KR20160070673A - Organic light emitting diode and method of fabricating the same - Google Patents

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Abstract

Provided is an organic light emitting diode which increases light extraction efficiency. According to the present invention, the organic light emitting diode comprises: a substrate; a light-scattering structure including nanostructures arranged on the substrate, a transmittable thin film arranged on the nanostructures, and an air gap arranged between the nanostructures; a flat layer covering the thin film, and having the thickness greater than that of the thin film; a first electrode arranged on the flat layer; an organic light emitting layer arranged on the first electrode; and a second electrode arranged on the organic light emitting layer.

Description

유기발광 다이오드 및 그 제조방법{Organic light emitting diode and method of fabricating the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an organic light emitting diode (OLED)

본 발명은 유기발광 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 광 산란 구조체를 포함하는 유기발광 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting diode and a method of manufacturing the same, and more particularly, to an organic light emitting diode including a light scattering structure and a method of manufacturing the same.

유기발광 다이오드는 유기발광 물질을 전기적으로 여기(exciting)시켜 발광시키는 자체 발광 소자이다. 유기발광 다이오드는 기판, 제 1 전극, 제 2 전극 및 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 형성된 유기발광 층을 포함한다. 유기발광 층은 제 1 및 제 2 전극들로부터 공급되는 정공들 및 전자들의 결합에 의해 광을 생성한다. 유기발광 다이오드는 스스로 발광하는 장치로서, 넓은 시야각, 빠른 응답속도 및 높은 색 재현율을 가진다. 유기발광 다이오드는 디스플레이 장치에 응용되고 있다. 최근에는 유기발광 다이오드를 조명에 응용하는 연구가 진행되고 있다. The organic light emitting diode is a self-luminous element that excites an organic light emitting material to emit light. The organic light emitting diode includes a substrate, a first electrode, a second electrode, and an organic light emitting layer formed between the first electrode and the second electrode. The organic light emitting layer generates light by combining holes and electrons supplied from the first and second electrodes. The organic light emitting diode is a device that emits light by itself and has a wide viewing angle, a fast response speed, and a high color reproduction rate. Organic light emitting diodes have been applied to display devices. In recent years, research is being conducted to apply organic light emitting diodes to illumination.

유기발광 다이오드는 기판, 광산란층 및 유기 발광층 등의 요소가 적층되어 구성된다. 유기 발광층에서 생성된 빛은 이종 물질들 사이의 계면 및 굴절률이 상이한 물질막들을 통과해야 가시적으로 인지된다. 이종물질들 사이의 계면 및 상이한 굴절률로 인하여, 생성된 빛은 광도파되거나 내부 전반사가 일어난다. 이와 같은 광학적 구조 때문에 유기발광 다이오드의 생성광은 대부분 소실된다. 생성광은 작은 분율(~20%)만 소자로부터 발생되어 외부에서 시각적으로 인지된다.The organic light emitting diode is formed by laminating elements such as a substrate, a light scattering layer, and an organic light emitting layer. Light generated in the organic light emitting layer is visually recognized when it passes through the material films having different interfaces and refractive indices between the different materials. Due to the interface between the heterogeneous materials and the different refractive indices, the generated light is photodetected or an internal total internal reflection occurs. Due to such an optical structure, most of the generated light of the organic light emitting diode is lost. Only a small fraction (~ 20%) of the generated light is generated from the device and visually recognized from the outside.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 광추출 효율을 높이는 유기발광 다이오드를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an organic light emitting diode that improves light extraction efficiency.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 신뢰성이 보다 향상된 유기발광 다이오드의 제조 방법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing an organic light emitting diode having improved reliability.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 다이오드는 기판, 상기 기판 상에 배치된 나노 구조체들, 상기 나노 구조체들 상에 배치된 박막, 및 상기 나노 구조체들 사이에 배치되는 에어 갭을 포함하는 광 산란 구조체, 상기 박막을 덮고, 상기 박막보다 더 큰 두께를 갖는 평탄층, 상기 평탄층 상에 배치된 제 1 전극, 상기 제 1 전극 상에 배치된 유기 발광층, 및 상기 유기 발광층 상에 배치된 제 2 전극을 포함하는 유기발광 다이오드.An organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention includes a substrate, nanostructures disposed on the substrate, a thin film disposed on the nanostructures, and light scattering including an air gap disposed between the nanostructures A planar layer covering the thin film and having a greater thickness than the thin film, a first electrode disposed on the planar layer, an organic light emitting layer disposed on the first electrode, and a second electrode disposed on the organic light emitting layer. An organic light emitting diode comprising an electrode.

상기 나노 구조체들은 입자 형태 또는 라인 형태를 가질 수 있다.The nanostructures may have a particle shape or a line shape.

상기 나노 구조체들의 폭은 50nm 내지 3000nm이고, 상기 나노 구조체들 사이의 거리는 50nm 내지 3000nm일 수 있다.The nanostructures may have a width of 50 nm to 3000 nm, and a distance between the nanostructures may be 50 nm to 3000 nm.

상기 박막은 그래핀, 이황화 몰리브덴 및 황화텅스텐 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The thin film may include any one of graphene, molybdenum disulfide, and tungsten sulfide.

상기 박막은 0.1nm 내지 10nm의 두께를 갖고, 상기 평탄층은 1nm 이상 내지 100nm 이하의 두께를 가질 수 있다. The thin film may have a thickness of 0.1 nm to 10 nm, and the flat layer may have a thickness of 1 nm or more to 100 nm or less.

본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 다이오드의 제조 방법은 기판 상에 나노 구조체들을 형성하는 것, 상기 나노 구조체들 상에 박막을 전사하여, 상기 나노 구조체들 사이에 에어 갭을 형성하는 것, 상기 박막을 덮는 평탄층을 형성하는 것, 상기 평탄층 상에 제 1 전극을 형성하는 것; 및 상기 제 1 전극 상에 유기 발광층을 형성하는 것을 포함할 수 있다. A method of fabricating an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention includes forming nanostructures on a substrate, transferring a thin film on the nanostructures, forming an air gap between the nanostructures, Forming a flat layer covering the thin film, forming a first electrode on the flat layer, And forming an organic light emitting layer on the first electrode.

상기 나노 구조체들 상에 상기 박막을 제공하는 것은, 씨드막에 상기 박막을 성장시키는 것, 상기 박막을 씨드막으로부터 분리하는 것, 상기 나노 구조체들 상에 상기 박막을 전사하는 것; 및 상기 박막에 열처리하는 것을 포함할 수 있다. Providing the thin film on the nanostructures may include growing the thin film in a seed film, separating the thin film from the seed film, transferring the thin film onto the nanostructures, And heat treating the thin film.

상기 평탄층은 상기 박막보다 두껍게 형성될 수 있다. The flat layer may be formed thicker than the thin film.

상기 박막은 그래핀, 이황화 몰리브덴 및 황화텅스텐 중 어느 하나를 포함할 수 있다. The thin film may include any one of graphene, molybdenum disulfide, and tungsten sulfide.

본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 다이오드는 나노 구조체들 및 나노 구조체들 상에 배치된 박막을 포함하는 광 산란 구조체와, 박막을 덮는 평탄층을 포함할 수 있다. 평탄층은 박막 보다 두꺼운 두께로 박막 상에 배치되어, 얇은 두께를 갖는 박막의 기계적, 화학적 강도를 높일 수 있다. 뿐만 아니라, 평탄층은 후속 공정으로부터 박막을 보호하는 기능을 가질 수 있다.The organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention may include a light scattering structure including a thin film disposed on nano structures and nanostructures, and a flat layer covering the thin film. The flat layer is disposed on the thin film with a thickness larger than that of the thin film, so that the mechanical and chemical strength of the thin film having a thin thickness can be increased. In addition, the flat layer may have the function of protecting the thin film from subsequent processes.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 다이오드의 단면도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 광 산란 구조체의 나노 구조체들을 나타낸 사시도들이다.
도 3 내지 도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법을 나타내는 단면도들이다.1 is a cross-sectional view of an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
2A and 2B are perspective views showing nanostructures of the light scattering structure of FIG.
3 to 9 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. As used herein, the terms 'comprises' and / or 'comprising' mean that the stated element, step, operation and / or element does not imply the presence of one or more other elements, steps, operations and / Or additions.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.In addition, the embodiments described herein will be described with reference to cross-sectional views and / or plan views, which are ideal illustrations of the present invention. In the drawings, the thicknesses of the films and regions are exaggerated for an effective description of the technical content. Thus, the shape of the illustrations may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include changes in the shapes that are generated according to the manufacturing process. For example, the etched area shown at right angles may be rounded or may have a shape with a certain curvature. Thus, the regions illustrated in the figures have schematic attributes, and the shapes of the regions illustrated in the figures are intended to illustrate specific types of regions of the elements and are not intended to limit the scope of the invention.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 유기발광 다이오드의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 기판(100) 상에 광 산란 구조체(200), 평탄층(300), 제 1 전극(400), 유기 발광층(500), 제 2 전극(600) 및 보호층(700)이 순차적으로 적층될 수 있다. 1, a light scattering structure 200, a flat layer 300, a first electrode 400, an organic light emitting layer 500, a second electrode 600, and a protective layer 700 are formed on a substrate 100, Can be sequentially stacked.

기판(100)은 투명 기판일 수 있다. 기판(100)은 예를 들어, 유리, 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(SiN), 실리콘(Si) 및 이산화티탄(TiO2) 중에서 적어도 하나를 포함하는 무기 기판일 수 있다. 기판(100)은 휘어질 수 있는 유연 기판일 수 있다. 기판(100)은 예를 들어, 폴리이미드(Polyimide), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (Polyethylene terephthalate, PET) 및/또는 폴리아크릴레이트(Polyacrylate), 폴리에틸렌나프탈레이트 (Polyehtylene naphthalate, PEN) 중에서 적어도 하나를 포함하는 유기 기판일 수 있다.The substrate 100 may be a transparent substrate. The substrate 100 may be an inorganic substrate comprising at least one of, for example, glass, silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiN), silicon (Si) and titanium dioxide (TiO 2 ). The substrate 100 may be a flexible substrate that can be bent. The substrate 100 may include at least one of organic materials including at least one of polyimide, polyethylene terephthalate (PET) and / or polyacrylate, and polyethylene naphthalate (PEN) Substrate.

기판(100) 상에 광 산란 구조체(200)가 배치될 수 있다. 광 산란 구조체(200)는 특정 파장에 대한 의존성 없이 입사되는 광을 산란, 난반사, 굴절 및 회절 효과를 통하여 광경로를 조절할 수 있다. 광 산란 구조체(200)는 기판(100) 상에 차례로 적층된 나노 구조체들(230) 및 박막(250)을 포함할 수 있다. The light scattering structure 200 may be disposed on the substrate 100. The light scattering structure 200 can control the optical path through scattering, diffusing, refracting, and diffracting effects of incident light without dependence on a specific wavelength. The light scattering structure 200 may include nanostructures 230 and a thin film 250 sequentially stacked on a substrate 100.

도 2a 및 도 2b를 참조하면, 평면적인 관점에서, 나노 구조체들(230)은 입자 형태 또는 라인 형태일 수 있다. 나노 구조체들(230)은 기판(100) 상에 규칙적 또는 불규칙적으로 배열될 수 있으며, 크기 또한 규칙적 또는 불규칙적일 수 있다. 구체적으로, 도 2a를 참조하면, 입자 형태의 나노 구조체들(230)은 균일하게 배열될 수 있다. 평면적인 관점에서, 나노 구조체들(230)은 예를 들어, 원형, 타원형, 캡슐형, 또는 오목한 형상을 갖는 원형을 가질 수 있다. 도 2b를 참조하면, 라인 형태의 나노 구조체들(230)은 서로 교차하며, 랜덤하게 배열될 수 있다. Referring to Figures 2A and 2B, in a plan view, the nanostructures 230 may be in the form of particles or lines. The nanostructures 230 may be regularly or irregularly arranged on the substrate 100, and the size may also be regular or irregular. In particular, referring to FIG. 2A, the nanostructures 230 in the form of particles may be uniformly arranged. In a planar view, the nanostructures 230 may have a circular shape, for example, a circle, an ellipse, a capsule, or a concave shape. Referring to FIG. 2B, the line-shaped nanostructures 230 intersect with each other and can be randomly arranged.

나노 구조체들(230)이 규칙적인 크기와 배열을 갖게 될 경우, 입사된 광은 특정 파장에 대한 의존성을 가질 수 있다. When the nanostructures 230 have a regular size and arrangement, the incident light may have a dependence on a particular wavelength.

나노 구조체들(230)은 균일하거나 또는 불균일한 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 나노 구조체들(230)은 약 50nm 내지 약 3000nm의 폭을 가질 수 있다. 나노 구조체들(230)은 소정의 거리로 이격될 수 있다. 예를 들어, 나노 구조체들(230)은 약 50nm 내지 약 3000nm 거리로 서로 이격될 수 있다. 나노 구조체들(230)은 투명한 물질들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예들 들어, 나노 구조체들(230)은 SiO2, SnO2, TiO2, TiO2-SiO2, ZrO2, Al2O3, HfO2, In2O3, ITO 등의 산화물, SiNx 등의 질화물, 또는 폴리에틸렌계, 폴리아크릴계, 폴리염화비닐(PVC) 수지, 폴리비닐피롤리딘(polyvinylpyrrolidone) 수지, 폴리이미드계, 폴리스티렌계, 에폭시계 등의 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다른 예로, 나노 구조체들(230)은 기판 자체를 매질층으로 사용하여 제작할 수 있다. The nanostructures 230 may have a uniform or non-uniform width. For example, nanostructures 230 may have a width of about 50 nm to about 3000 nm. The nanostructures 230 may be spaced apart by a predetermined distance. For example, the nanostructures 230 may be spaced from each other by a distance of about 50 nm to about 3000 nm. The nanostructures 230 may comprise at least one of the transparent materials. For example, the nanostructures 230 may include oxides such as SiO 2 , SnO 2 , TiO 2 , TiO 2 -SiO 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , HfO 2 , In 2 O 3 and ITO, Or a resin such as polyethylene, polyacrylic, polyvinyl chloride (PVC) resin, polyvinylpyrrolidone resin, polyimide resin, polystyrene resin, and epoxy resin. As another example, the nanostructures 230 may be fabricated using the substrate itself as a medium layer.

도 1을 다시 참조하면, 나노 구조체들(230) 상에 박막(250)이 배치될 수 있다. 박막(250)은 나노 구조체들(230) 상에 직접 전사된(transferred) 막일 수 있다. 예를 들어, 박막(250)은 그래핀(Graphene), 이황화 몰리브덴(MoS2), 및 황화텅스텐(WS2) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 박막(250)은 약 0.1nm 내지 약 10nm의 두께를 가질 수 있다.Referring again to FIG. 1, a thin film 250 may be disposed on the nanostructures 230. The thin film 250 may be a film that is directly transferred onto the nanostructures 230. For example, the thin film 250 may include any one of Graphene, molybdenum disulfide (MoS 2 ), and tungsten sulfide (WS 2 ). The thin film 250 may have a thickness of about 0.1 nm to about 10 nm.

광 산란 구조체(200)는 에어 갭(270)을 포함할 수 있다. 에어 갭(270)은 고상 물질이 제공되지 않는 영역으로, 실질적으로 빈 공간일 수 있다. 일 예로, 에어 갭(270)은 공기로 채워진 영역일 수 있다. 에어 갭(270)은 나노 구조체들(230) 사이에 배치될 수 있다. 일반적으로, 나노 구조체들(230)의 굴절률과 나노 구조체들(230)을 감싸는 매질 간의 굴절률의 차가 클수록 광 산란 구조체(200)의 광 추출 효율이 증가될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 나노 구조체들(230) 사이에 굴절률이 1인 공기로 구성된 에어 갭(270)이 배치되기 때문에, 광 추출 효율이 증가된 광 산란 구조체(200)를 제공할 수 있다. The light scattering structure 200 may include an air gap 270. The air gap 270 may be a substantially empty space in an area where no solid material is provided. In one example, the air gap 270 may be an area filled with air. The air gap 270 may be disposed between the nanostructures 230. Generally, the greater the difference between the refractive index of the nanostructures 230 and the refractive index of the medium surrounding the nanostructures 230, the greater the light extraction efficiency of the light scattering structure 200 can be. According to an embodiment, since the air gap 270 composed of air having a refractive index of 1 is disposed between the nanostructures 230, it is possible to provide the light scattering structure 200 with increased light extraction efficiency.

박막(250) 상에 평탄층(300)이 배치될 수 있다. 평탄층(300)은 박막(250)의 상부면을 덮을 수 있고, 나노 구조체들(230)의 측벽들(SW)과 이격될 수 있다. 평탄층(300)은 박막(250) 보다 두꺼운 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 평탄층(300)은 약 1nm 이상 내지 약 100nm 이하의 두께를 가질 수 있다. 평탄층(300)은 나노 구조체들(230) 및 제 1 전극(400)의 굴절률과 동일하거나 또는 높을 수 있다. 예를 들어, 평탄층(300)은 약 1.0 이상 내지 약 2.5 이하의 굴절률를 가질 수 있다. 평탄층(300)은 절연층일 수 있다. 평탄층(300)은 예를 들어, TiO2, ZrO2, ZnS, TiO2-SiO2, SnO2, In2O3 등의 무기 물질을 포함할 수 있다. 이와 달리, 평탄층(300)은 예를 들어, 폴리비닐 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리 이미드 수지, 폴리 스티렌 수지, 폴리 카보네이트 수지, 폴리 에틸렌 수지, PMMA 수지, 폴리 프로필렌 수지 등의 폴리머와 무기 물질을 포함하는 복합체일 수 있다. 평탄층(300)을 박막(250) 상에 배치하여, 박막(250)의 기계적 또는 화학적 강도를 높여 줄 수 있다. 또한 평탄층(300)은 후속 공정으로부터 박막(250)을 보호하는 기능을 가질 수 있다. The planar layer 300 may be disposed on the thin film 250. The planarizing layer 300 may cover the upper surface of the thin film 250 and may be spaced apart from the side walls SW of the nanostructures 230. The flat layer 300 may have a thickness greater than that of the thin film 250. For example, the planarizing layer 300 may have a thickness of about 1 nm or more to about 100 nm or less. The flat layer 300 may have a refractive index equal to or higher than that of the nanostructures 230 and the first electrode 400. For example, the flat layer 300 may have a refractive index of about 1.0 or greater to about 2.5 or less. The planarization layer 300 may be an insulating layer. The planarization layer 300 may include, for example, inorganic materials such as TiO 2 , ZrO 2 , ZnS, TiO 2 -SiO 2 , SnO 2 , and In 2 O 3 . Alternatively, the flat layer 300 may be formed of a polymer such as a polyvinyl phenol resin, an epoxy resin, a polyimide resin, a polystyrene resin, a polycarbonate resin, a polyethylene resin, a PMMA resin, a polypropylene resin, , ≪ / RTI > The flat layer 300 may be disposed on the thin film 250 to increase the mechanical or chemical strength of the thin film 250. Further, the flat layer 300 may have a function of protecting the thin film 250 from a subsequent process.

평탄층(300) 상에 제 1 전극(400)이 배치될 수 있다. 제 1 전극(400)은 투명한 애노드(anode) 전극일 수 있다. 이에 따라, 제 1 전극(400)은 외부에서 전압을 인가받아 유기 발광층(500)에 정공을 공급할 수 있다. 제 1 전극(400)은 산화물계, 고분자계, 탄소계 물질, 금속계 물질 및 합성 고분자 중 적어도 하나를 포함한다. 구체적으로, 제 1 전극(400)은 (PEDOT:PSS) (poly(3,4-ethylenedioxythiophene) : poly(4- styrenesulfonate), Polyacetylene, Poly-(p-Phenylene), Polythiophene, Poly(ethylenedioxythiophene), Polypyrrole, Poly(p-phenylene vinylene), Poly(thienylene vinylene), polyaniline, Polyisothianaphthene 및 Poly(p-phenylene sylfide) 등을 포함 할 수 있다. 다른 예로, 제 1 전극(400)은 인듐주석산화물(ITO, Indium Tin Oxide) 및 인듐아연산화물(IZO, Indium zinc oxide)을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 제 1 전극(400)은 그래핀(Graphene), 이황화 몰리브덴(MoS2), 및 황화텅스텐(WS2)을 포함할 수 있다.The first electrode 400 may be disposed on the planarization layer 300. The first electrode 400 may be a transparent anode electrode. Accordingly, the first electrode 400 may receive a voltage from the outside and supply holes to the organic light emitting layer 500. The first electrode 400 includes at least one of an oxide system, a polymer system, a carbon-based material, a metal-based material, and a synthetic polymer. Specifically, the first electrode 400 may be formed of at least one selected from the group consisting of poly (3,4-ethylenedioxythiophene), poly (4-styrenesulfonate), polyacetylene, poly- ( p- phenylene), polythiophene, poly (ethylenedioxythiophene) , Poly (p -phenylene vinylene), Poly (thienylene vinylene), polyaniline, and Polyisothianaphthene Poly (p -phenylene sylfide), and the like. As another example, the first electrode 400 includes indium tin oxide (ITO, indium The first electrode 400 may include at least one selected from the group consisting of graphene, molybdenum disulfide (MoS 2 ), and tungsten sulfide (WS 2) ).

제 1 전극(400) 상에 유기 발광층(500)이 배치될 수 있다. 유기 발광층(500)은 제 1 전극(400)으로부터 공급되는 정공들과 제 2 전극(600)으로부터 공급되는 전자들의 재결합을 통하여 광을 생성시킬 수 있다. 유기 발광층(500)의 발광효율을 높이는 보조층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 보조층은 정공주입층(hole injecting layer), 정공수송층(hole transfer layer), 전자수송층(electron transfer layer) 및 전자주입층(electron injecting layer) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The organic light emitting layer 500 may be disposed on the first electrode 400. The organic light emitting layer 500 can generate light through recombination of holes supplied from the first electrode 400 and electrons supplied from the second electrode 600. And an auxiliary layer (not shown) for increasing the luminous efficiency of the organic light emitting layer 500. The auxiliary layer may include at least one of a hole injecting layer, a hole transfer layer, an electron transfer layer, and an electron injecting layer.

유기 발광층(500)은 유기발광 물질들 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유기 발광층(500)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 및 카바졸 (carbazole) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 다른 실시 예들에 따르면, 유기 발광층(500)은 도펀트를 포함하는 유기 발광 물질일 수 있다. 예를 들어, 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. 유기 발광 물질은 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 포함할 수 있다. The organic light emitting layer 500 may include at least one of the organic light emitting materials. For example, the organic light emitting layer 500 may include a polyfluorene derivative, a (poly) paraphenylenevinylene derivative, a polyphenylene derivative, a polyvinylcarbazole derivative, A polythiophene derivative, an anthracene derivative, a butadiene derivative, a tetracene derivative, a distyrylarylene derivative, a benzazole derivative, and a carbazole compound. And may include at least any one of them. According to other embodiments, the organic light emitting layer 500 may be an organic light emitting material including a dopant. For example, the dopant may be selected from the group consisting of xanthene, perylene, cumarine, rhodamine, rubrene, dicyanomethylenepyran, thiopyran, (Thia) pyrilium, periflanthene derivatives, indenoperylene derivatives, carbostyryl, Nile red, or quinacridone derivatives. And may include at least any one of them. The organic luminescent material may be a polyfluorene derivative, a (poly) paraphenylenevinylene derivative, a polyphenylene derivative, a polyvinylcarbazole derivative, a polythiophene ) Derivative, an anthracene derivative, a butadiene derivative, a tetracene derivative, a distyrylarylene derivative, a benzazole derivative, or a carbazole .

유기 발광층(500) 상에 제 2 전극(600)이 배치될 수 있다. 제 2 전극(600)은 캐소드(cathode) 전극일 수 있다. 제 2 전극(600)은 외부에서 전압을 인가받아 유기 발광층(500)에 전자를 공급할 수 있다. 제 2 전극(600)은 유기 발광층(500)으로부터 생성된 광을 투과시키거나, 제 1 전극(400)을 향하여 반사시킬 수 있다. 제 2 전극(600)은 금속 또는 광 투과성 도전 물질과 같은 전도성 물질을 포함할 수 있다. 금속 물질은 예를 들어, 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 몰리브덴(Mo) 또는 이들의 합금일 수 있다. 광 투과성 도전 물질은 예를 들어, ITO(indium tin oxide)일 수 있다. 제 2 전극(600)의 두께에 따라서 투과하는 빛의 파장이 다를 수 있다.The second electrode 600 may be disposed on the organic light emitting layer 500. The second electrode 600 may be a cathode electrode. The second electrode 600 may receive electrons from the outside and supply electrons to the organic light emitting layer 500. The second electrode 600 may transmit light generated from the organic light emitting layer 500 or may reflect the light toward the first electrode 400. The second electrode 600 may include a conductive material such as a metal or a light-transmitting conductive material. The metal material may be, for example, aluminum (Al), silver (Ag), magnesium (Mg), molybdenum (Mo) or an alloy thereof. The light-transmitting conductive material may be, for example, indium tin oxide (ITO). Depending on the thickness of the second electrode 600, the wavelength of transmitted light may be different.

제 2 전극(600) 상에 보호층(700)이 배치될 수 있다. 보호층(700)은 유기 발광층(500)을 보호하는 기능을 가질 수 있다. 보호층(700)은 밀폐 보호층 및 패키징된 유리판일 수 있다. 보호층(700)은 공기 불투과성 재료 또는 투명한 재료를 포함할 수 있다.  A protective layer 700 may be disposed on the second electrode 600. The protective layer 700 may have a function of protecting the organic light emitting layer 500. The protective layer 700 may be a sealing protective layer and a packed glass plate. The protective layer 700 may comprise an air impermeable material or a transparent material.

도 3 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기발광 다이오드의 제조방법을 나타내는 단면도이다.3 to 9 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing an organic light emitting diode according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 기판(100) 상에 광산란 매질층(210) 및 금속 박막층(220)을 순차적으로 형성할 수 있다. 기판(100)은 광산란 매질층(210)이 형성되기 전에 세척될 수 있다. 세척은 증류수, 유기용매, 염기용액 및 산용액을 사용하여 수행될 수 있다. 광산란 매질층(210)은 예를 들어, 물리 기상 증착법(PVD), 화학적 기상 증착법(CVD), 전자빔 증착법(E-beam evaporation), 열 증착법(Thermal evaporation) 및/또는 원자층 증착법(Atomic layer deposition; ALD)에 의하여 형성될 수 있다. 광산란 매질층(210)은 기판(100)보다 굴절률이 큰 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광산란 매질층(210)은 SiO2, SnO2, TiO2, TiO2-SiO2, ZrO2, Al2O3, HfO2, In2O3, ITO(indium tin oxide) 등의 산화물, SiNx 등의 질화물 또는 폴리에틸렌계 수지, 폴리아크릴계 수지, 폴리염화비닐(PVC) 수지, PVP(polyvinylpyrrolidone), 폴리아미드계 수지, 폴리스티렌계 수지, 또는 에폭시계 수지 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 광산란 매질층(210)은 약 50nm 내지 약 1000nm의 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 다른 예로, 광산란 매질층(210)은 추가적은 물질의 증착없이 기판 자체를 이용할 수 있다.Referring to FIG. 3, a light scattering medium layer 210 and a metal thin film layer 220 may be sequentially formed on a substrate 100. The substrate 100 may be cleaned before the light-scattering medium layer 210 is formed. Washing can be carried out using distilled water, an organic solvent, a base solution and an acid solution. The light-scattering medium layer 210 may be formed using any suitable method, for example, physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), E-beam evaporation, thermal evaporation, and / or atomic layer deposition ; ALD). The light scattering medium layer 210 may include a material having a refractive index higher than that of the substrate 100. For example, the light-scattering medium layer 210 may be formed of a material such as SiO 2 , SnO 2 , TiO 2 , TiO 2 -SiO 2 , ZrO 2 , Al 2 O 3 , HfO 2 , In 2 O 3 and ITO A nitride such as oxide or SiN x or at least one of a polyethylene resin, a polyacrylic resin, a polyvinyl chloride (PVC) resin, a polyvinylpyrrolidone (PVP), a polyamide resin, a polystyrene resin or an epoxy resin . The light-scattering medium layer 210 may be formed to have a thickness of about 50 nm to about 1000 nm. As another example, the light-scattering medium layer 210 may utilize the substrate itself without deposition of additional less material.

금속 박막층(220)은 광산란 매질층(210) 상에 형성될 수 있다. 금속 박막층(220)은 증착 및 코팅에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 금속 박막층(220)은 물리 기상 증착법(PVD), 화학적 기상 증착법(CVD), 전자빔 증착법(E-beam evaporation), 열 증착법(Thermal evaporation), 및 원자층 증착법(Atomic layer deposition; ALD)에 의하여 형성될 수 있다. 금속 박막층(220)은 건식 식각에 저항성을 가지는 물질을 포함할 수 있다, 예를 들어, 금속 박막층(220)은 금속(예를 들어, 백금, 금, 은, 구리, 니켈, 크롬, 텅스텐, 아연, 주석, 티타늄, 지르코늄, 알루미늄, 및/또는 이들의 조합), 포토레지스트(예를 들어, 폴리메틸메타크릴레이트(Poly(methyl methacrylate; PMMA), 폴리디메틸글루타르이미드(poly(dimethylglutarimide; PMGI)) , 세라믹 재료(예를 들어, Al2O3) 및/또는 유기화합물 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 금속 박막층(220)은 약 10nm 내지 약 100nm의 두께를 가지도록 형성될 수 있다. 금속 박막층(220)이 얇게 증착될 경우, 금속 박막층(220)은 막(layer) 형태가 아닌 서로 분리된 입자(particle) 또는 아일랜드(island) 형태로 형성될 수 있다.The metal thin film layer 220 may be formed on the light-scattering medium layer 210. The metal thin film layer 220 may be formed by vapor deposition and coating. For example, the metal thin film layer 220 may be formed by a physical vapor deposition (PVD) method, a chemical vapor deposition (CVD) method, an electron beam evaporation method, a thermal evaporation method, and an atomic layer deposition ). For example, the metal thin film layer 220 may include a metal (e.g., platinum, gold, silver, copper, nickel, chromium, tungsten, zinc , Polymethyl methacrylate (PMMA), poly (dimethylglutarimide) (PMGI), tin, titanium, zirconium, aluminum, and / or combinations thereof) ), A ceramic material (e.g., Al 2 O 3 ), and / or an organic compound. The metal thin film layer 220 may be formed to have a thickness of about 10 nm to about 100 nm. When the thin film layer 220 is thinly deposited, the metal thin film layer 220 may be formed in the form of particles or islands separated from each other rather than in a form of a layer.

도 4를 참조하면, 광산란 매질층(210) 상에 광산란 매질층(210)의 일부분을 노출시키는 식각 마스크(225)를 형성할 수 있다. 식각 마스크(225)를 형성하기 위해 금속 박막층(220)에 열처리 공정이 수행될 수 있다. 열처리 공정은 오븐(Oven) 또는 핫플래이트(Hot-plate)가 사용될 수 있다. 열처리 공정은 열처리법(Thermal Annealing) 또는 급속 열처리법(Rapid Thermal Annealing; RTA)을 사용하여 수행될 수 있다. 열처리 공정은 기판(100)의 연화점 이하의 범위에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 열처리는 약 상온(25°C) 내지 약 250도 이하의 온도에서 수행될 수 있다. Referring to FIG. 4, an etch mask 225 may be formed on the light-scattering medium layer 210 to expose a portion of the light-scattering medium layer 210. A heat treatment process may be performed on the metal thin film layer 220 to form the etch mask 225. An oven or a hot plate may be used as the heat treatment process. The heat treatment may be performed using thermal annealing or rapid thermal annealing (RTA). The heat treatment process may be performed in a range below the softening point of the substrate 100. For example, the heat treatment may be performed at a temperature of about room temperature (25 ° C) to about 250 ° C or less.

식각 마스크(225)는 비젖음 현상에 의하여 광산란 매질층(210)을 노출하도록 변형될 수 있다. 비젖음 현상(Dewetting)이란 비젖음 성질을 가지는 물질을 포함하는 필름에 열처리를 하여, 필름에 비젖음성을 유발시켜, 균일 또는 불균일한 패턴을 형성하는 것일 수 있다. 식각 마스크(225)의 평균직경 및 평균두께는 공정 조건에 의해 조절될 수 있다. 예를 들어, 식각 마스크(225)는 약 50nm 내지 약 3000nm의 크기를 가질 수 있다. The etch mask 225 may be modified to expose the light-scattering medium layer 210 by a non-wetting phenomenon. Dewetting may be a heat treatment of a film comprising a material having wetting properties to cause the film to become wettable, thereby forming a uniform or non-uniform pattern. The average diameter and average thickness of the etch mask 225 can be controlled by process conditions. For example, the etch mask 225 may have a size of about 50 nm to about 3000 nm.

도 5를 참조하면, 식각 마스크(225)에 노출된 광산란 매질층(210)을 식각하여 나노 구조체들(230)을 형성할 수 있다. 나노 구조체들(230)은 반응성 이온 식각(Reactive Ion Etching; RIE) 또는 유도결합 플라즈마(Inductively coupled plasma; ICP)를 이용하는 건식 식각 공정을 이용하여 형성될 수 있다. (도 2a 참조)Referring to FIG. 5, the nanostructures 230 may be formed by etching the light-scattering medium layer 210 exposed to the etch mask 225. The nanostructures 230 may be formed using a reactive ion etching (RIE) process or a dry etching process using an inductively coupled plasma (ICP) process. (See FIG. 2A)

다른 예로, 나노 구조체들(230)은 imprint lithography 방법을 통해 형성될 수 있다. 구체적으로, 모양을 갖는 몰드(mold)를 제작 후, 기판(100) 위에 코팅된 고분자 층(미도시)에 열과 압력을 가하여 나노 구조체들(230)을 형성할 수 있다. (도 2a 참조)In another example, the nanostructures 230 may be formed through an imprint lithography method. Specifically, after forming a mold having a shape, the nanostructures 230 can be formed by applying heat and pressure to a polymer layer (not shown) coated on the substrate 100. (See FIG. 2A)

또 다른 예로, 기판(100) 또는 광산란 매질층(210) 보다 높은 식각 선택비(Etching selectivity)를 갖는 비드 (bead) 또는 나노 와이어 등을 기판(100) 상에 코팅할 수 있다. 코팅된 비드 또는 나노 와이어를 식각 마스크로 사용하여 기판(100)을 식각 하고, 비드 및 나노 와이어를 제거하여 나노 구조체들(230)을 형성할 수 있다. (도 2b 참조)As another example, a bead or nanowire having a higher etch selectivity than the substrate 100 or the light-scattering medium layer 210 may be coated on the substrate 100. The coated beads or nanowires may be used as an etch mask to etch the substrate 100 and remove the beads and nanowires to form the nanostructures 230. (See FIG. 2B)

나노 구조체들(230)은 균일하거나 또는 불균일한 패턴을 갖도록 형성될 수 있다. 평면적인 관점에서, 나노 구조체들(230)은 예를 들어, 입자 형태(도 2a 참조) 또는 라인 형태(도 2b 참조)로 형성될 수 있다. 단면적인 관점에서, 나노 구조체들(230)의 단면은 사각형 모양, 사다리꼴 모양 또는 원형 모양 일 수 있다. The nanostructures 230 may be formed to have a uniform or non-uniform pattern. In plan view, the nanostructures 230 may be formed, for example, in a particle form (see FIG. 2a) or a line form (see FIG. 2b). In view of the cross-sectional area, the cross-section of the nanostructures 230 may be a rectangular shape, a trapezoidal shape, or a circular shape.

도 6을 참조하면, 식각 마스크(225)를 제거할 수 있다. 식각 마스크(225)는 식각 용액을 사용하여 제거될 수 있다. 예를 들어, 식각 용액은 질산(HNO3), 황산(H2SO4), 왕수(aquaregia; HCl : HNO3) 및 인산(H3PO4) 등을 포함할 수 있다. 식각 용액(산)을 이용하여 나노 구조체(230)를 식각하지 않고 식각 마스크(225)를 제거할 수 있다.Referring to FIG. 6, the etch mask 225 may be removed. The etch mask 225 may be removed using an etch solution. For example, the etching solution may include nitric acid (HNO3), sulfuric acid (H2SO4), aquaregia (HCl: HNO3), and phosphoric acid (H3PO4). The etching mask 225 can be removed without etching the nanostructure 230 using an etching solution (acid).

도 7을 참조하면, 나노 구조체들(230) 상에 준비된 박막(250)을 제공할 수 있다. 박막(250)은 나노 구조체들(230) 상에 직접 전사하여 제공될 수 있다. 나노 구조체(230) 상에 박막(250)을 제공하는 것은 씨드막(예를 들어, 니켈(Ni)막 또는 구리(Cu)막) 상에 별도 공정을 통해 박막(250)을 형성하는 것, 씨드막으로부터 분리한 박막(250)을 나노 구조체들(230) 상에 전사하는 것, 및 박막(250)에 열처리하는 것을 포함할 수 있다. 이때, 씨드막은 증착 장비에 제공된 금속 박막일 수 있다. 다른 예로, 박막(250)은 롤투롤 전사 공정을 통해 제공될 수 있다. 롤투롤 전사 공정은 씨드막 상에 형성된 박막(250)을 접착 롤러를 통해 열 박리성 테이프를 접착시키는 것, 식각 용액을 통해 씨드막을 제거하는 것, 전사 롤러를 통해 나노 구조체들(230) 상에 박막을 제공하는 것을 포함할 수 있다. 박막(250)은 그래핀(Graphene), 이황화 몰리브덴(MoS2), 및 황화텅스텐(WS2) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 박막(250)은 2차원 구조를 갖는 그래핀(Graphene), 이황화 몰리브덴(MoS2), 또는 황화텅스텐(WS2)로 형성된 것일 수 있다. 박막(250)은 약 0.1nm 내지 약 10 nm 이하의 두께를 가질 수 있다. Referring to FIG. 7, a thin film 250 prepared on the nanostructures 230 may be provided. The thin film 250 may be provided by being directly transferred onto the nanostructures 230. Providing the thin film 250 on the nanostructure 230 may be performed by forming the thin film 250 on a seed film (for example, a nickel (Ni) film or a copper (Cu) film) Transferring the thin film 250 separated from the film onto the nanostructures 230, and heat treating the thin film 250. At this time, the seed film may be a metal thin film provided in the deposition equipment. As another example, the thin film 250 may be provided through a roll-to-roll transfer process. In the roll-to-roll transfer process, the thin film 250 formed on the seed film is bonded to the nano-structures 230 through the transfer roller by bonding the thermally peelable tape through the adhesive roller, removing the seed film through the etching solution, Lt; RTI ID = 0.0 > a < / RTI > thin film. The thin film 250 may include any one of Graphene, molybdenum disulfide (MoS 2 ), and tungsten sulfide (WS 2 ). More specifically, the thin film 250 may be formed of Graphene, molybdenum disulfide (MoS 2 ), or tungsten sulfide (WS 2 ) having a two-dimensional structure. The thin film 250 may have a thickness of about 0.1 nm to about 10 nm or less.

나노 구조체들(230) 상에 박막(250)을 제공함으로써, 나노 구조체들(230) 사이에 에어 갭(270)이 형성될 수 있다. 구체적으로, 에어 갭(270)은 공기로 채워질 수 있고, 기판(100)의 상부면, 인접하는 나노 구조체들(230)의 측벽들(SW) 및 박막(250)의 하부면으로 정의될 수 있다. 나노 구조체들(230), 에어 갭(270)(굴절률: 약 1) 및 박막(250)은 광 산란 구조체(200)로 구성될 수 있다. 에어 갭(270)이 포함된 광 산란 구조체(200)는 굴절률 차이를 최적화할 수 있다. 따라서, 유기발광 다이오드의 광추출 효율을 높일 수 있다. By providing the thin film 250 on the nanostructures 230, an air gap 270 can be formed between the nanostructures 230. The air gap 270 can be filled with air and defined as the top surface of the substrate 100, the side walls SW of the adjacent nanostructures 230 and the bottom surface of the thin film 250 . The nanostructures 230, the air gap 270 (refractive index: about 1), and the thin film 250 may be composed of the light scattering structure 200. The light scattering structure 200 including the air gap 270 can optimize the refractive index difference. Therefore, the light extraction efficiency of the organic light emitting diode can be increased.

도 8을 참조하면, 박막(250) 상에 평탄층(300)이 형성될 수 있다. 평탄층(300)은 에어 갭(270)을 채우지 않을 수 있다. 평탄층(300)은 광 산란 구조체(200)의 광 산란 기능을 저하시키지 않을 정도의 얇은 두께를 갖도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 평탄층(300)은 약 1nm 이상 내지 약 100nm 이하의 두께를 가질 수 있다. 평탄층(300)은 투명할 수 있고, 약 1.0 이상 내지 약 2.5 이하의 굴절률을 갖는 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 평탄층(300)은 TiO2, ZrO2, ZnS, TiO2-SiO2, SnO2, In2O3 등의 무기 물질을 포함할 수 있다. 다른 예로, 평탄층(300)은 폴리비닐 페놀 수지, 에폭시 수지, 폴리 이미드 수지, 폴리 스티렌 수지, 폴리 카보네이트 수지, 폴리 에틸렌 수지, PMMA 수지, 폴리 프로필렌 수지 등의 폴리머와 무기 물질을 포함하는 복합체일 수 있다.Referring to FIG. 8, a flat layer 300 may be formed on the thin film 250. The flat layer 300 may not fill the air gap 270. The planarization layer 300 may be formed to have a thin thickness not to degrade the light scattering function of the light scattering structure 200. For example, the planarizing layer 300 may have a thickness of about 1 nm or more to about 100 nm or less. The planarization layer 300 may be transparent and may be formed of a material having a refractive index of from about 1.0 to about 2.5. For example, the planarization layer 300 may include inorganic materials such as TiO 2 , ZrO 2 , ZnS, TiO 2 -SiO 2 , SnO 2 , and In 2 O 3 . As another example, the flat layer 300 may be formed of a composite material containing a polymer such as a polyvinyl phenol resin, an epoxy resin, a polyimide resin, a polystyrene resin, a polycarbonate resin, a polyethylene resin, a PMMA resin, Lt; / RTI >

평탄층(300)은 물리 기상 증착법(PVD), 화학적 기상 증착법(CVD), 전자빔 증착법(E-beam evaporation), 열 증착법(Thermal evaporation) 또는 원자 층 증착법(Atomic layer deposition; ALD)을 이용하여 형성될 수 있다. 다른 예로, 평탄층(300)은 박막(250) 상에 스핀 코팅, 딥코팅 또는 스프레이 코팅 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 코팅 방법을 이용하여 평탄층(300)을 형성할 경우, 액상으로 된 재료를 사용할 수 있다. 일 예로, 평탄층(300)을 형성하기 위해 무기재료를 사용할 경우, 졸-겔 법을 이용하여 전구체를 사용할 수 있다. 다른 예로, 평탄층(300)을 형성하기 위해 폴리머와 무기 재로의 복합체를 사용할 경우, 용매에 나노 입자를 분산시킨 후 모노머 또는 폴리머를 첨가하여 액상을 사용할 수 있다. 박막(250) 상에 코팅된 액상막은 열처리 또는 자외선을 조사하여 경화될 수 있다. The planarization layer 300 may be formed using physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), electron beam evaporation, thermal evaporation, or atomic layer deposition (ALD) . As another example, the planarizing layer 300 may be formed on the thin film 250 using a spin coating, a dip coating, or a spray coating method. When the flat layer 300 is formed using the coating method, a liquid material may be used. For example, when an inorganic material is used to form the flat layer 300, a precursor may be used by using a sol-gel method. As another example, when a composite of a polymer and an inorganic material is used to form the flat layer 300, a liquid phase may be used by dispersing the nanoparticles in a solvent and then adding a monomer or a polymer. The liquid film coated on the thin film 250 can be cured by heat treatment or irradiation with ultraviolet rays.

앞서 설명한 것과 같이, 광 산란 구조체(200)의 광 산란 효율을 증가시키기 위해서는 공기로 구성된 에어 갭(270)을 포함하는 광 산란 구조체(200)를 형성하여야 한다. 나노 구조체들(230) 사이에 에어 갭(270)을 형성하기 위해서, 나노 구조체들(230) 상에 전사 가능한 막이 제공되어야 한다. 왜냐하면, 증착 공정을 통해 나노 구조체들(230) 상에 박막을 형성할 경우, 증착 물질이 나노 구조체들(230) 사이의 공간을 채우기 때문이다. 다시 말해, 나노 구조체들(230) 사이에 에어 갭(270)이 제공되지 않게 된다. 하지만, 박막(250)은 얇은 두께로 인해 기계적 또는 화학적 강도가 취약할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 박막(250) 상에 평탄층(300)을 형성하여 박막(250)의 기계적, 화학적 강도를 높일 수 있다. 또한, 에어 갭(270)에 따른 평탄층(300)은 후속 공정에서의 박막(250)을 보호하는 역할을 할 수 있다.As described above, in order to increase the light scattering efficiency of the light scattering structure 200, a light scattering structure 200 including an air gap 270 composed of air should be formed. In order to form an air gap 270 between the nanostructures 230, a transferable film must be provided on the nanostructures 230. This is because, when the thin film is formed on the nanostructures 230 through the deposition process, the deposition material fills the space between the nanostructures 230. In other words, no air gap 270 is provided between the nanostructures 230. However, the thin film 250 may be weak in mechanical or chemical strength due to its thin thickness. According to an embodiment of the present invention, the flat layer 300 may be formed on the thin film 250 to increase the mechanical and chemical strength of the thin film 250. In addition, the flat layer 300 along the air gap 270 may serve to protect the thin film 250 in a subsequent process.

도 9를 참조하면, 평탄층(300) 상에 제 1 전극(400)이 형성될 수 있다. 제 1 전극(400)은 투명한 애노드(anode) 전극일 수 있다. 제 1 전극(400)은 산화물계, 고분자계, 탄소계 물질, 금속계 물질 및 합성 고분자 중 적어도 하나를 포함하도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 전도성 고분자(conducting polymer)는 (PEDOT:PSS) (poly(3,4-ethylenedioxythiophene) : poly(4- styrenesulfonate), Polyacetylene, Poly-(p-Phenylene), Polythiophene, Poly(ethylenedioxythiophene), Polypyrrole, Poly(p-phenylene vinylene), Poly(thienylene vinylene), polyaniline, Polyisothianaphthene 및 Poly(p-phenylene sylfide) 등을 포함 할 수 있다. 투명 전도성 산화물(TCO : Transparent conductive oxide)은 인듐주석산화물(ITO, Indium Tin Oxide) 및 인듐아연산화물(IZO, Indium zinc oxide)을 포함할 수 있다. 제 1 전극(400)은 그래핀(Graphene), 이황화 몰리브덴(MoS2), 및 황화텅스텐(WS2)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 9, a first electrode 400 may be formed on the planarization layer 300. The first electrode 400 may be a transparent anode electrode. The first electrode 400 may be formed to include at least one of an oxide system, a polymer system, a carbon-based material, a metal-based material, and a synthetic polymer. Conducting polymers include poly (3,4-ethylenedioxythiophene), poly (4-styrenesulfonate), polyacetylene, poly ( p- phenylene), polythiophene, poly (ethylenedioxythiophene), polypyrrole , Poly (p -phenylene vinylene), Poly (thienylene vinylene), polyaniline, and the like Polyisothianaphthene and Poly (p -phenylene sylfide) a transparent conductive oxide. (TCO: transparent conductive oxide) is indium tin oxide (ITO, And indium zinc oxide (IZO). The first electrode 400 includes graphene, molybdenum disulfide (MoS 2 ), and tungsten sulfide (WS 2 ). can do.

다시 도 1을 참조하면, 제 1 전극(400) 상에 유기 발광층(500), 제 2 전극(600) 및 보호층(700)을 순차적으로 형성할 수 있다. 유기 발광층(500)은 화학 기상 증착법(CVD), 물리 기상 증착법(PVD) 또는 전자빔증착(E-beam evaporation) 법을 사용하여 형성될 수 있다. 유기 발광층(500)은 제 1 전극(400)으로부터 공급되는 정공들과 제 2 전극(600)으로부터 공급되는 전자들의 재결합을 통하여 광을 생성시킬 수 있다. 유기 발광층(500)으로부터 생성된 광은 기판(100)에 의해 부분 반사(partial reflection) 또는 전반사(total reflection)되어 제 1 전극(400) 및 유기 발광층(500) 내부로 도파될 수 있다. 유기 발광층(500) 내부로 도파된 광은 기판(100)으로 방출되지 못할 수 있다.Referring again to FIG. 1, an organic light emitting layer 500, a second electrode 600, and a protective layer 700 may be sequentially formed on the first electrode 400. The organic light emitting layer 500 may be formed using a chemical vapor deposition (CVD) method, a physical vapor deposition (PVD) method, or an E-beam evaporation method. The organic light emitting layer 500 can generate light through recombination of holes supplied from the first electrode 400 and electrons supplied from the second electrode 600. The light generated from the organic light emitting layer 500 may be partially reflected or totally reflected by the substrate 100 and may be guided into the first electrode 400 and the organic light emitting layer 500. Light guided into the organic light emitting layer 500 may not be emitted to the substrate 100.

유기 발광층(500)은 유기발광 물질들 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유기 발광층(500)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 및 카바졸 (carbazole) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 다른 실시 예들에 따르면, 유기 발광층(500)은 도펀트를 포함하는 유기 발광 물질일 수 있다. 예를 들어, 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. 유기 발광 물질은 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 포함할 수 있다.The organic light emitting layer 500 may include at least one of the organic light emitting materials. For example, the organic light emitting layer 500 may include a polyfluorene derivative, a (poly) paraphenylenevinylene derivative, a polyphenylene derivative, a polyvinylcarbazole derivative, A polythiophene derivative, an anthracene derivative, a butadiene derivative, a tetracene derivative, a distyrylarylene derivative, a benzazole derivative, and a carbazole compound. And may include at least any one of them. According to other embodiments, the organic light emitting layer 500 may be an organic light emitting material including a dopant. For example, the dopant may be selected from the group consisting of xanthene, perylene, cumarine, rhodamine, rubrene, dicyanomethylenepyran, thiopyran, (Thia) pyrilium, periflanthene derivatives, indenoperylene derivatives, carbostyryl, Nile red, or quinacridone derivatives. And may include at least any one of them. The organic luminescent material may be a polyfluorene derivative, a (poly) paraphenylenevinylene derivative, a polyphenylene derivative, a polyvinylcarbazole derivative, a polythiophene ) Derivative, an anthracene derivative, a butadiene derivative, a tetracene derivative, a distyrylarylene derivative, a benzazole derivative, or a carbazole .

제 2 전극(600)은 캐소드(cathode) 전극일 수 있다. 제 2 전극(600)은 외부에서 전압을 인가받아 유기 발광층(500)에 전자를 공급할 수 있다. 제 2 전극(600)은 유기 발광층(500)으로부터 생성된 광을 투과시키거나, 제 1 전극(400)을 향하여 반사시킬 수 있다. 제 2 전극(600)은 금속 또는 광 투과성 도전 물질과 같은 전도성 물질로 형성될 수 있다. 금속 물질은 예를 들어, 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 몰리브덴(Mo) 또는 이들의 합금일 수 있다. 광 투과성 도전 물질은 ITO(indium tin oxide)일 수 있다. 박막의 두께에 따라서 투과하는 빛의 파장이 다를 수 있다.The second electrode 600 may be a cathode electrode. The second electrode 600 may receive electrons from the outside and supply electrons to the organic light emitting layer 500. The second electrode 600 may transmit light generated from the organic light emitting layer 500 or may reflect the light toward the first electrode 400. The second electrode 600 may be formed of a conductive material such as a metal or a light-transmitting conductive material. The metal material may be, for example, aluminum (Al), silver (Ag), magnesium (Mg), molybdenum (Mo) or an alloy thereof. The light-transmitting conductive material may be indium tin oxide (ITO). Depending on the thickness of the thin film, the wavelength of transmitted light may be different.

보호층(700)은 유기 발광층(500)을 보호할 수 있다. 보호층(700)은 밀폐 보호층 및 패키징된 유리판일 수 있다.The protective layer 700 may protect the organic light emitting layer 500. The protective layer 700 may be a sealing protective layer and a packed glass plate.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative and not restrictive in every respect.

100: 기판
200: 광 산란 구조체
230: 나노 구조체들
250: 박막
270: 에어 갭
300: 평탄층
400: 제 1 전극
500: 유기 발광층
600: 제 2 전극
700: 보호층100: substrate
200: light scattering structure
230: nanostructures
250: Thin film
270: air gap
300: flat layer
400: first electrode
500: organic light emitting layer
600: second electrode
700: protective layer

Claims (9)

기판;
상기 기판 상에 배치된 나노 구조체들, 상기 나노 구조체들 상에 배치된 박막, 및 상기 나노 구조체들 사이에 배치되는 에어 갭을 포함하는 광 산란 구조체;
상기 박막을 덮고, 상기 박막보다 더 큰 두께를 갖는 평탄층;
상기 평탄층 상에 배치된 제 1 전극;
상기 제 1 전극 상에 배치된 유기 발광층; 및
상기 유기 발광층 상에 배치된 제 2 전극을 포함하는 유기발광 다이오드.
Board;
A light scattering structure including nanostructures disposed on the substrate, a thin film disposed on the nanostructures, and an air gap disposed between the nanostructures;
A flat layer covering the thin film and having a thickness greater than that of the thin film;
A first electrode disposed on the planar layer;
An organic light emitting layer disposed on the first electrode; And
And a second electrode disposed on the organic light emitting layer.
제 1 항에 있어서,
상기 나노 구조체들은 입자 형태 또는 라인 형태를 갖는 유기발광 다이오드.
The method according to claim 1,
Wherein the nanostructures have a particle shape or a line shape.
제 1 항에 있어서,
상기 나노 구조체들의 폭은 50nm 내지 3000nm이고, 상기 나노 구조체들 사이의 거리는 50nm 내지 3000nm인 유기발광 다이오드.
The method according to claim 1,
Wherein the nanostructures have a width of 50 nm to 3000 nm and a distance between the nanostructures is 50 nm to 3000 nm.
제 1 항에 있어서,
상기 박막은 그래핀, 이황화 몰리브덴 및 황화텅스텐 중 어느 하나를 포함하는 유기발광 다이오드.
The method according to claim 1,
Wherein the thin film comprises any one of graphene, molybdenum disulfide, and tungsten sulfide.
제 1 항에 있어서,
상기 박막은 0.1nm 내지 10nm의 두께를 갖고,
상기 평탄층은 1nm 이상 내지 100nm 이하의 두께를 갖는 유기발광 다이오드.
The method according to claim 1,
The thin film has a thickness of 0.1 nm to 10 nm,
Wherein the flat layer has a thickness of 1 nm or more and 100 nm or less.
기판 상에 나노 구조체들을 형성하는 것;
상기 나노 구조체들 상에 박막을 전사하여, 상기 나노 구조체들 사이에 에어 갭을 형성하는 것;
상기 박막을 덮는 평탄층을 형성하는 것;
상기 평탄층 상에 제 1 전극을 형성하는 것; 및
상기 제 1 전극 상에 유기 발광층을 형성하는 것을 포함하는 유기발광 다이오드의 제조 방법.
Forming nanostructures on a substrate;
Transferring a thin film on the nanostructures to form an air gap between the nanostructures;
Forming a flat layer covering the thin film;
Forming a first electrode on the planar layer; And
And forming an organic light emitting layer on the first electrode.
제 6 항에 있어서,
상기 나노 구조체들 상에 상기 박막을 전사하는 것은:
씨드막에 상기 박막을 성장시키는 것;
상기 박막을 씨드막으로부터 분리하는 것;
상기 나노 구조체들 상에 상기 박막을 전사하는 것; 및
상기 박막에 열처리하는 것을 포함하는 유기발광 다이오드의 제조 방법.
The method according to claim 6,
The transfer of the thin film onto the nanostructures can be performed by:
Growing the thin film on a seed film;
Separating the thin film from the seed film;
Transferring the thin film onto the nanostructures; And
And heat treating the thin film.
제 6 항에 있어서,
상기 평탄층은 상기 박막보다 두껍게 형성되는 유기발광 다이오드의 제조 방법.
The method according to claim 6,
Wherein the flat layer is thicker than the thin film.
제 6 항에 있어서,
상기 박막은 그래핀, 이황화 몰리브덴 및 황화텅스텐 중 어느 하나를 포함하는 유기발광 다이오드의 제조 방법.


The method according to claim 6,
Wherein the thin film comprises any one of graphene, molybdenum disulfide, and tungsten sulfide.


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