KR20120069509A - Substrate for surface light emitting device, surface light emitting device, lighting apparatus, display device including the same and method for manufacturing the substrate - Google Patents

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KR20120069509A
KR20120069509A KR1020110044079A KR20110044079A KR20120069509A KR 20120069509 A KR20120069509 A KR 20120069509A KR 1020110044079 A KR1020110044079 A KR 1020110044079A KR 20110044079 A KR20110044079 A KR 20110044079A KR 20120069509 A KR20120069509 A KR 20120069509A
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유키카 야마다
타다오 야기
켄이치 나가야마
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Abstract

PURPOSE: A substrate for a surface emitting device, the surface emitting device, a lighting device, a display device, and a manufacturing method thereof are provided to improve productivity by using glass paste composition as planarization materials. CONSTITUTION: An uneven surface(111) is formed in one surface of a light transmissive substrate(110). A transparent planarization layer(120) planarizes the uneven surface. A transparent conductive layer(130) is formed on the transparent planarization layer. The transparent planarization layer is made of glass paste compositions including glass frits, solvents, and resins.

Description

면발광 소자용 기판, 이를 포함하는 면발광 소자, 조명 기구, 디스플레이 장치 및 면발광 소자용 기판의 제조 방법{Substrate for surface light emitting device, surface light emitting device, lighting apparatus, display device including the same and method for manufacturing the substrate}Substrate for surface light emitting device, surface light emitting device, lighting apparatus, display device including the same and method for manufacturing the substrate}

개시된 발명은 면발광 소자용 기판, 이를 포함하는 면발광 소자, 조명 기구, 디스플레이 장치 및 면발광 소자용 기판의 제조 방법에 관한 것이다.The disclosed invention relates to a substrate for a surface light emitting device, a surface light emitting device, a lighting device, a display device, and a method for manufacturing the surface light emitting device substrate including the same.

최근 평판형 디스플레이의 개발이 활발히 이루어지고 있는데, 이와 같은 평판형 디스플레이에 사용되는 발광 소자인 면발광 소자의 대표적인 것으로서, 일렉트로 루미네선스(EL)소자 즉, 전계 발광 소자(light emitting device)를 들 수 있다. 전계 발광 소자는 고체 형광성 물질의 전계 발광을 이용한 발광 소자로서, 크게는 무기계 재료를 발광체로서 사용한 무기 발광 소자와, 유기계 재료를 발광체로서 사용한 유기 발광 소자(organic light emitting device, OLED)로 구별된다. 양 소자 모두 굴절율이 다른 재료의 적층 구조를 가지고 있기 때문에 계면에서의 반사 영향에 의해 외부로의 광의 방출 효율이 낮다는 문제점을 안고 있다.Recently, development of a flat panel display is being actively performed. As a representative example of a surface light emitting device which is a light emitting device used in such a flat panel display, an electroluminescence (EL) device, that is, a light emitting device is used. Can be. An electroluminescent device is a light emitting device using electroluminescence of a solid fluorescent material, and is largely classified into an inorganic light emitting device using an inorganic material as a light emitter and an organic light emitting device (OLED) using an organic material as a light emitting device. Since both devices have a laminated structure of materials having different refractive indices, there is a problem that the emission efficiency of light to the outside is low due to the reflection effect at the interface.

예를 들어, 무기 발광 소자는 발광체로서 사용하는 재료의 굴절율이 매우 크기 때문에 계면에서의 전반사 등의 영향을 강하게 받아 실제 발광에 대한 공기중으로의 광의 추출 효율이 10?20% 정도로 낮아 고효율화가 어렵다. 또 무기 발광 소자의 경우에는 구동 전압이 높거나 청색 발광을 얻기 힘들다는 문제도 존재한다.For example, since the inorganic light emitting device has a very large refractive index of a material used as a light emitting body, it is strongly influenced by total reflection at the interface and the like, and thus the efficiency of extracting light into the air for actual light emission is about 10-20%, which makes it difficult to achieve high efficiency. In addition, in the case of the inorganic light emitting device, there is a problem that the driving voltage is high or blue light is hard to be obtained.

반면에, 유기 발광 소자의 경우에는 1987년에 코닥사의 C.W.Tang 등에 의해 유기 재료를 정공 수송층과 발광층의 2층으로 나눈 기능 분리형 적층 구조를 가진 유기 발광 소자가 제안되었다. 이와 같은 구조를 가진 유기 발광 소자에 의하면, 10V 이하의 저전압에도 불구하고 1000cd/㎡이상의 높은 발광 휘도를 얻을 수 있다는 것이 명백해졌다〔C.W.Tang and S.A.Vanslyke: Appl.Phys.Lett, 51(1987)〕. 이후 유기 발광 소자가 주목되기 시작하면서 현재에도 동일한 기능 분리형 적층 구조를 가진 유기 발광 소자에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있으며 특히 유기 발광 소자의 실용화를 위해 불가결한 고효율화?장수명화에 대해 충분한 검토가 이루어지고 있으며 유기 발광 소자를 사용한 디스플레이 등이 무수히 제안되고 있다.On the other hand, in the case of an organic light emitting device, an organic light emitting device having a function-separated laminate structure in which an organic material is divided into two layers, a hole transporting layer and a light emitting layer, was proposed by Kodak Corporation C.W.Tang et al. In 1987. According to the organic light emitting device having such a structure, it became clear that a high emission luminance of 1000 cd / m 2 or more can be obtained despite a low voltage of 10 V or less [CWTang and SAVanslyke: Appl. Phys. Lett, 51 (1987)]. . Since organic light emitting devices have been attracting attention, studies on organic light emitting devices having the same functionally separated layer structure have been actively conducted, and in particular, sufficient consideration has been given to indispensable high efficiency and long life for practical use of organic light emitting devices. Innumerable proposals have been made of displays using organic light emitting elements.

여기에서, 도 1을 참조하여 일반적인 유기 발광 소자의 구성에 대해서 설명하기로 한다. 도 1은 일반적인 유기 발광 소자의 단면 구성을 도시한 설명도이다. 유기 발광 소자는 광이 방출되는 방향에 따라 전면 발광 구조와 배면 발광 구조로 분류될 수 있다. 도 1에 도시된 유기 발광 소자는 배면 발광 구조를 가지는 예를 도시한 것이나, 설명의 편의를 위해서 광이 기판 상부로 방출되도록 기판(11)이 도 1의 상부에 배치되고, 음극(15)이 도 1의 하부에 배치되도록 도시되었다. 다만, 각 구성 요소의 배치 관계는 기판(11)이 하부를 향하고, 음극(15)이 상부를 향하도록 배치된 상태의 유기 발광 소자를 기준으로 설명되며, 이하 같다. 예를 들어, 도 1에는 기판(11)의 하면에 양극(12)이 마련되어 있으나, 설명의 편의를 위해서 기판(11) 상에 양극(12)이 마련된다고 설명될 수 있다.Here, a configuration of a general organic light emitting device will be described with reference to FIG. 1. 1 is an explanatory diagram showing a cross-sectional structure of a general organic light emitting element. The organic light emitting diode may be classified into a top emission structure and a bottom emission structure according to a direction in which light is emitted. The organic light emitting device shown in FIG. 1 illustrates an example having a bottom light emitting structure, but for convenience of description, the substrate 11 is disposed on the upper portion of FIG. 1 so that light is emitted to the upper portion of the substrate, and the cathode 15 is It is shown to be disposed at the bottom of FIG. 1. However, the arrangement relationship of each component is described based on the organic light emitting device in which the substrate 11 is disposed downward and the cathode 15 is upward. For example, although the anode 12 is provided on the lower surface of the substrate 11 in FIG. 1, it may be described that the anode 12 is provided on the substrate 11 for convenience of description.

도 1에 도시된 것처럼 유기 발광 소자(10)는 유리 등으로 구성된 기판(11) 상에 스퍼터링법이나 저항 가열 증착법 등에 의해 형성된 ITO 등의 투명한 도전성막으로 이루어진 양극(12), 양극(12) 상에 동일하게 저항 가열 증착법 등에 의해 형성된 N,N´-디(1-나프틸)-N,N´-디페닐벤지딘(이하, NPD로 약칭.) 등으로 이루어진 정공 수송층(13), 정공 수송층(13) 상에 저항 가열 증착법 등에 의해 형성된 8-Hydroxyquinoline Aluminum(이하, Alq3로 약칭.) 등으로 이루어진 발광층(14), 발광층(14) 상에 저항 가열 증착법 등에 의해 형성된 알루미늄 등의 금속막으로 이루어진 음극(15)을 구비하고 있다. 상기 구성을 가진 유기 발광 소자(10)의 양극(12)을 플러스극으로 하고 또 음극(15)를 마이너스극으로 하여 직류 전압 또는 직류 전류를 인가하면 양극(12)에서 정공 수송층(13)을 통해 발광층(14)으로 정공이 주입되고 음극(15)에서 발광층(14)으로 전자가 주입된다. 발광층(14)에서는 정공과 전자의 재결합이 생기고 이와 더불어 생성되는 여기자가 여기 상태에서 기저 상태로 이행할 때에 발광 현상이 생긴다.As shown in FIG. 1, the organic light emitting diode 10 is formed of a transparent conductive film such as ITO formed on a substrate 11 made of glass or the like by sputtering, resistive heating deposition, or the like. A hole transport layer 13 and a hole transport layer (N, N'-di (1-naphthyl) -N, N'-diphenylbenzidine (hereinafter, abbreviated as NPD), etc., formed by resistance heating evaporation method and the like) 13) a light emitting layer 14 made of 8-Hydroxyquinoline Aluminum (hereinafter abbreviated as Alq3) formed on the light emitting layer 14 by a resistive heating evaporation method, or a cathode made of a metal film such as aluminum formed on the light emitting layer 14 by resistive heating evaporation method, or the like. (15) is provided. When the positive electrode 12 of the organic light emitting element 10 having the above configuration is a positive electrode and the negative electrode 15 is a negative electrode, a DC voltage or a DC current is applied to the anode 12 through the hole transport layer 13. Holes are injected into the light emitting layer 14, and electrons are injected into the light emitting layer 14 from the cathode 15. In the light emitting layer 14, recombination of holes and electrons occurs, and light emission occurs when excitons generated therefrom transition from an excited state to a ground state.

이와 같은 유기 발광 소자(10)에서 통상 발광층(14)중의 형광체에서 방출방출되는 광은 형광체를 중심으로 한 전방위에 출사되어 정공 수송층(13), 양극(12), 기판(11)을 경유하여 공기중에 방출된다. 또는 일단 광추출 방향(기판(11) 방향)과는 반대 방향을 향해 음극(15)에서 반사되고 발광층(14), 정공 수송층(13), 양극(12), 기판(11)을 경유하여 공기중에 방출된다. 그러나 광이 각 매질의 경계면을 통과할 때 입사쪽 매질의 굴절율이 출사쪽 굴절율보다 큰 경우에는 굴절파의 출사각이 90°가 되는 각도, 즉 임계각보다 큰 각도로 입사되는 광은 경계면을 투과할 수 없어 전반사되고 광은 공기중에 추출되지 않는다.In the organic light emitting device 10, the light emitted from the phosphor in the light emitting layer 14 is emitted from all directions centering on the phosphor, and air passes through the hole transport layer 13, the anode 12, and the substrate 11. Is released during. Or once reflected from the cathode 15 in a direction opposite to the light extraction direction (substrate 11 direction) and in the air via the light emitting layer 14, the hole transport layer 13, the anode 12, and the substrate 11. Is released. However, if the refractive index of the incident side medium is greater than the exit side refractive index when the light passes through the interface of each medium, the incident light at an angle where the outgoing angle of the refraction wave becomes 90 °, that is, an angle larger than the critical angle, may pass through the interface. It cannot be totally reflected and light is not extracted into the air.

다른 매질간의 경계면에서의 광의 굴절각과 매질의 굴절율과의 관계는 일반적으로 스넬의 법칙에 따른다. 스넬의 법칙에 의하면 굴절율 n1의 매질1에서 굴절율 n2의 매질2로 광이 진행할 경우 입사각 θ1과 굴절각 θ2 사이에 n1sinθ1=n2sinθ2라는 관계식이 성립된다. 이 관계식에서 n1>n2가 성립될 경우 θ2=90°가 되는 입사각 θ1=Arcsin(n2/n1)은 임계각이라고 불리며, 입사각이 이 임계각보다 큰 경우에는 광은 매질1과 매질2 사이의 경계면에서 전반사되게 된다. 따라서 등방적으로 광이 방출되는 유기 발광 소자에서 이 임계각보다 큰 각도로 방출되는 광은 경계면에서 전반사를 반복하여 소자 내부에 갇혀서 공기중에 방출되지 않게 된다.The relationship between the refractive angle of light at the interface between different media and the refractive index of the media generally follows Snell's law. According to Snell's law, when light travels from medium 1 of refractive index n1 to medium 2 of refractive index n2, a relation n1sinθ1 = n2sinθ2 is established between the incident angle θ1 and the refractive angle θ2. In this relation, when n1> n2 is established, the angle of incidence θ1 = Arcsin (n2 / n1), which becomes θ2 = 90 °, is called the critical angle.If the angle of incidence is larger than this critical angle, the light is totally reflected at the interface between the medium 1 and the medium 2. Will be. Therefore, in the organic light emitting device in which the light is isotropically emitted, the light emitted at an angle greater than this critical angle is totally reflected at the interface and trapped inside the device so that it is not emitted to the air.

여기에서, 도 2를 참조하여 도 1에 도시된 일반적인 유기 발광 소자의 광추출 비율에 대해서 설명하기로 한다. 도 2는, 스넬의 법칙을 사용하여 간편한 계산을 한 경우 일반적인 유기 발광 소자의 각 층에 갇혀서 추출할 수 없는 광과 외부로 방출되는 광의 비율을 도시한 설명도이다. 아울러 도 2에 도시된 예에서는, 유기 발광 소자를 구성하는 정공 수송층과 발광층의 굴절율은 대략 동일하다고 간주하여 n=1.7(도 2에는, 통합하여 유기 발광층으로서 도시하였다.)로 하고, 투명 전극으로 ITO를 사용한 경우에 n=2.0으로 하고, 기판으로 유리 기판을 사용한 경우에 n=1.5로 하였다. 도 2에 도시된 것처럼 투명 전극이나 유기 발광층에 갇혀서 추출할 수 없는 박막 도파광의 비율은 약 45%이고, 기판내에 갇혀서 추출할 수 없는 기판 도파광의 비율은 약 35%로서, 발광한 광 중에서 불과 20% 정도의 광만 외부로 추출할 수 있다는 것을 알 수 있다. 이와 같은 결과가 Advanced Material 6491페이지(1994)에도 기재되어 있다.Here, the light extraction ratio of the general organic light emitting device shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. 2. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the ratio of light emitted to the outside and trapped in each layer of a general organic light emitting device when simple calculations are made using Snell's law. In addition, in the example shown in FIG. 2, the refractive indexes of the hole transport layer and the light emitting layer constituting the organic light emitting element are regarded to be approximately the same, and n = 1.7 (in FIG. 2 is shown as an organic light emitting layer.). When ITO was used, it was n = 2.0, and when glass substrate was used as a board | substrate, it was n = 1.5. As shown in FIG. 2, the ratio of the thin film waveguided light trapped in the transparent electrode or the organic light emitting layer is about 45%, and the ratio of the substrate waveguided light trapped in the substrate and not extracted is about 35%. It can be seen that only about% light can be extracted to the outside. These results are also described in Advanced Material, page 6491 (1994).

이와 같이 유기 발광 소자는 광 추출 효율이 낮기 때문에 유기 발광 소자의 기판에 광의 출사 각도를 변환하는 수단을 마련함으로써 상술한 문제점의 해결을 꾀하는 예가 많이 제안되고 있다. 구체적으로, 기판상에 회절 격자 구조를 제작하여 특정 파장의 광에 대해 반사를 방지하여 추출 효율을 높이려고 하거나, 기판 표면에 렌즈 구조를 도입하여 같은 효과를 기대하는 것 등을 들 수 있다. 이러한 방법은 추출 효율의 향상에는 소정의 효과가 나타나지만, 복잡한 미세 구조를 적극적으로 만들 필요가 있기 때문에 제조 공정상 현실적인 적용이 곤란하다.As described above, since the organic light emitting device has low light extraction efficiency, many examples have been proposed to solve the above-mentioned problems by providing a means for converting the emission angle of light on the substrate of the organic light emitting device. Specifically, a diffraction grating structure may be fabricated on a substrate to prevent reflection of light of a specific wavelength and to increase extraction efficiency, or to introduce a lens structure on the substrate surface to expect the same effect. Although this method has a certain effect in improving the extraction efficiency, it is difficult to apply practically in the manufacturing process because it is necessary to actively create a complex microstructure.

이에 반해, 예를 들면 특허문헌 1에서는, 투명 전도층과 같은 정도의 굴절율을 가진 특수한 유리 기재를 사용함으로써 박막 도파광을 소실시켜 추출 효율을 향상시키는 것이 제안되고 있다. 기판의 유기 발광층과는 반대쪽 광의 출사쪽에 렌즈 등의 구조물을 설치한 경우 박막 도파광은 여전히 층안에 머물러 있어 추출할 수 없지만 특허문헌 1과 같은 방식을 사용함으로써 박막 도파광도 추출할 수 있다는 점에서 메리트가 있다. 단, 특허문헌 1에서 사용되는 특수한 고굴절율 기판을 공업적으로 양산하기 위해서는 매우 고비용이 들어 실용화가 어렵다.On the other hand, for example, in patent document 1, it is proposed to use a special glass base material having the same refractive index as that of the transparent conductive layer to lose the thin film waveguide light and improve the extraction efficiency. When a structure such as a lens is installed on the light emitting side of the substrate opposite to the organic light emitting layer of the substrate, the thin film guided light remains in the layer and cannot be extracted, but the thin film guided light can also be extracted by using the same method as in Patent Document 1. There is. However, in order to industrially mass-produce the special high refractive index substrate used in patent document 1, it is very expensive and it is difficult to put it into practical use.

박막 도파광을 줄이기 위한 다른 방법으로서는, 기판과 투명 전도층(ITO 등) 사이에 회절 격자나 산란 구조에 의해 굴절각을 변경할 수 있는 구조물을 형성?삽입하는 방법을 생각할 수 있다. 이와 같은 경우에는 기판상의 구조물에 따라서 직접 투명 전극막을 제막하기 힘들기 때문에 투명 전극과 동등한 굴절율을 가진 재료를 사용하여 기재 표면을 평탄화할 필요가 있다.As another method for reducing thin film waveguide, a method of forming and inserting a structure capable of changing the angle of refraction by a diffraction grating or scattering structure can be considered between the substrate and the transparent conductive layer (ITO, etc.). In such a case, since it is difficult to form a transparent electrode film directly according to the structure on a board | substrate, it is necessary to planarize the base surface using the material which has the refractive index equivalent to a transparent electrode.

예를 들어 특허문헌 2에서는, 무기 발광 소자의 기판으로서 랜덤한 요철을 가진 기판상에 Spin On Glass(SOG)재료를 사용하여 기판 표면을 매끄럽게 하여 무기 발광 소자를 제작하는 것이 제안되었다. 또한, 특허문헌 3에서는 표면 거칠기 Ra=0.01?0.6㎛의 기판상에 화학 기상 증착법(Chemical Vapor Deposition, CVD)을 사용하여 고굴절율의 SiN을 0.4?2㎛ 제막한 것을 기판 재료로 하여 유기 발광 소자를 제작하고 박막 도파광을 줄여 광추출 효율을 향상시키는 것이 제안되었다.For example, Patent Document 2 proposes to produce an inorganic light emitting device by smoothing the surface of a substrate using Spin On Glass (SOG) material on a substrate having random irregularities as a substrate of the inorganic light emitting device. In addition, Patent Document 3 discloses an organic light emitting device using a substrate having a surface refractive index Ra of 0.01 to 0.6 µm as a substrate material by using a chemical vapor deposition (CVD) method to form a film having a high refractive index of SiN of 0.4 to 2 µm. It is proposed to improve the light extraction efficiency by fabricating and reducing the thin film waveguide.

또한, 박막 도파광을 저감시키는 다른 방법으로서, 예를 들면 특허문헌 4에서는 ITO와 기판 사이에 공기 등의 산란성 성분을 포함한 고굴절율 유리층을 형성하는 것이 제안되었다.Moreover, as another method of reducing thin film waveguide light, for example, in patent document 4, it was proposed to form a high refractive index glass layer containing scattering components, such as air, between ITO and a board | substrate.

개시된 발명의 선행 기술 문헌으로서, 일본특개2009-238507호 공보(특허문헌 1), 일본특개평10-241856호 공보(특허문헌 2), 일본특개2003-297572호 공보(특허문헌 3) 및 국제공개 제2009/017035호 팜플렛(특허문헌 4)를 참조할 수 있다.As prior art documents of the disclosed invention, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-238507 (Patent Document 1), Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-241856 (Patent Document 2), Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-297572 (Patent Document 3), and International Publication Refer to the 2009/017035 pamphlet (patent document 4).

그러나, 특허문헌 2에 기재된 방법을 사용하는 경우 요철을 평탄화하는 평탄화 재료로서 SOG 재료를 사용하게 되는데, 본 발명자들이 실제로 검토한 결과 SOG 재료를 사용하는 경우에는 무결함으로 1?2㎛이상의 막 두께를 얻는 것이 매우 어렵다고 판명되었다. 즉, 상기 특허문헌 2의 방법을 사용하여 박막 도파광을 줄일 수 있을 정도로 요철의 크기를 크게 하면 평탄화가 불가능한 반면, 평탄화가 가능한 요철의 크기로는 박막 도파광 저감 효과가 거의 없는 것으로 판명되었다. 본래 요철을 평탄화하기 위한 평탄화층은 그 상부의 전극 재료와 동등한 정도의 굴절율을 가질 필요가 있지만, 특허문헌 2에는 평탄화 재료의 굴절율에 관한 기재가 없어 상세한 효과가 불분명하다.However, when the method described in Patent Literature 2 is used, an SOG material is used as the planarization material for flattening the unevenness. However, when the present inventors actually studied, when using the SOG material, a film thickness of 1 to 2 µm or more was obtained. It proved very difficult to get. That is, when the size of the unevenness is increased to the extent that the thin film waveguide light can be reduced by using the method of Patent Document 2, flattening is impossible, while the size of the unevenness that can be flattened has been found to have almost no thin film waveguide light reduction effect. Originally, the planarization layer for planarizing the unevenness needs to have a refractive index equivalent to that of the upper electrode material. However, Patent Document 2 does not describe the refractive index of the planarization material, so the detailed effect is unclear.

특허문헌 3에 기재된 방법을 사용하는 경우 평탄화를 위한 고굴절율 재료는 CVD법을 사용하여 제막되는 SiN으로서, 대면적화나 대량 생산을 고려한 경우에 프로세스상의 단점이 크다는 문제가 있다.When using the method of patent document 3, the high refractive index material for planarization is SiN formed into a film using the CVD method, and there exists a problem that process disadvantage is large when large area and mass production are considered.

특허문헌 4에 기재된 방법으로는, 고굴절율 유리층 중에 의도적으로 기포나 필러 등의 산란 성분을 존재시켜 고굴절율 유리층 그 자체를 산란층으로서 기능시키는데, 투명 전극과 접하는 부분에 기포나 필러가 존재하면 고굴절율 유리층(기판)의 표면이 평탄해지지 않아 균질한 투명 전도층의 형성이 어렵기 때문에 수명이나 신뢰성 확보가 불가능하다는 문제가 있다. 특허문헌 4에는, 의도적으로 고굴절 유리층의 표면에 기포를 존재시키지 않는 방법이 기재되어 있는데 이 방법을 실현하려고 할 경우에는 제조상 어려움이 예상된다.In the method described in Patent Literature 4, scattering components such as bubbles and fillers are intentionally present in the high refractive index glass layer so that the high refractive index glass layer itself functions as a scattering layer. When the surface of the high refractive index glass layer (substrate) is not flat, it is difficult to form a homogeneous transparent conductive layer, which makes it difficult to secure lifetime or reliability. Patent Document 4 describes a method of intentionally not generating bubbles on the surface of the high refractive glass layer. However, when attempting to realize this method, manufacturing difficulties are expected.

상기와 같이 현상태에서는 양산성이나 제조의 용이성과 추출 효율의 향상을 양립시킬 수 있는 방법은 아직 제안되지 않았다.As mentioned above, the method which can make both mass productivity, the ease of manufacture, and the improvement of extraction efficiency is not proposed yet.

그래서 본 발명은 상기 현상을 감안하여 이루어진 것으로서, 양산성이나 제조 용이성 등의 상기 문제를 해결함과 동시에 유기 발광층을 가진 면발광 소자의 광의 추출 효율을 개선할 수 있는 면발광 소자용 기판, 면발광 소자용 기판의 제조 방법, 이 기판을 구비한 면발광 소자 및 이 면발광 소자를 사용한 조명 기구나 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described phenomenon, and solves the above problems such as mass productivity and ease of manufacture, and at the same time improves the light extraction efficiency of the surface light emitting device having the organic light emitting layer, surface light emitting device substrate, surface light emitting An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a substrate for an element, a surface light emitting device having the substrate, and a lighting device and a display device using the surface light emitting device.

개시된 면발광 소자용 기판은The disclosed substrate for surface light emitting device

일 표면에 요철면이 형성된 투광성 기판;A translucent substrate having an uneven surface formed on one surface thereof;

상기 일 표면 상에 마련되어, 상기 요철면을 평탄화하는 투명 평탄화층; 및A transparent planarization layer provided on the one surface to planarize the uneven surface; And

상기 투명 평탄화층 상에 마련된 투명 전도층;을 포함하고,And a transparent conductive layer provided on the transparent planarization layer.

상기 투명 평탄화층은 유리 프릿, 용제와 수지를 포함하는 유리 페이스트 조성물로 형성될 수 있다.The transparent planarization layer may be formed of a glass paste composition including a glass frit, a solvent, and a resin.

상기 유리 프릿의 유리 전이 온도는 350℃ 이상 450℃ 이하일 수 있다.The glass transition temperature of the glass frit may be 350 ° C or more and 450 ° C or less.

상기 투명 평탄화층의 굴절율 nd1과 상기 투명 전도층의 굴절율 nd2는 부등식 nd1/nd2 ≥ 0.9을 만족할 수 있다.The refractive index nd1 of the transparent planarization layer and the refractive index nd2 of the transparent conductive layer may satisfy an inequality nd1 / nd2 ≥ 0.9.

상기 투명 평탄화층의 두께는 상기 요철면의 평균 표면 거칠기 Ra의 30배 이상 40배 이하일 수 있다.The thickness of the transparent planarization layer may be 30 times or more and 40 times or less of the average surface roughness Ra of the uneven surface.

상기 투명 평탄화층의 두께는 상기 요철면의 최대 표면 거칠기 Rz의 1.3배 이상 20배 이하일 수 있다.The thickness of the transparent planarization layer may be 1.3 times or more and 20 times or less of the maximum surface roughness Rz of the uneven surface.

상기 투명 평탄화층의 두께는 3㎛ 이상 100㎛ 이하일 수 있다.The transparent planarization layer may have a thickness of 3 μm or more and 100 μm or less.

상기 요철면의 평균 표면 거칠기 Ra는 0.7㎛ 이상 5㎛ 이하일 수 있다.The average surface roughness Ra of the uneven surface may be 0.7 µm or more and 5 µm or less.

상기 요철면의 요철 형상이 랜덤한 구조로 형성될 수 있다.The uneven shape of the uneven surface may be formed in a random structure.

상기 요철면의 요철 형상이 균일한 단위 구조로 형성될 수 있다.The uneven surface of the uneven surface may be formed in a uniform unit structure.

상기 요철면의 요철 형상은 피라미드 형상 또는 렌즈 형상일 수 있다.The uneven surface of the uneven surface may have a pyramid shape or a lens shape.

개시된 면발광 소자는The surface light emitting device disclosed

상기 면발광 소자용 기판; 및The surface light emitting device substrate; And

상기 면발광 소자용 기판 상에 마련된 유기 발광층;을 포함할 수 있다.And an organic light emitting layer provided on the surface light emitting device substrate.

개시된 조명 기구는The disclosed lighting fixture

상기 면발광 소자를 포함할 수 있다.It may include the surface light emitting device.

개시된 디스플레이 장치는 The disclosed display device

상기 면발광 소자를 포함할 수 있다.It may include the surface light emitting device.

개시된 면발광 소자용 기판의 제조 방법은The method of manufacturing a substrate for a surface light emitting device disclosed

투광성 기판의 일 표면에 요철면을 형성하는 단계;Forming an uneven surface on one surface of the light transmissive substrate;

상기 요철면에 유리 프릿, 용제와 수지를 포함하는 유리 페이스트 조성물을 도포하고, 건조 및 소성하여 상기 요철면을 평탄화하는 투명 평탄화층을 형성하는 단계; 및Applying a glass paste composition comprising a glass frit, a solvent and a resin to the uneven surface, and drying and baking to form a transparent flattening layer to planarize the uneven surface; And

상기 투명 평탄화층 상에 투명 전도층을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.Forming a transparent conductive layer on the transparent planarization layer; may include.

상기 요철면은 샌드 블라스트법 또는 습식 식각법에 의해서 형성될 수 있다.The uneven surface may be formed by a sand blasting method or a wet etching method.

상기 유리 프릿의 유리 전이 온도는 350℃ 이상 450℃ 이하일 수 있다.The glass transition temperature of the glass frit may be 350 ° C or more and 450 ° C or less.

상기 유리 페이스트 조성물은 350℃ 이상 500℃ 이하에서 소성될 수 있다.The glass paste composition may be fired at 350 ° C. or higher and 500 ° C. or lower.

개시된 발명에 의하면, 투광성 기판 표면에 형성된 요철면을 평탄화하는 평탄화 재료로서, 투명 전도층(투명 전극)의 굴절률보다 크거나 같은 굴절율을 갖는 저융점의 유리 프릿을 포함하는 유리 페이스트 조성물을 사용함으로써 양산성이나 제조 용이성 등의 상기 문제를 해결함과 동시에 면발광 소자의 광 추출 효율을 개선할 수 있는 면발광 소자용 기판과 그 제조 방법을 제공할 수 있다. 또 이 면발광 소자용 기판을 사용함으로써 고성능의 면발광 소자, 조명 기구 및 표시 장치를 제공할 수 있다.According to the disclosed invention, mass production is achieved by using a glass paste composition comprising a low-melting glass frit having a refractive index greater than or equal to the refractive index of a transparent conductive layer (transparent electrode) as a flattening material to planarize the uneven surface formed on the light transmissive substrate surface. It is possible to provide a surface light emitting device substrate and a method of manufacturing the same, which can solve the above-described problems such as ease and ease of manufacture and can improve the light extraction efficiency of the surface light emitting device. Moreover, by using this surface light emitting element substrate, it is possible to provide a high performance surface light emitting element, a lighting fixture, and a display device.

도 1은 일반적인 유기 발광 소자의 단면 구성을 도시한 설명도이다.
도 2는 일반적인 유기 발광 소자의 각 층에 갇혀서 추출할 수 없는 광과 외부에 방출되는 광의 비율을 도시한 설명도이다.
도 3은 개시된 발명의 제1실시예에 따른 면발광 소자의 단면 구성을 도시한 설명도이다.
도 4는 임계각 이상의 광을 전부 추출할 수 있다고 가정하여 입체각 환산으로 어느 정도의 광을 추출할 수 있는지를 단일 계면에서 계산한 결과를 도시한 그래프이다.
도 5는 개시된 발명의 제1실시예에 따른 면발광 소자의 제조 방법의 일례를 도시한 설명도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 투명 평탄화층의 형성 방법의 일례를 도시한 설명도이다.
도 7은 개시된 발명의 제2실시예에 따른 면발광 소자의 단면 구성을 도시한 설명도이다.
도 8은 본 실시예에 따른 면발광 소자의 제조 방법의 일례를 도시한 설명도이다.
도 9는 실시예에서 사용한 형광 강도 측정기의 구성을 도시한 설명도이다.
도 10은 개시된 발명의 실시예와 비교예의 광추출 강도의 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 11은 실시예에서 사용한 화합물의 구조를 도시한 도면이다.
도 12는 개시된 발명의 실시예와 비교예의 전류-전압-전광속 특성의 측정 결과 즉, 전력 소비량-전력효율을 도시한 그래프이다.
도 13는 개시된 발명의 실시예와 비교예의 전류 밀도-전광속 특성의 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 14는 개시된 발명의 실시예와 비교예의 소자의 발광 상태를 나타내는 사진이다.1 is an explanatory diagram showing a cross-sectional structure of a general organic light emitting element.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a ratio of light that is trapped in each layer of a general organic light emitting device and cannot be extracted and light emitted to the outside.
3 is an explanatory view showing a cross-sectional configuration of a surface light emitting device according to the first embodiment of the disclosed invention.
FIG. 4 is a graph showing a result of calculating at a single interface how much light can be extracted in terms of solid angle, assuming that all light above a critical angle can be extracted.
5 is an explanatory view showing an example of a method of manufacturing a surface light emitting device according to the first embodiment of the disclosed invention.
6 is an explanatory diagram showing an example of a method of forming a transparent flattening layer according to the present embodiment.
7 is an explanatory diagram showing a cross-sectional structure of a surface light emitting device according to a second embodiment of the disclosed invention.
8 is an explanatory diagram showing an example of a method of manufacturing a surface light emitting device according to the present embodiment.
9 is an explanatory diagram showing a configuration of a fluorescence intensity meter used in Examples.
10 is a graph showing the measurement results of the light extraction intensity of the disclosed examples and comparative examples.
11 is a diagram showing the structure of a compound used in the Examples.
12 is a graph showing the measurement results of the current-voltage-electric flux characteristics of the disclosed invention and the comparative example, that is, power consumption-power efficiency.
FIG. 13 is a graph showing measurement results of current density-electric luminous flux characteristics of the disclosed examples and comparative examples. FIG.
14 is a photograph showing light emitting states of devices of Examples and Comparative Examples of the disclosed invention.

이하 첨부 도면을 참조하여 개시된 발명의 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 명세서 및 도면에서 실질적으로 동일한 기능 구성을 가진 구성 요소에 대해서는 동일 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration will be omitted by the same reference numerals.

본 발명자들은 유기 발광 소자 등 면발광 소자의 광의 추출 효율을 개선하기 위해 예의 검토한 결과, 스넬의 법칙에 의하면 각 층간의 경계면에서 전반사되어 소자 내에서 추출할 수 없는 광을 소자의 외부(공기 중)로 추출하는 수단을 발견하였다. 이하, 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.The present inventors have diligently studied to improve the light extraction efficiency of surface light emitting devices such as organic light emitting devices, and according to Snell's law, the light that is totally reflected at the interface between the layers and cannot be extracted in the device is exposed to the outside of the device. A means of extraction was found. Hereinafter, the first embodiment and the second embodiment of the present invention will be described in detail.

우선, 도 3을 참조하여 개시된 발명의 제1실시예에 따른 면발광 소자의 구성에 대해서 설명하기로 한다. 도 3은, 개시된 발명의 제1실시예에 따른 면발광 소자의 단면 구성을 도시한 설명도이다.First, a configuration of the surface light emitting device according to the first embodiment of the disclosed invention will be described with reference to FIG. 3. 3 is an explanatory diagram showing a cross-sectional structure of a surface light emitting device according to the first embodiment of the disclosed invention.

도 3에 도시된 것처럼, 개시된 발명의 제1실시예에 따른 면발광 소자(100)는 투광성 기판(110), 투명 평탄화층(120), 투명 전도층(투명 전극)(130), 유기 발광층(140) 및 음극(150)을 구비할 수 있다. 아울러, 본 실시예에 따른 면발광 소자용 기판은 투광성 기판(110), 투명 평탄화층(120) 및 투명 전도층(130)으로 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 3, the surface light emitting device 100 according to the first exemplary embodiment of the present invention includes a light transmissive substrate 110, a transparent planarization layer 120, a transparent conductive layer (transparent electrode) 130, and an organic light emitting layer ( 140 and the cathode 150 may be provided. In addition, the substrate for a surface light emitting device according to the present embodiment may be formed of a light transmissive substrate 110, a transparent planarization layer 120, and a transparent conductive layer 130.

투광성 기판(110)은, 예를 들어 소다 라임 유리, 무알카리 유리 등의 유리나 투명한 플라스틱 등의 투명한 재료로 형성되는 기판일 수 있다.투광성 기판(110)은 그 한쪽 표면에 요철면(111)을 가질 수 있다. 투광성 기판(110)을 형성하기 위한 투명한 플라스틱으로는 절연성 유기물을 들 수 있는데, 예를 들어 폴리에테르술폰(PES), 폴리아크릴레이트(PA), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리에테르이미드(PEI), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리페닐렌설파이드(PPS), 폴리아릴레이트(PAR), 폴리이미드, 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스트리아세테이트(TAC), 셀룰로오스아세테이트프로피오네이트(CAP) 등을 사용할 수 있다. 요철면(111)은 유기 발광층(140)에서 발생한 광이 투명 전도층(130)을 통과하여 투광성 기판(110)에 입사될 때의 입사광의 굴절각에 혼란을 일으키는 즉, 입사광을 산란시키는 랜덤한 요철을 가진 면일 수 있다. 아울러 개시된 발명에서는 요철면(111) 상에 후술하는 평탄화 재료로 투명 평탄화층(120)을 형성하는데, 평탄화 재료는 유리 프릿으로 이루어진 페이스트 재료로서, 소성에 의한 유리 프릿의 용융이 필요하다. 이 소성 공정은 500℃ 정도의 온도에서 수행되기 때문에 투광성 기판(110)은 녹는점이 낮은 플라스틱 재료보다는 녹는점이 높은 유리 재료로 형성될 수 있다. 또한, 이 소성 공정은 350℃ 이상 500℃ 이하의 온도에서 수행될 수 있다.The light transmissive substrate 110 may be, for example, a substrate formed of a transparent material such as glass such as soda lime glass or alkali free glass or a transparent plastic. The light transmissive substrate 110 may have an uneven surface 111 on one surface thereof. Can have Examples of the transparent plastic for forming the light transmissive substrate 110 include insulating organic materials. For example, polyether sulfone (PES), polyacrylate (PA), polymethyl methacrylate (PMMA), and polyetherimide ( PEI), polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene terephthalate (PET), polyphenylene sulfide (PPS), polyarylate (PAR), polyimide, polycarbonate (PC), cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate Propionate (CAP) or the like can be used. The uneven surface 111 may cause confusion in the refractive angle of incident light when the light generated in the organic light emitting layer 140 passes through the transparent conductive layer 130 and is incident on the translucent substrate 110, that is, random unevenness to scatter the incident light. It can be cotton with. In addition, in the disclosed invention, the transparent planarization layer 120 is formed on the uneven surface 111 by the planarization material described below. The planarization material is a paste material made of glass frit, and melting of the glass frit by firing is required. Since the firing process is performed at a temperature of about 500 ° C., the transparent substrate 110 may be formed of a glass material having a higher melting point than a plastic material having a low melting point. In addition, this firing process may be carried out at a temperature of 350 ° C or more and 500 ° C or less.

이 요철면(111)의 요철 정도는 특별히 한정되어 있지 않지만, JIS B 0601-2001에서 규정되어 있는 평균 표면 거칠기 Ra에서 0.7㎛ 이상 5㎛ 이하일 수 있다. Ra가 0.7㎛보다 작은 경우에는 광추출 효과가 충분하지 않은 경우가 있다. 또한, Ra가 5㎛를 초과하면 추출 효율이 저하되는 경향이 있다. 이러한 이유로 다음과 같이 생각할 수 있다. 본 실시예와 같이 광의 산란을 이용하여 추출 효율을 높이려고 하는 경우, 광은 면발광 소자(100)안에서 산란층(요철면(111)이 존재하는 영역)을 통과할 때마다 몇 번이고 반사를 반복하여 결과적으로 면발광 소자(100)의 외부로 광을 추출할 수 있다. 이와 같은 장치를 생각하는 경우, Ra가 지나치게 커서 고굴절율을 가진 투명 평탄화층(「광굴절율층」이라고 칭하는 경우도 있다.)(120)의 두께가 지나치게 두꺼운 경우, 고굴절율의 광굴절율층(120)안에서의 광의 흡수에 의한 손실을 무시할 수 없다. 이러한 점에서, 개시된 발명에서 사용되는 고굴절률의 광굴절율층(120)의 재료가 되는 유리 프릿은 금속 산화물로 이루어지고 가시광 영역의 감쇠 계수 k는 매우 작기 때문에, 적은 횟수의 반사나 산란에 의한 광의 감쇠는 무시할 수 있을 정도로 작다.Although the unevenness | corrugation degree of this uneven surface 111 is not specifically limited, It may be 0.7 micrometer or more and 5 micrometers or less in average surface roughness Ra prescribed | regulated by JISB0601-2001. When Ra is smaller than 0.7 µm, the light extraction effect may not be sufficient. Moreover, when Ra exceeds 5 micrometers, there exists a tendency for extraction efficiency to fall. For this reason, we can think as follows. When trying to increase the extraction efficiency by using the scattering of light as in the present embodiment, the light is reflected several times each time passing through the scattering layer (region where the uneven surface 111 is present) in the surface light emitting element 100 As a result, light may be extracted to the outside of the surface light emitting device 100 as a result. In the case of such a device, when the thickness of the transparent flattening layer (sometimes referred to as "light refractive index layer") 120 having an excessively high Ra is high, the high refractive index layer 120 of high refractive index is considered. The loss due to the absorption of light in the inside cannot be ignored. In this regard, the glass frit serving as the material of the high refractive index photorefractive layer 120 used in the disclosed invention is made of a metal oxide and the attenuation coefficient k in the visible region is very small. Attenuation is negligibly small.

일반적으로 기판의 표면 거칠기가 커지면 디스플레이 등의 표시 소자에 사용하는 경우, 많은 광 산란을 위해서 하나하나의 화소(픽셀)의 바깥까지 광이 산란되어 번짐이 발생하기 때문에 바람직하지 않지만 광 추출 효율을 높이기 위해서는 어느 정도의 요철(거칠기)이 필요하다. 기판이 많은 요철을 가질 경우 디스플레이 용도에는 사용하기 어렵지만 조명이나 백라이트 등에 사용할 때에는 큰 문제가 생기지 않는다. 그래서, 본 실시예에 따른투광성 기판(110)에는 비교적 큰 Ra를 가진 요철면(111)을 형성하였다.In general, when the surface roughness of the substrate is increased, it is not preferable to use it for display elements such as a display because light is scattered to the outside of one pixel (pixel) for many light scattering, but it is not preferable. In order to have some degree of roughness (roughness) is required. If the substrate has a large number of irregularities, it is difficult to use for display applications, but does not cause a big problem when used for lighting or backlight. Thus, the uneven surface 111 having a relatively large Ra is formed in the translucent substrate 110 according to the present embodiment.

아울러, 본 실시예에서의 평균 표면 거칠기 Ra나 후술하는 최대 표면 거칠기 Rz는 접촉식의 표면 거칠기 측정기나 비접촉식의 광학 거칠기 측정기 등을 사용하여 용이하게 측정될 수 있다.In addition, the average surface roughness Ra and the maximum surface roughness Rz mentioned later can be measured easily using a contact surface roughness measuring instrument, a non-contact optical roughness measuring instrument, etc. in this embodiment.

여기에서, 투광성 기판(110)의 표면에 상기와 같은 요철면(111)을 마련하면, 이 요철면(111)에 입사되는 광은 산란된다. 따라서, 투광성 기판(110)과 수직으로 진행하는 광 중에서 방향을 바꾸지 않고 투광성 기판(110)을 투과하는 광의 비율은 감소된다. 이와 같은 상태를 기판의 탁도(Haze)로서 표현하는 경우가 있다. 탁도(Haze)란, 기판(본 실시예에서는 투광성 기판(110))과 수직으로 입사된 광의 투과광에 대해 수직이 아닌 투과광 성분의 비율을 수치화(백분율)한 것이다. 유리창과 같이 외부의 시인성을 높일 필요가 있는 부분에는 탁도(Haze)가 높은 부재는 사용할 수 없지만, 본 실시예의 면발광 소자용 기판의 구조와 같이 광 추출 효율을 높이기 위해서는 이와 같이 산란되는 성분(수직이 아닌 투과광 성분)이 많은 쪽이 바람직하다. 상기와 같은 관점에서 투광성 기판(110)의 탁도(Haze)는 30% 이상일 수 있으며, 보다 구체적으로는 50% 이상, 더욱 구체적으로는 70% 이상일 수 있다. 탁도(Haze)는 시판되는 적분구(積分球)가 부착된 투과율 측정계나 가시도 측정기(Hazemeter)에 의해 용이하게 측정될 수 있다.Here, when the above uneven surface 111 is provided on the surface of the light transmissive substrate 110, light incident on the uneven surface 111 is scattered. Therefore, the ratio of the light passing through the light transmissive substrate 110 without changing the direction among the light traveling perpendicular to the light transmissive substrate 110 is reduced. Such a state may be expressed as haze of a board | substrate. Haze is a numerical value (percentage) of a ratio of non-vertical transmitted light components to transmitted light of light incident perpendicularly to a substrate (translucent substrate 110 in this embodiment). A member having a high haze cannot be used in a part where it is necessary to increase external visibility, such as a glass window, but in order to increase the light extraction efficiency, such as the structure of the surface light emitting device substrate of this embodiment, the scattered components (vertical Non-transmitted light component) is preferred. In view of the above, the haze of the light transmissive substrate 110 may be 30% or more, more specifically 50% or more, and more specifically 70% or more. Haze can be easily measured by a transmittance meter or a hazemeter attached to a commercially available integrating sphere.

그런데, 유기 발광 소자 등의 면발광 소자를 제조하는 경우 기판에는 높은 평활성이 요구된다. 대부분의 면발광 소자가 박막(수십㎚?수㎛)으로 구성되어 있으며 기판의 표면에 요철이 있으면 광의 누출(leak)이 발생하여 소자의 안정적인 구동이 불가능하기 때문이다.By the way, when manufacturing surface light emitting elements, such as an organic light emitting element, high smoothness is calculated | required by a board | substrate. This is because most surface-emitting devices are composed of thin films (tens of nm to several micrometers), and irregularities on the surface of the substrate generate light leakage, which makes it impossible to drive the devices stably.

그래서, 본 실시예에서는 투광성 기판(110) 상에 형성한 요철면(111)을 평탄화하기 위해 유리 프릿을 포함하는 유리 페이스트 조성물을 사용하여, 투광성 기판(110)의 표면에 형성된 요철면(111) 상에 투명 평탄화층(120)을 마련한다. 투명 평탄화층(120)은 얇은 막두께로 형성되므로, 투명 평탄화막이라고도 지칭될 수도 있다.. 기판 표면의 요철을 평탄화하기 위한 재료는, 상술한 것처럼 예를 들어, SOG 재료나 CVD 막 등 다양하게 제안되고 있다. 하지만, 큰 거칠기를 갖는 요철을 평탄화할 수 있는 막두께를 형성할 수 없거나, 제막에 상당한 고가, 고도의 설비가 필요하여 시간이 걸리는 등 실용상 많은 문제를 안고 있다. 본 발명자들의 검토에 의하면, SOG 재료를 사용하는 경우, 제막할 수 있는 최대 막두께는 기껏해야 1?2㎛정도이며, CVD 법을 사용하여 제막한 SiN의 막에서도 실용적으로 제막 가능한 막두께는 수 ㎛이다. 광의 산란이나 집광 등 기판으로의 입사광의 굴절각을 조정하기 위한 구조(요철)는 그 입사광의 파장보다 큰 구조물(입사광의 파장보다도 큰 거칠기를 가진 요철면)일 필요가 있으며, SOG 재료나 CVD 법을 사용하는 경우에는 요철면의 평탄화를 달성할 수 없다.Therefore, in the present embodiment, the uneven surface 111 formed on the surface of the light transmissive substrate 110 using a glass paste composition containing a glass frit to planarize the uneven surface 111 formed on the light transmissive substrate 110. The transparent planarization layer 120 is provided on the top. Since the transparent planarization layer 120 is formed with a thin film thickness, it may also be referred to as a transparent planarization film. As described above, a material for planarizing irregularities on the surface of the substrate may be variously used, for example, an SOG material or a CVD film. It is proposed. However, there are many problems in practical use, such as being unable to form a film thickness capable of flattening unevenness having a large roughness, or requiring a considerable cost and high equipment for film formation, which takes time. According to the studies of the present inventors, when using an SOG material, the maximum film thickness that can be formed is at most about 1 to 2 µm, and even a SiN film formed by the CVD method can be practically formed into a film. [Mu] m. The structure (unevenness) for adjusting the angle of refraction of incident light to the substrate, such as scattering and condensing of light, needs to be a structure larger than the wavelength of the incident light (uneven surface having a roughness larger than the wavelength of incident light). When used, flattening of the uneven surface cannot be achieved.

이에 반해 본 실시예의 유리 프릿을 사용하는 방법에서는, 유리 프릿을 테르피네올이나 부틸카르비톨아세테이트 등의 높은 끓는점의 용제와, 에틸 셀룰로오스나 아크릴 수지 등의 증점성 바인더 수지와 혼합함으로써 제조되는 유리 페이스트를 투광성 기판(110) 상에 도포하여 건조 및 소성하는 것만으로도 용이하게 요철면(111)의 평탄화가 가능하고, 또한 충분한 막두께의 투명 평탄화층(120)을 형성할 수 있다. 이 투명 평탄화층(120)을 형성하기 위한 유리 페이스트 조성물은 유리 프릿, 용제와 수지를 포함하는 페이스트형 조성물인데, 이하 본 실시예에 따른 유리 페이스트 조성물의 각 성분에 대해서 설명하기로 한다.In contrast, in the method of using the glass frit of the present embodiment, the glass paste prepared by mixing the glass frit with a high boiling point solvent such as terpineol or butyl carbitol acetate, and a thick binder resin such as ethyl cellulose or acrylic resin Can be easily flattened on the uneven surface 111 only by applying, drying, and firing the light on the light-transmissive substrate 110, and a transparent planarization layer 120 having a sufficient film thickness can be formed. The glass paste composition for forming the transparent planarization layer 120 is a paste composition comprising a glass frit, a solvent, and a resin. Hereinafter, each component of the glass paste composition according to the present embodiment will be described.

우선 본 실시예에서 사용되는 유리 프릿은 투광성 기판(110)의 왜곡이나 변형이 없는 온도에서 투명한 유리층(투명 평탄화층(120))을 형성할 수 있는 열특성을 가질 필요가 있다. 투광성 기판(110)으로서 사용되는 일반적인 유리 기판(예를 들어, 소다 라임 유리)은 500℃ 이상의 온도를 가하면 왜곡이나 변형이 발생하여 투광성 기판(110)에 휨이 발생하기 때문에 바람직하지 않다. 500℃ 이하에서 투명 평탄화층(120)을 형성하기 위해서는 유리 프릿의 유리 전이 온도(Tg)는 450℃ 이하일 필요가 있으며, 구체적으로는 400℃ 이하일 수 있다. 또한, 유리 프릿의 유리 전이 온도(Tg)는 300℃ 이상일 수 있으며, 구체적으로는 350℃ 이상일 수 있다. 유리 프릿의 유리 전이 온도(Tg)가 지나치게 낮을 경우, 투명 평탄화층(120)과 투명 전도층(130)이 손상될 수 있기 때문이다.First, the glass frit used in the present embodiment needs to have a thermal property capable of forming a transparent glass layer (transparent planarization layer 120) at a temperature without distortion or deformation of the light transmissive substrate 110. A general glass substrate (for example, soda lime glass) used as the light-transmissive substrate 110 is not preferable because a warpage occurs in the light-transmissive substrate 110 when distortion or deformation occurs when a temperature of 500 ° C. or more is applied. In order to form the transparent planarization layer 120 at 500 ° C or less, the glass transition temperature Tg of the glass frit needs to be 450 ° C or less, and specifically, 400 ° C or less. In addition, the glass transition temperature (Tg) of the glass frit may be 300 ° C or more, specifically 350 ° C or more. If the glass transition temperature Tg of the glass frit is too low, the transparent planarization layer 120 and the transparent conductive layer 130 may be damaged.

또한, 유리 프릿의 선팽창 계수가 투광성 기판(110)을 형성하는 재료의 선팽창 계수와 다르면, 투명 평탄화층(120)을 형성했을 때에 투광성 기판(110)안에 응력이 잔류하여 크랙 등의 원인이 된다. 따라서, 본 실시예에서의 유리 프릿의 선팽창 계수는 투광성 기판(110)을 형성하는 재료(예를 들어, 소다 라임 유리나 무알카리 유리 등)와 같은 정도일 수 있다. 예를 들어, 소다 라임 유리의 경우 그 선팽창 계수는 85×10-7/℃ 정도이므로, (85±10)×10-7/℃ 정도의 선팽창 계수의 유리 프릿이 사용될 수 있다.. 아울러, 본 발명자들의 검토에 의하면, 유리 프릿과 투광성 기판(110)의 형성 재료와의 선팽창 계수의 차가 ±10×10-7보다 크면, 유리 프릿에 의해 형성된 두께가 얇은 투명 평탄화층(120)에 균열이 가는 등 파손될 우려가 있다는 것을 실험적으로 알 수 있다.In addition, when the coefficient of linear expansion of the glass frit is different from the coefficient of linear expansion of the material forming the light transmissive substrate 110, when the transparent planarization layer 120 is formed, stress remains in the light transmissive substrate 110 to cause cracking or the like. Therefore, the coefficient of linear expansion of the glass frit in this embodiment may be about the same as the material (for example, soda lime glass, alkali free glass, etc.) which forms the translucent substrate 110. For example, since the coefficient of linear expansion of soda lime glass is about 85 × 10 −7 / ° C., a glass frit having a coefficient of linear expansion of about (85 ± 10) × 10 −7 / ° C. may be used. According to the inventors' review, when the difference in the coefficient of linear expansion between the glass frit and the forming material of the light transmissive substrate 110 is larger than ± 10 × 10 −7 , cracks are formed in the thin transparent flattening layer 120 formed by the glass frit. It can be seen experimentally that there is a risk of damage.

투명 평탄화층(120)을 형성하는 재료, 즉 유리 프릿은 굴절율이, 후술하는 투명 전도층(130)(예를 들어, ITO 등으로 형성된다.)의 굴절율과 동등한 정도일 필요가 있다. 일반적인 유기 발광 소자 등의 면발광 소자의 기판의 굴절율은 1.5 정도이고 투명 전도층(투명 전극)의 굴절율은 2 정도이다. 만약 투명 평탄화층(120)의 굴절율이 투광성 기판(110)의 굴절율과 같은 정도라면, 투명 평탄화층(120)과 투명 전도층(130)의 계면에서의 반사는 요철면(111) 및 투명 평탄화층(120)이 없는 경우와 동일하여 광 추출 효율의 향상을 기대할 수 없다. 구체적으로, 본 실시예에 따른 면발광 소자용 기판에서는 투명 평탄화층(120)의 굴절율, 즉 유리 프릿의 굴절율 nd1(d는, 나트륨의 D선인 589㎚를 나타낸다.)과 투명 전도층(130)(예를 들면 ITO)의 굴절율 nd2의 관계가 nd1/nd2≥0.9일 필요가 있다. 이하에서 그 이유를 설명하기로 한다.The material for forming the transparent planarization layer 120, that is, the glass frit, needs to have a refractive index equal to the refractive index of the transparent conductive layer 130 (for example, formed of ITO or the like) described later. The refractive index of the substrate of a surface light emitting element such as a general organic light emitting element is about 1.5, and the refractive index of the transparent conductive layer (transparent electrode) is about 2. If the refractive index of the transparent flattening layer 120 is about the same as the refractive index of the light transmissive substrate 110, the reflection at the interface between the transparent flattening layer 120 and the transparent conductive layer 130 is uneven surface 111 and the transparent flattening layer. As in the case where there is no 120, the improvement of the light extraction efficiency cannot be expected. Specifically, in the surface light emitting device substrate according to the present embodiment, the refractive index of the transparent flattening layer 120, that is, the refractive index nd1 (d represents 589 nm, which is the D line of sodium) of the glass frit, and the transparent conductive layer 130 The relationship between the refractive index nd2 (for example, ITO) needs to be nd1 / nd2 ≧ 0.9. The reason for this will be described below.

이미 설명한 바와 같이, 서로 다른 굴절율 n1 및 n2를 각각 갖는 매질간의 계면에서는 스넬의 법칙에 의한 임계각 θ가 존재하고, 이 임계각 θ는 θ=Arcsin(n2/n1)으로 나타난다. 예를 들어, 일반적인 유리(예를 들어, nd=1.5)와 ITO(예를 들어, nd=2.0)의 계면에서의 임계각은 전술한 식으로부터 약 48.6°가 되고, 이 임계각 이하의 각도의 입사광은 ITO나 유기 발광층을 도파하여 소실(失活)되며, 즉 이 입사광을 추출할 수 없다. 여기에서, 도 4는 임계각 이상의 광을 전부 추출할 수 있다고 가정하여 입체각 환산으로 어느 정도의 광을 추출할 수 있는지를 단일 계면에서 계산한 결과를 도시한 그래프이다. 도 4의 종축(세로축)에 도시하는 추출 비율은, 입사각 θ의 입체각 (스테라디안:sr)=2π(1-cosθ)를 반구(모든 광을 추출할 수 있는 경우의 전입체각에 상당)의 입체각 2π로 나눈 값(1-cosθ)을 백분율 표시한 것이다.As described above, the critical angle θ by Snell's law exists at the interface between the media having different refractive indices n1 and n2, and the critical angle θ is represented by θ = Arcsin (n2 / n1). For example, the critical angle at the interface between typical glass (eg nd = 1.5) and ITO (eg nd = 2.0) is about 48.6 ° from the above equation, and incident light at an angle below this critical angle ITO and the organic light emitting layer are guided and lost, that is, the incident light cannot be extracted. Here, FIG. 4 is a graph showing a result of calculating at a single interface how much light can be extracted in terms of solid angle, assuming that all light above the critical angle can be extracted. The extraction ratio shown in the vertical axis (vertical axis) of FIG. 4 is the solid angle of the hemisphere (corresponding to the stereoscopic angle when all light can be extracted) by the solid angle (sterialian: sr) = 2 pi (1-cosθ) of the incident angle θ. The percentage divided by 2π (1-cosθ).

도 4에 도시된 계산 결과로도 알 수 있듯이, nd1/nd2≥0.9인 경우에 계면에서의 전반사가 충분히 작아져 투명 전도층과 기판과의 계면에서의 전반사가 적어지는 것을 알 수 있다. 또한, 전반사 영향을 거의 제로로 하기 위해서는 nd1/nd2≥1일 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 굴절율 nd2=2.0의 ITO로 형성한 투명 전도층(130)을 사용하는 경우에는 본 실시예의 투명 평탄화층(120)의 굴절율 nd1은 1.8 이상, 보다 구체적으로는 2 이상일 수 있다.As can be seen from the calculation result shown in FIG. 4, in the case of nd1 / nd2 ≧ 0.9, the total reflection at the interface is sufficiently small, and the total reflection at the interface between the transparent conductive layer and the substrate is small. In addition, in order to make the total reflection effect almost zero, it may be nd1 / nd2 ≧ 1. More specifically, for example, in the case of using the transparent conductive layer 130 formed of ITO having a refractive index of nd2 = 2.0, the refractive index nd1 of the transparent flattening layer 120 of the present embodiment is 1.8 or more, more specifically, 2 or more. Can be.

상기와 같이 낮은 유리 전이 온도나 높은 굴절율을 갖는 유리 프릿의 성분으로서, 예를 들어 네트워크 포머(network former)로서 P2O5, SiO2, B2O3, Ge2O, TeO2에서 선택되는 1종류 또는 2종류 이상의 성분을 함유하고, 고굴절율 성분으로서 TiO2, Nb2O5, WO3, Bi2O3, La2O3, Gd2O3, Y2O3, ZrO2, ZnO, BaO, PbO, Sb2O3에서 선택되는 1종류 또는 2종류 이상의 성분을 함유하는 고굴절율 유리를 사용할 수 있다. 또한, 본 실시예에서의 유리 프릿의 성분으로서, 상기 성분 이외에 유리의 특성을 조정하는 의미로 알카리 금속 산화물, 알카리 토류 금속 산화물, 불화물 등을 굴절율에 대해 요구되는 물성을 손상시키지 않는 범위에서 사용해도 좋다. 구체적인 유리 프릿의 성분계로서는, 예를 들어 B2O3-ZnO-La2O3계, P2O5-B2O3-R'2O-R"O-TiO2-Nb2O5-WO3-Bi2O3계, TeO2-ZnO계, B2O3-Bi2O3계, SiO2-Bi2O3계, SiO2-ZnO계, B2O3-ZnO계, P2O5-ZnO계 등을 들 수 있다. 여기에서, R'은 알카리 금속원소, R"은 알카리 토류 금속원소를 나타낸다. 아울러, 상기에서 언급한 성분계는 단순한 예시로서, 상술한 유리 전이 온도나 굴절율 등의 조건을 충족시키는 성분계라면 상기한 예로 한정되지 않는다. 상기와 같은 유리 프릿 재료는 굴절율이 높고 저융점(450℃ 이하)의 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 환경 문제 때문에 무연 유리가 바람직할 수 있다. 또한, 고굴절율 성분으로서 TiO2, Nb2O5, WO3, Bi2O3, La2O3, Gd2O3, Y2O3, ZrO2, ZnO, BaO, PbO, SB2O3 중에서, 소다 라임 유리와 같은 내열성이 비교적 낮은 투광성 기판(110) 상에도 저융점으로 투명 평탄화층(120)을 형성할 수 있는 예로는, Bi2O3를 포함한 것을 사용할 수 있다. Bi2O3를 포함하는 유리 조성으로는, 예를 들어 Bi2O3-B2O3-SiO2-ZnO계, Bi2O3-B2O3-SiO2계, Bi2O3-B2O3-ZnO2계, Bi2O3-B2O3-R2O-Al2O3계(R은 알카리 금속) 등을 들 수 있다.As a component of a glass frit having a low glass transition temperature or a high refractive index as described above, for example, it is selected from P 2 O 5 , SiO 2 , B 2 O 3 , Ge 2 O, TeO 2 as a network former. It contains one kind or two or more kinds of components, and as the high refractive index component TiO 2 , Nb 2 O 5 , WO 3 , Bi 2 O 3 , La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Y 2 O 3 , ZrO 2 , ZnO , High refractive index glass containing one or two or more components selected from BaO, PbO and Sb 2 O 3 can be used. In addition, as a component of the glass frit in the present embodiment, alkali metal oxides, alkaline earth metal oxides, fluorides and the like may be used in a range that does not impair the physical properties required for the refractive index in the sense of adjusting the properties of the glass other than the above components. good. As the component of the specific glass frit, for example, B 2 O 3 -ZnO-La 2 O 3 based, P 2 O 5 -B 2 O 3 -R '2 OR "O-TiO 2 -Nb 2 O 5 -WO 3 -Bi 2 O 3 type , TeO2-ZnO type, B 2 O 3 -Bi 2 O 3 type , SiO 2 -Bi 2 O 3 type , SiO 2 -ZnO type, B 2 O 3 -ZnO type, P 2 O 5 -ZnO system, etc. Here, R 'represents an alkali metal element and R "represents an alkaline earth metal element. In addition, the above-mentioned component system is a mere example, and if it is a component system which satisfy | fills conditions, such as glass transition temperature and refractive index mentioned above, it is not limited to said example. The glass frit material as described above is not particularly limited as long as it has a high refractive index and a low melting point (450 ° C. or lower), but lead-free glass may be preferable due to environmental problems. Further, as high refractive index components, TiO 2 , Nb 2 O 5 , WO 3 , Bi 2 O 3 , La 2 O 3 , Gd 2 O 3 , Y 2 O 3 , ZrO 2 , ZnO, BaO, PbO, SB 2 O 3 Among them, as an example capable of forming the transparent planarization layer 120 at a low melting point even on a light-transmissive substrate 110 having a relatively low heat resistance such as soda lime glass, one including Bi 2 O 3 may be used. A glass composition containing Bi 2 O 3 is, for example, Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -SiO 2 -ZnO -based, Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -SiO 2 series, Bi 2 O 3 - B 2 O 3 -ZnO 2 system, Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -R 2 O-Al 2 O 3 system (R is an alkali metal), and the like.

본 실시예의 유리 페이스트 조성물로 사용하는 용제로는, 유기 용제라면 특별히 한정되지 않는다. 단, 제조 공정을 고려하면 건조 속도가 지나치게 빠른 경우에는 제조 중에 유기 용제가 건조되어 고형분이 석출되기 때문에 바람직하지 않다. 이와 같은 관점에서, 본 실시예의 유리 페이스트 조성물에 사용하는 유기 용제로는, 비점이 150℃ 이상, 보다 구체적으로는 180℃ 이상의 용제가 사용될 수 있다. 이와 같은 용제로는, 예를 들어 테르펜계 용제(테르피네올 등)나 카르비톨계 용제(부틸카르비톨, 부틸카르비톨아세테이트) 등을 사용할 수 있다.The solvent used in the glass paste composition of the present embodiment is not particularly limited as long as it is an organic solvent. However, in consideration of the manufacturing process, when the drying speed is too fast, the organic solvent is dried during the production and solids are precipitated, which is not preferable. From such a viewpoint, as an organic solvent used for the glass paste composition of a present Example, a boiling point of 150 degreeC or more, More specifically, 180 degreeC or more solvent can be used. As such a solvent, a terpene solvent (terpineol etc.), a carbitol solvent (butyl carbitol, butyl carbitol acetate), etc. can be used, for example.

본 실시예의 유리 페이스트 조성물에 사용하는 수지로는, 페이스트를 바르기(塗工) 위해 적정한 점도를 발현시키는 것이라면 특별히 한정되지 않지만, 유리 프릿의 유리 전이 온도보다 낮은 온도에서 소실되는 수지가 사용될 수 있다. 유리 프릿이 유동성을 발현하는 온도보다 낮은 온도에서 수지를 소성 제거해 놓지 않으면, 유리가 소성되는 온도에서 수지가 가스화되어 유리 내부의 기포의 원인이 되기 때문이다. 이와 같은 수지로서 사용할 수 있는 구체적인 예로는, 셀룰로오스계 수지로서 에틸셀룰로오스나 니트로셀룰로스, 아크릴계 수지로서 아크릴 수지와 메타크릴 수지 등을 들 수 있다.The resin used in the glass paste composition of the present embodiment is not particularly limited as long as it expresses an appropriate viscosity for applying the paste, but a resin which is lost at a temperature lower than the glass transition temperature of the glass frit may be used. This is because if the resin is not calcined off at a temperature lower than the temperature at which the glass frit expresses fluidity, the resin is gasified at the temperature at which the glass is calcined, causing bubbles in the glass. As a specific example which can be used as such resin, ethylcellulose, nitrocellulose, acrylic resin, methacryl resin, etc. are mentioned as cellulose resin.

본 실시예의 유리 페이스트 조성물에는, 필요에 따라 유리 프릿 및 수지의 분산성 향상이나 레올로지(rheology)의 조정 등을 목적으로 하는 첨가제를 첨가해도 좋다. 이와 같은 첨가제로는, 예를 들어 슬릿 코팅 등의 공정에 적정한 점도의 조정이나 유리 프릿의 분산성 향상을 목적으로 하여 첨가되는 폴리머, 레올로지 조정의 목적으로 첨가되는 증점제, 분산성이 좋은 유리 페이스트 조성물의 제조를 목적으로 하여 첨가되는 분산제 등을 들 수 있다. 폴리머로는, 예를 들어 아크릴계 폴리머를 들 수 있다. 증점제로는, 예를 들어 에틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지, 폴리에틸렌글리콜 등의 폴리옥시알킬렌 수지 등을 들 수 있다. 또한, 분산제로는 다가 카본산이나 그 암모늄염 등의 분산제를 들 수 있다. 다가 카본산은, 예를 들어 저급?고급 지방족계의 다가 카본산 등을 들 수 있으며, 이들은 테트라부틸암모늄염 등의 암모늄염을 형성해도 좋다. 구체적으로, 예를 들면 구스모토 화성사가 만든 HIPLAAD 시리즈나 빅케미사가 만든 Disperbyk 시리즈 등을 들 수 있다. 아울러, 상기와 같은 첨가제의 함유량은, 예를 들어 페이스트 조성물 전체에 대해 0?3 질량부일 수 있다.To the glass paste composition of the present embodiment, an additive for the purpose of improving the dispersibility of the glass frit and the resin, adjusting the rheology, or the like may be added to the glass paste composition of the present embodiment. As such an additive, the polymer added for the purpose of adjustment of the viscosity suitable for processes, such as a slit coating, and the dispersibility improvement of glass frit, the thickener added for the purpose of rheology adjustment, and the glass paste with good dispersibility The dispersing agent etc. which are added for the purpose of manufacture of a composition are mentioned. As a polymer, an acryl-type polymer is mentioned, for example. As a thickener, cellulose resins, such as ethyl cellulose, polyoxyalkylene resins, such as polyethylene glycol, etc. are mentioned, for example. Moreover, as a dispersing agent, dispersing agents, such as polyhydric carboxylic acid and its ammonium salt, are mentioned. Examples of the polyvalent carbonic acid include lower and higher aliphatic polyvalent carbonic acids, and these may form ammonium salts such as tetrabutylammonium salts. Specifically, for example, the HIPLAAD series made by Kusumoto Chemical Co., Ltd., the Disperbyk series made by Big Chemistry, etc. may be mentioned. In addition, content of such an additive may be 0-3 mass parts with respect to the whole paste composition, for example.

투명 평탄화층(120)의 두께는 투광성 기판(110)의 요철면(111)을 평탄화하기에 충분한 두께라면 특별히 한정되지 않지만, 본 발명자들의 검토에 의하면 대개 투광성 기판(110)의 평균 표면 거칠기 Ra의 30배 이상 40배 이하의 두께일 수 있다. 투명 평탄화층(120)의 막두께의 절대적인 범위로는 3㎛ 이상 100㎛ 이하 정도일 수 있다. 이는 후술하는 것처럼 샌드 블라스트나 습식 식각에 의해서 형성된 요철면(111)의 최대 크기의 Rz가 Ra의 대략 10배?20배이기 때문이다.The thickness of the transparent planarization layer 120 is not particularly limited as long as it is a thickness sufficient to planarize the uneven surface 111 of the light transmissive substrate 110. According to the inventors, the average surface roughness Ra of the light transmissive substrate 110 is usually The thickness may be 30 times or more and 40 times or less. An absolute range of the film thickness of the transparent planarization layer 120 may be about 3 μm or more and about 100 μm or less. This is because Rz of the maximum size of the uneven surface 111 formed by sand blasting or wet etching is approximately 10 times to 20 times of Ra as described later.

상기와 같은 의미에서, 투명 평탄화층(120)의 두께는 투광성 기판(110)의 요철면(111)의 최대 표면 거칠기 Rz(JIS B 0601-2001에 기재)의 1.3배 이상일 수 있다. Rz의 1.3배 이하이면 전술한 구동 안정성에 대해 충분한 신뢰성이 있는 투명 평탄화층(120)을 얻을 수 없기 때문이다. 또한, 투명 평탄화층(120)의 두께는 투광성 기판(110)의 요철면(111)의 최대 표면 거칠기 Rz의 20배 이하일 수 있다. 투명 평탄화층(120)의 두께가 지나치게 두꺼워지면, 광투과율이 저하되기 때문이다.In the same sense, the thickness of the transparent planarization layer 120 may be 1.3 times or more of the maximum surface roughness Rz (described in JIS B 0601-2001) of the uneven surface 111 of the light transmissive substrate 110. This is because the transparent planarization layer 120 having sufficient reliability for the above-described driving stability cannot be obtained if it is 1.3 times or less of Rz. In addition, the thickness of the transparent planarization layer 120 may be 20 times or less than the maximum surface roughness Rz of the uneven surface 111 of the light transmissive substrate 110. This is because if the thickness of the transparent planarization layer 120 becomes too thick, the light transmittance decreases.

상술한 것의 반복이 되는데, 상기와 같은 두께의 평탄화층을 용이하게 형성하는 것은 SOG 재료(졸겔 재료)나 진공 프로세스(CVD 등)로는 도저히 달성할 수 없다. 반면 후막의 평탄화층을 폴리머 등의 유기 재료로 얻는 방법을 생각할 수 있는데, 이러한 방법으로는 ITO 등의 투명 전도층(투명 전극)을 형성하기 위한 충분한 내열성(300℃ 이상)을 확보하기 힘들다. 또한, 상술한 것처럼 투명 평탄화층(120)에는 고굴절율(구체적으로는 2 이상)이 요구되는데, 유기 재료로 이와 같은 굴절율을 실현할 수 있는 재료는 존재할 수 없다. 즉, 본 실시예에서의 유리 프릿을 함유하는 유리 페이스트 조성물을 사용하지 않으면 상기와 같은 두께의 투명 평탄화층(120)을 용이하게 형성할 수 없다.Although the above is repeated, easily forming the planarization layer of such thickness cannot be easily achieved by SOG material (sol-gel material) or vacuum process (CVD, etc.). On the other hand, a method of obtaining a planarization layer of a thick film from an organic material such as a polymer can be considered. In such a method, it is difficult to secure sufficient heat resistance (300 ° C. or more) to form a transparent conductive layer (transparent electrode) such as ITO. In addition, as described above, the high refractive index (specifically, 2 or more) is required for the transparent planarization layer 120, and there is no material capable of realizing such a refractive index with an organic material. That is, unless the glass paste composition containing the glass frit in this embodiment is used, the transparent flattening layer 120 having the above thickness cannot be easily formed.

투명 평탄화층(120)의 두께에 대해서는 소성 후의 막두께를 측정함으로써 확인할 수 있지만, 투광성 기판(110)은 요철면(111)(요철 구조)을 가지고 있기 때문에 측정 위치에 따라 다른 막두께가 된다. 그래서, 본 실시예에서의 투명 평탄화층(120)의 두께는, 요철면(111)의 가장 깊은 부분 즉, 최심부(最深部)에서 투명 평탄화층(120)의 최상부까지의 크기를 막두께로 한다. 다만, 요철면(111)이 랜덤한 요철 형상인 경우에는 단면 형상을 분석하더라도 최심부를 결정하기 힘든 경우도 있기 때문에, 이와 같은 경우에는 임의로 선택한 10 곳 이상의 부위에 대해서 막두께를 측정하고 그 중에서 최대 두께의 부분을 투명 평탄화층(120)의 두께로 생각해도 문제는 없다.Although the thickness of the transparent planarization layer 120 can be confirmed by measuring the film thickness after baking, since the translucent board | substrate 110 has the uneven surface 111 (uneven structure), it becomes different film thickness according to a measurement position. Therefore, the thickness of the transparent flattening layer 120 in the present embodiment is such that the size from the deepest part of the uneven surface 111, i.e., the deepest part, to the top of the transparent flattening layer 120 is increased. do. However, if the uneven surface 111 is a random uneven shape, it may be difficult to determine the deepest part even if the cross-sectional shape is analyzed. In such a case, the film thickness is measured at ten or more randomly selected sites, and the maximum is determined. There is no problem even if the portion of the thickness is regarded as the thickness of the transparent planarization layer 120.

아울러, 요철면(111)을 평탄화할 경우 요철 중(요철면(111)의 골짜기에 상당하는 부분)에 상술한 유리 프릿이 빈틈 없이 충전되어 있을 필요가 있다. 이와 같은 투광성 기판(110)이나 투명 평탄화층(120)의 구조는 주사형 전자현미경(SEM)을 사용하여 단면 형상을 관찰함으로써 용이하게 확인할 수 있다.In addition, when flattening the uneven surface 111, the above-mentioned glass frit needs to be filled without gaps during unevenness (parts corresponding to the valleys of the uneven surface 111). Such a structure of the transparent substrate 110 or the transparent planarization layer 120 can be easily confirmed by observing the cross-sectional shape using a scanning electron microscope (SEM).

투명 전도층(투명 전극)(130)은 면발광 소자(100)의 양극으로서 기능하는 층으로서 전도성을 가지며, 동시에 광을 면발광 소자(100)의 외부로 추출하기 위해 투명한 재료가 사용된다. 구체적으로는 투명 전도층(130)을 형성하는 재료로는, 투명한 산화물 반도체, 특히 일함수가 높은 ITO, IZO(InZnO), ZnO, In2O3 등이 사용된다.The transparent conductive layer (transparent electrode) 130 is conductive as a layer serving as an anode of the surface light emitting element 100, and at the same time, a transparent material is used to extract light to the outside of the surface light emitting element 100. Specifically, as the material for forming the transparent conductive layer 130, a transparent oxide semiconductor, in particular ITO, IZO (InZnO), ZnO, In 2 O 3 having a high work function Etc. are used.

유기 발광층(140)은, 적어도 정공 수송층과 발광층을 포함한다. 또한, 유기 발광층(140)은 정공 주입층을 더 포함해도 좋다. 유기 발광층(140)이 정공 수송층 및 정공 주입층을 모두 포함하는 경우, 정공 주입층이 정공 수송층보다 투명 전도층(130)에 가까운 쪽에 배치된다. 또한, 발광층은 정공 수송층보다 투명 전도층(130)에서 먼 쪽에 배치된다.The organic light emitting layer 140 includes at least a hole transport layer and a light emitting layer. In addition, the organic light emitting layer 140 may further include a hole injection layer. When the organic light emitting layer 140 includes both the hole transport layer and the hole injection layer, the hole injection layer is disposed closer to the transparent conductive layer 130 than the hole transport layer. In addition, the light emitting layer is disposed farther from the transparent conductive layer 130 than the hole transport layer.

정공 수송층을 형성하는 정공 수송 재료로는, 예를 들면 α-NPD(NPB), TPD, TACP, 트리페닐사량체 등 주지의 재료를 사용할 수 있다. 또한, 정공 주입층을 형성하는 정공 주입 재료로는, 예를 들어 폴리아닐린, 폴리피롤, 구리프탈로시아닌(CuPc), PEDOT:PSS 등 주지의 재료를 사용할 수 있다.As the hole transporting material for forming the hole transporting layer, for example, known materials such as α-NPD (NPB), TPD, TACP, and triphenyl tetramer can be used. As the hole injection material for forming the hole injection layer, known materials such as polyaniline, polypyrrole, copper phthalocyanine (CuPc) and PEDOT: PSS can be used, for example.

유기 발광층으로는 적색 발광층, 녹색 발광층 및 청색 발광층 중에서 1종류 또는 2종류 이상을 포함할 수 있다.The organic light emitting layer may include one kind or two or more kinds among the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer.

적색 발광층을 형성하는 재료로는, 예를 들어 테트라페닐나프타센(루브렌:Rubrene), 트리스(1-페닐이소퀴놀린)이리듐(III)(Ir(piq)3), 비스(2-벤조[b]티오펜-2-일-피리딘)(아세틸아세토네이트)이리듐(III)(Ir(btp)2(acac)), 트리스(디벤조일메탄)페난트롤린유로퓸(III)(Eu(dbm)3(phen)), 트리스[4,4'-디-tert-부틸-(2,2')-비피리딘]루테늄(III)착체(Ru(dtb-bpy)3*2(PF6)), DCM1, DCM2, Eu(테노일트리플루오로아세톤)3(Eu(TTA)3, 부틸-6-(1,1,7,7-테트라메틸쥴로리딜-9-에닐)-4H-피란)(DCJTB)를 사용할 수 있고, 그 밖에도 폴리플루오렌계 고분자, 폴리비닐계 고분자 등의 고분자 발광 물질을 사용할 수 있다.Examples of the material for forming the red light-emitting layer include tetraphenylnaphthacene (rubrene), tris (1-phenylisoquinoline) iridium (III) (Ir (piq) 3), bis (2-benzo [b ] Thiophen-2-yl-pyridine) (acetylacetonate) iridium (III) (Ir (btp) 2 (acac)), tris (dibenzoylmethane) phenanthroline europium (III) (Eu (dbm) 3 ( phen)), tris [4,4'-di-tert-butyl- (2,2 ')-bipyridine] ruthenium (III) complex (Ru (dtb-bpy) 3 * 2 (PF6)), DCM1, DCM2 Eu (tenoyltrifluoroacetone) 3 (Eu (TTA) 3, butyl-6- (1,1,7,7-tetramethyljulylidyl-9-enyl) -4H-pyran) (DCJTB) In addition, high molecular weight light emitting materials such as polyfluorene-based polymers and polyvinyl-based polymers can be used.

녹색 발광층을 형성하는 재료로는, 예를 들어 Alq3,3-(2-벤조티아졸릴)-7-(디에틸아미노)쿠마린(Coumarin6), 2,3,6,7-테트라히드로-1,1,7,7,-테트라메틸-1H,5H,11H-10-(2-벤조티아졸릴)퀴놀리딘-[9,9a,1gh]쿠마린(C545T), N,N'-디메틸-퀴나크리돈(DMQA), 트리스(2-퀴나크리돈)이리듐(III)(Ir(ppy)3)을 사용할 수 있고, 그 밖에도 폴리플루오렌계 고분자, 폴리비닐계 고분자 등의 고분자 발광 물질을 사용할 수도 있다.As a material for forming the green light emitting layer, for example, Alq3,3- (2-benzothiazolyl) -7- (diethylamino) coumarin (Coumarin6), 2,3,6,7-tetrahydro-1,1 , 7,7, -tetramethyl-1H, 5H, 11H-10- (2-benzothiazolyl) quinolidine- [9,9a, 1gh] coumarin (C545T), N, N'-dimethyl-quinacridone (DMQA) and tris (2-quinacridone) iridium (III) (Ir (ppy) 3) may be used, and other polymer light emitting materials such as polyfluorene polymer and polyvinyl polymer may be used.

또한, 청색 발광층을 형성하는 재료로는, 예를 들어 옥사디아졸 다이머 염료(Bis-DAPOXP), 스피로 화합물(Spiro-DPVBi,Spiro-6P), 트리아릴아민 화합물, 비스(스티릴)아민(DPVBi,DSA), 4,4'-비스(9-에틸-3-카르바조비닐렌)-1,1'-비페닐(BCzVBi), 페릴렌, 2,5,8,11-테트라-tert-부틸페릴렌(TPBe), 9H-카르바졸-3,3'-(1,4-페닐렌-디-2,1-에텐-디일)비스[9-에틸-(9C)](BCzVB), 4,4-비스[4-(디-p-트릴아미노)스티릴]비페닐(DPAVBi), 4-(디-p-트릴아미노)-4'-[(디-p-트릴아미노)스티릴]스틸벤(DPAVB), 4,4'-비스[4-(디페닐아미노)스티릴]비페닐(BDAVBi), 비스(3,5-디플루오로-2-(2-피리딜)페닐-(2-카르복시피리딜)이리듐III(FIrPic)를 사용할 수 있고, 그 밖에도 폴리플루오렌계 고분자, 폴리비닐계 고분자 등의 고분자 발광 물질을 사용할 수 있다.Moreover, as a material which forms a blue light emitting layer, for example, an oxadiazole dimer dye (Bis-DAPOXP), a spiro compound (Spiro-DPVBi, Spiro-6P), a triarylamine compound, bis (styryl) amine (DPVBi) , DSA), 4,4'-bis (9-ethyl-3-carbazovinylene) -1,1'-biphenyl (BCzVBi), perylene, 2,5,8,11-tetra-tert-butyl Perylene (TPBe), 9H-carbazole-3,3 '-(1,4-phenylene-di-2,1-ethene-diyl) bis [9-ethyl- (9C)] (BCzVB), 4, 4-bis [4- (di-p-trilamino) styryl] biphenyl (DPAVBi), 4- (di-p-trilamino) -4 '-[(di-p-trilamino) styryl] steel Ben (DPAVB), 4,4'-bis [4- (diphenylamino) styryl] biphenyl (BDAVBi), bis (3,5-difluoro-2- (2-pyridyl) phenyl- (2 -Carboxypyridyl) iridium III (FIrPic) can be used, and other polymer light emitting materials such as polyfluorene polymer and polyvinyl polymer can be used.

유기 발광층(140)은 발광층보다 음극(150)에 가까운 쪽부터 순서대로 전자 주입층이나 전자 수송층을 더 포함할 수 있다. 전자 수송층을 형성하는 전자 수송 재료로는, 옥사졸 유도체(PBD, OXO-7), 트리아졸 유도체, 보론 유도체, 실롤 유도체, Alq3 등 주지의 재료를 사용할 수 있다. 전자 주입 재료로는, 예를 들어 LiF, Li2O, CaO, CsO, CsF2 등 주지의 재료를 사용할 수 있다.The organic light emitting layer 140 may further include an electron injection layer or an electron transporting layer in order from the side closer to the cathode 150 than the light emitting layer. As the electron transporting material for forming the electron transporting layer, known materials such as oxazole derivatives (PBD, OXO-7), triazole derivatives, boron derivatives, silol derivatives, and Alq3 can be used. As the electron injecting material may be, for example, to use a material of LiF, Li 2 O, CaO, CsO, CsF 2 including not.

음극(150)을 형성하는 재료로는, 금속, 특히 일함수가 작은 금속인 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca 및 이들 화합물 등을 사용할 수 있다.As the material for forming the cathode 150, metals, in particular Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, Li, Ca, and the like, which are metals having a small work function, may be used. have.

이상, 본 실시예에 따른 면발광 소자(100)의 구성에 대해서 상세히 설명하였으나, 계속해서 도 5 및 도 6을 참조하여 본 실시예에 따른 면발광 소자(100)의 제조 방법에 대해서 상세히 설명하기로 한다. 도 5는, 본 실시예에 따른 면발광 소자(100)의 제조 방법의 일례를 도시한 설명도이다. 그리고, 도 6은 본 본 실시예에 따른 투명 평탄화층(120)의 형성 방법의 일례를 도시한 설명도이다.In the above, the configuration of the surface light emitting device 100 according to the present embodiment has been described in detail. However, the method of manufacturing the surface light emitting device 100 according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 5 and 6. Shall be. 5 is an explanatory diagram showing an example of a manufacturing method of the surface light emitting element 100 according to the present embodiment. 6 is an explanatory diagram showing an example of a method of forming the transparent flattening layer 120 according to the present embodiment.

도 5에 도시된 것처럼 소다 라임 유리, 무알카리 유리 등 투광성 기판(110)의 표면에(도 5(a)를 참조) 샌드 블라스트나 습식 식각(프로스트법)에 의해 유기 발광층(140)에서 발생한 광이 투명 전도층(130)을 통과하여 투광성 기판(110)에 입사될 때의 입사광의 굴절각을 흐트러뜨리는 랜덤한 요철면(111)을 형성한다(도 5(b)를 참조). 이 때 형성하는 요철면(111)의 요철 정도는, 상술한 것처럼 특별히 한정되지 않지만 평균 표면 거칠기 Ra로 0.7㎛ 이상 5㎛ 이하일 수 있다.As shown in FIG. 5, light generated in the organic light emitting layer 140 by sand blasting or wet etching (the frosting method) is applied to the surface of the light transmissive substrate 110 such as soda lime glass or alkali free glass (see FIG. 5A). A random uneven surface 111 is formed to disturb the refractive angle of the incident light when the light is incident on the light transmissive substrate 110 through the transparent conductive layer 130 (see FIG. 5B). The degree of irregularities of the uneven surface 111 to be formed at this time is not particularly limited as described above, but may be 0.7 µm or more and 5 µm or less in average surface roughness Ra.

다음으로, 상술한 유리 프릿, 용제와 수지를 포함하는 유리 페이스트 조성물을 조제한다. 이 유리 페이스트 조성물의 조제 방법으로는, 유리 프릿, (바인더) 수지 및 기타 성분을 용제 중에 용해시키고 혼합한 후 롤밀 등으로 혼련(混練)하여 유리 프릿이 분산된 페이스트를 제조한다. 유리 프릿, 용제와 수지의 배합비는, 예를 들어 유리 프릿을 70?80 질량%, 용제를 10?20 질량%, 수지를 1?2 질량% 정도로 할 수 있다..Next, the glass paste composition containing the above-mentioned glass frit, a solvent, and resin is prepared. As a preparation method of this glass paste composition, glass frit, (binder) resin, and other components are melt | dissolved in a solvent, they are mixed, it knead | mixed by a roll mill etc., and the paste which glass frit disperse | distributes is manufactured. The mixing ratio of the glass frit, the solvent and the resin can be, for example, about 70 to 80% by mass of the glass frit, 10 to 20% by mass of the solvent and about 1 to 2% by mass of the resin.

다음으로, 도 6에 도시된 것처럼 조제한 유리 페이스트 조성물을, 닥터 블레이드 등을 사용하여 투광성 기판(110)의 요철면(111) 표면에 코팅(도포)한다(도 6(a)를 참조). 이어서 유리 페이스트 조성물을 코팅한 투광성 기판(110)을 열풍 건조기 등에 옮겨 용매를 제거한다(도 6(b)를 참조). 여기에서, 건조는 200℃ 이하의 온도에서 수행될 수 있다. 그 후, 용매가 제거된 투광성 기판(110)을 소성로에 옮겨 유리 프릿의 유리 전이 온도(Tg) 이상 연화 온도(Ts) 이하의 온도에서 소성함으로써 바인더 수지를 제거함과 동시에 유리 프릿을 용융시킨다(도 6(c)를 참조). 또한, 소성로에서 유리 프릿의 연화 온도(Ts) 이상(500℃ 이하)의 온도에서 소성함으로써 투명 평탄화층(120)을 투광성 기판(110) 표면에 형성한다(도 6(d) 및 도 5(c)를 참조).Next, the glass paste composition prepared as shown in FIG. 6 is coated (coated) on the surface of the uneven surface 111 of the light transmissive substrate 110 using a doctor blade or the like (see FIG. 6 (a)). Subsequently, the transparent substrate 110 coated with the glass paste composition is transferred to a hot air dryer or the like to remove the solvent (see FIG. 6B). Here, drying may be performed at a temperature of 200 ° C. or less. Thereafter, the light-transmissive substrate 110 from which the solvent has been removed is transferred to a firing furnace and fired at a temperature above the glass transition temperature (Tg) or more than the softening temperature (Ts) of the glass frit, thereby removing the binder resin and melting the glass frit (FIG. 6 (c)). In addition, the transparent flattening layer 120 is formed on the surface of the light transmissive substrate 110 by firing at a temperature above the softening temperature Ts of the glass frit (500 ° C. or lower) in the firing furnace (FIGS. 6D and 5C). )).

다음으로, 투명 평탄화층(120)에 의해 표면이 평탄화된 투광성 기판(110) 상에 스퍼터링 등에 의해 ITO,IZO(InZnO),ZnO,In2O3등을 제막하여 투명 전도층(투명 전극)(130)을 형성한다. 또한 투명 전도층(130) 상에 정공 수송 재료나 발광 재료 등을 증착함으로써 유기 발광층(140)을 형성한 후에 유기 발광층(140) 상에 Ag,Mg,Al 등의 금속을 증착하여 음극(150)을 형성하고 유기 발광층(140)을 구비한 면발광 소자(100)를 제조할 수 있다(도 5(d)를 참조). 아울러 유기 발광층(140)이나 음극(150)의 형성 방법으로서는, 진공 증착, 캐스팅법(스핀 캐스팅법, 딥핑법 등), 잉크젯법, 인쇄법(활판 인쇄, 요판 인쇄, 옵셋 인쇄, 스크린 인쇄 등) 등 주지의 방법을 사용할 수 있다.Next, ITO, IZO (InZnO), ZnO, In 2 O 3, etc. are formed on the light transmissive substrate 110 having the surface flattened by the transparent planarization layer 120 to form a transparent conductive layer (transparent electrode) ( 130). In addition, the organic light emitting layer 140 is formed by depositing a hole transport material, a light emitting material, or the like on the transparent conductive layer 130, and then a metal such as Ag, Mg, Al, etc. is deposited on the organic light emitting layer 140 to form a cathode 150. And the surface light emitting device 100 including the organic light emitting layer 140 may be manufactured (see FIG. 5 (d)). In addition, as a method of forming the organic light emitting layer 140 or the cathode 150, vacuum deposition, casting (spin casting method, dipping method, etc.), inkjet method, printing method (plate printing, intaglio printing, offset printing, screen printing, etc.) Etc. A well-known method can be used.

상기와 같이 요철면(111)을 구비한 투광성 기판(110)의 표면을 고굴절율을 갖는 유리 프릿을 포함하는 유리 페이스트 조성물을 사용하여 평탄화한 기판은 ITO 등의 투명 전도층(130)을 스퍼터링법 등으로 형성한 후 유기 발광 소자나 무기 발광 소자 등의 면발광 디바이스를 형성함으로써 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시예의 투광성 기판(110)은 파장 오더 이상의 요철(표면 거칠기)을 가지고 있으며 모든 파장의 광을 효율적으로 추출할 수 있기 때문에 백색의 면발광 소자 등에 사용할 수 있어 고효율이 요구되는 조명 기구 등에도 적용될 수 있다.As described above, the substrate of which the surface of the light transmissive substrate 110 having the uneven surface 111 is flattened using a glass paste composition containing a glass frit having a high refractive index is sputtered by a transparent conductive layer 130 such as ITO. The light extraction efficiency can be improved by forming a surface light emitting device such as an organic light emitting device or an inorganic light emitting device after forming the light emitting device. In addition, the light transmissive substrate 110 of the present embodiment has irregularities (surface roughness) of wavelength order or more and can efficiently extract light of all wavelengths. May also be applied.

다음으로, 도 7을 참조하여 개시된 발명의 제2실시예에 따른 면발광 소자의 구성에 대해서 설명하기로 한다. 도 7은 개시된 발명의 제2실시예에 따른 면발광 소자의 단면 구성을 도시한 설명도이다.Next, a configuration of the surface light emitting device according to the second exemplary embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 7. 7 is an explanatory diagram showing a cross-sectional structure of a surface light emitting device according to a second embodiment of the disclosed invention.

도 7에 도시된 것처럼 개시된 발명의 제2실시예에 따른 면발광 소자(200)는 제1실시예에 따른 면발광 소자(100)와 마찬가지로 투광성 기판(210), 투명 평탄화층(220), 투명 전도층(투명 전극)(230), 유기 발광층(240) 및 음극(250)을 구비할 수 있다. 그리고, 본 실시예에 따른 면발광 소자용 기판은 투광성 기판(210), 투명 평탄화층(220) 및 투명 전도층(230)으로 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 7, the surface light emitting device 200 according to the second exemplary embodiment of the present invention is similar to the surface light emitting device 100 according to the first exemplary embodiment of the light transmissive substrate 210, the transparent flattening layer 220, and the transparent substrate. The conductive layer (transparent electrode) 230, the organic emission layer 240, and the cathode 250 may be provided. The substrate for a surface light emitting device according to the present exemplary embodiment may be formed of a light transmissive substrate 210, a transparent planarization layer 220, and a transparent conductive layer 230.

다만, 본 실시예에 따른 면발광 소자(200)는 제1실시예에 따른 면발광 소자(100)와는 달리 투광성 기판(210) 표면에 형성된 요철면(211)이 랜덤한 구조가 아닌, 렌즈 구조나 피라미드 구조 등의 균일한 단위 구조를 가지고 있다. 개시된 발명에 따른 면발광 소자를 디스플레이 용도에 적용하는 경우, 요철면은 굴절각을 흐트러뜨리는 불규칙적인 구조가 아닌, 도 7의 요철면(211)에 도시된 렌즈 구조나 피라미드 구조일 수 있다. 상술한 면발광 소자(100)에서는 요철면(111)이 랜덤한 구조를 가지기 때문에, 각 발광층에서 생긴 광이 혼합되어 색 번짐이 발생하는 경우가 있다. 반면에, 본 실시예에 따른 면발광 소자(200)와 같이 요철면(211)이 균일한 단위 구조를 가진 구조를 채용함으로써 유기 발광층(240)에서 발생한 광을 집광시킬 수 있기 때문에, 상술한 면발광 소자(100)와 같이 색 번짐이 없어 효율적으로 광 추출 효율을 높일 수 있게 된다. 이와 같은 렌즈 구조나 피라미드 구조의 구체적인 형상이나 크기에 대해서 특별한 제한은 없으며, 발생하는 광의 파장 범위에 대해 충분히 커서 집광 효과를 발현할 수 있는 사이즈로서, 화소 사이즈보다 작은 단위 구조를 가지고 있으면 된다. 일반적인 디스플레이의 화소 사이즈(픽셀 사이즈)는 100?600㎛ 정도이며, RGB의 각 사이즈는 화소 사이즈의 1/3이므로 대략 30?200㎛이다. 따라서, 요철면(211)의 구체적인 형상으로는 수 ㎛ 내지 수십 ㎛ 크기(요철의 크기)의 단위 구조를 가진 렌즈 형상(대략 반구 형상)이나 피라미드 형상(대략 사각뿔 형상) 등을 들 수 있다.However, unlike the surface light emitting device 100 according to the first embodiment, the surface light emitting device 200 according to the present embodiment has a lens structure in which the uneven surface 211 formed on the surface of the light transmissive substrate 210 is not a random structure. It has a uniform unit structure such as a pyramid structure. When the surface light emitting device according to the disclosed invention is applied to a display application, the uneven surface may be a lens structure or a pyramid structure shown in the uneven surface 211 of FIG. 7, rather than an irregular structure that disturbs the refractive angle. In the surface light emitting device 100 described above, since the uneven surface 111 has a random structure, light generated in each light emitting layer may be mixed to cause color bleeding. On the other hand, since the concave-convex surface 211 has a uniform unit structure as in the surface light emitting device 200 according to the present embodiment, the light generated in the organic light emitting layer 240 can be condensed. Like the light emitting device 100, there is no color bleeding so that the light extraction efficiency can be efficiently increased. There is no particular limitation on the specific shape and size of such a lens structure or pyramid structure, and it is sufficient to have a unit structure smaller than the pixel size as a size that is large enough to exhibit a light converging effect over a wavelength range of light to be generated. The pixel size (pixel size) of a general display is about 100-600 micrometers, and since each size of RGB is 1/3 of a pixel size, it is about 30-200 micrometers. Therefore, the specific shape of the uneven surface 211 includes a lens shape (approximately hemispherical shape), pyramid shape (approximately square pyramid shape), and the like having a unit structure of several micrometers to several tens of micrometers (size of irregularities).

여기에서, 도 7에는 요철면(211)의 형상이 렌즈 구조인 경우의 예를 도시하였는데, 피라미드 구조라 해도 각 단위 구조의 형상이 다를 뿐 기타 조건에 관하여는 렌즈 구조의 경우와 동일하다.7 illustrates an example in which the shape of the concave-convex surface 211 is a lens structure. The shape of each unit structure of the pyramid structure is different, but other conditions are the same as in the case of the lens structure.

투명 평탄화층(220)의 막두께는 투광성 기판(210)의 요철면(211)을 평탄화하기에 충분한 두께라면 특별히 한정되지 않지만, 본 발명자들의 검토에 의하면, 대략 투광성 기판(210)의 요철면(211) 최대 크기의 1.3배 이상일 수 있다. 즉, 요철면(211)이 렌즈 구조를 가지고 있고 그 렌즈의 단위 구조가 예를 들어, 직경 10㎛의 반구 형상이라면 투광성 기판(210)의 요철면(211) 최대 크기는 5㎛가 되기 때문에 투명 평탄화층(220)의 두께는 6.5㎛ 이상이 된다. 또한, 렌즈의 단위 구조가 예를 들어, 직경 80㎛의 반구 형상이라면 투명 평탄화층(220)의 바람직한 두께는 52㎛ 이상이 된다.The film thickness of the transparent planarization layer 220 is not particularly limited as long as it is a thickness sufficient to planarize the uneven surface 211 of the light transmissive substrate 210. According to the inventors' study, the uneven surface of the light transmissive substrate 210 211) may be at least 1.3 times the maximum size. That is, if the uneven surface 211 has a lens structure and the unit structure of the lens is, for example, a hemispherical shape having a diameter of 10 μm, the maximum size of the uneven surface 211 of the light-transmissive substrate 210 is 5 μm, so it is transparent. The thickness of the planarization layer 220 is 6.5 micrometers or more. If the unit structure of the lens is, for example, a hemispherical shape having a diameter of 80 mu m, the preferred thickness of the transparent flattening layer 220 is 52 mu m or more.

아울러, 면발광 소자(200)의 기타 구성에 대해서는 상술한 면발광 소자(100)와 동일하므로 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.In addition, since the other structure of the surface light emitting element 200 is the same as the surface light emitting element 100 mentioned above, detailed description is abbreviate | omitted here.

이상, 본 실시예에 따른 면발광 소자(200)의 구성에 대해서 설명하였으나, 계속해서 도 8을 참조하여 본 실시예에 따른 면발광 소자(200)의 제조 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 8은 본 실시예에 따른 면발광 소자(200)의 제조 방법의 일례를 도시한 설명도이다.The configuration of the surface light emitting device 200 according to the present embodiment has been described above, but the method of manufacturing the surface light emitting device 200 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 8. 8 is an explanatory diagram showing an example of a method of manufacturing the surface light emitting device 200 according to the present embodiment.

도 8(a)?(d)에 도시된 것처럼 본 실시예에 따른 면발광 소자(200)의 제조 방법은, 제1실시예에 관한 면발광 소자(100)의 제조 방법과, 요철면(211)의 형상 및 그 형성 방법만 다르다. 즉, 본 실시예에서는 도 8(b)에 도시된 것처럼 투광성 기판(210) 표면의 요철면(211)의 형상이 렌즈 구조나 피라미드 구조 등과 같은 균일한 단위 구조를 가진 요철이 되도록 형성한다. 이와 같은 렌즈 구조나 피라미드 구조는, 예를 들어 몰드 열전사법, 포토리소그래피/습식 식각법, 레이저 가공, 숫돌에 의한 연마 등을 사용하여 형성할 수 있다.As shown in Figs. 8A to 8D, the manufacturing method of the surface light emitting element 200 according to the present embodiment includes the manufacturing method of the surface light emitting element 100 and the uneven surface 211 according to the first embodiment. Only the shape and the forming method thereof. That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 8B, the shape of the concave-convex surface 211 on the surface of the light transmissive substrate 210 is formed to have the concave-convex shape having a uniform unit structure such as a lens structure or a pyramid structure. Such a lens structure or pyramid structure can be formed using, for example, a mold thermal transfer method, a photolithography / wet etching method, laser processing, grinding with a grindstone, or the like.

투명 평탄화층(220)은, 상술한 유리 프릿을 함유한 유리 페이스트 조성물을 코팅(도공)한 후에 건조 및 소성함으로서 얻을 수 있지만, 필요하면 이 공정을 여러번 반복하여 원하는 두께를 얻을 수도 있다. 특히 필요한 투명 평탄화층(120)의 두께가 40?50㎛를 초과하는 경우, 여러 번의 도공?소성을 반복할 수 있다. 전술한 것처럼 광 추출 효율을 향상시키기 위해서 투광성 기판(210)의 요철의 최대 크기를 크게 할 필요가 있기 때문에, 이와 같은 큰 요철을 평탄화하기 위해 투명 평탄화층(220)의 두께도 크게 할 필요가 있다. 그래서, 이와 같은 큰 요철을 형성할 때에는 유리 페이스트 조성물을 여러 번 도공?소성함으로써 투광성 기판(110)의 표면의 물결이나 요철을 보다 평활하게 할 수 있다.The transparent flattening layer 220 can be obtained by coating and coating the glass paste composition containing the glass frit as described above, followed by drying and firing. However, if necessary, the transparent flattening layer 220 can be repeated several times to obtain a desired thickness. When the thickness of the transparent planarization layer 120 which is especially necessary exceeds 40-50 micrometers, several coating and baking can be repeated. As described above, since the maximum size of the unevenness of the light transmissive substrate 210 needs to be increased in order to improve the light extraction efficiency, the thickness of the transparent flattening layer 220 needs to be increased in order to flatten such large unevenness. . Therefore, when forming such a big unevenness | corrugation, a wave and unevenness | corrugation of the surface of the translucent board | substrate 110 can be smoothed more by coating and baking a glass paste composition several times.

이하, 실시예를 사용하여 개시된 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the disclosed invention will be described in more detail using examples.

두께 0.7㎜, 50×50의 소다 라임 유리에 #800의 알루미나분을 0.5kPa의 조건으로 분사하여(샌드 블라스트) 요철면을 가진 투광성 기판(이하, 「요철 기판」이라고 칭한다.)을 얻었다. 요철 기판의 표면을 Keyence사가 만든 Laser현미경 VK9510으로 관찰한 바, Ra=0.7㎛의 요철이 형성되었다. 또한, 동양정밀기계가 만든 Hazemeter Haze 가드II로 측정한 바, 제작한 요철 기판의 광투과율은 82%, Haze 값은 91%로서 광산란층이 형성되어 있다는 것을 알 수 있었다.Alumina powder of # 800 was sprayed on a 0.7 mm thick 50 × 50 soda lime glass under a condition of 0.5 kPa (sand blast) to obtain a translucent substrate having a concave-convex surface (hereinafter referred to as an “concave-convex substrate”). The surface of the uneven substrate was observed with a laser microscope VK9510 made by Keyence, and as a result, unevenness of Ra = 0.7 µm was formed. In addition, when measured by Hazemeter Haze Guard II manufactured by Tongyang Precision Machinery, it was found that the light scattering layer was formed with the light transmittance of 82% and the Haze value of 91%.

이와는 별도로 유리 전이 온도 Tg=400℃의 Bi2O3-B2O3-SiO2-ZnO계 유리 프릿(입도 분포 D50=1.6㎛) 150g, 에틸셀룰로오스STD45(다우케미칼사 제품) 3g, 테르피네올32.9g, 부틸카르비톨아세테이트14.1g을 용해시켜 혼합한 후 3개의 롤밀로 혼련하여 유리 프릿분산 페이스트(유리 페이스트 조성물)를 제조하였다.Separately, 150 g of Bi 2 O 3 -B 2 O 3 -SiO 2 -ZnO-based glass frit with a glass transition temperature of Tg = 400 ° C. (particle size distribution D50 = 1.6 μm), 3 g of ethyl cellulose STD45 (manufactured by Dow Chemical), Terpine A total of 92.9 g of butyl carbitol acetate and 14.1 g of butyl carbitol acetate were dissolved and kneaded with three roll mills to prepare a glass frit dispersion paste (glass paste composition).

얻어진 유리 페이스트 조성물을, 먼저 제작한 요철 기판 및 샌드 블라스트 가공을 하지 않은 소다 라임 유리 기판(이하, 「요철 없는 기판」이라고 칭한다.)에 각각 닥터 블레이드를 사용하여 코팅하고 120℃의 열풍 건조기로 용매를 제거한 후 각 기판을 소성로에 옮겨 350℃에서 20분 소성하여 바인더 수지를 제거한다. 또한, 500℃에서 30분 소성하여 투명한 투명 평탄화층(유리층)을 각 기판의 표면에 형성하였다.The obtained glass paste composition was coated on a previously produced uneven substrate and a soda lime glass substrate (hereinafter referred to as a "uneven substrate") without sandblasting using a doctor blade, and then a solvent with a hot air dryer at 120 ° C. After removing the substrate, each substrate was transferred to a firing furnace and baked at 350 ° C. for 20 minutes to remove the binder resin. Furthermore, it baked 30 minutes at 500 degreeC, and the transparent transparent flattening layer (glass layer) was formed in the surface of each board | substrate.

다음으로, 요철 없는 기판상에 형성된 유리층의 막두께를 알박사가 만든 촉침식 막후계(DEKTAK)로 측정하니 25㎛였다. 광학 현미경으로 관찰했을 때 유리 페이스트 조성물을 사용하여 형성한 막에는 다소의 기포가 존재하지만, 광을 효과적으로 산란시킬 정도의 양은 존재하지 않아 무색 투명하고 표면이 평활한 유리층이 형성되어 있다는 것을 알 수 있었다. 이 유리층이 형성된 요철 없는 기판의 Ra는 30㎚ 이하였다.Next, it was 25 micrometers when the film thickness of the glass layer formed on the board | substrate without an unevenness | corrugation was measured by the stylus-type film thickness gauge (DEKTAK) which Dr. made. When observed under an optical microscope, there are some bubbles in the film formed using the glass paste composition, but there is no amount enough to scatter light effectively, resulting in a colorless transparent, smooth surface layer. there was. Ra of the board | substrate without the unevenness | corrugation in which this glass layer was formed was 30 nm or less.

요철 없는 기판상에 유리층을 형성한 기판의 전광선 투과율은 79%, Haze 값은 10%였다. 그리고, 프리즘 커플러 MODEL2000(Metricon사 제품)으로 유리층의 굴절율을 측정하니 굴절율 nd=1.99였다.The total light transmittance of the board | substrate with which the glass layer was formed on the board | substrate without unevenness was 79%, and Haze value was 10%. And the refractive index of the glass layer was measured with the prism coupler MODEL2000 (made by Metricon), and refractive index nd = 1.99.

반면에, 요철 기판상에 유리층을 형성한 기판의 전광선 투과율은 71%, Haze 값은 90%이고, Ra는 30㎚ 이하였다. 이와 같이 하여, 기판 내부에 요철면에 유래하는 산란층이 존재하지만 표면은 평활한 투광성 기판을 제작할 수 있었다.On the other hand, the total light transmittance of the substrate on which the glass layer was formed on the uneven substrate was 71%, the Haze value was 90%, and Ra was 30 nm or less. In this way, a light-transmissive substrate having a smooth surface was present in the scattering layer derived from the uneven surface inside the substrate.

다음으로, DC 마그네트론 스퍼터링 장치를 사용하여 소다 라임 유리, 상기에서 제조한 2종류의 유리 기판 각각에 ITO를 120㎚ 제막하였다. 요철 기판상에 유리층을 형성한 기판을 사용한 것을 기판(A), 요철 없는 기판상에 유리층을 형성한 기판을 사용한 것을 기판(B), 소다 라임 유리를 사용한 것을 기판(C)로 한다.Next, 120 nm of ITO was formed into a film of soda lime glass and each of the two types of glass substrates produced above using the DC magnetron sputtering apparatus. The board | substrate B which used the board | substrate A which used the board | substrate with which the glass layer was formed on the uneven | corrugated board | substrate, and the board | substrate B which used the board | substrate which formed the glass layer on the board | substrate without unevenness | corrugation is used as the board | substrate C.

다음으로, 청색 발광 재료로서 BASF사에서 만든 LMMOGENF650을 저항 가열 증착기를 사용하여 기판(A)?(C)에 200㎚ 증착하였다. 얻어진 3종류의 형광막이 부착된 기판을, 도 9에 도시된 형광 분광 광도계, 히타찌 하이테크놀로지사 제품 F7000을 사용하여 형광 강도를 측정하였다. 적분구로 모인 전방위의 발광량을 흡수된 여기광량으로 규격화(광추출 강도)하면, 표 1에 나타난 결과를 얻을 수 있었다. 그리고, 도 10에 형광 분광 광도계로 측정한 결과를 도시한다.Next, 200 nm of LMMOGENF650 made by BASF Corporation as a blue light emitting material was deposited on the substrates A to C using a resistive heating evaporator. The fluorescence intensity of the obtained three kinds of substrates with a fluorescent film was measured using a fluorescence spectrophotometer and a F7000 manufactured by Hitachi High Technology Co., Ltd. as shown in FIG. 9. The results shown in Table 1 were obtained by normalizing the amount of emitted light collected in the integrating sphere with the amount of excitation light absorbed (light extraction intensity). And the result measured by the fluorescence spectrophotometer is shown in FIG.

기판Board 내용Contents 광추출 강도Light extraction intensity 실시예Example (A)(A) 요철 기판/고굴절Glass층/ITO/청색 형광막Uneven substrate / High refractive glass layer / ITO / Blue fluorescent film 1.61.6 비교예Comparative example (B)(B) 평탄 기판/고굴절Glass층/ITO/청색 형광막Flat Substrate / High Refractive Glass Layer / ITO / Blue Phosphor Film 0.90.9 비교예Comparative example (C)(C) 평탄 기판/ITO/청색 형광막Flat Substrate / ITO / Blue Fluorescence 1.01.0

이 표 1 및 도 10에 도시된 예는 발광 소자를 실제로 제작한 것은 아니지만, 표 1 및 도 10으로부터 알 수 있듯이, 본 발명을 적용한 기판을 사용한 경우에 광 추출 효율이 대폭 개선된다는 것을 알 수 있었다.Although the example shown in Table 1 and FIG. 10 does not actually manufacture the light emitting device, as can be seen from Table 1 and FIG. 10, it can be seen that the light extraction efficiency is greatly improved when the substrate to which the present invention is applied is used. .

마찬가지로 녹색 형광체, 적색 형광체, 백색 형광체를 사용하여 광의 추출 효율을 추측한 결과를 표 2에 나타낸다. 사용한 기판은 표 2에 나타낸 바와 같다. 표 2로부터 알 수 있듯이, 개시된 발명을 적용한 투광성 기판을 사용하는 경우 어떤 파장의 광에 대해서도 효과적으로 추출 효율을 향상시킬 수 있게 된다는 것을 알 수 있었다.Similarly, Table 2 shows the results of estimating the light extraction efficiency using the green phosphor, the red phosphor, and the white phosphor. The used board | substrate is as showing in Table 2. As can be seen from Table 2, it was found that when the light-transmitting substrate to which the disclosed invention is applied is used, the extraction efficiency can be effectively improved for light of any wavelength.

기판Board 내용Contents 광추출 강도Light extraction intensity 실시예Example (A)(A) 요철 기판/고굴절Glass층/ITO/적색 형광막Uneven Substrate / High Refractive Glass Layer / ITO / Red Fluorescent Film 1.51.5 비교예Comparative example (C)(C) 평탄 기판/ITO/적색 형광막Flat Substrate / ITO / Red Fluorescent Film 1.01.0 실시예Example (A)(A) 요철 기판/고굴절Glass층/ITO/녹색 형광막Uneven substrate / High refractive glass layer / ITO / Green fluorescent film 1.71.7 비교예Comparative example (C)(C) 평탄 기판/ITO/녹색 형광막Flat Substrate / ITO / Green Fluorescent Film 1.01.0 실시예Example (A)(A) 요철 기판/고굴절Glass층/ITO/백색 형광막Uneven substrate / High refractive glass layer / ITO / White fluorescent film 1.61.6 비교예Comparative example (C)(C) 평탄 기판/ITO/백색 형광막Flat Substrate / ITO / White Fluorescence 1.01.0

다음으로, 요철 기판의 Ra를 변화시켜 같은 기판을 제작하여 광 추출 효율을 측정한 결과를 표 3에 나타낸다. 요철 기판의 Ra, Haze 값 및 요철의 형성 방법은 표 3에 나타낸 바와 같다. 표 3으로부터 알 수 있듯이 Ra가 0.01㎛ 또는 0.1㎛ 등 요철 정도가 작은 경우에는 Haze 값도 작아 광 추출 효율 향상 효과가 적거나 거의 없었다. 반면에, 예를 들어 0.7㎛ 이상의 큰 Ra를 갖는 요철 기판을 사용하는 경우에는 Haze 값도 커서 충분한 광 추출 효율의 향상이 확인되었다.Next, Table 3 shows the results of measuring the light extraction efficiency by changing the Ra of the uneven substrate to produce the same substrate. Ra, Haze values of the uneven substrate and the method of forming the unevenness are as shown in Table 3. As can be seen from Table 3, when Ra has a small degree of irregularities such as 0.01 µm or 0.1 µm, the Haze value is also small and little or almost no effect of improving light extraction efficiency. On the other hand, in the case of using an uneven substrate having a large Ra of 0.7 µm or more, for example, a Haze value was also large, and it was confirmed that sufficient light extraction efficiency was improved.

요철기판의 Ra
㎛Ra of uneven substrate
㎛ Haze(%)Haze (%) 요철의 작성 방법How to make irregularities 광추출 강도Light extraction intensity 실시예Example 0.010.01 88 습식 식각Wet etching 1.051.05 실시예Example 0.10.1 3535 샌드 블라스트Sand blast 1.11.1 실시예Example 0.70.7 8888 샌드 블라스트Sand blast 1.61.6 실시예Example 1One 9090 습식 식각Wet etching 1.71.7 실시예Example 22 9191 샌드 블라스트Sand blast 1.81.8 실시예Example 55 9090 습식 식각Wet etching 1.71.7 비교예Comparative example 0.0050.005 0.20.2 미처리Untreated 1.01.0

요철 기판상에 형성하는 고굴절율의 유리층의 막두께에 대해서 검토한 결과를 표 4에 나타낸다. 다양한 Ra를 갖는 요철 기판상에 다양한 두께의 고굴절율 유리층을 형성한 결과, 표면이 충분히 평활한 투광성 기판을 얻기 위해서는 Ra에 따라 필요한 유리층의 두께가 다르다는 것을 알 수 있었다. 예를 들어, Ra=0.7㎛에서는 20㎛ 이상의 막두께가 필요했다. 완전히 평탄화된 표면을 얻기 위해서는 대략 Ra의 30?40배의 막두께가 필요하다는 것을 알 수 있었다. 이것은, Ra의 수치의 10?20배의 Rz(최대 크기)가 존재하기 때문이다.Table 4 shows the results of examining the film thickness of the high refractive index glass layer formed on the uneven substrate. As a result of forming high refractive index glass layers having various thicknesses on uneven substrates having various Ras, it was found that the thicknesses of the glass layers required for Ra were different in order to obtain a transparent substrate having a smooth surface. For example, when Ra = 0.7 mu m, a film thickness of 20 mu m or more was required. It can be seen that a film thickness of approximately 30-40 times of Ra is required to obtain a completely flattened surface. This is because Rz (maximum size) of 10-20 times the value of Ra exists.

요철기판의
Ra ㎛Uneven substrate
Ra μm 요철기판의
Rz ㎛Uneven substrate
Rz μm 평탄화층의
막두께 ㎛Planarization
Film thickness μm 평탄화후 표면 거칠기
Ra ㎛Surface roughness after planarization
Ra μm 실시예Example 0.10.1 1.71.7 1One 0.50.5 실시예Example 0.10.1 1.71.7 44 >0.03> 0.03 실시예Example 0.70.7 1212 0.10.1 0.70.7 실시예Example 0.70.7 1212 1One 0.50.5 실시예Example 0.70.7 1212 1212 0.10.1 실시예Example 0.70.7 1212 2525 >0.03> 0.03 실시예Example 22 2323 1010 0.50.5 실시예Example 22 2323 5555 >0.03> 0.03

소다 라임 유리 기판상에 몰드 열전사법을 사용하여, 직경 30㎛의 반구형 마이크로 렌즈 어레이를 형성하였다. 다음으로, 전술한 유리 페이스트 조성물을 소성 후의 막두께가 25㎛가 되도록 도공?건조하여 내부에 마이크로 렌즈 구조를 가진 투명 평탄화층을 가진 기판을 얻었다. 또한, 이 기판에 DC마그네트론 스퍼터링 장치를 사용하여 ITO를 120㎚ 제막하였다.(기판(A)라고 한다). 이와는 별도로 소다 라임 유리 기판상에 유리 페이스트 조성물을 25㎛의 막두께로 형성한 후에 ITO를 120㎚ 스퍼터링한 기판(B) 및 소다 라임 유리에 ITO를 120㎚ 스퍼터링한 기판(C)를 제작하였다. (A)?(C)의 각각의 기판에 청색 발광 재료로서, BASF사 제품 LMMOGENF650을 저항 가열 증착기를 사용하여 200㎚ 증착하였다. 얻어진 3종류의 형광막이 부착된 기판을 도 9에 도시된 형광 분광 광도계, 히타찌 하이테크놀로지사의 F7000을 사용하여 형광 강도를 측정하였다. 적분구로 모인 전방위의 발광량이 흡수된 여기광량으로 규격화하면 표 5의 결과를 얻을 수 있었다. 랜덤한 요철면뿐만 아니라 마이크로 렌즈를 기판 내부에 내포할 경우에도 광 추출 효율의 개선을 확인할 수 있었다.Using a mold thermal transfer method on a soda lime glass substrate, a hemispherical micro lens array having a diameter of 30 mu m was formed. Next, the glass paste composition mentioned above was coated and dried so that the film thickness after baking might be set to 25 micrometers, and the board | substrate which has a transparent planarization layer which has a microlens structure inside was obtained. In addition, 120 nm of ITO was formed into a film using the DC magnetron sputtering apparatus. (It is called board | substrate A). Separately from this, a glass paste composition was formed on a soda lime glass substrate with a film thickness of 25 μm, and then a substrate B sputtered with ITO 120 nm and a substrate C sputtered with 120 nm ITO on soda lime glass were prepared. As the blue light emitting material, 200 nm of LMMOGENF650 manufactured by BASF was deposited on each of the substrates (A) to (C) using a resistive heating evaporator. The fluorescence intensity of the obtained three kinds of substrates with a fluorescent film was measured using a fluorescence spectrophotometer and a F7000 manufactured by Hitachi High Technology. The results shown in Table 5 can be obtained by normalizing the amount of emitted light gathered by the integrating sphere to the amount of excitation light absorbed. It was confirmed that the light extraction efficiency was improved even when the microlenses were embedded inside the substrate as well as the random uneven surface.

기판Board 내용Contents 광추출 강도Light extraction intensity 실시예Example (A)(A) 마이크로렌즈 내장기판/유리층/ITO/청색 형광막Microlens Substrate / Glass Layer / ITO / Blue Fluorescent Film 1.81.8 비교예Comparative example (B)(B) 평탄 기판/유리층/ITO/청색 형광막Flat Substrate / Glass Layer / ITO / Blue Fluorescent Film 0.90.9 비교예Comparative example (C)(C) 평탄 기판/ITO/청색 형광막Flat Substrate / ITO / Blue Fluorescence 1.01.0

다음으로, 개시된 발명을 적용한 투광성 기판을 사용하여 유기 발광 소자를 제작하였다(소자 면적은 0.04㎠). 우선, 표 2에서 사용한 ITO가 부착된 기판(A)?(C)를 IPA와 순수한 물로 세정한 후 UV오존 클리너로 처리하였다. 정공 주입층으로서 HIL-1(도 11을 참조)을 60㎚, 정공 수송층으로서 NPD(도 11)를 20㎚, 녹색 발광층으로서 Alq3(도 11)를 60㎚로 진공 증착에 의해 각각 형성하였다. 또한, 전자 주입층으로서 LiF를 3㎚, 음극으로서 Al을 200㎚로 증착하여 유기 발광 소자를 제작하였다. 상기와 같이 제작한 유기 발광 소자를 주위의 대기에 노출시키지 않고 건조 질소 분위기의 글러브 박스 안에 옮기고, 유기 발광 소자를 산화바륨 분말을 함유한 흡수재가 첨부된 봉지판과 자외선 경화 수지 씰링제를 사용하여 맞붙이고, 자외선 조사에 의해 씰링제를 경화시켜 유기 발광 소자를 봉지하였다.Next, an organic light emitting device was manufactured using a light transmissive substrate to which the disclosed invention was applied (element area is 0.04 cm 2). First, ITO-attached substrates (A) to (C) used in Table 2 were washed with IPA and pure water, and then treated with a UV ozone cleaner. 60 nm of HIL-1 (see FIG. 11) as the hole injection layer, 20 nm of NPD (FIG. 11) as the hole transporting layer, and 60 nm of Alq3 (FIG. 11) as the green light emitting layer were formed by vacuum deposition. Further, an organic light emitting device was manufactured by depositing LiF at 3 nm as the electron injection layer and 200 nm at Al as the cathode. The organic light emitting device manufactured as described above was transferred to a glove box in a dry nitrogen atmosphere without being exposed to the surrounding atmosphere, and the organic light emitting device was sealed using an encapsulant with an absorbent containing barium oxide powder and an ultraviolet curable resin sealing agent. The sealing agent was hardened by ultraviolet irradiation and the organic light emitting element was sealed.

제작한 유기 발광 소자에 대해서 KEITHLEY사 소스 미터 2400, 적분구 및 조도계를 조합한 측정계로 전류-전압-전광속 특성을 측정하였다. 전류-전압 특성은 모든 소자에서 거의 같은 결과가 얻어졌다. 결과는 표 6 및 도 12에 도시하였다. 개시된 발명을 적용한 투광성 기판을 사용하여 동소비 전력으로 비교한 경우에 개시된 발명을 적용하지 않은 비교예와 비교하여 약 1.5배의 광추출 효율의 개선을 얻을 수 있다는 것이 발광 소자에서 확인되었다.About the produced organic light emitting element, the current-voltage-electric flux characteristic was measured with the measuring system which combined KEITHLEY source meter 2400, an integrating sphere, and an illuminometer. The current-voltage characteristic was almost the same in all devices. The results are shown in Table 6 and FIG. It was confirmed in the light emitting device that the light extraction efficiency of about 1.5 times can be improved compared to the comparative example without applying the disclosed invention when the light-transmitting substrate to which the disclosed invention was applied was used at the same power consumption.

기판Board 내용Contents 전력 효율 Im/W
@100mW/㎠Power Efficiency Im / W
@ 100mW / ㎠ 실시예Example (A)(A) 요철 기판/유리층/ITO/유기 발광층Uneven substrate / glass layer / ITO / organic light emitting layer 2.452.45 비교예Comparative example (B)(B) 평탄 기판/유리층/ITO/유기 발광층Flat Substrate / Glass Layer / ITO / Organic Emitting Layer 1.461.46 비교예Comparative example (C)(C) 평탄 기판/ITO/유기 발광층Flat Substrate / ITO / Organic Light Emitting Layer 1.621.62

유기 발광층 HIL-1/NPD/Alq3/FLi/Al=60/20/40/3/200㎚Organic light emitting layer HIL-1 / NPD / Alq3 / FLi / Al = 60/20/40/3 / 200nm

다음과 같은 방법으로, 백색 유기 발광 소자를 표 2에서 사용한 (A)?(C)의 ITO가 부착된 기판을 사용하여 제작하였다(소자 면적은 0.04㎠).By the following method, the white organic light emitting element was produced using the board | substrate with ITO of (A)-(C) used in Table 2 (element area is 0.04 cm <2>).

우선 IPA와 순수한 물로 세정한 기판(A)?(C)에 NPD를 30㎚, 공증착에 의해 오렌지색 발광층으로서 NPD에 루브렌(도 11)을 3% 도핑한 층을 60㎚, 공증착에 의해 청색 발광층으로 하여, TBADN(도 11)에 TBP(도 11)를 1% 도핑한 층을 50㎚, Alq3를 20㎚, FLi를 3㎚, 음극으로서 Al을 200㎚로 각각 진공 증착하였다. 상기와 같이 제작한 유기 발광 소자를 주위의 대기에 노출시키지 않고 건조 질소 분위기의 글러브 박스 안에 옮기고 유기 발광 소자를, 산화바륨 분말을 함유한 흡수재가 첨부된 봉지판과 자외선 경화 수지 씰링제를 사용하여 맞붙이고, 자외선 조사에 의해 씰링제를 경화시켜 유기 발광 소자를 밀봉(봉지)하였다.First, an NPD of 30 nm and co-deposited the substrates (A) to (C) washed with IPA and pure water were co-deposited with 60 nm of a layer of 3% doped with rubrene (Fig. 11) in the NPD as an orange light emitting layer. As a blue light emitting layer, 50 nm, Alq3 was 20 nm, FLi was 3 nm, and Al was 200 nm as a cathode, respectively, in which TBADN (FIG. 11) was doped with 1% of TBP (FIG. 11). The organic light emitting device manufactured as described above was transferred to a glove box of a dry nitrogen atmosphere without being exposed to the surrounding atmosphere, and the organic light emitting device was made by using an encapsulation plate with an absorbent containing barium oxide powder and an ultraviolet curable resin sealing agent. The sealing agent was hardened by ultraviolet irradiation, and the organic light emitting element was sealed (sealed).

제작한 유기 발광 소자에 대해서 KEITHLEY사 소스 미터 2400, 적분구 및 조도계를 조합한 측정계로 전류-전압-전광속 특성을 측정한 바, 모든 소자에서 CIE 색도 (0.31, 0.33)의 백색 발광이 얻어졌다. 또한, 전류-전압 특성은 모든 소자에서 거의 같은 결과가 얻어졌다. 각 소자에 100mA/㎠의 전류를 흘려 보냈을 때의 전광속 측정 결과를 표 7에 나타내었다. 그리고, 도 13에는 전류 밀도-전광속의 그래프를 도시하였다. 개시된 발명을 적용한 투광성 기판을 사용한 경우, 개시된 발명을 적용하지 않은 비교예와 비교하여 같은 전류 밀도에서 1.6배의 광속을 얻을 수 있다는 것을 알 수 있었고, 파장 의존성 없이 광 추출 효율의 향상이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 도 14에는 실제 소자의 발광 상태를 도시하였으나, 개시된 발명을 적용한 기판(A)에서는 소자의 실제 면적(0.04㎠)보다 큰 영역에서 발광이 관측되어 광산란 효과를 확인할 수 있었다. 비교예의 소자에서는 기판의 가장자리면(端面)에서 도파광이 확인되고, 정면에서 추출되지는 않았으나 개시된 발명의 실시예의 소자에서는 도파광은 확인할 수 없으므로 광 추출 효율이 대폭 향상되었다는 것은 명백하다.The current-voltage-electric flux characteristics were measured with the KEITHLEY source meter 2400, the integrating sphere and the illuminometer for the fabricated organic light emitting device, and white light emission with CIE chromaticity (0.31, 0.33) was obtained in all the devices. . In addition, the current-voltage characteristics were almost the same in all devices. Table 7 shows the results of measuring the total luminous flux when a current of 100 mA / cm 2 was sent to each device. 13 shows a graph of current density-total luminous flux. In the case of using the light-transmitting substrate to which the disclosed invention is applied, it was found that 1.6 times the luminous flux can be obtained at the same current density as compared with the comparative example to which the disclosed invention is not applied. Could know. Although the light emitting state of the actual device is illustrated in FIG. 14, in the substrate A to which the disclosed invention is applied, light emission is observed in a region larger than the actual area (0.04 cm 2) of the device, thereby confirming the light scattering effect. In the device of the comparative example, the guided light was confirmed at the edge surface of the substrate, and it was not extracted from the front side, but in the device of the disclosed embodiment, the guided light was not able to be confirmed.

기판Board 내용Contents 전광속 Im×10-2
@100mA/㎠Full Beam Im × 10 -2
@ 100mA / ㎠ 실시예Example (A)(A) 요철 기판/유리층/ITO/유기ELUneven board / Glass layer / ITO / Organic EL 10.6510.65 비교예Comparative example (B)(B) 평탄 기판/유리층/ITO/유기ELFlat Board / Glass Layer / ITO / Organic EL 6.386.38 비교예Comparative example (C)(C) 평탄 기판/ITO/유기ELFlat Board / ITO / Organic EL 6.726.72

유기 발광층 NPD/NPD(루브렌3%)/TBADN(TBP 1%)/Alq3/FLi/Al=30/60/50/20/3/200㎚Organic light emitting layer NPD / NPD (3% Rubrene) / TBADN (1% TBP) / Alq3 / FLi / Al = 30/60/50/20/3/200 nm

이상, 첨부된 도면을 참조하여 개시된 발명의 실시예들에 대해서 상세히 설명하였으나, 개시된 발명은 상기 예들로 한정되지는 않는다. 개시된 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주내에서 각종 변경예 또는 수정예를 생각해낼 수 있다는 것은 명백하며, 이들에 대해서도 당연히 개시된 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.In the above, embodiments of the disclosed invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, but the disclosed invention is not limited to the above examples. It will be apparent to those skilled in the art that the disclosed invention can conceive various modifications or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood to belong.

100,200 면발광 소자
110,210 투광성 기판
111,211 요철면
120,220 투명 평탄화층
130,230 투명 전도층(투명 전극)
140,240 유기 발광층
150,250 음극100,200 surface emitting element
110,210 translucent substrate
111,211 uneven surface
120,220 transparent planarization layer
130,230 transparent conductive layer (transparent electrode)
140,240 organic light emitting layer
150,250 cathode

Claims (17)

일 표면에 요철면이 형성된 투광성 기판;
상기 일 표면 상에 마련되어, 상기 요철면을 평탄화하는 투명 평탄화층; 및
상기 투명 평탄화층 상에 마련된 투명 전도층;을 포함하고,
상기 투명 평탄화층은 유리 프릿, 용제와 수지를 포함하는 유리 페이스트 조성물로 형성된 면발광 소자용 기판.A translucent substrate having an uneven surface formed on one surface thereof;
A transparent planarization layer provided on the one surface to planarize the uneven surface; And
And a transparent conductive layer provided on the transparent planarization layer.
The transparent planarization layer is a substrate for a surface light emitting element formed of a glass paste composition comprising a glass frit, a solvent and a resin. 제 1 항에 있어서,
상기 유리 프릿의 유리 전이 온도는 350℃ 이상 450℃ 이하인 면발광 소자용 기판.The method of claim 1,
The glass transition temperature of the said glass frit is 350 degreeC or more and 450 degrees C or less substrate. 제 1 항에 있어서,
상기 투명 평탄화층의 굴절율 nd1과 상기 투명 전도층의 굴절율 nd2는 부등식 nd1/nd2 ≥ 0.9을 만족하는 면발광 소자용 기판.The method of claim 1,
A refractive index nd1 of the transparent planarization layer and a refractive index nd2 of the transparent conductive layer satisfy an inequality nd1 / nd2 ≥ 0.9. 제 1 항에 있어서,
상기 투명 평탄화층의 두께는 상기 요철면의 평균 표면 거칠기 Ra의 30배 이상 40배 이하인 면발광 소자용 기판.The method of claim 1,
The thickness of the said transparent planarization layer is a surface light emitting element board | substrate which is 30 times or more and 40 times or less of the average surface roughness Ra of the said uneven surface. 제 1 항에 있어서,
상기 투명 평탄화층의 두께는 상기 요철면의 최대 표면 거칠기 Rz의 1.3배 이상 20배 이하인 면발광 소자용 기판.The method of claim 1,
The thickness of the said transparent flattening layer is 1.3 times or more and 20 times or less of the largest surface roughness Rz of the said uneven surface. 제 1 항에 있어서,
상기 투명 평탄화층의 두께는 3㎛ 이상 100㎛ 이하인 면발광 소자용 기판.The method of claim 1,
The thickness of the said transparent flattening layer is 3 micrometers or more and 100 micrometers or less. 제 1 항에 있어서,
상기 요철면의 평균 표면 거칠기 Ra는 0.7㎛ 이상 5㎛ 이하인 면발광 소자용 기판.The method of claim 1,
The surface roughness Ra of the average surface roughness Ra of the said uneven surface is 0.7 micrometer or more and 5 micrometers or less. 제 1 항에 있어서,
상기 요철면의 요철 형상이 랜덤한 구조로 형성된 면발광 소자용 기판.The method of claim 1,
A substrate for a surface light emitting element, wherein the uneven shape of the uneven surface is formed in a random structure. 제 1 항에 있어서,
상기 요철면의 요철 형상이 균일한 단위 구조로 형성된 면발광 소자용 기판.The method of claim 1,
A substrate for a surface light emitting element, wherein the irregularities of the uneven surface are formed in a uniform unit structure. 제 9 항에 있어서,
상기 요철면의 요철 형상은 피라미드 형상 또는 렌즈 형상인 면발광 소자용 기판.The method of claim 9,
The concave-convex shape of the concave-convex surface is a surface light emitting element substrate having a pyramid shape or a lens shape. 제 1 항 내지 제 10 항 중에서 어느 한 항에 따른 면발광 소자용 기판; 및
상기 면발광 소자용 기판 상에 마련된 유기 발광층;을 포함하는 면발광 소자.A substrate for a surface light emitting device according to any one of claims 1 to 10; And
And an organic light emitting layer provided on the surface light emitting device substrate. 제 11 항에 따른 면발광 소자를 포함하는 조명 기구.Lighting device comprising the surface light emitting device according to claim 11. 제 11 항에 따른 면발광 소자를 포함하는 디스플레이 장치.Display device comprising the surface light emitting device according to claim 11. 투광성 기판의 일 표면에 요철면을 형성하는 단계;
상기 요철면에 유리 프릿, 용제와 수지를 포함하는 유리 페이스트 조성물을 도포하고, 건조 및 소성하여 상기 요철면을 평탄화하는 투명 평탄화층을 형성하는 단계; 및
상기 투명 평탄화층 상에 투명 전도층을 형성하는 단계;를 포함하는 면발광 소자용 기판의 제조 방법.Forming an uneven surface on one surface of the light transmissive substrate;
Applying a glass paste composition comprising a glass frit, a solvent and a resin to the uneven surface, and drying and baking to form a transparent flattening layer to planarize the uneven surface; And
Forming a transparent conductive layer on the transparent planarization layer; Method of manufacturing a substrate for a surface light emitting device comprising a. 제 14 항에 있어서,
상기 요철면은 샌드 블라스트법 또는 습식 식각법에 의해서 형성되는 면발광 소자용 기판의 제조 방법.15. The method of claim 14,
The uneven surface is a method of manufacturing a substrate for a surface light emitting element is formed by a sand blast method or a wet etching method. 제 14 항에 있어서,
상기 유리 프릿의 유리 전이 온도는 350℃ 이상 450℃ 이하인 면발광 소자용 기판의 제조 방법.15. The method of claim 14,
The glass transition temperature of the said glass frit is 350 degreeC or more and 450 degrees C or less, The manufacturing method of the substrate for surface light emitting elements. 제 14 항에 있어서,
상기 유리 페이스트 조성물은 350℃ 이상 500℃ 이하에서 소성되는 면발광 소자용 기판의 제조 방법.15. The method of claim 14,
The said glass paste composition is a manufacturing method of the substrate for surface light emitting elements baked at 350 degreeC or more and 500 degrees C or less.
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