WO2015174672A1 - 유기발광소자 및 이의 제조방법 - Google Patents

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WO2015174672A1
WO2015174672A1 PCT/KR2015/004480 KR2015004480W WO2015174672A1 WO 2015174672 A1 WO2015174672 A1 WO 2015174672A1 KR 2015004480 W KR2015004480 W KR 2015004480W WO 2015174672 A1 WO2015174672 A1 WO 2015174672A1
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WO
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electrode
light emitting
organic light
auxiliary electrode
conductive
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Application number
PCT/KR2015/004480
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문영균
강민수
이진복
유병우
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주식회사 엘지화학
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    • H10K2102/341—Short-circuit prevention

Definitions

  • the present specification relates to an organic light emitting device and a method of manufacturing the same.
  • Organic light emitting phenomenon refers to a phenomenon that converts electrical energy into light energy using organic materials.
  • an appropriate organic layer is positioned between the anode and the cathode
  • holes are injected into the anode and electrons are injected into the organic layer in the cathode.
  • an exciton is formed, and when the excitons fall back to the ground, light is generated.
  • the organic light emitting element Since the gap between the anode and the cathode is small, the organic light emitting element is likely to have a short circuit defect. Pinholes, cracks, steps in the structure of the organic light emitting device, roughness of the coating, and the like may allow the anode and cathode to be in direct contact or the organic layer thickness may be thinner in these defect areas. These defect zones provide a low-resistance path that allows current to flow, so that little or no current flows through the organic light emitting device. As a result, the light emission output of the organic light emitting element is reduced or eliminated. In multi-pixel display devices, short-circuit defects can reduce display quality by producing dead pixels that do not emit light or emit light below average light intensity.
  • the present invention aims to provide an organic light emitting device and a method of manufacturing the same, in which a short circuit does not occur even when a short circuit defect occurs in one region of the organic light emitting device.
  • One embodiment of the present specification is a substrate; A first electrode provided on the substrate, the first electrode including two or more conductive units spaced apart from each other and a conductive connection connected to the conductive unit; An auxiliary electrode provided on the substrate and spaced apart from the conductive unit; An insulating layer provided on the conductive connection part or the auxiliary electrode and including at least one contact hole exposing a region of the conductive connection part or the auxiliary electrode; A second electrode provided to face the first electrode; And one or more organic material layers provided between the first electrode and the second electrode,
  • the conductive connection part is electrically connected to the auxiliary electrode through the contact hole, and the conductive connection part includes at least one high resistance region having a length in a direction in which a current flows longer than a width in a vertical direction thereto.
  • One embodiment of the present specification comprises the steps of preparing a substrate; Forming an auxiliary electrode on the substrate; Forming a first electrode on the substrate, the first electrode including two or more conductive units spaced apart from each other and a conductive connection connected to the conductive unit; Forming an insulating layer including one or more contact holes on the conductive connection part or the auxiliary electrode; Forming at least one organic material layer on the first electrode; And forming a second electrode on the organic material layer.
  • the conductive connection part is electrically connected to the auxiliary electrode through the contact hole, and the conductive connection part includes at least one high resistance region having a length in a direction in which a current flows longer than a width in a vertical direction thereof. It provides a manufacturing method.
  • An exemplary embodiment of the present specification provides a display device including the organic light emitting device.
  • One embodiment of the present specification provides a lighting device including the organic light emitting device.
  • the organic light emitting diode according to the exemplary embodiment of the present specification does not lose the function of the organic light emitting diode even when a short circuit occurs due to a defect in one region of the substrate.
  • the organic light emitting device can be operated stably without increasing the amount of leakage current, even if the area size of the short circuit occurrence point is increased.
  • FIG. 1 illustrates a plan view and a cross-sectional view in which a main configuration of an organic light emitting diode according to an exemplary embodiment of the present disclosure is disposed.
  • FIG. 2 illustrates a cross-sectional view of an organic light emitting diode according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • FIG 3 illustrates one conductive unit of a first electrode of an organic light emitting diode according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • FIG. 4 illustrates one conductive unit of a first electrode of an organic light emitting diode according to an exemplary embodiment of the present specification.
  • FIG 5 illustrates one example of the length and width in the high resistance region of the conductive connection of the present disclosure.
  • 6 to 11 illustrate the shape of the first electrode in the organic light emitting diode according to the exemplary embodiment of the present specification.
  • One embodiment of the present specification is a substrate; A first electrode provided on the substrate, the first electrode including two or more conductive units spaced apart from each other and a conductive connection connected to the conductive unit; An auxiliary electrode provided on the substrate and spaced apart from the conductive unit; An insulating layer provided on the conductive connection part or the auxiliary electrode and including at least one contact hole exposing a region of the auxiliary electrode; A second electrode provided to face the first electrode; And one or more organic material layers provided between the first electrode and the second electrode,
  • the conductive connection part is electrically connected to the auxiliary electrode through the contact hole, and the conductive connection part includes at least one high resistance region having a length in a direction in which a current flows longer than a width in a vertical direction thereto.
  • the spaced apart means that the conductive units are spatially separated from each other. It also means that the conductive units are not in physical contact with each other.
  • the conductive unit of the present specification means a region excluding a conductive connection portion in the configuration of forming the first electrode.
  • the conductive units may be regions of the first electrode provided in the emission region of the organic light emitting diode.
  • FIG. 1 illustrates a plan view and a cross-sectional view in which a main configuration of an organic light emitting diode according to an exemplary embodiment of the present disclosure is disposed. Specifically, FIG. 1 illustrates an example of a configuration of a substrate, a first electrode, an auxiliary electrode, and an insulating layer.
  • the dark region of FIG. 1 is a region where the first electrodes 201 and 501 are not formed and represents the insulating layer 401.
  • an auxiliary electrode 301 is provided on a substrate 101, and an insulating layer 401 covers the auxiliary electrode 301.
  • a portion of the insulating layer 401 may provide a passage through which a contact hole 601 may be formed to connect the auxiliary electrode 301 and the conductive connector 501.
  • an insulating layer may be formed on the conductive connecting portion, and an auxiliary electrode may be provided on the insulating layer.
  • the organic light emitting device may be sealed with an encapsulation layer in the configuration of FIG.
  • 3 and 4 illustrate one conductive unit of the first electrode of the organic light emitting diode according to the exemplary embodiment of the present specification.
  • the conductive unit 201 is formed in contact with the conductive connecting portion 501, and the conductive connecting portion 501 includes two high resistance regions 511, and the conductive connecting portion 501 includes a contact hole. It may be electrically connected to the auxiliary electrode through 601.
  • the conductive unit may be included in a light emitting area of the organic light emitting device.
  • the light emitting area may include each pixel area of the organic light emitting device, and at least one area of each conductive unit may be located in the light emitting area of the organic light emitting device.
  • a light emitting phenomenon may occur in an organic material layer including a light emitting layer formed on a region of the conductive unit, and light may be emitted through the conductive unit.
  • the emission region in the present specification means a region in which light emitted from the emission layer of the organic material layer is emitted through the first electrode and / or the second electrode.
  • the light emitting region may be formed in at least a portion of the region of the first electrode in which the auxiliary electrode is not formed among the regions in which the first electrode is formed on the substrate.
  • the non-light emitting area in the present specification may mean a region other than the light emitting region.
  • the non-light emitting area of the organic light emitting device may mean a region where the auxiliary electrode is formed.
  • the short circuit defect may occur when the second electrode of the organic light emitting diode directly contacts the first electrode. Alternatively, this may occur when the first electrode and the second electrode are in contact with each other by losing the function of the organic material layer due to thickness reduction or denaturation of the organic material layer positioned between the first electrode and the second electrode.
  • a short circuit fault occurs, it is possible to provide a low path to the current of the organic light emitting device, thereby rendering the organic light emitting device unable to operate normally.
  • the current of the organic light emitting diode may flow away from the defect free zone due to the leakage current in which current flows directly from the first electrode to the second electrode due to a short circuit defect.
  • the organic light emitting device even if a short circuit fault occurs in any one or more of the conductive units, it is possible to prevent all the operating current from flowing to the short circuit fault site by the conductive connection. That is, since the conductive connection portion includes a high resistance region, the conductive connection portion may serve to control the amount of leakage current to increase indefinitely. Therefore, in the organic light emitting diode according to the exemplary embodiment of the present specification, even if a short circuit defect occurs in some of the conductive units, the remaining conductive unit without the short circuit defect may operate normally.
  • the conductive connection portion serves to prevent current from escaping through the short-circuit defect site by adding an appropriate resistance when a short-circuit defect occurs by a high resistance region having a high resistance value.
  • the resistance value of the high resistance region may be determined in consideration of the control of the leakage current due to the short circuit defect and the driving voltage increase caused by the high resistance region in the absence of the short circuit defect.
  • the conductive units may be electrically connected in parallel with each other.
  • the conductive connecting portion may electrically connect the auxiliary electrode and the conductive unit.
  • the conductive connection may be to physically connect the conductive units with each other.
  • the organic light emitting diode may flow a current from the auxiliary electrode to the conductive unit through the conductive connection including the high resistance region. More specifically, when the voltage is applied to the organic light emitting device through an external power source, the current flow of any one of the conductive units may be in the direction of the auxiliary electrode ⁇ conductive connection ⁇ conductive unit ⁇ organic layer ⁇ second electrode or the reverse thereof. .
  • Each of the conductive units of the present specification are spaced apart from each other, and each of the conductive units may receive current from an auxiliary electrode through the conductive connection. This is because when a short circuit occurs in one of the conductive units, a current that must flow to another conductive unit that does not have a short circuit flows to the conductive unit where the short circuit occurs, thereby preventing the entire organic light emitting device from operating.
  • the one or more conductive units may be included in one pixel of the organic light emitting diode.
  • the conductive unit may serve as a transparent electrode of each pixel.
  • the conductive connection may include one or more high resistance regions.
  • each of the conductive connection portions may have two or more high resistance regions, disconnection occurs in any one of the high resistance regions of the conductive connection portions connected to each conductive unit. Even if there is an advantage that the conductive unit can operate normally by the remaining high resistance region.
  • each of the conductive units may be electrically connected to the auxiliary electrode by a high resistance region having the lowest resistance value among two or more high resistance regions in which disconnection does not occur.
  • the conductive connection portion may be provided on the non-light emitting area provided with the auxiliary electrode.
  • the high resistance region may be provided on the non-light emitting region provided with the auxiliary electrode. Therefore, on the plan view of the organic light emitting diode, the high resistance region is positioned on the region where the auxiliary electrode is formed, thereby minimizing the reduction of the aperture ratio caused by the high resistance region.
  • the conductive connection portion of the present specification may be an end portion of the conductive unit, and the shape or position thereof is not particularly limited.
  • the conductive connecting portion may have a shape protruding from one vertex, one corner or one middle portion of the polygonal conductive unit including a quadrangle.
  • the conductive connection portion may include a high resistance region in which a length of a current flow direction is longer than a width in a vertical direction thereto.
  • the high resistance region may include an area having a ratio of the length and the width of 10: 1 or more.
  • the conductive connection of the present specification may have a relatively high resistance compared to the conductive unit. Further, the conductive connection of the present specification may perform a short circuit prevention function in the organic light emitting device. That is, when the short circuit defect of the organic light emitting device occurs, the conductive connection part of the present specification serves to enable the operation of the device despite the short circuit defect.
  • the material of the conductive connection may be the same as the material of the conductive unit.
  • the conductive connecting portion and the conductive unit are included in the first electrode, and may be formed of the same material.
  • the length and width of the present specification is a relative concept, the length may mean a spatial distance from one end to the other end of the conductive connection when viewed from the top. That is, even if the conductive connecting portion is a combination of straight lines or includes a curve, it may mean a value measured by assuming a straight line.
  • the width in the present specification may mean a distance from the center in the longitudinal direction of the conductive connection portion to both ends in the vertical direction when viewed from the top.
  • One example of the length and width is shown in FIG. 5.
  • the length of the present specification may mean a dimension of a direction in which a current flows.
  • the width of the present specification may mean a dimension in the direction perpendicular to the current flow.
  • the length of the present specification may mean a distance that a current from the auxiliary electrode to the conductive unit is moved, the width may mean a distance perpendicular to the longitudinal direction.
  • the length may be the sum of a and b, and the width may be c.
  • the conductive connection may be in physical contact with the auxiliary electrode through the contact hole.
  • the contact hole 601 region is filled with the conductive connecting portion 501 to be in contact with the auxiliary electrode and the conductive connecting portion 501 at the bottom.
  • the insulating layer may insulate a surface except for a surface where the auxiliary electrode or the first electrode contacts the substrate and a region where the auxiliary electrode or the first electrode contacts the contact hole.
  • the insulating layer covers the exposed surface of the conductive connection part or the auxiliary electrode provided on the substrate, and removes at least one region of the insulating layer to remove the conductive connection part and the auxiliary electrode. It may have a contact hole exposed to the outside.
  • the contact hole may be a path through which the conductive connection part and the auxiliary electrode can be electrically connected.
  • the contact hole may be a region that allows the auxiliary electrode to be physically connected to the first electrode.
  • the contact hole of the present specification may be a means for preventing the reduction of the aperture ratio of the organic light emitting device by the conductive connection, the contact hole may be provided on the upper or lower surface of the auxiliary electrode. In detail, the contact hole may be located in a non-light emitting area where the auxiliary electrode is formed. Furthermore, in order to prevent the opening ratio of the organic light emitting diode from decreasing due to the contact hole, the maximum diameter of the contact hole may not exceed the line width of the auxiliary electrode.
  • the organic light emitting diode may further include an additional insulating layer for insulating the conductive connection portion and the organic material layer.
  • an additional insulating layer may be provided on the first electrode and / or the auxiliary electrode except for the region in which the conductive unit is provided. This is to insulate the conductive layer and the organic material layer provided on the first electrode and / or the auxiliary electrode.
  • the insulating layer and the additional insulating layer may be an organic insulating layer or an inorganic insulating layer, respectively.
  • the material of the insulating layer and the additional insulating layer can be used without limitation as long as it is generally used in the art.
  • the resistance from the auxiliary electrode to the conductive unit may be 1 kW or more and 1 kW or less.
  • the other conductive unit adjacent to any one of the conductive units may mean another conductive unit that is physically closest to any one of the conductive units.
  • the first electrode may include 1,000 or more of the conductive units spaced apart from each other. Specifically, the first electrode may include 1,000 or more than 1,000,000 conductive units spaced apart from each other.
  • the first electrode may be formed in a pattern of two or more conductive units.
  • the conductive unit may be formed in a pattern in which regions other than the conductive connection parts are spaced apart from each other.
  • the pattern of the present specification may have the form of a closed figure.
  • the pattern may be a polygon such as a triangle, a square, a hexagon, or the like, or may be in an amorphous form.
  • FIGS. 6 and 7 illustrate a case in which the conductive unit 201 forms a triangular pattern.
  • 8 and 9 illustrate a case in which the conductive unit 201 forms a square pattern.
  • 10 and 11 illustrate a case in which the conductive unit 201 forms a hexagonal pattern.
  • the circle or oval means that the contact hole 601 is provided, and the arrow indicates the conductive connection part 501, and the direction of the arrow is through the conductive connection part 501. The direction in which current flows to the conductive unit 201 is illustrated.
  • the shape of the first electrode of the organic light emitting diode is not limited only to FIGS. 6 to 11, but may be provided in various shapes.
  • the number of contact holes and the arrangement of the conductive connection portions of the organic light emitting diode is not limited only to FIGS. 6 to 11, but may be provided in various shapes.
  • the organic light emitting diode may have an effect of minimizing the amount of leakage current when a short circuit occurs while minimizing a voltage increase in normal operation.
  • the aperture ratio may be maintained, and the above effects may be maintained. That is, when the number of the conductive units exceeds 1,000,000, the opening ratio may decrease due to the increase in the number of auxiliary electrodes.
  • the area occupied by the conductive units in the organic light emitting diode may be 50% or more and 90% or less based on the plan view of the entire organic light emitting diode.
  • the conductive unit is included in the light emitting region, and the area occupied by the conductive units may be the same as or similar to the aperture ratio of the organic light emitting diode, based on the surface of the organic light emitting diode emitting light.
  • the first electrode of the present specification since each conductive unit is electrically connected by the conductive connection part, the driving voltage of the device is increased. Therefore, according to one embodiment of the present specification, in order to compensate for the increase in the driving voltage caused by the conductive connection, the first electrode includes 1,000 or more of the conductive units to lower the driving voltage of the device and at the same time by the conductive connection. It can be made to have a short circuit protection function.
  • the area of each conductive unit may be 0.01 mm 2 or more and 25 mm 2 or less.
  • the conductive connection part and the organic material layer including the conductive unit and the light emitting layer may be electrically connected in series.
  • the light emitting layer of the present specification is positioned between the first electrode and the second electrode, two or more light emitting layers may be electrically connected in parallel.
  • the light emitting layer is positioned between the conductive unit and the second electrode, and each of the light emitting layers may be electrically connected in parallel with each other. That is, the light emitting layer of the present specification may be located corresponding to the region corresponding to the conductive unit.
  • the resistance value increases as the area of the light emitting layer becomes smaller.
  • the area of each conductive unit is small and the number is increased, the area of each light emitting layer is also reduced.
  • the ratio of the voltage of the conductive connection portion connected in series to the organic material layer is reduced compared to the voltage applied to the organic material layer including the light emitting layer during the operation of the organic light emitting device.
  • the leakage current amount may be determined by the resistance value and the operating voltage from the auxiliary electrode to the conductive unit irrespective of the number of the conductive units. Therefore, by increasing the number of the conductive units, it is possible to minimize the voltage rise due to the conductive connection part in the normal operation, and at the same time, the amount of leakage current in the event of a short circuit can be minimized.
  • the sheet resistance of the auxiliary electrode may be 3 ⁇ / ⁇ or less. Specifically, the sheet resistance may be 1 ⁇ / ⁇ or less.
  • the auxiliary electrode can be used.
  • the sheet resistance of the auxiliary electrode of the present specification may be 3 ⁇ / ⁇ or less, specifically 1 ⁇ / ⁇ or less, and the luminance uniformity of the organic light emitting diode may be maintained in the above range.
  • the first electrode may be formed as a transparent electrode.
  • the sheet resistance of the first electrode may be higher than the sheet resistance value required for driving the organic light emitting diode. Therefore, in order to lower the sheet resistance value of the first electrode, the auxiliary electrode may be electrically connected to the first electrode to lower the sheet resistance of the first electrode to the sheet resistance level of the auxiliary electrode.
  • the auxiliary electrode may be formed of conductive lines electrically connected to each other.
  • the conductive line may be made of a conductive pattern.
  • the entire auxiliary electrode may be driven by applying a voltage to at least one portion of the auxiliary electrode of the present specification.
  • the organic light emitting device may be included in the OLED lighting.
  • the voltage formed between the first electrode and the second electrode of all the organic light emitting diodes included in the OLED lighting is kept the same.
  • the second electrode of each organic light emitting diode when the first electrode is a transparent electrode and the second electrode is a metal electrode, the second electrode of each organic light emitting diode has a low sheet resistance and thus each organic light emitting diode Although there is almost no voltage difference between the second electrodes of, the voltage difference of each organic light emitting diode may exist in the case of the first electrode.
  • the auxiliary electrode specifically, the metal auxiliary electrode, may be used to compensate for the voltage difference between the first electrodes of the organic light emitting diodes.
  • the metal auxiliary electrode may be formed of conductive lines electrically connected to each other. Specifically, the auxiliary electrode may form a conductive line so that the first electrode voltage difference of each organic light emitting diode is almost eliminated.
  • the sheet resistance of the conductive unit may be 1 ⁇ / ⁇ or more, or 3 ⁇ / ⁇ or more, specifically, 10 ⁇ / ⁇ or more.
  • the sheet resistance of the conductive unit may be 1,000 ⁇ / ⁇ or less, or 500 ⁇ / ⁇ or less. That is, according to the exemplary embodiment of the present specification, the sheet resistance of the conductive unit may be 1 ⁇ / ⁇ or more and 1,000 ⁇ / ⁇ or less, or 10 ⁇ / ⁇ or more and 500 ⁇ / ⁇ or less.
  • the sheet resistance level required for the conductive unit may be controlled to be inversely proportional to the area of the conductive unit corresponding to the light emitting area. For example, when the conductive unit has a light emitting area of 100 cm 2, the sheet resistance required for the conductive unit may be about 1 kW / square. Further, when the area of each of the conductive units is made small, the sheet resistance required of the conductive unit may be 1 kW / square or more.
  • an auxiliary electrode may be used to satisfy the sheet resistance of the conductive unit to be 1 kW / square or more.
  • the auxiliary electrode may be a metal auxiliary electrode.
  • the sheet resistance of the conductive unit of the present specification may be determined by the material forming the conductive unit, and may also be electrically connected to the auxiliary electrode to lower the sheet resistance level of the auxiliary electrode. Therefore, the sheet resistance value of the conductive unit required in the organic light emitting device of the present specification can be adjusted by the material of the auxiliary electrode and the conductive unit.
  • the auxiliary electrode may be formed in a stripe structure or a mesh structure.
  • the conductive unit may be provided in an empty space of the mesh.
  • the line width of the auxiliary electrode may be 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the line width of the auxiliary electrode may mean a head thickness of the auxiliary electrode based on a parallel cross section of the substrate surface on which the auxiliary electrode is provided.
  • the line width of the auxiliary electrode may refer to the thickest head thickness of the auxiliary electrode based on a parallel cross section of the substrate surface on which the auxiliary electrode is provided.
  • the aperture ratio is secured can increase the efficiency of the organic light emitting device.
  • the auxiliary electrode may be provided in a mesh structure surrounding one or more of the conductive units.
  • the auxiliary electrode may be provided in a network structure forming a repeating pattern portion of a triangle, a square or a hexagon.
  • the mesh structure may form an opening region of a repeating shape such as triangle, square or hexagon.
  • the pattern portion may mean a repeated closed region formed by the auxiliary electrode.
  • the opening ratio of the auxiliary electrode may be 60% or more.
  • the aperture ratio of the auxiliary electrode may be 70%, or 80% or more.
  • the aperture ratio of the organic light emitting device may be 60% or more based on the light emitting surface.
  • the line width of the high resistance region may be 0.5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the organic orphaned element may be positioned on the region having the auxiliary electrode in order to secure the aperture ratio. Therefore, the high resistance region may be equal to or smaller than the line width of the auxiliary electrode.
  • the first electrode may be a transparent electrode.
  • the first electrode When the first electrode is a transparent electrode, the first electrode may be a conductive oxide such as tin indium oxide (ITO) or zinc indium oxide (IZO). Furthermore, the first electrode may be a translucent electrode. When the first electrode is a translucent electrode, it may be made of a translucent metal such as Ag, Au, Mg, Ca or an alloy thereof. When the translucent metal is used as the first electrode, the organic light emitting device may have a microcavity structure.
  • ITO tin indium oxide
  • IZO zinc indium oxide
  • the first electrode may be a translucent electrode.
  • the first electrode When the first electrode is a translucent electrode, it may be made of a translucent metal such as Ag, Au, Mg, Ca or an alloy thereof.
  • the translucent metal When the translucent metal is used as the first electrode, the organic light emitting device may have a microcavity structure.
  • the auxiliary electrode may be made of a metal material. That is, the auxiliary electrode may be a metal electrode.
  • the auxiliary electrode may generally use all metals. Specifically, it may include aluminum, copper, and / or silver having good conductivity.
  • the auxiliary electrode may use a molybdenum / aluminum / molybdenum layer when aluminum is used for adhesion to the transparent electrode and stability in a photo process.
  • the organic material layer includes at least one light emitting layer, a hole injection layer; Hole transport layer; Hole blocking layer; A charge generating layer; Electron blocking layer; Electron transport layer; And it may further comprise one or two or more selected from the group consisting of an electron injection layer.
  • the charge generating layer is a layer in which holes and electrons are generated when a voltage is applied.
  • the substrate may be a substrate excellent in transparency, surface smoothness, ease of handling and waterproof.
  • a glass substrate, a thin film glass substrate, or a transparent plastic substrate may be used.
  • the plastic substrate may include a film such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyether ether ketone (PEEK), and polyimide (PI) in the form of a single layer or a multilayer.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PEEK polyether ether ketone
  • PI polyimide
  • the substrate may be a light scattering function is included in the substrate itself.
  • the substrate is not limited thereto, and a substrate commonly used in an organic light emitting device may be used.
  • the first electrode may be an anode, and the second electrode may be a cathode.
  • the first electrode may be a cathode, and the second electrode may be an anode.
  • anode a material having a large work function is usually preferred to facilitate hole injection into the organic material layer.
  • anode 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); Combinations of metals and oxides such as ZnO: Al or SnO 2 : Sb; Conductive polymers such as poly (3-methylthiophene), poly [3,4- (ethylene-1,2-dioxy) thiophene] (PEDOT), polypyrrole and polyaniline, and the like, but are not limited thereto.
  • the anode material is not limited to the anode, but may be used as the material of the cathode.
  • the cathode is preferably a material having a small work function to facilitate electron injection into the organic material layer.
  • the cathode materials 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, but are not limited thereto.
  • the material of the cathode is not limited to the cathode, but may be used as the material of the anode.
  • a material capable of transporting holes from an anode or a hole injection layer to be transferred to a light emitting layer is suitable.
  • Specific examples thereof include an arylamine-based organic material, a conductive polymer, and a block copolymer having a conjugated portion and a non-conjugated portion together, but are not limited thereto.
  • the light emitting layer material is 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 include 8-hydroxy-quinoline 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 and the like, but are not limited thereto.
  • the electron transport layer material As the electron transport layer material according to the present specification, a material capable of injecting electrons well from a cathode and transferring the electrons to a 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 auxiliary electrode may be located in the non-light emitting area of the organic light emitting device.
  • the organic light emitting device may be sealed with an encapsulation layer.
  • the encapsulation layer may be formed of a transparent resin layer.
  • the encapsulation layer serves to protect the organic light emitting device from oxygen and contaminants, and may be a transparent material so as not to inhibit light emission of the organic light emitting device.
  • the transparency may mean transmitting more than 60% of light. Specifically, it may mean that the light transmits 75% or more.
  • the organic light emitting diode may emit white light having a color temperature of 2,000 K or more and 12,000 K or less.
  • the light scattering layer provided between the substrate and the first electrode may be further included.
  • the light scattering layer may include a flat layer.
  • the flat layer may be provided between the first electrode and the light scattering layer.
  • a light scattering layer may be further included on a surface of the substrate opposite to the surface on which the first electrode is provided.
  • the light scattering layer is not particularly limited as long as it induces light scattering and improves the light scattering efficiency of the organic light emitting device.
  • the light scattering layer may be a structure in which scattering particles are dispersed in a binder, a film having irregularities, and / or a film having hazeness.
  • the light scattering layer may be directly formed on the substrate by a method such as spin coating, bar coating, slit coating, or the like, and may be formed by attaching the film.
  • the organic light emitting device may be a flexible organic light emitting device.
  • the substrate may comprise a flexible material.
  • the substrate may be a glass, plastic substrate, or film substrate in the form of a thin film that can be bent.
  • the material of the plastic substrate is not particularly limited, but in general, may include a film such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyether ether ketone (PEEK) and polyimide (PI) in the form of a single layer or a multilayer. have.
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PEEK polyether ether ketone
  • PI polyimide
  • the present specification provides a display device including the organic light emitting diode.
  • the organic light emitting diode may serve as a pixel or a backlight.
  • the configuration of the display device may be applied to those known in the art.
  • the present specification provides a lighting device including the organic light emitting device.
  • the organic light emitting diode serves as a light emitting unit.
  • the configurations required for the lighting device may be applied to those known in the art.
  • One embodiment of the present specification comprises the steps of preparing a substrate; Forming an auxiliary electrode on the substrate; Forming a first electrode on the substrate, the first electrode including two or more conductive units spaced apart from each other and a conductive connection connected to the conductive unit; Forming an insulating layer including one or more contact holes on the conductive connection part or the auxiliary electrode; Forming at least one organic material layer on the first electrode; And forming a second electrode on the organic material layer.
  • the conductive connection part is electrically connected to the auxiliary electrode through the contact hole, and the conductive connection part includes at least one high resistance region having a length in a direction in which a current flows longer than a width in a vertical direction thereof. It provides a manufacturing method.
  • the forming of the auxiliary electrode may include photoetching; deposition; Or printing.
  • the forming of the auxiliary electrode may use a method for forming the auxiliary electrode into a stripe structure or a mesh structure.
  • the photoetching, vapor deposition, and printing may be applied without any limitation as long as it is a method generally used in the art.
  • the forming of the insulating layer is to form the contact hole by removing an area of the insulating layer after forming the insulating layer to cover the conductive connection part or the auxiliary electrode. Can be.
  • the forming of the first electrode may be to form a first electrode material layer on the substrate and to pattern the first electrode.
  • a first electrode material layer may be formed on the substrate, and the first electrode material layer may be formed as the first electrode through photoetching or laser etching.
  • an insulating layer may be formed on the conductive connecting portion, and an auxiliary electrode may be formed on the insulating layer.
  • the forming of the first electrode may include forming a first electrode material layer on the substrate on which the auxiliary electrode and the insulating layer are formed after forming the insulating layer, and forming the first electrode. Patterning with electrodes may be performed.
  • the forming of the first electrode may include forming a first electrode material layer using a deposition process after forming an insulating layer, and forming the first electrode material layer through photoetching or laser etching. It can be formed as a first electrode.

Landscapes

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Abstract

본 명세서는 유기발광소자 및 이의 제조방법에 대한 것이다.

Description

유기발광소자 및 이의 제조방법
본 명세서는 2014년 5월 12일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제 10-2014-0056776 호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
본 명세서는 유기발광소자 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
유기발광현상이란 유기물질을 이용하여 전기에너지를 빛 에너지로 전환시켜 주는 현상을 말한다. 즉, 애노드과 캐소드 사이에 적절한 유기물층을 위치시켰을 때, 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 캐소드에서는 전자가 상기 유기물층에 주입되게 된다. 이 주입된 정공과 전자가 만났을 때 여기자(exciton) 가 형성되고, 이 여기자가 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛을 생성하게 된다.
애노드와 캐소드의 간격이 작기 때문에, 유기발광소자는 단락 결함을 갖게 되기 쉽다. 핀홀, 균열, 유기발광소자의 구조에서의 단(step) 및 코팅의 조도(roughness) 등에 의하여 애노드와 캐소드가 직접 접촉할 수 있게 되거나 또는 유기층 두께가 이들 결함 구역에서 더 얇아지도록 할 수 있다. 이들 결함 구역은 전류가 흐르도록 하는 저-저항 경로를 제공하여, 유기발광소자를 통해 전류가 거의 또는 극단적인 경우에는 전혀 흐르지 않도록 한다. 이에 의해, 유기발광소자의 발광 출력이 감소되거나 없어지게 된다. 다중-화소 디스플레이 장치에서는, 단락 결함이 광을 방출하지 않거나 또는 평균 광 강도 미만의 광을 방출하는 죽은 화소를 생성시켜 디스플레이 품질을 감소시킬 수 있다. 조명 또는 다른 저해상도 용도에서는, 단락 결함으로 인해 해당 구역 중 상당 부분이 작동하지 않을 수 있다. 단락 결함에 대한 우려 때문에, 유기발광소자의 제조는 전형적으로 청정실에서 수행된다. 그러나, 아무리 청정한 환경이라 해도 단락 결함을 없애는데 효과적일 수 없다. 많은 경우에는, 두 전극 사이의 간격을 증가시켜 단락 결함의 수를 감소시키기 위하여, 유기층의 두께를 장치를 작동시키는데 실제로 필요한 것보다 더 많이 증가시키기도 한다. 이러한 방법은 유기발광소자 제조에 비용을 추가시키게 되고, 심지어 이러한 방법으로는 단락 결함을 완전히 제거할 수 없다.
[선행기술문헌]
대한민국 공개특허공보 제10-2006-0130729호 (2006.12.19 공개)
본 발명자들은 유기발광소자의 일 영역에 단락 결함이 발생한 경우에도, 단락이 발생하지 않은 영역이 정상 작동을 할 수 있는 유기발광소자 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 명세서의 일 실시상태는 기판; 상기 기판 상에 구비되고, 서로 이격되어 구비된 2 이상의 전도성 유닛 및 상기 전도성 유닛에 연결된 전도성 연결부를 포함하는 제1 전극; 상기 기판 상에 구비되고, 상기 전도성 유닛과 이격 배치된 보조 전극; 상기 전도성 연결부 또는 상기 보조 전극 상에 구비되고, 상기 전도성 연결부 또는 상기 보조 전극의 일 영역을 노출시키는 컨택홀을 1 이상 포함하는 절연층; 상기 제1 전극에 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하고,
상기 전도성 연결부는 상기 컨택홀을 통하여 상기 보조 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 전도성 연결부는 전류가 흐르는 방향의 길이가 이에 수직 방향의 폭보다 더 긴 고저항 영역을 1 이상 포함하는 것인 유기발광소자를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 보조 전극을 형성하는 단계; 상기 기판 상에 서로 이격되어 구비된 2 이상의 전도성 유닛 및 상기 전도성 유닛에 연결된 전도성 연결부를 포함하는 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 전도성 연결부 또는 보조 전극 상에 1 이상의 컨택홀을 포함하는 절연층을 형성하는 단계; 상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및 상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 전도성 연결부는 상기 컨택홀을 통하여 상기 보조 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 전도성 연결부는 전류가 흐르는 방향의 길이가 이에 수직 방향의 폭보다 더 긴 고저항 영역을 1 이상 포함하는 상기 유기발광소자의 제조방법을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 유기발광소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태는 상기 유기발광소자를 포함하는 조명 장치를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기발광소자는 기판의 일 영역의 결함으로 인한 단락이 발생한 경우에도 유기발광소자의 기능을 상실하지 않는다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기발광소자는 단락 발생 지점의 면적 크기가 증가하더라도, 누설 전류량이 증가하지 않고 안정적인 작동이 가능하다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기발광소자의 주요 구성이 배치된 평면도 및 단면도를 도시한 것이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기발광소자의 단면도를 도시한 것이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기발광소자의 제1 전극의 어느 하나의 전도성 유닛을 도시한 것이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기발광소자의 제1 전극의 어느 하나의 전도성 유닛을 도시한 것이다.
도 5는 본 명세서의 전도성 연결부의 고저항 영역에 있어서, 길이와 폭의 하나의 예시를 도시한 것이다.
도 6 내지 도 11은 본 명세서의 일 실시예에 따른 유기발광소자에 있어서, 제1 전극의 형상을 도시한 것이다.
이하, 본 명세서에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서의 일 실시상태는 기판; 상기 기판 상에 구비되고, 서로 이격되어 구비된 2 이상의 전도성 유닛 및 상기 전도성 유닛에 연결된 전도성 연결부를 포함하는 제1 전극; 상기 기판 상에 구비되고, 상기 전도성 유닛과 이격 배치된 보조 전극; 상기 전도성 연결부 또는 상기 보조 전극 상에 구비되고, 상기 보조 전극의 일 영역을 노출시키는 컨택홀을 1 이상 포함하는 절연층; 상기 제1 전극에 대향하여 구비된 제2 전극; 및 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하고,
상기 전도성 연결부는 상기 컨택홀을 통하여 상기 보조 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 전도성 연결부는 전류가 흐르는 방향의 길이가 이에 수직 방향의 폭보다 더 긴 고저항 영역을 1 이상 포함하는 것인 유기발광소자를 제공한다.
상기 이격되어 구비된 것은 상기 전도성 유닛이 서로 공간적으로 분리가 된 것을 의미한다. 또한, 상기 전도성 유닛들이 서로 물리적으로 접하여 있지 않은 것을 의미한다.
본 명세서의 상기 전도성 유닛은 제1 전극을 형성하는 구성에서 전도성 연결부를 제외한 영역을 의미한다. 구체적으로, 상기 전도성 유닛들은 유기발광소자의 발광 영역에 구비되는 제1 전극의 영역일 수 있다.
도 1은 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기발광소자의 주요 구성이 배치된 평면도 및 단면도를 도시한 것이다. 구체적으로, 도 1은 기판, 제1 전극, 보조 전극 및 절연층의 구성의 일 예를 도시한 것이다.
도 1의 어두운 영역은 제1 전극(201, 501)이 형성되지 않은 영역으로서, 절연층(401)을 나타낸다. 도 1의 단면도는 기판(101) 상에 보조 전극(301)이 구비되고, 보조 전극(301)을 절연층(401)이 커버하고 있다. 나아가, 절연층(401)의 일부 영역은 컨택홀(601)이 형성되어 보조 전극(301)과 전도성 연결부(501)이 연결될 수 있는 통로를 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극이 기판 상에 형성된 후, 상기 전도성 연결부 상에 절연층이 형성되고, 상기 절연층 상에 보조 전극이 구비될 수 있다.
도 2는 도 1의 단면도의 구성에서, 전도성 유닛(201) 상에 순차적으로 구비된 유기물층(801) 및 제2 전극(901)을 더 포함한 유기발광소자의 일 예를 도시한 것이다. 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기발광소자는 상기 도 2 의 구성에서 봉지층으로 밀봉될 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기발광소자의 제1 전극의 어느 하나의 전도성 유닛을 도시한 것이다. 도 3 및 도 4에 있어서, 전도성 유닛(201)은 전도성 연결부(501)와 접하여 이루어져 있으며, 전도성 연결부(501)은 2개의 고저항 영역(511)을 포함하며, 전도성 연결부(501)는 컨택홀(601)을 통하여 보조 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전도성 유닛은 상기 유기발광소자의 발광영역에 포함될 수 있다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 발광 영역은 유기발광소자의 각 픽셀 영역을 포함할 수 있으며, 상기 각각의 전도성 유닛의 적어도 일 영역은 상기 유기발광소자의 발광 영역에 위치할 수 있다. 보다 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전도성 유닛을 이루는 영역 상에 형성된 발광층을 포함하는 유기물층에서 발광 현상이 일어나고, 상기 전도성 유닛을 통하여 빛이 방출될 수 있다.
본 명세서에서의 발광 영역은 유기물층의 발광층에서 발광하는 빛이 제1 전극 및/또는 제2 전극을 통하여 방출되는 영역을 의미한다. 예컨대, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기발광소자에 있어서, 상기 발광 영역은 기판 상에 제1 전극이 형성된 영역 중 보조 전극이 형성되지 않은 제1 전극의 영역의 적어도 일부에 형성될 수 있다. 또한, 본 명세서에서의 비발광 영역은 상기 발광 영역을 제외한 나머지 영역을 의미할 수 있다. 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기발광소자의 비발광 영역은 보조 전극이 형성된 영역을 의미할 수 있다.
단락 결함은 유기발광소자의 제2 전극이 직접 제1 전극에 접촉하는 경우에 발생할 수 있다. 또는, 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치하는 유기물층의 두께 감소 또는 변성 등에 의하여 유기물층의 기능을 상실하여 제1 전극과 제2 전극이 접촉하는 경우에도 발생할 수 있다. 단락 결함이 발생하는 경우, 유기발광소자의 전류에 낮은 경로를 제공하여, 유기발광소자가 정상적으로 작동할 수 없게 할 수 있다. 단락 결함에 의하여 제1 전극에서 제2 전극으로 직접 전류가 흐르게 되는 누설 전류에 의하여 유기발광소자의 전류는 무결함 구역을 피하여 흐를 수 있다. 이는 유기발광소자의 발광 출력을 감소시킬 수 있으며, 상당한 경우에 유기발광소자가 작동하지 않을 수 있다. 또한, 넓은 면적의 유기물에 분산되어 흐르던 전류가 단락 발생지점으로 집중되어 흐르게 되면 국부적으로 높은 열이 발생하게 되어, 소자가 깨지거나 화재가 발생할 위험이 있다.
그러나, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기발광소자에 있어서, 상기 전도성 유닛 중 어느 하나 이상에 단락 결함이 발생하더라도, 상기 전도성 연결부에 의하여 모든 작동 전류가 단락 결함 부위로 흐르는 것을 방지할 수 있다. 즉, 상기 전도성 연결부는 고저항 영역을 포함하고 있으므로, 단락이 발생한 영역으로 누설 전류의 양이 무한정으로 증가하지 않도록 제어하는 역할을 할 수 있다. 따라서, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기발광소자는 일부의 전도성 유닛에 단락 결함이 발생하더라도 단락 결함이 없는 나머지 전도성 유닛은 정상적으로 작동할 수 있다.
구체적으로, 상기 전도성 연결부는 높은 저항값을 가지는 고저항 영역에 의하여, 단락 결함 발생시 적정한 저항을 부가하여 전류가 단락 결함 부위를 통하여 빠져나가는 것을 막는 역할을 한다. 이를 위하여, 상기 고저항 영역의 저항값은 단락 결함으로 인한 누설 전류의 제어 및 단락 결함이 없는 경우의 고저항 영역으로 인하여 발생하는 구동 전압 상승을 고려하여 결정될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전도성 유닛들은 서로 전기적으로 병렬 연결된 것일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전도성 연결부는 상기 보조 전극과 상기 전도성 유닛을 전기적으로 연결할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전도성 연결부는 상기 전도성 유닛들을 서로 물리적으로 연결하는 것일 수 있다.
구체적으로, 상기 유기발광소자는 상기 고저항 영역을 포함하는 전도성 연결부를 통하여 상기 보조 전극으로부터 전도성 유닛으로 전류가 흐를 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 유기발광소자가 외부 전원을 통하여 전압이 인가되는 경우, 어느 하나의 전도성 유닛의 전류 흐름은 보조 전극 → 전도성 연결부 → 전도성 유닛 → 유기물층 → 제2 전극의 방향 또는 이의 역방향일 수 있다.
본 명세서의 상기 각각의 전도성 유닛은 서로 이격되어 있으며, 각각의 전도성 유닛은 상기 전도성 연결부를 통하여 보조 전극으로부터 전류를 공급받을 수 있다. 이는 어느 하나의 전도성 유닛에 단락이 발생하는 경우, 단락이 발생하지 않은 다른 전도성 유닛으로 흘러야하는 전류가 단락이 발생한 전도성 유닛으로 흐르게 되어, 유기발광소자 전체가 작동하지 않는 것을 방지하기 위함이다.
상기 어느 하나 이상의 전도성 유닛은 상기 유기발광소자의 하나의 픽셀에 포함될 수 있다. 구체적으로, 상기 전도성 유닛은 각각의 픽셀의 투명 전극의 역할을 할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전도성 연결부는 1 이상, 또는 2 이상의 고저항 영역을 포함할 수 있다.
폭이 좁은 고저항 영역을 형성하는 경우, 공정상 단선이 발생할 수 있는 가능성이 있다. 고저항 영역이 단선이 되는 경우, 단락이 발생하지 않은 전도성 유닛에 전기가 통하지 않게 되어 단선된 고저항 영역에 연결된 전도성 유닛이 작동하지 않는 경우가 발생할 수 있다.
그러므로, 본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기발광소자에 있어서, 각각의 상기 전도성 연결부는 2 이상의 고저항 영역을 가질 수 있으므로, 각 전도성 유닛에 연결된 전도성 연결부의 어느 하나의 고저항 영역에 단선이 발생하더라도 나머지 고저항 영역에 의하여 상기 전도성 유닛이 정상 작동할 수 있는 장점이 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 각각의 전도성 유닛은 단선이 발생하지 않은 2 이상의 고저항 영역 중 저항값이 가장 낮은 고저항 영역에 의하여 보조 전극과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전도성 연결부의 적어도 일부는 상기 보조 전극이 구비된 비발광 영역 상에 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 고저항 영역은 상기 보조 전극이 구비된 비발광 영역 상에 구비될 수 있다. 그러므로, 상기 유기발광소자의 평면도 상에서, 보조 전극이 형성된 영역 상에 상기 고저항 영역이 위치하여, 상기 고저항 영역에 의한 개구율 감소를 최소화할 수 있다.
본 명세서의 상기 전도성 연결부는 상기 전도성 유닛의 단부일 수 있으며, 그 형태나 위치는 특별히 한정되지 않는다. 또한, 상기 전도성 연결부는 사각형을 비롯한 다각형의 전도성 유닛의 일 꼭지점, 일 모서리 또는 일 변의 중간부분에서 돌출된 형태를 가질 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전도성 연결부는 전류가 흐르는 방향의 길이가 이에 수직 방향의 폭보다 더 긴 고저항 영역을 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 고저항 영역은 상기 길이와 상기 폭의 비가 10:1 이상인 영역을 포함할 수 있다.
본 명세서의 상기 전도성 연결부는 상기 전도성 유닛에 비하여 상대적으로 높은 저항을 가질 수 있다. 나아가, 본 명세서의 상기 전도성 연결부는 상기 유기발광소자에서 단락 방지 기능을 수행할 수 있다. 즉, 본 명세서의 상기 전도성 연결부는 유기발광소자의 단락 결함이 발생하는 경우, 단락 결함에도 불구하고 소자의 작동을 가능하게 하는 역할을 한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전도성 연결부의 재료는 상기 전도성 유닛의 재료와 동일할 수 있다. 구체적으로, 상기 상기 전도성 연결부 및 상기 전도성 유닛은 상기 제1 전극에 포함되는 것으로서, 동일한 재료로 형성될 수 있다.
본 명세서의 상기 길이와 폭은 상대적인 개념으로서, 상기 길이는 상부에서 보았을 때 상기 전도성 연결부의 한 끝에서 다른 끝까지의 공간적 거리를 의미할 수 있다. 즉, 상기 전도성 연결부가 직선의 조합이거나 곡선을 포함하더라도 일직선으로 가정하여 길이를 측정한 값을 의미할 수 있다. 본 명세서에서의 상기 폭은 상부에서 보았을 때 상기 전도성 연결부의 길이 방향의 중심으로부터 수직 방향의 양 끝까지의 거리를 의미할 수 있다. 상기 길이와 폭의 하나의 예시를 도 5에 도시하였다.
본 명세서의 상기 길이는 전류가 흐르는 방향의 치수를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서의 상기 폭은 전류가 흐르는 방향과 수직 방향의 치수를 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서의 상기 길이는 상기 보조 전극에서 상기 전도성 유닛에 이르기까지의 전류가 이동하는 거리를 의미할 수 있으며, 상기 폭은 상기 길이 방향에 수직되는 거리를 의미할 수 있다.
도 5에서 상기 길이는 a와 b의 합일 수 있으며, 상기 폭은 c일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전도성 연결부는 상기 컨택홀을 통하여 상기 보조 전극과 물리적으로 접할 수 있다. 구체적으로, 도 3 및 도 4에서 컨택홀(601)영역은 전도성 연결부(501)로 채워져 하부의 보조 전극과 전도성 연결부(501)와 접하게 된다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 절연층은 상기 보조 전극 또는 상기 제1 전극이 기판과 접하는 면, 및 상기 보조 전극 또는 상기 제1 전극이 컨택홀과 접하는 영역을 제외한 표면을 절연할 수 있다.
구체적으로, 상기 절연층은 기판 상에 구비된 상기 전도성 연결부 또는 상기 보조 전극의 노출된 표면을 커버(cover)하며 구비하고, 상기 절연층의 적어도 1 영역을 제거하여 상기 전도성 연결부 및 상기 보조 전극이 외부에 노출되는 컨택홀을 구비할 수 있다. 상기 컨택홀은 상기 전도성 연결부와 상기 보조 전극이 전기적으로 연결될 수 있는 통로가 될 수 있다. 구체적으로, 상기 컨택홀은 상기 보조 전극이 물리적으로 상기 제1 전극과 연결할 수 있게 하는 영역일 수 있다.
본 명세서의 상기 컨택홀은 상기 전도성 연결부에 의한 유기발광소자의 개구율 감소를 방지하기 위한 수단이 될 수 있으며, 상기 컨택홀은 상기 보조 전극의 상면 또는 하면에 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 컨택홀은 보조 전극이 형성되는 비 발광 영역에 위치할 수 있다. 나아가, 상기 컨택홀로 인하여 유기발광소자의 개구율이 감소하는 것을 방지하기 위하여, 상기 컨택홀의 최대 직경은 상기 보조 전극의 선폭을 초과하지 않을 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기발광소자는 상기 전도성 연결부와 상기 유기물층을 절연하는 추가의 절연층을 더 구비할 수 있다. 구체적으로, 상기 보조 전극 및 상기 제1 전극이 형성된 이후, 상기 전도성 유닛이 구비된 영역을 제외한 제1 전극 및/또는 보조 전극 상에 추가의 절연층이 구비될 수 있다. 이는 제1 전극 및/또는 보조 전극 상에 구비되는 유기물층과 전도성 연결부를 절연하기 위함이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 절연층 및 상기 추가의 절연층은 각각 유기 절연층 또는 무기 절연층일 수 있다. 상기 절연층 및 추가의 절연층의 재료는 당업계에서 일반적으로 사용되는 것이면 제한없이 사용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 보조 전극으로부터 상기 전도성 유닛까지의 저항은 1 ㏀ 이상 1 ㏁ 이하일 수 있다.
상기 어느 하나의 상기 전도성 유닛과 인접한 다른 하나의 전도성 유닛이란 어느 하나의 전도성 유닛과 물리적으로 가장 가까운 다른 전도성 유닛을 의미할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극은 서로 이격된 1,000개 이상의 상기 전도성 유닛을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 전극은 서로 이격된 1,000 이상 1,000,000 이하의 상기 전도성 유닛을 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극은 2 이상의 상기 전도성 유닛의 패턴으로 형성된 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 전도성 유닛은 전도성 연결부를 제외한 영역이 서로 이격된 패턴으로 형성된 것일 수 있다.
본 명세서의 상기 패턴은 패쇄도형의 형태를 가질 수 있다. 구체적으로, 상기 패턴은 삼각형, 사각형, 육각형 등의 다각형이 될 수 있으며, 무정형의 형태일 수도 있다.
도 6 내지 도 11은 본 명세서의 일 실시예에 따른 유기발광소자에 있어서, 제1 전극의 형상을 도시한 것이다. 구체적으로, 도 6 및 도 7은 상기 전도성 유닛(201)이 삼각형의 패턴을 형성하는 경우를 도시한 것이다. 도 8 및 9는 상기 전도성 유닛(201)이 사각형의 패턴을 형성하는 경우를 도시한 것이다. 도 10 및 도 11은 상기 전도성 유닛(201)이 육각형의 패턴을 형성하는 경우를 도시한 것이다. 도 6 내지 11에 있어서, 원 또는 타원형으로 표시된 것은 컨택홀(601)이 구비된 것을 의미하고, 화살표로 표시된 것은 전도성 연결부(501)를 도시한 것이며, 화살표의 방향은 전도성 연결부(501)를 통하여 전도성 유닛(201)으로 전류가 흐르는 방향을 도시한 것이다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기발광소자의 제1 전극의 형상은 상기 도 6 내지 11에만 한정되는 것이 아니며, 다양한 형상으로 구비될 수 있다. 또한, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기발광소자의 컨택홀의 개수 및 전도성 연결부의 배치 등은 상기 도 6 내지 11에만 한정되는 것이 아니며, 다양한 형상으로 구비될 수 있다.
본 명세서의 상기 전도성 유닛의 수가 1,000개 이상인 경우, 상기 유기발광소자가 정상 작동시에 전압 상승폭을 최소화하면서, 단락 발생시의 누설 전류량을 최소화하는 효과를 가질 수 있다. 또한, 본 명세서의 상기 전도성 유닛의 수가 1,000,000개 이하까지 증가할수록 개구율을 유지하며, 상기 효과를 유지할 수 있다. 즉, 상기 전도성 유닛의 수가 1,000,000개를 넘는 경우, 보조 전극의 개수 증가로 인한 개구율의 저하가 발생하게 될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전도성 유닛들이 상기 유기발광소자에서 차지하는 면적은 상기 전체 유기발광소자의 평면도를 기준으로 50 % 이상 90 % 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 전도성 유닛은 발광 영역에 포함되는 것으로서, 전체 유기발광소자가 빛을 방출하는 면을 기준으로, 상기 전도성 유닛들이 차지하는 면적은 유기발광소자의 개구율과 동일 또는 유사할 수 있다.
본 명세서의 상기 제1 전극은 각각의 전도성 유닛들이 상기 전도성 연결부에 의하여 전기적으로 연결되므로, 소자의 구동 전압이 상승하게 된다. 그러므로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전도성 연결부에 의한 구동 전압 상승을 보완하기 위하여, 상기 제1 전극은 1,000개 이상의 상기 전도성 유닛을 포함함으로써 소자의 구동전압을 낮추는 동시에 상기 전도성 연결부에 의한 단락 방지 기능을 가질 수 있게 할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 각각의 전도성 유닛의 면적은 0.01 ㎜2 이상 25 ㎜2 이하일 수 있다.
상기 각각의 전도성 유닛의 면적을 작게하는 경우, 단락 방지를 위하여 도입된 전도성 연결부에 따른 작동 전압 상승률 및 작동 전류 대비 누설 전류의 값을 동시에 낮출 수 있는 장점이 있다. 또한, 단락이 발생하여 발광을 하지 않는 전도성 유닛이 발생하는 경우, 비발광 영역을 최소화하여 제품 품질 하락을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 다만, 전도성 유닛의 면적을 지나치게 작게 하는 경우, 소자 전체 영역에서 발광영역의 비율이 크게 줄어 개구율 감소로 인한 유기발광소자의 효율이 저하되는 문제가 있다. 그러므로, 상기 전도성 유닛의 면적으로 유기발광소자를 제조하는 경우, 상기 기술한 단점을 최소화하는 동시에 상기 언급한 장점을 최대한 발휘할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 상기 유기발광소자에 있어서, 상기 전도성 연결부와 상기 전도성 유닛 및 발광층을 포함하는 유기물층은 서로 전기적으로 직렬 연결될 수 있다. 본 명세서의 상기 발광층은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하며, 2 이상의 발광층은 각각 전기적으로 병렬 연결될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 발광층은 상기 전도성 유닛과 제2 전극 사이에 위치하며, 각각의 발광층들은 서로 전기적으로 병렬 연결될 수 있다. 즉, 본 명세서의 상기 발광층은 상기 전도성 유닛에 해당하는 영역에 대응하여 위치할 수 있다.
본 명세서의 상기 발광층이 동일한 전류밀도에서 작동하는 경우, 저항값은 발광층의 면적이 작아질수록 증가하게 된다. 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 각각의 전도성 유닛의 면적이 작아지고 수가 늘어나는 경우, 상기 각각의 발광층의 면적도 작아지게 된다. 이 경우, 상기 유기발광소자의 작동시 발광층을 포함하는 유기물층에 인가되는 전압에 비하여 상기 유기물층에 직렬 연결된 상기 전도성 연결부의 전압의 비율은 줄어든다.
본 명세서의 상기 유기발광소자에 단락이 발생한 경우, 누설 전류량은 전도성 유닛의 수와는 관계 없이 보조 전극에서 전도성 유닛까지의 저항값과 작동 전압에 의하여 결정될 수 있다. 그러므로, 상기 전도성 유닛의 수를 증가시키면 정상 작동시의 전도성 연결부에 의한 전압상승 현상을 최소화할 수 있으며, 동시에 단락 발생시의 누설 전류량도 최소화할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 보조 전극의 면저항은 3 Ω/□ 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 면저항은 1 Ω/□ 이하일 수 있다.
넓은 면적의 제1 전극 및 제2 전극 중 어느 하나의 면저항이 필요 수준 이상으로 높을 경우, 전극의 위치별로 전압이 달라지게 될 수 있다. 이로 인하여 유기물층을 사이에 두는 제1 전극과 제2 전극의 전위차이가 위치에 따라 달라지게 되면, 유기발광소자의 휘도 균일성이 떨어질 수 있다. 그러므로, 필요 수준 이상으로 높은 면저항을 갖는 제1 전극 또는 제2 전극의 면저항을 낮추기 위하여, 보조 전극을 사용할 수 있다. 본 명세서의 상기 보조 전극의 면저항은 3 Ω/□이하, 구체적으로는 1 Ω/□ 이하일 수 있고, 상기의 범위에서 상기 유기발광소자의 휘도 균일성은 높게 유지될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극은 투명 전극으로 형성될 수 있다. 이 경우 상기 제1 전극의 면저항은 상기 유기발광소자를 구동하기 위하여 요구되는 면저항 값보다 높을 수 있다. 그러므로, 상기 제1 전극의 면저항 값을 낮추기 위하여, 상기 보조 전극을 상기 제1 전극과 전기적으로 연결하여 상기 제1 전극의 면저항을 상기 보조 전극의 면저항 수준까지 낮출 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 보조 전극은 서로 전기적으로 연결된 전도성 라인으로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 전도성 라인은 전도성 패턴으로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 본 명세서의 상기 보조 전극의 적어도 한 부위에 전압을 인가하여 전체 보조 전극을 구동할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기발광소자는 OLED 조명에 포함되어 사용될 수 있다. 상기 OLED 조명의 경우, 전체 발광 영역, 즉 모든 상기 유기발광소자에서 균일한 밝기의 발광을 하는 것이 중요하다. 구체적으로, 상기 OLED 조명에서 균일한 밝기를 실현하기 위하여는, 상기 OLED 조명에 포함된 모든 유기발광소자의 제1 전극 및 제2 전극 간에 형성되는 전압이 동일하게 유지되는 것이 바람직하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따른 유기발광소자에 있어서, 상기 제1 전극이 투명 전극이고, 상기 제2 전극이 금속 전극인 경우, 각 유기발광소자의 제2 전극은 충분히 면저항이 낮아서 각 유기발광소자의 제2 전극의 전압차가 거의 없으나, 제1 전극의 경우 각 유기발광소자의 전압차가 존재할 수 있다. 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 각 유기발광소자의 제1 전극의 전압차를 보완하기 위하여 상기 보조 전극, 구체적으로는 금속 보조 전극을 이용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 금속 보조 전극은 서로 전기적으로 연결된 전도성 라인으로 이루어진 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 보조 전극이 전도성 라인을 형성하여 각 유기발광소자의 제1 전극 전압차를 거의 없도록 할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전도성 유닛의 면저항은 1 Ω/□이상, 또는 3 Ω/□ 이상일 수 있으며, 구체적으로, 10 Ω/□ 이상일 수 있다. 또한, 상기 전도성 유닛의 면저항은 1,000 Ω/□ 이하, 또는 500 Ω/□ 이하일 수 있다. 즉, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전도성 유닛의 면저항은 1 Ω/□ 이상 1,000 Ω/□ 이하, 또는 10 Ω/□ 이상 500 Ω/□ 이하일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 전도성 유닛에 요구되는 면저항 수준은 발광 면적에 해당하는 전도성 유닛의 면적에 반비례하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 전도성 유닛이 100 ㎠ 면적의 발광 면적을 갖는 경우, 상기 전도성 유닛에 요구되는 면저항은 1 Ω/□ 내외일 수 있다. 나아가, 각각의 상기 전도성 유닛의 면적을 작게 형성하는 경우, 상기 전도성 유닛에 요구되는 면저항은 1 Ω/□ 이상일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 제1 전극을 ITO와 같은 투명 전극으로 형성하는 경우, 상기 전도성 유닛의 면저항을 1 Ω/□ 이상으로 만족하도록 하기 위하여 보조 전극을 사용할 수 있다. 구체적으로, 상기 보조 전극은 금속 보조 전극일 수 있다.
본 명세서의 상기 전도성 유닛의 면저항은 전도성 유닛을 형성하는 재료에 의하여 결정될 수 있고, 또한, 보조 전극과 전기적으로 연결되어 보조 전극의 면저항 수준까지 낮추어질 수도 있다. 그러므로, 본 명세서의 상기 유기발광소자에서 요구되는 전도성 유닛의 면저항 값은 상기 보조 전극과 상기 전도성 유닛의 재료에 의하여 조절이 가능하다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 보조 전극은 스트라이프 구조 또는 그물망 구조로 형성될 수 있다. 상기 보조 전극이 그물망 구조로 형성되는 경우, 그물망의 빈공간에 상기 전도성 유닛이 구비될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 보조 전극의 선폭은 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하일 수 있다.
상기 보조 전극의 선폭은 상기 보조 전극이 구비된 기판면의 평행 단면을 기준으로, 보조 전극의 선두께를 의미할 수 있다. 또한, 상기 보조 전극의 선폭은 상기 보조 전극이 구비된 기판면의 평행 단면을 기준으로, 보조 전극의 가장 두꺼운 선두께를 의미할 수 있다.
상기 범위의 선폭으로 보조 전극을 형성하는 경우, 개구율이 확보되어 유기발광소자의 효율을 증가시킬 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 보조 전극은 1 이상의 상기 전도성 유닛을 둘러싸는 그물망 구조로 구비될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 보조 전극은 삼각형, 사각형 또는 육각형의 반복되는 패턴부를 형성하는 그물망 구조로 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 그물망 구조는 삼각형, 사각형 또는 육각형 등 반복되는 형상의 개구 영역을 형성할 수 있다.
상기 패턴부는 상기 보조 전극으로 인하여 형성되는 반복되는 폐쇄 영역을 의미할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 보조 전극의 개구율은 60 %이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 보조 전극의 개구율은 70 %, 또는 80 % 이상일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기발광소자의 개구율은 발광면을 기준으로 60 % 이상일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 고저항 영역의 선폭은 0.5 ㎛이상 100 ㎛ 이하일 수 있다. 전술한 바와 같이, 상기 유기발고아소자는 개구율을 확보하기 위하여, 상기 고저항 영역을 보조 전극이 구비된 영역 상에 위치할 수 있다. 그러므로, 상기 고저항 영역은 상기 보조 전극의 선폭과 같거나 작을 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극은 투명 전극일 수 있다.
상기 제1 전극이 투명전극인 경우, 상기 제1 전극은 산화주석인듐(ITO) 또는 산화아연인듐(IZO) 등과 같은 전도성 산화물일 수 있다. 나아가, 상기 제1 전극은 반투명 전극일 수도 있다. 상기 제1 전극이 반투명 전극인 경우, Ag, Au, Mg, Ca 또는 이들의 합금 같은 반투명 금속으로 제조될 수 있다. 반투명 금속이 제1 전극으로 사용되는 경우, 상기 유기발광소자는 미세공동구조를 가질 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 보조 전극은 금속 재질로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 보조 전극은 금속 전극일 수 있다.
상기 보조 전극은 일반적으로 모든 금속을 사용할 수 있다. 구체적으로 전도도가 좋은 알루미늄, 구리 및/또는 은을 포함할 수 있다. 상기 보조 전극은 투명전극과의 부착력 및 포토공정에서 안정성을 위하여 알루미늄을 사용할 경우, 몰리브데늄/알루미늄/몰리브데늄 층을 사용할 수도 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기물층은 적어도 1층 이상의 발광층을 포함하고, 정공 주입층; 정공 수송층; 정공 차단층; 전하 발생층; 전자 차단층; 전자 수송층; 및 전자 주입층으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 전하 발생층(Charge Generating layer)은 전압을 걸면 정공과 전자가 발생하는 층을 말한다.
상기 기판은 투명성, 표면평활성, 취급용이성 및 방수성이 우수한 기판을 사용할 수 있다. 구체적으로, 유리 기판, 박막유리 기판 또는 투명 플라스틱 기판을 사용할 수 있다. 상기 플라스틱 기판은 PET(polyethylene terephthalate), PEN(Polyethylene naphthalate), PEEK(Polyether ether ketone) 및 PI(Polyimide) 등의 필름이 단층 또는 복층의 형태로 포함될 수 있다. 또한, 상기 기판은 기판 자체에 광산란 기능이 포함되어 있는 것일 수 있다. 다만, 상기 기판은 이에 한정되지 않으며, 유기발광소자에 통상적으로 사용되는 기판을 사용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극은 애노드이고, 상기 제2 전극은 캐소드일 수 있다. 또한, 상기 제1 전극은 캐소드이고, 상기 제2 전극은 애노드일 수 있다.
상기 애노드로는 통상 유기물층으로 정공주입이 원활할 수 있도록 일함수가 큰 물질이 바람직하다. 본 발명에서 사용될 수 있는 애노드 물질의 구체적인 예로는 바나듐, 크롬, 구리, 아연, 금과 같은 금속 또는 이들의 합금; 아연산화물, 인듐산화물, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연산화물(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](PEDOT), 폴리피롤 및 폴리아닐린과 같은 전도성 고분자 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 애노드 재료는 애노드에만 한정되는 것이 아니며, 캐소드의 재료로 사용될 수 있다.
상기 캐소드로는 통상 유기물층으로 전자 주입이 용이하도록 일함수가 작은 물질인 것이 바람직하다. 캐소드 물질의 구체적인 예로는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금; LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
상기 캐소드의 재료는 캐소드에만 한정되는 것은 아니며, 애노드의 재료로 사용될 수 있다.
본 명세서에 따른 상기 정공 수송층 물질로는 애노드나 정공 주입층으로부터 정공을 수송 받아 발광층으로 옮겨줄 수 있는 물질로 정공에 대한 이동성이 큰 물질이 적합하다. 구체적인 예로는 아릴아민 계열의 유기물, 전도성 고분자, 및 공액 부분과 비공액 부분이 함께 있는 블록 공중합체 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 따른 상기 발광층 물질로는 정공 수송층과 전자 수송층으로부터 정공과 전자를 각각 수송받아 결합시킴으로써 가시광선 영역의 빛을 낼 수 있는 물질로서, 형광이나 인광에 대한 양자효율이 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 등이 있으나, 이들에만 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에 따른 상기 전자 수송층 물질로는 캐소드로부터 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 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 보조 전극은 상기 유기발광소자의 비발광영역에 위치할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기발광소자는 봉지층으로 밀폐되어 있을 수 있다.
상기 봉지층은 투명한 수지층으로 형성될 수 있다. 상기 봉지층은 상기 유기발광소자를 산소 및 오염물질로부터 보호하는 역할을 하며, 상기 유기발광소자의 발광을 저해하지 않도록 투명한 재질일 수 있다. 상기 투명은 60 % 이상 빛을 투과하는 것을 의미할 수 있다. 구체적으로, 75 % 이상 빛을 투과하는 것을 의미할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기발광소자는 색온도 2,000 K 이상 12,000 K 이하의 백색광을 발광할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 기판과 상기 제1 전극 사이에 구비된 광산란층을 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극의 유기물층이 구비되는 면과 대향하는 면에 구비된 기판을 더 포함하고, 상기 기판과 상기 제1 전극 사이에 구비된 광산란층을 더 포함할 수 있다. 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 광산란층은 평탄층을 포함할 수 있다. 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 평탄층은 상기 제1 전극과 상기 광산란층 사이에 구비될 수 있다.
또는, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 기판의 제1 전극이 구비된 면에 대향하는 면에 광산란층을 더 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 광산란층은 광산란을 유도하여, 상기 유기발광소자의 광산란 효율을 향상시킬 수 있는 구조라면 특별히 제한하지 않는다. 구체적으로, 본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 광산란층은 바인더 내에 산란입자가 분산된 구조, 요철을 가진 필름, 및/또는 헤이즈(hazeness)를 갖는 필름일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 광산란층은 기판 위에 스핀 코팅, 바 코팅, 슬릿 코팅 등의 방법에 의하여 직접 형성되거나, 필름 형태로 제작하여 부착하는 방식에 의하여 형성될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 유기발광소자는 플랙시블(flexible) 유기발광소자일 수 있다. 이 경우, 상기 기판은 플랙시블 재료를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 기판은 휘어질 수 있는 박막 형태의 글래스, 플라스틱 기판 또는 필름 형태의 기판일 수 있다.
상기 플라스틱 기판의 재료는 특별히 한정하지는 않으나, 일반적으로 PET(polyethylene terephthalate), PEN(Polyethylene naphthalate), PEEK(Polyether ether ketone) 및 PI(Polyimide) 등의 필름을 단층 또는 복층의 형태로 포함하는 것일 수 있다.
본 명세서는 상기 유기발광소자를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다. 상기 디스플레이 장치에서 상기 유기발광소자는 화소 또는 백라이트 역할을 할 수 있다. 그 외, 디스플레이 장치의 구성은 당 기술분야에 알려져 있는 것들이 적용될 수 있다.
본 명세서는 상기 유기발광소자를 포함하는 조명 장치를 제공한다. 상기 조명 장치에서 상기 유기발광소자는 발광부의 역할을 수행한다. 그 외, 조명 장치에 필요한 구성들은 당 기술분야에 알려져 있는 것들이 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태는 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 보조 전극을 형성하는 단계; 상기 기판 상에 서로 이격되어 구비된 2 이상의 전도성 유닛 및 상기 전도성 유닛에 연결된 전도성 연결부를 포함하는 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 전도성 연결부 또는 보조 전극 상에 1 이상의 컨택홀을 포함하는 절연층을 형성하는 단계; 상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및 상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 전도성 연결부는 상기 컨택홀을 통하여 상기 보조 전극과 전기적으로 연결되며, 상기 전도성 연결부는 전류가 흐르는 방향의 길이가 이에 수직 방향의 폭보다 더 긴 고저항 영역을 1 이상 포함하는 상기 유기발광소자의 제조방법을 제공한다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 보조 전극을 형성하는 단계는 포토에칭; 증착; 또는 프린팅을 이용할 수 있다. 구체적으로, 상기 보조 전극을 형성하는 단계는 상기 보조 전극을 스트라이프 구조 또는 그물망 구조로 형성하기 위한 방법을 이용할 수 있다. 상기 포토에칭, 증착 및 프린팅은 당 업계에서 일반적으로 사용하는 방법이면 제한되지 않고 적용할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 절연층을 형성하는 단계는 상기 전도성 연결부 또는 상기 보조 전극을 덮도록 절연층을 형성한 후, 상기 절연층의 일 영역을 제거하여 상기 컨택홀을 형성하는 것일 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극을 형성하는 단계는 상기 기판 상에 제1 전극 물질층을 형성하고, 상기 제1 전극으로 패터닝하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 기판 상에 제1 전극 물질층을 형성하고, 상기 제1 전극 물질층을 포토에칭 또는 레이저 식각 등을 통하여 상기 제1 전극으로 형성하는 것일 수 있다. 나아가, 상기 기판 상에 상기 제1 전극이 형성된 이후, 상기 전도성 연결부 상에 절연층을 형성하고, 상기 절연층 상에 보조 전극을 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 전극을 형성하는 단계는, 상기 절연층을 형성하는 단계 이후 상기 보조 전극 및 절연층이 형성된 기판 상에 제1 전극 물질층을 형성하고, 상기 제1 전극으로 패터닝하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 전극을 형성하는 단계는 절연층을 형성하는 단계 이후, 증착공정을 이용하여 제1 전극 물질층을 형성하고, 상기 제1 전극 물질층을 포토에칭 또는 레이저 식각 등을 통하여 상기 제1 전극으로 형성할 수 있다.
[부호의 설명]
101: 기판
201: 전도성 유닛
301: 보조 전극
401: 절연층
501: 전도성 연결부
511: 고저항 영역
601: 컨택홀
701: 추가의 절연층
801: 유기물층
901: 제2 전극

Claims (22)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 구비되고, 서로 이격되어 구비된 2 이상의 전도성 유닛 및 상기 전도성 유닛에 연결된 전도성 연결부를 포함하는 제1 전극;
    상기 기판 상에 구비되고, 상기 전도성 유닛과 이격 배치된 보조 전극;
    상기 전도성 연결부 또는 상기 보조 전극 상에 구비되고, 상기 전도성 연결부 또는 상기 보조 전극의 일 영역을 노출시키는 컨택홀을 1 이상 포함하는 절연층;
    상기 제1 전극에 대향하여 구비된 제2 전극; 및
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이에 구비된 1층 이상의 유기물층을 포함하고,
    상기 전도성 연결부는 상기 컨택홀을 통하여 상기 보조 전극과 전기적으로 연결되며,
    상기 전도성 연결부는 전류가 흐르는 방향의 길이가 이에 수직 방향의 폭보다 더 긴 고저항 영역을 1 이상 포함하는 것인 유기발광소자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 연결부의 적어도 일부는 상기 보조 전극이 구비된 비발광 영역 상에 구비된 것인 유기발광소자.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 고저항 영역은 상기 길이와 상기 폭의 비가 10:1 이상인 영역을 포함하는 것인 유기발광소자.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 연결부는 상기 보조 전극과 상기 전도성 유닛을 전기적으로 연결하는 것인 유기발광소자.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 연결부는 상기 컨택홀을 통하여 상기 보조 전극과 물리적으로 접하는 것인 유기발광소자.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 절연층은 상기 보조 전극 또는 상기 제1 전극이 기판과 접하는 면, 및 상기 보조 전극 또는 상기 제1 전극이 컨택홀과 접하는 영역을 제외한 표면을 절연하는 것인 유기발광소자.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 연결부와 상기 유기물층을 절연하는 추가의 절연층을 더 구비하는 것인 유기발광소자.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조 전극으로부터 상기 전도성 유닛까지의 저항은 1 ㏀ 이상 1 ㏁ 이하인 것인 유기발광소자.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 각각의 전도성 유닛의 면적은 0.01 ㎜2 이상 25 ㎜2 이하인 것인 유기발광소자.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조 전극은 1 이상의 상기 전도성 유닛을 둘러싸는 그물망 구조로 구비되는 것인 유기발광소자.
  11. 청구항 11에 있어서,
    상기 보조 전극은 삼각형, 사각형 또는 육각형의 반복되는 패턴부를 형성하는 그물망 구조로 구비되는 것인 유기발광소자.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조 전극의 선폭은 1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것인 유기발광소자.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 고저항 영역의 선폭은 0.5 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것인 유기발광소자.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 전도성 유닛의 면저항은 1 Ω/□ 이상 1,000 Ω/□ 이하인 것인 유기발광소자.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조 전극의 면저항은 3 Ω/□ 이하인 것인 유기발광소자.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 유기발광소자는 플랙시블(flexible) 유기발광소자인 것인 유기발광소자.
  17. 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항에 따른 유기발광소자를 포함하는 디스플레이 장치.
  18. 청구항 1 내지 16 중 어느 한 항에 따른 유기발광소자를 포함하는 조명 장치.
  19. 기판을 준비하는 단계;
    상기 기판 상에 보조 전극을 형성하는 단계;
    상기 기판 상에 서로 이격되어 구비된 2 이상의 전도성 유닛 및 상기 전도성 유닛에 연결된 전도성 연결부를 포함하는 제1 전극을 형성하는 단계;
    상기 전도성 연결부 또는 상기 보조 전극 상에 1 이상의 컨택홀을 포함하는 절연층을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극 상에 1층 이상의 유기물층을 형성하는 단계; 및
    상기 유기물층 상에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 전도성 연결부는 상기 컨택홀을 통하여 상기 보조 전극과 전기적으로 연결되며,
    상기 전도성 연결부는 전류가 흐르는 방향의 길이가 이에 수직 방향의 폭보다 더 긴 고저항 영역을 1 이상 포함하는
    청구항 1 내지 16 중 어느 한 항의 유기발광소자의 제조방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 절연층을 형성하는 단계는 상기 전도성 연결부 또는 상기 보조 전극을 덮도록 절연층을 형성한 후, 상기 절연층의 일 영역을 제거하여 상기 컨택홀을 형성하는 것인 유기발광소자의 제조방법.
  21. 청구항 19에 있어서,
    상기 제1 전극을 형성하는 단계는, 상기 기판 상에 제1 전극 물질층을 형성하고, 상기 제1 전극으로 패터닝하는 것인 유기발광소자의 제조방법.
  22. 청구항 19에 있어서,
    상기 제1 전극을 형성하는 단계는, 상기 절연층을 형성하는 단계 이후 상기 보조 전극 및 절연층이 형성된 기판 상에 제1 전극 물질층을 형성하고, 상기 제1 전극으로 패터닝하는 것인 유기발광소자의 제조방법.
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