WO2013180544A1 - 유기 발광 소자 및 이의 제조방법 - Google Patents

유기 발광 소자 및 이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2013180544A1
WO2013180544A1 PCT/KR2013/004859 KR2013004859W WO2013180544A1 WO 2013180544 A1 WO2013180544 A1 WO 2013180544A1 KR 2013004859 W KR2013004859 W KR 2013004859W WO 2013180544 A1 WO2013180544 A1 WO 2013180544A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light emitting
organic light
electrode
emitting device
organic
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/004859
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이정형
강민수
오덕수
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to CN201380003992.7A priority Critical patent/CN103959504B/zh
Priority to JP2014543436A priority patent/JP5902312B2/ja
Priority to US14/355,216 priority patent/US9209421B2/en
Priority to EP13797745.0A priority patent/EP2858137B1/en
Publication of WO2013180544A1 publication Critical patent/WO2013180544A1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/85Arrangements for extracting light from the devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/805Electrodes
    • H10K59/8051Anodes
    • H10K59/80516Anodes combined with auxiliary electrodes, e.g. ITO layer combined with metal lines
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/87Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K59/871Self-supporting sealing arrangements
    • H10K59/8723Vertical spacers, e.g. arranged between the sealing arrangement and the OLED
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/02Details
    • H05B33/04Sealing arrangements, e.g. against humidity
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/10Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • H10K50/15Hole transporting layers
    • H10K50/157Hole transporting layers between the light-emitting layer and the cathode
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/805Electrodes
    • H10K50/81Anodes
    • H10K50/814Anodes combined with auxiliary electrodes, e.g. ITO layer combined with metal lines
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/84Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/842Containers
    • H10K50/8428Vertical spacers, e.g. arranged between the sealing arrangement and the OLED
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/32Stacked devices having two or more layers, each emitting at different wavelengths
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301Details of OLEDs
    • H10K2102/341Short-circuit prevention
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/875Arrangements for extracting light from the devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
    • H10K77/10Substrates, e.g. flexible substrates
    • H10K77/111Flexible substrates
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/114Poly-phenylenevinylene; Derivatives thereof
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/321Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
    • H10K85/324Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising aluminium, e.g. Alq3
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/341Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium

Definitions

  • the present invention relates to an organic light emitting device and a method of manufacturing the same.
  • the organic light emitting device is composed of two opposite electrodes and a thin film of organic material having a multilayer semiconductor property therebetween.
  • the organic light emitting device having such a configuration uses a phenomenon of converting electrical energy into light energy using an organic material, that is, an organic light emitting phenomenon.
  • an organic light emitting phenomenon Specifically, in the structure in which the organic material layer is positioned between the anode and the cathode, when a voltage is applied between the two electrodes, holes are injected into the organic material and electrons are injected into the cathode. When the injected holes and electrons meet, excitons are formed, and when the excitons fall back to the ground, they shine.
  • the organic light emitting device As described above, light generated in the organic material layer is emitted through the light transmitting electrode, and the organic light emitting device may be classified into top emission, bottom emission, and double emission.
  • the organic light emitting device may be classified into top emission, bottom emission, and double emission.
  • one of the two electrodes In the case of the front emission or the bottom emission type, one of the two electrodes must be a light transmissive electrode, and in the case of the double emission type, both electrodes must be the light transmissive electrode.
  • It provides an organic light emitting device comprising a spacer pattern on the first electrode.
  • It provides a method of manufacturing an organic light emitting device comprising a.
  • the organic light emitting diode according to the exemplary embodiment of the present invention includes a spacer pattern on the first electrode, so that the encapsulation process using the thin film or the glass without the cavity may be performed by the physical pressure of the first electrode and the second electrode. Electrical shorts can be prevented.
  • the organic light emitting device according to the exemplary embodiment of the present invention has a feature of ensuring reliability of the substrate by adding a photo process for forming a spacer pattern on the first electrode once.
  • FIG. 1 is a view schematically showing a plane of an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting diode according to one embodiment of the present invention.
  • the device In order to use an organic light emitting device as an illumination, the device must be driven at a high brightness unlike a conventional color display, and maintain a constant luminance like a conventional lighting. In order to sufficiently improve the luminance of the organic light emitting device, light emission should be performed in a large area, and in order to emit light in such a large area, a high driving current should be used. In addition, in order to maintain a constant brightness in a large area, such a high current must be uniformly injected into the device of a large area.
  • a metal oxide having a large work function is mainly used as an anode material of an organic light emitting diode.
  • metal oxides are not relatively high in electrical conductivity. Therefore, when such a metal oxide is used in an organic EL or LCD having a small display area, there is no problem.
  • a large voltage drop due to a high current causes a current to emit light. Since it is not evenly injected into the surface, light emission of the device does not occur uniformly. For example, light emission may occur only near a portion of the electrode electrically connected to the driving circuit, and light emission may occur in the remaining areas, or light emission may not occur.
  • the cathode material of the organic light emitting device mainly a metal having a small work function or an alloy thereof is used.
  • a metal may have high electrical conductivity of the material itself, but if the thin film is formed into a thin film when the transparency of the electrode is required due to the characteristics of the organic light emitting device, the electrical conductivity decreases. Therefore, even in this case, since the current is not evenly injected into the light emitting surface, light emission of the device may not occur uniformly.
  • an organic light emitting device has a structure in which two electrodes having a large area face each other and an organic material layer emitting light by current is formed therebetween.
  • the current is applied at the edge of the electrode and flows toward the center of the electrode to pass through the organic material and exit to the opposite electrode.
  • a voltage drop occurs in proportion to the resistance of the electrode as the current flows from the edge of the electrode to the center. do.
  • the resistance of the electrode consumes energy as much as the voltage drop occurs, thereby reducing the energy efficiency of the organic light emitting device.
  • an organic light emitting device needs a design to minimize such a problem.
  • the transparent electrode used in the organic light emitting device has the advantage of being transparent to transmit light, while the electrical resistance is very high compared to the metal electrode. Therefore, when the organic light emitting device is to be implemented in a large area, the voltage distribution in a wide light emitting area is uneven due to the high electrical resistance of the transparent electrode, and thus there is a problem in obtaining a large area of light emission with uniform luminance.
  • a commonly used method is to install an auxiliary electrode using a metal below or above the transparent electrode.
  • the metal auxiliary electrode is made as thin as possible to secure the transparency, and the lattice period is widened as much as possible to increase the transparency while obtaining an even voltage distribution over a large area.
  • the method of using a lattice-shaped metal auxiliary electrode not only increases the complexity of the process, but also the process of evenly stacking organic materials to be formed thereon due to the height of the auxiliary electrode when the auxiliary electrode is formed on the transparent electrode. I have a problem that can cause difficulties.
  • a thin film or a cavity-free glass is used in the encapsulation process in manufacturing the organic light emitting device.
  • the first electrode and the second electrode of the organic light emitting device may come into contact with each other. Can be.
  • an electrical short occurs, and a defect may occur in the entire organic light emitting diode.
  • the present invention is to provide an organic light emitting device that can prevent the electrical short (short) of the first electrode and the second electrode of the organic light emitting device even in the encapsulation process by the physical pressure.
  • the organic light emitting diode according to the present invention may include a substrate, a first electrode, an organic material layer, and a second electrode sequentially, and include a spacer pattern on the first electrode.
  • the organic light emitting diode according to the present invention may include a light emitting region and a non-light emitting region, and the spacer pattern may be provided in the light emitting region of the organic light emitting diode.
  • the spacer pattern may be provided between the first electrode and the organic material layer.
  • the taper angle of the spacer pattern may be greater than 10 ° and less than or equal to 60 °, but is not limited thereto.
  • the spacer pattern may be formed using a photosensitive resin composition known in the art. More specifically, the spacer pattern may be formed using a photosensitive resin composition including polyimide, but is not limited thereto.
  • the manufacturing method of the spacer pattern is as follows.
  • the photosensitive resin composition is coated on the first electrode by a spray method, a roll coating method, a coating method using a slit nozzle, a rotation coating method, an extrusion coating method, a bar coating method, or a combination of two or more thereof. .
  • the process of volatilizing a solvent by applying vacuum and / or heat can be performed.
  • Heating conditions vary depending on the type and blending ratio of each component, but in the case of hot plate heating can be heated to 60 to 130 °C for 5 to 500 seconds, in the case of hot oven to 60 to 140 °C 20 to 1,000 seconds, It is not limited only to this.
  • Exposure amount, exposure conditions, the kind of radiation, etc. may differ with resolution and the compounding grade of a composition.
  • the radiation g-ray (wavelength 436nm), I-ray (365nm wavelength), ultraviolet ray of h-ray (wavelength 405nm), far ultraviolet rays such as excimer (krF, ArF) laser, X-rays such as synchrotron radiation, electron beam, etc.
  • Charge particle beams can be used, and I lines, h lines, and g lines can be used.
  • Exposure can be carried out by contact, proximate, projection exposure, or the like.
  • a post-exposure heating (PEB) process may be performed if necessary prior to post-exposure alkali development.
  • the temperature of the PEB may be 150 ° C. or less and the time may be about 0.1-10 minutes.
  • the developing process is a process of removing unwanted portions with an alkaline developer, and may be performed by removing a non-exposed portion with a water-soluble alkaline developer.
  • inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium metasilicate, ammonia, water
  • Primary amines such as ethyl amine and n-propyl amine
  • Secondary amines such as diethyl amine and n-propyl amine
  • Tertiary amines such as triethyl amine, methyl diethyl amine and n-methyl pyrrolidone
  • Quaternary ammonium salts such as alcohol amines such as dimethyl ethyl alcohol amine and triethyl alcohol amine, tetra methyl ammonium hydroxide, tetra ethyl ammonium hydroxide and choline
  • An aqueous alkali solution selected from
  • an aqueous solution in which an appropriate amount of a water-soluble organic solvent such as methyl alcohol, ethyl alcohol propyl alcohol, isopropyl alcohol, propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, or a surfactant is added to the aqueous alkali solution may be used as a developer.
  • the developing time may be about 15 to 200 seconds, and the developing method may be a dipping method, a spray method, a puddle method, or the like. After development, washing with pure water for 20 to 200 seconds may be performed to remove moisture on the substrate using compressed air or nitrogen. In this manner, a spacer pattern may be formed on the first electrode.
  • postbake or hardbake can be performed using a heating device such as a hot plate or an oven.
  • Heat treatment can be performed at 150 °C ⁇ 250 °C for 5 ⁇ 60 minutes using hot plate and 15 ⁇ 90 minutes using oven. After the final heat treatment, a fully cross-linked spacer pattern may be obtained.
  • the thickness of the spacer pattern may be 1 ⁇ 2 ⁇ m, the diameter may be 10 ⁇ 50 ⁇ m, but is not limited thereto.
  • the region where the spacer pattern is provided is a non-light emitting region
  • the area of the region where the spacer pattern is provided is 3 to 10% based on the area of the light emitting region of the organic light emitting diode.
  • the first electrode and the second electrode during the encapsulation process by configuring the area of the region provided with the spacer pattern to 3 to 10%, the first electrode and the second electrode during the encapsulation process by physical pressure without significantly impairing the light emission characteristics of the organic light emitting device.
  • the substrate may be used without limitation what is known in the art. More specifically, hard substrates such as glass, SiO 2 , silicon wafers, or film substrates such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyimide (PI), polyethylene naphthalate (PEN), and cycloolefin polymer (COP) may be used. May be, but is not limited thereto.
  • hard substrates such as glass, SiO 2 , silicon wafers, or film substrates such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate (PC), polyimide (PI), polyethylene naphthalate (PEN), and cycloolefin polymer (COP) may be used. May be, but is not limited thereto.
  • the first electrode may be a transparent electrode.
  • the first electrode may include a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO), IZO, ZnO, SnO 2 , but is not limited thereto.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO IZO
  • ZnO ZnO
  • SnO 2 SnO 2
  • the first electrode is formed by depositing a metal, a conductive metal oxide, an alloy thereof, or the like on a substrate by using a physical vapor deposition (PVD) method such as sputtering or e-beam evaporation. can do.
  • PVD physical vapor deposition
  • the second electrode may be a metal electrode.
  • the metal may include one or more of Al, Ag, Ca, Mg, Au, Mo, Ir, Cr, Ti, Pd, alloys thereof, and the like, but is not limited thereto.
  • the organic light emitting diode according to the present invention may further include an auxiliary electrode on the first electrode.
  • the auxiliary electrode is for improving the resistance of the first electrode, and the auxiliary electrode may be formed by depositing one or more kinds selected from the group consisting of a conductive sealant and a metal. More specifically, the auxiliary electrode may include Cr, Mo, Al, Cu, alloys thereof, and the like, but is not limited thereto.
  • the organic light emitting diode according to the present invention may include a light emitting area and a non-light emitting area, and the auxiliary electrode may be provided in the non-light emitting area.
  • an insulating layer may be further included on the first electrode.
  • the insulating layer may serve as a pixel division in a large area organic light emitting device, and may be formed using materials and methods known in the art.
  • An auxiliary electrode may be provided on the first electrode, and an insulating layer may be provided on the auxiliary electrode.
  • the spacer pattern may be provided in the light emitting region of the organic light emitting diode, and the auxiliary electrode may be provided in the non-light emitting region of the organic light emitting diode.
  • the spacer pattern in the light emitting area of the organic light emitting device, the height of the spacer pattern of the light emitting area and the height of the non-light emitting area can be similarly formed.
  • the electrical short (short) of the first electrode and the second electrode during the encapsulation process by physical pressure there is a feature that can prevent.
  • the organic light emitting device according to the present invention may be applied to an organic light emitting device for lighting, but is not limited thereto.
  • the organic material layer is not only a deposition method using a variety of polymer materials, but also a solvent process such as spin coating, dip coating, doctor blading, screen printing, inkjet printing or thermal transfer method. It can be produced in fewer layers by the method of.
  • the organic layer may include a light emitting layer, and may have a stack structure further including at least one selected from a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, and an electron injection layer.
  • hole injection materials that can be used in the present invention include metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, gold or alloys thereof; Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO); A combination of a metal and an oxide such as ZnO: Al or SnO 2 : Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene] (PEDT), polypyrrole and polyaniline, and the like, but are not limited thereto.
  • metals such as vanadium, chromium, copper, zinc, gold or alloys thereof
  • Metal oxides such as zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO); A combination of a metal and an oxide such as ZnO: Al or SnO 2 : Sb
  • Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (
  • the material capable of forming the electron injection layer it is usually preferable that the material has a small work function to facilitate electron injection into the organic material layer.
  • the electron injection material include metals such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, and lead or alloys thereof; Multilayer structure materials such as LiF / Al or LiO 2 / Al, and the like, and the same material as the hole injection electrode material may be used, but is not limited thereto.
  • a material capable of forming the light emitting layer a material capable of emitting light in the visible region by transporting and combining holes and electrons from the hole transport layer and the electron transport layer, respectively, and a material having good quantum efficiency with respect to fluorescence or phosphorescence is preferable.
  • Specific examples thereof include 8-hydroxyquinoline aluminum complex (Alq 3 ); Carbazole series compounds; Dimerized styryl compounds; BAlq; 10-hydroxybenzoquinoline-metal compound; Benzoxazole, benzthiazole and benzimidazole series compounds; Poly (p-phenylenevinylene) (PPV) -based polymers; Spiro compounds; Polyfluorene, rubrene; Phosphorescent host CBP [[4,4'-bis (9-carbazolyl) biphenyl]; Etc., but is not limited thereto.
  • the light emitting material may further include a phosphorescent dopant or a fluorescent dopant to improve fluorescence or phosphorescent properties.
  • a phosphorescent dopant include ir (ppy) (3) (fac tris (2-phenylpyridine) iridium) or F2Irpic [iridium (III) bis (4,6-di-fluorophenyl-pyridinato-N, C2) picolinate] Etc.
  • the fluorescent dopant those known in the art may be used.
  • the material capable of forming the electron transport layer a material capable of injecting electrons well from the electron injection layer and transferring the electrons to the light emitting layer is suitable.
  • Specific examples include Al complexes of 8-hydroxyquinoline; Complexes including Alq 3 ; Organic radical compounds; Hydroxyflavone-metal complexes and the like, but are not limited thereto.
  • the organic light emitting diode according to the exemplary embodiment of the present invention includes a spacer pattern on the first electrode, so that the encapsulation process using the thin film or the glass without the cavity may be performed by the physical pressure of the first electrode and the second electrode. Electrical shorts can be prevented.
  • the organic light emitting device according to the exemplary embodiment of the present invention has a feature of ensuring reliability of the substrate by adding a photo process for forming a spacer pattern on the first electrode once.
  • one embodiment of the method of manufacturing an organic light emitting device comprises the steps of 1) forming a first electrode on a substrate, 2) forming a spacer pattern on the first electrode, and 3) an organic material layer and Forming a second electrode.
  • the material and the manufacturing method of the substrate, the first electrode, the spacer pattern, the organic material layer, and the second electrode are the same as described above, so a detailed description thereof will be omitted. Shall be.
  • the method may further include forming an auxiliary electrode on the first electrode before or after the formation of the spacer pattern of step 2).
  • the method of manufacturing an organic light emitting diode according to the present invention may further include forming an insulating layer on the auxiliary electrode.
  • FIG 1 and 2 are schematic views showing planar and vertical sections of the organic light emitting diode according to one embodiment of the present invention, respectively.
  • FIG. 1 schematically illustrates a plane of an organic light emitting diode having a spacer 30 formed on a first electrode 10.
  • the auxiliary electrode 20 may be included on the first electrode 10.
  • FIG. 2 illustrates a vertical structure of a cross section indicated by a dotted line in FIG. 1.
  • the organic light emitting diode of FIG. 2 may include a first electrode 10, an organic layer 40, and a second electrode 50 in sequence, and a spacer 30 pattern may be provided on the first electrode 10.
  • An auxiliary electrode 20 may be provided on the first electrode 10, and an insulating layer 60 may be provided on the auxiliary electrode 20.
  • the organic light emitting device according to the present invention may include a light extraction structure.
  • the organic light emitting device may further include an internal light extraction layer between the substrate and the first electrode.
  • the organic light emitting device may further include an external light extraction layer on a surface opposite to the surface on which the first electrode is provided on the substrate.
  • the internal light extraction layer or the external light extraction layer is not particularly limited as long as it can induce light scattering and improve the light extraction efficiency of the organic light emitting device. More specifically, the light extraction layer may have a structure in which scattering particles are dispersed in a binder.
  • the light extraction layer may be formed directly on the substrate by a method such as spin coating, bar coating, slit coating, or the like by forming and attaching a film.
  • the organic light emitting device is a flexible organic light emitting device.
  • the substrate comprises a flexible material.
  • a glass, plastic or film substrate in the form of a flexible thin film.
  • films such as PET, PEN, and PI, can be used in the form of a single layer or a multilayer.
  • the present invention provides a display device including the organic light emitting device.
  • the present invention provides a lighting device including the organic light emitting device.
  • the organic light emitting diode according to the exemplary embodiment of the present invention includes a spacer pattern on the first electrode, so that the first electrode may be caused by physical pressure during an encapsulation process using a thin film or glass without a cavity. And an electrical short of the second electrode can be prevented.
  • the organic light emitting device according to the exemplary embodiment of the present invention has a feature of ensuring reliability of the substrate by adding a photo process for forming a spacer pattern on the first electrode once.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 유기 발광 소자 및 이의 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 유기 발광 소자는 기판, 제1 전극, 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 포함하고, 상기 제1 전극 상에 스페이서 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유기 발광 소자 및 이의 제조방법
본 출원은 2012년 5월 31일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2012-0058931호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 유기 발광 소자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
유기 발광 소자는 두 개의 반대 전극과 그 사이에 존재하는 다층의 반도체적 성질을 갖는 유기물의 박막들로 구성되어 있다. 이와 같은 구성의 유기 발광 소자는 유기 물질을 이용하여 전기 에너지를 빛 에너지로 전환시켜주는 현상, 즉 유기 발광 현상을 이용한다. 구체적으로, 양극과 음극 사이에 유기물층을 위치시킨 구조에 있어서 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 된다. 주입된 정공과 전자가 만났을 때 엑시톤(exciton)이 형성되고, 이 엑시톤이 다시 바닥 상태로 떨어질 때 빛이 나게 된다.
상기와 같은 유기 발광 소자에서는 유기물층에서 생성된 빛이 광 투과성 전극을 통하여 방출하게 되며, 유기 발광 소자는 통상 전면 발광(top emission), 후면 발광(bottom emisstion) 및 양면 발광형으로 분류할 수 있다. 전면 또는 후면 발광형의 경우는 두 개의 전극 중 하나가 광 투과성 전극이어야 하며, 양면 발광형의 경우는 두 개의 전극이 모두 광 투과성 전극이어야 한다.
상기와 같은 유기 발광 소자에 대해서는 다층 구조를 사용하는 경우 저전압에서 구동할 수 있다는 코닥사의 발표 이래 많은 연구가 집중되어 왔으며, 최근에는 유기 발광 소자를 이용한 천연색 디스플레이가 휴대용 전화기에 부착되어 상용화되고 있다.
또한, 최근의 유기 발광 소자는 기존의 형광 물질을 이용하는 대신 인광 물질의 이용에 대한 연구가 진행되면서 효율의 향상이 급격히 이루어지고 있으며, 가까운 미래에는 기존의 조명을 대체할 수 있다는 예상도 나오고 있다.
당 기술분야에서는 발광 효율이 우수하고, 보다 간단한 공정으로 제조할 수 있는 유기 발광 소자 및 이의 제조방법에 대한 연구가 필요하다.
이에 본 발명은,
기판, 제1 전극, 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 포함하고,
상기 제1 전극 상에 스페이서 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자를 제공한다.
또한, 본 발명은
1) 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계,
2) 상기 제1 전극 상에 스페이서 패턴을 형성하는 단계, 및
3) 유기물층 및 제2 전극을 형성하는 단계
를 포함하는 유기 발광 소자의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 제1 전극 상에 스페이서 패턴을 포함함으로써, 박막 또는 캐비티(cavity) 없는 글래스를 이용한 인캡슐레이션 공정시 물리적 압력에 의한 제1 전극 및 제2 전극의 전기적 쇼트(short)를 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 제1 전극 상에 스페이서 패턴을 형성하는 포토 공정을 1회 추가함으로써 기판의 신뢰성을 확보할 수 있는 특징이 있다.
도 1은 본 발명의 일구체예에 따른 유기 발광 소자의 평면을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 일구체예에 따른 유기 발광 소자의 수직단면을 개략적으로 나타낸 도이다.
<도면의 주요 부호의 설명>
10: 제1 전극
20: 보조전극
30: 스페이서
40: 유기물층
50: 제2 전극
60: 절연층
이하 본 발명에 대해서 자세히 설명한다.
유기 발광 소자가 조명으로 이용되기 위해서는 기존의 천연색 디스플레이와는 달리 고휘도에서 소자를 구동하여야 하며, 기존의 조명과 같이 일정한 휘도를 유지하여야 한다. 유기 발광 소자의 휘도를 충분히 향상시키기 위해서는 넓은 면적에서 발광이 이루어져야 하고, 이와 같이 넓은 면적에서 발광이 이루어지게 하기 위해서는 높은 구동 전류를 이용해야 한다. 또한, 넓은 면적에서 일정한 휘도를 유지하기 위해서는 상기와 같은 높은 전류가 넓은 면적의 소자에 균일하게 주입되어야 한다.
일반적으로 유기 발광 소자의 양극 물질로는 주로 일함수가 큰 금속 산화물이 사용된다. 그러나, 금속 산화물은 전기 전도도가 비교적 높지 않다. 따라서, 이와 같은 금속 산화물이 표시 면적이 작은 유기 EL이나 LCD에 사용되는 경우에는 문제점이 없으나, 조명 기기에 사용하기 위한 대면적 유기 EL에 사용되는 경우에는 높은 전류에 의한 전압 강하가 커서 전류가 발광면에 고르게 주입되지 않으므로 소자의 발광이 균일하게 일어나지 않는다. 예컨대, 전극을 구동 회로와 전기적으로 결선시킨 부분의 근처에서만 발광을 하고, 나머지 영역에서는 약한 발광이 일어나거나 발광이 일어나지 않을 수 있다.
한편, 유기 발광 소자의 음극 물질로는 주로 일함수가 작은 금속 또는 이들의 합금이 사용된다. 이와 같은 금속은 물질 자체의 전기 전도도는 높을 수 있으나, 유기 발광 소자의 특성상 전극의 투명성이 요구되는 경우에 박막으로 형성된다면 전기 전도도가 감소한다. 따라서, 이와 같은 경우에도 전류가 발광면에 고르게 주입되지 않으므로 소자의 발광이 균일하게 일어나지 않을 수 있다.
따라서, 유기 발광 소자를 조명 기기로 사용하기 위해서는 전극의 저항을 줄여 넓은 면적의 소자에서 고휘도의 발광이 균일하게 일어나도록 하는 것이 필요하다.
일반적으로 유기 발광 소자는 넓은 면적을 갖는 2개의 전극이 서로 마주보고 있으며 그 사이에 전류에 의해 빛을 발광하는 유기물층이 형성되어 있는 구조를 갖는다. 상기 전극의 테두리 부분에서 전류가 인가되어 전극의 중심부 쪽으로 흐르면서 유기물을 통과하여 마주보고 있는 전극으로 빠져나가게 되며, 이 때 전극의 테두리 부분에서 중심부로 전류가 흐르면서 전극의 저항에 비례하게 전압 하강이 발생한다. 이러한 전극의 저항에 의하여 전압 하강이 발생한 만큼 에너지를 소모하게 되어 유기 발광 소자의 에너지 효율을 저하시키게 된다.
또한, 상기 2개의 전극 사이에 형성되는 전기장이 달라지게 되므로, 전극 위치에 따라 유기물의 발광량이 달라지게 되는데, 이러한 위치에 따른 밝기의 차이는 외관상으로도 좋지 않을 뿐 아니라, 소자의 안정성에도 좋지 않은 영향을 주게 된다. 따라서, 유기 발광 소자에서는 이러한 문제를 최소화하기 위한 설계가 필요하다.
유기 발광 소자에 사용되는 투명 전극은 투명하여 빛을 투과할 수 있는 장점이 있는 반면에 금속 전극에 비해서는 전기저항이 매우 높다. 따라서, 유기 발광 소자를 대면적으로 구현하고자 할 때 투명 전극의 높은 전기저항으로 인해 넓은 발광 면적 내의 전압분포가 고르지 않게 되며 이에 따라 고른 휘도의 발광을 대면적으로 얻기에 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 일반적으로 사용하는 방법은 투명 전극의 아래 혹은 위에 금속을 이용하는 보조전극을 설치하는 것이다. 금속 보조전극은 투명성을 담보하기 위하여 가능한 한 가늘게 격자모양으로 만들며 넓은 면적에 있어서 고른 전압분포를 얻으면서도 투명성을 높이기 위해 격자의 주기는 가능한 한 넓히는 방법을 사용하고 있다. 그러나, 격자모양의 금속 보조전극을 사용하는 방법은 공정의 복잡성이 증가하는 문제뿐 만이 아니라, 투명전극 위에 보조전극이 형성된 경우에 보조전극의 높이 때문에 그 위에 구성해야 하는 유기물을 고르게 적층하는데 있어서 공정상의 어려움이 발생하는 문제를 안고 있다.
또한, 유기 발광 소자의 제조시 인캡슐레이션 공정에서는 박막 또는 캐비티(cavity) 없는 글래스를 이용한다. 그러나, 상기 박막 또는 캐비티(cavity) 없는 글래스를 이용하는 인캡슐레이션 공정에서는, 물리적 압력에 의하여 유기 발광 소자를 인캡슐레이션 하므로, 유기 발광 소자의 제1 전극 및 제2 전극이 서로 접촉하는 경우가 발생할 수 있다. 이와 같이, 유기 발광 소자의 제1 전극 및 제2 전극이 서로 접촉하는 경우네는 전기적 쇼트(short)가 발생하게 되고, 유기 발광 소자 전체에 불량이 발생될 수 있다.
이에, 본 발명은 물리적 압력에 의한 인캡슐레이션 공정에서도 유기 발광 소자의 제1 전극 및 제2 전극의 전기적 쇼트(short)를 방지할 수 있는 유기 발광 소자를 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 기판, 제1 전극, 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 포함하고, 상기 제1 전극 상에 스페이서 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 발광영역 및 비발광영역을 포함하고, 상기 스페이서 패턴은 유기 발광 소자의 발광영역 내에 구비될 수 있다. 여기서, 상기 스페이서 패턴은 제1 전극 및 유기물층 사이에 구비될 수 있다.
상기 스페이서 패턴의 테이퍼각은 10° 초과 60° 이하일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
상기 스페이서 패턴은 당 기술분야에 알려진 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 스페이서 패턴은 폴리이미드를 포함하는 감광성 수지 조성물을 이용하여 형성할 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
상기 스페이서 패턴의 제조방법은 다음과 같다.
상기 감광성 수지 조성물을 스프레이법, 롤 코팅법, 슬릿노즐을 이용한 도포법, 회전 도포법, 익스트루젼 코팅법, 바 코팅법 등 또는 이들 중 2 가지 이상의 조합 방식에 의하여 제1 전극 상에 코팅한다.
도막을 형성한 후 유동성이 없는 도막을 형성하기 위해, 진공 및/또는 열을 가하여 용매를 휘발시키는 공정을 행할 수 있다.
가열 조건은 각 성분의 종류나 배합 비율에 따라서 다르지만, 열판 가열의 경우 60 ~ 130℃로 5 ~ 500초간 가열할 수 있고, 열오븐의 경우 60 ~ 140℃로 20 ~ 1,000초간 가열할 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
이어서, 용매가 휘발되어서 유동성이 감소된 도막에 소정의 패턴을 갖는 마스크를 이용하여 방사선을 조사한다. 노광량이나 노광 조건, 방사선의 종류 등은 해상도나 조성물의 배합정도에 따라 상이할 수 있다. 본 발명에서는 방사선으로서 g 선(파장 436nm), I 선(파장 365nm), h 선(파장 405nm)의 자외선, 엑시머(krF, ArF)레이저 등의 원자외선, 싱크로트론 방사선 등의 X선, 전자선 등의 전하 입자선을 이용할 수 있고, I 선, h 선, g 선을 이용할 수 있다. 노광은 콘택트(contact), 프록시메이트(proximate), 프로젝션(projection) 노광법 등으로 시행할 수 있다.
노광 후 알칼리 현상을 하기 전에 필요한 경우 노광 후 가열(PEB) 공정을 수행할 수도 있다. PEB의 온도는 150℃ 이하이고 시간은 약 0.1 ~ 10분일 수 있다.
현상 공정은 원하지 않는 부분을 알카리 현상액에 의해서 제거하는 공정으로서, 수용성 알카리 현상액으로 비노광 부위를 제거하는 방식으로 수행될 수 있다. 현상액으로는 예컨대 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 규산나트륨, 메타 규산 나트륨, 암모니아, 물 등의 무기물 알칼리 류; 에틸 아민, n-프로필 아민 등의 일차 아민류; 디에틸 아민, n-프로필 아민 등의 2차 아민류; 트리 에틸 아민, 메틸 디에틸 아민, n-메틸 피롤리돈 등의 3차 아민류; 디메틸 에틸알콜 아민, 트리 에틸알콜 아민 등의 알코올 아민류, 테트라 메틸 암모늄 수산화물, 테트라 에틸 암모늄 수산화물, 콜린 등의 4차 암모늄염; 피롤, 피페리딘 등의 아민류에서 선택되는 알칼리 수용액을 사용할 수 있다. 또한, 상기 알칼리 수용액에 메틸 알코올, 에틸 알코올 프로필 알코올, 이소프로필 알코올, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르 등의 수용성 유기 용매 또는 계면 활성제 등을 적당량 첨가한 수용액을 현상액으로 사용할 수도 있다.
현상 시간은 약 15 ~ 200초 일 수 있고, 현상방법으로는 디핑법, 스프레이법, 퍼들법 등이 모두 가능하다. 현상 후 순수를 이용해 20 ~ 200초간 세척을 행한 후, 압축 공기나 질소를 이용하여 기판상의 수분을 제거할 수 있다. 이와 같은 방법에 의하여 제1 전극 상에 스페이서 패턴이 형성될 수 있다.
이어서, 열판이나 오븐 등의 가열 장치를 이용해서 후열 처리(postbake or hardbake)를 할 수 있다. 열판을 이용해서는 150℃ ~ 250℃로 5 ~ 60분간, 오븐을 이용해서는 15 ~ 90분간 열처리 할 수 있다. 최종적으로 열처리를 마친 후에 완전히 가교 경화된 스페이서 패턴을 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 상기 스페이서 패턴의 두께는 1 ~ 2㎛ 일 수 있고, 직경은 10 ~ 50㎛ 일 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 스페이서 패턴이 구비되는 영역은 비발광영역이므로, 유기 발광 소자의 발광영역의 면적을 기준으로 상기 스페이서 패턴이 구비되는 영역의 면적은 3 ~ 10%인 것이 바람직하다.
상기와 같이, 상기 스페이서 패턴이 구비되는 영역의 면적을 3 ~ 10%로 구성함으로써, 유기 발광 소자의 발광 특성을 크게 저해하지 않으면서, 물리적 압력에 의한 인캡슐레이션 공정시 제1 전극 및 제2 전극의 전기적 쇼트(short)를 방지할 수 있는 특징이 있다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 상기 기판은 당 기술분야에 알려진 것을 제한 없이 이용할 수 있다. 보다 구체적으로는 유리, SiO2, 실리콘 웨이퍼 등과 같은 하드한 기판 또는 PET(polyethylene terephthalate), PC(Polycarbonate), PI(polyimide), PEN(polyethylene naphthalate), COP(cycloolefin polymer) 등과 같은 필름 기판을 이용할 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 상기 제1 전극은 투명 전극일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제1 전극은 ITO(indium tin oxide), IZO, ZnO, SnO2 등의 투명한 전도성 물질을 포함할 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
상기 제1 전극은 스퍼터링(sputtering) 이나 전자빔 증발(e-beam evaporation)과 같은 PVD(physical vapor deposition) 방법을 이용하여, 기판 상에 금속, 전도성을 가지는 금속 산화물, 이들의 합금 등을 증착시켜 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 상기 제2 전극은 금속 전극일 수 있다. 상기 금속은 Al, Ag, Ca, Mg, Au, Mo, Ir, Cr, Ti, Pd, 이들의 합금 등을 1종 이상 포함할 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 상기 제1 전극 상에 보조전극을 추가로 포함할 수 있다. 상기 보조전극은 제1 전극의 저항 개선을 위한 것으로서, 상기 보조전극은 전도성 실란트(sealant) 및 금속으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 증착하여 형성할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 보조전극은 Cr, Mo, Al, Cu, 이들의 합금 등을 포함할 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 발광영역 및 비발광영역을 포함하고, 상기 보조전극은 비발광영역 내에 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 상기 제1 전극 상에는 절연층을 추가로 포함할 수 있다. 상기 절연층은 대면적의 유기 발광 소자에 있어서 화소 구분의 역할을 수행할 수 있고, 당 기술분야에 알려진 재료 및 방법을 이용하여 형성할 수 있다.
상기 제1 전극 상에 보조전극이 구비될 수 있고, 상기 보조전극 상에 절연층이 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 상기 스페이서 패턴은 유기 발광 소자의 발광영역 내에 구비될 수 있고, 상기 보조전극은 유기 발광 소자의 비발광영역에 구비될 수 있다. 상기 유기 발광 소자의 발광영역 내에 스페이서 패턴을 포함함으로써, 발광영역의 스페이서 패턴의 높이와 비발광영역의 높이를 서로 유사하게 형성할 수 있다.
상기와 같이, 유기 발광 소자의 발광영역의 스페이서 패턴의 높이와 비발광영역의 높이를 서로 유사하게 형성함으로써, 물리적 압력에 의한 인캡슐레이션 공정시 제1 전극 및 제2 전극의 전기적 쇼트(short)를 방지할 수 있는 특징이 있다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 조명용 유기 발광 소자에 적용될 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 상기 유기물층은 다양한 고분자 소재를 사용한 증착법 뿐만 아니라, 용매 공정(solvent process), 예컨대 스핀 코팅, 딥 코팅, 닥터 블레이딩, 스크린 프린팅, 잉크젯 프린팅 또는 열 전사법 등의 방법에 의하여 더 적은 수의 층으로 제조할 수 있다.
상기 유기물층은 발광층을 포함하고, 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층 및 전자 주입층 중에서 선택된 하나 이상을 더 포함하는 적층 구조일 수 있다.
상기 정공 주입층을 형성할 수 있는 물질로는 통상 유기물층으로 정공 주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 정공 주입 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연 산화물, 인듐 산화물, 인듐 주석 산화물(ITO), 인듐 아연 산화물(IZO)과 같은 금속 산화물; ZnO : Al 또는 SnO2 : Sb와 같은 금속과 산화물의 조합; 폴리(3-메틸티오펜), 폴리[3,4-(에틸렌-1,2-디옥시)티오펜](PEDT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 전자 주입층을 형성할 수 있는 물질로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 전자 주입 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 티타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있고, 정공 주입 전극 물질과 동일한 물질을 사용할 수도 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 발광층을 형성할 수 있는 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자 효율이 좋은 물질이 바람직하다. 구체적인 예로는 8-히드록시-퀴놀린 알루미늄 착물(Alq3); 카르바졸 계열 화합물; 이량체화 스티릴(dimerized styryl) 화합물; BAlq; 10-히드록시벤조 퀴놀린-금속 화합물; 벤족사졸, 벤즈티아졸 및 벤즈이미다졸 계열의 화합물; 폴리(p-페닐렌비닐렌)(PPV) 계열의 고분자; 스피로(spiro) 화합물; 폴리플루오렌, 루브렌; 인광 호스트 CBP[[4,4'-bis(9-carbazolyl)biphenyl]; 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 발광 물질은 형광 또는 인광 특성을 향상시키기 위해 인광 도판트 또는 형광 도판트를 추가로 포함할 수 있다. 상기 인광 도판트의 구체적인 예로는 ir(ppy)(3)(fac tris(2-phenylpyridine) iridium) 또는 F2Irpic[iridium(Ⅲ)bis(4,6-di-fluorophenyl-pyridinato-N,C2) picolinate] 등이 있다. 형광 도판트로는 당 기술분야에 알려진 것들을 사용할 수 있다.
상기 전자 수송층을 형성할 수 있는 물질로는 전자 주입층으로부터 전자를 잘 주입 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로서, 전자에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 8-히드록시퀴놀린의 Al 착물; Alq3를 포함한 착물; 유기 라디칼 화합물; 히드록시플라본-금속 착물 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 제1 전극 상에 스페이서 패턴을 포함함으로써, 박막 또는 캐비티(cavity) 없는 글래스를 이용한 인캡슐레이션 공정시 물리적 압력에 의한 제1 전극 및 제2 전극의 전기적 쇼트(short)를 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 제1 전극 상에 스페이서 패턴을 형성하는 포토 공정을 1회 추가함으로써 기판의 신뢰성을 확보할 수 있는 특징이 있다.
또한, 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 제조방법의 일구체예는 1) 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계, 2) 상기 제1 전극 상에 스페이서 패턴을 형성하는 단계, 및 3) 유기물층 및 제2 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자의 제조방법에 있어서, 상기 기판, 제1전극, 스페이서 패턴, 유기물층, 제2 전극의 재료 및 제조방법에 대한 내용은 전술한 바와 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자의 제조방법에 있어서, 상기 2) 단계의 스페이서 패턴의 형성 전 또는 후에, 상기 제1 전극 상에 보조전극을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자의 제조방법은 상기 보조전극 상에 절연층을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
이하 도면을 통하여 본 발명을 더 자세히 설명한다.
하기 도 1 및 2는 각각 본 발명의 일구체예에 따른 유기 발광 소자의 평면 및 수직단면을 개략적으로 나타낸 도이다.
도 1은 제1 전극(10) 상에 스페이서(30)가 형성된 유기 발광 소자의 평면을 개략적으로 나타낸 것이다. 상기 제1 전극(10) 상에는 보조전극(20)을 포함할 수 있다.
도 2는 하기 도 1에서 점선으로 표시된 단면의 수직구조를 나타낸 것이다. 도 2의 유기 발광 소자는 제1 전극(10), 유기물층(40) 및 제2 전극(50)을 순차적으로 포함하고, 상기 제1 전극(10) 상에는 스페이서(30) 패턴이 구비될 수 있다. 상기 제1 전극(10) 상에는 보조전극(20)이 구비될 수 있고, 상기 보조전극(20) 상에는 절연층(60)이 구비될 수 있다.
본 발명에 따른 유기 발광 소자는 광추출 구조를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 상기 기판과 제1 전극 사이에 내부 광추출층을 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 유기 발광 소자는 상기 기판에서 제1 전극이 구비된 면의 반대면에 외부 광추출층을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 내부 광추출층 또는 외부 광추출층은 광산란을 유도하여, 유기 발광 소자의 광추출 효율을 향상시킬 수 있는 구조라면 특별히 제한하지 않는다. 보다 구체적으로, 상기 광추출층은 바인더 내에 산란입자가 분산된 구조일 수 있다.
또한, 상기 광추출층은 기재 위에 스핀 코팅, 바 코팅, 슬릿 코팅 등의 방법에 의하여 직접 형성되거나, 필름 형태로 제작하여 부착하는 방식에 의하여 형성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 플랙서블(flexible) 유기 발광 소자이다. 이 경우, 상기 기재가 플랙서블 재료를 포함한다. 예컨대, 휘어질 수 있는 박막 형태의 글래스, 플라스틱 또는 필름 형태의 기판을 사용할 수 있다.
상기 플라스틱 기판의 재료는 특별히 한정하지는 않으나, 일반적으로 PET, PEN 및 PI 등의 필름을 단층 또는 복층의 형태로 사용할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 유기 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 유기 발광 소자를 포함하는 조명 장치를 제공한다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 제1 전극 상에 스페이서 패턴을 포함함으로써, 박막 또는 캐비티(cavity) 없는 글래스를 이용한 인캡슐레이션 공정시 물리적 압력에 의한 제1 전극 및 제2 전극의 전기적 쇼트(short)를 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시상태에 따른 유기 발광 소자는 제1 전극 상에 스페이서 패턴을 형성하는 포토 공정을 1회 추가함으로써 기판의 신뢰성을 확보할 수 있는 특징이 있다.

Claims (21)

  1. 기판, 제1 전극, 유기물층 및 제2 전극을 순차적으로 포함하고,
    상기 제1 전극 상에 스페이서 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 발광영역 및 비발광영역을 포함하고, 상기 스페이서 패턴은 유기 발광 소자의 발광영역 내에 구비되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 스페이서 패턴은 제1 전극 및 유기물층 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 스페이서 패턴의 테이퍼각은 10° 초과 90° 이하인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 스페이서 패턴의 두께는 1 ~ 2㎛인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 스페이서 패턴의 직경은 10 ~ 50㎛인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 스페이서 패턴이 구비되는 영역의 면적은 상기 유기 발광 소자의 발광영역의 면적을 기준으로 3 ~ 10%인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 기판은 유리, SiO2, 실리콘 웨이퍼, PET(polyethylene terephthalate), PC(Polycarbonate), PI(polyimide), PEN(polyethylene naphthalate) 및 COP(cycloolefin polymer)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 전극은 ITO(indium tin oxide), IZO, ZnO, 및 SnO2 로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 전극 상에 보조전극을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 발광영역 및 비발광영역을 포함하고, 상기 보조전극은 비발광영역 내에 구비되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 보조전극은 Cr, Mo, Al, Cu, 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  13. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 전극 상에 절연층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  14. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 전극은 Al, Ag, Ca, Mg, Au, Mo, Ir, Cr, Ti, Pd 및 이들의 합금으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  15. 청구항 1에 있어서, 상기 기판과 제1 전극 사이에 내부 광추출층을 추가로 포함하거나, 상기 기판에서 제1 전극이 구비된 면의 반대면에 외부 광추출층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  16. 청구항 1에 있어서, 상기 유기 발광 소자는 플랙서블(flexible) 유기 발광 소자인 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자.
  17. 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항의 유기 발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치.
  18. 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항의 유기 발광 소자를 포함하는 조명 장치.
  19. 1) 기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계,
    2) 상기 제1 전극 상에 스페이서 패턴을 형성하는 단계, 및
    3) 유기물층 및 제2 전극을 형성하는 단계
    를 포함하는 유기 발광 소자의 제조방법.
  20. 청구항 19에 있어서, 상기 2) 단계의 스페이서 패턴의 형성 전 또는 후에, 상기 제1 전극 상에 보조전극을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자의 제조방법.
  21. 청구항 19에 있어서, 상기 보조전극 상에 절연층을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 소자의 제조방법.
PCT/KR2013/004859 2012-05-31 2013-05-31 유기 발광 소자 및 이의 제조방법 WO2013180544A1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201380003992.7A CN103959504B (zh) 2012-05-31 2013-05-31 有机发光器件及其制备方法
JP2014543436A JP5902312B2 (ja) 2012-05-31 2013-05-31 有機発光素子およびその製造方法
US14/355,216 US9209421B2 (en) 2012-05-31 2013-05-31 Organic light-emitting device having spacer pattern in light emitting area and method for manufacturing same
EP13797745.0A EP2858137B1 (en) 2012-05-31 2013-05-31 Organic light-emitting device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2012-0058931 2012-05-31
KR20120058931 2012-05-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013180544A1 true WO2013180544A1 (ko) 2013-12-05

Family

ID=49673660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2013/004859 WO2013180544A1 (ko) 2012-05-31 2013-05-31 유기 발광 소자 및 이의 제조방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9209421B2 (ko)
EP (1) EP2858137B1 (ko)
JP (1) JP5902312B2 (ko)
KR (1) KR101614035B1 (ko)
CN (1) CN103959504B (ko)
TW (1) TWI565115B (ko)
WO (1) WO2013180544A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015191891A (ja) * 2014-03-27 2015-11-02 ユニバーサル ディスプレイ コーポレイション 密封封止分離oledピクセル
US10749123B2 (en) 2014-03-27 2020-08-18 Universal Display Corporation Impact resistant OLED devices

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105702875B (zh) 2014-12-11 2018-04-27 财团法人工业技术研究院 发光元件、电极结构与其制作方法
US9865671B2 (en) 2015-09-03 2018-01-09 Industrial Technology Research Institute Organic light-emitting device
CN105552225B (zh) * 2016-01-20 2020-04-17 京东方科技集团股份有限公司 用于制造柔性基板的方法、柔性基板和显示装置
KR102581656B1 (ko) * 2016-12-29 2023-09-21 엘지디스플레이 주식회사 유기발광소자를 이용한 조명장치 및 그 제조방법
TWI634685B (zh) * 2017-05-25 2018-09-01 機光科技股份有限公司 有機發光裝置
KR102516699B1 (ko) * 2017-11-29 2023-03-30 엘지디스플레이 주식회사 조명 장치용 oled 패널 및 그 제조 방법
WO2022149229A1 (ja) * 2021-01-07 2022-07-14 シャープ株式会社 発光素子、発光装置、表示装置、方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100000297A (ko) * 2008-06-24 2010-01-06 엘지디스플레이 주식회사 발광표시장치의 제조방법
JP2010027210A (ja) * 2008-07-15 2010-02-04 Canon Inc 有機発光素子の製造方法及び有機発光素子
KR20110005975A (ko) * 2009-07-13 2011-01-20 엘지디스플레이 주식회사 듀얼 패널 타입 유기전계 발광소자
WO2012005540A2 (ko) * 2010-07-08 2012-01-12 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자 및 이의 제조방법
KR101114351B1 (ko) * 2011-03-08 2012-02-13 주식회사 엘지화학 유기발광소자의 봉지 구조

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3272620B2 (ja) * 1996-12-06 2002-04-08 ティーディーケイ株式会社 有機エレクトロ・ルミネッセンス表示装置及びその製造方法
US6037712A (en) 1996-06-10 2000-03-14 Tdk Corporation Organic electroluminescence display device and producing method thereof
JP2002151252A (ja) 2000-11-16 2002-05-24 Stanley Electric Co Ltd 有機el表示装置
KR100730114B1 (ko) * 2004-04-19 2007-06-19 삼성에스디아이 주식회사 평판표시장치
JP4027914B2 (ja) 2004-05-21 2007-12-26 株式会社半導体エネルギー研究所 照明装置及びそれを用いた機器
US7388329B2 (en) 2005-04-06 2008-06-17 Lg Display Co., Ltd. Light emitting display
KR101197758B1 (ko) 2005-04-06 2012-11-06 엘지디스플레이 주식회사 유기전계발광소자
JP4338144B2 (ja) * 2006-12-28 2009-10-07 財団法人山形県産業技術振興機構 有機el発光装置およびその製造方法
WO2009001241A1 (en) * 2007-06-25 2008-12-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. Organic functional device and method of manufacturing same
KR101115154B1 (ko) * 2008-05-23 2012-02-24 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자 및 이의 제조방법
EP2394311A1 (en) * 2009-02-05 2011-12-14 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Organic electroluminescent device
JP2012079419A (ja) 2010-09-30 2012-04-19 Dainippon Printing Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンスパネルおよびその製造方法
JP2012094301A (ja) * 2010-10-25 2012-05-17 Dainippon Printing Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンスパネル用封止基板および有機エレクトロルミネッセンスパネル
JP5421218B2 (ja) * 2010-10-26 2014-02-19 出光興産株式会社 光電変換装置、及び光電変換装置の製造方法
WO2013121780A1 (ja) * 2012-02-13 2013-08-22 パナソニック株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100000297A (ko) * 2008-06-24 2010-01-06 엘지디스플레이 주식회사 발광표시장치의 제조방법
JP2010027210A (ja) * 2008-07-15 2010-02-04 Canon Inc 有機発光素子の製造方法及び有機発光素子
KR20110005975A (ko) * 2009-07-13 2011-01-20 엘지디스플레이 주식회사 듀얼 패널 타입 유기전계 발광소자
WO2012005540A2 (ko) * 2010-07-08 2012-01-12 주식회사 엘지화학 유기 발광 소자 및 이의 제조방법
KR101114351B1 (ko) * 2011-03-08 2012-02-13 주식회사 엘지화학 유기발광소자의 봉지 구조

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2858137A4 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015191891A (ja) * 2014-03-27 2015-11-02 ユニバーサル ディスプレイ コーポレイション 密封封止分離oledピクセル
US10749123B2 (en) 2014-03-27 2020-08-18 Universal Display Corporation Impact resistant OLED devices
US10910590B2 (en) 2014-03-27 2021-02-02 Universal Display Corporation Hermetically sealed isolated OLED pixels
US11997866B2 (en) 2014-03-27 2024-05-28 Universal Display Corporation Hermetically sealed isolated OLED pixels

Also Published As

Publication number Publication date
KR101614035B1 (ko) 2016-04-20
EP2858137A4 (en) 2016-02-17
CN103959504B (zh) 2016-11-02
EP2858137A1 (en) 2015-04-08
US9209421B2 (en) 2015-12-08
JP2014533881A (ja) 2014-12-15
CN103959504A (zh) 2014-07-30
EP2858137B1 (en) 2018-08-29
TW201414034A (zh) 2014-04-01
TWI565115B (zh) 2017-01-01
JP5902312B2 (ja) 2016-04-13
US20140306210A1 (en) 2014-10-16
KR20130135182A (ko) 2013-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013180544A1 (ko) 유기 발광 소자 및 이의 제조방법
WO2012005540A2 (ko) 유기 발광 소자 및 이의 제조방법
WO2015026185A1 (ko) 유기 발광 소자 및 이의 제조방법
WO2014084529A1 (ko) 플렉서블 기판을 포함하는 유기 발광 소자 및 이의 제조방법
WO2013141674A1 (ko) 유기발광소자
WO2013180545A1 (ko) 유기 발광 소자 및 이의 제조방법
WO2013141678A1 (ko) 유기전자소자용 기판
WO2012033322A2 (ko) 유기전자소자용 기판 및 이를 포함하는 유기전자소자
WO2015174673A1 (ko) 유기발광소자 및 이의 제조방법
WO2015142149A1 (ko) 봉지용 적층체, 유기발광장치 및 이들의 제조방법
WO2012047054A2 (ko) 유기전자소자용 기판 및 그 제조방법
WO2014112821A1 (ko) 유기발광다이오드
WO2015174796A1 (ko) 유기발광소자
WO2015174672A1 (ko) 유기발광소자 및 이의 제조방법
WO2015047052A1 (ko) 유기 발광 소자
EP4300577A1 (en) Light-emitting substrate and preparation method therefor, and light-emitting apparatus
WO2012021024A2 (ko) 유기 발광 소자 및 이의 제조 방법
JP2009158756A (ja) 有機電界発光素子
WO2013147570A1 (ko) 유기전자소자용 기판
WO2015047054A1 (ko) 유기 발광 소자의 제조방법
WO2023282605A2 (ko) 다기능 단일 정공층을 구비한 저전압 구동 고효율 유기발광소자
WO2016085111A1 (ko) 유기발광소자, 유기발광소자의 제조방법 및 유기발광소자의 수리방법
WO2015026139A1 (ko) 유기물 마스크를 포함하는 적층체 및 이를 이용한 유기 발광 소자의 제조방법
JP2009094327A (ja) 有機電界発光素子及び表示装置
JP2011070990A (ja) 有機el素子及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13797745

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14355216

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2014543436

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE