KR20060109996A - 유기 발광 다이오드 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일반적으로 유기 발광 다이오드(OLED)를 위한 개선된 구조체에 관한 것이고, 더욱 특히는 소위 상부-발광(top-emitting) OLED에 관한 것이다. 유기 발광 다이오드(OLED)(300)는 도전성 양극(anode)(106)와 도전성 음극(cathode)(200) 사이에 발광층(108a, b)을 갖는 기판(102)을 포함하고, 상기 다이오드는 상기 음극을 통해 광을 방출하도록 구성되고, 상기 음극은 다이오드의 발광 파장에서 투과성이며, 상기 음극은 상기 발광 파장에서 상기 음극을 통한 광 투과를 향상시키도록 구성된 광학 간섭 구조체(202, 204, 206)를 포함한다.
Description
본 발명은 일반적으로 유기 발광 다이오드(OLED)를 위한 개선된 구조체에 관한 것이고, 더욱 특히는 소위 상부-발광(top-emitting) OLED에 관한 것이다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 2가지 기본적인 범주, 즉 저부 발광(bottom-emitting) 장치 및 상부 발광 장치로 나누어진다. 저부 발광 장치는 기판, 전형적으로는 유리 상에 제조되고, 그 위에는 ITO(인듐 주석 산화물) 양극(anode)이 퇴적되고, 이후 OLED 물질이 퇴적된 후 실질적으로 불투명한 음극(cathode)이 퇴적된다. 전기적으로 자극될 때, 이러한 OLED는 OLED 물질로부터 반투명 ITO층 및 유리 기판을 통하여 광을 방출한다.
이제까지 실질적으로 모든 실용 장치들은 이러한 유형이었으나, 이러한 구조체에는 몇몇 중대한 단점이 나타난다. 먼저 기판 내에서의 흡수 및 반사 손실이 상기 장치의 효율을 저하시킨다. 그러나 아마도 더욱 중요하게는, 능동 매트릭스 장치로서, 박막 구동 회로가 OLED와 조립되는 경우, 이 회로가 통상적으로는 광-민감성이기 때문에, 이는 디스플레이의 픽셀에 대하여 사용가능한 발광 면적을 감소 시킨다. 따라서, 양극이 불투명하고 음극이 실질적으로 투명하여, 광이 양극이 아닌 음극을 통하여 방출되는 소위 상부 발광체를 제조할 수 있는 것이 바람직하다. 능동 매트릭스 디스플레이의 경우 이는 발광 물질에 의해 실질적으로 모든 픽셀 면적이 점유될 수 있도록 하고, 또한 더 큰 면적이 박막 구동 트랜지스터에 할당될 수 있게 하여, 결과적으로 장치 효율 및 OLED 수명을 증가시킨다(동일한 전체 광 출력에 대하여 더 작은 전류 밀도가 사용될 수 있기 때문에). 그러나, 상부 발광 OLED에 대하여 장치 구조가 제안되었지만, 이들은 이하에 추가로 논의하는 바와 같이 실용상의 난점을 갖는다.
도 1은 상부-발광 OLED 장치의 한 예의 수직 단면도를 나타내며, 이 예에서는 상기 장치는 능동 매트릭스 디스플레이의 일부를 포함하고 따라서 관련된 구동 회로를 포함한다. 장치의 구조는 예시를 위해 다소 간략화되었다.
OLED(100)는 구동 회로가 형성되는 복수의 폴리실리콘 및/또는 금속화 및 절연층(104)을 지지하는 유리 기판(102)을 포함한다. 이러한 층 세트의 최상층은 절연 및 패시베이팅 산화물층(SiO2)을 포함하고, 그 위에 양극층(106)이 퇴적된다. 이 양극층은 ITO(인듐 주석 산화물)로부터 형성될 수 있고, 예를 들어 층(104)의 구동 회로가 픽셀 면적의 일부만을 점유하는 경우에는 양쪽 면으로부터 발광하는 실질적으로 투명한 장치를 제공하는 것이 바람직하다. 그러나, 상부-발광 장치의 이점 중 하나는 양극이 투명할 필요가 없어 백금층과 같은 통상적인 금속층을 포함할 수 있다는 것이다.
OLED 물질(108)의 하나 이상의 층이 양극(106) 위에 예를 들어 스핀 코팅 및 후속하는 원하지 않는 영역으로부터의 유기 물질의 제거(예를 들어 레이저 삭마)에 의해, 또는 예를 들어 잉크젯계 퇴적 공정(예를들어 EP0880303 참조)을 사용한 선택적 퇴적에 의해 퇴적될 수 있다. 유기 LED는 중합체, 덴드리머 및 소위 소분자를 비롯한 광범위한 물질을 사용하여 제조되어 가변하는 구동 전압 및 효율로 일정 범위의 파장에 걸쳐 발광할 수 있다. 중합체계 OLED 물질의 예는 WO90/13148, WO95/06400 및 WO99/48160에 기재되어 있고; 덴드리머계 물질의 예는 WO02/066552에 기재되어 있고; 소분자 OLED 물질의 예는 US4,539,507에 기재되어 있다. 중합체계 OLED의 경우 층(108)은 정공 수송층(108a) 및 발광 중합체(LEP) 전기발광(electroluminescent)층(108b)을 포함한다. 전기발광층은 예를 들어 PPV(폴리(p-페닐렌비닐렌))을 포함하고, 양극층의 정공 에너지 수준과 전기발광층의 정공 에너지 수준의 정합을 돕는 정공 수송층은 예를 들어 PEDOT:PSS(폴리스티렌-설포네이트-도핑된 폴리에틸렌-다이옥시티오펜)을 포함할 수 있다.
다층 음극(110)는 OLED 물질(108) 위에 놓이며, 상부-발광 장치에서는 장치가 발광하도록 설계된 파장에서 적어도 부분적으로 투명하다. 중합체 LED에 대하여 음극은 바람직하게는 3.5eV 미만의 일함수를 가지며, 낮은 일함수를 갖는 예를 들어 칼슘, 마그네슘 또는 바륨과 같은 금속의 제 1 층, 및 효율적인 전자 주입을 제공하는 LEP층(108b)에 인접하는 불화바륨 또는 다른 금속 불화물 또는 산화물의 제 2 층을 포함할 수 있다. 음극(110)의 상부층(즉 LEP(108b)로부터 가장 먼 층)은 금 또는 은과 같은 높은 전도성 금속의 박막을 포함할 수 있다. 면 저항(sheet resistance)이 낮게, 바람직하게는 100Ω/□ 미만, 더욱 바람직하게는 30Ω/□ 미만으로 유지되는 것이 바람직하지만, 50nm 미만의 두께, 더욱 바람직하게는 20nm 미만의 두께를 갖는 금속성 층은 충분히 광학적으로 투명한 것으로 밝혀졌다. 음극층은 장치의 측면에서 접속부로 인출될 수 있는 음극 라인을 형성하는데 사용될 수 있다. 일부 구성에서 양극, OLED 물질 및 음극층은 예를 들어 포지티브 또는 네거티브 포토레지스트 물질로부터 형성된 뱅크(112)와 같은 뱅크(bank)(또는 웰(well))에 의해 분리될 수 있다. 뱅크(112)는 기판의 평면에 대하여 약 15°의 각도를 갖는다(도 1에서는 도시의 편리를 위해 가파른 측면을 갖는 것으로 도시되었지만).
광범위하게 말하여, 적합한 음극 전극 구조체가 부합되고자 하는 목표에는 5가지 주된 범주가 있다. 즉, 투명성, 유기 전기발광 물질로의 전하 주입을 허용하는 낮은 직렬 저항, 매트릭스 어드레싱을 용이하게 하는데 충분한 횡방향(lateral) 전도성, 하부의 유기층을 물리적 및 화학적 손상으로부터 보호하기 위한 하부 유기층의 캡슐화, 및 하부의 유기층에 상당한 손상을 주지 않는 퇴적 공정이다. 단일 물질은 어느 것도 상기 범주 모두에 부합되는 것으로 밝혀지지 않았으므로 최근까지 공개된 상부 발광체 구조는 다층 구조이다(예를 들어, US5,739,545, US5,714,838, WO99/31741, WO98/07202, US6,316,786, JP08185984, US5,457,565 및 US5,429,884 참조). 예를 들어 US5,739,545는 전기발광층을 협지하는 양극 및 음극을 포함하고 상기 음극층은 예를 들어 칼슘 또는 MgAl의 얇은 금속층, 이어서 넓은 밴드 갭 반도체, 예를 들어 아연 셀레나이드(ZnSe), 황화아연(ZnS) 또는 ZnSxSe1-x의 보호층, 및 임의적으로 비반응성 금속 또는 알루미늄, ITO 또는 AlZnO와 같은 전도성 물질의 추가의 층을 포함하는 구조체를 개시한다. 이러한 구조체는 칼슘 및 아연 셀레나이드 둘 모두가 ITO에서 필요로 하는 스퍼터링이 아닌 본질적으로 손상을 주지 않는 증착에 의해 퇴적될 수 있기 때문에 유리하다.
상부-발광 및 저부-발광 OLED 구조체는 상이한 문제점을 갖는다. 양극이 투명하고 음극이 금속의 불투명층을 포함하는 저부-발광 구조체에서는, 주위의 광이 투명한 양극을 통하여 장치로 전달됨으로써 초래되는, 상기 광이 음극에서 반사되고 전기발광 방출과 경합하면서 장치로 되돌아가므로 디스플레이의 콘트라스트를 감소시킨다는 문제점이 발생한다. 이 문제점을 해결하기 위해, 문헌[Applied Physics Letters, vol 82, (16), 2715], US5,049,780 및 WO01/08240에 기재된 바와 같이 반사방지 구조체를 음극에 혼입시킴으로써 음극로부터의 주위 광의 반사를 감소시키는 것이 제안되었다. 저부-발광 OLED 장치의 콘트라스트를 개선하기 위한 다른 방법은 원편광기(예를 들어 본 출원인의 US6,211,613 참조)의 사용, 및 음극 중의 광흡수 물질의 사용(예를 들어 본 출원인의 WO00/35028 참조)을 포함한다.
그러나, 음극 전극 구조에 대한 전술된 범주에 부합되는 것이 바람직한 상부-발광 장치에서는, 발생하는 문제는 장치에 떨어지는 주위 광이 탈출하는 것을 방지하는 것에 있지 않고, 장치로부터 전기발광적으로 방출된 광의 최대량을 추출하는 것에 있다. 따라서, 상부-발광 장치의 효율을 개선하기 위해서는 유기 전기발광층(108) 내에서 생성된 광자가 음극 구조체를 통하여 장치 밖으로 관측자를 향해 전도될 수 있는 효율을 개선시키는 것이 바람직하다.
발명의 요약
따라서, 본 발명의 제 1 태양에 따르면 도전성 양극과 도전성 음극 사이에 발광층을 갖는 기판을 포함하는 유기 발광 다이오드(OLED)가 제공되되, 상기 다이오드는 상기 음극을 통하여 발광되도록 구성되고, 상기 음극은 다이오드의 발광 파장에서 투과성이며, 상기 음극은 상기 발광 파장에서 상기 음극을 통한 투광성을 향상시키도록 구성된다.
바람직하게는 광학 간섭 구조체(optical interference structure)는 상이한 굴절률의 제 1 및 제 3 층 사이에 협지되고 (간섭)층의 (내부)전방 표면 및 후방 표면으로부터의 반사가 발광 파장에서의 음극을 통한 투광성을 향상시키도록 간섭하는 두께를 갖는 광학 간섭 또는 스페이서 층(spacer layer)을 포함한다. 이는 간섭층의 광학 두께가, 발광층의 피크 또는 중심 발광 파장(예를 들어, 인간의 육안이 인지하는 것과 같은)을 포함할 수 있는 발광 파장의 1/4 파장의 홀수배가 되도록 선택함으로써 달성될 수 있다.
일반적으로 전기발광 OLED 물질은 매우 날카로운 피크를 갖는 출력 스펙트럼을 갖기보다는 일정 범위의 파장에 걸쳐 발광한다. 따라서, 광학 간섭층은 바람직하게는 상기 발광 파장의 1/3 내지 1/5, 더욱 바람직하게는 실질적으로 상기 발광 파장의 1/4의 광학 두께를 갖는다. 그러나, 광학 간섭층의 정밀한 두께는 일반적으로 정확하게 1/4 파장은 아니며 이는 인접하는 제 1 및 제 3 층의 두께에 좌우되 고 일정 정도로는 굴절률 차에 좌우되기 때문이라는 점을 알 것이다. 따라서 바람직하게는 광학 간섭층의 두께는 상기 다른 층들의 효과를 감안하여 음극을 통한 투과율을 실질적으로 최대화하는 두께를 선택함으로써 결정될 수 있으므로, 층의 광학 두께는 실시양태에서 λ/3과 λ/5 사이에서, 또는 심지어 이 범위 바깥에서 변할 수 있다. 그러나, 광범위하게 말하여, 3λ/4 또는 5λ/4와 같은 증가된 두께보다는 λ/4의 두께를 선택하는 것이 더 넓은 밴드 반응을 제공하는데, 즉 광범위한 발광 파장에 걸쳐 투과율을 실질적으로 최대화하는데 도움이 된다.
발광층은 중합체-LED계 물질, 소분자계 물질 및 덴드리머계 물질을 포함하나 그에 한정되지 않는 임의의 공지된 유기 전기발광 물질을 포함할 수 있다. 제 1 층(발광층에 최근접하거나 실질적으로 인접한)은 바람직하게는 전자 주입층을 포함하고 사용되는 유기 전기발광 물질의 유형에 따라 임의의 통상적인 물질을 사용할 수 있다. 따라서 전자 주입층은 예를 들어 칼슘 또는 바륨과 같은 낮은 일함수 금속, 또는 더욱 일반적으로는 임의의 앞 전이 금속(early transition metal), 란타나이드 또는 알칼리 토금속 또는 그의 금속성 화합물(예를 들어 탄화물, 질화물, 붕화물, 불화물), 또는 합금(예를 들어 알루미늄 또는 마그네슘을 포함하는) 또는 전도성 중합체 또는 도핑된 반도체를 포함할 수 있고, 전술된 바와 같이, 상이한 일함수의 2개의 층을 포함하는 다층 전자 주입 구조체를 사용할 수 있다.
그러나, 일반적으로, 이 전자 주입층은 비교적 얇고, 예를 들어 30nm 미만의 두께이다. 음극층의 전체 전도성을 개선하기 위해서는 제 3 층은 바람직하게는 금속의 층, 예를 들어 금, 은 또는 알루미늄의 층과 같은 도전성 층을 포함한다. 제 3 층의 두께는 바람직하게는 장치가 작동하도록 설계된 발광 파장에서 전도성과 투명성을 절충하도록 선택된다. 바람직하게는 이 제 3 층은 100nm 미만, 더욱 바람직하게는 20nm 미만의 두께를 갖는다. 바람직하게는 제 1 및 제 3 층 중 하나 또는 둘 모두는 10,000Ωcm 미만, 더욱 바람직하게는 1000Ωcm 미만의 고유 저항을 갖는 물질을 포함한다.
광학 간섭층은 산화규소(SiO 및/또는 SiO2), 질화규소(SiN) 등과 같은 유정성 물질의 층 또는 ITO, IZO(인듐 도핑된 산화아연), 아연 셀레나이드, 또는 질화갈륨(GaN)과 같은 반전도성 물질의 층을 포함할 수 있다. 후자의 두 물질은 스퍼터링이 아닌 증발에 의해 퇴적될 수 있어 아래에 놓은 유기층을 손상시키는 경향이 적다는 이점을 갖는다. 유전성 물질이 아닌 반전도 물질을 사용하는 이점은 음극의 전체 전도성이 증가된다는 점이다.
전술된 바와 같은 상부-발광 장치는 불투명 양극을 사용할 수 있지만 몇몇 구성에서 양극은 예를 들어 광흡수층이 능동 매트릭스 디스플레이의 구동 트랜지스터와 전기발광층 사이에 제공될 경우 투과성일 수 있다. 투명 양극를, 임의적으로 이러한 유형의 광흡수층과 함께 사용함으로써 주위의 광이 구조체로부터 반사되는 것을 감소시킬 수 있다.
본 발명은 추가로 전술된 바와 같은 OLED를 포함하는 디스플레이 장치를 제공한다.
관련된 태양에서 본 발명은 각각이 양극과 음극 전극층 사이에 협지된 OLED 물질의 층을 포함하는 하나 이상의 OLED를 포함하는 OLED계 디스플레이 장치를 제공하고, 상기 OLED 물질은 전류가 상기 양극과 음극 전극층 사이를 통과할 때 전기발광하며, 상기 전극층 중 제 1 전극층은 상기 전기발광의 피크 파장에서 적어도 부분적으로 투과성이고 상기 전극층 중 제 2 전극층보다 상기 장치의 표시 표면에 가까워 상기 장치는 상기 제 1 전극층을 통하여 전기발광 표시를 하도록 구성되고, 상기 제 1 전극층은 상기 OLED 물질에 연결하기 위한 커플링 층(coupling layer)과 실질적으로 도전성인 제 3 층 사이에 협지된 스페이서 층을 포함하고, 상기 스페이서 층은 상기 피크 전기발광 파장에서의 상기 제 1 전극층을 통한 투과율이 실질적으로 최대화되도록 상기 피크 전기발광 파장에서 대략 1/4 파장의 홀수배의 두께를 갖는다.
전술한 바와 같이 스페이서 층은 커플링 층 및 실질적으로 도전성인 제 3 층 둘 모두와 상이한 굴절률을 가져야 한다. 바람직한 구성에서 제 1 전극층은 음극 전극층이고, 이로써 장치는 상부-발광 장치로서 구성된다.
본 발명의 상기 및 다른 태양을 이제 첨부된 도면을 참고하여 단지 예로서 더욱 상세히 설명할 것이다.
도 1은 상부-발광 OLED 디스플레이 장치의 수직 단면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 한 실시양태에 따른 음극층 구조체를 나타낸다.
도 3은 도 2의 음극 구조체를 포함하는 OLED를 나타낸다.
도 4a 및 4b는 각각 광학 간섭층을 포함하는 음극을 갖거나 갖지 않는 상부-발광 OLED 장치를 나타낸다.
도 5는 도 4a 및 4b의 구조체를 모형화하는데 사용된 광선의 간략화된 모식적 도표를 나타낸다.
도 6은 도 4a 및 4b의 구조체에 대한 투과성 및 반사성 스펙트럼을 나타낸다.
도 2를 참고하면, 이는 본 발명의 한 실시양태에 따른 음극 구조체(200)의 모형을 도시한다. 상기 구조체는 굴절률(n1)을 갖는 예를 들어 칼슘 또는 바륨의 제 1 층(202), 이어서 굴절률(n2)을 갖는 예를 들어 ITO 또는 아연 셀레나이드의 스페이서 층(204), 이어서 굴절률(n3)을 갖는 예를 들어 금의 제 3 층(206)을 포함한다. 제 1 및 제 3 층(202, 206)은 바람직하게는 해당 파장(일반적으로 구조체가 혼입되는 OLED의 피크 발광 파장)의 광에 대하여 실질적으로 투명하기에 충분히 얇지만, 스페이서 층(204)은 대략 1/4 파장 광학 두께이다. 간섭층의 광학 두께는 층의 기계적 두께에 해당 파장에서의 층의 굴절률(스펙트럼의 녹색 영역에서는 nITO=1.85)을 곱하여 결정할 수 있다.
예를 들어 OLED에서 전기발광층으로부터 음극 구조체(200)를 통하여 진행해 나가는 광(208)은 각각 층(204)의 층(202) 및 층(206)과의 2개의 내부 계면에서 반사되어 반사된 빔(210, 212)이 된다. 상기 구조체의 전체 광 분석으로, 층(204)의 광학 두께(h(=n2t, t는 층의 물리적 두께임))가 1/4 파장과 같을 경우, 빔(210 및 212)이 상쇄 간섭하여, 반사광을 최소화하고 투과광을 최대화한다는 것을 알 수 있다. 실용 장치를 위한 최적화에서는 다른 내부 계면으로부터의 반사 및 금속층과의 계면으로부터의 반사가 감안되고, 이는 층(204)의 최적 두께를 이러한 단순한 모형에서 예측되는 이론적인 1/4 파장 두께로부터 변경시킬 수 있다.
도 3은 이와 같은 음극 구조체가 포함된 상부-발광 OLED 구조체(300)의 한 예를 도시한다. 도 3의 구조체에서 도 1 및 2와 유사한 요소는 유사한 참고번호로 나타내고 OLED는 배터리(302)에 대해 전방으로 치우쳐 있다.
이제 도 4a를 참고하면, 이는 광학 간섭층을 포함하는 음극을 갖지 않는 실질적으로 완전히 투명한 OLED 구조체(400)의 모식적 도표를 도시한다. 구조체(400)(축척되지 않음)의 층은 유리층(402), 일산화규소층(404), 금층(406), 칼슘층(408), 불화바륨층(410), 황색 발광 전기발광 중합체층(412), PEDOT층(414), ITO 양극층(416), 이산화규소층(418), 및 추가의 유리층(420)을 포함한다. 금층(406), 칼슘층(408) 및 불화바륨층(410)은 함께 음극을 구성한다.
도 4b는 유사한 OLED 구조체(450)를 도시하며, 여기서 유사한 요소는 유사한 참고번호로 나타낸다. 그러나, OLED(450)는 음극 내에 알루미늄 도핑된 일산화규소(SiO:Al)(452)의 추가 층을 포함한다. 이 층의 두께는 이하에 추가로 설명하는 바와 같이, 층(412)으로부터의 전기발광으로부터 음극층(410, 408, 452, 406)을 통한 투과 및 그에 따른 일산화규소 및 유리층(404,402)을 통한 투과를 음극층으로부터의 내부 반사를 억제하는 상쇄 간섭을 통하여 향상시키도록 선택된다. 일산화규소층(404)은 음극을 위한 캡핑층으로서 사용되고 음극을 통한 투과 향상(및 그로부터의 반사 감소)에 어떠한 중요한 역할도 하지 않는다.
도 5는 간략화된 형태로 장치를 모형화하는데 사용되는 광로의 일부를 도시하는 도 4a의 장치의 광학 모식적 도표를 나타내고, 유사한 광로가 도 4b의 장치를 모형화하는데 사용될 수 있다. 따라서 도 5는 전기발광층(412)으로부터 장치의 상부 또는 전방부로 투과된 빔(501a) 및 전기발광층으로부터 장치의 후방부 또는 저부 밖으로의 제 2의 투과된 빔(501b)을 도시한다. 광선(504, 506)은 주위 광이 장치의 전방부로부터 반사되는 것을 나타내고 광선(508, 510)은 주위 광이 장치의 후방부로부터 반사되는 것을 나타낸다. 일부 주위 광은 또한 광선(500 및 502)을 따라 장치를 투과한다. 실용에서는, 광학 시스템을 모델화할 때에는 모든 내부 계면의 효과를 감안하여 전방부 또는 상부(및 임의적으로 후방) 방향으로 전기발광층(412)으로부터의 모든 층을 통한 투과 경로를 고려하는 것이 바람직하다. 이러한 계산은 문헌[OPTICS by Eugene Hecht(Addison Wesley)]에 개시된 바와 같은 다수의 표준 광학 방법 중 어느 하나로 수행될 수 있다.
하기의 표 1은 하나의 예시적인 계산에서 투명 음극 구조체를 모형화하는데 사용되는 두께 데이터를 나타낸다. 이 예에서, 불화바륨층(410)은 제외되고 층(452)은 SiO:Al이 아닌 ITO를 포함한다. 물질의 굴절률 데이터는 많은 표준 참고문헌, 예를 들어 문헌[CRC Handbook of Chemistry and Physics published by CRC Press LLC, USA]에서 찾을 수 있거나, 표준 기법에 의해 실험적으로 결정될 수 있다.
도 4b의 음극 구조체를 모형화하기 위해 하기 표 2에 제시된 추가의 데이터를 사용했다.
광학 설계 소프트웨어는 음극 구조체를 포함하는 물질의 층의 두께를 최적화하여 상부 발광 구조체에서 볼 때 투과율에 대한 최고값 및 반사율에 대한 최저값을 생성하도록 해 준다. 적합한 알고리듬은 문헌[Whittaker et al., Physical Review B, 1999, 60(4), 2610]에 기재되어 있다.
도 6은 전술된 광학 설계 소프트웨어에 의해 예측되는 구조체 4a 및 4b를 통한 파장에 대한 투과율 및 반사율의 그래프를 나타낸다. 곡선(600 및 601)은 구조체 4a를 통한 반사율 및 투과율을 나타내고 곡선(602 및 603)은 구조체 4b를 통한 반사율 및 투과율을 나타낸다.
광학 간섭층을 포함하는 음극을 사용할 경우 이러한 간섭층을 갖지 않는 유사한 음극에 비해 도 4b의 구조체가 반사율에 대해서는 상당한 감소를 나타내는 한편 구조체를 통한 투과율의 증가를 초래한다는 것을 알 수 있다.
의심할 나위 없이 다른 효과적인 대안이 당업자에게 발생할 수 있고, 본 발명은 설명된 실시양태에 한정되지 않으며 청구의 범위의 정신 및 범위 내에서 당업자에게 명백한 변형을 포괄한다는 것을 이해해야 한다.
Claims (14)
- 도전성 양극(anode)과 도전성 음극(cathode) 사이에 발광층을 갖는 기판을 포함하는 유기 발광 다이오드(OLED)로서, 상기 다이오드는 상기 음극을 통해 광을 방출하도록 구성되고, 상기 음극은 다이오드의 발광 파장에서 투과성이고, 상기 음극은 상기 발광 파장에서 상기 음극을 통한 광 투과를 향상시키도록 구성된 광학 간섭 구조체(optical interference structure)를 포함하는 유기 발광 다이오드(OLED).
- 제 1 항에 있어서,상기 음극이 상이한 굴절률의 제 1 및 제 3 층 사이에 놓인 광학 간섭층을 포함하되, 상기 광학 간섭층의 전방 표면 및 후방 표면으로부터의 반사가 상기 발광 파장에서 상기 음극을 통한 광 투과를 향상시키도록 간섭하는 유기 발광 다이오드.
- 제 2 항에 있어서,상기 제 1 층이 상기 발광층으로 전자를 주입하기 위한 전자 주입층을 포함하고, 상기 제 3 층이 도전성 층을 포함하는 유기 발광 다이오드.
- 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,상기 광학 간섭층이 상기 발광 파장의 1/3 내지 1/5의 광학 두께를 갖는 유기 발광 다이오드.
- 제 4 항에 있어서,상기 광학 간섭층이 실질적으로 상기 발광 파장의 1/4의 광학 두께를 갖는 유기 발광 다이오드.
- 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 발광 파장이 상기 발광층의 피크 또는 중심 발광 파장과 실질적으로 동일한 유기 발광 다이오드.
- 제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제 3 층이 금속층을 포함하는 유기 발광 다이오드.
- 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 광학 간섭층이 넓은 밴드갭(bandgap) 반도체, 바람직하게는 아연 셀레나이드 또는 질화갈륨을 포함하는 유기 발광 다이오드.
- 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 광학 간섭층이 투명 도체, 바람직하게는 인듐 주석 산화물 또는 인듐 아연 산화물을 포함하는 유기 발광 다이오드.
- 제 2 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 광학 간섭층이 유전성 물질을 포함하는 유기 발광 다이오드.
- 제 2 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 전자 주입층이 금속의 층을 포함하는 유기 발광 다이오드.
- 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 유기 발광 다이오드를 포함하는 디스플레이 장치.
- 각각이 양극과 음극 전극층 사이에 협지된 OLED 물질의 층을 포함하는 하나 이상의 OLED를 포함하는 OLED계 디스플레이 장치로서,상기 OLED 물질은 전류가 상기 양극과 음극 전극층 사이를 통과할 때 전기발광하며, 상기 전극층 중 제 1 전극층은 상기 전기발광의 피크 파장에서 적어도 부분적으로 투과성이고 상기 전극층 중 제 2 전극층보다 상기 장치의 표시 표면에 가까워 상기 장치는 상기 제 1 전극층을 통하여 전기발광 표시를 하도록 구성되고, 상기 제 1 전극층은 상기 OLED 물질에 연결하기 위한 커플링 층(coupling layer)과 실질적으로 도전성인 제 3 층 사이에 협지된 스페이서 층(spacer layer)을 포함하고, 상기 스페이서 층은 상기 피크 전기발광 파장에서의 상기 제 1 전극층을 통한 투과율이 실질적으로 최대화되도록 상기 피크 전기발광 파장에서 대략 1/4 파장의 홀수 배의 두께를 갖는 OLED계 디스플레이 장치.
- 제 13 항에 있어서,상기 제 1 전극층이 상기 음극 전극층인 OLED계 디스플레이 장치.
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