CN115810706A - 电极基板 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电极基板，所述电极基板用于向发光元件的两端供电并且包括：基底基板；第一电极部，其与所述发光元件的两端中的任一端接触，并且布置在所述基底基板的上部以具有圆形形状；以及第二电极部，其与所述发光元件的两端中的另一端接触，并且布置在所述基底基板的上部以具有围绕所述第一电极部的圆环形状；表示从所述基底基板到所述第一电极部的上表面的厚度的第一厚度值与表示从所述基底基板到所述第二电极部的上表面的厚度的第二厚度值不同，从而提高了发光元件的集成度以提高发光效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种电极基板。
背景技术
为了制造显示装置而使用印刷技术。通常用于制造显示装置的喷墨印刷装置是通过使用喷墨头将印刷用油墨或溶液的微小液滴排出到电极基板(例如，诸如印刷介质等印刷用纸)上的所需位置在印刷用纸的表面上印刷预定颜色的图像的装置。近年来，这种喷墨印刷装置的应用范围正在扩展到液晶显示器(LCD)和有机发光元件(OLED)等平板显示器领域、电子纸(E-Paper)等柔性显示器领域，金属布线等印刷电子领域、有机薄膜晶体管(OTFT)等各种领域。当这种喷墨印刷装置应用于上述显示器领域或印刷电子领域时，工艺技术中最重要的技术问题之一是根据发光效率的提高进行高分辨率印刷。
当印刷装置将混合有发光元件的油墨喷射到电极基板时，发光元件与电极基板电连接，从而每个发光元件都可以产生特定波长的光。为了在电极基板的有限区域内提高发光效率，需要将尽可能多的发光元件电连接到电极基板。
韩国授权专利第10-2064806号等公开了一种仅将多个LED布置在基板上并将用于驱动发光元件的驱动器布置在基板下方以提高发光率的方法，但其缺点是需要改变整个基板的结构，并且基板会变厚。
【现有技术文献】
【专利文献】
(专利文献1)韩国授权专利第10-2064806号(2020年1月10日公开)
发明内容
【所要解决的问题】
本发明的目的在于提供一种用于提高发光效率的电极基板。
【解决问题的方案】
为了达成上述目的：
本发明提供一种电极基板，所述电极基板用于向发光元件的两端供电并且包括：基底基板；第一电极部，其与所述发光元件的两端中的任一端接触，并且布置在所述基底基板的上部以具有圆形形状；以及第二电极部，其与所述发光元件的两端中的另一端接触，并且布置在所述基底基板的上部以具有围绕所述第一电极部的圆环形状；表示从所述基底基板到所述第一电极部的上表面的厚度的第一厚度值与表示从所述基底基板到所述第二电极部的上表面的厚度的第二厚度值不同。
【发明效果】
根据本发明的电极基板可以通过提高电连接的发光元件的集成度来提供提高发光效率的效果。
附图说明
图1是示出根据本发明的一个实施例的发光元件的图。
图2是示出根据本发明的一个实施例的电极基板的图。
图3是根据本发明的一个实施例的第一电极部的透视图。
图4是根据本发明的一个实施例的第二电极部的透视图。
图5a是示出根据本发明的一个实施例的发光元件与电极基板的电连接的一个示例的图。
图5b是示出根据本发明的一个实施例的第一电极部的第一接触部的图。
图5c是示出根据本发明的一个实施例的第二电极部的第二接触部的图。
图5d是示出根据本发明的一个实施例的多个第一接触部以及多个第二接触部的图。
图6a是示出根据本发明的一个实施例的多个发光元件与电极基板的电连接的一个示例的图。
图6b是示出根据本发明的一个实施例的多个发光元件与电极基板的电连接的一个示例的图。
图7是示出根据本发明的一个实施例的多个发光元件与电极基板的电连接的另一示例的图。
图8是示出根据本发明的一个实施例的用于将混合有发光元件的溶液喷射到电极基板上的喷墨印刷装置的图。
具体实施方式
本发明涉及一种电极基板。
在下文中，将详细描述本发明。
在整个说明书中，当一个构件被称为在另一个构件“上”时，这不仅包括一个构件与另一个构件接触的情况，还包括两个构件之间存在其他构件的情况。
在本说明书中，当一个部件被称为“包括”一个组件时，除非另有说明，否则这意味着可以进一步包括其他组件，而不是排除其他组件。
在下文中，将列举实施例来详细描述本发明。然而，根据本发明的实施例可以以各种其他形式进行修改，并且本发明的范围不应被解释为限于以下描述的实施例。提供本发明实施例是为了向本领域普通技术人员更完整地说明本发明。
<发光元件>
图1是示出根据本发明的一个实施例的发光元件100的图。根据本实施例的发光二极管100具有微米或纳米单位的尺寸，并且可以是由无机材料制成的无机发光二极管(inorganic LED)，但不限于此。
当彼此面对的两个电极之间形成沿特定方向的电场时，在所述两个电极之间形成极性，并且无机发光二极管可以排列在形成有所述极性的两个电极之间。即，对应于根据本实施例的发光元件100的纳米器件或无机发光二极管可以排列在存在于基板上的两个电极之间。
当更详细地描述发光元件100时，发光元件100可以是条形偶极LED。例如，发光元件100可以包括第一电极层110、第一半导体层120、有源层130、第二半导体层140和第二电极层150，但是本发明不限于此。此时，发光元件100所包括的第一电极层110、第一半导体层120、有源层130、第二半导体层140和第二电极层150可以沿一个方向依次布置或者可以具有堆叠结构。
由于发光元件100的第一电极层110和第二电极层150中的每一个同时与电极基板的第一电极部和第二电极部接触，因此发光元件100和电极基板可以通过第一电极部和第二电极部电连接。此时，根据本实施例的第一端部102和第二端部104可以表示发光元件100与电极基板的第一电极部和第二电极部接触的部分。
如图1所示，根据本实施例的发光元件100可以形成为具有长度L 105的圆柱形状，但不限于此。此时，发光元件100的长度L 105可以为10μm以下，但不限于此，优选可以为1.5μm至7μm。
发光元件100可以具有多边形棱柱形状，例如具有在长度L 105的一个方向上延伸的形状的棒状、矩形状或六棱柱状等。此外，根据本实施例的发光元件100的形状不限于此，可以具有以下的各种形状：可以具有立方体、管、线等形状，也可以具有沿一个方向延伸并且外表面部分倾斜的形状等。
发光元件100的第一半导体层120、有源层130和第二半导体层140在被施加电信号时可以发射特定波长带中的光。例如，第一半导体层120可以包括n型半导体层，第二半导体层140可以包括p型半导体层。因此，当来自外部电源的电信号施加到发光元件100时，有源层130随着电子和空穴的复合而跃迁到低能级，并且可以产生并发射具有相应波长的光。
需要向根据本实施例的发光元件100施加电信号以使发光元件100能够发光。为了向发光元件100稳定且有效地施加电信号，可以使用包括两个电极部的电极基板，并且当发光元件100电连接到电极基板时可以产生具有预定波长的光。
<电极基板>
图2是示出根据本发明的一个实施例的电极基板200的平面图。如图2所示，本发明的电极基板200用于为发光元件的两端供电，并且包括基底基板210、第一电极部220和第二电极部230。根据本发明的电极基板200可以通过第一电极部220和第二电极部230电连接到一个或多个发光元件100。此外，电极基板200可以向电连接的发光元件100供电。
基底基板210
根据本实施例的基底基板210是其上可以布置第一电极部220和第二电极部230的基板。为了便于说明，图2仅示出了一个第一电极部220和一个第二电极部230，但本发明不限于此，并且可以包括多个第一电极部220和多个第二电极部230。此时，第一电极部220和第二电极部230的对可以被布置为彼此隔开预定距离。
基底基板210可以用聚合物膜型材料来实现，但不限于此，并且可以用玻璃、蓝宝石、石英、塑料等来实现。根据本实施例的基底基板210的面积可以根据能够布置第一电极部220和第二电极部230的面积、发光元件100的尺寸以及要排列在电极基板200上的发光元件100的数量而变化。
第一电极部220
根据本实施例的第一电极部220布置在基底基板210的上部。例如，第一电极部220与发光元件100的两端中的任一端接触，并且可以形成在基底基板210的上部，并且优选地可以形成为具有圆形形状。与第一电极部220接触的发光元件的一端可以是第一端部102。
根据本实施例的电极基板200可电连接有一个或多个发光元件100，图1所示的发光元件100可以代表一个或多个发光元件100中的任一者。因此，对一个发光元件100的描述可以适用于多个发光元件100中的每一个。
第一电极部220是布置在绝缘膜或平坦化膜的上部并且是可以电连接到发光元件100的电极部。此时，绝缘膜或平坦化膜可以存在于基底基板210上。例如，绝缘膜可以由氧化硅、氮化硅等无机膜形成，也可以包括有机膜。平坦化膜覆盖用于驱动元件的晶体管，为了提高发光元件100的发光效率，可以起到去除膜的台阶差、平整化的作用。平坦化膜可以形成在绝缘膜上。
根据实施例的第一电极部220可以包括选自由铝、钛、铟、金和银组成的组中的任何一种或多种金属材料或选自由氧化铟锡(ITO)、ZnO:Al和CNT导电聚合物复合材料组成的组中的任何一种或多种透明材料。当在第一电极部220中包括两种以上材料时，根据示例的第一电极部220可以形成为堆叠两种以上材料的结构。
图3是根据本发明的一个实施例的第一电极部220的透视图。参照图3，第一电极部220形成为在基底基板210的上部具有第一厚度值，并且第一厚度值可以表示从基底基板210到第一电极部220的上表面的厚度222。例如，根据本实施例的第一厚度值可以在1至500nm的范围内。
第二电极部230
返回参考图2，根据本实施例的第二电极部230布置在基底基板210的上部。例如，第二电极部230是布置在绝缘膜或平坦化膜的上部并且是可以电连接到发光元件100的电极部。此时，绝缘膜或平坦化膜可以存在于基底基板210上。根据实施例的第二电极部230可以包括选自由铝、钛、铟、金和银组成的组中的一种或多种金属材料，或者选自由氧化铟锡(ITO)、ZnO:Al和CNT导电聚合物成的组中的任何一种或多种透明材料。当在第二电极部230中包括两种以上材料时，根据示例的第二电极部230可以形成为堆叠两种以上材料的结构。作为示例，包括在第一电极部220和第二电极部230中的材料可以相同或不同。
例如，第二电极部230可以与发光元件100的两端中的另一端接触，并且可以具有围绕第一电极部220的形状，优选地可以具有环形。与第二电极部230接触的发光元件的另一端可以是第二端部104。根据本实施例的第二电极部230可以与第一电极部220的圆周间隔开间距D 225(在下文中，也称为“第一间距”)。即，间距D 225可以表示第一电极部220和第二电极部230之间的间隔距离。
例如，间距D 225可以根据图1所示的发光元件100的长度L 105确定，但不限于此。例如，在与发光元件100的长度L 105的关系中，根据本实施例的间距D 225可以在0.3L到0.95L的范围内，优选地可以在0.5L到0.9L的范围内。.
当根据本实施例的间距D 225小于0.3L时，第一电极部220和第二电极部230之间的距离变得太近，并且发光元件100排列的角度接近垂直。因此，由于发光元件100(例如，图1的有源层130)向外部发光的面积相对减少，因此发光元件100的发光效率降低。
此外，当根据本实施例的间距D 225大于0.95L时，第一电极部220与第二电极部230之间的距离变得太远，并且可能存在发光元件100无法布置在电极部220和第二电极部230之间的问题。
图4是根据本发明的一个实施例的第二电极部230的透视图。参照图4，第二电极部230在基底基板210的上部形成为具有第二厚度值，并且第二厚度值可以表示从基底基板210到第二电极部230的上表面的厚度232。例如，根据本实施例的第二厚度值可以在0.5至3.0μm的范围内。
第二电极部230可以是具有第二厚度值的四边形圆环体，但不限于此，第二电极部230具有预定的厚度并且可以包括具有上表面围绕第一电极部220的圆环形状的任何形状。
参照图2至图4，表示根据本实施例的第一电极部220的厚度222的第一厚度值与表示根据本实施例的第二电极部230的厚度232的第二厚度值具有彼此不同的值。即，第一电极部220和第二电极部230可以形成在基底基板210上以具有台阶差。
表示根据本实施例的第二电极部230的厚度232的第二厚度值可以大于表示根据本实施例的第一电极部220的厚度222的第一厚度值。此时，表示第一厚度值与第二厚度值之差的厚度差可以定义为下面的数学式1。
(厚度差)＝第二厚度值-第一厚度值...(数学式1)
根据本实施例的数学式1的厚度差可以根据图1所示的发光元件100的长度L 105确定，但不限于此。例如，根据本实施例的数学式1的厚度差相对于发光元件100的长度L105可以在0.05L到0.7L的范围内，优选地可以在0.1L到0.5L的范围内，但不限于此。如上所述，由于第一电极部220和第二电极部230之间的厚度差异，由于发光元件100以倾斜的形状集成，因此与集成在平面内的情况相比，电连接到第一电极部220和第二电极部230的发光元件100的集成数量可以增加，从而可以提高发光效率。
当根据本实施例的厚度差小于0.05L时，第一电极部220和第二电极部230之间的台阶差不大，使得发光元件100无法有效地排列。
此外，当根据本实施例的厚度差大于0.7L时，由于第一电极部220和第二电极部230之间的台阶差过大，随着发光元件100接近直立，从发光元件发光的部分(例如，图1的有源层130)朝向外部的面积相对减少，因此发光元件100的发光效率降低，反而阻碍了发光元件100的有效排列。
根据本发明另一实施例的表示数学式1的厚度差以及表示第一电极部220与第二电极部230之间的间隔距离的间距D 225可以根据发光元件100的长度L 105来确定。例如，在与发光元件100的长度L 105的关系中，厚度差可以在0.05L到0.7L的范围内，优选地可以在0.1L到0.5L的范围内，并且在与发光元件100的长度L 105的关系中，间距D 225可以在0.3L至0.95L的范围内，优选地可以在0.5L至0.9L的范围内。
如上所述，通过调整电极基板200的第一电极部220与第二电极部230之间的厚度差以及作为第一电极部220与第二电极部230之间的间隔距离的间距D225，可以增加与第一电极部220和第二电极部230电连接的发光元件100的数量。此外，可以提高发光元件100的第一端部102及第二端部104与第一电极部220及第二电极部230中的每一个准确接触的接触精度。因此，最终可以提高发光元件100的发光效率。
<发光元件与电极基板的电连接>
发光元件100的两端中的任一端可以与电极基板200的第一电极部220接触，并且发光元件100的两端中的另一端可以与第二电极部230接触
图5a是示出根据本发明的一个实施例的发光元件100和电极基板200之间的电连接示例的图。参照图5a，发光元件100的第一端部102可以与电极基板200的第一电极部220接触，并且发光元件100的第二端部104可以与第二电极部230接触。如图5a所示，发光元件100的第一端部102及第二端部104分别与电极基板200的第一电极部220及第二电极部230同时接触，因此发光元件100及电极基板200可以通过第一电极部220和第二电极部230电连接。
在本发明的一个实施例中，电极基板200的第一电极部220和第二电极部230中的至少一个的特征在于形成有与发光元件两端中任一端对应的形状的一个或多个凹槽。
更具体而言，根据本实施例的电极基板200的第一电极部220包括：以与发光元件100的第一端部102相同的形状用凹版形成的第一接触部224。此外，根据本实施例的电极基板200的第二电极部230可以包括：以与发光元件100的第二端部104的形状相同的形状用凹版形成的第二接触部234。在下文中，将参照图5b至图5d更详细地描述第一接触部224和第二接触部234。
图5b是示出根据本发明的一个实施例的第一电极部220的第一接触部224的图，图5c是示出根据本发明的一个实施例的第二电极部230的第二电极部230。参考图5b，第一接触部224包括：以与发光元件100的第一端部102相同的形状用凹版形成，参考图5c，第二接触部234包括：以与发光元件100的第二端部104相同的形状用凹版形成。
发光元件100可以具有棒状、矩形状或六棱柱状等多棱柱形状，但不限于此，并且可以具有立方体形、管形、线形、梯形、对称或不对称的哑铃形、对称或不对称的狗骨型等各种形状。
因此，发光元件100可以通过第一接触部224和第二接触部234容易地接触第一电极部220和第二电极部230，从而可以提高发光效率。
图5a至图5c举例示出了一个第一接触部224和一个第二接触部234，但本发明不限于此，如图5d所示，可以形成多个第一接触部224以及多个第二接触部234。此时，多个第一接触部224和多个第二接触部234中的每一个包括由第一接触部224和第二接触部234组成的多个接触部对500，使得发光元件100可以彼此接触。
图6a和6b是示出根据本发明的一个实施例的多个发光元件100和电极基板200之间的电连接的一个示例的图。图6a是分别示出了关于发光元件100和电极基板200连接的状态的平面图和截面图，图6b是示出关于发光元件100和电极基板200连接的状态的透视图。参照图6a和图6b，多个发光元件100可以与具有预定台阶差的第一电极部220和第二电极部230接触。如图6a所示，由于第一电极部220和第二电极部230具有预定的台阶差，因此可以增加与电极基板200电连接的发光元件100的数量，从而提高发光效率。
图7是示出根据本发明的一个实施例的多个发光元件100和电极基板200之间的电连接的另一示例的图。如图7所示，电极基板200形成有由第一电极部220和第二电极部230组成的四个电极部对，并且多个发光元件100电连接到每个电极部分对。
尽管图7举例示出了四个电极部对，但是本发明不限于此，当然可以根据需要形成更多数量的电极部对。
<印刷装置>
图8是示出根据本实施例的适合于将混合有发光元件100的溶液喷射到电极基板上的喷墨印刷装置800的图。图8是喷墨印刷装置800的截面图，喷墨印刷装置800包括平台810和喷射装置820。根据本实施例的喷墨印刷装置800的油墨可以代表混合有发光元件100的溶液。此时，混合有发光元件100的溶液可以以胶体状态提供。为此，溶剂可以是丙酮、水、醇、甲苯、丙二醇(PG)或丙二醇乙酸甲酯(PGMA)等，但不限于此。在下文中，油墨和溶液可以以相同的含义使用。
喷墨印刷装置800可以采用各种排出油墨的方式，例如压电方式或静电方式。压电方式是通过压电体的变形来排出油墨的方式，静电方式是通过静电力来排出油墨的方式。静电方式可分为通过静电感应排出油墨的方式以及在通过静电力积聚带电颜料之后将其作为墨滴排出的方式。
喷墨印刷装置800可以包括用于装载电极基板200的平台810以及用于喷射油墨的喷射装置820，即喷墨头。对于图8所示的电极基板200，关于图1至图7中的电极基板200的描述也可以适用于图8的电极基板200，因此将省略重复的描述。
参考图8，喷射装置820包括：使混合有发光元件100的油墨移动的移动部822和四个喷嘴824。图8仅示出了四个喷嘴824，但不限于此，喷射装置820可以根据需要包括适当数量的喷嘴。
电极基板200可以布置在平台810上。即，平台810可以提供：涂布布置有电极基板200的油墨的区域、以及布置有电场产生单元(未示出)的区域。此外，平台810可以布置在可移动的轨道(未示出)上。此时，轨道可以包括沿不同方向移动的第一轨道和第二轨道。平台810可以通过单独的移动构件在轨道上移动。此外，电场产生单元可以与平台一起移动，并且从喷嘴824喷射的油墨可以通过在平台810上部形成的电场被向以涂布到电极基板200上。
此时，如参照图1至图7所描述的，由于使用包括具有台阶差的第一电极部220和第二电极部230的电极基板200，因此可以提高由从喷墨印刷装置800排出的墨水排列的发光元件100的集成度，这还以提高集成有发光元件100的显示装置的发光效率。
Claims (12)
1.一种电极基板，其特征在于，所述电极基板用于向发光元件的两端供电并且包括：
基底基板；
第一电极部，其与所述发光元件的两端中的任一端接触，并且布置在所述基底基板的上部；以及
第二电极部，其与所述发光元件的两端中的另一端接触，并且布置在所述基底基板的上部以具有围绕所述第一电极部的形状；
表示从所述基底基板到所述第一电极部的上表面的厚度的第一厚度值与表示从所述基底基板到所述第二电极部的上表面的厚度的第二厚度值不同。
2.根据权利要求1所述的电极基板，其特征在于，
所述第一电极部具有圆形形状。
3.根据权利要求2所述的电极基板，其特征在于，
所述第二电极部具有围绕所述第一电极部的圆环形状。
4.根据权利要求1所述的电极基板，其特征在于，
所述第二厚度值大于所述第一厚度值。
5.根据权利要求1所述的电极基板，其特征在于，
表示所述第一厚度值与所述第二厚度值之差的厚度差根据所述发光元件的长度(L)来确定。
6.根据权利要求1所述的电极基板，其特征在于，
表示所述第一厚度值与所述第二厚度值之差的厚度差相对于发光元件的长度(L)为0.05L至0.7L。
7.根据权利要求1所述的电极基板，其特征在于，
所述第二电极部与所述第一电极部的圆周间隔开第一间距，并且所述第一间距根据所述发光元件的长度(L)来确定。
8.根据权利要求1所述的电极基板，其特征在于，
所述第二电极部与所述第一电极部的圆周间隔开第一间距，并且所述第一间距相对于发光元件的长度(L)为0.3L至0.95L。
9.根据权利要求1所述的电极基板，其特征在于，
根据所述发光元件的长度(L)，确定表示所述第一厚度值与所述第二厚度值之差的厚度差以及表示所述第一电极部与所述第二电极部之间的间隔距离的第一间距。
10.根据权利要求1所述的电极基板，其特征在于，
表示所述第一厚度值与所述第二厚度值之差的厚度差相对于所述发光元件的长度(L)为0.05L至0.7L，并且表示所述第一电极部与所述第二电极部之间的间隔距离的第一间距相对于所述发光元件的长度(L)为0.3L至0.95L。
11.根据权利要求1所述的电极基板，其特征在于，
所述第一电极部和所述第二电极部中的至少一个形成有与所述发光元件的两端中任一端的形状相对应的一个或多个凹槽。
12.根据权利要求1所述的电极基板，其特征在于，
所述发光元件的长度为10μm以下。
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