KR102460612B1 - 유기발광소자 및 그 제조에 사용되는 롤몰딩장치 - Google Patents

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Abstract

유기발광소자의 일 실시예는, 칼라필터; 상기 칼라필터 상측에 배치되는 기판; 상기 기판 상측에 배치되는 제2전극층; 상기 제2전극층 상측에 배치되는 유기발광층; 및 상기 유기발광층 상측에 배치되는 제1전극층을 포함하고, 상기 제2전극층은, 돌출부가 형성되는 패턴층과 결합하도록 구비되는 것일 수 있다.

Description

유기발광소자 및 그 제조에 사용되는 롤몰딩장치{Organic light emitting device and a roll molding apparatus used in manufacturing the same}
실시예는, 유기발광소자 및 그 제조에 사용되는 롤몰딩장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
유기발광소자는 발광체의 일종으로서, 그 두께가 얇고 가벼우며, 발광 효율과 색 순도가 상대적으로 높아 효율적인 디스플레이 소자로 기대되고 있으며, 이러한 기대에 부응하여 근래 들어 휴대 단말 등의 기기에 그 채용이 확산되고 있는 실정이다.
그러나, 상기 유기발광소자는 서로 다른 재질과 기능을 가진 복수의 구성부품이 순차적으로 적층되어 이루어지고, 실제 광을 발생시키는 발광층은 다른 구성부품이 양면에 각각 결합하는 구조로 구비된다.
따라서, 발광층에서 발생되는 광이 다른 구성부품을 통과하여 외부로 방출되는 동안 많은 양의 광이 전반사 등의 요인으로 인해 유기발광소자 내부에 갇히거나 내부에서 소멸되는 등의 이유로, 유기발광소자의 광추출 효율이 낮아지는 문제점이 있다.
따라서, 실시예는, 광추출 효율이 증가한 구조를 가진 유기발광소자 및 그 제조에 사용되는 롤몰딩장치에 관한 것이다.
실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
유기발광소자의 일 실시예는, 칼라필터; 상기 칼라필터 상측에 배치되는 기판; 상기 기판 상측에 배치되는 제2전극층; 상기 제2전극층 상측에 배치되는 유기발광층; 및 상기 유기발광층 상측에 배치되는 제1전극층을 포함하고, 상기 제2전극층은, 돌출부가 형성되는 패턴층과 결합하도록 구비되는 것일 수 있다.
상기 패턴층은 상기 기판의 상면에 배치되고, 상기 제2전극층은 상기 패턴층의 상면에 적층되는 것일 수 있다.
상기 돌출부는, 상기 패턴층이 상기 기판과 맞닿은 일면의 반대면에 형성되는 것일 수 있다.
상기 제2전극층은 상기 패턴층 중 상기 돌출부가 형성되는 면에 적층되고, 상기 유기발광층과 결합하는 것일 수 있다.
상기 제2전극층은 상기 기판의 상면에 배치되고, 상기 패턴층은 상기 제2전극층의 상면에 배치되는 것일 수 있다.
상기 돌출부는, 상기 패턴층이 상기 제2전극층과 맞닿은 일면의 반대면에 형성되고, 상기 유기발광층과 결합하는 것일 수 있다.
상기 돌출부는 복수로 구비되고, 각각의 상기 돌출부는 상기 패턴층의 일면에 불규칙한 선형으로 형성되는 것일 수 있다.
선형으로 형성되는 상기 복수의 돌출부는 서로 교차하여 불규칙한 그물모양을 형성하는 것일 수 있다.
상기 복수의 선형 돌출부는, 상단부가 단면으로 보아 곡선 또는 사다리꼴 형상으로 형성되고, 각각의 상기 돌출부의 상기 상단부의 형상은 서로 동일한 것일 수 있다.
상기 패턴층은, 롤몰딩(roll molding)장치에 의해 상기 돌출부가 형성되는 것일 수 있다.
상기 기판은 유연재질로 구비되는 것일 수 있다.
롤몰딩장치의 일 실시예는, 필름이 감기는 제1와인더; 상기 필름에 패턴층을 형성하는 레진(resin)을 코팅하는 코팅부; 상기 레진이 코팅된 상기 필름과 접촉하여 상기 레진에 돌출부를 형성하는 밸트몰드(belt mold); 상기 레진이 코팅된 상기 필름과 상기 밸트몰드의 접촉부위에 배치되는 제1경화부; 상기 돌출부가 형성된 상기 레진이 코팅된 상기 필름에 배치되는 제2경화부; 및 상기 돌출부가 형성되고 경화가 완료된 상기 레진이 코팅된 상기 필름이 감기는 제2와인더를 포함할 수 있다.
상기 밸트몰드는, 상기 돌출부에 대응하는 형상의 몰드가 구비되는 것일 수 있다.
상기 레진은 자외선 경화성 재질로 구비되고, 제1경화부 및 제2경화부는 자외선 램프를 포함하는 것일 수 있다.
실시예에서, 돌출부가 형성된 상기 패턴층은 전반사 발생을 방지하거나 현저히 줄여, 유기발광소자의 광추출 효율을 현저히 높일 수 있다.
또한, 상기 돌출부는 불규칙한 선형 및 그물모양으로 상기 패턴층에 형성되어 칼라필터에 무아레(moire)가 발생하는 것을 방지하거나 현저히 줄일 수 있다.
또한, 상기 돌출부의 상단이 곡선 또는 사다리꼴 형상으로 형성되어 광경로를 변경함으로써, 칼라필터에 무아레가 발생하는 것을 방지하거나 현저히 줄일 수 있다.
실시예에서, 롤몰딩장치를 사용하여 roll to roll 방식으로 상기 패턴층을 제조하는 경우, 대량의 패턴층을 빠른 시간내에 제조할 수 있어, 공정단축 및 제조단가를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 유기발광소자를 나타낸 단면도이다.
도 2는 다른 실시예에 따른 유기발광소자를 나타낸 단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 패턴층 나타낸 평면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 돌출부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 5는 다른 실시예에 따른 돌출부를 나타낸 개략적인 단면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 롤몰딩장치를 나타낸 도면이다.
도 7은 롤몰딩장치에 의해 제조된 패턴층을 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다.
"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.
실시예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서만 이용될 수도 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 유기발광소자를 나타낸 단면도이다. 실시예의 유기발광소자는, 도 1에 도시된 바와 같이, 칼라필터(100), 기판(200), 제2전극층(300), 유기발광층(400), 제1전극층(500) 및 패턴층(600)을 포함할 수 있다.
칼라필터(100)는 단색광의 조합으로 이루어진 백색광에 여러가지 색깔을 부여하는 역할을 할 수 있다. 즉, 상기 유기발광층(400)에서 발생하는 백색광은 상기 칼라필터(100)를 통과하면서 여러가지 색깔의 광으로 분산될 수 있다.
상기 칼라필터(100)는 백색광을 여러가지 색깔의 광으로 분산시키기 위해, 픽셀들(미도시)이 일정한 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 픽셀들은 서로 일정한 사각형상을 가진 격자형태로 상기 칼라필터(100)에 구비될 수 있다.
기판(200)은 상기 칼라필터(100) 상측에 배치되고, 유기발광층(400)에서 발생하는 백색광이 통과하는 부위이다. 상기 기판(200)은 유연재질로 구비될 수 있다.
실시예의 유기발광소자의 구성 중 가장 두꺼운 기판(200)이 유연재질로 형성되고, 상대적으로 얇은 다른 구성들은 외부의 가압력에 의해 휘어질 수 있다. 따라서, 실시예의 유기발광소자는 전체적으로 휘어질 수 있도록 구비될 수 있다.
이때, 유연재질의 기판(200)은 예를 들어, PET, PC, PEN, PP 등과 같은 고분자물질, SiO2-CaO-Na2O 등과 같은 유리재질, SiO2-Al2O3-Na2O 등과 같은 금속산화물 재질 등으로 제조될 수 있다.
한편, 유기발광소자로부터 발생되는 광은 상기 칼라필터(100)를 통과해야 하므로, 유기발광소자의 상측에 구비되는 제1전극층(500)은 광이 통과하지 못하도록 불투명한 재질로 구비되고, 기판(200), 제2전극층(300) 및 패턴층(600)은 투명한 재질로 구비될 수 있다.
제2전극층(300)은 상기 기판(200) 상측에 배치될 수 있고, 양극의 역할을 할 수 있다. 따라서, 음극의 역할을 하는 제1전극층(500)과 함께 외부로부터 전력을 공급받아 유기발광층(400)을 활성화하여 상기 유기발광층(400)이 발광하도록 할 수 있다.
한편, 상기 제2전극층(300)은 도전성을 가지고, 유기발광층(400)에서 발생하는 광이 통과할 수 있도록 투명한 재질로 형성되는 것이 적절하다. 따라서, 상기 제2전극층(300)은 예를 들어 ITO(Indium Tin Oxide) 재질로 형성될 수 있다.
유기발광층(400)은 상기 제2전극층(300) 상측에 배치되고, 전력을 공급받아 발광할 수 있는 유기물로 구성될 수 있다. 이때, 상기 유기발광층(400)에서 발생하는 광은, 상기한 바와 같이, 단색광의 조합으로 이루어진 백색광일 수 있다.
제1전극층(500)은 상기 유기발광층(400) 상측에 배치될 수 있고, 도전성을 가지며 음극의 역할을 할 수 있다. 따라서, 양극인 제1전극층(500)과 함께 외부로부터 전력을 공급받아 상기 유기발광층(400)이 발광하도록 할 수 있다.
상기한 바와 같이, 유기발광층(400)에서 발생하는 광이 상기 제1전극층(500)을 통과하지 않도록, 상기 제1전극층(500)은 불투명한 도전성 재질로 형성될 수 있다.
패턴층(600)은 상기 제2전극층(300)과 결합할 수 있고, 돌출부(610)가 형성될 수 있다. 패턴층(600)의 일 실시예는, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 기판(200)의 상면에 배치될 수 있다.
이때, 상기 돌출부(610)는, 상기 패턴층(600)이 상기 기판(200)과 맞닿은 일면의 반대면 즉, 도 1에서 상기 패턴층(600)의 상면에 형성될 수 있다. 한편, 상기 돌출부(610)의 높이는 예를 들어, 1000nm 내지 2000nm로 형성될 수 있다.
한편, 상기 제2전극층(300)은 상기 패턴층(600)의 상면에 적층될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2전극층(300)은 상기 패턴층(600) 중 상기 돌출부(610)가 형성되는 면 즉, 상기 패턴층(600)의 상면에 적층되고, 상기 유기발광층(400)과 결합할 수 있다.
따라서, 상기 제2전극층(300)은 상기 패턴층(600)의 상면의 평탄부와 돌출부(610)에 적층되어 일부는 평탄하고 일부는 상측으로 돌출되는 형상을 가질 수 있고, 상면은 유기발광층(400)과 결합할 수 있다.
일반적으로, 제2전극층(300)과 기판(200)은 광의 굴절율이 서로 다르기 때문에, 만약 상기 제2전극층(300)과 기판(200)이 판형으로 형성되고 서로 맞닿아 있는 경우 그 경계면에서 전반사가 일어날 수 있다.
전반사가 일어나는 경우, 상기 제2전극층(300)은 일종의 광 도파관의 역할을 하게 되어, 유기발광층(400)에서 발생되는 광의 일부분은 기판(200)으로 입사되지 못하고 제2전극층(300)에 갇히게 될 수 있다.
이러한 경우, 유기발광층(400)에서 발생하는 광은 결국 칼라필터(100)를 통과하지 못하여 유기발광소자에서 방출되는 광의 광도는 낮아지고, 따라서 유기발광소자는 어두운 광을 외부로 방출하게 된다.
이러한 구조로 인해, 유기발광소자의 광추출 효율이 낮아지게 되고, 결국 상기 유기발광소자의 전체적인 발광효율은 감소되는 문제점이 있다. 실험에 의하면, 상기 경계면의 전반사로 인해 손실되는 광은 유기발광소자의 전체 광도의 약 35%에 이를 수 있다.
이러한 문제점을 극복하기 위해 돌출부(610)가 형성되는 패턴층(600)을 사용할 수 있다. 상기 돌출부(610)는 상기 제2전극층(300)과 기판(200)의 경계면에 광이 입사하기 전에 유기발광층(400)으로부터 입사하는 광을 굴절시키거나 돌출부(610)의 표면에서 반사시켜 광의 경계면 입사각 및/또는 입사형태를 불규칙하게 만들어. 상기 경계면에의 전반사를 현저히 줄이는 역할을 할 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 유기발광층(400)에서 발생하는 광은 돌출부(610) 및 상기 돌출부(610) 상면에 돌출부(610) 형상과 대응하여 형성되는 제2전극층(300)에서 반사 또는 굴절되어 상기 패턴층(600)과 상기 기판(200)의 경계면으로 입사함으로써, 상기 경계면에서 발생하는 전반사는 현저히 줄어들 수 있다.
또한, 상기 돌출부(610)는 평면상으로 보아, 불규칙한 선형 및 그물모양으로 형성되어 상기 칼라필터(100)에 무아레(moire)가 발생하는 것을 방지하거나 현저히 줄일 수 있다. 이에 대해서는 도 3 등을 참조하여 하기에 구체적으로 설명한다.
이때, 상기 복수의 돌출부(610) 사이에는 서로 교차하는 부위와 그 인접부위를 제외하고는 서로 이격될 수 있고, 이때 이격거리는 약 1μm 내지 수백μm 정도가 되도록 하는 것이 적절하다.
한편, 상기 유기발광층(400)은 액상 또는 겔(gel) 상태로 도 1에서의 상기 제2전극층(300) 상면에 도포된 후 경화되어, 상기 유기발광층(400)과 상기 제2전극층(300)은 서로 결합할 수 있다.
도 2는 다른 실시예에 따른 유기발광소자를 나타낸 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 실시예에서 상기 제2전극층(300)은 상기 기판(200)의 상면에 배치되고, 상기 패턴층(600)은 상기 제2전극층(300)의 상면에 배치될 수 있다.
즉, 실시예의 유기발광소자는 기판(200), 제2전극층(300), 패턴층(600) 및 유기발광층(400)이 차례로 적층되는 구조를 가질 수 있다. 이때, 상기 돌출부(610)는, 상기 패턴층(600)이 상기 제2전극층(300)과 맞닿은 일면의 반대면 즉, 상기 패턴층(600)의 상면에 형성되고, 상기 유기발광층(400)과 결합할 수 있다.
이러한 구조로 인하여, 상기 유기발광층(400)에서 발생하는 광은 상기 돌출부(610)에서 반사 또는 굴절되어 상기 제2전극층(300)과 상기 기판(200)의 경계면으로 입사함으로써, 상기 경계면에서 발생하는 전반사는 현저히 줄어들 수 있다.
한편, 상기 유기발광층(400)은 액상 또는 겔(gel) 상태로 도 2에서의 상기 패턴층(600) 상면에 도포된 후 경화되어, 상기 패턴층(600)과 상기 제2전극층(300)은 서로 결합할 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 패턴층(600)을 나타낸 평면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 돌출부(610)는 복수로 구비되고, 각각의 상기 돌출부(610)는 상기 패턴층(600)의 일면에 불규칙한 선형으로 형성될 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 선형으로 형성되는 상기 복수의 돌출부(610)는 서로 교차하여 불규칙한 그물모양을 형성할 수 있다. 이러한 돌출부(610)의 구조는 상기 칼라필터(100)에 무아레가 발생하는 것을 방지하거나 현저히 줄이기 위함이다.
무아레는 복수의 패턴이 서로 중첩되는 경우, 이러한 패턴들을 통과하는 광이 상기 패턴들의 영향을 받아 형성하는 무늬를 의미한다. 이러한 무아레는 물결형상, 방사상 형상, 줄무늬 형상, 격자형상 등 다양한 형상으로 나타난다.
실시예에서, 상기 돌출부(610)가 규칙적으로 배열되는 경우, 상기 패턴층(600) 및 칼라필터(100)를 통과하는 광은 상기 칼라필터(100)에 무아레를 형성할 수 있다.
상기 칼라필터(100)에는 격자형상 등으로 규칙적으로 배열되는 픽셀들이 구비될 수 있다. 상기 돌출부(610)가 평면으로 보아 원, 타원 등의 폐곡선형 또는 격자형으로 규칙적으로 배열되는 경우, 규칙적으로 배열되는 상기 픽셀과 돌출부(610)가 서로 유기발광소자의 상하방향 즉, 광축방향으로 서로 중첩되는 부분에서는 무아레가 발생할 수 있다.
이러한 무아레는 칼라필터(100) 표면에 발생하여 상기 칼라필터(100)로부터 방출되는 광이 형성하는 이미지의 화질, 선명도 등을 현저히 저하시킬 수 있으므로, 칼라필터(100)에 무아레 발생을 방지하거나 되도록 줄일 필요가 있다.
따라서, 이러한 무아레의 발생을 방지하거나 현저히 줄이려면, 실시예에서 상기 돌출부(610)의 배치를 불규칙하게 형성하고, 상기 돌출부(610)를 평면으로 보아 원, 타원 등의 폐곡선형 또는 격자형으로 형성하지 않는 것이 적절하다.
상기 돌출부(610)를 폐곡선형 또는 격자형으로 형성하는 경우, 상기 픽셀은 규칙적인 격자형으로 형성되므로, 상기 돌출부(610)와 상기 픽셀이 광축방향으로 서로 겹치는 경우가 발생할 빈도가 높기 때문이다.
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 돌출부(610)를 상기 패턴층(600)의 일면에 불규칙한 선형 및 불규칙한 그물모양으로 형성하는 경우, 상기 돌출부(610)의 불규칙한 형상으로 인해 규칙적으로 형성되는 칼라필터(100)의 픽셀과 서로 중첩되는 빈도는 현저히 줄어들 수 있다.
이러한 구조로 칼라필터(100)의 픽셀과 돌출부(610)의 중첩되는 빈도를 현저히 줄임으로써, 픽셀과 돌출부(610)의 중첩으로 인한 무아레의 발생을 방지하거나 현저히 줄일 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 돌출부(610)를 나타낸 개략적인 단면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 선형 돌출부(610)는 상단부가 단면으로 보아 곡선 형상으로 형성되고, 각각의 상기 돌출부(610)의 상기 상단부의 형상은 서로 동일하게 구비될 수 있다.
도 4에서 화살표는 유기발광층(400)으로부터 상기 패턴층(600)으로 조사되는 광이 상기 돌출부(610)의 표면에서 반사되거나, 상기 돌출부(610)를 통과할 때 굴절되는 등의 광경로를 나타낸다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 돌출부(610)에 조사되는 광은 상기 돌출부(610)에서 반사, 굴절되는 등으로 인해 광경로가 변경될 수 있다. 이는 상기 돌출부(610)의 상단부가 곡선형으로 형성되기 때문이다. 즉, 돌출부(610)에 조사되는 광은 상기 돌출부(610)의 곡선부위에서 반사, 굴절 등이 일어날 수 있기 때문이다.
이러한 광경로의 변경은 상기 패턴층(600)을 통과하는 광의 경로를 더욱 불규칙하게 만들고, 이로 인해 상기 패턴층(600)을 통과하는 광은 상기 칼라필터(100)로 균일하게 입사할 수 있다.
이러한 광경로의 변경과 이로인해 광균일성의 향상으로 인해, 상기 패턴층(600)의 돌출부(610)와 상기 칼라필터(100)의 픽셀은 서로 중첩될 가능성, 빈도 등이 더욱 낮아지므로, 이로 인한 무아레의 발생은 더욱 줄어들 수 있다.
한편, 상기 돌출부(610)의 상단부의 단면 형상은 각각의 돌출부(610) 사이에 서로 동일한 것이 적절하다. 상기 돌출부(610)들의 상단부 단면 형상이 각각 서로 다른 경우, 이로인해 상기 패턴층(600)을 통과하는 광은 상기 돌출부(610) 상단부 형상의 불규칙성으로 인해 어느 특정부위로 집중될 수 있다.
이러한 광의 집중은 상기 돌출부(610)와 상기 필터의 중첩 가능성, 빈도 등을 증가시킬 수 있고, 따라서 무아레의 발생 가능성, 빈도 등도 증가할 수 있다. 따라서, 실시예에서는 상기 돌출부(610)들의 상단부 형성을 서로 동일하게 형성하여 무아레의 발생 가능성, 빈도 등을 줄일 수 있다.
도 5는 다른 실시예에 따른 돌출부(610)를 나타낸 개략적인 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 선형 돌출부(610)는, 상단부가 단면으로 보아 사다리꼴 형상으로 형성되고, 각각의 상기 돌출부(610)의 상기 상단부의 형상은 서로 동일하게 구비될 수 있다.
도 5에서 화살표는 유기발광층(400)으로부터 상기 패턴층(600)으로 조사되는 광이 상기 돌출부(610)의 표면에서 반사되거나, 상기 돌출부(610)를 통과할 때 굴절되는 등의 광경로를 나타낸다.
곡선 형상과 마찬가지로, 상단부가 사다리꼴 형상의 경우에도 돌출부(610)에 조사되는 광은 상기 돌출부(610)의 곡선부위에서 반사, 굴절 등이 일어날 수 있다. 이로 인한 광경로의 변경은, 도 4에서 설명한 바와 마찬가지로, 결과적으로 칼라필터(100)에 무아레의 발생을 방지하거나 현저히 줄일 수 있다.
또한, 도 4에서 설명한 바와 마찬가지로, 상기 돌출부(610)들의 상단부 형상이 서로 동일하게 구비되는 경우, 결과적으로 무아레의 발생 가능성, 빈도 등을 줄일 수 있다.
한편, 다른 실시예로 상기 돌출부(610)의 상단이 삼각형으로 형성되거나, 상기 돌출부(610) 전체가 단면으로 보아 삼각형으로 형성되는 경우에도 무아레의 발생 가능성, 빈도 등을 줄일 수 있다.
실시예에서, 돌출부(610)가 형성된 상기 패턴층(600)은 전반사 발생을 방지하거나 현저히 줄여, 유기발광소자의 광추출 효율을 현저히 높일 수 있다.
또한, 상기 돌출부(610)는 불규칙한 선형 및 그물모양으로 상기 패턴층(600)에 형성되어 칼라필터(100)에 무아레(moire)가 발생하는 것을 방지하거나 현저히 줄일 수 있다.
또한, 상기 돌출부(610)의 상단이 곡선 또는 사다리꼴 형상으로 형성되어 광경로를 변경함으로써, 칼라필터(100)에 무아레가 발생하는 것을 방지하거나 현저히 줄일 수 있다.
한편, 상기 패턴층(600)은, 롤몰딩(roll molding)장치에 의해 상기 돌출부(610)가 형성될 수 있다. 이하에서 도면을 참조하여 상기 롤몰딩장치를 설명한다. 도 6은 일 실시예에 따른 롤몰딩장치를 나타낸 도면이다. 도 7은 롤몰딩장치에 의해 제조된 패턴층(600)을 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 롤몰딩장치는 제1와인더(710), 코팅부(720), 밸트몰드(730)(belt mold), 제1경화부(740), 제2경화부(750) 및 제2와인더(760)를 포함할 수 있다.
제1와인더(710)는 패턴층(600)이 코팅되는 필름(800)이 감기는 장치이다. 예를 들어, 상기 제2와인더(760)가 회전함에 따라 상기 제1와인더(710)에 감긴 필름(800)은 풀려서 복수의 가이드레일(G)에 의해 안내되어 밸트몰드(730) 방향으로 이동할 수 있다.
코팅부(720)는 상기 필름(800)에 패턴층(600)을 형성하는 레진(resin)을 코팅하는 역할을 할 수 있다. 가이드레일(G)에 의해 안내되어 상기 코팅부(720)로 이송된 상기 필름(800) 표면에는 상기 코팅부(720)에 의해 분사되는 레진이 코팅될 수 있다.
상기 레진은 밸트몰드(730)에 의해 돌출부(610)가 형성된 후 제1경화부(740)와 제2경화부(750)에 의해 경화되어 유기발광소자에 배치되는 상기 패턴층(600)이 될 수 있다.
한편, 상기 레진은 자외선 경화성 재질로 구비될 수 있다. 이러한 자외선 경화성 레진은 예를 들어, 폴리에스터, 에폭시, 우레탄, 실리콘, 아크릴레이트 재질로 구비될 수 있다.
밸트몰드(730)는 이송되어 온 레진이 코팅된 상기 필름(800)과 접촉하여 상기 레진에 돌출부(610)를 형성하는 역할을 할 수 있다. 상기 밸트몰드(730)는 회전하는 밸트와, 상기 밸트와 상기 필름(800)이 서로 접촉하여 돌출부(610)를 형성하는 부위인 롤러(R)를 포함할 수 있고, 밸트에는 상기 돌출부(610)에 대응하는 형상의 몰드가 구비될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 레진이 코팅된 상기 필름(800)은 롤러(R)에서 밸트의 몰드와 접촉하여 상기 몰드에 의해 돌출부(610)가 형성되고, 동시에 제1경화부(740)에 의해 경화될 수 있다.
제1경화부(740)는 상기 레진이 코팅된 상기 필름(800)과 상기 밸트몰드(730)의 접촉부위 즉, 롤러(R) 부위에 배치되어 상기 레진에 자외선을 조사하여 레진을 1차적으로 경화시킬 수 있다.
상기 제1경화부(740)는 상기 레진을 1차적으로 경화시키기 위해 자외선 램프를 포함할 수 있다. 이러한 자외선 램프는 예를 들어, 발광물질로 수은을 사용하는 수은램프를 사용할 수 있다.
제2경화부(750)는 가이드레일(G)에 의해 안내되어 상기 코팅부(720)를 빠져나온, 돌출부(610)가 형성된 상기 레진이 코팅된 상기 필름(800)에 배치되어 상기 레진을 2차적으로 경화시킬 수 있다.
상기 제2경화부(750)에 상기 레진은 경화가 완료되고, 이로써 패턴층(600) 형성이 완료될 수 있다. 이때, 상기 제2경화부(750)는 레진의 경화 완료를 위해 자외선을 조사하는 자외선 램프를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제2경화부(750)에 사용되는 자외선 램프는 예를 들어, 발광물질로 철을 사용하는 메탈할라이드(metal halide)램프, 발광물질로 갈륨을 사용하는 갈륨램프를 사용할 수 있다.
제1경화부(740)와 제2경화부(750)의 자외선 램프에 사용되는 발광물질이 서로 다를 수 있는데, 이는 단파장의 자외선과 장파장의 자외선을 함께 사용하여 상기 레진을 효과적으로 경화시키기 위함이다.
한편, 상기 레진은 열 경화성 재질로 구비될 수도 있고, 이 경우, 상기 제1경화부(740) 및 제2경화부(750)는 가열램프를 포함하는 장치로 구성되어 상기 레진을 가열하여 경화시킬 수 있다.
제2와인더(760)는 돌출부(610)가 형성되고 경화가 완료된 상기 레진 즉, 패턴층(600)이 코팅된 상기 필름(800)이 감기는 장치이다. 즉, 상기 제2경화부(750)를 통과하여 레진이 경화되어 제조된 패턴층(600)은 이에 부착된 필름(800)과 함께 가이드레일(G)에 안내되어 이송된 후 상기 제2와인더(760)에 감길 수 있다.
한편, 상기한 바와 같이, 상기 제2와인더(760)는 스스로 회전하여 상기 필름(800)과 이에 코팅된 레진을 이송하는 역할을 할 수 있다. 따라서, 상기 제2와인더(760)에는 회전장치가 구비될 수 있다.
상기와 같은 과정으로 롤몰딩장치에 의해 제조되는 패턴층(600)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 돌출부(610)를 포함하고, 상기 필름(800)에 부착되어 있다. 따라서, 상기 패턴층(600)을 유기발광소자 제조에 사용하는 경우, 패턴층(600)으로부터 상기 필름(800)을 때어내고 적당한 형상, 크기로 잘라서 사용할 수 있다.
실시예에서, 롤몰딩장치를 사용하여 roll to roll 방식으로 상기 패턴층(600)을 제조하는 경우, 대량의 패턴층(600)을 빠른 시간내에 제조할 수 있어, 공정단축 및 제조단가를 줄일 수 있는 효과가 있다.
실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시형태로 구현될 수도 있다.
100: 칼라필터
200: 기판
300: 제2전극층
400: 유기발광층
500: 제1전극층
600: 패턴층
610: 돌출부
710: 제1와인더
720: 코팅부
730: 밸트몰드
740: 제1경화부
750: 제2경화부
760: 제2와인더
800: 필름

Claims (14)

  1. 복수의 픽셀이 격자모양으로 규칙적으로 배치되는 칼라필터;
    상기 칼라필터 상측에 배치되는 기판;
    상기 기판 상측에 배치되는 제2전극층;
    상기 제2전극층 상측에 배치되는 유기발광층;
    상기 유기발광층 상측에 배치되는 제1전극층; 및
    상기 제2전극층과 상기 기판의 상면에 사이에 배치되는 패턴층; 을 포함하고,
    상기 제2전극층은,
    상기 패턴층의 일표면에서 돌출되어 형성된 돌출부 및 상기 패턴층의 적어도 일부에 결합되도록 배치되고,
    상기 유기발광층은 상기 돌출부, 상기 패턴층 및 상기 제2 전극층 모두에 접촉되도록 배치되고,
    상기 돌출부는 상기 픽셀과 중첩 빈도를 줄이는 불규칙한 선형 또는 불규칙한 그물 형상으로 배치되는 유기발광소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 패턴층은 상기 기판의 상기 상면에 배치되고, 상기 제2전극층은 상기 패턴층의 상면에 적어도 일부가 적층되는 유기발광소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 돌출부는,
    상기 패턴층이 상기 기판과 맞닿은 일면의 반대면인 상기 기판의 상기 상면에 형성되는 유기발광소자.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2전극층 중 적어도 일부는 상기 패턴층 중 상기 돌출부가 형성되는 면에 적어도 일부가 적층되고, 상기 유기발광층과 결합하는 유기발광소자.
  5. 복수의 픽셀이 격자모양으로 규칙적으로 배치되는 칼라필터;
    상기 칼라필터 상측에 배치되며 상기 칼라필터와 맞닿은 일면과 상기 일면의 반대면인 상면을 구비하는 기판;
    상기 상면의 적어도 일부에 배치되는 제2전극층;
    상기 제2 전극층 및 상기 상면의 적어도 어느 하나 이상에 중첩되도록 배치되는 패턴층;
    상기 제2전극층, 상기 패턴층 및 상기 상면 상에 배치되는 유기발광층;
    상기 유기발광층 상측에 배치되는 제1전극층; 을 포함하고,
    상기 패턴층은,
    상기 패턴층에 돌출되어 형성된 돌출부를 포함하고,
    상기 돌출부는 상기 제2전극층 및 상기 상면의 적어도 어느 하나에 중첩되도록 배치되고,
    상기 유기발광층은 상기 돌출부, 상기 패턴층, 상기 상면 및 상기 제2 전극층 모두에 접촉되도록 배치되고,
    상기 돌출부는 상기 픽셀과 중첩 빈도를 줄이는 불규칙한 선형 또는 불규칙한 그물 형상으로 배치되는 유기발광소자.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 돌출부는,
    상기 패턴층이 상기 제2전극층과 맞닿은 일면의 반대면에 형성되고, 상기 유기발광층과 결합하는 유기발광소자.
  7. 제1항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 돌출부는 복수로 구비되고, 선형으로 형성되는 상기 복수의 돌출부는 서로 교차하여 형성되는 유기발광소자.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 복수의 선형 돌출부는,
    상단부가 단면으로 보아 곡선 또는 사다리꼴 형상으로 형성되고, 각각의 상기 돌출부의 상기 상단부의 형상은 서로 동일한 유기발광소자.
  10. 제1항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패턴층은,
    롤몰딩(roll molding)장치에 의해 상기 돌출부가 형성되는 유기발광소자.
  11. 제1항 또는 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 유연재질로 구비되는 유기발광소자.


  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
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