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KR101097342B1 - 양자점 유기 전계 발광 소자 및 그 형성방법 - Google Patents

양자점 유기 전계 발광 소자 및 그 형성방법 Download PDF

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KR101097342B1
KR101097342B1 KR1020100021013A KR20100021013A KR101097342B1 KR 101097342 B1 KR101097342 B1 KR 101097342B1 KR 1020100021013 A KR1020100021013 A KR 1020100021013A KR 20100021013 A KR20100021013 A KR 20100021013A KR 101097342 B1 KR101097342 B1 KR 101097342B1
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Abstract

양자점 유기 발광 소자 및 그 제조 방법을 개시한다. 양자점 유기 발광 소자의 제조방법은 기판 위의 제1 전극층 위에 상분리가 가능한 블록 공중합체막을 형성하는 단계, 상기 블록 공중합체막을 나노 크기의 복수의 기둥 형태의 제1 도메인과 상기 제1 도메인을 둘러싼 제2 도메인으로 상분리시키는 단계, 상기 제1 도메인을 선택적으로 제거하여 나노 크기의 복수의 관통홀을 포함하는 상기 제2 도메인으로 이루어진 양자점 템플릿막을 형성하는 단계 및 상기 양자점 템플릿막의 상기 관통홀 내에 유기 발광층을 포함하는 양자점 구조를 형성하는 단계를 포함한다.

Description

양자점 유기 전계 발광 소자 및 그 형성방법{Quantum dot organic light emitting device and method of formation thereof}
본 발명은 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양자점 발광층을 갖는 유기 전계 발광 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
유기 전계 발광 소자 소자의 외부 양자 효율은 내부 양자효율과 출력 효율의 곱으로 표시 할 수 있다. 내부 양자 효율은 발광성 여기자(exciton)의 생성 확율에 의존하는데, 전자와 정공이 재결합(recombination)할 때 전자 스핀의 다중도 (spin multiplicity) 차이에 의해 삼중항 상태(triplet state) 여기자와 일중항 상태(singlet state) 여기자가 3:1의 비율로 생성되기 때문에 인광(phosphorescence)과 형광(fluorescence)의 내부 양자 효율이 각각 75%, 25%가 된다.
인광의 경우는 현재 수명 문제로 인하여 일부만 적용하고 있고, 대부분의 경우 형광물질로 유기 전계 발광 소자를 제작하고 있어서 유기 전계 발광 소자의 비효율성이 지적되고 있다. 유기 전계 발광 소자의 광학 효율을 올리기 위해서는 양자 효과가 일어나는 나노 스케일의 소자를 개발할 필요가 있다.
본 발명의 일 목적은 광학 효율을 높일 수 있는 양자점 유기 발광 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 일 목적은 광학 효율을 높일 수 있는 양자점 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따라 기판, 상기 기판 위의 제1 전극, 상기 제1 전극 위의 유기 발광층을 포함하는 복수의 양자점 구조 및 상기 양자점 구조 위의 제2 전극을 포함하는 유기 발광 소자를 제공한다.
상기 양자점 구조는 전공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 제1 금속층이 순차적으로 적층된 구조 또는 전공 주입층, 전공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 제1 금속층이 순차적으로 적층된 구조일 수 있다.
본 발명의 다른 일 측면에 따라 양자점 유기 발광 소자의 제조 방법을 제공한다. 양자점 유기 발광 소자의 제조방법은 기판 위에 제1 전극층을 형성하는 단계; 상기 제1 전극층 위에 상분리가 가능한 블록 공중합체막을 형성하는 단계, 상기 블록 공중합체막을 나노 크기의 복수의 기둥 형태의 제1 도메인과 상기 제1 도메인을 둘러싼 제2 도메인으로 상분리시키는 단계, 상기 제1 도메인을 선택적으로 제거하여 나노 크기의 복수의 관통홀을 포함하는 상기 제2 도메인으로 이루어진 양자점 템플릿막을 형성하는 단계 및 상기 양자점 템플릿막의 상기 관통홀 내에 유기 발광층을 포함하는 양자점 구조를 형성하는 단계를 포함한다.
상기 블록 공중합체막은 폴리스티렌(PS)과 폴리비닐피롤리돈(PVP)의 블록 공중합체로부터 선택된 것일 수 있다. 상기 블록 공중합체막의 상분리는 상기 블록 공중합체막의 가열 또는 가압에 의하여 이루어질 수 있다. 상기 제1 도메인을 선택적으로 제거하는 단계는 UV 조사 또는 습식 식각을 이용할 수 있다.
상기 양자점 구조를 형성하는 단계는 유기 전공 수송층, 유기 발광층, 유기 전자 수송층 및 제1 금속층을 순차적으로 형성하는 것을 포함하거나 유기 전공 주입층, 유기 전공 수송층, 유기 발광층, 유기 전자 수송층, 유기 전자 주입층 및 제1 금속층을 순차적으로 형성하는 것을 포함할 수 있다. 이때 제1 금속층을 형성하는 단계는 상기 제1 금속층이 상기 양자점 구조로부터 상기 양자점 템플릿막 위로 확장되어 상기 양자점 구조 위 및 양자점 템플릿막 위의 제2 전극층을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 유기 발광층을 양자점 구조로 형성함으로써 유기 발광 소자의 광학 효율을 높일 수 있다. 또한, 블록 공중합체막의 상분리를 이용하여 템플릿을 형성함으로써 신뢰성있게 양자점 구조를 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 유기 전계 발광 소자의 RGB 화소의 개략적인 상면도이다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 유기 전계 발광 소자의 양자점 구조를 개략적으로 도시한 사시도 및 단면도이다.
도 3은 3차원의 벌크, 2차원의 평면, 1차원의 선 및 0차원의 양자점이 갖는 상태 밀도함수를 비교하여 도시한 그래프이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 양자점 유기 전계 발광 소자의 양자점 구조를 개략적으로 도시한 사시도 및 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 유기 전계 발광 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 양자점 구조를 형성하는 방법을 공정 순서대로 설명하기 위한 순서도이다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 양자점 구조를 형성하는 방법을 공정 순서대로 설명하기 위한 도면들이다.
이하에서 본 발명의 구체적인 실시형태에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 유기 전계 발광 소자의 RGB 화소(pixel)의 개략적인 상면도이다. 종래의 유기 전계 발광 소자의 화소는 스트라이프 모양의 RGB 픽셀로 구성 되어 있으나, 도 1을 참조하면 본 발명의 양자점 유기 전계 발광 소자의 RGB 화소는 양자점(quantum dot)들이 배열된 픽셀을 가지며 양자점들은 양자 효과가 일어날 수 있는 수십에서 수백 나노미터 정도의 크기를 갖는다.
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 유기 전계 발광 소자의 양자점 구조를 개략적으로 도시한 사시도 및 단면도이다. 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 기판(100) 위에 제1 전극층(110)이 형성되어 있고, 제1 전극층(110) 위에 양자점 구조(120)의 배열이 형성되어 있다. 양자점 구조(120)의 각각은 복수의 층(123,125,127,129)으로 이루어져 있다. 양자점 구조(120) 위에는 제2 전극층(130)이 형성되어 있다. 제1 전극층(110)은 R, G, B의 부화소끼리 절연되어 있지만, 필름 형태의 제2 전극층(130)은 R, G, B에 공통으로 형성되어 있다.
양자점 구조(120)의 직경은 양자 효과가 일어 날 수 있는 수십에서 수백 나노미터의 크기를 가질 수 있다. 도 1의 양자점 구조(120)는 정공 수송층(123), 발광층(125), 전자 수송층(127), 양자점 내의 제1 금속층(129)의 순서로 이루어질 수 있다. 한편, 양자점 구조(120)의 적층 순서는 거꾸로 제1 금속층(129), 전자 수송층(127), 발광층(125), 정공 수송층(123)의 순서로 이루어질 수 있다. 이 경우 제1 전극층(110) 및 제2 전극층(130)의 위치도 서로 바뀔 수 있다.
기판(100)은 투명한 물질로서 예를 들어 유리기판, 플라스틱 기판 등이 사용될 수 있다. 제1 전극층(110)은 ITO(indium tin oxide), ZnO(zinc oxide) 등과 같은 투명한 도전성 산화물로 이루어질 수 있다. 정공 수송층(123), 발광층(125) 및 전자 수송층(127)은 유기 물질로 이루어질 수 있다.
정공 수송층(123)은 예를 들어 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노]-바이페닐(NPD) 또는 N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-바이페닐-4,4'-디아민(TPD) 등의 물질로 이루어질 수 있다. 발광층(125)은 단일 물질 또는 호스트와 도펀트를 혼합한 물질을 사용할 수 있다. 예를 들면, Alq3 또는 CBP(4,4'-N,N'-디카바졸-비페닐) 또는 PVK(폴리(n-비닐카바졸))의 물질로 이루어질 수 있다. 전자 수송층(127)은 예를 들어 아릴 치환된 옥사디아졸, 아릴 치환된 트리아졸, 아릴 치환된 펜안트롤린, 벤족사졸 또는 벤즈사이졸 화합물로 이루어질 수 있다. 제1 금속층(129)은 Al, Ag, Mg 또는 이들의 2 이상의 합금으로 이루어질 수 있다. 제2 전극층(130)은 제1 금속층(129)과 동일한 물질로 이루어질 수 있다. 제1 전극층(110)은 애노드로서 작용할 수 있고, 제2 전극층(130)는 캐소드로서 작용할 수 있다.
양자점의 상태밀도 함수(density of state)는 벌크 및 평면의 상태 밀도함수와 확연히 달라진다. 도 3은 3차원의 벌크, 2차원의 평면, 1차원의 선 및 0차원의 양자점이 갖는 상태 밀도함수를 비교하여 도시한 그래프이다. 3차원의 벌크는 연속적인 상태 밀도함수를 갖지만 2차원에서 상태 밀도함수는 계단형으로 변한다. 1차원을 거쳐서 0차원의 양자점이 되면 에너지 밴드갭 내의 각각의 에너지 준위(energy level)에서의 상태 밀도함수는 불연속적으로 변하며 델타 함수 형태를 갖게 된다.
이 경우 비평형 상태에서 주입된 전자와 같은 캐리어들이 매우 좁은 에너지폭을 갖게 되며, 발광 양자 효율이 벌크보다 급격히 증가하게 된다. 또한 최대 광학 이득이 증가하게 되어 발광 소자의 문턱 전류 밀도를 매우 낮게 할 수 있고 문턱 전압 값을 감소 시킬 수 있다.
예를 들면, 반도체 발광 다이오드의 경우 양자점의 문턱 전류 밀도는 양자 우물의 문턱 전류 밀도의 1/4 정도의 값을 갖는다. 유기 발광 다이오드의 문턱 전류 밀도가 약 10-10A/mm2　인데 양자점 다이오드를 실현함으로써 문턱 전류 밀도를 반 이상으로 줄이고 구동 전압도 큰 폭으로 감소시킬 수 있을 것으로 기대된다.
양자점 구조의 경우 광학 손실을 또한 줄일 수 있으며, 발광 선폭이 좁아 색순도 향상을 기대 할 수 있어서 상부 방출(top emission)에 적용할 경우 공진 구조의 필요 없이 내부 양자효율의 증가, 고색순도 등을 동시에 달성 할 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 양자점 유기 전계 발광 소자의 양자점 구조를 개략적으로 도시한 사시도 및 단면도이다. 도 4a 및 도 4b의 양자점 유기 전계 발광 소자의 양자점 구조는 도 1의 양자점 구조에 더하여 제1 전극층(110)과 접촉하는 양자점 내의 제2 금속층(121)을 더 포함한다. 제2 금속층(121)은 제1 전극층(110)과 동일한 물질로 형성될 수 있다. 한편, 양자점 구조(120)의 적층 순서는 거꾸로 제1 금속층(129), 전자 수송층(127), 발광층(125), 정공 수송층(123), 양자점 내의 제2 전극층(121)의 순서로 이루어질 수 있다. 이 경우 제1 전극층(110) 및 제2 전극층(130)의 위치도 서로 바뀔 수 있다.
도 2a, 도 2b, 도 4a 및 도 4b과 관련된 실시예들에서 양자점 구조(120)는 유기 물질로 이루어진 정공 수송층(123), 발광층(125), 전자 수송층(127)을 포함하고 있으나, 필요에 따라서 유기층들의 구조는 변화될 수 있다. 예를 들면, 제1 전극층(110) 또는 제2 금속층(121)과 정공 수송층(123) 사이에 정공 주입층(미도시)을, 전자 수송층(127)과 제1 금속층(129) 사이에 전자 주입층을 더 포함할 수 있다. 또 다른 예에서 정공 수송층과 발광층이 하나의 층으로 통합되고 전자 수송층을 별도로 구비하거나 전자 수송층과 발광층이 하나의 층으로 통합되고 정공 수송층을 별도로 구비할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 유기 전계 발광 소자를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 투명 기판(200) 위의 버퍼층(202) 위에 채널영역(212) 및 소스/드레인 영역(214)를 포함하는 활성층(210)이 형성되어 있다. 활성층(210) 위에는 게이트 절연막(216)이 형성되어 있고, 게이트 절연막(216) 위로 채널영역(212)을 마주하면서 게이트 전극(220)이 형성되어 있다. 게이트 전극(220) 과 게이트 절연막(216) 위로 제1 층간 절연막(222)가 형성되어 있고, 상기 제1 층간 절연막(222)을 관통하면서 콘택(230)이 소스/드레인 영역(214)에 연결되어 있다. 콘택(230)과 제1 층간 절연막(222) 위로 제2 층간 절연막(232) 및 제3 층간 절연막(234)가 형성되어 있다. 제3 층간 절연막(234) 위로 제1 전극(240)이 형성되어 있고, 제1 전극(240)은 제1 층간 절연막(222) 및 제2 층간 절연막(232)을 관통하여 콘택(230)에 연결되어 있다. 제1 전극(240) 위로 양자점 구조(250)의 발광층이 형성되어 있다.
양자점 구조(250)는 도 1과 관련하여 설명한 바와 같이, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 제1 금속층으로 구성될 수 있다. 다르게는 제1 전극층과 정공 수송층 사이에 정공 주입층을, 제1 금속층과 전자 수송층 사이에 전자 주입층을 더 포함할 수 있다. 또 다른 예에서 정공 수송층과 발광층이 하나의 층으로 통합되고 전자 수송층을 별도로 구비하거나 전자 수송층과 발광층이 하나의 층으로 통합되고 정공 수송층을 별도로 구비할 수도 있다. 양자점 구조(250) 위로 제2 전극(260)이 형성되어 있다.
도 5와 관련하여, 양자점 구조(250)의 발광층에서 나오는 빛이 기판(200) 아래로 방출되는 구조의 유기 전계 발광 소자를 설명하였으나 양자점 구조(250)의 발광층에서 나오는 빛이 기판(200)의 상부로 방출되는 상부 방출(top emission) 구조에도 본 발명이 적용될 수 있다. 또한, 게이트 전극의 구조는 도 5에 개시된 역스태거드(inverted staggered) 뿐만 아니라 스태커드(staggered), 코플래너(coplanar) 또는 역코플래너(inverted coplanar)와 같은 다양한 구조를 가질 수 있다.
도 6은 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 양자점 구조를 형성하는 방법을 공정 순서대로 설명하기 위한 순서도이다.
먼저, 상분리가 가능한 제1 폴리머와 제2 폴리머를 포함하는 블록 공중합체막을 기판 위에 형성한다(S110). 상기 블록 공중합체를 적절한 용매에 녹여서 스핀 코팅 방식으로 기판 위에 도포할 수 있다.
이어서 블록 공중합체막에 가열 또는 가압하여 규칙적으로 반복되는 나노 기둥 형태의 제1 도메인과 상기 제1 도메인을 둘러싼 형태의 도메인으로 블록 공중합체를 상분리(phase separation)한다(S120). 제1 도메인은 제1 폴리머로 이루어질 수 있고, 제2 도메인은 제2 폴리머로 이루어질 수 있다. 기둥 형태의 제1 도메인과 기둥을 둘러싼 형태의 제2 도메인은 반복되는 나노 구조를 형성한다.
블록 공중합체는 두 가지 이상의 성질이 서로 다른 고분자들이 공유 결합으로 연결되어 있어서 일정 온도나 압력을 가하여 상분리되어 주기적인 나노 스케일의 구조를 형성할 수 있다. 상분리시 형성되는 나노 구조의 도메인의 크기 및 모양은 각각의 고분자의 길이와 상대적인 양에 따라 달라진다.
이어서 상분리된 불록 공중합체막으로부터 기둥 형태의 제1 도메인을 선택적으로 제거하여 양자점 구조의 형성을 위한 템플릿을 형성한다(S120). 분리된 상, 즉, 분리된 도메인의 제거는 UV의 조사나 습식 식각의 방법을 이용할 수 있다. 기둥 형태의 제1 도메인이 제거되면 내부에 나노 스케일의 관통홀(through hole)을 갖는 제2 도메인으로 이루어진 양자점 템플릿막이 형성된다.
다음으로 양자점 템플릿막의 관통홀 내에 유기 발광층을 포함하는 양자점을 형성한다(S130). 적층 유기층, 제1 금속층을 관통홀 내에 순차적으로 형성할 수 있다. 적층 유기층은 전공 수송층, 유기 발광층 및 전자 수송층의 적층 구조, 전공 주입층, 전공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층의 적층 구조, 전공 수송층 및 유기 발광층의 적층 구조 또는 발광층 및 전자 수송층의 적층 구조와 같이 필요에 따라 다양한 적층 구조로 형성할 수 있다. 유기 발광층 외의 전공 수송층, 전자 수송층 등도 유기물로 형성할 수 있다.
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 양자점 구조를 형성하는 방법을 공정 순서대로 설명하기 위한 도면들이다.
도 7a를 참조하면, 유리 또는 플라스틱과 같은 투명한 기판(100) 위에 제1 전극층(110)을 형성한다. 제1 전극층(110) 위에 폴리스티렌(PS)과 폴리비닐피롤리돈(PVP)을 포함하는 블록 공중합체막(102)을 형성한다. 폴리스티렌(PS)과 폴리비닐피롤리(PVP)을 클로로 포름, 톨루엔, 디클로로 벤젠 또는 THF 용매에 녹여서 스핀 코팅 방식으로 기판 위에 도포하여 블록 공중합체막(102)을 형성할 수 있다. 블록 공중합체막(102)의 상분리시 기둥 형태의 폴리스티렌(PS) 도메인과 이를 둘러싼 형태의 폴리비닐피롤리(PVP) 도메인이 형성될 수 있도록 폴리스티렌(PS)과 폴리비닐피롤리딘(PVP)의 조성비를 결정한다. 폴리스티렌(PS)과 폴리비닐피롤리딘(PVP)의 조성비는 PS:PVP=1:1~10 일 수 있다.
도 7b를 참조하면, 블록 공중합체막(102)을 가열 또는 가압하여 블록 공중합체를 상분리(phase separation)한다. 상분리에 의하여 블록 공중합체(102)는 나노 기둥 형태의 폴리스티렌 도메인(102B)과 폴리스티렌 도메인(102B)을 둘러싼 형태의 폴리비닐피롤리돈 도메인(102A)으로 나뉠 수 있다.
도 7c를 참조하면, UV를 조사하거나 또는 습식 식각을 이용하여 기둥 형태의 폴리스티렌 도메인(102B)을 선택적으로 제거한다. 폴리스티렌 도메인(102B)이 제거되면 폴리비닐피롤리돈 도메인(102A)으로 이루어지고 규칙적인 관통홀(through hole)(103)의 배열을 갖는 양자점 구조 형성용 템플릿(102B)이 형성된다.
도 7d를 참조하면, 템플릿(102B)의 관통홀(103) 내에 전공 수송층(123), 발광층(125) 및 전자 수송층(127)을 순차적으로 적층한다. 각각의 층은 다양한 증착법을 사용하여 형성할 수 있다. 이어서 전자 수송층(127) 위에 제1 금속층(129)을 형성한다. 도 7d에는 도시되지 않았으나 제1 금속층(129)은 전자 수송층(127) 위의 관통홀의 남은 부분을 모두 채우고 템플릿(102B)의 표면 위에 일정 두께의 필름을 형성하도록 형성한다. 일정 두께의 필름 부분은 도 7e에 참조번호 130으로 표시한 부분이다. 제2 전극층(130)과 제1 금속층(129)을 일체형으로 형성함에 의하여 양자점 구조(120)의 접착을 강화할 수 있다.
각 층을 형성하는 물질들을 살펴본다. 제1 전극층(110)은 ITO(indium tin oxide), ZnO(zinc oxide) 등과 같은 투명한 도전성 산화물로 형성할 수 있다. 전공 수송층(123)은 예를 들어 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐-아미노]-바이페닐(NPD) 또는 N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-바이페닐-4,4'-디아민(TPD) 등의 물질로 형성할 수 있다. 발광층(125)은 다양한 물질로 형성할 수 있으며, 단일 물질 또는 호스트와 도펀트를 혼합한 물질을 사용할 수 있다. 예를 들면, Alq3 또는 CBP(4,4'-N,N'-디카바졸-비페닐) 또는 PVK(폴리(n-비닐카바졸))의 물질로 형성할 수 있다. 전자 수송층(127)은 예를 들어 아릴 치환된 옥사디아졸, 아릴 치환된 트리아졸, 아릴 치환된 펜안트롤린, 벤족사졸 또는 벤즈사이졸 화합물로 형성할 수 있다. 제1 금속층(129) 및 제2 전극층(130)은 예를 들어 Al, Ag, Mg 또는 이들의 2 이상의 합금으로 형성할 수 있다.
도 7e를 참조하면, 양자점 구조(120)를 남기고 템플릿(102B)을 선택적으로 제거한다. 도시하지는 않았으나 템플릿(102B)의 제거 후 양자점 구조(120)를 감싸는 절연막(미도시)을 더 형성할 수 있다. 또는 템플릿(102B)을 제거하지 않고 템플릿(102B)을 절연막으로 사용할 수도 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위내의 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100: 기판 102: 블록 공중합체막
102A: 폴리비닐피롤리돈 도메인 102B: 폴리스티렌 도메인
103: 관통홀 110: 제1 전극층
120: 양자점 구조 121: 제1 전극층
123: 전공 수송층 125: 발광층
127: 전자 수송층 129: 제2 전극층
130: 제2 전극층 200: 투명기판
202: 버퍼층 210: 활성층
212: 채널영역 214: 소스/드레인 영역
216: 게이트 절연막 220: 게이트 전극
222: 제1 층간 절연막 230: 콘택
232: 제2 층간 절연막 234: 제3 층간 절연막
240: 제1 전극 250: 양자점 구조
260: 제2 전극

Claims (20)

  1. 기판;
    상기 기판 위의 제1 전극층;
    상기 제1 전극 위의 유기 발광층을 포함하는 복수의 양자점 구조; 및
    상기 양자점 구조 위의 제2 전극층을 포함하되,
    상기 유기 발광층은 Alq3, CBP(4,4'-N,N'-디카바졸-비페닐) 또는 PVK(폴리(n-비닐카바졸))의 물질을 포함하는 유기 발광 소자.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 양자점 구조의 직경이 수십 내지 수백 나노미터인 유기 발광 소자.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 양자점 구조는 전공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 제2 금속층이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 양자점 구조는 전공 주입층, 전공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 제2 금속층이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 양자점 구조는 제1 전극층, 전공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 제2 금속층이 순차적으로 적층된 유기 발광 소자.
  6. 제3 항 내지 제5 항의 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 금속층은 상기 제2 전극층과 동일한 물질로 이루어진 유기 발광 소자.
  7. 삭제
  8. 기판 위에 제1 전극층을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극층 위에 상분리가 가능한 블록 공중합체막을 형성하는 단계;
    상기 블록 공중합체막을 나노 크기의 복수의 기둥 형태의 제1 도메인과 상기 제1 도메인을 둘러싼 제2 도메인으로 상분리시키는 단계;
    상기 제1 도메인을 선택적으로 제거하여 나노 크기의 복수의 관통홀을 포함하는 상기 제2 도메인으로 이루어진 양자점 템플릿막을 형성하는 단계; 및
    상기 양자점 템플릿막의 상기 관통홀 내에 유기 발광층을 포함하는 양자점 구조를 형성하는 단계; 를 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 블록 공중합체막은 폴리스티렌(PS)과 폴리비닐피롤리돈(PVP)의 블록 공중합체의 블록 공중합체로부터 선택되는 유기 발광 소자의 제조 방법.
  10. 제8 항에 있어서, 상기 제1 도메인은 폴리스티렌이고, 상기 제2 도메인은 폴리비닐피롤리돈(PVP)인 유기 발광 소자의 제조 방법.
  11. 제8 항에 있어서, 상기 블록 공중합체막을 상분리시키는 단계는
    상기 블록 공중합체막을 가열 또는 가압하는 것을 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법.
  12. 제8 항에 있어서, 상기 제1 도메인을 선택적으로 제거하는 단계는
    UV 조사 또는 습식 식각을 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법.
  13. 제8 항에 있어서, 상기 양자점 구조를 형성하는 단계는
    유기 전공 수송층, 유기 발광층, 유기 전자 수송층 및 제1 금속층을 순차적으로 형성하는 것을 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법.
  14. 제8 항에 있어서, 상기 양자점 구조를 형성하는 단계는
    유기 전공 주입층, 유기 전공 수송층, 유기 발광층, 유기 전자 수송층, 유기 전자 주입층 및 제1 금속층을 순차적으로 형성하는 것을 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법.
  15. 제13 항 또는 제14 항에 있어서, 상기 유기 발광층은 Alq3 또는 CBP(4,4'-N,N'-디카바졸-비페닐) 또는 PVK(폴리(n-비닐카바졸))로 형성하는 유기 발광 소자의 제조 방법.
  16. 제13 항 또는 제14 항에 있어서, 상기 제1 전극층은 ITO 또는 ZnO로 형성하는 유기 발광 소자의 제조 방법.
  17. 제13 항 또는 제14 항에 있어서, 상기 제1 금속층은 Al, Ag, Mg 또는 이들의 2 이상의 합금으로 형성하는 유기 발광 소자의 제조 방법.
  18. 제13 항 또는 제14 항에 있어서, 제1 금속층을 형성하는 단계는 상기 제1 금속층이 상기 양자점 구조로부터 상기 양자점 템플릿막 위로 확장되어 상기 양자점 구조 위 및 양자점 템플릿막 위의 제2 전극층을 형성하는 것을 더 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법.
  19. 제8 항에 있어서, 상기 양자점 템플릿막을 선택적으로 제거하는 단계; 및 상기 양자점 구조를 둘러싸는 절연막을 형성하는 단계를 더 포함하는 유기 발광 소자의 제조 방법.
  20. 제8 항에 있어서, 상기 관통홀은 직경이 수십 내지 수백 나노미터인 유기 발광 소자의 제조 방법.
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