KR102174809B1 - 전압-광 변환 디바이스 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 기판(2) 상의 구조화된 전기적 전도 층(3), 및 캡슐화부의 일부이며 층 에지(63)를 포함하는 추가 층(60)을 포함하는 OLED와 같은 전압-광 변환 디바이스(1)에 관한 것이다. 전기적 전도 층은 층 에지에 가까운 에지 영역(70)에서 구조 에지(10)를 포함하고, 구조 에지의 적어도 일부는 층 에지에 수직이 아니다. 에지 영역에서 구조 에지의 적어도 일부가 층 에지에 수직이 아니기 때문에, 추가 층을 생성하기 위한 제조 프로세스 동안, 구조 에지를 따른 초기 액체 층 재료의 가능한 흐름은, 액체 재료가 원하는 층 에지에 비교적 가깝게 유지되도록, 즉 액체 재료가 양호하게 국부적으로 한정될 수 있도록 지향될 수 있다.

Description

전압-광 변환 디바이스{VOLTAGE-LIGHT CONVERSION DEVICE}
본 발명은 유기 발광 디바이스(OLED) 또는 유기 광기전 디바이스(organic photovoltaic device)(OPVD)와 같은 전압-광 변환 디바이스에 관한 것이다. 본 발명은 또한 전압-광 변환 디바이스의 기판에 관한 것이다.
OLED는 일반적으로 유리 기판 상의 구조화된 ITO 층을 포함하고, ITO 층은 제1 전극을 형성하고, OLED는 제2 전극, 및 제1 전극과 제2 전극 사이에 배열된 유기 발광 재료를 더 포함한다. 또한, OLED는 적어도 유기 발광 재료를 밀봉하기 위해 상이한 층들의 스택에 의해 형성된 박막 캡슐화부(thin-film encapsulation)를 포함할 수 있고, 박막 캡슐화부의 스택은 무기 층, 예를 들어, SiN 층, 및 폴리머 층을 포함할 수 있고, OLED의 제조 프로세스 동안, 무기 층은 화학 기상 증착(CVD) 프로세스에서 도포될 수 있고, 폴리머 층은 잉크젯 인쇄와 같은 습식 화학적 프로세스에서 무기 층 상에 국부적으로 도포될 수 있다. 습식 화학적 프로세스 동안, 폴리머 층은 폴리머 층의 에지가 형성되어야 하는 에지 영역 내에 국부적으로 한정된 상태로 유지되지 않을 수 있는데, 즉 그것은 바람직하지 않게 확산될 수 있다.
본 발명의 목적은, 전압-광 변환 디바이스를 제조하기 위한 제조 프로세스 동안 액체인 재료로 이루어지는 층이, 이 층의 에지가 형성되어야 하는 에지 영역 내에서 양호하게 국부적으로 한정될 수 있도록 제조될 수 있는 전압-광 변환 디바이스를 제공하는 것이다. 본 발명의 추가 목적은, 전압-광 변환 디바이스의 기판, 전압-광 변환 디바이스를 제조하기 위한 제조 장치 및 방법, 및 기판을 제조하기 위한 제조 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 양태에서, 전압-광 변환 디바이스가 제시되며, 전압-광 변환 디바이스는 제1 전극, 제2 전극, 전압-광 변환을 수행하도록 되어 있으며 제1 전극과 제2 전극 사이에 배열된 전압-광 변환 재료, 및 적어도 전압-광 변환 재료를 캡슐화하기 위한 캡슐화부를 포함하며, 캡슐화부는 층 에지를 갖는 추가 층을 포함하고, 추가 층은 전압-광 변환 디바이스를 제조하기 위한 프로세스 동안 액체인 재료로 이루어진다. 전압-광 변환 디바이스는 기판 상의 구조화된 전기적 전도 층을 더 포함하고, 제1 전극 및 제2 전극 중 적어도 하나는 구조화된 전기적 전도 층에 의해 형성되거나 또는 구조화된 전기적 전도 층에 전기적으로 접속된다. 구조화된 전기적 전도 층은 에지 영역 내에 구조 에지(structure edge)를 포함하고, 에지 영역은 캡슐화부에 포함된 추가 층의 층 에지를 또한 포함한다. 에지 영역에서, 구조화된 전기적 전도 층의 구조 에지의 적어도 일부는 캡슐화부에 포함된 추가 층의 층 에지에 수직이 아니다.
층 에지가 형성되어야 하는 에지 영역 내에, 층 에지를 갖는 층을 생성하기 위해 사용되는 액체 재료의 국부적 한정에 대한 어려움들이, 완전히 직선이며 층 에지에 수직인 직선 구조 에지를 따르는 액체 재료의 흐름에 의해 야기된다는 것이 발견되었다. 에지 영역 내에서, 구조 에지의 적어도 일부가 층 에지에 수직이 아닌 경우, 구조 에지를 따르는 액체 재료의 흐름은, 액체 재료가 원하는 층 에지에 더 가깝게 유지되도록 재지향될 수 있다. 이러한 방식으로, 액체 재료는 에지 영역 내에서 더욱 양호하게 국부적으로 한정될 수 있다.
전체 구조 에지 또는 구조 에지의 일부만이 에지 영역 내의 층 에지에 수직이 아닐 수 있다. 실시예에서, 에지 영역은 층에 의해 커버되지 않으며 층 에지에 대해 평행인 경계를 갖는 것으로서 정의될 수 있으며, 이 경계와 층 에지 사이의 거리는 바람직하게는 4mm 이하이며, 더 바람직하게는 3mm 이하, 훨씬 더 바람직하게는 2mm 이하이다. 층 에지에 수직이 아닌 구조 에지의 일부는, 바람직하게는 층 에지와 에지 영역의 평행한 경계 사이에 적어도 부분적으로 위치된다.
구조 에지의 위치에서, 실질적으로 규칙적인 층 에지는, 제조 프로세스 동안 구조 에지를 따라 흘렀을 수 있는, 원하지 않는 고체화된 층 재료에 의해 여전히 약간 교란될 수 있지만, 이러한 부작용은 구조 에지의 형상에 의해 크게 감소된다. 이것이 그러한 경우라면, 용어 "층 에지에 수직이 아닌(not perpendicular to the layer edge)"은, 구조 에지의 위치에서의 층 에지의 약간의 교란이 아니라, 규칙적인 층 에지를 지칭해야 한다는 것에 유의해야 한다.
전압-광 변환 재료는 전압을 광으로 변환하거나 또는 광을 전압으로 변환하도록 되어 있을 수 있다. 첫번째의 경우, 전압-광 변환 디바이스는, 예를 들어, OLED일 수 있고, 두번째의 경우, 전압-광 변환 디바이스는 예를 들어, OPVD일 수 있다. 구조화된 전기적 전도 층은 바람직하게는 유리 기판인 기판 상의 바람직하게는 인듐 주석 산화물(ITO) 층이다.
바람직하게는, 에지 영역에서, 구조 에지는 층 에지에 수직이 아닌 제1 부분, 및 45도 내지 135도의 범위 내의 제1 부분과의 각도를 둘러싸는 인접한 제2 부분을 포함한다. 구조 에지의 제1 부분은 바람직하게는 제2 부분보다 층 에지에 더 가깝다. 제1 부분 및 제2 부분에 의해 둘러싸인 각도는 예를 들어 90도이다. 이러한 구조 에지는 제조 프로세스 동안 에지 영역 내에 층을 형성하기 위한 액체 재료를 매우 효과적으로 한정한다.
바람직하게는 구조 에지의 적어도 일부가 층 에지에 수직이 아니도록 구조 에지는 미앤더 타입 에지(meander-type edge)인데, 즉 바람직하게는 미앤더 타입 에지는 층 에지에 수직이 아닌 적어도 일부를 포함하는 구조 에지로서 사용된다. 미앤더 타입 에지는, 이 에지의 인접한 부분들이 90도의 각도를 둘러싸는 적어도 하나의 90도 위치를 포함하는 것이 바람직하다. 에지는 미앤더 타입을 형성하기 위해, 수개의 90도 위치들을 포함할 수 있다. 따라서, 에지는 그것이 에지 영역 내에서 양호하게 한정되도록 액체의 흐름을 매우 효과적으로 재지향시키는 90도 코너들 또는 90도 커브들을 포함할 수 있다. 그러나, 미앤더 타입 에지는 또한 또다른 방식으로 성형될 수 있다. 예를 들어, 미앤더 타입 에지는 반원 부분들에 의해 형성될 수 있다.
캡슐화부는 바람직하게는 수개의 층들을 포함하는 박막 캡슐화부이다. 그것은 바람직하게는 폴리머 층 및 무기 층을 포함한다. 특히, 그것은 Al2O3, SixOy, SixNy, TiO2, ZrO2 등의 층들일 수 있는 2개의 무기 층들 사이에 있는 폴리머 층을 포함할 수 있으며, 층 에지는 폴리머 층에 의해 형성될 수 있다. 그러나, 그것은 또한 또다른 층에 의해, 예를 들어, 또다른 폴리머 층 및/또는 전압-광 변환 재료의 층에 의해 형성될 수 있다. 전압-광 변환 재료는 바람직하게는 유기 전압-광 변환 재료를 포함한다. 그것은 상이한 층들의 스택을 포함할 수 있다. 예를 들어, 전압-광 변환 디바이스가 OLED인 경우, 전압-광 변환 재료는 상이한 색들을 방출할 수 있는 수개의 방출 층들, 및 선택적으로, 적절한 에너지 레벨들로, 즉 광을 생성하기 위해 요구되는 에너지 레벨들로 전자들 및 정공들을 제공하기 위한 추가 층들을 포함할 수 있다.
구조화된 전기적 전도 층은 구조 에지를 포함하는 홈에 의해 바람직하게 구조화된다. 홈의 폭은 홈의 진행(run)을 따라 변할 수 있다. 특히, 홈은 더 큰 폭을 갖는 더 넓은 부분들, 및 더 작은 폭을 갖는 더 좁은 부분들을 포함할 수 있다. 더 좁은 부분들의 시퀀스는 2개의 더 넓은 부분들 사이에 배열될 수 있고, 더 좁은 부분들은 미앤더 타입 에지를 포함할 수 있다. 더 넓은 부분들은 3mm의 폭을 가질 수 있고 더 좁은 부분들은 0.25mm의 폭을 가질 수 있다. 홈은 층 에지에 평행한 3개의 더 좁은 평행 부분들 및 층 에지에 수직인 2개의 더 좁은 수직 부분들의 교번하는 시퀀스를 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 양태에서, 제1 양태에 따른 전압-광 변환 디바이스를 제조하기 위한 기판이 제시되며, 기판은 구조화된 전기적 전도 층을 포함하고, 구조 에지는 미앤더 타입 에지이다.
제1 양태에 따른 전압-광 변환 디바이스 및 제2 양태에 따른 기판이, 특히, 종속 청구항들에 정의된 바와 같이, 유사한 그리고/또는 동일한 바람직한 실시예들을 갖는다는 것이 이해될 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예가 또한 종속 청구항들 또는 위의 실시예들과 각자의 독립 청구항의 임의의 조합일 수 있다는 것이 이해될 것이다.
본 발명의 이러한 양태들 및 다른 양태들은 이하에 설명되는 실시예들로부터 명백할 것이며, 이러한 실시예들과 관련하여 설명될 것이다.
도 1은 OLED를 개략적으로 그리고 예시적으로 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 OLED의 단면도를 개략적으로 그리고 예시적으로 도시한다.
도 3은 OLED의 일부를 개략적으로 그리고 예시적으로 도시한다.
도 4는 도 3에 도시된 OLED의 일부의 단면도를 개략적으로 그리고 예시적으로 도시한다.
도 5는 본 발명에 따른 OLED의 실시예를 개략적으로 그리고 예시적으로 도시한다.
도 6은 도 5에 도시된 실시예의 일부를 개략적으로 그리고 예시적으로 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 OLED의 또다른 실시예의 일부를 개략적으로 그리고 예시적으로 도시한다.
도 8은 OLED를 제조하기 위한 제조 장치를 개략적으로 그리고 예시적으로 도시한다.
도 9은 OLED를 제조하기 위한 제조 방법의 실시예를 예시적으로 나타내는 흐름도를 도시한다.
도 10은 상이한 미앤더 타입 에지들을 개략적으로 그리고 예시적으로 도시한다.
도 1은 OLED의 실시예를 개략적으로 그리고 예시적으로 도시한다. 도 2는 A-A에 의해 표시된 선을 따르는 이 OLED의 단면도를 개략적으로 그리고 예시적으로 도시한다. OLED(101)는 바람직하게는 ITO 층인 구조화된 전기적 전도 층(3)을 갖는 기판(2)을 포함한다.
전기적 전도 층(3)은 제1 전극을 형성한다. OLED(1)는 금속 전극일 수 있는 제2 전극(5)을 더 포함하며, 유기 발광 재료(4)가 제1 및 제2 전극들(3, 5) 사이에 배열된다. 전압원(8)은 전기 접속들(7)을 통해 제1 및 제2 전극들(3, 5)에 접속되며, 유기 발광 재료(4)는, 전압이 제1 및 제2 전극들(3, 5)에 인가되는 경우 광을 방출하도록 되어 있다.
OLED(1)는 습기 및 다른 환경적 영향들에 대해 유기 발광 재료(4)를 보호하기 위해, 적어도 유기 발광 재료(4)를 캡슐화하기 위한 박막 캡슐화부를 더 포함한다. 박막 캡슐화부는 상이한 층들(6, 60, 61)의 스택에 의해 형성된다. 이 실시예에서, 박막 캡슐화부는 제1 장벽 층(6), 중간층(60) 및 제2 장벽 층(7)에 의해 형성된다. 제1 및 제2 장벽 층들(6, 61)은 무기 층들일 수 있다. 중간층(60)은 폴리머 층일 수 있다. 그것은, 캐소드 층인 것으로 간주될 수 있는 제2 전극(5) 및 무기 층(6)을 보호하도록 되어 있을 수 있다. 중간층(60)은 유기 발광 재료(4)로의 물 유입을 피하기 위한 발수층(water repulsive layer)일 수 있다. 그것은 물 포집층(water scavenging layer)일 수 있다. 중간층(60)은 스크래치 보호를 제공하고, 광 결합 기능(light incoupling function)을 제공하고 그리고/또는 광 추출 기능(light outcoupling function)을 제공하도록 추가로 되어 있을 수 있다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시된 OLED의 일부를 개략적으로 그리고 예시적으로 도시한다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 중간층(60)의 층 에지(63)를 포함하는 에지 영역(70) 내에, 층 에지(63)에 수직인 직선 구조 에지들(110)을 갖는 직선 홈(109)이 형성된다. OLED(101)를 제조하기 위한 제조 프로세스 동안, 중간층(60)을 생성하기 위해 액체 중간층 재료가 사용되며, 액체 중간층 재료는 층 에지(63)로부터의 경로(way)를 지시하는 방향으로 직선 구조 에지(110)를 따라 흐른다. 이는 중간층(60)의 층 에지(63)에서의 바람직하지 않은 유출(outflow) 컴포넌트(69)를 초래한다.
도 4는, 제1 장벽 층(6)과 중간층(60)이 도포된 이후, 홈(109)을 포함하는 구조화된 전기적 전도 층(3)을 갖는 기판(2)의 단면도를 개략적으로 그리고 예시적으로 도시한다. 도 4에 예시된 바와 같이, 제1 장벽 층(6)은 홈(109)의 경계를 매우 잘 따른다. 따라서, 중간층(60)이 제1 장벽 층(6) 상에 도포된 경우, ITO 층(3)의 구조는 여전히 가시적이며, 원하지 않는 유출을 초래한다.
이러한 이유로, 본 발명에 따른 OLED는 도 5 및 도 6에 개략적으로 그리고 예시적으로 도시된 바와 같이 중간층의 층 에지(63)에 수직이 아닌 에지 영역(70) 내에 일부를 갖는 구조 에지를 포함한다.
도 5 및 도 6에 개략적으로 그리고 예시적으로 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 OLED의 실시예 1은 구조화된 전기적 전도 재료(3), 유기 발광 재료(4), 제2 전극(5) 및 캡슐화부(6, 60, 61)를 갖는 기판(2)을 또한 포함한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예 1에서, 전기적 전도 층(3)의 구조는, 중간층(60)의 층 에지(63)가 배열되는 에지 영역(70) 내에 미앤더 타입 에지(10)를 포함한다. 이러한 에지 영역에서, 캡슐화부는 구조화된 전기적 전도 층(3)에 도달한다.
미앤더 타입 에지(10)는, 캡슐화부 림(encapsulation rim)에 수직인 에지(10)의 수직 부분, 및 캡슐화부 림에 평행한 에지(10)의 평행 부분이 90도의 각도를 둘러싸는 적어도 하나의 90도 위치(11)를 포함한다. 에지(10)는 미앤더 타입을 형성하기 위해 수개의 90도 위치들(11)을 포함한다. 에지(10)는 홈(9)의 에지이며, 이 실시예에서, 홈(9)의 폭은 홈(9)의 진행을 따라 변한다. 특히, 홈(9)은 더 큰 폭을 갖는 더 넓은 부분(12), 및 더 작은 폭을 갖는 더 좁은 부분들(13)을 포함한다.
도 7은 전기적 전도 재료의 에지(23)에 의해 형성되는 미앤더 타입 구조의 추가적인 실시예를 개략적으로 그리고 예시적으로 예시한다. 이 실시예에서, 미앤더 타입 구조는 홈(209)의 2개의 더 넓은 부분들(212, 214) 사이에 홈(209)의 더 좁은 부분들(213)의 시퀀스를 포함하며, 더 좁은 부분들(213)의 시퀀스는 미앤더 타입 에지(210)를 포함한다. 또한, 더 넓은 부분(214)은 추가의 더 좁은 부분(225)과 더 좁은 부분들(213)의 시퀀스 사이에 배열된다. 더 넓은 부분들(212, 214)은 3mm의 폭(24)을 가질 수 있고, 더 좁은 부분들(213)은 0.25mm의 폭(18)을 가질 수 있다. 더 넓은 부분들(212, 214) 사이에 있는 홈의 2개의 더 좁은 평행 부분들 사이의 거리(15)는 1mm일 수 있다. 또한, 중간층(60)의 에지(20)와 가장 가까운 더 좁은 평행 부분 사이의 거리(16)는 0.3mm일 수 있다. 다른 실시예들에서, 미앤더 타입 구조는 다른 치수들을 포함할 수 있다. 도 7은 캐소드 층(5)의 에지(19) 및 장벽 층(6, 60)의 에지(21)를 추가로 도시한다.
도 8은 OLED(1)를 제조하기 위한 제조 장치를 개략적으로 그리고 예시적으로 도시한다. 제조 장치(30)는 구조화된 전기적 전도 층을 기판(2)에 제공하기 위한 기판 제공 유닛(31)을 포함하고, 구조화된 전기적 전도 층은 미앤더 타입 에지를 포함한다. 이 실시예에서, 기판 제공 유닛(31)은 기판(2) 상에 구조화된 ITO 층을 제공하도록 되어 있고, 구조화된 ITO 층은 미앤더 타입 에지를 갖는 홈을 포함한다. 도 8에서, 구조화된 전기적 전도 층을 갖는 결과적인 기판이 참조 번호(40)로 표시된다. 기판 제공 유닛(31)은, ITO 층 내에 구조를 생성하기 위해, 유리 또는 폴리머 기판일 수 있는 완전히 ITO 코팅된 기판에 서브트랙티브 기법(subtractive technique)을 적용하도록 되어 있을 수 있다. 서브트랙티브 기법은, 예를 들어, 레이저 애블레이션, 에지 페이스트 인쇄(edge paste printing), 포토리소그래피 등일 수 있다. 또다른 실시예에서, 기판 제공 유닛(31)은, 구조화된 방식으로, 예를 들어, 섀도우 마스크를 통해 전기 전도성 재료를 스퍼터링함으로써, 그라비어 인쇄(gravure printing), 플렉소 인쇄(flexo printing), 잉크젯 인쇄, 스크린 인쇄 등과 같은 인쇄에 의해, 기판 상에 전기적 전도 층을 도포함으로써, 구조화된 전기적 전도 층을 갖는 기판을 생성하도록 되어 있을 수 있다.
제조 장치(30)는 제1 전극과 제2 전극 사이에 유기 발광 재료를 배열하기 위한 전압-광 변환 재료 및 전극 제공 유닛(32)을 더 포함하며, 제1 전극은 구조화된 전기적 전도 층에 의해 형성된다. 이 실시예에서, 전압-광 변환 재료 및 전극 제공 유닛(32)은, 유기 발광 재료가 제1 전극과 제2 전극 사이에 배열되는 구조를 제공하기 위해, 구조화된 전기적 전도 층 상에 제2 전극을 형성하기 위한 유기 발광 재료 및 금속 재료를 퇴적하도록 되어 있다. 구조화된 전기적 전도 층, 유기 발광 재료 및 제2 전극을 갖는 결과적인 기판은 참조 번호(41)로 표시된다. 전압-광 변환 재료 및 전극 제공 유닛(32)은, 예를 들어, 진공 퇴적에 의해 유기 발광 재료를 퇴적하고, 진공 스퍼터링에 의해 바람직하게는 캐소드를 형성하는 제2 전극을 퇴적하도록 되어 있을 수 있다. 그러나, 유기 발광 재료 및 제2 전극을 형성하는 금속 재료는 다른 기법들을 사용함으로써 또한 퇴적될 수 있다.
제조 장치는 박막 캡슐화부를 제공하기 위한 캡슐화부 제공 유닛(encapsulation providing unit)(33)을 더 포함한다. 특히, 캡슐화부 제공 유닛(33)은 박막 캡슐화부의 상이한 층들을 제공하도록 되어 있다. 예를 들어, 무기 층은 CVD 프로세스 또는 원자 층 퇴적(ALD) 프로세스에 의해 도포될 수 있고, 폴리머 층은 잉크젯 인쇄와 같은 습식 화학적 프로세스에서 무기 층 상에 국부적으로 도포될 수 있다. CVD 프로세스는 구조화된 전기적 전도 층의 경계들을 따라 무기 층을 생성한다. 폴리머 층이 잉크젯 인쇄와 같은 습식 화학적 프로세스를 사용함으로써 도포될 수 있기 때문에, 대응하는 도포되는 액체 재료는 구조화된 전기적 전도 층의 직선 에지를 따라 기판 상의 바람직하지 않은 영역들 내로 흐를 수 있다. 그러나, 전기적 전도 층의 구조의 미앤더 타입 에지로 인해, 액체 재료의 이러한 흐름은, 그것이 폴리머 층의 원하는 에지가 최종적으로 존재해야 하는 에지 영역에 대해 양호하게 한정되도록, 재지향된다. 캡슐화부 제공 유닛(33)이 에지 영역 내에 층 에지를 최종적으로 형성하는 폴리머 층을 제공하기 때문에, 캡슐화부 제공 유닛(33)은, 층 에지가 에지 영역 내에 형성되도록 OLED의 층을 제공하기 위한 층 제공 유닛인 것으로 간주될 수 있다.
캡슐화부 제공 유닛(33)은 CVD, 물리 기상 증착(PVD), ALD 등에 의해 무기 층을, 그리고 그라비어 인쇄, 플렉소 인쇄, 잉크젯 인쇄, 실크 스크린 인쇄 등에 의해 폴리머 층을 제공하도록 되어 있을 수 있다. 캡슐화부 제공 유닛(33)은 수개의 층들로 이루어진 캡슐화부를 형성하기 위해, 화학 기상 증착 및 코팅 또는 인쇄의 시퀀스를 몇 차례 수행하도록 되어 있을 수 있다.
제조 프로세스 동안 액체 재료를 더욱 양호하게 국부적으로 한정함으로써, 액체 재료를 도포하는 품질, 특히, 액체 재료를 도포하는 공간적 정확성이 개선될 수 있고, 액체 재료에 의해 형성되는 층의 최상부 상에의 추가 층들의 도포가 간략화될 수 있다.
제조 장치(30)는 추가 층들과 같은 추가 컴포넌트들을 OLED에 제공하기 위한 추가 유닛들, 전압원에 전기 접속을 제공하기 위한 전기 와이어들 등을 포함할 수 있다. 기판 제공 유닛(31)은 구조화된 전기적 전도 층이 미앤더 타입 에지를 포함하도록 기판 상에 구조화된 전기적 전도 층을 제공하기 위한 처리 장치인 것으로 간주될 수 있다.
하기에서, OLED를 제조하기 위한 제조 방법의 실시예가 도 9에 도시된 흐름도와 관련하여 예시적으로 설명될 것이다.
단계(101)에서, 구조화된 전기적 전도 층을 갖는 기판이 제공되며, 구조화된 전기적 전도 층은 미앤더 타입 에지를 포함한다. 특히, ITO 층이 미앤더 타입 에지를 포함하도록 ITO 층이 유리 기판 상에 제공될 수 있다. 단계(102)에서, 제1 전극을 형성하는 구조화된 전기적 전도 층과 도포된 금속 재료에 의해 형성되는 제2 전극 사이에 유기 발광 재료를 포함하는 구조를 생성하기 위해, 유기 발광 재료 및 금속 재료가 구조화된 전기적 전도 층에 도포된다. 단계(103)에서, 박막 캡슐화부가 적어도 유기 발광 재료를 캡슐화하도록 박막 캡슐화부가 제공된다. 단계(104)에서, 제1 전극 및 제2 전극을 전압원과 접속시키기 위해, 이러한 전극들에 전기 접속들이 제공된다.
단계(101)는 미앤더 타입 에지를 포함하는 구조화된 전기적 전도 층이 기판 상에 제공되도록, 기판을 처리하기 위한 처리 방법의 단계인 것으로 간주될 수 있다. 제조 방법의 단계들은 도 8과 관련하여 위에서 설명된 제조 장치에 의해, 특히 자동으로 수행될 수 있거나, 또는 이들은 적어도 부분적으로 수동으로 수행될 수 있다.
구조화된 전기적 전도 재료 내의 홈은 전극 분리로서, 특히, 애노드-캐소드 분리로서 사용될 수 있고, 제1 전극은 구조화된 전기적 전도 층의 제1 부분에 의해 형성될 수 있고, 제2 부분은 제2 전극을 전압원에 전기적으로 접속시키기 위해 사용될 수 있다. 액체 재료의 유출은 모세관력에 의해 야기될 수 있고, 이러한 유출은 홈의 미앤더 구조에 의해, 그리고 대응적으로 홈의 에지의 미앤더 구조에 의해 최소화될 수 있다.
전기적 전도 층의 구조의 미앤더 타입 에지는 박막 캡슐화부의 폴리머 층이 도포될 때 특히 유용하다. 실시예에서, OLED가 ITO/무기/폴리머/무기 구조를 포함하는 경우, 미앤더 타입 에지는, 바람직한 캡슐화부 림에서 제조 프로세스 동안 폴리머 재료들의 가능한 유출을 감소시키기 위해, 이 구조를 포함하는 에지 영역 내에 바람직하게 배열된다. 미앤더 구조들이 사용되지 않는 경우, 유출은 더 넓을 것인데, 즉 더 넓은 림들이 사용되어야 한다.
기판은, 직선 에지를 갖는 ITO 영역들 대신, 미앤더 타입 에지를 갖는 ITO 영역들을 바람직하게 포함하며, 미앤더 타입 에지는 약 90도의 커브를 가질 수 있다. 이러한 미앤더 타입 에지를 갖는 ITO 층을 갖는 것은 폴리머 층과 같은 액체 재료의 유출이 발생할 수 있는 영역을 엄격하게 한정한다. 구조화된 전기적 전도 재료는 하나의 또는 수개의 미앤더 타입 에지들 및 대응하는 홈들을 포함할 수 있다. 특히, 기판 상에 수개의 에지 영역들이 존재할 수 있으며, 각각의 에지 영역은 하나의 또는 수개의 미앤더 타입 에지들을 포함할 수 있다.
위에서 설명된 실시예들에서, 미앤더 타입 에지를 포함하는 구조화된 전기적 전도 층을 갖는 기판이 OLED를 제조하기 위해 사용되지만, 또다른 실시예에서, 미앤더 타입 에지를 포함하는 구조화된 전기적 전도 층이 OPVD와 같은 또다른 전압-광 변환 디바이스를 제조하기 위해 사용될 수 있다.
위에서 설명된 실시예들에서, 미앤더 타입 에지가 액체 캡슐화 재료들의 감소한 유출을 초래하지만, 다른 실시예들에서, 미앤더 타입 에지는 다른 액체 재료들의, 특히, 폴리머 정공-주입 층 재료와 같은 다른 액체 폴리머 재료들의 흐름을 감소시킬 수 있다.
위에서 설명된 실시예들에서, 구조 에지가 존재하는 각자의 에지 영역에 위치되는 층 에지들이 실질적으로 직선이지만, 다른 실시예들에서, 층 에지는 또한 또다른 형상을 가질 수 있는데, 예를 들어, 그것은 구부러질 수 있다.
위에서 설명된 실시예들에서, 전기적 전도 층이 특정 구조 에지를 갖는 특정 구조를 포함하지만, 다른 실시예들에서, 전기적 전도 층은 또다른 구조 에지를 갖는 또다른 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전기적 전도 층은 도 10에서 개략적으로 그리고 예시적으로 도시된 미앤더 타입 구조들(309, 409, 509) 중 1개 또는 수개를 가질 수 있다. 구조 에지는 또한 L 타입 에지일 수 있다.
개시된 실시예들에 대한 다른 변형예들은 도면, 개시내용 및 첨부된 청구항들을 숙지함으로써, 청구 발명을 실시할 시에 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 이해되고 시행될 수 있다.
청구항들에서, 단어 "포함하는(comprising)"은 다른 엘리먼트들 또는 단계들을 배제하지 않으며, 부정 관사("a" 또는 "an")는 복수를 배제하지 않는다.
단일 유닛 또는 디바이스는 청구항들에 인용된 수개의 항목들의 기능들을 실행할 수 있다. 특정 수단들이 서로 상이한 종속 청구항들에 인용된다는 단순한 사실은 이러한 수단들의 조합이 유리하게 사용될 수 없음을 나타내지는 않는다.
하나의 또는 수개의 유닛들 또는 디바이스들에 의해 수행되는, 기판 상에 구조화된 전기적 전도 층의 제공, 전압-광 변환 재료의 제공, 전극들의 제공, 캡슐화부의 제공 등과 같은 절차들은 임의의 다른 개수의 유닛들 또는 디바이스들에 의해 또한 수행될 수 있다. 예를 들어, 단계들(101 내지 104)은 단일 유닛에 의해 또는 임의의 다른 개수의 상이한 유닛들에 의해 수행될 수 있다. 이러한 절차들 및/또는 전압-광 변환 디바이스를 제조하기 위한 제조 방법에 따라 전압-광 변환 디바이스를 제조하기 위한 제조 장치의 제어 및/또는 기판을 처리하기 위한 처리 방법에 따라 기판을 처리하기 위한 처리 장치의 제어가 컴퓨터 프로그램의 프로그램 코드 수단으로서 그리고/또는 전용 하드웨어로서 구현될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은, 다른 하드웨어와 함께 또는 다른 하드웨어의 일부분으로서 공급되는, 광학 저장 매체 또는 고체-상태 매체와 같은 적절한 매체 상에 저장/분배될 수 있지만, 또한, 인터넷 또는 다른 유선 또는 무선 통신 시스템을 통해서와 같이 다른 형태들로 분배될 수 있다.
청구항들 내의 임의의 참조 부호들은 범위를 제한하는 것으로서 해석되지 않아야 한다.
본 발명은, 기판 상의 구조화된 전기적 전도 층, 및 캡슐화부의 층일 수 있으며 층 에지를 포함하는 추가 층을 포함하는 OLED와 같은 전압-광 변환 디바이스에 관한 것이다. 전기적 전도 층은 층 에지에 가까운 에지 영역에서 구조 에지를 포함하고, 구조 에지의 적어도 일부는 층 에지에 수직이 아니다. 에지 영역에서 구조 에지의 적어도 일부가 층 에지에 수직이 아니기 때문에, 추가 층을 생성하기 위한 제조 프로세스 동안, 구조 에지를 따른 초기 액체 층 재료의 가능한 흐름은, 액체 재료가 원하는 층 에지에 비교적 가깝게 유지되도록, 즉 액체 재료가 양호하게 국부적으로 한정될 수 있도록 지향될 수 있다.

Claims (10)

  1. 전압-광 변환 디바이스로서,
    기판의 상부 상의 제1 전극,
    제2 전극,
    전압-광 변환을 수행하도록 되어 있으며 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배열된 전압-광 변환 재료, 및
    적어도 상기 전압-광 변환 재료를 캡슐화하기 위한 박막 캡슐화부(thin-film encapsulation) ― 상기 캡슐화부는 상기 제2 전극 위에 형성되고 제1 장벽 층 에지를 갖는 제1 장벽 층, 상기 제1 장벽 층 위에 형성되고 추가 층 에지를 갖는 추가 층 및 상기 추가 층 위에 형성되고 제2 장벽 층 에지를 갖는 제2 장벽 층을 포함함 -
    를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 장벽 층은 무기이고 상기 추가 층은 폴리머이고,
    상기 박막 캡슐화부는 상기 제1 장벽 층의 에지와 상기 제2 장벽 층의 에지 사이에 에지 영역을 포함하고 상기 에지 영역 내에는 상기 추가 층의 상기 추가 층 에지가 존재하며,
    상기 전압-광 변환 디바이스는 상기 기판 상의 구조화된 전기적 전도 층(structured electrically conducting layer)을 더 포함하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 하나는 상기 전기적 전도 층의 적어도 일부가 상기 박막 캡슐화부에 의해 커버되지 않는 상기 구조화된 전도 층에 의해 형성되거나 그러한 구조화된 전도 층에 전기적으로 접속되고,
    상기 구조화된 전기적 전도 층은 상기 박막 캡슐화부의 상기 에지 영역에서 구조 에지(structure edge)를 포함하는 홈(groove)에 의해 구조화되고,
    상기 에지 영역에서, 상기 구조화된 전기적 전도 층의 상기 홈의 상기 구조 에지의 적어도 일부는 상기 추가 층의 층 에지에 수직이 아니고,
    상기 박막 캡슐화부는 상기 홈의 경계를 따르고,
    상기 박막 캡슐화부는 상기 에지 영역에서 상기 구조화된 전기적 전도 층에 도달하고,
    상기 박막 캡슐화부의 상기 제1 장벽 층은 상기 홈 내에서 상기 기판에 직접 접촉하는 전압-광 변환 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 홈의 상기 구조 에지는 미앤더 타입(meander-type)인 전압-광 변환 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에지 영역에서, 상기 홈의 상기 구조 에지는 층 에지에 수직이 아닌 제1 부분, 및 45도 내지 135도의 범위 내의 상기 제1 부분과의 각도를 둘러싸는 인접한 제2 부분을 포함하는 전압-광 변환 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전압-광 변환 재료는 유기 전압-광 변환 재료를 포함하는 전압-광 변환 디바이스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 구조화된 전기적 전도 층은 상기 제1 전극이거나 상기 제1 전극에 전기적으로 접속된 전압-광 변환 디바이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 홈의 폭은 상기 홈의 진행(run)을 따라 변하는 전압-광 변환 디바이스.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 홈은 더 큰 폭을 갖는 더 넓은 부분들, 및 더 작은 폭을 갖는 더 좁은 부분들을 포함하고, 2개의 더 넓은 부분들 사이에 더 좁은 부분들의 시퀀스가 배열되고, 상기 구조 에지는 상기 더 좁은 부분들에 의해 형성된 미앤더 타입 에지인 전압-광 변환 디바이스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전기적 전도 층은 ITO 층인 전압-광 변환 디바이스.
  9. 전압-광 변환 디바이스로서,
    기판의 상부 상의 제1 전극,
    제2 전극,
    전압-광 변환을 수행하도록 되어 있으며 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 배열된 전압-광 변환 재료, 및
    적어도 상기 전압-광 변환 재료를 캡슐화하기 위한 박막 캡슐화부 ― 상기 캡슐화부는 상기 제2 전극 위에 형성되고 제1 장벽 층 에지를 갖는 제1 장벽 층, 상기 제1 장벽 층 위에 형성되고 추가 층 에지를 갖는 추가 층 및 상기 추가 층 위에 형성되고 제2 장벽 층 에지를 갖는 제2 장벽 층을 포함함 -
    를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 장벽 층은 무기이고 상기 추가 층은 폴리머이고,
    상기 박막 캡슐화부는 상기 제1 장벽 층의 에지와 상기 제2 장벽 층의 에지 사이에 에지 영역을 포함하고 상기 에지 영역 내에는 상기 추가 층의 상기 추가 층 에지가 존재하며,
    상기 전압-광 변환 디바이스는 상기 기판 상의 구조화된 전기적 전도 층을 더 포함하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 적어도 하나는 상기 전기적 전도 층의 적어도 일부가 상기 박막 캡슐화부에 의해 커버되지 않는 상기 구조화된 전도 층에 의해 형성되거나 그러한 구조화된 전도 층에전기적으로 접속되고,
    상기 구조화된 전기적 전도 층은 상기 박막 캡슐화부의 상기 에지 영역에서 구조 에지를 포함하는 홈에 의해 구조화되고,
    상기 에지 영역에서, 상기 구조화된 전기적 전도 층의 상기 홈의 상기 구조 에지의 적어도 일부는 상기 추가 층의 층 에지에 수직이 아니고,
    상기 박막 캡슐화부는 상기 홈의 경계를 따르는 전압-광 변환 디바이스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 박막 캡슐화부는 상기 에지 영역에서 상기 구조화된 전기적 전도 층에 도달하는 전압-광 변환 디바이스.
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