KR20150009277A - Light extraction substrate for oled, method of fabricating thereof and oled including the same - Google Patents

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백일희
박준형
윤근상
권윤영
박경욱
박정우
윤홍
이주영
이현희
최은호
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Abstract

The present invention relates to a light extraction substrate for an organic light emitting diode, a manufacturing method for the same, and the organic light emitting diode thereof. More specifically, the light extraction substrate has two different thin-film layers with different etching speed and heat shrinkage rate sequentially onto a base substrate to from pores in one of the thin-film layers to scatter light during an etching process, thereby increasing the light extraction efficiency of the organic light emitting diode. Accordingly, the present invention includes a base substrate; a first thin-film layer which is formed on the base substrate and includes multiple pores formed on the inside; and a second thin-film layer which is formed on the first thin-film layer, is made of a second material having a slower etching speed and smaller heat shrinkage rate than that of a first material constituting the first thin-film layer and the heat shrinkage rate, and has multiple crack holes linked to the respective pores.

Description

유기발광소자용 광추출 기판, 그 제조방법 및 이를 포함하는 유기발광소자{LIGHT EXTRACTION SUBSTRATE FOR OLED, METHOD OF FABRICATING THEREOF AND OLED INCLUDING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a light extracting substrate for an organic light emitting device, a method of manufacturing the same, and an organic light emitting device including the same. BACKGROUND OF THE INVENTION [0002]

본 발명은 유기발광소자용 광추출 기판, 그 제조방법 및 이를 포함하는 유기발광소자에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 에칭 속도와 열 수축률이 다른 두 개의 박막층을 베이스 기판 상에 차례로 증착함으로써, 에칭 시 어느 한 박막층 내부에 광 산란 효과를 갖는 기공을 형성시킬 수 있고, 이를 통해, 유기발광소자의 광추출 효율을 향상시킬 수 있는 유기발광소자용 광추출 기판, 그 제조방법 및 이를 포함하는 유기발광소자에 관한 것이다.
The present invention relates to a light extraction substrate for an organic light emitting device, a method of manufacturing the same, and an organic light emitting device including the same. More particularly, the present invention relates to a light extraction substrate for an organic light emitting diode A light extracting substrate for an organic light emitting device capable of forming pores having a light scattering effect inside a thin film layer and capable of improving light extraction efficiency of the organic light emitting device through the same, a method for manufacturing the same, and an organic light emitting device .

일반적으로, 발광장치는 크게 유기물을 이용하여 발광층을 형성하는 유기 발광장치와 무기물을 이용하여 발광층을 형성하는 무기 발광장치로 구분할 수 있다. 이중, 유기 발광장치를 이루는 유기발광소자는 전자주입전극(cathode)으로부터 주입된 전자와 정공주입전극(anode)으로부터 주입된 정공이 유기 발광층에서 결합하여 엑시톤(exiton)을 형성하고, 이 엑시톤이 에너지를 방출하면서 발광하는 자체 발광형 소자로서, 저전력 구동, 자체발광, 넓은 시야각, 높은 해상도와 천연색 실현, 빠른 응답 속도 등의 장점을 가지고 있다.In general, a light emitting device can be broadly divided into an organic light emitting device that forms an emission layer using an organic material and an inorganic light emitting device that forms an emission layer using an inorganic material. In the organic light emitting device, an electron injected from an electron injection electrode and a hole injected from an anode are combined in an organic light emitting layer to form an exciton, Emitting device that emits light while emitting light, has advantages such as low power driving, self light emission, wide viewing angle, realization of high resolution and color, and fast response speed.

최근에는 이러한 유기발광소자를 휴대용 정보기기, 카메라, 시계, 사무용기기, 자동차 등의 정보 표시 창, 텔레비전, 디스플레이 또는 조명용 등에 적용하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years, researches have been actively conducted to apply such an organic light emitting device to an information display window of a portable information device, a camera, a clock, an office device, an automobile, a television, a display, or an illumination.

상술한 바와 같은 유기발광소자의 발광 효율을 향상시키기 위해서는 발광층을 구성하는 재료의 발광 효율을 높이거나 발광층에서 발광된 광의 광추출 효율을 향상시키는 방법이 있다.In order to improve the luminous efficiency of the organic luminescent device as described above, there is a method of increasing the luminous efficiency of the material constituting the luminous layer or improving the luminous efficiency of the luminous luminous layer.

이때, 광추출 효율은 유기발광소자를 구성하는 각 층들의 굴절률에 의해 좌우된다. 일반적인 유기발광소자의 경우, 발광층으로부터 방출되는 광이 임계각 이상으로 출사될 때, 애노드인 투명전극층과 같이 굴절률이 높은 층과 기판유리와 같이 굴절률이 낮은 층 사이의 계면에서 전반사를 일으키게 되어, 광추출 효율이 낮아지게 되고, 이로 인해, 유기발광소자의 전체적인 발광 효율이 감소되는 문제점이 있었다.At this time, the light extraction efficiency depends on the refractive index of each layer constituting the organic light emitting device. In general organic light emitting devices, when light emitted from a light emitting layer is emitted at a critical angle or more, total reflection occurs at an interface between a layer having a high refractive index such as a transparent electrode layer, which is an anode, and a layer having a low refractive index, The efficiency is lowered. As a result, the overall luminous efficiency of the organic light emitting device is reduced.

이를 구체적으로 설명하면, 유기발광소자는 발광량의 20%만 외부로 방출되고, 80% 정도의 빛은 기판유리와 애노드 및 정공 주입층, 전공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 포함하는 유기 발광층의 굴절률 차이에 의한 도파관(wave guiding) 효과와 기판유리와 공기의 굴절률 차이에 의한 전반사 효과로 손실된다. 즉, 내부 유기 발광층의 굴절률은 1.7~1.8이고, 애노드로 일반적으로 사용되는 ITO의 굴절률은 약 1.9이다. 이때, 두 층의 두께는 대략 200~400㎚로 매우 얇고, 기판유리의 굴절률은 1.5이므로, 유기발광소자 내에는 평면 도파로가 자연스럽게 형성된다. 계산에 의하면, 상기 원인에 의한 내부 도파모드로 손실되는 빛의 비율이 약 45%에 이른다. 그리고 기판유리의 굴절률은 약 1.5이고, 외부 공기의 굴절률은 1.0이므로, 기판유리에서 외부로 빛이 빠져 나갈 때, 임계각 이상으로 입사되는 빛은 전반사를 일으켜 기판유리 내부에 고립되는데, 이렇게 고립된 빛의 비율은 약 35%에 이르기 때문에, 불과 발광량의 20% 정도만 외부로 방출된다.Specifically, only 20% of the emission amount of the organic light emitting device is emitted to the outside, and about 80% of the light includes the substrate glass, the anode and the hole injection layer, the electron transport layer, the light emitting layer, the electron transport layer, The waveguiding effect due to the refractive index difference of the organic light emitting layer and the total reflection effect due to the difference in refractive index between the substrate glass and the air are lost. That is, the refractive index of the internal organic light emitting layer is 1.7 to 1.8, and the refractive index of ITO, which is generally used as an anode, is about 1.9. At this time, the thicknesses of the two layers are very thin to about 200 to 400 nm, and the refractive index of the substrate glass is 1.5, so that a planar waveguide is naturally formed in the organic light emitting device. According to the calculation, the ratio of light lost in the internal waveguide mode due to the above causes is about 45%. The refractive index of the substrate glass is about 1.5 and the refractive index of the outside air is 1.0. Therefore, when the light escapes from the substrate glass to the outside, the light incident at a critical angle or more is totally isolated and isolated inside the substrate glass. Is about 35%, so only about 20% of the light emission amount is emitted to the outside.

따라서, 현재, 유기발광소자의 광추출 효율을 향상시키기 위한 방법들에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Therefore, currently, methods for improving the light extraction efficiency of an organic light emitting device have been actively studied.

일본 공개특허공보 제2000-93721호(2000.04.04.)Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-93721 (Apr. 4, 2000)

본 발명은 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 에칭 속도와 열 수축률이 다른 두 개의 박막층을 베이스 기판 상에 차례로 증착함으로써, 에칭 시 어느 한 박막층 내부에 광 산란 효과를 갖는 기공을 형성시킬 수 있고, 이를 통해, 유기발광소자의 광추출 효율을 향상시킬 수 있는 유기발광소자용 광추출 기판, 그 제조방법 및 이를 포함하는 유기발광소자를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the conventional art as described above, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a semiconductor device, which comprises depositing two thin film layers having different etching rates and heat shrinkage rates, To provide a light extraction substrate for an organic light emitting device capable of forming pores having a light scattering effect and thereby improving light extraction efficiency of the organic light emitting device, a method for manufacturing the same, and an organic light emitting device including the same.

이를 위해, 본 발명은, 베이스 기판; 상기 베이스 기판 상에 형성되고, 내부에 복수 개의 기공이 형성되어 있는 제1 박막층; 및 상기 제1 박막층 상에 형성되고, 상기 제1 박막층을 이루는 제1 물질에 비해 상대적으로 에칭속도가 느리고 열수축률이 작은 제2 물질로 이루어지며, 상기 복수 개의 기공 각각과 연통되는 복수 개의 크랙홀이 형성되어 있는 제2 박막층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자용 광추출 기판을 제공한다.To this end, the present invention provides a semiconductor device comprising: a base substrate; A first thin film layer formed on the base substrate and having a plurality of pores formed therein; And a second material formed on the first thin film layer and having a relatively low etching rate and a low heat shrinkage rate as compared with the first material forming the first thin film layer, And a second thin film layer formed on the second thin film layer.

여기서, 상기 기공은 상기 크랙홀보다 평균 내경이 상대적으로 더 클 수 있다.Here, the pore may have an average inner diameter relatively larger than the crack hole.

또한, 상기 복수 개의 기공은 불규칙적인 간격을 이룰 수 있다.In addition, the plurality of pores may have irregular intervals.

그리고 상기 제1 물질의 열수축률은 상기 제2 물질의 열수축률보다 10배 이상 클 수 있다.And the heat shrinkage rate of the first material may be at least 10 times greater than the heat shrinkage rate of the second material.

이때, 상기 제1 물질은 ZnO이고, 상기 제2 물질은 SiO2일 수 있다.At this time, the first material may be ZnO and the second material may be SiO 2 .

한편, 본 발명은, 베이스 기판 상에 제1 물질을 증착하여 제1 박막층을 형성하는 제1 박막층 형성단계; 상기 제1 박막층 상에 상기 제1 물질에 비해 상대적으로 에칭 속도가 느리고 열수축률이 작은 제2 물질을 증착하여 제2 박막층을 형성하는 제2 박막층 형성단계; 및 상기 제2 박막층 형성단계 시 상기 제2 박막층에 형성된 크랙홀로 에칭용액을 침투시켜 상기 제1 박막층 내부에 기공을 형성시키는 에칭 및 기공 형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자용 광추출 기판 제조방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: forming a first thin film layer on a base substrate by depositing a first material to form a first thin film layer; A second thin film layer forming step of forming a second thin film layer on the first thin film layer by depositing a second material having a slower etch rate and a smaller heat shrinkage rate than the first material; And an etching and pore forming step of forming pores in the first thin film layer by infiltrating the etching solution into a crack hole formed in the second thin film layer in the second thin film layer forming step. And a manufacturing method thereof.

여기서, 상기 제2 물질보다 열수축률이 10배 이상 큰 물질을 상기 제1 물질로 사용할 수 있다.Here, a material having a heat shrinkage rate of 10 times or more higher than that of the second material may be used as the first material.

이때, 상기 제1 물질로 ZnO를 사용하고, 상기 제2 물질로 SiO2를 사용할 수 있다.At this time, ZnO may be used as the first material, and SiO 2 may be used as the second material.

또한, 상기 에칭용액으로 ITO를 사용할 수 있다.In addition, ITO may be used as the etching solution.

아울러, 본 발명은, 상기의 유기발광소자용 광추출 기판을, 발광된 빛이 외부로 방출되는 일면에 구비하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자를 제공한다.
In addition, the present invention provides an organic light emitting device, wherein the light extracting substrate for an organic light emitting device is provided on one surface of the substrate on which light emitted is emitted to the outside.

본 발명에 따르면, 베이스 기판 상에 에칭 속도와 열 수축률이 다른 두 개의 박막층을 형성하되, 에칭 속도가 빠르고 열 수축률이 상대적으로 큰 제1 물질을 먼저 증착하고, 다음으로, 상대적으로 에칭 속도가 느리고 열 수축률 또한 작은 제2 물질을 제1 물질 상에 증착한 후에 에칭함으로써, 제1 물질로 이루어진 제1 박막층 내부에 광 산란 효과를 갖는 기공을 형성시킬 수 있고, 이를 통해, 유기발광소자의 광추출 효율을 향상시킬 수 있다.
According to the present invention, a first material having a relatively high etch rate and a relatively high heat shrinkage rate is first deposited on a base substrate and two thin film layers having different etch rates and heat shrinkage ratios are formed. Next, It is possible to form pores having a light scattering effect inside the first thin film layer made of the first material by depositing a second material having a small heat shrinkage ratio on the first material and then etching the thin film layer, The efficiency can be improved.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유기발광소자용 광추출 기판 및 이를 내부 광추출 기판으로 구비한 유기발광소자를 개략적으로 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 유기발광소자용 광추출 기판을 이루는 제2 박막층을 나타낸 평면도.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 유기발광소자와 종래 기술에 따른 유기발광소자의 광추출 효율 및 생삭 변화율을 나타낸 그래프.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유기발광소자용 광추출 기판 제조방법을 나타낸 공정 순서도.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 유기발광소자용 광추출 기판 제조방법을 공정 순으로 나타낸 공정 모식도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 제2 박막층 형성단계를 통해 형성된 제2 박막층의 표면을 전자 현미경 및 광학 현미경으로 촬영한 사진.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 에칭 및 기공 형성단계 후 유기발광소자용 광추출 기판의 단면을 전자 현미경으로 촬영한 사진.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a light extraction substrate for an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention and an organic light emitting diode having the same as an internal light extraction substrate. FIG.
2 is a plan view showing a second thin film layer constituting an optical extraction substrate for an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a graph showing the light extraction efficiency and the sharps change rate of the organic light emitting device according to the embodiment of the present invention and the organic light emitting device according to the related art.
4 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a light extracting substrate for an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 5 to 8 are schematic diagrams showing a process of manufacturing a light extracting substrate for an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention in the order of steps.
9 is a photograph of the surface of the second thin film layer formed through the second thin film layer forming step according to the embodiment of the present invention, taken by an electron microscope and an optical microscope.
10 is a photograph of a section of a light extracting substrate for an organic light emitting device taken by an electron microscope after etching and pore forming steps according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 유기발광소자용 광추출 기판, 그 제조방법 및 이를 포함하는 유기발광소자에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a light extracting substrate for an organic light emitting device, a method of manufacturing the same, and an organic light emitting device including the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

아울러, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 유기발광소자용 광추출 기판(100)은 유기발광소자(10)로부터 발광된 빛이 외부로 방출되는 일면에 배치되어 유기발광소자(10)의 광추출 효율을 향상시키는 기판이다.1, the light extracting substrate 100 for an organic light emitting device according to the embodiment of the present invention is disposed on one surface of the organic light emitting device 10, The light extraction efficiency of the substrate is improved.

여기서, 구체적으로, 도시하진 않았지만, 유기발광소자(10)는 본 발명의 실시 예에 따른 광추출 기판(100)과 이와 대향되는 기판 사이에 배치되는 애노드, 유기 발광층 및 캐소드의 적층 구조로 이루어진다. 이때, 애노드는 정공 주입이 잘 일어나도록 일함수(work function)가 큰 금속, 예컨대, Au, In, Sn 또는 ITO와 같은 금속 또는 금속산화물로 이루어질 수 있다. 또한, 캐소드는 전자 주입이 잘 일어나도록 일함수가 작은 Al, Al:Li 또는 Mg:Ag의 금속 박막으로 이루어질 수 있다. 이때, 유기발광소자(10)가 전면 발광형인 경우, 캐소드는 유기 발광층에서 발광된 빛이 잘 투과될 수 있도록 Al, Al:Li 또는 Mg:Ag의 금속 박막의 반투명 전극(semitransparent electrode)과 인듐 주석산화물(indium tin oxide; ITO)과 같은 산화물 투명 전극(transparent electrode) 박막의 다층구조로 이루어질 수 있다. 그리고 유기 발광층은 애노드 상에 차례로 적층되는 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 포함하여 형성될 수 있다. 이때, 본 발명의 실시 예에 따른 유기발광소자(10)가 조명용 백색 유기발광소자로 이루어지는 경우, 예컨대, 발광층은 청색 영역의 광을 방출하는 고분자 발광층과 오렌지-적색 영역의 광을 방출하는 저분자 발광층의 적층 구조로 형성될 수 있고, 이 외에도 다양한 구조로 형성되어 백색 발광을 구현할 수 있다. 또한, 유기발광소자(10)는 텐덤(tandem) 구조로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 유기 발광층은 복수 개로 구비되고, 연결층(interconnecting layer)을 매개로 교번 배치될 수 있다.Although not shown in detail, the organic light emitting device 10 includes a stacked structure of an anode, an organic light emitting layer, and a cathode disposed between the light extracting substrate 100 and the substrate facing the light extracting substrate 100 according to an embodiment of the present invention. At this time, the anode may be made of a metal having a large work function such as Au, In, Sn or ITO or a metal oxide so that hole injection can be performed well. Further, the cathode may be made of a metal thin film of Al, Al: Li, or Mg: Ag having a small work function so that electron injection can occur well. When the organic light emitting diode 10 is a front emission type, the cathode may be a semitransparent electrode of a metal thin film of Al, Al: Li, or Mg: Ag and a semitransparent electrode of a metal thin film such as indium tin Layer structure of an oxide transparent electrode thin film such as indium tin oxide (ITO). The organic light emitting layer may include a hole injecting layer, a hole transporting layer, a light emitting layer, an electron transporting layer, and an electron injecting layer which are sequentially stacked on the anode. In this case, when the organic light emitting device 10 according to the embodiment of the present invention is formed of a white organic light emitting device for illumination, for example, the light emitting layer may include a polymer light emitting layer that emits light in the blue region and a polymer light emitting layer that emits light in the orange- And may be formed in various structures to realize white light emission. In addition, the organic light emitting diode 10 may have a tandem structure. Accordingly, a plurality of organic light emitting layers are provided and alternately arranged via an interconnecting layer.

이러한 구조에 따라, 애노드와 캐소드 사이에 순방향 전압이 인가되면, 캐소드로부터 전자가 전자 주입층 및 전자 수송층을 통해 발광층으로 이동하게 되고, 애노드로부터 정공이 정공 주입층 및 정공 수송층을 통해 발광층으로 이동하게 된다. 그리고 발광층 내로 주입된 전자와 정공은 발광층에서 재결합하여 엑시톤(exciton)을 생성하고, 이러한 엑시톤이 여기상태(excited state)에서 기저상태(ground state)로 전이하면서 빛을 방출하게 되는데, 이때, 방출되는 빛의 밝기는 애노드와 캐소드 사이에 흐르는 전류량에 비례하게 된다.
According to this structure, when a forward voltage is applied between the anode and the cathode, electrons are moved from the cathode to the light emitting layer through the electron injection layer and the electron transport layer, and holes are moved from the anode to the light emitting layer through the hole injection layer and the hole transport layer do. The electrons and holes injected into the light emitting layer recombine in the light emitting layer to generate excitons. The excitons emit light while transitioning from an excited state to a ground state. At this time, The brightness of the light is proportional to the amount of current flowing between the anode and the cathode.

이와 같이, 유기발광소자(10)에 채용되는 광추출 기판(100)은 베이스 기판(110), 제1 박막층(120) 및 제2 박막층(130)을 포함하여 형성된다.
As described above, the light extraction substrate 100 employed in the organic light emitting device 10 includes the base substrate 110, the first thin film layer 120, and the second thin film layer 130.

베이스 기판(110)은 이의 일면에 형성되는 제1 박막층(120) 및 제2 박막층(130)을 지지하는 기판이다. 또한, 베이스 기판(110)은 유기발광소자(10)의 전방, 즉, 유기발광소자(10)로부터 발광된 빛이 외부로 방출되는 일면에 배치되어, 발광된 빛을 외부로 투과시킴과 아울러, 유기발광소자(10)를 외부 환경으로부터 보호하는 봉지(encapsulation) 기판으로서의 역할을 한다.The base substrate 110 is a substrate for supporting the first thin film layer 120 and the second thin film layer 130 formed on one surface thereof. The base substrate 110 is disposed on the front side of the organic light emitting diode 10, that is, on one side of the light emitted from the organic light emitting diode 10 to the outside, transmits the emitted light to the outside, And serves as an encapsulation substrate for protecting the organic light emitting element 10 from the external environment.

이러한 베이스 기판(110)은 투명 기판으로, 광 투과율이 우수하고 기계적인 물성이 우수한 것이면 어느 것이든 제한되지 않는다. 예를 들어, 베이스 기판(110)으로는 열경화 또는 UV 경화가 가능한 유기필름인 고분자 계열의 물질이 사용될 수 있다. 또한, 베이스 기판(110)으로는 화학강화유리인 소다라임 유리(SiO2-CaO-Na2O) 또는 알루미노실리케이트계 유리(SiO2-Al2O3-Na2O)가 사용될 수 있다. 여기서, 본 발명의 실시 예에 따른 광추출 기판(100)을 채용한 유기발광소자(10)가 조명용인 경우, 베이스 기판(110)으로는 소다라임 유리가 사용될 수 있다. 이외에도 베이스 기판(110)으로는 금속산화물이나 금속질화물로 이루어진 기판이 사용될 수도 있다. 그리고 본 발명의 실시 예에서는 베이스 기판(110)으로 두께 1.5㎜ 이하의 박판 유리가 사용될 수 있는데, 이러한 박판 유리는 퓨전(fusion) 공법 또는 플로팅(floating) 공법을 통해 제조될 수 있다.
The base substrate 110 is a transparent substrate, and is not limited as long as it has excellent light transmittance and excellent mechanical properties. For example, the base substrate 110 may be made of a polymer material, which is an organic film that can be thermoset or UV curable. In addition, the base substrate 110 is a chemically tempered glass of soda lime glass (SiO 2 -CaO-Na 2 O ) or alumino-silicate glass (SiO 2 -Al 2 O 3 -Na 2 O) may be used. Here, when the organic light emitting device 10 employing the light extracting substrate 100 according to the embodiment of the present invention is for illumination, soda lime glass may be used as the base substrate 110. As the base substrate 110, a substrate made of a metal oxide or a metal nitride may be used. In the embodiment of the present invention, a thin plate glass having a thickness of 1.5 mm or less can be used as the base plate 110, and such thin plate glass can be manufactured by a fusion method or a floating method.

제1 박막층(120)은 베이스 기판(110) 상에 형성된다. 이때, 제1 박막층(120)의 내부에는 복수 개의 기공(121)이 형성되어 있다. 이러한 기공(121)들은 유기발광소자(10)로부터 방출되는 광을 산란, 즉, 방출 경로를 복잡화 혹은 다변화시켜 광의 추출 효율을 향상시키는 역할을 한다. 도시한 바와 같이, 복수 개의 기공(121)은 불규칙적인 간격을 이룰 수 있다. 또한, 도면 상에서는 복수 개의 기공(121)이 동일한 크기 및 형태로 이루어진 상태를 도시하였으나, 복수 개의 기공(121)은 그 크기 및 형태가 모두 다르게 형성될 수도 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에서, 복수 개의 기공(121)은 랜덤한 크기와 간격, 형태를 이루게 되는데, 이와 같이, 복수 개의 기공(121)이 랜덤하게 형성되면, 특정 파장대가 아닌 넓은 파장대에서 고르게 광추출을 유도할 수 있어, 유기발광소자(10)가 조명용인 경우 보다 유용할 수 있다.A first thin film layer 120 is formed on the base substrate 110. At this time, a plurality of pores 121 are formed in the first thin film layer 120. These pores 121 scatter light emitted from the organic light emitting element 10, that is, complicate or diversify the emission path, thereby improving light extraction efficiency. As shown in the figure, the plurality of pores 121 may be irregularly spaced. Although the plurality of pores 121 have the same size and shape in the drawing, the plurality of pores 121 may have different sizes and shapes. That is, in the embodiment of the present invention, the plurality of pores 121 have a random size and an interval. When the plurality of pores 121 are randomly formed, Light extraction can be induced, which may be more useful when the organic light emitting element 10 is for illumination.

이러한 기공(121)은 제1 박막층(120)을 이루는 물질과 제2 박막층(130)을 이루는 물질의 에칭속도 및 열수축률 차이에 의해 형성되는 크랙홀(131)로부터 유도되는데, 이에 대해서는 하기의 유기발광소자용 광추출 기판 제조방법에서 보다 상세히 설명하기로 한다.These pores 121 are derived from the crack holes 131 formed by the difference between the material of the first thin film layer 120 and the material of the second thin film layer 130 in terms of etching rate and heat shrinkage ratio. The method for manufacturing a light extracting substrate for a light emitting device will be described in more detail.

본 발명의 실시 예에서, 제1 박막층(120)은 제2 박막층(130)을 이루는 물질보다 상대적으로 에칭속도가 빠르고 열수축률이 큰 물질로 이루어진다. 특히, 제1 박막층(120)은 제2 박막층(130)을 이루는 물질보다 열수축률이 10배 이상 큰 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 박막층(120)은 ZnO로 이루어질 수 있다.
In the embodiment of the present invention, the first thin film layer 120 is formed of a material having a relatively higher etching rate and a larger heat shrinkage rate than the material of the second thin film layer 130. In particular, the first thin film layer 120 may be formed of a material having a heat shrinkage rate of 10 times or more higher than that of the second thin film layer 130. For example, the first thin film layer 120 may be made of ZnO.

제2 박막층(130)은 제1 박막층(120) 상에 형성된다. 이러한 제2 박막층(130)은 유기발광소자(10)의 애노드와 접하게 된다. 즉, 본 발명의 실시 예에서, 제1 박막층(120)과 제2 박막층(130)은 유기발광소자(10)의 내부 광추출층으로서의 역할을 하게 된다.The second thin film layer 130 is formed on the first thin film layer 120. The second thin film layer 130 is in contact with the anode of the organic light emitting element 10. That is, in the embodiment of the present invention, the first thin film layer 120 and the second thin film layer 130 serve as an inner light extracting layer of the organic light emitting diode 10.

본 발명의 실시 예에서, 제2 박막층(130)은 제1 박막층(120)을 이루는 물질보다 상대적으로 에칭속도가 느리고 열수축률이 작은 물질로 이루어진다. 특히, 제2 박막층(130)은 제1 박막층(120)을 이루는 물질보다 열수축률이 10배 이상 작은 물질로 이루어질 수 있다. 본 발명의 실시 예에서, 제1 박막층(120)이 열수축률이 7ppm/K인 ZnO로 이루어짐에 따라, 제2 박막층(130)은 열수축률이 0.5ppm/K인 SiO2로 이루어질 수 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 이와 같이, 열수축률이 상대적으로 작은 물질로 이루어진 제2 박막층(130)이 제1 박막층(120) 상에 형성되면, 열수축률 차이에 의해, 제2 박막층(130)에는 점 또는 선형의 크랙홀(131)이 복수 개 형성된다. 여기서, 크랙홀(131)은 제1 박막층(120) 내부에 에칭을 통해, 기공(121)을 형성시키고자 하는 경우, 에칭용액이 제1 박막층(120)에 침투되도록 하는 침투 경로를 제공한다. 이에 따라, 크랙홀(131)을 통해 제1 박막층(120)에 침투된 에칭용액을 통해 에칭되어 형성된 기공(121)과 크랙홀(131)은 서로 연통된다. 결국, 기공(121)은 크랙홀(131)의 구조에 종속되므로, 랜덤한 구조로 형성되는 크랙홀(131)에 의해, 기공(121) 또한 랜덤한 구조를 이루게 된다. 이때, 제1 박막층(120)을 이루는 물질의 에칭속도가 제2 박막층(130)을 이루는 물질의 에칭속도보다 더 빠르므로, 기공(121)의 평균 내경은 크랙홀(131)의 내경보다 더 클 수 있다.
In an embodiment of the present invention, the second thin film layer 130 is made of a material having a relatively low etching rate and a low heat shrinkage rate than the material forming the first thin film layer 120. Particularly, the second thin film layer 130 may be made of a material having a heat shrinkage rate of 10 times or more lower than that of the first thin film layer 120. In the embodiment of the present invention, since the first thin film layer 120 is made of ZnO having a heat shrinkage rate of 7 ppm / K, the second thin film layer 130 can be made of SiO 2 having a thermal shrinkage rate of 0.5 ppm / K. 2, when the second thin film layer 130 made of a material having a relatively small heat shrinkage ratio is formed on the first thin film layer 120, the second thin film layer 130 is formed by the difference in heat shrinkage ratio, A plurality of point or linear crack holes 131 are formed. The crack hole 131 provides an infiltration path for allowing the etching solution to penetrate into the first thin film layer 120 when etching the inside of the first thin film layer 120 to form the pores 121. Accordingly, the pores 121 formed by etching through the etching solution penetrated into the first thin film layer 120 through the crack hole 131 and the crack hole 131 are communicated with each other. Since the pores 121 are dependent on the structure of the crack holes 131, the pores 121 are also randomly formed by the crack holes 131 formed in a random structure. Since the etching rate of the material forming the first thin film layer 120 is faster than the etching rate of the material forming the second thin film layer 130, the average inner diameter of the pores 121 is larger than the inner diameter of the crack hole 131 .

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 유기발광소자용 광추출 기판(100)은 제2 박막층(130)에 형성된 크랙홀(131)로부터 유도된 랜덤한 구조의 기공(121)을 구비한다. 이에 따라, 도 3의 그래프에서 보여지는 바와 같이, 이를 내부 광추출 기판으로 채용한 유기발광소자(sample)는 광 산란 구조가 없는 종래의 유기발광소자(ref)에 보다 광추출 효율이 대략 50% 증가되는 것으로 확인되었고(a), 색상 변화율은 감소되는 것으로 확인되었다(b).
As described above, the light extracting substrate 100 for an organic light emitting diode according to the embodiment of the present invention has pores 121 of a random structure derived from a crack hole 131 formed in the second thin film layer 130 . Accordingly, as shown in the graph of FIG. 3, the organic light emitting device using the organic light emitting diode as an internal light extracting substrate has a light extraction efficiency of about 50% higher than that of a conventional organic light emitting device ref without a light scattering structure, (A), and the rate of color change was found to decrease (b).

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 유기발광소자용 광추출 기판 제조방법에 대하여 도 4 내지 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a light extracting substrate for an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 to 8. FIG.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유기발광소자용 광추출 기판 제조방법을 나타낸 공정 순서도이고, 도 5 내지 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 유기발광소자용 광추출 기판 제조방법을 공정 순으로 나타낸 공정 모식도이다.
FIGS. 5 to 8 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light extracting substrate for an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a flow chart illustrating a method of manufacturing a light extracting substrate for an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention. Fig.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 유기발광소자용 광추출 기판 제조방법은 유기발광소자(도 1의 10)로부터 발광된 빛이 외부로 방출되는 일면에 배치되는 광추출 기판(도 8의 100)을 제조하는 방법으로, 제1 박막층 형성단계(S1), 제2 박막층 형성단계(S2) 및 에칭 및 기공 형성단계(S3)를 포함한다.
As shown in FIG. 4, the method of manufacturing a light extracting substrate for an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention includes a step of extracting light from an organic light emitting device (10 of FIG. 1) (100 in Fig. 8), which includes a first thin film layer formation step (S1), a second thin film layer formation step (S2), and an etching and pore formation step (S3).

먼저, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 박막층 형성단계(S1)는 베이스 기판(110) 상에 제1 박막층(120)을 형성하는 단계이다. 제1 박막층 형성단계(S1)에서는 후속 공정을 통해 형성되는 제2 박막층(도 6의 130)에 크랙홀(도 7의 131)을 형성시키기 위해, 제2 박막층(도 6의 130)을 이루는 물질보다 열수축률이 예컨대, 10배 이상 큰 물질을 베이스 기판(110) 상에 증착시켜 제1 박막층(120)으로 형성할 수 있다. 또한, 제1 박막층 형성단계(S1)에서는 후속 공정으로 진행하는 에칭 및 기공 형성단계(S3) 시, 제1 박막층(120) 내부에 기공(도 8의 121)을 형성시키기 위해, 제2 박막층(도 6의 130)을 이루는 물질보다 에칭속도가 상대적으로 빠른 물질로 제1 박막층(120)을 형성할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 제1 박막층 형성단계(S1)에서는 열수축률이 7ppm/K인 ZnO를 증착시켜 ZnO로 이루어진 제1 박막층(120)을 형성할 수 있다.
First, as shown in FIG. 5, a first thin film layer forming step S1 is a step of forming a first thin film layer 120 on a base substrate 110. As shown in FIG. 6) is formed in the second thin film layer (130 in FIG. 6) formed in the subsequent step in the first thin film layer forming step (S1) The first thin film layer 120 can be formed by depositing a material having a heat shrinkage rate, for example, 10 times or more higher, on the base substrate 110. 8) in the first thin film layer 120 during the etching and pore formation step S3 proceeding to a subsequent step in the first thin film layer formation step S1, The first thin film layer 120 may be formed of a material having an etching rate relatively higher than that of the material forming the first thin film layer 130 of FIG. In the first thin film layer forming step S1 according to the embodiment of the present invention, ZnO having a heat shrinkage rate of 7 ppm / K can be deposited to form the first thin film layer 120 made of ZnO.

다음으로, 도 6에 도시한 바와 같이, 제2 박막층 형성단계(S2)는 제1 박막층(120) 상에 제2 박막층(130)을 형성하는 단계이다. 제2 박막층 형성단계(S2)에서는 제1 박막층(120)을 이루는 물질보다 열수축률이 작고, 에칭속도가 느린 물질을 제1 박막층(120) 상에 증착시켜 제2 박막층(130)으로 형성할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 제2 박막층 형성단계(S2)에서는 열수축률이 0.5ppm/K인 SiO2를 증착시켜 SiO2로 이루어진 제2 박막층(130)을 형성할 수 있다.Next, as shown in FIG. 6, the second thin film layer formation step (S2) is a step of forming the second thin film layer 130 on the first thin film layer 120. In the second thin film layer forming step S2, a material having a smaller heat shrinkage rate and a lower etching rate than the material forming the first thin film layer 120 may be deposited on the first thin film layer 120 to form the second thin film layer 130 have. In the second thin film layer forming step (S2) in accordance with an embodiment of the present invention, it is possible to form a second thin film layer 130 consisting of SiO 2 was deposited to the heat shrinkage rate 0.5ppm / K of SiO 2.

도 7의 공정 모식도 및 도 9의 현미경 사진에서 보여지는 바와 같이, 제1 박막층(120)을 이루는 물질보다 열수축률이 상대적으로 작은 물질을 제1 박막층(120) 상에 제2 박막층(130)으로 형성하면, 제2 박막층(130) 증착 후 서냉하는 과정에서 열수축률 차이에 의해, 열수축률이 상대적으로 낮은 제2 박막층(130)에 복수 개의 크랙홀(131)이 형성된다. 이와 같이 형성된 크랙홀(131)은 후속 공정으로 진행되는 에칭 및 기공 형성단계(S3)에서 에칭용액이 제1 박막층(120)으로 침투되는 경로를 제공하게 된다.
As shown in the process diagram of FIG. 7 and the micrograph of FIG. 9, a material having a heat shrinkage rate relatively lower than that of the material forming the first thin film layer 120 is formed on the first thin film layer 120 as the second thin film layer 130 A plurality of crack holes 131 are formed in the second thin film layer 130 having a relatively low heat shrinkage ratio due to the difference in heat shrinkage rate during the slow cooling process after the deposition of the second thin film layer 130. [ The crack hole 131 thus formed provides a path for the etch solution to penetrate into the first thin film layer 120 in the etching and pore formation step S3, which proceeds to a subsequent process.

다음으로, 도 8에 도시한 바와 같이, 에칭 및 기공 형성단계(S3)는 제1 박막층(120)을 부분 에칭하여 제1 박막층(120) 내부에 기공(121)을 형성시키는 단계이다. 에칭 및 기공 형성단계(S3)에서는 제2 박막층 형성단계(S2) 시 제1 박막층(120)과의 열수축률 차이에 의해 제2 박막층(130)에 형성된 크랙홀(131)로 에칭용액을 침투시킨다. 이때, 제1 박막층(120)을 이루는 물질의 에칭속도가 제2 박막층(130)을 이루는 물질보다 상대적으로 빠르므로, 크랙홀(131)을 통해 침투된 에칭용액에 의해 제1 박막층(120)이 부분적으로 에칭되어 그 부분에 기공(121)이 형성된다. 여기서, 도 10의 전자현미경 사진에서 보여지는 바와 같이, 기공(121)은 랜덤한 구조의 크랙홀(131)로부터 유도되므로, 복수 개의 크랙홀(131)로부터 유도되는 복수 개의 기공(121) 또한 랜덤한 구조로 형성된다. 한편, 본 발명의 실시 예에서는 제1 박막층(120)을 ZnO로 형성하므로, 에칭용액으로 ITO를 사용할 수 있다.
Next, as shown in FIG. 8, the etching and pore formation step S3 is a step of partially etching the first thin film layer 120 to form pores 121 in the first thin film layer 120. Next, as shown in FIG. In the etching and pore formation step S3, the etching solution is infiltrated into the crack hole 131 formed in the second thin film layer 130 due to the difference in heat shrinkage ratio with the first thin film layer 120 in the second thin film layer formation step S2 . Since the etching rate of the material forming the first thin film layer 120 is relatively faster than the material forming the second thin film layer 130, the first thin film layer 120 is formed by the etching solution penetrated through the crack hole 131 And is partially etched to form pores 121 in the portion. 10, since the pores 121 are guided from the crack hole 131 having a random structure, a plurality of pores 121 derived from the plurality of crack holes 131 are also randomly formed, . Meanwhile, in the embodiment of the present invention, since the first thin film layer 120 is formed of ZnO, ITO can be used as an etching solution.

이와 같이, 에칭 및 기공 형성단계(S3)가 완료되면, 본 발명의 실시 예에 따른 광추출 기판(100)이 제조된다.After the etching and pore formation step S3 is completed, the light extracting substrate 100 according to the embodiment of the present invention is manufactured.

본 발명의 실시 예에서는 열수축률 및 에칭속도가 다른 물질의 특성을 이용하여 광을 산란시키는 역할을 하는 기공(121)을 형성한다. 이를 통해, 유기발광소자(10)의 광추출 효율을 향상시켜 이의 수명을 연장시킬 수 있다.
In the embodiment of the present invention, pores 121 serving to scatter light are formed by using properties of materials having different heat shrinkage ratios and etching rates. Accordingly, the light extraction efficiency of the organic light emitting diode 10 can be improved and its lifetime can be extended.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims as well as the appended claims.

100: 유기발광소자용 광추출 기판 110: 베이스 기판
120: 제1 박막층 121: 기공
130: 제2 박막층 131: 크랙홀
10: 유기발광소자100: light extraction substrate for organic light emitting device 110: base substrate
120: first thin film layer 121: porosity
130: second thin film layer 131: crack hole
10: Organic light emitting device

Claims (10)

베이스 기판;
상기 베이스 기판 상에 형성되고, 내부에 복수 개의 기공이 형성되어 있는 제1 박막층; 및
상기 제1 박막층 상에 형성되고, 상기 제1 박막층을 이루는 제1 물질에 비해 상대적으로 에칭속도가 느리고 열수축률이 작은 제2 물질로 이루어지며, 상기 복수 개의 기공 각각과 연통되는 복수 개의 크랙홀이 형성되어 있는 제2 박막층;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자용 광추출 기판.
A base substrate;
A first thin film layer formed on the base substrate and having a plurality of pores formed therein; And
And a second material formed on the first thin film layer and having a relatively low etching rate and a small heat shrinkage rate as compared with the first material forming the first thin film layer, and a plurality of crack holes communicating with the plurality of pores, A second thin film layer formed;
Wherein the organic light-emitting device comprises: a substrate;
제1항에 있어서,
상기 기공은 상기 크랙홀보다 평균 내경이 상대적으로 더 큰 것을 특징으로 하는 유기발광소자용 광추출 기판.
The method according to claim 1,
Wherein the pores have a larger average inner diameter than the crack holes.
제1항에 있어서,
상기 복수 개의 기공은 불규칙적인 간격을 이루는 것을 특징으로 하는 유기발광소자용 광추출 기판.
The method according to claim 1,
Wherein the plurality of pores are spaced at irregular intervals.
제1항에 있어서,
상기 제1 물질의 열수축률은 상기 제2 물질의 열수축률보다 10배 이상 큰 것을 특징으로 하는 유기발광소자용 광추출 기판.
The method according to claim 1,
Wherein the heat shrinkage rate of the first material is at least 10 times greater than the heat shrinkage rate of the second material.
제4항에 있어서,
상기 제1 물질은 ZnO이고, 상기 제2 물질은 SiO2인 것을 특징으로 하는 유기발광소자용 광추출 기판.
5. The method of claim 4,
Wherein the first material is ZnO and the second material is SiO 2 .
베이스 기판 상에 제1 물질을 증착하여 제1 박막층을 형성하는 제1 박막층 형성단계;
상기 제1 박막층 상에 상기 제1 물질에 비해 상대적으로 에칭 속도가 느리고 열수축률이 작은 제2 물질을 증착하여 제2 박막층을 형성하는 제2 박막층 형성단계; 및
상기 제2 박막층 형성단계 시 상기 제2 박막층에 형성된 크랙홀로 에칭용액을 침투시켜 상기 제1 박막층 내부에 기공을 형성시키는 에칭 및 기공 형성단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자용 광추출 기판 제조방법.
A first thin film layer forming step of forming a first thin film layer by depositing a first material on a base substrate;
A second thin film layer forming step of forming a second thin film layer on the first thin film layer by depositing a second material having a slower etch rate and a smaller heat shrinkage rate than the first material; And
An etching and pore formation step of forming pores in the first thin film layer by infiltrating the etching solution into a crack hole formed in the second thin film layer during the second thin film layer formation step;
The method of claim 1,
제6항에 있어서,
상기 제2 물질보다 열수축률이 10배 이상 큰 물질을 상기 제1 물질로 사용하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자용 광추출 기판 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein a material having a heat shrinkage of 10 times or more higher than that of the second material is used as the first material.
제6항에 있어서,
상기 제1 물질로 ZnO를 사용하고, 상기 제2 물질로 SiO2를 사용하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자용 광추출 기판 제조방법.
The method according to claim 6,
Wherein ZnO is used as the first material and SiO 2 is used as the second material.
제8항에 있어서,
상기 에칭용액으로 ITO를 사용하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자용 광추출 기판 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the ITO is used as the etching solution.
제1항에 따른 유기발광소자용 광추출 기판을, 발광된 빛이 외부로 방출되는 일면에 구비하는 것을 특징으로 하는 유기발광소자.The organic light emitting device according to claim 1, wherein the light extracting substrate for an organic light emitting device is provided on one surface of the substrate on which the emitted light is emitted.
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