KR20110134174A

KR20110134174A - 유기 발광 다이오드

Info

Publication number: KR20110134174A
Application number: KR1020100054013A
Authority: KR
Inventors: 허종욱; 박기원; 노성우; 이주원; 강연숙
Original assignee: 미래나노텍(주)
Priority date: 2010-06-08
Filing date: 2010-06-08
Publication date: 2011-12-14

Abstract

본 발명은 유기 발광 다이오드에 관한 것으로서, 특히 유기 발광층에서 발생된 광의 내부 전반사가 최소화되어 발광효율이 향상된 유기 발광 다이오드에 관한 것이다. 이러한 본 발명에 따른 유기 발광 다이오드는, 기판; 상기 기판의 일면에 형성된 제 1 전극; 상기 제 1 전극의 일면에 형성된 유기 발광층; 상기 유기 발광층의 일면에 형성된 제 2 전극; 및 상기 기판의 타면에 형성된 광 추출 향상 필름; 을 포함하여 구성되고, 상기 광 추출 향상 필름은, 상기 기판의 타면에 배치된 제 1 베이스 필름; 상기 기판의 타면에 제 1 베이스 필름의 일면을 접착하는 제 1 접착층; 상기 제 1 베이스 필름의 타면에 형성되고 기판의 굴절률보다 작은 굴절률을 가지는 제 1 패턴층; 상기 제 1 패턴층의 표면에 형성되어 제 1 패턴층보다 작은 굴절률을 가지고 공기보다 큰 굴절률을 가지는 제 2 패턴층; 을 포함하여 구성된다.

Description

유기 발광 다이오드{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE}

본 발명은 유기 발광 다이오드에 관한 것으로서, 특히 유기 발광층에서 발생된 광의 내부 전반사가 최소화되어 발광효율이 향상된 유기 발광 다이오드에 관한 것이다.

최근에는 음극선관의 단점인 무게와 부피를 줄이되 화면 표시 기능을 유지 또는 향상시킨 평판 표시장치들이 고안되었으며, 이러한 평판 표시장치로는 플라즈마 표시장치, 유기 발광 다이오드 표시장치 및 액정 표시장치 등이 있다.

이와 같은 다수의 평판 표시장치 중에 유기 발광 다이오드 표시장치는 매트릭스 형태로 정의된 다수의 화소마다 유기 발광 다이오드가 구비되는 구성을 가지며, 저전압 구동, 초박형, 넓은 시야각 및 빠른 응답속도 등의 많은 장점이 있어 차세대 표시장치로서 각광을 받고 있다.

이러한 유기 발광 다이오드는 유기 발광 다이오드 표시장치의 화소마다 구비되어 표시소자로서 이용될 뿐만 아니라, 액정표시장치 등 타 표시장치에서 백라이트 어셈블리의 광원으로서 이용되기도 한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 상기 유기 발광 다이오드는 기판(1) 상에 형성된 양극(2)과, 상기 양극(2) 상에 형성된 유기 발광층(3)과, 상기 유기 발광층(3) 상에 형성된 음극(4)으로 구성된다. 이러한 구성의 유기 발광 다이오드는 양극(2)과 음극(4)에 전압을 가하면 양극(2)에서 발생된 정공이 유기 발광층(3)으로 이동하고 음극(4)에서 발생된 전자가 유기 발광층(3)으로 이동하여, 유기 발광층(3)에서는 양극(2)으로부터의 정공과 음극(4)으로부터의 전자가 재결합하여 광을 발생시킨다.

상기와 같은 유기 발광 다이오드는 유기 발광층(3)에서 발생된 광의 많은 양이 다수의 이유에 의해 외부로 추출되지 못하는 문제점이 있는데, 가장 큰 이유 중에 하나가 유기 발광층(3)에서 생성된 광이 기판(1)을 통해 외부로 빠져나가지 못하고 기판(1)과 공기(air)의 경계에서 전반사되어 내부에 머무르게 되는 내부 전반사(total internal reflection; TIR)로 인한 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 유기 발광 다이오드를 구동함에 있어서 높은 구동 전류를 이용하는 구성이 고안되었지만, 높은 구동 전류에 의해 유기 발광 다이오드의 수명이 낮아지는 문제점이 있어왔다.

따라서, 유기 발광 다이오드의 수명을 낮추지 않으면서 광 추출 효율을 향상시킬 수 있는 유기 발광 다이오드의 개발이 요구된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 유기 발광층에서 발생된 광의 내부 전반사(TIR)가 최소화되어 발광 효율이 향상된 유기 발광 다이오드를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기 발광 다이오드는, 기판; 상기 기판의 일면에 형성된 제 1 전극; 상기 제 1 전극의 일면에 형성된 유기 발광층; 상기 유기 발광층의 일면에 형성된 제 2 전극; 및 상기 기판의 타면에 형성된 광 추출 향상 필름; 을 포함하여 구성되고, 상기 광 추출 향상 필름은, 상기 기판의 타면에 배치된 제 1 베이스 필름; 상기 기판의 타면에 제 1 베이스 필름의 일면을 접착하는 제 1 접착층; 상기 제 1 베이스 필름의 타면에 형성되고 기판보다 작은 굴절률을 가지는 제 1 패턴층; 및 상기 제 1 패턴층의 표면에 형성되어 제 1 패턴층보다 작은 굴절률을 가지고 공기보다 큰 굴절률을 가지는 제 2 패턴; 을 포함하여 구성된다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 유기 발광 다이오드는, 기판; 상기 기판의 일면에 형성된 제 1 전극; 상기 제 1 전극의 일면에 형성된 유기 발광층; 상기 유기 발광층의 일면에 형성된 제 2 전극; 및 상기 기판의 타면에 형성된 광 추출 향상 필름; 을 포함하여 구성되고, 상기 광 추출 향상 필름은, 상기 기판의 타면에 배치된 제 1 베이스 필름; 상기 기판의 타면에 제 1 베이스 필름의 일면을 접착하는 제 1 접착층; 상기 제 1 베이스 필름의 타면에 형성되고 기판보다 작은 굴절률을 가지는 제 1 패턴층; 및 상기 제 1 패턴층의 표면에 형성되어 제 1 패턴층보다 작은 굴절률을 가지고 공기보다 큰 굴절률을 가지는 제 2 패턴; 을 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 제 2 패턴의 표면 상에는 제 2 패턴으로부터의 광을 집광시키는 집광 필름이 배치되고, 상기 집광 필름과 광 추출 향상 필름의 제 1 베이스 필름 사이에는 일면이 집광 필름에 접촉되고 타면이 광 추출 향상 필름의 제 1 베이스 필름에 접촉된 돌기가 배치된다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 유기 발광 다이오드는, 광 추출 향상 필름의 제 1 베이스 필름과 제 1 접착층이 기판의 굴절률과 유사한 굴절률을 가지므로, 유기 발광층에서 발생된 광이 제 1 접착층과 제 1 베이스 필름을 지나는 동안에 각 경계면에서 굴절되지 않거나 또는 굴절되는 정도가 미약하고 전반사되는 비율이 적은 효과가 있다.

그리고, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 유기 발광 다이오드는, 광 추출 향상 필름의 제 1 베이스 필름과 제 1 접착층이 기판의 굴절률과 유사한 굴절률을 가지고, 제 1 패턴층이 기판보다 큰 굴절률을 가지고, 제 2 패턴층이 제 1 패턴층보다는 크고 공기보다는 작은 굴절률을 가지므로, 유기 발광층에서 발생된 광이 기판을 지나 공기 쪽으로 진행함에 있어서 각 경계면에서 전반사되는 비율이 최소화되는 효과가 있다.

그리고, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 유기 발광 다이오드는, 일면이 집광 필름의 접착층에 접촉되고 타면이 광 추출 향상 필름의 제 1 베이스 필름에 접촉된 돌기가 추가로 형성되면, 제 2 패턴층에 형성된 패턴이 집광 필름에 접촉되지 않고 외부로부터의 충격에 의해 파손되지 않는 효과가 있다.

그리고, 상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 유기 발광 다이오드는, 광 추출 향상 필름 위에 집광 필름이 배치되고 광추출 향상 필름과 집광 필름 사이에 제 1 패턴층 또는 제 2 패턴층과 굴절률이 동일한 다수의 돌기가 추가로 형성되면, 휘도가 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래의 일반적인 유기 발광 다이오드를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 유기 발광 다이오드를 도시한 단면도.
도 3은 도 2의 광 추출 향상 시트를 위에서 내려다본 모습을 도시한 평면도.
도 4는 도 2의 효과를 증명하기 위한 그래프로서, 도 1에 도시한 바와 같은 종래 기술과, 도 2에서 제 2 패턴층을 삭제한 비교 예와, 도 2에 따른 본 발명에 있어서의 전류 밀도에 따른 발광 효율을 측정한 결과를 나타낸 그래프.
도 5는 도 2의 효과를 증명하기 위한 그래프로서, 도 2에서 제 2 패턴층을 삭제한 비교 예와, 도 2에서 제 1 패턴층과 제 2 패턴층의 굴절률 차이가 0.13인 본 발명의 예와, 도 2에서 제 1 패턴층과 제 2 패턴층의 굴절률 차이가 0.33인 본 발명의 예에 있어서의 전류 밀도에 따른 발광 효율을 측정한 결과를 나타낸 그래프.
도 6은 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 유기 발광 다이오드를 도시한 단면도.
도 7은 도 6의 광 추출 향상 시트를 위에서 내려다본 모습을 도시한 평면도.
도 8은 도 6의 보호 돌기를 도시한 사시도.
도 9와 도 10은 도 6의 보호 돌기의 다른 예를 도시한 사시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기 발광 다이오드에 대하여 설명하면 다음과 같다.

<제 1 실시예>

먼저, 도 2 내지 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 유기 발광 다이오드에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 유기 발광 다이오드는, 기판(101); 상기 기판(101)의 일면에 형성된 제 1 전극(102); 상기 제 1 전극(102)의 일면에 형성된 유기 발광층(103); 상기 유기 발광층(103)의 일면에 형성된 제 2 전극(104); 및 상기 기판(101)의 타면에 형성된 광 추출 향상 필름(120); 을 포함하여 구성되고, 상기 광 추출 향상 필름(120)은, 상기 기판(101)의 타면에 배치된 베이스 필름(106); 상기 기판(101)의 타면에 베이스 필름(106)의 일면을 접착하는 접착층(105); 상기 베이스 필름(106)의 타면에 형성되고 기판(101)보다 작은 굴절률을 가지는 제 1 패턴층(107); 상기 제 1 패턴층(107)의 표면에 형성되어 제 1 패턴층(107)보다 작은 굴절률을 가지고 공기(air)보다 큰 굴절률을 가지는 제 2 패턴층(108); 을 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 유기 발광 다이오드의 각 구성 요소에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 기판(101)은 유기 발광 다이오드를 형성하는데 적합하고 투명한 재료로 형성되는 것이 바람직하며, 이하에서 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 유기 발광 다이오드에 대하여 설명함에 있어서 상기 기판(101)은 유리(glass)를 재료로 하여 형성된 것을 예로 하겠다.

상기 기판(101)의 일면에 형성된 제 1 전극(102)은 투명한 도전성 물질을 재료로 이루어진 투명 전극인 것이 바람직하며, 재료의 일 예로서 ITO(indium tin oxide)가 있다.

상기 제 1 전극(102)의 일면에는 유기 발광층(103)이 형성되어 있으며, 이러한 유기 발광층(103)은 정공 주입층, 전공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 유기 발광층(103)의 일면에는 제 1 전극(102)이 형성되어 있고, 타면에는 제 2 전극(104)이 형성되어 있다.

상기 제 2 전극(104)은 불투명한 도전성 물질로 이루어진 반사 전극인 것이 바람직하며, 재료의 일 예로서 알루미늄(Al)이 있다.

상기 제 1 전극(102)이 양극으로서 역할을 하고 제 2 전극(104)이 음극으로서 역할을 하는 경우에, 제 1 전극(102)과 제 2 전극(104)에 소정 전압을 인가하면 제 1 전극(102)에서 발생된 정공이 유기 발광층(103)으로 이동하고 음극(104)에서 발생된 전자가 유기 발광층(103)으로 이동하며, 유기 발광층(103)에서는 제 1 전극(102)으로부터의 정공과 제 2 전극(104)으로부터의 전자의 재결합에 의해 광이 발생되게 된다.

상기 기판(101)의 타면에는 베이스 필름(106), 접착층(105), 제 1 패턴층(107) 및 제 2 패턴층(108)을 포함하여 구성되는 광 추출 향상 필름(120)이 배치된다.

이와 같은 구성을 가지는 광 추출 향상 필름(120)의 각 구성 요소에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 베이스 필름(106)은 기판(101)의 타면에 배치되며, 기판(101)의 굴절률과 유사한 굴절률을 가지도록 형성된다. 즉, 상기 베이스 필름(106)의 굴절률은 1.47 이상 1.57 이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 기판(101)의 굴절률과 동일한 것이 바람직하다.

그리고, 상기 접착층(105)은 기판(101)의 타면에 베이스 필름(106)의 일면을 접착하기 위하여 구비되는 것으로서, 베이스 필름(106)과 마찬가지로 기판(101)의 굴절률과 유사한 굴절률을 가지도록 형성된다. 즉, 상기 접착층(105)의 굴절률은 1.47 이상 1.57 이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 기판(101)의 굴절률과 동일한 것이 바람직하다.

그리고, 상기 제 1 패턴층(107)은 베이스 필름(106)의 타면에 형성되며, 기판(101)의 굴절률보다 작은 굴절률을 가지도록 형성된다. 즉, 상기 제 1 패턴층(107)의 굴절률은 1.30 이상 1.65 이하의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.

상기 제 1 패턴층(107)에는 패턴이 형성되어 있는데, 도 2와 도 3에는 반구형 형상의 패턴이 형성된 것을 그 예로 하였다.

도 2와 도 3에는 상기 제 1 패턴층(107)의 패턴이 반구형 형상인 것을 그 예로 하였지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제 1 패턴층(107)에 형성된 패턴의 형상은 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 프리즘, 피라미드, 렌티큘러 등 다양한 예가 가능할 것이다.

그리고, 상기 제 2 패턴층(108)은 제 1 패턴층(107)의 형상과 동일하도록 제 1 패턴층(107)의 표면에 형성되어 있으며, 제 1 패턴층(107)의 굴절률보다 작은 굴절률을 가지고 공기의 굴절률보다 큰 굴절률을 가지도록 형성된다. 즉, 상기 제 2 패턴층(108)의 굴절률은 1.10 이상 1.30 이하의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.

이상에서 상기 광 추출 향상 필름(120)에 대하여 설명함에 있어서 상기 광추출 향상 필름(120)은 두 개의 패턴층(즉, 제 1 및 제 2 패턴층)을 포함하는 것을 그 예로 하였지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 상기 광 추출 향상 필름(120)은 제 2 패턴층(108)의 표면에 형성된 적어도 하나의 추가 패턴층이 더 형성될 수 있다. 이때, 상기 추가 패턴층은 제 2 패턴층(108)보다 작은 굴절률을 가지고 공기보다 큰 굴절률을 가지는 것이 바람직할 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 발광 다이오드는, 광 추출 향상 필름(120)의 베이스 필름(106)과 접착층(105)이 기판(101)의 굴절률과 유사한 굴절률을 가지므로, 유기 발광층(103)에서 발생된 광이 접착층(105)과 베이스 필름(106)을 지나는 동안에 각 경계면에서 굴절되지 않거나 또는 굴절되는 정도가 미약하고 전반사되는 비율이 적은 장점이 있다.

그리고, 상술한 바와 같은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 발광 다이오드는, 광 추출 향상 필름(120)의 베이스 필름(106)과 접착층(105)이 기판(101)의 굴절률과 유사한 굴절률을 가지고, 제 1 패턴층(107)이 기판(101)보다 큰 굴절률을 가지고, 제 2 패턴층(108)이 제 1 패턴층(107)보다는 크고 공기보다는 작은 굴절률을 가지므로, 유기 발광층(103)에서 발생된 광이 기판(101)을 지나 공기 쪽으로 진행함에 있어서 각 경계면에서 전반사되는 비율이 최소화되는 장점이 있다.

이하, 도 4와 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 유기 발광 다이오드의 효과를 증명하면 다음과 같다.

도 4에는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 발광 다이오드에 있어서의 전류 밀도에 따른 발광 효율과, 도 1에 도시한 바와 같은 종래 기술에 따른 유기 발광 다이오드에 있어서의 전류 밀도에 따른 발광 효율과, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 발광 다이오드에 있어서 제 2 패턴층을 삭제한 비교 예의 경우에 전류 밀도에 따른 발광 효율을 측정한 결과를 함께 나타내었다.

이러한 도 4를 참조하면, 비교 예는 종래 기술에 비교하여 발광 효율이 약 20[%] 상승됨을 알 수 있으며, 본 발명의 제 1 실시예는 종래 기술에 비교하여 발광 효율이 약 48[%] 상승되고 비교 예에 비교하여 발광 효율이 25[%] 상승됨을 알 수 있다.

그리고, 도 5에는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 발광 다이오드에 있어서 제 1 패턴층(107)과 제 2 패턴층(108) 간의 굴절률 차이가 0.13인 경우에 전류 밀도에 따른 발광 효율과, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 발광 다이오드에 있어서 제 1 패턴층(107)과 제 2 패턴층(108) 간의 굴절률 차이가 0.33인 경우에 전류 밀도에 따른 발광 효율과, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 발광 다이오드에 있어서 제 2 패턴층(108)을 삭제한 비교 예의 경우에 전류 밀도에 따른 발광 효율을 측정한 결과를 함께 나타내었다.

이러한 도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예는 제 1 패턴층(107)과 제 2 패턴층(108)의 굴절률 차가 0.13, 0.33인 경우 모두 비교 예에 비교하여 발광 효율이 향상되었음을 알 수 있다. 또한, 본 발명의 제 1 실시예에 있어서 제 1 패턴층(107)과 제 2 패턴층(108)의 굴절률 차가 0.13인 경우가 0.33인 경우보다 발광 효율이 약 5[%] 향상됨을 알 수 있다. 즉, 제 1 패턴층(107)과 제 2 패턴층(108)의 굴절률 차이가 큰 경우에 발광 효율이 향상됨을 알 수 있다.

<제 2 실시예>

이하, 도 6 내지 10을 참조하여 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 유기 발광 다이오드에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 6과 도 7에 도시한 바와 같이 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 유기 발광 다이오드는, 기판(201); 상기 기판(201)의 일면에 형성된 제 1 전극(202); 상기 제 1 전극(202)의 일면에 형성된 유기 발광층(203); 상기 유기 발광층(203)의 일면에 형성된 제 2 전극(204); 및 상기 기판(201)의 타면에 형성된 광 추출 향상 필름(220); 을 포함하여 구성되고, 상기 광 추출 향상 필름(220)은, 상기 기판(201)의 타면에 배치된 제 1 베이스 필름(206); 상기 기판(201)의 타면에 제 1 베이스 필름(206)의 일면을 접착하는 제 1 접착층(207); 상기 제 1 베이스 필름(206)의 타면에 형성되고 기판(201)보다 작은 굴절률을 가지는 제 1 패턴층(207); 상기 제 1 패턴층(207)의 표면에 형성되어 제 1 패턴층(207)보다 작은 굴절률을 가지고 공기보다 큰 굴절률을 가지는 제 2 패턴층(208); 을 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 제 2 패턴(208)의 표면 상에는 제 2 패턴층(208)으로부터의 광을 집광시키는 집광 필름(230)이 배치되고, 상기 집광 필름(230)과 광 추출 향상 필름(220)의 제 1 베이스 필름(206) 사이에는 일면이 집광 필름(230)에 접촉되고 타면이 광 추출 향상 필름(220)의 제 1 베이스 필름(206)에 접촉된 돌기(212)가 배치된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 유기 발광 다이오드의 각 구성 요소에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 기판(201)은 유기 발광 다이오드를 형성하는데 적합하고 투명한 재료로 형성되는 것이 바람직하며, 이하에서 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 유기 발광 다이오드에 대하여 설명함에 있어서 상기 기판(201)은 유리를 재료로 하여 형성된 것을 예로 하겠다.

상기 기판(201)의 일면에 형성된 제 1 전극(202)은 투명한 도전성 물질을 재료로 이루어진 투명 전극인 것이 바람직하며, 재료의 일 예로서 ITO(indium tin oxide)가 있다.

상기 제 1 전극(202)의 일면에는 유기 발광층(203)이 형성되어 있으며, 이러한 유기 발광층(203)은 정공 주입층, 전공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 유기 발광층(203)의 일면에는 제 1 전극(202)이 형성되어 있고, 타면에는 제 2 전극(204)이 형성되어 있다.

상기 제 2 전극(204)은 불투명한 도전성 물질로 이루어진 반사 전극인 것이 바람직하며, 재료의 일 예로서 알루미늄(Al)이 있다.

상기 기판(201)의 타면에는 제 1 베이스 필름(206), 제 1 접착층(205), 제 1 패턴층(207) 및 제 2 패턴층(208)을 포함하여 구성되는 광 추출 향상 필름(220)이 배치된다.

상기 광 추출 향상 필름(220)의 제 1 베이스 필름(206)은 기판(201)의 타면에 배치되며, 기판(201)의 굴절률과 유사한 굴절률을 가지도록 형성된다. 즉, 상기 제 1 베이스 필름(206)의 굴절률은 1.47 이상 1.57 이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 기판(201)의 굴절률과 동일한 것이 바람직하다.

그리고, 상기 광 추출 향상 필름(220)의 제 1 접착층(205)은 기판(201)의 타면에 제 1 베이스 필름(206)의 일면을 접착하기 위하여 구비되는 것으로서, 제 1 베이스 필름(206)과 마찬가지로 기판(201)의 굴절률과 유사한 굴절률을 가지도록 형성된다. 즉, 상기 제 1 접착층(205)의 굴절률은 1.47 이상 1.57 이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 기판(201)의 굴절률과 동일한 것이 바람직하다.

그리고, 상기 광 추출 향상 필름(220)의 제 1 패턴층(207)은 제 1 베이스 필름(206)의 타면에 형성되며, 기판(201)의 굴절률보다 작은 굴절률을 가지도록 형성된다. 즉, 상기 제 1 패턴층(207)의 굴절률은 1.30 이상 1.65 이하의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.

상기 제 1 패턴층(207)에는 패턴이 형성되어 있는데, 도 2와 도 3에는 반구형 형상의 패턴이 형성된 것을 그 예로 하였다.

도 6과 도 7에는 상기 제 1 패턴층(207)의 패턴이 반구형 형상인 것을 그 예로 하였지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제 1 패턴층(207)에 형성된 패턴의 형상은 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 프리즘, 피라미드, 렌티큘러 등 다양한 예가 가능할 것이다.

그리고, 상기 광 추출 향상 필름(220)의 제 2 패턴층(208)은 제 1 패턴층(207)의 형상과 동일하도록 제 1 패턴층(207)의 표면에 형성되어 있으며, 제 1 패턴층(207)의 굴절률보다 작은 굴절률을 가지고 공기의 굴절률보다 큰 굴절률을 가지도록 형성된다. 즉, 상기 제 2 패턴층(208)의 굴절률은 1.10 이상 1.30 이하의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.

이상에서 상기 광 추출 향상 필름(220)에 대하여 설명함에 있어서 상기 광추출 향상 필름(220)은 두 개의 패턴층(즉, 제 1 및 제 2 패턴층)을 포함하는 것을 그 예로 하였지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 상기 광 추출 향상 필름(220)은 제 2 패턴층(208)의 표면에 형성된 적어도 하나의 추가 패턴층이 더 형성될 수 있다. 이때, 상기 추가 패턴층은 제 2 패턴층(208)보다 작은 굴절률을 가지고 공기보다 큰 굴절률을 가지는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같은 구성을 가지는 광 추출 향상 필름(220)의 제 2 패턴(208) 상에는 제 2 패턴(208)으로부터의 광을 집광시키는 집광 필름(230)이 배치된다.

상기 집광 필름(230)은 제 2 접착층(209), 제 2 베이스 필름(210) 및 제 3 패턴층(211)을 포함하여 구성된다.

도 6에는 상기 제 3 패턴층(211)의 패턴이 반구형 형상인 것을 그 예로 하였지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제 3 패턴층(211)에 형성된 패턴의 형상은 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 프리즘, 피라미드, 렌티큘러 등 다양한 예가 가능할 것이다.

상기 광 추출 향상 필름(220)과 집광 필름(230) 사이에는 일면이 집광 필름(230)의 제 2 접착층(209)에 접촉되고 타면이 광 추출 향상 필름(220)의 제 1 베이스 필름(206)에 접촉된 다수의 돌기(212)가 형성된다.

상기 돌기(212)의 굴절률은 제 1 패턴층(207) 또는 제 2 패턴층(208) 중에 어느 하나의 굴절률과 동일하도록 형성될 수 있다.

상기 돌기(212)는 제 1 패턴층(207)에 형성된 패턴 사이의 공간 및 제 2 패턴층(208)에 형성된 패턴 사이의 공간에 배치되는 것이 바람직하며, 이러한 돌기(212)는 제 1 패턴층(207)의 최대 두께와 제 2 패턴층(208)의 최대 두께를 더한 두께보다 큰 두께를 갖도록 형성됨으로써 제 2 패턴층(208)에 형성된 패턴이 집광 필름(230)에 접촉되지 않는다.

도 7에는 상기 돌기(212)가 제 2 패턴층(208) 중에 반구형 패턴 네 개마다 하나씩 형성된 것을 그 예로 하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 돌기(212)의 분포 정도는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 필요에 따라 설계될 수 있을 것이다.

상기 광 추출 향상 필름(220)의 제 1 베이스 필름(206)과 집광 필름(230)의 접착층(209) 사이에는 제 1 및 제 2 패턴층(207, 208)과 돌기(212)를 제외한 영역이 접착 물질로 채워지거나 또는 공기로 채워질 수 있다.

도 6 내지 도 8에는 상기 돌기(212)가 원기둥 형상인 것을 그 예로 하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 돌기(212)의 형상은 도 9에 도시한 바와 같이 제 1 베이스 필름(206)의 상면을 따라 절단한 단면이 사각형이고 제 1 베이스 필름(206)에서 멀어질수록 단면이 작아지는 형상을 가지거나, 또는 도 10에 도시한 바와 같이 제 1 베이스 필름(206)의 상면을 따라 절단한 단면이 원이고 제 1 베이스 필름(206)에서 멀어질수록 단면이 작아지는 형상을 가지는 등 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 예가 가능하다.

상술한 바와 같은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기 발광 다이오드는, 광 추출 향상 필름(220)의 제 1 베이스 필름(206)과 제 1 접착층(205)이 기판(201)의 굴절률과 유사한 굴절률을 가지므로, 유기 발광층(203)에서 발생된 광이 제 1 접착층(205)과 제 1 베이스 필름(206)을 지나는 동안에 각 경계면에서 굴절되지 않거나 또는 굴절되는 정도가 미약하고 전반사되는 비율이 적은 장점이 있다.

그리고, 상술한 바와 같은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기 발광 다이오드는, 광 추출 향상 필름(220)의 제 1 베이스 필름(206)과 제 1 접착층(205)이 기판(201)의 굴절률과 유사한 굴절률을 가지고, 제 1 패턴층(207)이 기판(201)보다 큰 굴절률을 가지고, 제 2 패턴층(208)이 제 1 패턴층(207)보다는 크고 공기보다는 작은 굴절률을 가지므로, 유기 발광층(203)에서 발생된 광이 기판(201)을 지나 공기 쪽으로 진행함에 있어서 각 경계면에서 전반사되는 비율이 최소화되는 장점이 있다.

그리고, 상술한 바와 같은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기 발광 다이오드는 일면이 집광 필름(230)의 제 2 접착층(209)에 접촉되고 타면이 광 추출 향상 필름(220)의 제 1 베이스 필름(206)에 접촉된 돌기(212)가 형성됨으로써, 제 2 패턴층(208)에 형성된 패턴이 집광 필름(230)에 접촉되지 않고 외부로부터의 충격에 의해 파손되지 않는 장점이 있다.

그리고, 상술한 바와 같은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기 발광 다이오드는 광 추출 향상 필름(220) 위에 집광 필름(230)이 배치되고, 광추출 향상 필름(220)과 집광 필름(230) 사이에 제 1 패턴층(207) 또는 제 2 패턴층(208)과 동일한 굴절률을 가지는 다수의 돌기(212)가 형성됨으로써, 휘도가 향상되는 효과가 있으며, 더욱 구체적으로는 본 발명의 제 1 실시예에 비교하여 휘도가 35[%] 향상되게 되는 장점이 있다.

101, 201 : 기판 102, 202 : 제 1 전극
103, 203 : 유기 발광층 104, 204 : 제 2 전극
105, 205 : 제 1 접착층
120, 220 : 광 추출 향상 필름 106, 206 : 제 1 베이스 필름
107, 207 : 제 1 패턴층 108, 208 : 제 2 패턴층
212 : 돌기
230 : 집광 필름 209 : 제 2 접착층
210 : 제 2 베이스 필름 211 : 제3 패턴

Claims

기판;
상기 기판의 일면에 형성된 제 1 전극;
상기 제 1 전극의 일면에 형성된 유기 발광층;
상기 유기 발광층의 일면에 형성된 제 2 전극; 및
상기 기판의 타면에 형성된 광 추출 향상 필름;
을 포함하여 구성되고, 상기 광 추출 향상 필름은,
상기 기판의 타면에 배치된 제 1 베이스 필름;
상기 기판의 타면에 제 1 베이스 필름의 일면을 접착하는 제 1 접착층;
상기 제 1 베이스 필름의 타면에 형성되고 기판보다 작은 굴절률을 가지는 제 1 패턴층; 및
상기 제 1 패턴층의 표면에 형성되어 제 1 패턴층보다 작은 굴절률을 가지고 공기보다 큰 굴절률을 가지는 제 2 패턴층;
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 1 항에 있어서, 상기 기판은 유리 기판인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전극은 투명한 도전성 물질로 이루어진 투명 전극이고, 상기 제 2 전극은 불투명한 도전성 물질로 이루어진 반사 전극인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 패턴층과 제 2 패턴층은 반구형, 프리즘, 피라미드, 렌티큘러 중에 선택된 어느 하나의 형상의 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 패턴층의 굴절률은 1.30 이상 1.65 이하인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 패턴층의 굴절률은 1.10 이상 1.30 이하인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 베이스 필름의 굴절률과 제 1 접착층의 굴절률은 1.47 이상 1.57 이하인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 베이스 필름의 굴절률과 제 1 접착층의 굴절률은 기판의 굴절률과 동일한 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 패턴의 표면 상에는 제 2 패턴으로부터의 광을 집광시키는 집광 필름이 추가로 배치되고,
상기 집광 필름과 광 추출 향상 필름의 제 1 베이스 필름 사이에는 일면이 집광 필름에 접촉되고 타면이 광 추출 향상 필름의 제 1 베이스 필름에 접촉된 돌기가 추가로 배치된 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 9 항에 있어서, 상기 돌기는 제 1 패턴층에 형성된 패턴 사이의 공간 및 제 2 패턴층에 형성된 패턴 사이의 공간에 배치된 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 10 항에 있어서, 상기 돌기의 두께는 제 1 패턴층의 최대 두께와 제 2 패턴층의 최대 두께를 더한 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 9 항에 있어서, 상기 제 1 베이스 필름과 제 1 접착층 사이에는 제 1 및 제 2 패턴층과 돌기를 제외한 영역이 접착 물질로 채워진 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 9 항에 있어서, 상기 돌기의 굴절률은 제 1 패턴층 또는 제 2 패턴층 중에 선택된 어느 하나의 굴절률과 동일한 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 9 항에 있어서, 상기 돌기는 원기둥 형상인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 9 항에 있어서, 상기 돌기는 제 1 베이스 필름의 상면을 따라 절단한 단면이 사각형 또는 원형이며, 제 1 베이스 필름에서 멀어질수록 단면이 작아지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 9 항에 있어서, 상기 집광 필름은 제 1 접착층, 제 2 베이스 필름 및 제 3 패턴층을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 16 항에 있어서, 상기 제 3 패턴층은 반구형, 프리즘, 피라미드, 렌티큘러 중에 선택된 어느 하나의 형상의 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 1 전극;
제 1 전극 상에 배치된 유기 발광층;
상기 유기 발광층 상에 배치된 제 2 전극;
상기 제 2 전극 상에 배치된 기판;
상기 기판 상에 배치된 제 1 접착층;
상기 제 1 접착층 상에 배치된 제 1 베이스 필름;
상기 제 1 베이스 필름 상에 배치되고 기판보다 작은 굴절률을 가지는 제 1 패턴층; 및
상기 제 1 패턴층 상에 배치되며 제 1 패턴층보다 작은 굴절률을 가지고 공기보다 큰 굴절률을 가지는 제 2 패턴층;
을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 18 항에 있어서, 상기 제 1 전극은 불투명한 도전성 물질로 이루어진 반사 전극이고, 상기 제 2 전극은 투명한 도전성 물질로 이루어진 투명 전극인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 18 항에 있어서, 상기 제 1 패턴층과 제 2 패턴층은 반구형, 프리즘, 피라미드, 렌티큘러 중에 선택된 어느 하나의 형상의 패턴이 형성된 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 18 항에 있어서, 상기 제 1 패턴층의 굴절률은 1.30 이상, 기판의 굴절률 이하인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 18 항에 있어서, 상기 제 2 패턴층의 굴절률은 공기의 굴절률 이상, 1.30 이하인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 18 항에 있어서, 상기 제 1 베이스 필름의 굴절률과 제 1 접착층의 굴절률은 1.47 이상 1.57 이하인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 18 항에 있어서, 상기 제 2 패턴 상에는 제 2 패턴으로부터의 광을 집광시키는 집광 필름이 추가로 배치되고,
상기 집광 필름과 광 추출 향상 필름의 제 1 베이스 필름 사이에는 일면이 집광 필름에 접촉되고 타면이 제 1 베이스 필름에 접촉된 돌기가 추가로 배치된 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 24 항에 있어서, 상기 돌기는 제 1 패턴층에 형성된 패턴 사이의 공간 및 제 2 패턴층에 형성된 패턴 사이의 공간에 배치된 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 25 항에 있어서, 상기 돌기의 두께는 제 1 패턴층의 최대 두께와 제 2 패턴의 최대 두께를 더한 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 24 항에 있어서, 상기 광 추출 향상 필름의 제 1 베이스 필름과 집광 필름 사이에는 제 1 및 제 2 패턴층과 돌기를 제외한 영역이 접착 물질로 채워진 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 24 항에 있어서, 상기 돌기의 굴절률은 제 1 패턴층 또는 제 2 패턴층 중에 선택된 어느 하나의 굴절률과 동일한 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 26 항에 있어서, 상기 돌기는 원기둥 형상인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 24 항에 있어서, 상기 돌기는 제 1 베이스 필름의 상면을 따라 절단한 단면이 사각형 또는 원형이며, 제 1 베이스 필름에서 멀어질수록 단면이 작아지는 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
제 24 항에 있어서, 상기 집광 필름은 제 2 접착층, 제 2 베이스 필름 및 제 3 패턴층을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.