KR20040077676A - 발광 장치 - Google Patents

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KR20040077676A
KR20040077676A KR10-2004-7009418A KR20047009418A KR20040077676A KR 20040077676 A KR20040077676 A KR 20040077676A KR 20047009418 A KR20047009418 A KR 20047009418A KR 20040077676 A KR20040077676 A KR 20040077676A
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마르틴 파이퍼
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노발레드 게엠베하
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Abstract

본 발명은 프린트 회로 기판 및 유기층을 갖는 발광 소자로 이루어진 발광 장치, 특히 전자 또는 유기 재료로 이루어진 호울을 위한 적어도 하나의 전하 캐리어층 및 유기 재료로 이루어진 발광층으로 이루어진 유기 발광 다이오드에 관한 것으로, 상기 발광 소자는 도핑된 이송층을 포함하고, 상기 층은 프린트 회로 기판의 콘택 재료와 결합되며, 도핑은 프린트 회로 기판 콘택 재료에 이웃하는 호울 이송층의 경우에는 억샙터 형태로 도핑되고, 프린트 회로 기판 콘택 재료에 이웃하는 전자 이송층의 경우에는 도너 형태로 도핑되는 것을 특징으로 한다.

Description

발광 장치 {LIGHT-EMITTING APPARATUS}
본 발명은 프린트 회로 기판 및 유기층을 갖는 발광 소자로 이루어진 발광 장치, 특히 청구항 1의 전제부에 따른 발광 다이오드에 관한 것이다.
유기 발광 다이오드는 유기 발광 다이오드는 탕 등 1987 [C.W. Tang 등, Appl. Phys. Lett. 51 (12), 913 (1987)]에 의해 낮은 작동 전압이 실증된 이후로 큰 표면 디스플레이를 실현하기 위한 유망한 후보자이다. 유기 발광 다이오드는 유기 재료로 이루어진 얇은 (통상적으로 1nm 내지 1㎛) 층들의 연속으로 구성되며, 상기 유기 재료는 바람직하게 진공 상태에서 진공 증착되거나 또는 폴리머 형태로 스핀-온 증착된다. 금속층에 의해 전기 콘택팅 된 후에는 상기 유기 재료가 예를 들어 다이오드, 발광 다이오드, 포토 다이오드 및 트랜지스터와 같은 다양한 전자 소자 또는 광전자 소자를 형성하고, 상기 소자는 자체 특성상 무기 층을 기재로 하여 만들어진 소자와 경쟁한다. 유기 발광 다이오드(OLED)의 경우에는, 외부로부터 인가된 전압, 활성 구역에서의 여기자(exciton; 전자-호울-쌍)의 후속 형성 및 상기 여기자의 방사 재결합으로 인해, 콘택으로부터 그 사이에 있는 유기 층 내부로의 전하 캐리어(한 측면으로부터 전자, 다른 측면으로부터 호울)의 주입에 의해 광이 형성되어 상기 발광 다이오드로부터 방출된다.
무기 재료를 기재로 하는 종래의 소자(실리콘, 갈륨 비소화물과 같은 반도체)에 비해 유기 재료를 기재로 하는 상기 소자의 장점은, 표면적이 매우 큰 디스플레이 소자(영사막, 스크린)를 제작하는 것이 가능하다는 것이다. 유기 출발 재료는 무기 재료에 비해 상당히 저렴하다(적은 재료 및 에너지 비용). 더욱이 상기 재료는 무기 재료에 비해 낮은 프로세스 온도로 인해 가요성 기판 상에 제공될 수 있으며, 이와 같은 특성은 디스플레이 기술 및 조명 기술에서 전체적으로 새로운 방식의 적용 가능성을 열어준다.
통상적인 소자의 기본적인 구성은 하나 이상의 하기 층들의 배열이다:
a) 캐리어, 기판,
b) 베이스 전극, 호울 주입하는(양극), 대부분 투과성,
c) 호울 주입 층,
d) 호울 이송 층(HTL),
e) 발광층(EL),
f) 전자 이송층(ETL),
g) 전자 주입층,
h) 커버 전극, 대부분 배출 작용이 낮은 금속, 전자 주입하는(음극),
i) 캡슐, 주변 영향을 배제하기 위해.
이것은 가장 일반적인 경우이고, 대부분은 소수의 층이 생략되거나(b, e 및 h 외에),
j) 또는 하나의 층이 자체 내에서 다수의 특성을 조합한다.
광방출은 기술된 연속층의 경우에는 투과성 베이스 전극 및 기판을 통해서이루어지는 한편, 커버 전극은 비투과성 금속층으로 이루어진다. 호울 주입을 위한 통상의 재료는 거의 독점적으로 호울용 주입 콘택(투과성의 변형 반도체)으로서의 인듐-주석-산화물(ITO)이다. 전자 주입을 위해서는 알루미늄(Al), Al은 리튬 플루오르화물(LiF)의 얇은 층과 조합됨, 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca) 또는 Mg과 은(Ag)의 혼합층이 사용된다.
많은 적용예를 위해서는, 발광이 기판 쪽으로 이루어지지 않고 커버 전극을 통해 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 대한 특히 중요한 예는 예를 들어 디스플레이 또는 예컨대 프린트 회로 기판과 같이 비투과성 기판 상에 설계되고 유기 발광 다이오드를 기재로 하는 다른 발광 소자이다. 다수의 적용예가 예를 들어 전자 소자, 키보드 및 디스플레이 기능과 같은 다수의 기능들을 통일시키기 때문에, 상기 모든 소자들이 가급적 적은 비용으로 프린트 회로 기판 상에 통합될 수 있는 것이 매우 바람직할 수 있다. 프린트 회로 기판은 높은 처리량으로 전자동으로 장치될 수 있으며, 이와 같은 장치 가능성은 면적이 넓은 통합 디스플레이를 제조할 때 큰 비용 절감을 의미한다. 본 발명의 의미에서 프린트 회로 기판은 OLED와 다른 기능성 소자가 간단한 방식으로(예컨대 본딩, 납땜, 접착, 플러그-인 접속) 통합될 수 있는 모든 장치 또는 기판이다. 이것은 종래의 프린트 회로 기판일 수 있지만, 세라믹 프린트 회로 기판과 유사한 기판일 수도 있으며, 상기 기판의 한 면에는 OLED가 있고, 다른 면에는 상기 OLED와 전기 접속된 다양한 전기 기능 소자들이 존재한다. 상기 프린트 회로 기판과 유사한 기판은 평탄하게 구현될 뿐만 아니라 휘어져서 구현될 수도 있다.
커버 전극을 통해 이루어지고 전술한 순서의 유기층(커버 전극은 캐소드임)을 위해 필수적인 방출은 매우 얇은 종래의 금속 전극이 제공됨으로써 성취될 수 있다. 상기 금속 전극이 충분히 높은 투과성을 갖는 두께에서도 여전히 높은 전도율에 도달하지 않기 때문에, 예를 들어 ITO 또는 주석 도핑된 인듐-산화물(예컨대 1996년 3월 6일에 출원된 US 특허 번호 5,703,436 (에스. 알. 포레스트(S.R. Forrest) 등); 1996년 4월 15일에 출원된 US 특허 번호 5,757,026 (에스. 알. 포레스트(S.R. Forrest) 등); 1997년 10월 24일에 출원된 US 특허 번호 5,969,474 (엠. 아라이(M. Arai)))와 같은 또 하나의 투과성 콘택 재료가 상기 금속 전극 상에 제공되어야 한다. 상기 구조의 추가의 공지된 구현예는 전극-주입을 개선하기 위한 유기 중간층을 제안하며(예컨대 지. 파르타자라티(G. Parthasarathy) 등, Appl. Phys. Lett. 72, 2138 (1997); 지. 파르타자라티(G. Parthasarathy) 등, Adv. Mater. 11, 907 (1997))), 상기 유기 중간층은 리튬과 같은 금속 원자에 의해 부분적으로 도핑될 수 있다(지. 파르타자라티(G. Parthasarathy) 등, Appl. Phys. Lett., 76, 2128 (2000)). 그 다음에 상기 유기 중간층 상에는 투과성 콘택층(대부분 ITO)이 제공된다. 물론 ITO는 전술한 제 1 주그룹의 원자인 리튬을 캐소드에 있는 전자 주입층에 혼합하지 않고서는 전자 주입에 적합하지 않으며, 이와 같은 사실은 상기와 같은 LED의 작동 전압을 상승시킨다. 리튬 또는 유사 원자들의 혼합은 유기층을 통한 원자의 확산 때문에 다른 측면에서 소자의 불안정을 야기한다.
투과성 캐소드에 대한 대안적인 가능성은 층 순서의 역전, 즉 호울을 주입하는 투과성 콘택(애노드)을 커버 전극으로서 구현하는 것이다. 그러나 LED 상에 애노드를 갖는 상기와 같은 반전 구조를 구현하는 것은 실제로 상당한 어려움이 있다. 연속층이 호울 주입층에 의해 종료되는 경우에는, 호울 주입을 위한 통상의 재료, 즉 인듐-주석-산화물(또는 대안적인 재료)을 유기 연속층 상에 제공할 필요가 있다(예를 들어 1997년 9월 12일에 출원된 US 특허 번호 5,981,306 (피. 버로우즈(P. Burrows) 등). 이와 같은 필요성은 대부분 유기층과의 상화성이 나쁘고 경우에 따라서는 유기층의 손상을 야기하는 공정 기술을 요구한다.
다수의 비투과성 기판 상에 있는 반전된 OLED의 결정적인 단점은, 효과적인 전자-주입을 위해서는 통상적으로 전자 친화력이 낮은 재료가 필요하다는 사실이다. 비반전 구조에서는, 전극과 전자 유도층 사이에 LiF와 같은 중간층이 삽입됨으로써 이와 같은 단점이 부분적으로 피해질 수 있다(헝(Hung) 등, 1997 US5677572, 헝(Hung) 등, Appl. Phys. Lett. 70, 152 (1997)). 그러나 상기 중간층은 전극이 그 다음에 진공 증착되는 경우에만 작용하는 것으로 나타났다(엠. 지. 메이슨, 제이.(M.G. mason, J.) Appl. Phys. 89, 2756 (2001)). 따라서 상기 중간층을 반전된 OLED에 사용하는 것은 불가능하다. 이것은 특히 프린트 회로 기판 상에 제공되는 반전 구조와도 관련이 있다. 프린트 회로 기판 상에 통상적인 콘택 금속(구리, 니켈, 금, 팔라듐, 주석 및 알루미늄)은 자체의 큰 전자 친화력 때문에 효과적인 전자 주입을 가능케 하지 않거나 또는 산화물층의 형성으로 인해 전하 캐리어 주입에 적합치 않다.
유기 발광 다이오드를 구현할 때의 추가의 문제점은 프린트 회로 기판의 비교적 큰 조도이다. 이와 같은 문제점은 종종 결함을 야기하는데, 그 이유는 유기발광 다이오드 내의 층 두께가 작은 장소에서 필드 피크 및 단락이 발생하기 때문이다. 단락의 문제는 두꺼운 이송층을 갖는 OLED에 의해 해결될 수 있다. 그러나 이와 같은 해결책은 일반적으로 작동 전압을 높이고 OLED의 효율을 저하시킨다.
유기 발광 다이오드 또는 유기 디스플레이를 프린트 회로 기판 상에 구현할 때의 문제점은 기판 쪽으로 이루어지는 OLED의 밀봉이다. OLED는 정상 분위기, 특히 산소 및 물에 대해서 매우 민감하다. 신속한 저하를 방지하기 위해서는 매우 우수한 밀봉이 반드시 필요하다. 이와 같은 우수한 밀봉은 프린트 회로 기판의 경우에는 보증되지 않았다(일 및 m2당 10-4g 미만의 물 및 산소에 대한 투과율이 필요함).
문헌에서는 이미 그 위에 OLED를 트리거링 하기 위한 드라이버 칩이 존재하는 유기 발광 다이오드 및 프린트 회로 기판의 조합이 제안되어 있다. 한 가지 접근 방식은 챵팽 웨이(Chingping Wei) 등(US 5703394, 1996; US 5747363, 1997, 모토롤라(Motorola) Inc.), 쥬앙 다르-창(Juang Dar-Chang) 등(US 6333603, 2000) 및 이. 와이. 박(E.Y. Park)(US 2002/44441, 2001)에 의해 제안되었는데, 상기 방식에서 기판은 OLED 상에서 제조되고, 그 위에 OLED를 트리거링 하기 위한 전기 부품이 있는 프린트 회로 기판은 2개의 분리된 부품으로 나중에 서로 결합된다.
쿠사까 테루오(Kusaka Teruo)(US 6201346, 1998, NEC Corp.)의 특허 출원서에서는 OLED를 제조하는 동안 프린트 회로 기판의 후면에(전면에는 OLED가 있음) '히트 싱크'(즉 열방출 소자)를 사용하는 것이 제안된다. 상기 히트 싱크는 OLED의제조 동안에 상기 OLED 및 기판의 가열을 저지해야 한다.
본 발명의 목적은 유기 발광 다이오드를 기재로 하여 디스플레이 기능 또는 발광 기능을 갖는 프린트 회로 기판을 제공하는 것으로, 이 경우 발광은 높은 출력 효율 및 장시간 수명(높은 안정성)으로 이루어져야 한다.
상기 목적은 본 발명에 따라 청구항 1에 언급된 특징에 의해서 달성된다. 바람직한 개선예 및 실시예는 종속항들의 대상이다.
유기 발광 다이오드의 양립성은 청구항 1에 따른 새로운 형태의 적합한 연속층에 의해서 달성된다. 이 목적을 위해 얇은 고도핑 유기 중간층이 사용되고, 상기 중간층은 전하 캐리어의 효과적인 주입을 위해 이용되며, 이 경우 본 발명에서는 바람직하게 결정성 성분을 함유하는 모르폴로지(Morphology)를 형성하는 층이 사용된다. 그 다음에 평활화를 위해 높은 유리 온도를 갖는 유기 중간층이 사용될 수 있으며, 이 경우에는 상기 중간층도 또한 효과적인 주입 및 고전도성을 만들기 위해 도핑되어 있다. 하기에서는 종래의 유기 발광 다이오드의 층구조(기판측에 애노드) 또는 반전된 유기 발광 다이오드의 층구조(기판측에 캐소드)가 동일할 수 있다.
도핑된 이송층 및 차단층을 갖는 반전된 OLED에 대한 바람직한 실시예는 예를 들어 독일 특허 출원서 DE 101 35 513.0(2001), 엑스. 초우(X. Zhou) 등, Appl. Phys. Lett.81, 922 (2002)에 개시되어 있다. 투과성 애노드(또는 정상적인 층-구조에서는 캐소드)가 소자 상에 제공되기 전에 고도핑 보호층을 사용하는 것도 또한 바람직하다. 본 발명의 의미에서 도핑이란, 층의 전도성을 높이기 위해 유기또는 무기 분자를 혼합하는 것으로 이해된다. 이 목적을 위해 호울 이송 재료의 p-도핑을 위해서는 억셉터 형태의 분자가 사용되고, 전자 이송층의 n-도핑을 위해서는 도너 형태의 분자가 사용된다. 이와 같은 내용은 특허 출원서 DE 10 13 551.3에 상세하게 기술되어 있다.
기판(예컨대 프린트 회로 기판)의 한 측면에 있는 개별 OLED-콘택을 기판(예컨대 프린트 회로 기판)의 다른 측면에 제공된 전자 장치 모듈과 전기 접속시키기 위해서는 관통 플레이팅 결합이 필수적이다. 상기 관통 플레이팅 결합은 공지된 기술로 구현되어야 한다.
OLED 및 기판의 가열은 본 발명에 의해 제안된 해결책에서는 전혀 문제가 되지 않는데, 그 이유는 도핑된 층들이 열 발생에 대해 매우 안정적이고 상기 층들이 또한 매우 우수하게 열을 방출할 수 있기 때문이다. 따라서, US 6201346에 기술된 바와 같은 히트 싱크가 반드시 필요하지는 않다.
본 발명은 재료를 이용한 실시예를 참조하여 하기에서 더 자세히 설명된다.
도 1은 보호층을 갖는 반전된 도핑 OLED의 연속층을 구비한 본 발명에 따른 발광 장치의 제 1 실시예이며,
도 2는 비투과성 기판 상의 아래에 배치된 애노드를 갖는 OLED 구조를 구비한 본 발명에 따른 발광 장치의 제 2 실시예이고,
도 3은 별도의 평활화층 없이 도 2와 유사한 본 발명에 따른 발광 장치의 제 3 실시예이며,
도 4는 호울 주입 및 호울 이송층이 통합된 도 2와 유사한 본 발명에 따른발광 장치의 제 4 실시예이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 프린트 회로 기판 재료 자체가 산소 및 물에 대해 이미 충분히 적은 투과성을 갖거나, 다른 수단에 의해 상기와 같은 투과성을 갖는 경우에는, 하나의 프린트 회로 기판 상에 있는 유기 발광 다이오드의 본 발명에 따라 도시된 구조의 한 바람직한 실시예(반전된 형태)가 하기의 층들을 갖는다:
- 프린트 회로 기판(1)
- 프린트 회로 기판 제조시에 통상적인 재료로 이루어진 전극(2)(캐소드=음극)
- n-도핑된 전자 주입 및 이송층(3)
- n-도핑된 평활화층(4)
- n-도핑된 전자 이송층(5)
- 재료, 다시 말해 상기 재료의 밴드층이 이 밴드층을 감싸는 층들의 밴드층에 적합한 재료로 이루어진 보다 얇은 전자측 차단층(6)
- 재료, 다시 말해 상기 재료의 밴드층이 이 밴드층을 감싸는 층들의 밴드층에 적합한 재료로 이루어진 호울측 차단층(8)(통상적으로 층(7)보다 얇음)
- p-도핑된 호울 주입 및 이송층(9)
- 보호층(10)(통상적으로 층(7)보다 얇음), 결정성 성분의 함량이 높은 모르폴로지, 하이 p-도핑됨
- 보호층(10)(통상적으로 층(7)보다 얇음), 결정성 성분의 함량이 높은 모르폴로지, 하이 p-도핑됨
- 보호층(10)(통상적으로 층(7)보다 얇음), 결정성 성분의 함량이 높은 모르폴로지, 하이 p-도핑됨
- 전극(11), 호울 주입(애노드=양극), 바람직하게는 투과성
- 캡슐(12), 주변 영향을 배제하기 위해
통상의 연속층을 갖는 본 발명에 따른 OLED의 구조의 한 바람직한 실시예(비투과성 기판 아래에 애노드가 있음)는 도 2에 도시되어 있다:
- 프린트 회로 기판(21)
- 프린트 회로 기판 제조시에 통상적인 재료로 이루어진 전극(22)(애노드=양극)
- p-도핑된 호울 주입 및 이송층(23)
- p-도핑된 평활화층(24)
- p-도핑된 호울 이송층(25)
- 재료, 다시 말해 상기 재료의 밴드층이 이 밴드층을 감싸는 층들의 밴드층에 적합한 재료로 이루어진 보다 얇은 호울측 차단층(26)
- 발광 층(27)
- 재료, 다시 말해 상기 재료의 밴드층이 이 밴드층을 감싸는 층들의 밴드층에 적합한 재료로 이루어진 전자측 차단층(28)(통상적으로 층(7)보다 얇음)
- n-도핑된 전자 주입 및 이송층(29)
- 보호층(30)(통상적으로 층(7)보다 얇음), 결정성 성분의 함량이 높은 모르폴로지, 하이 n-도핑됨
- 전극(31), 전자 주입(캐소드=음극), 바람직하게는 투과성
- 캡슐(32), 주변 영향을 배제하기 위해
개별 평활화층(4 또는 24)이 생략되거나 또는 상응하는 주입층(3 또는 23) 또는 상응하는 이송층(5 또는 25) 및 (6 또는 26)의 재료와 동일하거나 또는 유사한 재료로 이루어지는 것도 또한 본 발명의 범위에 속한다. 상기와 같은 바람직한 실시예는 도 3에 도시되어 있다:
- 프린트 회로 기판(21)
- 프린트 회로 기판 제조시에 통상적인 재료로 이루어진 전극(22)(애노드=양극)
- p-도핑된 호울 주입 및 이송층(23)
- p-도핑된 호울 이송층(25)
- 재료, 다시 말해 상기 재료의 밴드층이 이 밴드층을 감싸는 층들의 밴드층에 적합한 재료로 이루어진 보다 얇은 호울측 차단층(26)
- 발광 층(27)
- 재료, 다시 말해 상기 재료의 밴드층이 이 밴드층을 감싸는 층들의 밴드층에 적합한 재료로 이루어진 전자측 차단층(28)(통상적으로 층(27)보다 얇음)
- n-도핑된 전자 주입 및 이송층(29)
- 보호층(30)(통상적으로 층(27)보다 얇음), 결정성 성분의 함량이 높은 모르폴로지, 하이 n-도핑됨
- 전극(31), 전자 주입(캐소드=음극), 바람직하게는 투과성
- 캡슐(32), 주변 영향을 배제하기 위해
나중에 2개의 전자 이송층을 갖는 반전된 층구조는 유사하게 구성된다.
경우에 따라서는 호울 주입층 및 호울 이송층이 통합될 수도 있다. 상기와 같은 바람직한 실시예는 도 4에 도시되어 있다:
- 프린트 회로 기판(21)
- 프린트 회로 기판 제조시에 통상적인 재료로 이루어진 전극(22)(애노드=양극)
- p-도핑된 호울 주입 및 이송층(23)
- 재료, 다시 말해 상기 재료의 밴드층이 이 밴드층을 감싸는 층들의 밴드층에 적합한 재료로 이루어진 보다 얇은 호울측 차단층(26)
- 발광 층(27)
- 재료, 다시 말해 상기 재료의 밴드층이 이 밴드층을 감싸는 층들의 밴드층에 적합한 재료로 이루어진 전자측 차단층(28)(통상적으로 층(27)보다 얇음)
- n-도핑된 전자 주입 및 이송층(29)
- 보호층(30)(통상적으로 층(27)보다 얇음), 결정성 성분의 함량이 높은 모르폴로지, 하이 n-도핑됨
- 전극(31), 전자 주입(캐소드=음극), 바람직하게는 투과성
- 캡슐(32), 주변 영향을 배제하기 위해
나중에 단 하나의 전자 이송층만을 갖는 반전된 층구조는 유사하게 구성된다.
또한 단 하나의 면(호울- 또는 전자를 유도하는 면)만이 도핑될 수 있는 것도 본 발명의 범주에 속한다. 몰 도핑 농도는 통상적으로 1:10 내지 1:10000의 범위에 있다. 도펀트가 매트릭스 분자보다 훨씬 더 작으면, 예외적인 경우에는 매트릭스 분자보가 많은 도펀트가 층 내에 존재할 수도 있다(5:1까지). 상기 도펀트는 유기 또는 무기 분자일 수 있다.
하기에는 도면 없는 추가의 실시예가 기술되어 있다.
한 바람직한 실시예로서는 반전된 연속층을 갖는 구조를 위한 해결책이 제공되어야 한다.
제 5 실시예:
41. 기판(프린트 회로 기판)
42. 전극: 구리(캐소드)
43. 5nm Alq3(알루미늄-트리스-퀴놀레이트), 세슘으로 도핑됨 5:1
44. 40nm 바토펜안트롤린(Bphen), 세슘으로 도핑됨 5:1
45. 5nm BPhen, 도핑되지 않음
47. 전기 발광 및 전자 가이드 층: 20nm Alq3
48. 호울측 차단층: 5nm 트리페닐디아민(TPD),
49. p-도핑층: 100nm 스타버스트 2-TNATA 50:1 F4-TCNQ로 도핑됨,
50. 보호층: 20nm 아연-프탈로시아닌, 다결정성, 50:1 F4-TCNQ로 도핑됨,
대안적으로는: 20nm 펜타센, 다결정성, 50:1 F4-TCNQ로 도핑됨,
51. 투과성 전극(애노드): 인듐-주석-산화물(ITO).
본 발명에서 층(45)은 전자 가이드 층으로서 및 차단층으로서 작용한다. 실시예 6에서 도핑된 전자 가이드층(43, 44)은 분자 도펀트(세슘)로 도핑되었다. 하기 실시예에서 상기 도핑은 분자 도펀트에 의해서 이루어진다:
제 6 실시예:
41. 기판(프린트 회로 기판)
42. 전극: 구리(캐소드)
43. 5nm Alq3(알루미늄-트리스-퀴놀레이트), 피로닌 B로 도핑됨 50:1
44. 40nm 바토펜안트롤린(Bphen), 피로닌 B로 도핑됨 50:1
45. 5nm BPhen, 도핑되지 않음
47. 전기 발광 및 전자 가이드 층: 20nm Alq3
48. 호울측 차단층: 5nm 트리페닐디아민(TPD),
49. p-도핑층: 100nm 스타버스트 2-TNATA 50:1 F4-TCNQ로 도핑됨,
50. 보호층: 20nm 아연-프탈로시아닌, 다결정성, 50:1 F4-TCNQ로 도핑됨,
대안적으로는: 20nm 펜타센, 다결정성, 50:1 F4-TCNQ로 도핑됨,
51. 투과성 전극(애노드): 인듐-주석-산화물(ITO).
혼합된 층들(43, 44, 49, 50)은 진공 증착 공정에서 혼합 증발로 제조된다. 원칙적으로 상기와 같은 층들은 또한 다른 방법; 예를 들면 물질의 후속적으로 가능한 상호 온도 제어 확산으로 물질을 차례로 증발시키는 방법에 의해 제조될 수있거나 또는 미리 혼합된 물질을 진공 내에서 또는 진공 외부에서 다른 방식으로 증착(예컨대 스핀-온 증착 또는 압착)함으로써 제조될 수도 있다. 상황에 따라 도펀트는 제조 공정 동안에 또는 층 내에서 적합한 물리적 및/또는 화학적 조치(예컨대 광, 전기, 자기장)에 의해 더욱 활성화되어야 한다. 상기 층들(45, 47, 48)도 마찬가지로 진공 증착되었지만, 예컨대 진공 내부에서 또는 외부에서 이루어지는 스핀-온 증착과 같은 다른 방법으로도 제조될 수 있다.
대안적으로는 밀봉층도 사용될 수 있다. 이에 대한 예는, 무색성 및 투명도와 같은 유리와 비교할 수 있는 특성들을 갖는 SiOx-층들의 플라즈마 글레이징(CVD-방법, '화학 기상 증착' - 방법)에 의해 제조된 플라즈마 SiOx-층(실리콘 산화물)을 이용하여 달성된다. 그와 마찬가지로 플라즈마 지지된 방법으로 제조되는 질소산화물-층(NOx)도 사용될 수 있다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1: 프린트 회로 기판 2: 전극(캐소드=음극)
3: n-도핑된 전자 주입 및 이송층 4: n-도핑된 평활화층
5: n-도핑된 전자 이송층 6: 전자측 차단층
7: 발광 층 8: 호울측 차단층
9: p-도핑된 호울 주입 및 이송층 10: 보호층
11: 전극, 호울 주입(애노드=양극) 12: 캡슐
21: 프린트 회로 기판 22: 전극(애노드=양극)
23: p-도핑된 호울 주입 및 이송층 24: p-도핑된 평활화층
25: p-도핑된 호울 이송층 26: 호울측 차단층
27: 발광 층 28: 전자측 차단층
29: n-도핑된 전자 주입 및 이송층 30: 보호층
31: 전극(캐소드=음극) 32: 캡슐

Claims (9)

  1. 프린트 회로 기판 및 유기층을 갖는 발광 소자로 이루어진 발광 장치, 특히 전자 또는 유기 재료(5, 9, 25, 29, 45, 49)로 이루어진 호울을 위한 적어도 하나의 전하 캐리어층 및 유기 재료(7, 27, 47)로 이루어진 발광층으로 이루어진 유기 발광 다이오드로서,
    상기 발광 소자가 도핑된 이송층을 포함하고, 상기 층은 프린트 회로 기판(2, 22, 42)의 콘택 재료와 결합되며,
    도핑은 프린트 회로 기판 콘택 재료(22)에 이웃하는 호울 이송층(23)의 경우에는 억샙터 형태로 도핑되고, 프린트 회로 기판 콘택 재료(2, 42)에 이웃하는 전자 이송층(3, 43)의 경우에는 도너 형태로 도핑되는 것을 특징으로 하는, 발광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도핑된 주입- 및 이송층(3, 23, 43)과 프린트 회로 기판(2, 22, 42)의 콘택층 사이에 하나 또는 다수의 추가 도핑된 이송층(4, 5, 24, 25, 44, 45)이 증착되는 것을 특징으로 하는, 발광 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 도핑된 주입- 및 이송층(3, 23, 43)과 기판측 이송층(5, 25, 45) 사이에 유리 온도가 높은 재료로 이루어진 도핑된 평활화층(4, 24, 44)이 증착되는 것을 특징으로 하는, 발광 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항에 있어서,
    상기 층들 중 단 하나의 층: 기판측 주입- 및 이송층(3, 23, 43), 평활화층(4, 24, 44) 및 기판측 이송층(5, 25, 45)이 도핑되고, 상기 층이 제공된 기판측 이송층들 중에 가장 두꺼운 층인 것을 특징으로 하는, 발광 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항에 있어서,
    상기 도핑된 주입- 및 이송층(3, 23, 43), 평활화층(4, 24, 44), 및 이송층(5, 9, 25, 29, 45, 49) 내에서의 혼합 농도가 도핑 분자 대 주물질 분자의 비율에 대해 1:100,000 내지 5:1의 범위에 있는 것을 특징으로 하는, 발광 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항에 있어서,
    애노드(11)가 투과성이거나 반투과성이고, 보호층(12)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 발광 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항에 있어서,
    기판과 떨어져서 마주보는 콘택층(11)이 금속으로 이루어지고 반투과성을 갖는 것을 특징으로 하는, 발광 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항에 있어서,
    상기 반투과성 금속층 위에 가로 가이드를 위한 추가의 투과성 콘택층이 제공되는 것을 특징으로 하는, 발광 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 13 항에 있어서,
    상기 프린트 회로 기판은 발광 소자가 전기 기능 소자와 조합되어 전기적으로 접속되는 임의의 기판이며, 상기 전기 소자는 기판 상에서 직접 제조되지 않는 것을 특징으로 하는, 발광 소자.
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