KR20060022877A - Organic electroluminescent device - Google Patents

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Abstract

본 발명에서는 소자의 전체 휘도를 향상시키기 위하여 소자가 구동하지 않을 때, 즉 소자가 발광하지 않을 때 외부의 광의 반사 정도를 감소시키기 위하여 소자의 대표적인 비발광 영역인 격벽을 외부의 광의 반사 정도가 약한, 어두운 색상을 갖는 블랙 매트릭스 재료로 형성하였으며, 따라서 발광 영역에서의 발광 기능에는 영향을 주지 않으면서 구동하지 않을 때의 외부의 광의 반사 정도를 크게 줄일 수 있다. 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 유리 기판 상에 형성되어 패터닝된 ITO 층; ITO 층 상의 비발광 영역에 형성되며, 어두운 색상을 갖는 재료로 이루어진 다수의 격벽; 및 격벽을 포함한 전체 구조 상에 순차적으로 형성되되, 격벽에 의하여 구획되는 유기 전계 발광층 및 금속층을 포함한다. 격벽은 블랙 매트릭스(black matrix) 재료로 이루어지며, 블랙 매트릭스 재료는 절연 물질, 유기물, 무기물, 고분자 물질중 적어도 어느 하나의 물질과 블랙 물질이 혼합된 혼합물 또는 절연 물질인 포토레지스트와 R(red), G(green), B(blue) 염료가 혼합된 혼합물일 수 있다. In the present invention, in order to reduce the degree of reflection of external light when the device is not driven, that is, when the device does not emit light in order to improve the overall brightness of the device, the partition of the typical non-emission area of the device is weakly reflected by the external light. In addition, it is formed of a black matrix material having a dark color, and thus the degree of reflection of external light when not driving can be greatly reduced without affecting the light emitting function in the light emitting region. An organic electroluminescent device according to the present invention comprises an ITO layer formed on a glass substrate and patterned; A plurality of partition walls formed in the non-luminescent region on the ITO layer and made of a material having a dark color; And an organic electroluminescent layer and a metal layer which are sequentially formed on the entire structure including the partition wall and are partitioned by the partition wall. The partition wall is made of a black matrix material, and the black matrix material is a photoresist and R (red) which is a mixture or insulating material in which at least one of an insulating material, an organic material, an inorganic material and a polymer material and a black material are mixed. , G (green), B (blue) dye may be a mixture of the mixture.

유기 전계 발광 소자, 격벽Organic electroluminescent element, bulkhead

Description

유기 전계 발광 소자{Organic electroluminescent device}Organic electroluminescent device

도 1은 유기 전계 발광 소자의 개략적인 평면도.1 is a schematic plan view of an organic electroluminescent device.

도 2는 도 1의 선 A-A를 따라 절취한 상태의 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

본 발명은 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로서, 특히 블랙 매트릭스 재료를 이용하여 격벽을 형성함으로서 휘도를 향상시킬 수 있는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescent device, and more particularly, to an organic electroluminescent device capable of improving luminance by forming a partition using a black matrix material.

유기 전계 발광은 유기물(저분자 또는 고분자) 박막에 음극과 양극을 통하여 주입된 전자(electron)와 정공(hole)이 재결합하여 여기자(exciton)를 형성하고, 형성된 여기자로부터의 에너지에 의해 특정한 파장의 빛이 발생되는 현상이다. In organic electroluminescence, electrons and holes injected through a cathode and an anode are recombined to form an exciton in an organic (low molecular or polymer) thin film, and light of a specific wavelength is generated by energy from the excitons formed. This is a phenomenon that occurs.

도 1은 유기 전계 발광 소자의 개략적인 평면도, 도 2는 도 1의 선 A-A를 따라 절취한 상태의 단면도로서, 위에서 언급한 유기 전계 발광 현상을 이용한 유기 전계 발광 소자의 기본적인 구조를 개략적으로 도시하고 있다. 1 is a schematic plan view of an organic electroluminescent device, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, and schematically illustrates a basic structure of the organic electroluminescent device using the above-mentioned organic electroluminescent phenomenon. have.

유기 전계 발광 소자의 기본적인 구성은, 유리 기판(1), 유리 기판(1) 상부에 형성되어 애노드(anode) 전극으로 작용하는 인듐 주석 산화물층(2; Indium Tin Oxide film ; 이하, "ITO 층"이라 칭함), ITO층(2) 상에 형성된 유기 전계 발광층(3) 그리고 캐소드(cathode) 전극으로 작용하는 금속층(4)이 순서적으로 적층된 구조이다. The basic configuration of the organic electroluminescent device is an indium tin oxide layer 2 formed on the glass substrate 1 and the glass substrate 1 and acting as an anode electrode (hereinafter referred to as "ITO layer"). ), The organic electroluminescent layer 3 formed on the ITO layer 2 and the metal layer 4 serving as a cathode electrode are sequentially stacked.

이러한 구조를 갖는 유기 전계 발광 소자는 다음의 단계들을 거쳐 제조된다. An organic electroluminescent device having such a structure is manufactured through the following steps.

먼저, 유리 기판(1) 상에 진공 증착법을 이용하여 ITO 층(2)을 증착하고, 이 ITO 층(2)을 사진식각법(photolithography)으로 패터닝(patterning)하여 ITO 전극을 형성한다. ITO 층(2) 상부의 일정 영역에 절연층(5a)을 형성하고, 이 절연층(5a) 상에 격벽(5)을 형성한다.First, an ITO layer 2 is deposited on the glass substrate 1 by using a vacuum deposition method, and the ITO layer 2 is patterned by photolithography to form an ITO electrode. The insulating layer 5a is formed in the predetermined area | region above the ITO layer 2, and the partition 5 is formed on this insulating layer 5a.

이후, 격벽(5)을 포함한 전체 구조 상부에 위에 유기물층으로 이루어진 유기 전계 발광층(3) 및 금속층(4)을 순차적으로 형성한다. 여기서 기판(1) 상에 배열된 ITO 층(2)은 애노드 전극의 기능을 수행하며, 금속층(4)은 캐소드 전극의 기능을 수행한다.Subsequently, the organic electroluminescent layer 3 and the metal layer 4 made of the organic material layer are sequentially formed on the entire structure including the partition wall 5. Here, the ITO layer 2 arranged on the substrate 1 performs the function of the anode electrode, and the metal layer 4 performs the function of the cathode electrode.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 각 격벽(5)은 유기 전계 발광층(3) 및 금속층(4)을 다수의 구간으로 구획하기 위하여 형성된다. 즉, 이웃하는 금속층(4) 사이에 형성된 공간에는 금속층(4)을 분리하기 위한 격벽(5)이 형성되며, 각 격벽(5)은 절연막(5a)을 통하여 ITO층(2)과 분리된 상태이다. As shown in FIGS. 1 and 2, each partition 5 is formed to partition the organic electroluminescent layer 3 and the metal layer 4 into a plurality of sections. That is, partitions 5 are formed in the space formed between the neighboring metal layers 4 to separate the metal layers 4, and each partition 5 is separated from the ITO layer 2 through the insulating film 5a. to be.

한편, 유기 전계 발광층 형성 공정 및 금속 전극 형성 공정 진행시 각 격벽(5)의 상부에도 유기 전계 발광층(3a) 및 금속층(4a)이 형성되나, 이 금속층(4a)들은 금속 전극(캐소드 전극)으로서의 기능을 수행하지는 않는다.On the other hand, during the organic electroluminescent layer forming process and the metal electrode forming process, the organic electroluminescent layer 3a and the metal layer 4a are formed on the upper part of the partition walls 5, but the metal layers 4a are formed as metal electrodes (cathode electrodes). It does not perform a function.

위와 같은 일반적인 구성을 갖는 유기 전계 발광 소자에서, 휘도(contrast) 를 향상시키는 방안들이 논의되고 개발되고 있으나, 소자의 구성 및 사용 재료의 특성으로 인하여 휘도 향상을 위한 기술 개발에 제약이 뒤따르게 된다. In the organic electroluminescent device having the general configuration as described above, methods for improving the contrast have been discussed and developed, but due to the configuration of the device and the characteristics of the material used, the development of a technology for improving the brightness follows.

본 발명은 전체 구성을 변경하지 않고서도 휘도를 향상시킬 수 있는 유기 전계 발광 소자를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an organic electroluminescent device capable of improving luminance without changing the overall configuration.

본 발명에서는 소자의 전체 휘도를 향상시키기 위하여 소자가 구동하지 않을 때, 즉 소자가 발광하지 않을 때 외부의 광의 반사 정도를 감소시키기 위한 구성을 채택하였으며, 이를 위하여 본 발명에서는 소자의 대표적인 비발광 영역인 격벽을 외부의 광의 반사 정도가 낮은, 어두운 색상을 갖는 블랙 매트릭스 재료로 형성함으로서 발광 영역에서의 발광 기능에는 영향을 주지 않으면서 구동하지 않을 때의 소자의 밝기(즉, 외부의 광의 반사 정도)를 크게 줄일 수 있다.In the present invention, in order to improve the overall brightness of the device, a configuration for reducing the degree of reflection of external light when the device is not driven, that is, the device does not emit light is adopted. The phosphor barrier is formed of a dark-colored black matrix material with a low degree of external light reflection, so that the brightness of the device when it is not driven without affecting the light emitting function in the light emitting area (i.e., the degree of external light reflection) Can be greatly reduced.

위와 같은 목적 및 효과를 얻기 위한 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 유리 기판 상에 형성되어 패터닝된 ITO 층; ITO 층 상의 비발광 영역에 형성되며, 어두운 색상을 갖는 블랙 매트릭스 재료로 이루어진 다수의 격벽; 및 격벽을 포함한 전체 구조 상에 순차적으로 형성되되, 격벽에 의하여 구획되는 유기 전계 발광층 및 금속층을 포함한다.Organic electroluminescent device according to the present invention for achieving the above object and effect is formed on a glass substrate and patterned ITO layer; A plurality of partition walls formed in a black matrix material having a dark color and formed in a non-luminescent region on the ITO layer; And an organic electroluminescent layer and a metal layer which are sequentially formed on the entire structure including the partition wall and are partitioned by the partition wall.

격벽을 구성하는 블랙 매트릭스(black matrix) 재료는 절연 물질, 유기물, 무기물, 고분자 물질중 적어도 어느 하나의 물질과 블랙 물질이 혼합된 혼합물 또는 절연 물질인 포토레지스트와 R(red), G(green), B(blue) 염료가 혼합된 혼합물일 수 있다. The black matrix material constituting the partition wall is a mixture or insulation material of at least one of an insulating material, an organic material, an inorganic material, and a high molecular material and a black material, or a photoresist and an R (red) or a G (green) material. , B (blue) may be a mixture mixed.                         

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 전체적인 구성, 기능 및 그 제조 단계는 도 1 및 도 2에 도시된 소자의 구성, 기능 및 제조 단계와 동일하며, 따라서 그에 대한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 도 1 및 도 2를 통하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. The overall configuration, function, and manufacturing steps of the organic EL device according to the present invention are the same as the configuration, function, and manufacturing steps of the devices shown in FIGS. 1 and 2, and thus description thereof will be omitted. In addition, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.

본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 가장 큰 특징은 소자의 대표적인 비발광 영역인 격벽(5)을 블랙 매트릭스(black matrix) 재료로 형성한다는 것이다. The biggest feature of the organic electroluminescent device according to the invention is that the partition 5, which is a representative non-luminescent region of the device, is formed of a black matrix material.

본 발명에서, 격벽(5)을 구성하는 블랙 매트릭스 재료는 절연 물질, 유기물, 무기물, 고분자 물질중 적어도 어느 하나의 물질과 블랙 물질, 예를 들어 블랙 카본(black carbon) 등을 혼합한 혼합물이다. In the present invention, the black matrix material constituting the partition wall 5 is a mixture of at least one of an insulating material, an organic material, an inorganic material, and a high molecular material and a black material, for example, black carbon.

또는, 블랙 매트릭스 재료는 일반적인 절연 물질인 포토레지스트와 R(red), G(green), B(blue) 염료가 혼합된 혼합물일 수도 있다. 이러한 재료를 이용하여 ITO 층(2)의 선택된 영역에 격벽(5)을 형성한다. Alternatively, the black matrix material may be a mixture of photoresist, which is a general insulating material, and R (red), G (green), and B (blue) dyes. This material is used to form the partition 5 in the selected region of the ITO layer 2.

이와 같이 ITO 층(2)의 선택된 영역에 격벽(5)을 각각 형성한 후, 격벽(5)을 포함한 전체 구조 상부에 위에 유기물층으로 이루어진 유기 전계 발광층(3) 및 금속층(4)을 순차적으로 형성한다. After forming the partition walls 5 in the selected region of the ITO layer 2 as described above, the organic electroluminescent layer 3 and the metal layer 4 made of the organic material layer are sequentially formed on the entire structure including the partition walls 5. do.

이상과 같이 구성된 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자의 기능적인 특징을 설명하면 다음과 같다.Referring to the functional features of the organic EL device according to the present invention configured as described above are as follows.

소자의 휘도(contrast)는 다음과 같은 식에 의하여 계산될 수 있다.The brightness of the device can be calculated by the following equation.

Figure 112004040695091-PAT00001
Figure 112004040695091-PAT00001

(여기서, Bon은 전원 인가시, 즉 소자 구동시의 밝기(brightness)를, Boff는 전원 차단시, 즉 소자가 구동하지 않을 때 외부의 광의 반사 정도를 각각 나타냄)(Where B on represents the brightness of the device when power is applied, that is, the device is driven, and B off represents the degree of reflection of external light when the power is cut off , that is, the device is not driven, respectively.)

위의 관계식에서 알 수 있는 바와 같이, 소자의 휘도는 구동할 때의 소자의 밝기 및 구동하지 않을 때의 외부의 광의 반사 정도에 의하여 결정되며, 따라서 구동할 때의 소자의 밝기 또는 구동하지 않을 때의 외부의 광의 반사 정도를 조절함으로서 소자의 휘도를 조절할 수 있다. As can be seen from the above relationship, the brightness of the device is determined by the brightness of the device when driving and the degree of reflection of external light when not driving, and thus the brightness of the device when driving or when not driving. The brightness of the device may be controlled by adjusting the degree of reflection of light outside the device.

만일, 소자의 휘도를 향상시키기 위하여 동일한 값으로 소자가 구동할 때의 밝기를 증가시키거나 소자가 구동하지 않을 때의 외부의 광의 반사 정도를 감소시키는 경우, 소자가 구동하지 않을 때의 외부의 광의 반사 정도를 감소시키는 것이 소자의 휘도를 더욱 향상시키는 결과를 얻게 된다. If the brightness of the device is increased to the same value to improve the brightness of the device, or if the degree of reflection of external light when the device is not driven is reduced, the external light when the device is not driven is reduced. Reducing the degree of reflection results in a further improvement in the luminance of the device.

따라서 본 발명에서는 소자의 전체 휘도를 향상시키기 위하여 소자가 구동하지 않을 때, 즉 소자가 발광하지 않을 때 외부의 광의 반사 정도를 감소시키기 위한 구성을 채택하였으며, 소자가 구동하지 않을 때 외부의 광의 반사 정도를 줄이기 위하여 소자의 발광 영역을 제외한 나머지 비발광 영역이 어두운 색을 나타낼 수 있도록 구성한 것이다. Therefore, the present invention adopts a configuration for reducing the degree of reflection of external light when the device is not driven, that is, the device does not emit light in order to improve the overall brightness of the device, the reflection of external light when the device is not driven In order to reduce the degree, the non-light emitting area except the light emitting area of the device may be configured to display a dark color.

즉, 본 발명에서는 소자의 대표적인 비발광 영역인 격벽(5)을 외부의 광의 반사 정도가 낮은, 어두운 색상을 갖는 블랙 매트릭스 재료로 형성함으로서 발광 영역에서의 발광 기능에는 영향을 주지 않으면서 구동하지 않을 때의 소자의 밝기, 즉 외부의 광의 반사 정도를 크게 줄일 수 있으며, 결과적으로 소자의 휘도를 크게 향상시킬 수 있다. That is, in the present invention, the partition wall 5, which is a typical non-emission region of the device, is formed of a black matrix material having a dark color with low external light reflection degree, so that the driving mechanism is not driven without affecting the light emission function in the emission region. The brightness of the device at the time, that is, the degree of reflection of external light can be greatly reduced, and as a result, the brightness of the device can be greatly improved.

이상과 같은 본 발명은 소자의 비발광 영역인 격벽을 어두운 색상의 블랙 매트릭스 재료로 형성함으로서 발광 영역에서의 발광 기능에는 영향을 주지 않으면서 소자가 구동하지 않을 때의 밝기(외부의 광의 반사 정도)를 크게 줄일 수 있어 소자의 휘도를 크게 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다. As described above, the present invention forms a partition, which is a non-emission area of the device, using a dark color black matrix material, so that the brightness when the device is not driven without affecting the light emission function in the light emission area (the degree of reflection of external light) Can be greatly reduced, and the effect of greatly improving the luminance of the device can be obtained.

또한, 블랙 매트릭스 재료로 격벽을 형성하는 경우, 네가티브 포토레지스트로 이루어진 블랙 매트릭스 재료의 특성으로 인하여 역으로 테이퍼진 형상(즉, 상부가 넓고 하부가 좁은 형상)을 갖는 격벽을 쉽게 형성할 수 있다. In addition, when the partition wall is formed of the black matrix material, it is possible to easily form the partition wall having a reverse tapered shape (that is, a wide top and a narrow bottom) due to the properties of the black matrix material made of negative photoresist.

위에서 설명한 본 발명은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이다. 따라서, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
The present invention described above has been disclosed for the purpose of illustration, and those skilled in the art will be able to make various modifications, changes, and additions within the spirit and scope of the present invention. Accordingly, such modifications, changes and additions should be considered to be within the scope of the following claims.

Claims (3)

유리 기판 상에 형성되어 패터닝된 ITO 층;An ITO layer formed and patterned on the glass substrate; ITO 층 상의 비발광 영역에 형성되며, 외부의 광의 반사 정도가 낮은 어두운 색상을 갖는 블랙 매트릭스 재료로 형성된 다수의 격벽; 및 A plurality of partition walls formed in a non-light emitting region on the ITO layer and formed of a black matrix material having a dark color having a low degree of reflection of external light; And 격벽을 포함한 전체 구조 상에 순차적으로 형성되되, 격벽에 의하여 구획되는 유기 전계 발광층 및 금속층을 포함하는 유기 전계 발광 소자. An organic electroluminescent device comprising a metal layer and an organic electroluminescent layer sequentially formed on the entire structure including a partition, partitioned by the partition. 제 1 항에 있어서, 블랙 매트릭스 재료는 절연 물질, 유기물, 무기물, 고분자 물질중 적어도 어느 하나의 물질과 블랙 물질이 혼합된 혼합물인 유기 전계 발광 소자. The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the black matrix material is a mixture of at least one of an insulating material, an organic material, an inorganic material, and a high molecular material and a black material. 제 1 항에 있어서, 블랙 매트릭스 재료는 절연 물질인 포토레지스트와 R(red), G(green), B(blue) 염료가 혼합된 혼합물인 유기 전계 발광 소자.The organic electroluminescent device according to claim 1, wherein the black matrix material is a mixture of photoresist, which is an insulating material, and dyes of red (R), green (G), and blue (B) dyes.
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