KR101616871B1 - 전자기 방사를 위한 산란층을 생성하기 위한 프로세스 및 전자기 방사를 산란하기 위한 산란층 - Google Patents
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Abstract
다양한 실시예들은 전자기 방사를 위한 산란층(106)을 생성하기 위한 프로세스를 개시하고, 프로세스는, 캐리어(102, 104)에 산란 중심들(306)을 제공하는 단계; 산란 중심들(306)에 유리(312)를 제공하는 단계; 및 액화된 유리(312)의 일부가 산란 중심들(306) 위에 계속해서 남아있는 것과 같은 방식으로, 액화된 유리(312)의 일부가 캐리어(302)의 표면을 향하여 산란 중심들(306) 사이에서 흐르도록 하는 유리(312)를 액화하는 단계를 포함한다.
Description
다양한 실시예들에서, 전자기 방사를 위한 산란층(scattering layer)을 생성하기 위한 방법 및 전자기 방사를 산란하기 위한 산란층이 제공된다.
캐리어 상에서의 유기 발광 다이오드(OLED)는 제 1 전극과 제 2 전극 사이의 유기 기능층 구조를 포함하며, 이 경우, 제 1 전극은 캐리어와 접촉하고, 캡슐화층은 제 2 전극 상에 또는 위에 증착될 수 있다. 전극들 사이에서의 전류의 흐름은 유기 기능층 시스템에서의 전자기 방사의 발생으로 이어진다. 기술적 보조 없이, 통상적으로, 전자기 방사의 단지 ~20%까지만 컴포넌트 내에서의 내부 전반사에 의해 OLED로부터 추출될 수 있다.
OLED에서의 내부 전반사는, 산란층들(예를 들어, 산란층은 제 1 전극과 캐리어 사이에 있음)의 이용에 의해 감소될 수 있다. 이 방식으로, 발생된 전자기 방사(예를 들어, 광)에 대한 더 큰 비율이 추출될 수 있다.
종래의 산란층에서, 서로 다른 굴절률을 갖는 산란 중심들(scattering centers)이 임베딩되는 유기 매트릭스가 이용된다(WO 02/37580 A1). 그러나, 물 및/또는 산소와 접촉 시, 유기 산란층들은 노화(age) 또는 열화(degrade)될 수 있어서, 이에 따라, OLED의 안정성을 감소시킬 수 있다. 유기 산란층들의 다른 이점은 이들의 낮은 굴절률(n ~ 1.475)이다. 유기 기능층 구조가 통상적으로, 대략 1.7의 굴절률을 가지기 때문에, 유기 산란층들의 낮은 굴절률은 산란층과의 제 1 전극의 인터페이스에서 내부 전반사의 기준에 대한 적절한 입사각들을 수반한다.
게다가, 종래에는, 산란층들이 임베딩된 산란 중심들을 갖는 높은-인덱스(high-index) 유리 솔더로 이루어졌다. 종래에, 산란 중심들의 개수 밀도는 외측 내부로부터 감소하거나(EP 2 178 343 A1, US 2010/0187987 A1, WO 2011/046190 A1), 층 단면에서 균질(homogeneous)이다. 이 층 단면은 산란 중심들의 서스펜션 또는 페이스트 및 매트릭스 물질(substance), 예를 들어, 유리 솔더로부터 형성되는 층들을 생성하기 위한 종래의 방법으로부터 발생한다. 그러나, 산란층의 거칠기(roughness) 또는 산란 중심들의 형상은 산란층 표면 상에서의 스파이크들의 형성으로 이어질 수 있다. 산란 중심들로서 산란 입자들을 이용할 때, 산란층 표면 상에서 유리에 의해 충분히 밀폐되지 않은 산란 입자들은 마찬가지로 스파이크들을 형성할 수 있다. 국부적 표면이 높은 종횡비(aspect ratio)로 러프닝(roughen)됨에 따라, 스파이크들이 확인될 것이다. 특히, 얇은 OLED의 구성의 경우, 스파이크들은 제 2 전극과 제 1 전극의 단락(short circuiting)을 초래할 수 있다. 게다가, 산란층, 예를 들어, 제 1 전극 또는 유기적 기능층 상의 또는 위의 층들의 국부적 왜곡 또는 분해가 OLED의 생성 동안 산란층의 스파이크들 바로 부근에서 발생할 수 있다. 박막 캡슐화가 컴포넌트 상에 제공(apply)되면, 스파이크들은 박막 캡슐화가 국부적으로 조밀해 지지 않게 될 위험을 수반하고, 이는 컴포넌트의 열화(degradation)로 이어질 수 있다.
종래에는, 표면 특성들, 예를 들어, 낮은 표면 거칠기 또는 정의된 표면 파형(waviness)이 추가적으로 제공된 유리층에 의해 조정된다(EP 2 278 852 A1, WO 2010/084922, WO 2010/084923). 이것은 또한, 유리에 의해 충분히 밀폐되지 않은 산란 입자들이 산란층 표면 상에 존재할 위험을 감소시킨다. 그러나, 추가 층은 통상적으로, 추가적 열-처리 단계를 필요로 하고, 이에 따라, 프로세싱이 길어진다.
OLED에서의 내부 전반사는, 산란층들(예를 들어, 산란층은 제 1 전극과 캐리어 사이에 있음)의 이용에 의해 감소될 수 있다. 이 방식으로, 발생된 전자기 방사(예를 들어, 광)에 대한 더 큰 비율이 추출될 수 있다.
종래의 산란층에서, 서로 다른 굴절률을 갖는 산란 중심들(scattering centers)이 임베딩되는 유기 매트릭스가 이용된다(WO 02/37580 A1). 그러나, 물 및/또는 산소와 접촉 시, 유기 산란층들은 노화(age) 또는 열화(degrade)될 수 있어서, 이에 따라, OLED의 안정성을 감소시킬 수 있다. 유기 산란층들의 다른 이점은 이들의 낮은 굴절률(n ~ 1.475)이다. 유기 기능층 구조가 통상적으로, 대략 1.7의 굴절률을 가지기 때문에, 유기 산란층들의 낮은 굴절률은 산란층과의 제 1 전극의 인터페이스에서 내부 전반사의 기준에 대한 적절한 입사각들을 수반한다.
게다가, 종래에는, 산란층들이 임베딩된 산란 중심들을 갖는 높은-인덱스(high-index) 유리 솔더로 이루어졌다. 종래에, 산란 중심들의 개수 밀도는 외측 내부로부터 감소하거나(EP 2 178 343 A1, US 2010/0187987 A1, WO 2011/046190 A1), 층 단면에서 균질(homogeneous)이다. 이 층 단면은 산란 중심들의 서스펜션 또는 페이스트 및 매트릭스 물질(substance), 예를 들어, 유리 솔더로부터 형성되는 층들을 생성하기 위한 종래의 방법으로부터 발생한다. 그러나, 산란층의 거칠기(roughness) 또는 산란 중심들의 형상은 산란층 표면 상에서의 스파이크들의 형성으로 이어질 수 있다. 산란 중심들로서 산란 입자들을 이용할 때, 산란층 표면 상에서 유리에 의해 충분히 밀폐되지 않은 산란 입자들은 마찬가지로 스파이크들을 형성할 수 있다. 국부적 표면이 높은 종횡비(aspect ratio)로 러프닝(roughen)됨에 따라, 스파이크들이 확인될 것이다. 특히, 얇은 OLED의 구성의 경우, 스파이크들은 제 2 전극과 제 1 전극의 단락(short circuiting)을 초래할 수 있다. 게다가, 산란층, 예를 들어, 제 1 전극 또는 유기적 기능층 상의 또는 위의 층들의 국부적 왜곡 또는 분해가 OLED의 생성 동안 산란층의 스파이크들 바로 부근에서 발생할 수 있다. 박막 캡슐화가 컴포넌트 상에 제공(apply)되면, 스파이크들은 박막 캡슐화가 국부적으로 조밀해 지지 않게 될 위험을 수반하고, 이는 컴포넌트의 열화(degradation)로 이어질 수 있다.
종래에는, 표면 특성들, 예를 들어, 낮은 표면 거칠기 또는 정의된 표면 파형(waviness)이 추가적으로 제공된 유리층에 의해 조정된다(EP 2 278 852 A1, WO 2010/084922, WO 2010/084923). 이것은 또한, 유리에 의해 충분히 밀폐되지 않은 산란 입자들이 산란층 표면 상에 존재할 위험을 감소시킨다. 그러나, 추가 층은 통상적으로, 추가적 열-처리 단계를 필요로 하고, 이에 따라, 프로세싱이 길어진다.
다양한 실시예들에서, 단일 열-처리 단계를 이용하여, 조정가능한 산란 단면 및 평활한 표면(smooth surface)을 갖는 산란층들을 생성하는 것이 가능한 방법이 제공된다.
설명의 범위에서, 유기 물질은, 화학적으로 균일한 형태로 존재하는 탄소의 화합물로서 이해되고, 각각의 집합적(aggregate) 상태에 관계없이, 특징적인 물리적 그리고 화학적 특성들에 의해 구별될 수 있다. 게다가, 본 설명의 범위에서, 무기 물질은 화학적으로 균일한 형태로 존재하는 단순 탄소 화합물 또는 탄소가 없는 화합물로서 이해되고, 각각의 집합적 상태에 관계없이, 특징적인 물리적 그리고 화학적 특성들에 의해 구별될 수 있다. 본 설명의 범위에서, 유기-무기 물질(하이브리드 물질)은 탄소를 함유하는 화합물 부분들 및 화학적으로 균일한 형태로 존재하는, 탄소가 없는 화합물 부분들을 포함하는 화합물로서 이해되고, 각각의 집합적 상태에 관계없이, 특징적인 물리적 그리고 화학적 특성들에 의해 구별될 수 있다. 본 설명의 범위에서, "물질(substance)"이라는 용어는 위에서 언급된 모든 물질들, 예를 들어, 유기 물질, 무기 물질 및/또는 하이브리드 물질을 포함한다. 게다가, 본 설명의 범위에서, 물질 혼합물은 둘 또는 그 초과의 서로 다른 물질들의 구성성분(constituent)들로 구성되는 어떤 것으로서 이해될 수 있고, 이것의 구성성분들은, 예를 들어, 아주 미세하게 분포된다. 물질 분류는 하나 또는 그 초과의 유기 물질들, 하나 또는 그 초과의 무기 물질들, 또는 하나 또는 그 초과의 하이브리드 물질들로 구성된 물질 또는 물질 혼합물로서 이해될 것이다. "재료(material)"라는 용어는 "물질"이라는 용어와 동일한 의미로 이용될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 전자기 방사를 위한 산란층을 생성하기 위한 방법이 제공되고, 이 방법은 캐리어 상에 산란 중심들의 제공(application); 상기 산란 중심들 상에 유리의 제공; 및 액화된 유리의 일부가 상기 산란 중심들 위에 계속해서(still) 남아있는 것과 같은 방식으로, 상기 액화된 유리의 일부가 상기 캐리어의 표면을 향하여 상기 산란 중심들 사이에서 흐르도록 하는 상기 유리의 액화를 포함한다.
산란 중심들 위의 산란층의 일부는, 적어도 하나의 평활한 표면이 형성되도록, 즉, 표면이 예를 들어, 10 nm 미만의 낮은 rms(root mean square) 거칠기를 갖도록, 유리가 없는 산란 중심들의 최상층의 거칠기와 동일하거나 또는 그 초과의 두께를 가져야 한다. 산란 중심들의 최상층의 거칠기는, 산란 중심들의 실제 크기, 즉, 평균 입자 크기(particle size)뿐만 아니라 캐리어에 평행한 평면에서의 산란 중심 집중도(concentration)에 의존한다.
산란 중심들의 제공 이후 유리의 액화는 상기 방법에 필수적이다. 이 방식으로, 산란층에서의 산란 중심들의 분포가 조정될 수 있고, 산란층의 평활한 표면이, 유리를 액화하는 단일 프로세스, 예를 들어, 열-처리 프로세스에서 형성될 수 있다. 유리 입자들의 형태가 서스펜션에 의해 변경되지 않기 때문에, 이런 의미에서 유리 파우더를 이용한 또는 유리 입자들의 서스펜션 또는 페이스트의 생성은 액화로서 간주되지 않을 것이다.
상기 방법의 일 구성에서, 캐리어는 유리, 예를 들어, 연질 유리, 예를 들어, 소다-석회(soda-lime) 유리를 포함할 수 있다.
상기 방법의 다른 구성에서, 캐리어는 기계적으로 유연하도록 형성될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 캐리어는 플랫(flat)형이 되도록 형성될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들은, 물질들: 무기 물질들의 그룹들로부터의 물질 또는 물질 혼합물을 포함할 수 있거나, 이들로부터 형성될 수 있다.
산란 중심들은, 예를 들어, TiO2, CeO2, Bi2O3, Y2O3, ZrO2, SiO2, Al2O3, ZnO, SnO2, 또는 인광체(phosphor)들의 입자들과 같은, 무기 물질 또는 무기 물질 혼합물을 포함할 수 있거나, 이들로부터 형성될 수 있다. 그러나, 산란 중심들은 또한, 유리 입자들로도 형성될 수 있는데, 이 유리 입자들은 유리 매트릭스와 서로 다른 굴절률을 가지며, 유리 매트릭스보다 더 높은 온도에서-연화(higher-softening)되는데, 즉, 유리 매트릭스보다 더 높은 연화 온도를 갖는다.
또 다른 구성에서, 인광체들이 산란 중심들로서 이용될 때, 산란층은 전자기 방사의 파장 변환을 위해서 동시에 형성될 수 있다. 인광체들은, 이러한 경우, 스토크스 시프트(Stokes shift)를 가지며, 더 긴 파장으로 입사 전자기 방사를 방출할 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들은 곡면(curved surface)을 가질 수 있다.
산란 중심들의 기하학적 형상은 임의적일 수 있는데, 예를 들어, 구체(spherical), 비구면(aspherical), 예를 들어, 각기둥형(prismatic), 타원체(ellipsoid) 그리고 중공형(hollow) 또는 컴팩트형(compact)으로 형성될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들은 대략 0.1 ㎛ 내지 대략 3 ㎛의 평균 입자 크기를 가질 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들(심지어 매우 상이한 산란 중심들)의 복수의 층들은 지지부(support) 상에서 하나의 층이 다른 층 상부에 제공될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들의 개별 층들은 서로 다른 평균 입자 크기들을 갖는 산란 중심들을 포함한다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들의 평균 입자 크기는 캐리어의 표면으로부터 멀어지는 방향으로 감소할 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 캐리어 상에 제공되는 산란 중심들은 대략 0.1 ㎛ 내지 대략 10 ㎛의 두께를 갖는 층을 형성할 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들 상의 유리는 층 단면에서 추가 층들의 굴절률과 거의 동일하거나 또는 그 초과의 굴절률을 갖는 물질 또는 물질 혼합물을 가질 수 있다. 이 방식으로, 입사 전자기 방사는 어떠한 입사각으로도 산란층의 인터페이스들에서 내부적으로 완전히 반사될 수 없다. 이것은 컴포넌트로부터의 전자기 방사의 출력에 유리하다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란층은 유리의 고형화(solidification) 이후, 산란 중심들의 굴절률과 유리의 굴절률 간에 대락 0.05 초과의 차를 가질 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 소다-석회 유리로 이루어진 캐리어는 유리 파우더와 결합하여 이용되며, 유리 파우더는 최대(up to at most) 600℃의 온도들에서 유리화(vitrify)될 수 있고, 이는 유리 파우더가 평활하게 이어지는(run) 그러한 정도까지 유리 파우더가 연화되는 것을 의미한다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 유리는 유리 파우더로서 형성되며, 최대 대략 600℃의 온도에서 유리화될 수 있는데, 즉, 유리 파우더는 유리 파우더가 평활한 표면을 형성할 수 있는 이러한 방식으로 연화된다. 캐리어의 물질 또는 물질 혼합물, 예를 들어, 소다-석회 유리는 유리 파우더의 유리 천이 온도에서 열적으로 안정되어야 하는데, 즉, 소다-석회 유리는 일정한(unvarying) 층 단면을 가져야 한다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 유리는, 유리 시스템들의 그룹:
예를 들어, PbO을 함유하는 시스템들:
PbO-B2O3,
PbO-SiO2,
PbO-B2O3-SiO2,
PbO-B2O3-ZnO2,
PbO-B2O3-Al2O3
― 이 경우, PbO를 함유하는 유리 솔더는 또한 Bi2O3을 포함할 수 있음 ― ;
또는 무연(lead-free) 유리 시스템들:
예를 들어, Bi2O3을 함유하는 시스템들:
Bi2O3-B2O3,
Bi2O3-B2O3-SiO2,
Bi2O3-B2O3-ZnO,
Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2로부터의 유리 솔더를 포함할 수 있거나, 이로부터 형성될 수 있다.
Bi2O3을 함유하는 시스템들은 또한, 추가의 유리 컴포넌트들, 예를 들어, Al2O3, 알칼리토류(alkaline earth) 금속 옥사이드들, 알칼리 금속 옥사이드들, ZrO2, TiO2, HfO2, Nb2O5, Ta2O5, TeO2, WO3, MO3, Sb2O3, Ag2O, SnO2 및 희토류(rare earth) 옥사이드들을 포함할 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란층은, 대략 0.1 ㎛ 내지 대략 40 ㎛의 두께, 예를 들어, 대략 10 ㎛ 내지 30 ㎛의 두께로 캐리어 상에 제공될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들은 산란 중심 서스펜션(suspension) 또는 산란 중심 페이스트(paste)로부터 캐리어 상에 또는 위에 제공될 수 있다.
서스펜션들 또는 페이스트들로부터 층들을 생성하기 위한 방법들은, 예를 들어, 스크린 프린팅(screen printing), 템플릿 프린팅(template printing), 닥터 블레이딩(doctor blading) 또는 스프레잉(spraying) 방법들일 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들 외에, 산란 중심 서스펜션 또는 페이스트는 액체 증발 및/또는 유기 구성성분들을 포함할 수 있다. 이 구성성분들은 다양한 소위 첨가제들(additives), 예를 들어, 용매들(solvents), 결합제들(binders), 예를 들어, 셀룰로오스(cellulose), 셀룰로오스 유도체들(cellulose derivatives), 나이트로셀룰로오스(nitrocellulose), 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate), 아크릴레이트들(acrylates)일 수 있으며, 각각의 방법에 대하여 그리고 각각 원하는 층 두께에 대하여 점도(viscosity)를 조정하기 위해서 산란 중심들 또는 유리 입자들에 첨가될 수 있다.
통상적으로 액체 및/또는 휘발성일 수 있는 유기 첨가제들은 층으로부터 열적으로 제거될 수 있는데, 즉, 층은 열적으로 건조될 수 있다. 비휘발성 유기 첨가제들은 열분해(pyrolysis)에 의해 제거될 수 있다. 이러한 경우, 온도의 증가는 건조 또는 열분해를 가속화할 수 있거나, 건조 또는 열분해의 가속화를 가능하게 할 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 캐리어 상의 또는 위의 산란 중심 서스펜션 또는 페이스트는 증발하는 구성성분들에 의해 건조될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 유리는 유리 파우더로서의 입자들로 산란 중심들 상에 제공될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 유리 입자들은 서스펜션 또는 페이스트에서 산란 중심들 상에 제공될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 유리 입자들은 대략 0.1 ㎛ 내지 대략 30 ㎛의 직경을 가질 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 유리 입자들 또는 유리 파우더 외에, 유리 입자 서스펜션 또는 유리 입자 페이스트는 액체 증발 및/또는 유기 컴포넌트들, 예를 들어, 결합제들을 포함할 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 유리 입자 서스펜션 또는 유리 입자 페이스트, 및 산란 중심 서스펜션 또는 산란 중심 페이스트는 서로 혼화성(miscible)인 액체 증발 및/또는 유기 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 이 방식으로, 건조된 산란 중심 서스펜션 또는 산란 중심 페이스트, 또는 건조된 유리 층 서스펜션 또는 산란 중심 페이스트 내에서의 첨가제들의 상분리(phase separation) 또는 침전(precipitation)이 방지될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들 상의 또는 위의 유리 입자 서스펜션 또는 산란 중심 페이스트는 증발하는 구성성분들에 의해 건조될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 유기 구성성분들(결합제들)은, 온도를 상승시킴으로써 본질적으로 완전히, 건조된 유리 파우더층으로부터 그리고 건조된 산란 중심층으로부터 제거될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 유리 또는 유리 파우더는, 온도를 제 2 값으로 상승시킴으로써, 유리 또는 유리 파우더가 흐를 수 있는 ― 예를 들어, 액체가 됨 ― 이러한 방식으로 연화될 수 있으며, 제 2 온도는 건조를 위한 제 1 온도보다 훨씬 더 높다.
유리 파우더층의 액화 또는 유리화를 위한 최대 제 2 온도 값은 캐리어에 의존할 수 있다. 온도 영역(regime)(온도 및 시간)은 캐리어가 변형되지 않는 이러한 방식으로 선택될 수 있지만, 유리 파우더층의 유리 솔더는 이미, 그것이 평활하게 이어질 수 있게 하는, 즉, 흐르게 할 수 있는 점도를 가지며, 아주 평활한 유리질 표면을 형성할 수 있다.
유리 파우더층의 유리는 예를 들어, 캐리어, 예를 들어, 캐리어 유리(캐리어의 점도 η = 1014.5 dPa.s)의 변태점(transformation point) 미만의 제 2 온도, 즉, 유리 천이 온도 그리고, 예를 들어, 연화 온도 미만의 그리고 대략 상한 냉각점(캐리어의 점도 η = 1013.0 dPa.s)에서의 캐리어 유리의 연화 온도(캐리어의 점도 η = 107.6 dPa.s)에서의 최대 온도를 가질 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 소다-석회 유리가 캐리어로서 이용될 때, 유리 파우더는 최대 대략 600℃의 온도들에서 유리화될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들 상의 또는 위의 유리는 층 단면에서 추가 층들의 층 두께-가중 굴절률과 거의 동일하거나 또는 그 초과의 굴절률을 갖는 물질 또는 물질 혼합물을 가질 수 있다.
층 두께-가중 굴절률은 각각의 층 두께 비율들에 따라 가중된 평균 굴절률이다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들 위의 액화된 유리와 캐리어의 갭들이 없는 적어도 하나의 연속적 연결이 산란 중심들 사이의 액화된 유리에 의해 형성될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 캐리어는 소다-석회 유리를 포함할 수 있거나, 이로부터 형성될 수 있는데, 이 경우, 유리 파우더 또는 유리 파우더층을 유리화하기 위한 온도는 최대 대략 600℃의 값을 가져야 한다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들 위의 액화된 유리의 표면은 추가적으로, 국부적 가열에 의한 고형화 이후, 한번 더 평활화될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 국부적 가열은 플라즈마 또는 레이저 방사에 의해 형성될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란층은 유기 발광 다이오드의 층 단면의 일부로서 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 광학 컴포넌트가 제공되며, 상기 광학 컴포넌트는, 캐리어, 예를 들어, 연질 유리, 및 산란층을 포함하고, 상기 산란층은, 매트릭스 및 상기 매트릭스에 임베딩되며, 매트릭스보다 더 높은 굴절률 또는 매트릭스보다 더 낮은 굴절률을 갖는 적어도 제 1 타입의 광학 산란 중심들을 포함하며, 상기 산란층과 상기 캐리어의 인터페이스는 부피당(by volume) 0% 초과의 매트릭스 농도를 갖고, 상기 산란층의 표면은 부피당 100%의 매트릭스 농도를 갖고, 상기 산란층의 매트릭스는, 상기 캐리어의 표면으로부터 상기 산란층의 표면으로, 갭들이 없는 적어도 하나의 연속적 연결을 갖고, 산란 중심들의 적어도 하나의 타입의 부피당 농도는 상기 캐리어의 표면으로부터 감소한다.
일 구성에서, 매트릭스의 굴절률과 산란 중심들의 굴절률 사이의 차는 적어도 대략 0.05일 수 있다.
또 다른 구성에서, 매트릭스는 대략 1.5 초과의 굴절률을 가질 수 있다.
또 다른 구성에서, 매트릭스는 비정질(amorphous)이 되도록 형성될 수 있다.
또 다른 구성에서, 매트릭스는, 유리 시스템들:
예를 들어, PbO를 함유하는 시스템들:
PbO-B2O3,
PbO-SiO2,
PbO-B2O3-SiO2,
PbO-B2O3-ZnO2,
PbO-B2O3-Al2O3
― 이 경우, PbO를 함유하는 유리 솔더는 또한, Bi2O3을 포함할 수 있음 ― ;
또는 무연 유리 시스템들: 예를 들어, Bi2O3을 함유하는 시스템들:
Bi2O3-B2O3,
Bi2O3-B2O3-SiO2,
Bi2O3-B2O3-ZnO,
Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2로부터의 물질 또는 물질 혼합물을 갖는 유리 솔더를 포함할 수 있거나, 이들로부터 형성될 수 있다.
Bi2O3을 함유하는 시스템들은 또한, 추가의 유리 컴포넌트들, 예를 들어, Al2O3, 알칼리토류 금속 옥사이드들, 알칼리 금속 옥사이드들, ZrO2, TiO2, HfO2, Nb2O5, Ta2O5, TeO2, WO3, MO3, Sb2O3, Ag2O, SnO2 및 희토류 옥사이드들을 포함할 수 있다.
또 다른 구성에서, 제 1 타입의 산란 중심들은, 메트릭스에 캐비티들(cavities)로서 포함되거나, 그리고/또는 물질들의 그룹: TiO2, CeO2, Bi2O3, Y2O3, ZrO2, SiO2, Al2O3, ZnO, SnO2 또는 인광체들, 또는 유리 입자들로부터의 물질 또는 물질 혼합물 또는 화학양론적 화합물(stoichiometric compound)을 포함할 수 있거나, 이들로부터 형성될 수 있는데, 이 유리 입자들은, 유리 매트릭스와 서로 다른 굴절률을 가지며, 유리 매트릭스 또는 심지어 금속성 나노입자들보다 더 높은 온도에서-연화된다.
또 다른 구성에서, 제 1 산란 중심들의 평균 입자 크기는 캐리어의 표면으로부터 멀어지는 방향으로 감소할 수 있다.
또 다른 구성에서, 산란층은, 적어도 1 ㎛ 내지 대략 100 ㎛, 바람직하게는 10-30 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
또 다른 구성에서, 산란층은 발광 다이오드에서의 층으로서 생성될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 도면들에서 나타내며, 아래에서 더 상세하게 설명될 것이다.
설명의 범위에서, 유기 물질은, 화학적으로 균일한 형태로 존재하는 탄소의 화합물로서 이해되고, 각각의 집합적(aggregate) 상태에 관계없이, 특징적인 물리적 그리고 화학적 특성들에 의해 구별될 수 있다. 게다가, 본 설명의 범위에서, 무기 물질은 화학적으로 균일한 형태로 존재하는 단순 탄소 화합물 또는 탄소가 없는 화합물로서 이해되고, 각각의 집합적 상태에 관계없이, 특징적인 물리적 그리고 화학적 특성들에 의해 구별될 수 있다. 본 설명의 범위에서, 유기-무기 물질(하이브리드 물질)은 탄소를 함유하는 화합물 부분들 및 화학적으로 균일한 형태로 존재하는, 탄소가 없는 화합물 부분들을 포함하는 화합물로서 이해되고, 각각의 집합적 상태에 관계없이, 특징적인 물리적 그리고 화학적 특성들에 의해 구별될 수 있다. 본 설명의 범위에서, "물질(substance)"이라는 용어는 위에서 언급된 모든 물질들, 예를 들어, 유기 물질, 무기 물질 및/또는 하이브리드 물질을 포함한다. 게다가, 본 설명의 범위에서, 물질 혼합물은 둘 또는 그 초과의 서로 다른 물질들의 구성성분(constituent)들로 구성되는 어떤 것으로서 이해될 수 있고, 이것의 구성성분들은, 예를 들어, 아주 미세하게 분포된다. 물질 분류는 하나 또는 그 초과의 유기 물질들, 하나 또는 그 초과의 무기 물질들, 또는 하나 또는 그 초과의 하이브리드 물질들로 구성된 물질 또는 물질 혼합물로서 이해될 것이다. "재료(material)"라는 용어는 "물질"이라는 용어와 동일한 의미로 이용될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 전자기 방사를 위한 산란층을 생성하기 위한 방법이 제공되고, 이 방법은 캐리어 상에 산란 중심들의 제공(application); 상기 산란 중심들 상에 유리의 제공; 및 액화된 유리의 일부가 상기 산란 중심들 위에 계속해서(still) 남아있는 것과 같은 방식으로, 상기 액화된 유리의 일부가 상기 캐리어의 표면을 향하여 상기 산란 중심들 사이에서 흐르도록 하는 상기 유리의 액화를 포함한다.
산란 중심들 위의 산란층의 일부는, 적어도 하나의 평활한 표면이 형성되도록, 즉, 표면이 예를 들어, 10 nm 미만의 낮은 rms(root mean square) 거칠기를 갖도록, 유리가 없는 산란 중심들의 최상층의 거칠기와 동일하거나 또는 그 초과의 두께를 가져야 한다. 산란 중심들의 최상층의 거칠기는, 산란 중심들의 실제 크기, 즉, 평균 입자 크기(particle size)뿐만 아니라 캐리어에 평행한 평면에서의 산란 중심 집중도(concentration)에 의존한다.
산란 중심들의 제공 이후 유리의 액화는 상기 방법에 필수적이다. 이 방식으로, 산란층에서의 산란 중심들의 분포가 조정될 수 있고, 산란층의 평활한 표면이, 유리를 액화하는 단일 프로세스, 예를 들어, 열-처리 프로세스에서 형성될 수 있다. 유리 입자들의 형태가 서스펜션에 의해 변경되지 않기 때문에, 이런 의미에서 유리 파우더를 이용한 또는 유리 입자들의 서스펜션 또는 페이스트의 생성은 액화로서 간주되지 않을 것이다.
상기 방법의 일 구성에서, 캐리어는 유리, 예를 들어, 연질 유리, 예를 들어, 소다-석회(soda-lime) 유리를 포함할 수 있다.
상기 방법의 다른 구성에서, 캐리어는 기계적으로 유연하도록 형성될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 캐리어는 플랫(flat)형이 되도록 형성될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들은, 물질들: 무기 물질들의 그룹들로부터의 물질 또는 물질 혼합물을 포함할 수 있거나, 이들로부터 형성될 수 있다.
산란 중심들은, 예를 들어, TiO2, CeO2, Bi2O3, Y2O3, ZrO2, SiO2, Al2O3, ZnO, SnO2, 또는 인광체(phosphor)들의 입자들과 같은, 무기 물질 또는 무기 물질 혼합물을 포함할 수 있거나, 이들로부터 형성될 수 있다. 그러나, 산란 중심들은 또한, 유리 입자들로도 형성될 수 있는데, 이 유리 입자들은 유리 매트릭스와 서로 다른 굴절률을 가지며, 유리 매트릭스보다 더 높은 온도에서-연화(higher-softening)되는데, 즉, 유리 매트릭스보다 더 높은 연화 온도를 갖는다.
또 다른 구성에서, 인광체들이 산란 중심들로서 이용될 때, 산란층은 전자기 방사의 파장 변환을 위해서 동시에 형성될 수 있다. 인광체들은, 이러한 경우, 스토크스 시프트(Stokes shift)를 가지며, 더 긴 파장으로 입사 전자기 방사를 방출할 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들은 곡면(curved surface)을 가질 수 있다.
산란 중심들의 기하학적 형상은 임의적일 수 있는데, 예를 들어, 구체(spherical), 비구면(aspherical), 예를 들어, 각기둥형(prismatic), 타원체(ellipsoid) 그리고 중공형(hollow) 또는 컴팩트형(compact)으로 형성될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들은 대략 0.1 ㎛ 내지 대략 3 ㎛의 평균 입자 크기를 가질 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들(심지어 매우 상이한 산란 중심들)의 복수의 층들은 지지부(support) 상에서 하나의 층이 다른 층 상부에 제공될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들의 개별 층들은 서로 다른 평균 입자 크기들을 갖는 산란 중심들을 포함한다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들의 평균 입자 크기는 캐리어의 표면으로부터 멀어지는 방향으로 감소할 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 캐리어 상에 제공되는 산란 중심들은 대략 0.1 ㎛ 내지 대략 10 ㎛의 두께를 갖는 층을 형성할 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들 상의 유리는 층 단면에서 추가 층들의 굴절률과 거의 동일하거나 또는 그 초과의 굴절률을 갖는 물질 또는 물질 혼합물을 가질 수 있다. 이 방식으로, 입사 전자기 방사는 어떠한 입사각으로도 산란층의 인터페이스들에서 내부적으로 완전히 반사될 수 없다. 이것은 컴포넌트로부터의 전자기 방사의 출력에 유리하다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란층은 유리의 고형화(solidification) 이후, 산란 중심들의 굴절률과 유리의 굴절률 간에 대락 0.05 초과의 차를 가질 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 소다-석회 유리로 이루어진 캐리어는 유리 파우더와 결합하여 이용되며, 유리 파우더는 최대(up to at most) 600℃의 온도들에서 유리화(vitrify)될 수 있고, 이는 유리 파우더가 평활하게 이어지는(run) 그러한 정도까지 유리 파우더가 연화되는 것을 의미한다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 유리는 유리 파우더로서 형성되며, 최대 대략 600℃의 온도에서 유리화될 수 있는데, 즉, 유리 파우더는 유리 파우더가 평활한 표면을 형성할 수 있는 이러한 방식으로 연화된다. 캐리어의 물질 또는 물질 혼합물, 예를 들어, 소다-석회 유리는 유리 파우더의 유리 천이 온도에서 열적으로 안정되어야 하는데, 즉, 소다-석회 유리는 일정한(unvarying) 층 단면을 가져야 한다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 유리는, 유리 시스템들의 그룹:
예를 들어, PbO을 함유하는 시스템들:
PbO-B2O3,
PbO-SiO2,
PbO-B2O3-SiO2,
PbO-B2O3-ZnO2,
PbO-B2O3-Al2O3
― 이 경우, PbO를 함유하는 유리 솔더는 또한 Bi2O3을 포함할 수 있음 ― ;
또는 무연(lead-free) 유리 시스템들:
예를 들어, Bi2O3을 함유하는 시스템들:
Bi2O3-B2O3,
Bi2O3-B2O3-SiO2,
Bi2O3-B2O3-ZnO,
Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2로부터의 유리 솔더를 포함할 수 있거나, 이로부터 형성될 수 있다.
Bi2O3을 함유하는 시스템들은 또한, 추가의 유리 컴포넌트들, 예를 들어, Al2O3, 알칼리토류(alkaline earth) 금속 옥사이드들, 알칼리 금속 옥사이드들, ZrO2, TiO2, HfO2, Nb2O5, Ta2O5, TeO2, WO3, MO3, Sb2O3, Ag2O, SnO2 및 희토류(rare earth) 옥사이드들을 포함할 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란층은, 대략 0.1 ㎛ 내지 대략 40 ㎛의 두께, 예를 들어, 대략 10 ㎛ 내지 30 ㎛의 두께로 캐리어 상에 제공될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들은 산란 중심 서스펜션(suspension) 또는 산란 중심 페이스트(paste)로부터 캐리어 상에 또는 위에 제공될 수 있다.
서스펜션들 또는 페이스트들로부터 층들을 생성하기 위한 방법들은, 예를 들어, 스크린 프린팅(screen printing), 템플릿 프린팅(template printing), 닥터 블레이딩(doctor blading) 또는 스프레잉(spraying) 방법들일 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들 외에, 산란 중심 서스펜션 또는 페이스트는 액체 증발 및/또는 유기 구성성분들을 포함할 수 있다. 이 구성성분들은 다양한 소위 첨가제들(additives), 예를 들어, 용매들(solvents), 결합제들(binders), 예를 들어, 셀룰로오스(cellulose), 셀룰로오스 유도체들(cellulose derivatives), 나이트로셀룰로오스(nitrocellulose), 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate), 아크릴레이트들(acrylates)일 수 있으며, 각각의 방법에 대하여 그리고 각각 원하는 층 두께에 대하여 점도(viscosity)를 조정하기 위해서 산란 중심들 또는 유리 입자들에 첨가될 수 있다.
통상적으로 액체 및/또는 휘발성일 수 있는 유기 첨가제들은 층으로부터 열적으로 제거될 수 있는데, 즉, 층은 열적으로 건조될 수 있다. 비휘발성 유기 첨가제들은 열분해(pyrolysis)에 의해 제거될 수 있다. 이러한 경우, 온도의 증가는 건조 또는 열분해를 가속화할 수 있거나, 건조 또는 열분해의 가속화를 가능하게 할 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 캐리어 상의 또는 위의 산란 중심 서스펜션 또는 페이스트는 증발하는 구성성분들에 의해 건조될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 유리는 유리 파우더로서의 입자들로 산란 중심들 상에 제공될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 유리 입자들은 서스펜션 또는 페이스트에서 산란 중심들 상에 제공될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 유리 입자들은 대략 0.1 ㎛ 내지 대략 30 ㎛의 직경을 가질 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 유리 입자들 또는 유리 파우더 외에, 유리 입자 서스펜션 또는 유리 입자 페이스트는 액체 증발 및/또는 유기 컴포넌트들, 예를 들어, 결합제들을 포함할 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 유리 입자 서스펜션 또는 유리 입자 페이스트, 및 산란 중심 서스펜션 또는 산란 중심 페이스트는 서로 혼화성(miscible)인 액체 증발 및/또는 유기 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 이 방식으로, 건조된 산란 중심 서스펜션 또는 산란 중심 페이스트, 또는 건조된 유리 층 서스펜션 또는 산란 중심 페이스트 내에서의 첨가제들의 상분리(phase separation) 또는 침전(precipitation)이 방지될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들 상의 또는 위의 유리 입자 서스펜션 또는 산란 중심 페이스트는 증발하는 구성성분들에 의해 건조될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 유기 구성성분들(결합제들)은, 온도를 상승시킴으로써 본질적으로 완전히, 건조된 유리 파우더층으로부터 그리고 건조된 산란 중심층으로부터 제거될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 유리 또는 유리 파우더는, 온도를 제 2 값으로 상승시킴으로써, 유리 또는 유리 파우더가 흐를 수 있는 ― 예를 들어, 액체가 됨 ― 이러한 방식으로 연화될 수 있으며, 제 2 온도는 건조를 위한 제 1 온도보다 훨씬 더 높다.
유리 파우더층의 액화 또는 유리화를 위한 최대 제 2 온도 값은 캐리어에 의존할 수 있다. 온도 영역(regime)(온도 및 시간)은 캐리어가 변형되지 않는 이러한 방식으로 선택될 수 있지만, 유리 파우더층의 유리 솔더는 이미, 그것이 평활하게 이어질 수 있게 하는, 즉, 흐르게 할 수 있는 점도를 가지며, 아주 평활한 유리질 표면을 형성할 수 있다.
유리 파우더층의 유리는 예를 들어, 캐리어, 예를 들어, 캐리어 유리(캐리어의 점도 η = 1014.5 dPa.s)의 변태점(transformation point) 미만의 제 2 온도, 즉, 유리 천이 온도 그리고, 예를 들어, 연화 온도 미만의 그리고 대략 상한 냉각점(캐리어의 점도 η = 1013.0 dPa.s)에서의 캐리어 유리의 연화 온도(캐리어의 점도 η = 107.6 dPa.s)에서의 최대 온도를 가질 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 소다-석회 유리가 캐리어로서 이용될 때, 유리 파우더는 최대 대략 600℃의 온도들에서 유리화될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들 상의 또는 위의 유리는 층 단면에서 추가 층들의 층 두께-가중 굴절률과 거의 동일하거나 또는 그 초과의 굴절률을 갖는 물질 또는 물질 혼합물을 가질 수 있다.
층 두께-가중 굴절률은 각각의 층 두께 비율들에 따라 가중된 평균 굴절률이다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들 위의 액화된 유리와 캐리어의 갭들이 없는 적어도 하나의 연속적 연결이 산란 중심들 사이의 액화된 유리에 의해 형성될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 캐리어는 소다-석회 유리를 포함할 수 있거나, 이로부터 형성될 수 있는데, 이 경우, 유리 파우더 또는 유리 파우더층을 유리화하기 위한 온도는 최대 대략 600℃의 값을 가져야 한다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란 중심들 위의 액화된 유리의 표면은 추가적으로, 국부적 가열에 의한 고형화 이후, 한번 더 평활화될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 국부적 가열은 플라즈마 또는 레이저 방사에 의해 형성될 수 있다.
상기 방법의 또 다른 구성에서, 산란층은 유기 발광 다이오드의 층 단면의 일부로서 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 광학 컴포넌트가 제공되며, 상기 광학 컴포넌트는, 캐리어, 예를 들어, 연질 유리, 및 산란층을 포함하고, 상기 산란층은, 매트릭스 및 상기 매트릭스에 임베딩되며, 매트릭스보다 더 높은 굴절률 또는 매트릭스보다 더 낮은 굴절률을 갖는 적어도 제 1 타입의 광학 산란 중심들을 포함하며, 상기 산란층과 상기 캐리어의 인터페이스는 부피당(by volume) 0% 초과의 매트릭스 농도를 갖고, 상기 산란층의 표면은 부피당 100%의 매트릭스 농도를 갖고, 상기 산란층의 매트릭스는, 상기 캐리어의 표면으로부터 상기 산란층의 표면으로, 갭들이 없는 적어도 하나의 연속적 연결을 갖고, 산란 중심들의 적어도 하나의 타입의 부피당 농도는 상기 캐리어의 표면으로부터 감소한다.
일 구성에서, 매트릭스의 굴절률과 산란 중심들의 굴절률 사이의 차는 적어도 대략 0.05일 수 있다.
또 다른 구성에서, 매트릭스는 대략 1.5 초과의 굴절률을 가질 수 있다.
또 다른 구성에서, 매트릭스는 비정질(amorphous)이 되도록 형성될 수 있다.
또 다른 구성에서, 매트릭스는, 유리 시스템들:
예를 들어, PbO를 함유하는 시스템들:
PbO-B2O3,
PbO-SiO2,
PbO-B2O3-SiO2,
PbO-B2O3-ZnO2,
PbO-B2O3-Al2O3
― 이 경우, PbO를 함유하는 유리 솔더는 또한, Bi2O3을 포함할 수 있음 ― ;
또는 무연 유리 시스템들: 예를 들어, Bi2O3을 함유하는 시스템들:
Bi2O3-B2O3,
Bi2O3-B2O3-SiO2,
Bi2O3-B2O3-ZnO,
Bi2O3-B2O3-ZnO-SiO2로부터의 물질 또는 물질 혼합물을 갖는 유리 솔더를 포함할 수 있거나, 이들로부터 형성될 수 있다.
Bi2O3을 함유하는 시스템들은 또한, 추가의 유리 컴포넌트들, 예를 들어, Al2O3, 알칼리토류 금속 옥사이드들, 알칼리 금속 옥사이드들, ZrO2, TiO2, HfO2, Nb2O5, Ta2O5, TeO2, WO3, MO3, Sb2O3, Ag2O, SnO2 및 희토류 옥사이드들을 포함할 수 있다.
또 다른 구성에서, 제 1 타입의 산란 중심들은, 메트릭스에 캐비티들(cavities)로서 포함되거나, 그리고/또는 물질들의 그룹: TiO2, CeO2, Bi2O3, Y2O3, ZrO2, SiO2, Al2O3, ZnO, SnO2 또는 인광체들, 또는 유리 입자들로부터의 물질 또는 물질 혼합물 또는 화학양론적 화합물(stoichiometric compound)을 포함할 수 있거나, 이들로부터 형성될 수 있는데, 이 유리 입자들은, 유리 매트릭스와 서로 다른 굴절률을 가지며, 유리 매트릭스 또는 심지어 금속성 나노입자들보다 더 높은 온도에서-연화된다.
또 다른 구성에서, 제 1 산란 중심들의 평균 입자 크기는 캐리어의 표면으로부터 멀어지는 방향으로 감소할 수 있다.
또 다른 구성에서, 산란층은, 적어도 1 ㎛ 내지 대략 100 ㎛, 바람직하게는 10-30 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
또 다른 구성에서, 산란층은 발광 다이오드에서의 층으로서 생성될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 도면들에서 나타내며, 아래에서 더 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드의 개략적 단면도를 도시한다.
도 2는 다양한 실시예들에 따라 산란층을 생성하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
도 3은 다양한 실시예들에 따라 산란층을 생성하기 위한 방법에서 산란층의 개략적 단면도를 도시한다.
도 4는 다양한 실시예들에 따라 산란층을 생성하기 위한 방법에서 산란층의 개략적 단면도를 도시한다.
도 2는 다양한 실시예들에 따라 산란층을 생성하기 위한 방법의 흐름도를 도시한다.
도 3은 다양한 실시예들에 따라 산란층을 생성하기 위한 방법에서 산란층의 개략적 단면도를 도시한다.
도 4는 다양한 실시예들에 따라 산란층을 생성하기 위한 방법에서 산란층의 개략적 단면도를 도시한다.
다음의 상세한 설명에서, 본 설명의 일부이며 본 발명을 구현할 수 있는 특정 실시예들이 예시를 위해서 도시되는 첨부 도면들에 대한 참조가 이루어질 것이다. 이와 관련하여, 예를 들어, "위로(up)", "아래로(down)", "전방으로(forward)", "후방으로(backward)", "앞(front)", "뒤(rear)" 등과 같은 방향 용어는 설명되는 도면 또는 도면들의 배향과 관련하여 이용된다. 실시예들의 컴포넌트들은 다수의 서로 다른 배향들로 포지셔닝될 수 있기 때문에, 방향 용어는 예시를 위해 이용되고, 어떠한 방식으로도 제한적이지 않다. 본 발명의 보호 범위로부터 벗어나지 않으면서, 다른 실시예들이 이용될 수 있고 구조적 또는 논리적 변경들이 수행될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 본 명세서에서 설명된 다양한 실시예들의 특징들은, 구체적으로 달리 표시되지 않는 한, 서로 결합될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 다음의 상세한 설명은 제한적인 의미로 해석되지 않을 것이고, 본 발명의 보호 범위는 첨부된 청구항들에 의해 정의된다.
이 설명의 범위에서, "연결" 또는 "커플링"과 같은 용어들은 직접적인 그리고 간접적인 연결과, 직접적인 또는 간접적인 커플링 모두를 설명하기 위해 이용된다. 도면들에서는, 동일하거나 유사한 엘리먼트들은 이것이 편리하다면, 동일한 참조 부호들로 제공된다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드(100)의 개략적 단면도를 도시한다.
유기 발광 다이오드(100)의 형태인 발광 컴포넌트(100)는 캐리어(102)를 포함할 수 있다. 캐리어(102)는, 예를 들어, 전자 엘리먼트들 또는 층들에 대한 캐리어 엘리먼트들, 예를 들어, 발광 엘리먼트들로서 이용될 수 있다. 예를 들어, 캐리어(102)는 유리(연질 유리 또는 경질 유리, 바람직하게는, 연질 유리) 또는 석영 유리일 수 있다. 게다가, 캐리어(102)는 플라스틱 시트 또는 하나 또는 그 초과의 플라스틱 시트들의 합판을 포함할 수 있다. 캐리어(102)는 불투명하거나 또는 투명한 것으로도 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에서, "반투명" 또는 "반투명층"이라는 용어는, 층이 광에 대해, 예를 들어, 하나 또는 그 초과의 파장 범위들로, 예를 들어, 발광 컴포넌트에 의해 발생된 광에 대해, 예를 들어, 가시 광의 파장 범위(예를 들어, 380 ㎚ 내지 780 ㎚의 파장 범위의 적어도 부분 범위(subrange))의 광에 대해 투과성인 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예들에서, "반투명층"이라는 용어는, 구조(예를 들어, 층)로 입력되는 광의 본질적으로 총 양이 구조(예를 들어, 층)로부터 또한 출력되는데, 이 경우, 광의 일부가 프로세스에서 산란될 수 있다는 것을 의미하는 것으로 이해될 것이다.
다양한 실시예들에서, "투명" 또는 "투명층"이라는 용어는, 층이 (예를 들어, 380 ㎚ 내지 780 ㎚의 파장 범위의 적어도 부분 범위의) 광에 대해 투과성이고, 구조(예를 들어, 층)로 입력되는 광은 본질적으로 산란 또는 광 변환 없이 구조(예를 들어, 층)로부터 또한 출력되는 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 따라서, 다양한 실시예들에서, "투명"은 "반투명"의 특수한 경우로서 간주될 것이다.
예를 들어, 단색성(monochromatic)이거나 그것의 방출 스펙트럼(emission spectrum)이 제한된 발광 전자 컴포넌트가 제공되는 것으로 의도되는 경우에 있어서, 이는, 광학적으로 반투명층 구조가 희망하는 단색성 광의 파장 범위의 적어도 부분 범위에서 또는 제한된 방출 스펙트럼에 대하여 반투명한 것이면 충분하다.
다양한 실시예들에서, 유기 발광 다이오드(100)(또는 위에서 설명되었거나 아래에서 설명되는 실시예들에 따른 발광 컴포넌트들)는 소위 상부 및 하부 이미터(emitter)로서 구성될 수 있다. 상부 및 하부 이미터는 광학적으로 투명한 컴포넌트, 예를 들어, 투명한 유기 발광 다이오드로 또한 지칭될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 배리어층(barrier layer)(104)은 선택적으로, 캐리어(102) 상에 또는 위에 배열(arrange)될 수 있다. 배리어층(104)은 다음의 재료들: 알루미늄 옥사이드(aluminum oxide), 아연 옥사이드(zinc oxide), 지르코늄 옥사이드(zirconium oxide), 티타늄 옥사이드(titanium oxide), 하프늄 옥사이드(hafnium oxide), 탄탈륨 옥사이드(tantalum oxide) 란타늄 옥사이드(lanthanum oxide), 실리콘 옥사이드(silicon oxide), 실리콘 니트라이드(silicon nitride), 실리콘 옥시니트라이드(silicon oxynitride), 인듐 주석 옥사이드(indium tin oxide), 인듐 아연 옥사이드(indium zinc oxide), 알루미늄-도핑된 아연 옥사이드(aluminum-doped zinc oxide), 및 그 혼합물들 및 합금들 중 하나 또는 둘 이상을 포함하거나 이들로 이루어질 수 있다. 게다가, 다양한 실시예들에서, 배리어층(104)은 대략 0.1 ㎚ (하나의 원자층) 내지 대략 5000 ㎚ 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 10 ㎚ 내지 대략 200 ㎚ 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 40 ㎚의 층 두께를 가질 수 있다.
따라서, 다양한 실시예들에서, 산란층(106)은 배리어층(104) 상에 또는 위에 (또는, 배리어층(104)이 없는 경우, 캐리어(102) 상에 또는 위에) 제공(apply)될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 산란층(106)은 대략 1 ㎛ 내지 대략 40 ㎛, 예를 들어, 대략 1 ㎛ 내지 대략 30 ㎛, 예를 들어, 3 ㎛ 내지 대략 20 ㎛, 예를 들어, 5 ㎛ 내지 대략 15 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 추가로, 산란층(106)의 사양들은 도 2, 도 3, 도 4 및 도 5의 설명으로부터 발견될 수 있다.
다양한 실시예들에서, (예를 들어, 제 1 전극층(110)의 형태로) 제 1 전극(110)은 산란층(104) 상에 또는 위에 제공(apply)될 수 있다. 제 1 전극(110)(또한, 아래에서 하부 전극(110)으로 지칭됨)은 전기적 전도성 재료, 예를 들어, 금속 또는 투명 전도성 옥사이드(TCO: transparent conductive oxide), 또는 동일한 금속 또는 서로 다른 금속들 및/또는 동일한 TCO 또는 서로 다른 TCO들의 복수의 층들의 층 적층체(layer stack)로 형성될 수 있다. 투명 전도성 옥사이드들은 투명 전도성 재료들, 예를 들어, 금속 옥사이드들, 예를 들어, 아연 옥사이드, 주석 옥사이드, 카드뮴 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 인듐 옥사이드, 또는 인듐 주석 옥사이드(ITO)이다. 2원계(binary) 금속-산소 화합물들, 예를 들어, ZnO, SnO2, 또는 In2O3 외에, 3원계(ternary) 금속-산소 화합물들, 예를 들어, AlZnO, Zn2SnO4, CdSnO3, ZnSnO3, MgIn2O4, GaInO3, Zn2In2O5 또는 In4Sn3O12, 또는 다양한 투명 전도성 옥사이드들의 혼합물들은 TCO 그룹에 또한 속하고, 다양한 실시예들에서 이용될 수 있다. 게다가, TCO들은 화학량론적 조성에 반드시 대응하는 것은 아니며, 또한 p-도핑 또는 n-도핑될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 제 1 전극(110)은 금속; 예를 들어, Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Ag, Au, Mg, Ca, Sm 또는 Li뿐만 아니라, 이 재료들의 화합물들, 결합물들 또는 합금들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 제 1 전극(110)은 TCO 층 상의 금속 층 결합의 층 적층체로부터 형성되거나 또는 이 층 적층체가 제 1 전극(110)으로부터 형성될 수 있다. 일 예로는 인듐 주석 옥사이드 층(ITO) 상에 제공되는 은 층(ITO 상의 Ag) 또는 ITO/Ag/ITO 다층(multilayer)들이 있다.
다양한 실시예들에서, 제 1 전극(110)은, 위에서 언급된 재료들의 대안으로서 또는 이에 추가하여, 다음의 재료들: 예를 들어, Ag의 금속 나노와이어들 및 나노입자들의 네트워크들; 카본 나노튜브(carbon nanotube)들의 네트워크들; 그래핀(graphene) 입자들 및 그래핀 층들; 반전도성(semiconducting) 나노와이어들의 네트워크들 중 하나 또는 그 초과의 재료들을 제공할 수 있다.
게다가, 제 1 전극(110)은 전기적 전도성 중합체들 또는 전이 금속(transition metal) 옥사이드들 또는 전기 전도성 투명 옥사이드들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 제 1 전극(110) 및 캐리어(102)는 반투명 또는 투명한 것으로서 형성될 수 있다. 제 1 전극(110)이 금속으로 형성될 경우, 제 1 전극(110)은 예를 들어, 대략 25 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 20 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 18 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께를 가질 수 있다. 게다가, 제 1 전극(110)은 예를 들어, 대략 10 ㎚와 동일하거나 또는 그 초과의 층 두께, 예를 들어, 대략 15 ㎚와 동일하거나 또는 그 초과의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제 1 전극(110)은 대략 10 ㎚ 내지 대략 25 ㎚ 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 10 ㎚ 내지 대략 18 ㎚ 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 15 ㎚ 내지 대략 18 ㎚ 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
게다가, 제 1 전극(110)이 전도성 투명 옥사이드(TCO)로 형성되는 경우에 있어서, 제 1 전극(110)은 예를 들어, 대략 50 ㎚ 내지 대략 500 ㎚ 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 75 ㎚ 내지 대략 250 ㎚ 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 100 ㎚ 내지 대략 150 ㎚ 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
게다가, 제 1 전극(110)이, 예를 들어, 전도성 중합체들과 결합될 수 있는 금속 나노와이어들의, 예를 들어, Ag의 네트워크, 전도성 중합체들과 결합될 수 있는 카본 나노튜브들의 네트워크, 또는 그래핀 층들 및 합성물들로 형성되는 경우에 있어서, 제 1 전극(110)은 예를 들어, 대략 1 ㎚ 내지 대략 500 ㎚ 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 10 ㎚ 내지 대략 400 ㎚ 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 40 ㎚ 내지 대략 250 ㎚ 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
제 1 전극(110)은 애노드(anode), 즉, 정공-주입(hole-injecting) 전극으로서, 또는 캐소드(cathode), 즉, 전자-주입(electron-injecting) 전극으로서 형성될 수 있다.
제 1 전극(110)은, 제 1 전위(에너지원(나타내지 않음), 예를 들어, 전류원 또는 전압원에 의해 제공됨)가 인가될 수 있는 제 1 전기 단자를 포함할 수 있다. 대안적으로, 제 1 전위는 캐리어(102)에 인가될 수 있고, 그 다음, 상기 캐리어(102)를 통해 제 1 전극(110)에 간접적으로 전달될 수 있다. 제 1 전위는 예를 들어, 접지 전위 또는 다른 미리 결정된 기준 전위일 수 있다.
게다가, 발광 컴포넌트(100)의 전기적 활성 영역(108)은 제 1 전극(110) 상에 또는 위에 제공되는 유기 전계발광층(organic electroluminescent layer) 구조(112) 또는 유기 기능층(functional layer) 구조(112)를 포함할 수 있다.
유기 전계발광층 구조(112)는 예를 들어, 형광성(fluorescent) 및/또는 인광성(phosphorescent) 이미터들을 포함하는 하나 또는 그 초과의 이미터층들(118)뿐만 아니라, 하나 또는 그 초과의 정공 전도(hole conduction)층들(120)(또한, 정공 수송층 또는 정공 수송층들(120)로 지칭됨)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 하나 또는 그 초과의 전자 전도(electron conduction)층들(122)(또한, 전자 수송층 또는 전자 수송층들(122)로 지칭됨)이 대안적으로 또는 추가적으로 제공될 수 있다.
이미터층 또는 이미터층들(118)에 대한 다양한 실시예들에 따라 발광 컴포넌트(100)에서 이용될 수 있는 이미터 재료들의 예들은, 유기 또는 유기금속성 화합물들, 예를 들어, 폴리플루오렌(polyfluorene), 폴리티오펜(polythiophene) 및 폴리페닐렌(polyphenylene)의 유도체들(예를 들어, 2- 또는 2,5-치환 폴리-p-페닐렌 비닐렌(2- or 2,5-substituted poly-p-phenylene vinylene))과, 금속 착물(metal complex)들, 예를 들어, 이리듐(iridium) 착물들, 예를 들어, 청색 인광성 FIrPic(비스(3,5-디플루오르-2-(2-피리딜)페닐-(2-카르복시피리딜)-이리듐 III(bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl-(2-carboxypyridyl)-iridium III)), 녹색 인광성 Ir(ppy)3(트리스(2-페닐피리딘) 이리듐 III(tris(2-phenylpyridine)iridium III)), 적색 인광성 Ru(dtb-bpy)3*2(PF6)(트리스[4,4'-디-터트-부틸-(2,2')-비피리딘]루테늄(III) 착물(tris[4,4'-di-tert-butyl-(2,2')-bipyridine]ruthenium(III) complex))과, 청색 형광성 DPAVBi (4,4-비스[4-(디-p-톨리아미노)스티릴]비페닐(4,4-bis[4-(di-p-tolylamino)styryl]biphenyl)), 녹색 형광성 TTPA (9,10-비스[N,N-di-(p-톨릴)-아미노]안트라센(9, 10-bis[N,N-di-(p-tolyl)-amino]anthracene)), 및 적색 형광성 DCM2 (4-디시아노메틸렌)-2-메틸-6-줄로리딜-9-에닐-4H-피란(4-dicyanomethylene)-2-methyl-6-julolidyl-9-enyl-4H-pyrane))를 비중합체성 이미터(nonpolymeric emitter)들로서 포함한다. 이러한 비중합체성 이미터들은, 예를 들어, 열 증발(thermal evaporation)에 의해 증착될 수 있다. 게다가, 특히, 습식 화학적 방법, 예를 들어, 스핀 코팅 방법에 의해 증착될 수 있는 중합체 이미터들이 이용될 수 있다.
이미터 재료들은 적합한 방식으로 매트릭스 재료에 임베딩될 수 있다.
다른 실시예들에서는 다른 적합한 이미터 재료들이 마찬가지로 제공된다는 점이 주목되어야 한다.
발광 컴포넌트(100)의 이미터층 또는 이미터층들(118)의 이미터 재료들은 예를 들어, 발광 컴포넌트(100)가 백색 광을 방출하는 이러한 방식으로 선택될 수 있다. 이미터층 또는 이미터층들(118)은 서로 다른 컬러들(예를 들어, 청색 및 황색, 또는 청색, 녹색, 및 적색)을 방출하는 복수의 이미터 재료들을 포함할 수 있고; 대안적으로, 이미터층 또는 이미터층들(118)은 복수의 부분 층(sublayer)들, 예를 들어, 청색 형광성 이미터층(118) 또는 청색 인광성 이미터층(118), 녹색 인광성 이미터층(118), 및 적색 인광성 이미터층(118)로 또한 구성될 수 있다. 서로 다른 컬러들의 혼합은, 백색 컬러 느낌을 갖는 광의 방출로 이어질 수 있다. 대안적으로, 컨버터 재료(converter material)는 또한, 이러한 층들에 의해 발생된 1차 방출에 대한 빔 경로에 배열될 수 있고, 이 재료는 1차 방사를 적어도 부분적으로 흡수하고 서로 다른 파장을 갖는 2차 방사를 방출하여, 1차 및 2차 방사의 결합에 의해 (아직 백색이 아닌) 1차 방사로부터 백색 컬러 느낌이 획득된다.
유기 전계발광층 구조(112)는 하나 또는 그 초과의 전계발광층들을 일반적으로 포함할 수 있다. 하나 또는 그 초과의 전계발광층들은 유기 중합체들, 유기 올리고머(oligomer)들, 유기 모노머(monomer)들, 비중합체성의 작은 유기 분자들 또는 이 재료들의 결합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유기 전계발광층 구조(112)는, 예를 들어, OLED의 경우, 전계발광층 또는 전계발광 영역으로의 효과적인 정공 주입이 가능하게 되도록, 정공 수송층(120)이거나 정공 수송층(120)으로 구성된 하나 또는 그 초과의 전계발광층들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 다양한 실시예들에서, 유기 전계발광층 구조(112)는, 예를 들어, OLED의 경우 전계발광층 또는 전계발광 영역으로의 효과적인 전자 주입이 가능하게 되도록, 전자 수송층(122)이거나 전자 수송층(122)으로서 구성된 하나 또는 그 초과의 기능층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 3차 아민(tertiary amine)들, 카르바졸(carbazol) 유도체들, 전도성 폴리아닐린(polyaniline) 또는 폴리에틸렌 디옥시티오펜(polyethylene dioxythiophene)이 정공 수송층(120)에 대한 재료로서 이용될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 하나 또는 그 초과의 전계발광층들이 전계발광층으로서 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 정공 수송층(120)은 제 1 전극(110) 상에 또는 위에 제공, 예를 들어, 증착될 수 있고, 이미터층(118)은 정공 수송층(120) 상에 또는 위에 제공, 예를 들어, 증착될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 전자 수송층(122)은 이미터층(118) 상에 또는 위에 제공, 예를 들어, 증착될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 유기 전계발광층 구조(112)(즉, 예를 들어, 정공 수송층 또는 정공 수송층들(120), 및 이미터층 또는 이미터층들(118) 및 전자 수송층 또는 전자 수송층들(122)의 두께들의 합)는 최대 대략 1.5 ㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 1.2 ㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 1 ㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 800 ㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 500 ㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 400 ㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 300 ㎚의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 실시예들에서, 유기 전계발광층 구조(112)는, 예를 들어, 하나의 유기 발광 다이오드가 다른 유기 발광 다이오드 바로 위에 배열되는 복수의 유기 발광 다이오드(OLED)들의 적층체를 포함할 수 있고, 이 경우, 각각의 OLED는 예를 들어, 최대 대략 1.5 ㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 1.2 ㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 1 ㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 800 ㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 500 ㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 400 ㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 300 ㎚의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 실시예들에서, 유기 전계발광층 구조(112)는 예를 들어, 하나의 유기 발광 다이오드가 다른 유기 발광 다이오드 바로 위에 배열되는 2개, 3개 또는 4개의 OLED들의 적층체를 포함할 수 있고, 이 경우, 예를 들어, 유기 전계발광층 구조(112)는, 예를 들어, 최대 대략 3 ㎛의 층 두께를 가질 수 있다.
발광 컴포넌트(100)는 선택적으로, 발광 컴포넌트(100)의 기능성 및 이에 따른 효율을 더 개선하기 위해 이용되는, 예를 들어, 하나 또는 그 초과의 이미터층들(118) 상에 또는 위에, 또는 전자 수송층 또는 전자 수송층들(122) 상에 또는 위에 배열되는 추가의 유기 기능층들을 일반적으로 포함할 수 있다.
제 2 전극(114)은 (예를 들어, 제 2 전극층(114)의 형태로) 유기 전계발광층 구조(112) 상에 또는 위에, 또는 선택적으로, 하나 또는 복수의 추가 유기 기능층들 상에 또는 위에 제공될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 제 2 전극(114)은 제 1 전극(110)과 동일한 재료들을 포함할 수 있거나, 이 재료들로 형성될 수 있고, 다양한 실시예들에서는 금속들이 특히 적합하다.
다양한 실시예들에서, (예를 들어, 금속성 제 2 전극(114)의 경우에 있어서) 제 2 전극(114)은, 예를 들어, 대략 50 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 45 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 40 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 35 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 30 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 25 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 20 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 15 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 10 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께를 가질 수 있다.
제 2 전극(114)은 일반적으로, 제 1 전극(110)과 유사한 방식으로, 또는 상기 제 1 전극(110)과 서로 다르게 형성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제 2 전극(114)은 제 1 전극(110)과 관련하여 위에서 설명된 재료들 중 하나 또는 그 초과의 재료로 그리고 각각의 층 두께로 형성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제 1 전극(110) 및 제 2 전극(114) 둘 모두는 반투명 또는 투명한 것으로 형성된다. 따라서, 도 1에 나타낸 발광 컴포넌트(100)는 상부 및 하부 이미터(다른 방식으로 표시하면, 양방향으로 방출하는 발광 컴포넌트(100))로서 구성될 수 있다.
제 2 전극(114)은 애노드, 즉, 정공-주입 전극으로서, 또는 캐소드, 즉, 전자-주입 전극으로서 구성될 수 있다.
제 2 전극(114)은, 에너지원에 의해 제공되는 (제 1 전위와는 서로 다른) 제 2 전위가 인가될 수 있는 제 2 전기 단자를 포함할 수 있다. 제 2 전위는 예를 들어, 제 1 전위와의 차가 대략 1.5 V 내지 대략 20 V 범위의 값, 예를 들어, 대략 2.5 V 내지 대략 15 V 범위의 값, 예를 들어, 대략 3 V 내지 대략 12 V 범위의 값을 가지도록 하는 값을 가질 수 있다.
예를 들어, 배리어 박막/박막 캡슐화부(barrier thin film/thin-film encapsulation)(116)의 형태인 캡슐화부(116)는 또한 선택적으로, 제 2 전극(114) 상에 또는 위에, 그리고 이에 따라, 전기적 활성 영역(108) 상에 또는 위에 형성될 수 있다.
본 출원의 범위에서, "배리어 박막"(116)은 예를 들어, 화학적 불순물들 또는 대기 물질들에 대하여, 특히, 물(수분) 또는 산소에 대하여 배리어를 형성하기에 적합한 층 또는 층 구조를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 다시 말해서, 배리어 박막(116)은, 물, 산소 또는 용매와 같이 OLED들을 손상하는 물질들에 의해 침투될 수 없거나, 기껏해야 아주 작은 양들이 침투될 수 있도록 형성된다.
일 구성에 따라, 배리어 박막(116)은 개별 층(다른 방식으로 표시하면, 단일 층)으로서 형성될 수 있다. 대안적인 구성에 따라, 배리어 박막(116)은, 하나가 다른 것의 상부에 배열되는 다수의 부분 층들을 포함할 수 있다. 다시 말해서, 일 구성에 따라, 배리어 박막(116)은 층 적층체로서 형성될 수 있다. 배리어 박막(116), 또는 배리어 박막(116)의 하나 또는 그 초과의 부분 층들은 예를 들어, 적합한 증착 방법에 의해, 예를 들어, 일 구성에 따라, 원자층 증착(ALD: atomic layer deposition) 방법에 의해, 예를 들어, 플라즈마 강화 원자층 증착(PEALD: plasma-enhanced atomic layer deposition) 방법에 의해 또는 플라즈마-리스 원자층 증착(PLALD: plasma-less atomic layer deposition) 방법에 의해, 또는 또 다른 구성에 따라, 화학 기상 증착(CVD: chemical vapor deposition) 방법에 의해, 예를 들어, 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD: plasma-enhanced chemical vapor deposition) 방법 또는 플라즈마-리스 화학 기상 증착(PLCVD: plasma-less chemical vapor deposition) 방법에 의해, 또는 대안적으로 다른 적합한 증착 방법들에 의해 형성될 수 있다.
원자층 증착(ALD) 방법을 이용함으로써, 아주 얇은 층들이 증착될 수 있다. 특히, 층 두께가 원자층 범위 내에 있는 층들이 증착될 수 있다.
일 구성에 따라, 복수의 부분 층들을 포함하는 배리어 박막(116)의 경우, 모든 부분 층들이 원자층 증착 방법에 의해 형성될 수 있다. ALD 층들만을 포함하는 층 시퀀스(layer sequence)는 "나노라미네이트(nanolaminate)"로 또한 지칭될 수 있다.
대안적인 구성에 따라, 복수의 부분 층들을 포함하는 배리어 박막(116)의 경우, 배리어 박막(116)의 하나 또는 그 초과의 부분 층들은 원자층 증착 방법과는 다른 증착 방법에 의해, 예를 들어, 기상 증착(vapor deposition) 방법에 의해 증착될 수 있다.
일 구성에 따라, 배리어 박막(116)은 대략 0.1 ㎚ (하나의 원자층) 내지 대략 1000 ㎚의 층 두께, 예를 들어, 일 구성에 따라 대략 10 ㎚ 내지 대략 100 ㎚의 층 두께, 예를 들어, 일 구성에 따라 대략 40 ㎚의 층 두께를 가질 수 있다.
일 구성에 따라, 배리어 박막(116)이 복수의 부분 층들을 포함하는 모든 부분 층들은 동일한 층 두께를 가질 수 있다. 또 다른 구성에 따라, 배리어 박막(116)의 개별 부분 층들은 서로 다른 층 두께들을 가질 수 있다. 다시 말해서, 부분 층들 중 적어도 하나는, 부분 층들 중 하나 또는 그 초과의 다른 부분 층들과는 서로 다른 층 두께를 가질 수 있다.
일 구성에 따라, 배리어 박막(116), 또는 배리어 박막(116)의 개별 부분 층들은 반투명하거나 또는 투명한 층으로서 형성될 수 있다. 다시 말해서, 배리어 박막(116)(또는 배리어 박막(116)의 개별 부분 층들)은 반투명하거나 또는 투명한 재료(또는 반투명하거나 또는 투명한 재료 결합)로 구성될 수 있다.
일 구성에 따라, 배리어 박막(116) 또는 (다수의 부분 층들을 포함하는 층 적층체의 경우) 배리어 박막(116)의 하나 또는 그 초과의 부분 층들은 다음의 재료들: 알루미늄 옥사이드(aluminum oxide), 아연 옥사이드(zinc oxide), 지르코늄 옥사이드(zirconium oxide), 티타늄 옥사이드(titanium oxide), 하프늄 옥사이드(hafnium oxide), 탄탈륨 옥사이드(tantalum oxide), 란타늄 옥사이드(lanthanum oxide), 실리콘 옥사이드(silicon oxide), 실리콘 니트라이드(silicon nitride), 실리콘 옥시니트라이드(silicon oxynitride), 인듐 주석 옥사이드(indium tin oxide), 인듐 아연 옥사이드(indium zinc oxide), 알루미늄-도핑된 아연 옥사이드(aluminum-doped zinc oxide), 및 그 혼합물들 및 합금들 중 하나로 구성되거나, 이를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 배리어 박막(116) 또는 (다수의 부분 층들을 포함하는 층 적층체의 경우) 배리어 박막(116)의 부분 층들 중 하나 또는 그 초과의 부분 층들은 하나 또는 그 초과의 높은-인덱스(high-index) 재료들, 다른 방식으로 표시하면, 높은 굴절률을 갖는, 예를 들어, 적어도 2의 굴절률을 갖는 하나 또는 그 초과의 재료들을 포함할 수 있다.
배리어 박막(116) 상에 또는 위에, 접착제 및/또는 보호 코팅(124)이 제공될 수 있으며, 이에 의해, 예를 들어, 커버(126)(예를 들어, 유리 커버(126))가 배리어 박막(116) 상에 고정, 예를 들어, 접착 결합(adhesively bond)된다. 다양한 실시예들에서, 접착제 및/또는 보호 코팅(124)의 광학적 반투명층은 1 ㎛ 초과의 층 두께, 예를 들어, 수 ㎛의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 실시예들에서, 접착제는 라미네이션(lamination) 접착제를 포함하거나 라미네이션 접착제일 수 있다.
다양한 실시예들에서, 색상 왜곡(hue distortion) 및 출력 효율에 있어서 추가적인 개선으로 이어질 수 있는 광-산란 입자들은 또한, 접착제의 층(또한, 접착제층으로 지칭됨)에 임베딩될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 유전 산란 입자들은 광-산란 입자들, 예를 들어, 금속 옥사이드(metal oxide)들, 예를 들어, 실리콘 옥사이드(SiO2: silicon oxide), 지르코늄 옥사이드(ZrO2: zirconium oxide), 알루미늄 옥사이드, 또는 티타늄 옥사이드로서 제공될 수 있다. 다른 입자들이 반투명층 구조의 매트릭스의 유효 굴절률과 서로 다른 굴절률을 가지는 한, 상기 다른 입자들, 예를 들어, 에어 버블들, 아크릴레이트, 또는 중공 유리 구체들이 또한 적합할 수 있다. 게다가, 예를 들어, 금속 나노입자들, 금속들, 이를테면, 금 또는 은, 강철 나노입자들 등이 광-산란 입자들로서 제공될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 접착제층(124) 및/또는 보호 코팅(124)과 제 2 전극(114) 사이에, 예를 들어, 습식 화학적 프로세스 동안 전기적으로 불안정한 재료들을 보호하기 위해, 예를 들어, 대략 300 ㎚ 내지 대략 1.5 ㎛ 범위의 층 두께를 갖는, 예를 들어, 대략 500 ㎚ 내지 대략 1 ㎛범위의 층 두께를 갖는 전기 절연층(나타내지 않음), 예를 들어, SiN층이 또한 제공될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 접착제는 그 자체가 커버(126)의 굴절률 미만의 굴절률을 가지도록 구성될 수 있다.
이러한 접착제는, 예를 들어, 대략 1.3의 굴절률을 갖는 낮은-인덱스(low-index) 접착제, 예를 들어, 아크릴레이트일 수 있다. 게다가, 접착제층 시퀀스를 형성하는 복수의 서로 다른 접착제들이 제공될 수 있다.
게다가, 다양한 실시예들, 예를 들어, 예컨대, 유리로 구성되는 커버(126)가 예를 들어, 플라즈마 분사에 의해 배리어층(116)에 제공되는 실시예들에서, 접착제(124)가 심지어 완전히 제거될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
다양한 실시예들에서, 커버(126) 및/또는 접착제(124)는 (예를 들어, 633 nm의 파장에서) 1.55의 굴절률을 가질 수 있다.
게다가, 다양한 실시예들에서는, (예를 들어, 캡슐화부(116), 예를 들어, 박막 캡슐화부(116)와 결합된) 하나 또는 그 초과의 반사방지(antireflective) 층들이 발광 컴포넌트(100)에서 추가적으로 제공될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예들에 따라 산란층(106)을 생성하기 위한 방법의 흐름도(200)를 도시한다.
캐리어의 준비(202), 산란 중심 전구체(precursor)의 제공(application)(204), 산란 중심 전구체의 건조(206), 유리층 전구체의 제공(208), 유리층 전구체의 건조(210), 산란 중심층 및 유리층으로부터의 비휘발성 유기 구성성분들의 제거(결합제 제거(debindering))(212), 유리층 전구체의 액화(214) 또는 유리 파우더층의 액화(유리화)(214), 유리의 고형화(216) 및 표면 특성들의 조정(218)이 표현되며, 이 경우, 표면 특성들의 조정(218)은 선택적일 수 있다.
캐리어, 예를 들어, 대략 1.5의 굴절률을 갖는 소다-석회 유리의 준비(202)는, 예를 들어, 배리어층(104), 예를 들어, SiO2의 제공, 캐리어(102) 또는 배리어층(104)의 표면의 세정(cleaning), 또는 배리어층(104) 또는 캐리어(102)의 표면(302) 상의 화학기(chemical groups)들 또는 표면 거칠기의 조정을 포함할 수 있다.
캐리어(102)의 준비(202) 이후, 산란 중심 전구체(304)는 배리어층(104) 또는 캐리어(102)의 표면(302) 상에 제공될 수 있다. 산란 중심 전구체의 제공(204)은, 예를 들어, 표면(302) 상에 산란 중심들(306)의 서스펜션 또는 페이스트, 및 휘발성 및 비휘발성 유기 구성성분들의 제공을 포함할 수 있다.
제한적인 것으로 간주되지 않을 일 구성에서, 얇은 스크린-인쇄층(304) 또는 산란 중심 전구체(304)는, 예를 들어, 대략 30 ㎛의 습식 층 두께로, 산화 산란 입자들(306), 예를 들어, KRONOS 2056 (TiO2, d50 = 0.45 ㎛) 또는 CR10 (Al2O3, d50 = 0.45 ㎛)의 스크린-인쇄가능 페이스트 또는 서스펜션 및 상업적으로 이용가능한 스크린-인쇄 매체(예를 들어, 에틸 아세테이트(ethyl acetate)에서의 나이트로셀룰로오스 또는 글리콜 에테르들(glycol ethers)에서의 셀룰로오스 유도체들)로부터 형성될 수 있다.
예를 들어, 서스펜션 또는 페이스트의 휘발성 용매들을 이용한 산란 중심 전구체(304)의 제공 이후, 산란 중심 전구체(304)의 건조(206)가 수행된다. 스크린-인쇄층(304)은, 예를 들어, 70℃에서 3시간 동안 건조될 수 있다. 건조(206) 동안, 스크린-인쇄층(304)의 휘발성 구성성분들이 제거된다. 그러나, 스크린-인쇄층(304)은 여전히, 서로에 대하여 그리고 캐리어에 대하여 산란 입자들을 결합하는 결합제와 같은 비휘발성 유기 구성성분들을 포함하며, 그에 의해, 이 층에 후속 프로세스 단계들을 위한 특정한 기계적 힘을 부여한다.
스크린-인쇄층(304)의 건조(206) 이후, 예를 들어, 납 보레이트(lead borate) 유리 입자들 또는 납 보로실리케이트(lead borosilicate) 유리 입자들의 파우더를 포함할 수 있는 유리 파우더 서스펜션 또는 유리 파우더 페이스트를 이용하여, 예를 들어, 스크린 인쇄 또는 템플릿 인쇄에 의해, 유리층 전구체(310)가 제공될 수 있다. 유리 파우더 서스펜션 또는 유리 파우더 페이스트는 마찬가지로 상업적으로 이용가능한 스크린-인쇄 매체(예를 들어, 에틸 아세테이트에서의 나이트로셀룰로오스 또는 글리콜 에테르들에서의 셀룰로오스 유도체들)를 포함한다. 인쇄 유리 파우더층(310)은, 예를 들어, 대략 30 ㎛의 습식 층 두께를 가질 수 있다. 납 보레이트 유리 입자들 또는 납 보로실리케이트 유리 입자들은, 예를 들어, 대략 1.7 내지 대략 1.9의 범위의 굴절률을 가질 수 있다. 납 보레이트 유리 입자들 또는 납 보로실리케이트 유리 입자들은, 예를 들어, D90 < 12 ㎛ 그리고 D50 < 3 ㎛인 입자 크기 분포(particle size distribution)를 가질 수 있다. 납 보레이트 유리 입자들 또는 납 보로실리케이트 유리 입자들의 열 팽창 계수는, 예를 들어, 대략 50℃ 내지 대략 400℃의 온도 범위에 대해 대략 7.5ㆍ10-6 1/K일 수 있고, 소다-석회 유리를 포함하는 캐리어의 열 팽창 계수는, 예를 들어, 대략 8.5-9ㆍ10-6 1/K일 수 있다.
유리층 전구체(310)의 두께는, 유리층 전구체(310)에서의 유리(312)의 총 부피가, 산란 중심들(306) 사이의 자유 부피(free volume) 및 휘발성 및 비휘발성 유기 물질들, 예를 들어, 결합제들, 용매들의 부피를 초과하게, 또는 다른 방식으로 표현하면, 산란 중심 전구체(304)의 산란 중심들(306) 사이의 매개 공간들(intermediate spaces)(308)의 총 점유가능한 부피를 초과하게 될 수 있다.
유리층 전구체(310)의 제공(208) 이후, 방법은, 휘발성 구성성분들을 제거하기 위해서, 예를 들어, 3 시간 동안 70℃에서 유리층 전구체(310)의 건조(210)를 포함할 수 있다.
유리층 전구체(310)의 건조(210) 이후, 건조된 스크린-인쇄층(304) 및 건조된 유리층 전구체(310)에서의 비휘발성 유기 구성성분들은 비휘발성 유기 구성성분들의 제거(212)에 의해, 예를 들어, 열분해에 의해 열적으로 제거될 수 있다. 따라서, 유리 파우더가 연화되기 이전에 결합제 제거가 완료되는 이러한 방식으로 스크린-인쇄 매체가 선택되어야 한다. 사용되는 납 보로실리케이트 유리는 대략 500℃ 초과에서 연화를 시작할 수 있으므로, 위에서 언급된 2개의 결합제/용매 시스템들은 이 유리에 아주 적합한데, 그 이유는 이들이 시스템에 따라, 대략 200℃ 내지 대략 400℃에서 이미 소진(burn-out)될 수 있기 때문이다.
산란 중심 전구체(304) 및 유리층 전구체(310)에서의 비휘발성 유기 구성성분들의 제거(212)는 산란 중심 전구체(304) 및 유리층 전구체(310)에서의 자유 부피(308)를 형성할 수 있다.
비휘발성 유기 구성성분들의 제거(212) 이후, 유리층 전구체(310)의 액화(214)가 수행될 수 있다.
유리 파우더층(310)으로서 전술된 납 보로실리케이트 유리 솔더의 경우, 대략 500℃ 초과의 온도들에서 유리화가 수행될 수 있다. 캐리어(102)로서 소다-석회 유리의 예에서, 대략 550℃의 상한(upper) 냉각 온도에 있어서, 캐리어의 변형이 작게 유지하거나, 캐리어의 변형을 회피하기 위해서, 상한 온도 제한(upper temperature limit)이 가열 방법에 따라 대략 600℃의 값을 가질 수 있다. 유리화 동안, 유리층 전구체(310) 또는 유리 입자들(312)의 점도는 감소된다. 이 방식으로, 유리층 전구체(310) 또는 유리 입자들(312)은 건조된 스크린-인쇄층(304)의 산란 중심들(306) 사이의 자유 부피(308)를 점유할 수 있다. 이 프로세스는 또한, 유리화로 지칭된다. 유리화가 캐리어(102) 또는 캐리어 유리(102)의 변태 온도 미만에서 발생하면, 어떠한 열 응력들(thermal stresses)도 그 안에서 형성되지 않는다. 2개의 본딩 파트너들, 즉, 캐리어(102) 및 유리 솔더(312)의 열 팽창 계수는 캐리어(312)와 산란층(106) 사이의 과도한 결합 응력(bonding stress)들을 회피하기 위해서 너무 많이 다르지 않아야 하며, 이로써 내구성있는 연결이 보장된다. 산란층(106)이 배리어층과 유사한 방식으로 동작할 수 있기 때문에, 배리어 박막(104)은, 예를 들어, 유리 매트릭스(312)가 알카리 금속들을 함유하지 않을 때, 제거될 수 있다.
유리화에 의해, 두께는, 스크린-인쇄층(304) 또는 산란 중심 전구체(304)의 두께 및 유리층 전구체(310)의 층 두께와 관련하여, 예를 들어, 대략 10 ㎛의 두께로 감소될 수 있다. 이 구성에 의해, 광 출력이 현저히 증가될 수 있다. 액화된 유리, 소위 캐비티들(410)에 의해 점유가능하지 않은 자유 부피(308)는 산란 중심들(306)과 더불어, 유리 매트릭스(408) 또는 유리층(408)에서의 추가 산란 중심들(410)을 형성할 수 있다.
유리층 전구체(214)가 액화되고, 액화된 유리가 산란 중심들(306) 사이의 공간(308)으로 흐른 이후, 유리(408)의 고형화(216)는, 예를 들어, 냉각에 의해 수행, 예를 들어, 수동적으로(passively) 냉각될 수 있다. 유리(408)의 고형화(216)에 의해, 산란층(106)이 형성될 수 있다.
산란층(106)의 고형화(216) 이후, 산란층(106)의 표면 특성의 조정(216)은, 예를 들어, 단시간 국부적 온도 상승(brief local raising of the temperature)에 의해, 예를 들어, 다이렉트 플라즈마(directed plasma)에 의해, 예를 들어, 파이어 폴리싱(fire polishing)으로서 또는 또한 레이저 폴리싱(laser polishing)으로서, 예를 들어, 산란층(106)의 표면(502)의 폴리싱, 즉, 평활화가 수행될 수 있다.
다른 구성에서, 예를 들어, D90 < 15 ㎛ 및 D50 < 6 ㎛인 입자 크기 분포를 갖는 납 보레이트 유리 입자들 또는 납 보로실리케이트 유리 입자들이 유리층 전구체(310)에 사용될 수 있다. 납 보레이트 유리 입자들 또는 납 보로실리케이트 유리 입자들은, 예를 들어, 대략 12.5ㆍ10-6 1/K의 열 팽창 계수를 가질 수 있다. 이 유리가 사용될 때, 유리화는 대략 500℃ 미만의 온도들에서 형성될 수 있는데, 그 이유는 이 유리의 연화가 대략 360℃에서 시작할 수 있기 때문이다.
또 다른 구성에서, 예를 들어, 대략 1.7 내지 대략 2.1의 굴절률을 가질 수 있는 무연 유리 입자들이 또한, 유리층 전구체(310)에 대하여 사용될 수 있다. 이들은, 예를 들어, 대략 1 ㎛의 입자 크기 분포 D50 및 대략 50℃ 내지 대략 350℃의 온도 범위에 대해 대략 8.5ㆍ10-6 1/K의 열 팽창 계수를 갖는 비스무스(bismuth) 보레이트 유리 입자들 또는 비스무스 보로실리케이트 유리 입자들일 수 있다. 대안으로서, 예를 들어, 대략 7 ㎛의 입자 크기 분포 D50 및 대략 50℃ 내지 대략 300℃의 온도 범위에 대해 대략 10ㆍ10-6 1/K의 열 팽창 계수를 갖는 비스무스 아연 보레이트 유리 입자들 또는 비스무스 아연 보로실리케이트 유리 입자들이 또한 선택될 수 있다.
도 3은, 배리어층(104) 또는 캐리어(102)의 표면(302) 상에 산란 중심들(306)을 포함하는 산란 중심 전구체(304), 및 유리 입자들(312)을 포함하는 유리층 전구체(310)의 비휘발성 유기 구성성분들의 제거(212) 이후, 다양한 실시예들에 따라 산란층(200)을 생성하기 위한 방법에서 산란층(106)의 개략적 단면도를 도시한다. 산란 중심 전구체(304) 및 유리층 전구체(310)의 비휘발성 유기 구성성분들의 제거에 의해, 자유 부피(308)가 산란 중심들(306) 사이에 그리고 유리 입자들(312) 사이에 형성될 수 있다. 이러한 경우, 전구체층들(304, 310)은, 휘발성 그리고/또는 비휘발성 유기 구성성분들을 갖거나 갖지 않는 산란 중심들(306) 및 유리 입자들(312)의 제공된 층들을 설명한다.
도 4는 유리(312)가 액화되어(212) 산란 중심들(306) 사이의 자유 부피(308)로 흐른 이후, 다양한 실시예들에 따라 산란층(200)을 생성하기 위한 방법에서 산란층(106)의 개략적 단면도를 도시한다.
산란층(106)의 표현된 층 단면은, 예를 들어, 액화된 유리 입자들(308)의 고형화(216), 및 유리층(408) 또는 유리 매트릭스(408)의 형성 이후, 층 단면에 대응한다. 유리층(408)은 자유 표면(402)을 가지며, 캐리어(102) 또는 배리어층(104)과 공통 인터페이스들(404)을 공유할 수 있다. 게다가, 유리층(408)은 산란 중심들(306)과의 공통 인터페이스(406) 또는 복수의 공통 인터페이스들(406)을 공유할 수 있다.
산란 중심들(306) 외에, 캐비티들(410)은 또한, 예를 들어, 액화된 유리에 대하여 액세스가능하지 않은 자유 부피들(308)에 의해 유리 매트릭스(408)에 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 단일 열-처리 단계를 이용하여 조정가능한 산란 단면 및 평활한 표면을 갖는 산란층들을 생성하는 것이 가능한 방법이 제공된다. 특히, 제공되는 방법을 이용하여, Pb0가 없는 높은-인덱스 유리들로 이루어진 비정질 산란층들이 생성될 수 있으며, 따라서, 이 산란층들은 광전자 컴포넌트들에서의 Directive 2002/95/EC의 구현에 기여한다. 이 방법은 무연 유리들을 포함하는 산란층들에 아주 적합하다. 이 방법은, 산란 입자들 및 유리 입자들의 균질한 혼합물로부터 생성된 산란층에 비해, 높은-인덱스 유리 매트릭스를 비정질적으로 고형화하기 위한 더 큰 프로세스 윈도우를 허용한다.
이 설명의 범위에서, "연결" 또는 "커플링"과 같은 용어들은 직접적인 그리고 간접적인 연결과, 직접적인 또는 간접적인 커플링 모두를 설명하기 위해 이용된다. 도면들에서는, 동일하거나 유사한 엘리먼트들은 이것이 편리하다면, 동일한 참조 부호들로 제공된다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드(100)의 개략적 단면도를 도시한다.
유기 발광 다이오드(100)의 형태인 발광 컴포넌트(100)는 캐리어(102)를 포함할 수 있다. 캐리어(102)는, 예를 들어, 전자 엘리먼트들 또는 층들에 대한 캐리어 엘리먼트들, 예를 들어, 발광 엘리먼트들로서 이용될 수 있다. 예를 들어, 캐리어(102)는 유리(연질 유리 또는 경질 유리, 바람직하게는, 연질 유리) 또는 석영 유리일 수 있다. 게다가, 캐리어(102)는 플라스틱 시트 또는 하나 또는 그 초과의 플라스틱 시트들의 합판을 포함할 수 있다. 캐리어(102)는 불투명하거나 또는 투명한 것으로도 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에서, "반투명" 또는 "반투명층"이라는 용어는, 층이 광에 대해, 예를 들어, 하나 또는 그 초과의 파장 범위들로, 예를 들어, 발광 컴포넌트에 의해 발생된 광에 대해, 예를 들어, 가시 광의 파장 범위(예를 들어, 380 ㎚ 내지 780 ㎚의 파장 범위의 적어도 부분 범위(subrange))의 광에 대해 투과성인 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예들에서, "반투명층"이라는 용어는, 구조(예를 들어, 층)로 입력되는 광의 본질적으로 총 양이 구조(예를 들어, 층)로부터 또한 출력되는데, 이 경우, 광의 일부가 프로세스에서 산란될 수 있다는 것을 의미하는 것으로 이해될 것이다.
다양한 실시예들에서, "투명" 또는 "투명층"이라는 용어는, 층이 (예를 들어, 380 ㎚ 내지 780 ㎚의 파장 범위의 적어도 부분 범위의) 광에 대해 투과성이고, 구조(예를 들어, 층)로 입력되는 광은 본질적으로 산란 또는 광 변환 없이 구조(예를 들어, 층)로부터 또한 출력되는 것을 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 따라서, 다양한 실시예들에서, "투명"은 "반투명"의 특수한 경우로서 간주될 것이다.
예를 들어, 단색성(monochromatic)이거나 그것의 방출 스펙트럼(emission spectrum)이 제한된 발광 전자 컴포넌트가 제공되는 것으로 의도되는 경우에 있어서, 이는, 광학적으로 반투명층 구조가 희망하는 단색성 광의 파장 범위의 적어도 부분 범위에서 또는 제한된 방출 스펙트럼에 대하여 반투명한 것이면 충분하다.
다양한 실시예들에서, 유기 발광 다이오드(100)(또는 위에서 설명되었거나 아래에서 설명되는 실시예들에 따른 발광 컴포넌트들)는 소위 상부 및 하부 이미터(emitter)로서 구성될 수 있다. 상부 및 하부 이미터는 광학적으로 투명한 컴포넌트, 예를 들어, 투명한 유기 발광 다이오드로 또한 지칭될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 배리어층(barrier layer)(104)은 선택적으로, 캐리어(102) 상에 또는 위에 배열(arrange)될 수 있다. 배리어층(104)은 다음의 재료들: 알루미늄 옥사이드(aluminum oxide), 아연 옥사이드(zinc oxide), 지르코늄 옥사이드(zirconium oxide), 티타늄 옥사이드(titanium oxide), 하프늄 옥사이드(hafnium oxide), 탄탈륨 옥사이드(tantalum oxide) 란타늄 옥사이드(lanthanum oxide), 실리콘 옥사이드(silicon oxide), 실리콘 니트라이드(silicon nitride), 실리콘 옥시니트라이드(silicon oxynitride), 인듐 주석 옥사이드(indium tin oxide), 인듐 아연 옥사이드(indium zinc oxide), 알루미늄-도핑된 아연 옥사이드(aluminum-doped zinc oxide), 및 그 혼합물들 및 합금들 중 하나 또는 둘 이상을 포함하거나 이들로 이루어질 수 있다. 게다가, 다양한 실시예들에서, 배리어층(104)은 대략 0.1 ㎚ (하나의 원자층) 내지 대략 5000 ㎚ 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 10 ㎚ 내지 대략 200 ㎚ 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 40 ㎚의 층 두께를 가질 수 있다.
따라서, 다양한 실시예들에서, 산란층(106)은 배리어층(104) 상에 또는 위에 (또는, 배리어층(104)이 없는 경우, 캐리어(102) 상에 또는 위에) 제공(apply)될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 산란층(106)은 대략 1 ㎛ 내지 대략 40 ㎛, 예를 들어, 대략 1 ㎛ 내지 대략 30 ㎛, 예를 들어, 3 ㎛ 내지 대략 20 ㎛, 예를 들어, 5 ㎛ 내지 대략 15 ㎛의 두께를 가질 수 있다. 추가로, 산란층(106)의 사양들은 도 2, 도 3, 도 4 및 도 5의 설명으로부터 발견될 수 있다.
다양한 실시예들에서, (예를 들어, 제 1 전극층(110)의 형태로) 제 1 전극(110)은 산란층(104) 상에 또는 위에 제공(apply)될 수 있다. 제 1 전극(110)(또한, 아래에서 하부 전극(110)으로 지칭됨)은 전기적 전도성 재료, 예를 들어, 금속 또는 투명 전도성 옥사이드(TCO: transparent conductive oxide), 또는 동일한 금속 또는 서로 다른 금속들 및/또는 동일한 TCO 또는 서로 다른 TCO들의 복수의 층들의 층 적층체(layer stack)로 형성될 수 있다. 투명 전도성 옥사이드들은 투명 전도성 재료들, 예를 들어, 금속 옥사이드들, 예를 들어, 아연 옥사이드, 주석 옥사이드, 카드뮴 옥사이드, 티타늄 옥사이드, 인듐 옥사이드, 또는 인듐 주석 옥사이드(ITO)이다. 2원계(binary) 금속-산소 화합물들, 예를 들어, ZnO, SnO2, 또는 In2O3 외에, 3원계(ternary) 금속-산소 화합물들, 예를 들어, AlZnO, Zn2SnO4, CdSnO3, ZnSnO3, MgIn2O4, GaInO3, Zn2In2O5 또는 In4Sn3O12, 또는 다양한 투명 전도성 옥사이드들의 혼합물들은 TCO 그룹에 또한 속하고, 다양한 실시예들에서 이용될 수 있다. 게다가, TCO들은 화학량론적 조성에 반드시 대응하는 것은 아니며, 또한 p-도핑 또는 n-도핑될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 제 1 전극(110)은 금속; 예를 들어, Ag, Pt, Au, Mg, Al, Ba, In, Ag, Au, Mg, Ca, Sm 또는 Li뿐만 아니라, 이 재료들의 화합물들, 결합물들 또는 합금들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 제 1 전극(110)은 TCO 층 상의 금속 층 결합의 층 적층체로부터 형성되거나 또는 이 층 적층체가 제 1 전극(110)으로부터 형성될 수 있다. 일 예로는 인듐 주석 옥사이드 층(ITO) 상에 제공되는 은 층(ITO 상의 Ag) 또는 ITO/Ag/ITO 다층(multilayer)들이 있다.
다양한 실시예들에서, 제 1 전극(110)은, 위에서 언급된 재료들의 대안으로서 또는 이에 추가하여, 다음의 재료들: 예를 들어, Ag의 금속 나노와이어들 및 나노입자들의 네트워크들; 카본 나노튜브(carbon nanotube)들의 네트워크들; 그래핀(graphene) 입자들 및 그래핀 층들; 반전도성(semiconducting) 나노와이어들의 네트워크들 중 하나 또는 그 초과의 재료들을 제공할 수 있다.
게다가, 제 1 전극(110)은 전기적 전도성 중합체들 또는 전이 금속(transition metal) 옥사이드들 또는 전기 전도성 투명 옥사이드들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에서, 제 1 전극(110) 및 캐리어(102)는 반투명 또는 투명한 것으로서 형성될 수 있다. 제 1 전극(110)이 금속으로 형성될 경우, 제 1 전극(110)은 예를 들어, 대략 25 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 20 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 18 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께를 가질 수 있다. 게다가, 제 1 전극(110)은 예를 들어, 대략 10 ㎚와 동일하거나 또는 그 초과의 층 두께, 예를 들어, 대략 15 ㎚와 동일하거나 또는 그 초과의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제 1 전극(110)은 대략 10 ㎚ 내지 대략 25 ㎚ 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 10 ㎚ 내지 대략 18 ㎚ 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 15 ㎚ 내지 대략 18 ㎚ 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
게다가, 제 1 전극(110)이 전도성 투명 옥사이드(TCO)로 형성되는 경우에 있어서, 제 1 전극(110)은 예를 들어, 대략 50 ㎚ 내지 대략 500 ㎚ 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 75 ㎚ 내지 대략 250 ㎚ 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 100 ㎚ 내지 대략 150 ㎚ 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
게다가, 제 1 전극(110)이, 예를 들어, 전도성 중합체들과 결합될 수 있는 금속 나노와이어들의, 예를 들어, Ag의 네트워크, 전도성 중합체들과 결합될 수 있는 카본 나노튜브들의 네트워크, 또는 그래핀 층들 및 합성물들로 형성되는 경우에 있어서, 제 1 전극(110)은 예를 들어, 대략 1 ㎚ 내지 대략 500 ㎚ 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 10 ㎚ 내지 대략 400 ㎚ 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 40 ㎚ 내지 대략 250 ㎚ 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
제 1 전극(110)은 애노드(anode), 즉, 정공-주입(hole-injecting) 전극으로서, 또는 캐소드(cathode), 즉, 전자-주입(electron-injecting) 전극으로서 형성될 수 있다.
제 1 전극(110)은, 제 1 전위(에너지원(나타내지 않음), 예를 들어, 전류원 또는 전압원에 의해 제공됨)가 인가될 수 있는 제 1 전기 단자를 포함할 수 있다. 대안적으로, 제 1 전위는 캐리어(102)에 인가될 수 있고, 그 다음, 상기 캐리어(102)를 통해 제 1 전극(110)에 간접적으로 전달될 수 있다. 제 1 전위는 예를 들어, 접지 전위 또는 다른 미리 결정된 기준 전위일 수 있다.
게다가, 발광 컴포넌트(100)의 전기적 활성 영역(108)은 제 1 전극(110) 상에 또는 위에 제공되는 유기 전계발광층(organic electroluminescent layer) 구조(112) 또는 유기 기능층(functional layer) 구조(112)를 포함할 수 있다.
유기 전계발광층 구조(112)는 예를 들어, 형광성(fluorescent) 및/또는 인광성(phosphorescent) 이미터들을 포함하는 하나 또는 그 초과의 이미터층들(118)뿐만 아니라, 하나 또는 그 초과의 정공 전도(hole conduction)층들(120)(또한, 정공 수송층 또는 정공 수송층들(120)로 지칭됨)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 하나 또는 그 초과의 전자 전도(electron conduction)층들(122)(또한, 전자 수송층 또는 전자 수송층들(122)로 지칭됨)이 대안적으로 또는 추가적으로 제공될 수 있다.
이미터층 또는 이미터층들(118)에 대한 다양한 실시예들에 따라 발광 컴포넌트(100)에서 이용될 수 있는 이미터 재료들의 예들은, 유기 또는 유기금속성 화합물들, 예를 들어, 폴리플루오렌(polyfluorene), 폴리티오펜(polythiophene) 및 폴리페닐렌(polyphenylene)의 유도체들(예를 들어, 2- 또는 2,5-치환 폴리-p-페닐렌 비닐렌(2- or 2,5-substituted poly-p-phenylene vinylene))과, 금속 착물(metal complex)들, 예를 들어, 이리듐(iridium) 착물들, 예를 들어, 청색 인광성 FIrPic(비스(3,5-디플루오르-2-(2-피리딜)페닐-(2-카르복시피리딜)-이리듐 III(bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl-(2-carboxypyridyl)-iridium III)), 녹색 인광성 Ir(ppy)3(트리스(2-페닐피리딘) 이리듐 III(tris(2-phenylpyridine)iridium III)), 적색 인광성 Ru(dtb-bpy)3*2(PF6)(트리스[4,4'-디-터트-부틸-(2,2')-비피리딘]루테늄(III) 착물(tris[4,4'-di-tert-butyl-(2,2')-bipyridine]ruthenium(III) complex))과, 청색 형광성 DPAVBi (4,4-비스[4-(디-p-톨리아미노)스티릴]비페닐(4,4-bis[4-(di-p-tolylamino)styryl]biphenyl)), 녹색 형광성 TTPA (9,10-비스[N,N-di-(p-톨릴)-아미노]안트라센(9, 10-bis[N,N-di-(p-tolyl)-amino]anthracene)), 및 적색 형광성 DCM2 (4-디시아노메틸렌)-2-메틸-6-줄로리딜-9-에닐-4H-피란(4-dicyanomethylene)-2-methyl-6-julolidyl-9-enyl-4H-pyrane))를 비중합체성 이미터(nonpolymeric emitter)들로서 포함한다. 이러한 비중합체성 이미터들은, 예를 들어, 열 증발(thermal evaporation)에 의해 증착될 수 있다. 게다가, 특히, 습식 화학적 방법, 예를 들어, 스핀 코팅 방법에 의해 증착될 수 있는 중합체 이미터들이 이용될 수 있다.
이미터 재료들은 적합한 방식으로 매트릭스 재료에 임베딩될 수 있다.
다른 실시예들에서는 다른 적합한 이미터 재료들이 마찬가지로 제공된다는 점이 주목되어야 한다.
발광 컴포넌트(100)의 이미터층 또는 이미터층들(118)의 이미터 재료들은 예를 들어, 발광 컴포넌트(100)가 백색 광을 방출하는 이러한 방식으로 선택될 수 있다. 이미터층 또는 이미터층들(118)은 서로 다른 컬러들(예를 들어, 청색 및 황색, 또는 청색, 녹색, 및 적색)을 방출하는 복수의 이미터 재료들을 포함할 수 있고; 대안적으로, 이미터층 또는 이미터층들(118)은 복수의 부분 층(sublayer)들, 예를 들어, 청색 형광성 이미터층(118) 또는 청색 인광성 이미터층(118), 녹색 인광성 이미터층(118), 및 적색 인광성 이미터층(118)로 또한 구성될 수 있다. 서로 다른 컬러들의 혼합은, 백색 컬러 느낌을 갖는 광의 방출로 이어질 수 있다. 대안적으로, 컨버터 재료(converter material)는 또한, 이러한 층들에 의해 발생된 1차 방출에 대한 빔 경로에 배열될 수 있고, 이 재료는 1차 방사를 적어도 부분적으로 흡수하고 서로 다른 파장을 갖는 2차 방사를 방출하여, 1차 및 2차 방사의 결합에 의해 (아직 백색이 아닌) 1차 방사로부터 백색 컬러 느낌이 획득된다.
유기 전계발광층 구조(112)는 하나 또는 그 초과의 전계발광층들을 일반적으로 포함할 수 있다. 하나 또는 그 초과의 전계발광층들은 유기 중합체들, 유기 올리고머(oligomer)들, 유기 모노머(monomer)들, 비중합체성의 작은 유기 분자들 또는 이 재료들의 결합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유기 전계발광층 구조(112)는, 예를 들어, OLED의 경우, 전계발광층 또는 전계발광 영역으로의 효과적인 정공 주입이 가능하게 되도록, 정공 수송층(120)이거나 정공 수송층(120)으로 구성된 하나 또는 그 초과의 전계발광층들을 포함할 수 있다. 대안적으로, 다양한 실시예들에서, 유기 전계발광층 구조(112)는, 예를 들어, OLED의 경우 전계발광층 또는 전계발광 영역으로의 효과적인 전자 주입이 가능하게 되도록, 전자 수송층(122)이거나 전자 수송층(122)으로서 구성된 하나 또는 그 초과의 기능층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 3차 아민(tertiary amine)들, 카르바졸(carbazol) 유도체들, 전도성 폴리아닐린(polyaniline) 또는 폴리에틸렌 디옥시티오펜(polyethylene dioxythiophene)이 정공 수송층(120)에 대한 재료로서 이용될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 하나 또는 그 초과의 전계발광층들이 전계발광층으로서 구성될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 정공 수송층(120)은 제 1 전극(110) 상에 또는 위에 제공, 예를 들어, 증착될 수 있고, 이미터층(118)은 정공 수송층(120) 상에 또는 위에 제공, 예를 들어, 증착될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 전자 수송층(122)은 이미터층(118) 상에 또는 위에 제공, 예를 들어, 증착될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 유기 전계발광층 구조(112)(즉, 예를 들어, 정공 수송층 또는 정공 수송층들(120), 및 이미터층 또는 이미터층들(118) 및 전자 수송층 또는 전자 수송층들(122)의 두께들의 합)는 최대 대략 1.5 ㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 1.2 ㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 1 ㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 800 ㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 500 ㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 400 ㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 300 ㎚의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 실시예들에서, 유기 전계발광층 구조(112)는, 예를 들어, 하나의 유기 발광 다이오드가 다른 유기 발광 다이오드 바로 위에 배열되는 복수의 유기 발광 다이오드(OLED)들의 적층체를 포함할 수 있고, 이 경우, 각각의 OLED는 예를 들어, 최대 대략 1.5 ㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 1.2 ㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 1 ㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 800 ㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 500 ㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 400 ㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 300 ㎚의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 실시예들에서, 유기 전계발광층 구조(112)는 예를 들어, 하나의 유기 발광 다이오드가 다른 유기 발광 다이오드 바로 위에 배열되는 2개, 3개 또는 4개의 OLED들의 적층체를 포함할 수 있고, 이 경우, 예를 들어, 유기 전계발광층 구조(112)는, 예를 들어, 최대 대략 3 ㎛의 층 두께를 가질 수 있다.
발광 컴포넌트(100)는 선택적으로, 발광 컴포넌트(100)의 기능성 및 이에 따른 효율을 더 개선하기 위해 이용되는, 예를 들어, 하나 또는 그 초과의 이미터층들(118) 상에 또는 위에, 또는 전자 수송층 또는 전자 수송층들(122) 상에 또는 위에 배열되는 추가의 유기 기능층들을 일반적으로 포함할 수 있다.
제 2 전극(114)은 (예를 들어, 제 2 전극층(114)의 형태로) 유기 전계발광층 구조(112) 상에 또는 위에, 또는 선택적으로, 하나 또는 복수의 추가 유기 기능층들 상에 또는 위에 제공될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 제 2 전극(114)은 제 1 전극(110)과 동일한 재료들을 포함할 수 있거나, 이 재료들로 형성될 수 있고, 다양한 실시예들에서는 금속들이 특히 적합하다.
다양한 실시예들에서, (예를 들어, 금속성 제 2 전극(114)의 경우에 있어서) 제 2 전극(114)은, 예를 들어, 대략 50 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 45 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 40 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 35 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 30 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 25 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 20 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 15 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 10 ㎚와 동일하거나 또는 그 미만의 층 두께를 가질 수 있다.
제 2 전극(114)은 일반적으로, 제 1 전극(110)과 유사한 방식으로, 또는 상기 제 1 전극(110)과 서로 다르게 형성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제 2 전극(114)은 제 1 전극(110)과 관련하여 위에서 설명된 재료들 중 하나 또는 그 초과의 재료로 그리고 각각의 층 두께로 형성될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제 1 전극(110) 및 제 2 전극(114) 둘 모두는 반투명 또는 투명한 것으로 형성된다. 따라서, 도 1에 나타낸 발광 컴포넌트(100)는 상부 및 하부 이미터(다른 방식으로 표시하면, 양방향으로 방출하는 발광 컴포넌트(100))로서 구성될 수 있다.
제 2 전극(114)은 애노드, 즉, 정공-주입 전극으로서, 또는 캐소드, 즉, 전자-주입 전극으로서 구성될 수 있다.
제 2 전극(114)은, 에너지원에 의해 제공되는 (제 1 전위와는 서로 다른) 제 2 전위가 인가될 수 있는 제 2 전기 단자를 포함할 수 있다. 제 2 전위는 예를 들어, 제 1 전위와의 차가 대략 1.5 V 내지 대략 20 V 범위의 값, 예를 들어, 대략 2.5 V 내지 대략 15 V 범위의 값, 예를 들어, 대략 3 V 내지 대략 12 V 범위의 값을 가지도록 하는 값을 가질 수 있다.
예를 들어, 배리어 박막/박막 캡슐화부(barrier thin film/thin-film encapsulation)(116)의 형태인 캡슐화부(116)는 또한 선택적으로, 제 2 전극(114) 상에 또는 위에, 그리고 이에 따라, 전기적 활성 영역(108) 상에 또는 위에 형성될 수 있다.
본 출원의 범위에서, "배리어 박막"(116)은 예를 들어, 화학적 불순물들 또는 대기 물질들에 대하여, 특히, 물(수분) 또는 산소에 대하여 배리어를 형성하기에 적합한 층 또는 층 구조를 의미하는 것으로 이해될 수 있다. 다시 말해서, 배리어 박막(116)은, 물, 산소 또는 용매와 같이 OLED들을 손상하는 물질들에 의해 침투될 수 없거나, 기껏해야 아주 작은 양들이 침투될 수 있도록 형성된다.
일 구성에 따라, 배리어 박막(116)은 개별 층(다른 방식으로 표시하면, 단일 층)으로서 형성될 수 있다. 대안적인 구성에 따라, 배리어 박막(116)은, 하나가 다른 것의 상부에 배열되는 다수의 부분 층들을 포함할 수 있다. 다시 말해서, 일 구성에 따라, 배리어 박막(116)은 층 적층체로서 형성될 수 있다. 배리어 박막(116), 또는 배리어 박막(116)의 하나 또는 그 초과의 부분 층들은 예를 들어, 적합한 증착 방법에 의해, 예를 들어, 일 구성에 따라, 원자층 증착(ALD: atomic layer deposition) 방법에 의해, 예를 들어, 플라즈마 강화 원자층 증착(PEALD: plasma-enhanced atomic layer deposition) 방법에 의해 또는 플라즈마-리스 원자층 증착(PLALD: plasma-less atomic layer deposition) 방법에 의해, 또는 또 다른 구성에 따라, 화학 기상 증착(CVD: chemical vapor deposition) 방법에 의해, 예를 들어, 플라즈마 강화 화학 기상 증착(PECVD: plasma-enhanced chemical vapor deposition) 방법 또는 플라즈마-리스 화학 기상 증착(PLCVD: plasma-less chemical vapor deposition) 방법에 의해, 또는 대안적으로 다른 적합한 증착 방법들에 의해 형성될 수 있다.
원자층 증착(ALD) 방법을 이용함으로써, 아주 얇은 층들이 증착될 수 있다. 특히, 층 두께가 원자층 범위 내에 있는 층들이 증착될 수 있다.
일 구성에 따라, 복수의 부분 층들을 포함하는 배리어 박막(116)의 경우, 모든 부분 층들이 원자층 증착 방법에 의해 형성될 수 있다. ALD 층들만을 포함하는 층 시퀀스(layer sequence)는 "나노라미네이트(nanolaminate)"로 또한 지칭될 수 있다.
대안적인 구성에 따라, 복수의 부분 층들을 포함하는 배리어 박막(116)의 경우, 배리어 박막(116)의 하나 또는 그 초과의 부분 층들은 원자층 증착 방법과는 다른 증착 방법에 의해, 예를 들어, 기상 증착(vapor deposition) 방법에 의해 증착될 수 있다.
일 구성에 따라, 배리어 박막(116)은 대략 0.1 ㎚ (하나의 원자층) 내지 대략 1000 ㎚의 층 두께, 예를 들어, 일 구성에 따라 대략 10 ㎚ 내지 대략 100 ㎚의 층 두께, 예를 들어, 일 구성에 따라 대략 40 ㎚의 층 두께를 가질 수 있다.
일 구성에 따라, 배리어 박막(116)이 복수의 부분 층들을 포함하는 모든 부분 층들은 동일한 층 두께를 가질 수 있다. 또 다른 구성에 따라, 배리어 박막(116)의 개별 부분 층들은 서로 다른 층 두께들을 가질 수 있다. 다시 말해서, 부분 층들 중 적어도 하나는, 부분 층들 중 하나 또는 그 초과의 다른 부분 층들과는 서로 다른 층 두께를 가질 수 있다.
일 구성에 따라, 배리어 박막(116), 또는 배리어 박막(116)의 개별 부분 층들은 반투명하거나 또는 투명한 층으로서 형성될 수 있다. 다시 말해서, 배리어 박막(116)(또는 배리어 박막(116)의 개별 부분 층들)은 반투명하거나 또는 투명한 재료(또는 반투명하거나 또는 투명한 재료 결합)로 구성될 수 있다.
일 구성에 따라, 배리어 박막(116) 또는 (다수의 부분 층들을 포함하는 층 적층체의 경우) 배리어 박막(116)의 하나 또는 그 초과의 부분 층들은 다음의 재료들: 알루미늄 옥사이드(aluminum oxide), 아연 옥사이드(zinc oxide), 지르코늄 옥사이드(zirconium oxide), 티타늄 옥사이드(titanium oxide), 하프늄 옥사이드(hafnium oxide), 탄탈륨 옥사이드(tantalum oxide), 란타늄 옥사이드(lanthanum oxide), 실리콘 옥사이드(silicon oxide), 실리콘 니트라이드(silicon nitride), 실리콘 옥시니트라이드(silicon oxynitride), 인듐 주석 옥사이드(indium tin oxide), 인듐 아연 옥사이드(indium zinc oxide), 알루미늄-도핑된 아연 옥사이드(aluminum-doped zinc oxide), 및 그 혼합물들 및 합금들 중 하나로 구성되거나, 이를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 배리어 박막(116) 또는 (다수의 부분 층들을 포함하는 층 적층체의 경우) 배리어 박막(116)의 부분 층들 중 하나 또는 그 초과의 부분 층들은 하나 또는 그 초과의 높은-인덱스(high-index) 재료들, 다른 방식으로 표시하면, 높은 굴절률을 갖는, 예를 들어, 적어도 2의 굴절률을 갖는 하나 또는 그 초과의 재료들을 포함할 수 있다.
배리어 박막(116) 상에 또는 위에, 접착제 및/또는 보호 코팅(124)이 제공될 수 있으며, 이에 의해, 예를 들어, 커버(126)(예를 들어, 유리 커버(126))가 배리어 박막(116) 상에 고정, 예를 들어, 접착 결합(adhesively bond)된다. 다양한 실시예들에서, 접착제 및/또는 보호 코팅(124)의 광학적 반투명층은 1 ㎛ 초과의 층 두께, 예를 들어, 수 ㎛의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 실시예들에서, 접착제는 라미네이션(lamination) 접착제를 포함하거나 라미네이션 접착제일 수 있다.
다양한 실시예들에서, 색상 왜곡(hue distortion) 및 출력 효율에 있어서 추가적인 개선으로 이어질 수 있는 광-산란 입자들은 또한, 접착제의 층(또한, 접착제층으로 지칭됨)에 임베딩될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 유전 산란 입자들은 광-산란 입자들, 예를 들어, 금속 옥사이드(metal oxide)들, 예를 들어, 실리콘 옥사이드(SiO2: silicon oxide), 지르코늄 옥사이드(ZrO2: zirconium oxide), 알루미늄 옥사이드, 또는 티타늄 옥사이드로서 제공될 수 있다. 다른 입자들이 반투명층 구조의 매트릭스의 유효 굴절률과 서로 다른 굴절률을 가지는 한, 상기 다른 입자들, 예를 들어, 에어 버블들, 아크릴레이트, 또는 중공 유리 구체들이 또한 적합할 수 있다. 게다가, 예를 들어, 금속 나노입자들, 금속들, 이를테면, 금 또는 은, 강철 나노입자들 등이 광-산란 입자들로서 제공될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 접착제층(124) 및/또는 보호 코팅(124)과 제 2 전극(114) 사이에, 예를 들어, 습식 화학적 프로세스 동안 전기적으로 불안정한 재료들을 보호하기 위해, 예를 들어, 대략 300 ㎚ 내지 대략 1.5 ㎛ 범위의 층 두께를 갖는, 예를 들어, 대략 500 ㎚ 내지 대략 1 ㎛범위의 층 두께를 갖는 전기 절연층(나타내지 않음), 예를 들어, SiN층이 또한 제공될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 접착제는 그 자체가 커버(126)의 굴절률 미만의 굴절률을 가지도록 구성될 수 있다.
이러한 접착제는, 예를 들어, 대략 1.3의 굴절률을 갖는 낮은-인덱스(low-index) 접착제, 예를 들어, 아크릴레이트일 수 있다. 게다가, 접착제층 시퀀스를 형성하는 복수의 서로 다른 접착제들이 제공될 수 있다.
게다가, 다양한 실시예들, 예를 들어, 예컨대, 유리로 구성되는 커버(126)가 예를 들어, 플라즈마 분사에 의해 배리어층(116)에 제공되는 실시예들에서, 접착제(124)가 심지어 완전히 제거될 수 있다는 점이 주목되어야 한다.
다양한 실시예들에서, 커버(126) 및/또는 접착제(124)는 (예를 들어, 633 nm의 파장에서) 1.55의 굴절률을 가질 수 있다.
게다가, 다양한 실시예들에서는, (예를 들어, 캡슐화부(116), 예를 들어, 박막 캡슐화부(116)와 결합된) 하나 또는 그 초과의 반사방지(antireflective) 층들이 발광 컴포넌트(100)에서 추가적으로 제공될 수 있다.
도 2는 다양한 실시예들에 따라 산란층(106)을 생성하기 위한 방법의 흐름도(200)를 도시한다.
캐리어의 준비(202), 산란 중심 전구체(precursor)의 제공(application)(204), 산란 중심 전구체의 건조(206), 유리층 전구체의 제공(208), 유리층 전구체의 건조(210), 산란 중심층 및 유리층으로부터의 비휘발성 유기 구성성분들의 제거(결합제 제거(debindering))(212), 유리층 전구체의 액화(214) 또는 유리 파우더층의 액화(유리화)(214), 유리의 고형화(216) 및 표면 특성들의 조정(218)이 표현되며, 이 경우, 표면 특성들의 조정(218)은 선택적일 수 있다.
캐리어, 예를 들어, 대략 1.5의 굴절률을 갖는 소다-석회 유리의 준비(202)는, 예를 들어, 배리어층(104), 예를 들어, SiO2의 제공, 캐리어(102) 또는 배리어층(104)의 표면의 세정(cleaning), 또는 배리어층(104) 또는 캐리어(102)의 표면(302) 상의 화학기(chemical groups)들 또는 표면 거칠기의 조정을 포함할 수 있다.
캐리어(102)의 준비(202) 이후, 산란 중심 전구체(304)는 배리어층(104) 또는 캐리어(102)의 표면(302) 상에 제공될 수 있다. 산란 중심 전구체의 제공(204)은, 예를 들어, 표면(302) 상에 산란 중심들(306)의 서스펜션 또는 페이스트, 및 휘발성 및 비휘발성 유기 구성성분들의 제공을 포함할 수 있다.
제한적인 것으로 간주되지 않을 일 구성에서, 얇은 스크린-인쇄층(304) 또는 산란 중심 전구체(304)는, 예를 들어, 대략 30 ㎛의 습식 층 두께로, 산화 산란 입자들(306), 예를 들어, KRONOS 2056 (TiO2, d50 = 0.45 ㎛) 또는 CR10 (Al2O3, d50 = 0.45 ㎛)의 스크린-인쇄가능 페이스트 또는 서스펜션 및 상업적으로 이용가능한 스크린-인쇄 매체(예를 들어, 에틸 아세테이트(ethyl acetate)에서의 나이트로셀룰로오스 또는 글리콜 에테르들(glycol ethers)에서의 셀룰로오스 유도체들)로부터 형성될 수 있다.
예를 들어, 서스펜션 또는 페이스트의 휘발성 용매들을 이용한 산란 중심 전구체(304)의 제공 이후, 산란 중심 전구체(304)의 건조(206)가 수행된다. 스크린-인쇄층(304)은, 예를 들어, 70℃에서 3시간 동안 건조될 수 있다. 건조(206) 동안, 스크린-인쇄층(304)의 휘발성 구성성분들이 제거된다. 그러나, 스크린-인쇄층(304)은 여전히, 서로에 대하여 그리고 캐리어에 대하여 산란 입자들을 결합하는 결합제와 같은 비휘발성 유기 구성성분들을 포함하며, 그에 의해, 이 층에 후속 프로세스 단계들을 위한 특정한 기계적 힘을 부여한다.
스크린-인쇄층(304)의 건조(206) 이후, 예를 들어, 납 보레이트(lead borate) 유리 입자들 또는 납 보로실리케이트(lead borosilicate) 유리 입자들의 파우더를 포함할 수 있는 유리 파우더 서스펜션 또는 유리 파우더 페이스트를 이용하여, 예를 들어, 스크린 인쇄 또는 템플릿 인쇄에 의해, 유리층 전구체(310)가 제공될 수 있다. 유리 파우더 서스펜션 또는 유리 파우더 페이스트는 마찬가지로 상업적으로 이용가능한 스크린-인쇄 매체(예를 들어, 에틸 아세테이트에서의 나이트로셀룰로오스 또는 글리콜 에테르들에서의 셀룰로오스 유도체들)를 포함한다. 인쇄 유리 파우더층(310)은, 예를 들어, 대략 30 ㎛의 습식 층 두께를 가질 수 있다. 납 보레이트 유리 입자들 또는 납 보로실리케이트 유리 입자들은, 예를 들어, 대략 1.7 내지 대략 1.9의 범위의 굴절률을 가질 수 있다. 납 보레이트 유리 입자들 또는 납 보로실리케이트 유리 입자들은, 예를 들어, D90 < 12 ㎛ 그리고 D50 < 3 ㎛인 입자 크기 분포(particle size distribution)를 가질 수 있다. 납 보레이트 유리 입자들 또는 납 보로실리케이트 유리 입자들의 열 팽창 계수는, 예를 들어, 대략 50℃ 내지 대략 400℃의 온도 범위에 대해 대략 7.5ㆍ10-6 1/K일 수 있고, 소다-석회 유리를 포함하는 캐리어의 열 팽창 계수는, 예를 들어, 대략 8.5-9ㆍ10-6 1/K일 수 있다.
유리층 전구체(310)의 두께는, 유리층 전구체(310)에서의 유리(312)의 총 부피가, 산란 중심들(306) 사이의 자유 부피(free volume) 및 휘발성 및 비휘발성 유기 물질들, 예를 들어, 결합제들, 용매들의 부피를 초과하게, 또는 다른 방식으로 표현하면, 산란 중심 전구체(304)의 산란 중심들(306) 사이의 매개 공간들(intermediate spaces)(308)의 총 점유가능한 부피를 초과하게 될 수 있다.
유리층 전구체(310)의 제공(208) 이후, 방법은, 휘발성 구성성분들을 제거하기 위해서, 예를 들어, 3 시간 동안 70℃에서 유리층 전구체(310)의 건조(210)를 포함할 수 있다.
유리층 전구체(310)의 건조(210) 이후, 건조된 스크린-인쇄층(304) 및 건조된 유리층 전구체(310)에서의 비휘발성 유기 구성성분들은 비휘발성 유기 구성성분들의 제거(212)에 의해, 예를 들어, 열분해에 의해 열적으로 제거될 수 있다. 따라서, 유리 파우더가 연화되기 이전에 결합제 제거가 완료되는 이러한 방식으로 스크린-인쇄 매체가 선택되어야 한다. 사용되는 납 보로실리케이트 유리는 대략 500℃ 초과에서 연화를 시작할 수 있으므로, 위에서 언급된 2개의 결합제/용매 시스템들은 이 유리에 아주 적합한데, 그 이유는 이들이 시스템에 따라, 대략 200℃ 내지 대략 400℃에서 이미 소진(burn-out)될 수 있기 때문이다.
산란 중심 전구체(304) 및 유리층 전구체(310)에서의 비휘발성 유기 구성성분들의 제거(212)는 산란 중심 전구체(304) 및 유리층 전구체(310)에서의 자유 부피(308)를 형성할 수 있다.
비휘발성 유기 구성성분들의 제거(212) 이후, 유리층 전구체(310)의 액화(214)가 수행될 수 있다.
유리 파우더층(310)으로서 전술된 납 보로실리케이트 유리 솔더의 경우, 대략 500℃ 초과의 온도들에서 유리화가 수행될 수 있다. 캐리어(102)로서 소다-석회 유리의 예에서, 대략 550℃의 상한(upper) 냉각 온도에 있어서, 캐리어의 변형이 작게 유지하거나, 캐리어의 변형을 회피하기 위해서, 상한 온도 제한(upper temperature limit)이 가열 방법에 따라 대략 600℃의 값을 가질 수 있다. 유리화 동안, 유리층 전구체(310) 또는 유리 입자들(312)의 점도는 감소된다. 이 방식으로, 유리층 전구체(310) 또는 유리 입자들(312)은 건조된 스크린-인쇄층(304)의 산란 중심들(306) 사이의 자유 부피(308)를 점유할 수 있다. 이 프로세스는 또한, 유리화로 지칭된다. 유리화가 캐리어(102) 또는 캐리어 유리(102)의 변태 온도 미만에서 발생하면, 어떠한 열 응력들(thermal stresses)도 그 안에서 형성되지 않는다. 2개의 본딩 파트너들, 즉, 캐리어(102) 및 유리 솔더(312)의 열 팽창 계수는 캐리어(312)와 산란층(106) 사이의 과도한 결합 응력(bonding stress)들을 회피하기 위해서 너무 많이 다르지 않아야 하며, 이로써 내구성있는 연결이 보장된다. 산란층(106)이 배리어층과 유사한 방식으로 동작할 수 있기 때문에, 배리어 박막(104)은, 예를 들어, 유리 매트릭스(312)가 알카리 금속들을 함유하지 않을 때, 제거될 수 있다.
유리화에 의해, 두께는, 스크린-인쇄층(304) 또는 산란 중심 전구체(304)의 두께 및 유리층 전구체(310)의 층 두께와 관련하여, 예를 들어, 대략 10 ㎛의 두께로 감소될 수 있다. 이 구성에 의해, 광 출력이 현저히 증가될 수 있다. 액화된 유리, 소위 캐비티들(410)에 의해 점유가능하지 않은 자유 부피(308)는 산란 중심들(306)과 더불어, 유리 매트릭스(408) 또는 유리층(408)에서의 추가 산란 중심들(410)을 형성할 수 있다.
유리층 전구체(214)가 액화되고, 액화된 유리가 산란 중심들(306) 사이의 공간(308)으로 흐른 이후, 유리(408)의 고형화(216)는, 예를 들어, 냉각에 의해 수행, 예를 들어, 수동적으로(passively) 냉각될 수 있다. 유리(408)의 고형화(216)에 의해, 산란층(106)이 형성될 수 있다.
산란층(106)의 고형화(216) 이후, 산란층(106)의 표면 특성의 조정(216)은, 예를 들어, 단시간 국부적 온도 상승(brief local raising of the temperature)에 의해, 예를 들어, 다이렉트 플라즈마(directed plasma)에 의해, 예를 들어, 파이어 폴리싱(fire polishing)으로서 또는 또한 레이저 폴리싱(laser polishing)으로서, 예를 들어, 산란층(106)의 표면(502)의 폴리싱, 즉, 평활화가 수행될 수 있다.
다른 구성에서, 예를 들어, D90 < 15 ㎛ 및 D50 < 6 ㎛인 입자 크기 분포를 갖는 납 보레이트 유리 입자들 또는 납 보로실리케이트 유리 입자들이 유리층 전구체(310)에 사용될 수 있다. 납 보레이트 유리 입자들 또는 납 보로실리케이트 유리 입자들은, 예를 들어, 대략 12.5ㆍ10-6 1/K의 열 팽창 계수를 가질 수 있다. 이 유리가 사용될 때, 유리화는 대략 500℃ 미만의 온도들에서 형성될 수 있는데, 그 이유는 이 유리의 연화가 대략 360℃에서 시작할 수 있기 때문이다.
또 다른 구성에서, 예를 들어, 대략 1.7 내지 대략 2.1의 굴절률을 가질 수 있는 무연 유리 입자들이 또한, 유리층 전구체(310)에 대하여 사용될 수 있다. 이들은, 예를 들어, 대략 1 ㎛의 입자 크기 분포 D50 및 대략 50℃ 내지 대략 350℃의 온도 범위에 대해 대략 8.5ㆍ10-6 1/K의 열 팽창 계수를 갖는 비스무스(bismuth) 보레이트 유리 입자들 또는 비스무스 보로실리케이트 유리 입자들일 수 있다. 대안으로서, 예를 들어, 대략 7 ㎛의 입자 크기 분포 D50 및 대략 50℃ 내지 대략 300℃의 온도 범위에 대해 대략 10ㆍ10-6 1/K의 열 팽창 계수를 갖는 비스무스 아연 보레이트 유리 입자들 또는 비스무스 아연 보로실리케이트 유리 입자들이 또한 선택될 수 있다.
도 3은, 배리어층(104) 또는 캐리어(102)의 표면(302) 상에 산란 중심들(306)을 포함하는 산란 중심 전구체(304), 및 유리 입자들(312)을 포함하는 유리층 전구체(310)의 비휘발성 유기 구성성분들의 제거(212) 이후, 다양한 실시예들에 따라 산란층(200)을 생성하기 위한 방법에서 산란층(106)의 개략적 단면도를 도시한다. 산란 중심 전구체(304) 및 유리층 전구체(310)의 비휘발성 유기 구성성분들의 제거에 의해, 자유 부피(308)가 산란 중심들(306) 사이에 그리고 유리 입자들(312) 사이에 형성될 수 있다. 이러한 경우, 전구체층들(304, 310)은, 휘발성 그리고/또는 비휘발성 유기 구성성분들을 갖거나 갖지 않는 산란 중심들(306) 및 유리 입자들(312)의 제공된 층들을 설명한다.
도 4는 유리(312)가 액화되어(212) 산란 중심들(306) 사이의 자유 부피(308)로 흐른 이후, 다양한 실시예들에 따라 산란층(200)을 생성하기 위한 방법에서 산란층(106)의 개략적 단면도를 도시한다.
산란층(106)의 표현된 층 단면은, 예를 들어, 액화된 유리 입자들(308)의 고형화(216), 및 유리층(408) 또는 유리 매트릭스(408)의 형성 이후, 층 단면에 대응한다. 유리층(408)은 자유 표면(402)을 가지며, 캐리어(102) 또는 배리어층(104)과 공통 인터페이스들(404)을 공유할 수 있다. 게다가, 유리층(408)은 산란 중심들(306)과의 공통 인터페이스(406) 또는 복수의 공통 인터페이스들(406)을 공유할 수 있다.
산란 중심들(306) 외에, 캐비티들(410)은 또한, 예를 들어, 액화된 유리에 대하여 액세스가능하지 않은 자유 부피들(308)에 의해 유리 매트릭스(408)에 형성될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 단일 열-처리 단계를 이용하여 조정가능한 산란 단면 및 평활한 표면을 갖는 산란층들을 생성하는 것이 가능한 방법이 제공된다. 특히, 제공되는 방법을 이용하여, Pb0가 없는 높은-인덱스 유리들로 이루어진 비정질 산란층들이 생성될 수 있으며, 따라서, 이 산란층들은 광전자 컴포넌트들에서의 Directive 2002/95/EC의 구현에 기여한다. 이 방법은 무연 유리들을 포함하는 산란층들에 아주 적합하다. 이 방법은, 산란 입자들 및 유리 입자들의 균질한 혼합물로부터 생성된 산란층에 비해, 높은-인덱스 유리 매트릭스를 비정질적으로 고형화하기 위한 더 큰 프로세스 윈도우를 허용한다.
Claims (19)
- 전자기 방사를 위한 산란층(scattering layer)(106)을 생성하기 위한 방법으로서,
전자 엘리먼트의 캐리어(102, 104) 상에 산란 중심들(scattering centers)(306)의 제공(application);
상기 산란 중심들(306) 상에 유리(312)의 제공; 및
액화된 유리(312)의 일부가 상기 산란 중심들(306) 위에 계속해서(still) 남아있고 산란 중심들(306, 410)의 부피당 농도가 상기 캐리어(102, 104)의 표면(404)으로부터 감소하는 것과 같은 방식으로, 상기 액화된 유리(312)의 일부가 캐리어(302)의 표면을 향하여 상기 산란 중심들(306) 사이에서 흐르게 하는 상기 유리(312)의 액화
를 순서대로 포함하는,
전자기 방사를 위한 산란층(106)을 생성하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 산란 중심들(306)은 곡면(curved surface)을 갖는,
전자기 방사를 위한 산란층(106)을 생성하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 산란 중심들(306)은 0.1 ㎛ 내지 3 ㎛의 평균 입자 크기(particle size)를 갖는,
전자기 방사를 위한 산란층(106)을 생성하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 캐리어(102, 104) 상에 제공된 상기 산란 중심들(306)은 0.1 ㎛ 내지 10 ㎛의 두께를 갖는 층(304)을 형성하는,
전자기 방사를 위한 산란층(106)을 생성하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 유리(312)는 1.7보다 큰 굴절률을 갖는,
전자기 방사를 위한 산란층(106)을 생성하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 산란 중심들(306) 상의 또는 상기 산란 중심들(306) 위의 상기 유리(312)는, 상기 산란층 상에 형성되는 상기 전자 엘리먼트의 층 단면(110, 112, 114)에서의 추가 층들의 층 두께-가중 굴절률과 동일하거나 또는 이를 초과하는 굴절률을 갖는 물질(substance) 또는 물질 혼합물을 갖는,
전자기 방사를 위한 산란층(106)을 생성하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 산란층(106)은, 상기 유리(312)의 고형화(solidification) 이후, 상기 산란 중심들(306)의 굴절률과 상기 유리(312)의 굴절률 간에 0.05 초과의 차를 갖는,
전자기 방사를 위한 산란층(106)을 생성하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 캐리어(102)로서 소다-석회(soda-lime) 유리가 이용될 때, 유리 파우더(312)는 최대(up to at most) 600℃의 온도들에서 유리화(vitrify)되는,
전자기 방사를 위한 산란층(106)을 생성하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 산란층(106)은 1 ㎛ 내지 40 ㎛의 두께로 상기 캐리어(102, 104) 상에 제공되는,
전자기 방사를 위한 산란층(106)을 생성하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 산란 중심들(306)은 산란 중심 서스펜션(suspension) 또는 산란 중심 페이스트(paste)로부터 상기 캐리어(102, 104) 상에 또는 위에 제공되는,
전자기 방사를 위한 산란층(106)을 생성하기 위한 방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 캐리어(102, 104) 상의 또는 위의 상기 산란 중심 서스펜션은 증발하는 구성성분(constituent)들에 의해 건조되는,
전자기 방사를 위한 산란층(106)을 생성하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 유리(312)는 유리 파우더(312)로서의 입자들(312)로 상기 산란 중심들 상에 제공되는,
전자기 방사를 위한 산란층(106)을 생성하기 위한 방법. - 제 12 항에 있어서,
상기 유리 입자들(312)은 0.1 ㎛ 내지 30 ㎛의 직경을 갖는,
전자기 방사를 위한 산란층(106)을 생성하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 유리(312)의 액화는:
상기 산란층(106)과 상기 캐리어(102, 104)의 인터페이스(404)가 부피당(by volume) 0% 초과의 매트릭스(matrix)(408) 농도를 갖고;
상기 산란층(106)의 표면(402)이 부피당 100%의 매트릭스(408) 농도를 갖고; 그리고
상기 산란층(106)의 상기 매트릭스(408)가, 상기 캐리어(102, 104)의 표면(404)으로부터 상기 산란층(106)의 표면(402)으로, 갭(gap)들이 없는 적어도 하나의 연속적 연결을 갖도록
상기 유리가 액화되는 것을 더 포함하고,
상기 산란 중심들(306, 410) 위의 상기 산란층(106)의 일부는 상기 매트릭스(408)를 제외한 상기 산란 중심들(306, 410)의 최상층의 거칠기(roughness)와 동일하거나 또는 이를 초과하는 두께를 갖는,
전자기 방사를 위한 산란층(106)을 생성하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 유리(312)의 액화는:
상기 산란층(106)과 상기 캐리어(102, 104)의 인터페이스(404)가 부피당 0% 초과의 매트릭스(408) 농도를 갖고;
상기 산란층(106)의 표면(402)이 부피당 100%의 매트릭스(408) 농도를 갖고; 그리고
상기 산란층(106)의 상기 매트릭스(408)가, 상기 캐리어(102, 104)의 표면(404)으로부터 상기 산란층(106)의 표면(402)으로, 갭들이 없는 적어도 하나의 연속적 연결을 갖도록
상기 유리가 액화되는 것을 더 포함하고,
상기 산란 중심들(306, 410) 위의 상기 산란층(106)의 일부는 상기 표면이 10 nm 미만의 rms 거칠기를 갖도록 두께를 갖는,
전자기 방사를 위한 산란층(106)을 생성하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 유리(312)를 고형화하는 단계 및 상기 유리(312) 상에 투명한 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는,
전자기 방사를 위한 산란층(106)을 생성하기 위한 방법. - 광학 컴포넌트로서,
전자 엘리먼트의 캐리어(102, 104); 및
산란층(106)을 포함하고,
상기 산란층(106)은,
매트릭스(408), 및 상기 매트릭스(408)에 임베딩되며, 상기 매트릭스(408)보다 더 높은 굴절률 또는 상기 매트릭스보다 더 낮은 굴절률을 갖는 적어도 제 1 타입의 광학 산란 중심들(306, 410)을 포함하고,
상기 산란층(106)과 상기 캐리어(102, 104)의 인터페이스(404)는 부피당 0% 초과의 매트릭스(408) 농도를 갖고,
상기 산란층(106)의 표면(402)은 부피당 100%의 매트릭스(408) 농도를 갖고, 상기 산란 중심들(306, 410) 위의 상기 산란층(106)의 일부는 상기 매트릭스(408)를 제외한 상기 산란 중심들(306, 410)의 최상층의 거칠기와 동일하거나 또는 이를 초과하는 두께를 갖고,
상기 산란층(106)의 상기 매트릭스(408)는, 상기 캐리어(102, 104)의 표면(404)으로부터 상기 산란층(106)의 표면(402)으로, 갭들이 없는 적어도 하나의 연속적 연결을 갖고, 그리고
적어도 하나의 타입의 산란 중심들(306, 410)의 부피당 농도는 상기 캐리어(102, 104)의 표면(404)으로부터 감소하는,
광학 컴포넌트. - 광학 컴포넌트로서,
전자 엘리먼트의 캐리어(102, 104); 및
산란층(106)을 포함하고,
상기 산란층(106)은,
매트릭스(408), 및 상기 매트릭스(408)에 임베딩되며, 상기 매트릭스(408)보다 더 높은 굴절률 또는 상기 매트릭스보다 더 낮은 굴절률을 갖는 적어도 제 1 타입의 광학 산란 중심들(306, 410)을 포함하고,
상기 산란층(106)과 상기 캐리어(102, 104)의 인터페이스(404)는 부피당 0% 초과의 매트릭스(408) 농도를 갖고,
상기 산란층(106)의 표면(402)은 부피당 100%의 매트릭스(408) 농도를 갖고, 상기 산란 중심들(306, 410) 위의 상기 산란층(106)의 일부는 상기 표면이 10 nm 미만의 rms 거칠기를 갖도록 두께를 갖고,
상기 산란층(106)의 상기 매트릭스(408)는, 상기 캐리어(102, 104)의 표면(404)으로부터 상기 산란층(106)의 표면(402)으로, 갭들이 없는 적어도 하나의 연속적 연결을 갖고, 그리고
적어도 하나의 타입의 산란 중심들(306, 410)의 부피당 농도는 상기 캐리어(102, 104)의 표면(404)으로부터 감소하는,
광학 컴포넌트. - 제 17 항 또는 제 18 항에 따른 광학 컴포넌트를 포함하는 유기 발광 다이오드.
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