KR101700444B1

KR101700444B1 - 유기 발광 다이오드 세그먼트

Info

Publication number: KR101700444B1
Application number: KR1020117023424A
Authority: KR
Inventors: 더크 헨테; 스테판 피. 그라보브스키
Original assignee: 코닌클리케 필립스 엔.브이.
Priority date: 2009-03-05
Filing date: 2010-02-25
Publication date: 2017-01-26
Also published as: TWI517756B; EP2404483B1; TW201106778A; JP2012519932A; CN102342180B; CN102342180A; EP2404483A2; US20110316012A1; WO2010100585A2; WO2010100585A3; JP5639090B2; KR20110139248A; US8502212B2

Abstract

본 발명은, 2개의 유기 발광 다이오드(102; 104)를 포함하는 유기 발광 다이오드 세그먼트(100)로서, 상기 유기 발광 다이오드는 그 도전 방향이 반대 방향으로 향하도록 수직으로 스택되고, 스택에서, 유기 발광 다이오드(102; 104)는 공통 공유 전극(112)에 의해 서로 전기적으로 접속되는 유기 발광 다이오드 세그먼트에 관한 것이다.

Description

유기 발광 다이오드 세그먼트{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE SEGMENT}

본 발명은 유기 발광 다이오드 세그먼트, 유기 발광 다이오드 장치, 및 유기 발광 다이오드 장치를 생산하는 방법에 관한 것이다.

유기 발광 장치(OLED)는 전류에 의해 여기된 유기 전자 발광 물질을 이용하여 발광하는 발광 장치이다. 일반적인 OLED는 발광층, 도전층, 기판, 애노드 및 캐소드 단자로 구성된다. 발광층은 전기를 전도하는 유기 분자로 이루어진다.

대면적 OLED 광원의 효율을 증가시키기 위하여, 현재, 이러한 OLED 광원의 효율을 증가시키는 공통 방법인 세그멘테이션이 도입되어 오고 있다. 세그멘테이션에 의해, 조명 영역은 직렬로 전기적으로 접속된 작은 세그먼트(스트립)로 세분된다. 증가된 구동 전압에 의해, 동일한 전력에 대하여 전류가 감소한다. OLED 장치의 가장 우세한 손실은 전류 밀도와 관련되므로, 광원의 효율이 증가한다. 세그멘테이션의 다른 이점은 확장 용이성이며, OLED 영역의 크기는 세그먼트의 수를 변경함으로써 용이하게 변경될 수 있다.

OLED의 AC 구동을 허용하기 위하여, 특히 낮은 구동 주파수에 대하여 플리커링을 감소시키기 위하여, 양방향으로의 전류 흐름을 가능하게 하기 위하여, 상이한 OLED 장치의 역병렬 접속이 요구된다.

WO 2005/015640 A1은 AC 구동 전압의 포지티브 및 네가티브 사이클 상에서 발광하는 회로 구성을 갖는 유기 발광 장치를 개시한다.

본 발명은 직렬로 전기적으로 접속된 유기 발광 다이오드 세그먼트들의 시퀀스를 포함하는 유기 발광 다이오드 장치로서, 상기 유기 발광 다이오드 세그먼트는 2개의 유기 발광 다이오드를 포함하고, 상기 유기 발광 다이오드는 그 도전 방향이 반대 방향으로 향하도록 수직으로 스택되고, 스택에서, 유기 발광 다이오드는 공통 공유 전극에 의해 서로 전기적으로 접속되고, 상기 세그먼트들의 시퀀스는 주어진 세그먼트 및 이웃 세그먼트를 포함하고, 상기 주어진 세그먼트는 제1 공통 공유 전극 및 제1 비공유 전극 및 제2 비공유 전극을 갖는 제1 유기 발광 다이오드 및 제2 유기 발광 다이오드를 포함하고, 상기 이웃 세그먼트는 제2 공통 공유 전극 및 제3 비공유 전극 및 제4 비공유 전극을 갖는 제3 유기 발광 다이오드 및 제4 유기 발광 다이오드를 포함하고, 상기 주어진 세그먼트는 상기 제3 비공유 전극과의 제1 공통 공유 전극의 전기적 접속부 및 상기 제1 비공유 전극과의 제2 공통 공유 전극의 전기적 접속부에 의해 상기 이웃 세그먼트에 직렬로 전기적으로 접속되고, 상기 세그먼트의 시퀀스에 포함된 임의의 비공유 전극은 상기 세그먼트들의 시퀀스에 포함된 최대 하나의 공통 공유 전극에 전기적으로 접속되는 유기 발광 다이오드 세그먼트를 제공한다.

다음에서, "비공유 전극"은 세그먼트의 수직 스택 내에서 공간적으로 인접하는 2개의 OLED에 의해 하나의 공통 전극으로서 공통으로 공유되지 않는 전극으로서 이해된다. 반대로, 공통 공유 전극은 세그먼트의 수직 스택 내에서 공간적으로 인접하는 2개의 OLED에 의해 사용된 공통 단일 전극으로서 사용될 목적으로 제공되는 전극으로서, 상기 2개의 OLED는 이 공통 전극을 공유한다.

즉, 유기 발광 다이오드는 양 다이오드에 의해 공간적으로 공유되는 전극에 의해 서로 전기적으로 접속된다. 결과적으로, 세그먼트는 단 3개의 전극, 즉, 세그먼트의 스택층 배치의 상부 및 하부 상의 2개의 비공유 전극 및 스택의 "중간"에 있는 하나의 공통 공유 전극을 포함한다. 일반적으로 스택된 유기 발광 다이오드 세그먼트는 하부 상의 기판, 예를 들어 ITO(indium tin oxide)를 포함할 수 있는 제1 비공유 전극, 발광층, 공통 공유 전극, 추가의 발광층 및 일반적으로 ITO를 포함할 수 있는 상부 비공유 전극을 포함한다.

4개의 개별 전극을 생산할 필요없는 2개의 OLED가 제공될 수 있다. 하나의 전극을 버림으로써 생산 처리를 간략화시킨다. 또한, OLED 장치의 스택에 의해 이중 발광 효과를 제공할 수 있고, 단 3개의 전극의 존재에 의해, 발광 효율은 종래의 스택 OLED 장치와 비교하여 증가한다. 이것은 종래의 장치의 스택의 경우 적어도 3개의 전극이 투명해야 하기 때문이다. 그러나, 100% 투명성은 달성될 수 없기 때문에, 공통 공유 전극을 이용하여 필요한 투명 전극의 개수를 2로 감소시킴으로써 총 발광 효율은 증가시키고, 제3 전극의 존재에 의한 광 감쇠는 회피된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 공통 공유 전극은 캐소드이다. 이것은 매우 효율적인 OLED 장치를 달성하기 위하여 애노드 및 캐소드 물질이 다를 필요가 있기 때문에 용이한 제조성의 이점을 갖는다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 2개의 유기 발광 다이오드는 각각의 제1 및 제2 파장 범위 내에서 발광하도록 적응되고, 상기 공통 공유 전극은 적어도 상기 제1 또는 제2 파장 범위 내에서 광학적으로 투명하다. 상술한 바와 같이, 이것은 하나의 발광 방향으로 제1 및 제2 OLED의 축적된 발광이 제공될 수 있다는 이점을 갖는다. 본 발명의 실시예에서, 제1 파장 범위는 제2 파장 범위와 다른데, 이것은 듀얼 칼라 OLED 장치의 색 혼합을 가능하게 하여, 상이하게 착색된 OLED를 갖는 세그먼트가 나란히 배치된 경우에 필요할 수 있는 추가의 확산기를 필요로 하지 않는다. 추가적으로, 단일 캐소드 인터레이어(interlayer)만이 필요하고 제1 및 제2 OLED의 직렬 접속 때문에 손실이 최소화된다.

삭제

OLED 장치는 세그먼트의 직렬 접속 및 역병렬 접속을 허용하여 AC 구동 및/또는 색 혼합을 허용하고 단일 공통 캐소드 금속 인터레이어를 갖는다. OLED 세그먼트의 역병렬 접속은 AC 구동을 허용하고, 동시에, 공통 캐소드를 갖는 스택은 저주파수 AC 구동을 위한 플리커를 감소시키고 효율을 증가시킨다. 다른 옵션은 구동 전류의 부호가 하나의 색에 대응하는 듀얼 칼라 OLED 장치를 위한 역병렬 접속을 이용하는 것이다. 포지티브 및/또는 네가티브 전류 흐름을 위한 구동 전류의 평균값을 조절함으로써, OLED 장치의 색이 변경될 수 있다. 색 혼합은 추가의 확산기가 필요하지 않도록 2개의 색 세그먼트를 수직으로 스택함으로써 최대화된다. 또한, 단일 캐소드 인터레이어만이 필요하고 세그먼트의 직렬 접속 때문에 손실이 최소화된다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 세그먼트의 시퀀스는 짝수의 n개의 세그먼트 및 발광을 위해 상기 장치를 구동하는 전력을 수신하는 제1 및 제2 접속 단자를 포함하고, 상기 세그먼트의 시퀀스는 제1 및 마지막 세그먼트를 포함하고, 상기 제1 접속 단자는 상기 제1 세그먼트의 공통 공유 전극 및 공통 공유 전극에 접속되지 않은 마지막 세그먼트의 비공유 전극에 전기적으로 접속되고, 상기 제2 접속 단자는 상기 세그먼트의 시퀀스의 임의의 세그먼트의 공통 공유 전극에 전기적으로 접속된다.

바람직하게, 상기 제2 접속 단자는 상기 세그먼트의 시퀀스의 n/2+1번째 세그먼트의 공통 공유 전극에 전기적으로 접속된다.

이 배치에 의해, OLED 장치의 AC 구동이 가능하고, 저주파수 AC 구동을 위한 플리커가 상당히 감소한다. 또한, OLED 세그먼트의 대칭 배치에 의해, 균일한 발광 영역이 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 세그먼트의 시퀀스는 홀수의 세그먼트 및 발광을 위해 상기 장치를 구동하기 위한 전력을 수신하는 제1, 제2, 제3 및 제4 접속 단자를 포함하고, 상기 세그먼트의 시퀀스는 제1 및 마지막 세그먼트를 포함하고, 상기 제1 접속 단자는 상기 제1 세그먼트의 공통 공유 전극에 전기적으로 접속되고 상기 제2 접속 단자는 공통 공유 전극에 접속되지 않은 제1 세그먼트의 비공유 전극에 전기적으로 접속되고, 상기 제3 접속 단자는 상기 마지막 세그먼트의 공통 공유 전극에 전기적으로 접속되고 상기 제4 접속 단자는 공통 공유 전극에 접속되지 않은 마지막 세그먼트의 비공유 전극에 전기적으로 접속된다.

바람직하게, 상기 제1 세그먼트의 공통 공유 전극은 다이오드를 통해 상기 제1 접속 단자에 전기적으로 접속되고 및/또는 상기 마지막 세그먼트의 공통 공유 전극은 추가의 다이오드를 통해 상기 제3 접속 단자에 전기적으로 접속된다. 장치의 AC 구동의 경우, 이것은 전제 장치 영역에 걸쳐 매우 균일한 발광을 허용하고, 즉, 이것은 매우 균일한 방사 표면을 제공한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제1 및 제2 단자는 동일하고 및/또는 제3 및 제4 단자는 동일하다. 따라서, 생산 비용을 감소시킨다.

다른 형태에 있어서, 본 발명은 직렬로 전기적으로 접속된 유기 발광 다이오드 세그먼트들의 시퀀스를 포함하는 유기 발광 다이오드 장치를 생산하는 방법으로서(상기 세그먼트들의 시퀀스는 주어진 세그먼트 및 이웃 세그먼트를 포함함), 제1 주어진 비공유 전극 세그먼트를 포함하는 제1 층을 제공하는 단계, 상기 제1 층 상에 제1 에미터 층을 피착하는 단계, 상기 제1 에미터 층 상에 주어진 공통 공유 전극 세그먼트를 포함하는 제2 층을 피착하는 단계, 상기 제2 층 상에 제2 에미터 층을 피착하는 단계, 및 상기 제2 에미터 층 상에 제2 주어진 비공유 전극 세그먼트를 포함하는 제3 층을 피착하는 단계를 포함하고, 상기 제1 주어진 비공유 전극 세그먼트, 상기 제1 에미터층 및 상기 주어진 공통 공유 전극 세그먼트는 제1 유기 발광 다이오드를 형성하고, 상기 주어진 공통 공유 전극 세그먼트, 상기 제2 에미터 층 및 상기 제2 주어진 비공유 전극 세그먼트는 제2 유기 발광 다이오드를 형성하고, 상기 제1 및 제2 유기 발광 다이오드는 그 도전 방향이 반대 방향으로 향하도록 수직으로 스택되고, 상기 제1 층은 제1 이웃 비공유 전극 세그먼트를 더 포함하고, 상기 제1 에미터 층은 제1 갭을 포함하고, 상기 제2 층은 이웃 비공유 전극 세그먼트를 더 포함하고, 상기 제2 층의 피착은 상기 주어진 공통 공유 전극 세그먼트에 의해 갭을 통해 상기 제1 이웃 비공유 전극 세그먼트를 전기적으로 접촉하기 위하여 수행된다. 또한, 이 경우, 상기 제2 에미터 층은 제2 갭을 포함하고, 상기 제3 층은 제2 이웃 비공유 전극 세그먼트를 더 포함하고, 상기 제 3층의 피착은 상기 제2 주어진 비공유 전극 세그먼트에 의해 상기 제1 갭을 통해 이웃 공통 공유 전극 세그먼트를 전기적으로 접촉하기 위하여 수행된다. 상기 제1 주어진 비공유 전극 세그먼트, 상기 제1 에미터 층, 상기 주어진 공통 공유 전극 세그먼트, 상기 제2 에미터 층 및 상기 제2 주어진 비공유 전극 세그먼트는 상기 주어진 유기 발광 다이오드 세그먼트를 형성하고, 상기 제1 이웃 비공유 전극 세그먼트, 상기 제1 에미터 층, 상기 이웃 공통 공유 전극 세그먼트, 상기 제2 에미터 층 및 상기 제2 이웃 비공유 전극 세그먼트는 상기 이웃 유기 발광 다이오드 세그먼트를 형성한다.

삭제

다음은 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 OLED 세그먼트의 개략도.
도 2는 3개의 OLED 세그먼트를 갖는 회로도.
도 3은 도 2의 OLED 장치의 공간층 배치를 나타내는 개략도.
도 4는 도 3에 도시된 OLED 장치를 생산하는 다양한 단계를 나타내는 도면.
도 5는 2개의 접속 단자만을 갖는 OLED 장치의 추가의 회로도.
도 6은 OLED 장치의 기본 회로를 나타내는 도면.
도 7은 OLED 세그먼트의 대칭 배치의 추가의 회로도.
도 8은 도 7의 장치의 공간층 배치를 나타내는 도면.

다음에서, 유사한 소자는 동일한 참조번호로 표시된다.

도 1은 유기 발광 다이오드 세그먼트(100)의 개략도이다. 세그먼트는 2개의 유기 발광 다이오드(102 및 104)를 포함한다. 이들 유기 발광 다이오드는 그 도전 방향이 반대 방향으로 향하도록 수직으로 스택되어 있다. 이것은 도 1에서 설명을 목적으로 여기에 도시된 다이오드를 나타내는 심볼(120)에 의해 도시된다. 실제로, 다이오드(120)는 도 1에 도시된 상이한 층에 의해 형성된다. 이들 층은, 예를 들어 ITO로 이루어진 제1 기판(108)이 상부에 피착된 기판(106)을 포함한다. 전극(108)의 상부에는 발광층(110)이 위치한다. 발광층의 상부에는 전극(112)이 제공된다. 전극(108), 발광층(110) 및 전극(112)은 제1 다이오드(102)를 형성한다. 전극(108)은 애노드이고 전극(112)은 캐소드이다.

제2 OLED(104)에 대하여, 이 OLED는 전극(112), 발광층(114) 및 전극(116)으로 형성된다. 애노드인 전극(116)은 예를 들어 ITO를 포함할 수 있다. OLED(104)의 상부에는 선택적 커버층이 제공될 수 있다.

도 1에서 명백히 알 수 있는 바와 같이, 세그먼트는 총 3개의 전극, 즉, OLED(102)의 비공유 전극(108), OLED(102) 및 OLED(104)의 캐소드인 공통 공유 전극(112), 및 OLED(104)의 비공유 전극(116)을 포함한다. 이것은 2개의 유기 발광 다이오드가 그 도전 방향이 반대 방향으로 향하도록 수직으로 스택되도록 한다. 도 1에서, OLED(102)의 전류 도전 방향은 하부로부터 상부이며, OLED(104)의 도전 방향은 상부로부터 하부이다.

OLED 장치를 나타내는 도 2에서, 도 1의 세그먼트 중의 3개가 결합된다. 이것은 3개의 세그먼트(208, 210 및 212)가 합쳐서 OLED 장치(206)를 형성하도록 한다. 즉, 직렬로 전기적으로 접속된 유기 발광 다이오드 세그먼트(208, 210 및 212)의 시퀀스가 제공된다.

주어진 세그먼트, 예를 들어, 세그먼트(208)에 대하여, 이웃 세그먼트는 세그먼트(210)로 정의될 수 있다. 주어진 세그먼트(208)는 제1 유기 발광 다이오드(216) 및 제2 유기 발광 다이오드(214)를 포함한다. 제1 및 제2 유기 발광 다이오드(216 및 214)는 공통 공유 전극(234) 및 비공유 제1 및 제2 전극(236 및 238)을 각각 포함한다.

마찬가지로, 이웃 세그먼트(210)는 각각 제3 및 제4 유기 발광 다이오드(218 및 220)를 포함한다. 이들 다이오드는 제2 공통 공유 전극(240) 및 제3 및 제4 비공유 전극(244 및 242)을 각각 포함한다. 주어진 세그먼트(208)는 이웃 세그먼트(210)에 직렬로 전기적으로 접속된다. 이 접속부는 제1 공통 공유 전극(234)과 제3 비공유 전극(244)의 전기적 접속부 및 제2 공통 공유 전극(240)과 제1 비공유 전극(236)의 전기적 접속부를 포함한다.

이것은 세그먼트(208 및 210)의 직접적인 직렬 접속을 초래한다.

동일한 전기 접속 원리가 또한 세그먼트(210 및 212)에 적용될 수 있다. 이 경우, 세그먼트(210)는 주어진 세그먼트로서 간주될 수 있고, 세그먼트(212)는 이웃 세그먼트로서 간주될 수 있다. 이 경우, 세그먼트(210)의 공통 공유 전극(240)은 세그먼트(212)의 비공유 전극(248)에 전기적으로 접속된다. 세그먼트(212)의 공통 공유 전극(246)은 세그먼트(210)의 비공유 전극(242)에 전기적으로 접속된다.

또한, 도 2에서, 세그먼트(208, 210 및 212), 즉, OLED 장치(206)에 대하여, 세그먼트의 시퀀스에 포함되는 임의의 비공유 전극은 세그먼트 시퀀스에 포함된 최대 1개의 공통 공유 전극에 전기적으로 접속되어 있다.

도 2에는 또한 AC 전원(200) 및 외부 다이오드(202 및 204)가 도시되어 있다. 이들 외부 다이오드는 바람직하게 특정 장치 애플리케이션을 위한 전압 및 전류 요구사항에 적응하는 대단히 빠른 정류 다이오드이다. 도 2의 OLED 장치는 바람직하게 매우 높은 주파수 AC 소스, 예를 들어, 스위칭 주파수가 수백 kHz의 범위 내인 스위치 모드 전원에 사용된다.

포지티브 전압이 다이오드(202)를 통해 OLED 장치(206)에 인가되고 네가티브 전압이 다이오드(204)를 통해 OLED 장치(206)에 인가되는 경우, 다이오드(202)는 이 전압을 차단할 것이다. 결과적으로, 전력은 단지 접속 단자(226)를 통해 OLED 장치(206)에 공급될 것이다. 결과적으로, OLED(214, 218 및 222)의 하부 어레이가 액티브될 것이다. 전류는 접속 단자(226)로부터 OLED 장치(214, 218 및 222)를 통해 접속 단자(232)로 흐를 것이다.

그러나, 반대로, 네가티브 전압이 다이오드(202)를 통해 OLED 장치에 인가되고 포지티브 전압이 다이오드(204)를 통해 OLED 장치에 인가되면, 다이오드(204)는 전압을 차단하여 전류는 단지 접속 단자(228 및 230)를 통해 OLED 장치를 흐를 수 있다. 결과적으로, OLED(216, 220 및 224)의 상부 어레이만이 액티브될 것이다.

도 3은 도 2의 OLED 장치의 층 배치를 개략적으로 나타낸다. 도 3a에서는 단면도가 도시된다. 도 3a의 다이오드 심볼은 도 1에 대하여 상술한 바와 같이 단지 설명을 목적으로 한 것이다.

모든 세그먼트(208, 210 및 212)는 공통 기판(106)을 포함한다. 각 세그먼트에 대하여, 기판(106)의 상부에 개별적으로 전극(108), 발광층(110), 공통 전극(112), 발광층(114), 전극(116) 및 선택적 보호층(118)이 순차적으로 수직 스택 방식으로 제공된다. 도 3a에서, 도 2에 도시된 바와 같이 세그먼트 사이의 전기적 접속부를 얻기 위하여, 세그먼트(208)의 공통층(112)은 세그먼트(210)의 전극(108)과 중첩한다는 점에서 중요하다. 또한, 공통 전극(112)은 세그먼트(210)의 전극(108)과 전기적으로 접촉한다. 이것은 발광층(110)의 갭에 의해 달성된다.

또한, 세그먼트(208)의 상부 전극(116)은 세그먼트(210)의 공통 전극(112)과 부분적으로 중첩한다. 또한, 세그먼트(208)의 전극(116)은 세그먼트(210)의 공통 전극(112)에 전기적으로 접촉된다. 이 목적을 위하여, 발광층(114)은 각각의 갭을 가짐으로써, 세그먼트(210)의 하부의 공통 공유 전극(112)이 세그먼트(208)의 전극(116)에 접촉하도록 한다.

이 원리는 도 3에 도시된 바와 같이 세그먼트(210 및 212)의 접촉에 대하여 더 설명될 수 있다.

도 3b는 층 배치의 상면도이고, 도 3a는 단면(a, b)를 따르는 이 층 배치의 단면도이다.

도 3b에서 알 수 있는 바와 같이, 접속 단자(226, 228, 230 및 234)는 층을 이루는 방식으로 OLED 장치에 제공될 수 있다.

도 3의 장치를 생산하기 위하여 필요한 처리 단계의 예가 도 4에 도시되어 있다. 제1 단계에서 투명 기판, 예를 들어, 글래스(106)가 주어지면, 제1 다이오드를 위한 전극(108)을 포함하는 제1 전극층이 단계(400)에서 피착된다. 제1 전극층의 물질은 일반적으로 ITO 등의 투명 도전 물질이다. 다음 단계(402)에서, 발광층(110)을 포함하는 유기 스택이 피착된다. 그 후, 단계(404)에서 공통 공유 전극층(112)이 피착된다. 피착은, 주어진 세그먼트의 공통 공유 전극이 이웃 세그먼트의 하부 전극(108)과 부분적으로 중첩하고 발광층(110)을 통해 하부 전극과 전기적으로 접촉하는 방식으로 수행된다.

단계(406)에서, 제2 유기 스택(114)이 피착된다. 그 후, 단계(408)에서 제2 다이오드를 위한 제2 전극층이 피착된다. 이 제2 전극층(116)은 주어진 세그먼트를 위하여 전극(116)이 이웃 세그먼트의 공통 공유 전극과 부분적으로 중첩하는 방식으로 피착된다. 주어진 세그먼트의 전극(116)은 또한 발광층(114)을 통해 이웃 세그먼트의 공통 공유 전극과 전기적으로 접촉하는 것이 중요하다. 이를 위해, 발광층(114)은 바람직하게 접촉이 수행될 수 있는 각각의 갭을 포함한다.

마지막 단계(410)에서는 불투명 OLED에 특히 필요한 선택적 커버층이 형성된다. 이 경우, 커버층은 일반적으로 반사하여 하측으로의 라이트 아웃 커플링(light out coupling)을 개선한다.

결과적인 OLED 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 단자(226, 228, 230 및 232)로 표시된 단자를 필요로 한다.

발광층(110) 및 발광층(114) 사이에 피착된 중앙층(112)은 양 스택 다이오드에 대한 공통 공유 전극으로서 기능한다. 바람직하게, 공통 공유 전극은 캐소드이고, 전극(108 및 116)은 애노드이다. 이 경우, 양 애노드층은 ITO 또는 ZnO 등의 낮은 일함수를 갖는 투명 도전 산화물로 이루어진다. 캐소드층은 바람직하게 투명성을 유지하기 위하여 수 나노미터의 두께를 갖는 금속층이다. 이 경우, 결과적인 OLED 세그먼트는 완전히 투명하다. 하부 발광 구조물을 원하는 경우에만, 상부 애노드층에 추가의 커버층을 피착하여 투명 기판을 통해 광이 반사되도록 할 수 있다.

도 4에 도시된 단계로 제조된 세그먼트의 직렬 접속을 위한 배선 구조물은 장치 스택에 용이하게 통합될 수 있다. 이로부터, 모든 세그먼트의 상호접속을 수행하기 위하여 추가의 처리 단계가 필요하지 않다는 것은 명백하다. 결과적으로, 도 4에 도시된 방법은 저렴하고 용이하게 수행될 수 있다.

도 5는 홀수의 세그먼트(208, 210 및 212), 즉, 3개의 세그먼트를 포함하는 OLED 장치(508)의 추가의 회로도이다. 도 2와 달리, 추가의 정류 다이오드(202 및 204)는 없지만, 2개의 추가의 OLED(504 및 506)이 정류 목적으로 사용된다. 이들 OLED(504 및 506)는 또한 OLED 장치(508)에 통합되며, 이러한 통합은 예를 들어 도 4를 참조하여 설명한 생산 방법을 통해 수행될 수 있다.

도 5를 참조하면, 세그먼트(208, 210 및 212)의 시퀀스는 제1 및 마지막 세그먼트, 즉, 제1 세그먼트로서의 세그먼트(208) 및 마지막 세그먼트로서의 세그먼트(212)를 포함한다. 또한, 단 2개의 접속 단자(500 및 502)가 제공된다. 제1 세그먼트(208)의 공통 공유 전극은 OLED(504)를 통해 접속 단자(500)에 전기적으로 접속된다. 또한, 마지막 세그먼트(212)의 공통 공유 전극은 OLED(506)를 통해 접속 단자(502)에 전기적으로 접속된다. 또한, 접속 단자(500)는 제1 세그먼트(208)의 비공유 전극에 전기적으로 접속되고, 비공유 전극은 공통 공유 전극에 접속되지 않는다. 마찬가지로, 접속 단자(502)는 마지막 세그먼트(212)의 비공유 전극에 전기적으로 접속되고, 비공유 전극은 공통 공유 전극에 접속되지 않는다.

"전기적으로 접속된"은 다른 다이오드와 같이 추가의 전기적 구성요소를 개재하지 않는 직접적인 전기 접속부로서 바람직하게 이해되어야 한다. 추가의 다이오드(504 및 506)는 AC 전류가 OLED 장치(508)에 제공되는 경우에 OLED의 하부 또는 상부 어레이에 전류를 향하게 하는데만 필요하다.

도 6은 단 2개의 세그먼트(600 및 602)를 포함하는 OLED 장치의 추가의 회로도이다. 각각의 세그먼트는 그 도전 방향이 반대 방향으로 향하도록 수직으로 스택된 2개의 유기 발광 다이오드를 포함하고, 스택에서, 유기 발광 다이오드는 공통 공유 전극에 의해 서로 전기적으로 접속된다. 세그먼트(600 및 602)는 다이오드(604 및 608) 및 다이오드 (606 및 610)를 각각 포함한다. 세그먼트(600)의 공통 공유 전극은 세그먼트(602)의 비공유 전극, 즉, OLED(606)의 비공유 전극에 전기적으로 접속된다. 또한, 세그먼트(602)의 공통 공유 전극은 세그먼트(600)의 비공유 전극, 즉, OLED(608)의 비공유 전극에 전기적으로 접속된다.

또한, 전원(200)의 하나의 전기 폴(pole)이 제2 세그먼트(602)의 공통 공유 전극에 전기적으로 접속되고, 전원(200)의 다른 전기 폴은 세그먼트(600)의 공통 공유 전극 및 세그먼트(602)의 OLED(610)의 비공유 전극에 전기적으로 접속된다.

도 7은 OLED 장치(704)의 다른 실시예의 추가의 회로도이다. OLED 장치(704)는 장치 기판 상에 2개의 단자(700 및 702) 및 추가의 배선 구조물을 갖는 AC OLED 장치이다. 다이오드(716, 720, 724 및 728)의 상부 어레이는 포지티브 구동 전류에 대하여 도전하는 "플러스" 다이오드이고, 하부 어레이의 다이오드, 즉, 다이오드(714, 718, 722 및 726)는 구동 전류의 네가티브 사이클 동안만 도전하는 "마이너스" 다이오드이다.

OLED 장치(704)는 4개의 세그먼트(706, 708, 710 및 712)를 포함하고, 각각의 세그먼트는 2개의 유기 발광 다이오드를 포함하고, 이들 유기 발광 다이오드는 그 도전 방향이 반대 방향으로 향하도록 수직으로 스택되고, 스택에서, 유기 발광 다이오드는 공통 공유 전극에 의해 서로 전기적으로 접속되어 있다.

세그먼트의 시퀀스는 짝수의 4개의 세그먼트 및 발광을 위해 장치(704)를 구동하는 전력을 수신하기 위한 제1 접속 단자(702) 및 제2 접속 단자(700)를 포함한다. 세그먼트 시퀀스는 제1 세그먼트(706) 및 마지막 세그먼트(712)를 포함하고, 접속 단자(702)는 제1 세그먼트(706)의 공통 공유 전극 및 마지막 세그먼트(712)의 비공유 전극, 즉, 다이오드(728)의 전극에 전기적으로 접속된다. 이 다이오드(728)는 공통 공유 전극에 접속되어 있지 않다.

제2 접속 단자(700)는 n/2+1번째 다이오드의 공통 공유 전극, 즉, 세그먼트의 시퀀스의 제3 세그먼트(710)에 전기적으로 접속되어 있다.

도 8은 층 배치의 단면도(도 8a) 및 상면도(도 8b)를 나타내고, 도 8a는 도 8b의 단면(a, b)의 단면도이다. 도 8a에 도시된 다이오드는 도 1 및 3a를 참조하여 설명한 바와 같이 단지 설명하기 위한 것이다.

도 8a 및 8b는 도 8에서는 4개의 세그먼트가 이용되고, 도 3에서는 3개의 세그먼트가 이용된다는 것을 제외하고 기본적으로 도 3a 및 3b에 대응한다.

도 8b와 도 3b의 추가의 차이점은 단자가 각각의 세그먼트에 접속되는 방식이다. 도 7에서, 추가적으로 제1 세그먼트(706)의 OLED(714)의 비공유 전극이 전기 접속부(730)를 통해 세그먼트(712)의 공통 공유 전극에 전기적으로 접속된다. 이 전기적 접속부(730)는 도 8b의 상면도에서 명확히 볼 수 있다. 전기적 접속부(730)는 제1 세그먼트(706)(OLED 714)의 하부 애노드(108)를 마지막 세그먼트(712)의 공통 공유 전극과 접속시킨다.

100: 세그먼트
102: OLED
104: OLED
106: 기판
108: 전극
110: 발광층
112: 전극
114: 발광층
116: 전극
118: 커버층
120: 다이오드 표시
200: 전원
202: 다이오드
204: 다이오드
206: OLED 장치
208: 세그먼트
210: 세그먼트
212: 세그먼트
214: OLED
216: OLED
218: OLED
220: OLED
222: OLED
224: OLED
226: 접속 단자
228: 접속 단자
230: 접속 단자
232: 접속 단자
234: 공통 공유 전극
236: 비공유 전극
238: 비공유 전극
240: 공통 공유 전극
242: 비공유 전극
244: 비공유 전극
246: 공통 공유 전극
248: 비공유 전극
500: 접속 단자
502: 접속 단자
504: OLED
506: OLED
508: OLED 장치
600: 세그먼트
602: 세그먼트
604: OLED
606: OLED
608: OLED
610: OLED
700: 접속 단자
702: 접속 단자
704: OLED 장치
706: 세그먼트
708: 세그먼트
710: 세그먼트
712: 세그먼트
714: OLED
716: OLED
718: OLED
720: OLED
722: OLED
724: OLED
726: OLED
728: OLED
730: 전기 접속부

Claims

직렬로 전기적으로 접속된 유기 발광 다이오드 세그먼트들(100; 208; 210; 212)의 시퀀스를 포함하는 유기 발광 다이오드 장치(206)로서,
상기 다이오드 세그먼트들은 2개의 유기 발광 다이오드(102; 104)를 포함하고,
상기 유기 발광 다이오드들은 그들의 도전 방향들이 반대 방향으로 향하도록 수직으로 스택되고, 그 스택에서, 상기 유기 발광 다이오드들(102; 104)은 공통 공유 전극(112)에 의해 서로 전기적으로 접속되고,
상기 세그먼트들의 시퀀스는 주어진 세그먼트(210) 및 이웃 세그먼트(212)를 포함하고, 상기 주어진 세그먼트는 제1 공통 공유 전극(240) 및 제1 비공유 전극(242) 및 제2 비공유 전극(244)을 갖는 제1 유기 발광 다이오드(220) 및 제2 유기 발광 다이오드(218)를 포함하고, 상기 이웃 세그먼트는 제2 공통 공유 전극(246) 및 제3 비공유 전극(248) 및 제4 비공유 전극을 갖는 제3 유기 발광 다이오드(222) 및 제4 유기 발광 다이오드(224)를 포함하고, 상기 주어진 세그먼트는 상기 제3 비공유 전극과의 제1 공통 공유 전극의 전기적 접속 및 상기 제1 비공유 전극과의 제2 공통 공유 전극의 전기적 접속에 의해 상기 이웃 세그먼트에 직렬로 전기적으로 접속되고, 상기 세그먼트들의 시퀀스에 포함된 임의의 비공유 전극은 상기 세그먼트들의 시퀀스에 포함된 최대 하나의 공통 공유 전극에 전기적으로 접속되는 유기 발광 다이오드 장치.
제1항에 있어서, 상기 공통 공유 전극은 캐소드인 유기 발광 다이오드 장치.
제1항에 있어서, 상기 2개의 유기 발광 다이오드는 각각의 제1 및 제2 파장 범위 내에서 발광하도록 되어 있고, 상기 공통 공유 전극은 적어도 상기 제1 또는 제2 파장 범위 내에서 광학적으로 투명한 유기 발광 다이오드 장치.
제3항에 있어서, 상기 제1 파장 범위는 상기 제2 파장 범위와 다른 유기 발광 다이오드 장치.
제1항에 있어서, 상기 세그먼트들의 시퀀스는 짝수의 n개의 세그먼트(706; 708; 710; 712) 및 발광을 위해 상기 장치를 구동하는 전력을 수신하는 제1 접속 단자(702) 및 제2 접속 단자(700)를 포함하고, 상기 세그먼트들의 시퀀스는 제1 세그먼트(706) 및 마지막 세그먼트(712)를 포함하고, 상기 제1 접속 단자는 상기 제1 세그먼트의 공통 공유 전극 및 공통 공유 전극에 접속되지 않은 마지막 세그먼트의 비공유 전극에 전기적으로 접속되고, 상기 제2 접속 단자는 상기 세그먼트들의 시퀀스의 임의의 세그먼트의 공통 공유 전극에 전기적으로 접속되는 유기 발광 다이오드 장치.
제5항에 있어서, 상기 제2 접속 단자는 상기 세그먼트들의 시퀀스의 n/2+1번째 세그먼트의 공통 공유 전극에 전기적으로 접속되는 유기 발광 다이오드 장치.
제1항에 있어서, 상기 세그먼트들의 시퀀스는 홀수의 세그먼트들(208; 210; 212) 및 발광을 위해 상기 장치를 구동하기 위한 전력을 수신하는 제1 접속 단자(228), 제2 접속 단자(226), 제3 접속 단자(232) 및 제4 접속 단자(230)를 포함하고, 상기 세그먼트들의 시퀀스는 제1 세그먼트(208) 및 마지막 세그먼트(212)를 포함하고, 상기 제1 접속 단자는 상기 제1 세그먼트의 공통 공유 전극에 전기적으로 접속되고 상기 제2 접속 단자는 공통 공유 전극에 접속되지 않은 제1 세그먼트의 비공유 전극에 전기적으로 접속되고, 상기 제3 접속 단자는 상기 마지막 세그먼트의 공통 공유 전극에 전기적으로 접속되고 상기 제4 접속 단자는 공통 공유 전극에 접속되지 않은 마지막 세그먼트의 비공유 전극에 전기적으로 접속되는 유기 발광 다이오드 장치.
제7항에 있어서, 상기 제1 세그먼트의 공통 공유 전극은 다이오드(202)를 통해 상기 제1 접속 단자에 전기적으로 접속되거나 또는 상기 마지막 세그먼트의 공통 공유 전극은 추가의 다이오드(204)를 통해 상기 제3 접속 단자에 전기적으로 접속되는 유기 발광 다이오드 장치.
제7항에 있어서, 상기 제1 접속 단자와 상기 제2 접속 단자는 동일하거나 또는 상기 제3 접속 단자와 상기 제4 접속 단자는 동일한 유기 발광 다이오드 장치.
직렬로 전기적으로 접속된 유기 발광 다이오드 세그먼트들의 시퀀스를 포함하는 유기 발광 다이오드 장치를 생산하는 방법으로서 - 상기 세그먼트들의 시퀀스는 주어진 세그먼트 및 이웃 세그먼트를 포함함 -,
제1 주어진 비공유 전극 세그먼트를 포함하는 제1 층을 제공하는 단계(400),
상기 제1 층 상에 제1 에미터 층을 피착하는 단계(402),
상기 제1 에미터 층 상에 주어진 공통 공유 전극 세그먼트를 포함하는 제2 층을 피착하는 단계(404),
상기 제2 층 상에 제2 에미터 층을 피착하는 단계(406), 및
상기 제2 에미터 층 상에 제2 주어진 비공유 전극 세그먼트를 포함하는 제3 층을 피착하는 단계(408)
를 포함하고,
상기 제1 주어진 비공유 전극 세그먼트, 상기 제1 에미터층 및 상기 주어진 공통 공유 전극 세그먼트는 제1 유기 발광 다이오드를 형성하고, 상기 주어진 공통 공유 전극 세그먼트, 상기 제2 에미터 층 및 상기 제2 주어진 비공유 전극 세그먼트는 제2 유기 발광 다이오드를 형성하고, 상기 제1 유기 발광 다이오드 및 제2 유기 발광 다이오드는 그들의 도전 방향들이 반대 방향으로 향하도록 수직으로 스택되고,
상기 제1 층은 제1 이웃 비공유 전극 세그먼트를 더 포함하고,
상기 제1 에미터 층은 제1 갭을 포함하고,
상기 제2 층은 이웃 비공유 전극 세그먼트를 더 포함하고, 상기 제2 층의 피착은 상기 제1 갭을 통해 상기 주어진 공통 공유 전극 세그먼트에 의해 상기 제1 이웃 비공유 전극 세그먼트를 전기적으로 접촉하기 위하여 수행되고,
상기 제2 에미터 층은 제2 갭을 포함하고,
상기 제3 층은 제2 이웃 비공유 전극 세그먼트를 더 포함하고, 상기 제3 층의 피착은 상기 제1 갭을 통해 상기 제2 주어진 비공유 전극 세그먼트에 의해 이웃 공통 공유 전극 세그먼트를 전기적으로 접촉하기 위하여 수행되고,
상기 제1 주어진 비공유 전극 세그먼트, 상기 제1 에미터 층, 상기 주어진 공통 공유 전극 세그먼트, 상기 제2 에미터 층 및 상기 제2 주어진 비공유 전극 세그먼트는 상기 주어진 유기 발광 다이오드 세그먼트를 형성하고, 상기 제1 이웃 비공유 전극 세그먼트, 상기 제1 에미터 층, 상기 이웃 공통 공유 전극 세그먼트, 상기 제2 에미터 층 및 상기 제2 이웃 비공유 전극 세그먼트는 이웃 유기 발광 다이오드 세그먼트를 형성하는, 방법.
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