KR20130102262A - Light emitting device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A light emitting device is provided to extend the lifetime of a device by making different the density and/or the size of a micro lens in each region. CONSTITUTION: A first electrode is laminated on one surface of a substrate. An organic layer (120) and a second electrode (130) are laminated on the substrate. A microlens array (140) consists of micro lenses. The microlens array is formed on a surface for emitting light. The density and/or the size of the microlens array changes according to each region.

Description

발광 소자{Light emitting device}[0001]

본 발명은 발광 소자에 관한 것으로, 특히 휘도 균일성을 개선할 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 light emitting devices, and more particularly to organic light emitting devices that can improve luminance uniformity.

유기 발광 소자(Organic Light Emitting Device: 이하 "OLED"라 함)는 하부 전극과 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.In the organic light emitting device (hereinafter referred to as "OLED"), an organic material layer is provided between the lower electrode and the upper electrode, and when current flows through the two electrodes, electrons and holes supplied from the two electrodes combine in the organic material layer to emit light. Active light emitting device that generates a. 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.

OLED는 광이 방출되는 방향의 전극으로 ITO(Indium Tin Oxide) 등의 투명 도전성 물질을 이용한다. 그런데, 이러한 물질은 전기저항이 높기 때문에 이를 통해 전류가 흐르면 전력 손실이 발생되어 전원이 인가되는 전극의 가장자리와 중앙부 사이에 기전력 구배가 심하게 발생된다. 기전력 구배로 인하여 전극의 가장자리에서 멀어질수록 휘도가 감소하게 된다. 그런데, OLED가 디스플레이로 사용되면 작은 사이즈의 픽셀 단위로 구동되기 때문에 픽셀 내의 휘도 불균일 문제는 제기되지 않았다. 그러나, OLED가 조명으로 사용되면 대면적 발광이 가능해야 하고, 그에 따라 OLED 내의 전류 분포가 불균일할 경우 휘도가 불균일해지는 문제가 발생된다. 이러한 불균일한 휘도는 2차적으로 OLED의 수명을 단축시킬 뿐 아니라 열화 현상을 유발하게 된다.The OLED uses a transparent conductive material such as ITO (Indium Tin Oxide) as an electrode in the direction in which light is emitted. However, since these materials have high electrical resistance, electric power loss occurs when current flows through them, and an electromotive force gradient is severely generated between the edge and the center of the electrode to which power is applied. Due to the electromotive force gradient, the luminance decreases away from the edge of the electrode. However, when the OLED is used as a display, since it is driven by a small-sized pixel unit, the problem of luminance unevenness within the pixel is not raised. However, if the OLED is used as illumination, large-area emission must be possible, and if the current distribution in the OLED is not uniform, the luminance becomes uneven. This nonuniform luminance not only shortens the lifetime of the OLED, but also causes deterioration.

이러한 문제를 개선하기 위해서는 OLED의 사이즈를 줄이거나 내부에 도전성이 높은 금속 물질을 이용하여 보조 전극을 형성한다. 그러나, OLED의 사이즈를 줄이면 발광 면적이 줄어들게 되고, 보조 전극을 형성하면 보조 전극이 형성된 영역은 발광하지 않으므로 개구율이 낮아지고 미관상 좋지 않다.
In order to improve this problem, the auxiliary electrode is formed by reducing the size of the OLED or using a highly conductive metal material therein. However, if the size of the OLED is reduced, the light emitting area is reduced, and if the auxiliary electrode is formed, the area in which the auxiliary electrode is formed does not emit light, so that the aperture ratio is lowered and is not good.

본 발명은 전체적인 휘도 균일성을 개선할 수 있는 OLED를 제공한다.The present invention provides an OLED that can improve the overall brightness uniformity.

본 발명은 광 추출 효율을 향상시키기 위해 마련하는 마이크로렌즈 어레이를 이용하여 휘도 균일성을 개선할 수 있는 OLED 및 그 제조 방법을 제공한다.
The present invention provides an OLED and a method of manufacturing the same, which can improve luminance uniformity by using a microlens array provided to improve light extraction efficiency.

본 발명의 실시 예들에 따른 발광 소자는 기판; 상기 기판의 일면 상에 적층 형성된 제 1 전극, 유기물층 및 제 2 전극; 및 복수의 마이크로렌즈를 포함하여 광이 방출되는 측에 형성된 마이크로렌즈 어레이를 포함하며, 상기 마이크로렌즈 어레이는 상기 마이크로렌즈가 영역별로 다른 밀도 및 다른 크기중 적어도 어느 하나로 형성된다.A light emitting device according to embodiments of the present invention includes a substrate; A first electrode, an organic material layer, and a second electrode stacked on one surface of the substrate; And a microlens array formed on a side from which light is emitted, including a plurality of microlenses, wherein the microlens array is formed of at least one of a different density and a different size of the microlenses according to regions.

상기 마이크로렌즈 어레이는 상기 기판의 일면과 대향되는 상기 기판의 타면 상에 형성된다.The microlens array is formed on the other surface of the substrate opposite to one surface of the substrate.

상기 마이크로렌즈 어레이는 상기 제 2 전극 상부에 형성된다.The microlens array is formed on the second electrode.

상기 마이크로렌즈는 상기 제 1 전극의 전원이 인가되는 측과의 거리에 따라 영역별로 다른 밀도 및 크기의 적어도 어느 하나로 형성된다.The microlenses are formed of at least one of different density and size for each region according to the distance from the side to which the power of the first electrode is applied.

상기 마이크로렌즈는 상기 제 1 전극의 전원이 인가되는 측으로부터 멀어질수록 조밀하게 형성된다.The microlenses are formed more densely away from the side to which the power of the first electrode is applied.

상기 마이크로렌즈는 상기 제 1 전극의 전원이 인가되는 측으로부터 가장 먼 영역에 제 1 크기로 형성되고, 그로부터 상기 제 1 전극의 전원이 인가되는 측으로 갈수록 상기 제 1 크기보다 크거나 작아지게 형성된다.The microlens is formed to have a first size in a region farthest from a side to which the power of the first electrode is applied, and is formed larger or smaller than the first size toward the side to which the power of the first electrode is applied.

상기 마이크로렌즈는 상기 제 1 전극의 전원이 인가되는 측으로부터 가장 먼 영역에 제 1 크기로 형성되고, 그로부터 상기 제 1 전극의 전원이 인가되는 측으로 갈수록 상기 제 1 크기보다 크거나 작아지며 그 사이의 간격이 멀어지게 형성된다.
The microlens is formed to have a first size in a region farthest from a side to which the power of the first electrode is applied, and is larger or smaller than the first size toward the side to which the power of the first electrode is applied. The gap is formed far.

본 발명의 실시 예들은 제 1 전극의 전원이 인가되는 측과의 거리에 따라 영역별로 마이크로렌즈의 밀도 및 크기의 적어도 어느 하나를 다르게 하여 형성한다.Embodiments of the present invention are formed by varying at least one of the density and the size of the microlens for each region according to the distance from the side to which the power source of the first electrode is applied.

따라서, 제 1 전극의 전원이 인가되는 측으로부터 먼 영역의 광 효율을 높이고 가까운 영역의 광 효율을 먼 영역보다 낮게 함으로써 전체적인 휘도 균일성을 개선시할 수 있다. 그에 따라, OLED의 수명을 증가시키고 열화 현상을 방지할 수 있다.
Therefore, the overall brightness uniformity can be improved by increasing the light efficiency of the region far from the side to which the power supply of the first electrode is applied and making the light efficiency of the near region lower than the far region. Accordingly, it is possible to increase the lifetime of the OLED and to prevent deterioration.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자의 단면도.
도 2는 발광 소자의 유기물층의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로렌즈 어레이의 평면 개략도.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 발광 소자의 단면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 마이크로렌즈 어레이의 평면 개략도.
도 6은 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 발광 소자의 단면도.
도 7은 본 발명의 또다른 실시 예에 따른 발광 소자의 단면도.1 is a cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of an organic material layer of a light emitting device.
3 is a schematic top view of a microlens array in accordance with one embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a light emitting device according to another embodiment of the present invention.
5 is a schematic top view of a microlens array in accordance with another embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a light emitting device according to still another embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view of a light emitting device according to another 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. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention and to those skilled in the art. It is provided for complete information. 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. In addition, if a part such as a layer, film, area, etc. is expressed as “upper” or “on” another part, each part is different from each part as well as being “right up” or “directly above” another part. This includes the case where there is another part between parts.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자의 단면도이고, 도 2는 유기물층의 단면도이며, 도 3은 마이크로렌즈 어레이의 평면 개략도이다.1 is a cross-sectional view of a light emitting device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of an organic material layer, and FIG. 3 is a plan schematic view of a microlens array.

도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 소자는 기판(100)과, 기판(100)의 일면 상에 형성된 제 1 전극(110)과, 제 1 전극(110) 상부에 형성된 유기물층(120)과, 유기물층(120) 상부에 형성된 제 2 전극(130)과, 기판(100)의 타면 상에 형성된 마이크로렌즈 어레이(140)를 포함한다. 또한, 본 발명에 따른 발광 소자는 일 방향의 길이, 예를 들어 가로 방향의 길이가 타 방향의 길이, 예를 들어 세로 방향의 길이보다 긴 직사각형 형태를 예를 들어 설명한다.1 to 3, a light emitting device according to an embodiment of the present invention includes a substrate 100, a first electrode 110 formed on one surface of the substrate 100, and an upper portion of the first electrode 110. The formed organic layer 120, the second electrode 130 formed on the organic layer 120, and the microlens array 140 formed on the other surface of the substrate 100 are included. In addition, the light emitting device according to the present invention will be described with an example in which the length in one direction, for example, the length in the horizontal direction, is longer than the length in the other direction, for example, the length in the vertical direction.

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 substrate 100 may use various substrates according to the use of the device. For example, a rigid substrate or a flexible substrate may be used depending on the degree of warpage, an insulating substrate, a semiconductive substrate, or a conductive substrate may be used depending on the conductivity, and may be a translucent substrate, a semi-transparent substrate, or the like. An opaque substrate can be used. Such substrate 100 is, for example, a plastic substrate (PE, PES, PET, PEN, etc.), a glass substrate, Al 2 O 3 substrate, SiC substrate, ZnO substrate, Si substrate, GaAs substrate, GaP substrate, LiAl 2 O At least any one of three substrates, a BN substrate, an AlN substrate, an SOI substrate, and a GaN substrate can be used. However, in the case of a bottom emission method in which light is emitted to the substrate 100 side, a light transmissive substrate should be used. In addition, when a semiconductor substrate or a conductive substrate is used, an insulating film should be formed on the substrate 100, and in the case of a bottom emission method, a transparent insulating film should be used.

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. 이러한 제 1 전극(110)은 가장자리를 통해 전원이 인가되는데, 가장자리의 일측을 통해 전원이 인가될 수도 있고, 두 가장자리를 통해 전원이 인가될 수 있다.The first electrode 110 serves as an anode for supplying holes to the organic material layer 120. The first electrode 110 is conductive and may be formed of a light transmissive material with respect to visible light. For example, the first electrode 110 may be formed using a transparent conductive oxide (TCO). The transparent conductive oxide may be at least one selected from the group consisting of Zinc Oxide, Tin Oxide, Cadmium Oxide, Titanium Oxide, Indium Oxide, Indium Tin Oxide (ITO) And metal oxides such as indium zinc oxide (IZO). That is, the transparent conductive oxide may include a binary metal oxide and a ternary metal oxide. On the other hand, the ternary metal oxide may be ZnO: Al (ZAO), Zn 2 SnO 4 , CdSnO 3 , ZnSnO 3 , MgIn 2 O 4 , GaInO 3 , Zn 2 In 2 O 5 , In 4 Sn 3 O 12 And the like. Further, the transparent conductive oxide may include a mixture of different transparent conductive oxides. It is preferable to use ITO among such transparent conductive oxides, and the present embodiment describes a case in which ITO is used as the first electrode 110. On the other hand, the transparent conductive oxide does not necessarily correspond to the stoichiometric composition and can be p- or n-doped. The first electrode 110 is applied with power through an edge, power may be applied through one side of the edge, or power may be applied through two edges.

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 2에 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 organic layer 120 combines holes and electrons to generate light. The organic layer 120 may be formed of a single layer of the organic light emitting layer, and may be formed of multiple organic material layers to obtain high emission luminance or efficiency. That is, the organic layer 120 may include a hole injection layer 121, a hole transport layer 122, a light emitting layer 123, an electron transport layer 124, and an electron injection layer 125 as shown in FIG. 2. have. Also, although not shown, an electron blocking layer may be formed between the hole transport layer 122 and the light emitting layer 123, and a hole blocking layer may be formed between the light emitting layer 123 and the electron transport layer 124. In this case, the organic layer 120 may be formed to have a predetermined curvature of the lower first electrode 110, and thus may be formed on the first electrode 110 without disconnection. That is, when the pattern of the first electrode 110 is formed to have a step, breakage of the organic layer 120 may occur due to the step, but the breakdown of the organic layer 120 is formed because the first electrode 110 is formed with a predetermined bend. Does not occur.

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 hole injection layer 121 may play a role of smoothly injecting holes, including cupper phthalocyanine (CuPc), poly (3,4) -ethylenedioxythiophene (PEDOT), polyaniline, and NPD (N, N-dinaphthyl-). N, N'-diphenyl benzidine) may be made of any one or more selected from the group consisting of, but is not limited thereto.

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 hole transport layer 122 serves to facilitate the transport of holes, and may include NPD (or NPB) and TPD (N, N'-bis- (3-methylphenyl) -N, N'-bis- (phenyl) -benzidine ), s-TAD and MTDATA (4,4 ', 4 "-Tris (N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino) -triphenylamine), but may be made of any one or more selected from the group consisting of, but not limited thereto. .

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 light emitting layer 123 combines holes and electrons to emit predetermined light, and may include a host and a dopant. The emission layer 123 may include a material emitting red, green, blue, and white light, and may be formed using a phosphorescent or fluorescent material. When the light emitting layer 123 emits red, a host material including CBP (carbazole biphenyl) or mCP (1,3-bis (carbazol-9-yl) and PIQIr (acac) (bis (1-phenylisoquinoline) acetylacetonate phosphorescent dopants or PBDs comprising any one or more selected from the group consisting of iridium), PQIr (acac) (bis (1-phenylquinoline) acetylacetonate iridium), PQIr (tris (1-phenylquinoline) iridium) and PtOEP (octaethylporphyrin platinum): And a fluorescent dopant including Eu (DBM) 3 (Phen) and perylene, etc. When the light emitting layer 123 emits green, a host material including CBP or mCP and Ir (ppy) 3 (fac tris ( 2-phenylpyridine) iridium), and may be formed of a fluorescent dopant, and when the light emitting layer 123 emits blue, a host material including CBP or mCP, FIrpic, and (CF3ppy). Or phosphorescent dopant containing 2Ir (pic). o-DPVBi, spiro-6P, distilbenzene (DSB), distriarylene (DSA), PFO-based polymer and PPV-based polymer may be made of a fluorescent material comprising any one selected from the group consisting of. Various materials can be used without being limited to the materials.

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 facilitate the transfer of electrons, and is made of one or more selected from the group consisting of Alq3 (tris (8-hydroxyquinolino) aluminum), PBD, TAZ, spiro-PBD, BAlq, and SAlq. But it 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 serves to facilitate the injection of electrons, and may be Alq3, PBD, TAZ, LiF, spiro-PBD, BAlq or SAlq, but is not limited thereto.

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, embodiments of the present invention are not limited thereto, and at least one of the hole injection layer 121, the hole transport layer 122, the electron transport layer 124, and the electron injection layer 125 may be omitted. The dopant may be doped into the hole transport layer 122 or the electron transport layer 124 to function as a light emitting layer. In addition, the light emitting layer 123 may be formed of a single layer or a multilayer of two or more layers, and when the multilayer is formed, different dopants may be doped in different hosts. Of course, when the light emitting layer 123 is formed in multiple layers, a plurality of different dopants may be doped to the same host.

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 second electrode 130 may be used as a cathode for electron injection into the organic layer 120, and may use a material having electrical conductivity. The second electrode 130 is preferably made of a metal, such as Al, Ag, Au, Pt, Cu, which is low in electrical resistance and excellent in interfacial properties with the conductive organic material. However, it is more preferable to use a metal having a low work function in order to obtain a high current density in electron injection by lowering a barrier formed between the organic layer 120 and Al, which is a material that is relatively stable to air. It is preferable to use.

마이크로렌즈 어레이(140)는 광이 방출되는 면 상에 형성된다. 예를 들어, 제 1 전극(110), 유기물층(120) 및 제 2 전극(130)이 적층된 기판(100)의 일면에 대향되는 기판(100)의 타면 상에 형성될 수 있다. 이러한 마이크로렌즈 어레이(140)는 기판(100)과 공기와의 굴절률 차이에 의한 내부 전반사를 방지하여 광 추출 효율을 향상시키기 위해 형성한다. 마이크로렌즈 어레이(140)는 투명한 마이크로렌즈(141)가 복수 형성된다. 마이크로렌즈(141)는 볼 형상으로 형성될 수도 있지만, 다각면체의 구조를 가질 수도 있다. 예를 들어, 삼각뿔 구조, 다각뿔 구조로 형성될 수도 있고, 다각뿔 구조에서 상부가 절단된 형태, 상하부 면적이 상이한 육면체 이상의 다면체 등을 포함하는 다양한 형태로 형성될 수 있다. 이렇게 다각면체 구조로 형성하더라도 내부 전반사를 줄일 수 있기 때문에 효율 향상을 기대할 수 있다. 그러나, 효율을 최대한 높이면서 집광 효과도 제공하기 위해서는 반원형에 가깝게 형성되는 것이 바람직하다.The microlens array 140 is formed on a surface on which light is emitted. For example, the first electrode 110, the organic layer 120, and the second electrode 130 may be formed on the other surface of the substrate 100 opposite to one surface of the stacked substrate 100. The microlens array 140 is formed to prevent total internal reflection due to the difference in refractive index between the substrate 100 and the air to improve light extraction efficiency. The microlens array 140 includes a plurality of transparent microlenses 141. The microlens 141 may be formed in a ball shape, but may have a polygonal structure. For example, it may be formed in a triangular pyramid structure, a polygonal pyramid structure, or may be formed in various forms including a polygonal or more polyhedron having a different upper and lower area in the polygonal pyramid structure. Even if the polyhedral structure is formed in this way, total internal reflection can be reduced, and thus efficiency can be expected to increase. However, in order to provide the light condensing effect while maximizing the efficiency, it is desirable to be formed close to the semicircle.

한편, 마이크로렌즈(141)는 채움률(fill factor)이 높아지면 광 추출 효율이 높아진다. 즉, 마이크로렌즈(141) 사이의 간격이 가깝게 조밀하게 형성되면 광 추출 효율이 높아진다. 따라서, 이러한 특성을 이용하여 전원이 인가되는 제 1 전극(110)의 두 가장자리로부터 멀어 휘도가 낮은 중앙부에는 채움률을 높이고, 가장자리는 채움률을 낮추어 휘도 균일성을 개선한다. 즉, OLED의 중앙부는 광 추출 효율을 높이고, 가장자리는 중앙부보다 광 추출 효율을 낮춰 전체적인 휘도 균일성을 개선할 수 있다. 이를 위해 마이크로렌즈(141)는 중앙부에서 높은 밀도로 형성되고, 가장자리에서 낮은 밀도로 형성된다. 즉, 마이크로렌즈(141)는 중앙부에서 간격이 좁게 형성되고, 가장자리에서는 간격이 넓게 형성된다. 이때, 중앙부에서 가장자리로 갈수록 간격이 점점 멀어지도록 형성할 수도 있고, 각 영역별로 밀도가 다르게 형성할 수도 있다. 즉, 중앙부, 가장자리, 그리고 중앙부와 가장자리 사이에 복수의 영역을 설정하고, 영역별로 밀도가 다르게 형성할 수도 있다. 이때, 마이크로렌즈(141)의 동일한 크기로 형성된다. 즉, 동일한 크기의 마이크로렌즈(141)가 중앙부와 가장자리에 서로 다른 밀도로 형성된다.On the other hand, the microlens 141 increases the light extraction efficiency when the fill factor is high. That is, when the distance between the microlenses 141 is formed to be close and dense, the light extraction efficiency is increased. Therefore, by using this characteristic, the filling rate is increased in the center portion with low luminance far from the two edges of the first electrode 110 to which power is applied, and the edge is lowered to improve luminance uniformity. That is, the center portion of the OLED may increase light extraction efficiency, and the edge portion may lower light extraction efficiency than the center portion, thereby improving overall luminance uniformity. To this end, the microlens 141 is formed at a high density at the center and at a low density at the edge. That is, the microlenses 141 are formed to have a narrow gap at the center portion, and have a wide gap at the edge portion. At this time, the interval from the center portion to the edge may be formed so as to gradually become farther away, or may be formed to have a different density for each region. That is, a plurality of regions may be set between the center portion, the edge portion, and the center portion and the edge portion, and the density may be formed differently for each region. At this time, the microlens 141 is formed in the same size. That is, microlenses 141 of the same size are formed at different densities at the center and the edge.

한편, 마이크로렌즈 어레이(140)는 복수의 마이크로렌즈(141)가 형성된 투명 광학 시트를 기판(100)의 타면에 부착하여 형성할 수 있다. 예를 들어, 기재 필름 상에 복수의 마이크로렌즈(141)를 형성하고 이를 기판(100)의 타면에 부착할 수 있다. 기재 필름의 소재는 특별한 제한은 없으나, 예를 들어 수지를 이용할 수 있으며, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate) 소재의 필름을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 기재 필름 상의 마이크로렌즈(141)는 기재 필름 상에 부착시키기 위해 접착 특성이 있는 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 우레탄 아크릴레이트(Urethane Acrylate)계 화합물, 실리콘(Silicone)계 화합물 및 에폭시(Epoxy)계 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 수지를 이용할 수 있다. 그러나, 이는 하나의 예시일 뿐 수지의 소재에 대하여 특별한 제한은 없다. 또한, 마이크로렌즈 어레이(140)는 기판(100)의 타면 상에 직접 형성할 수도 있다. 즉, 증착, 프린팅 등의 방법을 이용하여 형성할 수 있다. 한편, 마이크로렌즈(141)는 예를 들어 1㎛∼100㎛의 평균 직경을 갖고, 바람직하게는 2㎛∼10㎛의 평균 직경을 갖는다. 또한, 마이크로렌즈(141)의 굴절률(n)은 1.3 내지 2.0에서 변화할 수 있다.
Meanwhile, the microlens array 140 may be formed by attaching the transparent optical sheet on which the plurality of microlenses 141 are formed to the other surface of the substrate 100. For example, a plurality of microlenses 141 may be formed on the base film and attached to the other surface of the substrate 100. The material of the base film is not particularly limited, but for example, a resin may be used, and it is preferable to use a film of polyethylene terephthalate. In addition, it is preferable that the microlens 141 on the base film uses a resin having adhesive properties in order to adhere on the base film. For example, at least one resin selected from the group consisting of a urethane acrylate compound, a silicon compound, and an epoxy compound may be used. However, this is only one example, and there is no particular limitation on the material of the resin. In addition, the microlens array 140 may be directly formed on the other surface of the substrate 100. That is, it can be formed using a method such as vapor deposition and printing. On the other hand, the microlenses 141 have an average diameter of, for example, 1 μm to 100 μm, and preferably have an average diameter of 2 μm to 10 μm. In addition, the refractive index n of the microlens 141 may vary from 1.3 to 2.0.

상기한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예는 복수의 마이크로렌즈(141)를 포함하는 마이크로렌즈 어레이(140)를 채움률이 높을수록 광 추출 효율이 높은 원리를 이용하여 영역별로 다른 밀도로 형성한다. 즉, 휘도가 낮은 중앙부에는 마이크로렌즈(141) 사이를 가깝게 하여 높은 밀도로 형성하고, 휘도가 높은 가장자리에는 마이크로렌즈(141) 사이를 멀게 하여 낮은 밀도로 형성한다. 따라서, 중앙부의 광 효율을 높이고 가장자리의 광 효율을 중앙부보다 낮게 함으로써 전체적인 휘도의 균일성을 개선시킬 수 있다.
As described above, the embodiment of the present invention forms the microlens array 140 including the plurality of microlenses 141 in different densities for different regions by using the principle of higher light extraction efficiency as the fill rate is higher. In other words, the microlens 141 is formed near the microlens 141 with a low density, and the microlens 141 is formed near the microlens 141 with a low density. Therefore, the overall brightness uniformity can be improved by increasing the light efficiency of the center portion and making the light efficiency of the edge lower than the center portion.

한편, 본 발명은 마이크로렌즈(141)의 밀도 뿐만 아니라 마이크로렌즈(141)의 크기에 의해서도 휘도의 균일성을 개선할 수 있다. 즉, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 기판(100)의 타면 상에 중앙부와 가장자리에 마이크로렌즈(141)의 크기를 다르게 형성할 수 있다. 즉, 휘도가 낮은 중앙부는 광 추출 효율이 최대가 되도록 마이크로렌즈(141)의 크기를 최적화하여 형성하고, 휘도가 높은 가장자리는 중앙부보다 크거나 작은 크기로 마이크로렌즈(141)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 중앙부에는 최적화된 사이즈로 마이크로렌즈(141)를 형성하고, 가장자리로 갈수록 마이크로렌즈(141)의 사이즈를 크게 하여 마이크로렌즈 어레이(140)를 형성할 수 있다.Meanwhile, the present invention can improve the uniformity of luminance not only by the density of the microlens 141 but also by the size of the microlens 141. That is, as illustrated in FIGS. 4 and 5, the sizes of the microlenses 141 may be formed differently from the center and the edge on the other surface of the substrate 100. That is, the center portion having low luminance may be formed by optimizing the size of the microlens 141 to maximize light extraction efficiency, and the edge portion having high luminance may form the microlens 141 having a size larger or smaller than the center portion. For example, as illustrated in FIGS. 3 and 4, the microlens 141 is formed at an optimized size in the center portion, and the microlens array 140 is formed by increasing the size of the microlens 141 toward the edge. can do.

또한, 마이크로렌즈(141)의 밀도 및 크기를 동시에 이용하여 휘도 균일성을 개선할 수도 있다. 즉, 휘도가 낮은 중앙부에는 마이크로렌즈(141)의 크기를 최적화하고 밀도를 높게 하여 형성하고, 휘도가 높은 가장자리로 갈수록 마이크로렌즈(141)의 크기를 크거나 작게 하면서 밀도를 낮게 하여 형성할 수 있다.In addition, brightness uniformity may be improved by simultaneously using the density and size of the microlens 141. That is, the microlens 141 may be formed by optimizing the size of the microlens 141 and increasing the density thereof, and by decreasing the density of the microlens 141 as the luminance increases toward the edge of the microlens 141. .

또한, 기판(100)의 타면 뿐만 아니라 제 2 전극(130)측 상에도 마이크로렌즈 어레이(140)를 형성할 수 있다. 이때, 제 2 전극(130)과 마이크로렌즈 어레이(140) 사이에 패시베이션층(150)을 형성할 수 있다. 즉, 기판(100) 상에 제 1 전극(110), 유기물층(120), 제 2 전극(130), 패시베이션층(150)을 적층 형성한 후 패시베이션층(150) 상에 마이크로렌즈 어레이(140)를 형성할 수 있다. 이때, 제 1 전극(110)을 불투명 금속 물질로 형성하고, 제 2 전극(130)을 투명 도전성 물질로 형성하여 기판(100)과 반대 방향으로 광이 방출되도록 할 수 있다.
In addition, the microlens array 140 may be formed on the second electrode 130 side as well as the other surface of the substrate 100. In this case, the passivation layer 150 may be formed between the second electrode 130 and the microlens array 140. That is, the first electrode 110, the organic material layer 120, the second electrode 130, and the passivation layer 150 are stacked on the substrate 100, and then the microlens array 140 is formed on the passivation layer 150. Can be formed. In this case, the first electrode 110 may be formed of an opaque metal material, and the second electrode 130 may be formed of a transparent conductive material to emit light in a direction opposite to the substrate 100.

한편, 상기 실시 예들은 제 1 전극(110)의 두 가장자리를 통해 전원이 인가되어 중앙부의 휘도가 낮고 가장자리의 휘도가 높은 경우를 예를 들어 설명하였다. 그러나, 제 1 전극(110)의 일측 가장자리를 통해서만 전원이 인가되는 경우 일측 가장자리로부터 멀어지는 타측 가장자리로 갈수록 휘도가 낮아질 수 있다. 이 경우 전원이 인가되는 일측 가장자리로부터 타측으로 갈수록 마이크로렌즈(141)의 밀도 및 크기의 적어도 어느 하나를 변화시켜 마이크로렌즈 어레이(140)를 형성할 수 있다. 예를 들어 도 7에 도시된 바와 같이 일측, 예를 들어 좌측으로부터 전원이 인가되는 경우 우측으로 갈수록 마이크로렌즈(141)의 밀도가 높아지도록 형성된다. 물론, 마이크로렌즈(141)의 크기를 변화시키는 경우 전원이 인가되지 않는 측의 크기를 최적화하고 그로부터 멀어질수록 마이크로렌즈(141)의 크기를 크거나 작게 형성한다.
Meanwhile, the above embodiments have been described with an example in which power is applied through two edges of the first electrode 110 so that the brightness of the center portion is low and the brightness of the edge is high. However, when power is applied only through one edge of the first electrode 110, the luminance may be lowered toward the other edge away from the one edge. In this case, the microlens array 140 may be formed by changing at least one of the density and size of the microlens 141 from one edge to which the power is applied to the other. For example, as shown in FIG. 7, when power is applied from one side, for example, the left side, the density of the microlens 141 is increased toward the right side. Of course, when the size of the microlens 141 is changed, the size of the side where the power is not applied is optimized and the size of the microlens 141 is made larger or smaller as it is farther from it.

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.
Although the technical idea of the present invention has been specifically described according to the above embodiments, it should be noted that the above embodiments are for explanation purposes only and not for the purpose of limitation. 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
120 : 유기물층 130 : 제 2 전극
140 : 마이크로렌즈 어레이 141 : 마이크로렌즈100 substrate 110 first electrode
120: organic material layer 130: second electrode
140: microlens array 141: microlens

Claims (7)

기판;
상기 기판의 일면 상에 적층 형성된 제 1 전극, 유기물층 및 제 2 전극; 및
복수의 마이크로렌즈를 포함하여 광이 방출되는 측에 형성된 마이크로렌즈 어레이를 포함하며,
상기 마이크로렌즈 어레이는 상기 마이크로렌즈가 영역별로 다른 밀도 및 다른 크기중 적어도 어느 하나로 형성된 발광 소자.
Board;
A first electrode, an organic material layer, and a second electrode stacked on one surface of the substrate; And
It includes a microlens array formed on the side from which light is emitted, including a plurality of microlenses,
The microlens array is a light emitting device in which the microlens is formed of at least one of a density and a different size for each region.
제 1 항에 있어서, 상기 마이크로렌즈 어레이는 상기 기판의 일면과 대향되는 상기 기판의 타면 상에 형성되는 발광 소자.
The light emitting device of claim 1, wherein the microlens array is formed on the other surface of the substrate facing one surface of the substrate.
제 1 항에 있어서, 상기 마이크로렌즈 어레이는 상기 제 2 전극 상부에 형성되는 발광 소자.
The light emitting device of claim 1, wherein the microlens array is formed on the second electrode.
제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 마이크로렌즈는 상기 제 1 전극의 전원이 인가되는 측과의 거리에 따라 영역별로 다른 밀도 및 크기의 적어도 어느 하나로 형성된 발광 소자.
The light emitting device of any one of claims 1 to 3, wherein the microlenses are formed of at least one of different density and size for each region according to the distance from the side to which the power source of the first electrode is applied.
제 4 항에 있어서, 상기 마이크로렌즈는 상기 제 1 전극의 전원이 인가되는 측으로부터 멀어질수록 조밀하게 형성되는 발광 소자.
5. The light emitting device of claim 4, wherein the microlenses are formed densely away from the side to which the power of the first electrode is applied.
제 4 항에 있어서, 상기 마이크로렌즈는 상기 제 1 전극의 전원이 인가되는 측으로부터 가장 먼 영역에 제 1 크기로 형성되고, 그로부터 상기 제 1 전극의 전원이 인가되는 측으로 갈수록 상기 제 1 크기보다 크거나 작아지게 형성되는 발광 소자.
The microlens of claim 4, wherein the microlens is formed to have a first size in a region farthest from a side to which power of the first electrode is applied, and is larger than the first size toward the side to which power of the first electrode is applied. Light emitting element is formed to be smaller or smaller.
제 4 항에 있어서, 상기 마이크로렌즈는 상기 제 1 전극의 전원이 인가되는 측으로부터 가장 먼 영역에 제 1 크기로 형성되고, 그로부터 상기 제 1 전극의 전원이 인가되는 측으로 갈수록 상기 제 1 크기보다 크거나 작아지며 그 사이의 간격이 멀어지게 형성되는 발광 소자.The microlens of claim 4, wherein the microlens is formed to have a first size in a region farthest from a side to which power of the first electrode is applied, and is larger than the first size toward the side to which power of the first electrode is applied. The light emitting device is formed to be smaller or smaller and the distance therebetween.
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