KR101703765B1 - 전계 발광 디바이스 - Google Patents

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헤르베르트 에프. 뵈르너
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코닌클리케 필립스 엔.브이.
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Abstract

본 발명은 기판(40) 및 기판(40)의 상부에 기판 전극(20), 카운터 전극(30) 및 기판 전극(20)과 카운터 전극(30) 사이에 배열된 적어도 하나의 유기 전계 발광층(50)을 갖는 전계 발광층 스택과, 전계 발광층 스택을 적어도 캡슐화하는 캡슐화 수단(90)과, 적어도 카운터 전극(30)을 복수의 전기적으로 분리된 카운터 전극 세그먼트(110, 110', 110")로 분할하는 적어도 하나의 분할부(80, 80')를 포함하고, 분할부(80, 80') 아래에서 전기 비도전성 보호 수단(70)이 분할부(80, 80')를 지나 기판 전극(20) 상에 배열되고, 보호 수단(70)은 음영화 에지의 출현을 방지하는데 적합한 형상을 갖고 기판 전극(20) 상에 배열된다.

Description

전계 발광 디바이스{ELECTROLUMINESCENT DEVICE}
본 발명은 카운터 전극을 복수의 전기적으로 분리된 세그먼트로 분할(dividing)하는 적어도 하나의 분할부를 갖는 전계 발광 디바이스에 관한 것이다. 더욱이, 본 발명은 카운터 전극의 세분(segmentation) 방법, 카운터 전극을 분할하기 위한 보호 수단의 사용, 본 발명에 따른 기판 전극으로 커버된 카운터 전극 세그먼트, 대응 보호 수단 및 기판에 접촉하기 위한 도전성 접착제의 사용에 관한 것이다.
US 2005/142 974 A1호는 전계 발광 디스플레이 및 전계 발광 디스플레이의 제조 방법을 설명하고 있다. 이 전계 발광 디스플레이를 제조하기 위해, 제 1 전극이 기판 상에 형성된다. 다음에, 절연층이 화소 영역의 경계에서 제 1 전극 상에 형성된다. 상기 절연층 상에는, 사전 결정된 역 테이퍼 형상을 갖는 예비 형성된 세퍼레이터(separator)가 적용된다. 유기 전계 발광층이 기판 상에 분산된다. 세퍼레이터는 유기 전계 발광층을 분리된 세그먼트로 분할한다. 세퍼레이터는 화소 영역의 경계에 위치되기 때문에, 유기 전계 발광층의 오버플로우(overflow)에 의해 발생될 수 있는 컬러 혼합이 이웃하는 화소 영역 사이에서 방지될 수 있다. 추가의 단계에서, 제 2 전극 재료층이 유기 전계 발광층의 전체 표면 및 세퍼레이터 상에 형성된다. 최종 단계에서, 레이저가 세퍼레이터에 대응하는 제 2 전극층의 부분을 조사하는데 사용된다. 따라서, 제 2 전극층의 조사된 부분이 제거된다. 따라서, 복수의 전기적으로 분리된 세그먼트로 분할된 전계 발광 디바이스가 성취되고, 각각의 세그먼트는 유기 전계 발광층 및 카운터 전극을 포함한다. 불행하게도, 세퍼레이터의 적용은 복잡하고 비용이 많이 든다.
따라서, 본 발명은 전술된 단점을 제거하는 것을 그 목적으로 한다. 특히, 본 발명의 목적은 탄력적이고 용이한 제조 및 신뢰적인 작동을 허용하는 세분된 전계 발광 디바이스를 제공하는 것이다.
이 목적은 본 발명의 청구항 1에 의해 교시된 바와 같은 전계 발광 디바이스에 의해 성취된다. 또한 이 목적은 본 발명의 청구항 8에 의해 교시된 바와 같은 방법에 의해 성취된다. 전계 발광 디바이스 및 방법의 유리한 실시예는 종속 청구항에 규정된다. 전계 발광 디바이스에 대해 설명된 특징 및 상세는 또한 방법에도 적용되고, 그 반대도 마찬가지이다.
본 발명은 기판 및 기판의 상부에 기판 전극, 카운터 전극 및 기판 전극과 카운터 전극 사이에 배열된 적어도 하나의 유기 전계 발광층을 갖는 전계 발광층 스택과, 전계 발광층 스택을 적어도 캡슐화하는 캡슐화 수단과, 적어도 카운터 전극을 복수의 전기적으로 분리된 카운터 전극 세그먼트로 분할하는 적어도 하나의 분할부 및 분할부 아래에 음영화 에지의 출현을 방지하는데 적합한 평활한 및/또는 연속적인 및/또는 가파르지 않은 에지들 및/또는 언덕형 형상을 갖고 분할부의 범위를 넘어서 기판 전극 상에 배열된 전기 비도전성 보호 수단을 포함하는 전계 발광 디바이스를 개시하고 있다.
본 발명의 주요 사상은 기판 전극에 적용되는 보호 수단을 사용하고, 적어도 보호 수단의 상부에서 카운터 전극 내에 분할부를 삽입하는 것이다. 본 발명에 있어서, 용어 분할부는 구조화된 층으로 이어지는 리소그래픽 및/또는 마스크 프로세스에 대조적으로 이러한 층을 증착한 후에 생성된 초기에 접속된 층들 사이의 임의의 간극을 나타낸다. 분할부는 적어도 2개의 전기적으로 분리된 카운터 전극 세그먼트-또한 세그먼트라 칭함- 내의 이전의 균일한 카운터 전극을 분리하는 홈 형상을 포함할 수 있다. 더욱이, 비도전성 보호 수단은 단락을 유도할 수 있는, 2개의 전극 사이의 어떠한 직접적인 접촉도 발생하지 않는 것을 보장한다. 더 이상 핵심적인 세퍼레이터를 필요로 하지 않는다. 보호 수단의 사용은 카운터 전극의 분리가 기계적으로 수행될 수 있기 때문에 충분하다. 카운터 전극의 구조화는 보호 수단 상에서 수행되고, 이 보호 수단은 카운터 전극 내로의 분할부의 적용의 임의의 충격으로부터 기판 전극을 보호하는데 사용된다. 전계 발광 디바이스의 개시된 구조화는 예를 들어 불활성 및/또는 건조 분위기, 예를 들어 건조 질소 등 하에서 글로브 박스 내에서 적용될 수 있다. 따라서, 개시된 전계 발광 디바이스의 제조는 공지의 종래 기술보다 훨씬 저가이다. 더욱이, 보호 수단에 의해 커버된 기판 영역은 각각의 전계 발광 디바이스에 대해 개별적으로 조정될 수 있어 보호 수단을 따른 개별 전계 발광 디바이스의 가변적인 세분을 허용한다.
본 발명에 있어서, 용어 전계 발광(EL)층 스택은 기판 전극과 카운터 전극 사이에 준비된 모든 층을 나타낸다. EL층 스택은 기판과 카운터 전극 사이에 준비된 적어도 하나의 발광 유기 전계 발광층을 포함한다. 다른 실시예에서, 전계 발광층 스택은 기판과 카운터 전극 사이에 준비된 다수의 층을 포함할 수 있다. 다수의 층은 하나 이상의 정공 운반층, 전자 차단층, 전자 운반층, 정공 차단층, 이미터 층 또는 유기 및 비유기층의 조합과 같은 유기층일 수 있다. 비유기층은 층 스택 내의 2개 이상의 발광층 및/또는 전하 주입층의 경우에 추가의 전극일 수 있다. 바람직한 실시예에서, 기판 전극 및/또는 카운터 전극은 ITO, 알루미늄, 은, 도핑된 ZnO 또는 산화물층 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명에 있어서, 용어 기판은 전계 발광 디바이스의 상이한 층이 증착되는 기초 재료를 나타낸다. 일반적으로, 기판은 투명하고, 유리로 제조된다. 더욱이, 기판은 투명하고, 바람직하게는 은, 금, 유리 또는 세라믹 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다. 기판은 또한 전계 발광 디바이스층 스택에 수분 및/또는 산소가 진입하는 것을 본질적으로 방지하기 위한 적합한 수분 및 산소 배리어를 갖는 투명한 폴리머 시트 또는 포일일 수 있다. 기판으로서 금속 포일과 같은 불투명 재료를 사용하는 것도 또한 가능하다. 기판은 예를 들어 광 아웃커플링 향상 또는 다른 목적과 같은 광학 목적으로 추가의 층을 포함할 수 있다. 기판은 일반적으로 편평하지만, 요구되는 임의의 3차원 형상으로 형성될 수도 있다.
본 발명에 있어서, 용어 기판 전극은 기판의 상부 상에 증착된 전극을 나타낸다. 일반적으로, 이 기판 전극은 유리로부터 전극 내로의 이동 원자 또는 이온의 확산을 억제하기 위해 선택적으로 SiO2 또는 SiO의 언더코팅을 갖는 투명한 ITO(인듐 주석 산화물)로 구성된다. ITO 전극을 갖는 유리 기판에 대해, ITO는 일반적으로 애노드이지만, 특정 경우에 이는 또한 캐소드로서 사용될 수 있다. 몇몇 경우에, 얇은 Ag 또는 Au 층(8 내지 15 nm 두께)이 기판 전극으로서 단독으로 또는 ITO와 조합하여 사용된다. 금속 포일이 기판으로서 사용되면, 이는 또한 애노드 또는 캐소드와 같은 기판 전극의 역할을 취한다. 지정된 것의 상부 상의 용어는 열거된 층의 순서를 나타낸다. 이 용어는 명시적으로 서로의 상부 상에로서 나타낸 층 사이의 추가의 층의 가능성을 포함한다. 예를 들어, 기판 전극과 기판 사이에 배열된 광 아웃커플링을 향상시키기 위해 추가의 광학 층이 있을 수도 있다.
본 발명에 있어서, 용어 카운터 전극은 기판으로부터 이격하는 전극을 나타낸다. 이 카운터 전극은 일반적으로 불투명하고 전극이 반사성이 되도록 하는 충분한 두께의 Al 또는 Ag 층으로 제조된다(통상적으로, Al에 대해 100 nm, Ag에 대해 100 내지 200 nm). 이 카운터 전극은 일반적으로 캐소드이지만, 또한 애노드로서 바이어스될 수도 있다. 전면 발광(top-emitting) 또는 투명한 전계 발광 디바이스에 대해, 카운터 전극은 투명해야 한다. 투명한 카운터 전극은 얇은 Ag 또는 Al 층(5 내지 15 nm) 또는 다른 이전에 증착된 층의 상부 상에 증착된 ITO 층으로 제조된다.
본 발명에 있어서, 기판을 통해 광을 발광하는, 투명 기판, 투명 기판 전극 및 불투명 카운터 전극(일반적으로, 반사성)의 조합을 갖는 전계 발광 디바이스는 "배면 발광(bottom-emitting)"이라 칭한다. 다른 전극을 포함하는 전계 발광 디바이스의 경우에, 특정 실시예에서 기판 전극 및 카운터 전극의 모두는 내부 전극이 캐소드 또는 애노드로서 구동될 때 모두 애노드 또는 모두 캐소드일 수 있다. 더욱이, 본 발명에 있어서, 카운터 전극을 통해 광을 발광하는, 불투명 기판 전극 및 투명 카운터 전극의 조합을 갖는 전계 발광 디바이스는 "전면 발광"이라 칭한다.
본 발명에 있어서, 용어 투명 전계 발광 디바이스는 기판, 기판 전극, 카운터 전극 및 캡슐화 수단이 투명한 전계 발광 디바이스를 나타낸다. 여기서, 전계 발광 디바이스는 모두 배면 발광 및 전면 발광이다. 본 발명에 있어서, 층, 기판 또는 전극은 가시광 범위에서의 광의 투과율이 50% 초과이고 나머지는 흡수되거나 반사되면 투명이라 칭한다. 더욱이, 본 발명에 있어서, 층, 기판 또는 전극은 가시광 범위에서의 광의 투과율이 10% 내지 50%이고 나머지는 흡수되거나 반사되면 반투명이라 칭한다. 게다가, 본 발명에 있어서, 광은 450 nm 내지 650 nm의 파장을 가질 때 가시광이라 칭한다. 본 발명에 있어서, 광은 전계 발광 디바이스의 유기 전계 발광층에 의해 방출될 때 인공 광이라 칭한다.
더욱이, 본 발명에 있어서, 층, 커넥터 또는 전계 발광 디바이스의 구성 요소는 그 전기 저항이 100000 Ohm 미만이면 전기 도전성이라 칭한다. 본 발명에 있어서, 수동 전자 부품은 저항기, 커패시터 및 유도부(inductivities)를 포함한다. 더욱이, 본 발명에 있어서, 능동 전자 부품은 다이오드, 트랜지스터 및 모든 유형의 집적 회로를 포함한다.
본 발명에 있어서, 층, 기판, 전극 또는 전계 발광 디바이스의 구성 요소는 그 계면에 입사된 광이 반사의 법칙에 따라 복귀되면 반사성이라 칭하고, 거시적 입사각은 거시적 반사각에 동일하다. 또한, 용어 경면 반사가 이 경우에 사용된다. 더욱이, 본 발명에 있어서, 층, 기판, 전극 또는 전계 발광 디바이스의 구성 요소는 광이 입사되어 반사의 법칙에 따라 복귀되지 않으면 산란이라 칭하고, 거시적 입사각은 복귀된 광의 거시적 각도와 동일하지 않다. 복귀된 광에 대한 각도의 분포가 또한 존재한다. 산란 대신에, 용어 확산 반사가 또한 사용된다.
분할부의 단면의 형상은 한편으로는 카운터 전극 내에 분할부를 삽입하는데 사용된 공구에, 다른 한편으로는 카운터 전극의 재료 특성에 의존한다. 분할부에 의해 성취되어야 하는 유일한 목표는 카운터 전극 세그먼트의 전기적 분리이다. 이 목표를 성취하기 위해, 분할부는 "V", "W", "Y" 또는 "U"-형상을 가질 수 있다. 더욱이, 분할부는 지정된 목표를 성취하는데 유용하고 전계 발광 디바이스의 카운터 전극 내에 용이하게 삽입될 수 있는 임의의 단면을 가질 수 있다.
청구된 발명에서, 전기 비도전성 보호 수단은 분할부를 지나는 기판 전극 상에서 분할부 아래에 배열된다. 보호 수단이 분할부 아래에서 이를 지나 배열된다는 표현은 한편으로는 보호 수단이 완전히 영역 아래에 있다는 것을 나타내고, 여기서 분할부는 카운터 전극 내에 삽입된다. 더욱이, 보호 수단에 의해 커버되는 폭(보호 폭)은 분할부의 폭(분할 폭)을 초과한다. 따라서, 보호 수단은 적어도 완전하게 분할부 아래의 영역을 커버한다.
보호 수단은 분할부로부터 기판 전극을 보호한다. 더욱이, 이 보호 수단은 분할부가 보호 수단 상에 배열되기 때문에 전계 발광 디바이스의 구조화를 위해 사용된다. 보호 수단은 전계 발광 디바이스의 2개의 전극 사이의 단락을 방지한다. 보호 수단은 분할부 및/또는 분할부의 적용이 2개의 전극 사이의 직접적인 접촉을 유도하지 않는 것을 보장하는 재료 특성을 포함해야 한다. 따라서, 보호 수단은 전기적으로 분리된 카운터 전극 세그먼트를 성취하기 위해 카운터 전극을 절단하는데 사용되는 외과용 메스(scalpel)와 같은 기계적 수단으로부터 기판 전극을 보호하기 위해 충분히 경질이고 그리고/또는 두꺼울 수 있다. 예를 들어, 분할부 아래에 임의의 보호 수단을 갖지 않는 외과용 메스로 카운터 전극을 절단하는 것은 통상적으로 전계 발광 디바이스의 수명을 적어도 감소시키는 단락을 유도한다.
바람직한 실시예에서, 보호 수단은 비도전성 접착제를 포함한다. 비도전성 접착제는 용이하게 도포되고 기판 전극을 손상시키지 않는 장점을 갖는다. 더욱이, 이는 공기 중에서 도포될 수 있고 진공 챔버 또는 청결한 방을 사용해야 할 필요가 없다. 따라서, 비도전성 접착제가 기판 전극에 용이하게 도포될 수 있고, -경화 후에- 보호 수단으로서 2개의 전극 사이의 임의의 단락을 방지한다.
지속적인 비도전성 접착제를 성취하기 위해, 이하의 매트릭스, 즉 에폭시, 폴리우레탄, 아크릴 또는 실리콘 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.
산소 또는 물이 유기 전계 발광층 또는 카운터 전극을 손상시킬 수 있다. 보호 수단은 유기 전계 발광층과 직접적인 접촉을 가질 수 있기 때문에, 보호 수단의 비도전성 접착제는 무수물이고 그리고/또는 워터프리(water-free)인 것이 바람직하다. 본 발명에 있어서, 용어 워터프리 및/또는 무수물은 전계 발광 디바이스의 평균 수명 중에 수분 함량에 기인하는 어떠한 열화도 육안으로 관찰될 수 없는 사실을 설명한다. 층 스택 내로 확산하는 물에 기인하는 유기 전계 발광층의 시각적인 열화는 에지로부터 발광 영역의 수축 또는 흑색 스폿의 성장의 형태를 취할 수 있다. 용어 워터프리 및/또는 무수물은 비도전성 접착제 자체 뿐만 아니라 이를 손상시키지 않고 유기 전계 발광층에 의해 흡수될 수 있는 물의 양에 의존한다.
다른 바람직한 실시예에서, 전계 발광 디바이스는 수분 및/또는 산소 배리어를 포함할 수 있다. 본 발명에 있어서, 층 스택 내로의 수분 및/또는 산소의 유해한 확산의 방지층은 수분 및/또는 산소 배리어라 칭한다. 방출된 광의 상당한 수명 감소가 관찰될 수 있으면 확산은 유해한 것으로서 나타낸다. 당 기술 분야에 따른 표준 OLED 디바이스 100000 시간 이상의 정도의 저장 수명 시간을 성취한다. 상당한 감소가 2 이상의 팩터의 감소된 수명을 나타낸다.
다른 바람직한 실시예에서, 보호 수단은 포토레지스트, 래커, 페인트 또는 재용융 유리 프릿(frit)으로 제조된 유리의 층 또는 산화된 금속층, 바람직하게는 양극 산화된 알루미늄 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 보호 수단은 단락을 유도할 수 있는 카운터 전극과 기판 전극 사이의 직접적인 접촉을 방지해야 한다. 지정된 재료는 종종 청결한 방 또는 진공 챔버의 요구 없이 기판 전극에 용이하게 적용될 수 있다. 따라서, 보호 수단의 적용은 용이하고 경제적으로 수행될 수 있다.
보호 수단은 한편으로는 이것이 전기 비도전성인 것을 보장하는 특성을 가져야 한다. 더욱이, 보호 수단은 접촉 수단으로부터 기판 전극을 차폐하기에 충분히 두껍고 그리고/또는 경질이어야 한다. 정밀한 두께 및 경도는 분할부의 삽입 중에 인가된 그리고/또는 접촉 수단에 의한 실제 압력에 의존하지만, 통상적으로 1 내지 100 마이크로미터 두께가 충분하다. 원하는 보호는 1.5 마이크로미터 두께의 포토레지스트층 뿐만 아니라 10 내지 200 마이크로미터 두께의 비도전성 접착제의 층으로 성취되었지만, 더 두꺼운 층이 또한 사용될 수 있다. 더욱이, 보호 수단은 기판 전극, 유기 전계 발광층, 카운터 전극 및/또는 카운터 전극 세그먼트를 손상시키지 않는 것을 보장해야 한다.
다른 바람직한 실시예에서, 보호 수단은 건조된다. 이는 보호 수단 자체를 착색함으로써 또는 보호 수단에 착색된 안료를 도포함으로써 수행될 수 있다.
바람직한 실시예에서, 기판 전극의 상부 상의 보호 수단의 경로는 폐쇄 트랙을 형성한다. 분할부가 보호 수단 상에 적용되면-이에 의해 폐쇄 트랙을 또한 형성하면- 카운터 전극은 내부 세그먼트 및 외부 세그먼트로 분할된다. 내부 세그먼트는 분할부의 폐쇄 트랙 및 기초의 보호 수단에 의해 에워싸인다. 외부 세그먼트는 이 내부 세그먼트를 에워쌀 수 있다. 2개의 지정된 세그먼트의 각각은 각각의 세그먼트에 대한 적어도 하나의 접촉 수단의 사용에 의해 개별적으로 구동될 수 있다. 보호 수단 및/또는 분할부는 원, 타원형 또는 임의의 요구되는 구조체의 형상을 포함할 수 있다. 폐쇄 트랙을 형성하는 보호 수단을 사용함으로써, 보호 수단 및 분할부는 디스플레이, 임의의 특정 형상, 기호 등을 위한 개별적인 화소 또는 문자의 외부 경계를 형성할 수 있다. 당 기술 분야의 숙련자들은 본 발명의 범주 내에서 폐쇄 트랙의 다른 형상을 선택할 수 있다.
다른 실시예에서, 보호 수단은 비폐쇄 트랙의 양 단부가 전계 발광층 스택 및 카운터 전극의 외부 에지 상으로 연장하는 비폐쇄 트랙을 형성할 수 있다. 이 경우에, 대안적인 실시예에서, 기판 전극 및 각각의 분리된 카운터 전극 세그먼트의 카운터 전극은 기판의 상부 상에서 구조화된 전극층을 거쳐 전원에 접속될 수 있다. 보호 수단의 비폐쇄 트랙은 직선 또는 곡선 또는 분할부를 적용한 후에 기판 전극과 접촉하지 않는 개별 카운터 전극을 제공하는데 적합한 본 발명의 범주 내의 임의의 다른 형상을 갖는 선을 형성할 수 있다.
다른 바람직한 실시예에서, 전계 발광 디바이스는 카운터 전극의 적어도 하나의 카운터 전극 세그먼트를 전원에 전기적으로 접촉하기 위한 적어도 하나의 접촉 수단을 포함한다. 접촉 수단은 전원으로부터 전계 발광 디바이스의 카운터 전극 및/또는 카운터 전극 세그먼트로 전류를 전달하기 위한 브리지로서 동작한다. 종종 기판 전극은 기판의 림에서 전원에 접속된다. 전계 발광 디바이스의 카운터 전극 세그먼트를 전원에 개별적으로 접속하기 위해, 커버 덮개에 접속된 카운터 전극 세그먼트 상에 접촉 수단을 배열하는 것이 바람직하다. 접촉 수단은 도전성 접착제 및/또는 도전성 래커 및/또는 도전성 페인트를 포함하는 것이 바람직하다.
더욱이, 접촉 수단은 보호 수단의 완전히 상부에 배열되는 것이 바람직하다. 이는 전계 발광 디바이스의 접속이 3차원 접속 체계를 따르는 장점을 갖는다. 각각의 카운터 전극 세그먼트를 위한 접촉 수단은 카운터 전극의 상부 상에 적용된다. 전계 발광 디바이스의 기판 림에 카운터 전극의 카운터 전극 세그먼트의 각각을 접촉할 필요가 없다. 보호 수단의 상부의 배열은 사용자가 임의의 종류의 접촉 수단을 사용할 수 있게 한다. 더욱이, 이들 접촉 수단이 보호 수단의 완전히 상부에 배열되는 방식으로 적어도 카운터 전극 세그먼트에 기계적 응력을 적용하는 도전성 접착제 및/또는 기계적 도전 수단의 적용을 가능하게 하는 것이 바람직하다. 접촉 수단이 부분적으로 그리고/또는 의도적으로 그리고/또는 비의도적으로 카운터 전극을 관통하더라도, 보호 수단이 접촉 수단의 임의의 요소가 기판 전극에 인접하게 되는 것을 정지할 수 있기 때문에 어떠한 단락도 발생하지 않을 것이다. 더욱이, 접촉 수단은 요구된 전류를 각각의 세그먼트에 공급하기 위해 캡슐화 수단과 접속될 수 있다. 이는 캡슐화 수단이 유기 전계 발광층 뿐만 아니라 층 스택을 캡슐화할 수 있기 때문에 용이하게 수행될 수 있다. 이 실시예에서, 바람직한 접촉 수단은 적어도 하나의 카운터 전극 세그먼트로의 기계적 접촉을 수립하는 도전성 접착제 및/또는 기계적 접촉 요소이다.
바람직한 실시예에서, 도전성 접착제는 매트릭스 및 충전제를 포함한다. 바람직하게는, 도전성 접착제는 매트릭스로서 유기 재료를, 충전제로서 무기 재료를 포함한다. 일 실시예에서, 도전성 접착제는 이하의 매트릭스, 즉 에폭시, 폴리우레탄 또는 실리콘 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 충전제 및/또는 매트릭스는 전원으로부터 카운터 전극 및/또는 카운터 전극 세그먼트로 전류를 전도하기 위해 도전성이어야 한다. 따라서, 도전성 접착제 및/또는 충전제는 도전성 플레이크(flake) 또는 입자를 포함하는 것이 바람직하다. 충전제 입자는 낮은 저항, 안정성 및 내구성을 가져야 한다. 따라서, 충전제는 은, 금, 니켈, 플래티늄, 구리, 팔라듐 또는 다른 금속 또는 탄소, 유리 탄소, 흑연, 탄소 나노튜브, 도핑된 ZnO, SnO, 전기 도전성 질화물, 전기 도전성 붕화물, 금속 커버된 유리 또는 플라스틱 비드, 금속 커버된 유리 또는 구리, 금 또는 은으로 커버된 플라스틱 중공 비드 또는 금속 또는 흑연 입자 중 적어도 하나의 플레이크 또는 입자를 포함하는 것이 바람직하다. 양호한 실시예에서, 도전성 접착제는 무수물이고 그리고/또는 워터프리이다.
더 바람직한 실시예에서, 전계 발광 디바이스는 수분 및/또는 산소 배리어를 포함할 수 있다. 본 발명에 있어서, 층 스택 내로의 수분 및/또는 산소의 유해한 확산을 방지하는 층은 수분 및/또는 산소 배리어라 칭한다. 확산은 방출된 광의 상당한 수명 감소가 관찰될 수 있으면 유해한 것으로서 나타난다. 당 기술 분야에 따른 표준 OLED 디바이스는 100000 시간 이상의 정도의 저장 수명 시간을 성취한다. 상당한 감소가 2 이상의 팩터의 감소된 수명 시간을 나타낸다.
본 발명에 따른 전계 발광 디바이스는 전계 발광층 스택을 캡슐화하기 위한 캡슐화 수단을 포함한다. 캡슐화 수단은 또한 층의 전체 스택의 부분을 형성하는 전계 발광 디바이스의 층의 전체 스택 또는 단지 복수의 층을 캡슐화할 수 있다. 바람직하게는, 캡슐화 수단은 적어도 유기 전계 발광층 및 카운터 전극을 커버하는 기밀 요소이다. 기밀 캡슐화 수단을 사용함으로써, 물 또는 산소와 같은 환경적인 팩터가 캡슐화된 층을 손상할 수 있는 것이 방지된다. 캡슐화 수단은 기밀 덮개를 형성할 수 있다. 이 덮개는 유리 또는 금속으로 형성될 수 있다. 전계 발광 디바이스 또는 단지 그 부분에 도포된 하나 또는 복수의 층에 의해 캡슐화 수단을 형성하는 것이 또한 가능하다. 층은 실리콘, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 알루미늄 산화물 또는 실리콘 산질화물을 포함할 수 있다. 모든 지정된 캡슐화 수단은 기계적 및/또는 환경적 팩터가 전계 발광 디바이스의 층 스택에 악영향을 미치는 것을 방지한다.
예로서, 캡슐화 수단은 금속, 유리, 세라믹 또는 이들의 조합으로 제조될 수 있다. 이는 도전성 또는 비도전성 접착제, 용융된 유리 프릿 또는 금속 땜납에 의해 기판에 부착된다. 따라서, 이는 또한 전계 발광 디바이스를 위한 기계적 안정성을 제공할 수 있다.
바람직한 실시예에서, 캡슐화 수단은 접촉 수단에 전기적으로 접속된다. 접촉 수단과 캡슐화 수단 사이의 전기적 접속은 직접적이거나 간접적일 수 있다. 직접적인 방식에서, 캡슐화 수단은 접촉 수단과 직접 접촉부를 갖는다. 간접적인 방식에서, 와이어와 같은 수단이 캡슐화 수단 및 접촉 수단을 접속하는데 사용될 수 있다. 지정된 와이어와는 별개로, 다른 수단이 당 기술 분야의 숙련자들에 공지된 캡슐화 수단 및 접촉 수단을 접속하는데 사용될 수 있다. 캡슐화 수단의 도움으로 전원에 전계 발광 디바이스를 접속하는 것이 가능하다. 따라서, 와이어 등이 캡슐화 수단에 부착될 수 있고, 이 와이어는 접촉 수단을 거쳐 카운터 전극에 전류를 전달한다. 이 실시예의 요건은 캡슐화 수단이 적어도 일 부분에서 도전성인 것이다. 단락을 방지하기 위해, 캡슐화 수단은 이어서 기판 전극에 대해 절연되어야 한다. 이는 캡슐화 수단이 2개의 영역으로 분할되는 방식으로 실현될 수 있다. 이 영역들 중 하나는 전기 도전성 접촉 영역이고, 하나는 전기 절연성 영역이다. 캡슐화 수단은 전기 도전성 접촉 영역이 접촉 수단에 접속되는 방식으로 설계되어야 한다. 접촉 수단으로서 도전성 접착제를 사용하여, 제조 중에 도전성 접착제가 카운터 전극 및/또는 카운터 전극 세그먼트와 캡슐화 수단 사이에 용이하게 도포될 수 있는 장점이 있다. 도전성 접착제의 양이 카운터 전극 세그먼트와 캡슐화 수단의 접촉 영역 사이의 간극에 대해 너무 많으면, 캡슐화 수단이 층 스택을 갖는 기판의 상부 상에 배치될 때 옆으로 흐를 수 있고 따라서 캡슐화 수단의 것보다 큰 영역을 커버할 것이다. 그러나, 도포된 접착제의 양은 층 스택의 측면에 걸쳐 또는 분할부 내로 흐름으로써 기판 전극 또는 다른 카운터 전극 세그먼트에 전기 접촉부를 제공하지 않게 하기 위해 제한되어야 한다.
다른 바람직한 실시예에서, 캡슐화 수단은 전기 도전성 기밀 피드스루(feed through)를 포함한다. 이 기밀 피드스루는 접촉 수단에 접속된 도전성 요소를 포함한다. 이는 접촉 수단과의 직접 접촉에 의해 또는 와이어 또는 당 기술 분야의 숙련자에게 공지된 요소의 도움에 의해 수행될 수 있다. 캡슐화 수단이 전기 도전성이고 기판 전극에 접속되면, 기밀 피드스루가 캡슐화 수단에 대해 전기적으로 절연되는 것이 바람직하다. 이는 도전성 요소가 매립되는 절연 수단에 의해 수행될 수 있다. 기밀 피드스루를 위한 이 절연 수단은 예를 들어 도전성 요소를 포위하는 유리 또는 세라믹에 의해 형성될 수 있다.
다른 바람직한 실시예에서, 캡슐화 수단은 전기 도전성 접촉 영역을 포함한다. 이 실시예에서, 캡슐화 수단은 하나가 접촉 영역을 형성하고 다른 하나는 절연 영역을 형성하는 2개의 상이한 요소를 구성한다. 바람직하게는, 접촉 용역은 캡슐화 수단의 상부 상에 배열된다. 대안적인 접촉 영역이 캡슐화 수단 내에 매립된 요소에 의해 형성될 수 있고, 이 매립된 요소는 도전성이다. 예를 들어, 금속 디스크는 기밀 다층 구조체 내에 매립될 수 있어, 캡슐화 수단을 형성한다. 이 금속 디스크는 이어서 전계 발광 디바이스의 접촉 수단과 전기 접촉하는 접촉 영역을 형성한다. 바람직하게는, 접촉 영역은 캡슐화 수단에 대해 전기적으로 절연된다. 이는 당 기술 분야의 숙련자에게 공지된 유리 또는 세라믹 또는 다른 재료 내에 접촉 영역을 매립함으로써 수행될 수 있다.
접촉 수단 및/또는 카운터 전극 세그먼트로의 접촉 수단의 적용에 의해 트리거링된 개시된 전계 발광 디바이스의 2개의 전극 사이의 임의의 단락을 방지하기 위해, 본 발명은 보호 수단의 완전히 위에 접촉 수단을 배열하는 것을 개시하고 있다. 따라서, 다양한 접촉 수단이 단락의 위험 없이 개시된 전계 발광 디바이스에 적용될 수 있다. 단락의 가능성을 더 감소시키기 위해, 복수의 접촉 수단이 본 발명 내에서 개시되어 있고, 이는 전계 발광 디바이스, 특히 카운터 전극 세그먼트를 전원에 접속하는데 사용될 수 있다. 지정된 접촉 수단 중 하나가 카운터 전극 세그먼트를 손상시키도록 의도적으로 사용되더라도, 보호 수단이 적어도 접촉 수단의 완전히 아래에 배열되기 때문에 어떠한 단락도 발생하지 않을 것이다.
접촉 수단은 캡슐화 수단과 카운터 전극 사이에 배치된 스프링을 포함할 수 있다. 따라서, 이 스프링은 카운터 전극 세그먼트와 직접 접촉할 수 있고 캡슐화 수단으로부터 카운터 전극으로 전류를 전도할 수 있다. 스프링은 예를 들어 납땜, 레이저 용접 또는 초음파 용접에 의해 카운터 전극 세그먼트에 부착될 수 있다. 부착 프로세스는 카운터 전극 및/또는 전계 발광층 스택의 관통을 유도할 수 있다. 재차, 아래의 보호 수단은 단락을 방지할 것이다. 다른 실시예에서, 스프링은 카운터 전극에 코인형 접촉 플레이트를 가압할 수 있다. 이 코인형 요소의 표면이 완전히 편평하지는 않고 카운터 전극의 부분을 관통할지라도, 아래의 보호 수단이 접촉 수단의 표면이 기판 전극과 전기 접촉하게 되는 것을 방지할 수 있기 때문에 어떠한 단락도 발생하지 않을 것이다.
다른 바람직한 실시예에서, 접촉 수단은 원호형 스프링을 포함할 수 있다. 원호형 스프링은 캡슐화 수단에 용이하게 부착될 수 있고, 접촉 수단과 카운터 전극 사이의 접촉이 용이하게 수립된다. 다른 바람직한 실시예에서, 접촉 수단은 라운딩된 팁이다. 이는 또한 카운터 전극 상에 라운딩된 팁을 가압하는 스프링을 포함할 수 있다. 라운딩된 팁과 카운터 전극 사이의 큰 접촉 영역에 기인하여, 신뢰적인 접촉이 수립된다.
카운터 전극의 영역을 가로지르는 전압의 균질한 분포를 성취하기 위해, 복수의 접촉 수단이 카운터 전극 상의 전류 분포 균일성을 향상시키기 위해 카운터 전극 및/또는 카운터 전극 세그먼트에 적용되는 것이 바람직하다. 다수의 접촉 수단을 사용함으로써, 전압의 성취된 분포는 더 균질하다. 접촉 수단은 도전성 접착제에 의해 형성될 수 있기 때문에, 복수의 접촉 수단-예를 들어 도전성 접착제의 액적-을 카운터 전극에 용이하게 적용한다. 이들 도전성 접착제의 액적은 캡슐화 수단과 직접 접촉할 수 있다. 따라서, 전계 발광 디바이스를 전원에 접속하기 위해, 단지 전원에 캡슐화 수단을 접속하기만 하면 된다. 도전성 캡슐화 수단의 경우에, 상기 수단은 카운터 전극 세그먼트를 전기적으로 분리하여 유지하기 위해 적합한 세분을 포함해야 한다. 캡슐화 수단은 카운터 전극 세그먼트의 것들보다 작은 크기의 정도인 저항을 가질 가능성이 높다. 따라서, 동일한 카운터 전극 세그먼트 상에 배열된 모든 접촉 수단은 동일한 전위에 접속될 것이다. 이는 유기 전계 발광층으로의 균일한 전압 및 전류의 분배 및 대응 카운터 전극 세그먼트의 유기 전계 발광층에 의한 인공 광의 균질한 생성을 유도한다. 카운터 전극 세그먼트에 적용된 접촉 수단의 수는 한편으로는 카운터 전극의 저항에, 다른 한편으로는 카운터 전극 세그먼트의 크기에 의존한다. 공지의 전계 발광 디바이스에 대해, 이하의 수, 즉 2, 4, 5, 8, 16 또는 32개의 접촉 수단이 카운터 전극 세그먼트에 적용되는 것이 바람직한 것으로 나타난다.
다른 바람직한 실시예에서, 전계 발광 디바이스는 카운터 전극 세그먼트를 개별적으로 작동하기 위한 제어 요소를 포함한다. 제어 요소는 전계 발광 디바이스의 카운터 전극 세그먼트 내로 흐르는 전류를 조종하는데 사용된다. 이는 각각의 카운터 전극 세그먼트의 개별 활성화를 위해 바람직하게 사용된다. 바람직한 실시예에서, 제어 요소는 능동 회로 또는 집적 회로이다. 지정된 회로는 전계 발광 디바이스에 용이하게 적용되고, 심지어 복수의 전계 발광 디바이스는 단지 하나의 제어 요소로 제어될 수 있다. 더욱이, 제어 요소는 전원으로의 접속부를 거쳐 제어 신호를 수신할 수 있다. 접속부-예를 들어 와이어-는 전기 에너지 뿐만 아니라 제어 신호를 전달한다. 제어 요소는 카운터 전극 세그먼트의 작동 조건을 개별적으로 제어할 수 있게 한다. 예를 들어, 제 1 카운터 전극 세그먼트는 높은 밝기에서 작동될 수 있고, 인접한 카운터 전극 세그먼트는 낮은 밝기에서 작동될 수 있고, 또는 방출된 광의 컬러는 2개 이상의 상이한 유기 전계 발광층을 갖는 전계 발광층 스택을 사용하여 상이한 카운터 전극 세그먼트에 대해 상이하게 조정될 수 있다.
본 발명의 목적은 또한 기판 및 기판의 상부에 기판 전극, 카운터 전극 및 기판 전극과 카운터 전극 사이에 배열된 적어도 하나의 유기 전계 발광층을 갖는 전계 발광층 스택을 포함하고, 캡슐화 수단이 전계 발광층 스택을 적어도 캡슐화하는, 전계 발광 디바이스의 카운터 전극을 복수의 전기적으로 분리된 카운터 전극 세그먼트로 세분하는 방법에 의해 또한 해결되고,
이 방법은,
a. 음영화 에지의 출현을 방지하도록, 평활한 및/또는 연속적인 및/또는 가파르지 않은 에지들 및/또는 언덕형 형상을 갖는 적어도 하나의 보호 수단을 상기 기판 전극에 적용하는 단계로서, 보호 수단은 전기 비도전성인 적어도 하나의 보호 수단 적용 단계와,
b. 기판 전극의 상부 및 적용된 보호 수단 상에 적어도 하나의 연속적인 층의 전계 발광층 스택을 증착하는 단계와,
c. 전계 발광층 스택의 상부 상에 하나의 연속적인 카운터 전극을 증착하는 단계와,
d. 카운터 전극을 복수의 전기적으로 분리된 카운터 전극 세그먼트로 세분하기 위해, 보호 수단의 경로 상에서 연속적인 카운터 전극 내에 적어도 하나의 분할부를 삽입하는 단계로서, 보호 수단은 분할부의 범위를 넘어가는, 적어도 하나의 분할부 삽입 단계를 포함한다.
전계 발광 디바이스를 참조하여 설명된 상세 및 특징은 개시된 방법에도 또한 적용되고, 그 반대도 마찬가지이다. 개시된 방법에서, 분할부는 증착 후에 카운터 전극 내에 삽입되고 종래 기술에서와 같이 세퍼레이터에 의해 형성되지 않는다. 따라서, 어떠한 세퍼레이터도 기판 전극에 적용되지 않는다. 이 대신에, 분할부는 연속적인 카운터 전극 내에 직접 삽입된다. 따라서, 개시된 방법은 종래 기술에 비교하여 감소된 수의 단계를 필요로 한다. 더욱이, 개시된 방법은 분할부를 제조하기 위한 리소그래픽 및/또는 마스크 프로세스를 필요로 하지 않는다.
본 발명은 적어도 하나의 유기 전계 발광층을 갖는 전계 발광층 스택이 기판 전극의 상부 상의 하나의 연속적인 비구조화된 층 내에 증착되는 것을 개시하고 있다. 전계 발광층 스택은 보호 수단에 의해 세그먼트로 분할되지 않는다. 카운터 전극 및 -가능하게는- 전계 발광층 스택의 적어도 일부의 세분은 적어도 하나의 분할부를 삽입함으로써 수행된다. 따라서, 유기 전계 발광층은 보호 수단에 의해서 뿐만 아니라 분할부에 의해 세분되지 않고, 이는 지정된 유기 전계 발광층의 증착 후에 적용된다. 더욱이, 분할부는 보호 수단의 경로를 따른다. 이 특징은 분할부의 경로가 항상 보호 수단의 경로를 따르는 것을 개시하고 있다. 명백하게, 기판 전극으로의 보호 수단의 적용은 다른 방식으로 비구조화된 카운터 전극 내의 분할부의 경로를 결정한다. 보호 수단에 의해 커버된 기판 영역은 적용된 분할부에 의해 분리된 카운터 전극 세그먼트의 형상을 사전 결정하고 보호 수단을 위한 증착 프로세스를 조정함으로써 각각의 전계 발광 디바이스에 대해 개별적으로 변경될 수 있다. 이는 종래 기술과는 대조적으로 전계 발광 디바이스의 유연성있는 개별적인 구조화를 할 수 있게 한다.
보호 수단은 카운터 전극을 향해 기판 전극을 신뢰적으로 절연함으로써 분할부로부터 임의의 악영향에 대해 유기층 및 카운터 전극을 보호하는 층이다. 따라서, 보호 수단이 2개의 전극 사이의 임의의 직접적인 접촉을 방지하기 때문에 어떠한 단락도 발생하지 않을 것이다. 보호 수단은 비도전성 접착제 또는 포토레지스트를 포함할 수 있다. 보호 수단의 영역은 분할부의 영역 상으로 더 연장할 수 있다.
개시된 방법의 바람직한 실시예는 분할부가 기계적 공구, 바람직하게는 나이프 및/또는 외과용 메스 및/또는 레이저에 의해 카운터 전극 내에 삽입되는 것을 특징으로 한다. 분할부는 카운터 전극 내에 지명된 공구 중 하나에 의해 용이하게 삽입될 수 있다. 보호 수단은 임의의 손상 또는 단락의 발생으로부터 기판 전극을 보호하기 때문에, 카운터 전극 내에 분할부를 삽입하기 위한 복잡한 수단을 사용할 필요가 없다. 당 기술 분야의 숙련자들은 본 발명의 범주 내에서 분할부를 적용하기 위해 대안적인 기계적 공구를 선택할 수 있다.
방법의 다른 바람직한 실시예에서, 카운터 전극 세그먼트는 전기적으로 분리된 카운터 전극 세그먼트의 각각의 상부 상에 접촉 수단을 적용함으로써 캡슐화 수단에 접속된다. 이 실시예에서, 카운터 전극 세그먼트의 각각의 상부 상에는 개별 접촉 수단이 적용된다. 접촉 수단은 카운터 전극 세그먼트를 전원에 접속하는데 사용된다. 전기적으로 분리된 카운터 전극 세그먼트의 각각에 하나의 접촉 수단을 개별적으로 적용함으로써, 각각의 카운터 전극 세그먼트는 개별적으로 구동될 수 있고 그리고/또는 전계 발광 디바이스를 통한 전류의 균질한 분배가 성취될 수 있다. 추가의 바람직한 실시예는 접촉 수단을 적용하는 단계가 보호 수단 상에서 수행되는 것을 특징으로 하고, 보호 수단은 접촉 수단을 지나간다. 이 단계를 사용함으로써, 접촉 수단 자체 및/또는 접촉 수단의 적용이 단락을 유도하지 않는 것이 보장된다. 접촉 수단 및/또는 접촉 수단의 적용은 카운터 전극 세그먼트의 손상 및/또는 천공을 유도할 수 있다. 접촉 수단의 이들 부분은 기판 전극에 도달하여 단락을 유도할 수 있다. 이는 기판 전극 상에 배열되어 접촉 수단을 지나는 보호 수단에 의해 방지된다. 따라서, 접촉 수단의 부분 및/또는 접촉 수단에 의해 변형된 카운터 전극 세그먼트의 부분이 기판 전극에 도달할 수 없다.
본 발명은 또한 다른 방식으로 비구조화된 카운터 전극의 세분을 위해 사용된 분할부로부터 본 발명에 따른 전계 발광 디바이스의 기판 전극을 보호하기 위한 적어도 하나의 전기 비도전성 보호 수단의 사용을 개시하고 있다. 청구된 보호 수단은 기판 전극 상에 배열되고, 분할된 카운터 전극과 기판 전극 사이의 전기적 접촉을 방지한다. 따라서, 보호 수단은 분할부로부터 일종의 차폐부로서 동작하여, 카운터 전극을 복수의 카운터 전극 세그먼트로 세분한다. 더욱이, 본 발명은 다른 방식으로 비구조화된 카운터 전극의 세분을 위해 사용된 분할부로부터 본 발명에 따른 전계 발광 디바이스의 기판 전극을 보호하기 위한 전기 비도전성 보호 수단으로서 비도전성 접착제의 사용을 개시하고 있다. 청구된 비도전성 접착제는 기판 전극에 용이하게 도포될 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 전계 발광 디바이스의 전기적으로 분리된 카운터 전극 세그먼트를 접촉하기 위한 도전성 접착제의 사용을 개시하고 있다. 카운터 전극을 접촉하기 위해 사용된 공지의 수단에 비교하여 도전성 접착제를 사용하는 장점은 복잡한 제조 프로세스를 갖지 않는 카운터 전극과 캡슐화 수단 사이의 용이한 도포 및 전기적 접속이다.
본 발명의 개시된 전계 발광 디바이스를 제조하기 위해, 층 스택의 상이한 층이 기판 상에 증착된다. 기판 상에 기판 전극을 증착한 후에, 보호 수단은 기판 전극에 적용될 수 있다. 그 후에, 유기층이 증착된다. 다음에, 카운터 전극이 증착된다. 마지막으로, 분할부가 보호 수단의 경로 상에서 다른 연속적인 카운터 전극 내에 삽입되어, 카운터 전극을 복수의 전기적으로 분리된 카운터 전극 세그먼트로 세분한다. 당 기술 분야에 따르면, 유기층 및 카운터 전극을 위한 바람직한 증착 기술은 진공 증착이다. 진공 증착은 증착될 재료가 증발원으로부터 기판으로 직선 경로를 따라 방향성 증착을 유도하는 증착 기술이다. 보호 수단이 가파른 에지 또는 돌출 에지를 가지면, 음영 효과가 발생할 수 있고, 이는 유기층 및 카운터 전극 내에 구멍을 유도한다. 음영화 효과의 출현을 유도하는 에지는 음영화 에지로서 나타난다. 이 바람직하지 않은 효과를 방지하기 위해, 보호 수단은 평활한 및/또는 연속적인 및/또는 가파르지 않은 에지 및/또는 언덕형 형상을 갖는다. 따라서, 본 발명은 또한 기판 전극 상의 음영화 에지의 출현을 방지하는 재료 특성 및/또는 도포 절차를 포함하고 그리고/또는 형상을 갖는 보호 수단을 청구한다. 바람직한 실시예에서, 음영화 에지의 출현을 방지하는 재료 특성은 점성, 예를 들어 증가된 온도에서의 점성이다. 바람직하게는, 점도는 낮다. 비도전성 접착제가 보호 수단으로서 사용되면, 이는 기판 전극 상에 액체 형태로 도포될 수 있다. 보호 수단의 이 비도전성 접착제가 이를 유동할 수 있게 하는 점성을 포함하면, 보호 수단의 평활한 언덕형(hill-like) 형상이 생성되고, 이는 음영화 효과를 방지한다. 재료가 가파른 에지를 발생하는 보호 수단에 대해 사용되면, 다수의 증착 소스가 음영화 효과의 출현을 방지하기 위해 기판 상에 상이한 방향으로부터 재료를 증착하는데 사용될 수 있다. 보호 수단 상에 연속적인 층 증착을 보장하기 위해 증착 중에 기판을 회전시키거나 또는 다른 방식으로 이동시키는 것이 또한 적당할 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 전계 발광 디바이스에서 기판 전극으로서 사용될 전극의 상부 상에 적어도 하나의 보호 수단을 갖는 단지 하나의 연속적인 전극에 의해 커버된 기판에 관한 것이다. 용어 "연속적인"은 임의의 기판 전극을 나타내고, 여기서 기판 전극으로 코팅된 기판 영역은 기판 전극에 전기적으로 절연된 캡슐화 수단에 의해 커버된 유기 전계 발광 디바이스의 기판 영역의 캡슐화된 영역 내에서 기판 상에 제 2 도전성 영역을 적용하도록 구성되지 않는다.
전술된 전계 발광 디바이스 및/또는 방법, 뿐만 아니라 청구된 구성 요소 및 설명된 실시예에서 본 발명에 따라 사용될 구성 요소는 크기, 형상, 재료 선택에 대해 임의의 특정 예외를 받게 되지 않는다. 선택 기준이 관련 분야에서 공지되어 있도록 하는 기술적인 개념은 한정 없이 적용될 수 있다. 본 발명의 목적의 추가의 상세, 특징 및 장점은 종속 청구항 및 본 발명에 따른 전계 발광 디바이스의 복수의 바람직한 실시예를 도시하는 각각의 도면-예시적인 방식으로만-의 이하의 설명에서 개시되어 있다.
본 발명의 다른 실시예가 이하의 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 세분된 카운터 전극을 갖는 전계 발광 디바이스의 제 1 실시예의 도면.
도 2는 전계 발광 디바이스의 다른 실시예의 도면.
도 3은 도 2에 따른 전계 발광 디바이스의 평면도.
도 4는 전계 발광 디바이스의 다른 실시예의 도면.
도 5는 도 4에 따른 전계 발광 디바이스의 평면도.
도 6은 전계 발광 디바이스의 다른 실시예의 도면.
도 7은 도 6에 따른 전계 발광 디바이스의 평면도.
도 8은 개시된 전계 발광 디바이스의 다른 실시예의 도면.
도 9는 전계 발광 디바이스의 평면도.
도 10은 전계 발광 디바이스의 다른 실시예의 도면.
도 11은 보호 수단을 갖는 전계 발광 디바이스의 절결도.
도 12는 종래 기술에 개시되어 있는 바와 같은 음영화 에지를 갖는 세퍼레이터의 도면.
도 1에는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 전계 발광 디바이스(10)가 도시되어 있다. 전계 발광 디바이스는 이 예 및 이하의 예에서 전계 발광층 스택으로서 기판 전극(20), 카운터 전극(30) 및 유기 전계 발광층(50)을 포함한다. 유기 전계 발광층(50)은 기판 전극(20)과 카운터 전극(30) 사이에 배열되어 층 스택을 형성한다. 이 층 스택은 기판(40) 상에 배열된다. 도시된 실시예에서, 기판 전극(20)은 투명한 전도성 재료인 대략 100 nm 두께의 ITO의 층에 의해 형성된다. 이 기판 전극(20) 상에는 유기 전계 발광층(50)이 증착된다. 전압이 기판 전극(20)과 카운터 전극(30) 사이에 인가되면, 유기 전계 발광층(50) 내의 유기 분자의 일부가 나오게 되어, 전계 발광층(50)에 의해 방출되는 인공 광의 방출을 초래한다. 카운터 전극(30)은 기판 전극(20) 및 기판(40)을 통해 인공 광을 반사하는 미러로서 동작하는 알루미늄의 층에 의해 형성된다. 주위 내로 광을 방출하기 위해, 이 실시예의 기판(40)은 유리로 제조된다. 따라서, 도 1에 따른 전계 발광 디바이스는 배면 발광 OLED이다. 이하의 도면에 도시된 전계 발광 디바이스(10) 뿐만 아니라 그 구성 요소 및 본 발명에 따라 사용된 구성 요소는 실제 척도로 도시된 것은 아니다. 특히, 전극(20, 30), 유기 전계 발광층(50) 및 기판(40)의 두께는 실제 척도로 도시된 것은 아니다. 모든 도면은 단지 본 발명을 명백하게 설명하는 기능을 한다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 유기 전계 발광층(50) 및 카운터 전극(30)은 캡슐화 수단(90)에 의해 캡슐화된다. 이 캡슐화 수단(90)은 덮개형(lid-like) 형상을 포함한다. 더욱이, 전계 발광 디바이스(10)는 카운터 전극(30)을 전원에 전기적으로 접촉하기 위한 적어도 하나의 접촉 수단(60)을 포함한다. 따라서, 접촉 수단(60)은 카운터 전극(30)으로부터 전원으로 이어지는 도전 경로의 부분이다.
본 발명의 목적은 용이하게 제조될 수 있는 복수의 전기적으로 분리된 세그먼트를 갖는 전계 발광 디바이스(10)를 성취하는 것이다. 도 1에는 카운터 전극(30)이 2개의 분할부(80, 80')에 의해 복수의 전기적으로 분리된 카운터 전극 세그먼트(110, 110', 110")로 분할되는 것이 도시되어 있다. 이하에서, 분리된 카운터 전극 세그먼트(110, 110', 110")는 또한 세그먼트(110, 110', 110")로서 나타낸다. 보호 수단(70)이 기판 전극(20)에 적용된다. 이 보호 수단(70)은 전기적으로 비도전성이다. 더욱이, 전기적으로 비도전성 보호 수단(70)은 분할부(80, 80')를 지나서 기판 전극(20) 상에서 분할부(80, 80') 아래에 배열된다. 보호 수단(70)은 음영화 에지의 출현을 방지하는데 적합한 형상을 갖고 기판 전극(20) 상에 배열된다. 따라서, 도시된 실시예에서, 보호 수단(70)은 비도전성 접착제에 의해 형성되고, 음영화 에지를 갖지 않는 평활한 언덕형 형상을 갖고, 이는 유기 전계 발광층(50) 및 카운터 전극(30) 내의 구멍으로 이어질 수 있다. 보호 수단(70)의 비도전성 접착제는 기판 전극(20)에 도포되고, 그 후에 분할부(80, 80')를 카운터 전극(30) 내에 삽입하는 것이 가능하다. 이는 기계적 공구 또는 레이저에 의해 수행될 수 있다. 카운터 전극(30)을 분할함으로써, 복수의 세그먼트(110, 110', 110")가 수립된다. 보호 수단(70)은 2개의 전극(20, 30) 사이에 어떠한 단락도 발생하지 않는 것을 보장한다. 더욱이, 보호 수단(70)은 분할부(80, 80')의 삽입 중에, 기판 전극(20)이 손상되는 것을 방지한다. 분할부는 적어도 카운터 전극을 분할하지만, 전계 발광층 스택(50)의 부분을 또한 분할하거나 또는 심지어 보호 수단으로 연장할 수 있다.
도 1의 실시예에서, 접촉 수단(60)은 카운터 전극(30)에 도포된 전기 도전성 접착제이다. 캡슐화 수단(90)은 3개의 전기 도전성 접촉 영역(100)을 포함한다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 접촉 수단(60)의 도전성 접착제는 캡슐화 수단(90)의 접촉 영역(100)과 직접 접촉한다. 도 1에 따른 전계 발광 디바이스(10)의 사용자는 인공 광을 생성하기 위해 단지 접촉 영역(100)을 전원과 접속하기만 하면 된다. 각각의 접촉 영역(100)이 접촉 수단(60) 및/또는 카운터 전극 세그먼트(110, 110', 110")보다 더 강인하고 더 크기 때문에, 전원으로의 접속은 공지의 수단에 의해 용이하게 수행될 수 있다. 예를 들어, 와이어는 캡슐화 수단(90)의 접촉 영역(100)에 용접될 수 있다. 접촉 영역(100)은 캡슐화 수단(90) 내에 매립된 금속 디스크에 의해 형성될 수 있다. 이 금속 디스크는 전기 도전성이고, 따라서 접촉 수단(60)과 전원 사이의 브리지로서 사용될 수 있다. 도시된 실시예에서, 캡슐화 수단(90)은 기판 전극(20) 상에 위치되고 또한 전기 도전성이다. 단락을 방지하기 위해, 캡슐화 수단(90)은 접촉 영역(100)을 에워싸는 절연 경계(101)를 포함한다. 이는 접촉 영역(100)과 캡슐화 수단(90)의 상부(95) 사이의 임의의 직접적인 접촉을 방지한다. 도시된 실시예와는 별개로, 접촉 영역(100)은 캡슐화 수단(90) 내에 매립된 디스크에 의해 형성될 수 있다. 또한, 캡슐화 수단(90)은 도전성 입자로 부분적으로 도핑된 단일 부분 요소이어서, 도전성 영역(100)이 형성되게 된다. 이 실시예에서, 도전성이 아닌 캡슐화 수단의 나머지는 기판 전극(20)에 대해 접촉 영역(100)을 절연한다.
도시된 실시예에서, 캡슐화 수단(90)은 한편으로는 기판 전극(20)에 기초하고, 다른 한편으로는 접촉 수단(60)의 도전성 접착제와 접촉한다. 단락을 방지하기 위해, 캡슐화 수단(90)의 적어도 일부 및/또는 캡슐화 수단(90)의 전체는 기판 전극(20)에 대해 절연되어야 한다.
도시된 실시예에서, 캡슐화 수단(90)의 상부(95)는 전기 도전성이고, 캡슐화 수단(90)의 측면(96)은 전기 절연성이다. 따라서, 카운트 전극(30)과 기판 전극(20) 사이의 단락이 방지된다. 사용의 유형에 따라, 캡슐화 수단(90)은 이하의 특성을 가질 수 있다.
캡슐화 수단(90)의 캡슐화 수단(90)의
상부(95)의 특성 측면(96)의 특성
1. 도전성 도전성
2. 절연성 도전성
3. 도전성 절연성
4. 절연성 절연성
제 1 경우에, 캡슐화 수단(90)은 기판 전극(20)에 대해 절연되어야 한다. 따라서, 절연 림(94)-도 4에 도시됨-이 캡슐화 수단(90)에 적용되어야 한다. 제 3 경우에, 캡슐화 수단(90)의 측면(96)은 기판 전극(20)에 대해 도전성 상부(95)를 절연하기 때문에, 임의의 절연 림(94)에 대한 필요성이 존재하지 않을 것이다. 제 2 경우에, 전기 도전성 피드스루가 캡슐화 수단의 절연 상부(95)에 적용되어 이를 접촉 수단(60)과 접속할 수 있다. 동일한 사항이 캡슐화 수단(90)의 측면(96) 뿐만 아니라 상부(95)가 절연성인 제 4 경우에 적용된다. 기판 전극(20)은 접속 수단(93')을 거쳐 전원에 접속된다. 적합한 접속 수단(93')이 당 기술 분야의 숙련자들에게 공지되어 있다.
분할부(80, 80')의 단면의 이 형상은 분할부(80, 80')를 카운터 전극(30) 및 가능하게는 유기 전계 발광층(50)의 부분 내에 삽입하는데 사용되는 공구에 의존한다. 더욱이, 분할부(80, 80')의 형상은 카운터 전극 및/또는 유기 전계 발광층(50)의 재료 특성에 의존한다. 분할부(80, 80')에 의해 성취되어야 하는 유일한 목표는 카운터 전극 세그먼트(110, 110', 110") 사이의 어떠한 전기 접촉도 발생할 수 없도록 하는 카운터 전극 세그먼트(110, 110', 110")의 확실한 분리이다. 이 목표를 성취하기 위해, 분할부(80, 80')는
- "V" 형상(도 1 참조),
- "2단" 형상(도 2 참조) 또는
- "U" 형상(도 8 참조)을 가질 수 있다.
분할부(80, 80')의 단면의 명명되고 도시된 형상은 단지 예시적인 방식을 갖는다. 분할부(80, 80')는 지정된 목표를 성취하는데 유용하고 전계 발광 디바이스(10)의 카운터 전극(30) 내에 용이하게 삽입될 수 있는 임의의 단면을 가질 수 있다.
전기 비도전성 보호 수단(70)은 분할부(80, 80')를 지나서 기판 전극(20) 상의 분할부(80, 80') 아래에 배열된다. 보호 수단(70)이 분할부(80, 80')를 지나 그 아래에 배열된다는 표기는,
- 보호 수단(70)이 분할부(80, 80')가 카운터 전극(30) 내에 삽입되는 영역의 완전히 아래에 있고,
- 보호 수단(70)에 의해 커버되는 폭-보호 폭(195)-은 분할부(80, 80')의 폭-분할 폭(190)을 초과한다는 것을 나타낸다.
따라서, 보호 수단(70)은 적어도 분할부(80, 80') 아래의 영역을 완전히 커버한다.
분할부(80, 80')는 폭 및 깊이를 포함하고, 이는 세그먼트(110, 110')가 어떠한 전기적 접촉부도 갖지 않는 것을 보장한다. 따라서, 분할부(80. 80')의 분할 폭(190)은 카운터 전극(30)의 두께에 비교하여 매우 클 수 있다. 더욱이, 분할부(80, 80')는 카운터 전극(30)을 단지 관통할 수 있거나 또는 카운터 전극(30) 및 유기 전계 발광층(50)의 부분을 관통할 수 있거나 또는 보호 수단(70)의 상부에 증착된 모든 층을 관통할 수 있다. 다른 실시예에서, 분할부(80, 80')는 카운트 전극(30) 뿐만 아니라 전계 발광층(50)을 복수의 세그먼트(110, 110')로 분리한다. 이는 도 2 및 도 8에 도시되어 있다. 도 8에서, 전계 발광 디바이스(10)는 "U"형 분할부(80, 80')를 포함한다. 이는 도 1에 도시된 "V"형 분할부(80, 80')와 대조된다. 도 8의 "U"형 분할부(80, 80')는 카운터 전극(30) 뿐만 아니라 유기 전계 발광층(50)을 전기적으로 분리된 섹션으로 분리한다. 보호 수단(70)은 분할부(80, 80')가 기판 전극(20)에 도달하는 것을 방지한다.
도 2 및 도 3에는 개시된 전계 발광 디바이스(10)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 2는 절단선 I-I를 따른 도 3의 전계 발광 디바이스(10)의 단면도를 도시한다. 알 수 있는 바와 같이, 분할부(80, 80')는 2단 형상을 가져, 카운터 전극(30)을 2개의 전기적으로 분리된 카운터 전극 세그먼트(110, 110')로 분할한다. 분할부(80, 80') 아래에서 보호 수단(70)이 기판 전극(20) 상에 배열된다. 도시된 보호 수단(70)은 평활한 언덕형 구조체를 포함한다. 이에 의해, 기판 전극의 상부 위에 하나의 연속적인 층을 증착하여, 전계 발광층 스택을 형성하는 것이 가능하다. 전계 발광층 스택의 상부에 하나의 연속적인 카운터 전극(30)을 증착한 후에, 분할부(80, 80')가 삽입될 수 있다. 분할 폭(190)은 보호 폭(195)보다 작다. 따라서, 분할부(80, 80')의 삽입이 기판 전극(20)을 손상할 수 있는 것이 방지된다.
더욱이, 도 2에는 캡슐화 수단(90)의 다른 실시예가 개시된다. 이 실시예에서, 캡슐화 수단은 2개의 전기 도전성 기밀 피드스루(92)를 포함한다. 이들 피드스루(92)는 접촉 수단(60)과 접속된다. 이는 도시된 바와 같이 한편으로는 피드스루(92)를 접속하고 다른 한편으로는 접촉 수단(60)을 접속하는 접속 수단(93, 93')에 의해 수행될 수 있다. 접속 수단(93, 93')은 와이어, 포일 또는 당 기술 분야의 숙련자에게 공지된 다른 전기 도전성 요소일 수 있다. 피드스루(92)가 접촉 수단(60)과 직접 접촉하는 것이 또한 가능할 수 있다. 따라서, 층 스택 상으로의 캡슐화 수단(90)의 장착 중에, 기밀 피드스루(92)는 접촉 수단(60)의 경화되지 않은 도전성 접착제 내로 가압될 수 있다. 경화 후에, 기밀 피드스루(92)와 접촉 수단(60) 사이에 전기적 접촉부가 존재한다. 캡슐화 수단(90)의 외부에서, 기밀 피드스루(92)는 전원에 접촉될 수 있다. 도시된 실시예에서, 캡슐화 수단(90)은 전체로서 전기 도전성인 것으로 가정된다. 따라서, 기밀 피드스루(92)는 절연 수단(97)을 포함하는 것이 이해된다. 절연 수단(97)은 피드스루(92)-카운터 전극(30)과 접속됨-와 캡슐화 수단(90)-기판 전극(20)과 접속됨- 사이의 임의의 단락을 방지한다. 이 절연 수단(97)은 세라믹, 유리로 형성될 수 있거나 또는 재용융 유리 프릿으로 제조될 수 있다. 기밀 피드스루(92)를 위한 절연 수단(97)이 존재하지 않으면, 캡슐화 수단(90)의 상부(95)는 또한 절연성일 수 있다. 따라서, 2개의 지정된 전극(20, 30) 사이의 단락이 또한 방지된다.
도 3에는 도 2에 따른 전계 발광 디바이스(10)의 평면도가 도시되어 있다. 용이한 이해를 위해, 도 3의 전계 발광 디바이스(10)는 캡슐화 수단(90) 없이 도시되어 있다. 알 수 있는 바와 같이, 카운터 전극(30)은 2개의 개별 세그먼트(110, 110')로 세분된다. 도시된 전계 발광 디바이스(10)는 연속적인 기판 전극(20)이 증착되어 있는 기판을 포함한다. 기판 전극(20) 상에는 보호 수단(70)이 적용되어 있다. 보호 수단(70)은 문자 "U"의 외부 경계를 형성한다. 따라서, 보호 수단(70)의 경로가 폐쇄된다. 보호 수단(70) 및 기판 전극(20)의 상부에는, 연속적인 전계 발광층 스택 및 연속적인 카운터 전극(30)이 증착되어 있다. 그 후에, 분할부(80, 80')가 삽입되었다. 이 분할부(80, 80')는 보호 수단(70)의 경로를 따르고 카운터 전극(30)을 2개의 전기적으로 분리된 카운터 전극 세그먼트(110, 110')로 세분한다. 알 수 있는 바와 같이, 보호 수단(70)의 크기는 분할부(80, 80')를 초과한다. 세그먼트(110) 중 하나-내부 세그먼트-는 문자 "U"를 형성한다. 내부 세그먼트(110)는 전기적으로 분리된 외부 세그먼트(110')에 의해 둘러싸인다. 내부 세그먼트(110) 및 외부 세그먼트(110')가 전기적으로 분리되기 때문에, 이들은 개별적으로 구동될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 2개의 지정된 세그먼트(110, 110')의 각각은 접촉 수단(60)을 갖는다. 접촉 수단(60)은 절연 수단(97)을 통해 서로에 대해 절연되는 기밀 피드스루(92)에 접속된다. 따라서, 세그먼트(110, 110')의 각각은 전원에 개별적으로 접속될 수 있다. 이는 도시된 전계 발광 디바이스(10)의 사용자가,
- 내부 세그먼트(110)가 광을 방출해야 하는지,
- 외부 세그먼트(110')가 광을 방출해야 하는지, 또는
- 양 세그먼트(110, 110')가 동일한 또는 상이한 밝기 및/또는 컬러의 광을 방출해야 하는지를 선택할 수 있게 한다.
바람직한 실시예에서, 전계 발광 디바이스는 카운터 전극 세그먼트(110, 110')를 독립적으로 제어하고 그리고/또는 작동하기 위한 제어 요소(미도시)를 포함할 수 있다.
도 4 및 도 5에는, 개시된 전계 발광 디바이스(10)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 4는 절단선 I-I를 따른 도 5의 전계 발광 디바이스(10)의 단면도를 도시한다. 도 2의 전계 발광 디바이스(10)로부터 벗어나서, 도 4의 전계 발광 디바이스(10)는 한편으로는 "V"형 분할부(80, 80')를 포함한다. 이러한 분할부는 외과용 메스와 같은 기계적 공구로 카운터 전극(30) 및 유기 전계 발광층(50)의 부분 내에 삽입될 수 있다. 재차, 보호 폭(195)은 분할 폭(190)보다 크다. 또한, 분할부(80, 80')는 보호 수단(70)의 경로를 따른다. 적어도 하나의 유기 전계 발광층(50)을 갖는 전계 발광층 스택의 증착 중에, 어떠한 구멍 또는 캐비티도 발생하지 않는 것을 보장하기 위해, 보호 수단(70)은 평활한 및/또는 연속적인 형상을 포함한다. 이는 전계 발광층 스택의 증착 중에, 증착된 입자가 보호 수단(70)의 전체면을 커버할 수 있는 것을 보장한다.
도 1에서와 같이, 도 4의 접촉 수단(60)은 캡슐화 수단(90)의 상부(95)와 직접 접촉하지 않는다. 접속 수단(93)은 와이어일 수 있지만, 또한 도전성 상부(95)와 접촉 수단(60) 사이의 간극을 브리징하기 위해 당 기술 분야의 숙련자에 의해 공지된 임의의 다른 수단일 수도 있다. 도시된 실시예에서, 캡슐화 수단(90)의 상부(95) 뿐만 아니라 측면(96)은 전기 도전성이다. 따라서, 전계 발광 디바이스(10)는 캡슐화 수단(90)의 임의의 지점에서 전원과 접속될 수 있다. 그 재료 특성 및/또는 크기에 기인하여, 캡슐화 수단(90)은 카운터 전극(30)의 저항에 비교하여 낮은 저항을 갖는다. 따라서, 사용자는 캡슐화 수단(90)의 가장 적합한 섹션을 취하여 이를 전원에 접속할 수 있다. 카운터 전극(30)과 기판 전극(20) 사이의 단락을 방지하기 위해, 절연 림(94)이 전계 발광 디바이스(10)에 적용된다. 이 절연 림(94)은 캡슐화 수단(95)의 측면(96)과 기판 전극(20) 사이에 배열된다. 따라서, 기판 전극(20)과 캡슐화 수단(90) 또한 카운터 전극(30) 사이에 어떠한 직접적인 전기 접촉도 존재하지 않는다.
도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 보호 수단(70)은 폐쇄원을 형성한다. 폐쇄원을 형성하는 보호 수단(70)의 경로 상부에는 분할부(80)가 적용된다. 재차, 외부 세그먼트(110') 및 내부 세그먼트(110)가 형성된다. 이들은 전원에 세그먼트(110, 110')를 접속하는데 사용되는 2개의 접촉 수단(60)에 의해 개별적으로 구동될 수 있다.
도 6 및 도 7에는 개시된 전계 발광 디바이스(10)의 또 다른 실시예가 도시되어 있다. 도 6은 절단선 I-I를 따른 도 7에 따른 전계 발광 디바이스(10)의 단면도를 도시한다. 도 4 및 도 5에 따른 전계 발광 디바이스(10)로부터 벗어나서, 전계 발광 디바이스(10)의 도시된 실시예는 3개의 전기적으로 분리된 카운터 전극 세그먼트(110, 110', 110")로 세분되는 카운터 전극(30)을 포함한다. 3개의 세그먼트(110, 110', 110")의 각각은 접촉 수단(60)을 포함한다. 접촉 수단(60)은 이들이 보호 수단(70) 상부에 배열되는 위치에서 카운터 전극에 적용된다. 따라서, 접촉 수단(60)이 카운터 전극(30)을 손상시키더라도, 절연 보호 수단(70)이 이를 방지할 수 있기 때문에 단락이 발생하지 않을 것이다. 게다가, 도 6 및 도 7에 따른 전계 발광 디바이스(10)의 디자인 및 요소는 도 4 및 도 5의 것들과 동일하다.
도 8에는 접촉 수단(60)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 이 실시예에서, 접촉 수단(60)은 카운터 전극(30) 상에 스프링에 의해 가압되는 라운딩된 팁을 갖는 수단을 포함한다. 라운딩된 팁 및 스프링을 갖는 수단은 접촉 수단(60)이 측면으로 미끄러지지 않는 것을 보장하기 위해 안내부 내에 배열된다. 라운딩된 팁을 갖는 수단이 카운터 전극(30) 상에 가압되기 때문에, 이는 카운터 전극(30) 및 유기 전계 발광층(50)을 관통할 수 있고 기판 전극(20)에 도달하는데, 이는 단락을 유도할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 접촉 수단(60)은 보호 수단(70) 상에 배열된다. 접촉 수단(60)의 라운딩된 팁을 갖는 수단이 카운터 전극(30) 및 유기 전계 발광층(50)을 관통하더라도, 단락이 발생하지 않을 것이다. 도시된 실시예에서, 보호 수단(70)(보호 영역)에 의해 커버된 접촉 수단(60) 아래의 기판 전극(20)의 영역은 접촉 수단(60)(접촉 영역)과 접촉하고 있는 카운터 전극(30) 상의 영역을 초과한다. 도 8의 전계 발광 디바이스(10)의 모든 다른 특징은 도 1 및 도 2의 것들에 따른다.
도 9에는 개시된 전계 발광 디바이스(10)의 다른 평면도가 도시되어 있다. 카운터 전극(30)은 분할부(80)에 의해 2개의 세그먼트(110, 110')로 분할된다. 분할부(80) 아래에는 분할부(80)의 전체 영역을 커버하기 위해 보호 수단(70)이 기판 전극(20)으로 연장하여 배열되어 있다. 보호 수단(70)은 분할부(80)를 삽입하는 동안 2개의 전극(30, 20) 사이에 어떠한 단락도 발생하지 않는 것을 보장한다. 더욱이, 2개의 접촉 수단(60)이 카운터 전극(30)에 적용된다. 이들 접촉 수단(60)은 이들이 보호 수단(70) 상에 있는 방식으로 카운터 전극 세그먼트(110, 110') 상에 배열된다. 전기 비도전성 보호 수단(70)은 기판 전극(20) 상에 배열되고, 분할부(80) 및 접촉 수단(60) 아래의 영역을 적어도 부분적으로 커버한다. 이는 접촉 수단(60)의 적용이 카운터 전극(30)을 손상시킬 수 있더라도 이것이 보호 수단(70)에 의해 방지되기 때문에 단락을 유도하지 않을 수 있는 장점을 갖는다. 따라서, 보호 수단(70)은 분할부(80)에 기인하거나 접촉 수단(60)에 기인할 수 있는 단락을 방지한다. 도 9에 직선으로서 배열된 보호 수단은 단지 예일 뿐이다. 보호 수단은 카운터 전극의 원하는 세분에 따라 상이하게 배열될 수 있다.
도 10은 개시된 전계 발광 디바이스(10)의 다른 실시예를 도시한다. 전술되어 있는 바와 같이, 보호 수단(70)은 전기 비도전성이다. 따라서, 어떠한 전류도 카운터 전극(30)으로부터 보호 수단(70)의 영역에서 기판 전극(20)을 향해 흐를 수 없다. 따라서, 보호 수단(70) 아래의 영역은 더 어둡게 보여질 수 있다. 따라서, 보호 수단(70)은 유기 전계 발광층(50)에 의해 발생된 광을 산란시키기 위한 적어도 하나의 산란 수단(180)을 포함한다. 산란 수단(180)은 안료 및/또는 입자를 포함하고 그리고/또는 안료 및/또는 입자일 수 있다. 이는 보호 수단(70) 아래의 영역이 그 주위보다 더 어둡게 보여질 수 있는 것을 방지한다. 이들 산란 수단(180)은 TiO2 입자와 같은 높은 굴절률을 갖는 재료 또는 운모 또는 알루미늄 플레이크를 포함할 수 있다. 산란 수단(180)은 또한 기판(40) 내에 안내된 인공 광 및/또는 가시광의 일부를 반사하고, 따라서 보호 수단(70) 아래의 다른 비발광층을 밝게 한다. 전계 발광 디바이스(10)의 모든 다른 특징은 도 1 및 도 2에 도시된 전계 발광 디바이스(10)에 따른다.
도 11에는 전계 발광 디바이스(10)의 부분이 도시되어 있다. 도 11은 기판(20) 상에 증착된 층의 확대도이다. 층의 크기는 실제 척도로 도시된 것은 아니라는 것이 주목될 수 있다. 기판(40) 상에는 기판 전극(20)이 증착된다. 이 기판 전극(20) 상에는 보호 수단(70)이 배열된다. 보호 수단(70)은 유기 전계 발광층(50) 내에 매립된다. 이 유기 전계 발광층(50) 상에는 카운터 전극(30)이 증착된다. 카운터 전극(30)을 전원에 접속하기 위해, 접촉 수단(60)은 카운터 전극(30)에 적용된다. 도시된 실시예에서, 접촉 수단(60)은 도전성 접착제이고, 보호 수단(70)은 비도전성 접착제를 포함한다. 상이한 층을 기판(40)에 적용한 후에, 분할부(80)가 카운터 전극(20) 내로 그리고 적어도 부분적으로는 유기 전계 발광층(50) 내로 삽입될 수 있다. 이는 외과용 메스와 같은 기계적 공구에 의해 수행될 수 있다. 이 기계적 공구는 카운터 전극(30)을 2개의 세그먼트(110, 110')로 절단하고, 이들 세그먼트들은 -전술된 바와 같이- 개별적으로 구동될 수 있다. 보호 수단(70)에 의해, 기판 전극(20)과 카운터 전극(30) 사이에 어떠한 단락도 발생할 수 없다.
상이한 전극(20, 30) 및 전계 발광층(50)은 기판(40)에 층으로 적용된다. 기판 전극(20)을 적용한 후에, 보호 수단(70)은 기판 전극(20) 상에 증착되어야 한다. 보호 수단(70)은 음영화 에지의 출현을 방지하기 위해 적합한 형상을 갖고 기판 전극(20) 상에 배열된다. 따라서, 보호 수단(70)은 기판 전극(20) 상의 음영화 에지의 출현을 방지하는 재료 특성을 포함할 수 있다. 보호 수단(70)이 매우 강성의 재료를 포함할 수 있으면, 이는 수직 또는 거의 수직 에지를 가질 수 있다. 이러한 보호 수단(70)을 적용한 후에, 유기 전계 발광층(50)의 증착 중에, 보호 수단(70)의 측면에서의 공동 또는 캐비티가 발생할 것이다. 이를 방지하기 위해, 보호 수단(70)은 이러한 음영화 에지를 방지하는 재료 특성을 포함해야 한다. 바람직한 실시예에서, 재료 특성은 점성이다. 따라서, 보호 수단을 형성하는 재료는 기판 전극(20) 상에서 유동할 것이므로, 음영화 에지가 존재하지 않을 것이다. 보호 수단(70)은 바람직하게는 2 단계 적용 절차를 가능하게 하는 증가된 온도에서 점성을 포함한다. 제 1 단계에서, 보호 수단을 형성하는 재료-비도전성 접착제-가 기판 전극(20)에 도포된다. 그 점성에 기인하여, 보호 수단(70)의 재료는 기판 전극 상에서 외향으로 유동할 것이다. 바람직하게는, 보호 수단(70)의 재료는 이것이 느리게 유동할 수 있게 하는 재료 특성을 포함하여, 규정된 두께를 갖는 언덕형 형상 보호 수단(70)을 형성한다. 다음, 보호 수단의 온도 및/또는 보호 수단의 재료가 증가되어, 점성을 낮추고 따라서 매우 평활한 형상의 증착부를 형성한다. 다음에, 이는 고화되어 최종적으로 보호 수단(70)을 형성한다. 어떠한 음영화 에지도 형성되지 않도록 하는 방식으로 기판 전극(20) 상에 유동하는 보호 수단의 이 능력 및/또는 재료 특성은 개시된 전계 발광 디바이스(10)의 제조를 가능하게 한다.
본 발명을 더 설명하기 위해, 도 12에는 종래 기술에 개시된 방법에 따라 제조되어 있는 전계 발광 디바이스의 단면도가 도시되어 있다. US 2005/142 974 A1호에는, 카운터 전극을 전기적으로 분리된 세그먼트로 분할하기 위해 세퍼레이터(230)를 사용하는 것이 개시되어 있다. 도 12에 의해 도시된 바와 같이, 기판(200) 상에는 기판 전극층(210)이 증착된다. 이 기판 전극층(210)의 상부에는, 역 테이퍼 형상을 포함하는 세퍼레이터(230)가 증착된다. 층을 증착하기 위해, 진공 증착이 사용될 수 있다. 알려진 바와 같이, 진공 증착은 증착될 재료가 화살표(220)에 의해 도시된 바와 같이 증발원으로부터 기판 전극층(210)까지의 직선 경로를 따르는 증착 기술이다. 세퍼레이터(230)는 역 테이퍼 형상을 포함하기 때문에, 이들은 또한 음영화 에지(240)를 갖는다. 재료의 증착(220)은 기판층(200)에 다소 직교하여 수행되기 때문에, 음영화 에지(240)는 기판 전극층(210)의 부분을 차폐한다. 따라서, 어떠한 재료도 증착된 층(260)을 형성할 수 없는 차폐된 영역(250)이 발생한다. 이러한 차폐된 영역(250)을 방지하기 위해, 본 발명은 보호 수단(70)이 음영화 영역(240)의 출현을 방지하기에 적합한 형상을 포함하는 것을 개시하고 있다. 보호 수단(70)의 형상은 재료의 증착(220) 중에 어떠한 차폐된 영역(250)도 발생하지 않는 것을 보장한다. 따라서, 전계 발광층 스택 및/또는 카운터 전극의 증착 중에, 연속층이 생성된다. 복수의 전기적으로 분리된 카운터 전극 세그먼트(110, 110', 110")로의 카운터 전극(30)의 분리는 보호 수단(70) 자체에 의해 수행되지는 않는다. 본 발명에 있어서, 분할부(80, 80')는 다른 방식으로 비구조화된 연속적으로 적용된 카운터 전극 및/또는 전계 발광층 스택 내에 삽입되어야 한다.
실험에서, 보호 수단은 2-성분 에폭시 접착제[UHU에 더하여 쉬넬페스트(schnellfest), 경화 시간 5분]로 제조되었다. 결합제 및 경화제가 1:1의 지정된 비율로 혼합되었고, 이어서 폐루프에서 ITO-커버된 유리 기판에 실온에서 도포되었다. 다음에, 기판은 15분 동안 60℃로 고온 플레이트 상에서 가열되었고, 이는 접착제가 먼저 평활한 언덕 내로 유동하고 이어서 급속하게 고화될 수 있게 허용한다. 절차는 건조 질소 분위기(1 ppm 미만의 물) 내의 글로브 박스 내에서 수행되었다. 경화된 보호 수단을 갖는 기판은 이어서 진공 챔버 내로 도입되었고, 유기층 및 카운터 전극이 증착되었다. 다음에, 분할부는 외과용 메스를 갖는 보호 수단의 폐루프 상의 카운터 전극 및 유기층을 제거함으로써 생성되었다. 완성된 디바이스는 이어서 분할부의 보호 수단의 위치에서 2개의 구멍을 갖는 유리 커버 덮개로 캡슐화되었다. 커버는 UV 경화 접착제에 의해 도포되었다. 물을 위한 게터(getter)가 기판 및 덮개에 의해 형성된 캐비티 내에 배치되었다. 최종 단계에서, 도전성 접착제[켐트로닉스 인크(Chemtronics Inc.)로부터의 서킷웍스(circuitworks) 도전성 에폭시 CW2400]가 보호 수단의 2개의 위치에서 카운터 전극에 덮개 리드 내의 구멍을 통해 도포되었고, 작은 황동 스프링을 갖는 2개의 황동 플레이트가 2 성분 에폭시로 커버 덮개에 부착되어, 황동 스프링이 도전성 접착제 내에 매립되는 방식으로 커버 덮개 내의 구멍을 폐쇄한다. 모든 접착제의 정착 후에(대략 1시간), OLED는 기판 전극이 노출되어 있는 기판의 림에 전원의 플러스 도선을, 커버 덮개 상의 황동 플레이트 중 하나 또는 모두에 마이너스 도선을 접속함으로써 신뢰할 수 있게 구동되었다. 알루미늄으로 제조된 전계 발광층 스택 및 카운터 전극은 균열 또는 구멍 없이 보호 수단을 커버하였다. 보호 수단의 위치에서, 광 방출이 존재하지 않았다.
제 2 실험에서, 접착제의 결합제는 TiO2 입자와 혼합되어, 백색 물질을 유도한다. 절차의 나머지는 정확히 상기 제공된 설명을 따른다. 모든 접착제의 정착 후에(대략 1시간), OLED는 기판 전극이 노출되어 있는 기판의 림에 전원의 플러스 도선을, 커버 덮개 상의 황동 플레이트 중 하나 또는 모두에 마이너스 도선을 접속함으로써 신뢰적으로 구동되었다. 알루미늄으로 제조된 전계 발광층 스택 및 카운터 전극은 균열 또는 구멍 없이 보호 수단을 커버하였다. 보호 수단의 위치에서, 접착제 내에 매립된 TiO2 입자에 의해 기판 내에 안내된 광의 산란에 기인하는 광 방출이 존재하지 않았다.
설명된 실시예는 층 스택 내의 유기 전계 발광층(50)을 예로서 포함한다. 본 발명의 범주 내의 대안 실시예에서, 전계 발광층 스택은 정공 운반층, 정공 차단층, 전자 운반층, 전자 차단층, 전하 주입층, 다른 도전층 등과 같은 유기 전계 발광층(50)에 추가하여 층을 포함할 수 있다.
10: 전계 발광 디바이스 20: 기판 전극
30: 카운터 전극 40: 기판
50: 유기 전계 발광층 70: 보호 수단
80, 80': 분할부 90: 캡슐화 수단
100: 접촉 영역 110, 110', 110": 세그먼트

Claims (15)

  1. 전계 발광 디바이스(10)로서,
    기판(40) 및 상기 기판(40)의 상부에 기판 전극(20), 카운터 전극(30) 및 상기 기판 전극(20)과 상기 카운터 전극(30) 사이에 배열된 적어도 하나의 유기 전계 발광층(50)을 갖는 전계 발광층 스택과,
    상기 전계 발광층 스택을 적어도 캡슐화하는 캡슐화 수단(90)과,
    적어도 상기 카운터 전극(30)을 복수의 전기적으로 분리된 카운터 전극 세그먼트들(110, 110', 110")로 분할하는 적어도 하나의 분할부(80, 80'), 및
    상기 분할부(80, 80') 아래에 상기 분할부(80, 80')를 넘어서 상기 기판 전극(20) 상에 배열되고 음영화 에지(240)의 출현을 방지하도록 구성되는 곡면 언덕형 형상을 갖는 전기 비도전성 보호 수단(70)을 포함하고,
    상기 전기 비도전성 보호 수단(70)은, 상기 전기 비도전성 보호 수단(70)의 측면들에서 음영화 에지의 출현을 방지하기 위해 정해진 온도에서 상기 곡면 언덕형 형상을 형성하는 상기 전기 비도전성 보호 수단(70)의 재료의 유동을 유발하는 점성 특성을 가지는, 전계 발광 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 보호 수단(70)은 비도전성 접착제 및/또는 포토레지스트 및/또는 래커 및/또는 페인트 및/또는 재용융된 유리 프릿으로 제조된 유리의 층을 포함하는 전계 발광 디바이스.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 전계 발광 디바이스(10)는 상기 카운터 전극(30)의 적어도 하나의 카운터 전극 세그먼트(110, 110', 110")를 전원에 전기적으로 접촉시키기 위한 적어도 하나의 접촉 수단(60)을 포함하는 전계 발광 디바이스.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 접촉 수단(60)은 도전성 접착제 및/또는 도전성 래커 및/또는 도전성 페인트를 포함하는 전계 발광 디바이스.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 접촉 수단(60)은 완전히 상기 보호 수단(70) 위에 배열되는, 전계 발광 디바이스.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 접촉 수단(60)은 적어도 하나의 카운터 전극 세그먼트(110, 110', 110")에 대해 기계적 접촉을 수립하는 도전성 접착제 및/또는 기계적 접착 요소를 포함하는 전계 발광 디바이스.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 캡슐화 수단(90)은 상기 접촉 수단(60)에 전기적으로 접속되는, 전계 발광 디바이스.
  8. 기판(40), 상기 기판(40)의 상부의 기판 전극(20), 카운터 전극(30), 및 상기 기판 전극(20)과 상기 카운터 전극(30) 사이에 배열된 적어도 하나의 유기 전계 발광층(50)을 갖는 전계 발광층 스택을 포함하고,
    캡슐화 수단(90)이 상기 전계 발광층 스택을 적어도 캡슐화하는,
    전계 발광 디바이스(10)의 카운터 전극(20)을 복수의 전기적으로 분리된 카운터 전극 세그먼트들(110, 110', 110")로 세분하는 방법으로서,
    a. 음영화 에지(240)의 출현을 방지하도록 곡면 언덕형 형상을 갖는 적어도 하나의 보호 수단(70)을 상기 기판 전극(20)에 적용하는 단계로서, 상기 보호 수단(70)은 전기 비도전성이고, 상기 보호 수단은, 상기 보호 수단(70)의 측면들에서 음영화 에지의 출현을 방지하기 위해 정해진 온도에서 상기 곡면 언덕형 형상을 형성하는 전기 비도전성 보호 수단(70)의 재료의 유동을 유발하는 점성 특성을 가지는, 적어도 하나의 보호 수단(70) 적용 단계와,
    b. 상기 기판 전극(20)의 상부 및 상기 적용된 보호 수단(70) 상에 적어도 하나의 연속적인 층의 전계 발광층 스택을 증착하는 단계와,
    c. 상기 전계 발광층 스택의 상부 상에 하나의 연속적인 카운터 전극(30)을 증착하는 단계와,
    d. 상기 카운터 전극(30)을 상기 복수의 전기적으로 분리된 카운터 전극 세그먼트들(110, 110', 110")로 세분하기 위해, 상기 보호 수단(70)의 경로 상부에서 연속적인 카운터 전극(30) 내로 적어도 하나의 분할부(80, 80')를 삽입하는 단계로서, 상기 보호 수단(70)은 상기 분할부(80, 80')를 넘어가는, 적어도 하나의 분할부(80, 80') 삽입 단계를 포함하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 분할부(80, 80')는 기계적 공구에 의해 상기 카운터 전극(20) 내에 삽입되는, 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서, 상기 카운터 전극 세그먼트들(110, 110', 110")은 전기적으로 분리된 카운터 전극 세그먼트들(110, 110', 110")의 각각의 상부 상에 접촉 수단(60)을 적용함으로써 상기 캡슐화 수단(90)에 접속되는, 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 접촉 수단(60)을 적용하는 단계는 상기 보호 수단(70) 위에서 수행되고, 상기 보호 수단(70)은 상기 접촉 수단(60)의 범위를 넘어가는, 방법.
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