KR20130053600A - Light emitting device and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 발광 소자에 관한 것으로, 특히 광 추출 효율을 향상시킬 수 있는 유기 발광 소자(Orgnic Light Emitting Device)에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting device, and more particularly, to an organic light emitting device capable of improving light extraction efficiency.
유기 발광 소자(Organic Light Emitting Device: 이하 "OLED"라 함)는 하부 전극 및 상부 전극 사이에 유기물층이 마련되고, 두 전극을 통해 전류가 흐르면 두 전극으로부터 공급된 전자와 홀이 유기물층에서 결합하여 빛을 발생하는 능동 발광형 소자이다. 이러한 OLED는 얇고 가벼우며, 고휘도, 저전력 소비 등의 특성을 가지고 있어 다양한 분야로 적용되고 있다. 특히, OLED는 차세대 디스플레이로 각광받고 있으며, 백색광 및 단색광을 방출하는 조명으로도 이용될 수 있다.An organic light emitting device (OLED) has an organic layer between a lower electrode and an upper electrode. When an electric current flows through the two electrodes, electrons and holes supplied from the two electrodes are combined in the organic layer, Emitting device. These OLEDs are thin and light, have high brightness, low power consumption, and are applied to various fields. In particular, OLEDs are attracting attention as next generation displays, and can be used as white light and monochromatic light.
OLED를 광원으로 이용하기 위해서는 유기 재료의 효율을 극대화하는 것 뿐만 아니라 생성된 광을 최대한 추출하는 것 또한 중요하다. 그런데, OLED의 유기물층에서 생성된 광은 기판, 애노드 및 유기물층의 굴절율과, 캐소드의 반사 능력 등과 같은 광 속성들로 인해 유기물층에서 생성되는 광의 일부만이 추출된다. 예컨데, 대략 광의 1/3은 캐소드에서 손실되고, 광의 1/3은 유기물층에 잔존하며, 광의 1/3만이 기판으로 추출된다. 또한, 기판과 대기의 계면에서의 추가적인 광 손실로 인해 통상의 OLED에서는 유기물층에서 생성되는 광의 20%∼25% 만이 추출된다.In order to use an OLED as a light source, it is important not only to maximize the efficiency of the organic material but also to extract the generated light as much as possible. However, only a part of the light generated in the organic layer is extracted due to the light properties such as the refractive index of the substrate, the anode and the organic layer, and the reflection ability of the cathode. For example, one-third of the approximately light is lost in the cathode, one-third of the light remains in the organic layer, and only 1/3 of the light is extracted to the substrate. In addition, due to the additional light loss at the interface between the substrate and the atmosphere, only 20% to 25% of the light generated in the organic layer in conventional OLEDs is extracted.
OLED의 광 추출 효율을 향상시키기 위해 아웃커플링(out coupling)을 이용하여 반사되는 광을 최소화함과 동시에 발광면을 향해 최대한 광이 방출되도록 하는 연구가 진행되고 있다. 아웃커플링의 일 예로는 애노드가 증착되지 않는 기판의 타면, 즉 기판과 대기가 접하는 기판 측에 소정의 패턴을 갖는 층을 형성하거나 소정 패턴의 시트를 부착하는데, 이러한 예가 한국공개특허 제2008-0022574호에 제시되어 있다. 또한, 아웃커플링의 다른 예로는 기판 상에 소정 패턴의 층을 형성한 후 평탄화층을 형성하고 그 상부에 애노드를 형성하는데, 이를 인터널 아웃커플링(internal outcoupling)이라 하며, 미국공개특허 20050062399A1에 예시되어 있다.In order to improve the light extraction efficiency of the OLED, research is underway to minimize light reflected by using out coupling and to emit light as much as possible toward the light emitting surface. As an example of the outcoupling, a layer having a predetermined pattern is formed on the other side of the substrate on which the anode is not deposited, that is, on the substrate side where the substrate and the air are in contact, or a sheet of a predetermined pattern is attached. 0022574. Another example of the outcoupling includes forming a predetermined pattern layer on a substrate, forming a planarization layer on the substrate, and forming an anode on the planarization layer. This is called internal outcoupling and is disclosed in US 20050062399A1 . ≪ / RTI >
그런데, 인터널 아웃커플링의 경우 상기한 바와 같이 소정의 패턴의 커플링층을 형성한 후 평탄화층을 형성하고 그 상부에 애노드를 형성한다. 따라서, 커플링층 형성 공정과 평탄화층 형성 공정이 추가되므로 제조 공정 수가 증가하게 되고, 그에 따른 제조 장치 또한 증가하게 된다. 결국, OLED의 제조 비용이 증가하게 되고, 그에 따라 제품의 단가가 증가하는 문제가 있다.
In the case of the internal out coupling, a coupling layer of a predetermined pattern is formed as described above, and a planarization layer is formed and an anode is formed thereon. Therefore, since the coupling layer forming step and the planarizing layer forming step are added, the number of manufacturing steps is increased, and accordingly, the manufacturing apparatus is increased. As a result, there is a problem that the manufacturing cost of the OLED increases, and accordingly the unit price of the product increases.
본 발명은 공정 수를 증가시키지 않으면서 광 추출 효율을 향상시킬 수 있는 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a light emitting device and a method of manufacturing the same that can improve light extraction efficiency without increasing the number of processes.
본 발명은 구조 층의 일부를 아웃커플링으로 작용하도록 하는 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공한다.The present invention provides a light emitting device and a method of manufacturing the same that allow a part of the structure layer to act as an outcoupling.
본 발명은 소정 패턴을 갖도록 애노드를 형성하여 애노드가 아웃커플링으로 작용하도록 하는 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공한다.
The present invention provides a light emitting device and a method of manufacturing the same, in which an anode is formed to have a predetermined pattern so that the anode functions as an outcoupling.
본 발명의 실시 예들에 따른 발광 소자는 기판; 상기 기판 상에 형성되며, 소정의 패턴을 갖도록 형성된 제 1 전극; 상기 제 1 전극 상부에 형성된 유기물층; 및 상기 유기물층 상부에 형성된 제 2 전극을 포함하고, 상기 패턴은 두께가 얇은 제 1 영역과 두께가 두꺼운 제 2 영역이 반복적으로 형성된다.A light emitting device according to embodiments of the present invention includes a substrate; A first electrode formed on the substrate and formed to have a predetermined pattern; An organic material layer formed on the first electrode; And a second electrode formed on the organic material layer, wherein the pattern has a first region having a small thickness and a second region having a large thickness repeatedly.
상기 제 1 영역 또는 제 2 영역은 원형, 사각형을 포함한 다각형 형상으로 형성된다.The first region or the second region is formed in a polygonal shape including a circle and a rectangle.
상기 제 1 영역 또는 제 2 영역은 규칙적 또는 불규칙적으로 형성된다.The first region or the second region is formed regularly or irregularly.
상기 제 1 전극은 상기 제 1 영역이 가장자리로부터 중앙부로 두께가 점차 감소하고, 상기 제 2 영역이 가장자리로부터 중앙부로 두께가 점차 증가하도록 굴곡지게 형성된다.
The first electrode is formed such that the thickness of the first region gradually decreases from the edge to the center, and the second region is bent so that the thickness gradually increases from the edge to the center.
본 발명의 다른 실시 예들에 따른 발광 소자의 제조 방법은 기판 상에 상기 기판과 이격되도록 소정 패턴이 각인된 쉐도우 마스크를 배치하는 단계; 상기 기판 상에 도전 물질을 증착하여 소정의 패턴을 갖는 제 1 전극을 형성하는 단계; 및 상기 제 1 전극 상부에 유기물층 및 제 2 전극을 적층 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제 1 전극의 패턴은 두께가 얇은 제 1 영역과 두께가 두꺼운 제 2 영역이 반복적으로 형성된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a light emitting device, comprising: disposing a shadow mask on a substrate, the shadow mask being spaced apart from the substrate; Depositing a conductive material on the substrate to form a first electrode having a predetermined pattern; And forming an organic material layer and a second electrode on the first electrode. The pattern of the first electrode is repeatedly formed with a first region having a small thickness and a second region having a large thickness.
상기 쉐도우 마스크와 상기 기판 사이의 간격에 의해 상기 제 1 영역과 제 2 영역의 두께 비가 조절된다.And a thickness ratio between the first region and the second region is adjusted by an interval between the shadow mask and the substrate.
상기 제 1 영역 또는 제 2 영역은 원형, 사각형을 포함한 다각형 형상으로 형성된다.The first region or the second region is formed in a polygonal shape including a circle and a rectangle.
상기 제 1 영역 또는 제 2 영역은 규칙적 또는 불규칙적으로 형성된다.The first region or the second region is formed regularly or irregularly.
상기 제 1 전극은 상기 제 1 영역이 가장자리로부터 중앙부로 두께가 점차 감소하고, 상기 제 2 영역이 가장자리로부터 중앙부로 두께가 점차 증가하도록 굴곡지게 형성된다.
The first electrode is formed such that the thickness of the first region gradually decreases from the edge to the center, and the second region is bent so that the thickness gradually increases from the edge to the center.
본 발명의 실시 예들에 따른 발광 소자는 제 1 전극이 예를 들어 굴곡을 갖는 소정의 패턴으로 형성된다. 이렇게 제 1 전극이 소정의 패턴으로 형성됨으로써 제 1 전극 자체가 아웃커플링으로 작용하게 된다. 따라서, 기판과 제 1 전극 사이에 별도의 커플링층을 형성하지 않고도 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.In the light emitting device according to the embodiments of the present invention, the first electrode is formed in a predetermined pattern having, for example, curvature. The first electrode is formed in a predetermined pattern so that the first electrode itself functions as an outcoupling. Therefore, the light extraction efficiency can be improved without forming a separate coupling layer between the substrate and the first electrode.
또한, 본 발명의 실시 예들에 따른 발광 소자는 소정 패턴이 각인된 쉐도우 마스크와 기판을 소정 간격 이격시켜 제 1 전극을 형성함으로써 제 1 전극이 굴곡을 갖는 소정의 패턴으로 형성된다. 따라서, 별도의 공정 장비 또는 공정 수를 증가시키지 않고도 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
In addition, the light emitting device according to the embodiments of the present invention is formed in a predetermined pattern in which the first electrode has a curvature by forming a first electrode by spacing a shadow mask having a predetermined pattern thereon from the substrate by a predetermined distance. Therefore, the light extraction efficiency can be improved without increasing the number of process equipments or processes.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자의 단면도.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자의 제 1 전극의 형상을 설명하기 위한 개략도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자의 유기물층의 개략 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 원리를 설명하기 위한 단면도.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법을 설명하기 위해 순서적으로 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention;
FIGS. 2 to 4 are schematic views for explaining a shape of a first electrode of a light emitting device according to an embodiment of the present invention; FIG.
5 is a schematic cross-sectional view of an organic layer of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating a manufacturing principle of a light emitting device according to an embodiment of the present invention;
7 to 9 are sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면에서 여러 층 및 각 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 표현하였으며 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭하도록 하였다. 또한, 층, 막, 영역 등의 부분이 다른 부분 “상부에” 또는 “상에” 있다고 표현되는 경우는 각 부분이 다른 부분의 “바로 상부” 또는 “바로 위에” 있는 경우뿐만 아니라 각 부분과 다른 부분의 사이에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of other various forms of implementation, and that these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know completely. In the drawings, the thickness is enlarged to clearly illustrate the various layers and regions, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings. Also, where a portion such as a layer, film, region, or the like is referred to as being "on top" or "on" another portion, it is not necessarily the case that each portion is "directly above" And the case where there is another part between the parts.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자의 단면도이다. 또한, 도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 제 1 전극의 평면 개략도이고, 도 5는 ㅂ발광 소자의 유기물층의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 2 to 4 are schematic plan views of the first electrode according to the embodiments of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view of an organic layer of the light emitting device.
도 1 내지 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자는 기판(100)과, 기판(100)의 일면 상에 형성되며 소정의 패턴으로 형성된 제 1 전극(110)과, 제 1 전극(110) 상부에 형성된 유기물층(120)과, 유기물층(120) 상부에 형성된 제 2 전극(130)을 포함한다.1 to 5, a light emitting device according to an embodiment of the present invention includes a
기판(100)은 소자의 용도에 따라 다양한 기판을 이용할 수 있다. 예를 들어 휨 정도에 따라 경성(rigid) 기판 또는 연성(flexible) 기판을 이용할 수 있고, 전도성에 따라 절연성 기판, 반도체성 기판 또는 도전성 기판을 이용할 수 있으며, 투광성에 따라 투광성 기판, 반투광성 기판 또는 불투광성 기판을 이용할 수 있다. 이러한 기판(100)으로는 예를 들어 플라스틱 기판(PE, PES, PET, PEN 등), 유리 기판, Al2O3 기판, SiC 기판, ZnO 기판, Si 기판, GaAs 기판, GaP 기판, LiAl2O3 기판, BN 기판, AlN 기판, SOI 기판 및 GaN 기판 중 적어도 어느 하나의 기판을 이용할 수 있다. 그런데, 광이 기판(100) 측으로 방출되는 하부 발광(bottom emission) 방식의 경우 투광성 기판을 이용해야 한다. 또한, 반도체성 기판 또는 도전성 기판을 이용하는 경우 기판(100) 상에 절연막을 형성해야 하며, 하부 발광 방식의 경우 투명 절연막을 이용해야 한다.The
제 1 전극(110)은 유기물층(120)에 홀을 공급하기 위한 애노드의 역할을 한다. 제 1 전극(110)은 도전성이며 가시광에 대해 투광성 물질로 형성할 수 있으며, 예를 들어 투명 도전성 산화물(Transparent Conductive Oxide; TCO)을 이용하여 형성할 수 있다. 투명 도전성 산화물은 아연 산화물(Zinc Oxide), 주석 산화물(Tin Oxide), 카드뮴 산화물(Cadmium Oxide), 티타늄 산화물(Titanium Oxide), 인듐 산화물(Indium Oxide), 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide; ITO), 인듐 아연 산화물(Indium Zinc Oxide; IZO) 등의 금속 산화물을 포함한다. 즉, 투명 도전성 산화물은 2원 금속 산화물 및 3원 금속 산화물을 포함할 수 있다. 한편, 3원 금속 산화물은 ITO, IZO 이외에 ZnO:Al(ZAO), Zn2SnO4, CdSnO3, ZnSnO3, MgIn2O4, GaInO3, Zn2In2O5, In4Sn3O12 등을 더 포함할 수 있다. 또한, 투명 도전성 산화물은 서로 다른 투명 전도성 산화물의 혼합물을 포함할 수 있다. 이러한 투명 도전성 산화물 중에서 ITO를 이용하는 것이 바람직하며, 본 실시 예는 제 1 전극(110)으로 ITO를 이용하는 경우를 설명한다. 한편, 투명 도전성 산화물은 화학량론적 조성에 반드시 상응할 필요는 없으며, p- 또는 n- 도핑될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 제 1 전극(110)은 소정의 패턴으로 형성된다. 예를 들어, 제 1 전극(110)은 두께가 서로 다른 적어도 두 영역으로 형성될 수 있는데, 두께가 얇은 제 1 영역(110a)과 제 1 영역(110a)보다 두꺼운 제 2 영역(110b)을 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 두께가 얇은 제 1 영역(110a)은 두께가 두꺼운 제 2 영역(110b) 사이에 형성될 수 있다. 즉, 제 1 영역(110a)과 제 2 영역(110b)이 일 방향 및 타 방향으로 반복적으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 제 1 전극(110)은 제 2 영역(110b)이 도 2에 도시된 바와 같이 원형으로 형성될 수 있고, 도 3에 도시된 바와 같이 사각형으로 형성될 수도 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이 원형과 사각형이 반복되어 형성될 수도 있다. 또한, 제 1 전극(110)은 제 1 영역(110a)이 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이 소정의 패턴을 갖도록 형성될 수도 있다. 즉, 제 1 전극(110)은 두께가 얇은 제 1 영역(110a)과 두께가 두꺼운 제 2 영역(110b)의 적어도 어느 하나에 의해 소정의 패턴으로 형성될 수 있다. 다시 말하면, 원형, 사각형 등의 패턴이 다른 영역에 비해 얇게 형성될 수도 있고, 다른 영역에 비해 두껍게 형성될 수도 있다. 이러한 제 1 전극(110)의 패턴은 규칙적 또는 불규칙적으로 배열될 수도 있고, 동일 크기 또는 서로 다른 크기로 형성될 수도 있다. 또한, 제 1 전극(110)의 제 1 영역(110a)은 제 2 영역(110b)과 인접하는 가장자리로부터 중앙부로 두께가 얇아지도록 형성될 수 있고, 제 2 영역(110b)은 제 1 영역(110a)과 인접하는 가장자리로부터 중앙부로 두께가 두꺼워지도록 형성될 수 있다. 이때, 제 1 전극(110)의 제 1 영역(110a) 및 제 2 영역(110b)은 위치마다 서로 다른 두께로 형성될 수 있다. 즉, 제 1 전극(110)은 일 방향 및 타 방향으로 두께가 서서히 증가하다 다시 감소하는 것을 반복하여 소정의 굴곡을 갖도록 형성된다. 이때, 제 1 전극(110)은 예를 들어 1°∼2°의 경사를 갖도록 형성된다. 이렇게 제 1 전극(110)이 소정의 패턴으로 형성됨으로써 제 1 전극(110)이 아웃커플링으로 작용하게 된다. 즉, 제 1 전극(110)이 기판(100)과 제 1 전극(110) 사이에 아웃커플링을 위한 층이 형성된 것과 마찬가지로 아웃커플링으로 작용하게 된다. 따라서, 별도의 아웃커플링층을 형성하지 않고도 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.The
유기물층(120)은 홀과 전자가 결합되어 광을 생성하는 작용을 하며, 유기 발광층의 단일층으로 형성될 수 있고, 높은 발광 휘도나 효율을 얻기 위하여 다중 유기물층으로 형성될 수 있다. 즉, 유기층(120)은 도 5에 도시된 바와 같이 홀 주입층(121), 홀 전달층(122), 발광층(123), 전자 전달층(124) 및 전자 주입층(125)을 포함할 수 있다. 또한, 도시되지 않았지만, 홀 전달층(122)과 발광층(123) 사이에 전자 블럭킹층이 형성될 수 있고, 발광층(123)과 전자 전달층(124) 사이에 홀 블럭킹층이 형성될 수도 있다. 이때, 유기층(120)은 하부의 제 1 전극(110)의 소정의 굴곡을 갖도록 형성됨으로써 제 1 전극(110) 상에서 끊어짐 없이 형성될 수 있다. 즉, 제 1 전극(110)의 패턴이 단차를 갖도록 형성되면 단차에 의해 유기층(120)의 끊어짐이 발생할 수 있으나, 제 1 전극(110)은 소정의 굴곡으로 형성되기 때문에 유기층(120)의 끊어짐은 발생되지 않는다.The
홀 주입층(121)은 홀의 주입을 원활하게 하는 역할을 할 수 있으며, CuPc(cupper phthalocyanine), PEDOT(poly(3,4)-ethylenedioxythiophene), 폴리아닐린(polyaniline) 및 NPD(N,N-dinaphthyl-N,N'-diphenyl benzidine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The
홀 전달층(122)은 홀의 전달을 원활하게 하는 역할을 하며, NPD(또는 NPB), TPD(N,N'-bis-(3-methylphenyl)-N,N'-bis-(phenyl)-benzidine), s-TAD 및 MTDATA(4,4',4"-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)-triphenylamine)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The
발광층(123)은 홀과 전자가 결합되어 소정의 광을 방출하며, 호스트와 도펀트를 포함할 수 있다. 발광층(123)은 적색, 녹색, 청색 및 백색을 발광하는 물질을 포함할 수 있으며, 인광 또는 형광 물질을 이용하여 형성할 수 있다. 발광층(123)이 적색을 발광하는 경우, CBP(carbazole biphenyl) 또는 mCP(1,3-bis(carbazol-9-yl)를 포함하는 호스트 물질과, PIQIr(acac)(bis(1-phenylisoquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(acac)(bis(1-phenylquinoline)acetylacetonate iridium), PQIr(tris(1-phenylquinoline)iridium) 및 PtOEP(octaethylporphyrin platinum)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 인광 도펀트 또는 PBD:Eu(DBM)3(Phen) 및 Perylene을 포함하는 형광 도펀트로 이루어질 수 있다. 발광층(123)이 녹색을 발광하는 경우, CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질과, Ir(ppy)3(fac tris(2-phenylpyridine)iridium)을 포함하는 인광 도펀트로 이루어질 수 있고, 형광 도펀트로 이루어질 수 있다. 또한, 발광층(123)이 청색을 발광하는 경우, CBP 또는 mCP를 포함하는 호스트 물질과, FIrpic, (CF3ppy)2Ir(pic)를 포함하는 인광 도펀트로 이루어질 수 있다. 이와는 달리, spiro-DPVBi, spiro-6P, 디스틸벤젠(DSB), 디스트릴아릴렌(DSA), PFO계 고분자 및 PPV계 고분자로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 형광 물질로 이루어질 수 있다. 그러나, 상기 물질에 한정되지 않고 다양한 물질을 이용할 수 있다.The
전자 전달층(124)은 전자의 전달을 원활하게 하는 역할을 하며, Alq3(tris(8-hydroxyquinolino)aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq 및 SAlq로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The electron transport layer 124 serves to smoothly transfer electrons and is made of at least one selected from the group consisting of Alq3 (tris (8-hydroxyquinolino) aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq and SAlq But is not limited thereto.
전자 주입층(125)은 전자의 주입을 원활하게 하는 역할을 하며, Alq3, PBD, TAZ, LiF, spiro-PBD, BAlq 또는 SAlq를 사용할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. The electron injection layer 125 plays a role of injecting electrons smoothly, and may be, but not limited to, Alq3, PBD, TAZ, LiF, spiro-PBD, BAlq or SAlq.
또한, 도시되지 않은 전자 블럭킹층 및 홀 블럭킹층은 BCP, BAlq 등의 물질로 형성할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시 예는 이에 한정되는 것은 아니며, 홀 주입층(121), 홀 전달층(122), 전자 전달층(124) 및 전자 주입층(125) 중 적어도 어느 하나가 생략될 수도 있고, 홀 전달층(122) 또는 전자 전달층(124)에 도펀트가 도핑되어 발광층으로 기능할 수도 있다. 또한, 발광층(123)은 단일층 또는 두층 이상의 다층으로 형성될 수 있고, 다층으로 형성되는 경우 서로 다른 호스트에 서로 다른 도펀트가 도핑될 수 있다. 물론, 발광층(123)이 다층으로 형성되는 경우 동일 호스트에 서로 다른 복수의 도펀트가 도핑될 수도 있다.The electron blocking layer and the hole blocking layer, which are not shown, may be formed of a material such as BCP or BAlq. However, the embodiment of the present invention is not limited thereto, and at least one of the
제 2 전극(130)은 유기물층(120)에 전자 주입을 위한 캐소드로 이용되고, 전기 전도성을 갖는 물질을 이용할 수 있다. 제 2 전극(130)은 전기적 저항이 낮고 전도성 유기 물질과 계면 특성이 우수한 Al, Ag, Au, Pt, Cu 등의 금속을 이용하는 것이 바람직하다. 그런데, 유기물층(120) 사이에 형성되는 장벽(barrier)를 낮추어 전자 주입에 있어 높은 전류 밀도(current density)를 얻기 위하여 일함수가 낮은 금속을 이용하는 것이 더욱 바람직하며, 공기에 비교적 안정한 물질인 Al을 이용하는 것이 바람직하다.
The
상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자는 제 1 전극(110)이 예를 들어 굴곡을 갖는 소정의 패턴으로 형성된다. 즉, 제 1 전극(110)은 일 방향 및 타 방향으로 소정의 굴곡을 갖도록 두께가 얇은 제 1 영역(110a)과 그보다 두께가 두꺼운 제 2 영역(110b)이 반복되어 형성된다. 이렇게 제 1 전극(110)이 소정의 패턴으로 형성됨으로써 제 1 전극(110) 자체가 아웃커플링으로 작용하게 된다. 따라서, 기판(100)과 제 1 전극(110) 사이에 별도의 아웃커플링층을 형성하지 않고도 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
As described above, the light emitting device according to the embodiment of the present invention is formed in a predetermined pattern in which the
한편, 소정의 패턴을 갖도록 제 1 전극(110)을 형성하기 위해 쉐도우 마스크를 이용할 수 있다. 도 6은 본 발명에 따른 소정의 패턴으로 제 1 전극(110)을 형성하기 위한 원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이 기판(100) 상에 소정의 패턴(210)이 각인된 쉐도우 마스크(200)를 밀착시킨 후 제 1 전극(110)을 형성하게 되면, 쉐도우 마스크(200)의 패턴(210)에 의해 노출된 기판(100) 상부 뿐만 아니라 쉐도우 마스크(200)와 기판(100)이 밀착된 영역에도 제 1 전극(110)이 일부 형성된다. 즉, 제 1 전극(110)을 예를 들어 스퍼터링에 의해 형성하는 경우 쉐도우 마스크(200)와 기판(100)이 밀착된 영역에도 스퍼터링 입자들이 침투하여 그 부분에도 소정 두께로 제 1 전극(110)이 형성된다. 이때, 제 1 전극(110)은 가장자리로부터 중앙부로 두께가 두꺼워지도록 형성되는데, 쉐도우 마스크(200)와 기판(100)이 밀착되는 영역으로부터 중앙부로 점차 두꺼워지도록 형성된다.
On the other hand, a shadow mask may be used to form the
이러한 쉐도우 마스크를 이용한 제 1 전극의 형성 원리를 이용한 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자의 제조 방법을 도 7 내지 도 9를 이용하여 설명하면 다음과 같다.A method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention using the principle of forming the first electrode using the shadow mask will be described with reference to FIGS. 7 to 9. FIG.
도 7을 참조하면, 기판(100) 상에 소정 패턴(210)이 각인된 쉐도우 마스크(200)를 소정 간격 유지하도록 마련한다. 즉, 쉐도우 마스크(200)를 기판(100)과 밀착되지 않도록 마련한다. 여기서, 쉐도우 마스크(200)의 패턴(210)은 기판(100)의 일부를 노출시키도록 형성된다. 즉, 쉐도우 마스크(200)는 패턴(210)에 의해 기판(100)의 일부 영역은 노출시키고 나머지 영역은 가리는 형상을 갖는다. 또한, 쉐도우 마스크(200)의 패턴(210)은 원형, 사각형 등의 다각형 형상일 수 있으며, 복수의 형상이 혼합된 형상일 수 있다. 또한, 패턴(210)은 규칙적 또는 불규칙적으로 형성될 수도 있고, 동일 크기 또는 서로 다른 크기로 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 7, a
도 8을 참조하면, 기판(100) 상에 쉐도우 마스크(200)가 소정 간격으로 이격된 상태에서 제 1 전극(110)을 형성한다. 제 1 전극(110)은 예를 들어 ITO를 이용하여 형성할 수 있으며, 스퍼터링 방법으로 형성할 수 있다. 이렇게 쉐도우 마스크(200)와 기판(100)을 밀착시키지 않고 소정 간격 이격시켜 제 1 전극(110)을 증착하게 되면, 제 1 전극(110)은 소정의 패턴으로 형성된다. 즉, 쉐도우 마스크(200)와 기판(100) 사이에 두께가 얇은 제 1 영역(110a)이 형성되고, 쉐도우 마스크(200)의 패턴(210)에 노출된 기판(100) 상에는 제 1 영역(110a)보다 두꺼운 제 2 영역(110b)이 형성된다. 이때, 제 1 영역(110a)은 제 2 영역(110b)과 접하는 가장자리로부터 중앙부로 두께가 얇아지도록 형성되고, 제 2 영역(110b)은 제 1 영역(110a)과 접하는 가장자리로부터 중앙부로 두께가 두꺼워지도록 형성된다. 즉, 제 1 전극(110)은 일 방향 및 타 방향으로 두께가 서서히 증가하다가 감소하는 것이 반복되어 소정의 굴곡을 갖도록 형성된다. 다시 말하면, 제 1 전극(110)은 기울기가 점차 증가하거나 감소하도록 형성된다. 한편, 쉐도우 마스크(200)와 기판(100) 사이의 간격을 조절하면 제 1 전극(110)의 제 1 영역(110a)의 두께를 조절할 수 있다. 즉, 쉐도우 마스크(200)와 기판(100) 사이의 간격이 멀수록 제 1 영역(110a)의 두께는 두꺼워진다. 또한, 증착 시간에 따라 제 1 영역(110a)과 제 2 영역(110b)의 두께 차를 크게 할 수 있고, 쉐도우 마스크(200)와 기판(100) 사이의 간격에 따라 제 1 영역(110a)과 제 2 영역(110b)의 두께 차이를 조절할 수 있다. 즉, 쉐도우 마스크(200)와 기판(100) 사이의 간격을 줄이면 제 1 영역(110a)과 제 2 영역(110b)의 두께 차가 크게 되고, 쉐도우 마스크(200)와 기판(100) 사이의 간격을 크게 하면 제 1 영역(110a)과 제 2 영역(110b)의 두께 차이를 줄일 수 있다. 여기서, 아웃커플링 효과는 제 1 영역(110a)과 제 2 영역(110b)의 두께 차이, 제 1 영역(110a)과 제 2 영역(110b)의 면적 비율 등에 달라질 수 있으므로 광 추출이 최대로 되도록 이들을 조절한다. 한편, 제 1 전극(110)의 형성 공정 도중에 쉐도우 마스크(200)와 기판(100) 사이의 간격을 조절할 수도 있다.Referring to FIG. 8, a
도 9를 참조하면, 소정의 패턴, 예를 들어 굴곡을 갖도록 형성된 제 1 전극(110) 상에 유기물층(120) 및 제 2 전극(130)을 적층 형성한다. 이때, 제 1 전극(110)은 굴곡을 갖도록 형성되므로 유기물층(120)은 제 1 영역(110a)과 제 2 영역(110b) 사이에서 끊어짐 없이 형성될 수 있다. 여기서, 유기물층(120)은 단일층으로 형성할 수 있고, 복수의 층으로 형성할 수도 있다. 예를 들어, 유기물층(120)은 홀 주입층, 홀 전달층, 유기 발광층, 전자 전달층 및 전자 주입층의 복수 층으로 형성할 수 있다. 또한, 제 2 전극(130)은 전기적 저항이 낮고 전도성 유기 물질과 계면 특성이 우수한 Al, Ag, Au, Pt, Cu 등의 금속을 이용하는 것이 바람직하다.
Referring to FIG. 9, an
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.
100 : 기판 110 : 제 1 전극
110a : 제 1 영역 110b : 제 2 영역
120 : 유기물층 130 : 제 2 전극100: substrate 110: first electrode
110a:
120: organic layer 130: second electrode
Claims (9)
상기 기판 상에 형성되며, 소정의 패턴을 갖도록 형성된 제 1 전극;
상기 제 1 전극 상부에 형성된 유기물층; 및
상기 유기물층 상부에 형성된 제 2 전극을 포함하고,
상기 패턴은 두께가 얇은 제 1 영역과 두께가 두꺼운 제 2 영역이 반복적으로 형성된 발광 소자.
Board;
A first electrode formed on the substrate and formed to have a predetermined pattern;
An organic material layer formed on the first electrode; And
And a second electrode formed on the organic material layer,
Wherein the pattern has a first region having a small thickness and a second region having a large thickness repeatedly.
The light emitting device of claim 1, wherein the first region or the second region is formed in a polygonal shape including a circle and a rectangle.
The light emitting device according to claim 2, wherein the first region or the second region is regularly or irregularly formed.
The light emitting device according to claim 3, wherein the first electrode is formed such that the thickness of the first region gradually decreases from the edge to the center, and the second region is bent so that the thickness gradually increases from the edge to the center.
상기 기판 상에 도전 물질을 증착하여 소정의 패턴을 갖는 제 1 전극을 형성하는 단계; 및
상기 제 1 전극 상부에 유기물층 및 제 2 전극을 적층 형성하는 단계를 포함하고,
상기 제 1 전극의 패턴은 두께가 얇은 제 1 영역과 두께가 두꺼운 제 2 영역이 반복적으로 형성된 발광 소자의 제조 방법.
Disposing a shadow mask having a predetermined pattern on the substrate so as to be spaced apart from the substrate;
Depositing a conductive material on the substrate to form a first electrode having a predetermined pattern; And
Forming an organic material layer and a second electrode on the first electrode,
Wherein the pattern of the first electrode has a first region having a small thickness and a second region having a large thickness repeatedly.
6. The method of claim 5, wherein a thickness ratio of the first region and the second region is adjusted by a gap between the shadow mask and the substrate.
The method of manufacturing a light emitting device according to claim 6, wherein the first region or the second region is formed in a polygonal shape including a circle and a rectangle.
8. The method of claim 7, wherein the first region or the second region is regularly or irregularly formed.
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