CN110783475B - 使用有机发光二极管的照明装置 - Google Patents

Abstract

提供一种使用有机发光二极管的照明装置。根据本公开的一个方面，一种使用有机发光二极管的照明装置包括：第一电极；有机层，其设置在第一电极上；第二电极，其设置在有机层上；以及绝缘层，其设置在非发光区域中，其中位于发光区域中的第一电极包括至少一个金属层和至少一个介电层，并且位于非发光区域中的第一电极仅包括至少一个介电层，以限制流入短路产生区域的电流。

Description

使用有机发光二极管的照明装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年7月25日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2018-0086402的优先权，其公开内容通过引用结合于此。

技术领域

本公开涉及一种使用有机发光二极管的照明装置，更具体地，涉及一种使用有机发光二极管的具有改善的正面(front)亮度的照明装置。

背景技术

目前，荧光灯或白炽灯被主要用作照明装置。其中，白炽灯具有良好的显色指数(CRI)，但能量效率非常低。此外，荧光灯具有良好的效率，但具有低显色指数并含有汞，这可能引起环境问题。

显色指数是表示颜色再现的指数。换句话说，显色指数表示由特定光源照射的对象的颜色感觉与由参考光源照射的对象的颜色感觉相似的程度。太阳的CRI是100。

为了解决相关技术的照明装置的问题，近来，建议将发光二极管(LED)用作照明装置。发光二极管由无机发光材料制成。发光二极管的发光效率在红色波长范围内最高，并且其发光效率朝向蓝色波长范围和具有最高可见度的绿色波长范围降低。因此，存在如下缺点：当红色发光二极管、绿色发光二极管和蓝色发光二极管组合以发射白光时，发光效率降低。

作为另一替选方案，已经开发了使用有机发光二极管(OLED)的照明装置。使用有机发光二极管的照明装置以各种各样的角度发光，使得照明装置的亮度不仅分散在正面，而且分散到侧面。

因此，像车辆的照明装置一样，当需要集中正面亮度时，如果使用有机发光二极管的照明装置被用作车辆的照明装置，则存在的问题在于正面亮度未达到参考值。

发明内容

本公开要实现的目的是提供一种使用有机发光二极管的具有改善的正面亮度的照明装置。

本公开要实现的另一目的是提供一种适用于车辆照明装置的使用有机发光二极管的照明装置。

本公开要实现的又一目的是提供一种限制流入短路产生区域的电流的使用有机发光二极管的照明装置。

本公开的目的不限于上述目的，并且本领域技术人员从以下描述中可以清楚地理解上面未提及的其他目的。

为了解决上述问题，根据本公开的一个方面，一种使用有机发光二极管的照明装置包括：第一电极；有机层，其设置在第一电极上；第二电极，其设置在有机层上；以及绝缘层，其设置在非发光区域中，其中位于发光区域中的第一电极包括至少一个金属层和至少一个介电层，并且位于非发光区域中的第一电极仅包括至少一个介电层，以限制流入短路产生区域的电流。

示例性实施方案的其他详细内容包括在具体的描述和附图中。

根据本公开，第一电极形成为三层，以使在有机发光二极管单元中产生的光偏转。

根据本公开，外部光提取层的单元结构形成为具有规则的四边金字塔形状，以改善照明装置的正面亮度。

根据本公开，其中采用窄的路径的第一电极仅由至少一个介电层形成，使得可以限制在短路产生区域中流动的电流。

根据本公开的效果不限于上面例举的内容，并且在本说明书中包括更多种效果。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本公开的上述和其他方面、特征和其他优点，其中：

图1是根据本公开的一个示例性实施方案的使用有机发光二极管的照明装置的透视图；

图2是根据本公开的一个示例性实施方案的使用有机发光二极管的照明装置的截面图；

图3A至图3C是示出根据本公开的一个示例性实施方案的有机层的堆叠结构的截面图；

图4A是根据本公开的一个示例性实施方案的使用有机发光二极管的照明装置的正视图；

图4B是根据本公开的一个示例性实施方案的使用有机发光二极管的照明装置的照明单元的放大图；

图5是沿图4A中的线I-I′和II-II′截取的截面图；

图6A至图6D是沿图4B的线III-III′截取的截面图；

图7是示出根据本公开的一个示例性实施方案的包括有机发光二极管的照明装置的发光路径的视图；

图8是用于说明根据本公开的一个示例性实施方案的包括有机发光二极管的照明装置的光分布的曲线图；

图9A是示出本公开的一个示例性实施方案的根据中间电极的厚度的正面亮度的关系的曲线图；

图9B是示出本公开的一个示例性实施方案的根据第一电极的反射率的正面亮度的关系的曲线图；

图10A是示出本公开的一个示例性实施方案的根据下电极的折射率的正面亮度的关系的曲线图；以及

图10B是示出本公开的一个示例性实施方案的根据下电极的厚度的正面亮度的关系的曲线图。

具体实施方式

通过参考下面结合附图详细描述的示例性实施方案，本公开的优点和特征以及实现优点和特征的方法将变得清楚。然而，本公开不限于本文公开的示例性实施方案，而是将以各种各样的形式实现。示例性实施方案仅作为示例提供，使得本领域技术人员可以完全理解本公开的公开内容和本公开的范围。因此，本公开将仅由所附权利要求的范围限定。

用于描述本公开的示例性实施方案的附图中示出的形状、尺寸、比率、角度、数量等仅仅是示例，并且本公开不限于此。在整个说明书中，相同的附图标记通常表示相同的元件。此外，在本公开的以下描述中，可以省略对已知相关技术的详细说明，以避免不必要地模糊本公开的主题。本文中使用的诸如“包括”、“具有”和“由......组成”之类的术语通常旨在允许添加其他部件，除非这些术语与术语“仅”一起使用。除非另有明确说明，否则对单数的任何引用可以包括复数。

即使没有明确说明，部件也被解释为包括通常误差范围。

当使用诸如“上”、“上方”、“下方”和“旁边”的术语描述两个部分之间的位置关系时，除非该术语与术语“紧接”或“直接”一起使用，否则一个或更多个部分可以位于这两个部分之间。

当元件或层设置在另一元件或层“上”时，另一层或另一元件可以直接插入其他元件上或插入在其之间。

尽管术语“第一”、“第二”等用于描述各种各样的部件，但这些部件不受这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个部件与其他部件。因此，下面提到的第一部件可以是本公开的技术构思中的第二部件。

在整个说明书中，相同的附图标记通常表示相同的元件。

为了便于描述，示出了附图中示出的每个部件的尺寸和厚度，并且本公开不限于所示部件的尺寸和厚度。

本公开的各种各样的实施方案的特征可以部分地或完全地彼此结合或组合，并且可以以技术上的各种各样的方式互锁和操作，并且这些实施方案可以彼此独立地执行或相互关联地执行。

在下文中，将参照附图详细描述根据本公开的示例性实施方案的照明装置。

图1是根据本公开的一个示例性实施方案的使用有机发光二极管的照明装置的透视图，图2是根据本公开的一个示例性实施方案的使用有机发光二极管的照明装置的截面图。

参照图1，根据本公开的一个示例性实施方案的使用有机发光二极管的照明装置100包括：有机发光二极管单元110，其执行表面发光；封装单元120，其对有机发光的二极管单元110进行封装；以及外部光提取层130，其使从有机发光二极管单元110发射的光折射到前侧。

具体地，参照图2，有机发光二极管单元110可以包括从下侧依次设置的基板111、内部光提取层112、平坦化层113、阻挡层114、第一电极115、有机层116、以及第二电极117。

另外，如下面将参照图5描述的，有机发光二极管单元110还可以包括：辅助线AL，用于补偿第一电极115的导电性；和绝缘层INS，用于抑制第一电极115和第二电极117的短路。

基板111可以由透明玻璃制成。此外，基板111可以由具有柔性的聚合物材料制成。

这里，发光的有机层116和设置在有机层116之上和下方的以向有机层116提供电荷的第一电极115和第二电极117构造成有机发光二极管(OLED)。

例如，第一电极115可以是向有机层116提供空穴的阳极，第二电极117可以是向有机层116提供电子的阴极，但不限于此，并且第一电极115和第二电极117的功能可以切换。

通常，第一电极115期望地由具有高功函数和良好导电性的透明金属氧化物材料的铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)形成，以容易地注入空穴。

然而，在本公开的一个示例性实施方案中，作为三层的第一电极115可以用于使由在有机发光二极管单元110中产生的光和有机层116的法线方向(垂直方向)形成预定角度。

此外，第二电极117理想地由具有低功函数的导电材料制成，以容易地将电子注入有机层116。用于第二电极117的材料的具体示例可以由金属如镁(Mg)、钙(Ca)、钠(Na)、钛(Ti)、铟(In)、钇(Y)、锂(Li)、钆(Gd)、铝(Al)、银(Ag)、锡(Sn)和铅(Pb)或其合金制成。

有机层116可以由包括红色有机发光层EML的单个堆叠结构制成，或者形成为具有包括多个红色有机发光层的多堆叠串叠结构或者包括红绿色有机发光层EML和天蓝色有机发光层EML的多堆叠串叠结构。

此外，有机层116可以包括：电子注入层EIL和空穴注入层HIL，其分别向有机发光层EML注入电子和空穴；以及电子传输层ETL和空穴传输层HTL，其分别将注入的电子和空穴传输至发光层；以及电荷产生层CGL，其产生诸如电子和空穴的电荷。下面将参照图3A至图3C描述其具体结构。

当电流被施加至第一电极115和第二电极117时，电子从第二电极117注入到有机层116，并且空穴从第一电极115注入到有机层116。此后，在有机层116中产生激子。当激子衰变时，产生对应于发光层的最低未占分子轨道(LUMO)和最高占据分子轨道(HOMO)的能量差的光。

这里，根据第一电极115和第二电极117的透射率和反射率，确定在有机层116中产生的光是发射到前侧还是后侧。

在本公开的一个示例性实施方案中，如上所述，第一电极115是透明电极，第二电极117用作反射电极。因此，从有机层116发射的光被第二电极117反射以透射通过第一电极115，使得光透射至有机发光二极管单元110的下部。即，根据本公开的一个示例性实施方案的有机发光二极管单元110可以执行底部发光。然而，本公开不限于此，并且第一电极115用作反射电极，且第二电极117用作透明电极，使得有机发光二极管单元110可以执行顶部发光。

阻挡层114设置在第一电极115下方，以阻挡从基板111和内部光提取层112渗透的水分和空气。

为了执行上述功能，阻挡层114可以由无机材料(例如，硅氧化物SiOx或硅氮化物SiNx)的单层形成。如果需要，阻挡层114可以由无机材料和有机材料的复合层形成。

内部光提取层112设置在基板111和阻挡层114之间，以增加从执行底部发光的有机发光二极管产生的光的外部提取效率。

内部光提取层112将钛氧化物TiO₂颗粒插入树脂中以增加内部光散射并增加表面粗糙度，从而提高光学提取效率。具体地，内部光提取层112可以通过喷墨涂覆法形成为具有450nm的厚度，并且钛氧化物TiO₂颗粒的直径可以为200nm至300nm。然而，根据照明装置100的设计需要，该特定值可以变化为各种各样的值。

平坦化层113设置在内部光提取层112上，以补偿内部光提取层112的表面粗糙度，从而提高有机发光二极管单元110的可靠性。

平坦化层113由在树脂中插入锆氧化物颗粒制成并补偿内部光提取层112的表面粗糙度。具体地，平坦化层113可以通过喷墨涂覆法形成，以具有150nm的厚度，锆氧化物颗粒的直径可以是50nm。然而，根据照明装置100的设计需要，该特定值可以变化为各种各样的值。

封装单元120覆盖有机发光二极管单元110，以通过阻挡来自外部的影响来保护有机发光二极管单元110。封装单元120包括与第二电极117接触的粘合剂层121、与粘合剂层121接触的金属膜122、以及附接至金属膜122上的保护膜123。

粘合剂层121可以由将金属膜122和有机发光二极管单元110接合的压敏粘合剂(PSA)制成。粘合剂层121的厚度可以是30μm，但不限于此，并且根据照明装置100的设计需要，可以变成各种各样的值。

金属膜122设置在粘合剂层121上以保持照明装置100的刚性。为此，金属膜122可以由厚度为20μm的铜(Cu)形成，但是不限于此，并且根据照明装置100的设计需要可以以各种各样的形式变化。

保护膜123设置在金属膜122上以吸收照明装置100的外部冲击并保护照明装置100。为此，保护膜123可以由厚度为100μm的聚合物膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜形成，但不限于此，并且根据照明装置100的设计需要可以以各种各样的形式变化。

图3A至图3C是示出根据本公开的一个示例性实施方案的有机层的堆叠结构的截面图；

具体地，图3A示出了具有单个堆叠体的有机层116，图3B示出了具有包括双堆叠体的串叠结构的有机层116，图3C示出了具有包括三堆叠体的串叠结构的有机层116。

参照图3A，有机层116通过依次层叠空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)、有机发光层(EML)、电子传输层(ETL)和电子注入层(ELL)而构成。

空穴注入层HIL是将空穴从第一电极115平稳地注入有机发光层EML的有机层。空穴注入层HIL可以由包括HAT-CN(二吡嗪并[2，3-f：2′，3′-h]喹喔啉-2，3，6，7，10，11-六腈)、CuPc(酞菁)、F4-TCNQ(2，3，5，6-四氟-7，7，8，8-四氰基-醌二甲烷)和NPD(N，N′-双(萘-1-基)-N，N′-双(苯基)-2，2′-二甲基联苯胺)中的任何一种或更多种的材料形成，但不限于此。

空穴传输层HTL是将空穴从空穴注入层HIL平稳地传输至有机发光层EML的有机层。例如，空穴传输层HTL可以由包括NPD(N，N′-双(萘-1-基)-N，N′-双(苯基)-2，2′-二甲基联苯胺)、TPD(N，N′-双-(3-甲基苯基)-N，N′-双-(苯基)-联苯胺)、s-TAD(2，2′，7，7′-四(N，N-二甲基氨基)-9，9-螺芴)、以及MTDATA(4，4′，4″-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺)中的任何一种或更多种的材料形成，但不限于此。

电子阻挡层EBL是阻挡注入有机发光层EML的电子穿过空穴传输层HTL的有机层。电子阻挡层EBL阻挡电子的移动，以改善在有机发光层EML中的空穴和电子的结合，并改善有机发光层EML的发光效率。即使电子阻挡层EBL可以由与空穴传输层HTL相同的材料形成，并且空穴传输层HTL和电子阻挡层EBL可以形成为不同的层，但是其不限于此，并且空穴传输层HTL和电子阻挡层EBL可以组合。

在有机发光层EML中，通过第一电极115提供的空穴和通过第二电极117提供的电子复合以产生激子。这里，产生激子的区域被称为发光区域(或发光区)或复合区。

有机发光层(EML)设置在空穴传输层HTL和电子传输层ETL之间，并且包括发射具有特定颜色的光的材料。在这种情况下，有机发光层EML可以包括发射红光的材料。

有机发光层EML可以具有主体-掺杂剂体系，即，其中具有大重量比的主体材料掺杂有重量比小的发光掺杂剂材料的体系。

在这种情况下，有机发光层EML可以包括多种主体材料或包括单一主体材料。包含多种主体材料或单一主体材料的有机发光层EML掺杂有红色磷光掺杂剂材料。也就是说，有机发光层EML是红色发光层，并且从有机发光层EML发射的光的波长范围可以是600nm至660nm。

红色磷光掺杂剂材料是能够发射红光的材料。从掺杂有红色磷光掺杂剂材料的有机发光层EML发射的光的EL光谱在红色波长区域中具有峰值或者在对应于红色的波长区域中具有峰值。

红色磷光掺杂剂材料可以由包括包括Ir(ppy)₃(fac三(2-苯基吡啶)铱)(三(2-苯基吡啶))铱)、PIQIr(acac)(双(1-苯基异喹啉)乙酰丙酮铱)、PQIr(acac)(双(1-苯基喹啉)乙酰丙酮铱)、PQIr(三(1-苯基喹啉)铱)Ir(piq)₃(三(1-苯基异喹啉)铱)、Ir(piq)₂(acac)(双(1-苯基异喹啉)(乙酰丙酮)铱)的铱(Ir)配体络合物、PtOEP(八乙基卟啉铂)PBD：Eu(DBM)₃(Phen)和苝中的任何一种或更多种的材料形成，但是不限于此。

电子传输层ETL被提供来自电子注入层EIL的电子。电子传输层ETL将提供的电子传输至有机发光层EML。

此外，电子传输层ETL执行与空穴阻挡层HBL相同的功能。空穴阻挡层HBL可以抑制不参与复合的空穴从有机发光层EML泄漏。

例如，电子传输层ETL可以由Liq(8-羟基喹啉基-锂)、PBD(2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-恶二唑)、TAZ(3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1，2，4-三唑)、BCP(2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲咯啉)和BAlq(双(2-甲基-8-喹啉)-4-(苯基苯酚)铝)中的任何一种或更多种形成，但不限于此。

电子注入层EIL是将来自第二电极117的电子平稳地注入有机发光层EML的层。例如，电子注入层EIL可以由包括诸如LiF、BaF₂和CsF的碱金属或碱土金属离子形式中的任意一种或更多种的材料形成，但不限于此。

根据使用有机发光二极管的照明装置100的结构或特性，可以省略电子注入层EIL和电子传输层ETL。

参照图3B，有机层116包括：第一堆叠体ST1，其包括第一有机发光层EML1；第二堆叠体ST2，其包括第二有机发光层EML2；以及电荷产生层CGL，其设置在第一堆叠体ST1和第二堆叠体ST2之间。

这里，第一堆叠体ST1包括电子注入层EIL、第一电子传输层ETL1、第一有机发光层EML1、第一电子阻挡层EBL1和第一空穴传输层HTL1。第二堆叠体ST2包括第二电子传输层ETL2、第二有机发光层EML2、第二电子阻挡层EBL2、第二空穴传输层HTL2和空穴注入层HIL，每层的功能和配置如上所述。

同时，电荷产生层CGL设置在第一堆叠体ST1和第二堆叠体ST2之间。电荷产生层CGL向第一堆叠体ST1和第二堆叠体ST2提供电荷，以控制第一堆叠体ST1和第二堆叠体ST2之间的电荷平衡。

电荷产生层CGL包括N型电荷产生层N-CGL和P型电荷产生层P-CGL。N型电荷产生层N-CGL与第二电子传输层ETL2接触，并且P型电荷产生层P-CGL设置在N型电荷产生层N-CGL和第一空穴传输层HTL1之间。电荷产生层CGL可以由包括N型电荷产生层N-CGL和P型电荷产生层P-CGL的多个层构成，但是不限于此，并且可以由单个堆叠体构成。

N型电荷产生层N-CGL将电子注入第一堆叠体ST1。N型电荷产生层N-CGL可以包括N型掺杂剂材料和N型主体材料。N型掺杂剂材料可以是元素周期表上第1族和第2族的金属、可以注入电子的有机材料、或其混合物。例如，N型掺杂剂材料可以是碱金属和碱土金属中的任何一种。

也就是说，N型电荷产生层N-CGL可以由掺杂有诸如锂(Li)、钠(Na)、钾(K)或铯(Cs)的碱金属或者诸如镁(Mg)、锶(Sr)、钡(Ba)或镭(Ra)的碱土金属的有机层116形成，但不限于此。N型主体材料可以由能够传输电子的材料形成，例如，可以由Alq₃(三(8-羟基喹啉)铝)，Liq(8-羟基喹啉醇-锂)、PBD(2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-恶二唑)、TAZ(3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1，2，4-三唑)、螺-PBD和BAlq(双(2-甲基-8-喹啉)-4-(苯基苯酚)铝)、SAlq、TPBi(2，2′，2-(1，3，5-苯并三基)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑)、恶二唑、三唑、菲咯啉、苯并恶唑和苯并噻唑中的任何一种或更多种形成，但不限于此。

P型电荷产生层P-CGL将空穴注入第二堆叠体ST2。P型电荷产生层P-CGL可以包括P型掺杂剂材料和P型主体材料。P型掺杂剂材料可以由金属氧化物、诸如四氟-四氰基喹啉并二甲烷(F4-TCNQ)、HAT-CN(六氮杂苯并菲-六腈)或六氮杂苯并菲的有机材料、或诸如V₂O₅、MoOx和WO₃的金属材料形成，但不限于此。P型主体材料可以由能够传输空穴的材料形成，例如，可以由包括NPD(N，N-二萘基-N，N′-二苯基联苯胺)(N，N′-双(萘-1-基)-N，N′-双(苯基)-2，2′-二甲基联苯胺)、TPD(N，N′-双-(3-甲基苯基)-N，N′-双-(苯基)-联苯胺)和MTDATA(4，4′，4-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺)中的任何一种或更多种的材料形成，但不限于此。

参照图3C，有机层116包括：第一堆叠体ST1，其包括第一有机发光层EML1；第二堆叠体ST2，其包括第二有机发光层EML2；第三堆叠体ST3，其包括第三有机发光层EML3；第一电荷产生层CGL1，其设置在第一堆叠体ST1和第二堆叠体ST2之间；以及第二电荷产生层CGL2，其设置在第二堆叠体ST2和第三堆叠体ST3之间。

这里，第一堆叠体ST1包括电子注入层EIL、第一电子传输层ETL1、第一有机发光层EML1、第一电子阻挡层EBL1和第一空穴传输层HTL1。第二堆叠体ST2包括第二电子传输层ETL2、第二有机发光层EML2、第二电子阻挡层EBL2和第二空穴传输层HTL2。第三堆叠体ST3包括第三电子传输层ETL3、第三有机发光层EML3、第三电子阻挡层EBL3、第三空穴传输层HTL3和空穴注入层HIL。每层的功能和配置如上所述。

第一电荷产生层CGL1包括第一N型电荷产生层N-CGL1和第一P型电荷产生层P-CGL1，并且第一N型电荷产生层N-CGL1与第二电子传输层ETL2接触。第一P型电荷产生层P-CGL1设置在第一N型电荷产生层N-CGL1和第一空穴传输层HTL1之间。

第二电荷产生层CGL2包括第二N型电荷产生层N-CGL2和第二P型电荷产生层P-CGL2，并且第二N型电荷产生层N-CGL2与第三电子传输层ETL3接触。第二P型电荷产生层P-CGL2设置在第二N型电荷产生层N-CGL2和第二空穴传输层HTL2之间。第一电荷产生层CGL1和第二电荷产生层CGL2的功能和配置如上所述。

这里，第一有机发光层EML1和第三有机发光层EML3是红绿色有机发光层，并且从第一有机发光层EML1和第三有机发光层EML3发射的光的波长范围可以是520nm至580nm。第二有机发光层EML2是天蓝色有机发光层，并且从第二有机发光层EML2发射的光的波长范围可以是450nm至480nm。

图4A是根据本公开的一个示例性实施方案的使用有机发光二极管的照明装置的前视图，并且图4B是根据本公开的一个示例性实施方案的使用有机发光二极管的照明装置的照明单元的放大图。

图5是沿图4A的线I-I′和II-II′截取的截面图。

具体地，图4A示出了第一电极115、第二电极117和封装单元120的布置关系。图5的沿线I-I′截取的截面图解释了第二电极117和第二接触电极117p之间的连接关系，图5的沿线II-II′截取的截面图解释了第一电极115和第一接触电极115p之间的连接关系。

如图4A和图5所示，第一电极115设置在基板111上，第二电极117设置在第一电极115上，并且封装单元120设置成覆盖第二电极117。

这里，第一电极115和第二电极117的交叠区域可以被定义为其中从设置在第一电极115和第二电极117之间的有机层116产生光的照明单元EA。

第一电极115由透明导电层形成，以具有使发射的光透射第一电极的优点，但是还具有与不透明金属相比电阻非常高的缺点。因此，当制造大尺寸照明装置100时，由于透明高电阻导电层的高电阻，施加至大型照明单元EA的电流的分布不均匀。因此，由于不均匀的电流分布，大尺寸照明装置不能发出具有均匀亮度的光。

因此，如图4B和图5所示，为了大尺寸照明装置100具有均匀亮度的发光，可以设置辅助线AL，辅助线AL电连接至第一电极115，其使得施加至照明单元EA的电流的分布均匀。

辅助线AL设置在整个照明单元EA上方，具有小厚度的网形状、网格形状、六边形或八边形形状或圆形形状。辅助线AL可以由具有良好导电性的金属(例如，铝(Al)、金(Au)、铜(Cu)、钛(Ti)、钨(W)、钼(Mo)或其合金)制成。即使在附图中未示出，但是辅助线AL可以被配置成具有上辅助线AL和下辅助线AL的双层结构，但是本公开不限于此，并且辅助线可以由单个堆叠体构成。

这里，在图5中，示出了电连接至第一电极115的辅助线AL设置在第一电极115下方以与第一电极115电接触。然而，本公开不限于此，辅助线AL可以设置在第一电极115上方。

此外，当第一电极115形成为三层时，辅助线AL可以设置在第一电极115的三层之间。

此外，如图4A以及图5所示，第一电极115可以由其中在一侧的中心部分处形成凹陷的电极层构成，并且通过辅助线AL电连接至第一电极115的第一接触电极115p可以延伸以设置在一侧的两端上。然而，第一电极115的形状不限于此，第一电极115可以形成为其中形成有凹陷的各种各样的形状。

此外，与第一电极115分开的第二接触电极117p可以设置在第一电极115的一侧的凹陷中。如图5所示，第二接触电极117p通过连接孔CNT电连接至第二电极117。

具体地，如图5所示，第一接触电极115p通过辅助线AL连接至第一电极115，以与第一电极115形成等电位面。因此，第一接触电极115p、辅助线AL和第一电极115彼此电连接。此外，如图5所示，第二接触电极117p电连接至第二电极117和虚拟电极DM。

上述虚设电极DM由与辅助线AL相同的材料形成在同一层上，并且设置在凹陷中以与辅助线AL电隔离。因此，第一电极115和第二电极117不电连接以将电流提供至有机层116。

这里，第一接触电极115p和第二接触电极117p可以由具有高导电率的金属形成，具体地，第一接触电极115p和第二接触电极117p可以由与第一电极115相同的材料形成在同一层上。因此，如下所述，第一电极115可以由三层电极图案形成，使得第一接触电极115p和第二接触电极117p也可以像第一电极115那样由三层电极图案形成。

封装单元120形成为覆盖第一电极115和第二电极117，但是使第一接触电极115p和第二接触电极117p露出。通过这样做，第一接触电极115p和第二接触电极117p可以电连接至外部。因此，第一电极115可以通过连接至外部的第一接触电极115p被施加信号，第二电极117可以通过连接至外部的第二接触电极117p被施加信号。

其中设置照明单元EA的辅助线AL的非发光区域上绝缘层INS设置在第一电极115和第二电极117之间，发光以抑制由于有机层116的损坏而造成的第一电极115和第二电极117之间的短路。

具体地，绝缘层INS被配置成覆盖辅助线AL和辅助线上方的非发光区域的第一电极115。如上所述，绝缘层INS形成为包围辅助线AL，以减小由于辅助线AL引起的台阶。因此，之后形成的各种各样的层可以稳定地形成而不会短路。绝缘层INS可以由诸如硅氧化物SiOx或硅氮化物SiNx的无机材料制成。然而，绝缘层INS可以由诸如光丙烯酸的有机层制成，并且还可以由无机层和有机层的多层制成。

此外，如图4B所示，绝缘层INS在被提供电流的第一电极115中形成短路减少图案以呈现窄的路径并且绝缘以覆盖短路减少图案，从而抑制短路。也就是说，短路减少图案形成为包围各个像素的发光区域的外边缘，并且将电阻(resistor)添加到各个像素，以限制在产生短路的区域中流动的电流。

图6A至图6D是沿图4B的线III-III′截取的截面图。

参照图6A至图6D，根据本公开的一个示例性实施方案的使用有机发光二极管的照明装置100被划分为：发光区域A1，其中作为三层的第一电极115a、115b和115c与有机层116彼此直接接触以发光；和非发光区域A2，其中第一电极115a、115b和115c被绝缘层INS覆盖。

换句话说，参照图4B，非发光区域A2可以形成为包围各个像素的发光区域A1的外周的矩阵形状。

这里，各个像素的发光区域A1可以被配置为多个岛，并且非发光区域A2可以形成为具有包围发光区域A1的网格形状。

具体地，在发光区域A1中，有机层116可以从作为三层的第一电极115a、115b和115c被施加电荷以发光。相反，在非发光区域A2中，第一电极115a、115b和115c被绝缘层INS覆盖，以不与有机层116接触，使得第一电极115a、115b和115c可以不发光。

关于上述短路减少图案，参照图6A至图6D，绝缘层INS形成短路减少图案，该短路减少图案在非发光区域A2中穿过第一电极115a、115b和115c的一部分，用于在设置在非发光区域A2中的第一电极115a、115b和115c中采用窄的路径。

更具体地，需要通过在作为中间区域的非发光区域A2的外周区域中形成附加电阻来形成用于抑制短路的窄的路径，其从设置在非发光区域A2中的辅助线AL被注入(injected into)设置在发光区域A1中的三层的第一电极115a、115b和115c中。

如上所述，在非发光区域A2中采用的窄的路径抑制了作为设置在多个发光区域A1中的三层的第一电极115a、115b和115c的短路，使得在短路产生区域中流动的电流受到限制。

如上所述，设置在非发光区域A2的外周中以形成窄的路径的第一电极115a和115c需要由高电阻材料形成以抑制短路。因此，第一电极115a和115c可以包括至少一个介电层。

相比之下，设置在发光区域A1中的第一电极115a、115b和115c不仅可以包括至少一个介电层，还可以包括至少一个金属层，以通过使整个发光区域A1中的电压均匀来增加亮度的均匀性。

也就是说，设置在发光区域A1中的第一电极115a、115b和115c可以包括金属层115b，但是设置在非发光区域A2中的第一电极115a和115c不包括金属层。

具体地，设置在发光区域A1中的第一电极115a、115b和115c可以形成为三层电极。

也就是说，设置在发光区域A1中的第一电极115a、115b和115c可以被配置成包括依次层叠在基板111上的下电极115a、中间电极115b和上电极115c。

换句话说，设置在发光区域A1中的第一电极115a、115b和115c可以包括与有机层116接触的上电极115c、与上电极115c接触的中间电极115b、与中间电极115b接触的下电极115a。

如上所述，在发光区域A1中，第一电极115a、115b和115c形成为三层，使得光可以从包括第一电极115a、115b、115c、第二电极117和有机层116的有机发光二极管发出，以与有机层116的法线方向形成预定角度。

具体地，上电极115c是厚度小于

的铟锡氧化物(ITO)，中间电极115b是作为厚度为

至

的金属的银(Ag)。此外，下电极115a可以是折射率为1.4至1.5的电介质。

在这种情况下，光可以从有机发光二极管单元110发射，以与有机层116的法线方向形成15°至20°的角度。下面将参照图7描述其细节。

相反，设置在非发光区域A2中的第一电极由上电极115c构成。然而，第一电极也可以由下电极115a构成或者配置成包括上电极115c和下电极115a。

具体地，在本公开的一个示例性实施方案中，为了改善亮度，第一电极115a、115b和115c需要透反射特性，使得第一电极115b需要由薄金属膜(主要是Ag)制成。然而，当第一电极115b仅由金属层形成时，产生氧化问题，从而需要上电极115c。在这种情况下，为了抑制导电性和对电极的氧化，可以应用使用铟锡氧化物(ITO)的上电极115c。此外，在金属的情况下，当金属层形成在具有不良接触特性的下层(例如，玻璃(SiO₂)或聚酰亚胺(PI))上时，可能引起诸如接触不良的问题。因此，需要用于改善接触特性的下电极115a。因此，可以将ITO/Ag/ITO结构应用于第一电极115a、115b和115c。

然而，在下电极115a的情况下，电极功能不是必需的，因此下电极可以由介电材料形成。在这种情况下，短路减少图案不必形成为穿过下电极115a。

参照图6A，在根据本公开的一个示例性实施方案的使用有机发光二极管的照明装置100中，辅助线AL可以设置在非发光区域A2中的基板111上，并且作为单层的电极115a可以形成为覆盖辅助线AL。此外，绝缘层INS可以形成在作为单层的下电极115a上，以与辅助线AL交叠。

换句话说，绝缘层INS通过由不透明金属形成的辅助线AL设置在非发光区域中。

有机层116和第二电极117依次设置在其中形成有绝缘层INS的第一电极115a、115b和115c上。

此外，参照图6B，根据本公开的另一示例性实施方案，辅助线AL设置在非发光区域A2中的基板111上，并且作为单层的上电极115c可以形成为覆盖辅助线AL。此外，绝缘层INS可以形成在作为单层的上电极115c上，以与辅助线AL交叠。

在参照图6A描述的本公开的一个示例性实施方案中，设置在非发光区域A2中的第一电极由下电极115a构成。然而，在参照图6B描述的本公开的另一示例性实施方案中，设置在非发光区域A2中的第一电极由上电极115c构成。

此外，如图6C和图6D所示，在本公开的另一示例性实施方案中，设置在非发光区域A2中的第一电极115a、115b和115c可以被配置成包括上电极115c和下电极115a。

具体地，如图6C所示，辅助线AL可以设置在非发光区域A2中的基板111上，并且下电极115a和上电极115c可以依次层叠以覆盖辅助线AL。此外，绝缘层INS可以形成在上电极115c上，以与辅助线AL交叠。

在一些示例性实施方案中，如图6D所示，下电极115a可以设置在非发光区域A2中的基板111上，辅助线AL可以设置在下电极115a上，上电极115c可以设置成覆盖辅助线AL。此外，绝缘层INS可以形成在上电极115c上，以与辅助线AL交叠。

图7是示出根据本公开的一个示例性实施方案的包括有机发光二极管的照明装置的发光路径的视图。图8是用于说明根据本公开的一个示例性实施方案的包括有机发光二极管的照明装置的光分布的曲线图。

外部光提取层130将在有机发光二极管单元110中产生的光折射，同时保持与正面的预定角度，以改善正面亮度。

具体地，如图1和图7所示，外部光提取层130附接至有机发光二极管单元110的作为光提取方向的后表面，并且外部光提取层130包括至少一个具有规则的四边金字塔形状的单元结构。具体地，具有规则的四边金字塔形状的单元结构的截面可以是三角形。

具有规则四边金字塔的单元结构的顶角为90°，下基部的一侧的长度L为1μm至500μm。

如果单元结构的下基部的长度小于1μm，则单元结构的图案密度增加，从而可以产生从照明装置100发出的光看起来像波的莫尔条纹(moiré)现象。

相反，当单元结构的下基部的长度L为500μm或更大时，设置在非发光区域中的辅助线AL直接露出，使得图案被从外部识别到从而降低可见度。

因此，具有规则的四边金字塔形状的单元结构的下基部的一侧的长度L可以被确定为1μm至500μm。

也就是说，相关技术的有机发光二极管的第一电极115形成为单层以形成弱谐振结构，从而限制在有机发光二极管中产生的光沿特定方向会聚。相反，在有机发光二极管中产生的光沿随机方向发散，使得照明装置的正面亮度集中降低。

然而，参照图7，在本公开的使用有机发光二极管的照明装置100中，光从有机发光二极管单元110发出以与有机层116的法线方向形成预定角度，并且偏转的光被外部光提取层130折射到作为有机层116的法线方向的正面方向。

具体地，外部光提取层130的具有规则四边金字塔形状的单元结构对于以大约17度入射的光具有最大正面亮度贡献率。可以通过调节中间电极115b的厚度来调节第一电极115的反射率，因此谐振强度变化，使得光的出射角可以变化。通过这样做，入射到具有规则的四边金字塔形状的单元结构上的光的入射角被控制为大约17度，以改善正面亮度。

结果，在根据本公开的一个示例性实施方案的使用有机发光二极管的照明装置100中，正面亮度被改善以达到12000尼特。

参照图8，确认在作为本公开的比较例的相关技术的照明装置中，在大约0°至30°的范围内产生具有类似强度的光。

相反，在本公开的示例性实施方案的照明装置100的情况下，确认亮度在光分布的0°附近最集中并且亮度在30°处急剧减小。

因此，确认在根据本公开的示例性实施方案的使用有机发光二极管的照明装置100中，亮度集中在(concentrated on)正面，使得正面亮度得到改善。

在下文中，将关于图9A和图9B描述照明装置100的正面亮度根据第一电极115的配置而变化。

图9A是示出本公开的一个示例性实施方案的根据中间电极的厚度的正面亮度的关系的曲线图。图9B是示出本公开的一个示例性实施方案的根据第一电极的反射率的正面亮度的关系的曲线图。

参照图9A，如上所述，确认当由银(Ag)构成的中间电极115b具有

至

的厚度时，照明装置100具有8000尼特或更高的正面亮度。

因此，确认当中间电极115b的厚度为

至

时，正面亮度得到改善。

此外，参照图9B，确认照明装置100的正面亮度根据第一电极115相对于波长为650nm的光的反射率而变化。

具体地，确认当第一电极115相对于波长为650nm的光的反射率为40％至70％时，照明装置100具有8000尼特或更高的正面亮度。

因此，确认当第一电极115相对于波长为650nm的光的反射率为40％至70％时，正面亮度得到改善。

图10A是示出本公开的一个示例性实施方案的根据下电极的折射率的正面亮度的关系的曲线图。图10B是示出本公开的一个示例性实施方案的根据下电极的厚度的正面亮度的关系的曲线图。

参照图10A，确认当下电极115a是具有1.4至1.5的折射率的电介质时，照明装置100输出9600尼特或更高的最大正面亮度。

因此，确认当下电极115a具有1.4至1.5的折射率时，正面亮度得到改善。

此外，参照图10B，确认当由电介质制成的下电极115a的厚度为

时，照明装置100可以输出9500尼特或更高的最大正面亮度。此外，还确认当下电极115a的厚度增加到大于

时，照明装置100的正面亮度从最大正面亮度稍微减小。

因此，确认当下电极115a的厚度为

时，正面亮度得到改善。

本公开的示例性实施方案还可以描述如下：

根据本公开的一个方面，一种使用有机发光二极管的照明装置包括：第一电极；有机层，其设置在第一电极上；第二电极，其设置在有机层上；绝缘层，其设置在非发光区域中，其中位于发光区域中的第一电极包括至少一个金属层和至少一个介电层，位于非发光区域中的第一电极仅包括至少一个介电层，以限制流入短路产生区域的电流。

绝缘层可以包括短路减少图案，其在设置在非发光区域中的第一电极中采用窄的路径。

位于发光区域中的第一电极可以包括：上电极，其与有机层接触并且由介电材料制成；中间电极，其与上电极接触并且由金属制成；以及下电极，其与中间电极接触并且由介电材料制成。

位于非发光区域中的第一电极由上电极构成。

位于非发光区域中的第一电极由下电极构成。

位于非发光区域中的第一电极可以包括上电极和下电极。

上电极由厚度小于

的铟锡氧化物(ITO)制成。

中间电极可以由厚度

至

的金属层制成。

下电极的折射率可以是1.4至1.5。

第一电极的反射率为40％至70％。

照明装置还可以包括辅助线，辅助线电连接至位于非发光区域中的第一电极。

辅助线可以设置在上电极和下电极之间。

Claims (10)

1.一种使用有机发光二极管的照明装置，所述照明装置分成发光区域和非发光区域，所述照明装置包括：

第一电极；

有机层，其设置在所述第一电极上；

第二电极，其设置在所述有机层上；以及

绝缘层，其设置在所述非发光区域中，

其中位于所述发光区域中的所述第一电极包括至少一个金属层和至少一个介电层，以及

其中位于所述非发光区域中的所述第一电极仅包括所述至少一个介电层而不包括所述至少一个金属层；以及

其中所述绝缘层包括短路减少图案，以及所述短路减少图案形成为包围各个像素的发光区域的外边缘并将电阻添加到所述各个像素；以及

所述照明装置还包括辅助线，所述辅助线以网的形状设置在所述非发光区域的整个区域中，以及所述辅助线电连接至位于所述非发光区域中的第一电极；以及

所述辅助线的顶部和侧面在所述非发光区域中被所述至少一个介电层覆盖。

2.根据权利要求1所述的照明装置，

其中位于所述发光区域中的所述第一电极包括：

上电极，其与所述有机层接触并且由介电材料制成；

中间电极，其与所述上电极接触并且由金属制成；以及

下电极，其与所述中间电极接触并且由介电材料制成。

3.根据权利要求2所述的照明装置，其中位于所述非发光区域中的所述第一电极由所述上电极构成。

4.根据权利要求2所述的照明装置，其中位于所述非发光区域中的所述第一电极由所述下电极构成。

5.根据权利要求2所述的照明装置，其中位于所述非发光区域中的所述第一电极包括所述上电极和所述下电极。

6.根据权利要求2所述的照明装置，其中所述上电极由厚度小于

的铟锡氧化物(ITO)制成。

7.根据权利要求2所述的照明装置，其中所述中间电极由厚度为

至

的金属层制成。

8.根据权利要求2所述的照明装置，其中所述下电极的折射率为1.4至1.5。

9.根据权利要求1所述的照明装置，其中所述第一电极的反射率为40％至70％。

10.根据权利要求2所述的照明装置，

其中所述辅助线设置在所述上电极和所述下电极之间。

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