KR20150004241A - Method of forming an organic light emitting diode - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유기발광 다이오드의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광 산란층을 포함하는 유기발광 다이오드의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing an organic light emitting diode, and more particularly, to a method of manufacturing an organic light emitting diode including a light scattering layer.
최근 휴대폰, 노트북 등의 전자 제품 및 조명 장치에서 제품의 경량화, 소형화 및 저렴한 가격에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 요구를 총족시키기 위해서 전자 제품 및 조명 장치 내에 장착된 디스플레이 장치 및 발광 장치로써, 유기 발광 소자가 주목 받고 있다. 특히, 유기 발광 소자는 저전압 구동성, 경량, 및 저비용이라는 장점을 가지고 있어서, 전자 제품 및 조명 장치 내에 활용도가 높다. 2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing demand for lighter, smaller, and less expensive products in electronic products and lighting devices such as mobile phones and notebooks. Organic light emitting devices have been attracting attention as display devices and light emitting devices mounted in electronic products and lighting devices to meet these demands. In particular, organic light emitting devices have advantages of low voltage driving, light weight, and low cost, and thus are highly utilized in electronic products and lighting devices.
최근, 유기 발광 소자의 발광 효율을 높이는 것에 대한 연구들이 이루어지고 있다. 특히, 유기 발광 소자 내부에서 손실되는 빛을 외부로 추출하여 더 낮은 전압에서도 높은 발광 효율을 갖도록 하는 것에 대한 다양한 연구들이 수행되고 있다.BACKGROUND ART [0002] In recent years, studies have been made to improve the luminous efficiency of an organic light emitting device. In particular, various studies have been conducted on extracting light, which is lost in the organic light emitting device, to the outside to have a high luminous efficiency even at a lower voltage.
본 발명의 일 기술적 과제는 광 추출 효율이 증가된 유기발광 다이오드의 제조방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a method of manufacturing an organic light emitting diode having increased light extraction efficiency.
본 발명의 다른 기술적 과제는 저비용으로 용이하게 제조가 가능한 유기발광 다이오드의 제조방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing an organic light emitting diode which can be easily manufactured at low cost.
본 발명에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법은, 기판 상에 광 산란층을 형성하는 것, 상기 광 산란층 상에 금속 마스크층을 형성하는 것, 상기 금속 마스크층 상에 열처리 공정을 수행하여 금속 마스크 패턴을 형성하는 것, 상기 금속 마스크 패턴을 식각 마스크로 상기 광 산란층을 패터닝하여 나노 구조체를 형성하는 것, 및 상기 기판 상에 상기 나노 구조체를 덮는 평탄층을 형성하는 것을 포함하되, 상기 열처리 공정은 80℃ 내지 200℃의 온도에서 수행될 수 있다.A method of manufacturing an organic light emitting diode according to the present invention includes: forming a light scattering layer on a substrate; forming a metal mask layer on the light scattering layer; and performing a heat treatment process on the metal mask layer, Patterning the light scattering layer using the metal mask pattern as an etching mask to form a nanostructure; and forming a flat layer covering the nanostructure on the substrate, wherein the heat treatment process Can be carried out at a temperature of 80 [deg.] C to 200 [deg.] C.
일 실시예에 따르면, 상기 열처리 공정은 진공 상태에서 수행될 수 있다.According to one embodiment, the heat treatment process may be performed in a vacuum state.
일 실시예에 따르면, 상기 열처리 공정은 불활성 가스 분위기에서 수행될 수 있다.According to one embodiment, the heat treatment process may be performed in an inert gas atmosphere.
일 실시예에 따르면, 상기 광 산란층의 굴절률은 상기 기판의 굴절률보다 작을 수 있다.According to one embodiment, the refractive index of the light scattering layer may be smaller than the refractive index of the substrate.
일 실시예에 따르면, 상기 광 산란층의 굴절률은 1.1 내지 1.5일 수 있다.According to one embodiment, the refractive index of the light scattering layer may be 1.1 to 1.5.
일 실시예에 따르면, 상기 광 산란층은 불소 수지, 산화규소, 산화 마그네슘, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the light scattering layer may comprise a fluororesin, silicon oxide, magnesium oxide, or a combination thereof.
일 실시예에 따르면, 상기 나노 구조체는 상기 기판의 상면에 수직한 방향으로 돌출된 나노 패턴들 및 상기 나노 패턴들의 측벽들에 의해 정의되는 리세스 영역을 포함하되, 상기 나노 패턴들의 높이는 상기 나노 패턴들의 상면과 상기 리세스 영역의 바닥면 사이의 거리로 정의되고, 상기 나노 패턴들의 상기 높이는 150nm 이상 600nm 이하일 수 있다.According to one embodiment, the nanostructure includes nano patterns protruding in a direction perpendicular to an upper surface of the substrate, and a recess region defined by sidewalls of the nano patterns, And the height of the nano patterns may be 150 nm or more and 600 nm or less.
일 실시예에 따르면, 상기 금속 마스크 패턴은 상기 광 산란층을 노출하는 개구부를 가지고, 상기 나노 구조체를 형성하는 것은, 상기 개구부에 의해 노출된 상기 광 산란층을 식각하여 상기 리세스 영역을 형성하는 것을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the metal mask pattern has an opening exposing the light scattering layer, and the forming of the nanostructure may include etching the light scattering layer exposed by the opening to form the recess region ≪ / RTI >
본 발명에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법은, 상기 나노 구조체를 형성한 후, 상기 금속 마스크 패턴을 제거하는 것을 더 포함하되, 상기 금속 마스크 패턴은 산(acid) 용액을 이용하여 제거될 수 있다.The method of manufacturing an organic light emitting diode according to the present invention may further include removing the metal mask pattern after forming the nanostructure, wherein the metal mask pattern may be removed using an acid solution.
일 실시예에 따르면, 상기 산 용액은 질산, 황산, 왕수, 또는 인산을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the acid solution may comprise nitric acid, sulfuric acid, aqua regia, or phosphoric acid.
본 발명에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법은, 상기 평탄층 상에 제1 전극을 형성하는 것, 상기 제1 전극 상에 유기발광층을 형성하는 것, 및 상기 유기발광층 상에 제2 전극을 형성하는 것을 더 포함하되, 상기 평탄층의 굴절률은 상기 제1 전극의 굴절률과 실질적으로 동일할 수 있다.A method of manufacturing an organic light emitting diode according to the present invention includes forming a first electrode on the flat layer, forming an organic light emitting layer on the first electrode, and forming a second electrode on the organic light emitting layer The refractive index of the flat layer may be substantially equal to the refractive index of the first electrode.
본 발명에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법은, 상기 평탄층 상에 제1 전극을 형성하는 것, 상기 제1 전극 상에 유기발광층을 형성하는 것, 및 상기 유기발광층 상에 제2 전극을 형성하는 것을 더 포함하되, 상기 평탄층의 굴절률은 상기 제1 전극의 굴절률보다 클 수 있다.A method of manufacturing an organic light emitting diode according to the present invention includes forming a first electrode on the flat layer, forming an organic light emitting layer on the first electrode, and forming a second electrode on the organic light emitting layer The refractive index of the flat layer may be greater than the refractive index of the first electrode.
일 실시예에 따르면, 상기 평탄층의 굴절률은 1.8 내지 2.5일 수 있다.According to one embodiment, the refractive index of the flat layer may be 1.8 to 2.5.
본 발명에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법은, 상기 기판과 상기 광 산란층 사이에 폴리머 필름을 형성하는 것을 더 포함하되, 상기 폴리머 필름은 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 페릴렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The method of fabricating an organic light emitting diode according to the present invention may further comprise forming a polymer film between the substrate and the light scattering layer, wherein the polymer film is selected from the group consisting of polyacryl, polyimide, polycarbonate, perylene, polyethylene, polystyrene Or the like.
본 발명의 개념에 따르면, 상대적으로 낮은 온도에서 금속 마스크 패턴이 용이하게 형성될 수 있다. 상기 금속 마스크 패턴을 이용하여 상대적으로 높은 높이를 갖는 나노 패턴들을 포함하는 나노 구조체가 용이하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 광 추출 효율이 증가된 유기발광 다이오드를 저비용으로 용이하게 제조할 수 있다.According to the concept of the present invention, a metal mask pattern can be easily formed at a relatively low temperature. A nanostructure including nano patterns having a relatively high height can be easily formed using the metal mask pattern. Accordingly, the organic light emitting diode having increased light extraction efficiency can be easily manufactured at low cost.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2 내지 도 4, 및 도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 마스크 패턴의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 마스크 패턴의 평면도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 12 내지 도 16은 열처리 조건에 따른 금속 마스크 패턴들의 SEM 사진들이다.
도 17은 나노 패턴들의 높이에 따른 광 추출의 증가율을 나타낸 그래프이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an organic light emitting diode according to embodiments of the present invention.
FIGS. 2 to 4 and FIGS. 6 to 8 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
5 is a plan view of a metal mask pattern according to an embodiment of the present invention.
9 is a plan view of a metal mask pattern according to another embodiment of the present invention.
10 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing an organic light emitting diode according to another embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing an organic light emitting diode according to another embodiment of the present invention.
12 to 16 are SEM photographs of metal mask patterns according to heat treatment conditions.
17 is a graph showing the rate of increase of light extraction according to the height of the nano patterns.
본 발명의 구성 및 효과를 충분히 이해하기 위하여, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 여러가지 형태로 구현될 수 있고 다양한 변경을 가할 수 있다. 단지, 본 실시예들의 설명을 통해 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 첨부된 도면에서 구성 요소들은 설명의 편의를 위하여 그 크기가 실제보다 확대하여 도시한 것이며, 각 구성 요소의 비율은 과장되거나 축소될 수 있다.In order to fully understand the structure and effects of the present invention, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in various forms and various modifications may be made. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. In the accompanying drawings, the constituent elements are shown enlarged for the sake of convenience of explanation, and the proportions of the constituent elements may be exaggerated or reduced.
본 발명의 실시예들에서 사용되는 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 통상적으로 알려진 의미로 해석될 수 있다. 이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써 본 발명을 상세히 설명한다.
The terms used in the embodiments of the present invention may be construed as commonly known to those skilled in the art unless otherwise defined. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 2 내지 도 4, 및 도 6 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 마스크 패턴의 평면도이다.1 is a flowchart illustrating a method of manufacturing an organic light emitting diode according to embodiments of the present invention. FIGS. 2 to 4 and FIGS. 6 to 8 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention. 5 is a plan view of a metal mask pattern according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 기판(10) 상에 광 산란층(20)이 형성될 수 있다(S10). 상기 기판(10)은 유리, 석영, 또는 플라스틱 같은 투명 재질로 이루어질 수 있다. 상기 기판(10)의 굴절률은 약 1.5 내지 약 1.6일 수 있다. 상기 광 산란층(20)의 굴절률은 상기 기판(10)의 굴절률보다 작을 수 있다. 상기 광 산란층(20)의 굴절률은 약 1.1 내지 약 1.5일 수 있다. 상기 광 산란층(20)은 불소 수지, 산화규소, 산화 마그네슘, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 광 산란층(20)은 상기 기판(10) 상에 약 100nm 내지 약 1000nm의 두께로 제공될 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 2, a
도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 광 산란층(20) 상에 금속 마스크층(30)이 형성될 수 있다(S20). 상기 금속 마스크층(30)은 일 예로, 은 또는 은 합금을 포함할 수 있다. 상기 금속 마스크층(30)은 상기 광 산란층(20) 상에 약 30nm 내지 약 200nm의 두께로 제공될 수 있다. 상기 금속 마스크층(30)은 일 예로, 스퍼터링 증착 공정을 이용하여 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 3, a
도 1 및 도 4를 참조하면, 상기 금속 마스크층(30) 상에 열처리 공정(A)을 수행하여 금속 마스크 패턴(35)이 형성될 수 있다(S30). 구체적으로, 상기 열처리 공정(A)에 의한 상기 금속 마스크층(30)의 비젖음(dewetting) 현상을 이용하여 상기 금속 마스크 패턴(35)이 형성될 수 있다. 상기 금속 마스크 패턴(35)은 상기 광 산란층(20)을 노출하는 개구부(37)를 가질 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 4, a
상기 열처리 공정(A)은 진공 상태 또는 불활성 가스 분위기(일 예로, 질소 분위기)에서 수행될 수 있다. 이에 따라, 상기 열처리 공정(A)이 대기 중에서 수행되는 경우에 비하여, 상기 열처리 공정(A)은 상대적으로 낮은 온도에서 수행될 수 있다. 상기 열처리 공정(A)은 약 80℃ 내지 약 200℃의 온도에서 수행될 수 있다. 상기 열처리 공정(A)이 약 80℃보다 낮은 온도에서 수행되는 경우, 상기 금속 마스크층(30)의 비젖음 현상이 충분히 일어나지 않아 상기 금속 마스크 패턴(35)을 형성하는 것이 어려울 수 있다. 상기 열처리 공정(A)이 약 200℃보다 높은 온도에서 수행되는 경우, 상기 열처리 공정(A) 동안 상기 금속 마스크층(30)의 하부에 제공된 상기 기판(10) 및 상기 광 산란층(20)에 황변(yellowing) 및 균열 등이 발생할 수 있다. The heat treatment step (A) may be performed in a vacuum state or an inert gas atmosphere (for example, nitrogen atmosphere). Accordingly, the heat treatment step (A) can be performed at a relatively low temperature, compared with the case where the heat treatment step (A) is performed in air. The heat treatment step (A) may be performed at a temperature of about 80 ° C to about 200 ° C. If the heat treatment step (A) is performed at a temperature lower than about 80 캜, the non-wetting phenomenon of the
도 12 내지 도 16은 열처리 조건에 따른 금속 마스크 패턴들의 SEM 사진들이다. 12 to 16 are SEM photographs of metal mask patterns according to heat treatment conditions.
[[ 비교예Comparative Example ]]
먼저, 소다 석회 유리 기판 상에 산화규소를 포함하는 광 산란층을 형성하였다. 상기 광 산란층 상에 은 합금을 포함하는 금속 마스크층을 형성한 후, 대기 중에서 250℃의 온도로 30분 동안 열처리하여 비교 샘플을 제조하였다. 도 12는 상기 비교 샘플의 SEM 사진이다. 도 12를 참조하면, 상기 금속 마스크층이 부분적으로 산화된 금속 산화물이 상기 금속 마스크층의 표면에 형성되었을 뿐, 상기 금속 마스크층의 비젖음 현상이 충분히 일어나지 않아 금속 마스크 패턴이 형성되지 않았음을 확인할 수 있다. First, a light scattering layer containing silicon oxide was formed on a soda lime glass substrate. After forming a metal mask layer containing a silver alloy on the light scattering layer, a comparative sample was prepared by performing heat treatment in air at a temperature of 250 ° C for 30 minutes. 12 is an SEM photograph of the above comparative sample. Referring to FIG. 12, a metal oxide partially oxidized in the metal mask layer is formed on the surface of the metal mask layer, and the metal mask layer is not sufficiently wetted to form a metal mask pattern. Can be confirmed.
[[ 실험예Experimental Example ]]
먼저, 소다 석회 유리 기판 상에 산화규소를 포함하는 광 산란층을 형성한 후, 상기 광 산란층 상에 은 합금을 포함하는 금속 마스크층을 형성하였다. 이 후, 이하의 조건에 따라 각각 열처리한 실험 샘플들을 제조하였다.First, a light scattering layer containing silicon oxide was formed on a soda lime glass substrate, and then a metal mask layer containing a silver alloy was formed on the light scattering layer. Thereafter, experimental samples were prepared, each of which was heat-treated under the following conditions.
1) 실험 샘플1은 진공 오븐에서 200℃ 온도로 2시간 열처리하였다.1) Sample 1 was heat-treated in a vacuum oven at 200 ° C for 2 hours.
2) 실험 샘플2는 질소 분위기의 열판에서 180℃의 온도로 10분간 열처리하였다.2) Experimental sample 2 was heat-treated at 180 ° C for 10 minutes in a hot plate of nitrogen atmosphere.
3) 실험 샘플3은 진공 오븐에서 160℃ 온도로 1시간 열처리하였다.3) Experimental sample 3 was heat-treated at 160 ° C for 1 hour in a vacuum oven.
4) 실험 샘플4는 진공 오븐에서 120℃ 온도로 1시간 열처리하였다. 4) Sample 4 was heat treated in a vacuum oven at 120 ° C for 1 hour.
도 13내지 도 16은 각각 상기 실험 샘플1 내지 4의 SEM 사진이다. 도 13 내지 도 16을 참조하면, 상기 비교 샘플에 비하여 상대적으로 낮은 온도에서 열처리 공정이 수행되었음에도, 상기 금속 마스크층의 비젖음 현상이 일어나 금속 마스크 패턴이 형성되었음을 확인할 수 있다.
13 to 16 are SEM photographs of the above Experimental Samples 1 to 4, respectively. Referring to FIGS. 13 to 16, it can be confirmed that although the heat treatment process is performed at a relatively low temperature as compared with the comparative sample, a non-wetting phenomenon of the metal mask layer occurs and a metal mask pattern is formed.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 금속 마스크 패턴의 평면도이다. 일 실시예에 따르면, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 금속 마스크 패턴(35)은 상기 광 산란층(20) 상에 형성된 복수 개의 패턴들을 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 패턴들은 각각 섬(island)의 형태일 수 있다. 이 경우, 상기 복수 개의 패턴들은 하나의 개구부(37)에 의해 서로 이격되어 형성될 수 있다.
5 is a plan view of a metal mask pattern according to an embodiment of the present invention. According to one embodiment, as shown in FIG. 5, the
도 1 및 도 6을 참조하면, 상기 금속 마스크 패턴(35)을 식각 마스크로 상기 광 산란층(30)을 패터닝하여 나노 구조체(40)가 형성될 수 있다(S40). 상기 나노 구조체(40)를 형성하는 것은, 상기 금속 마스크 패턴(35)의 상기 개구부(37)에 의해 노출된 상기 광 산란층(20)을 식각하여 리세스 영역(R)을 형성하는 것을 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 6, the
일 실시예에 따르면, 상기 리세스 영역(R)을 형성하는 것은 상기 광 산란층(20)을 건식 식각하는 것을 포함할 수 있다. 상기 건식 식각 공정은, 일 예로, 반응성 이온 식각(RIE) 또는 유도결합 플라즈마 식각(ICP) 공정일 수 있다. 상기 리세스 영역(R)은 상기 기판(10)의 상면의 일부를 노출하도록 형성될 수 있다. According to one embodiment, forming the recessed region R may comprise dry etching the
상기 나노 구조체(40)는 상기 기판(10)의 상면에 수직한 방향으로 돌출된 복수 개의 나노 패턴들(P)을 가질 수 있고, 상기 나노 패턴들(P)의 측벽들에 의해 상기 리세스 영역(R)이 정의될 수 있다. 상기 나노 패턴들(P)의 상면과 상기 리세스 영역(R)의 바닥면 사이의 거리로 정의되는 상기 나노 패턴들(P)의 높이(h)는 약 150nm 내지 약 600nm일 수 있다. The
도 17은 나노 패턴들의 높이에 따른 광 추출의 증가율을 나타낸 그래프이다. 도 17을 참조하면, 상기 나노 패턴들(P)의 높이가 100nm 인 경우에 비하여, 상기 나노 패턴들(P)의 높이가 200nm 이상인 경우, 광 추출 효율이 현저하게 증가함을 확인할 수 있다. 17 is a graph showing the rate of increase of light extraction according to the height of the nano patterns. Referring to FIG. 17, it can be seen that the light extraction efficiency is significantly increased when the height of the nanopatterns P is 200 nm or more, compared to when the height of the nanopatternes P is 100 nm.
본 발명의 개념에 따르면, 상대적으로 낮은 온도에서 상기 금속 마스 패턴(35)이 용이하게 형성될 수 있다. 상기 금속 마스크 패턴(35)을 이용하여 상대적으로 높은 높이를 갖는 상기 나노 패턴들(P)을 포함하는 상기 나노 구조체(40)가 용이하게 형성될 수 있다. 이에 따라, 광 추출 효율이 증가된 유기발광 다이오드를 저비용으로 용이하게 제조할 수 있다.According to the concept of the present invention, the
도 1 및 도 7을 참조하면, 먼저, 상기 금속 마스크 패턴(35)이 제거될 수 있다. 상기 금속 마스크 패턴(35)은 산(acid) 용액을 이용하여 제거될 수 있다. 상기 산 용액을 이용하여 상기 금속 마스크 패턴(35)이 제거됨에 따라, 상기 나노 구조체(40)가 손상되는 것이 방지될 수 있다. 상기 산 용액은, 일 예로, 질산, 황산, 왕수, 또는 인산을 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 7, first, the
계속하여, 상기 기판(10) 상에 상기 나노 구조체(40)를 덮는 평탄층(50)이 형성될 수 있다(S50). 상기 평탄층(50)은 상기 나노 구조체(40)의 상기 리세스 영역(R)을 채울 수 있고, 상기 나노 패턴들(P)의 상면을 덮을 수 있다. 상기 평탄층(50)은 평탄한 상면을 가질 수 있다. 상기 평탄층(50)의 표면 거칠기(Ra) 값은 10nm 미만일 수 있다. Next, a
상기 평탄층(50)은 투명한 물질을 포함할 수 있다. 즉, 상기 평탄층(50)의 가시광선 투과율은 약 90% 이상일 수 있다. 상기 평탄층(50)의 굴절률은 약 1.8 내지 약 2.5일 수 있다. 상기 평탄층(50)은 TiO2, ZrO2, TiO2-SiO2, SnO2, In2O3 등의 무기 물질, 상기 무기물질을 포함하는 유무기 하이브리드 재료, 폴리 이미드, 또는 상기 무기 물질과 폴리머의 복합 재료로 형성될 수 있다. The
구체적으로, 상기 평탄층(50)은 스핀 코팅, 딥 코팅, 슬릿 코팅, 바 코팅, 또는 스프레이 코팅 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 평탄층(50)이 상술한 바와 같은 코팅 방법으로 코팅된 후, 열처리 또는 자외선 조사 공정을 이용하여 상기 평탄층(50)이 경화될 수 있다.
Specifically, the
도 8을 참조하면, 상기 평탄층(50) 상에 차례로 적층된 제1 전극(60), 유기발광층(70), 제2 전극(80), 및 보호층(90)이 형성될 수 있다. Referring to FIG. 8, a
상기 제1 전극(60)은 투명전극 또는 반사전극으로 형성될 수 있다. 상기 제1 전극(60)이 투명전극인 경우 일 예로, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO), 또는 주석 산화물을 사용하여 형성할 수 있다. 상기 제1 전극(60)이 반사전극인 경우 예를 들어, 은(Ag), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 백금(Pt), 또는 팔라듐(Pd)을 사용하여 형성할 수 있다. 상기 제1 전극(60)의 굴절률은 상기 평탄층(50)의 굴절률과 실질적으로 동일하거나, 상기 평탄층(50)의 굴절률보다 작을 수 있다. The
상기 유기발광층(70)은 폴리플루오렌(polyfluorene) 유도체, (폴리)파라페닐렌비닐렌((poly)paraphenylenevinylene) 유도체, 폴리페닐렌(polyphenylene) 유도체, 폴리비닐카바졸(polyvinylcarbazole) 유도체, 폴리티오펜(polythiophene) 유도체, 안트라센(anthracene) 유도체, 부타디엔(butadiene) 유도체, 테트라센(tetracene) 유도체, 디스티릴아릴렌(distyrylarylene) 유도체, 벤자졸(benzazole) 유도체 또는 카바졸(carbazole) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 유기발광 물질일 수 있다. 또한, 상기 유기발광층(70_은 도펀트를 포함하는 유기발광 물질일 수 있다. 일 예로, 상기 도펀트는 크산텐(xanthene), 페릴렌(perylene), 쿠마린(cumarine), 로더민(rhodamine), 루브렌(rubrene), 디시아노메틸렌피란(dicyanomethylenepyran), 티오피란(thiopyran), (티아)피릴리움((thia)pyrilium), 페리플란텐(periflanthene) 유도체, 인데노페릴렌(indenoperylene) 유도체, 카보스티릴(carbostyryl), 나일레드(Nile red), 또는 퀴나크리돈(quinacridone) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.The organic
유기발광층(70)은 정공주입층(hole injecting layer), 정공수송층(hole transfer layer), 전자수송층(electron transfer layer), 또는 전자주입층(electron injecting layer) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 유기발광층(70)은 상기 제1 전극(60) 또는 상기 제2 전극(80)으로부터 공급되는 정공 또는 전자의 재결합을 이용하여 광을 생성시킬 수 있다.The organic
상기 제2 전극(80)은 반투명하거나 반사성의 전도성 금속을 포함할 수 있다. 상기 제2 전극(80)은 일 예로, 금, 은, 이리듐, 모리브덴늄, 팔라듐 또는 백금 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
상기 보호층(90)은 상기 제2 전극(80)을 보호하는 기능을 할 수 있다. 상기 보호층(80)은 투명 물질을 포함할 수 있고, 고분자 물질을 이용하여 형성될 수 있다.
The
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 금속 마스크 패턴의 평면도이다. 설명의 간소화를 위해, 도 2 내지 도 4, 및 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법과 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조번호가 제공되고, 중복되는 설명은 생략될 수 있다.9 is a plan view of a metal mask pattern according to another embodiment of the present invention. In order to simplify the description, the same reference numerals are given to the same structures as the manufacturing method of the organic light emitting diode according to the embodiment of the present invention described with reference to Figs. 2 to 4 and Figs. 6 to 8, The description may be omitted.
먼저, 도 1, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 기판(10) 상에 광 산란층(20)이 형성될 수 있고(S10), 상기 광 산란층(20) 상에 금속 마스크층(30)이 형성될 수 있다(S20). 상기 금속 마스크층(30) 상에 열처리 공정(A)을 수행하여 금속 마스크 패턴(35)이 형성될 수 있다(S30). First, as described with reference to FIGS. 1, 2 to 4, a
도 9를 참조하면, 상기 금속 마스크 패턴(35)은 상기 광 산란층(20)을 노출하는 복수 개의 개구부들(37)을 갖는 단일의 금속막일 수 있다. 상기 금속 마스크층(30)에 상기 열처리 공정(A)이 일정한 시간 동안 수행되는 경우, 상기 금속 마스크 패턴(35)은 평면적 관점에서, 도 9에 도시된 바와 같은 형태로 형성될 수 있다. 계속하여, 상기 금속 마스크층(30)에 상기 열처리 공정(A)이 충분히 긴 시간 동안 수행되는 경우, 상기 금속 마스크 패턴(35)은 평면적 관점에서, 도 5에 도시된 바와 같은 형태로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 9, the
이 후의 공정은 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법과 동일하다.
The subsequent steps are the same as the method of manufacturing the organic light emitting diode according to the embodiment of the present invention described with reference to FIGS.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다. 설명의 간소화를 위해, 도 2 내지 도 4, 및 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법과 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조번호가 제공되고, 중복되는 설명은 생략될 수 있다.10 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing an organic light emitting diode according to another embodiment of the present invention. In order to simplify the description, the same reference numerals are given to the same structures as the manufacturing method of the organic light emitting diode according to the embodiment of the present invention described with reference to Figs. 2 to 4 and Figs. 6 to 8, The description may be omitted.
먼저, 도 1, 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 기판(10) 상에 광 산란층(20)이 형성될 수 있고(S10), 상기 광 산란층(20) 상에 금속 마스크층(30)이 형성될 수 있다(S20). 상기 금속 마스크층(30) 상에 열처리 공정(A)을 수행하여 금속 마스크 패턴(35)이 형성될 수 있다(S30). 상기 금속 마스크 패턴(35)은 평면적 관점에서, 도 5에 도시된 바와 같은 형태로 형성되거나, 도 9에 도시된 바와 같은 형태로 형성될 수 있다.First, as described with reference to FIGS. 1, 2 to 4, a
도 10을 참조하면, 상기 금속 마스크 패턴(35)을 식각 마스크로 상기 광 산란층(30)을 패터닝하여 나노 구조체(40)가 형성될 수 있다(S40). 상기 나노 구조체(40)를 형성하는 것은, 상기 금속 마스크 패턴(35)의 상기 개구부(37)에 의해 노출된 상기 광 산란층(20)을 식각하여 리세스 영역(R)을 형성하는 것을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 10, the
상기 리세스 영역(R)을 형성하는 것은 상기 광 산란층(20)을 습식 식각하는 것을 포함할 수 있다. 상기 습식 식각 공정은 일 예로, 불산, BOE(Buffered Oxide Etchant), 또는 유기용매를 이용하는 식각 공정일 수 있다. 상기 습식 식각 공정 후, 상기 리세스 영역(R) 아래에 상기 광 산란층(20)의 일부가 식각되지 않고 남을 수 있다. The formation of the recessed region R may include wet etching the
상기 나노 구조체(40)는 상기 기판(10)의 상면에 수직한 방향으로 돌출된 복수 개의 나노 패턴들(P)을 가질 수 있고, 상기 나노 패턴들(P)의 측벽들에 의해 상기 리세스 영역(R)이 정의될 수 있다. 상기 나노 패턴들(P)의 상면과 상기 리세스 영역(R)의 바닥면 사이의 거리로 정의되는 상기 나노 패턴들(P)의 높이(h)는 약 150nm 내지 약 600nm일 수 있다.The
이 후의 공정은 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법과 동일하다.
The subsequent steps are the same as the method of manufacturing the organic light emitting diode according to the embodiment of the present invention described with reference to FIGS.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법을 설명하기 위한 단면도이다. 설명의 간소화를 위해, 도 2 내지 도 4, 및 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법과 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조번호가 제공되고, 중복되는 설명은 생략될 수 있다.11 is a cross-sectional view illustrating a method of manufacturing an organic light emitting diode according to another embodiment of the present invention. In order to simplify the description, the same reference numerals are given to the same structures as the manufacturing method of the organic light emitting diode according to the embodiment of the present invention described with reference to Figs. 2 to 4 and Figs. 6 to 8, The description may be omitted.
도 1 및 도 11을 참조하면, 기판(10) 상에 폴리머 필름(12)이 형성될 수 있고, 상기 폴리머 필름(12) 상에 광 산란층(20)이 형성될 수 있다(S10). 도시되지 않았지만, 상기 기판(10)은 디스플레이용 컬러 필터를 포함할 수 있다. 상기 폴리머 필름(12)은 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리가보네이트, 페릴렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 1 and 11, a
이 후, 도 1, 도 3, 및 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 광 산란층(20) 상에 금속 마스크층(30)이 형성될 수 있고(S20), 상기 금속 마스크층(30) 상에 열처리 공정(A)을 수행하여 금속 마스크 패턴(35)이 형성될 수 있다(S30). 상기 열처리 공정(A)이 230℃ 이상의 온도에서 수행될 경우, 상기 폴리머 필름(12)에 황변 또는 균열이 발생할 수 있다. 본 발명의 개념에 따르면, 상기 열처리 공정(A)은 약 80℃ 내지 약 200℃의 상대적으로 낮은 온도에서 수행될 수 있고, 이에 따라, 상기 열처리 공정(A) 동안 상기 폴리머 필름(12)이 손상되는 것이 방지될 수 있다. 3, and FIG. 4, a
이 후의 공정은 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법과 동일하다.
The subsequent steps are the same as the method of manufacturing the organic light emitting diode according to the embodiment of the present invention described with reference to FIGS.
본 발명의 실시예들에 대한 이상의 설명은 본 발명의 설명을 위한 예시를 제공한다. 따라서 본 발명은 이상의 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 상기 실시예들을 조합하여 실시하는 등 여러 가지 많은 수정 및 변경이 가능함은 명백하다. The foregoing description of embodiments of the present invention provides illustrative examples for the description of the present invention. 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 as defined by the appended claims. It is clear.
10: 기판 60: 제1 전극
20: 광 산란층 70: 유기발광층
30: 금속 마스크층 80: 제2 전극
35: 금속 마스크 패턴 90: 보호층
37: 개구부 12: 폴리머 필름
40: 나노 구조체
R: 리세스 영역
P: 나노 패턴들
50: 평탄층 10: substrate 60: first electrode
20: light scattering layer 70: organic light emitting layer
30: metal mask layer 80: second electrode
35: metal mask pattern 90: protective layer
37: opening 12: polymer film
40: nanostructure
R: recess region
P: nanopatterns
50: flat layer
Claims (14)
상기 광 산란층 상에 금속 마스크층을 형성하는 것;
상기 금속 마스크층 상에 열처리 공정을 수행하여 금속 마스크 패턴을 형성하는 것;
상기 금속 마스크 패턴을 식각 마스크로 상기 광 산란층을 패터닝하여 나노 구조체를 형성하는 것; 및
상기 기판 상에 상기 나노 구조체를 덮는 평탄층을 형성하는 것을 포함하되,
상기 열처리 공정은 80℃ 내지 200℃의 온도에서 수행되는 유기발광 다이오드의 제조방법.Forming a light scattering layer on the substrate;
Forming a metal mask layer on the light scattering layer;
Performing a heat treatment process on the metal mask layer to form a metal mask pattern;
Patterning the light scattering layer using the metal mask pattern as an etching mask to form a nanostructure; And
And forming a flat layer on the substrate to cover the nanostructure,
Wherein the heat treatment process is performed at a temperature of 80 ° C to 200 ° C.
상기 열처리 공정은 진공 상태에서 수행되는 유기발광 다이오드의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the heat treatment process is performed in a vacuum state.
상기 열처리 공정은 불활성 가스 분위기에서 수행되는 유기발광 다이오드의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the heat treatment process is performed in an inert gas atmosphere.
상기 광 산란층의 굴절률은 상기 기판의 굴절률보다 작은 유기발광 다이오드의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the refractive index of the light scattering layer is smaller than the refractive index of the substrate.
상기 광 산란층의 굴절률은 1.1 내지 1.5 인 유기발광 다이오드의 제조방법.The method of claim 4,
Wherein the light scattering layer has a refractive index of 1.1 to 1.5.
상기 광 산란층은 불소 수지, 산화규소, 산화 마그네슘, 또는 이들의 조합을 포함하는 유기발광 다이오드의 제조방법.The method of claim 5,
Wherein the light scattering layer comprises a fluororesin, silicon oxide, magnesium oxide, or a combination thereof.
상기 나노 구조체는:
상기 기판의 상면에 수직한 방향으로 돌출된 나노 패턴들; 및
상기 나노 패턴들의 측벽들에 의해 정의되는 리세스 영역을 포함하되,
상기 나노 패턴들의 높이는 상기 나노 패턴들의 상면과 상기 리세스 영역의 바닥면 사이의 거리로 정의되고,
상기 나노 패턴들의 상기 높이는 150nm 이상 600nm 이하인 유기발광 다이오드의 제조방법.The method according to claim 1,
The nanostructure comprises:
Nano patterns protruding in a direction perpendicular to an upper surface of the substrate; And
A recessed region defined by sidewalls of the nanopatterns,
The height of the nano patterns is defined as the distance between the top surface of the nano patterns and the bottom surface of the recess region,
Wherein the height of the nano patterns is 150 nm or more and 600 nm or less.
상기 금속 마스크 패턴은 상기 광 산란층을 노출하는 개구부를 가지고,
상기 나노 구조체를 형성하는 것은, 상기 개구부에 의해 노출된 상기 광 산란층을 식각하여 상기 리세스 영역을 형성하는 것을 포함하는 유기발광 다이오드의 제조방법.The method of claim 7,
Wherein the metal mask pattern has an opening exposing the light scattering layer,
Wherein the forming of the nanostructure comprises forming the recessed region by etching the light scattering layer exposed by the opening.
상기 나노 구조체를 형성한 후, 상기 금속 마스크 패턴을 제거하는 것을 더 포함하되,
상기 금속 마스크 패턴은 산(acid) 용액을 이용하여 제거되는 유기발광 다이오드의 제조방법.The method according to claim 1,
Further comprising removing the metal mask pattern after forming the nanostructure,
Wherein the metal mask pattern is removed using an acid solution.
상기 산 용액은 질산, 황산, 왕수, 또는 인산을 포함하는 유기발광 다이오드의 제조방법.The method of claim 9,
Wherein the acid solution comprises nitric acid, sulfuric acid, kyanite, or phosphoric acid.
상기 평탄층 상에 제1 전극을 형성하는 것;
상기 제1 전극 상에 유기발광층을 형성하는 것; 및
상기 유기발광층 상에 제2 전극을 형성하는 것을 더 포함하되,
상기 평탄층의 굴절률은 상기 제1 전극의 굴절률과 실질적으로 동일한 유기발광 다이오드의 제조방법.The method according to claim 1,
Forming a first electrode on the planar layer;
Forming an organic light emitting layer on the first electrode; And
Further comprising forming a second electrode on the organic light emitting layer,
Wherein the refractive index of the flat layer is substantially equal to the refractive index of the first electrode.
상기 평탄층 상에 제1 전극을 형성하는 것;
상기 제1 전극 상에 유기발광층을 형성하는 것; 및
상기 유기발광층 상에 제2 전극을 형성하는 것을 더 포함하되,
상기 평탄층의 굴절률은 상기 제1 전극의 굴절률보다 큰 유기발광 다이오드의 제조방법.The method according to claim 1,
Forming a first electrode on the planar layer;
Forming an organic light emitting layer on the first electrode; And
Further comprising forming a second electrode on the organic light emitting layer,
Wherein the refractive index of the flat layer is greater than the refractive index of the first electrode.
상기 평탄층의 굴절률은 1.8 내지 2.5인 유기발광 다이오드의 제조방법.The method of claim 12,
And the refractive index of the flat layer is 1.8 to 2.5.
상기 기판과 상기 광 산란층 사이에 폴리머 필름을 형성하는 것을 더 포함하되,
상기 폴리머 필름은 폴리아크릴, 폴리이미드, 폴리카보네이트, 페릴렌, 폴리에틸렌, 폴리스티렌 중 적어도 하나를 포함하는 유기발광 다이오드의 제조방법.The method according to claim 1,
Further comprising forming a polymer film between the substrate and the light scattering layer,
Wherein the polymer film comprises at least one of polyacryl, polyimide, polycarbonate, perylene, polyethylene, and polystyrene.
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