KR20100020261A - 발광 디바이스 및 물품 - Google Patents

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KR20100020261A
KR20100020261A KR1020080078964A KR20080078964A KR20100020261A KR 20100020261 A KR20100020261 A KR 20100020261A KR 1020080078964 A KR1020080078964 A KR 1020080078964A KR 20080078964 A KR20080078964 A KR 20080078964A KR 20100020261 A KR20100020261 A KR 20100020261A
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light emitting
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light transmissive
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KR1020080078964A
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윤 리
지에 리우
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제너럴 일렉트릭 캄파니
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Abstract

본 발명은 적어도 하나의 광 투과성 소자와, 광 투과성 소자에 고정되는 다수의 광 투과성 유기 전자 디바이스와, 광 투과성 소자에 고정되는 적어도 하나의 광 투과성 제어기를 포함하는 디바이스를 개시한다. 광 투과성 제어기는 적어도 2개의 광 투과성 유기 전자 디바이스에 접속된다. 물품은 디바이스를 2개 이상 포함한다.

Description

발광 디바이스 및 물품{LIGHT-EMITTING DEVICE AND ARTICLE}
본 발명은 디바이스에 관련된 실시예를 포함한다. 본 발명은 물품(article)에 관련된 실시예를 포함한다. 디바이스 및 물품의 실시예는 발광할 수 있다.
유기 발광 디바이스(OLED)는 평판 백라이트(flat panel backlight) 또는 조명 장치(illumination)용으로 사용된다. 몇몇 디바이스 또는 모델들은 고정 컬러를 갖는다. 이 컬러는 OLED에서 방사되는 고유 컬러(intrinsic color)이다. 이러한 컬러 변환 기술은 적색, 녹색 및/또는 청색 발광 디바이스의 적층(stacking)을 포함하거나 또는 발광층을 이용한다.
내부/외부 치장 및 표시(decorations and signage)를 위해, 원하는 컬러 출력을 얻는 것이 바람직할 수 있다. 현재 사용가능한 디바이스와는 상이한 특성이나 속성을 갖는 디바이스를 구비하는 것이 바람직할 수 있다.
일 디바이스가 본 발명의 일 실시예에 제공된다. 이 디바이스는 적어도 하나의 광 투과성 소자를 포함한다. 이 광 투과성 소자에 복수의 광 투과성 유기 전자 디바이스가 고정된다. 적어도 하나의 광 투과성 제어기가 이 광 투과성 소자에 고정된다. 이 광 투과성 제어기는 적어도 두 개의 광 투과성 유기 전자 디바이스에 접속된다.
일 디바이스가 본 발명의 일 실시예에 제공된다. 이 디바이스는 광 투과성 소자, 컬러 튜닝가능(a color-tunable) 발광 디바이스 및 광 투과성 제어기를 포함한다. 이 컬러 튜닝가능 발광 디바이스, 광 투과성 제어기 및 광 투과성 소자는 서로 고정된다.
일 디바이스가 본 발명의 일 실시예에 제공된다. 이 디바이스는 적어도 하나의 광 투과성 소자, 다수의 광 투과성 유기 전자 디바이스 및 적어도 하나의 광 투과성 박막 트랜지스터를 포함한다. 광 투과성 박막 트랜지스터는 탄소 나노튜브(carbon nanotube)를 포함한다. 복수의 광 투과성 유기 전자 디바이스 및 광 투 과성 박막 트랜지스터는 광 투과성 소자에 고정된다.
일 실시예에서 본 발명은 물품(article)을 제공한다. 이 물품은 다수의 디바이스를 포함한다. 이 다수의 디바이스는 제 1 디바이스 및 제 2 디바이스를 포함한다. 각 디바이스는 적어도 하나의 광 투과성 소자를 포함한다. 복수의 광 투과성 유기 디바이스가 광 투과성 소자에 고정된다. 광 투과성 제어기가 광 투과성 소자에 고정된다. 광 투과성 제어기는 적어도 두 개의 광 투과성 유기 전자 디바이스에 연결된다. 제 1 및 제 2 디바이스 각각은 디바이스들의 스택을 정의하도록 서로 접촉하는 표면을 구비한다. 제 1 디바이스 내의 광 투과성 유기 전자 디바이스는 적색, 녹색 또는 청색의 발광 소자를 포함한다. 제 2 디바이스 내의 광 투과성 유기 전자 디바이스는, 제 2 광 투과성 유기 전자 디바이스의 발광 소자가 제 1 광 투과성 유기 전자 디바이스의 발광 소자와 상이하다는 것을 조건으로 적색, 녹색 또는 청색의 발광 소자를 포함한다.
도면 전체에서 유사한 참조번호는 유사한 부분을 나타낸다.
본 발명에 따르면, 원하는 컬러 출력을 얻을 수 있는 발광 디바이스 및 이를 포함하는 물품을 제공할 수 있다.
본 발명은 광원으로 사용하는 디바이스와 관련된 실시예를 포함한다. 본 발 명은 이 디바이스를 구현하는 물품에 관련된 실시예를 포함한다.
단수형 "하나(a, an )" 및 "이(the)"는 문장(context)이 분명히 다르게 지시하지 않는 한 복수의 지시물을 포함한다. 명세서 및 청구범위 전체를 통해 여기서 사용된 바와 같이, 근접어(approximating language)는, 관련된 기본 기능 내에서의 변경의 초래 없이 허용가능하게 변할 수 있는 임의의 양적 표현을 수정(modify)하도록 적용될 수 있다. 따라서 "약"과 같은 용어 또는 용어들에 의해 수정된 값은 정밀한 특정 값에 한정되지 않는다. 몇몇 예에서, 근접어는 값을 특정하는 기기의 정도에 대응할 수 있다. 유사하게, "관계없다(free)"는 임의의 용어와 협력하여 사용될 수 있고, 수정된 용어(term)와 상관없이 가상 수(insubstantial number), 또는 소량(trace amount)을 포함할 수 있다.
여기서 사용되는 바와 같이, 용어 "고정된다(secured to)" 또는 "배열된다(disposed over)", 또는 "증착된다(deposited), 또는 "사이에 배치된다(disposed between)"는 서로 간을 접촉하면서 직접적으로 고정되거나 배치되는 것 및 서로 간에 삽입층을 구비함으로써 간접적으로 고정되거나 배치되는 것 모두를 의미한다. "동작가능하게 연결된다"는 언급된 작용을 제공하는 리스트된 부분들 간의 관계이다. 다른 수식어(qualifier)가 없는 "광 투과"는 가시 파장 범위 내 적어도 하나의 주파수에서의 광의 약 50% 보다 많은 광이 임의의 두께의 물질을 통해 투과되는 것을 의미한다. 가시 파장 범위는 약 400 나노미터에서 약 700 나노미터이다. 몇몇 물질은 광의 파장에 따라 다소의 광을 투과한다. 즉, 일 주파수에서 광 투과성인 물질은 다른 파장에서는 어느 정도의 광을 투과한다.
본 발명의 다양한 실시예서 사용된 바와 같이 "알킬(alkil)"은 탄소 및 수소 원자를 포함하는 선형 알킬(linear alkyl), 브랜치된 알킬(branched alkyl), 알알칼(aralkyl), 사이크로알킬(cycloalkyl), 바이사이크로알킬(bicycloalkyl), 트라이사이크로알킬(tricycloalkyl) 및 폴리사이크로알킬(polycycloalkyl) 기들을 가리키도록 의도된다. 알킬 그룹은 포화되거나(saturated) 비포화(unsaturated)될 수 있으며, 예컨대 비닐(vinyl) 또는 알릴(allyl)을 포함할 수 있다. 용어 "알킬(alkyl)"은 또한 알콕시드 그룹(alkoxide groups)의 알킬 부분을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에서, 정상 및 브랜치드 알킬 기는 1 내지 약 32 탄소 원자를 포함한 것이며, 비제한적 예(examples)로서 예시한 C1-C32 알킬(C1-C32 알킬, C3-C15 사이크로알킬 또는 알릴(aryl)로부터 선택된 하나 이상의 그룹과 선택적으로 치환됨)과; C1-C32 알킬 또는 알릴로부터 선택된 하나 이상의 그룹과 선택적으로 치환되는 C3-C15 사이크로알킬을 포함한다. 예로서 메틸(methyl), 에틸(ethyl), n-프로필(n-propyl), 이소프로필(isopropyl), n-부틸(n-butyl), 세크부틸(sec-butyl), 텔티어리-부틸(tertiary-butyl), 펜틸(pentyl), 네오펜틸(neopentyl), 헥실(hexyl), 헵틸(heptyl), 옥틸(octyl), 노닐(nonyl), 데실(decyl), 언데실(undecyl) 및 도데실(dodecyl)을 포함한다. 사이크로알킬 및 바이사이크로알킬 기의 몇몇의 예시적인 비제한적 예로서 사이크로부틸(cyclobutyl), 사이크로펜틸(cyclopentyl), 사이크로헥실(cyclohexyl), 메틸사이크로헥실(methylcyclohexyl), 사이크로헵틸(cycloheptyl), 바이오사이크로헵틸(bicycloheptyl) 및 아다만틸(adamantyl)을 포함한다. 다양한 실시예에서, 아라 알킬 기(aralkyl radicals)들은 7에서 약 14 탄소 원자를 포함하는 것을 포함하며; 이것들은 벤질(benzyl), 페닐부틸(phenylbutyl), 페닐프로필(phenylpropyl) 및 페닐레틸(phenylethyl)을 포함한다.
본 발명의 실시예에서 사용된 바와 같이 용어 "아릴(aryl)"은 6 내지 20 링 탄소 원자를 포함하는 치환되거나 치환되지 않은 아릴 기를 의미한다. 아릴 기의 몇몇 예로 C1-C32 알킬, C3-C15 사이크로알킬, 아릴 및 주기표에서 그룹 15, 16 및 17로부터 선택된 원자를 포함하는 기능 블록(functional groups)에서 선택된 하나 이상의 그룹과 선택적으로 치환되는 C6-C20 아릴을 포함한다. 아릴 기의 예로 치환되거나 치환되지 않은 페닐(phenyl), 바이페닐(biphenyl), 토릴(tolyl), 지릴(xylyl), 나프틸(naphthyl) 및 바이-나프틸(bi-napthyl)을 포함한다.
일 실시예에서, 디바이스는 적어도 하나의 광 투과성 소자를 포함할 수 있다. 다수의 광 투과성 유기 전자 디바이스 각각은 하나의 광 투과성 소자에 고정된다. 적어도 하나의 광 투과성 제어기가 이 광 투과성 소자에 고정된다. 광 투과성 제어기는 적어도 두 개의 광 투과성 유기 전자 디바이스에 연결된다. 이러한 디바이스는 예컨대, 다층 정보 디스플레이 또는 표시 (multilayer information display or signage), 헤드 업 디스플레이 또는 표시(head-up display or signage,) 및 조명 디바이스(illumination devices)와 같이, 관찰 통과/투과성 물품(see through/transparent articles)이 필요한 어플리케이션에 사용될 수 있다.
광 투과성 소자는 광 투과성 물질로부터 형성될 수 있다. 이 광 투과성 물질은 일 실시예에서 투명(clear)할 수 있다. 다른 실시예에서, 이 광 투과성 물질 은 컬러, 색조(tint) 또는 특질(단백광(opalescence) 또는 편광(polarization)과 같은)을 결정하는 광학 효과를 갖는다. 일 실시예에서, 파장 또는 두께와 상관없이, 광 투과성 소자를 통하여 투과되는 광량은 광의 약 60%에서 약 70%, 약 70%에서 약 80%, 또는 약 80%에서 90%의 범위에 있다. 일 실시예에서, 투과 백분율(percent transmission) 또는 두께와 관계없이, 투과 광은 약 400 나노미터에서 약 500 나노미터, 약 500 나노미터에서 약 600 나노미터 또는 약 600 나노미터에서 약 700 나노미터의 범위의 파장을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 약 550 나노미터의 파장에서 약 50% 광 보다 많은 광이 두께와 상관없이 광 투과성 소자를 통하여 투과된다. 투과 광의 양 및 파장에 관한 상술한 실시예는 광 투과성 유기 전자 디바이스, 광 투과성 제어기, 결과 디바이스(the resultant device) 및 이들로부터 제조된 물품에 유효하다. 다양한 실시예의 두께는 이하에서 개시된다.
적절한 광 투과성 소자는 투명 기판을 포함할 수 있다. 이 기판은 경성(rigid) 기판 또는 연성 기판으로부터 선택될 수 있다. 경성 기판은 유리, 금속 및 기판을 포함하나 이들로 한정되지 않으며; 연성 기판은 연성 유리, 금속 포일(foil) 및 플라스틱 필름을 포함한다. 유리의 비 제한적인 예로 석영 유리, 붕규산염(borosilicate grass)을 포함할 수 있다. 플라스틱의 비 제한적인 예로 유기 폴리머를 포함할 수 있다. 적절한 유기 폴리머는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리에틸렌 나프타레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에테르설폰(polyethersulfone), 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리미드(polyimide), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리 오레핀(polyolefin) 및 이와 유사한 것으로부터 선택된 가열 가소성 폴리머(thermoplastic polymers)를 포함할 수 있다. 광 투과성 소자는 디바이스의 일부를 형성하며, 광 투과성 유기 전자 디바이스에 관련된 독립(separate) 기판 층일 수도 있다.
일 실시예에서, 광 투과성 유기 전자 디바이스는 OLED(organic light-emitting device)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, OLED는 제 1 전극 애노드 및 제 2 전극 캐소드를 포함한다. 전계발광 층(electroluminiscent layer)은 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에 배치된다. 제 1 전극 및 제 2 전극은 적어도 하나의 조절 가능한 전압원에 동작가능하게 연결된다.
적절한 애노드는 높은 일 함수 예컨대, 약 4.0 전자 볼트보다 큰 일 함수를 갖는 물질을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 애노드 물질 일 함수는 약 5 전자 볼트에서 약 6 전자 볼트, 또는 약 6 전자 볼트에서 약 7 전자 볼트의 범위 내일 수 있다. 예컨대, ITO(indium tin oxide)와 같은 투명 금속 산화물이 이러한 목적으로 사용될 수 있다. ITO는 광 투과성이며, 유기 방사 층으로부터 방사된 광이, 별다른 조절 없이 ITO 애노드를 통해 방출(escape)되도록 한다. 애노드로 사용하는데 적당한 다른 물질은 주석 산화물(tin oxide), 인듐 산화물(indium oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide), 아연 인듐 주석 산화물( zinc indium tin oxide), 안티몬 산화물(antimony oxide) 및 이들의 혼합물이다. 전기적으로 도전성인 산화물을 포함하는 애노드의 두께는 약 10 나노미터보다 클 수 있다. 일 실시예에서, 두께는 약 10 나노미터에서 약 50 나노미터, 약 50 나노미터에서 약 100 나노미터, 약 100 나노미터에서 약 200 나노미터의 범위 내일 수 있다.
일 실시예에서, 금속인 얇은 투명 층이 애노드로 적당하다. 투명 금속층은 약 50 나노미터 이하의 두께를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 금속 두께는 약 50 나노미터에서 약 20 나노미터의 범위 내일 수 있다. 애노드로 적당한 금속은 예컨대, 은, 동, 텅스텐, 니켈, 코발트, 철, 셀렌(selenium), 게르마늄, 금, 백금, 알루미늄 또는 이들의 혼합물 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다. 애노드는 예컨대, 물리 기상 증착, 화학 기상 증착 또는 스퍼터링 등의 기법으로, 하부 요소 상에 증착될 수 있다.
캐소드는 부 전하 캐리어 전자를 유기 발광 층에 주입하며, 낮은 일 함수 예컨대, 약 4 전자 볼트보다 낮은 일 함수를 갖는 물질로 만들 수 있다. 캐소드로 사용하는데 적당한 모든 물질이 낮은 일 함수를 가질 필요는 없다. 캐소드로 사용하는데 적당한 물질로 K, Li, Na, Mg, Ca, Sr, Ba, Al, Ag, In, Sn, Zn, Zr, Sc, 및 Y를 포함한다. 다른 적당한 물질은 란탄 계열(lanthanide series)의 원소, 이들의 합금 및 이들 혼합물을 포함할 수 있다. 캐소드 층의 제조에 적당한 합금 물질의 예로는 Ag-Mg, Al-Li, In-Mg, 및 Al-Ca 합금을 포함할 수 있다. 층화된 비합금 구조(Layered non-alloy structures)가 사용될 수 있다. 이러한 층화된 비합금 구조는 약 1 나노미터에서 약 50 나노미터의 범위 내의 두께를 갖는 Ca와 같은 금속의 박층(thin layer)을 포함할 수 있다. 층화된 다른 비합금 구조는, 다른 금속의 보다 두꺼운 층에 의해 덮인(over-capped), 예컨대 LiF, KF 또는 NaF와 같은 비 금속을 포함할 수 있다. 다른 적당한 금속은 알루미늄이나 은을 포함할 수 있다. 캐소드는 예컨대, 물리 기상 증착, 화학 기상 증착 또는 스퍼터링으로 하부 층 상에 증착될 수 있다.
적당한 OLED는 전계발광층을 포함하며, 이것은 유기 방사층(organic emissive layer) 또는 발광층(light-emitting layer)으로 칭해진다. 전계발광(EL) 물질은 유기 형광(organic fluorescent) 및/또는 인광성(phosphorescent) 물질을 의미한다. 전계발광 물질은 전압 바이어스가 제공되면 광을 방사한다. 전계발광 물질은 기설정된 파장 범위 내에서 광을 방사하도록 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 전계발광 층의 두께는 약 40 나노미터보다 크다. 일 실시예에서, 이 두께는 약 300 나노미터보다 작다. 전계발광 물질은 폴리머, 코폴리머(copolymer) 또는 폴리머의 혼합물일 수 있다. 적당한 전계발광 물질은 PVK(poly N-vinylcarbazole) 및 PVK의 유도체; 폴리알킬플루오린린(polyalkylfluorene), 예컨대 폴리 -9,9- 디헥식플루오린(poly -9,9- dihexylfluorene), 폴리디옥틸플루오린(polydioctylfluorene), 또는 폴리 -9,9- 비스 -3,6 디옥사헵틸-플루오린 -2,7- 디일(poly -9,9- bis -3,6- dioxaheptyl-fluorene -2,7- diyl)과 같은 폴리플루오린(polyfluorene) 및 이의 유도체; 폴리 -2 디사이로시 -1,4- 페닐렌(poly -2- decyloxy -1,4- phenylene) 또는 폴리 -2,5- 디헵틸 -1,4- 페닐렌(poly -2,5- diheptyl -1,4- phenylene)과 같은 폴라 파라-페닐렌(poly para-phenylene) 및 그 유도체; 디알콕시-치환 PPV(dialkoxy-substituted PPV) 및 사이아노-치환 PPV(cyano-substituted PPV)와 같은 폴립-페닐렌 비닐렌 (polyp-phenylene vinylene) 및 그 유도체; 폴리 -3- 알킬티오펜(poly -3- alkylthiophene), 폴리 -4,4'- 디알킬 -2,2'- 비티오펜(poly -4,4'- dialkyl -2,2'- bithiophene), 폴리 -2,5- 시닐렌 비닐렌(poly -2,5- thienylene vinylene)과 같은 폴리티오펜(polythiophene) 및 이 유도체; 폴리피리딘 비닐렌(polypyridine vinylene) 및 그 유도체; 폴리퀴녹살란린(polyquinoxaline) 및 그 유도체; 및, 폴리퀴놀린(polyquinoline) 및 그 유도체를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 적절한 전계발광 물질은 N,N-비스 4-메틸페닐 -4- 아닐린(N,N-bis 4-methylphenyl -4- aniline)으로 덮여진(capped) 폴리 -9,9-디옥틸플루오닐 -2,7- 디일(poly -9,9-dioctylfluorenyl -2,7- diyl) 엔드(end)이다. 이러한 폴리머 또는 하나 이상의 이러한 폴리머에 근거한 코폴리머의 혼합물이 사용될 수 있다.
전계발광 물질로 사용될 수 있는 다른 적당한 물질은 폴리 실란(polysilanes)이다. 폴리실란은 알킬 및/또는 알릴(aryl) 측 그룹과 치환되는 실리콘 기반(silicon-backbone)을 갖는 선형 폴리머이다. 폴리실란은 폴리머 기반 체인(backbone chain)을 따라 편재 시그마 결합 전자(delocalized sigma-conjugated electrons)를 갖는 의사 일차원 물질(quasi one-dimensional materials)이다. 폴리실란의 예는 폴리 디 -n- 부틸실란(poly di -n- butylsilane), 폴리 디 -n- 펜틸실란(poly di -n- pentylsilane), 폴리 디 -n- 헥시실란(poly di -n- hexylsilane), 폴리메틸 페닐실란(polymethyl phenylsilane) 및 폴리 비스 p- 부틸 페닐실란(poly bis p-butyl phenylsilane)을 포함한다.
일 실시예에서, 방향성 유닛(aromatic units)을 포함하는, 약 5000 보다 작 은 분자량을 갖는 유기 물질은 전계발광 물질로서 사용될 수 있다. 이러한 물질의 예는 1,3,5 삼중 N -4- 디페닐 아미노 페닐 페닐 아미노 벤젠(1,3,5-tris N -4- diphenyl amino phenyl phenyl amino benzene)이며, 이것은 약 380 나노미터에서 약 500 나노미터의 파장 범위의 광을 방사한다. 이러한 전계발광 층 유기 물질은 예컨대, 페닐란트라센(phenylanthracene), 테트라아릴레텐(tetraarylethene), 쿠머린(coumarin), 루부렌(rubrene), 테트라페닐부타딘(tetraphenylbutadiene), 안스라센(anthracene), 페리렌(perylene), 코로넨(coronene) 또는 그들의 유도체와 같은 유기 분자로부터 준비될 수 있다. 이러한 물질들은 최대 약 520 나노미터의 파장을 갖는 광을 방사할 수 있다. 또 다른 적당한 물질은 약 415 나노미터에서 약 457 나노미터의 파장 범위 내에서 광을 방사하는 알루미늄-아세틸아세톤(aluminum-acetylacetonate), 갈륨-아세틸아세톤(gallium-acetylacetonate) 및 인듐-아세틸아세톤(indium-acetylacetonate), 약 420 나노미터에서 약 433 나노미터의 범위 내의 파장을 갖는 광을 방사하는 알루미늄 피코리메틸케톤 비스 -2,6- 디부틸페녹사이드(aluminum picolymethylketone bis -2,6- dibutylphenoxide) 또는 스카듐 -4- 메톡시 피코릴 메틸 케톤-비스 아세틸 아세톤(scandium -4- methoxy picolyl methyl ketone-bis acetyl acetonate)과 같은 저분자량 금속 유기 착화물(complexes)이다. 가시 파장 범위에서 방사하는 다른 적절한 전계발광 물질은 삼중 -8- 퀴놀리노라토 알루미늄(tris -8- quinolinolato aluminum) 및 그 유도체와 같은 8-하이드록시퀴놀린(8-hydroxyquinoline)의 유기 금속 착화물을 포함할 수 있다.
OLED는 전하 전달층(charge transport layer), 홀 전달층(hole transport layer), 홀 주입층(hole injection layer), 홀 주입 강화층(hole injection enhancement layer), 전자 전달층(electron transport layer), 전자 주입층(electron injection layer) 및 전자 주입 강화층(electron injection enhancement layer) 또는 이들의 모든 조합과 같은 하나 이상의 층을 더 포함할 수 있다. OLED는 광 투과성 기판층을 더 포함한다.
전하 전달 층으로 사용하기 적당한 물질의 비제한적 예로, 예컨대, 폴리 -3,4- 에틸렌 디옥시 티오펜(poly -3,4- ethylene dioxy thiophene)(PEDOT), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리 -3,4- 프로필렌 디옥시티오펜(poly -3,4- propylene dioxythiophene(PProDOT), 폴리스틸렌 설포네이트(polystyrene sulfonate)(PSS), 폴리비닐 카르바졸(polyvinyl carbazole)(PVK) 및 다른 물질인 폴리스티렌 표준(polystyrene standards)을 사용하여 결정되는 몰당(per mole) 약 200,000 그램보다 작은 평균 분자량 Mw의 중량을 갖는 예컨대, 유기 폴리머인 하위 대 중간 분자량 유기 폴리머(low-to-intermediate molecular weight organic polymers )를 포함할 수 있다.
홀 전달층으로 적당한 물질의 비제한적 예로, 트라이어릴디아민( triaryldiamines), 테트라페닐디아민(tetraphenyldiamines), 방향족 테르티아리아민(aromatic tertiaryamines), 하이드라존 유도체(hydrazone derivatives), 카르바졸 유도체(carbazole derivatives), 트리아졸 유도체(triazole derivatives), 이미다졸 유도체(imidazole derivatives), 아미노 그룹을 포함하는 옥사디아졸 유도 체(oxadiazole derivatives), 폴리티오펜(polythiophenes) 및 이들과 유사한 물질을 포함할 수 있다. 홀 차단층으로 사용하는데 적당한 비 제한적 예로 폴리 N-비닐 카바졸(N-vinyl carbazole) 및 이와 유사한 물질을 포함할 수 있다.
홀 주입 층으로 적합한 비 제한적 예로, 프로톤(proton) 도핑된 폴리티오펜 또는 폴리아닐린(proton-doped polythiophene or polyaniline)과 같이 "p-도핑된(p-doped)" 프로톤 도핑 도전 폴리머, 및 테트라플루오테트라시아노퀴이노디메탄(tetrafluorotetracyanoquinodimethane)(F4-TCQN), 도핑된 유기 및 폴리머릭 반도체(doped organic and polymeric semiconductors) 및 트라이어릴아민 함유 화합물 및 폴리머(triarylamine-containing compounds and polymers)와 같은 p-도핑된 유기 반도체를 포함할 수 있다. 전자 주입 물질의 비제한적 예로서 폴리플루오린 및 그 유도체(polyfluorene and its derivatives), 알루미늄 트리스 -8- 하이드로시퀴놀린(aluminum tris -8- hydroxyquinoline (Alq3)), 알칼리 알카리형 토류 물질, n-도핑된 유기/폴리머릭 반도체 및 그와 유사한 물질을 포함할 수 있다.
홀 주입 강화층으로 적당한 물질의 비제한적 예로, 3,4,9,10 페릴렌 테트라-카르복시 디안하이드라이드, 비스 -1,2,5-시아니다졸로 -p- 퀴노 비스 -1,3- 디티올(3,4,9,10-perylene tetra-carboxylic dianhydride, bis -1,2,5- thiadiazolo -p- quino bis -1,3- dithiole) 및 이와 유사한 물질과 같은 아릴렌 기반의 화합물(arylene-based compounds)을 포함할 수 있다.
전자 주입 강화층 물질 및 전자 전달층 물질로 적당한 물질의 비제한적인 예로, 옥사디아졸 유도체(oxadiazole derivatives), 페릴렌 유도체(perylene derivatives), 피리딘 유도체(pyridine derivatives), 피리미딘 유도체(pyrimidine derivatives), 퀴놀린 유도체(quinoline derivatives), 퀴녹살린 유도체(quinoxaline derivatives), 디페닐퀴논 유도체(diphenylquinone derivatives), 니트로 치환 플루오린 유도체(nitro-substituted fluorene derivatives) 및 이와 유사한 물질과 같은 금속 유기 화합물(metal organic complex)을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 광 투과성 제어기는 투명 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터 TFT는 능동 디바이스로, 이것은 전자 신호를 스위치 및 증폭하는 전자 회로 블록을 형성(building)한다. 바람직한 TFT 디바이스 특징은 낮은 턴온 전압, 높은 트랜스콘덕턴스 또는 디바이스 전류 대 게이트 제어-전류 비율 Vg 및, 0 전류보다 큰, 높은 '온'Vg 대 0 전류 이하의 '오프' Vg의 비율을 포함할 수 있다. TFT는, 소스 전극, 드레인 전극, 게이트 전극, 게이트 유전체 및 기판과 같이 서로 상이한 요소로 사용되는 물질들이 투명 TFT를 생성하는(result in) 방식으로 제조될 수 있다.
기판은 TFT의 제조, 테스트 및/또는 사용 시의 지지체로서 사용될 수 있다. 사용 기판은 상술한 광 투과성 소자와 유사하다. 기판은, 트랜지스터의 제조 방법에 따른, 선택적 요소이다. 일 실시예에서, 지지체는 TFT에 대한 필요한 어떠한 전기적 기능도 제공하지 않으며, 이에 따라 절연체로서 작용한다. 적절한 기판 물질로 유기 및 무기(inorganic) 물질을 포함할 수 있으며, 경성 또는 연성일 수 있다. 기판의 비제한적 예로서, 무기 유리(inorganic glasses), 세라믹 포일(ceramic foils), 폴리머릭 물질(polymeric materials), 충진 폴리머릭 물 질(filled polymeric materials), 코팅 금속 포일(coated metallic foils), 아크릴(arcrylics), 에폭시(acrylics, epoxies), 폴리아미드(polyamides), 폴리카보네이트(polycarbonates), 폴리미드(polyimides), 폴리케톤(polyketones), 때로 폴리에테르 에테르 케톤(polyether ether ketone) 또는 (PEEK)로 칭해지는 폴리옥시 -1,4- 페닐레네옥시-1,4-페닐레네카보닐 -1,4- 페닐레네(polyoxy -1,4- phenyleneoxy- 1,4-phenylenecarbonyl -1,4- phenylene), 폴리노르보른(polynorbornenes), 폴리페닐레녹사이드(polyphenyleneoxides), 폴리에틸렌 나프타레네디카복시레이트(polyethylene naphthalenedicarboxylate)(PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)(PET), 폴리에테르 설폰(polyether sulfone)(PES), 폴리페닐렌 설피드(polyphenylene sulfide)(PPS), 및 섬유 강화 플라스틱(fiber-reinforced plastics)(FRP)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서 기판은 연성일 수 있다. 연성 기판은 또한 박막 트랜지스터를 전기적으로 절연하도록 절연층으로 코팅된다면 스테인렌스 스틸과 같은 얇은 금속 포일일 수도 있다.
게이트 전극으로서 본 기술 분야에서 알려진 다양한 도전 물질이 사용될 수 있다. 적절한 도전 물질은 도핑된 실리콘, 또는 알루미늄, 크롬, 금, 은, 니켈, 구리, 텅스텐, 팔라듐, 백금, 탄달 및 티타늄과 같은 금속, 인듐-주석 산화물(indium-tin oxide (ITO)), 아연 산화물(zinc oxide), 주석 Ⅱ 산화물(tin II oxide) 또는 란탄 Ⅲ 디옥사이드(lanthanum III dioxide)와 같은 투명 도전체; 폴리아닐린( polyaniline), 폴리 3,4- 에틸렌 디옥시티오펜(poly 3,4- ethylene dioxythiophene) 및 폴리스틸렌 설포네이트(polystyrene sulfonate)(PEDOT:PSS)와 같은 도전 폴리머를 포함한다. 부가적으로, 이들 물질의 합금, 화합물(combination) 및 다층은 유용하다. 몇몇 실시예에서, 동일한 물질이 게이트 전극 기능을 제공하며 또한 기판의 지지 기능을 제공한다. 예컨대, 도핑된 실리콘은 TFT용 게이트 전극 및 기판으로 기능할 수 있다. 일 실시예에서, 게이트 전극의 두께는 게이트 전극이 디바이스를 관통하여 투과되는 광의 효율을 방해하거나 감소시키지 않는 정도이다.
TFT에서, 게이트 유전체는 게이트 전극과 접촉한다. 이러한 게이트 유전체는 TFT 디바이스의 벨런스(balance)로부터 게이트 전극을 전기적으로 절연한다. 따라서, 게이트 유전체는 전기적 절연 물질을 포함한다. 게이트 유전체는 특정 디바이스 및 사용 환경에 따라 광범위하게 변하는 적절한 유전 상수를 가져야 한다. 예컨대, 약 2에서 약 100의 유전 상수가 게이트 유전체로서 사용될 수 있다. 게이트 유전체로서 사용하기에 적당한 물질은 하나 이상의 스트론티에이트(strontiates), 탄탈레이트(tantalates), 티탄네이트(titanates), 지르코네이트(zirconates), 알루미늄 산화물(aluminum oxides), 실리콘 산화물(silicon oxides), 탄달 산화물(tantalumoxides), 티타늄 산화물(titanium oxides), 실리콘 질화물(silicon nitrides), 바륨 티탄네이트(barium titanate), 바륨 스트론튬 티탄네이트(barium strontium titanate), 바륨 지르코네이트 티탄네이트(barium zirconate titanate), 아연 세렌니드(zinc selenide), 또는 아연 설피드(zinc sulfide)를 포함할 수 있다. 부가적으로, 상술한 물질의 합금, 화합물 및 다층; 폴리미드스(polyimides), 폴리비틸 알콜(polyvinyl alcohol), 폴리-4-비닐페 놀(poly-4-vinylphenol), 폴리미드(polyimide) 및, 폴리비닐리덴 플로리드(polyvinylidene fluoride)와 같은 폴리머릭 물질, 폴리스틸렌 및 그 치환된 유도체(polystyrene and substituted derivatives thereof), 폴리비닐 나프탈렌 및 치환된 유도체(polyvinyl naphthalene and substituted derivatives), 및 폴리메틸 메탈크릴레이트(polymethyl methacrylate)가 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 게이트 유전체의 두께는 게이트 유전체가 디바이스를 통하여 투과되는 광의 효율을 방해하거나 감소하지 않는 정도이다.
소스/드레인은 TFT의 단자를 의미하는 것으로, 전기장의 영향하에서 그들간에 전도(conduction)가 발생한다. 소스 전극 및 드레인 전극은 적어도 게이트 유전체에 의하여 게이트 전극과 분리되나 소스 전극 및 드레인 전극의 상부 또는 하부에 도전 채널이 존재한다. 소스 및 드레인 전극은 모든 유용한 도전 물질이다. 적절한 물질은 게이트 전극용으로 상술한 대부분의 물질 예컨대, 알루미늄, 바륨, 칼슘, 크롬, 금, 은, 니켈, 팔라듐, 백금, 티타늄, 구리, 텅스텐, 폴리아닐린(polyaniline), 도전성 폴리머(conducting polymers), 이들의 합금, 이들의 화합물(combinations thereof), 이들의 다층(multilayers thereof); 인듐-주석 산화물(indium-tin oxide) (ITO), 아연 산화물(oxides of zinc), 주석 및 란탄(tin and lanthanum)과 같은 투명한 n 형 도전체를 포함한다. 일 실시예에서, 소스/드레인 전극의 두께는 소스/드레인 전극이 디바이스를 관통하여 투과되는 광의 효율을 방해하거나 감소하지 않는 정도이다.
일 실시예에서, 박막 트랜지스터의 도전 채널에서 사용되는 물질은 아연 산 화물 기반 나노입자( zinc-oxide-based nanoparticles)를 사용하는 아연 산화물 기반 반도체 박막 트랜지스터일 수 있다. 일 실시예에서, 아연 산화물 기반 반도체 물질은 "n-형"이나, 적절한 도판트의 사용으로 p-타입 물질 역시 생각될 수 있다. 아연 산화물 기반 반도체 물질은 인듐, 주석(tin) 또는 카드뮴 및 이들의 화합물과 같은 반도체 산화물을 형성할 수 있는 다른 금속을 포함할 수 있다. 보다 적은 양의 억셉터 도판트(acceptor dopants)가 역시 포함될 수 있다. 상술한 반도체 필름은, 필름 형태로, 0.01 센티미터 넓이/전압-초(0.01 square centimeter/Volts-Second) 보다 큰 효율적인 필드 효과 전자 이동 및 104 보다 큰 온-오프 비율을 보일 수 있으며, 능동 매트릭스 디스플레이 백본을 포함하는 다양한 관련 기술에 사용될 수 있다.
특정 두께를 갖는 다른 적당한 물질이 박막 트랜지스터의 도전 채널로 사용될 수 있다. 적당한 물질로 Al, Ag, Au, Ba, Ca, In, K, Li, Mg, Mn, Na, Pb, Sr, Sn, Sc, Y, Zn, 및 Zr과 같은 금속을 포함할 수 있다. 다른 적절한 물질은 란탄족 원소(lanthanide series)의 요소들을 포함할 수 있다. 적절한 상대적으로 낮은 일 함수 값의 합금은 Ag-Mg 합금, Al-Li 합금, In-Mg 합금, Al-Ca 합금, Li-Al 합금 및 Ca-Ga 합금을 포함할 수 있다. 이러한 낮은 일 함수 값 캐소드 물질은 금속 형태 또는 유기 메트릭스 내에 분산된 n-타입 도판드로 존재할 수 있다. 다른 예로 알카리 금속 플로리드(alkali metal fluorides) 또는 알카리 토류 플로리드(alkaline earth fluorides)를 포함할 수 있다. 다른 적당한 물질은 예로서, 인듐-주석 산화물(indium-tin oxide), 주석 산화물(tin oxide), 인듐 산화물(indium oxide), 아연 산화물(zinc oxide), 인듐-아연 산화물(indium-zinc oxide), 아연 인듐-주석 산화물(zinc indium-tin oxide) 및, 예컨대 바나듐 산화물(vanadium oxide) (V2O5), 몰리브덴 산화물(molybdenum oxide) (Mo2O3) 및 안티몬 산화물(antimony oxide(Sb2O3))인 전이 금속 산화물(transition metal oxide) 과 같은 금속 산화물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 유기 적합 캐소드(organic suitable cathode)는 탄소 나노튜브로 만들어진다. 캐소드는 다층으로 제작되어 전자 주입을 향상한다. 다층 캐소드의 비제한적 예로, 알루미늄이나 은의 외층을 갖는 LiF 또는 NaF의 내층 및, 알루미늄이나 은의 외층을 갖는 칼슘의 내층을 포함한다. 일 실시예에서, 도전 채널의 두께는 도전 채널이 디바이스를 통하여 투과되는 광의 효율성을 방해하거나 감소하지 않는 정도이다.
도 1을 참조하면, 디바이스(2)는 광 투과성 제어기(4) 및 제 1 광 투과성 유기 전자 디바이스(6)를 포함한다. 이들 모두는 제 1 광 투과성 소자(8)에 고정되어 디바이스의 제 1 층(10)을 형성한다. 제 2 광 투과성 소자(12)는 디바이스의 제 1 층 상에 배치되며, 제 2 광 투과성 유기 전자 디바이스(14)는 제 2 광 투과성 소자에 고정되어 제 2 층(16)을 형성한다. 광 투과성 제어기는 제 1 광 투과성 유기 전자 디바이스 및 제 2 광 투과성 유기 전자 디바이스에 연결된다. 광 투과성 제어기는 인가된 전압 바이어스(18 및 20)를 각각 가변시킴으로써 제 1 광 유기 전자 디바이스 및 제 2 광 투과성 유기 전자 디바이스를 제어한다.
도 1에 포함한 상이한 요소에 대한 다양한 배열이 가능하다. 디바이스(22)(도 2) 및 디바이스 24(도 3) 각각은 디바이스(2)에 대하여 제공된 것과 동일 한 모양(description)을 갖는다. 하나의 차이점은 요소의 배열이다. 도 2에서, 제 1 광 투과성 유기 전자 디바이스(제 1 광 투과성 소자 및 광 투과성 제어기 사이에 개재된다)는 제 1 광 투과성 소자의 표면에 직접 고정되며, 광 투과성 제어기는 제 1 광 투과성 유기 전자 디바이스의 외측 대향 면(outward facing surface)에 고정된다. 도 3에서 광 투과성 제어기는 제 1 광 투과성 소자의 표면에 직접 고정되며, 제 1 광 투과성 유기 전자 디비이스는 광 투과성 제어기의 외측 대향면에 고정된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 참조 번호(28, 30 및 32)로 표시된 예시적인 실시예의 각각에서 제 1 전극 애노드 및 제 2 전극 캐소드 사이에 OLED(26)가 샌드위치될 수 있다. 또한, 제 1 전극 및 제 2 전극 각각은 적어도 하나의 튜닝가능 전압원에 동작 가능하게 결합된다. 단일 층 구성 OLED는 참조 번호(28)로 표시되며 효율적인 정공 주입/트랜스포트, 방출, 전자 주입/트랜스포트 기능을 제공하는 단일 층 유기 반도체를 갖는다. 2층 구성은 참조 번호(30)로 표시되며 정공 주입 또는 전자 주입 층으로서 기능하는 방사층에 부가하여, 별도의 층을 갖는다. 3층 구성은 참조 번호(32)로 표시되며 방사층에 부가하여, 별도의 정공 주입 층 및 별도의 전자 주입 층을 포함한다. 각각의 구성에 대해, 필요하다면, 전하 차단 또는 구속 기능을 제공하기 위해, 하나 이상의 추가적인 층이 제공될 수 있다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 박막 트랜지스터 디바이스(34 및 48)는 소스 전극(38), 드레인 전극(40), 게이트 전극(42), 게이트 유전체(46), 기판(44) 및 본 발명에서 소스 전극을 드레인 전극에 접속하는 막의 형태로 사용된 도전 채널(36) 을 포함한다. TFT가 증강 모드에서 동작하는 경우, 소스 전극으로부터 반도체로 주입된 전하는 이동성이며, 전류는, 도전 채널 게이트 유전체 계면의 100Å 내에서 얇은 채널 영역에서 주로, 소스로부터 드레인 전극으로 흐른다. 도 5의 구성에서, 전하는 도전 채널을 형성하도록 소스 전극으로부터 측방향으로 주입될 수 있다. 게이트 필드의 부재 시에, 도전 채널은 소수의 전하 캐리어를 가지며, 결과적으로 디바이스가 오프 모드일 때, 이상적으로는 소스 드레인 도전이 존재하지 않는다. 오프 전류는 게이트 전압의 인가에 의해 전하가 도전 채널로 내부적으로 주입되지 않을 때 소스 전극 및 드레인 전극 사이에 흐르는 전류로서 정의된다. 이것은 n 채널을 가정하여, 임계 전압으로서 알려진 특정의 전압보다 네가티브인 게이트 소스 전압에 대해 발생된다. 온 전류는 게이트 전극으로의 적절한 전압의 인가에 의해 채널 내에 전하 캐리어가 내부적으로 축적되고, 도전 채널이 도전성일 때 소스 전극 및 드레인 전극 사이에 흐르는 전류로서 정의된다. n 채널 축적 모드 TFT에 대해, 이것은 임계 전압도다 포지티브인 게이트 소스 전압에서 발생된다. n 채널 동작에 대해, 이러한 임계 전압이 0이 되거나, 또는 약간 포지티브인 경우에 대해 바람직하다. 온 및 오프 사이의 스위칭은 게이트 유전체 양단의 게이트 전극으로부터 도전 채널 게이트 유전체 계면으로의 전계의 인가 및 제거에 의해 캐패시터를 효과적으로 충전함으로써 성취된다.
도 7을 참조하면, 박막 트랜지스터 디바이스(50)는 소스 전극(38) 및 드레인 전극(40)이 배치되는 절연 기판(44)을 포함한다. 도전 채널(36)은 소스 및 드레인 전극 사이에 접촉이 이루어지도록 제공된다. 게이트 전극(42)은 게이트 유전 체(46)의 수직적 관점으로부터 상부 표면 상에 배치된다. 즉, 게이트 전극 및 도전 채널은 게이트 유전체의 대향 표면 상에 제공된다.
도 8을 참조하면, 박막 트랜지스터 디바이스(52)는 도전 채널(36)이 배치되는 절연 기판(44)을 포함한다. 소스 전극(38) 및 드레인 전극(40)은 기판에 인접하는 도전 채널의 표면 상에 배치된다. 게이트 전극(42)은 게이트 유전체(46)의 수직적 관점으로부터 상부 표면 상에 배치된다. 즉, 게이트 전극 및 도전 채널은 게이트 유전체의 대향 표면 상에 제공된다.
본 발명의 일 실시예에서 디바이스가 제공된다. 디바이스는 광 투과성 소자, 컬러 튜닝가능 발광 디바이스 및 광 투과성 제어기를 포함한다. 컬러 튜닝가능 발광 디바이스, 광 투과성 제어기, 및 광 투과성 소자는 서로 고정된다.
일 실시예에서, 컬러 튜닝가능 발광 디바이스는 제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 능동 광 변환 소자 및 적어도 하나의 광 투과성 소자를 포함하며, 제 1 발광 소자 및 제 2 발광 소자는 상이한 파장에서 발광한다. 일 실시예에서, 컬러 튜닝가능 발광 디바이스는 적어도 하나의 수동 광 변환 소자를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 컬러 튜닝가능 발광 디바이스는 광 투과성 디바이스일 수 있다.
제 1 발광 소자 및 제 2 발광 소자는 OLED를 포함할 수 있다. 사용된 OLED는 상술한 것과 동일하거나 유사한 것일 수 있다. 능동 광 변환 소자는 통전 변색 소자, 광 변색 소자 및 열 변색 소자의 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 소자를 포함할 수 있다. 능동 광 변환 소자는 제 1 발광 소자 및 제 2 발광 소자 사이에 배치될 수 있다. 특정의 실시예에서, 디바이스로부터 방출된 광을 변조하기 위해 컬러 튜닝가능 발광 디바이스에서 통전 변색 소자, 및/또는 광 변색 소자 및/또는 열 변색 소자의 결합이 사용될 수 있다. 통전 변색 소자의 투과는 인가된 바이어스를 가변시킴으로써 가변될 수 있다. 따라서 디바이스로부터 나오는 광의 인지된 컬러는 컬러 튜닝가능 발광 디바이스로부터 직접 나오는 광 및 통전 변색 소자에 의해 변조된 광의 결합이다. 일 실시예에서 통전 변색 소자는 광 변색 소자로 대체될 수 있다. 광 변색 소자가 사용될 때, 광 튜닝가능 소스와 결합함으로써 광 변색 소자가 튜닝될 수 있다. 일 실시메에서, 통전 변색 소자는 열 변색 소자로 대체될 수 있다. 열 변색 소자가 사용될 때, 온도 튜닝가능 소스와 결합함으로써 열 변색 소자가 튜닝될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 컬러 튜닝가능 발광 디바이스의 각종 실시예에 존재하는 통전 변색 소자, 광 변색 소자 및 열 변색 소자는 "능동" 광 변환 소자로서 정의되며 인광 물질 및 컬러 필터와 같은 수동 광 변환 소자와 구분된다. 능동 광 변환 소자는 인가된 바이어스의 함수로서 그에 응답하여 자신을 통과하는 광을 변조한다. 통전 변색 소자의 경우에, 바이어스는 통전 변색 소자 내의 차동 전압의 인가로부터 초래된다. 광 변색 소자의 경우에, 바이어스는 광의 소스에 의한 광 변색 소자의 조사로부터, 즉, 외부 튜닝가능 광원을 사용함으로써 초래될 수 있다. 열 변색 소자의 경우에, 바이어스는 열 변색 소자로의 열의 인가, 또는 열 변색 소자로부터의 열의 제거로부터 초래될 수 있다. 이것은 열 변색 소자에 대한 온도 튜닝가능 소스를 사용함으로써 성취될 수 있다. 각각의 경우에서 바이어스는 능동 광 변환 소자로부터 나오는 컬러가 튜닝 가능하도록 보다 적은 정도 또는 보 다 많은 정도로 인가될 수 있다. 보다 적게 또는 보다 많은 정도로 바이어스를 인가하는 것이 튜닝이다.
일 실시예에서, 컬러 튜닝가능 발광 디바이스로부터 나오는 광은 결정된 바이어스, 예를 들어, 컬러 튜닝가능 발광 디바이스 내에서의 통전 변색 소자에 인가된 특정의 차동 전압의 인가에 의해 변조될 수 있다. 다른 사례에서, 바이어스는 환경에 의해 제공된다. 예를 들어, 광 변색 소자의 경우에, 컬러 튜닝가능 발광 디바이스로부터 나오는 광은 주변 광 레벨의 의도하는 변화에 의해 주변 광 레벨의 의도하지 않은 변화에 의해 변조될 수 있다. 제공될 수 있은 주변 광의 의도하는 변화의 예는 극장 또는 항공기 케빈이 의도적으로 어두워짐에 따라 발생하는 주변 광 레벨의 변화이다. 제공될 수 있은 주변 광의 의도하지 않는 변화의 예는 어두운 구름이 태양을 가림에 따라 발생하는 주변 광 레벨의 변화, 또는 드물게는 반드시 의도하는 것은 아니지만 태양을 설정함으로써 발생되는 예상 변화로서의 주변 광 레벨의 변화이다. 마찬가지로, 열 변색 소자의 경우에, 컬러의 변화는 의도하는 온도 변화의 결과일 수 있거나, 또는 의도하지 않는 온도 변화에 대한 반응일 수 있다. 이러한 컬러 튜닝가능 발광 디바이스는 컬러 튜닝가능 발광 디바이스의 열 변색 소자와의 얼마간의 열 접촉이 차가운지, 따뜻한지, 혹은 뜨거운지에 따라 컬러 변화에 의해 시그널링하는 온도 표시기로서 사용될 수 있다.
적절한 통전 변색 소자의 예는 무기 금속 산화물, 대부분의 전이 금속 산화물(예를 들어, WO3, V2O5 등), 전기 도전성 폴리머 등을 포함할 수 있다. 적절한 전기 도전성 폴리머는 비치환 및 치환 폴리아닐린, 폴리티오벤 및 폴리파이롤을 포 함할 수 있다. 통전 변색 소자에서 사용하기 위해 적절한 전극 재료의 예는 ITO, 플루오린 도핑 SnO2 등과 같은 투명 금속 산화물; 금과 같은 반투명 얇은 금속; 폴리-3,4-에틸렌디옥시티오펜/폴리스타이렌 설포네이트(PEDOT/PSS) 등과 같은 도전 폴리머 재료이다. 일 실시예에서, 이온 도전체 및 전해질은 컬러 튜닝가능 발광 디바이스에서 통전 변색 소자의 구성요소로서 채용될 수 있다. 적절한 이온 도전체 및 전해질의 예는 프로파일렌 카보네이트 내의 리튬 페르클로레이트와, 이온 액체와 같은 액상 전해질 용액; 중합체 재료, 예를 들어, 폴리비닐 부티랄, 폴리에틸렌 산화물, 폴리메틸 메타크릴레이트와 폴리에틸렌 클리콜과 같은 겔 전해질, 리튬 염, 용재 및 고상 중합체 전해질을 포함한다. 적절한 리튬 염은 LiClO4, LiCF3SO3, LiC3 및 LiPF6을 포함할 수 있다. 적절한 용매는 하나 이상의 프로파일렌 카보네이트, 아세토니트릴, 에틸렌 카보네이트 등을 포함할 수 있다. 적절한 고상 중합체 전해질은 경화된 또는 교차 결합된 폴리아크릴레이트, 폴리우레탄 등을 포함할 수 있다.
통전 변색 소자(54)는 본 명세서에서 통전 변색 디바이스 "ECD"로서 지칭된다. 예시적인 ECD(56 및 58)가 도 9에 도시되어 있다. ECD는 "무기" ECD 또는 "유기" ECD일 수 있다. 일 실시예에서, ECD는 제 1 투명 전극으로서 사용되고 그 위에 WO3과 같은 천이 금속 산화물, MgF2와 같은 이온 도전체 층, 또는 전해질, V2O5와 같은 이온 저장 층, 및 제 2 투명 전극, 예를 들어, 얇은 금속층, ITO 층 재료 등을 포함하는 통전 변색 재료가 순차적으로 증착된다. 일 실시예에서, 컬러 및/또는 투과도의 변화는 채용된 통전 변색 재료의 선택에 의해 제어될 수 있다.
일 실시예에서, 하부 투명 전극으로서 ITO가 사용되며, 그 위에 폴리티오펜 및 그 유도체와 같은 제 1 유기 통전 변색 재료, 전해질과 같은 이온 도전층, 폴리아닐린과 같은 제 2 상보형 통전 변색 재료, 다른 투명 상부 전극, 예를 들어, 얇은 금속층, ITO 층 등이 순차적으로 증착된다. 대안적으로, 디바이스 어셈블리는 적층(lamination)에 의해 제조될 수 있다. 적층은 기판, 제 1 투명 도전체, 예를 들어, ITO 층, F 도핑 SnO2 층 등의 재료, 제 1 중합체 통전 변색 재료, 폴리머 매트릭스에 분산된 사전 형성된 전해질 시트(sheet)를 포함하는 제 1 구성요소와, 제 2 통전 변색 재료, 무기 이온 저장층, 기판을 포함하는 제 2 구성요소를 적층함으로써 디바이스 어셈블리를 형성하는 것을 포함할 수 있다. 컬러 및/또는 투과도의 변화는 채용된 통전 변색 재료의 선택에 의해 제어될 수 있다.
무기-유기 혼성 ECD 디바이스 어셈블리는 기판, 제 1 투명 전극, 예를 들어, ITO 층, F 도핑 SnO2 층 등의 재료, 중합체 통전 변색 재료, 예를 들어, 폴리티오펜, 및 겔 전해질, 예를 들어, 폴리머 매트릭스에 분산된 인듐 트라이플레이트를 포함하는 제 1 구성요소와, TiO2와 같은 무기 이온 저장층, 제 2 투명 전극 및 기판을 포함하는 제 2 구성요소를 결합함으로써 형성될 수 있다. 컬러 및/또는 투과도의 변화는 채용된 통전 변색 재료의 선택에 의해 제어될 수 있다.
적절한 광 변색 재료는 비대칭 광 변색 화합물을 포함한다. 광 변색 단백질은 컬러 튜닝가능 발광 디바이스 내의 광 변색 소자로서 채용될 수 있다. 파이란 유도체는 광 변색 소자 내의 광 변색 재료로서 사용될 수 있다. 적절한 파이란 유도체는 3,4- 디페닐아미노페닐 -1-3-2 플루오로페닐 -3H- 나프토 (2,1-b) 파이란; 3,4- 디페닐아미노페닐 -3-2 플루오로페닐 -3H- 나프토 (2,1-b) 파이란; 3,2- 플루오로페닐 -3 (4-N-모르폴리닐페닐) -3H- 나프토 (2,1-b) 파이란; 3,2- 플루오로페닐 -3 (4-N-피페리디닐페닐) -3H- 나프토 (2,1-b) 파이란; 3,4- 플루오로페닐 -6-N-모르폴리닐 -3- 페닐 -3H- 나프토 (2,1-b) 파이란; 6-N-모르폴리닐 -3- (4-N-모르폴리닐페닐) -3H- 나프토 (2,1-b) 파이란; 6-N-모르폴리닐 -3- 페닐 -3- (4-N-모르폴리닐페닐) -3H- 나프토 (2,1-b) 파이란; 6-N-모르폴리닐 -3- 페닐 -3- (4-N-파이롤리디닐페닐) -3H- 나프토 (2,1-b) 파이란; 및 전술한 것 중 2개 이상의 혼합물을 포함할 수 있다. 다른 적절한 광 변색 소자는 광 변색 인데노(2,1-f), 나프토(1,2-b) 파이란 및 스피로-9, 플루오레노 (1,2-b) 파이란을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 광 변색 소자는 경화된 광 변색 중합가능 조성물을 포함한다.
일 실시예에서, 광 변색 소자를 마련함에 있어 그레이 컬러에 손상을 주는 광 변색 2H- 나프타 (1,2-b) 파이란 화합물이 사용될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 하나 이상의 스피로파이란 염 화합물은 광 변색 소자의 구성요소로서 기능할 수 있다. 광 변색 소자의 구성요소로서 기능할 수 있는 다른 클래스의 화합물은 아조벤젠 화합물, 티오인디고 화합물, 디토존 금속 합성물, 스피로파이란 화합물, 스피로옥사진 화합물, 펄기드 화합물, 디하이드로파이렌 화합물, 스피로티오파이란 화합물, 1,4 -2H- 옥사진 화합물, 트라이페닐메탄 화합물, 비올로겐 화합물, 나프토파이란 화합물, 및 벤조파이란 화합물로 예시된다.
일 실시예에서, 광 변색 재료는 추가적인 보조물 없이 사용된다. 대안적인 실시예에서, 컬러 변화 기능 및/또는 광에 대한 신속성은 하나 이상의 고 융점 용 매, 가소성재, 합성 수지, 결합 아민, 결합 페놀 등과 같이 본 명세서에서 보조재로서 또한 지칭되는 보조물과 광 변색 재료를 결합함으로써 증강될 수 있다. 이들 화합물은 광 변색 재료와 결합하여 사용하기 위해 잘 알려진 추가재이며 이들의 특성은 알려진 범위로부터 선택될 수 있다. 결합 페놀 화합물의 적절한 예는 특히, 2,6-di-t-부틸페놀, 2,4,6-tri-t-부틸페놀, 2,6-di-t-부틸-p-크레졸, 4-하이드록시메틸-2,6-di-t-부틸페놀, 2,5-di-t-부틸하이드로퀼논, 2,2'-메틸렌-4-에틸-6-t-부틸페놀, 4,4'-부틸리덴-비스3-메틸-6-t-부틸페놀을 포함한다. 결합 아민 화합물의 적절한 예는 특히, 비스 -2,2,6,6- 테트라메틸 -4- 피페리디닐세바케이트; 비스 -1-2,2,6,6- 펜타메틸 -4- 피페리디닐세바카테; 디메틸서시네이트의 폴리콘덴세이트 및 1-2-하이드록시에틸 -4- 하이드록실 -2,2,6,6- 테트라메틸 피페리딘; 비스 -1-2,2,6,6- 펜타메틸 -4- 피페리디닐 -2,3,5-di-t-부틸 -4-하이드록시벤질 -2-n- 부틸말로네이트; 1- (2-3-3,5-di-t-부틸 -4- 하이드록실 페닐 프로피오닐록시 에틸) -4-3-3,5-di-t-부틸 -4- 하이드록실 페닐프로피오닐록시 -2,2,6,6- 테트라메틸 피페리딘; 8-벤질 -7,7,9,9- 테트라메틸 -3- 옥틸 -1,3,8- 트라이아지스피로 (4,5) 운데카네 -2,4-di one 및 테트라키스 -2,2,6,6- 테트라메틸 -4- 피페리디네부탄 카보네이트를 포함한다. 다른 적절한 결합 아민 화합물은 Adeka-Argus Chemical 사(동경, 일본)의 모든 상표인 MARK LA57, MARK LA62 및 MARK LA67로서 상업적으로 입수 가능하다.
적절한 열 변색 재료는 산 반응성 색원채 물질 및 산성 물질을 포함할 수 있다. 적절한 산 반응성 색원채는 트라이페닐메탄프탈라이드 화합물, 프탈라이드 화 합물, 프탈란 화합물, 아킬-레우콤에틸렌 청색 화합물, 플루오란 화합물, 트라이페닐메탄 화합물, 디페닐메탄 화합물, 스피로파이란 화합물 등을 포함할 수 있다. 다른 적절한 산 반응성 색원채 물질은 3,6-디메틸플루오란; 3,6-디부톡시플루오란; 3-디에틸아민 -6,8-디메틸플루오란; 3-클로로 -6- 페닐아미노플루오란; 3-디에틸아미노 -6- 메틸 -7- 클로로플루오란; 3-디에틸아민 -7,8- 벤조플루오란; 2-아닐리노 -3- 메틸 -6- 디에틸아미노플루오란; 3,3',3"-트라이스프-디메틸 아미노 페닐프탈라이드, 3,3'-비스 p-디메틸 아미노 페닐 프탈라이드; 3-디에틸아미노 -7- 페닐 아미노 플루오란; 3,3-비스 p-디메틸 아미노 페닐 프탈라이드; 3,3-비스 p-디에틸아미노페닐 -6- 디메틸 아미노 프탈라이드; 3,4-디에틸아미노 페날 -3,1-에틸 -2- 메틸인돌 -3-3 아일프탈라이드; 3,4-디에틸아미노 페닐 -3,1- 에틸 -2- 메틸인돌 -3- 아일프탈라이드; 3-4디메틸아미노 -2- 메틸페닐 -3,1,2-디메틸인돌 -3- 아일프탈라이드; 및 2'2-클로로아미노 -6'- 디부틸아미노 스피로 프탈라이드 -3.9'-잔텐을 포함한다. 적절한 산성 물질은 1,2,3-벤조트라이아졸 화합물, 페놀 화합물, 티오우레아 화합물, 옥소-방향성 카르복시기 산 등을 포함한다. 산성 화합물의 특정의 예는 5-부틸벤조트라이아졸; 비스벤조트라이아졸 -5- 메탄; 페놀; 논아일페놀; 비스페놀 A; 비스페놀 F; 2,2'-벤조트라이아졸 -베타-나프톨; 1,5-디하드록시나프탈렌; 알킬 p-하이드록시벤조아테이트; 페놀 수지 올리고머 등을 포함한다. 열 변색 재료는 용매와 함께 사용될 수 있다. 용매의 사용은 보다 나은 감도 및 선명도로 온도 변화에 반응하도록 한다. 적절한 용매는 알코올; 알코올-아크릴로니트릭 부가물; 아조메틴 화합물, 에스테르 등을 포함할 수 있다. 용매의 특정의 예는 데킬 알코올; 라우릴 알코올; 마이리스틸 알코올; 세틸 알코올; 스테아릴 알코올; 베헤닐 알코올; 라우릴 알코올-아크릴로니트릴 부가물; 마이리스틸 알코올-아크릴로니트릴 부가물; 스테아릴 알코올 아크릴로니트릴 부가물; 벤질리덴 -p- 톨루이딘; 벤딜리덴-부틸아민; 옥틸 카프레이트; 데킬 카프레이트; 마이리스틸 카프릴레이트; 데킬 라우레이트; 라우릴 라우레이트; 마이리스틸 라우레이트; 데킬 마이리스틸; 라우릴 마이리스테이트; 세틸 마이리스테이트; 라우릴 팔미테이트; 세틸 팔미테이트; 스테아릴 팔미테이트; 세틸 p-4-부틸벤조에이트; 스테아릴 4-메톡시벤조에이트; 디라우릴 티오디프로피오네이트; 디마이리스틸; 티오디프로피오네이트; 스테아릴 벤조에이트; 벤질 스테아레이트; 디벤질 티오디프로피오네이트; 디스테아릴 티오디프로피오네이트; 벤질 벤조에이트; 및 글리세롤 트라이라우레이트를 포함할 수 있다.
컬러 튜닝가능 발광 디바이스에서의 열 변색 소자에 진성적인 열 변색 재료가 사용될 수 있다. 진성적인 열 변색 재료는 외부 시약에 대한 필요 없이 가열 시에 화학적으로 변형될 수 있고, 프로세스의 컬러를 변화시키는 크로모포어(chromophores)를 포함한다. 열 변색 소자에서 패스트(Fast) 옐로우 골드 오랜지, 베르밀리온, 브릴리언트 로즈, 핑크, 마젠타, 패스트 블루, 아틱 블루, 블리리언트 그린, 패스트 블랙, 그린 브라운 및 이들의 혼합을 포함하는 열 변색 컬러가 사용될 수 있다. 열 변색 소자에서 라일렌 염료가 채용될 수 있다. 다른 예시적인 열 변색 재료는 전자 억셉팅 산 화합물 및 방향성 하이드록시 에스테르와 반응 시에 컬러를 형성할 수 있는 무색 전자 도네이팅 전자 형성자를 포함한다. 전자 도네이팅 착색 유기 화합물, 페놀릭 하이드록실 그룹을 함유하는 화합물, 보다 높은 지방성 1가 알코올 및 보다 높은 지방성 1가 산 알코올 에스테르로 구성되는 그룹으로부터 선택된 화합물로부터 형성되는, 약 -40℃로부터 약 80℃의 범위 내의 온도에서 날카롭고 가역적인 변색을 나타내는 열 변색 재료가 또한 열 변색 재료로서 사용될 수 있다.
디아미노알칸 활성재의 존재 시에 컬러를 변화시키는 가역적 열 변색 안료가 열 변색 소자로서 사용될 수 있다. 안료를 제조함에 채용될 수 있는 적절한 염료는 6-디메틸아미노 -3,3- 비스디메틸 아미노페니 1,1,3- H- 이소벤조푸라논 크리스탈 바이올렛 락톤; 2'-아닐리노 -6- 디에틸아민 -3- 메틸플루오란; 2'-디벤킬아민 -6'- 디에틸아미노플루오란; 3,3- 비스 -1- 부틸 -2- 메틸 -1- H-인돌 -3-y1 -1,3- H-이소벤조플루오란; 3,4-디메틸아미노페닐-3-(N.N'-비스 -4- 옥틸페닐 아미노프탈라이드; 2,4,8,10-테트라이오도 -3,9-디하이드록시 -6- 3',4',5',6' 테트라클로로페닐 -2- 프탈라이독산테논 로즈 렌갈 락톤; 3,3-비스-4'-하이드록실 -3'- 메틸 -5'- 디카로복시 메틸아미노 메틸페닐 이소벤조푸란 -3- one o-크레졸 프탈라인 합성물; 3,3-비스 소다 -3'- 설포네이토 -4'- 하이드록시페닐 -4.5.6.7- 테트라브로모 이소벤조푸란 -3- one 설포브로모 나프탈라인 소다 염; 3,3-비스 -3',5'- 디브로모 -4- 하이드록실 페닐 이소벤조푸란 -3- one 테트라브로모 페놀 프탈라인 브로모크레졸 그린 타이몰 프탈라인을 포함한다. 이들 안료는 예외적으로 넓은 범위의 컬러 입력을 변조하여, 컬러 튜닝가능 발광 디바이스로부터 출력된 광의 훨씬 나은 제어를 제공하는 열 변색 소자에서 사용될 수 있다.
다른 가역적 열 변색 재료는 전자 도너 컬러 형성자; 설파이드, 설폭사이드 또는 하이드록시 페닐 그룹을 포함하는 설폰; 조밀한 컬러에서 매우 밝게 변색하여, 좁은 온도 범위 내에서 채색 - 무색 크롬 색조의 변화를 생성하고 열 변색 소자에서 또한 채용될 수 있는 긴 구간에 근거하여 안정한 열 변색을 제공하는 알코올, 에스테르, 에테르, 케톤, 카르복시기 산 또는 산 아미드로부터 선택된 화학적 화합물을 포함할 수 있다. 대안적으로, 전자 도네이팅 컬러 현상 유기 화합물, 전자 억셉팅 화합물 및 반응 매체로서 디아자호드다민 락톤 유도체를 포함하여 지정된 온도 범위 내의 구성요소 간의 가역적 전자 교환 반응을 야기하는 가역적 열 변색 조성물이 사용될 수 있다. 이러한 가역적 열 변색 조성물은 그 채색 상태에서 선명하게 불그스름한 컬러를 현상하고 그 무색 상태에서 무색으로 되며, 불그스름한 컬러가 현저하게 없어진다. 또 다른 가역적 열 변색 화합물은 브리징된 프탈라이드 및 설피네이트 에스테르를 포함한다.
당 분야에서 알려진 추가적인 열 변색 조성물은 컬러 튜닝가능 발광 디바이스의 열 변색 소자에서 또한 채용될 수 있다. 일례에서, 열 변색 조성물은 전자 도네이팅 색원채 유기 화합물, 전자 억셉팅 화합물, 디페닐아민 유도체로부터 선택된 적어도 하나의 감감재, 카르바졸 유도체로부터 선택된 적어도 하나의 감감재를 포함한다. 열 변색 조성물의 다른 예는 착색재가 활성재의 부재 시에 컬러 변화를 경험하는 제 1 온도에서 열 변색 착색재가 컬러를 변화시키도록 하는 결합재 및 활성재 내의 착색재를 포함한다. 하나의 특정 예에서, 열 변색 착색재는 염산이며 활성재는 4.2보다 낮은 pK를 갖는 산이다. 열 변색 조성물의 또 다른 예는 전자 도네이팅 색원채 재료, 1,2,3 트라이아졸 화합물, 약한 기본적이며, 부족하게 용해 가능한 아조메틴 또는 카르복시기 산 염, 및 알코올, 아미드 또는 다른 용재를 포함하는 열 변색 조성물을 포함한다. 열 변색 조성물의 다른 예는 폴리머 혼합물 내의 적어도 하나의 컬러 형성자 및 적어도 하나의 루이스(Lewis) 산의 결합을 포함한다. 이러한 조성물은 제 1 임계 용해 온도 근처에서 실질적으로 투명으로부터 실질적으로 불투명으로의 출현을 가역적으로 변화시킨다. 다른 예시적인 조성물은 적어도 하나의 전자 도네이팅 유기 색원채 화합물, 디오우레아 및 그 유도체, 구아니딘 및 그 유도체, 벤도티아졸, 벤조티아졸릴 유도체로부터 선택되어 컬러 현상 재료로서 기능하는 적어도 하나의 화합물, 및 알코올, 에스테르, 케톤, 에테르, 산 아미드, 카르복시기 산 및 하이드로카본으로 구성되는 그룹으로부터 선택되어 감감재로서 기능하는 적어도 하나의 화합물을 포함한다.
컬러 튜닝가능 발광 디바이스의 특정 실시예에서 채용된 수동 광 변환 소자는 컬러 파이버 및 인광 물질을 포함할 수 있다. 적절한 컬러 필터는 특정의 컬러를 흡수하고 다른 것의 보다 나은 렌디션(rendition)을 허용하는 염료 글래스, 젤라틴 또는 플라스틱의 시트일 수 있다.
다른 적절한 수동 광 변환 소자는 하나 이상의 인광 물질을 포함할 수 있다. 인광 물질은 인광 현상을 나타낸다. 인광은 광에 대한 초기 노출에 따르는 지속된 발광으로서 정의될 수 있다. 이것은 때때로 "다른 자극 없는 글로우잉(glowing)"으로서 지칭된다. 적절한 인광 물질은 하나 이상의 턴이 금속 화합물 또는 희토류 화합물을 포함할 수 있다. "천이 금속"이란 용어는 아연 및 스칸듐을 포함하는 주 기율표의 d 블록의 원소를 지칭한다. 이것은 주기율표 3족 내지 12족에 포괄적으로 대응한다. 인덱스 f 오비탈이 원자 번호로서 채워지는 란탈라이드 및 악티나이드 시리즈로부터의 "내부 천이 원소"의 화합물이 인광 물질로서 또한 사용될 수 있다. 내부 천이 원소는 원자 번호 58 세륨으로부터 원자 번호 71 루테튬까지의 원소 및 원자 번호 90 토륨으로부터 원자 번호 103 로렌슘까지의 원소로 이루어진다. 적절한 희토류 화합물은 악티늄, 토륨, 프로탁티늄, 우라늄, 넵튜늄, 플루토늄, 아메리슘, 쿠륨, 베르켈륨, 칼리포늄, 에인스테늄, 포뮴, 멘델레븀, 노벨륨, 및 로렌슘을 포함하는 란탄나이드 시리즈의 원소의 산화물을 포함한다.
도 10을 참조하면, 디바이스(60)는 광 투과성 제어기(4) 및 컬러 튜닝가능 발광 디바이스(62)를 포함하며, 이 둘은 디바이스를 형성하도록 광 투과성 소자(8)에 고정되어 있다. 광 투과성 제어기는 컬러 튜닝가능 발광 디바이스에 접속되고 인가된 전압 바이어스(18)를 가변시킴으로써 광 투과성 유기 전자 디바이스를 제어한다.
도 11을 참조하면, 컬러 튜닝가능 발광 디바이스(64)는 상이한 파장에서 발광하는 제 1 OLED(66) 및 제 2 OLED(70)를 포함한다. 일 실시예에서, 제 1 OLED는 청색 발광 OLED일 수 있고 제 2 OLED는 적색 발광 OLED일 수 있다. 대안적으로, 상이한 파장에서 발광하는 OLED의 상이한 결합이 사용될 수 있다. 예를 들어, 제 1 OLED는 적색 발광 OLED일 수 있고 제 2 OLED는 청색 발광 OLED일 수 있다. 통전 변색 EC 소자(68)의 투과 특성은 인가된 전압 바이어스를 가변시킴으로써 튜닝될 수 있다. 따라서 디바이스로부터 나오는 광의 인지된 컬러는 디바이스로부터 직접 나오는 변조되지 않은 광(72) 및 변조된 광(74)의 결합이며, 상기 변조된 광은 통전 변색 소자에 의해 변조된다. 일 실시예에서, 통전 변색 소자는 광 변색 소자로 대체된다. 광 변색 소자가 사용되는 경우, 광 변색 소자는 광 튜닝가능 소스와 결합함으로써 튜닝될 수 있다. 일 실시예에서, 통전 변색 소자는 열 변색 소자로 대체될 수 있다. 열 변색 소자가 사용되는 경우, 열색성 소자는 온도 튜닝가능 소스와 결합함으로써 튜닝될 수 있다.
도 12는 도 11의 컬러 튜닝가능 발광 디바이스(64)의 단면도(76)를 도시한다. 도시된 이러한 실시예에서, 컬러 튜닝가능 발광 디바이스는 제 1 OLED(66), 통전 변색 소자(68) 및 제 2 OLED(70)를 포함하며, 제 1 OLED(66)는 제 1 기판(78), 제 1 전극(80), 제 1 전계발광 층(82), 및 제 2 기판(84)을 포함하고, 통전 변색 소자(68)는 제 2 기판(78), 제 3 전극(80), 통전 변색 층(86), 제 4 전극(84)을 포함하며, 제 2 OLED(70)는 제 3 기판(78), 제 5 전극(80), 제 2 전계발광층(82) 및 제 6 전극(84)을 포함한다. 제 1 OLED는 외부 튜닝가능 전압원(88)에 개별적으로 접속되고, 통전 변색 소자는 외부 튜닝가능 전압원(90)에 개별적으로 접속되며, 제 2 OLED는 외부 튜닝가능 전압원(92)에 개별적으로 접속되고, 전술한 3개의 소자(즉, 제 1 OLED, 통전 변색 소자 및 제 2 OLED)는 광학적으로 결합되나 전기적으로 분리되어 있음을 나타낸다.
도 13은 도 11의 컬러 튜닝가능 발광 디바이스(64)의 단면도(94)를 도시한다. 도시된 이러한 실시예에서, 컬러 튜닝가능 발광 디바이스는 도 12에 대해 앞서 논의된 바와 같이, 제 1 OLED(66), 통전 변색 소자(68) 및 제 2 OLED(70)를 포 함한다. 차이점은 외부 전압원의 접속에 있다. 제 1 OLED는 컬러 튜닝가능 발광 디바이스에 개별적으로 접속된다. 통전 변색 소자 및 제 2 OLED는 단일의 외부 튜닝가능 전압원(96)에 전기적으로 결합되고, 2개의 소자가 전기적으로 결합되고, 제 1 OLED는 외부 튜닝가능 전압에 개별적으로 접속됨을 나타낸다. 제 1 OLED, 통전 변색 소자 및 제 2 OLED는 광학적으로 결합된다.
도 14는 광 변색 소자(100)를 포함하는 컬러 튜닝가능 발광 디바이스(98)인 실시예를 도시한다. 도 15는 광 변색 소자(104)를 포함하는 컬러 튜닝가능 발광 디바이스(102)인 실시예를 도시한다.
일 실시예에서, 컬러 튜닝가능 발광 디바이스는 제 1 발광 소자, 제 2 발광 소자, 수동 광 변환 소자 및 적어도 하나의 광 변환 소자를 포함할 수 있으며, 제 1 발광 소자 및 제 2 발광 소자는 상이한 파장에서 발광한다. 일 실시예에서, 컬러 튜닝가능 발광 디바이스는 적어도 하나의 능동 광 변환 소자를 포함할 수 있다.
도 16은 컬러 튜닝가능 발광 디바이스(98)인 실시예를 도시한다. 디바이스는 OLED(66), 능동 광 변환 소자인 통전 변색 소자(68), 수동 광 변환 소자인 적색 인광 물질 층(108), 및 반사성 소자인 미러(110)를 포함한다. 통전 변색 소자의 투과 특성은 인가된 전압 바이어스를 가변시킴으로써 튜닝될 수 있다. 따라서 인지된 컬러는 디바이스로부터 직접 나오는 변조되지 않은 광(72) 및 변조된 광(74)의 결합이며, 상기 변조된 광은 하나 이상의 광 변환 소자에 의해 변조된다. 일 실시예에서, 통전 변색 소자는 광 변색 소자로 대체된다. 광 변색 소자가 사용되는 경우, 광 변색 소자는 광 튜닝가능 소스와 결합함으로써 튜닝될 수 있다. 일 실시예에서, 통전 변색 소자는 열 변색 소자로 대체될 수 있다. 열 변색 소자가 사용되는 경우, 열 변색 소자는 온도 튜닝가능 소스와 결합함으로써 튜닝될 수 있다.
도 17은 도 16의 컬러 튜닝가능 발광 디바이스(106)의 단면도(112)를 도시한다. 도시된 이러한 실시예에서, 컬러 튜닝가능 발광 디바이스는 OLED(66), 통전 변색 소자(68), 수동 광 변환 소자인 적색 인광 물질(108), 및 반사성 소자인 미러(110)를 포함한다. OLED 및 통전 변색 소자는 단일의 외부 튜닝가능 전압원(114)에 함께 접속되며, 2개의 소자가 전기적으로 결합되고, 전술한 모든 소자, 즉, OLED, 통전 변색 소자, 수동 광 변환 소자, 및 미러가 광학적으로 결합됨을 나타낸다.
도 18은 OLED(66), 능동 광 변환 소자인 통전 변색 소자(68), 수동 광 변환 소자인 적색 인광 물질(108)을 포함하며, 통전 변색 소자의 투과는 인가된 전압 바이어스를 가변시킴으로써 튜닝될 수 있는 컬러 튜닝가능 발광 디바이스(116)인 실시예를 도시한다. 따라서 인지된 컬러는 디바이스로부터 직접 나오는 변조되지 않은 광(72) 및 변조된 광(74)의 결합이며, 상기 변조된 광은 하나 이상의 광 변환 소자에 의해 변조된다.
도 19는 도 16의 컬러 튜닝가능 발광 디바이스(116)의 단면도(118)를 도시한다. 컬러 튜닝가능 발광 디바이스는 유기 발광 디바이스(66), 통전 변색 소자(68), 수동 광 변환 소자인 적색 인광 물질(108)을 포함한다. 도 19는 유기 발광 디바이스 및 통전 변색 소자 양단에 전압 바이어스를 인가하는 전원을 또한 도 시한다.
도 20은 컬러 튜닝가능 발광 디바이스(120)인 실시예를 도시한다. 디바이스(120)는 유기 발광 디바이스(66), 수동 광 변환 소자인 적색 인광 물질 층(108), 제 2 수동 광 변환 소자인 녹색 인광 물질(122), 제 1 통전 변색 소자(68), 제 2 통전 변색 소자(124), 및 반사성 소자인 미러(110)를 포함한다. 대안적으로, 상이한 파장에서 발광하는 OLED, 제 1 수동 광 변환 소자 및 제 2 광 변환 소자의 상이한 결합이 사용될 수 있다.
통전 변색 소자의 투과는 인가된 전압 바이어스를 가변시킴으로써 튜닝될 수 있다. 인지된 컬러는 디바이스로부터 직접 나오는 변조되지 않은 광(72) 및 변조된 광(74)의 결합이며, 상기 변조된 광은 하나 이상의 광 변환 소자에 의해 변조된다. 녹색 변조된 광은 도 20에서 "hv2"로서 표시된다. 적색 변조된 광은 도 20에서 "hv1"로서 표시된다.
도 21은 컬러 튜닝가능 발광 디바이스(120)인 실시예를 도시한다. 디바이스(126)는 하나의 단부 상에 반사성 소자가 존재하는 것을 제외하고는 도 20에 도시된 것과 매우 유사하다.
도 22는 OLED(66), 광 변색 소자(100), 수동 광 변환 소자인 적색 인광 물질(108), 반사성 소자인 미러(110), 및 전원(114)을 포함하는 컬러 튜닝가능 발광 디바이스(128)가 단면도로 도시된 실시예를 도시한다.
도 23은 OLED(66), 광 변색 소자(100), 수동 광 변환 소자인 적색 인광 물질(108), 반사성 소자인 미러(110), 및 전원(114)을 포함하는 컬러 튜닝가능 발광 디바이스(130)가 단면도로 도시된 실시예를 도시한다.
소정 실시예에 채용될 수 있는 반사성 소자는 미러 및 알루미늄 필름을 포함하지만, 이들로 제한되지는 않는다. 미러는 고도로 반사성인 금속 호일이나 유리 또는 플라스틱 기판 상의 금속 필름을 포함할 수 있다.
디바이스가 본 발명의 일 실시예에서 제공된다. 이 디바이스는 적어도 하나의 광 투과성 소자, 다수의 광 투과성 유기 전자 디바이스 및 적어도 하나의 광 투과성 박막 트랜지스터를 포함한다. 광 투과성 박막 트랜지스터는 탄소 나노튜브를 포함한다. 다수의 광 투과성 유기 전자 디바이스 및 광 투과성 박막 트랜지스터는 광 투과성 소자에 고정된다.
일 실시예에서, 광 투과성 소자 및 광 투과성 유기 전자 디바이스는 전술한 바와 동일하거나 유사할 수 있다. 광 투과성 박막 트랜지스터는 전술한 TFT와 같은 4개의 소자를 갖는다. 이들 소자는 소스 전극, 드레인 전극, 게이트 전극 및 전도성 채널을 포함한다. 이들 4개의 구성 소자 중에서 전도성 채널을 제외한 적어도 하나의 소자는 적어도 하나의 탄소 나노튜브 네트워크를 포함한다. 탄소 나노튜브 트랜지스터는 탄소 나노튜브 네트워크가 소스, 드레인, 전도성 채널 및 게이트 전극을 제공하거나, 또는 소스 및 드레인에 사용되는 탄소 나노튜브 네트워크와 전도성 채널에 사용되는 탄소 나노튜브 네트워크를 제공하거나, 또는 소스 및 드레인에 사용되는 탄소 나노튜브 네트워크와 게이트에 사용되는 탄소 나노튜브 네트워크를 제공하거나, 또는 게이트에 사용되는 탄소 나노튜브 네트워크와 전도성 채널에 사용되는 탄소 나노튜브 네트워크를 제공하는 경우에 채용될 수 있다.
네트워크를 제작하는 데 사용되는 탄소 나노튜브는 도핑되지 않을 수도 있고, 또는 p-타입 트랜지스터 및 n-타입 트랜지스터로 도핑될 수도 있다. 네트워크는 상이한 전도 특성을 제공하는 탄소 나노튜브 및 폴리아닐린과 같은 2개의 상이한 종(two differing species)을 포함할 수 있고, 기판 상의 상이한 위치에서 상이한 밀도를 갖는 네트워크가 사용될 수도 있으며, 네트워크는 표면 상에서 패터닝되어 커버되는 일부 영역 및 커버되지 않는 일부 영역을 제공할 수 있다. 그 밖의 나노물질이 탄소 나노튜브와 관련하여 또는 그의 대체물로서 채용될 수 있다. 적합한 나노물질은 직경이 900 나노미터보다 작은 치수와 10을 초과하는 종횡비(an aspect ratio)를 갖는 나노와이어를 포함한다. 적합한 나노물질은 실리콘으로부터 제조되는 단일 소자 나노와이어를 포함할 수도 있고, III-V 족 물질인 Ga, In, N, P, As, Sb의 조합으로부터 제조되는 단일 소자 나노와이어를 포함할 수도 있으며, II-VI 족 물질인 Zn, Cd, Hg, S, So, Te의 조합으로부터 제조되는 단일 소자 나노와이어를 포함할 수도 있고, 금속 산화물인 CdO, Ga2O3, In2O3, NmO, NiO, PbO, Sb2O3, SnO2, ZnO로부터 제조되는 단일 소자 나노와이어를 포함할 수도 있으며, 금속 칼코게나이드인 Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ag, Sn, Pb, Bi로부터 제조되는 단일 소자 나노와이어를 포함할 수도 있다. 그 밖의 적합한 나노물질은 전도성 폴리머 폴리아닐리노, 폴리피롤 및 폴리티오펜을 포함할 수 있다. 또한, 또 다른 적합한 나노물질은 금속 및 합금을 포함할 수 있다.
도 24를 참조하면, 디바이스(132)는 광 투과성 박막 트랜지스터(134) 및 광 투과성 유기 전자 디바이스(6)를 포함하며, 이들은 광 투과성 소자(8)에 고정되어 디바이스를 형성한다. 광 투과성 박막 트랜지스터는 탄소 나노튜브를 포함한다. 광 투과성 박막 트랜지스터는 광 투과성 유기 전자 디바이스와 접속되며, 인가된 전압 바이어스(18)를 제어하여 광 투과성 유기 전자 디바이스를 제어한다.
도 25를 참조하면, 바닥 게이트 트랜지스터(a bottom-gated transistor)(136)의 개략적인 측면 예시도가 제공된다. 트랜지스터는 소스 전극(140), 드레인 전극(138) 및 전도성 채널(142)을 갖는다. 전도성 채널은 유전 층(144) 및 게이트 전극(146) 상에 배치된다. 전도성 채널은 탄소 나노튜브를 포함할 수 있다. 또한, 소스 전극, 드레인 전극 및 게이트 전극 중 적어도 하나는 탄소 나노튜브를 포함한다. 소스 전극, 드레인 전극, 전도성 채널 및 게이트 전극의 1개, 2개, 3개 또는 4개의 임의의 조합은 탄소 나노튜브를 포함할 수 있다.
도 26을 참조하면, 상부 게이트 트랜지스터(148)의 개략적인 측면 예시도가 제공된다. 소스 전극(152) 및 드레인 전극(150)은 절연 기판(160) 상에 형성된다. 전도성 채널(158)은 소스 전극과 드레인 전극 사이에서 기판 상에 형성된다. 유전 층(156) 및 게이트 전극(154)은 소스 전극, 전도성 채널 및 드레인 전극의 조합 구조물 상에 형성된다. 전도성 채널은 탄소 나노튜브를 포함할 수 있다. 소스 전극, 드레인 전극 및 게이트 전극 중 적어도 하나는 탄소 나노튜브를 포함한다.
도 27을 참조하면, 측부 게이트 트랜지스터(162)의 개략적인 측면 예시도가 제공된다. 트랜지스터는 소스 전극(166) 및 드레인 전극(164)을 갖는다. 소스 및 드레인 전극은 서로 떨어져 있으며, 유전 층(174) 상에 형성된다. 전도성 채 널(168)은 소스 전극과 드레인 전극 사이의 유전 층 사이에 형성된다. 트랜지스터는 전도성 채널로 인해 서로 분리되어 유전 층 상에 형성되는 제 1 게이트 전극(172) 및 제 2 게이트 전극(170)을 갖는다. 전도성 채널은 탄소 나노튜브를 포함할 수 있다. 또한, 소스 전극, 드레인 전극, 제 1 게이트 전극 및 제 2 게이트 전극 중 적어도 하나는 탄소 나노튜브를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서는 물품이 제공된다. 물품은 다수의 디바이스를 포함한다. 다수의 디바이스는 적어도 제 1 디바이스와 제 2 디바이스를 포함한다. 제 1 및 제 2 디바이스의 각각은 서로 접촉하여 적층부를 규정하는 표면을 갖는다. 제 1 디바이스의 발광 디바이스는 적색, 녹색 또는 청색 발광 소자를 포함하며, 제 2 디바이스의 발광 디바이스는 적색, 녹색 또는 청색 발광 소자를 포함한다. 조건은 제 2 발광 디바이스의 발광 소자가 제 1 발광 디바이스의 발광 소자와는 상이하다는 것이다. 뷰어에 의해 보이는 바와 같이, 물품으로부터 방출된 광의 픽셀은 발광 디바이스 층의 온/오프 상태에 의해 정의되는 컬러일 수 있다.
일 실시예에서, 물품은 적색, 녹색 또는 청색 발광 소자를 포함하는 제 3 층을 스택 내에 포함하며, 그 조건은 제 3 층의 발광 소자가 제 1 및 제 2 발광 디바이스의 발광 소자와는 상이할 것이라는 것이다. 일 실시예에서, 물품 내의 층은 서로에게 상대적으로 배치되어, 대부분의 투과 가능한 파장이 적층부 내의 보다 깊은 곳으로 투과된다.
도 28을 참조하면, 도 1에 도시한 디바이스 중 2개가 서로 오버레이되고 적층되어 물품(176)을 형성한다. 제 1 적층 디바이스(178) 및 제 2 적층 디바이 스(180)는 각각의 광 투과성 소자에 고정되는 광 투과성 제어기 및 광 투과성 유기 전자 디바이스를 포함한다. 이 실시예에서 광 투과성 소자는 약 0.25 밀리미터의 두께, 및 550 나노미터 파장에서 85 퍼센트보다 큰 투명도 또는 광 투과도를 갖는 미보강 열가소성 시트(an unreinforced, flexible thermoplastic sheet)일 수 있다. 제 1 스택 디바이스의 광 투과성 유기 전자 디바이스는 적색이다. 제 1 적층 디바이스에서, 광 투과성 제어기는 제 1 OLED(6) 및 제 2 OLED(14) 모두와 접속하고, 인가된 전압 바이어스를 변화시킴으로써 양쪽의 광 투과성 유기 전자 디바이스를 제어한다. 제 2 적층 디바이스의 광 투과성 유기 전자 디바이스는 청색이며, 바람직하게는 녹색 인광 물질이 연결되어 있다. 제 1 OLED 및 제 2 OLED는 서로 다른 파장의 광을 방출한다. 예를 들어, 제 1 OLED는 청색 발광 다이오드일 수 있고, 제 2 OLED는 적색 발광 다이오드일 수 있다. 또는, 각각이 상이한 파장으로 광을 방출하는 OLED의 여러 가지 조합이 사용될 수도 있다. 물품으로부터 발생하는 광의 인지된 컬러는 물품으로부터 직접 발생하는 변조되지 않은 광과 광 투과성 제어기에 의해 변조된 광의 조합이다.
일 실시예에서, 본 발명의 물품은 장벽 층, 마멸 저항 층(an abrasion resistant layer), 접착 층, 내화학성 층(a chemically resistant layer), 광 냉광 층(a photoluminescent layer), 방사능 흡수 층(a radiation-absorbing layer), 방사능 반사 층, 평탄화 층, 광학적 확산 층 및 광 관리 필름 중 하나 이상과 같은 추가 층을 포함할 수 있다.
장벽 층은 유기 구성요소를 갖는 선별된 복합 장벽 코팅을 포함하며, 무기 구성요소는 적합한 OLED 층과 함께 사용될 수 있다. 장벽 코팅은 가시 파장에서 광의 광 투과율이 50퍼센트보다 클 수 있다. 일 실시예에서, 장벽 코팅 광 투과 레벨은 가시 파장에서 광 투과율이 약 50 퍼센트 내지 약 60 퍼센트의 범위, 또는 약 60 퍼센트 내지 약 70 퍼센트의 범위, 또는 약 70 퍼센트 내지 약 80 퍼센트의 범위, 또는 약 80 퍼센트 내지 약 90 퍼센트의 범위, 또는 약 90 퍼센트보다 큰 범위일 수 있다.
적합하게 선별된 장벽 층(a suitable graded composite barrier)은 기판 표면 상으로 증착되는 반응성 플라즈마 종의 반응 생성물일 수 있다. 유기 코팅 물질은 탄소, 수소, 산소를 포함할 수 있고, 또한 선택적으로 반응제의 유형에 따라서 황, 질소, 실리콘 등과 같은 그 밖의 중요치 않은 소자를 포함할 수도 있다. 코팅제 내의 유기 합성물이 되는 적합한 반응제는 직선형 또는 분기형 알칸, 알켄, 알킨, 알코올, 알데히드, 에테르, 알킬렌 옥사이드 및 최대 약 15개의 탄소 원자를 갖는 방향족 화합물이다. 적합한 유기 코팅 물질은 알루미나이드, 보라이드, 카바이드, 니트라이드, 옥사이드 또는 원소 주기율표의 IIA, IIIA, IVA, VA, VIA, VIIA, IB 및 IIB 족으로부터의 원소의 실리사이드; IIIB, IVB 및 VB 족의 금속을 포함할 수 있다. 적합한 무기 코팅 물질은 알루미나이드, 보라이드, 카바이드, 니트라이드, 옥사이드 또는 하나 이상의 회토 금속의 실리사이드를 포함할 수 있다.
광 관리 필름은 물품 내에서 사용되어, 예를 들어 얼룩(specks), 보풀(lint), 및 스크래치와 같은 물리적 결함, 및 광학적 현상으로 인해 관찰될 수 있는 결함을 마스킹하는 데 도움이 될 수 있다. 광 관리 필름은 투과 및/또는 반 사되는 광의 방향에 대한 제어를 제공한다. 필름은 물품 내에서 밝기를 증가시키거나 섬광을 감소시키는 데 사용될 수 있다.
도 29 및 도 30은 다층 디스플레이 디바이스(182)에서 웨트-아웃(wet-out)의 형성을 예시한다. 다층 디바이스는 적어도 제 1 층(184) 및 제 2 층(186)을 갖는 것으로 도시된다. 제 2 층의 제 1 표면(188)은 광학적 접촉점(190)에서 제 1 층에 광학적으로 접촉한다. 광학적 접촉이 발생하면, 광학적 접촉점을 통과하는 임의의 광선(192)은 하나의 층으로부터 감소된 굴절 효과를 갖는 다음 층 내부로 통과한다. 제 1 및 제 2 층의 굴절률이 동일한 경우에는 굴절 효과가 없다. 대조적으로, 예를 들어 광선(194)에 대해서 도시된 바와 같이, 광이 제 1 층으로부터 어떠한 광학적 접촉점도 없는 제 2 층으로 통과하는 경우, 광은 각각의 층-공기 인터페이스(each layer-air interface)에서 굴절된다. 뷰어는 광학적 접촉점에 의해 유발되는 웨트-아웃 영역(192)을 검출한다. 웨트-아웃 영역의 투과성은 주변 영역과는 상이하며, 그에 따라 이상(abnormality) 또는 결함으로 보일 수 있다.
도 31 및 도 32는 투과 시에 또는 반사 시에 보일 수 있는 뉴턴의 링(유막 현상(Newton's rings))의 형성을 예시하고 있다. 뉴턴의 링은 적어도 제 1 층(198) 및 제 2 층(200)을 갖는 다층 디스플레이 디바이스(196)에 형성될 수 있다. 먼지 입자(208)가 제 1 층(198)과 제 2 층(200) 사이에 트래핑되면, 제 1 층과 제 2 층의 각각의 제 1 표면(202)과 제 2 표면(204) 사이에는 에어 갭(206)이 형성될 수 있다. 제 2 표면과 제 1 표면 사이의 거리는 먼지 입자로부터의 거리에 따라 변화한다. 간섭 링은 뉴턴의 링의 형성의 경우에 통상적으로 이해되는 바와 같이 에어 갭이 광의 반파장의 배수가 되는 다층 디스플레이 디바이스를 통과하는 광에 의해 형성된다.
웨트-아웃 및 뉴턴의 링을 포함하는 결함은 상이한 층들의 인접하는 표면이 매끄럽고 평평할 때 발생한다. 이러한 결함은 층 표면 상에 랜덤화된 특성 또는 패턴을 도입하고 그에 의해 필름 표면 중 적어도 하나의 표면의 높이가 랜덤한 방식으로 변화하게 함으로써 감소할 수 있다. 도 33 및 도 34는 다층 디스플레이 디바이스(212)가 제 1 층(214) 및 제 2 층(216)을 갖는 경우를 예시하고 있다. 제 1 층은 제 1 표면(218) 및 제 2 표면(220)을 갖는다. 제 2 층은 제 2 층의 평면을 가로질러 랜덤하게 변화하는 높이를 갖는 제 1 표면(222)을 갖는다. 제 2 층의 제 1 표면은 제 1 층과 접촉할 정도로 충분히 높은 소정의 로컬 최고점(224)을 갖는다. 또한, 제 1 층과 접촉할 정도로 충분히 높은 것은 아닌 다른 로컬 최고점(226)도 존재할 수 있다. 높이의 랜덤한 속성은 도 29에서 예시한 것과 같은 웨트-아웃 영역의 형성을 최소화시킨다. 제 2 층은 웨트-아웃이 발생하는 넓은 영역 전체에서가 아니라 뷰어에게 보이지 않는 다수의 매우 작은 지점에서만 제 1 층과 접촉한다. 랜덤한 높이 변화의 로컬 최고점이 서로에게 충분히 가깝게 떨어져 있다면, 뉴턴의 링의 발생이 감소할 수 있다. 일 실시예에서, 광 관리 필름은 물품의 전면에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 광 관리 필름은 물품 내의 상이한 디바이스들 사이에 배치될 수도 있고, 또는 디바이스 내의 상이한 구성요소들 사이에 배치될 수도 있다.
적합한 광 증가 필름은 애플리케이션에 따라 가요적일 수도 있고, 또는 고정 적일 수도 있다. 광 증가 필름을 갖추는 데 사용될 수 있는 적합한 물질은 예를 들어, 제각각 1.493 및 1.586의 명목 굴절률을 갖는 아크릴 제품 및 폴리카보네이트와 같은 폴리머 물질을 포함한다. 다른 유용한 폴리머는 폴리프로필렌, 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리비닐 클로라이드 등이다. 선택되는 특정 폴리머 물질은 광 관리 기능을 제공한다면, 이러한 물질이 본 발명에서 중요한 것은 아니다.
광 관리 필름은 원하는 효과에 기초하여 적합하게 설계될 수 있다. 광 관리 필름에서의 랜덤화된 높이 변화는, 도 35 내지 도 39의 층(228)에 의해 표현되는 바와 같이, 어레이, 둥글게 된 피크 및/또는 밸리(rounded peaks and/or valleys)를 갖는 프리즘, 또는 곡선형 부면(curved facets)을 포함하는 임의의 광학적으로 유용한 형상으로 형성된 프리즘/부면의 형태로 도입될 수 있다. 변화는 원하는 효과를 제공하는 피크의 높이, 밸리의 깊이, 및 피크/밸리의 주기성의 차이점을 포함할 수 있다. 그와 같이 형성된 표면은 항 웨트-아웃 표면(an anti wet-out surface)이라고 지칭될 수 있다. 필름의 항 웨트-아웃 표면은 임의의 주지 방법으로 제조된 툴을 사용하여 생산될 수 있다. 예를 들어, 필름을 생산하는 데 사용되는 툴(tool)이 롤(roll)인 경우, 그것은 일정한 쓰레드 피치(a constant thread pitch)에서의 쓰레드 커팅(thread cutting)에 의해, 또는 그루브들(grooves) 사이의 일정한 거리를 이용한 플런지 커팅(plunge cutting)에 의해, 또는 그 밖의 어떠한 공지 방법에 의해서 제조될 수 있다.
도 39는 본 발명의 양상에 따라 디바이스(2)를 제조하는 예시적인 프로세스(230)를 예시한 흐름도이다. 프로세스는 단계(232)에서 시작하여, 일 실시예에 서, 유리 기판인 제 1 기판 광 투과성 소자를 제공한다. 도 39의 논의에서, 도 1은 유용한 기준점으로서 기능한다. 도 1에서, 디바이스(2)는 구성요소, 즉 광 투과성 제어기(4), 제 1 광 투과성 유기 전자 디바이스(제 1 OLED)(6), 제 2 광 투과성 유기 전자 디바이스(제 2 OLED)(14), 제 1 광 투과성 소자(8) 및 제 2 광 투과성 소자(12)를 포함하는 것으로 도시된다. 다음 단계(234)에서, 제 1 OLED는 기판에 고정된다. 다음 단계(236)에서, 광 투과성 제어기(4)는 제 1 광 투과성 소자(8)에 고정되어, 디바이스(2)의 제 1 층(10)을 형성한다(도 1 참조). 다음 단계(238)에서, 제 2 기판(12)은 디바이스(2)의 제 1 층(10) 전면에 배치된다(도 1 참조). 다음 단계(240)에서, 제 2 OLED(14)는 제 2 기판(12)에 고정되어 제 2 층(16)을 형성한다.
본 발명의 디바이스를 포함하는 다양한 층의 고정 또는 배치는 스핀 코팅(spin coating), 딥 코팅(dip coating), 예비 롤 코팅(reserve roll coating), 와이어 감김 또는 MAYER 로드 코팅(wire-wound or MAYER rod coating), 직접적인 오프셋 그라비어 코팅(direct and offset gravure coating), 슬롯 다이 코팅, 블레이드 코팅, 고온 융용 코팅(hot melt coating), 커튼 코팅, 나이프 오버 롤 코팅(knife over roll coating), 압출(extrusion), 에어 나이프 코팅(air knife coating), 스프레이, 로터리 스크린 코팅, 다층 슬라이드 코팅, 공압출(coextrusion), 메니스커스 코팅(meniscus coating), 콤마 및 마이크로그라비아 코팅(comma and microgravure coating), 리소그래피 공정, 랭뮤어 공정(langmuir processes) 및 플래시 증착(flash evaporation), 증기 증착, 플라즈마 강화 화학적 증기 증착("PECVD"), 고주파 플라즈마 강화 화학적 증기 증착("RFPECVD"), 신장 열-플라즈마 화학적 증기 증착("ETPCVD"), 전자-사이클로트론-공진 플라즈마 강화 화학적 증기 증착("ECRPECVD"), 유도성 연결 플라즈마 강화 화학적 증기 증착("ICPECVD"), 및 반응 스퍼터링 기술을 포함한 스퍼터링 기술과 같은 공지된 기술을 이용하여 실행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 몇몇 디바이스는 가요성이며 투과성일 수 있다.
일례(EXAMPLES)
다음의 일례는 본 발명에 따른 방법 및 실시예를 단지 예시하고자 하는 것이며, 구문에 제한사항을 부과하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 달리 특정되지 않는 한, 모든 구성 요소는 Alpha Aesar사(메사추세츠주 와드 힐), Spectrum Chemical Mfg사(캘리포니아주 가디나) 등과 같은 보편적인 화학품 공급 회사로부터 상업적으로 입수될 수 있다.
일례 1: EL 물질 합성
폴리((N,N-에틸메틸 아미노메틸)스티렌)(PS-아민)는 다음과 같이 합성된다. 25 밀리리터의 톨루엔의 폴리(3-클로로메틸)스티렌과, 폴리(4-클로로메틸스티렌)(2 그램, 13.2 밀리몰)과, N-에틸메틸아민(CAS 번호 624-78-2, 118 그램, 200 밀리몰)의 이성체 혼합물의 용질(a solution of an isomeric mixture)이 5일 동안 실내 온도에서 뒤섞인다. 침강물을 포함하는 슬러리인 반응 혼합물은 분리용 깔때기로 전달되어 톨루엔으로 희석된다. 유기 상(the organic phase)은 1 질량 퍼센트 수용액 NaOH 용액으로 2회 세척되고, 물로 2회 세척되며, 용매는 진공 상태에서 제거된 다. 점착성의 백색 고형 잔여물은 메탄올에서 용해되고 믹서에서 물에 침전된다. 수집된 고형물은 공기 건조된 후 섭씨 50도의 진공 오븐에서 건조되어, 폴리(N,N-에틸메틸 아미노메틸)스티렌의 반응 생성물을 산출한다.
일례 2: 투과성 유기 발광 디바이스 제조
단계 1: 녹색 유기 발광 디바이스(녹색 OLED)의 준비
인듐 주석 산화물(ITO)로 사전 코팅된 유리(적용된 필름)가 기판으로 사용된다. 폴리(3,4-에틸렌디옥시오펜/폴리스티렌 황화물(PEDOT:PSS)(바이엘사(시, 주)로부터 상업적으로 입수가능한(BAYTRON(R))의 층(ca. 60 나노미터)이 스핀-코팅을 통해서 자외선-오존 처리 ITO 기판 상에 증착된 후, 공기 중에서 섭씨 180도의 온도로 1시간 동안 베이크된다. 이후에, 녹색 발광 폴리머(LEP)(다우 화학사(시, 주)로부터 상업적으로 입수가능한 LUMATION(R)1304)의 층(ca. 70 나노미터)이 PEDOT 층의 상측에 스핀-코팅된다. 그 후, 샘플이 명목상 100만분의 1보다 작은 양의 산소 및 습기를 포함하는 아르곤 충진 글러브 박스에 전달된다. 다음, PS-아민 층(ca, 약 5 나노미터 내지 8 나노미터)이 1-부탄올의 PS-아민의 용질로부터의 녹색 LEP의 상측에 스핀-코팅되어 공기 중에서 섭씨 90도로 30분 동안 베이크된다. ITO 층(ca. 110 나노미터)이 1X10-6의 기저 압력에서 CVC601 스퍼터 툴을 사용하여 PS-아민 층 표면 상으로 스퍼터링되어, 녹색 OLED를 제공한다. ITO DC 마크네트론 스퍼터링이 30 표준 큐빅 센티미터의 아르콘 및 8.5 표준 큐빅 센티미터의 산소로 제곱 인치 당 18.3 와트의 스퍼터 전력 밀도 하에서 0.7밀리미터 ToRR의 압력으로 실행된다.
샘플은 전기적으로 접지되고, 가열되지 않으며, 스퍼터 타겟으로부터 1인치 떨어져 배치된다. 균일한 ITO 코팅을 달성하기 위해서, 기판은 증착공정 전반에 걸쳐서 사이클 당 4초로 일정하게 회전하도록 유지된다. ITO 층은 초당 ca. 1.7 암스트롱의 증착 속도에 대응하게 1 분간 증착된다. 그와 같이 증착된 ITO 코팅은 제곱 센티미터 당 약 45 옴의 시트 저항을 나타낸다.
광 투과율은 오션 옵틱스사(미국 플로리다주 34698, 더네딘)로부터 상업적으로 입수가능한 USB2000 Miniature Fiber Optic Spectrometer로 측정된다. 디바이스 성능은 전류-전압-휘도(I-V-L) 특성 및 전계발광 스펙트럼(electroluminescent spectrum)을 측정함으로써 특징지어진다. 휘도 미터(MINOLTA LS-110)로 교정된 광다이오드가 (제곱 미터당 칸델라(cd/m2)의 단위로) 휘도를 측정하는 데 사용되었다. (제곱 미터 당 밀리암페어(mA/cm2)로 측정된) 전류 밀도의 함수인 (암페어당 칸델라(cd/A)로 측정된) 효율의 플롯이 I-V-L 데이터로부터 각각의 디바이스마다 획득된다.
단계 2: ZnO-기반 TFT의 준비
ZnO 기반 TFT는 바닥 게이트 구성을 이용하여 제조된다. 플래너 시스템사로부터 획득되는 200 나노미터 두께의 ITO 필름 및 220 나노미터 두께의 원자 층 증착(ATO) 필름으로 사전 코팅된 붕규산염 유리가 기판으로 사용된다. 85 퍼센트의 평균 투과율, 2.3X10-4 옴 센티미터의 저항, 7.7X1020 센티미터-3의 캐리어 농도 및 36 센티미터2/볼트-초6의 이동도를 갖는 기판 상의 ITO 층은 게이트 전극으로 기능한다. Al2O3 및 TiO2가 교대로 구성된 층의 초격자로 이루어진 ATO 필름은 게이트 절연체로 기능한다. ATO는 약 16ε0의 유전 상수를 갖는 약 60 나노패러데이/센티미터2의 측정된 커패시턴스를 갖는다. 먼저, 100 나노미터 두께의 ZnO 필름이 RF(13.56 MHz)의 마그네트론 시스템을 사용하여 사전코팅된 붕규산염 유리 상에 스퍼터링함으로써 증착된다. 다음, 300 나노미터 두께의 ITO 층인 드레인 전극 및 소스 전극이 에칭 기술을 이용하여 붕규산염 유리 상에 패터닝된다.
최종 생성된 박막 바닥 게이트 타입 ZnO TFT는 약 1 제곱 센티미터/볼트.초의 양호한 디바이스 성능, 105보다 큰 온-오프 속도 및 4 볼트/감소율의 게이트 전압 스윙을 보인다. TFT는 또한 550 나노미터의 가시광의 파장에서 약 80 퍼센트의 투과율을 나타낸다.
단계 3: 발광 디바이스의 준비
500 나노미터의 두께를 가지며, 550 나노미터의 파장에서 90 퍼센트의 투과율을 갖는 유리 층(500)은 광 투과성 층이다. 단계 1에서 준비된 녹색 OLED 및 단계 2에서 준비된 ZnO 기반 TFT는 두 가지 모두가 유리에 고정되어 제 1 층 디바이스를 형성한다. 유리로 구성되는 제 2 층은 제 1 층 디바이스 위에 배치된다. 제 2 녹색 OLED는 제 2 유리 층에 고정된다. 두 개의 OLED의 활성 방출 영역은 중첩된다. 방출된 컬러가 TFT 제어기의 온-오프 상태에 기초하여 양쪽의 OLED에 의 해 방출된 광으로 구성되도록 어셈블리가 배열된다. 그 후, 어셈블리의 가장자리는 NORLAND ADHESIVE로 밀봉되어 기계적 무결성을 제공한다.
본 명세서에서 설명된 실시예는 특허청구범위에서 언급되는 본 발명의 구성요소에 대응하는 구성요소를 갖는 합성물, 구조물, 시스템 및 방법의 일례이다. 이와 같이 기록된 설명은 당업자가 마찬가지로 특허청구범위에서 언급된 본 발명의 구성요소에 대응하는 다른 구성요소를 갖는 실시예를 제조하고 사용하게 할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 특허청구범위의 표현과 상이하지 않은 합성물, 구조물, 시스템 및 방법을 포함하며, 특허청구범위의 표현과 상이한 약간의 차이점을 갖는 그 밖의 구조물, 시스템 및 방법을 더 포함한다. 소정 특징 및 실시예만이 본 명세서에 예시되고 설명되었지만, 당업자에게는 많은 변형 및 변경이 떠오를 수 있다. 첨부한 특허청구범위는 그러한 모든 변형 및 변경을 포괄한다.
부품 리스트
2 : 발광 디바이스
4 : 광 투과성 제어기
6 : 제 1 광 투과성 유기 전자 디바이스 OLED
8 : 제 1 광 투과성 소자 기판
10 : 발광 디바이스(2)의 제 1 층
12 : 제 2 기판
14 : 제 2 OLED
16 : 발광 디바이스(2)의 제 2 층
18 : 외부 튜닝가능 전압원(전원)
20 : 외부 튜닝가능 전압원(전원)
22 : 발광 디바이스
24 : 발광 디바이스
26 : 예시적인 OLED
28 : 제 1 예시적인 OLED
30 : 제 2 예시적인 OLED
32 : 제 3 예시적인 OLED
34 : 박막 트랜지스터
36 : 도전 채널
38 : 소스 전극
40 : 드레인 전극
42 : 게이트 전극
44 : 기판
46 : 게이트 유전체
48 : 박막 트랜지스터
50 : 박막 트랜지스터
52 : 박막 트랜지스터
54 : 예시적인 통전 변색 소자
56 : 제 1 예시적인 통전 변색 소자
58 : 제 2 예시적인 통전 변색 소자
60 : 발광 디바이스
62 : 컬러 튜닝가능 발광 디바이스
64 : 컬러 튜닝가능 발광 디바이스
66 : 제 1 OLED
68 : 통전 변색 소자
70 : 제 2 OLED
72 : 디바이스(64)로부터 직접 나오는 광
74 : 광 변환 소자에 의해 변조된 광
76 : 컬러 튜닝가능 발광 디바이스(64)의 단면도
78 : 기판
80 : 전극
82 : 전계발광 층
84 : 전극
86 : 통전 변색 층
88 : 외부 튜닝가능 전압원(전원)
90 : 외부 튜닝가능 전압원(전원)
92 : 외부 튜닝가능 전압원(전원)
94 : 컬러 튜닝가능 발광 디바이스(64)의 단면도
96 : 외부 튜닝가능 전압원(전원)
98 : 컬러 튜닝가능 발광 디바이스
100 : 광 변색 소자
102 : 컬러 튜닝가능 발광 디바이스
104 : 열 변색 소자
106 : 컬러 튜닝가능 발광 디바이스
108 : 인광 물질(적색)
110 : 미러(반사성 소자)
112 : 컬러 튜닝가능 발광 디바이스(106)의 단면도
114 : 외부 튜닝가능 전압원(전원)
116 : 컬러 튜닝가능 발광 디바이스
118 : 컬러 튜닝가능 발광 디바이스(116)의 단면도
120 : 컬러 튜닝가능 발광 디바이스
122 : 인광 물질(녹색)
124 : 통전 변색 소자
126 : 컬러 튜닝가능 발광 디바이스
128 : 컬러 튜닝가능 발광 디바이스의 단면도
130 : 컬러 튜닝가능 발광 디바이스의 단면도
132 : 발광 디바이스
134 : 박막 트랜지스터
136 : 하부 게이트형 트랜지스터의 측면도
138 : 드레인 전극
140 : 소스 전극
142 : 도전 채널
144 : 유전체 층
146 : 게이트 전극
148 : 상부 게이트형 트랜지스터의 측면도
150 : 드레인 전극
152 : 소스 전극
154 : 게이트 전극
156 : 유전체 층
158 : 도전 채널
160 : 기판
162 : 측면 게이트형 트랜지스터의 측면도
164 : 드레인 전극
166 : 소스 전극
168 : 도전 채널
170 : 제 1 게이트 전극
172 : 제 2 게이트 전극
174 : 유전체 층
176 : 물품
178 : 제 1 스택 디바이스
180 : 제 2 스택 디바이스
182 : 다층 디스플레이 디바이스에서의 웨트 아웃 효과
184 : 제 1 층
186 : 제 2 층
188 : 제 2 층의 제 1 표면
190 : 광학적 접촉 포인트/웨트 아웃 영역
192 : 광선
194 : 광선
196 : 다층 디스플레이 디바이스에서의 뉴튼의 링 형상
198 : 제 1 층
200 : 제 2 층
202 : 제 1 층의 제 2 표면
204 : 제 2 층의 제 1 표면
206 : 에어 갭
208 : 먼지 입자
210 : 뉴튼의 링
212 : 다층 디스플레이 디바이스
214 : 제 1 층
216 : 제 2 층
218 : 제 1 층의 제 1 표면
220 : 제 1 층의 제 2 표면
222 : 제 2 층의 제 1 표면
224 : 제 1 층에 접촉하는 제 2 층의 제 1 표면의 국소적 최대치
226 : 제 1 층에 접촉하지 않는 제 2 층의 제 1 표면의 국소적 최대치
228 : 광 관리 필름
230 : 본 발명의 발광 디바이스가 마련될 수 있는 프로세스를 도시하는 흐름도
232 : 제 1 예시적인 단계
234 : 제 2 예시적인 단계
236 : 제 3 예시적인 단계
238 : 제 4 예시적인 단계
240 : 제 4 예시적인 단계
도 1은 본 발명에 따른 디바이스의 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 디바이스의 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 디바이스의 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 전형적인 OLED 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 하부 게이트(bottom gate)/하부 컨택트(bottom contact) 구조를 갖는 박막 트랜지스터의 단면도이다.
도 6은 하부 게이트/상부 컨택트(top contact) 구조를 갖는 박막 트랜지스터의 단면도이다.
도 7은 상부 게이트/하부 컨택트 구조를 갖는 박막 트랜지스터의 단면도이다.
도 8은 상부 게이트/상부 컨택트 구조를 갖는 박막 트랜지스터의 단면도이다.
도 9는 전형적인 통전 변색(electrochromic) 소자를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 컬러 튜닝가능 발광 디바이스로부터 방사된 컬러 변경을 나타내는 도면이다.
도 11은 컬러 튜닝가능 발광 디바이스의 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12는 컬러 튜닝가능 발광 디바이스의 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 13은 컬러 튜닝가능 발광 디바이스의 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 14는 컬러 튜닝가능 발광 디바이스의 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 15는 컬러 튜닝가능 발광 디바이스의 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 16은 컬러 튜닝가능 발광 디바이스의 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 17은 컬러 튜닝가능 발광 디바이스의 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 18은 컬러 튜닝가능 발광 디바이스의 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 19는 컬러 튜닝가능 발광 디바이스의 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 20은 컬러 튜닝가능 발광 디바이스의 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 21은 컬러 튜닝가능 발광 디바이스의 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 22는 컬러 튜닝가능 발광 디바이스의 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 23은 컬러 튜닝가능 발광 디바이스의 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 24는 본 발명에 따른 디바이스의 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 25는 하부 게이트 트랜지스터의 측면도이다.
도 26은 상부 게이트 트랜지스터의 측면도이다.
도 27은 측면 게이트 트랜지스터의 평면도이다.
도 28은 본 발명에 따른 디바이스의 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 29 및 도 30은 인접 필름들(films) 간에 발생하는 웨트-아웃(wet-out)의 문제를 도시하는 도면이다.
도 31 및 도 32는 인접 필름들 간에 형성된 뉴튼의 링들(rings)의 문제를 도시하는 도면이다.
도 33 및 도 34는 광 관리 필름을 이용하여 얻어지는 반 웨트-아웃(anti wet-out) 효과를 도시하는 도면이다.
도 35 내지 도 38은 표면 높이 무작위 추출(randomization)을 제공하는 상이한 디자인을 갖는 광 관리 필름을 도시하는 도면이다.
도 39는 본 발명에 따른 디바이스의 제조 공정을 도시하는 흐름도이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
2 : 발광 디바이스
4 : 광 투과성 제어기
6 : 제 1 광 투과성 유기 전자 디바이스 OLED
8 : 제 1 광 투과성 소자 기판
10 : 발광 디바이스(2)의 제 1 층
12 : 제 2 기판
14 : 제 2 OLED
16 : 발광 디바이스(2)의 제 2 층
18 : 외부 튜닝가능 전압원(전원)
20 : 외부 튜닝가능 전압원(전원)

Claims (10)

  1. 적어도 하나의 광 투과성 소자와,
    상기 광 투과성 소자에 고정되는 다수의 광 투과성 유기 전자 디바이스와,
    상기 광 투과성 소자에 고정되는 적어도 하나의 광 투과성 제어기를 포함하되,
    상기 광 투과성 제어기가 적어도 2개의 광 투과성 유기 전자 디바이스에 접속되는
    디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 투과성 제어기는 가시 파장 범위(visible wavelength range) 내의 광에 대해 약 50 퍼센트보다 큰 백분율 투명도(a percentage transparency)을 갖는 트랜지스터인
    디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광 투과성 유기 전자 디바이스는,
    제 1 전극과,
    제 2 전극과,
    상기 제 1 전극과 상기 제 2 전극 사이에 배치되는 전계발광 층(an electroluminescent layer)을 포함하되,
    상기 제 1 전극 및 상기 제 2 전극 각각은 적어도 하나의 튜닝가능 전원에 동작가능하게 연결되는
    디바이스.
  4. 적어도 하나의 광 투과성 소자와,
    적어도 하나의 컬러 튜닝가능 발광 디바이스와,
    적어도 하나의 광 투과성 제어기를 포함하되,
    상기 컬러 튜닝가능 발광 디바이스, 상기 광 투과성 제어기, 및 상기 광 투과성 소자는 서로 고정되는
    디바이스.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 컬러 튜닝가능 발광 디바이스는,
    제 1 발광 소자와,
    제 2 발광 소자와,
    통전 변색 소자(electrochromic elements), 광 변색 소자(photochromic elements), 및 열 변색 소자(thermochromic elements)로 이루어진 그룹으로부터 선택되며, 상기 제 1 발광 소자와 상기 제 2 발광 소자 사이에 배치되는 능동 광 변환 소자(an active light transformative element)와,
    적어도 하나의 광 투과성 소자를 포함하되,
    상기 제 1 발광 소자 및 상기 제 2 발광 소자가 서로 다른 파장의 광을 방출하는
    디바이스.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 컬러 튜닝가능 발광 디바이스는,
    제 1 발광 소자와,
    수동 광 변환 소자(a passive light transformative element)와,
    상기 제 1 발광 소자와 상기 수동 광 변환 소자 사이에 배치되는 통전 변색 소자와,
    적어도 하나의 광 투과성 소자를 포함하되,
    상기 제 1 발광 소자와 상기 수동 광 변환 소자가 서로 다른 파장의 광을 방출하는
    디바이스.
  7. 적어도 하나의 광 투과성 소자와,
    적어도 하나의 광 투과성 유기 전자 디바이스와,
    탄소 나노튜브를 포함하는 광 투과성 박막 트랜지스터를 포함하되,
    상기 광 투과성 유기 전자 디바이스 및 상기 적어도 하나의 광 투과성 박막 트랜지스터가 상기 광 투과성 소자에 고정되는
    디바이스.
  8. 제 2 항에 따른 다수의 디바이스를 포함하는 물품으로서,
    상기 다수의 디바이스는 적어도 제 1 디바이스와 제 2 디바이스를 포함하고,
    상기 제 1 디바이스 및 상기 제 2 디바이스 각각은 스택을 규정하는 접촉 표면을 가지되,
    상기 제 1 디바이스의 발광 디바이스가 적색, 녹색 또는 청색 발광 소자를 포함하고,
    상기 제 2 디바이스의 발광 디바이스가 적색, 녹색 또는 청색 발광 소자를 포함하되,
    상기 제 2 발광 디바이스의 발광 소자는 상기 제 1 발광 디바이스의 발광 소 자와는 상이한
    물품.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 발광 디바이스의 발광 소자 및 상기 제 2 발광 디바이스의 발광 소자와는 상이한 적색, 녹색 또는 청색 발광 소자를 포함하는 제 3 층을 상기 스택 내에 더 포함하는
    물품.
  10. 제 9 항에 있어서,
    장벽 층, 마멸 저항 층(an abrasion resistant layer), 접착 층, 내화학성 층(a chemically resistant layer), 발광 층, 방사능 흡수 층(a radiation-absorbing layer), 방사능 반사 층, 평탄화 층, 광 확산 층 또는 광 관리 필름(a light management film) 중 적어도 하나를 더 포함하는
    물품.
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