 2 전극(126)을 덮도록 형성함으로써, 실제 광이 발광되어 출력되는 조명장치(100)의 조명부(EA)의 유기발광층(130)으로 수분이 침투하는 것을 방지한다. 따라서, 수율이 향상되어 제조비용이 감소되는 동시에, 신뢰성을 확보할 수 있는 효과를 제공한다.In general, when the polymer constituting the organic light-emitting material combines with moisture, the light-emitting characteristics rapidly deteriorate, and the light-emitting efficiency of the organic light-emitting
이때, 투명한 물질로 이루어진 기판(110) 위에는 제 1 컨택전극(127)을 포함하는 제 1 전극(116)과 제 2 컨택전극(128)이 배치된다. 기판(110)으로는 유리와 같이 단단한 물질이 사용될 수 있지만, 플라스틱과 같이 연성을 가진 재질을 사용함으로써 휘어질 수 있는 조명장치(100)의 제작이 가능하게 된다. 또한, 본 발명에서는 연성을 가진 플라스틱 물질을 기판(110)으로 사용함으로써 롤(roll)을 이용한 공정이 가능하게 되어, 신속한 조명장치(100)의 제작이 가능하게 된다.At this time, the
제 1 컨택전극(127)을 포함하는 제 1 전극(116)과 제 2 컨택전극(128)은 조명부(EA)와 제 1, 제 2 컨택부(CA1, CA2)에 형성되며, 전도성이 좋고 높은 일함수를 가지는 투명한 도전물질로 형성될 수 있다. 일 예로, 본 발명에서는 제 1 컨택전극(127)을 포함하는 제 1 전극(116)과 제 2 컨택전극(128)으로 ITO(Indium Tin Oxide)의 산화주석계 도전물질이나, IZO(Indium Zinc Oxide)의 산화아연계 도전물질 등으로 형성될 수 있으며, 또한 투명한 전도성고분자를 사용할 수도 있다.The
이때, 제 1 전극(116)은 조명부(EA) 외측의 제 1 컨택부(CA1)로 연장되어 제 1 컨택전극(127)을 구성하며, 조명부(EA) 일부와 제 2 컨택부(CA2)에는 제 1 전극(116)과 전기적으로 절연된 제 2 컨택전극(128)이 배치될 수 있다. 즉, 제 2 컨택전극(128)은 제 1 전극(116)과 동일 층 내에 배치되되, 제 1 전극(116)과 분리되어 전기적으로 절연될 수 있다.At this time, the
일 예로, 도 3은 제 1 컨택전극(127)을 포함하는 제 1 전극(116)이 전체적으로 사각형의 형태로 이루어지되, 상부 중앙부분이 제거되어 리세션(recession)을 구성하며, 그 리세션에 제 2 컨택전극(128)이 배치되는 것을 예로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.As an example, Figure 3 shows that the
기판(110)의 조명부(EA) 및 제 1 컨택부(CA1)에는 보조전극(111)이 배치되어 제 1 전극(116) 및 제 1 컨택전극(127)에 전기적으로 접속될 수 있다. 제 1 전극(116)은 투명한 도전물질로 형성되어 발광되는 광을 투과한다는 장점을 가지지만, 불투명 금속에 비해 전기저항이 매우 높다는 단점이 있다. 따라서, 대면적의 조명장치(100)를 제작하는 경우, 투명 도전물질의 큰 저항으로 인해 넓은 조명영역으로 인가되는 전류의 분포가 고르지 않게 되며, 이러한 불균일한 전류분포는 대면적 조명장치(100)의 균일한 휘도의 발광을 불가능하게 한다.An
보조전극(111)은 조명부(EA) 전체에 걸쳐 얇은 폭의 매트릭스 형상, 매시 형상, 육각형이나 팔각형 형상, 또는 원 형상 등으로 배치되어 조명부(EA) 전체에 제 1 전극(116)에 균일한 전류가 인가되도록 하여 대면적 조명장치(100)에서 균일한 휘도의 발광이 가능하게 한다.The
도 4에서는 보조전극(111)이 제 1 컨택전극(127)을 포함하는 제 1 전극(116)의 하부에 배치되는 것을 예로 들어 도시하고 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 보조전극(111)이 제 1 컨택전극(127)을 포함하는 제 1 전극(116)의 상부에 배치될 수도 있다. 제 1 컨택부(CA1)에 배치된 보조전극(111)은 제 1 컨택전극(127)을 통해 제 1 전극(116)으로의 전류의 전달경로로 사용되지만 외부와 접촉하여 외부의 전류를 제 1 전극(116)에 인가하는 컨택전극의 역할도 할 수 있다.In Figure 4, the
보조전극(111)은 Al, Au, Cu, Ti, W, Mo, 또는 이들의 합금과 같이 전도성이 좋은 금속으로 구성될 수 있다. 도시하지 않았지만, 보조전극(111)은 상부 보조전극과 하부 보조전극의 2층 구조로 구성될 수도 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 단일층으로 구성될 수도 있다.The
이와 같이 보조전극(111)은 조명부(EA) 전체의 제 1 전극(116)에 균일한 전류가 인가되도록 하는 역할을 하지만, 구리와 같이 반사율(~ 0.7)이 높은 금속으로 구성되고 조명부(EA) 전체의 약 10% 비율로 구비됨에 따라 반사로 인한 휘도 감소를 가져온다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치(100)는, 전술한 바와 같이 보조전극(111) 상부에 주름(또는, 요철)구조의 하부 제 1 보호층(115a')을 형성하여 유기발광소자에서 발생한 빛을 집광시키는 것을 특징으로 한다. 또한, 하부 제 1 보호층(115a') 상부에는 저굴절의 상부 제 1 보호층(115a")을 형성하여 굴절률을 매칭하는 것을 특징으로 한다.In this way, the
즉, 기판(110)의 조명부(EA)에는 제 1 보호층(115a)이 적층될 수 있다. 도 3에는 제 1 보호층(115a)이 전체적으로 일정 폭을 가진 사각 틀 형상으로 도시되어 있으나, 실제로 발광영역에는 제 1 보호층(115a)이 매트릭스 형태로 배치된 보조전극(111)을 덮도록 매트릭스 형태로 형성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.That is, the first
조명부(EA)에 배치된 제 1 보호층(115a)은 보조전극(111) 및 그 상부의 제 1 전극(112)을 덮도록 구성된다. 특히, 조명부(EA)의 제 1 보호층(115a)은 보조전극(111)을 둘러싸도록 형성되어 보조전극(111)에 의한 단차를 감소시킴으로써, 이후 형성되는 각종 층들이 단선되지 않고 안정적으로 형성되도록 할 수 있다.The first
제 1 보호층(115a)은 SiOx나 SiNx 등의 무기물질로 구성될 수 있다. 그러나, 제 1 보호층(115a)은 포토아크릴과 같은 유기물질로 구성될 수도 있고, 무기물질 및 유기물질의 복수의 층으로 구성될 수도 있다.The first
특히, 본 발명의 실시예에 따른 제 1 보호층(115a)은 상대적으로 고굴절의 주름(또는, 요철)구조의 하부 제 1 보호층(115a') 및 상대적으로 저굴절의 평탄화층의 상부 제 1 보호층(115a")으로 구성되는 것을 특징으로 한다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 제 1 보호층(115a)은 주름(또는, 요철)구조의 하부 제 1 보호층(115a')만으로 구성될 수도 있다.In particular, the first
하부 제 1 보호층(115a')은 메틸실세스 퀴옥산(methyl silsesquioxane)과 같은 실록산(siloxane)으로 구성될 수 있다. 실록산으로 하부 제 1 보호층(115a')을 구성할 경우 용액공정을 적용할 수 있어 비용을 저감할 수 있다.The lower first
상부 제 1 보호층(115a")은 하부 제 1 보호층(115a')에 비해 상대적으로 저굴절을 가진 절연물질로 이루어져 기판(110) 표면을 평탄화시키는 것을 특징으로 한다.The upper first
이와 같이 하부 제 1 보호층(115a')과 상부 제 1 보호층(115a")은 굴절률 매칭을 통해 광손실을 저감할 수 있다.In this way, the lower first
또한, 하부 제 1 보호층(115a')은 표면에 주름(또는, 요철)구조를 가져 유기발광층(130) 내에서 발생한 빛, 또는 보조전극(111)을 통해 내부로 반사된 빛을 난반사시킴으로서 빛을 집광할 수 있다(도 4의 화살표 참조). 이에 따라, 고휘도 조명장치(100)를 제작할 수 있으며, 휘도 향상에 의해 내, 외부 광추출층의 제거가 가능하게 된다.In addition, the lower first
그리고, 제 1 전극(112)과 제 1 보호층(115a)이 배치된 기판(110) 상부에는 유기발광층(130)과 제 2 전극(126)이 배치될 수 있다. 이때, 조명부(EA)에 위치하는 제 2 컨택전극(128) 상부의 제 1 보호층(115a)은 소정영역이 제거되어 제 2 컨택전극(128)을 노출시키는 컨택홀(114)을 구비할 수 있다. 따라서, 제 2 전극(126)은 컨택홀(114)을 통해 그 하부의 제 2 컨택전극(128)에 전기적으로 접속할 수 있다.Additionally, the organic light-emitting
전술한 바와 같이 유기발광층(130)은 백색 유기발광층으로서, 적색발광층과, 청색발광층 및 녹색발광층으로 구성되거나 청색발광층과 황색-녹색발광층을 포함하는 탠덤(tandem)구조로 구성될 수 있다. 또한, 유기발광층(130)은 발광층에 전자 및 정공을 각각 주입하는 전자주입층 및 정공주입층과, 주입된 전자 및 정공을 발광층으로 각각 수송하는 전자수송층 및 정공수송층과, 전자 및 정공과 같은 전하를 생성하는 전하생성층을 포함할 수 있다.As described above, the organic light-emitting
제 2 전극(126)은 Al, Mo, Cu, Ag와 같은 금속, 또는 MoTi와 같은 합금으로 구성될 수 있다.The
조명부(EA)의 제 1 전극(116)과, 유기발광층(130) 및 제 2 전극(126)은 유기발광소자를 구성한다. 이때, 제 1 전극(116)이 유기발광소자의 애노드(anode)이고 제 2 전극(126)이 캐소드(cathode)로서, 제 1 전극(116)과 제 2 전극(126)에 전류가 인가되면, 제 2 전극(126)으로부터 전자가 유기발광층(130)으로 주입되고 제 1 전극(116)으로부터 정공이 유기발광층(130)으로 주입된다. 이후, 유기발광층(130)내에는 여기자(exciton)가 생성되며, 이 여기자가 소멸(decay)함에 따라 발광층의 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)와 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)의 에너지 차이에 해당하는 광이 발생되어 하부방향(도면에서 기판(110)측으로)으로 발산하게 된다.The
이때, 조명부(EA)의 보조전극(111) 상부에는 제 1 보호층(115a)이 배치되므로, 보조전극(111) 상부의 유기발광층(130)은 제 1 전극(116)과 직접 접촉하지 않게 되어 보조전극(111) 상부에는 유기발광소자가 형성되지 않는다. 즉, 조명부(EA) 내의 유기발광소자는 일 예로, 매트릭스 형상으로 이루어진 보조전극(111) 내의 발광영역에만 형성된다.At this time, since the first
제 2 전극(126)이 형성된 기판(110)에는 제 2 보호층(115b) 및 제 3 보호층(115c)이 구비될 수 있다.The
이때, 본 발명의 실시예에 따른 제 2 보호층(115b)은, 전술한 바와 같이 조명부(EA)의 유기발광층(130)과 제 2 전극(126)을 덮도록 형성되어 조명부(EA)의 유기발광층(130)으로 수분이 침투하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.At this time, the second
즉, 본 발명의 경우에는 점착제(118)와 금속필름(170)의 봉지수단 이외에 제 2 보호층(115b)과 제 3 보호층(115c)을 조명부(EA)의 유기발광층(130)과 제 2 전극(126)을 덮도록 형성함으로써, 실제 광이 발광되어 출력되는 조명장치(100)의 조명부(EA)의 유기발광층(130)으로 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다.That is, in the case of the present invention, in addition to the sealing means of the adhesive 118 and the
제 2 보호층(115b)은 포토아크릴과 같은 유기물질로 구성될 수 있다. 또한, 제 3 보호층(115c)은 SiOx나 SiNx 등의 무기물질로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The second
제 3 보호층(115c) 상부에는 소정의 봉지제가 구비될 수 있으며, 이러한 봉지제는 에폭시(epoxy)계 화합물, 아크릴레이트(acrylate)계 화합물, 또는 아크릴계 화합물 등이 사용될 수 있다.A predetermined encapsulant may be provided on the third
전술한 바와 같이 제 1 컨택부(CA1)의 기판(110)에는 제 1 전극(116)으로부터 연장된 제 1 컨택전극(127)이 외부로 노출되어 있다. 그리고, 제 2 컨택부(CA2)의 기판(110)에는 컨택홀(114)을 통해 제 2 전극(126)과 전기적으로 접속된 제 2 컨택전극(128)이 외부로 노출되어 있다. 따라서, 제 1 컨택전극(127) 및 제 2 컨택전극(128)은 외부의 전원과 전기적으로 접속되어, 제 1 전극(116) 및 제 2 전극(126)에 각각 전류를 인가한다.As described above, the
제 3 보호층(115c) 위에는 PSA(Pressure Sensitive Adhesive)와 같은 점착제(118)가 도포되고, 그 위에 금속필름(170)이 배치되어, 금속필름(170)이 제 3 보호층(115c)에 부착됨으로써 조명장치(100)를 밀봉한다.An adhesive 118 such as PSA (Pressure Sensitive Adhesive) is applied on the third
이때, 점착제(118)와 금속필름(170)의 봉지수단은 제 2 보호층(115b) 및 제 3 보호층(115c)을 충분히 덮도록 부착될 수 있다.At this time, the sealing means of the adhesive 118 and the
점착제(118)는 광경화성 점착제 또는 열경화성 점착제를 사용할 수 있다.The adhesive 118 may be a photocurable adhesive or a thermosetting adhesive.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치의 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a lighting device using an organic light-emitting device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 5a 내지 도 5e는 도 3에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치의 제조방법을 순차적으로 보여주는 평면도이다.Figures 5A to 5E are plan views sequentially showing a method of manufacturing a lighting device using an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention shown in Figure 3.
도 6은 도 5b에 도시된 조명부 일부를 확대하여 보여주는 도면이다.Figure 6 is an enlarged view showing a portion of the lighting unit shown in Figure 5b.
그리고, 도 7a 내지 도 7f는 도 4에 도시된 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치의 제조방법을 순차적으로 보여주는 단면도이다.7A to 7F are cross-sectional views sequentially showing a method of manufacturing a lighting device using an organic light-emitting device according to an embodiment of the present invention shown in FIG. 4.
우선, 도 5a 및 도 7a를 참조하면, 조명부와 컨택부로 나뉘어진 기판(110) 위에 Al, Au, Cu, Ti, W, Mo 또는 이들의 합금과 같은 금속을 적층하고 식각하여 조명부 및 제 1 컨택부에 단일층 또는 복수의 층으로 이루어진 보조전극(111)을 형성한다.First, referring to FIGS. 5A and 7A, a metal such as Al, Au, Cu, Ti, W, Mo or an alloy thereof is stacked and etched on a
이때, 도시하지 않았지만, 보조전극(111)은 상부 보조전극과 하부 보조전극의 2층 구조로 형성될 수 있다.At this time, although not shown, the
이때, 보조전극(111)은 조명부 전체에 걸쳐 얇은 폭의 매트릭스 형상(도 6 참조), 매시 형상, 육각형이나 팔각형 형상, 또는 원 형상 등으로 배치될 수 있다.At this time, the
이후, 기판(110) 전체에 걸쳐 ITO나 IZO와 같은 투명도전물질을 적층하고 식각하여 조명부와 제 1, 제 2 컨택부에 제 1 컨택전극(127)을 포함하는 제 1 전극(116) 및 제 2 컨택전극(128)을 형성한다.Thereafter, a transparent conductive material such as ITO or IZO is stacked and etched over the
이때, 제 1 전극(116)은 조명부 외측의 제 1 컨택부로 연장되어 제 1 컨택전극(127)을 구성하며, 조명부 일부와 제 2 컨택부에는 제 1 전극(116)과 전기적으로 절연된 제 2 컨택전극(128)이 형성될 수 있다. 즉, 제 2 컨택전극(128)은 제 1 전극(116)과 동일 층 내에 형성되되, 제 1 전극(116)과 분리되어 전기적으로 절연될 수 있다.At this time, the
일 예로, 도 5a는 제 1 컨택전극(127)을 포함하는 제 1 전극(116)이 전체적으로 사각형의 형태로 형성되되, 상부 중앙부분이 제거되어 리세션을 구성하며, 그 리세션에 제 2 컨택전극(128)이 형성되는 것을 예로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.As an example, Figure 5a shows that the
이때, 도 5a 및 도 7a에는 보조전극(111)이 제 1 컨택전극(127)을 포함하는 제 1 전극(116)의 하부에 형성되는 것을 예로 들고 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 보조전극(111)이 제 1 컨택전극(127)을 포함하는 제 1 전극(116)의 상부에 형성될 수도 있다. 제 1 컨택부에 배치된 보조전극(111)은 제 1 전극(116)으로의 전류의 전달경로로 사용되지만 외부와 접촉하여 외부의 전류를 제 1 전극(116)에 인가하는 접촉전극의 역할도 할 수 있다.At this time, Figures 5A and 7A show that the
이후, 도 5b 및 도 7b를 참조하면, 기판(110)의 조명부 일부에 SiNx나 SiOx와 같은 무기물질이나 포토아크릴과 같은 유기물질을 적층한다. 이후, 무기물질이나 유기물질을 식각하여 조명부의 보조전극(111) 상부 및 측부에 제 1 보호층(115a)을 형성하는 동시에 제 2 컨택전극(128)의 일부를 노출시키는 컨택홀(114)을 형성한다.Next, referring to FIGS. 5B and 7B, an inorganic material such as SiNx or SiOx or an organic material such as photoacrylic is laminated on a portion of the lighting portion of the
이때, 제 1 보호층(115a)은 보조전극(111) 및 그 상부의 제 1 전극(112)을 덮도록 형성되나, 실제 광이 발광하는 발광영역에는 제 1 보호층(115a)이 형성되지 않는다(다만, 도 6을 참조하면, 실제로 발광영역에는 제 1 보호층(115a)이 매트릭스 형태로 배치된 보조전극(111)을 덮도록 매트릭스 형태로 형성될 수 있다). 특히, 제 1 보호층(115a)은 보조전극(111)을 둘러싸도록 형성되어 보조전극(111)에 의한 단차를 감소시킴으로써, 이후 형성되는 각종 층들이 단선되지 않고 안정적으로 형성되도록 할 수 있다. 도 5b에는 제 1 보호층(115a)이 전체적으로 일정 폭을 가진 사각 틀 형상으로 도시되어 있으나, 전술한 바와 같이 실제로 발광영역에는 제 1 보호층(115a)이 매트릭스 형태로 배치된 보조전극(111)을 덮도록 매트릭스 형태로 형성될 수 있다. 또한, 도 5b에는 제 1 전극(112) 상부의 제 1 보호층(115a)과 제 2 컨택전극(128) 상부의 제 1 보호층(115a)이 서로 분리(단절)되도록 형성된 경우를 예로 도시하고 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.At this time, the first
특히, 전술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 제 1 보호층(115a)은 주름(또는, 요철)구조의 하부 제 1 보호층(115a') 위에 평탄화층으로 상부 제 1 보호층(115a")이 적층된 이중층 구조로 형성할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 제 1 보호층(115a)은 주름(또는, 요철)구조의 하부 제 1 보호층(115a')만으로 형성할 수도 있다.In particular, as described above, the first
하부 제 1 보호층(115a')은 메틸실세스 퀴옥산(methyl silsesquioxane)과 같은 실록산(siloxane)으로 형성할 수 있다.The lower first
상부 제 1 보호층(115a")은 하부 제 1 보호층(115a')에 비해 상대적으로 저굴절을 가진 절연물질로 형성할 수 있다.The upper first
이와 같이 형성된 하부 제 1 보호층(115a')과 상부 제 1 보호층(115a")은 굴절률 매칭을 통해 광손실을 저감할 수 있다.The lower first
또한, 하부 제 1 보호층(115a')은 표면에 주름(또는, 요철)구조를 가져 유기발광층 내에서 발생한 빛, 또는 보조전극(111)을 통해 내부로 반사된 빛을 난반사시킴으로서 빛을 집광할 수 있다.In addition, the lower first
이하, 메틸실세스 퀴옥산을 이용하여 주름(또는, 요철)구조의 하부 제 1 보호층(115a')을 형성한 예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an example of forming the lower first
도 8a 내지 도 8d는 본 발명의 실시예에 따른 유기발광소자를 이용한 조명장치의 제조방법에 있어, 하부 제 1 보호층을 형성하는 방법을 예시적으로 보여주는 단면도이다.8A to 8D are cross-sectional views exemplarily showing a method of forming a lower first protective layer in the method of manufacturing a lighting device using an organic light-emitting device according to an embodiment of the present invention.
도 9는 메틸실세스 퀴옥산을 보여주는 구조식이다.Figure 9 is a structural formula showing methylsilsesquioxane.
그리고, 도 10은 메틸실세스 퀴옥산의 경화반응을 예시적으로 보여주는 구조식이다.And, Figure 10 is a structural formula illustrating the curing reaction of methylsilsesquioxane.
도 8a를 참조하면, 기판(110) 위에 실록산을 코팅하여 실록산막(115)을 형성한다.Referring to FIG. 8A, siloxane is coated on the
이때, 실록산막(115)은 실록산 이외에 소정의 첨가제(additive)가 추가되어 형성될 수 있다.At this time, the
이때, SOG(Spin-on Glass)를 이용할 수 있으며, SOG는 유기 용제로 녹인 유리를 회전 도포(spin coart)하고, 열처리하여 SiO2절연막을 형성하는 프로세스이다.At this time, SOG (Spin-on Glass) can be used, and SOG is a process in which glass dissolved in an organic solvent is spin coated and heat treated to form a SiO 2 insulating film.
참고로, 실록산은 Si-O 결합(실록산 결합)을 포함한 화합물 중 규소, 산소, 수소로 되어 있는 화합물을 총칭한다.For reference, siloxane is a general term for compounds containing silicon, oxygen, and hydrogen among compounds containing Si-O bonds (siloxane bonds).
이때, 실록산의 예로 도 9에 도시된 메틸실세스 퀴옥산을 이용할 수 있다.At this time, methylsilsesquioxane shown in Figure 9 can be used as an example of siloxane.
메틸실세스 퀴옥산은 Si-O 사슬에 CH3기가 결합되어 있다.Methylsilsesquioxane has a CH 3 group bonded to the Si-O chain.
이후, 도 8b를 참조하면, 실록산막(115)이 형성된 기판(110)을 약 240℃ 이하의 온도에서 경화한다.Thereafter, referring to FIG. 8B, the
이때, 기판(115)에 코팅된 실록산을 240℃ 이하의 온도에서 경화하게 되면, 실록산의 깊이(depth)별로 경화정도의 변화(variation)(또는, 차이)가 생긴다. 즉, 상, 하부의 실록산은 중앙부의 실록산에 비해 더 많은 에너지가 주입되어 더 많이 경화되게 된다. 따라서, 상, 하부의 1차 경화된 실록산막(115")은 중앙부의 1차 경화된 실록산막(115')에 비해 더 단단(견고)하게 경화가 이루어진다.At this time, when the siloxane coated on the
이후, 도 8c 및 도 8d를 참조하면, 1차 경화된 실록산막(115', 115")을 진공 상태에서 약 250℃ 이상의 온도에서 2차 경화를 진행하여 2차 경화된 실록산막(115a)을 형성한다.Thereafter, referring to FIGS. 8C and 8D, the primary cured siloxane film (115', 115") is subjected to secondary curing at a temperature of about 250° C. or higher in a vacuum state to form the secondary cured siloxane film (115a). form
이때, 상부의 1차 경화된 실록산막(115") 근처의 중앙부의 1차 경화된 실록산막(115') 내에서 수분(H2O) 등의 아웃-가스(140)가 빠져나가는 동시에, 1차 경화된 실록산막(115', 115")들의 경화정도의 차이에 의해 표면이 수축(shrinkage)함으로써 2차 경화된 실록산막(115a)의 표면에 주름이 생성된다.At this time, out-
일 예로, 도 10을 참조하면, 유기계와 알코올계를 포함하는 액상 실록산은 경화 시 -OH기가 수분으로 빠지면서 Si-O 결합을 생성한다. 즉, SiOx 계열의 밀도 있는 무기막 성질을 띠는 막이 형성된다.As an example, referring to FIG. 10, when liquid siloxane containing an organic type and an alcohol type is cured, the -OH group is lost to moisture and a Si-O bond is created. In other words, a SiOx-based dense inorganic film is formed.
이때, 첨가제를 변경하여 2차 경화된 실록산막(115a)의 경화온도에 따른 주름 정도를 제어할 수 있다.At this time, the degree of wrinkling of the secondary cured
다음으로, 도 5c와 도 5d 및 도 7c 내지 도 7e를 참조하면, 기판(110)의 조명부 내에 유기발광물질과, 금속 및 유기절연물질로 이루어진 유기발광층(130)과, 제 2 전극(126) 및 제 2 보호층(115b)을 각각 형성한다.Next, referring to FIGS. 5C, 5D, and 7C to 7E, an organic light emitting material, an organic
우선, 도 5c 및 도 7c를 참조하면, 기판(110)의 조명부 내에 유기발광물질로 이루어진 유기발광층(130)을 형성한다.First, referring to FIGS. 5C and 7C, an organic
이때, 유기발광층(130)은 백색 유기발광층으로서, 적색발광층과, 청색발광층 및 녹색발광층으로 구성되거나 청색발광층과 황색-녹색발광층을 포함하는 탠덤(tandem)구조로 구성될 수 있다. 또한, 유기발광층(130)은 발광층에 전자 및 정공을 각각 주입하는 전자주입층 및 정공주입층과, 주입된 전자 및 정공을 발광층으로 각각 수송하는 전자수송층 및 정공수송층과, 전자 및 정공과 같은 전하를 생성하는 전하생성층을 포함할 수 있다.At this time, the organic light-emitting
다음으로, 도 5d 및 도 7d를 참조하면, 기판(110)의 조명부 내에 유기발광층(130)을 덮도록 금속으로 이루어진 제 2 전극(126)을 형성한다.Next, referring to FIGS. 5D and 7D, a
이때, 제 2 전극(126)은 컨택홀(114)을 통해 그 하부의 제 2 컨택전극(128)과 전기적으로 접속할 수 있다.At this time, the
제 2 전극(126)은 Al, Mo, Cu, Ag와 같은 금속, 또는 MoTi와 같은 합금으로 형성될 수 있다.The
조명부의 제 1 전극(116)과, 유기발광층(130) 및 제 2 전극(126)은 유기발광소자를 구성한다.The
이때, 조명부의 보조전극(111) 상부에는 제 1 보호층(115a)이 배치되므로, 보조전극(111) 상부의 유기발광층(130)은 제 1 전극(116)과 직접 접촉하지 않게 되어 보조전극(111) 상부에는 유기발광소자가 형성되지 않는다. 즉, 조명부 내의 유기발광소자는 일 예로, 매트릭스 형상으로 이루어진 보조전극(111)에 의해 구획되는 발광영역에만 형성된다(도 6 참조).At this time, since the first
이어서, 도 7e를 참조하면, 기판(110)의 조명부 내에 유기발광층(130)과 제 2 전극(126)을 덮도록 유기물질로 이루어진 제 2 보호층(115b)을 형성한다.Next, referring to FIG. 7E, a second
즉, 제 2 보호층(115b)은, 전술한 바와 같이 조명부의 유기발광층(130)과 제 2 전극(126)을 덮도록 형성되어 조명부의 유기발광층(130)으로 수분이 침투하는 것을 방지하는 역할을 할 수 있다.That is, the second
이러한 유기발광층(130)과, 제 2 전극(126) 및 제 2 보호층(115b)은 롤-제조장치를 통해 인-라인으로 형성할 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The organic light-emitting
다음으로, 기판(110)의 조명부에 제 2 보호층(115b)을 덮도록 제 3 보호층(115c)을 형성한다.Next, a third
제 3 보호층(115c)은 또 다른 롤-제조장치를 통해 형성할 수 있다.The third
제 3 보호층(115c)은 SiOx나 SiNx 등의 무기물질로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The third
제 3 보호층(115c) 상부에는 소정의 봉지제가 추가로 구비될 수 있으며, 이러한 봉지제는 에폭시(epoxy)계 화합물, 아크릴레이트(acrylate)계 화합물, 또는 아크릴계 화합물 등이 사용될 수 있다.A predetermined encapsulant may be additionally provided on the third
이어서, 도 5e 및 도 7f를 참조하면, 기판(110)의 조명부 위에 광경화성 접착물질 또는 열경화성 접착물질로 이루어진 점착제(118)를 도포한다. 그리고, 그 위에 금속필름(170)을 위치시킨 후, 점착제(118)를 경화함으로써 금속필름(170)을 부착함으로써 조명장치를 완성할 수 있다.Next, referring to FIGS. 5E and 7F, an adhesive 118 made of a photocurable adhesive material or a thermosetting adhesive material is applied on the lighting portion of the
이때, 제 1, 제 2 컨택부는 금속필름(170)의 봉지수단에 의해 가려지지 않아 제 1, 제 2 컨택전극(127, 128)을 통해 외부와 전기적으로 연결될 수 있다.At this time, the first and second contact portions are not covered by the encapsulation means of the
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.Although many details are described in detail in the above description, this should be interpreted as an example of a preferred embodiment rather than limiting the scope of the invention. Therefore, the invention should not be determined by the described embodiments, but by the scope of the patent claims and their equivalents.
100 : 조명장치 110 : 기판
115a,115a',115a" : 제 1 보호층 115b : 제 2 보호층
115c : 제 3 보호층 116 : 제 1 전극
126 : 제 2 전극 127 : 제 1 컨택전극
128 : 제 2 컨택전극 130 : 유기발광층
170 : 금속필름100: lighting device 110: substrate
115a, 115a', 115a": first
115c: third protective layer 116: first electrode
126: second electrode 127: first contact electrode
128: second contact electrode 130: organic light emitting layer
170: metal film
Claims (13)
상기 보조전극 상부에 상기 보조전극을 덮도록 구비되며, 표면에 주름(또는, 요철)구조를 가지는 제 1 보호층;
상기 제 1 보호층이 구비된 상기 기판의 조명부에 구비된 유기발광층과 제 2 전극; 및
상기 기판의 조명부에 구비된 금속필름을 포함하는 유기발광소자를 이용한 조명장치.An auxiliary electrode and a first electrode provided on a substrate;
a first protective layer provided on top of the auxiliary electrode to cover the auxiliary electrode and having a wrinkled (or uneven) structure on the surface;
an organic light-emitting layer and a second electrode provided on the lighting portion of the substrate provided with the first protective layer; and
A lighting device using an organic light emitting device including a metal film provided in the lighting portion of the substrate.
상기 제 1, 제 2 컨택부는 상기 조명부의 외측에 위치하는 유기발광소자를 이용한 조명장치.The method of claim 1, wherein the substrate is divided into the lighting unit and first and second contact units,
A lighting device using an organic light emitting element wherein the first and second contact units are located outside the lighting unit.
상기 제 1 전극과 동일 층 내에 상기 조명부와 상기 제 2 컨택부에 구비되는 제 2 컨택전극을 추가로 포함하는 유기발광소자를 이용한 조명장치.The method of claim 2, wherein the first electrode extends to the first contact portion to form a first contact electrode,
A lighting device using an organic light emitting device, further comprising a second contact electrode provided on the lighting unit and the second contact unit in the same layer as the first electrode.
상기 보조전극 상부에 상기 보조전극을 덮도록 형성되며, 표면에 주름(또는, 요철)구조를 가지는 제 1 보호층을 형성하는 단계;
상기 제 1 보호층이 형성된 상기 기판의 조명부에 유기발광층과 제 2 전극을 형성하는 단계; 및
상기 기판의 조명부에 점착제를 통해 금속필름을 부착하는 단계를 포함하는 유기발광소자를 이용한 조명장치의 제조방법.Forming an auxiliary electrode and a first electrode on a substrate;
forming a first protective layer on top of the auxiliary electrode to cover the auxiliary electrode and having a wrinkled (or uneven) structure on the surface;
forming an organic light-emitting layer and a second electrode on the lighting portion of the substrate on which the first protective layer is formed; and
A method of manufacturing a lighting device using an organic light emitting device, comprising the step of attaching a metal film to the lighting part of the substrate using an adhesive.
상기 보조전극과 제 1 전극이 형성된 상기 기판 위에 실록산을 코팅하여 실록산막을 형성하는 단계;
상기 실록산막이 형성된 상기 기판을 1차 경화하는 단계; 및
상기 1차 경화된 실록산막을 2차 경화하여 표면에 주름(또는, 요철)구조를 형성하는 단계를 포함하는 유기발광소자를 이용한 조명장치의 제조방법.The method of claim 7, wherein forming the first protective layer comprises:
forming a siloxane film by coating siloxane on the substrate on which the auxiliary electrode and the first electrode are formed;
Primary curing the substrate on which the siloxane film is formed; and
A method of manufacturing a lighting device using an organic light emitting device comprising the step of secondary curing the primary cured siloxane film to form a wrinkled (or uneven) structure on the surface.
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