KR20230056373A - 외부 광 추출용 외부 산란층 및 양자점을 포함하는 유기발광소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자 및 정공을 공급받아 특정 파장의 빛을 발생시키는 유기 발광층, 상기 유기 발광층의 상단에 형성되어 상기 유기 발광층에 전자를 공급하는 음극(Cathode), 상기 유기 발광층의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층에 정공을 공급하고 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 투과시키는 양극(Anode), 상기 양극(Anode)의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 외부 양자점층으로 전달하는 기판층, 상기 기판층의 하단에 형성되며 복수의 양자점(Quantum Dot)체를 분산된 형태로 구비하여 상기 유기 발광층에서 발생한 빛의 세기를 증가시켜 외부 산란층으로 전달하는 외부 양자점(Quantum Dot)층 및 상기 양자점층의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 산란시켜 외부로 발광하는 외부 산란층을 포함하고, 상기 외부 산란층은, 주름 구조를 형성하여 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 산란시켜 외부로 발광하는 외부 산란 구조막 및 상기 외부 산란 구조막의 내부에 분산된 형태로 구비되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 산란시켜 외부로 발광하는 복수의 산란 입자체를 포함하고, 상기 외부 산란 구조막은, 폴리머(Polymer) 조성물을 상기 기판층의 상단에 스핀 코팅(Spin Coating) 및 경화시킨 후 이온(Ion) 식각 방식으로 식각하여 요철 구조를 형성한 투명 나노(Nano) 구조체 및 상기 투명 나노 구조체의 외부에 금속 산화물을 스퍼터링(Sputtering) 방식으로 증착시켜 상기 투명 나노 구조체의 요철 구조를 평탄한 주름 구조로 변경시킨 평탄화 부재를 포함하며, 상기 평탄화 부재의 굴절률은, 상기 양극(Anode)의 굴절률과 같거나 상기 양극(Anode)의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 외부 광 추출 효율을 높이고 시야각을 넓힌 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 제품에 관한 것이다.
OLED는 낮은 전력 소비량, 높은 색 재현도, 넓은 색 영역, 빠른 응답 속도 및 구부릴 수 있는 특성 등으로 인하여 차세대 디스플레이 소자로 많은 관심을 받고 있다. 그러나 OLED에서 방출된 빛의 약 20% 만이 디스플레이 소자로부터 추출될 수 있어 광 추출 효율이 많이 떨어진다. 광 추출 효율이 떨어지는 이유는 투명 전극(ITO) 층과 기판 사이의 계면 및 기판과 공기 사이의 계면에 빛이 가두어지기 때문인데 이것은 각 물질의 굴절률의 차이에 기인한다. 기판과 공기 사이에 광 투과 효율을 높이기 위하여 마이크로 렌즈 어레이(Micro Lens Array : MLA) 구조가 주로 적용되는데, 이 구조는 디스플레이 패널을 보는 각도에 따라 색상 변화 및 간섭색이 나타날 수 있어 디스플레이 패널의 시야각이 좁아지는 문제를 가지고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, OLED 소자로부터의 광 추출 효율을 높이고 디스플레이 패널의 광시야각을 확보하는 OLED 소자 제작에 그 목적이 있다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 광 추출용 외부 산란층 및 양자점을 포함하는 유기발광소자는 전자 및 정공을 공급받아 특정 파장의 빛을 발생시키는 유기 발광층, 상기 유기 발광층의 상단에 형성되어 상기 유기 발광층에 전자를 공급하는 음극(Cathode), 상기 유기 발광층의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층에 정공을 공급하고 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 투과시키는 양극(Anode), 상기 양극(Anode)의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 외부 양자점층으로 전달하는 기판층, 상기 기판층의 하단에 형성되며 복수의 양자점(Quantum Dot)체를 분산된 형태로 구비하여 상기 유기 발광층에서 발생한 빛의 세기를 증가시켜 외부 산란층으로 전달하는 외부 양자점(Quantum Dot)층 및 상기 양자점층의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 산란시켜 외부로 발광하는 외부 산란층을 포함하고, 상기 외부 산란층은, 주름 구조를 형성하여 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 산란시켜 외부로 발광하는 외부 산란 구조막 및 상기 외부 산란 구조막의 내부에 분산된 형태로 구비되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 산란시켜 외부로 발광하는 복수의 산란 입자체를 포함하고, 상기 외부 산란 구조막은, 폴리머(Polymer) 조성물을 상기 기판층의 상단에 스핀 코팅(Spin Coating) 및 경화시킨 후 이온(Ion) 식각 방식으로 식각하여 요철 구조를 형성한 투명 나노(Nano) 구조체 및 상기 투명 나노 구조체의 외부에 금속 산화물을 스퍼터링(Sputtering) 방식으로 증착시켜 상기 투명 나노 구조체의 요철 구조를 평탄한 주름 구조로 변경시킨 평탄화 부재를 포함하며, 상기 평탄화 부재의 굴절률은, 상기 양극(Anode)의 굴절률과 같거나 상기 양극(Anode)의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 폴리머 조성물은, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA)를 포함하고, 상기 금속 산화물은, ZnO을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 복수의 상기 양자점체에서 방출하는 빛의 파장 영역이 상기 유기 발광층에서 방출하는 빛의 파장 영역과 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 외부 양자점층은, 상기 외부 양자점층의 내측에 형성되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 파장 변환 없이 외부로 투과시키는 원시광 투과단, 상기 외부 양자점층의 일측에 형성되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 적색 파장 영역의 빛으로 변환하여 외부로 투과시키는 적색 양자점단 및 상기 외부 양자점층의 타측에 형성되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 녹색 파장 영역의 빛으로 변환하여 외부로 투과시키는 녹색 양자점단을 포함하고, 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 상기 원시광 투과단, 적색 양자점단 및 녹색 양자점단을 통하여 백색광으로 변환하여 상기 외부 산란층으로 전달하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 외부 광 추출용 외부 산란층 및 양자점을 포함하는 유기발광소자는, 외부 광 추출용 양자점을 사용하여 외부 광 추출 효율을 향상시킬 수 있으며, 외부 나노 산란 구조 및 산란 입자로 복합 구성된 외부 산란층을 적용하여 외부 광 추출 효율 향상과 함께, 마이크로 렌즈 어레이(Micro Lens Array : MLA) 구조적용 시 시야각이 커짐에 따라 발생하는 문제점인 컬러 코오디네이션(Color Coordination) 변화 현상을 줄일 수 있어 시야각에 따른 색 변화 현상을 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 광 추출용 외부 산란층 및 양자점을 포함하는 유기발광소자의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 산란층의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색광을 발광하는 외부 광 추출용 외부 산란층 및 양자점을 포함하는 유기발광소자의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 백색광을 발광하는 유기발광소자의 외부 양자점층의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 산란 구조막의 구성요소 중 투명 나노 구조체의 형상을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 산란 구조막의 구성요소 중 투명 나노 구조체의 외부에 평탄화 부재를 증착시킨 형상을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 산란 구조막의 광 추출 효과를 그래프로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 산란 구조막의 컬러 코오디네이션(Color Coordination) 변화를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 산란층의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색광을 발광하는 외부 광 추출용 외부 산란층 및 양자점을 포함하는 유기발광소자의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 백색광을 발광하는 유기발광소자의 외부 양자점층의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 산란 구조막의 구성요소 중 투명 나노 구조체의 형상을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 산란 구조막의 구성요소 중 투명 나노 구조체의 외부에 평탄화 부재를 증착시킨 형상을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 산란 구조막의 광 추출 효과를 그래프로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 산란 구조막의 컬러 코오디네이션(Color Coordination) 변화를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 광 추출용 양자점 함유한 외부 산란층을 포함하는 유기발광소자의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 광 추출용 외부 산란층 및 양자점을 포함하는 유기발광소자(10)는 전자 및 정공을 공급받아 특정 파장의 빛을 발생시키는 유기 발광층(100), 상기 유기 발광층(100)의 상단에 형성되어 상기 유기 발광층(100)에 전자를 공급하는 음극(Cathode)(200), 상기 유기 발광층(100)의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층(100)에 정공을 공급하고 상기 유기 발광층(100)에서 발생한 빛을 투과시키는 양극(Anode)(300), 상기 양극(Anode)(300)의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층(100)에서 발생한 빛을 외부 양자점층(600)으로 전달하는 기판층(400), 상기 기판층(400)의 하단에 형성되며 복수의 양자점(Quantum Dot)체(610)를 분산된 형태로 구비하여 상기 유기 발광층(100)에서 발생한 빛의 세기를 증가시켜 외부 산란층(500)으로 전달하는 외부 양자점(Quantum Dot)층(600) 및 상기 양자점층(600)의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층(100)에서 발생한 빛을 산란시켜 외부로 발광하는 외부 산란층(500)을 포함하고, 상기 외부 산란층(500)은, 주름 구조를 형성하여 상기 유기 발광층(100)에서 발생한 빛을 산란시켜 외부로 발광하는 외부 산란 구조막(510) 및 상기 외부 산란 구조막(510)의 내부에 분산된 형태로 구비되어 상기 유기 발광층(100)에서 발생한 빛을 산란시켜 외부로 발광하는 복수의 산란 입자체(520)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 복수의 상기 양자점체(400)에서 방출하는 빛의 파장 영역이 상기 유기 발광층(100)에서 방출하는 빛의 파장 영역과 동일할 수 있다. 이 경우 상기 유기발광소자(10)에서 방출하는 빛의 파장 영역은 상기 유기발광소자(10)의 종류에 따라 파란색, 붉은색 또는 녹색 빛의 파장 영역일 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 산란층의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면 상기 외부 산란층(500)은, 주름 구조를 형성하여 상기 유기 발광층(100)에서 발생한 빛을 산란시켜 외부로 발광하는 외부 산란 구조막(510) 및 상기 외부 산란 구조막(510) 내에 분산된 형태로 구비되어 상기 유기 발광층(100)에서 발생한 빛을 산란시켜 외부로 발광하는 복수의 산란 입자체(520)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 복수의 상기 산란 입자체(520)는, 실리콘(Silicon) 계열, 폴리머 계열, 금속 산화물 계열 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 입자로 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 백색광을 발광하는 외부 광 추출용 외부 산란층 및 양자점을 포함하는 유기발광소자의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 백색광을 발광하는 유기발광소자의 외부 양자점층의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3 및 도 4를 참조하면 상기 외부 양자점층(600)은, 상기 외부 양자점층(600)의 내측에 형성되어 상기 유기 발광층(100)에서 발생한 빛을 파장 변환 없이 외부로 투과시키는 원시광 투과단(620), 상기 외부 양자점층(600)의 일측에 형성되어 상기 유기 발광층(100)에서 발생한 빛을 적색 파장 영역의 빛으로 변환하여 외부로 투과시키는 적색 양자점단(630) 및 상기 외부 양자점층(600)의 타측에 형성되어 상기 유기 발광층(100)에서 발생한 빛을 녹색 파장 영역의 빛으로 변환하여 외부로 투과시키는 녹색 양자점단(650)을 포함하고, 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 상기 원시광 투과단(620), 적색 양자점단(630) 및 녹색 양자점단(650)을 통하여 백색광으로 변환하여 상기 외부 산란층(500)으로 전달할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 적색 양자점단(630)에는 복수의 적색 양자점체(640)가 분산된 형태로 구비되어 상기 유기 발광층(100)에서 발생한 빛을 적색 파장 영역의 빛으로 변환할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 녹색 양자점단(650)에는 복수의 녹색 양자점체(660)가 분산된 형태로 구비되어 상기 유기 발광층(100)에서 발생한 빛을 녹색 파장 영역의 빛으로 변환할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 산란 구조막의 구성요소 중 투명 나노 구조체의 형상을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면 상기 외부 산란 구조막은, 폴리머(Polymer) 조성물을 상기 기판층(400)의 상단에 스핀 코팅(Spin Coating) 및 경화시킨 후 이온(Ion) 식각 방식으로 식각하여 요철 구조를 형성한 투명 나노(Nano) 구조체(511)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 폴리머 조성물(미도시)은, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 폴리머 조성물을 스핀 코팅하는 속도에 따라 상기 투명 나노 구조체(511)의 높이가 달라질 수 있다. 도 5의 (a)는 스핀 코팅 속도를 1500 rpm, 도 5의 (b)는 스핀 코팅 속도를 1750 rpm, 도 5의 (c)는 스핀 코팅 속도를 2000 rpm 그리고 도 5의 (d)는 스핀 코팅 속도를 2500 rpm 으로 적용 시의 상기 투명 나노 구조체(511)의 형상일 수 있다. 스핀 코팅 속도가 높을수록 주름 구조의 높이가 낮아질 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 산란 구조막의 구성요소 중 투명 나노 구조체의 외부에 평탄화 부재를 증착시킨 형상을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면 상기 투명 나노 구조체(511)의 외부에 금속 산화물을 스퍼터링(Sputtering) 방식으로 증착시켜 상기 투명 나노 구조체(511)의 요철 구조를 평탄한 주름 구조로 변경시킨 평탄화 부재(512)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 평탄화 부재(512)의 굴절률은, 상기 양극(Anode)(300)의 굴절률과 같거나 상기 양극(Anode)(300)의 굴절률보다 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 금속 산화물은, ZnO을 포함할 수 있다.
상기 평탄화 부재(512)의 굴절률은 상기 양극(Anode)(300)의 굴절률보다 같거나 클 수 있다. 상기 평탄화 부재(512)의 굴절률이 상기 양극(Anode)(300)의 굴절률보다 작으면 빛이 상기 양극(Anode)(300)과 상기 평탄화 부재(512)의 계면에서 반사되는 추가적인 도파모드(Mode)가 형성될 수 있기 때문이다.
상기 평탄화 부재(512)가 두껍게 형성되면 상기 평탄화 부재(512)로 인한 광흡수가 발생할 수 있으므로 상기 평탄화 부재(512)는 가능한 한 얇게 형성할 수 있다. 번 발명의 일 실시예에 따르면 상기 평탄화 부재는 400㎚의 두께로 증착될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 투명 나노 구조체(511)의 높이에 따라 주름 형상의 높이도 달라질 수 있다. 도 6의 (a)는 스핀 코팅 속도를 1500 rpm, 도 6의 (b)는 스핀 코팅 속도를 1750 rpm, 도 6의 (c)는 스핀 코팅 속도를 2000 rpm 그리고 도 6의 (d)는 스핀 코팅 속도를 2500 rpm 으로 적용하여 형성한 상기 투명 나노 구조체(511)의 외부에 상기 평탄화 부재(512)를 증착한 형상일 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 외부 산란 구조막의 광 추출 효과를 그래프로 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 외부 산란 구조막(510)은 실험 데이터(Data)가 없으므로 이와 동일한 구조로 형성된 내부 산란 구조막(미도시)에 대하여 실험 진행한 결과물인 하기와 같은 실험 데이터를 참조할 수 있다.
도 5, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따르면, 디바이스(Device) A는 상기 폴리머 조성물을 상기 기판층 상에 1750 RPM으로 스핀 코팅하여 상기 투명 나노 구조체(511)를 형성한 시료일 수 있다. 디바이스(Device) B는 상기 폴리머 조성물을 상기 기판층 상에 2000 RPM으로 스핀 코팅하여 상기 투명 나노 구조체(511)를 형성한 시료일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 디바이스 A 및 디바이스 B는 마이크로 캐버티(Micro Cavity)를 적용한 시료와 비교하여 상기 기판층(400)의 정면에서의 커런트(Current) 효율은 낮으나 여러 시야각에서 측정한 외부 양자 효율(External Quantum Efficiency)는 큰 것을 알 수 있다. 이것은 상기 내부 산란 구조막(510)의 주름 구조와 동일한 형상의 주름 구조가 상기 유기 발광층(100)과 양극(Anode)(300)의 계면 및 상기 유기 발광층(100)과 음극(Cathode)(200)의 계면에 전사되어 외부 양자 효율이 높아진 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 외부 산란 구조막(510)은 상기 내부 산란 구조막(미도시)과 동일한 구조로 되어 있으므로, 상기 내부 산란 구조막 적용 시 상기 양극(Anode)(300) 및 기판층(400)의 계면에서의 내부 광 추출도가 높아진 결과를 상기 기판층(400) 및 외부 공기와의 계면에서의 외부 광 추출도도에도 적용할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 산란 구조막 적용 시의 피크(Peak) 파장의 이동 및 컬러 코오디네이션(Color Coordination) 변화를 그래프로 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 외부 산란 구조막(510)은 실험 데이터(Data)가 없으므로 이와 동일한 구조로 형성된 내부 산란 구조막(미도시)에 대하여 실험 진행한 결과물인 하기와 같은 실험 데이터를 참조할 수 있다.
도 8을 참조하면 상기 기판층(600)의 정면으로부터 60˚ 시야각에서 측정한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 디바이스 A 및 디바이스 B는 마이크로 캐버티(Micro Cavity)를 적용한 시료와 비교하였을 때, 피크 파장의 이동은 상기 마이크로 캐버티 적용 시 42㎚ 인 것에 비하여 디바이스 A는 20㎚, 디바이스 B는 26㎚로 측정되어 상기 마이크로 캐버티 구조만 적용하고 상기 내부 산란 구조막(510)을 적용하지 않은 경우 보다 47%까지 줄어든 것을 알 수 있다. 컬러 코오디네이션 변화는 마이크로 캐버티 적용 시 0.165 인 것에 비하여 디바이스 A는 0.078, 디바이스 B는 0.087로 측정되어 상기 마이크로 캐버티 구조만 적용하고 상기 내부 산란 구조막(510)을 적용하지 않은 경우 보다 이 역시 47%까지 줄어든 것을 알 수 있다. 또한 디바이스 A가 디바이스 B에 비하여 피크 파장의 이동 및 컬러 코오디네이션 변화 값이 작은 것으로 보아 상기 투명 나노 구조체(511)의 높이가 높을수록 개선 효과가 큰 것을 알 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 외부 산란 구조막(510)은 상기 내부 산란 구조막(미도시)과 동일한 구조로 되어 있으므로, 상기 내부 산란 구조막에서 컬러 코오디네이션 변화 값이 작아진 결과를 상기 외부 산란 구조막(510)에도 적용할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 외부 광 추출용 양자점 함유한 외부 산란층을 포함하는 유기발광소자는, 외부 광 추출용 양자점을 사용하여 외부 광 추출 효율을 향상시킬 수 있으며, 외부 나노 산란 구조 및 산란 입자로 복합 구성된 외부 산란층을 적용하여 외부 광 추출 효율 향상과 함께, 마이크로 렌즈 어레이(Micro Lens Array : MLA) 구조적용 시 시야각이 커짐에 따라 발생하는 문제점인 컬러 코오디네이션(Color Coordination) 변화 현상을 줄일 수 있어 시야각에 따른 색 변화 현상을 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 유기 발광층
200 : 음극(Cathode)
300 : 양극(Anode)
400 : 기판층
500 : 외부 산란층
510 : 외부 산란 구조막 511 : 투명 나노 구조체
512 : 평탄화 부재 520 : 산란 입자체
600 : 외부 양자점층
610 : 양자점체 620 : 원시광 투과단
630 : 적색 양자점단 640 : 적색 양자점체
650 : 녹색 양자점단 660 : 녹색 양자점체
10 : 유기발광소자
200 : 음극(Cathode)
300 : 양극(Anode)
400 : 기판층
500 : 외부 산란층
510 : 외부 산란 구조막 511 : 투명 나노 구조체
512 : 평탄화 부재 520 : 산란 입자체
600 : 외부 양자점층
610 : 양자점체 620 : 원시광 투과단
630 : 적색 양자점단 640 : 적색 양자점체
650 : 녹색 양자점단 660 : 녹색 양자점체
10 : 유기발광소자
Claims (4)
- 전자 및 정공을 공급받아 특정 파장의 빛을 발생시키는 유기 발광층;
상기 유기 발광층의 상단에 형성되어 상기 유기 발광층에 전자를 공급하는 음극(Cathode);
상기 유기 발광층의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층에 정공을 공급하고 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 투과시키는 양극(Anode);
상기 양극(Anode)의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 외부 양자점층으로 전달하는 기판층;
상기 기판층의 하단에 형성되며 복수의 양자점(Quantum Dot)체를 분산된 형태로 구비하여 상기 유기 발광층에서 발생한 빛의 세기를 증가시켜 외부 산란층으로 전달하는 외부 양자점(Quantum Dot)층; 및
상기 양자점층의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 산란시켜 외부로 발광하는 외부 산란층;을 포함하고,
상기 외부 산란층은,
주름 구조를 형성하여 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 산란시켜 외부로 발광하는 외부 산란 구조막; 및
상기 외부 산란 구조막의 내부에 분산된 형태로 구비되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 산란시켜 외부로 발광하는 복수의 산란 입자체;를 포함하고,
상기 외부 산란 구조막은,
폴리머(Polymer) 조성물을 상기 기판층의 상단에 스핀 코팅(Spin Coating) 및 경화시킨 후 이온(Ion) 식각 방식으로 식각하여 요철 구조를 형성한 투명 나노(Nano) 구조체; 및
상기 투명 나노 구조체의 외부에 금속 산화물을 스퍼터링(Sputtering) 방식으로 증착시켜 상기 투명 나노 구조체의 요철 구조를 평탄한 주름 구조로 변경시킨 평탄화 부재;를 포함하며,
상기 평탄화 부재의 굴절률은,
상기 양극(Anode)의 굴절률과 같거나 상기 양극(Anode)의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 하는 외부 광 추출용 외부 산란층 및 양자점을 포함하는 유기발광소자. - 제1항에 있어서,
상기 폴리머 조성물은,
폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA)를 포함하고,
상기 금속 산화물은,
ZnO을 포함하는 것을 특징으로 하는 외부 광 추출용 외부 산란층 및 양자점을 포함하는 유기발광소자. - 제1항에 있어서,
복수의 상기 양자점체에서 방출하는 빛의 파장 영역이 상기 유기 발광층에서 방출하는 빛의 파장 영역과 동일한 것을 특징으로 하는 외부 광 추출용 외부 산란층 및 양자점을 포함하는 유기발광소자. - 제1항에 있어서,
상기 외부 양자점층은,
상기 외부 양자점층의 내측에 형성되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 파장 변환 없이 외부로 투과시키는 원시광 투과단;
상기 외부 양자점층의 일측에 형성되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 적색 파장 영역의 빛으로 변환하여 외부로 투과시키는 적색 양자점단; 및
상기 외부 양자점층의 타측에 형성되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 녹색 파장 영역의 빛으로 변환하여 외부로 투과시키는 녹색 양자점단;을 포함하고,
상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 상기 원시광 투과단, 적색 양자점단 및 녹색 양자점단을 통하여 백색광으로 변환하여 상기 외부 산란층으로 전달하는 것을 특징으로 하는 외부 광 추출용 외부 산란층 및 양자점을 포함하는 유기발광소자.
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| KR1020210140350A KR102587009B1 (ko) | 2021-10-20 | 2021-10-20 | 외부 광 추출용 외부 산란층 및 양자점을 포함하는 유기발광소자 |
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- 2021-10-20 KR KR1020210140350A patent/KR102587009B1/ko active IP Right Grant
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| PCT 공개특허 WO2014-191733호 (명칭: Organic Light Emitting Diode Structure, 공개일: 2014.04.12.) |
| 대한민국 등록특허 제10-1735445호 (명칭: 고굴절 및 저굴절 유/무기 하이브리드 재료를 이용한 OLED 소자용 적층제 및 OLED 소자의 제조 방법, 이에 의하여 제조되는 OLED 소자, 등록일: 2017.05.08.) |
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