KR100526990B1 - Organic Electroluminescent Device - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 탄소나노튜브 블럭 공중합체를 유기전계발광 소자용 투명 애노드 전극 재료로 도입하면, 기존의 투명 무기물 사용시 요구되었던 진공 증착 공정을 생략하고 도포 공정에 의해 형성가능하여, 공정을 단순화하고 제조 비용을 낮출 수 있으며, 전도성이 우수하고 유연성이 높기 때문에 플렉서블 디스플레이 소자에 용이하게 적용할 수 있는 장점을 가진다. When the carbon nanotube block copolymer according to the present invention is introduced as a transparent anode electrode material for an organic light emitting device, it can be formed by an application process by omitting the vacuum deposition process required when using a conventional transparent inorganic material, thereby simplifying and manufacturing the process. It is possible to lower the cost, and has the advantage of being easily applied to the flexible display device because of its excellent conductivity and high flexibility.
Description
본 발명은 유기전계발광 소자에 관한 것으로, 특히 탄소나노튜브 블럭 공중합체(carbon nanotube block copolymer)를 이용하는 유기전계발광 소자에 대한 것이다. The present invention relates to an organic electroluminescent device, and more particularly to an organic electroluminescent device using a carbon nanotube block copolymer.
반도체와 금속이 갖는 전기적, 광학적 특성과 고분자의 이점을 동시에 가지고 있는 전도성 고분자는 1970년 대 이후에 개발된 이후에 필름, 섬유 및 다양한 분야에 응용되고 있다. 특히 종래 무기계 전계발광소자가 갖는 문제점을 극복하기 위하여 유기물, 특히 고분자 유기물질을 이용한 전계발광소자에 대한 연구가 계속 진행되고 있다. Conductive polymers, which have both the electrical and optical properties of semiconductors and metals and the advantages of polymers, have been developed since the 1970s and have been applied to films, fibers, and various fields. In particular, in order to overcome the problems of the conventional inorganic electroluminescent device, research on an electroluminescent device using organic materials, in particular, a polymer organic material, is continuing.
유기 전계발광현상은 유기물질에 전기장을 걸어주면 전자 및 정공(hole)이 각각 음극 및 양극에서 전달되어 유기물질 내에서 결합하고, 이때 생성되는 에너지가 빛으로 방출되는 현상이다. 이와 같은 유기전계 발광현상을 이용한 유기전계발광 소자는 액정표시소자(LCD)에 비하여 응답속도가 빠르고, 구동전압이 낮으며 자기 발광형으로서 배면광(backlight)이 필요 없을 뿐 아니라, 특히 휘도가 뛰어나고 시야각 의존성이 없는 등의 장점을 가지고 있어 차세대 표시 디스플레이 소자로 각광받고 있다.In the organic electroluminescence phenomenon, when an electric field is applied to an organic material, electrons and holes are transferred from the cathode and the anode, respectively, to be combined in the organic material, and the energy generated is emitted as light. The organic light emitting device using the organic light emitting phenomenon is faster than the liquid crystal display device (LCD), the response voltage is low, the driving voltage and self-luminous type does not need the backlight (backlight), especially the brightness is excellent It has the advantages of not having a viewing angle dependency, and thus, has been in the spotlight as the next generation display display device.
도 1은 종래의 유기전계발광 소자의 개략적인 모식도로서, 기판(10) 상에 정공(hole)을 공급하는 애노드 전극(12 ; anode electrode)과, 전자(electron)를 공급하는 캐소드 전극(16 ; cathode electrode)과, 애노드 전극(12)과 캐소드 전극(16) 사이에 위치하며, 상기 정공과 전자와 같은 캐리어들이 재결합하여 중성의 엑시톤(exiton)을 형성하고, 엑시톤이 여기 상태에서 기저상태로 변하는 과정에서 발광현상을 일으키는 유기발광층(14)은 유기전계발광 소자(20)를 이룬다. FIG. 1 is a schematic view of a conventional organic light emitting display device, including an anode electrode 12 supplying holes on a substrate 10, and a cathode electrode 16 supplying electrons; located between the cathode electrode and the anode electrode 12 and the cathode electrode 16, the carriers such as the holes and the electrons recombine to form a neutral exciton, and the exciton changes from the excited state to the ground state. The organic light emitting layer 14 causing the light emitting phenomenon in the process forms the organic electroluminescent device 20.
도면을 상세히 제시하지 않았지만, 상기 유기발광층(14)은, 애노드 전극(12)과 사이에서, 정공수송층(HTL ; hole transporting layer) 또는 정공주입층(HIL ; hole injection layer) 중 어느 하나로 이루어진 단일 구조, 또는 정공주입층(HIL) 및 정공수송층(HTL)으로 이루어진 이중 구조 중 어느 하나로 이루어지는 정공전달층을 포함한다. 그리고, 상기 유기발광층(14)은, 캐소드 전극(16)과 사이에서, 전자수송층(ETL ; electron transporting layer) 또는 전자주입층(EIL ; electron injection layer) 중 어느 하나로 이루어진 단일 구조, 또는 전자주입층(EIL) 및 전자수송층(ETL)으로 이루어진 이중 구조 중 어느 하나로 이루어지는 정공전달층을 포함한다. Although not shown in detail, the organic light emitting layer 14 has a single structure formed of any one of a hole transporting layer (HTL) or a hole injection layer (HIL) between the anode and the electrode 12. Or a hole transport layer made of any one of a dual structure including a hole injection layer (HIL) and a hole transport layer (HTL). The organic light emitting layer 14 has a single structure or an electron injection layer formed of any one of an electron transporting layer (ETL) or an electron injection layer (EIL) between the cathode electrode 16 and the cathode electrode 16. And a hole transport layer made of any one of a dual structure consisting of an EIL and an electron transport layer (ETL).
통상적으로, 상기 애노드 전극(12)을 이루는 물질은 증착 공정을 이용하는 ITO(indium tin oxide)와 같은 투명 전도성 무기물이 이용된다. Typically, a transparent conductive inorganic material such as indium tin oxide (ITO) using a deposition process is used for the material forming the anode electrode 12.
그러나, 상기 투명 전도성 무기물은 유연성이 떨어지기 때문에, 최근에 활발히 개발되고 있으며 향후 디스플레이 시장에서 가장 주목받을 것으로 예상되는 플렉서블 디스플레이(flexible display)용으로 적합하지 않으며 진공을 요하는 증착공정이 필요하므로, 공정 단순화가 어려운 문제점이 있었다. However, since the transparent conductive inorganic material is inferior in flexibility, it is being actively developed recently and is not suitable for flexible displays, which are expected to receive the most attention in the future display market, and require a deposition process requiring a vacuum. The process simplification was difficult.
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 기존의 투명 전도성 무기물을 대신해서, 1) 플렉서블 디스플레이에 적용가능하도록 유연성을 가지고, 2) 유기전계발광 소자의 주 공정 특성상 가용성 물질이며, 3) 투명 전도성을 가지는 재료를 유기전계발광 소자용 애노드 물질로 도입하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the above problems, in the present invention, in place of the existing transparent conductive inorganic material, 1) has a flexibility to be applicable to a flexible display, 2) a soluble material due to the main process characteristics of the organic electroluminescent device, 3) transparent conductivity The object is to introduce the material into the anode material for the organic electroluminescent device.
이를 위하여, 본 발명에서는 도 2에 도시한 바와 같이 탄소나노튜브(30 ; carbon nanotube ; CNT)와 폴리에스테르(40 ; polyester)를 공중합시킨 탄소나노튜브(CNT) 블럭 공중합체(50)를 유기전계발광 소자용 애노드 물질로 이용하고자 한다. To this end, in the present invention, as shown in FIG. 2, a carbon nanotube (CNT) block copolymer 50 obtained by copolymerizing carbon nanotubes (CNTs) and polyesters (40; polyesters) is an organic electric field. It is intended to be used as an anode material for a light emitting device.
상기 탄소나노튜브는, 지구상에 다량으로 존재하는 탄소로 이루어진 탄소동소체로서 하나의 탄소가 다른 탄소원자와 육각형 벌집무늬로 결합되어 튜브형태를 이루고 있는 물질이며, 튜브의 직경이 나노미터(nm=10억분의 1미터) 수준으로 극히 작은 영역의 물질에 해당된다. The carbon nanotube is a carbon allotrope composed of carbon present in a large amount on the earth, and one carbon is combined with other carbon atoms in a hexagonal honeycomb pattern to form a tube, and the diameter of the tube is nanometer (nm = 10). One millionth of a meter), which corresponds to a very small area of matter.
최근 신소재 소자로 각광받고 있는 탄소나노튜브는 상온에서 동작이 가능하고, 감도가 매우 좋으며 반응 속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다. 이러한 장점은 탄소나노튜브가 갖는 물성에서 기인하는데, 탄소나노튜브는 육각형 고리로 연결된 탄소들로 이루어진 흑연 판상(sp2)을 둥글게 말아서 생긴 튜브 형태의 분자로 그 직경이 수 내지 수십 ㎚에 이른다. 탄소나노튜브는 강도가 강하면서도 잘 휘고 계속적인 반복 사용에도 손상되거나 마모되지 않는 특성을 가진다. Carbon nanotubes, which have recently been spotlighted as new material devices, have the advantages of being capable of operating at room temperature, having good sensitivity and fast reaction speed. This advantage is due to the physical properties of carbon nanotubes. Carbon nanotubes are a tube-shaped molecule formed by rounding a graphite plate (sp2) made of carbons connected by hexagonal rings, the diameter of which ranges from several tens of nanometers. Carbon nanotubes have strong strength and are well bent and do not damage or wear out even after repeated use.
종래에는 탄소나노튜브를 용액으로 박막형성하기 위해서 용매에 분산(dispersion)시키는 방식을 이용했지만, 이럴 경우 용매와의 호환성이 약해서 강한 응집(strong agaregation) 현상이 문제시되었다. Conventionally, in order to form a thin film of carbon nanotubes as a solution, a dispersion method was used in a solvent, but in this case, strong agaregation was a problem because of poor compatibility with the solvent.
이러한 점을 보완한 것이 용매에 잘 녹는 폴리에스테르 공중합체이다. Complementing this point is a polyester copolymer which is well soluble in a solvent.
즉, 본 발명에서는 당업자들에게 잘알려진 바와 같이 탄소나노튜브의 뛰어난 전도성(예를 들어, 구리(Cu)의 약 1,000배))을 이용하고, 용액 형태로 도포 방식을 이용할 수 있는 탄소나노튜브 블럭 공중합체를 유기전계발광 소자용 애노드 물질로 이용하고자 한다. That is, in the present invention, the carbon nanotube block, which is well known to those skilled in the art, uses an excellent conductivity of carbon nanotubes (for example, about 1,000 times of copper (Cu)), and can be applied in a solution form. Copolymers are intended to be used as anode materials for organic electroluminescent devices.
투명 전극으로 적용하고자 할 때에는, 전술한 전도성 이외에 필요한 사항에 대해서 탄소나노튜브 블럭 공중합체 물질이 가지는 스펙(spec.)은 다음과 같다. When applying as a transparent electrode, the specifications (spec.) Of the carbon nanotube block copolymer material for matters other than the above-mentioned conductivity is as follows.
i) 편광 효율(polarization efficiency) = 10 %i) polarization efficiency = 10%
ii) 투과율transmittance) : 90 % 이상 ii) transmittance): more than 90%
위의 i), ii) 항목을 만족하므로 투명 전극으로 충분히 적용가능함을 알 수 있다. Since it satisfies the above items i) and ii), it can be seen that the transparent electrode is sufficiently applicable.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1 특징에서는, 기판 상에, 탄소나노튜브(carbon nanotube)와 폴리에스테르(polyester)의 공중합체(copolymer)인 탄소나노튜브 블럭 공중합체(carbon nanotube block copolymer) 물질로 이루어진 애노드 전극(anode electrode)과; 상기 애노드 전극 상부에 형성된 유기발광층과; 상기 유기발광층 상부에 형성된 캐소드 전극(cathode electrode)을 포함하며, 상기 애노드 전극은 투명 전극이고, 상기 애노드 전극, 유기발광층, 캐소드 전극은 유기전계발광 다이오드 소자(diode device)를 이루는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자를 제공한다. In order to achieve the above object, in a first aspect of the present invention, a carbon nanotube block copolymer, which is a copolymer of carbon nanotubes and polyester, on a substrate. An anode electrode made of a material; An organic light emitting layer formed on the anode; And a cathode electrode formed on the organic light emitting layer, wherein the anode electrode is a transparent electrode, and the anode electrode, the organic light emitting layer, and the cathode electrode form an organic light emitting diode device. An electroluminescent device is provided.
본 발명의 제 2 특징에서는, 화면을 구현하는 최소단위 영역인 화소 영역이 정의된 기판 상에, 상기 화소 영역별로 형성된 박막트랜지스터와; 상기 박막트랜지스터와 연결되며, 상기 화소 영역별로 분리된 구조를 가지고, 탄소나노튜브와 폴리에스테르의 공중합체인 탄소나노튜브 블럭 공중합체 물질로 이루어진 애노드 전극과; 상기 애노드 전극 상부에 형성된 유기발광층과; 상기 유기발광층 상부에 형성된 캐소드 전극을 포함하며, 상기 애노드 전극은 투명 전극이고, 상기 애노드 전극, 유기발광층, 캐소드 전극은 유기전계발광 다이오드 소자를 이루는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 소자를 제공한다. According to a second aspect of the present invention, a thin film transistor is formed for each pixel region on a substrate on which a pixel region, which is a smallest unit region for implementing a screen, is defined; An anode electrode connected to the thin film transistor and having a structure separated for each pixel region, the anode electrode comprising a carbon nanotube block copolymer material which is a copolymer of carbon nanotubes and polyester; An organic light emitting layer formed on the anode; It includes a cathode electrode formed on the organic light emitting layer, the anode electrode is a transparent electrode, the anode electrode, the organic light emitting layer, the cathode electrode provides an organic electroluminescent device, characterized in that forming an organic light emitting diode device.
상기 박막트랜지스터는, 상기 유기전계발광 다이오드 소자의 발광 휘도를 조절하는 구동용 박막트랜지스터인 것을 특징으로 하고, 상기 유기발광층은, 화소 영역별로 적, 녹, 청 발광층이 차례대로 형성되는 풀컬러(full color) 구조의 발광층을 포함하며, 상기 애노드 전극은, 용액 타입의 탄소나노튜브 블럭 공중합체 물질을 이용하여 잉크젯 프린팅법에 의해 화소 영역별로 분리된 구조를 가지는 것을 특징으로 하고, 상기 발광층은, 용액타입의 발광물질을 이용한 잉크젯 프린팅법에 의해 형성되는 것을 특징으로 한다. The thin film transistor is a driving thin film transistor for controlling light emission luminance of the organic light emitting diode device, wherein the organic light emitting layer is a full color in which red, green, and blue light emitting layers are sequentially formed for each pixel area. and a light emitting layer having a color structure, and wherein the anode electrode has a structure separated for each pixel region by an inkjet printing method using a solution type carbon nanotube block copolymer material, and the light emitting layer is a solution. It is characterized by being formed by an inkjet printing method using a type of light emitting material.
상기 제 1, 2 특징에 따른 상기 탄소나노튜브 블럭 공중합체 물질의 투과율은 90% 이상인 것을 특징으로 하고, 상기 유기발광층은, 애노드 전극과 사이에 정공수송층(HTL ; hole transporting layer) 또는 정공주입층(HIL ; hole injection layer) 중 어느 하나로 이루어진 단일 구조, 또는 정공주입층(HIL) 및 정공수송층(HTL)으로 이루어진 이중 구조 중 어느 하나로 이루어지는 정공전달층을 포함하는 것을 특징으로 한다. The carbon nanotube block copolymer material according to the first and second features is characterized in that the transmittance of 90% or more, the organic light emitting layer, the hole transport layer (HTL; hole transporting layer) or hole injection layer between the anode electrode (HIL; hole injection layer) is characterized in that it comprises a hole transport layer made of any one of a single structure, or a dual structure consisting of a hole injection layer (HIL) and a hole transport layer (HTL).
본 발명의 제 3 특징에서는, 기판 상에, 탄소나노튜브와 폴리에스테르의 공중합체인 탄소나노튜브 블럭 공중합체 물질을 이용하여 애노드 전극을 형성하는 단계와; 상기 애노드 전극 상부에 유기발광층을 형성하는 단계와; 상기 유기발광층 상부에 캐소드 전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 애노드 전극은 투명 전극이고, 상기 애노드 전극, 유기발광층, 캐소드 전극은 유기전계발광 다이오드 소자인 것을 특징으로 하고, 상기 기판과 애노드 전극 사이에는, 화소 영역별로 형성되는 박막트랜지스터를 포함하는 어레이 소자층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 애노드 전극은 화소 영역별로 분리된 구조로 이루어지며, 상기 박막트랜지스터 중 구동용 박막트랜지스터와 연결되는 것을 특징으로 한다. According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of forming an anode comprising: forming an anode electrode on a substrate using a carbon nanotube block copolymer material which is a copolymer of carbon nanotubes and polyester; Forming an organic light emitting layer on the anode; And forming a cathode on the organic light emitting layer, wherein the anode electrode is a transparent electrode, and the anode electrode, the organic light emitting layer, and the cathode are organic electroluminescent diode devices, between the substrate and the anode electrode. The method may include forming an array device layer including thin film transistors formed for each pixel region, wherein the anode electrode is formed in a separate structure for each pixel region, and is connected to a driving thin film transistor among the thin film transistors. It is done.
상기 애노드 전극은, 용액타입의 탄소나노튜브 블럭 공중합체 물질을 이용하여 잉크젯 프린팅법에 의해 패터닝(patterning)되거나, 또는 감광제를 혼합한 사진식각(photolithography) 공정에 의해 패터닝되는 것을 특징으로 한다. The anode electrode is patterned by inkjet printing using a solution-type carbon nanotube block copolymer material, or is patterned by a photolithography process in which a photosensitive agent is mixed.
그리고, 상기 탄소나노튜브 블럭 공중합체 물질은 투과율 90% 이상인 물질에서 선택되는 것을 특징으로 한다. The carbon nanotube block copolymer material may be selected from materials having a transmittance of 90% or more.
이하, 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
이하, 본 발명의 하나의 실시예는 탄소나노튜브 블럭 공중합체를 투명 전극으로 이용하는 유기전계발광 소자에 대한 실시예이다. Hereinafter, one embodiment of the present invention is an embodiment for an organic electroluminescent device using a carbon nanotube block copolymer as a transparent electrode.
-- 제 1 실시예 --First Embodiment
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 소자에 대한 개략적인 모식도로서, 상기 도 1과 중복되는 부분에 대한 설명은 간략히 한다. FIG. 3 is a schematic view of the organic light emitting display device according to the first embodiment of the present invention, and description of the overlapping part with FIG.
도시한 바와 같이, 기판(110) 상에 애노드 전극(112), 유기발광층(114), 캐소드 전극(116)이 차례대로 적층된 구조로 유기전계발광 소자(120)가 구비되어 있다. 상기 애노드 전극(112)은 투명 전도성 물질로 이루어지며, 특히 탄소나노튜브 블럭 공중합체 물질로 이루어진 것을 특징으로 한다. As illustrated, the organic light emitting diode 120 is provided in a structure in which an anode electrode 112, an organic light emitting layer 114, and a cathode electrode 116 are sequentially stacked on the substrate 110. The anode electrode 112 is made of a transparent conductive material, in particular, characterized in that made of carbon nanotube block copolymer material.
상기 애노드 전극(112)으로 이용한 가능한 탄소나노튜브 블럭 공중합체 물질은 투과율이 90 % 이상인 물질에서 선택되는 것을 특징으로 한다. Possible carbon nanotube block copolymer material used as the anode electrode 112 is characterized in that selected from materials having a transmittance of 90% or more.
상기 탄소나노튜브 블럭 공중합체 물질은, 전도성이 뛰어난 탄소나노튜브와 용매에 잘 녹는 폴리에스테르의 공중합체 물질로 이루어져, 1) 탄소나노튜브의 전도성에 의해 전극 물질로 용이하게 사용할 수 있으며, 2) 폴리에스테르에 의한 가용성에 의해 용액 타입으로 도포 공정을 이용하여 보다 단순화된 공정으로 제작할 수 있는 것을 특징으로 한다. The carbon nanotube block copolymer material is composed of a copolymer material of carbon nanotubes having excellent conductivity and a polyester that is well soluble in a solvent, and can be easily used as an electrode material by the conductivity of carbon nanotubes. Solubility by polyester is characterized in that it can be produced in a more simplified process using a coating process in solution type.
이하, 본 발명의 또 하나의 실시예는, 탄소나노튜브 블럭 공중합체 물질을 투명 전극물질로 이용하는 액티브 매트릭스형 유기전계발광 소자에 대한 실시예이다. Hereinafter, another embodiment of the present invention is an embodiment of an active matrix type organic electroluminescent device using a carbon nanotube block copolymer material as a transparent electrode material.
-- 제 2 실시예 --Second Embodiment
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액티브 매트릭스형 유기전계발광 소자에 대한 단면도로서, 풀컬러(full-color) 구현을 위해 공정이 간단하고 제조 비용이 저렴한 잉크젯 프린팅 방식을 이용하며, 비발광 영역으로 잉크가 번지는 현상을 방지하기 위하여, 화소영역별 경계부 패턴인 뱅크(bank)를 형성하는 구조를 일 예로 설명한다. FIG. 4 is a cross-sectional view of an active matrix organic light emitting display device according to a second embodiment of the present invention, which uses an inkjet printing method having a simple process and a low manufacturing cost for realizing full color; In order to prevent the ink from spreading to the light emitting area, a structure of forming a bank, which is a boundary pattern for each pixel area, will be described as an example.
도시한 바와 같이, 화면을 구현하는 최소 단위 영역인 화소 영역(P ; pixel area)이 다수 개 정의되어 있고, 화소 영역(P)간 이격 구간에 위치하는 비화소 영역(NP ; non-pixel area)이 정의된 기판(210) 상에, 화소 영역(P)별로 박막트랜지스터(T ; thin film transistor)가 형성되어 있고, 상기 박막트랜지스터(T) 상부에는, 절연층(212)이 개재된 상태에서 상기 박막트랜지스터(T)와 연결되어 화소 영역(P)별로 애노드 전극(214)이 형성되어 있고, 애노드 전극(214) 상부에는, 상기 애노드 전극(214)의 측면부와 일정 간격 중첩되면서 비화소 영역(NP) 상에 층간절연막(216)이 형성되어 있고, 층간절연막(216) 상부의 비화소 영역(NP) 내에는 일정 두께를 갖는 뱅크(218 ; bank)가 형성되어 있고, 뱅크(218)를 화소 영역(P)별 경계부로 하여, 뱅크(218) 사이 구간 화소 영역(P) 내에는 적, 녹, 청 발광층(220a, 220b, 220c)이 차례대로 형성된 구조로 유기발광층(222)이 형성되어 있고, 상기 유기발광층(222) 상부에는, 뱅크(218) 및 유기발광층(222)을 덮는 구조로 캐소드 전극(224)이 형성되어 있다.As illustrated, a plurality of pixel areas P, which are the smallest unit areas for implementing the screen, are defined, and a non-pixel area NP located in a spaced interval between the pixel areas P is shown. On the defined substrate 210, a thin film transistor T is formed for each pixel region P, and the insulating layer 212 is interposed on the thin film transistor T. The anode electrode 214 is formed for each pixel region P in connection with the thin film transistor T. The non-pixel region NP is overlapped with the side surface of the anode electrode 214 at a predetermined interval on the anode electrode 214. ), An interlayer insulating film 216 is formed, a bank 218 having a predetermined thickness is formed in the non-pixel region NP above the interlayer insulating film 216, and the bank 218 is formed in the pixel region. Red, green, and blue light emission in the pixel area P between the banks 218 as a boundary portion for each (P). The organic light emitting layer 222 is formed in a structure in which 220a, 220b, and 220c are sequentially formed, and the cathode electrode 224 has a structure covering the bank 218 and the organic light emitting layer 222 on the organic light emitting layer 222. ) Is formed.
상기 애노드 전극(214), 유기발광층(222), 캐소드 전극(224)은 유기전계발광 다이오드 소자(E)를 이룬다. The anode electrode 214, the organic light emitting layer 222, and the cathode electrode 224 form an organic light emitting diode device (E).
본 실시예에서는, 상기 애노드 전극(214)을 이루는 물질로써, 투과율 90% 이상의 탄소나노튜브 블럭 공중합체 물질을 이용하는 것을 특징으로 하며, 상기 탄소나노튜브 블럭 공중합체는 용액타입으로 잉크젯 프린팅법으로 형성이 가능하므로, 유기발광층의 제조 공정과 동일한 공정 장비의 적용이 가능하여, 공정을 단순화시키고 제조 비용을 절감할 수 있는 공정적 이점을 가질 수 있다. In the present embodiment, the anode electrode 214 as a material, characterized in that using a carbon nanotube block copolymer material having a transmittance of 90% or more, the carbon nanotube block copolymer is formed by the inkjet printing method in a solution type Since it is possible to apply the same process equipment as the manufacturing process of the organic light emitting layer, it can have a process advantage that can simplify the process and reduce the manufacturing cost.
-- 제 3 실시예 --Third Embodiment
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유기전계발광 소자의 제조 공정을 단계별로 나타낸 공정 흐름도이다. 5 is a process flowchart showing step by step a manufacturing process of an organic light emitting display device according to a third exemplary embodiment of the present invention.
ST1은, 기판 상에 애노드 전극을 형성하는 단계이다. ST1 is a step of forming an anode electrode on the substrate.
이 단계에서는, 탄소나노튜브와 폴리에스테르의 공중합체 물질이며, 90 % 이상의 투과율 특성을 가지는 탄소나노튜브 블럭 공중합체 물질을 이용하여 기판 상에 도포하는 단계이다. In this step, the carbon nanotube and polyester is a copolymer material, and the carbon nanotube block copolymer material having a transmittance characteristic of 90% or more is applied onto the substrate.
상기 탄소나노튜브 블럭 공중합체 물질은, 폴리에스테르가 가지는 가용성에 의해, 용액타입으로 제조하여 막형성이 가능한 공정에 적용할 수 있으므로, 잉크젯 프린팅법을 이용할 수 있으며, 이외에도 선택적 전극형성방법 및 감광제를 혼합한 사진식각공정(photolithography)을 통해 패터닝할 수 있다. The carbon nanotube block copolymer material may be applied to a process capable of forming a film by forming a solution type due to the solubility of polyester, and may use an inkjet printing method, in addition to a selective electrode forming method and a photosensitive agent. Patterning may be performed through mixed photolithography.
액티브 매트릭스형 유기전계발광 소자의 경우, 상기 애노드 전극을 형성하기 전에, 기판 상에 박막트랜지스터를 포함하는 어레이 소자층을 형성하는 단계를 포함한다. In the case of an active matrix type organic light emitting display device, before forming the anode electrode, forming an array device layer including a thin film transistor on a substrate.
ST2는, 상기 애노드 전극 상에 유기발광층을 형성하는 단계이다. ST2 is a step of forming an organic light emitting layer on the anode.
상기 유기발광층은, 캐리어 전달층을 형성하는 단계와 발광층을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 애노드 전극용 캐리어 전달층은 정공수송층 또는 정공주입층으로 이루어진 단층 구조 또는 정공주입층 및 정공수송층으로 이루어진 이중층 구조 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. The organic light emitting layer may include forming a carrier transporting layer and forming a light emitting layer, and the carrier transporting layer for the anode electrode has a single layer structure including a hole transporting layer or a hole injection layer, or a double layer consisting of a hole injection layer and a hole transporting layer. It may be made of any one of the structures.
ST3은, 상기 유기발광층 상부에 캐소드 전극을 형성하는 단계이다. ST3 is a step of forming a cathode electrode on the organic light emitting layer.
상기 캐소드 전극을 이루는 물질은 일함수(work function)가 낮은 물질에서 선택되며, 한 예로 금(Au), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag) 또는 그들의 합금, 칼슘/알루미늄(Ca/Al) 합금, 마그네슘/은(Mg/Ag) 합금, 알루미늄/리튬(Al/Li) 합금 등이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 알루미늄, 또는 칼슘/알루미늄 합금 중 어느 하나에서 선택될 수 있다. The material constituting the cathode electrode is selected from a material having a low work function. For example, gold (Au), aluminum (Al), copper (Cu), silver (Ag) or alloys thereof, calcium / aluminum (Ca) / Al) alloy, magnesium / silver (Mg / Ag) alloy, aluminum / lithium (Al / Li) alloy and the like can be used, and preferably selected from any of aluminum, or calcium / aluminum alloy.
이상, 본 발명의 바람직한 양태에 대하여 기술하였으나, 이는 어디까지나 예증에 불과하고 본 발명을 한정하려는 것은 아니다. 오히려 당업자라면 본 발명에 대한 다양한 변형과 변경이 가능하다 할 것이다. 그러나 그와 같은 변형과 변경은 본 발명의 정신을 훼손하지 않는 범위 내에서 본 발명의 권리범위에 속한다는 사실은 첨부하는 특허청구의 범위를 통하여 보다 분명해질 것이다. As mentioned above, although the preferable aspect of this invention was described, this is only illustrative and does not intend to limit this invention to the last. Rather, those skilled in the art will be able to make various modifications and changes to the present invention. However, the fact that such modifications and alterations fall within the scope of the present invention without departing from the spirit of the present invention will become more apparent through the appended claims.
이와 같이, 본 발명에 따른 탄소나노튜브 블럭 공중합체를 유기전계발광 소자용 투명 애노드 전극 재료로 도입하면, 기존의 투명 무기물 사용시 요구되었던 진공 증착 공정을 생략하고 도포 공정에 의해 형성가능하여, 공정을 단순화하고 제조 비용을 낮출 수 있으며, 전도성이 우수하고 유연성이 높기 때문에 플렉서블 디스플레이 소자에 용이하게 적용할 수 있는 장점을 가진다. As such, when the carbon nanotube block copolymer according to the present invention is introduced as a transparent anode electrode material for an organic light emitting device, the vacuum deposition process, which is required when using a conventional transparent inorganic material, can be omitted and formed by an application process, thereby providing a process. It can simplify and lower the manufacturing cost, and has the advantage that it can be easily applied to the flexible display device because of its high conductivity and high flexibility.
도 1은 종래의 유기전계발광 소자의 개략적인 모식도. 1 is a schematic diagram of a conventional organic electroluminescent device.
도 2는 탄소나노튜브 블럭 공중합체에 대한 3차원적인 개념도. 2 is a three-dimensional conceptual diagram of a carbon nanotube block copolymer.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기전계발광 소자에 대한 개략적인 모식도. 3 is a schematic diagram of an organic light emitting display device according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 액티브 매트릭스형 유기전계발광 소자에 대한 단면도. 4 is a cross-sectional view of an active matrix organic electroluminescent device according to a second embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 유기전계발광 소자의 제조 공정을 단계별로 나타낸 공정 흐름도. 5 is a process flowchart showing step by step a manufacturing process of an organic light emitting display device according to a third embodiment of the present invention;
<도면의 주요부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>
110 : 기판 112 : 애노드 전극110 substrate 112 anode electrode
114 : 유기발광층 116 : 캐소드 전극 114: organic light emitting layer 116: cathode electrode
120 : 유기전계발광 소자120: organic light emitting device
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