KR102661158B1 - Oled having internal light scattering layer with internal light extracting quantum dots - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전자 및 정공을 공급받아 특정 파장의 빛을 발생시키는 유기 발광층, 상기 유기 발광층의 상단에 형성되어 상기 유기 발광층에 전자를 공급하는 음극(Cathode), 상기 유기 발광층의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층에 정공을 공급하고 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 투과시키는 양극(Anode), 상기 양극(Anode)의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 산란시켜 기판층으로 전달하는 내부 산란층, 상기 내부 산란층의 내부에 분산된 형태로 구비되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛의 세기를 증가시켜 기판층으로 전달하는 복수의 양자점(Quantum Dot)체 및 상기 내부 산란층의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 외부로 발광하는 기판층을 포함하고, 상기 내부 산란층은, 주름 구조를 형성하여 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 산란시켜 상기 기판층으로 전달하는 내부 산란 구조막 및 상기 내부 산란 구조막 내에 분산된 형태로 구비되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 산란시켜 상기 기판층으로 전달하는 복수의 산란 입자체를 포함하고, 상기 내부 산란 구조막은, 폴리머(Polymer) 조성물을 상기 기판층의 상단에 스핀 코팅(Spin Coating) 및 경화시킨 후 이온(Ion) 식각 방식으로 식각하여 요철 구조를 형성한 투명 나노(Nano) 구조체 및 상기 투명 나노 구조체의 외부에 금속 산화물을 스퍼터링(Sputtering) 방식으로 증착시켜 상기 투명 나노 구조체의 요철 구조를 평탄한 주름 구조로 변경시킨 평탄화 부재를 포함하며, 상기 평탄화 부재의 굴절률은, 상기 양극(Anode)의 굴절률과 같거나 상기 양극(Anode)의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an organic light-emitting layer that receives electrons and holes and generates light of a specific wavelength, a cathode formed at the top of the organic light-emitting layer to supply electrons to the organic light-emitting layer, and a cathode formed at the bottom of the organic light-emitting layer to generate light of a specific wavelength. An anode that supplies holes to the light-emitting layer and transmits light generated in the organic light-emitting layer; an internal scattering layer formed at the bottom of the anode to scatter light generated in the organic light-emitting layer and transmit it to the substrate layer; A plurality of quantum dots are provided in a dispersed form inside the scattering layer to increase the intensity of light generated from the organic light-emitting layer and transmit it to the substrate layer, and are formed at the bottom of the internal scattering layer to increase the intensity of light generated from the organic light-emitting layer. It includes a substrate layer that emits light to the outside, wherein the internal scattering layer forms a wrinkled structure to scatter light generated in the organic light emitting layer and transmits it to the substrate layer, and the internal scattering structure film is dispersed within the internal scattering structure film. It is provided in a form and includes a plurality of scattering particles that scatter light generated in the organic light-emitting layer and transmit it to the substrate layer, and the internal scattering structure film is spin-coated (polymer composition) on the top of the substrate layer. After spin coating and hardening, the transparent nano structure is etched using an ion etching method to form an uneven structure, and metal oxide is deposited on the outside of the transparent nano structure by sputtering to form the transparent nano structure. It includes a flattening member that changes the uneven structure of to a flat wrinkled structure, wherein the refractive index of the flattening member is equal to or greater than the refractive index of the anode.
Description
본 발명은 내부 광 추출 효율을 높이고 시야각을 넓힌 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 제품에 관한 것이다.The present invention relates to OLED (Organic Light Emitting Diodes) products that increase internal light extraction efficiency and widen the viewing angle.
OLED는 낮은 전력 소비량, 높은 색 재현도, 넓은 색 영역, 빠른 응답 속도 및 구부릴 수 있는 특성 등으로 인하여 차세대 디스플레이 소자로 많은 관심을 받고 있다. 그러나 OLED에서 방출된 빛의 약 20% 만이 디스플레이 소자로부터 추출될 수 있어 광 추출 효율이 많이 떨어진다. 광 추출 효율이 떨어지는 이유는 투명 전극(ITO) 층과 기판 사이의 계면 및 기판과 공기 사이의 계면에 빛이 가두어지기 때문인데 이것은 각 물질의 굴절률의 차이에 기인한다. 광 투과 효율을 높이기 위하여 마이크로 캐버티(Micro Cavity) 구조가 주로 적용되는데, 이 구조는 디스플레이 패널을 보는 각도에 따라 광 추출량의 차이가 발생하여 디스플레이 패널의 시야각이 좁아지는 문제를 가지고 있다.OLED is receiving a lot of attention as a next-generation display device due to its low power consumption, high color reproduction, wide color gamut, fast response speed, and bendable characteristics. However, only about 20% of the light emitted from OLED can be extracted from the display device, which significantly reduces light extraction efficiency. The reason light extraction efficiency is low is because light is trapped at the interface between the transparent electrode (ITO) layer and the substrate and the interface between the substrate and air, which is due to differences in the refractive index of each material. A micro cavity structure is mainly applied to increase light transmission efficiency, but this structure has the problem of narrowing the viewing angle of the display panel due to differences in light extraction amount depending on the viewing angle of the display panel.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, OLED 소자로부터의 광 추출 효율을 높이고 디스플레이 패널의 광시야각을 확보하는 OLED 소자 제작에 그 목적이 있다.The purpose of the present invention to solve the above problems is to manufacture an OLED device that increases light extraction efficiency from the OLED device and secures a wide viewing angle of the display panel.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical problems of the present invention are not limited to those mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 광 추출용 양자점 함유한 내부 산란층을 포함하는 유기발광소자는 전자 및 정공을 공급받아 특정 파장의 빛을 발생시키는 유기 발광층, 상기 유기 발광층의 상단에 형성되어 상기 유기 발광층에 전자를 공급하는 음극(Cathode), 상기 유기 발광층의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층에 정공을 공급하고 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 투과시키는 양극(Anode), 상기 양극(Anode)의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 산란시켜 기판층으로 전달하는 내부 산란층, 상기 내부 산란층의 내부에 분산된 형태로 구비되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛의 세기를 증가시켜 기판층으로 전달하는 복수의 양자점(Quantum Dot)체 및 상기 내부 산란층의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 외부로 발광하는 기판층을 포함하고, 상기 내부 산란층은, 주름 구조를 형성하여 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 산란시켜 상기 기판층으로 전달하는 내부 산란 구조막 및 상기 내부 산란 구조막 내에 분산된 형태로 구비되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 산란시켜 상기 기판층으로 전달하는 복수의 산란 입자체를 포함하고, 상기 내부 산란 구조막은, 폴리머(Polymer) 조성물을 상기 기판층의 상단에 스핀 코팅(Spin Coating) 및 경화시킨 후 이온(Ion) 식각 방식으로 식각하여 요철 구조를 형성한 투명 나노(Nano) 구조체 및 상기 투명 나노 구조체의 외부에 금속 산화물을 스퍼터링(Sputtering) 방식으로 증착시켜 상기 투명 나노 구조체의 요철 구조를 평탄한 주름 구조로 변경시킨 평탄화 부재를 포함하며, 상기 평탄화 부재의 굴절률은, 상기 양극(Anode)의 굴절률과 같거나 상기 양극(Anode)의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an organic light emitting device including an internal scattering layer containing quantum dots for internal light extraction according to an embodiment of the present invention includes an organic light emitting layer that receives electrons and holes and generates light of a specific wavelength, the organic light emitting layer A cathode formed at the top of the light-emitting layer to supply electrons to the organic light-emitting layer, an anode formed at the bottom of the organic light-emitting layer to supply holes to the organic light-emitting layer and transmit light generated from the organic light-emitting layer, An internal scattering layer is formed at the bottom of the anode to scatter light generated from the organic light-emitting layer and transmit it to the substrate layer, and is provided in a dispersed form inside the internal scattering layer to increase the intensity of light generated from the organic light-emitting layer. It includes a plurality of quantum dots that are transmitted to the substrate layer and a substrate layer formed at the bottom of the internal scattering layer to emit light generated from the organic light emitting layer to the outside, wherein the internal scattering layer has a wrinkled structure. An internal scattering structure film is formed to scatter light generated from the organic light emitting layer and transmit it to the substrate layer, and a plurality of layers are provided in a dispersed form within the internal scattering structure film to scatter light generated from the organic light emitting layer and transmit it to the substrate layer. It includes a scattering particle body, and the internal scattering structure film is formed by spin coating and curing a polymer composition on the top of the substrate layer and then etching it using an ion etching method to form a concavo-convex structure. It includes a transparent nano structure and a flattening member in which the uneven structure of the transparent nano structure is changed into a flat wrinkled structure by depositing metal oxide on the outside of the transparent nano structure by sputtering, and the refractive index of the flattening member is is characterized in that it is equal to or greater than the refractive index of the anode.
또한, 본 발명에 따른 상기 내부 산란 구조막의 주름 구조와 동일한 형상의 주름 구조가 상기 유기 발광층과 양극(Anode)의 계면 및 상기 유기 발광층과 음극(Cathode)의 계면에 전사되어 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, a wrinkle structure having the same shape as the wrinkle structure of the internal scattering structure film according to the present invention is formed by transferring to the interface between the organic light-emitting layer and the anode and the interface between the organic light-emitting layer and the cathode.
또한, 본 발명에 따른 상기 폴리머 조성물은, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA)를 포함하고, 상기 금속 산화물은, ZnO을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the polymer composition according to the present invention includes polymethylmethacrylate (PMMA), and the metal oxide includes ZnO.
또한, 본 발명에 따른 복수의 상기 양자점체에서 방출하는 빛의 파장 영역이 상기 유기 발광층에서 방출하는 빛의 파장 영역과 동일한 것을 특징으로 한다.In addition, the wavelength range of light emitted from the plurality of quantum dot bodies according to the present invention is characterized in that it is the same as the wavelength range of light emitted from the organic light emitting layer.
본 발명의 일 실시예에 따른 내부 광 추출용 양자점 함유한 내부 산란층을 포함하는 유기발광소자는, 내부 광 추출용 양자점을 사용하여 내부 광 추출 효율을 향상시킬 수 있으며, 내부 나노 산란 구조 및 산란 입자로 복합 구성된 내부 산란층을 적용하여 내부 광 추출 효율 향상과 함께, 마이크로 캐버티(Micro Cavity)구조적용 시 시야각이 커짐에 따라 발생하는 문제점인 피크(Peak) 파장의 이동 및 컬러 코오디네이션(Color Coordination) 변화 현상을 마이크로 캐버티를 적용하였을 때보다 절반 가까이 줄일 수 있어 시야각에 따른 색 변화 현상을 감소시키는 효과를 얻을 수 있다. An organic light emitting device including an internal scattering layer containing quantum dots for internal light extraction according to an embodiment of the present invention can improve internal light extraction efficiency by using quantum dots for internal light extraction, and has an internal nano-scattering structure and scattering. By applying an internal scattering layer composed of composite particles, internal light extraction efficiency is improved, and when applying a micro cavity structure, problems that occur as the viewing angle increases, such as movement of peak wavelength and color coordination ( Color Coordination (Color Coordination) change phenomenon can be reduced by nearly half compared to when a micro cavity is applied, resulting in the effect of reducing color change phenomenon depending on viewing angle.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 광 추출용 광결정 및 내부 산란층을 포함하는 유기발광소자의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 산란층의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 산란 구조막의 구성요소 중 투명 나노 구조체의 형상을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 산란 구조막의 구성요소 중 투명 나노 구조체의 외부에 평탄화 부재를 증착시킨 형상을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 산란 구조막 적용 시의 광 추출 효율을 그래프로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 산란 구조막 적용 시의 피크(Peak) 파장의 이동 및 컬러 코오디네이션(Color Coordination) 변화를 그래프로 도시한 도면이다.Figure 1 is a diagram schematically showing the configuration of an organic light emitting device including a photonic crystal for internal light extraction and an internal scattering layer according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a diagram schematically showing the configuration of an internal scattering layer according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a diagram showing the shape of a transparent nanostructure among the components of an internal scattering structure film according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a diagram showing the shape of a planarization member deposited on the outside of a transparent nanostructure among the components of an internal scattering structure film according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a graph showing light extraction efficiency when applying an internal scattering structure film according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph showing the shift in peak wavelength and change in color coordination when applying an internal scattering structure film according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily practice the present invention.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.In describing the embodiments, description of technical content that is well known in the technical field to which the present invention belongs and that is not directly related to the present invention will be omitted. This is to convey the gist of the present invention more clearly without obscuring it by omitting unnecessary explanation.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically shown in the accompanying drawings. Additionally, the size of each component does not entirely reflect its actual size. In each drawing, identical or corresponding components are assigned the same reference numbers.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 광 추출용 광결정 및 내부 산란층을 포함하는 유기발광소자의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. Figure 1 is a diagram schematically showing the configuration of an organic light emitting device including a photonic crystal for extracting internal light and an internal scattering layer according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 광 추출용 양자점 함유한 내부 산란층을 포함하는 유기발광소자(10)는 전자 및 정공을 공급받아 특정 파장의 빛을 발생시키는 유기 발광층(100), 상기 유기 발광층(100)의 상단에 형성되어 상기 유기 발광층(100)에 전자를 공급하는 음극(Cathode)(200), 상기 유기 발광층(100)의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층(100)에 정공을 공급하고 상기 유기 발광층(100)에서 발생한 빛을 투과시키는 양극(Anode)(300), 상기 양극(Anode)(300)의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층(100)에서 발생한 빛을 산란시켜 기판층(600)으로 전달하는 내부 산란층(500), 상기 내부 산란층(500)의 내부에 분산된 형태로 구비되어 상기 유기 발광층(100)에서 발생한 빛의 세기를 증가시켜 기판층(600)으로 전달하는 복수의 양자점체(400) 및 상기 내부 산란층(500)의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층(100)에서 발생한 빛을 외부로 발광하는 기판층(600)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the organic
본 발명의 일 실시예에 따르면 복수의 상기 양자점체(400)에서 방출하는 빛의 파장 영역이 상기 유기 발광층(100)에서 방출하는 빛의 파장 영역과 동일할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the wavelength range of light emitted from the plurality of
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 산란층의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다. Figure 2 is a diagram schematically showing the configuration of an internal scattering layer according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면 상기 내부 산란층(500)은, 주름 구조를 형성하여 상기 유기 발광층(100)에서 발생한 빛을 산란시켜 상기 기판층(600)으로 전달하는 내부 산란 구조막(510) 및 상기 내부 산란 구조막(510) 내에 분산된 형태로 구비되어 상기 유기 발광층(100)에서 발생한 빛을 산란시켜 상기 기판층(600)으로 전달하는 복수의 산란 입자체(520)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 2, the
본 발명의 일 실시예에 따르면 복수의 상기 산란 입자체(520)는, 실리콘(Silicon) 계열, 폴리머 계열, 금속 산화물 계열 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 입자로 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the plurality of
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 산란 구조막의 구성요소 중 투명 나노 구조체의 형상을 도시한 도면이다. Figure 3 is a diagram showing the shape of a transparent nanostructure among the components of an internal scattering structure film according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면 상기 내부 산란 구조막(510)은, 폴리머(Polymer) 조성물을 상기 기판층(600)의 상단에 스핀 코팅(Spin Coating) 및 경화시킨 후 이온(Ion) 식각 방식으로 식각하여 요철 구조를 형성한 투명 나노(Nano) 구조체(511)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 3, the internal
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 폴리머 조성물(미도시)은, 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA)를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the polymer composition (not shown) may include polymethylmethacrylate (PMMA).
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 폴리머 조성물을 스핀 코팅하는 속도에 따라 상기 투명 나노 구조체(511)의 높이가 달라질 수 있다. 도 3의 (a)는 스핀 코팅 속도를 1500 rpm, 도 3의 (b)는 스핀 코팅 속도를 1750 rpm, 도 3의 (c)는 스핀 코팅 속도를 2000 rpm 그리고 도 3의 (d)는 스핀 코팅 속도를 2500 rpm 으로 적용 시의 상기 투명 나노 구조체(511)의 형상일 수 있다. 스핀 코팅 속도가 높을수록 주름 구조의 높이가 낮아질 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the height of the transparent nanostructure 511 may vary depending on the spin coating speed of the polymer composition. Figure 3(a) shows the spin coating speed at 1500 rpm, Figure 3(b) shows the spin coating speed at 1750 rpm, Figure 3(c) shows the spin coating speed at 2000 rpm, and Figure 3(d) shows the spin coating speed at 1750 rpm. This may be the shape of the transparent nanostructure 511 when the coating speed is applied at 2500 rpm. The higher the spin coating speed, the lower the height of the wrinkle structure can be.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 산란 구조막의 구성요소 중 투명 나노 구조체의 외부에 평탄화 부재를 증착시킨 형상을 도시한 도면이다.Figure 4 is a diagram showing the shape of a planarization member deposited on the outside of a transparent nanostructure among the components of an internal scattering structure film according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면 상기 투명 나노 구조체(511)의 외부에 금속 산화물을 스퍼터링(Sputtering) 방식으로 증착시켜 상기 투명 나노 구조체(511)의 요철 구조를 평탄한 주름 구조로 변경시킨 평탄화 부재(512)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, it includes a flattening member 512 that changes the uneven structure of the transparent nanostructure 511 into a flat wrinkled structure by depositing metal oxide on the outside of the transparent nanostructure 511 by sputtering. can do.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 평탄화 부재(512)의 굴절률은, 상기 양극(Anode)(300)의 굴절률과 같거나 상기 양극(Anode)(300)의 굴절률보다 클 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the refractive index of the flattening member 512 may be the same as or greater than the refractive index of the
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 금속 산화물은, ZnO을 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the metal oxide may include ZnO.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 내부 산란 구조막(510)의 주름 구조와 동일한 형상의 주름 구조가 상기 유기 발광층(100)과 양극(Anode)(300)의 계면 및 상기 유기 발광층(100)과 음극(Cathode)(200)의 계면에 형성될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a wrinkled structure having the same shape as the wrinkled structure of the internal
상기 투명 나노 구조체(511)를 요철 형상으로 형성한 후 상기 평탄화 부재(512)를 상기 투명 나노 구조체(511)의 외부에 증착하여 요철 형상을 주름 구조로 변경하지 않고 바로 상기 양극(Anode)(300)을 형성하면, 요철 형상이 상기 양극(Anode)(300)에 전사되어 상기 양극(Anode)(300)의 돌출된 부분에 전류가 집중하게 되어 누설 전류의 원인이 되게나 전기적 특성이 저하될 수 있다. After forming the transparent nanostructure 511 into a concavo-convex shape, the flattening member 512 is deposited on the outside of the transparent nanostructure 511 to directly form the anode (300) without changing the concavo-convex shape into a wrinkled structure. ) is formed, the uneven shape is transferred to the anode (300) and current is concentrated on the protruding part of the anode (300), which may cause leakage current or deteriorate electrical characteristics. there is.
상기 평탄화 부재(512)의 굴절률은 상기 양극(Anode)(300)의 굴절률보다 같거나 클 수 있다. 상기 평탄화 부재(512)의 굴절률이 상기 양극(Anode)(300)의 굴절률보다 작으면 빛이 상기 양극(Anode)(300)과 상기 평탄화 부재(512)의 계면에서 반사되는 추가적인 도파모드(Mode)가 형성될 수 있기 때문이다.The refractive index of the planarization member 512 may be equal to or greater than the refractive index of the
상기 평탄화 부재(512)가 두껍게 형성되면 상기 평탄화 부재(512)로 인한 광흡수가 발생할 수 있으므로 상기 평탄화 부재(512)는 가능한 한 얇게 형성할 수 있다. 번 발명의 일 실시예에 따르면 상기 평탄화 부재는 400㎚의 두께로 증착될 수 있다.If the planarization member 512 is formed thick, light absorption may occur due to the planarization member 512, so the planarization member 512 can be formed as thin as possible. According to one embodiment of the present invention, the planarization member may be deposited to a thickness of 400 nm.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 투명 나노 구조체(511)의 높이에 따라 주름 형상의 높이도 달라질 수 있다. 도 4의 (a)는 스핀 코팅 속도를 1500 rpm, 도 4의 (b)는 스핀 코팅 속도를 1750 rpm, 도 4의 (c)는 스핀 코팅 속도를 2000 rpm 그리고 도 4의 (d)는 스핀 코팅 속도를 2500 rpm 으로 적용하여 형성한 상기 투명 나노 구조체(511)의 외부에 상기 평탄화 부재(512)를 증착한 형상일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the height of the wrinkle shape may also vary depending on the height of the transparent nanostructure 511. Figure 4(a) shows the spin coating speed at 1500 rpm, Figure 4(b) shows the spin coating speed at 1750 rpm, Figure 4(c) shows the spin coating speed at 2000 rpm, and Figure 4(d) shows the spin coating speed at 1750 rpm. The flattening member 512 may be deposited on the outside of the transparent nanostructure 511 formed by applying a coating speed of 2500 rpm.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 산란 구조막 적용 시의 광 추출 효율을 그래프로 도시한 도면이다.Figure 5 is a graph showing light extraction efficiency when applying an internal scattering structure film according to an embodiment of the present invention.
도 3, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따르면, 디바이스(Device) A는 상기 폴리머 조성물을 상기 기판층 상에 1750 RPM으로 스핀 코팅하여 상기 투명 나노 구조체(511)를 형성한 시료일 수 있다. 디바이스(Device) B는 상기 폴리머 조성물을 상기 기판층 상에 2000 RPM으로 스핀 코팅하여 상기 투명 나노 구조체(511)를 형성한 시료일 수 있다. According to an embodiment of the present invention with reference to FIGS. 3, 4, and 5, Device A forms the transparent nanostructure 511 by spin coating the polymer composition on the substrate layer at 1750 RPM. It may be one sample. Device B may be a sample in which the transparent nanostructure 511 was formed by spin coating the polymer composition on the substrate layer at 2000 RPM.
본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 디바이스 A 및 디바이스 B는 마이크로 캐버티(Micro Cavity)를 적용한 시료와 비교하여 상기 기판층(600)의 정면에서의 커런트(Current) 효율은 낮으나 여러 시야각에서 측정한 외부 양자 효율(External Quantum Efficiency)는 큰 것을 알 수 있다. 이것은 상기 내부 산란 구조막(510)의 주름 구조와 동일한 형상의 주름 구조가 상기 유기 발광층(100)과 양극(Anode)(300)의 계면 및 상기 유기 발광층(100)과 음극(Cathode)(200)의 계면에 전사되어 외부 양자 효율이 높아진 것일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the current efficiency of device A and device B in front of the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 내부 산란 구조막 적용 시의 피크(Peak) 파장의 이동 및 컬러 코오디네이션(Color Coordination) 변화를 그래프로 도시한 도면이다.FIG. 6 is a graph showing the shift in peak wavelength and change in color coordination when applying an internal scattering structure film according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면 상기 기판층(600)의 정면으로부터 60˚ 시야각에서 측정한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 디바이스 A 및 디바이스 B는 마이크로 캐버티(Micro Cavity)를 적용한 시료와 비교하였을 때, 피크 파장의 이동은 상기 마이크로 캐버티 적용 시 42㎚ 인 것에 비하여 디바이스 A는 20㎚, 디바이스 B는 26㎚로 측정되어 상기 마이크로 캐버티 구조만 적용하고 상기 내부 산란 구조막(510)을 적용하지 않은 경우 보다 47%까지 줄어든 것을 알 수 있다. 컬러 코오디네이션 변화는 마이크로 캐버티 적용 시 0.165 인 것에 비하여 디바이스 A는 0.078, 디바이스 B는 0.087로 측정되어 상기 마이크로 캐버티 구조만 적용하고 상기 내부 산란 구조막(510)을 적용하지 않은 경우 보다 이 역시 47%까지 줄어든 것을 알 수 있다. 또한 디바이스 A가 디바이스 B에 비하여 피크 파장의 이동 및 컬러 코오디네이션 변화 값이 작은 것으로 보아 상기 투명 나노 구조체(511)의 높이가 높을수록 개선 효과가 큰 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 6, according to an embodiment of the present invention measured at a 60° viewing angle from the front of the
본 발명의 일 실시예에 따른 내부 광 추출용 양자점 함유한 내부 산란층을 포함하는 유기발광소자는, 내부 광 추출용 양자점을 사용하여 내부 광 추출 효율을 향상시킬 수 있으며, 내부 나노 산란 구조 및 산란 입자로 복합 구성된 내부 산란층을 적용하여 내부 광 추출 효율 향상과 함께, 마이크로 캐버티(Micro Cavity)구조적용 시 시야각이 커짐에 따라 발생하는 문제점인 피크(Peak) 파장의 이동 및 컬러 코오디네이션(Color Coordination) 변화 현상을 마이크로 캐버티를 적용하였을 때보다 절반 가까이 줄일 수 있어 시야각에 따른 색 변화 현상을 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.An organic light emitting device including an internal scattering layer containing quantum dots for internal light extraction according to an embodiment of the present invention can improve internal light extraction efficiency by using quantum dots for internal light extraction, and has an internal nano-scattering structure and scattering. By applying an internal scattering layer composed of composite particles, internal light extraction efficiency is improved, and when applying a micro cavity structure, problems that occur as the viewing angle increases, such as movement of peak wavelength and color coordination ( Color Coordination (Color Coordination) change phenomenon can be reduced by nearly half compared to when a micro cavity is applied, resulting in the effect of reducing color change phenomenon depending on viewing angle.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.Meanwhile, the specification and drawings disclose preferred embodiments of the present invention, and although specific terms are used, they are used in a general sense to easily explain the technical content of the present invention and aid understanding of the present invention. It is not intended to limit the scope of the invention. It is obvious to those skilled in the art that in addition to the embodiments disclosed herein, other modifications based on the technical idea of the present invention can be implemented.
100 : 유기 발광층
200 : 음극(Cathode)
300 : 양극(Anode)
400 : 양자점체
500 : 내부 산란층
510 : 내부 산란 구조막
511 : 투명 나노 구조체
512 : 평탄화 부재
520 : 산란 입자체
600 : 기판층
10 : 유기발광소자 100: organic light emitting layer
200: Cathode
300: Anode
400: Quantum dot body
500: Internal scattering layer
510: Internal scattering structure film
511: Transparent nanostructure
512: Flattening member
520: scattering particle body
600: substrate layer
10: Organic light emitting device
Claims (4)
상기 유기 발광층의 상단에 형성되어 상기 유기 발광층에 전자를 공급하는 음극(Cathode);
상기 유기 발광층의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층에 정공을 공급하고 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 투과시키는 양극(Anode);
상기 양극(Anode)의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 산란시켜 기판층으로 전달하는 내부 산란층;
상기 내부 산란층의 내부에 분산된 형태로 구비되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛의 세기를 증가시켜 기판층으로 전달하는 복수의 양자점(Quantum Dot)체; 및
상기 내부 산란층의 하단에 형성되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 외부로 발광하는 기판층;을 포함하고,
상기 내부 산란층은,
주름 구조를 형성하여 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 산란시켜 상기 기판층으로 전달하는 내부 산란 구조막; 및
상기 내부 산란 구조막 내에 분산된 형태로 구비되어 상기 유기 발광층에서 발생한 빛을 산란시켜 상기 기판층으로 전달하는 복수의 산란 입자체;를 포함하고,
상기 내부 산란 구조막은,
폴리머(Polymer) 조성물을 상기 기판층의 상단에 스핀 코팅(Spin Coating) 및 경화시킨 후 이온(Ion) 식각 방식으로 식각하여 요철 구조를 형성한 투명 나노(Nano) 구조체; 및
상기 투명 나노 구조체의 외부에 금속 산화물을 스퍼터링(Sputtering) 방식으로 증착시켜 상기 투명 나노 구조체의 요철 구조를 평탄한 주름 구조로 변경시킨 평탄화 부재;를 포함하며,
상기 평탄화 부재의 굴절률은,
상기 양극(Anode)의 굴절률과 같거나 상기 양극(Anode)의 굴절률보다 큰 것을 특징으로 하는 내부 광 추출용 양자점 함유한 내부 산란층을 포함하는 유기발광소자.An organic light-emitting layer that receives electrons and holes to generate light of a specific wavelength;
A cathode formed on top of the organic light-emitting layer to supply electrons to the organic light-emitting layer;
An anode formed at the bottom of the organic light-emitting layer to supply holes to the organic light-emitting layer and transmit light generated from the organic light-emitting layer;
an internal scattering layer formed at the bottom of the anode to scatter light generated from the organic light-emitting layer and transmit it to the substrate layer;
A plurality of quantum dots provided in a dispersed form inside the internal scattering layer to increase the intensity of light generated in the organic light-emitting layer and transmit it to the substrate layer; and
A substrate layer formed at the bottom of the internal scattering layer to emit light generated from the organic light emitting layer to the outside,
The internal scattering layer is,
an internal scattering structure film that forms a wrinkled structure to scatter light generated in the organic light-emitting layer and transmits it to the substrate layer; and
It includes a plurality of scattering particles provided in a dispersed form within the internal scattering structure film to scatter light generated in the organic light-emitting layer and transmit it to the substrate layer,
The internal scattering structure film is,
A transparent nano structure formed by spin coating and curing a polymer composition on the top of the substrate layer and then etching it using an ion etching method to form a concave-convex structure; and
It includes a flattening member that changes the uneven structure of the transparent nanostructure into a flat wrinkled structure by depositing metal oxide on the outside of the transparent nanostructure by sputtering,
The refractive index of the flattening member is,
An organic light emitting device comprising an internal scattering layer containing quantum dots for internal light extraction, characterized in that the refractive index of the anode is equal to or greater than the refractive index of the anode.
상기 내부 산란 구조막의 주름 구조와 동일한 형상의 주름 구조가 상기 유기 발광층과 양극(Anode)의 계면 및 상기 유기 발광층과 음극(Cathode)의 계면에 전사되어 형성된 것을 특징으로 하는 내부 광 추출용 양자점 함유한 내부 산란층을 포함하는 유기발광소자.According to paragraph 1,
Quantum dots containing internal light extraction, characterized in that a wrinkle structure of the same shape as the wrinkle structure of the internal scattering structure film is formed by transferring to the interface between the organic light-emitting layer and the anode and the interface between the organic light-emitting layer and the cathode. An organic light emitting device including an internal scattering layer.
상기 폴리머 조성물은,
폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate, PMMA)를 포함하고,
상기 금속 산화물은,
ZnO을 포함하는 것을 특징으로 하는 내부 광 추출용 양자점 함유한 내부 산란층을 포함하는 유기발광소자.According to paragraph 1,
The polymer composition is,
Contains polymethylmethacrylate (PMMA),
The metal oxide is,
An organic light emitting device comprising an internal scattering layer containing quantum dots for internal light extraction, characterized in that it contains ZnO.
복수의 상기 양자점체에서 방출하는 빛의 파장 영역이 상기 유기 발광층에서 방출하는 빛의 파장 영역과 동일한 것을 특징으로 하는 내부 광 추출용 양자점 함유한 내부 산란층을 포함하는 유기발광소자.
According to paragraph 1,
An organic light-emitting device comprising an internal scattering layer containing quantum dots for internal light extraction, wherein the wavelength range of light emitted from the plurality of quantum dot bodies is the same as the wavelength range of light emitted from the organic light-emitting layer.
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