KR19990084223A - The encapsulated organic light emitting device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산소와 수분으로부터 보호되어 수명이 연장된, 인캡슐레이션된 유기발광소자에 관한 것으로, 기판의 중앙부에 제 1 ITO 전극, 정공수송층 및 발광/전자수송층이 차례로 적층된 구조와 기판의 가장자리부에서 이 구조를 둘러싸고 있는 제 2 ITO 전극위에, 음극용 전극이 적층되어 있는 구조를 가짐을 특징으로 한다.The present invention relates to an encapsulated organic light emitting device that is protected from oxygen and moisture and has an extended lifetime. The organic light emitting device includes a structure in which a first ITO electrode, a hole transport layer, and a light emitting / And a structure in which a cathode electrode is laminated on a second ITO electrode surrounding the structure.
Description
본 발명은 산소와 수분으로부터 보호되어 수명이 연장된, 인캡슐레이션된 유기발광소자에 관한 것이다.The present invention relates to an encapsulated organic light emitting device which is protected from oxygen and moisture and whose lifetime is prolonged.
유기발광소자는 여러 가지 장점을 가지고 있음에도 불구하고 산소 및 수분에 의한 분해 등의 안정성이 저하되는 단점이 있어 실용화되지 못하고 있다.Although organic light emitting devices have various advantages, their stability, such as decomposition due to oxygen and water, is deteriorated and they have not been put to practical use.
이러한 낮은 안정성을 개선하기 위해 유기발광소자를 인캡슐레이션하는 방법이 다양하게 개발되었는데, 예를 들면 에폭시와 같은 고분자를 유기발광소자위에 스핀 코팅법 또는 몰딩법에 따라 덮어씌우는 방법, 침지법에 따라 파라핀을 유기발광소자위에 코팅하는 방법, 진공증착법에 따라 고분자막을 패키징하는 방법 등이 있다.Various methods have been developed to encapsulate organic light emitting devices to improve such low stability. For example, a method of covering a polymer such as epoxy with an organic light emitting device by spin coating or molding, A method of coating paraffin on an organic light emitting device, and a method of packaging a polymer membrane by a vacuum deposition method.
그러나 인캡슐레이션 과정에서, 음극용 전극과 전원을 리드선으로 연결한 후 유기발광소자의 전체를 에폭시 수지 등으로 인캡슐레이션하여 제조된 소자는 음극용 전극의 견고성 저하로 인해 음극 전극이 유기박막층으로부터 탈착될 가능성이 높다는 단점이 있다. 또한 음극용 전극의 마지막 부분을 제외한 소자의 일부분을 먼저 고분자막으로 패키징하여 인캡슐레이션한 후 마지막 부분의 음극과 전원을 연결하여 제조된 소자는 외부에 노출된 측면을 통한 수분 및 산소 등의 침투로 인해 서서히 분해(degradation)되어 수명이 짧아지는 문제점이 있다.However, in the encapsulation process, after a cathode electrode and a power source are connected by a lead wire, the device is manufactured by encapsulating the entire organic light emitting device with an epoxy resin or the like. In this case, the cathode electrode is separated from the organic thin film layer There is a disadvantage that the possibility of detachment is high. In addition, a part of the device except the last part of the cathode electrode is first encapsulated as a polymer membrane, and the device manufactured by connecting the cathode and the power source of the last part is permeated with water and oxygen through the side exposed to the outside Which causes degradation and shortens the service life.
따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점이 없이 수명이 연장된 유기발광소자를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an organic light emitting device having an extended lifetime without the above problems.
도 1은 본 발명에 따른 유기발광소자의 한 예의 단면도를 나타낸다.1 is a cross-sectional view of an example of an organic light emitting device according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 유기발광소자의 포토-마스크(photo-mask)를 나타낸다.2 shows a photo-mask of an organic light emitting device according to the present invention.
도 3a는 제 1 및 제 2 ITO 막이 코팅된 기판이고, 도 3b는 제 1 ITO 막위에 정공수송층 및 발광/전자수송층이 코팅된 상태를 나타내고, 도 3c는 전자수송층 및 제 2 ITO 막위에 음극용 금속 전극이 코팅된 상태를 나타내고, 도 3d는 음극위에 아크릴판이 올려진 상태를 나타낸다.FIG. 3A shows a state in which the first and second ITO films are coated, FIG. 3B shows a state in which a hole transport layer and a light emitting / electron transport layer are coated on the first ITO film, FIG. 3D shows a state in which the metal electrode is coated, and FIG. 3D shows a state in which the acrylic plate is placed on the cathode.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
1 : 유리 2-1 : 제 1 ITO 전극1: glass 2-1: first ITO electrode
2-2 : 제 2 ITO 전극 3 : 정공수송층2-2: second ITO electrode 3: hole transport layer
4 : 유기 발광/전자수송층 5 : 금속 전극4: organic luminescence / electron transport layer 5: metal electrode
6 : 보호판 7 : 스페이서6: Protective plate 7: Spacer
8 : 에폭시 마감재8: Epoxy finish
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 기판, ITO 양극, 정공수송층, 발광/전자수송층 및 음극을 포함하는 유기발광소자에 있어서, 상기 기판의 중앙부에는 제 1 ITO 전극, 정공수송층 및 발광/전자수송층이 차례로 적층되어 있고, 기판의 가장자리부에는 제 2 ITO 전극이 상기 적층된 구조를 둘러싸고 있고, 상기 중앙부의 적층된 구조 전체 및 가장자리부의 제 2 ITO 전극의 일부위에 음극용 금속 전극이 적층된 구조를 가짐을 특징으로 하는, 인캡슐레이션된 유기발광소자를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an organic light emitting device including a substrate, an ITO anode, a hole transport layer, a light emitting / electron transport layer, and a cathode, wherein a first ITO electrode, a hole transport layer, A second ITO electrode surrounds the stacked structure, and a metal electrode for a negative electrode is laminated on the entirety of the stacked structure of the center portion and a part of the second ITO electrode at the edge portion, The organic electroluminescent device according to the present invention can be used as an organic electroluminescent device.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 유기발광소자는 기판의 중앙부에 제 1 ITO 전극, 정공수송층, 발광/전자수송층이 차례로 적층된 구조와 기판의 가장자리에서 이 구조를 둘러싸고 있는 제 2 ITO 전극을 가지며, 제 2 ITO 금속 전극의 일부와 중앙부의 적층 구조위에 음극용 금속 전극이 코팅되어 있는 것에 특징이 있는 것으로, 다음과 같이 제조할 수 있다.The organic light emitting device of the present invention has a structure in which a first ITO electrode, a hole transport layer, and a light emitting / electron transport layer are sequentially stacked on a central portion of a substrate and a second ITO electrode surrounding the structure at the edge of the substrate, And a metal electrode for a negative electrode is coated on the laminated structure in the center portion. It can be manufactured as follows.
먼저, 유리 기판위에 중앙부 및 이와 겹쳐지지 않는 기판의 가장자리부에 각각 제 1 및 제 2 ITO 전극을 코팅한다. 여기서 금속 전극의 코팅방법으로는 열증착 방법, 전자빔증착 방법, 스퍼터링 증착 방법, 레이져 어블레이션 방법, 이온 클러스터빔 증착 방법 등을 사용할 수 있고, 열증착 방법 및 전자빔 증착 방법이 바람직하다. 제 1 ITO 전극 막은 목적하는 화면에 따라 화소(pixel) 단위로 패턴화될 수 있으며, 각각의 화소 단위는 각각의 리드선을 통하여 전원을 인가할 수 있고 마이크로릴레이 구동을 통하여 다양하게 표시할 수 있다.First, the first and second ITO electrodes are coated on the center portion of the glass substrate and the edge portions of the substrate that do not overlap with each other. As the method for coating the metal electrode, a thermal deposition method, an electron beam deposition method, a sputtering deposition method, a laser ablation method, an ion cluster beam deposition method, or the like can be used, and a thermal deposition method and an electron beam deposition method are preferable. The first ITO electrode film can be patterned in units of pixels according to a desired screen, and each pixel unit can apply power through each lead wire and display variously through micro relay driving.
상기 가장자리부의 제 2 ITO 전극과는 겹쳐지지 않도록 주의하면서 중앙부의 제 1 ITO 전극위에 정공수송층 및 발광/전자수송층 등의 유기층을 차례로 코팅한다. 여기서 정공수송층의 코팅은 통상적인 방법에 따라 수행될 수 있는데, 예를 들면 스핀-코팅, 닥터 블레이딩, 롤 프린팅, 스크린 프린팅 등을 사용할 수 있고 스핀-코팅이 바람직하다. 정공수송층에 사용되는 정공수송물질로는 하기 구조식(I)의 화합물인 N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-디페닐-4,4'-디아민(TPD), 트리페닐아민(TPA), 폴리-N-비닐카바졸(PVK) 등이 있고, TPD가 바람직하다. 상기 정공수송물질들은 하기 구조식(II)의 반복단위를 갖는 폴리(에테르이미드)(PEI)에 분산시켜 사용하는 것이 바람직하다.An organic layer such as a hole transporting layer and a light emitting / electron transporting layer is sequentially coated on the first ITO electrode in the center portion while being careful not to overlap with the second ITO electrode of the edge portion. Here, the coating of the hole transporting layer can be carried out according to a conventional method, for example, spin-coating, doctor blading, roll printing, screen printing or the like can be used, and spin-coating is preferable. As the hole transporting material used in the hole transporting layer, N, N'-diphenyl-N, N'-bis (3-methylphenyl) -1,1'- -Diamine (TPD), triphenylamine (TPA), poly-N-vinylcarbazole (PVK), and TPD are preferred. The hole transport materials are preferably dispersed in a poly (etherimide) (PEI) having a repeating unit represented by the following structural formula (II).
또한 발광/전자수송층의 코팅은 통상적인 방법에 따라 수행될 수 있는데, 예를 들면, 진공 증착, 스핀-코팅, 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅 등을 사용할 수 있고 진공증착이 바람직하다. 발광/전자수송층에 사용되는 발광 성질을 갖는 전자수송물질로는 하기 구조식(III)의 트리스(8-히드로퀴놀리나토)알루미늄(Alq3), 비스-(8-히드록시퀴놀리나토)아연(Znq2), 트리스(1,3-디페닐-1,3-프로판디오노)(모노페난트로린)유로퓸(III)[Eu(DBM)3(Phen)], 비스(10-히드록시벤조퀴놀리나토)베릴륨(BeBq2) 등이 있고, Alq3이 바람직하다.Further, the coating of the light emitting / electron transporting layer can be carried out according to a conventional method, for example, vacuum deposition, spin-coating, doctor blading, screen printing or the like, and vacuum deposition is preferable. Examples of the electron transporting material having a light emitting property used in the light emitting / electron transporting layer include tris (8-hydroquinolinato) aluminum (Alq 3 ), bis (8-hydroxyquinolinato) zinc Eu (DBM) 3 (Phen)], bis (10-hydroxybenzoquinolinone), and tris (1,3-diphenyl-1,3-propanedioin) (monophenanthroline) Beryllium (BeBq 2 ), etc., and Alq 3 is preferable.
이어서, 상기 중앙부의 발광/전자수송층 및 가장자리부의 제 2 ITO 전극의 일부위에 음극용 금속 전극을 증착시킨다. 여기서 음극용 금속 전극의 증착은 통상적인 방법에 따라 수행될 수 있는데, 예를 들면 알루미늄, 은, 칼슘, 마그네슘, 구리 및 이들 금속들의 합금을 0.5 내지 1 ㎚/초의 속도로 진공증착시키는 것이다. 이로써 소자의 중앙부에 위치하는 제 1 ITO 전극, 전자수송층 및 발광/전자수송층의 적층구조와 소자의 가장자리부에 위치하는 제 2 ITO 전극이 모두 음극용 금속 전극에 의해 코팅됨으로써 유기박막인 전자수송층 및 발광/전자수송층이 외부의 산소 또는 수분으로부터 차단되어 수명이 길어지게 된다. 상기 가장자리부의 ITO 전극은 일부가 음극용 금속 전극으로 코팅됨으로써 음극용 전극 리드선으로 작용하게 되며, 그러한 두 금속간의 접합은 저항접촉 현상, 전자구조상의 미스매치(mismatch) 등의 문제점이 없고 발광영역은 일함수가 낮은 금속으로 이루어져 있으므로 발광 효율에도 영향을 미치지 않는다.Next, a metal electrode for a cathode is deposited on a portion of the second ITO electrode in the light emitting / electron transporting layer and the edge portion of the central portion. Here, the deposition of the metal electrode for the negative electrode can be performed according to a conventional method, for example, by vacuum deposition of aluminum, silver, calcium, magnesium, copper, and an alloy of these metals at a rate of 0.5 to 1 nm / sec. As a result, the lamination structure of the first ITO electrode, the electron transport layer and the luminescence / electron transport layer located at the center of the device and the second ITO electrode located at the edge of the device are all coated with the metal electrode for the cathode, The luminescent / electron transporting layer is shielded from oxygen or moisture from the outside, so that the lifetime becomes long. The ITO electrode of the edge portion is partially coated with the metal electrode for the negative electrode, and thus acts as an electrode lead wire for the negative electrode. The junction between the two metals does not cause any problems such as resistance contact phenomenon and mismatch in the electronic structure, Since the metal has a low work function, the light emitting efficiency is not affected.
제작된 소자는 도 1과 같은 구조를 가지며, 제 2 ITO 전극의 일부만이 노출될 뿐이어서 정공수송층 및 발광/전자수송층 등의 유기층 및 음극용 금속 전극이 수분 또는 산소 등에 대해 완전히 보호된다.The fabricated device has a structure as shown in FIG. 1, and only a part of the second ITO electrode is exposed, so that the organic layer and the metal electrode for the cathode, such as the hole transporting layer and the light emitting / electron transporting layer, are completely protected against moisture or oxygen.
임의로, 본 발명에 따른 소자의 상기 음극용 금속 전극 및 음극 금속으로 코팅되지 않은 가장자리부 제 2 ITO 전극을 포함한 전체 기판위에 아크릴판 또는 유리판을 보호판으로서 적층시키고 적층 구조의 가장자리를 에폭시로 마감처리할 수도 있다. 여기서 에폭시 마감처리는 핀-홀(pin-hole) 형태의 주사기를 이용해 UV 경화성 에폭시를 유기발광소자의 가장자리를 따라 코팅하여 수행할 수 있다. 아크릴판 또는 유리판은 2 내지 0.7㎜인 것을 사용할 수 있으며, 아크릴판 또는 유리판이 음극용 금속 전극과 접촉되지 않도록 하기 위해 음극용 금속 전극의 가장자리부에 직경 10 ㎛ 이상의 스페이서를 사용할 수 있다.Optionally, an acrylic plate or a glass plate may be laminated as a protective plate on the entire substrate including the second negative electrode metal electrode and the edge second non-coated ITO electrode of the device according to the present invention, and the edge of the laminate structure may be finished with epoxy It is possible. The epoxy finish can be performed by coating a UV curable epoxy along the edge of the organic light emitting device using a pin-hole syringe. An acrylic plate or a glass plate having a diameter of 2 to 0.7 mm may be used. In order to prevent an acrylic plate or a glass plate from coming into contact with the negative electrode metal electrode, a spacer having a diameter of 10 탆 or more may be used at the edge of the negative electrode.
본 발명의 유기발광소자는 기존의 전자기기 등에 사용되는 슬롯에 장착한 뒤 디지탈 출력 카드가 내장된 컴퓨터로부터 마이크로릴레이를 통하여 구동시킬 수 있으며, 이 경우 가장자리부 제 2 ITO 전극은 일반 전극(common electrode)으로서의 음극이 되고 나머지 중앙부 제 1 ITO 전극은 양극이 되면서 마이크로릴레이에 연결된 각 화소에 의해 화면으로 디스플레이된다.The organic light emitting diode of the present invention can be driven through a micro relay from a computer having a digital output card built in a slot used in a conventional electronic device. In this case, the edge of the second ITO electrode is connected to a common electrode And the remaining first central ITO electrode becomes an anode and is displayed on the screen by each pixel connected to the micro relay.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
실시예Example
가로 6.5㎝ x 세로 2.1㎝ 크기로 000 에서부터 999까지를 디스플레이할 수 있는 유기발광소자를, 도 2의 포토-마스크에 따라 도 3a로부터 3d의 순서로 다음과 같이 제작하였다. 도 3a 내지 3d에서, 중앙부 ■ 구역은 화소 단위의 제 1 ITO 전극이 코팅되는 영역이고, 가장자리부 ■ 구역은 음극용 전극의 리드선으로 사용되는 제 2 ITO 막이 코팅되는 영역이고, ▨ 구역은 제 1 ITO 전극을 코팅하고 있는 정공수송층 및 발광/전자수송층 등의 유기박막층이 코팅되는 영역이고, ▧ 영역은 음극용 금속 전극이 코팅되는 영역이다.An organic light emitting device capable of displaying from 000 to 999 in a size of 6.5 cm x 2.1 cm in width was fabricated in the order of FIGS. 3A to 3D according to the photo-mask of FIG. 2 as follows. 3A to 3D, the center portion is a region where the first ITO electrode is coated in the pixel unit, the edge portion is the region where the second ITO film used as the lead wire of the cathode electrode is coated, An organic thin film layer such as a hole transporting layer and a light emitting / electron transporting layer coating the ITO electrode is coated, and the luminescent region is a region where the metal electrode for a cathode is coated.
먼저, 소자의 중앙부에 패턴화된 ■ 구역과 가장자리부 ■ 구역의 유리기판위에 ITO를 코팅하였다(도 3a). ▨ 구역의 ITO-기판위에, TPD를 폴리(에테르이미드)(PEI)에 클로로포름을 사용하여 무게비 50:50(TPD:PEI)로 분산시킨 용액(고형분 약 0.5 중량% 함유)을 스핀-코팅한 후 건조시켜 건조 두께 약 50 내지 100 ㎚의 정공수송층을 형성시켰다. 정공수송층 위에 Alq3을 5x10-6torr에서 0.03㎚/초의 속도로 진공증착시켜 20㎚ 두께의 발광/전자수송층을 제조하였다.First, ITO was coated on the glass substrate in the region (1) and the edge portion (2) patterned at the center of the device (FIG. 3A). A solution (containing about 0.5 wt.% Solids) in which TPD was dispersed in poly (etherimide) (PEI) in chloroform at a weight ratio of 50:50 (TPD: PEI) was spin-coated on the ITO substrate And dried to form a hole transporting layer having a dry thickness of about 50 to 100 nm. Alq 3 was vacuum deposited on the hole transporting layer at a rate of 0.03 nm / sec at 5 × 10 -6 torr to form a 20 nm thick luminescent / electron transporting layer.
▧ 구역의 발광/전자수송층 및 제 2 ITO층 위에 알루미늄을 2 x 10-5torr에서 1 ㎚/초의 속도로 진공증착시켰다.Aluminum was vacuum deposited on the luminescence / electron transport layer and the second ITO layer in the region at a rate of 2 x 10 -5 torr at a rate of 1 nm / sec.
마지막으로, 음극용 전극의 가장자리에 직경 10 ㎛의 스페이서를 놓고 가장자리부 ■ 구역의 ITO 전극과 ▧ 구역의 금속 전극을 포함하는 전체위에 아크릴 판을 올려놓은 다음, 핀-홀 형태의 주사기를 이용해 UV 경화성 에폭시 수지를 유기발광소자의 가장자리를 따라 코팅하여, 인캡슐레이션을 완료하였다.Finally, a spacer having a diameter of 10 占 퐉 was placed on the edge of the cathode electrode, the acrylic plate was placed on the entire ITO electrode in the edge area and the metal electrode in the area, and then, using a pin- A curable epoxy resin was coated along the edge of the organic light emitting device to complete the encapsulation.
제작된 유기발광소자를 슬롯에 장착한 뒤 디지탈 출력 카드가 내장된 컴퓨터로부터 21개 마이크로릴레이를 통하여 구동시킬 경우, 마이크로릴레이에 연결된 각 화소의 제 1 ITO 전극에 의해 000 내지 999까지의 숫자로 표현할 수 있다.When the manufactured organic light emitting diode is mounted in a slot and then driven through a 21 micro relay from a computer having a digital output card, the first ITO electrode of each pixel connected to the micro relay outputs .
본 발명의 유기발광소자는 기판의 중앙부에 제 1 ITO 전극, 정공수송층 및 발광/전자수송층이 차례로 적층된 구조와 이 적층구조의 3면을 둘러싸고 있는 제 2 ITO 전극의 일부위에 음극용 전극이 적층되어 있는 구조를 가지고 있어 제 2 ITO 전극의 일부만이 외부에 노출됨으로 인해, 산소 또는 수분으로부터 완전히 차단되어 결국 소자의 수명이 길어지는 장점이 있다.The organic light emitting device of the present invention includes a structure in which a first ITO electrode, a hole transport layer, and a light emitting / electron transport layer are sequentially stacked on a central portion of a substrate, and a cathode electrode is stacked on a part of a second ITO electrode surrounding the three sides of the stacked structure And only a part of the second ITO electrode is exposed to the outside, so that it is completely shielded from oxygen or moisture and thus the life of the device is prolonged.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980015778A KR100268036B1 (en) | 1998-05-01 | 1998-05-01 | Encapsulated organic electroluminescence device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980015778A KR100268036B1 (en) | 1998-05-01 | 1998-05-01 | Encapsulated organic electroluminescence device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR19990084223A true KR19990084223A (en) | 1999-12-06 |
| KR100268036B1 KR100268036B1 (en) | 2000-10-16 |
Family
ID=19536974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019980015778A KR100268036B1 (en) | 1998-05-01 | 1998-05-01 | Encapsulated organic electroluminescence device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100268036B1 (en) |
-
1998
- 1998-05-01 KR KR1019980015778A patent/KR100268036B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100268036B1 (en) | 2000-10-16 |
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