KR100635901B1 - 유기 전계발광 소자 및 이를 구비한 유기 전계발광 장치 - Google Patents

유기 전계발광 소자 및 이를 구비한 유기 전계발광 장치 Download PDF

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Abstract

유기 전계발광 소자는 복수의 발광 영역을 포함한다. 각 발광 영역은 투명한 제 1 전극과 제 2 전극을 갖는다. 각 발광 영역은 광을 방사하기 위하여 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 개재되는 유기층을 갖는다. 제 1 전극들은 물리적으로 인접하게 배치되어 있다. 절연부는 각 제 1 전극 사이에 제공되어 있다. 복수의 발광 영역은 전기적으로 직렬로 접속되어 있다.
유기 전계발광 소자

Description

유기 전계발광 소자 및 이를 구비한 유기 전계발광 장치 {ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT AND ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE INCLUDING THE SAME}
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 유기 EL 장치의 구조를 나타내는 사시도.
도 2 는 바람직한 실시형태에 따른 유기 EL 장치의 구조를 나타내는 개략적인 단면도.
도 3a 내지 도 3c 는 바람직한 실시형태에 따른 유기 EL 장치의 절연부의 제 1 변형예를 나타내는 단면도.
도 4a 는 바람직한 실시형태에 따른 유기 EL 장치의 절연부의 제 2 변형예를 나타내는 단면도.
도 4b 는 바람직한 실시형태에 따른 유기 EL 장치의 절연부의 제 3 변형예를 나타내는 단면도.
도 5 는 바람직한 실시형태에 따른 유기 EL 장치의 절연부의 제 4 변형예를 나타내는 단면도.
도 6a 내지 도 6e 는 바람직한 실시형태에 따른 유기 EL 장치를 제조하기 위한 공정예를 나타내는 도면.
도 7a 및 도 7b 는 바람직한 실시형태에 따른 유기 EL 장치를 제조하기 위한 제 1 변형예를 나타내는 도면.
도 8a 및 도 8b 는 바람직한 실시형태에 따른 유기 EL 장치를 제조하기 위한 제 2 변형예를 나타내는 도면.
도 9a 내지 도 9c 는 바람직한 실시형태에 따른 유기 EL 장치를 제조하기 위한 제 3 변형예를 나타내는 도면.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 유기 EL 소자 9 : 기판
10 : 투명 전극 20 : 유기층
30 : 전극 40 : 절연부
본 발명은 한 쌍의 전극에 유기층이 개재되는 유기 전계발광 소자, 및 그 유기 전계발광 소자를 기판상에 구비하는 유기 전계발광 장치에 관한 것이다.
종래, 유기 전계발광 소자 (이하, 유기 EL 소자라 함) 를 이용하는 디스플레이 및 조명 장치가 제안되고 있다. 유기 EL 소자는 한 쌍의 전극 사이에 유기 발광 재료를 포함하는 유기층이 개재되는 구조를 갖는다.
그러나, 상기 구조를 이용하더라도, 유기 EL 소자는 항상 완성되지 않는다. 예를 들어, 유기층에 전하 (electric carrier)(홀 또는 전자)를 주입하는 전극들 중 하나 이상의 전극은 또한 광을 방사하는 유기 발광 영역에서 방사되는 광에 대하여 투명성 (투과 기능) 을 가져야 한다. 유기층은 전극으로부터 주입된 전하를 수송하고, 그 전하들을 재결합하여 여기 상태를 생성하고, 그 여기 상태로부터 기저 상태로 돌아갈 때에 광을 방사하는 재료에 의해 제조되어야 한다. 따라서, 유기 EL 소자를 형성하는 재료는 매우 제한되며, 대부분의 경우에는 투명 전극과 유기층을 형성하기 위하여 높은 전기 저항율을 갖는 재료를 이용하는 것 이외에는 선택의 여지가 없다. 따라서, 유기층의 전류밀도가 위치에 따라 변한다는 문제가 발생한다. 이하에서는 메카니즘을 설명한다.
일반적으로, 광이 유기 EL 소자의 외부로 방사되는 발광측의 전극은 ITO (Indium Tin Oxide) 와 같은 높은 전기 저항율을 갖는 재료에 의해 구성되며, 다른 전극은 전기 저항율이 발광측의 전극의 전기 저항율에 비하여 무시할 수 있는 재료에 의해 구성된다. 따라서, 유기 EL 소자에서 전류 경로에 따른 전기 저항을 고려하는 경우에는, 발광측의 전극을 통과하는 전류 경로의 길이에 의해 좌우된다.
상기 설정에 기초하여, 발광측의 전극의 단자부로부터 그 전극의 단자부 부근의 유기층의 일부를 통하여 다른 전극으로 통과하는 전류 경로에 따른 저항이, 단자부로부터 그 단자부로부터 먼 유기층의 일부를 통하여 다른 전극으로 통과하는 전류 경로에 따른 저항보다 작은 것이 명백하다. 즉, 발광측의 전극의 단자부 부근의 위치에서의 유기층의 전류 밀도는 발광측의 전극의 단자부로부터 먼 위치에서의 유기층의 전류 밀도보다 더 크다.
한편, 발광측과 반대측의 전극은 전기 저항율이 발광측의 전극의 전기 저항 율보다 큰 재료로 이루어 지는 경우가 있다. 이 경우에, 상기 설명은 발광측의 전극과 다른 전극이 상기 설명에서 교체되어 있다면 여전히 유효하다.
상술한 바와 같이, 유기층의 각 위치의 전류 밀도를 면 방향으로 균일하게 하는 것이 어렵다. 따라서, 이하의 바람직하지 않은 현상이 발생할 수도 있다.
- 휘도 불균일
유기 EL 소자는 많은 량의 전류가 흐르는 개소와 적은 량의 전류가 흐르는 개소를 갖는다. 따라서, 유기 EL 소자의 전체로서 휘도 불균일이 발생한다. 흐르는 전류의 양이 증가할 때, 유기 EL 소자의 휘도가 나타난다 (비특허문헌, NTS corporation 의 Seizo Miyata에 의해 편집되어 1998 년 11 월 30 일자로 출판된 "Organic EL Element and Forefront of its Industrialization", P46-47 및 도 9 참조). 따라서, 유기 EL 소자가 많은 량의 전류가 흐르는 개소와 작은 량의 전류가 흐르는 개소를 가지는 경우에, 그 개소들 사이의 휘도가 다르므로, 휘도의 불균일이 발생한다.
- 소자내의 수명차
유기 EL 소자의 수명은 많은 량의 전류가 흐르는 개소와 적은 량의 전류가 흐르는 개소 사이에서 다르다. 일반적으로, 많은 량의 전류가 흐르는 개소의 수명은 짧다. 따라서, 전류가 균일하게 흐르는 소자와 비교하여 수명이 짧은 개소가 존재하고, 유기 EL 소자의 수명이 짧게 된다. 또한, 장기간 사용으로 인하여, 광을 방사하지 않는 개소 또는 휘도가 다른 개소의 휘도보다 낮은 개소가 나타난다.
- 변질
유기 EL 소자가 많은 량의 전류가 흐르는 개소와 적은 량의 전류가 흐르는 개소를 가지므로, 유기 EL 소자가 몇몇 위치에서 변질되는 경우가 존재한다.
- 색도 불균일
유기 EL 소자는 많은 량의 전류가 흐르는 개소와 적은 량의 전류가 흐르는 개소를 가지므로, 형광 재료를 포함하는 유기 EL 소자에서는 S-S 소멸 (annihilation) 현상이 발생하거나, 또는 인광 재료를 포함한 유기 EL 소자에서는 T-T 소멸현상이 발생한다. 따라서, 각각 적어도 다른 형광 재료들 중 하나와 다른 컬러 및 파장을 갖는 복수의 형광 재료를 포함하는 유기 EL 소자에서는, 전류가 쉽게 흐르는 개소와 전류가 불충분하게 흐르는 개소 사이의 휘도가 다른 경우가 존재한다. 그 결과, 색도의 불균일이 발생한다.
이러한 문제들을 해결하기 위하여, 종래부터 여러 기술들이 제안되고 있다. 예를 들어, 전압을 인가하기 위하여 많은 단자들을 갖추는 기술이 존재한다(예를 들어, 일본 특개평 제 5-315073 호의 청구항 2 및 단락 「0002」 참조). 그러나, 유기 EL 소자를 갖는 이동 전화와 같은 장치의 크기가 제한되어 있으므로, 유기 EL 소자의 크기도 제한된다. 즉, 유기 EL 소자의 방사면적을 크게하기 위하여, 단자부들의 총면적을 감소시켜야 한다. 또한, 단자들과 외부 구동 회로를 접속하는 배선의 점유 비율을 고려하여야 한다. 따라서, 종래 기술에서와 같이 많은 단자들을 형성하는 것은 상기 문제들을 해결하기에 유효하지만, 종래 기술을 실제로 이용하는 것은 곤란하다.
낮은 전기 저항율을 갖는 재료로 이루어진 보조 전극을 높은 전기 저항율을 갖는 재료로 이루어진 전극에 배열하는 종래의 기술이 알려지고 있다. 예를 들어, 보조 전극들을 발광층들 (상기 유기층들) 과 투명 도전성막들 (상기 전극들) 사이에 비스듬히 대향하는 에지 위치들에 각각 배치하는 기술이 제안되고 있다(예를 들어, 일본 실개평 제 5-20294 호의 청구항 1 참조). 종래 기술이 적절히 이용되지만, 상기 문제들을 완전히 해결하지는 못 한다.
유기층을 구성하는 각 층의 면내 두께 변동을 소정의 값으로 설정하는 종래 기술이 제안되고 있다(예를 들어, 일본 특개평 제 11-339960 호의청구항 1 참조). 또한, 유기층의 발광층의 두께를 발광층 (유기 발광 영역) 의 각 위치에서 조정하여 면 방향에서 휘도를 균일하게 하는 종래 기술이 제안되고 있다(예를 들어, 일본 특개평 제 11-40362 호의 청구항 2 및 도 1 참조). 이 종래 기술들을 적절히 이용하지만, 유기 EL 소자의 제조시에 각 층의 두께를 위치에 따라 변경하는 것은 실제로 매우 곤란하다. 또한, 각 층의 두께를 변경하기 위하여 특별한 제조 방법을 이용할 필요가 있고, 그 제조 방법을 실현하기 위한 제조 장치를 개발할 필요가 있다.
발광영역을 복수의 부분으로 분할하여 각 발광 영역이 서로 직렬로 접속되는 라인 광원에 관한 종래 기술이 제안되어 있다(예를 들어, 일본 특개평 제 2000-173771 호의 단락 「0040」 내지 「0046」 및 단락 「0060」 내지 「0065」 참조). 더욱 상세하게는, 종래 기술에서, 복수의 박막 발광 소자들(발광 영역) 을 직렬로 접속하고, 각 박막 발광 소자의 면적을 실질적으로 동등하게 함으로써, 각 발광 소 자의 전류 밀도를 동등하게 한다. 따라서, 각 박막 발광 소자의 휘도가 균일하게 된다. 그러나, 종래 기술에 개시된 실시형태에 따라서 유기 EL 소자를 제조하더라도, 예를 들어 각 발광 소자에서 캐소드와 애노드가 단락되거나 또는 광을 방사하지 않는 발광 영역이 생성되는 결함들이 발생하기 쉽다는 문제가 생긴다. 또한, 발광 영역들 사이의 영역들은 광을 방사하지 않으므로, 유기 EL 소자를 면광원으로서 이용하는 경우에 비발광 영역이 존재한다고 판단할 가능성이 있다. 즉, 실제 제품에서 비발광 위치가 있는 경우에, 그 제품에 결함이 있다고 판정할 수도 있다.
본 발명은 유기층의 각 위치의 전류 밀도가 실제로 그리고 실질적으로 균일하고 결함이 생기기 어려운 유기 EL 소자를 제공한다. 또한, 본 발명은 면 광원 및 디스플레이의 소자로서 이용되는 경우에 비발광부가 존재하지 않거나 또는 비발광부가 육안으로 확인되지 않는 유기 EL 소자를 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 유기 EL 소자를 구비하는 유기 EL 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 유기 전계발광 소자는 복수의 발광 영역을 포함한다. 각 발광 영역은 투명한 제 1 전극과 제 2 전극을 갖는다. 각 발광 영역은 광을 방사하기 위하여 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 개재된 유기층을 갖는다. 제 1 전극들은 물리적으로 인접하게 배치되어 있다. 절연부는 각 제 1 전극 사이에 제공되어 있다. 복수의 발광 영역들은 전기적으로 그리고 직렬로 접속되어 있다.
신규한 것으로 여겨지는 본 발명의 특징들을 특히 첨부된 청구범위를 이용하여 설명한다. 본 발명의 목적 및 이점들은 첨부된 도면과 함께 이하의 바람직한 실시형태의 설명을 참조하면 가장 잘 이해할 수 있다.
이하에서는 도 1 내지 도 9c 를 참조하여 유기 전계발광 장치 (이하, 유기 EL 장치라 함) 와 함께 바람직한 실시형태에 따른 유기 EL 소자를 설명한다. 도 1 내지 도 9c 에서, 유사하거나 또는 대응하는 소자 또는 부품들은 유사한 참조부호로 지칭된다. 도 1 내지 도 9c 는 실제 유기 EL 소자와 실제 유기 EL 장치를 나타내지 않고 이 구조들을 설명하기 위하여 이 구조들을 개략적으로 나타내지만, 하나 또는 몇몇 치수들은 과장되게 나타낸다.
바람직한 실시형태에 따른 유기 EL 장치의 기판상에 유기 EL 소자를 형성한다. 유기 EL 장치는 기판측으로부터 광을 출사하는 하부 방사 구조를 갖는다. 그러나, 유기 EL 소자는 기판측 및 기판으로부터의 반대측로부터 광을 출사하는 구조 또는 상부 방사 구조를 가질 수도 있다. 따라서, 이하에서는 하부 방사 구조를 갖는 유기 EL 장치를 주로 설명하지만, 다른 구조들도 부가적으로 설명한다.
도 1 및 도 2 를 참조하여, 바람직한 실시형태에 따른 유기 EL 장치의 기판상에 유기 EL 소자 (1) 를 형성한다. 유기 EL 소자는 복수의 영역 (발광 영역)(T1 내지 Tn)(도 2 에서는 T1 내지 T3) 로 분할되며, 각 발광 영역 (T) 는 서로 직렬로 접속되어 있다. 유기 EL 소자의 각 발광 영역 (T) 을 기판 (9) 측에 실질적으로 평행한 측을 갖는 직사각 형상을 가지도록 형성한다.
제 1 전극으로서의 투명 전극 (10), 광을 방사하기 위한 유기층 (20) 및 제 2 전극으로서의 전극 (30) 을 각 발광 영역 (T) 에서 이 순서로 적층하여 유기층 (20) 에 대하여 투명 전극 (10) 측은, 광이 유기 EL 장치의 외부로 방사되는 발광측에 대응한다. 바람직한 실시형태에 따른 유기 EL 소자 (1) 는 하부 방사 타입이므로, 기판 (9) 상에 투명 전극 (10), 유기층 (20), 및 전극 (30) 을 이 순서로 적층한다.
도 1 및 도 2 로부터 명백한 바와 같이, 유기 EL 소자 (1) 에서는 인접하는 발광 영역들의 적어도 투명 전극 (10) 들 사이에 절연부 (40) 를 배치한다. 전기적으로 인접한 발광 영역 (T) 들에서, 발광 영역 (T) 의 투명 전극 (10) 은 전기적으로 인접한 다른 발광 영역 (T) 의 전극 (30) 에 전기적으로 접속된다. 상술한 바와 같이, 모든 발광 영역들이 서로 직렬로 접속된다.
즉, 유기 EL 소자 (1) 는 복수의 발광 영역 (T1...Tn) 으로 분할되며, 각 발광 영역은 이하의 구조를 갖는다.
- 투명 전극 (10) 은 다른 발광 영역 (T) 의 전극 (30) 에 전기적으로 접속되어 있다.
- 절연부 (40) 는 물리적으로 인접한 발광 영역 (T) 들의 투명 전극 (10) 들 사이에 제공된다.
- 전극 (30) 은 전기적으로 접속된 발광 영역 (T) 의 투명 전극 (10) 에 접속되어 있다(하나의 발광 영역에서, 전극 (30) 은 투명 전극 (10) 에 접속되어 있지 않다).
- 유기 EL 소자 (1) 의 전기적 단부에 제공된 발광 영역 (T) 에서, 다른 발광 영역 (T) 의 전극에 전기적으로 접속되지 않은 전극은 외부 구동 회로 (미도시) 에 접속되어 있다.
이하, 각 구성요소를 상세히 설명한다. 절연부 (40) 는 적어도 물리적으로 인접한 발광 영역들의 투명 전극 (10) 들 사이에 배치된다. 절연부 (40) 가 이 위치에 제공됨으로 인하여, 절연부 (40) 는 이하의 기능을 수행한다.
- 물리적으로 인접한 발광 영역 (T) 의 투명 전극 (10) 들이 서로 접속되는 것을 방지. 만일 발광 영역들의 투명 전극 (10) 들이 서로 접속되면, 유기 EL 소자에서 전류가 흐르지 않는다.
- 단일 발광 영역 (T) 의 투명 전극 (10) 과 전극 (30) 이 단락되는 것을 방지. 절연부 (40) 가 투명 전극 (10) 의 단부를 전기적으로 커버하여 발광 영역 (T) 의 투명 전극 (10) 과 전극 (30) 과의 단락으로 인하여 발광 영역이 광을 방사하지 않는 것을 방지한다.
상기 기능들을 더 효율적으로 얻기 위하여, 절연부 (40) 는 다른 발광 영역 (T) 의 전극 (30) 이 접속되는 측의 투명 전극 (10) 의 단부를 커버하도록 배치된다.
절연부 (40) 는 유기 EL 소자 (1) 로부터 방사되는 파장을 갖는 광을 투과하는 기능(투과 기능), 상기 광을 반사하는 기능 (반사 기능), 및 상기 광을 산란시키는 기능 (산란 기능) 중 하나 이상을 가지는 것이 바람직하다. 이하, 각 기능을 설명한다.
절연부 (40) 가 투과 기능을 가지는 경우, 이하의 작용 및 유리한 효과를 획득한다.
- 도 3a 에 나타낸 바와 같이, 유기층 (20) 의 단부로부터 방사된 광과 투명 전극 (10) 의 단부로부터 출사하는 광을 투명 기판 (9) 으로 입사시킬 수 있다. 따라서, 유기 EL 소자 (1) 로부터 출사하는 광의 양이 증가한다.
- 도 3b 에 나타낸 바와 같이, 투명 기판 (9) 을 통하여 절연부 (40) 로 입사하는 광을 투과시킬 수 있다.
- 도 3c 에 나타낸 바와 같이, 절연부 (40) 가 인접한 구성요소들과 다른 굴절율을 가지도록 재료가 적절히 선택되면, 절연부 (40) 에 입사된 광을 광이 방사되는 투명 기판 (9) 의 광 방사면 (90) 의 법선 (H) 방향으로 출사시킬 수 있다. 상술한 바와 같이, 절연부 (40) 로 입사하는 광의 방향을 소정의 방향으로 변경시킬 수 있다. 따라서, 유기 EL 소자 (1) 의 광 이용효율이 개선된다.
도 3a 내지 도 4b 에서, 다른 라인들보다 두꺼운 라인들에 의해 표시된 화살표들은 광의 진행 방향을 나타낸다. 절연부 (40) 에 투과 기능을 부여하기 위하여, 절연부 (40) 는 절연부 (40) 에 입사되는 광에 대하여 투과성을 갖는 재료를 이용하여 공지의 방법에 의해 제공된다. 도 3a 내지 도 3c 는 유기 EL 장치의 절연부 (40) 의 제 1 변형예를 나타내며, 도 4a 및 도 4b 는 각각 유기 EL 장치의 절연부 (40) 의 제 2 및 제 3 변형예를 나타낸다.
절연부 (40) 가 반사 기능을 가지는 경우, 투명 전극 (10) 및 투명 기판 (9) 의 단부로부터 절연부 (40) 로 입사하는 광을 투명 기판 (9) 의 측을 향하여 방사 (반사) 할 수 있다. 유기층 (20) 의 면 방향을 기준으로 하여, 즉 유기층 (20) 에 실질적으로 평행한 면을 기준면으로 한다. 바람직하기로는, 입사광의 진행 방향과 기준면 사이의 각도가 출사광의 진행 방향과 기준면 사이의 각도와 다르게 되도록, 절연부 (40) 는 입사광을 반사하는 반사 기능을 수행하는 부분 (반사판) 을 갖는다. 예를 들어, 도 4a 에 나타낸 바와 같이, 기준면에 평행하지 않는 반사 부분은 절연부 (40) 에서 반사 부분에서 광을 반사하기 위하여 절연부 (40) 가 투명 기판 (9) 과 접촉하는 측에 반대측에 제공된다. 따라서, 기준면에 대한 광의 진행 방향을 반사 부분으로 인하여 변경하여, 예를 들어, 투명 기판 (9) 의 광 방사면 (90) 의 법선 방향 (H) 으로 광을 진행시킬 수 있다. 기준면과 광 (광의 진행 방향) 사이의 각도는 기준면과 광 사이의 최소 각도로서 정의된다. 즉, 기준면과 광 (광의 진행 방향) 사이의 각도는, 기준면과 광의 진행 방향과의 교차점을 통과하는 무제한으로 큰 개수의 가설 라인들과 광의 진행 방향 사이의 각도들 중에서 최소가 되는 각도로서 정의된다. 기준면에 불규칙성이 제공되는 경우, 투명 기판 (9) 의 두께 방향의 높이로 평탄화된 가설면은 기준면에 대응한다. 유기층 (20) 은 실질적으로 평면 형상을 가지도록 제조되므로, 일반적으로, 유기층 (20) 에 실질적으로 평행한 면은 기준면이 될 수 있다.
광 반사 부재는 상술한 부분의 내부 또는 외부에 제공되므로, 반사 기능이 달성된다. 후술하는 바와 같이, 전극 (30) 에 반사 기능을 부여하여 그 전극 (30) 이 절연부 (40) 와 접촉하도록 제공되면, 반사 기능이 또한 달성된다. 또한, 절연부 (40) 와 그 외부 (투명 기판 (9) 과 반대측) 의 굴절율을 절연부 (40) 에 입사하는 광을 전부 반사시키도록 조정할 수 있다. 본 명세서에서, 절연부 (40) 자체가 반사 기능을 갖지 않더라도, 절연부 (40) 와 다른 부재 (예를 들어, 전극 (30)) 의 결합에 의해 반사 기능이 달성되는 경우, 절연부 (40) 가 반사 기능을 갖는다고 표기한다.
한편, 절연부 (40) 에 있어서 투명 기판 (9) 측에서 반사 기능을 달성할 수도 있다. 도 4b 에 나타낸 바와 같이, 절연부 (40) 에 있어서 투명 기판 (9) 측에 반사 부재를 제공하여, 투명 기판 (9) 측에 입사된 광을 전부 반사한다. 따라서, 투명 기판 (9) 에서 광 방사면 (90) 에 반대 방향으로 진행하는 광을 광 방사면 (90) 의 방향으로 진행시킬 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 기준면을 유기층 (20) 에 실질적으로 평행하게 하여, 입사광의 진행 방향과 기준면 사이의 각도가 반사광과 기준면 사이의 각도와 다르게 하는 것이 바람직하다. 따라서, 상술한 바와 유사하게 유기 EL 소자 (1) 로부터 소정의 방향으로 출사하는 광의 량이 증가한다.
상술한 바와 같이, 절연부 (40) 의 투명 기판 (9) 측에서 반사 기능을 달성하는 경우에, 유기층 (20) 또는 투명 전극 (10) 의 단부로부터 절연부 (40) 로 입사된 광을 투명 기판 (9) 측을 향하여 방사할 수 있으면 바람직하다. 즉, 광의 일부를 투과하여 그 광의 나머지를 반사하는 하프 미러의 기능을 절연부 (40) 에 부여한다. 하프 미러의 기능을 갖기 위해서는, 공지의 하프 미러 형성 방법에 의해, 공지의 하프 미러용 재료를 절연부 (40) 의 내부 또는 외부에 제공하거나 또는 투명 기판 (9) 이 절연부 (40) 와 접촉하는 부분에서 하프 미러를 제공한다. 따라서, 반사 기능이 달성된다.
다른 방법으로는, 절연부 (40) 의 굴절율과 투명 기판 (9) 의 굴절율을 각각 적절한 값으로 조정할 수도 있다. 따라서, 투명 기판 (9) 으로부터 절연부 (40) 로 입사된 광의 대부분을 절연부 (40) 와 투명 기판 (9) 사이의 계면에서 모두 반사시키고, 유기층 (20) 으로부터 절연부 (40) 로 입사된 광의 대부분을 투명 기판 (9) 으로 방사할 수 있다.
상술한 바와 같이, 절연부 (40) 에 하프 미러의 기능을 부여하는 경우에, 투명 기판 (9) 과 반대 측에서 절연부 (40) 에 반사 기능을 부여하여, 투명 기판 (9) 과 반대 측으로부터 절연부 (40) 의 외부로 광이 출사하는 것을 방지한다.
절연부 (40) 에 산란 기능을 부여하면, 종래의 구성에 의해 방사될 수 없는 광을 방사할 수 있다. 즉, 유기층 (20) 의 면 방향 (상기 기준면) 에 대하여 절연부 (40) 로 입사하는 광의 진행 방향이 산란 기능으로 인해 변경되므로, 광의 일부가 유기 EL 소자 (1) 의 외부로 방사된다.
절연부 (40) 에 산란 기능을 부여하기 위하여, 임의의 소자들에 산란 기능을 부여하는 공지의 방법을 적절히 이용할 수 있고, 예를 들어 이하의 방법들을 이용할 수 있다.
- 절연부 (40) 내에서, 절연부 (40) 의 굴절율과 다른 굴절율을 가지는 복수의 미소 비드를 분산시킨다.
- 절연부 (40) 의 표면에, 복수의 산란용 미소 렌즈를, 레지스트 법 및 샌드 블라스팅 법과 같은 미세 가공법에 의해 형성한다.
- 절연부 (40) 의 표면에, 복수의 산란용 도트를 인쇄법에 의해 형성한다.
다음으로, 절연부 (40) 의 재료 및 형상을 설명한다. 절연 재료가 물리적으로 인접하는 투명 전극 (10) 들을 절연하는 경우, 공지의 절연부를 절연부 (40) 로서 적절히 이용한다. 절연부 (40) 에 상기 기능들을 부여하는 경우, 상기 조건에 따라 절연부 (40) 를 적절히 변형한다.
상기 조건을 충족하는 재료들은 투명 폴리머, 산화물, 및 유리를 포함한다. 더욱 상세하기로는, 바람직한 투명 폴리머는 폴리이미드, 불소화 폴리이미드, 불소계 수지, 폴리퀴놀린, 폴리옥사디아졸, 고리형 구조를 갖는 폴리 올레핀, 폴리아릴레이트, 폴리카보네이트, 폴리술폰, 및 사다리형 폴리실록산을 포함한다.
바람직한 산화물은 에칭에 의해 처리될 수 있는 재료의 바람직한 예로서 SiO2, Al2O3, Ta2O3, Si3N4, 불소첨가 SiO2, MgO 및 YbO3 을 포함한다. 이러한 재료들은 에칭에 의해 쉽게 처리되므로, 절연부 (40) 는 임의의 (바람직한) 형상을 갖는다.
또한, 절연부 (40) 는 임의의 형상을 가지도록 포토레지스법에 의해 처리되므로 상기 재료들에 더하여, 감광성을 갖는 포토레지스트 및 그 경화물을 바람직하게 이용할 수 있다.
유기층 (20) 은 수분과 산소에 의해 열화되므로, 물 함유량이 0.1 중랑% 이하 그리고 가스 투과 계수 (일본공업표준 K7126) 가 1×10-13ccㆍcm/cm2ㆍsㆍcmHg 이하인 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 재료들은 무기 산화물, 무기 질화물, 및 무기 산화물과 무기 질화물의 합성물을 포함한다.
절연부 (40) 는 이 재료들을 이용하여, 기상 증착법 또는 화학적 기상 증착법과 같은 공지의 박막형성법에 의해 투명 기판 (9) 상에 형성된다.
절연부 (40) 의 어떤 형상은, 절연부 (40) 가 물리적으로 인접한 발광 영역 (T) 들의 각 투명 전극 (10) 을 전기적으로 절연하는 경우에 수용될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 다른 발광 영역 (T) 의 전극 (30) 이 접속되는 측에서 절연부 (40) 가 투명 전극 (10) 의 단부를 커버하는 형상을 가지는 것이 바람직하다. 따라서, 절연부 (40) 의 두께는 투명 전극 (10) 의 두께와 실질적으로 동일한 것이 바람직하다.
또한, 도 1 에 나타낸 바와 같이, 실질적으로 직사각형 기판 (9) 을 이용하는 경우에, 절연부 (40) 는 투명 기판 (9) 의 측에 평행한 측을 갖는 직사각 형상을 실질적으로 갖는다. 상술한 바와 같이 절연부 (40) 를 제공하는 경우, 도 1 에 나타낸 바와 같이 발광 영역 (T) 들은 물리적으로 그리고 직렬로 배치된다. 따라서, 발광 영역 (T) 들은 서로 쉽게 전기적으로 접속된다. 즉, 물리적으로 인접한 발광 영역 (T) 들도 서로 전기적으로 접속되므로, 전기적으로 인접한 발광 영역 (T) 들 사이의 거리가 최소화된다.
절연부 (40) 의 폭, 즉 인접하는 발광 영역 (T) 들 사이의 거리는 육안으로 확인할 수 없을 정도로 작으며, 일반적으로 300㎛ 이하이다. 또한, 산란판을 이용하고 절연부 (40) 에 상기 산란 기능 및 상기 반사 기능을 부여하는 경우에, 절연부 (40) 의 폭은 500㎛ 이하이다.
다음으로, 절연부 (40) 이외에 유기 EL 소자 (1) 및 유기 EL 장치의 구성요소들을 설명한다. 각 발광 영역 (T) 에서, 투명 전극 (10), 유기층 (20), 전극 (30) 이 이 순서로 적층되며, 상술한 바와 같이 각 발광 영역 (T) 은 서로 직렬로 접속되어 있다. 따라서, 각 발광 영역 (T) 에서는 동일한 량의 전류가 흐른다.
각 발광 영역 (T) 의 유기층 (20) 은 대체로 동일한 층 구조, 바람직하기로는 동일한 층 구조를 갖는다. 또한, 유기층 (20) 의 각 층에 함유된 재료는 다른 발광 영역 (T) 들의 동일 층들의 재료와 대체로 동일하며, 바람직하기로는 동일하다. 각 층의 두께는 다른 발광 영역 (T) 의 동일 층들의 재료와 대체로 동일하며, 바람직하기로는 동일하다. 이러한 구조를 이용하면, 각 발광 영역 (T) 에 동일한 량의 전류가 흐르면, 동일한 휘도를 갖는 광이 방사된다(예를 들어, 비특허문헌, NTS corporation 의 Seizo Miyata 에 의해 편집되고 1998 년 11 월 30 일자로 발행된 "Organic EL Element and Forefront of its Industrialization", P46-47 및 도 9 참조).
상기 설명에서, 동일한 층은 동일한 기능을 갖는 층을 의미한다. 예를 들어, 각 발광 영역이 어떤 구조를 가지는 경우에, 홀 수송층, 발광층, 전자 수송층은 이 순서로 적층되며, 홀 수송층, 발광층, 및 전자 수송층을 각각 서로 비교한다. 대체로 동일한 재료를 함유하는 것은 조직이 적어도 동일한 재료, 바람직하기로는 하나 또는 소수의 다른 치환기를 가지는 재료, 더 바람직하기로는 동일한 재료를 함유하는 것을 의미한다. 또한, 재료의 내용물 (content) 이 동일하고, 재료를 함유하는 방식 또는 막 형성 방법이 동일한 것이 바람직하다. 또한, 상 술한 유기층을 구성하는 경우에, 각 발광 영역으로부터 방사되는 광이 실질적으로 동일한 것이 바람직하다. 실질적으로 동일한 유기 발광 재료들은 실질적으로 동일한 발광 피크 파장들, 실질적으로 동일한 피크 패턴들, 및 전류에 대하여 실질적으로 동일한 광량을 갖는 유기 발광 재료를 포함한다. 이와 유사하게, 실질적으로 동일한 재료들은 동등한 캐리어 수송 성능, 동등한 캐리어 주입 성능, 동등한 이온화 퍼텐셜 또는 동등한 전자 친화력을 갖는 재료들을 포함한다.
유기층 (20) 이 발광 컬러 (발광 피크) 들이 복수의 파장을 갖는 광을 방사하도록 다른 유기 발광 재료들 중 하나 이상의 발광 컬러와 다른 복수의 유기 발광 재료를 함유하는 경우에, 각 발광 영역 (T) 으로부터 방사되는 광의 각 파장의 세기는 상기 구조를 이용함으로 인하여 실질적으로 동일하다. 이는 동일한 크기의 전류가 각 발광 영역 (T) 에 흐르기 때문에 발생한다. 따라서, 광의 파장의 컬러 혼합으로 표현되는 발광 컬러는 각 발광 영역 (T) 에서 동일하게 된다.
이하, 발광 영역 (T) 을 구성하는 층들 각각을 설명한다. 유기층 (20) 은 투명 전극 (10) 과 전극 (30) 사이에 배치된다. 유기층 (20) 은 전압을 전극들 (10 및 30) 사이에 인가하는 경우에 광을 방사하는 유기 전계발광 재료를 함유한다. 유기층 (20) 은 공지된 유기 EL 소자에서 공지된 층 구조 및 공지의 재료를 가지는 공지의 층에 대응한다. 또한, 유기층 (20) 은 공지의 제조 방법에 의해 제조된다.
즉, 유기층 (20) 은 이하의 기능들 중 하나 이상을 수행하고 적층 구조를 갖는다. 각 층은 어느 한쪽의 기능을 가질 수도 있거나 또는 단일층은 이하의 기 능들을 가질 수도 있다.
- 전극 (캐소드) 으로부터 전자들을 주입하는 전자 주입 기능 즉, 전자 주입 특성
- 전극 (애노드) 로부터 홀들을 주입하는 홀 주입 기능 즉, 홀 주입 특성
- 전자와 홀 중 하나 이상을 수송하는 캐리어 수송 기능 즉, 캐리어 수송 특성. 전자를 수송하는 기능은 전자 수송 기능 (전자 수송 특성) 으로서 설명되며, 홀을 수송하는 기능은 홀 수송 기능 (홀 수송 특성) 으로서 설명된다.
- 주입되어 수송된 전자 및 홀을 재결합하여 여기자를 생성시켜(여기 상태로 변경됨), 기저 상태로 되돌아 갈 때 광을 방사하는 방사 기능.
투명 전극 (10) 이 애노드인 경우, 유기층 (20) 은 투명 전극 (10) 으로부터 홀 주입 수송층, 발광층, 및 전자 주입 수송층의 순서로 적층하도록 형성될 수도 있다.
홀 주입 수송층은 애노드로부터 발광층으로 홀을 수송하는 층이다. 홀 주입 수송층을 형성하는 재료는 구리 프탈로시아닌과 테트라 (t-부틸) 구리 프탈로시아닌을 포함하는 금속 프탈로시아닌, 비금속 프탈로시아닌, 퀴나크리돈 화합물, 1,1-비스(4-디-p-톨릴아미노페닐) 시클로헥산, 및 N,N'-디페닐-N,N'-비스(3-메틸페닐)-1,1'-비페닐-4-4'-디아민과 N,N'-디-(1-나프틸)-N,N'-디페닐-1,1'-비페닐-4-4'-디아민을 포함하는 방향족 아민등과 같은 저분자 재료; 폴리티오펜과 폴리아닐린과 같은 고분자 재료; 폴리티오펜 올리고머 재료; 및 다른 기존의 홀 수송 재료로부터 선택된다.
발광층은 애노드측으로부터 수송된 홀과 캐소드측으로부터 수송된 전자를 재결합하여 여기 상태로 되어, 여기 상태로부터 기저 상태로 되돌아 갈 때 광을 방사하는 층이다. 발광층의 재료로서는 형광 재료와 인광 재료를 이용한다. 다른 방법으로는, 호스트 재료는 도펀트 (형광재료와 인광 재료) 를 함유한다.
발광층을 형성하는 재료는 9,10-디알릴-안트라센 유도체, 피렌 유도체, 코로넨 유도체, 페릴렌 유도체, 1,1,4,4-테트라페닐부타디엔, 트리스(8-퀴놀리노라트) 알루미늄 복합체, 트리스 (4-메틸-8-퀴놀리노라트) 알루미늄 복합체, 비스 (8-퀴놀리노라트) 아연 복합체, 트리스 (4-메틸-5-트리오플루오로메틸-8-퀴놀리노라트) 알루미늄 복합체, 트리스 (4- 메틸-5-시아노-8-퀴놀리노라트) 알루미늄 복합체, 비스 (2-메틸-5-트리플루오로메틸-8-퀴놀리노라트) [4-(4-시아노페닐) 페놀라토] 알루미늄 복합체, 비스 (2-메틸-5-시아노-8-퀴놀리노라트) [4-(4-시아노페닐)페놀라토] 알루미늄 복합체, 트리스 (8-퀴놀리노라트) 스칸듐 복합체, 비스[8-(파라-토실) 아미노퀴놀린] 아연 복합체, 비스[8-(파라-토실) 아미노퀴놀린] 카드뮴 복합체, 1,2,3,4-테트라페닐시클로펜타디엔, 펜타페닐시클로펜타디엔, 폴리-2,5-디헵틸록시-파라-페닐렌비닐렌, 쿠마린계 형광체, 페릴렌계 형광체, 피란계 형광체, 안스론계 형광체, 포르피린계 형광체, 퀴나크리돈계 형광체, N-N'-디알킬-치환된 퀴나크리돈계 형광체, 나프탈이미도계 형광체, 및 N-N'-디알릴-치환된 피롤로피롤계 형광체와 같은 저분자 재료; 폴리플루오렌, 폴리파라-페닐렌비닐렌, 및 폴리티오펜과 같은 고분자 재료; 및 다른 기존의 발광 재료로부터 선택된다. 호스트-게스트형 구조를 이용하는 경우, 호스트 및 게스트 (도펀트) 는 이 재료들로부터 적절히 선택 된다.
전자 주입 수송층은 캐소드 (바람직한 실시형태에서는 전극 (30)) 로부터 발광층으로 전자들을 수송하는 층이다. 전자 주입 수송층을 형성하는 재료는 2-(4-비페닐일)-5-(4-t-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸, 2,5-비스(1-나프틸)-1,3,4-옥사디아졸, 옥사디아졸 유도체, 비스 (10-히드록시벤조[h]퀴놀리노라트) 베릴륨 복합체 및 트리아졸 화합물을 포함한다.
유기층 (20) 에는, 버퍼층, 홀 차단층, 전자 주입층 및 홀 주입층과 같은 공지의 층들을 제공할 수 있으며, 이들은 공지의 유기 전계발광층에서 이용된다. 이 층들은 공지의 재료를 이용하여, 공지의 제조 방법에 의해 형성된다. 예를 들어, 전자 주입 수송층을 전자 주입 기능을 수행하는 전자 주입층과 전자 수송 기능을 수행하는 전자 수송층으로 분리하여 적층할 수도 있다. 각 층을 형성하는 재료는 각 층의 기능에 따라 공지의 재료들로부터 적절히 선택되거나 또는 전자 주입 수송층을 형성하는 상기 재료들로부터 선택한다.
다음으로, 전극 (30) 과 함께 투명 전극 (10) 을 설명한다. 한 쌍의 전극 중 하나는 애노드로서 기능하며, 나머지 전극은 캐소드로서 기능한다. 각 발광 영역 (T) 의 애노드는 전기적으로 인접한 (바람직하기로는 물리적으로 인접한) 발광 영역 (T) 의 캐소드에 접속되며, 각 발광 영역 (T) 의 캐소드는 전기적으로 인접한 또 다른 발광 영역 (T) 의 애노드에 접속된다.
애노드는 유기층 (20) 에 홀들을 주입하는 전극이다. 애노드를 형성하는 재료는 상기 특성들을 애노드에 제공하며, 일반적으로 금속, 합금, 전기 전도성 화 합물, 및 이 재료들의 혼합물과 같은 공지의 재료들로부터 선택된다. 애노드는 애노드와 접촉하는 표면의 일함수가 4eV 이상이 되도록 제조된다.
애노드를 형성하는 재료는 ITO (indium-tin-oxide), IZO (indium-zinc-oxide), 산화 주석, 산화 아연, 및 아연-알루미늄 산화물과 같은 금속 산화물; 질화 티탄과 같은 금속 질화물; 금, 백금, 은, 구리, 알루미늄, 니켈, 코발트, 아연, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 탄탈 및 콜럼븀과 같은 금속; 이 금속들의 합금; 요오드화 구리의 합금; 및 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리 (3-메틸티오펜) 및 폴리페닐렌설파이드와 같은 전기 도전성 폴리머들로부터 선택된다.
투명 전극 (10) 이 애노드인 경우에, 출력광에 대한 투과율은 일반적으로 10% 보다 더 크게 설정된다. 가시광 영역의 광을 방사하는 경우에, 가시광 영역에서 투과율이 높은 ITO 가 바람직하게 이용된다.
전극 (30) 이 애노드인 경우에, 전극 (30) 은 반사성 전극으로서 형성된다. 이 경우에, 외부에 방사되는 광을 반사하는 기능을 갖는 재료가 상기 재료들로부터 적절히 선택되며, 일반적으로는 금속, 합금 및 금속 화합물로부터 선택된다.
애노드는 상기 재료들 중 하나만을 이용하거나 또는 상기 재료들 중 하나 이상을 혼합하여 형성될 수도 있다. 또한, 애노드는 동일한 합성물 (composition) 또는 상이한 합성물로 구성되는 복수의 층을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있다.
애노드의 두께는 일반적으로 5 nm 내지 1㎛, 바람직하기로는 10 nm 내지 1㎛, 더 바람직하기로는 10 nm 내지 500nm, 더욱 더 바람직하기로는 10 nm 내지 300nm, 가장 바람직하기로는 10 nm 내지 200 nm 의 범위를 갖는다.
애노드는 상기 재료들을 이용하여, 스퍼터링 법, 이온 도금법, 진공 증착법, 스핀 코트법, 및 전자 빔 증착법과 같은 공지의 박막 형성 법에 의해 형성된다. 애노드의 시트 전기 저항은 바람직하기로는 수백
Figure 112004044721602-pat00001
이하, 더 바람직하기로는 5 내지 50
Figure 112004044721602-pat00002
의 범위를 갖는다.
애노드의 표면을 UV 오존세정 또는 플라즈마 세정에 의해 세정할 수도 있다. 유기 EL 소자의 단락이나 결함을 방지하기 위하여, 미소 직경을 작게하는 방법 또는 막 형성 이후에 연마하는 방법에 의해, 표면 조도의 자승평균치를 20 nm 이하로 제어한다.
캐소드는 유기층 (20)(상기 층 구성에서는 전자 주입 수송층) 에 전자들을 주입하는 전극이다. 캐소드를 형성하는 재료로서는, 금속, 합금, 전기 도전성 화합물 또는 이 재료들의 혼합물이 이용되며, 각각은 전자 주입 효율을 증가시키기 위하여 4.5 eV 미만, 일반적으로 4.0 eV 이하, 전형적으로 3.7 eV 이하인 일함수를 갖는다.
상기 캐소드의 재료들은 리튬, 나트륨, 마그네슘, 금, 은, 구리, 알루미늄, 인듐, 칼슘, 주석, 루테늄, 티타늄, 망간, 크롬, 이트륨, 알루미늄-칼슘 합금, 알루미늄-리튬 합금, 알루미늄-마스네슘 합금, 마그네슘-은 합금, 마그네슘-인듐 합금, 리튬-인듐 합금, 나트륨-칼륨 합금, 마그네슘과 구리의 혼합물, 및 알루미늄과 산화 알루미늄의 혼합물을 포함한다. 또한, 애노드에 이용되는 재료를 캐소드 에 이용할 수도 있다.
전극 (30) 이 캐소드인 경우, 외부로 방사되는 광을 반사하는 기능을 갖는 재료는 상기 재료들로부터 바람직하게 선택되며, 일반적으로는 금속, 합금, 및 금속 화합물이 선택된다.
투명 전극 (10) 이 캐소드인 경우에, 출력광에 대한 투과율은 10% 로 설정된다. 예를 들어, 초박막의 마그네슘-은 합금에 투명한 전기 도전성 산화물을 적층하기 위하여 형성된 전극을 이용한다. 또한, 전기 도전성 산화물을 스퍼터링에 의해 처리할 때 발광층이 플라즈마에 의해 손상되는 것을 방지하기 위하여, 구리 프탈로시아닌이 첨가된 버퍼층을 캐소드와 유기층 (30) 사이에 제공한다.
캐소드는 상기 재료들 중 하나만을 이용하거나 또는 상기 재료들 중 하나 이상을 이용하여 형성될 수도 있다. 예를 들어, 마그네슘에 은이나 구리를 5% 내지 10 %를 첨가하면, 캐소드의 산화를 방지할 수 있고, 캐소드의 유기층 (20) 과의 접착성이 개선된다.
캐소드는 동일한 합성물 또는 상이한 합성물로 구성되는 복수의 층을 포함하는 다층 구조를 가질 수도 있다. 예를 들어, 캐소드는 이하의 구조를 가질 수도 있다.
- 캐소드의 산화를 방지하기 위하여 유기층 (20) 과 접촉하지 않는 캐소드의 부분에 내부식성을 갖는 금속으로 이루어지는 보호층을 제공한다. 보호층을 형성하는 재료로서 은과 알루미늄이 바람직하게 사용된다.
- 일 함수가 작은 산화물, 불화물 또는 금속 화합물을 캐소드와 유기층 (20) 사이의 계면에 삽입한다. 예를 들어, 캐소드용 재료를 알루미늄으로 하여, 그 계면에 불화리튬이나 산화리튬을 삽입한다.
캐소드는 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온화 증착법, 이온 도금법 또는 전자빔 증착법과 같은 공지의 방법에 의해 형성된다. 캐소드의 시트 전기 저항은 바람직하기로는 수 백
Figure 112004044721602-pat00003
이하로 설정된다.
다음으로, 유기 EL 소자 (1) 에 바람직하게 이용되는 층 및 구성 요소를 설명한다. 투명 전극 (10) 과 전극 (30) 이 단락하지 않도록, 유기층 (20) 의 외주변부에 절연층을 제공한다. 또한, 절연층을 제공하면 전기적으로 인접하는 발광 영역 (T) 의 투명 전극 (10) 과 전극 (30) 이 유기층 (20) 과 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 절연층을 형성하는 재료로서는 공지의 유기 EL 소자에서 이용되는 절연부 형성용 재료를 적절히 사용한다. 예를 들어, 상기한 절연부 (40) 형성용 재료들을 이용한다. 형성 방법으로서 공지의 형성 방법을 이용할 수 있고, 예를 들어 스퍼터링법, 전자선 증착법, 및 화학적 기상 증착법을 이용한다.
또한, 절연부 (40) 는 절연층의 일부로서 기능한다. 즉, 도 5 에 나타낸 바와 같이, 절연부 (40) 가 투명 전극 (10) 의 단부와 유기층 (20) 의 단부 (예를 들어, 측면) 의 일부가 접촉하도록 제공된다. 도 5 는 유기 EL 장치의 절연부 (40) 의 제 4 변형예를 나타낸다.
상술한 바와 같이, 전기적으로 인접한 발광영역 (T) 의 투명 전극 (10) 과 전극 (30) 이 유기층 (20) 과 접촉하는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 전기 적으로 인접한 발광 영역 (T) 의 투명 전극 (10) 과 전극 (30) 이 유기층 (20) 과 접촉하는 경우, 전류는 거의 접촉 위치로부터 쌍으로 되는 전극 (애노드가 유기층 (20) 과 접촉하면 캐소드, 캐소드가 유기층 (20) 과 접촉하면 애노드) 으로 흐른다. 따라서, 발광 영역 (T) 이 그 전체 영역으로부터 광을 방사하지 않을 가능성이 커진다.
보조 전극을 제공할 수 있다. 보조 전극은 애노드 또는 캐소드에 전기적으로 접속되고 체적 저항율이 보조 전극에 접속되는 전극의 체적 저항율 보다 작은 재료로 구성된다. 보조 전극이 이러한 재료로 구성되는 경우, 보조 전극이 제공되는 전극 전체의 체적 저항율을 감소시킬 수 있으므로, 유기층 (20) 의 각 점에 흐르는 전류량 사이의 최대차를 보조 전극이 제공되지 않는 경우와 비교하여 감소된다.
보조 전극 형성하기 위한 재료는 텅스텐 (W), 알루미늄 (Al), 은 (Ag), 몰리브덴 (Mo), 탄탈 (Ta), 금 (Au), 크롬 (Cr), 티탄 (Ti), 네오디뮴 (Nd) 및 이 금속들의 합금을 포함한다. 이 합금들의 예는 Mo-W, Ta-W, Al-Ta, Al-Ti, Al-Nd 및 Al-Zr을 포함한다. 또한, 보조 배선층의 구성 재료는 TiSi2, ZrSi2, HfSi2 , VSi2, NbSi2, TaSi2, CrSi2, Wsi2, CoSi2, NiSi2, PtSi 및 Pd2Si 와 같은 금속과 실리콘의 화합물들로부터 바람직하게 선택된다. 다른 방법으로는, 보조 배선층은 금속과 실리콘의 화합물이 적층되는 구조를 가질 수도 있다.
보조 전극은 상기 재료들로 구성되는 단층막일 수도 있지만, 바람직하게는 막의 안정성을 향상시키기 위하여 2개 또는 그 이상의 층을 갖는 다층막이다. 다층막은 상기 금속 또는 그것의 합금을 이용하여 형성된다. 예를 들어, 3 층의 경우, 층들의 조합은 Ta 층과 Cu 층과 Ta 층의 조합, 및 Ta 층과 Al 층과 Ta 층의 조합을 포함한다. 2 층의 경우, 층들의 조합은 Al 층과 Ta 층의 조합, Cr 층과 Au 층의 조합, Cr 층과 Al 층의 조합, 및 Al 층과 Mo 층의 조합을 포함한다. 한편, 막의 안정성은 막이 그 체적 저항율을 유지하면서 에칭 동안에 이용되는 액체에 의해 부식되기에 어려운 성질을 의미한다. 보조 전극이 Cu 와 Ag 으로 구성되는 경우, 보조 전극의 체적 저항율이 작지만, 부식되기 쉽다. 그러나, Ta, Cr 및 Mo 과 같은 내부식성 금속으로 구성되는 막을 Cu 와 Ag 의 금속막의 상부 또는 하부, 또는 그 모두에 적층하므로, 보조 전극의 안정성을 개선시킬 수 있다.
일반적으로, 보조 전극 두께는 100 ㎚ 내지 수십 ㎛, 바람직하게는 200 ㎚ 내지 5 ㎛ 의 범위를 갖는다. 만일 보조 전극의 두께가 100 ㎚ 미만이면, 전기 저항이 커서, 그 두께가 보조 전극으로서 부적합하다. 한편, 만일 보조 전극의 두께가 10 ㎚ 이상이면, 보조 전극을 평탄화하기 어렵게 되어, 유기 EL 소자 (1) 에서 결함이 발생할 우려가 있다.
보조 전극의 폭은 바람직하게는 2 ㎛ 내지 1000 ㎛, 보다 바람직하게는 5 ㎛ 내지 300 ㎛ 의 범위를 갖는다. 만일 보조 전극의 폭이 2 ㎛ 미만이면, 보조 전극의 전기 저항이 증가되기 쉽다. 한편, 만일 보조 전극의 폭이 100 ㎛ 이상이면, 보조 전극은 광이 외부로 방사되는 것을 방지하기가 쉽게 된다.
유기층 (20) 을 외부 공기로부터 보호하기 위하여 유기 EL 소자 (1) 는 패시 베이션막과 밀봉 관에 의해 보호될 수도 있다.
유기 EL 소자 (1) 가 산소 및 수분과 접촉하는 것을 방지하기 위하여 패시베이션막은 투명 기판 (9) 의 반대측에 제공되는 보호층 (밀봉층) 이다. 패시베이션막에 이용되는 재료는 유기 고분자 재료, 무기 재료, 및 광경화성 수지를 포함한다. 상기 재료들 중의 하나 또는 상기 재료들 중 하나 이상을 보호층의 재료로서 이용할 수도 있다. 보호층은 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수도 있다. 패시베이션막은 외부로부터 수분과 가스를 차단하기에 충분한 두께를 가진다.
유기 고분자 재료의 예는 클로로트리플루오로에틸렌 중합체, 디클로로디플루오로에틸렌 중합체 및 클로로트리플루오로에틸렌 중합체와 디클로로디플루오로에틸렌 중합체와의 공중합체와 같은 불소계 수지, 폴리메틸 메타크릴레이트 및 폴리아크릴레이트와 같은 아크릴계 수지, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드-이미드 수지, 폴리파라자일렌 수지, 폴리에틸렌 수지 및 폴리페닐렌 옥사이드 수지를 포함한다.
무기 재료는 폴리실라잔, 다이아몬드 박막, 비정질 실리카, 전기 절연성 유리, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 탄화물 및 금속 황화물을 포함한다.
밀봉 관은, 외부로부터 수분과 산소를 차단하기 위한, 밀봉 판 및 밀봉 용기와 같은 밀봉 부재에 의해 구성되는 부재이다. 밀봉 관은 전극측과 전극의 후면측 (투명 기판 (9) 의 반대측) 에 제공될 수 있거나 또는 전체 유기 EL 소자 (1) 를 커버할 수도 있다. 외부로부터 수분과 가스를 차단하기 위해 밀봉 부재가 유기 EL 소자 (1) 를 밀봉할 수 있는 한, 밀봉 부재의 두께, 형상 및 크기는 제한되지 않는다. 유리, 스테인리스 스틸, 금속 (알루미늄 등), 플라스틱 (폴리클로로트리플루오로에틸렌, 폴리에스테르, 폴리카보네이트 등) 및 세라믹이 밀봉 부재의 재료로서 이용된다.
밀봉 부재가 유기 EL 소자 (1) 에 제공되는 경우, 밀봉제 (접착제) 가 적절하게 이용될 수도 있다. 전체 유기 EL 소자가 밀봉 부재로 커버되는 경우, 밀봉 부재는 밀봉제를 이용하지 않고 열에 의해 용해될 수 있다. 자외선 경화 수지, 열 경화 수지 및 2 액형 경화 수지가 밀봉제로서 이용될 수 있다.
패시베이션막 또는 밀봉 관과 유기 EL 소자 (1) 사이의 공간에 수분 흡수제를 삽입할 수도 있다. 수분 흡수제는 특별히 제한되지 않으며, 수분 흡수제의 예는 산화 바륨, 산화 나트륨, 산화 칼륨, 산화 칼슘, 황산 나트륨, 황산 칼슘, 황산 마그네슘, 오산화 인, 염화 칼슘, 염화 마그네슘, 염화 구리, 불화 세슘, 불화 콜럼븀, 브롬화 칼슘, 브롬화 바나듐, 분자 여과기, 비석 및 산화 마그네슘이다.
패시베이션막과 밀봉 관에 불활성 가스를 충전시킬 수도 있다. 불활성 가스는 유기 EL 소자 (1) 와 반응하지 않는 가스이며, 헬륨 및 아르곤과 같은 희석 가스가 이용된다.
다음으로, 기판 (9) 을 설명한다. 기판 (9) 은 유기 EL 소자 (1)를 지지하기 위한 판상 부재이다. 유기 EL 소자 (1) 는 매우 얇기 때문에, 유기 EL 소자 (1) 는 유기 EL 장치의 일부로서 제조되는 기판 (9) 에 의해 지지된다.
기판 (9) 은 유기 EL 소자 (1) 가 적층되는 부재이므로, 기판 (9) 이 평면 평활성을 갖는 것이 바람직하다. 기판 (9) 이 유기층 (20) 에 대해 발광측에 배치되는 경우, 기판 (9) 은 방사된 광에 투명해야 한다. 유기 EL 소자 (1) 는 하부 방사형 소자이고, 기판 (9) 은 투명하며, 유기 EL 소자 (10) 와 접촉하는 기판 (9) 의 평면의 반대측에 배치되는 기판 (9) 의 평면 (90) 은 발광면에 대응한다.
만일 기판이 상기 기능을 가지면, 공지의 기판이 기판 (9) 으로서 이용된다. 유리 기판, 실리콘 기판 및 석영 기판과 같은 세라믹 기판, 및 플라스틱 기판이 일반적으로 선택된다. 금속 기판, 및 기초 재료 부근에 금속박이 형성되는 기판이 이용된다. 또한, 동일한 종류 또는 상이한 종류의 복수의 기판을 결합하여 형성되는 복합시트로 구성되는 기판을 이용할 수 있다.
상기 바람직한 실시형태는 투명 전극 (10), 유기층 (20), 및 전극 (30) 이 이 순서로 기판 (9) 상에 적층되는 하부 발광형 유기 EL 장치를 나타낸다. 그러나, 기판 (9) 을 포함하지 않는 유기 EL 소자 (1) 를 형성할 수도 있다. 이 경우, 유기 EL 소자 (1) 는 초기 단계로부터 기판 (9) 을 이용하지 않고 제조되거나, 유기 EL 소자 (1) 는 유기 EL 장치를 제조한 후에 에칭과 같은 공지의 기판-제거 기술에 의해 기판 (9) 을 제거하여 제조될 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이, 유기 EL 장치는 상부 발광형 또는 광이 장치의 양측으로부터 출사하는 장치로서 구성될 수 있다.
다음으로, 유기 EL 소자 (1) 의 제조 방법을 설명한다. 다음 설명은 기 판 (9) 상에 유기 EL 소자 (1) 를 제조하는 예 (유기 EL 장치를 제조하는 예) 를 나타낸다.
유기 EL 장치는 유기 EL 소자를 구성하는 각 층을 상기 박막 형성 방법 및 상기 재료들을 이용하여 기판 (9) 상에 적절하게 적층하여 제조된다. 그러나, 유기 EL 장치는 다음과 같이 제조될 수도 있다.
예를 들어, 유기 EL 장치는 도 6a 내지 도 6e 에 나타낸 바와 같이 제조된다. 도 6a 에 나타낸 바와 같이, 투명 전극 (10) 을 형성하기 위한 재료의 층 (10') 은 그 표면 형태가 실질적으로 직각인 평면형 기판 (9) 상에 투명 전극의 상기 증착 방법에 의해 형성된다. 그 후, 도 6b 에 나타낸 바와 같이, 부분 (40) 는 절연부 (40) 를 제공하기 위해 층 (10') 으로부터 제거된다. 도 6b' 에 나타낸 바와 같이, 부분 (40') 은 기판 (9) 의 측면에 평행한 측면을 가지는 실질적으로 직각인 영역이다. 공지의 방법이 제거 방법으로서 적절하게 이용될 수 있는데, 예를 들어, 층 (10') 의 일부는 연마 및 에칭에 의해 기계적으로 제거된다. 다른 방법으로는, 부분 (40') 을 제거하기 이전에 절연부 (40) 가 제공되지 않는 층 (10') 의 일부에 마스크를 제공하며, 마스크는 부분 (40') 을 제거한 이후에 제거된다. 그 후, 도 6c 에 나타낸 바와 같이, 상기 절연부 (40) 의 재료가 상기 절연부 (40) 의 형성 방법에 의해 공간 (40') 에 배치되어 절연부 (40) 를 형성하므로, 각 발광영역 (T) 이 서로 절연된다.
도 6d 에 나타낸 바와 같이, 유기층 (20) 은 절연부 (40) 를 형성한 이후에 투명 전극 (10) 상에 형성된다. 유기 EL 층 (20) 은 전체 투명 전극 (10) 상에 제공되지 않는다. 유기 EL 층 (20) 이 기판 (9) 의 측면에 평행한 하나 이상의 측면 상에 투명 전극 (10) 의 표면 (기판 (9) 의 반대측 상의 표면) 을 노출시키기 위하여 제공된다. 이하, 투명 전극 (10) 의 노출 부분은 참조 부호 (10e) 로서 지칭된다. 상술한 바와 같이 투과 전극 (10) 의 노출 부분을 제공하기 위해, 투명 전극 (10) 을 2 부분 즉, 유기 EL 층 (20) 이 제공되는 한 부분과 유기 EL 층 (20) 이 제공되지 않는 다른 한 부분으로 분할할 필요가 있다. 따라서, 미세 영역에 유기층을 형성하기 위한 공지의 막 형성 방법이 이용된다. 예를 들어, 유기층 (20) 이 제공되지 않는 부분을 마스킹한 이후에 유기층 (20) 을 적층하고, 적층 이후에 마스크를 제거한다. 다른 방법으로는, 인쇄법에 의해 적층될 수 있는 재료를 선택하여, 유기층 (20) 이 공지의 미세 인쇄 기술에 의해 형성된다.
도 6e 에 나타낸 바와 같이, 유기층 (20) 을 형성한 이후에, 절연부 (40) 위에 유기층 (20) 으로부터 다른 발광 영역 (T) 의 투명 전극 (10) 의 노출 부분 (10e) 로 연장하기 위해 전극 (30) 을 제공한다. 유기층 (20) 상에, 유기층 (20) 과 밀접하게 접촉하도록 전극 (30) 이 제공된다. 유기층 (20) 의 단부와 인접 발광 영역 (T) 의 노출 부분 (10e) 사이의 인접 발광 영역 (T) 의 투명 전극 (10) 에 전기적으로 접속되도록 전극 (30) 이 제공된다. 즉, 전극 (30) 은 인접 발광 영역 (T) 의 투명 전극 (10) 의 노출 부분 (10e) 의 적어도 일부에 전기적으로 접속된다. 따라서, 각 발광 영역 (T) 은 서로 전기적으로 직렬로 접속된다.
다른 방법으로는, 유기층 (20) 상의 전극 (30) 의 일부는 전극 (30) 이 아닌 다른 부재에 의해 인접 발광 영역 (T) 의 투명 전극 (10) 의 노출 부분 (10e) 의 일부에 접속될 수도 있다.
공지의 보호층은 상술한 바와 같이 상기 제조된 유기 EL 소자 (유기 EL 장치) 상에 제공되는 것이 바람직하다.
절연부 (40) 가 형성되기까지의 공정 (도 6a 내지 도 6c 에 나타낸 공정) 대신에, 미리 발광 영역 (T) 에만 투명 전극 (10) 을 적층하고, 도 7a 및 7b 에 나타낸 바와 같이 제 1 변형예로서 기판 (9) 상에 위치하는 영역 (14) 에 절연부 (40) 를 적층할 수도 있다. 한편, 도 8a 내지 8b 와 같이, 제 2 예로서 절연부 (40) 를 미리 영역 (14') 상에 적층한 후, 발광 영역 (T) 상에 투명 전극 (10) 을 적층할 수도 있다. 또한, 도 6a 내지 6c 에 나타낸 공정 대신에, 도 9a 내지 9c 에 나타낸 공정을 수행하여 기판 (9) 상의 소정의 위치들에 투명 전극 (10) 과 절연부 (40) 를 각각 형성할 수 있다. 이하에서는 도 6a 내지 6c 에 나타낸 공정을 도 9a 내지 도 9c 에 나타낸 공정으로 대체하는 제조 방법의 제 3 변형예를 설명한다.
제조시에, 도 9a 에 나타낸 바와 같이, 절연 특성 및 실질적으로 직사각 표면을 갖는 판상 기판 (9') 을 준비한다. 기판 (9') 상에 제공되는 투명 전극 (10) 의 부분 (이하 영역 (t) 라 함) 이 영역 (t) 에 대응하는 기판 (9') 의 나머지 부분은 기판 (9') 의 다른 부분 보다 얇게 되도록 기판 (9') 으로부터 제거된다. 따라서, 기판 (9') 은 도 9b 에 나타낸 바와 같은 형상으로 되어 기판 (9) 을 형성한다. 즉, 다른 부분 또는 돌출부가 절연부 (40) 가 된다. 즉, 발광 영역의 영역 (t) 에 대응하는 기판 (9') 의 부분이 절연부 (40) 의 영역에 대응 하는 부분 보다 얇게 되어, 절연부 (40) 를 형성한다. 그 후, 도 9c 에 나타낸 바와 같이, 영역 (t) 들에 투명 전극 (10) 을 적층한다. 그 후에, 도 6d 내지 도 6e 에 나타낸 바와 동일한 공정들을 수행한다.
상술한 바와 같이 제조된 경우, 절연부 (40) 를 기판 (9) 상에 독립적으로 제공할 필요가 없게 된다. 또한, 발광 영역 (T) 에 대응하는 기판이 얇으므로, 장치가 얇아진다.
상기 제조 방법의 도 9c 의 공정에서, 투명 전극 (10) 이 영역 (t) 들에 즉, 기판 (9) 에 형성되는 그루부 (groove) 들에 제공된다. 그러나, 유기층 (20) 의 전부 또는 일부가 그루부들에 제공될 수도 있다. 따라서, 절연층 (절연부 (40)) 가 유기층 (20) 의 외주변부에 제공되어, 상기 유리한 효과가 획득된다.
다음으로, 상기 유기 EL 소자 (유기 EL 장치) 의 작용 및 유리한 효과를 설명한다. 유기 EL 소자 (1) 의 전기적 단부에 제공되는 발광 영역에서, 다른 발광 영역 (T) 의 전극에 전기적으로 접속되지 않는 전극은 외부 구동 회로에 접속된다. 전압이 외부 구동 회로에 의해 유기 EL 소자로 인가되면, 전압은 각 발광 영역에도 인가된다. 이 경우, 각 발광 영역이 서로 직렬로 접속되기 때문에, 동일한 양의 전류가 각 발광 영역에 흐르게 된다.
또한, 투명 영역들은 절연부들로 인해 서로 접속되지 않는다. 따라서, 전류가 흐르지 않는 발광 영역이 존재할 가능성은 매우 적어진다. 또한, 투명 전극이 절연부들에 의해 둘러싸이므로, 각 발광 영역에서 애노드와 캐소드가 단락될 가능성이 매우 적어진다
상술한 바와 같이, 바람직한 실시형태에 따른 유기 EL 소자의 각 발광 영역에 실질적으로 동일한 양의 전류가 흐른다. 따라서, 각 발광 영역은 실질적으로 동일한 휘도 및 동일한 색도를 가지므로, 발명의 배경부에서 개시된 종래 기술의 문제점들이 해결된다. 또한, 상기 유리한 효과가 달성된다.
절연부는 투과 기능, 반사 기능 또는 산란 기능을 가진다. 따라서, 발광면에서 광이 방사되지 않는 개소가 실질적으로 존재하지 않는다. 즉, 휘도의 불균일성은 매우 작으며, 비발광부의 존재 가능성 (존재 확률) 이 매우 작으므로, 유기 EL 소자와 유기 EL 장치가 실제로 이용된다.
상술한 바람직한 실시형태는 그 전체 영역에 걸쳐서 발광하며 조명 장치 및 백라이트에 적합한 유기 EL 소자를 설명한다. 그러나, 상기 유기 EL 소자는 능동 매트릭스 모드 또는 수동 매트릭스 모드를 채용하는 유기 EL 디스플레이의 각 픽셀 또는 각 서브-픽셀에 적용될 수 있다.
본 예 및 실시형태는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 간주되며, 본 발명은 여기서 제공된 세부사항에 제한되지 않고 첨부된 청구범위의 범위 내에서 변경될 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 유기층의 각 위치에서의 전류 밀도가 실질적으로 균일하고 불량이 생기기 매우 어려운 유기 전계발광 소자를 제공할 수 있다.
또한, 예를 들어 면광원이나 디스플레이의 소자로서 채용하는 경우에, 비발 광부가 실질적으로 존재하지 않는 유기 전계발광 소자 또는 비발광부를 육안으로 확인할 수 없는 유기 전계발광 소자를 제공할 수 있다.

Claims (15)

  1. 투명한 제 1 전극 및 제 2 전극을 각각 가지며, 광을 방사하기 위하여 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 개재되는 유기층을 각각 가지는 복수의 발광 영역으로서, 상기 제 1 전극들은 물리적으로 인접하게 배치되는, 복수의 발광 영역; 및
    상기 제 1 전극들 사이에 제공되는 절연부를 구비하며,
    상기 복수의 발광 영역은 전기적으로 그리고 직렬로 접속되어 있는 유기 전계발광 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연부는 유기층으로부터 방사된 광을 투과하는 투과 기능을 가지는 유기 전계발광 소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연부는 유기층으로부터 방사된 광을 산란시키는 산란 수단을 가지는 유기 전계발광 소자.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연부는 유기층으로부터 방사된 광의 적어도 일부를 반사하는 반사 수단을 가지는 유기 전계발광 소자.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유기 전계발광 소자는 투명 기판상에 제공되며, 상기 절연부는 투명기판으로부터의 반대측면에 반사 수단을 가지는 유기 전계발광 소자.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 유기 전계발광 소자는 투명 기판상에 제공되며, 상기 절연부는 투명 기판으로부터의 측면에 반사 수단을 가지며, 상기 반사 수단은 광의 일부를 투과시키며, 상기 반사 수단은 광의 나머지를 반사하는 유기 전계발광 소자.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 유기 전계발광 소자는 광이 방사되는 광 방사면을 가지며, 상기 반사 수단은 광 방사면에 평행한 표준면과 절연부로 들어오는 광 사이의 각도가 상기 표준면과 반사된 광 사이의 각도와 다르게 되도록 절연부로 들어오는 광을 반사시키는 유기 전계발광 소자.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광 영역들 중 하나의 영역의 제 2 전극은 전기적으로 인접한 발광 영역의 제 1 전극에 전기적으로 접속되어 있는 유기 전계발광 소자.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 절연부는 상기 제 2 전극이 상기 전기적으로 인접한 발광 영역의 제 1 전극에 접속되는 측에서 상기 제 1 전극의 단부를 커버하기 위하여 배열되는 유기 전계발광 소자.
  10. 제 1 항에 있어서,
    서로 전기적으로 인접하는 발광 영역들은 서로 물리적으로 인접하는 유기 전계발광 소자.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 전극과 제 2 전극이 단락되는 것을 방지하기 위하여 상기 유기층의 외주변부에 제공되는 절연층을 더 구비하는 유기 전계발광 소자.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 절연부는 절연층으로서 기능하는 유기 전계발광 소자.
  13. 제 1 항에 있어서,
    각 발광 영역의 유기층은 동일한 층 구조를 가지며, 각 발광 영역의 유기층을 구성하는 각 층은 다른 발광 영역들내의 유사한 층들과 동일한 재료를 함유하고, 각 발광 영역의 유기층을 구성하는 각 층의 두께는 다른 발광 영역들내의 유사한 층들의 두께와 동일한 유기 전계발광 소자.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 절연부의 두께는 상기 제 1 전극의 두께와 동일한 유기 전계발광 소자.
  15. 직사각 형상을 가지는 기판; 및
    상기 기판상에 제공되는 제 1 항에 따른 유기 발광소자를 구비하며,
    상기 유기 전계발광 소자의 각 발광 영역은 상기 기판의 측에 평행한 측을 갖는 직사각 형상을 가지도록 형성되는 유기 전계발광 소자.
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JP4419534B2 (ja) * 2003-11-25 2010-02-24 株式会社豊田自動織機 発光セル、当該セルを用いた発光デバイス、当該発光デバイス用の筐体、発光セルの製造方法、発光ユニット、当該ユニットを用いた発光デバイス、及び当該発光デバイス用の筐体
US8653537B2 (en) 2004-08-13 2014-02-18 Novaled Ag Layer assembly for a light-emitting component
DE502005002342D1 (de) * 2005-03-15 2008-02-07 Novaled Ag Lichtemittierendes Bauelement
EP2264806B1 (de) 2005-04-13 2019-03-27 Novaled GmbH Anordnung für eine organische Leuchtdiode vom pin-Typ und Verfahren zum Herstellen
WO2006134090A1 (de) * 2005-06-16 2006-12-21 Siemens Aktiengesellschaft Organischer zeilendetektor und verfahren zu seiner herstellung
EP1739765A1 (de) 2005-07-01 2007-01-03 Novaled AG Organische Leuchtdiode und Anordnung mit mehreren organischen Leuchtdioden
EP1806795B1 (de) * 2005-12-21 2008-07-09 Novaled AG Organisches Bauelement
EP1804309B1 (en) * 2005-12-23 2008-07-23 Novaled AG Electronic device with a layer structure of organic layers
EP1808909A1 (de) 2006-01-11 2007-07-18 Novaled AG Elekrolumineszente Lichtemissionseinrichtung
EP1848049B1 (de) * 2006-04-19 2009-12-09 Novaled AG Lichtemittierendes Bauelement
DE102006027292B4 (de) * 2006-06-13 2010-06-17 Leonhard Kurz Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Schichtfolge auf einem Substrat
DE102006027291B4 (de) * 2006-06-13 2010-06-17 Leonhard Kurz Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung einer strukturierten Schichtenfolge auf einem Substrat
JP4438782B2 (ja) * 2006-08-23 2010-03-24 ソニー株式会社 表示装置の製造方法および表示装置
EP2381744A1 (fr) 2006-09-07 2011-10-26 Saint-Gobain Glass France Substrat pour dispositif electroluminescent organique, utilisation et procede de fabrication de ce substrat, ainsi que dispositif electroluminescent organique
EP2090139A2 (fr) 2006-11-17 2009-08-19 Saint-Gobain Glass France Electrode pour dispositif electroluminescent organique, sa gravure acide, ainsi que dispositif electroluminescent organique l'incorporant
WO2008064717A1 (de) * 2006-11-30 2008-06-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Strukturanordnung und verfahren zur ausfallsicherung einer led- oder oled-kette
FR2913146B1 (fr) * 2007-02-23 2009-05-01 Saint Gobain Electrode discontinue, dispositif electroluminescent organique l'incorporant, et leurs fabrications
US8183766B2 (en) * 2007-03-07 2012-05-22 Au Optronics Corp. Pixel structure of organic electroluminescent display panel and method of making the same
DE102007019260B4 (de) * 2007-04-17 2020-01-16 Novaled Gmbh Nichtflüchtiges organisches Speicherelement
FR2924274B1 (fr) 2007-11-22 2012-11-30 Saint Gobain Substrat porteur d'une electrode, dispositif electroluminescent organique l'incorporant, et sa fabrication
FR2925981B1 (fr) 2007-12-27 2010-02-19 Saint Gobain Substrat porteur d'une electrode, dispositif electroluminescent organique l'incorporant.
DE102008036062B4 (de) 2008-08-04 2015-11-12 Novaled Ag Organischer Feldeffekt-Transistor
DE102008036063B4 (de) 2008-08-04 2017-08-31 Novaled Gmbh Organischer Feldeffekt-Transistor
FR2936358B1 (fr) 2008-09-24 2011-01-21 Saint Gobain Procede de fabrication d'un masque a ouvertures submillimetriques pour grille electroconductrice submillimetrique, masque a ouverture submillimetriques, grille electroconductrice submillimetrique.
FR2936362B1 (fr) 2008-09-25 2010-09-10 Saint Gobain Procede de fabrication d'une grille submillimetrique electroconductrice revetue d'une grille surgrille, grille submillimetrique electroconductrice revetue d'une surgrille
JP2010092772A (ja) * 2008-10-09 2010-04-22 Toshiba Mobile Display Co Ltd 有機ｅｌ表示装置
US8358062B2 (en) * 2009-02-05 2013-01-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Electroluminescent device
JP5624061B2 (ja) * 2009-03-05 2014-11-12 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 直列接続されたｏｌｅｄ
WO2010109379A1 (en) * 2009-03-26 2010-09-30 Koninklijke Philips Electronics N. V. Electroluminescent device and segmented illumination device
FR2944145B1 (fr) 2009-04-02 2011-08-26 Saint Gobain Procede de fabrication d'une structure a surface texturee pour dispositif a diode electroluminescente organique et structure a surface texturee
JP4661971B2 (ja) * 2009-05-27 2011-03-30 住友化学株式会社 発光装置
FR2955575B1 (fr) 2010-01-22 2012-02-24 Saint Gobain Substrat verrier revetu d'une couche haut indice sous un revetement electrode et dispositif electroluminescent organique comportant un tel substrat.
TW201230434A (en) * 2010-12-01 2012-07-16 Du Pont Organic electronic device with composite electrode
US11127916B2 (en) 2016-03-03 2021-09-21 Pioneer Corporation Light emitting device
CN109859629A (zh) * 2018-12-28 2019-06-07 清华大学深圳研究生院 一种柔性led显示薄膜
CN113871448A (zh) * 2021-11-08 2021-12-31 江苏联视控股集团有限公司 一种含有中间连接电极的串联光电子器件和显示装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03274694A (ja) * 1990-03-23 1991-12-05 Nec Corp 有機薄膜ｅｌ素子
JPH05315073A (ja) 1991-04-19 1993-11-26 Ricoh Co Ltd Ｅｌ素子
JPH0520294A (ja) 1991-07-17 1993-01-29 Fujitsu Ltd ニユーラルネツトワーク型情報処理装置
JPH1140362A (ja) 1997-07-15 1999-02-12 Casio Comput Co Ltd 電界発光素子及びその製造方法
JPH11111450A (ja) 1997-10-06 1999-04-23 Fuji Electric Co Ltd 薄膜エレクトロルミネッセンス素子
JPH11339960A (ja) 1998-05-28 1999-12-10 Toray Ind Inc 発光素子及びその製造方法
JP2000123978A (ja) * 1998-10-20 2000-04-28 Chisso Corp 有機ｅｌ素子およびその製造方法
JP2000173771A (ja) 1998-12-10 2000-06-23 Sharp Corp ライン光源及びその製造方法
JP4252665B2 (ja) * 1999-04-08 2009-04-08 アイファイヤー アイピー コーポレイション Ｅｌ素子
US20020190661A1 (en) 2000-01-27 2002-12-19 General Electric Company AC powered oled device
CN1714460A (zh) * 2000-11-02 2005-12-28 3M创新有限公司 发射显示器的亮度增强
JP4139085B2 (ja) * 2001-02-15 2008-08-27 三星エスディアイ株式会社 有機ｅｌデバイスおよびこの製造方法
KR100421720B1 (ko) * 2001-12-13 2004-03-11 삼성 엔이씨 모바일 디스플레이 주식회사 전자 발광 소자와 그 제조방법
US7034470B2 (en) * 2002-08-07 2006-04-25 Eastman Kodak Company Serially connecting OLED devices for area illumination
JP4020060B2 (ja) * 2003-08-29 2007-12-12 株式会社豊田自動織機 有機電界発光素子
TWI238675B (en) * 2004-01-19 2005-08-21 Hitachi Displays Ltd Organic light-emitting display and its manufacture method

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