KR101292144B1 - 콤포지트 투명 상단 전극이 마련된, 조명 또는 이미지를 디스플레이하는 발광 패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상단 전극의 적어도 하나가 복수의 다이오드(5,5')에 공통이고, 제 1 전도층(31)과 제 2 전도층(33), 및 상기 2개의 전도층(31, 33) 사이에 개재되고, 상기 공통 전극(3)의 2개 전도층(31, 33) 사이에 직접 접촉존(4)을 제공하는 윈도우로 관통된 격리되고 투명한 버퍼층(32)을 포함하는 패널에 관한 것으로서, 상기 접촉존(4)은 다이오드(5, 5')의 활성화 존으로부터 분리된다. 2개의 전도층사이의 상기 직접 접촉존의 존재는 중간 버퍼층이 절연되면서도 상단 전극에 의해 제공되도록 전류의 양호한 분배를 가능하게 한다.
발광, 디스플레이, 패널, 다이오드, ITO
Description
본 발명은 기판으로 지지되는 유기 발광 다이오드의 어레이를 포함하는 조명 또는 이미지-디스플레이 패널에 대한 것이다.
종래기술은 이러한 패널을 기술하고 있으며, 이 경우 각 다이오드는 기판에 접촉하는 하단 전극과 상단 전극 사이에 개재된 유기 전자발광층을 포함하는데, 이 상단 전극도 이러한 유기 전자발광층에 의해 방출된 광에 투명하다. 따라서, 소위 "톱-이미팅(top-emitting)" 패널이 있다. 이 경우에 의존하면, 상단 전극은 음극("종래" 다이오드 구조의 경우) 또는 양극("역" 구조의 경우)이 된다.
일반적으로, 특히 전극 사이의 광학 공동(optical cavity)에서 공명 효과를 특히 사용하여, 광추출을 최적화하는 층 및/또는 홀 또는 전자를 주입하고 트랜스포트하는 층과 같은 전극사이에 다른 유기층이 놓인다.
또한, 종래 기술은 상단 전극이 적어도 하나의 복수 다이오드에 공통인 이러한 패널을 기술하며, 전도 산화물층, 일반적으로 혼합 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 혼합 IZO(Indium Zinc Oxide)를 포함한다.
이러한 패널의 제조는 유기층의 상단 상의 ITO 전도 산화물층의 증착(deposition)을 요구한다. 그러나, 이러한 증착을 위한 일반적인 상황, 주목하게는 열적 상황 또는 마그네트론 스퍼터링 플라즈마의 적용은 하위의 유기층을 저하시킬 가능성이 있음이 알려져 있다.
이러한 위험을 피하거나 또는 제한하기 위해서, 종래기술은 많은 해결책을 제공한다.
미국 특허 제US 5 969 474호는 다이오드의 유기층과 투명 전도성 산화물층 사이의 버퍼층을 삽입하는 것을 제안하고 있다. 이러한 버퍼층은 전도성 산화물층의 디포지션 동안 유기층을 보호하는 것이 의도이며, 특히 유기층의 산화를 방지하기 위한 의도이다. 버퍼층 물질로서, 상기 특허문서는 티타늄, 크롬 또는 탄탈륨, 또는 그밖에 이러한 금속의 질소화물을 제안한다. 따라서, 그 특허문서에 기술된 패널에 있어서, 상단 전극은 복수 다이오드에 공통이고, 20nm 이상의 두께를 갖는 금속성 제 1 전도성 층, 이 제 1 층과 접촉하여 ITO 또는 IZO로 이루어진 제 2 전도층을 포함한다. 일반적으로, 제 2 층은 50nm 이상의 두께를 가지며, 따라서 제 1 층의 두께보다 더 크다. 이러한 버퍼층의 두께는 매우 작은 채로 남아있게 되며, 즉 20nm보다 작게 된다는 것이 주목되어야 한다. 특히, 질소화물이 사용되는 경우(그 특허문서에서 예 2), 두께는 충분히 높은 투명성과 전도성을 유지하기 위해 단지 5nm이 된다.
국제 특허 제2004/049465호는 이러한 금속성 버퍼층은 보호로서 효과적이기 위해 충분한 두께(> 30nm)을 가져야 하지만, 그러나 이러한 큰 두께로 인해, 상단 전극이 자신의 상당한 투명성을 손실하고, 이는 발광 효율성에 유해함을 가리키고 있다. 그 특허문서는 SiO로 금속 버퍼층을 도핑하여 이들 버퍼층을 더 보호적이고 투명하게 만드는 것을 제안한다.
미국 특허 제6 172 459 호 및 제 6 140 763호는 포피리닉(porphyrinic) 유기 화합물상에 기반한 비교적 두꺼운 버퍼층을 위한 물질을 공개하며, 이 물질은 전도성, 보호성 및 투명성이 되는 이점을 가지고 있다.
본 발명의 목적은 투명한 상단 전극의 증착 동안, 유기층의 저하에 대한 위험을 제한하는 상이하고 더 경제적인 해소법을 제공하는 것이다.
이러한 목적을 위하여, 본 발명의 주제는 기판, 상기 기판과 접촉하는 하단 전극의 적어도 하나의 어레이 및 상단 전극의 어레이로 지지되는 유기 발광 다이오드의 어레이를 포함하는 조명 또는 이미지-디스플레이 패널로서, 각 다이오드는 하단 전극과 상단 전극 사이에 개재된 유기 전자발광층을 포함하고, 제 1 전도층 및 제 2 전도층을 포함하는데, 투명 버퍼 절연층이 이러한 두 개의 전도층 사이에 삽입되어 있으며, 여기서 각 다이오드의 활성화 존(active zone)은 하단 전극 및 상단 전극 양쪽에 직접 접촉상태에 있는 이러한 다이오드의 유기 전자발광층의 영역으로 한정되는 이미지 디스플레이 패널에 있어서, 복수 다이오드에 공통인 각 상기 상단 전극(3)의 경우, 상기 버퍼층은 이러한 공통 전극의 제 1 및 제 2 전도층 사이의 직접 접촉을 위한 직접 접촉 존을 제공하는 윈도우에 의해 관통되고, 이들 접촉존은 상기 복수의 다이오드의 활성화 존으로부터 분리되는, 조명 또는 이미지-디스플레이 패널이다.
버퍼층의 윈도우는 일반적으로, 이러한 층에 만들어진 개구 또는 "홀"이다. 미국 특허 제6 172 459호 및 제6 140 763호에 기술된 패널에 있어서, 버퍼층은 윈도우 또는 개구를 가지고 있지 않으며, 따라서 이들 층은 상단 전극의 2개의 전도층이 중간 버퍼층이 없이도, 서로 직접 접촉하는 존을 가지고 있지 않다는 것이 주목되어야 한다. 이는, 이러한 직접 접촉이 전도 브리지를 확립하기 위해 불필요하기 때문인데, 이는 버퍼층 자체가 전도성이라는 것이다. 미국 특허 제5 739 545호에 기술된 버퍼층에서 만들어진 윈도우 또는 개구를 가짐에 있어 이점이 없으며, 이 버퍼층은 특히 ZnSe 또는 ZnS로 이루어지는데, 여기서 다시, 버퍼층은 ZnSe 또는 ZnS의 그레인 바운더리(grain boundary)를 통하여 전도되기 때문이다.
수개 다이오드에 공통인 각 상단 전극의 제 1 전도층은 유기 전자발광층과 접촉상태에 있다. 각 다이오드의 활성화 존(active zone)은 이 다이오드의 하단 전극과 상단 전극 사이의 중첩존으로서 더 정확히 정의된다. 그러므로, 유기 전자발광층은 다이오드가 턴온되고 광을 방출하는 때 전기장 영향을 받기 쉬운 것은 이러한 중첩존내에만 있다; 이들 활성화 존의 외곽에서, 광 방출은 없다.
그러므로, 각 오버랩 존(overlap zone), 즉 하단 전극 및 상단 전극의 각 크로스-오버(cross-over) 또는 중첩존은 다이오드에 대응한다. 그러므로, 이러한 다이오드의 활성화 존은 이러한 하단 전극과 상단 전극 둘 다에 직접 접촉에 있는 다이오드의 유기 전자발광층의 영역에 대응하며, 이 유기 전자발광층은 이러한 다이오드에 의해 방출된 광을 투과시킬 수 있다.
바람직하게는, 각 상단 전극의 경우, 상기 직접 접촉존은 공통적으로 상단 전극을 가지는 다이오드의 임의 활성화 존과 중첩되지 않는다. 이는 해당 상단 전극의 2개 전도층 사이의 접촉 존에 대응하는, 버퍼층에 형성된 윈도우 또는 개구는 활성화 존의 밖에 위치된다는 것을 의미한다. 따라서, 만일 이들 접촉존의 영역 내에 있는 제 2 전도층의 증착이 가능한 하위의 유기층의 저하를 야기한다면, 이러한 저하는 다이오드의 활성화 존의 외부에서 발생하므로 문제가 되지 않는다.
다이오드의 유기 전자발광층은 수개의 다이오드에 공통이 될 수 있다. 상단 전극의 어레이는 단일 전극만을 가질 수 있으며, 따라서 이 전극은 모든 다이오드에 공통이다.
패널의 다이오드는 "톱-이미팅(top-emitting)" 다이오드가 되는데, 이는 상단 전극이 투명하고 다이오드의 적어도 로케이션에 있기 때문이다. 또한, 이들 전극은 예를 들면, 다이오드의 진성 방출 색도계를 개조 및/또는 전극 사이의 광학 공동 효과를 조절하기 위해 반투명이므로 광 추출을 개선할 수 있다.
바람직하게는, 버퍼층은 절연 특성을 갖는다. 바람직하게는, 각 상단 전극의 경우, 버퍼층의 표면 전도성은 이러한 상단 전극의 제 2 전도층의 표면 전도성의 1/10보다 적다. 층의 표면 전도성은 이러한 층의 평방(square) 표면 구성요소의 전도성을 의미한다. 따라서, 미국 특허 제5 969 474호의 예 2에 있는 것처럼 질소화물-기반 물질로 이루어진 버퍼층의 경우, 버퍼층의 두께는 실질적으로 5nm 보다 클 것이다. 이는 정확히 상단 전극의 2개 전도층사이의 접촉을 위한 직접적인 접촉 존은 전도 브릿지를 보장하기 위해 필요하기 때문이다. 미국 특허 제5 739 545호에 있어서, 상단 전극의 2개 전도층 사이의 전도 브릿지(conducting bridge)는 본 발명에서와 같이 직접 접촉 존을 통해서가 아니고 중간 (특히 ZnSe) 버퍼층을 통하여 제공됨을 주목해야 한다. 바람직하게는, 각 공통 상단 전극의 경우, 버퍼층의 표면 전도성은 이러한 전극의 제 1 전도층의 표면 전도성보다 작다. 바람직하게는, 버퍼층의 표면 전도성은 제 1 전도층의 표면 전도성의 1/10 보다 적다. 유기 물질은, 만일 이들이 위 저 전도성 기준을 충족시킨다면, 버퍼층을 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 스피로(spiro)-TAD, 스피로-TTB, NPB, TPD, BCP 또는 Bphen이 사용될 수 있다. 이 유기 물질은 충분히 두꺼워서 하위 유기층을 보호하는 기능이 효과가 있음을 보장할 필요가 있다. 바람직하게는, 각 공통 상단 전극의 경우, 버퍼층의 물질은 무기질이며, 이에 의해 다이오드의 캡슐화에 유리한 기여를 제공한다. 바람직하게는, 이러한 무기질은 실리콘 산화물, 실리콘 질소화물, 실리콘 옥시니트리드 및 탄탈룸 산화물: SiOx, SiNy, TaOz, 이 경우, 0 < x ≤2; 0 < y ≤1.33; 및 0 < z ≤2.5에 의해 형성된 그룹으로부터 선택된다.
버퍼층이 절연되므로, 전류는 본 발명에 따르면, 다이오드 사이, 더 정확하게는, 다이오드의 액티브 또는 방출 영역사이에 위치되는 직접 접촉 존을 통하여 하나이고 동일한 상단 전극의 2개 전도층 사이에서 전달된다.
절연 버퍼층이 다이오드의 유기 전자발광층과 하단 전극 사이의 접촉 존을 커버하므로, 이러한 버퍼층은, 특히 증착이 보호없이 유기층을 저하시킬 위험을 가지는 에너지 상황하에서 실행되는 때, 상단 전극의 제 2 전도층의 증착동안, 유기층의 액티브, 즉 방출 존을 효과적으로 보호할 수 있다.
절연 버퍼층이 상단 전극의 2개 전도층 사이에 개재되므로, 제 1 절연층은 유기층의 전영역과 직접적으로 접촉상태에 있게 되므로, 이들 층내에서, 이러한 전체 영역에 걸쳐 균일한 전기장을 제공하게 되어 이 영역에 의해 균일한 전자발광 방출을 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 유리한 변형에 따르면, 이러한 버퍼층은 별도의 버퍼 구성요소로 분할되므로 버퍼층에 있는 윈도우 또는 개구는 반대로 연속적인 표면상에 형성된다.
바람직하게는, 각 공통 상단 전극의 경우, 상기 제 2 절연층의 물질은 산화물-기반, 즉 TCO(Transparent Conductive Oxide)가 된다. 바람직하게는, 혼합 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 혼합 IZO(Indium Zinc Oxide)가 사용된다. 이러한 산화물이 증착되는 상황은 버퍼 구성요소에 의해 제공된 보호물의 부재시에 유기층을 저하시키는 위험을 겪을 것이다. 더욱이, 이들 혼합 산화물을 사용하는 것에 대한 한 가지 이점은 이들 산화물이 특히 대기중의 산소 및/또는 수증기에 의해 저하의 위험에 대하여 다이오드의 유기 전자발광층의 효과적인 보호를 제공하게 되어, 캠슐화 기능을 제공한다는 점이다.
바람직하게는, 제 2 전도층의 두께는 100nm와 같거나 또는 보다 크다. 이러한 두께는 제 2 전도층에 의해 제공된 캡슐화 기능을 향상시키는 것을 가능하게 한다.
바람직하게는, 각 공통 상단 전극의 경우, 상기 제 1 전도층의 물질은 금속성이다. 바람직하게는, 이러한 제 1 전도층의 두께는 1nm 보다 크지만, 그러나 20nm를 초과하지 않는다. 이러한 소 두께는, 특히 이러한 층의 물질은 금속성일 경우, 투명성을 보장한다. 이러한 소 두께는 일반적으로 하나 또는 극소수 다이오드의 충분한 표면 전도성을 보장하지만, 그러나 일반적으로 이러한 제 1 층만이 많은수의 다이오드에 공통되는 경우, 제 1 층 혼자서 전체 상단 전극을 위한 충분한 전도성을 갖는 것을 허용하지 않으며, 이에 의해 제 2 전도층을 훨씬 더 유용하게 만든다.
바람직하게는, 각 공통 상단 전극의 경우, 제 2 전도층의 두께는 제 1 전도층의 두께보다 크다.
바람직하게는, 각 공통 상단 전극의 경우, 제 2 전도층의 표면 전도성은 제 1 전도층의 표면 전도성보다 크다. 이러한 더 높은 전도성으로 인해, 제 2 층은 전류가 균일하게 패널의 전체 표면에 걸쳐 분배되는 것을 보장한다.
"층의 표면 전도성"이라는 표현은 이러한 층의 평방 표면의 전도성을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 제 1 층을 위한 금속성, 및 이에 따른 고-전도성 물질과 제 2 층을 위한 전도성-산화물 기반, 및 이에 따른 저-전도성 물질의 선택에 덧붙인 이러한 기준은 제 2 층의 두께는 제 1 층의 두께보다 훨씬 큼을 의미한다.
본 발명은 본 발명의 일실시예에 따른 패널의 부분 단면도를 기술하는 비제한적인 예를 통해, 그리고 도1을 참조해서 주어지는 다음 설명을 읽을 경우 더 잘 이해될 것이며, 이 경우, 버퍼층은 별도 버퍼 구성요소로 분할된다.
도 1은 본 발명에 따른 패널의 부분 단면도를 도시한 도면.
본 구조는 그 자체로 알려진 능동 매트릭스를 여기에 통합하고 있는 기판(1)으로 시작하고, 이 기판의 제조는 상세하게 기술되지 않을 것이다: 절연 물질로 만들어진 경(rigid) 플레이트(11)는 "픽셀 회로(pixel circuits)"로 불리는 다이오드를 위한 제어/공급 회로의 네트워크를 지원하며, 각 픽셀 회로는 바람직하게는 금속성 및 반사성인, 하단 전극(15)에 연결된 출력(14)을 갖는다. 이러한 경 플레이트는 일반적으로 특히 서로로부터 픽셀 회로의 콤포넌트를 격리하기 위한 제 1 절연층(12), 및 다이오드들을 분리하여 다이오드의 발광 영역 외부에 있는 상단 전극으로부터 하단 전극을 격리하는 제 2 절연층(13)을 포함하며, 수개의 전기적 절연층을 지지한다. 다이오드의 위치에서, 이러한 제 2 절연층(13)은 원도우에 의해 관통되어, 하단 전극(15)의 표면을 노출시킨다. 마지막으로, 이러한 기판은 전극의 다른 어레이(미도시), 특히 예를 들면, 픽셀 회로를 선택하고 어드레싱하는 구동을 위한 전극을 통합한다.
하단 전극(15)은 일반적으로 패널상으로 달성될 다이오드의 구성에 따른, 행과 열로 배열된다.
유기 전자발광층은 진공 증발과 같은 물리적 증착 방법에 의해 모든 하단 전극(15)에 걸쳐 증착된다. 다이오드의 열(column) 상에 다른 컬러를 달성하기 위해, 다른 유기층(2, 2')은 근접 열상에 증착된다. 이러한 용도를 위해 마스크(mask)가 사용된다. 실제적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 단락을 피하기 위해, 절연층(13)에서 만들어진 윈도우에 의해 노출된 하단 전극(15)의 전체 표면을 커버하려는 필요성 및 마스크의 사용으로부터 발생한 증착층을 위치 제어하는 경우의 부정확성은 결국 이들 윈도우의 경계를 실질적으로 넘어 연장하는 유기층(2, 2')의 증착이 된다.
일반적으로, 유기층(2, 2')은 수개의 부층(sublayer), 특히 전하(전자 또는 홀)을 주입 및 전송하기 위한 부층, 실제적인 전자발광층으로 구획분할되며, 여기서는 비-방사성 전하 재결합을 제한하기 위해 적합한, 전하-차단 부층으로 구획분할된다. 바람직하게는, 도핑된 유기 물질은 전하 주입과 전송 부층을 위해 사용되며, 이들 물질은 전극을 위해 사용될 수 있는 물질의 패노플리(panoply)를 연장하고 평탄화 효과(planarization effect)를 얻기 위해 두께를 증가시킨다.
유기층이 증착된 이후, 제 1 풀 금속성 전도층(31)은 20nm와 동일 또는 20nm보다 적지만, 1nm보다는 큰 두께로 증착되어, 기판의 전체 액티브 영역을 커버한 다. 이러한 제 1 전도층은 대략 일정한 두께를 가지되, 의도적인 홀 또는 윈도우없이, 연속적이다.
다음으로, 증착 마스크를 다시 사용하여, 버퍼층(32)의 절연 구성요소가 각 다이오드의 위치에서 제 1 전도층(31)상에 증착된다.
사용된 마스크는 다음을 위해 설계된다:
- 버퍼층(32)의 구성요소의 위치 및 표면이 다시 절연층(13) 내로 만들어진 윈도우에 의해 노출된 하단 전극(15)의 전체 표면을 커버;
- 버퍼층(32)의 절연 구성요소의 영역은 충분히 작아서 다이오드 사이에서, 즉 행 및/또는 열사이에서, 제 1 전도층(31)의 표면에 커버되지 않은 넓은 존을 확장.
이러한 목적을 위해, 유기층의 증착을 위한 것과 동일한 마스크를 사용하는 것이 가능하며, 이 유기층은 3개의 증착 동작을 요구한다. 또한, 증착이 단일 동작에서 실행되는 것을 가능하게 하는 특정 마스크를 사용하는 것도 가능하다. 이러한 마스크는 수개의 다이오드, 또는 심지어 전체 열 또는 행의 다이오드를 커버하는 개구(aperture)를 가질 수 있다. 다이오드당 단지 한개의 개구를 가지는 마스크의 경우, 이러한 개구는 유기층을 증착하기 위해 사용된 것보다 더 크거나 또는 더 작을 수 있으며, 이는 보호하길 원하는 유기층의 영역에 의존한다.
버퍼층(32)의 이들 구성요소를 위해, 제 2 전도층의 후속 증착 동안, 유기 층(2, 2')의 효과적인 보호를 달성하기 위해 적응된 전기적으로 절연 투명 물질이 선택된다. 또한, 버퍼층(32)의 구성요소의 두께는 여기서 투명성을 감소시키는 어떠한 위험도 없이 이러한 목적을 위해 적응되는데, 이는 사용된 물질이 투명하기 때문이다. "투명 물질"이라는 용어는 이 물질이 커버하는 유기층의 전자발광 방출 스펙트럼의 적어도 일부를 투과하는 물질을 의미하는 것으로 이해된다. 본 발명의 변혀예 따르면, 이러한 물질은 또한 광학 필터로서 사용되어 특히 다이오드의 방출 스펙트럼 및 색도계를 적응시킬 수 있다.
또한, 버퍼층(32)의 이들 구성요소를 위해 선택된 물질이 하위의 유기층(2, 2')가 저하되는 어떤 위험도 없이, 증착될 수 있도록 하는 것이 중요하다.
버퍼층(32)의 이들 구성요소를 위한 물질로서, 유기 물질보다 하위 유기층의 더 양호한 보호를 제공하는 광물질을 선택하는 것이 선호된다. 바람직하게는, 하위 유기층을 저하시키지 않는, 소위 "마일드(mild)" 상황하에서 증착될 수 있는 물질, 즉 자신의 증착을 위해 50℃보다 높은 기판 온도를 요구하지 않고, 기판상에 증착되는 입자를 위한 에너지는 증착동안 100eV보다 작은 물질이 선택된다. 바람직하게는, 2보다 큰 굴절율을 가지는 물질은 상단 전극의 광추출의 레벨를 개선시키기 위해 선호된다.
따라서, 버퍼층(32)의 구성요소를 위한 물질로서, 0 < x ≤2인 화학식 SiOx의 실리콘 산화물, 또는 0 < y ≤ 1.33인 화학식 SiNy의 실리콘 질소화물, 또는 실리콘 옥시니트라이드 또는 탄탈룸 산화물(TaOz)을 선택하는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 지수 x, y 또는 z의 값은 그자체로 알려진 방식으로 적응되어 버퍼 물질은 2보다 큰 굴절율을 갖는다. 따라서, 2보다 큰 굴절율을 가지며 또한 가열로 증발하기 쉬운 이점을 갖는 징크 셀레나이드(ZnSe)를 선택하는 것이 바람직하다.
알칼리 또는 알칼리 토금속 할로겐화합물 또는 찰코그나이드(chalcogenide)와 같은 다른 투명 절연 무기질 물질이 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 버퍼층(32)을 위해 사용될 수 있다.
버퍼층의 두께는 하위 유기층의 저하 위험에 관해 원하는 보호의 레벨을 얻기 위해 그자체 알려진 방식으로 적응된다. 실제적으로, 이는 일반적으로 20nm보다 큰 두께로 번형되고, 이러한 버퍼층의 표면 전도성은 후속적으로 증착된 제 2 전도층(33)의 표면 전도성보다 작게 되어, 이에 의해 상단 전극의 2개 전도층 사이에서 본 발명에 따른 직접 접촉존이 되도록 만들 필요가 있다. 바람직하게는, 이러한 버퍼층의 표면 전도성은 제 2 전도층(33)의 표면 전도성의 1/10보다 작을 것이다.
버퍼층(32)의 구성요소가 증착된 이후, 제 2 풀 전도층(33)은 20nm보다 큰 두께로 증착되어 기판의 전체 액티브 영역을 커버한다. 이러한 제 2 전도층은 또한, 어떤 의도적인 홀 또는 윈도우없이, 대략 일정한 두께를 가지고, 연속적이다.
버퍼층(32)의 구성요소에 의해 제공된 보호로 인해, 하위 유기층를 저하시키는 위험을 겪지않고서도 고-에너지 증착 방식을 사용하는 것이 가능하다.
바람직하게는, ITO 또는 IZO에 기반한 물질은 이러한 제 2 전도층(33)를 위해 사용되며, 이 물질은 진공 스퍼터링에 의해 증착된다.
도 1에 예시된 바와 같이, 제 1 전도층(31) 표면의 버퍼층(32) 구성요소에 의해 커버되지 않은 브로드 존(broad zone)은 이러한 제 2 전도층(33)과 직접 접촉상태에 있으며, 따라서 이들 존은 접촉존(contact zone)(4)이다.
따라서, 제 1 전도층(31), 버퍼층(32) 및 제 2 전도층(33)은 기판(1)에 의해 지지되는 패널의 모든 다이오드에 공통인 상단 전극(3)을 여기에 형성한다.
이러한 상단 전극의 제 2 전도층(33)은 버퍼층(32)내에 있는 윈도우 또는 개구에 대응하는, 이들 층사이의 접촉존(4)과 제 1 전도층(32)을 통하여 다이오드의 각각에 공급되도록 전류를 배분하기 위한 것이다.
바람직하게는, 제 2 전도층(33)의 두께는 제 1 전도층(31)의 두께보다 크다. 바람직하게는, 제 2 전도층(33)의 두께는 이러한 층의 표면 전도성이 제 1 층(31)의 두께보다 적어도 10배 크도록 적응되며, 이에 의해 다이오드에 인가된 전기 전류의 효과적이고 균일한 배분을 보장한다.
따라서, 본 발명에 따른 발광 다이오드의 패널이 달성된다. 이러한 패널의 각 다이오드(5, 5')는 이러한 존에서 이러한 다이오드에 의해 방출된 광에 투명하고, 다음을 포함하는 상단 전극(3)에 의해 자신의 하단 전극(15)의 오버랩 존에 대응하는 방출영역을 갖는다:
- 이러한 존에서, 그리고 이들 전극사이의 유기발광층(2, 2'); 및
- 이러한 존에서, 상단 전극(3)의 제 1 전도층(31) 및 제 2 전도층(33)사이의 절연되고 투명한 버퍼층(32)의 구성요소.
버퍼층(32)의 절연 구성요소의 표면 전도성은 제 1 전도층의 표면 전도성의 1/10보다 일반적으로 적다.
본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도, 만일 위에 기술된 바와 같이, 버퍼층의 이들 구성요소 배열이 충분한 영역의 다이오드 접촉존 사이에 남겨져 있어 전류의 효율적이고 균일한 배분을 보장한다면, 버퍼층의 구성요소는 별도 패드, 하나의 다이오드 당 하나, 또는 다이오드 세트에 대한 하나의 구성요소, 또는 각각이 다이오드의 행 또는 열(column)을 커버링하는 연속적인 밴드, 또는 다른 구성에서 분포될 수 있다. 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도, 위에 기술된 바와 같이, 버퍼층의 별도 구성요소를 증착하는 것 대신에, 또한 제 1 접촉층(31)에 직접 접촉존을 제공하기 위해 다이오드사이에서 드러나는 윈도우가 마련된 "풀" 버퍼층을 증착하는 것을 구상하는 것도 가능하다.
본 발명은 능동-매트릭스 발광 패널을 참조하여 기술되었다. 본 발명은 아래의 청구항의 범위를 벗어나지 않으면서도, 다른 타입의 디스플레이 또는 조명, 특히 수동-매트릭스 패널에 적용될 수 있음이 당업자에게 명백하다. 수동 매트릭스에 있어서, 각 하단 전극은 일반적으로 다이오드의 행에 공통이고, 각 상단 전극은 일반적으로 다이오드의 열에 공통이 되며, 역으로도 가능하다. 본 발명은 본 발명은 하단 전극이 양극이고 상단 전극이 음극인 경우, 및 하단 전극이 음극이고 상단 전극이 양극인 역의 경우에 동일하게 잘 적용된다.
본 발명은 기판으로 지지되는 유기 발광 다이오드의 어레이를 포함하는 조명 또는 이미지-디스플레이 패널에 사용가능하다.
Claims (14)
- 이미지-디스플레이 패널로서,기판(1)에 의해 지지되는 유기 발광 다이오드(5, 5')의 어레이, 상기 기판과 접촉하는 하단 전극(15)의 적어도 하나의 어레이 및 상단 전극의 어레이(3)를 포함하되,상기 상단 전극의 어레이(3)를 통해 광이 상기 다이오드에 의해 방출되고,각 다이오드(5, 5')는 유기 전자발광층(2,2')을 포함하고, 유기전자 발광층(2, 2')은 상기 하단 전극(15) 중 하나의 전극과 상기 상단 전극(3) 중 하나의 전극 사이에 삽입되며, 상기 상단 전극(3)은 상기 다이오드에 의해 방출된 광에 투명하고,상기 상단 전극(3) 중 적어도 하나의 전극은 복수 다이오드(5, 5')에 공통이고, 유기 전자발광층(2, 2')과 접촉하는 제 1 전도층(31)과, 상기 제 1 전도층을 덮는 제 2 전도층(33)과, 상기 제 1 및 제 2 전도층들(31, 33) 사이에 삽입되는 투명한 중간 버퍼층(32)을 포함하고,복수 다이오드에 공통인 상기 적어도 하나의 상단 전극(3) 각각에 대해, 상기 중간 버퍼층(32)은 복수 다이오드에 공통인 상기 적어도 하나의 상단 전극(3)의 제 1 및 제 2 전도층(31, 33) 사이의 직접 접촉을 위한 직접 접촉면(4)을 제공하는 윈도우에 의해 관통되며,상기 윈도우는:- 상기 유기 전자발광층(2, 2')과 접촉하는 표면의 일부분에 대향하는 상기 제 1 전도층(31)의 표면의 일부분이 상기 제 2 전도층(33)과 직접 접촉하지 않고,- 상기 제 2 전도층(33)과 직접 접촉하는 상기 표면의 일부분에 대향하는 상기 제 1 전도층(31)의 표면의 일부분은 상기 유기 전자발광층(2, 2')과 접촉하지 않도록 위치되고,상기 중간 버퍼층(32)은 별도의 버퍼 구성요소로 분할되어, 상기 중간 버퍼층(32)에 관통된 상기 윈도우는 별도의 버퍼 구성요소 각각을 둘러싸는 연속적인 표면을 형성하는, 이미지-디스플레이 패널.
- 제 1항에 있어서, 상기 중간 버퍼 층의 물질은 2보다 큰 굴절률을 갖는, 이미지-디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 상단 전극(3) 각각에 대해, 상기 중간 버퍼층의 표면 전도도는 상기 상단 전극(3)의 제 2 전도층(33)의 표면 전도도의 1/10보다 적은, 이미지-디스플레이 패널.
- 제 1 항에 있어서,상기 공통 상단 전극(3) 각각에 대해, 상기 중간 버퍼층(32)의 표면 전도도는 상기 상단 전극(3)의 상기 제 1 전도층(31)의 표면 전도도보다 적은, 이미지-디스플레이 패널.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 공통 상단 전극(3) 각각에 대해, 상기 중간 버퍼층의 재료는 실리콘 산화물, 실리콘 질소화물, 실리콘 옥시니트라이드 및 탄탈룸 산화물에 의해 형성된 그룹으로부터 선택되는, 이미지-디스플레이 패널.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 공통 상단 전극(3) 각각에 대해, 상기 제 2 전도층(33)의 재료는 산화물-기반인, 이미지-디스플레이 패널.
- 제 6 항에 있어서,상기 산화물은 혼합 ITO(Indium Tin Oxide) 및 혼합 IZO(Indium Zinc Oxide)에 의해 형성된 그룹으로부터 선택되는, 이미지-디스플레이 패널.
- 제 6 항에 있어서,상기 제 2 전도층(33)의 두께는 100nm 이상인, 이미지-디스플레이 패널.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 공통 상단 전극(3) 각각에 대해, 상기 제 1 전도층(31)의 재료는 금속성인, 이미지-디스플레이 패널.
- 제 9 항에 있어서,상기 제 1 전도층(31)의 두께는 1nm 보다 크지만 20nm을 초과하지 않는, 이미지-디스플레이 패널.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 공통 상단 전극(3) 각각에 대해, 상기 제 2 전도층(33)의 두께는 상기 제 1 전도층(31)의 두께보다 큰, 이미지-디스플레이 패널.
- 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 공통 상단 전극(3) 각각에 대해, 상기 제 2 전도층(33)의 표면 전도도는 상기 제 1 전도층(31)의 표면 전도도보다 큰, 이미지-디스플레이 패널.
- 조명 패널로서,기판(1)에 의해 지지되는 유기 발광 다이오드(5, 5')의 어레이, 상기 기판과 접촉하는 하단 전극(15)의 적어도 하나의 어레이 및 상단 전극의 어레이(3)를 포함하되,상기 상단 전극의 어레이(3)를 통해 광이 상기 다이오드에 의해 방출되고,각 유기 발광 다이오드(5, 5')는 유기 전자발광층(2,2')을 포함하고, 유기전자 발광층(2, 2')은 상기 하단 전극(15) 중 하나의 전극과 상기 상단 전극(3) 중 하나의 전극 사이에 삽입되며, 상기 상단 전극(3)은 상기 다이오드에 의해 방출된 광에 투명하고,상기 상단 전극(3) 중 적어도 하나의 전극은 복수의 유기 발광 다이오드(5, 5')에 공통이고, 유기 전자발광층(2, 2')과 접촉하는 제 1 전도층(31)과, 상기 제 1 전도층을 덮는 제 2 전도층(33)과, 상기 제 1 및 제 2 전도층들(31, 33) 사이에 삽입되는 투명한 중간 버퍼층(32)을 포함하고,복수의 유기 발광 다이오드에 공통인 상기 적어도 하나의 상단 전극(3) 각각에 대해, 상기 중간 버퍼층(32)은 복수의 유기 발광 다이오드에 공통인 상기 적어도 하나의 상단 전극(3)의 제 1 및 제 2 전도층(31, 33) 사이의 직접 접촉을 위한 직접 접촉면(4)을 제공하는 윈도우에 의해 관통되며,상기 윈도우는:- 상기 유기 전자발광층(2, 2')과 접촉하는 표면의 일부분에 대향하는 상기 제 1 전도층(31)의 표면의 일부분이 상기 제 2 전도층(33)과 직접 접촉하지 않고,- 상기 제 2 전도층(33)과 직접 접촉하는 상기 표면의 일부분에 대향하는 상기 제 1 전도층(31)의 표면의 일부분은 상기 유기 전자발광층(2, 2')과 접촉하지 않도록 위치되고,상기 중간 버퍼층(32)은 별도의 버퍼 구성요소로 분할되어, 상기 중간 버퍼층(32)에 관통된 상기 윈도우는 별도의 버퍼 구성요소 각각을 둘러싸는 연속적인 표면을 형성하는, 조명 패널.
- 제 13항에 있어서, 상기 중간 버퍼 층의 물질은 2보다 큰 굴절률을 갖는, 조명 패널.
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