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KR100769586B1 - 유기 ｅｌ 소자 및 그 제조 방법 - Google Patents

유기 ｅｌ 소자 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR100769586B1
KR100769586B1 KR1020060034199A KR20060034199A KR100769586B1 KR 100769586 B1 KR100769586 B1 KR 100769586B1 KR 1020060034199 A KR1020060034199 A KR 1020060034199A KR 20060034199 A KR20060034199 A KR 20060034199A KR 100769586 B1 KR100769586 B1 KR 100769586B1
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Abstract

본 발명은 유기 EL 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 기판 상에 형성된 제1 전극과, 제1 전극 상에 형성된 유기 박막층 및 이러한 유기 박막층 상에 형성된 제2 전극을 포함하며, 제1 전극 및 제2 전극 중 어느 한 전극은 애노드 전극이고, 타 전극은 캐소드 전극이며, 이러한 캐소드 전극은 금(Au)을 포함한 소정 두께의 박막으로 형성된 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자 및 그 제조 방법이 제공된다.
유기 EL, 애노드 전극, 캐소드 전극, 금(Au), 진공 열 증착

Description

유기 ＥＬ 소자 및 그 제조 방법 {Organic electroluminescent element and method for manufacturing the same}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 EL 소자의 구조를 나타낸 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 EL 소자의 구조를 나타낸 개략 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 유기 EL 소자의 발광 메커니즘 및 에너지 밴드 다이어그램을 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명에 따른 금(Au)으로 이루어진 캐소드 전극과 ITO로 이루어진 애노드 전극의 투과율 및 면저항을 나타낸 도이다.
도 5는 캐소드 전극의 두께에 따른 유기 EL 소자의 I-V(전류밀도-전압) 특성을 나타낸 그래프이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 바텀 발광 및 탑 발광 특성을 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10; 기판 20; 애노드 전극
30; 유기 박막층 31; 정공 주입층
33; 정공 수송층 35; 유기 발광층
37; 전자 주입층 40; 캐소드 전극
본 발명은 유기 EL 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금(Au)으로 이루어진 박막으로 형성된 캐소드 전극을 포함한 유기 EL 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
LCD, PDP에 이어 차세대 평판 디스플레이로 기대되고 있는 유기 EL 디스플레이는 발광체인 유기화합물을 여러 겹 쌓고 전압을 가하면 전류가 흘러서 발광하는 현상을 이용한 디스플레이로서, Organic Electroluminescent Display(OELD) 또는 Organic Light Emitting Diode(OLED)로도 불린다.
LCD는 광의 선택적 투과를 통하여 화상을 표시하고, PDP가 플라즈마 방전을 통하여 화상을 표시하는 것에 반하여, 유기 EL 디스플레이는 전계 발광이라는 메커니즘을 통하여 화상을 표시하게 된다. 이는 두 개의 전극 사이에 유기발광재료를 삽입하고, 각 전극에 전압을 가하면, 양극과 음극에서 각각 전자와 정공이 유기층 안으로 주입되어, 전자와 정공이 재결합되는데, 이 때 발생하는 재결합 에너지가 유기 분자들을 자극함으로써 빛을 발생시키는 방식이다. 이러한 유기 EL 디스플레 이는 자체 발광 특성과 함께 시야각이 넓고, 고선명, 고화질, 고속 응답성 등의 장점을 갖고 있어 소형 디스플레이에 많이 적용되고 있다.
한편, 유기 EL 디스플레이는 빛의 발광 방향에 따라, 바텀 발광 방식(bottom emission), 탑 발광 방식(top emission) 및 듀얼 발광 방식(dual emission)으로 구분되며, 상기 바텀 발광 방식은 투명 애노드 전극(anode)을 통하여, 기판 방향으로 빛이 나오며, 상기 탑 발광 방식은 유기층 상에 증착된 투명 캐소드 전극(cathode)을 통하여 빛이 나오며, 상기 듀얼 발광 방식은 양 방향(애노드 및 캐소드 전극)에서 빛이 나오는 방식이다.
이 중 듀얼 발광 방식은 다양한 디스플레이 어플리케이션에 적용할 수 있는 장점을 지니고 있어, 현재 다양한 형태로 연구되고 있으며, 종래 기술에 따른 듀얼 발광 방식의 유기 EL에서는 투명 캐소드 전극을 형성하기 위하여, 투명 도전 옥사이드 예를 들면, 인듐 징크 옥사이드(indium zinc oxide) 또는 징크 옥사이드:알루미늄(zinc oxide:aluminum)을 RF 스퍼터링에 의해 유기층 상에 증착하였다. 그러나, RF 스퍼터링은 유기층에 많은 손상을 주기 때문에, 유기 EL 디스플레이의 성능을 악화시키는 문제점이 발생하였다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 유기 박막층을 보호하면서, 투과율이 개선된 듀얼 발광 방식의 유기 EL 디스플레이를 구현하기 위하여, 캐소드 전극을 금(Au)으로 이루어진 박막으로 형성한 유기 EL 소자 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 유기 EL 소자의 유기 박막층 및 캐소드 전극을 진공 열 증착을 통해서 증착시켜 형성함으로써, 유기 박막층의 손상을 최소화한 유기 EL 소자 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 기판 상에 형성된 제1 전극; 상기 제1 전극 상에 형성된 유기 박막층 및 상기 유기 박막층 상에 형성된 제2 전극을 포함하며, 상기 제1 전극 및 제2 전극 중 어느 한 전극은 애노드 전극이고, 타 전극은 캐소드 전극이며, 상기 캐소드 전극은 금(Au)을 포함한 소정 두께의 박막으로 형성된 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자가 제공된다.
상기 제1 전극은 애노드 전극이며, 상기 제2 전극은 캐소드 전극인 것을 특징으로 한다.
상기 유기 박막층 및 상기 제2 전극은 진공 열 증착에 의해 순차적으로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 제2 전극은 10nm 초과 내지 100nm 미만의 두께로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 애노드 전극은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)을 포함한 소정 두께의 박막으로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 유기 EL 소자를 보호하기 위한 투명 보호막을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유기 박막층은 유기 발광층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유기 박막층은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송층 중 어느 한 층 또는 그 조합으로 구성된 층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 유기 박막층은 전자 주입층으로 Al막을 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판을 준비하는 단계; 상기 기판 상에 제1 전극을 증착한 후, 패터닝하는 단계; 상기 제1 전극 상에 유기 박막층을 증착하는 단계; 상기 유기 박막층 상에 제2 전극을 증착하는 단계 및 상기 제2 전극을 패터닝하는 단계를 포함하며, 상기 제2 전극을 증착하는 단계는 금(Au)을 소정 두께의 박막으로 증착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자 제조 방법이 제공된다.
상기 유기 박막층 및 제2 전극을 증착하는 단계는 진공 열 증착에 의해 상기 유기 박막층과 제2 전극을 순차적으로 증착하는 단계를 포함한다.
상기 제2 전극을 증착하는 단계는 금(Au)을 10nm 초과 내지 100nm 미만의 박막으로 증착하는 단계를 포함한다.
상기 유기 박막층은 유기 발광층을 포함한다.
상기 유기 박막층은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송층 중 어느 한 층 또는 그 조합으로 구성된 층을 더 포함한다.
유기 EL 소자를 보호하기 위한 투명 보호막을 형성하는 단계를 더 포함한다.
도면에서 여러 층 및 각 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 표현하였으며 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭하도록 하였다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 상부 또는 위에 있다고 표현되는 경우는 각 부분이 다른 부분의 바로 상부 또는 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라 각 부분과 다른 부분의 사이에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 EL 소자의 구조를 나타낸 개략 단면도이다.
상기 도 1을 참조하면, 유기 EL 소자는 기판(10), 애노드 전극(20), 유기 박막층(30) 및 캐소드 전극(40)을 포함하며, 상기 기판(10) 상에 상기 애노드 전극(20), 유기 박막층(30) 및 캐소드 전극(40)이 순차적으로 형성된 구조이다.
상기 기판(10)은 유리 기판이 사용되며, 플렉서블 디스플레이를 구현하는 경우에는 플라스틱 기판이 사용될 수 있다.
상기 기판(10) 상에 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명 도전성 재료를 이용하여 애노드 전극(20)이 형성된다. 상기 애노드 전극(20) 상에는 유기 박막층(30)이 형성된다. 즉, 상기 유기 박막층이 후술되는 유기 발광층의 기능을 수행할 수 있다.
상기 유기 박막층(30) 상에는 캐소드 전극(40)이 형성되는데, 이때, 캐소드 전극(40)은 금(Au)으로 이루어진 소정 두께의 박막으로 형성된다. 금(Au) 박막이 두껍게 형성되는 경우에는 상기 유기 박막층(30)에서 나오는 빛을 기판 방향으로 반사시키는 반사막으로 작용하지만, 상기 금(Au) 박막이 소정 두께, 예를 들면 100nm 미만의 두께로 형성하면 상기 유기 박막층(30)에서 나오는 빛을 투과시키게 된다. 또한, 상기 유기 박막층(30)과 캐소드 전극(40)은 종래 기술과 같이 RF 스퍼터링에 의해서 형성되는 것이 아니라, 진공 열 증착(Vacuum Thermal Evaporation)에 의해서 순차적으로 적층되어 형성되므로, 상기 유기 박막층(30)을 손상시키지 않으면서, 캐소드 전극(40)이 형성된다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 상기 애노드 전극(20)을 ITO 또는 IZO를 이용하여 형성하고, 상기 캐소드 전극(40)을 금(Au)을 이용하여 형성하고, 상기 양 전극에 전압을 가하면, 상기 애노드 전극(20) 및 상기 캐소드 전극(40)에서 각각 정공 및 전자가 상기 유기 박막층(30) 안으로 주입되어, 정공 및 전자가 재결합되고, 이러한 재결합 에너지는 유기 분자들을 자극시켜 빛이 발생하게 된다. 상기 유기 박막층(30)에서 발생된 빛은 상기 애노드 전극(20) 및 기판(10)을 통하여 유기 EL 소자의 바텀 방향으로 나오게 되며, 또한 상기 캐소드 전극(40)을 통하여 유기 EL 소자의 탑 방향으로 나오게 된다.
한편, 상기와 같은 구조의 유기 EL 소자를 보호하기 위해 각층을 둘러싸도록 투명 보호막(미도시)이 형성될 수도 있다. 상기 투명 보호막은 외부 환경으로부터의 산소, 저분자 성분 및 수분 등의 투과를 방지하여 이들에 의한 유기 박막층(30)의 기능이 저하되는 것을 방지한다. 그러므로, 상기 투명 보호막은 전기 절연성을 가지며 수분, 산소 등에 대한 배리어성을 가지며 바람직하게는 적정 정도 이상의 경도를 갖는 것이 좋으며, 단층 또는 복수의 층으로 형성될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 EL 소자의 구조를 나타낸 개략 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 유기 EL 소자의 발광 메커니즘 및 에너지 밴드 다이어그램을 나타낸 도이다.
상기 도 2에 도시된 유기 EL 소자는 상기 도 1에 도시된 유기 EL 소자와 비교하여, 유기 박막층이 복수층으로 구성된다는 점이 상이하며, 나머지 구성요소는 거의 유사하므로, 이하에서는 상이한 구성요소를 중심으로 설명한다.
상기 도 2를 참조하면, 상기 유기 EL 소자는 기판(10), 애노드 전극(20), 유기 박막층(30) 및 캐소드 전극(40)을 포함하며, 상기 유기 박막층(30)은 정공 주입층(hole injection layer; 31), 정공 수송층(hole transport layer; 33), 유기 발광층(35), 전자 주입층(electron injection layer; 37)을 포함하고, 상기 기판(10) 상에 상기 애노드 전극(20), 유기 박막층(30) 및 캐소드 전극(40)이 순차적으로 형성된 구조이다.
상기 기판(10) 상에 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등과 같은 투명 도전성 재료를 이용하여 애노드 전극(20)이 형성된다.
상기 애노드 전극(20) 상에는 복수층의 유기 박막층(30)이 형성된다. 상기 유기 박막층(30)은 정공 주입층(31), 정공 수송층(33), 유기 발광층(35), 전자 주입층(37)이 순차적으로 적층되어 형성된다.
상기 유기 박막층(30)의 각층의 재료로서는 다음의 것들이 사용된다. 예를 들면, 상기 정공 주입층(31)으로는 Copper phthalocyanine (CuPc)등이 사용되며, 상기 정공 수송층(33)으로는 N,N'-di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenylbenzidine (α-NPB) 등을 사용할 수 있다. 또한, 상기 유기 발광층(35)으로는 8-hydroxyquinoline aluminum (Alq3) 등을 사용할 수 있다. 한편, 상기 유기 발광층(35)은 전자 수송층을 더 포함할 수도 있다. 상기 전자 주입층(37)으로는 LiF(37a)와 Al(37b)를 사용할 수 있다.
상기 복수층으로 이루어진 유기 박막층(30) 상에는 캐소드 전극(40)이 형성되는데, 이때, 캐소드 전극(40)은 금(Au)으로 이루어진 소정 두께 예를 들면, 100nm 미만의 박막으로 형성된다. 또한, 상기 유기 박막층(30)과 캐소드 전극(40)은 종래 기술과 같이 RF 스퍼터링에 의해서 형성되는 것이 아니라, 진공 열 증착(Vacuum Thermal Evaporation)에 의해서 순차적으로 적층되어 형성되므로, 상기 유기 박막층(30)을 손상시키지 않으면서, 캐소드 전극(40)이 형성된다.
상기 도 3에는, 상기 기판(10), ITO로 형성된 애노드 전극(20), CuPc(정공주입층; 31), α-NPB (정공 수송층; 33), Alq3 (유기발광층; 35), LiF(전자 주입층; 37a), Al(전자 주입층; 37b) 및 Au로 형성된 캐소드 전극(40)이 순차적으로 형성된 유기 EL 소자의 에너지 밴드 다이어그램이 도시된다. 이때, 상기 CuPc(31), α-NPB(33), Alq3(35), LiF(37a) 및 Al(37b)은 각각 20nm, 40 nm, 60 nm, 0.5 nm 및 1 nm로 형성되며, 상기 Au로 형성된 캐소드 전극(40)은 10, 15, 20, 50, 또는 100 nm로 형성될 수 있다. 이는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐, 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 각 층의 두께가 이에 한정되는 것은 아니다.
이러한 구조의 유기 EL 소자는 애노드와 캐소드에서 주입된 정공과 전자의 재결합에 의해 발광이 일어나는 메커니즘을 갖는데, 재결합 에너지가 발광 중심을 여기시키는 동작 메커니즘을 살펴보면, 우선 애노드와 캐소드 전극에서 유기 박막층으로 정공과 전자가 주입된다. 주입된 정공과 전자는 이동하게 되고, 정공과 전자의 재결합에 의한 여기자(excition)를 생성하고, 이러한 여기자로부터의 에너지에 의해 특정 파장의 빛이 발생된다. 한편, 전하의 주입을 더욱 활성화시키기 위하여, 유기 발광층의 상부와 하부에 각각 전자 주입층, 전자 수송층, 정공 주입층 또는 정공 주입층 등을 적층시킨다. 여기서, 도 3의 에너지 밴드 다이어그램에서 보여주듯이 유기발광층(Alq3)와 캐소드 전극(Au) 사이는 에너지 밴드 레벨 차이가 매우 크므로 유기 발광층으로 전자를 용이하게 이동시키기 위해서는 중간값의 에너지 밴드값을 가지는 중간층 즉 전자 주입층이 요구된다. 이에 본 발명에서는 전자 주입층으로 LiF와 Al를 사용하며, 특히 4.28eV의 에너지 밴드 값을 가지는 Al를 사용하여 에너지 베리어를 효과적으로 낮추어 줌에 의해 전자를 용이하게 이동시킨다.
한편, 상기 실시예에서는 상기 유기 박막층(30)이 정공 주입층(31), 정공 수송층(33), 유기 발광층(35), 전자 주입층(37)이 순차적으로 적층되어 형성된 경우를 예로서 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 유기 박막층(30)은 이하와 같이 다양하게 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 유기 박막층은 정공 주입층/유기 발광층, 유기 발광층/전자 주입층, 정공 주입층/유기 발광층/전자 주입층, 정공 수송층/유기 발광층/전자 주입층, 정공 주입층/정공 수송층/유기 발광층/전자 주입층 또는 정공 주입층/정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층/전자 주입층 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 금(Au)으로 이루어진 캐소드 전극과 ITO로 이루어진 애노드 전극의 투과율 및 면저항을 나타낸 도이다. 상기 캐소드 전극과 애노드 전극의 투과율 측정은 발광 파장(l)이 각각 660, 525, 470 nm 인 발광 다이오드를 이용하여 측정하였다.
도 4를 참조하면, ITO의 투과율은 적색(R, l = 660 nm): 90 %, 녹색 (G, l = 525 nm): 89 % 그리고 청색 (B, l = 470 nm): 81 %를 보이고 있으며, ITO의 면저항은 13 Ω/□로 측정되었다.
한편, 금(Au) 박막의 두께가 두꺼워질수록 투과율 값은 작아지고, 면저항 값은 작아짐을 알 수 있다. 그러나, 100 nm의 금(Au) 박막은 투과가 거의 되지않고, 오직 반사만이 일어나는 것을 알 수 있었다.
또한, 10 nm의 금(Au) 박막은 투과율 특성이 가장 양호하나, 상기에서 살펴본 구조를 갖는 유기 EL 소자 즉, 기판(10), ITO로 형성된 애노드 전극(20), CuPc(정공주입층; 31), α-NPB (정공 수송층; 33), Alq3 (유기발광층; 35), LiF(전자 주입층; 37a), Al(전자 주입층; 37b) 및 Au로 형성된 캐소드 전극(40)이 순차적으로 형성되며, 상기 CuPc(31), α-NPB(33), Alq3(35), LiF(37a), Al(37b) 및 Au(40)은 각각 20nm, 40 nm, 60 nm, 0.5 nm, 1 nm 및 10nm로 형성된 유기 EL 소자는 전류 밀도값이 매우 낮고 전혀 발광이 되지 않았다. 따라서, 상기와 같은 데이터를 참조할 때, Au의 두께는 10nm 보다는 크고, 100nm 보다는 작게 형성하는 것이 바람직함을 알 수 있다.
도 5는 캐소드 전극을 형성하는 금(Au) 박막의 두께에 따른 유기 EL 소자의 I-V(전류밀도-전압) 특성을 나타낸 그래프이다.
상기 도 5를 참조하면, 다양한 금(Au) 박막두께로 형성된 유기 EL 소자의 I-V특성을 보여주고 있다. 상기 그래프에서 도시된 바와 같이, 7.5 V에서 금 박막의 두께가 15 nm일 때 334 mA/cm2, 20 nm일 때 308 mA/cm2, 50 nm일 때 179 mA/cm2 그리고 100 nm 일 때 141 mA/cm2의 결과를 얻었다. 따라서, 전류 밀도는 금(Au) 박막의 두께가 두꺼워질수록 감소되는 경향을 보이고 있는데, 이는 금 박막의 두께가 두꺼워질수록 면저항 값은 작아 지지만, 소자의 두께가 더 두꺼워지기 때문이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 바텀 발광 및 탑 발광 특성을 나타낸 그래프이다. 상기 도 6a에는 캐소드 전극을 형성하는 금(Au) 박막 두께에 따른 바텀 발광 특성이 도시되며, 도 6b에는 금(Au) 박막 두께에 따른 탑 발광 특성이 도시된다.
상기 도 6a를 참조하면, 금(Au) 박막 두께가 15, 20, 50, 100 nm일 일 때, 각각, 6.3, 6.5, 6.3, 6.4 V에서 휘도가 약 1000cd/m2의 결과를 얻었다. 즉, 동일 전압에서 거의 유사한 휘도값을 보이고 있으며, 이는 바텀 발광 특성은 금(Au) 박막 두께에 따른 변화가 거의 없는 것을 의미한다. 이것은 애노드 전극을 형성하는 ITO의 투과율이 금(Au) 박막 두께 변화에 영향이 없기 때문이다. 다만, 위의 결과에서 50과 100 nm두께의 금(Au) 박막은 15와 20 nm두께의 금(Au) 박막 보다 더 낮은 전류 밀도 값을 갖지만 휘도는 더 높은 값을 갖는데, 이는 50과 100 nm의 두께를 갖는 금(Au) 박막은 투과율이 매우 떨어지기 때문에, 빛이 탑 방향으로 투과하는 대신에 강한 반사가 많이 일어나기 때문이다.
상기 도 6b를 참조하면, 7.5 V에서, 금(Au) 박막의 두께가 15, 20, 50 nm일 때, 각각 1620, 1300 그리고 397 cd/m2의 결과를 얻었다. 이는, 금(Au) 박막이 두꺼워질수록 즉, 금(Au) 박막의 투과율이 낮아질수록, 탑 방향으로 나오는 빛이 줄어들어, 휘도가 줄어든다는 것을 의미한다. 또한, 금(Au) 박막의 두께가 100 nm 일 때는 모두 반사시키기 때문에, 탑 방향으로는 빛이 전혀 나오지 않게 된다.
한편, 금(Au) 박막이 두꺼워 질수록, 유기 EL 소자가 발광되는 임계 전압(15 nm: 4.2 V, 20 nm: 4.7 V, 50 nm: 5.3 V)가 점점 높아짐을 확인할 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 제조방법을 나타낸 흐름도이다.
상기 도 7을 참조하면, 우선 기판을 준비하는 과정을 수행한다(S710). 이때, 기판은 유리 기판 또는 플라스틱 기판이 사용될 수 있다. 이러한 기판은 초음파 세정기에서 이소프로필 알코올과 탈이온화수에 의하여 세척한 후, 후술하는 과정을 수행한다.
상기 기판 상에 애노드 전극을 형성하는 ITO 또는 IZO 등을 증착시킨 후, 패터닝하는 과정을 수행한다(S720). 이때, ITO 또는 IZO막은 마이크로리소그라피(microlithography)를 이용하여 패터닝하며, 패터닝을 수행한 후에 기판을 150도에서 1시간 동안 열처리를 하고, 산소 플라즈마(oxygen plasa)처리를 100W에서 30초 동안 수행할 수도 있다.
그 다음, 상기 애노드 전극 상에 단일층 또는 복수층으로 구성된 유기 박막층을 증착하는 과정을 수행한다(S730). 그리고 나서, 상기 유기 박막층 상에 캐소드 전극을 형성하는 금(Au)을 소정 두께로 증착시킨 후, 패터닝하는 과정을 수행한다(S740). 이때, 상기 유기 박막층 및 캐소드 전극은 진공에서 저항 가열 방식으로 물질을 기화시켜 증착시키는 진공 열 증착 방식으로 순차적으로 증착시킨다. 본 실시예에서, 증착 시의 진공도는 5×10-7 Torr이고, 증발율(evaporation rates)은 0.1 - 5 Å/s로 수행하였으나, 진공도 및 증발율의 조건은 필요에 따라 가변될 수 있다.
그리고 나서, 필요에 따라 상기 유기 EL 소자를 보호하기 위한 투명 보호막을 형성하는 과정을 수행한다(S750).
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 유기 EL 소자 및 그 제조 방법의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 캐소드 전극을 형성하기 위하여, 소정 두께의 금(Au)박막을 진공 열 증착 방식으로 유기 박막층 상에 형성함으로써, 유기 박막층을 보호하면서, 투과율을 개선할 수 있게 된다.
또한, 캐소드 전극을 형성하는 금(Au) 박막의 두께를 조절함으로써, 유기 EL 소자의 투과율 및 휘도를 제어할 수 있는 효과를 얻게 된다.

Claims (15)

  1. 기판 상에 형성된 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 형성된 유기 박막층 및
    상기 유기 박막층 상에 형성된 제2 전극을 포함하며, 상기 제1 전극 및 제2 전극 중 어느 한 전극은 애노드 전극이고, 타 전극은 캐소드 전극이며,
    상기 캐소드 전극은 금(Au)을 포함한 10nm 초과 내지 100nm 미만의 박막으로 형성되어, 듀얼 발광하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 전극은 애노드 전극이며, 상기 제2 전극은 캐소드 전극인 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 유기 박막층 및 상기 제2 전극은 진공 열 증착에 의해 순차적으로 형성된 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 애노드 전극은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)을 포함한 소정 두께의 박막으로 형성된 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 유기 EL 소자를 보호하기 위한 투명 보호막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 유기 박막층은 유기 발광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 유기 박막층은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송층 중 어느 한 층 또는 그 조합으로 구성된 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 유기 박막층은 전자 주입층으로 Al막을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
  10. 기판을 준비하는 단계;
    상기 기판 상에 제1 전극을 증착한 후, 패터닝하는 단계;
    상기 제1 전극 상에 유기 박막층을 증착하는 단계;
    상기 유기 박막층 상에 제2 전극을 증착하는 단계 및
    상기 제2 전극을 패터닝하는 단계를 포함하며,
    상기 제2 전극을 증착하는 단계는 금(Au)을 10nm 초과 내지 100nm 미만의 박막으로 증착하는 단계를 포함하여, 듀얼 발광하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 유기 박막층 및 제2 전극을 증착하는 단계는 진공 열 증착에 의해 상기 유기 박막층과 제2 전극을 순차적으로 증착하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 유기 EL 소자 제조 방법.
  12. 삭제
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 유기 박막층은 유기 발광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 유기 박막층은 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송층 중 어느 한 층 또는 그 조합으로 구성된 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자 제조 방법.
  15. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    유기 EL 소자를 보호하기 위한 투명 보호막을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자 제조 방법.
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