KR20080081044A - 전자 장치 및 이를 형성하는 방법 - Google Patents
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Abstract
전자 장치 또는 전자 장치를 형성하는 프로세스는 낮은 Lbackground를 얻도록 구성된 제1 전극을 포함하거나 블랙층을 포함할 수 있다. 전자 장치는 사용자 표면을 포함하는 기판을 포함할 수 있다. 전자 장치는 또한 제1 층, 제2 층 및 제3 층을 포함하는 제1 전극을 포함할 수 있다. 제2 층은 제1 층과 제3 층 사이에 위치할 수 있고, 제1 전극은 낮은 Lbackground를 얻도록 구성될 수 있다. 전자 장치는 제1 전극에 비해 사용자 표면으로부터 더 멀리 위치하는 제2 전극을 더 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 전극은 제1 층 및 제2 층을 포함할 수 있다. 제2 층은 전극의 일 함수를 설정할 수 있으며, 제2 층은 블랙층일 수 있다. 프로세스들은 전자 장치들을 형성하는 데 사용될 수 있다.
전자 장치, 블랙층, 전극, 일 함수
Description
본 발명은 일반적으로 전자 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 낮은 배경 루미네슨스, 블랙층 또는 이들의 임의 조합을 구비한 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치는 액정 디스플레이("LCD"), 유기 발광 다이오드("OLED") 디스플레이 등을 포함할 수 있다. LCD 및 OLED 디스플레이는 플랫 패널 디스플레이 응용을 위한 유망한 기술이다. 반사 주변광은 디스플레이의 사용자에게 문제가 될 수 있다. 디스플레이 내의 전극에 사용되는 하나 이상의 재료는 그 두께가 20 나노미터를 넘는 경우에 미러와 같은 반사율을 가질 수 있다. 높은 반사율은 조명 환경에서, 그리고 특히 야외에서 사용될 때 장치의 열악한 가독성 또는 낮은 콘트라스트를 유발할 수 있다.
반사 문제를 해결하려는 하나의 시도는 OLED 디스플레이 패널의 정면에 원형 편광자를 배치하는 것이다. 그러나, 원형 편광자는 OLED로부터 방출되는 광의 약 60%를 차단할 수 있으며, 모듈 두께 및 비용을 크게 증가시킨다. 통상적으로, 편광자는 기판이 편광자와 OLED 사이에 위치하도록 배치된다.
디스플레이 콘트라스트를 개선하기 위한 또 하나의 시도는 전기 발광 디스플 레이의 픽셀들 사이에 흡광 재료를 사용하는 것을 포함한다. 전극들은 이러한 흡광 재료와의 사이의 위치들에 위치할 수 있다. 따라서, 하나 이상의 전극으로부터의 반사는 여전히 문제가 되는데, 이는 전극(들)이 픽셀의 크기만큼 크거나 더 큰 부분들을 포함할 수 있기 때문이다.
<발명의 요약>
전자 장치 또는 전자 장치를 형성하는 프로세스는 낮은 Lbackground를 얻도록 구성된 제1 전극을 포함하거나 블랙층을 포함할 수 있다. 제1 양태에서, 전자 장치는 사용자 표면을 포함하는 기판을 포함할 수 있다. 전자 장치는 또한 제1 층, 제2 층 및 제3 층을 포함하는 제1 전극을 포함할 수 있다. 제2 층은 제1 층과 제3 층 사이에 위치할 수 있고, 제1 전극은 낮은 Lbackground를 얻도록 구성될 수 있다. 전자 장치는 제1 전극에 비해 사용자 표면으로부터 더 멀리 위치하는 제2 전극을 더 포함할 수 있다.
제2 양태에서, 전자 장치는 사용자 표면을 포함하는 기판을 포함할 수 있다. 전자 장치는 또한 제1 층 및 제2 층을 포함하는 제1 전극을 포함할 수 있다. 제2 층은 전극의 일 함수를 설정할 수 있으며, 제2 층은 블랙층일 수 있다. 전자 장치는 또한 제1 전극에 비해 사용자 표면으로부터 더 멀리 위치하는 제2 전극을 포함할 수 있다.
제3 양태에서, 전자 장치를 형성하는 프로세스는 기판 상에 낮은 Lbackground를 갖는 제1 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 제1 전극을 형성하는 단계는 제1 층을 형성하는 단계, 제1 층 상에 제2 층을 형성하는 단계, 및 제2 층 상에 제3 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 프로세스는 또한 제1 전극을 형성한 후에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
위의 일반적 설명 및 아래의 상세한 설명은 단지 예시적이고 설명적이며, 첨부된 청구범위에 정의되는 바와 같은 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
실시예들은 여기에 제공되는 개념들의 이해를 향상시키기 위해 첨부 도면들에 도시된다.
도 1은 제1 전극을 형성한 후의 기판의 일부의 단면도이다.
도 2는 유기층을 형성한 후의 도 1의 기판의 단면도이다.
도 3은 제2 전극을 형성한 후의 도 2의 기판의 단면도이다.
도 4는 실질적으로 완성된 전자 장치를 형성한 후의 도 3의 기판의 단면도이다.
도 5는 제1 전극들이 도 1 내지 3에서의 제1 전극들에 비해 상이한 조성을 갖는 대안 실시예의 도면이다.
도 6 내지 8은 각각 Sm 층을 갖는 캐소드를 구비하는 전자 장치에 대한 휘도, 칼라 및 반사율의 그래프들이다.
도 9 내지 11은 각각 Ru 또는 Cr 층을 갖는 애노드를 구비하는 전자 장치에 대한 휘도, 칼라 및 반사율의 그래프들이다.
도면들 내의 요소들은 간명하게 도시되었으며, 축척으로 그려진 것은 아니라 는 것을 이 분야의 전문가들은 이해할 것이다. 예를 들어, 도면들 내의 일부 요소들의 치수는 본 발명의 실시예들의 이해를 향상시키기 위해 다른 요소들에 비해 확대될 수 있다.
전자 장치 또는 전자 장치를 형성하는 프로세스는 낮은 Lbackground를 얻도록 구성된 제1 전극을 포함하거나 블랙층을 포함할 수 있다. 제1 양태에서, 전자 장치는 사용자 표면을 포함하는 기판을 포함할 수 있다. 전자 장치는 또한 제1 층, 제2 층 및 제3 층을 포함하는 제1 전극을 포함할 수 있다. 제2 층은 제1 층과 제3 층 사이에 위치할 수 있고, 제1 전극은 낮은 Lbackground를 얻도록 구성될 수 있다. 전자 장치는 제1 전극에 비해 사용자 표면으로부터 더 멀리 위치하는 제2 전극을 더 포함할 수 있다.
제1 양태의 일 실시예에서, 제2 층은 Cr, Ru, Ir, Os, Rh, Pt, Pd, Au 또는 이들의 임의 조합을 포함하는 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 층은 도전성 금속 산화물을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제1 전극은 제2 층의 산화물이 실질적으로 없을 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제1 층 및 제3 층의 각각은 투명 도전층을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제1 전극은 애노드로 동작할 수 있고, 제2 전극은 캐소드로 동작할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 전자 장치는 제1 및 제2 전극들 사이에 위치하는 유기 활성층을 더 포함할 수 있다.
제2 양태에서, 전자 장치는 사용자 표면을 포함하는 기판을 포함할 수 있다. 전자 장치는 또한 제1 층 및 제2 층을 포함하는 제1 전극을 포함할 수 있다. 제2 층은 전극의 일 함수를 설정할 수 있으며, 제2 층은 블랙층일 수 있다. 전자 장치는 또한 제1 전극에 비해 사용자 표면으로부터 더 멀리 위치하는 제2 전극을 포함할 수 있다.
제2 양태의 일 실시예에서, 제2 층은 Cr, Ru, Ir, Os, Rh, Pt, Pd, Au 또는 이들의 임의 조합을 포함하는 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제2 층은 도전성 금속 산화물을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 제1 전극은 제2 층의 산화물이 실질적으로 없을 수 있다. 또 다른 실시예에서, 전자 장치는 유기층을 더 포함할 수 있으며, 유기층은 제1 전극과 접촉하고, 유기 활성층을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 제2 층은 10 nm보다 큰 두께를 갖는다. 또 다른 실시예에서, 제1 전극은 애노드로 동작하고, 제2 전극은 캐소드로 동작한다.
제3 양태에서, 전자 장치를 형성하는 프로세스는 기판 상에 낮은 Lbackground를 갖는 제1 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 제1 전극을 형성하는 단계는 제1 층을 형성하는 단계, 제1 층 상에 제2 층을 형성하는 단계, 및 제2 층 상에 제3 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 프로세스는 또한 제1 전극을 형성한 후에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
제3 양태의 일 실시예에서, 제2 층은 Cr, Ru, Ir, Os, Rh, Pt, Pd, Au 또는 이들의 임의 조합을 포함하는 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 프로세스는 기판을 산소 함유 재료에 노출시키는 단계를 더 포함할 수 있으며, 여기서 제2 층의 일부는 도전성 금속 산화물을 형성하도록 반응한다. 또 다른 실시예에서, 프로세스는 제2 층을 산소 함유 재료에 노출시키는 단계를 더 포함할 수 있으며, 여기서 제2 층의 어떠한 중요한 부분도 산화물을 형성하도록 반응하지 않는다. 또 다른 실시예에서, 제1 층 및 제3 층의 각각은 투명 도전층을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 프로세스는 제1 전극을 형성한 후에, 그리고 제2 전극을 형성하기 전에 유기 활성층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
많은 양태들 및 실시예들이 위에서 설명되었으며, 이는 예시적일 뿐, 제한적인 것을 아니다. 본 명세서를 읽은 후에, 이 분야의 전문가들은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 양태들 및 실시예들이 가능하다는 것을 이해할 것이다.
실시예들의 어느 하나 이상의 다른 특징들 및 이익들은 아래의 상세한 설명 및 청구범위로부터 명백할 것이다. 상세한 설명은 먼저 용어들의 정의 및 설명에 이어 전자 장치의 제조, 전자 장치의 동작 및 마지막으로 사례들을 설명한다.
1. 용어들의 정의 및 설명
후술하는 실시예들의 상세를 설명하기 전에, 몇몇 용어가 정의되거나 설명된다. "주변광"이라는 용어는 전자 장치의 사용자 면에 입사되는 광을 의미하는 것을 의도한다. 주변광은 전자 장치 외측의 광원으로부터 발생할 수 있거나, 사람, 벽, 또는 전자 장치 외부의 다른 물체에 의해 반사되는 광일 수 있지만, 이러한 광은 전자 장치 내로부터 발생할 수도 있다.
"어레이", "주변 회로" 및 "원격 회로"라는 용어는 전자 장치의 상이한 영역들 또는 컴포넌트들을 의미하는 것을 의도한다. 예를 들어, 어레이는 (일반적으로 열과 행으로 지시되는)정돈된 배열 내의 픽셀들, 셀들 또는 다른 구조들을 포함할 수 있다. 어레이 내의 픽셀들, 셀들 및 다른 구조들은 어레이와 동일한 기판 상에 그러나 어레이 자체의 외측에 위치할 수 있는 주변 회로에 의해 제어될 수 있다. 원격 회로는 통상적으로 주변 회로로부터 떨어져 위치하며, (통상적으로 주변 회로를 통해) 어레이에 신호를 전송하거나 어레이로부터 신호를 수신할 수 있다. 원격 회로는 또한 어레이와 관련되지 않은 기능들을 수행할 수 있다. 원격 회로는 어레이를 갖는 기판 상에 위치하거나 위치하지 않을 수 있다.
"블랙층"이라는 용어는 단독으로, 또는 하나 이상의 다른 층과 함께, 전자 장치 상에 입사되는 목표 파장 또는 파장들의 스펙트럼의 주변광의 약 10% 이하가 전자 장치 외부로 반사되는 것을 허가하는 층을 의미하는 것을 의도한다.
금속 산화물, 금속 질화물 또는 금속 산질화물과 관련하여, "도전성"이라는 용어는 산소, 질소 또는 이들의 조합을 또한 포함하는 금속 함유 재료를 의미하는 것을 의도하는데, 이러한 금속 함유 재료는 산소 및 질소가 존재하지 않을 때의 이러한 금속 함유 재료의 벌크 저항률보다 두 자릿수 이하로 큰 벌크 저항률을 갖는다. 예를 들어, RuO2는 Ru의 벌크 저항률보다 두 자릿수 이하로 큰 벌크 저항률을 갖는 도전성 금속 산화물이다.
전자 컴포넌트, 회로 또는 이들의 일부와 관련하여, "전기적으로 접속된" 이라는 용어 또는 그 임의 변형은 둘 이상의 전자 컴포넌트, 회로, 또는 적어도 하나의 전자 컴포넌트와 적어도 하나의 회로의 임의 조합이 이들 사이에 위치하는 어떠한 전자 컴포넌트도 갖지 않음을 의미하는 것을 의도한다. 기생 저항, 기생 용량 또는 이들 양자는 본 정의의 목적을 위해 전자 컴포넌트로 간주하지 않는다. 일 실시예에서, 전자 컴포넌트들은 이들이 전기적으로 서로 단락되어 실질적으로 동일한 전압을 가질 때 전기적으로 접속된다. 전기적 접속은 광 신호들이 전송되는 것을 허가하는 하나 이상의 접속을 포함한다는 점에 유의한다. 예를 들어, 전자 컴포넌트들은 그들 사이에 광 신호들이 전송되는 것을 허가하기 위해 광섬유 라인들을 이용하여 서로 전기적으로 접속될 수 있다.
"전기적으로 결합된"이라는 용어 또는 그의 임의 변형들은 둘 이상의 전자 컴포넌트, 회로, 시스템, 또는 (1) 적어도 하나의 전자 컴포넌트, (2) 적어도 하나의 회로 또는 (3) 적어도 하나의 시스템의 임의 조합의, 신호(예를 들어, 전류, 전압, 또는 광 신호)가 서로 전달될 수 있는 방식으로의 전기적 접속, 링크 또는 연관을 의미하는 것을 의도한다. "전기적으로 결합된"의 비제한적인 예는 전자 컴포넌트(들), 회로(들), 또는 그 사이에 스위치(들)(예를 들어, 트랜지스터(들))가 전기적으로 접속되어 있는 전자 컴포넌트(들) 또는 회로(들) 간의 직접적인 전기적 접속을 포함할 수 있다.
"전극"이라는 용어는 전자 컴포넌트 내의 캐리어들을 전송하도록 구성된 부재, 구조 또는 이들의 조합을 의미하는 것을 의도한다. 예를 들어, 전극은 애노드, 캐소드, 커패시터 전극, 게이트 전극 등일 수 있다. 전극은 트랜지스터, 커패시터, 저항, 인덕터, 다이오드, 전자 컴포넌트, 전원, 또는 이들의 임의 조합의 일부를 포함할 수 있다.
"전자 컴포넌트"라는 용어는 전기 또는 전자 방사(예를 들어, 전기 광학) 기능을 수행하는 회로의 최저 레벨 유닛을 의미하는 것을 의도한다. 전자 컴포넌트는 트랜지스터, 다이오드, 저항, 커패시터, 인덕터, 반도체 레이저, 광 스위치 등을 포함할 수 있다. 전자 컴포넌트는 기생 저항(예를 들어, 와이어의 저항) 또는 기생 용량(예를 들어, 상이한 전자 컴포넌트들에 전기적으로 접속된 2개의 도전체 사이에서 용량성 결합-이들 도전체 간의 커패시터는 의도하지 않았거나 우발적인 것임)을 포함하지 않는다.
"전자 장치"라는 용어는, 적절히 전기적으로 접속되고 적절한 전위(들)를 공급받을 때, 집합적으로 하나의 기능을 수행하는 회로들, 전자 컴포넌트들, 또는 이들의 조합들의 집합을 의미하는 것을 의도한다. 전자 장치는 시스템을 포함하거나 그의 일부일 수 있다. 전자 장치의 예는 디스플레이, 센서 어레이, 컴퓨터 시스템, 항공 전자 공학 시스템, 자동차, 셀룰러 전화, 기타 소비자 또는 산업용 전자 제품, 또는 이들의 임의 조합을 포함한다.
층 또는 재료를 지칭할 때, "높은 일 함수"라는 용어는 층 또는 재료가 약 4.4 eV보다 큰 일 함수를 갖는 것을 의미하는 것을 의도한다.
"입사광"이라는 용어는 층, 부재 또는 구조의 표면에서의 강도, 위상각, 또는 이들 양자를 포함하는 광을 의미하는 것을 의도한다.
"낮은 Lbackground"라는 용어는, (후술하는) 주변 콘트라스트 비율 테스트를 이용할 때, 전자 장치에 입사하는 주변광의 약 30% 이하가 장치로부터 반사된다는 것을 의미하는 것을 의도한다.
층 또는 재료를 지칭할 때, "낮은 일 함수"라는 용어는 약 4.4 eV 이하의 일 함수를 갖는 층 또는 재료를 의미하는 것을 의도한다.
"유기 활성층"이라는 용어는, 하나 이상의 유기층으로서, 이들 중 적어도 하나가 단독으로 또는 다른 재료와 접촉할 때 정류 접합을 형성할 수 있는 유기층을 의미하는 것을 의도한다.
"유기층"이라는 용어는, 하나 이상의 층으로서, 이들 중 적어도 하나가 탄소 및 적어도 하나의 다른 원소, 예를 들어 수소, 산소, 질소, 불소 등을 포함하는 재료를 포함하는 층을 의미하는 것을 의도한다.
"실외"라는 용어는 주변광이 태양광의 강도 또는 그의 결여에 따라 크게 변하는 장소를 의미하는 것을 의도한다. 빌딩의 외부인 것에 더하여, 실외는 돔 내에 투명 또는 반투명 패널들을 갖는 돔 구장의 내부도 포함할 수 있는데, 이는 이러한 돔 구장 내의 주변광 레벨이 날씨, 시각 또는 이들 양자에 따라 크게 변할 것이기 때문이다.
"발광 컴포넌트"라는 용어는, 적절히 바이어스될 때 목표 파장 또는 파장들의 스펙트럼의 광을 방출하는 전자 컴포넌트를 의미하는 것을 의도한다. 광은 가시광 스펙트럼 내이거나 가시광 스펙트럼(UV 또는 IR) 외일 수 있다. 발광 다이오드는 발광 컴포넌트의 일례이다.
"광 반응 컴포넌트"라는 용어는, 적절히 바이어스될 때 목표 파장 또는 파장들의 스펙트럼의 광에 응답할 수 있는 전자 컴포넌트를 의미하는 것을 의도한다. 광은 가시광 스펙트럼 내이거나 가시광 스펙트럼(UV 또는 IR) 외일 수 있다. IR 센서 및 광기전 셀은 광 감지 컴포넌트의 예이다.
"정류 접합"이라는 용어는, 반도체층 내의 접합, 또는 반도체층과 다른 재료 사이의 인터페이스에 의해 형성되는 접합으로서, 일 타입의 전하 캐리어들이 접합을 통해 한쪽 방향이 다른 쪽 방향으로보다 쉽게 흐르는 접합을 의미하는 것을 의도한다. pn 접합은 다이오드로서 사용될 수 있는 정류 접합의 예이다.
"기판"이라는 용어는, 단단하거나 유연할 수 있으며, 유리, 폴리머, 금속 또는 세라믹 재료, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는 하나 이상의 재료의 하나 이상의 층을 포함할 수 있는 작업물을 의미하는 것을 의도한다.
층, 재료 또는 구조를 지칭할 때, "투명"이라는 용어는 층, 재료 또는 구조가 목표 파장 또는 파장 스펙트럼의 광의 적어도 70%가 층, 재료 또는 구조를 통과하는 것을 허용한다는 것을 의미하는 것을 의도한다.
"사용자 표면"이라는 용어는 전자 장치의 정상 동작 동안에 주로 사용되는 전자 장치의 표면을 의미하는 것을 의도한다. 디스플레이의 경우, 사용자가 보는 전자 장치의 표면이 사용자 표면일 것이다. 센서 또는 광기전 셀의 경우, 사용자 표면은 감지되거나 전기 에너지로 변환될 광을 주로 투과시키는 표면일 것이다. 전자 장치는 둘 이상의 사용자 표면을 가질 수 있다는 점에 유의한다.
"가시광 스펙트럼"이라는 용어는 400 내지 700 nm에 대응하는 파장을 갖는 광 스펙트럼의 의미하는 것을 의도한다.
여기서 사용될 때, 용어들 "포함한다", "포함하는", "구비한다", "구비하는" 또는 이들의 임의의 다른 변형은 배타적이지 않은 포함을 커버하는 것을 의도한다. 예를 들어, 특징들의 리스트를 포함하는 프로세스, 방법, 물건 또는 장치는 그러한 특징들로 제한될 필요는 없으며, 명시적으로 리스트되지 않거나 그러한 프로세스, 방법, 물건 또는 장치에 고유한 다른 특징들을 포함할 수 있다. 또한, 명시적으로 달리 언급되지 않는 한, "또는"은 배타적인 또는이 아니라 포괄적인 또는을 지칭한다. 예를 들어, 조건 A 또는 B는, A가 참(또는 존재함)이고 B가 거짓(또는 존재하지 않음)인 경우, A가 거짓(또는 존재하지 않음)이고 B가 참(또는 존재함)인 경우, 및 A와 B의 양자가 참(또는 존재함)인 경우 중 어느 하나에 의해 만족된다.
또한, 단수 표현은 여기에 설명되는 요소들 및 컴포넌트들을 설명하는 데 사용된다. 이것은 단지 편의를 위해, 그리고 본 발명의 범위의 일반적인 의미를 제공하기 위해 행해진다. 이러한 설명은 하나 또는 적어도 하나를 포함하는 것으로 이해되어야 하며, 단수는 다르게 의도되지 않는 것이 명백한 한은 복수를 포함한다.
원소 주기율표 내의 열에 대응하는 족 번호들은 CRC Handbook of Chemistry and Physics, 81st Edition (2000-2001)에 나타난 바와 같은 "새로운 기호법" 규약을 사용한다.
다르게 정의되지 않은 한, 여기에서 사용되는 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명이 속하는 분야의 전문가가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 여기에 설명되는 것들과 유사 또는 동일한 방법들 및 재료들이 본 발명의 실시예들의 실시 또는 테스트에 이용될 수 있지만, 적절한 방법들 및 재료들이 아래에 설명된다. 여기서 언급되는 모든 공보, 특허 출원, 특허 및 다른 참조물은 특정 부분이 인용되지 않는 한은 그 전체가 참고로 반영된다. 충돌의 경우, 정의들을 포함하는 본 명세서가 제어할 것이다. 또한, 재료, 방법 및 사례는 제한적인 것을 의도하는 것이 아니라 예시적일 뿐이다.
여기에 설명되지 않은 한도까지, 특정 재료, 처리 동작, 회로에 관한 상세는 통상적이며, 유기 발광 다이오드 디스플레이, 광 검출기, 광기전 및 반도체 부재 기술 내의 교과서 또는 다른 소스에서 발견될 수 있다. 반사, 콘트라스트 비, 및 다른 유사한 원리들에 관련된 개념들은 2003년 9월 8일자로 Yu 등에 의해 "Organic Electronic Device Having Low Background Luminance"라는 제목으로 출원된 미국 특허 출원 공개 번호 2005/0052119(이하, "Yu"라 한다)에 더 상세히 설명되어 있다.
2. 전자 장치의 제조
여기에 설명되는 개념들은 낮은 Lbackground를 얻도록 구성된 전극들을 위한 층들의 조성 및 두께를 결정하는 데 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 전극 내의 어느 하나 이상의 층의 두께가 낮은 Lbackground를 얻도록 조정될 수 있다.
도 1은 기판(20) 상에 제1 전극들(26)을 형성한 후의 부분적으로 완성된 전자 장치의 일부의 단면도를 포함한다. 기판(20)은 단단하거나 유연할 수 있으며, 유리, 폴리머, 금속 또는 세라믹 재료들 또는 이들의 조합들을 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는 하나 이상의 재료의 하나 이상의 층을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 기판(20)은 전자 장치와 연관된 목표 파장 또는 파장 스펙트럼에 대해 실질적으로 투명하다. 예를 들어, 전자 장치는 가시광 스펙트럼 내의 광을 방출할 수 있으며, 따라서 기판(20)은 가시광 스펙트럼 내의 광에 투명할 것이다. 다른 예에서, 전자 장치는 적외선 광에 응답할 수 있으며, 따라서 기판(20)은 적외선 광에 투명할 것이다.
기판(20)은 사용자 표면(22) 및 주 표면(24)을 포함한다. 사용자 표면(22)은 사용자가 전자 장치를 사용할 때 보는 기판(20)의 표면일 수 있다. 주 표면(24)은 전자 장치의 전자 컴포넌트들 중 적어도 일부가 제조될 수 있는 기판일 수 있다. 도시되지는 않았지만, 제어 회로들이 기판(20) 내에 위치할 수 있으며, 각각의 제어 회로는 제1 대응 전극(26)에 전기적으로 접속될 것이다.
많은 수의 도전성 재료들이 제1 전극(26)을 위해 사용될 수 있다. 제1 전극(26) 내의 하나 이상의 층은 하나 이상의 원소 금속(예를 들어, Cr, Ru, Ir, Os, Rh, Pt, Pd, Au 등); 금속 합금(예를 들어, Mg-Al, Li-Al 등); 도전성 금속 산화물(예를 들어, RuO2, IrO2, OsOx, RhOx 등); 도전성 금속 합금 산화물(예를 들어, InSnO, AlZnO, AlSnO 등); 도전성 금속 질화물(예를 들어, WN, TaN, TiN 등); 도전성 금속 합금 질화물(예를 들어, TiSiN, TaSiN 등); 도전성 금속 산질화물; 도전성 금속 합금 산질화물; 도핑된 14족 재료(예를 들어, C(예를 들어, 나노튜브), Si, Ge, SiC 또는 SiGe); 13 내지 15족 반도체 재료(예를 들어, GaAs, InP 또는 GeInAS); 12 내지 16족 반도체 재료(예를 들어, ZnSe, CdS 또는 ZnSSe); 또는 이들의 임의 조합을 포함할 수 있다.
원소 금속은 다른 금속 원소와의 동종 합금 또는 다른 원소와의 분자 화합물이 아니라 단일 원소로 필수적으로 구성되는 층을 지칭한다. 금속 합금의 목적으로, 실리콘은 금속으로 간주할 수 있다. 많은 실시예에서, 금속은 원소 금속으로든, 분자 화합물(예를 들어, 금속 산화물 또는 금속 질화물)의 일부로든 전이 금속(원소 주기율표의 3 내지 12족 내의 원소)일 수 있다.
특정 실시예에서, 제1 전극(26) 내의 층은 그의 산화 및 환원된 상태에서 도전성을 갖는 재료를 포함할 수 있다(예를 들어, Ru, Ir, Os, Rh, InSn, AlZn, AlSn 등). 다른 특정 실시예에서, 이 층은 층의 형성 및 전자 장치의 임의의 다른 후속 제조 동안 실온보다 높은 온도(예를 들어, 40도 이상)에서 산소 함유 재료와 접촉하게 될 때 산소와 의미 있게 반응하지 않을 수 있다. 산소 함유 재료는 층에 노출되게 지향되거나 층으로 확산하는 주위로부터의 산소, 물 또는 오존을 포함하거나, 다른 인접 층으로부터 발생할 수 있다. 이 특정 실시예에서, 층은 Pt, Pd, Au, 다른 적절한 산화 저항 재료, 또는 이들의 임의 조합을 포함할 수 있다.
층들을 위한 재료를 선택한 후, Yu의 방정식들을 이용하여, 낮은 Lbackground를 얻기 위해 재료의 두께가 조정될 수 있음을 이 분야의 전문가는 이해할 것이다. 계산들은 단일 두께를 산출할 수 있지만, 통상적으로 제조상의 이유로 수용 가능한 두께들의 범위가 제공될 수 있다. 두께가 범위 밖에 있지 않은 한, 적절히 수용 가능한 Lbackground가 얻어질 수 있다.
이 분야의 전문가들은 이들이 Lbackground를 달성할 수 있으며, 여전히 전자 장치에 대한 수용 가능한 전기적 및 광 관련 성능을 가질 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 제1 전극(26)은 저항, 전자 이동, 또는 다른 장치 성능 또는 신뢰성의 이유에 의해 결정되는 최소 두께를 가질 수 있다. 최대 두께는 후속 형성되는 층들을 위한 단차 커버리지 또는 리소그라피 제한들과 같은 단차-높이 문제에 의해 제한될 수 있다. 또한, 제1 전극(26) 내의 층에 대한 최소 및 최대 두께들 간의 범위는 적절한 장치 성능을 달성하면서 낮은 Lbackground를 계속 제공하는 복수의 두께가 선택되는 것을 허용할 수 있다.
도 1에 도시된 실시예에서, 제1 전극들(26) 각각은 층들(262, 264, 266)을 포함한다. 층(266)은 후속 형성되는 유기 활성층에 가장 가깝게 위치하며, 따라서 제1 전극들(26)의 일 함수를 설정한다. 일 실시예에서, 제1 전극들(26)은 애노드로서 동작할 수 있고, 층(266) 내의 재료의 일 함수는 4.4 eV 이상일 수 있다. 특정 실시예에서, 층(266)은 12, 13 및 14족 금속들의 혼합 금속 산화물을 포함할 수 있다. 층(266)을 위한 재료의 비제한적인 특정 예는 인듐-주석-산화물("ITO"), 지르코늄-주석-산화물("ZTO"), 알루미늄-주석-산화물("ATO"), 금, 은, 동, 니켈, 셀레늄, 또는 이들의 임의 조합을 포함한다.
층(264)은 그의 산화 및 환원 상태에서 도전성을 갖는 재료(예를 들어, Ru, Ir, Os, Rh, InSn, AlZn, AlSn 등)를 포함할 수 있다. 다른 특정 실시예에서, 이 층은 층의 형성 및 전자 장치의 임의의 다른 후속 제조 동안 실온보다 높은 온도(예를 들어, 40도 이상)에서 산소 함유 재료와 접촉하게 될 때 산소와 의미 있게 반응하지 않을 수 있다. 산소 함유 재료는 층에 노출되게 지향되거나 층으로 확산하는 주위로부터의 산소, 물 또는 오존을 포함하거나, 다른 인접 층으로부터 발생할 수 있다. 이 특정 실시예에서, 층은 Pt, Pd, Au, 다른 적절한 산화 저항 재료, 또는 이들의 임의 조합을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 층(264)은 Cr을 포함할 수 있다.
층(262)은 제1 전극들(26)에 관련하여 리스트된 재료들 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 층(262)의 조성은 층들(264, 266)의 각각에 비해 동일하거나 다를 수 있다. 하나의 특정 실시예에서, 층들(262, 266)은 실질적으로 동일한 조성을 포함할 수 있다. 층(264) 내의 하나 이상의 재료는 기판(20)에 매우 양호하게 부착되지 않을 수 있다. 층(262)은 기판(20과 층(264) 사이의 접착층으로 기능할 수 있다.
일 실시예에서, 목표 파장 또는 파장 스펙트럼의 광은 제1 전극들(26)을 통과해야 한다. 따라서, 제1 전극들(26) 내의 층들의 두께는 목표 파장 또는 파장 스펙트럼의 광의 상당 부분이 제1 전극들(26)을 통과할 수 있도록 너무 두껍지 않다. 또한, 층(262, 264, 266), 또는 이들의 임의 조합의 두께는 낮은 Lbackground를 얻도록 조정될 수 있다. 따라서, 두 개 대신 세 개의 층을 가짐으로써, 두께를 선택하고 계속 낮은 Lbackground를 얻는 데 있어서 더 많은 유연성을 얻을 수 있다. 특정 실시예에서, 목표 파장 또는 파장 스펙트럼을 가진 광의 제1 전극들(26)에 의한 투과 또는 반사는 낮은 Lbackground를 달성하기 위해 최적화될 않을 수도 있다.
일 실시예에서, 제1 전극들(26)은 약 10 내지 500 nm 범위의 두께를 가질 수 있다. 특정 실시예에서, 층(264)은 10 nm 이하의 두께를 가질 수 있으며, 다른 실시예에서는 적어도 2 nm의 두께를 가질 수 있다. 다른 특정 실시예에서, 층(264)은 6 nm 이하의 두께를 가질 수 있으며, 더 특정적인 실시예에서는 4 nm 이하의 두께를 가질 수 있다. 층(264)은 동일 픽셀의 상이한 서브 픽셀들 내에서 동일한 두께 또는 상이한 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에서, 제1 전극들(26)은 기판(20) 상에 스텐실 마스크를 배치하고, 통상의 또는 독점적인 물리 기상 증착 기술을 이용하여 도 1에 도시된 바와 같이 제1 전극들(26)을 증착함으로써 형성된다. 다른 실시예에서, 제1 전극들(26)은 제1 전극들(26)을 위한 임의의 개별 층 또는 층들(262, 264, 266)의 조합을 블랭킷 증착함으로써 형성된다. 이어서, 제1 전극들(26)을 형성하기 위해 남겨져야 하는 층(들)의 부분들 상에 마스킹 층(도시되지 않음)이 형성된다. 통상의 또는 독점의 에칭 기술을 이용하여 층(들)의 노출 부분들을 제거하고 제1 전극들(26)을 남긴다. 에칭 후, 마스킹 층은 통상의 또는 독점의 기술을 이용하여 제거된다.
도 2에 도시된 바와 같이 제1 전극들(26) 및 기판(20) 상에 유기층(30)이 형성된다. 유기층(30)은 하나 이상의 층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유기층은 유기 활성층, 버퍼층, 전자 주입층, 전자 수송층, 전자 차단층, 홀 주입층, 홀 수송층, 또는 홀 차단층 또는 이들의 임의 조합을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 유기층(30)은 제1 유기층(32) 및 유기 활성층들(34, 36, 38)을 포함할 수 있다.
유기층(30) 내의 임의의 개별 층 또는 층들의 조합은 스핀 코팅, 기상 증착(화학 또는 물리), 인쇄(잉크젯 인쇄, 스크린 인쇄, 용액 분배(평면도로부터 볼 때, 스트립들 또는 다른 소정의 기하 형상들 또는 패턴들에 액체 조성물을 분배함), 또는 이들의 임의 조합), 다른 피착 기술, 또는 후술하는 바와 같은 적절한 재료들에 대한 이들의 임의 조합을 포함하는 통상의 또는 독점의 기술에 의해 형성될 수 있다. 유기층(30) 내의 임의의 개별 층 또는 층들의 조합이 증착 후에 경화될 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1 유기층(32)은 버퍼층, 전자 차단층, 홀 주입 층, 홀 수송층, 또는 이들의 임의 조합으로 기능할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 유기층은 단일 층을 포함하며, 다른 실시예에서 제1 유기층(32)은 복수의 층을 포함할 수 있다. 제1 유기층(32)은 제1 유기층(32)이 제공하는 기능에 따라 선택될 수 있는 하나 이상의 재료를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 유기층(32)이 버퍼층으로 기능하는 경우, 제1 유기층은 OLED 디스플레이에서 사용되는 바와 같이 버퍼층에 사용하기에 적합한 통상의 또는 독점의 재료를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 유기층(32)이 홀 수송층으로 기능하는 경우, 제1 유기층은 홀 수송층에 사용하기에 적합한 통상의 또는 독점의 재료를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 유기층(32)의 두께는 기판(20) 상에서 제1 전극들(26)로부터 이격된 위치에서 측정될 때 약 50 내지 300 nm 범위의 두께를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 유기층(32)은 전술한 범위보다 얇거나 두꺼울 수 있다.
유기 활성층(34, 36, 38) 또는 임의의 임의 조합의 조성은 전자 장치의 응용에 의존할 수 있다. 일 실시예에서, 유기 활성층(34, 36, 38)은 발광 컴포넌트들에서 사용된다. 특정 실시예에서, 유기 활성층(34)은 청색 발광 재료를 포함할 수 있고, 유기 활성층(36)은 녹색 발광 재료를 포함할 수 있으며, 유기 활성층(38)은 적색 발광 재료를 포함할 수 있다. 도시되지 않았지만, 상이한 유기 활성층들로부터의 재료들이 제1 전극들(26) 위의 위치들에서 서로 접촉할 가능성을 줄이기 위해 하나의 구조(예를 들어, 웰 구조, 캐소드 분리자 등)가 제1 전극들(26) 사이에 위치할 수 있다. 단색 디스플레이에 대해, 유기 활성층들(34, 36, 38)은 실질적으로 동일한 조성을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 유기 활성층들(34, 36, 38)은 도 2에 도시된 기판(20)의 일부 상에서 실질적으로 연속적인 유기 활성층에 의해 대체될 수 있다. 다른 실시예에서, 유기 활성층(34, 36, 38) 또는 이들의 임의 조합은 광 센서, 광기전 셀 등과 같은 광 응답 컴포넌트에서 사용될 수 있다.
유기 활성층들(34, 36, 38) 각각은 유기 전자 장치에서 유기 활성층으로 통상적으로 사용되는 재료(들)를 포함할 수 있으며, 하나 이상의 작은 분자 재료, 하나 이상의 폴리머 재료, 또는 이들의 임의 조합을 포함할 수 있다. 본 명세서를 읽은 후, 이 분야의 전문가들은 유기 활성층(34, 36, 38) 각각에 적절한 재료(들), 층(들) 또는 이들 양자를 선택할 수 있을 것이다. 일 실시예에서, 유기 활성층(34, 36, 38) 각각은 40 내지 100 nm 범위의 두께를 가지며, 더 구체적인 실시예에서는 70 내지 90 nm 범위의 두께를 갖는다.
대안 실시예에서, 유기층(30)은 두께에 따라 조성이 변하는 단일층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 전극들(26)에 가장 가까운 조성은 홀 수송자로서 기능하고, 다음 조성은 유기 활성층으로 기능하며, 제1 전극들(26)로부터 가장 먼 조성은 전자 수송자로서 기능할 수 있다. 마찬가지로, 전하 주입, 전하 차단, 또는 전하 주입, 전하 전송 및 전하 차단의 임의 조합의 기능이 유기층(30)에 통합될 수 있다. 유기층의 두께의 모두 또는 단지 일부를 통해 하나 이상의 재료가 존재할 수 있다.
도시되지 않았지만, 홀 차단층, 전자 주입층, 전자 수송층, 또는 이들의 임의 조합은 유기층(30)의 일부일 수 있고, 유기 활성층들(34, 36, 38) 상에 형성될 수 있다. 전자 수송층은 전자들이 후속 형성되는 제2 전극(즉, 캐소드)으로부터 주입되어 유기 활성층들(34, 36, 38)로 전송되는 것을 허가할 수 있다. 홀 차단층, 전자 주입층, 전자 수송층, 또는 이들의 임의 조합은 통상적으로 약 30 내지 500 nm 범위의 두께를 갖는다.
유기층(30) 내의 층들 중 어느 하나 이상을 통상의 또는 독점의 기술을 이용하여 패터닝하여 유기층(30)의 부분들을 제거할 수 있는데, 이들 부분에는 나중에 전기 콘택들(도시되지 않음)이 형성된다. 통상적으로, 전기 콘택들은 주변 회로가 어레이로 신호를 전송하거나 그로부터 신호를 수신하는 것을 허용하기 위해 어레이의 에지 근처 또는 어레이의 외부에 존재한다.
도 3에 도시된 바와 같이 유기층(30) 상에 제2 전극(40)이 형성된다. 일 실시예에서, 제2 전극(40)은 캐소드로 기능할 수 있다. 전자 장치의 어레이는 하나 이상의 공통 캐소드를 가질 수 있으며, 각각의 공통 캐소드는 복수의 전자 컴포넌트에 의해 공유된다. 또 다른 실시예(도시되지 않음)에서, 제2 전극(40)은 어레이 내의 각각의 전자 발광 또는 광 응답 컴포넌트의 하나의 캐소드를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 제2 전극(40)은 낮은 일 함수 층(42) 및 양호한 전도도의 제공을 돕는 도전층(44)을 포함할 수 있다. 낮은 일 함수 층(42)은 1족 금속(예를 들어, Li, Cs 등), 2족 금속(알칼리 토금속), 란타나이드 및 악티나이드를 포함하는 희토류 금속, 위의 금속들 중 임의 금속을 포함하는 합금, 또는 이들의 임의 조합을 포함할 수 있다. 낮은 일 함수를 갖는 도전성 폴리머도 사용될 수 있다. 도전층(44)은 제1 전극(26)과 관련하여 전술한 것들을 포함하는 거의 모든 도전성 재료를 포함할 수 있다. 도전층(44)은 저항을 비교적 낮게 유지하면서 전류가 흐르는 것을 허용하기 위해 주로 사용된다. 도전층(44)의 예시적인 재료는 알루미늄, 은, 구리 또는 이들의 임의 조합을 포함한다.
제2 전극(40)은 제1 전극들(26)과 관련하여 설명된 형성 기술들 중 어느 하나 이상을 이용하여 형성될 수 있다. 많은 응용에서, 제2 전극의 두께는 약 5 내지 500 nm의 범위에 있을 수 있다. 광이 제2 전극(40)을 통과하지 않아야 하는 경우, 두께의 상한은 500 nm보다 클 수 있다.
임의 수의 전술한 또는 추가 층들을 이용하여 도시되지 않은 다른 회로가 형성될 수 있다. 도시되지 않았지만, 어레이 밖에 위치할 수 있는 주변 영역(도시되지 않음)의 회로들을 허용하기 위해 추가 절연층(들) 및 상호접속 레벨(들)이 형성될 수 있다. 이러한 회로는 행 또는 열 디코더, 스트로브(예를 들어, 행 어레이 스트로브, 열 어레이 스트로브 등), 감지 증폭기, 또는 이들의 임의 조합을 포함할 수 있다.
실질적으로 완성된 전자 장치를 형성하기 위하여, 건조제(54)를 갖는 리드(lid; 52)가 기판(20)의 어레이 밖의 위치들(도 4에 도시되지 않음)에 부착된다. 제2 전극(40)과 건조제(54) 사이에 갭(56)이 위치하거나 위치하지 않을 수 있다. 리드 및 건조제 및 부착 프로세스에 사용되는 재료들은 통상적이거나 독점적일 수 있다. 리드(52)는 통상적으로 전자 장치의 사용자 면의 반대 면에 위치한다. 또한, 원할 경우, 광은 기판 대신에 또는 기판과 함께 리드(52)를 통과할 수 있다. 그러한 경우, 리드(52) 및 건조제(54)는 충분한 광이 통과할 수 있도록 설계될 수 있다.
다른 실시예들에서, 제1 및 제2 전극들(26, 40)은 바뀔 수 있다. 이 실시예에서, 제2 전극(40)은 제1 전극(26)에 비해 기판(20)의 사용자 면(22)에 더 가까운 것이 좋을 것이다. 제2 전극(40)은 제어 회로들(도시되지 않음)에 각각 접속되는 복수의 제2 전극을 포함할 수 있다. 또한, 제1 전극들(26)은 공통 제1 전극으로 대체될 수 있다. 또 다른 대안 실시예에서, 제어 회로들은 일 타입의 전극에 비해 기판(20)으로부터 더 멀리 위치하는 다른 타입의 전극에 접속될 수 있다.
3. 전자 장치의 동작
디스플레이의 동작 동안, 제1 및 제2 전극(26, 40)에 적절한 전위가 인가되어 유기층(30)으로부터 광이 발생하게 된다. 구체적으로, 광이 방출되어야 할 때, 제1 및 제2 전극들(26, 40) 간의 전위차는 전자-홀 쌍들이 유기층(30) 내에서 결합되는 것을 허가하여, 광 또는 다른 방사가 전자 장치로부터 방출될 수 있게 한다. 디스플레이에서, 행들 및 열들은 적절한 픽셀들을 활성화하기 위한 신호들을 제공받아, 사람이 인식할 수 있는 형태로 관측자에게 표시를 제공할 수 있다.
광 검출기와 같은 방사 검출기의 동작 동안, 감지 증폭기들이 어레이의 제1 전극(26) 또는 제2 전극(40)에 결합되어, 전자 장치에 의해 광이 수신될 때 상당한 전류 흐름을 검출할 수 있다. 광기전 셀과 같은 동전기 셀에서, 광 또는 다른 방사는 외부 에너지 소스 없이 흐를 수 있는 에너지로 변환될 수 있다. 본 명세서를 읽은 후, 이 분야의 전문가들은 그들의 특정한 필요에 가장 적합하도록 전자 장치, 주변 회로, 및 잠재적으로 원격 회로를 설계할 수 있을 것이다.
4. 대안
실시예
다른 실시예에서, 층(266)은 존재하지 않는다. 이 특정 층에서, 층(264)은 도 5에 도시된 바와 같이 전극들(66)에 대한 일 함수를 설정할 수 있다. 층(264)은 전술한 바와 같은 재료들 및 두께들 중 임의의 하나 이상을 가질 수 있다. 층(264)은 블랙층으로 기능할 수 있다. 층(264)은 제1 유기층(32), 유기 활성층들(34, 36, 38), 또는 이들의 임의 조합을 포함할 수 있는 유기층(30)과 직접 접촉할 수 있다.
5. 이익들
본 명세서를 읽은 후, 이 분야의 전문가들은 제1 전극들(26) 내의 각 층 또는 층들의 조합에 대한 조성, 두께, 또는 이들 양자가 낮은 Lbackground를 달성하도록 조정될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 전자 장치 내의 임의의 개별 또는 조합 층들은 전술한 계산들을 수행하는 데 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 전극들(26) 내의 층들 중 하나만이 고려될 수 있으며, 다른 실시예에서는 제1 전극들(26) 내의 층들의 조합만이 고려될 수 있다.
일 실시예에서, 층(264)은 (실온보다 높은) 상승된 온도에서 산소의 존재에 의해 악영향을 받지 않는 다수의 상이한 재료를 포함할 수 있다. 일 특정 실시예에서, 재료는 상승된 온도에서 (주변 또는 그에 바로 인접한 다른 재료로부터의) 산소와 반응하여 도전성 금속 산화물을 형성할 수 있다. 다른 특정 실시예에서, 재료는 이러한 재료를 포함하는 층의 형성 동안 또는 그에 후속하여 보여지는 바와 같이 상승된 온도에서 산소와 의미 있게 반응하지 않을 수 있다.
일 실시예에서, 층(264)은 유기층(30)과 직접 접촉할 수 있다. 특정 실시예에서, 제1 유기층(32)은 부식성일 수 있다. 예를 들어, 제1 유기층(32)은 PEDOT-PSS 또는 PANI-PSS를 포함할 수 있다. 층(264)은 쉽게 부식되지 않거나(예를 들어, 많이 산화되지 않거나) 이러한 부식에 의해 악영향을 받지 않는(예를 들어, 도전성 금속 산화물, 질화물 또는 산질화물을 형성할 수 있는) 재료를 포함할 수 있다. 층(266)이 존재하고 ITO를 포함하는 경우, 이 층은 층(266)과 접촉하는 부식층에 의해 악영향을 받지 않을 가능성이 더 높을 수 있다.
층(264)의 두께는 실질적으로 균일하고 청색 광으로 조정되는 공진 공동으로 기능하도록 선택될 수 있다. 이러한 층(264)의 두께는 전자 장치로부터 방출되는 청색 광의 강도를 증가시키는 데 도움이 될 수 있다. 전자 장치로부터 방출되는 녹색 광 및 적색 광의 강도는 더 작을 수 있지만, 더 낮은 녹색 및 적색 강도는 녹색 발광 컴포넌트 및 적색 발광 컴포넌트를 조금 더 강하게(예를 들어, 더 많은 전류로) 구동함으로써 보상될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 층(264)은 청색, 녹색 및 적색 발광 컴포넌트들 각각에 대해 상이한 두께를 가질 수 있다.
전술한 바와 같은 실시예들은 통상의 전자 장치들에 비해 낮은 Lbackground를 제공하기 위한 비용 효과적이고 제조 가능한 솔루션을 제공할 수 있는데, 이는 기존의 재료들이 전자 장치 영역들 내에서 본 재료들의 대체를 필요로 하지 않고 전자 장치 내에 사용될 수 있기 때문이다. 본 재료들을 사용하는 능력은 통합을 간략화하며, 장치 재설계, 재료 호환성 또는 장치 신뢰성 문제의 가능성을 줄인다.
여기에 설명된 실시예들은 많은 응용에 적응될 수 있으며, 통상의 전자 장치들에 비해 비교적 높은 콘트라스트를 제공하기 위한 비용 효과적이고 제조 가능한 솔루션을 제공할 수 있다. 실시예들은 원형 편광자에 대한 필요를 제거할 수 있다. 낮은 Lbackground는 낮은 반사율을 갖도록 전자 장치를 설계함으로써 달성될 수 있다. 영향을 받는 층들은 전자 장치의 전체 두께에 크게 영향을 미치지 않는다.
사례들
여기에 설명되는 개념들은 아래의 사례들에서 더 설명되는데, 이는 청구범위에 설명되는 본 발명의 범위를 제한하지 않는다. 아래의 사례들에서, 애노드는 캐소드에 비해 낮은 Lbackground에 대해 더 큰 영향을 갖는 것으로 설명된다. 캐소드 정보는 사례 1에 제공되며, 애노드 정보는 사례 2에 제공된다.
사례 1
사례 1은 캐소드 내의 하나 이상의 층의 조성, 두께 또는 이들 양자가 낮은 Lbackground를 달성하는 데 적합하지 않을 수 있음을 설명한다. 전자 장치는 Sm 층을 포함하는 캐소드를 갖도록 제조될 수 있다. 캐소드는 낮은 일 함수 층으로서 Ba 또는 LiF가 사용되는지에 따라 Ba/Al/Sm/Al 또는 LiF/Al/Sm/Al의 샌드위치를 포함할 수 있다. 도 6 내지 8은 Sm 층을 포함하는 캐소드에 대한 휘도, CIEy(칼라) 및 반사율 그래프를 포함한다. Sm 층의 다양한 두께에서의 휘도 및 칼라 특성들은 수용 가능하지만, 최소 반사율은 청색 광 스펙트럼 내의 주파수(약 470 nm)에서 비교적 높다. 최소 반사율은 20%보다 높다. 사람의 눈은 녹색 광 스펙트럼(500 내지 600 nm)에 비해 청색 광 스펙트럼(400 내지 500 nm) 내의 광에 대해 낮은 감도를 갖는다.
사례 2
사례 2는 애노드 내의 하나 이상의 층의 조성, 두께 또는 이들 양자가 사례 1의 캐소드에 비해 낮은 Lbackground를 달성하는 데 더 효과적일 수 있음을 설명한다. 전자 장치는 Ru 또는 Cr 층을 포함하는 애노드를 갖도록 제조될 수 있다. 애노드는 ITO/Ru/ITO 또는 ITO/Cr/ITO의 샌드위치를 포함할 수 있다. 도 9 내지 11은 Ru 또는 Cr 층을 포함하는 애노드에 대한 휘도, CIEy 및 반사율 그래프들을 포함한다. 휘도는 사례 1의 캐소드에 대한 것만큼 양호하지 않다. 그러나, 칼라는 개선되었고, 최소 반사율은 훨씬 더 낮으며, 녹색 광 스펙트럼(500 내지 600 nm의 파장 범위)에 대응하는 눈의 감도 범위에서 매우 낮다. 최소 반사율은 10%보다 낮으며, 특정 실시예에서는 5%보다 낮다. 따라서, 사례 2의 애노드는 사례 1의 캐소드보다 낮은 Lbackground를 달성한다.
일반적인 설명 또는 사례들에서 전술한 동작들 모두가 요구되는 것은 아니며, 특정 동작의 일부가 요구되지 않을 수도 있고, 하나 이상의 추가 동작이 설명된 것들에 더하여 수행될 수 있음에 유의한다. 또한, 동작들이 리스트되는 순서는 이들이 수행되는 순서일 필요는 없다.
위의 명세서에서, 개념들은 특정 실시예들을 참조하여 설명되었다. 그러나, 이 분야의 전문가는 아래의 청구범위에 설명되는 바와 같은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양한 수정 및 변경이 이루어질 수 있음을 이해할 것이다. 따라서, 명세서 및 도면들은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 간주되어야 하며, 그러한 모든 수정은 본 발명의 범위 내에 포함되는 것을 의도한다.
이익, 다른 이점, 및 문제에 대한 해결책들이 특정 실시예들과 관련하여 전술되었다. 그러나, 임의의 다른 이익, 이점 또는 해결책이 발생하거나 더 현저해지게 할 수 있는 이익, 이점, 문제 해결책 및 임의의 특징은 임의의 청구항 또는 모든 청구항의 중요한, 필요한, 또는 필수적인 특징으로 해석되지 않아야 한다.
소정의 특징들은 명료화를 위해 개별 실시예들과 관련하여 여기에 설명되며, 또한 단일 실시예에서 조합하여 제공될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 역으로, 간략화를 위해 단일 실시예와 관련하여 설명되는 다양한 특징은 개별적으로 또는 임의의 하위 조합으로 제공될 수도 있다. 또한, 범위들에서 언급되는 값들에 대한 참조는 그 범위 내의 각각 및 모든 값을 포함한다.
Claims (20)
- 사용자 표면을 포함하는 기판;제1 층, 제2 층 및 제3 층을 포함하는 제1 전극 - 상기 제2 층은 상기 제1 층과 상기 제3 층 사이에 위치하고, 상기 제1 전극은 낮은 Lbackground를 달성하도록 구성됨 - ; 및상기 제1 전극에 비해 상기 사용자 표면으로부터 더 멀리 위치하는 제2 전극을 포함하는 전자 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제2 층은 Cr, Ru, Ir, Os, Rh, Pt, Pd, Au 또는 이들의 임의 조합을 포함하는 재료를 포함하는 전자 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제2 층은 도전성 금속 산화물을 포함하는 전자 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 전극은 상기 제2 층의 산화물이 실질적으로 없는 전자 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 층 및 상기 제3 층의 각각은 투명 도전층을 포함하는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,상기 제1 전극은 애노드로 기능하고,상기 제2 전극은 캐소드로서 기능하는 전자 장치.
- 제1항에 있어서, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 위치하는 유기 활성층을 더 포함하는 전자 장치.
- 사용자 표면을 포함하는 기판;제1 층 및 제2 층을 포함하는 제1 전극 - 상기 제2 층은 상기 전극의 일 함수를 설정하고, 상기 제2 층은 블랙층임 - ; 및상기 제1 전극에 비해 상기 사용자 표면으로부터 더 멀리 위치하는 제2 전극을 포함하는 전자 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 제2 층은 Cr, Ru, Ir, Os, Rh, Pt, Pd, Au 또는 이들의 임의 조합을 포함하는 재료를 포함하는 전자 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 제2 층은 도전성 금속 산화물을 포함하는 전자 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 제1 전극은 상기 제2 층의 산화물이 실질적으로 없는 전자 장치.
- 제8항에 있어서,유기층을 더 포함하고,상기 유기층은 상기 제1 전극과 접촉하고,상기 유기층은 유기 활성층을 포함하는 전자 장치.
- 제8항에 있어서, 상기 제2 층은 10 nm 이하의 두께를 갖는 전자 장치.
- 제8항에 있어서,상기 제1 전극은 애노드로서 기능하고,상기 제2 전극은 캐소드로서 기능하는 전자 장치.
- 전자 장치를 형성하는 방법으로서,기판 상에 제1 전극을 형성하는 단계 - 상기 제1 전극은 낮은 Lbackground를 갖고, 상기 제1 전극을 형성하는 단계는 제1 층을 형성하는 단계, 상기 제1 층 상에 제2 층을 형성하는 단계, 및 상기 제2 층 상에 제3 층을 형성하는 단계를 포함함 - ; 및상기 제1 전극을 형성한 후에 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
- 제15항에 있어서, 상기 제2 층은 Cr, Ru, Ir, Os, Rh, Pt, Pd, Au 또는 이들의 임의 조합을 포함하는 재료를 포함하는 방법.
- 제15항에 있어서, 상기 기판을 산소 함유 재료에 노출시키는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 층의 일부가 도전성 금속 산화물을 형성하도록 반응하는 방법.
- 제15항에 있어서, 상기 제2 층을 산소 함유 재료에 노출시키는 단계를 더 포함하고, 상기 제2 층의 어떠한 의미 있는 부분도 산화물을 형성하도록 반응하지 않는 방법.
- 제15항에 있어서, 상기 제1 층 및 상기 제2 층의 각각은 투명 도전층을 포함하는 방법.
- 제15항에 있어서, 상기 제1 전극을 형성한 후에 그리고 상기 제2 전극을 형성하기 전에 유기 활성층을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
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