KR20120036940A

KR20120036940A - 전계 발광 장치

Info

Publication number: KR20120036940A
Application number: KR1020127000235A
Authority: KR
Inventors: 허버트 에프. 보어너
Original assignee: 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2009-06-05
Filing date: 2010-05-28
Publication date: 2012-04-18
Also published as: CN102804442A; TW201108853A; JP5714003B2; EP2438636A1; US20120161614A1; US9466806B2; JP2012529139A; WO2010140097A1; CN102804442B

Abstract

기판(40), 상기 기판(40) 상부의 기판 전극(20), 대향 전극(30), 및 상기 기판 전극(20)과 상기 대향 전극(30) 사이에 배치되는 적어도 하나의 유기 전계 발광층(50)을 가지는 전계 발광 적층체를 포함하는 전계 발광 장치(10)에 있어서, 장치(10)의 외관에 영향을 주는데 적합하도록 적어도 하나의 화상 담지체(200)가 기판 전극(20)에 적어도 부분적으로 배치된다.

Description

전계 발광 장치{ELECTROLUMINESCENT DEVICE}

본 발명은 기판, 및 그 기판 상부에 기판 전극, 대향 전극, 및 기판 전극과 대향 전극 사이에 배치되는 적어도 하나의 유기 전계 발광층을 가지는 전계 발광 적층체를 포함하는 전계 발광 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 전계 발광 장치의 제조 방법에 관한 것이다.

통상의 유기 발광 장치(OLED)는 유리 기판, 투명 기판 전극(예를 들면, 인듐 산화 주석(ITO)), 전계 발광 적층체, 및 반사 대향 전극을 포함한다. 전계 발광 적층체에서 발생되는 광은 기판 물질을 통과할 수 있는 한편, 유기 발광 장치가 측면 연장부에서 균질의 층(layering)을 가지는 경우, 유기 발광 장치는 전체 발광 범위에 걸쳐서 대체로 일정한 광 방출을 특징으로 한다. 유기 발광 장치에 특히 온(ON) 상태에서의 패턴을 제공하기 위하여, 유기 발광 장치는 특히 온 상태에서 패턴을 발생시키는 패턴층을 구비하는 유기 발광 장치가 공지되어 있다.

미국 특허 제7,064,483 B2호에서는, 기판 표면을 가지는 기판, 상기 기판 표면에 퇴적되는 기판 전극, 적어도 하나의 전계 발광층, 및 대향 전극을 구비하는 유기 발광 다이오드를 개시하고 있다. 또한, 상기 유기 발광 다이오드는 OLED 장치의 발광 범위에서 패턴을 발생시키기 위한 구조를 가지는 저항층을 특징으로 한다. 그러나, 온 상태에서 발광 영역을 패터닝하기 위한 저항층을 구비하는 이러한 형태의 OLED는 오프 상태에서는 다크 미러(dark mirror)로 나타난다. 또한, 온 상태와 오프 상태 양쪽 모두에서 OLED 장치의 상이한 외관의 변화는 상기 저항층의 사용으로 인해 강력히 제한된다. 특히, 저항층의 도포는 오프 상태에서 OLED 장치의 패터닝 효과를 가져오지 않는다.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 단점들을 제거하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 외관의 개선된 가변성을 가지는 전계 발광 장치를 개시하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은, 특히, 오프 상태에서 설계 및 광효과에서 유연성이 향상된 전계 발광 장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적은 기판, 및 그 기판 상부에 기판 전극, 대향 전극, 및 기판 전극과 대향 전극 사이에 배치되는 적어도 하나의 유기 전계 발광층을 가지는 전계 발광 적층체를 구비하는 전계 발광 장치에 의해 성취될 수 있는 한편, 장치의 외관에 영향을 주기에 적합하도록 적어도 하나의 화상 담지체(image carrier body)가 기판 전극 상에 적어도 부분적으로 배치된다. 또한, 이러한 목적은 본 발명에 따른 전계 발광 장치의 제조 방법에 의해 성취된다. 전계 발광 장치 및 방법의 바람직한 실시예는 종속항에서 정의된다. 전계 발광 장치에 관하여 기재되는 특징 및 세부 사항은 본 방법에 또한 적용되고, 그 역으로도 마찬가지이다.

본 발명은, 특히, 장치의 외관에 영향을 주기에 적합하도록 기판 전극에 적어도 부분적으로 배치되는 적어도 하나의 화상 담지체를 개시한다. 화상 담지체는 평탄하게 연장된 몸체의 호일 및/또는 시트로서 실시될 수 있다.

본 발명의 주된 개념은 적어도 하나의 화상 담지체를 사용하는 것이며, 이는 바람직하게는 하나의 객체(objective body)로서 실시되어, 기판 전극의 표면에 도포될 수 있는 것이다. 따라서, 본 발명의 개념은 별도의 영역에 패터닝 층들을 구비하는 층 시스템에 근거하지 않는다. 객체의 도포로 인하여, 바람직하게는, 화상 담지체를 가져오는 3차원 확장부에 있어서, 전계 발광 장치의 외관의 가변성이 실질적으로 증가된다. 특히, 전계 발광 장치의 온 상태와 오프 상태 양쪽 모두에서 전계 발광 장치의 설계 및 광효과에서의 유연성이 증가된다.

유리하게도, 화상 담지체는 평탄하게 연장되는 몸체의 호일 및/또는 시트로서 실시된다. 따라서, 화상 담지체는 기판 전극의 표면에 도포되기에 앞서서, 특정 패턴뿐만 아니라 표면 외관에서 대하여 설계되고 영향을 받을 수 있다. 전계 발광 적층체에서 발생되는 광은 기판 전극 및 기판 재료를 각각 통과함으로 인해 장치로부터 출사된다. 화상 담지체가 기판 전극 표면에 도포되지 않는 발광 범위의 영역에서는, 장치의 발광이 영향을 받지 않는다. 화상 담지체가 기판 전극 표면에 도포되는 영역에서는 화상 담지체에 의해서 발광이 방지된다.

유리하게도, 화상 담지체는 표면에 도포되는 및/또는 화상 담지체의 재료에 식재되는 패턴, 바람직하게는, 하나 이상의 문자, 기호, 부호, 및/또는 화상을 포함한다. 한편, 화상 담지체는 기판 전극의 표면상에 도포되는 화상 담지체의 특정 윤곽으로 인하여 패턴을 형성할 수 있다. 한편, 화상 담지체는 화상 담지체의 표면 내에 패턴을 포함할 수 있다. 따라서, 상기 문자, 기호, 부호 및/또는 화상은 화상 담지체 자체의 윤곽이나 화상 담지체의 표면 외관 내의 화상에 의해 형성될 수 있다. 바람직하게는, 문자, 기호, 부호 및/또는 화상은 표면에 도포되거나 및/또는 바람직하게는, 오프 상태에서 전계 발광 장치의 외관을 좌우하는 화상 담지체의 재료에 식재된다(embedded).

호일은 폴리프로필렌-, 폴리에틸렌-, 폴리카보네이트-호일, 또는 임의의 다른 재료의 합성 호일로서, 기판 전극의 표면에 도포될 수 있다. 특히, 상기 재료는 라미네이팅 공정의 이용에 의해 기판 전극의 표면에 얇게 적층될 수 있다. 대안으로서 또는 추가적으로, 특히, 화상 담지체가 비 자기접착식 거동을 특징으로 하는 경우에, 화상 담지체는 접착 수단에 의해 기판 전극의 표면에 도포될 수 있다. 화상 담지체는, 합성 물질 또는 금속 물질 다음으로, 플라스틱, 유리, 세라믹, 인쇄 회로 기판, 종이, 나무, 또는 임의의 다른 물질의 호일 또는 시트를 포함할 수 있다. 일반적으로, 화상 담지체는 평탄한 연장부를 특징으로 하고, 특정 재료에 한정되지 않는다.

본 발명의 맥락에서, 전계 발광(EL) 적층체라는 것은 기판과 대향 전극 사이에 제공되는 모든 층을 지칭한다. EL 적층체의 하나의 실시예에서, 기판과 대향 전극 사이에 제공되는 적어도 하나의 발광 유기 전계 발광층을 포함한다. 다른 실시예에서, 적층체는 기판과 대향 전극 사이에 구비되는 수개의 층을 포함할 수 있다. 수개의 층은 하나 이상의 정공 전달층, 전자 차폐층, 전자 전달층, 정공 차폐층, 이미터층과 같은 유기층, 또는 유기층과 비유기층의 조합일 수 있다. 비유기층은 적층체 및/또는 전하 주입층 내에서 두 개 이상의 발광층인 경우에 추가의 전극일 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 기판 전극 및/또는 대향 전극은 적어도 하나의 이하의 물질을 포함한다: ITO, 알루미늄, 은, 불순물 첨가된 ZnO, 또는 산화층.

본 발명의 맥락에서, 기판이라 함은 전계 발광 장치의 상이한 층들이 퇴적되는 기저 기판을 지칭한다. 일반적으로, 기판은 투명하고, 유리로 구성된다. 또한, 기판이 유리로 구성되어 있는 것이 바람직하며, 이하의 물질 중 적어도 하나를 포함하는 것은 바람직하다: 은, 금, 유리, 또는 세라믹. 기판은 전계 발광 장치 적층체에 유입하는 수분 및/또는 산소를 본질적으로 예방하기 위해서 적절한 수분 및 산소 장벽을 가지는 투명 중합체 시트 또는 호일일 수도 있다. 또한, 기판으로서, 금속 호일과 같은 불투명 물질을 사용할 수도 있다. 또한, 기판은, 예를 들면, 광 아웃커플링의 강화를 위하여 또는 다른 광학적인 목적을 위하여 또 다른 층을 포함할 수 있다. 기판은 대게 평탄하지만, 요구에 따라서, 임의의 3차원 형태로 형성될 수도 있다.

본 발명의 맥락에서, 기판 전극이라는 것은 기판의 상부에 퇴적된 전극을 지칭한다. 주로, 기판 전극은 유리로부터 전극으로의 이동성 원자 또는 이온의 확산을 억제하기 위하여 SiO₂ 또는 SiO의 언더코팅을 선택적으로 가지는 투명 ITO(Indium-Tin Oxide)로서 구성된다. ITO 전극을 가지는 유리 기판에 있어서, ITO는 대게 애노드이지만, 특별한 경우에는, 캐소드로 사용될 수도 있다. 경우에 따라서, 통상 약 8 nm에서 5 nm의 두께를 가지는 은 또는 금 박막층이 기판 전극으로서 ITO와 조합하여 또는 단일체로서 사용된다.

기판으로서 금속 호일이 사용되는 경우, 금속 호일이 애노드 또는 캐소드 둘 중 하나의 기판 전극의 역할도 한다. 상부(on top of)라는 것은 열거된 층들의 연속을 지칭한다. 이러한 표현은 명시적으로는 각각의 상부로서 지칭된 층 사이에 또 다른 층의 가능성을 포함하고 있다. 예를 들면, 기판과 기판 전극 사이에 배치되는 광 아웃커플링의 강화를 위한 추가적인 선택층일 수도 있다.

본 발명의 맥락에서, 대향 전극은 기판에서 떨어진 전극을 지칭한다. 주로, 불투명하고, 전극이 반사하고 있도록 충분한 두께의 Al 또는 Ag층으로 이루어지며, 통상 Al의 두께는 100 nm이고, Ag의 두께는 100에서 200 nm으로 구성된다. 주로, 캐소드이지만, 애노드로서 바이어스될 수도 있다. 상부 발광형 또는 투명한 전계 발광 장치에 있어서, 대향 전극은 투명해야만 한다. 투명 대향 전극은 약 5 nm에서 15 nm의 두께를 가지는 박막 Ag 또는 Al층 또는 다른 이전에 퇴적된 층 위에 퇴적된 ITO으로 구성되어 있다.

본 발명의 맥락에서, 기판을 통해서 반사하고 광을 방출하며, 주로 반사성인, 투명 기판, 투명 기판 전극, 및 불투명 대향 전극의 조합을 가지는 전계 발광 장치를 "하부 발광형(bottom-emitting)"이라 지칭한다.

또 다른 전극을 포함하는 전계 발광 장치의 경우에는, 특정 실시예에서, 내부 전극이 캐소드 또는 애노드로서 구동되는 경우, 기판과 대향 전극 양쪽 모두 애노드 이거나 양쪽 모두 캐소드가 될 수 있다. 또한, 본 발명의 맥락에서, 대향 전극을 통해서 광을 방출하는 불투명 기판 전극 및 투명 대향 전극의 조합을 가지는 전계 발광 장치를 "상부 발광형"이라 지칭한다.

본 발명의 맥락에서, 투명 전계 발광 장치라는 것은, 기판, 기판 전극, 대향 전극, 및 봉지 수단이 투명한 전계 발광 장치를 지칭한다. 여기서, 전계 발광 장치는 하부 발광형과 상부 발광형 양쪽 모두일 수 있다.

본 발명의 맥락에서, 가시 거리에서 광의 투과가 50 퍼센트 초과이고, 나머지는 흡수되거나 반사되는 경우에, 층, 기판, 또는 전극이 투명하다라고 한다. 또한, 본 발명의 맥락에서, 가시 거리에서 광의 투과가 10 퍼센트와 50 퍼센트 사이이고, 나머지는 흡수되거나 반사되는 경우에, 층, 기판, 또는 전극이 반투명하다라고 한다. 또한, 본 발명의 맥락에서, 450 nm와 650 nm 사이에 파장을 갖는 경우에, 광을 가시광이라고 한다. 본 발명의 맥락에서, 전계 발광 장치의 유기 전계 발광층에 의해 방출되는 경우에, 광을 인공광이라 한다.

또한, 본 발명의 맥락에서, 그 전기 저항이 100000 Ohm 미만인 경우에는, 전계 발광 장치의 층, 커넥터, 또는 구성 요소를 전기적으로 도전성이라 한다. 본 발명의 맥락에서, 수동 전자 부품은 저항기, 커패시터, 및 인덕터를 포함한다. 또한, 본 발명의 맥락에서, 능동 전자 부품은 다이오드, 트랜지스터, 및 모든 형태의 집적회로를 포함한다.

본 발명의 맥락에서, 그 계면에서 입사광이 "입사의 거시적인 각도는 반사의 거시적인 각도와 동일하다"라는 반사의 법칙에 따라서 되돌아오는 경우에, 전계 발광 장치의 층, 기판, 구조 요소를 반사성이라고 지칭한다. 또한, 정반사라는 용어는 이러한 경우에 사용된다. 또한, 본 발명의 맥락에서, 그 위에 입사광이 "입사의 거시적인 각도가 돌아온 광의 거시적인 각도와 동일하지 않다"라고 하는 반사의 법칙에 따라서 돌아오지 않는 경우에, 전계 발광 장치의 층, 기판, 또는 구성 요소를 산란성이라고 한다. 또한, 되돌아온 광에 대한 각도의 분포가 존재한다. 산란(scattering)이 아니라, 확산 반사(diffuse reflection)라는 용어도 사용된다.

또 다른 실시예에 따르면, 화상 담지체는, 바람직하게는 접착제를 포함하는 접착 수단에 의해 기판 전극에 부착된다. 기판 전극 상부에 화상 담지체를 도포하기 위한 접착제의 이용에 의해, 간단하고 쉬운 제조 과정이 제공된다.

일반적으로, 접착 수단은 화상 담지체와 기판 전극 사이에 광학적인 접촉을 배치하기 위해서 고굴절률을 특징으로 하며, 바람직하게는, 적어도 기판의 굴절율에 상응하는 광학적인 투명 접착 수단을 형성할 수 있다. 높은 광학적 투명성을 가지는 접착제의 이용에 의해, 기판과 화상 담지체 사이의 광학적 전이부가 최적화된다. 바람직하게는, 접착제의 굴절률은 기판 재료의 굴절율과 적어도 동일하지만, 화상 담지체의 굴절률 이하이다. 유리 기판의 굴절률의 통상의 수치는 1.51 내지 1.54이고, 기판 전극은 1.9 내지 2.0이다.

바람직한 실시예에서, 접착 수단, 특히 접착제는 무수물(anhydrous) 및/또는 자유수(water free)이다. 본 발명의 맥락에서, 자유수 및/또는 무수물이라는 것은 전계 발광 장치의 평균 수명 동안 수분으로 인한 열화가 육안으로 관찰될 수 없다는 사실을 말한다. 적층체로 확산하는 수분으로 인해 유기 전계 발광층의 가시적인 열화는, 블랙 스팟이 성장되거나, 에지로부터 방출 영역이 축소되는 형태를 취할 있다. 자유수 및/또는 무수물이라는 것은 도전성 접착제 자체뿐만 아니라 손상을 주지 않고 유기 전계 발광층에 의해 흡수될 수 있는 수분의 양에도 의존한다.

더 바람직한 실시예에서, 전계 발광 장치는 수분 및/또는 산소 장벽을 포함할 수 있다. 본 발명의 맥락에서, 적층체로 수분 및/또는 산소의 유해한 확산을 방지하는 방지층을 습기 및/또는 산소 장벽이라 한다. 확산은, 방사된 광의 상당한 수명 감소가 관찰될 수 있는 경우에 유해하다고 한다. 최신의 기술의 표준 OLED 장치는 대략 100.000시간 이상의 저장 수명을 성취한다. 상당한 감소라는 것은 약 2 이상의 인수의 줄어든 수명을 일컫는 것이다.

접착 수단의 특성에 관계되는 바람직한 실시예에 따르면, 접착 수단은 전기적으로 비도전성이다. 따라서, 접착 수단은 전계 발광 적층체 및 대향 전극에 대하여 화상 담지체를 전기적으로 절연시키는 보호 수단을 형성한다. 유리하게도, 접착 수단은 화상 담지체의 측면의 영역 음영 엣지의 출현을 방지하기 위하여 화상 담지체의 측면을 넘어서 연장하며, 바람직하게는, 화상 담지체는 접착 수단에 완전히 식재된다.

화상 담지체는 전기적으로 도전성 또는 전기적으로 비도전성일 수 있다. 한편, 화상 담지체는 전기적 도전성을 특징으로 할 수 있으며, 보호 수단은 바람직하게는 전기적으로 비도전성이며, 전계 발광 장치는 전기적으로 비도전성의 보호 수단의 영역에서 어둡게 보인다.

전계 발광 장치의 바람직한 실시예에 따르면, 전계 발광 장치 적층체 및 대향 전극은 화상 담지체 및 기판 전극의 표면 양쪽 모두에 퇴적된다. 바람직하게는, 화상 담지체 및 기판 전극의 표면 사이의 전계 발광 적층체 및 대향 전극의 전이부는 기판 전극의 표면에 대하여, 45°미만, 바람직하게는 30°미만, 더 바람직하게는 20°미만, 및 가장 바람직하게는 10°미만의 각도를 가지는 매끄러운 형태를 가진다. 매끄러운 전이부로 인하여, 이 전이 영역에서 유기층과 대향 전극에서 정공(hole)을 발생시키는 음영 효과는 발생하지 않는다.

또 다른 실시예에 따르면, 전계 발광 장치는 대향 전극을 전기 전원에 전기적으로 접촉하는 적어도 하나의 전기 접촉 수단을 포함할 수 있는 한편, 바람직하게는, 상기 전기 접촉 수단은 전기적으로 도전성의 접착제를 특징으로 하고, 바람직하게는, 비도전성 접착 수단으로서 접착 수단 또는 비도전성 화상 담지체로서 화상 담지체는 적어도 완전히 전기 접촉 수단 아래의 영역을 덮고 있다.

상기 전기 접촉 수단은 바람직하게는 전기 도전성의 접착제를 특징으로 한다. 이는 단락의 최소한의 리스크를 가지는 3차원 접촉 형태가 제공된다는 이점을 가져온다. 접촉 수단은 대향 전극과 기판 전극 사이에 어떠한 단락의 위험을 피하기 위해서 화상 담지체 위에 완전히 도포되어야만 한다.

주로, 도전성의 접착제는 도전성의 박편이나 입자의 형성에서 도전성의 충전재를 가지는 유기 접착제로 구성된다. 접착제가 응고되는 동안에, 접착제는 일정한 수축을 가져올 수 있는데, 이는 충전재 입자 중 일부가 하지층으로 향하도록 하여, 기판 전극과 대향 전극 사이에 단락을 발생시킨다. 이것을 예방하기 위하여, 비도전성이며, 기판 전극과 대향 전극 사이에 있는 보호 수단, 즉 완전히 화상 담지체를 봉지하는 보호 수단을 이용하는 것이 유리하다.

따라서, 공지의 도전성 접착제 모두가 대향 전극을 전기 전원에 접촉시키는데 사용될 수 있다. 단락원이 될 수도 있기 때문에, 보호 수단은 접촉 수단이 대향 전극에 도포되는 영역 전부를 커버해야만 하지만, 접촉 수단의 영역보다 더 클 수도 있다. 대향 전극과 기판 전극 사이의 직접적인 접촉을 예방하기 위해서, 화상 담지체를 봉지시키는 보호 수단은 접촉 수단이 기판 전극을 가지는 전기 접촉에 영향을 미칠 수 없다고 확신해도 되는 두께 및/또는 경도를 가지는 것이 바람직하다. 이 목적을 성취하기 위해서, 바람직한 실시예에서, 보호 수단은 비도전성의 접착제 및 비도전성의 화상 담지체를 포함할 수 있다,

화상 담지체는 원하는 보호성을 성취하도록 충분히 굵고 단단할 수 있다. 본 발명에 따르면, 화상 담지체의 재료는 임의의 특정 재료로 한정되지 않고, 화상 담지체는 플라스틱, 유리, 세라믹, 종이, 목제의 물질, 직물, 또는 임의의 다른 물질을 포함할 수 있다. 접착제는 가시광에 대하여 높은 투명도를 가지는 고속 경화 에폭시 접착제, 실리콘 젤, 폴리우레탄 접착제에 기반을 둘 수 있다. 지칭한 물질들 모두는 보호 수단을 형성하여 기판 전극 상부의 화상 담지체를 성취한다.

접촉 수단으로서, 도전성 접착제의 이용에 의해 성취된 또 다른 이점은, 오직 하나의 인접한 전극을 가지는 기판이 사용될 수 있는 것이며, 이는 전계 발광 장치를 위한 기판 전극으로서 역할을 한다. 알려진 OLED에서, 기판 위에 전극은 적어도 2개의 전기적으로 별도의 영역으로 구성된다. 일방은 기판 전극으로서 역할을 하며, 타방은 대향 전극에 연결된다. 그러므로, 기판 전극과 대향 전극 양쪽 모두 하나의 평면에서 표준 수단에 의해 접촉될 수 있는 기판의 가장자리에 연결된다.

이 2차원 접촉 구성의 단점은, 대향 전극뿐만 아니라 기판 전극 또한 기판 상의 전극이 적어도 2개의 분리 영역, 즉, 기판 전극과 장치의 단락을 피하기 위해 대향 전극과 접촉하는 제2 전극으로 나누어질 필요가 있으므로, 접촉하는 OLED의 주변을 공유해야만 한다. 본 발명의 개시되는 3차원 접촉부는 2차원 접촉부의 심각한 단점을 제거한다.

유리하게도, 화상 담지체는 광의 아웃커플링을 강화하기 위해서, 유기 전계 발광층에 의해 발생되는 광을 산란시키는 산란 수단을 포함한다. 실험을 통하여, 대향 전극 또는 기판 전극으로부터 전계 발광 적층체로의 전하 주입이 방해되기 때문에, 보호 수단이 도포되는 영역은 전계 발광 장치의 정상 작동에서 어둡게 보이는 것으로 나타났다.

따라서, 또 다른 바람직한 실시예에서는, 화상 담지체는 전계 발광층에 의해 발생되는 광을 산란시키는 적어도 하나의 산란 수단을 포함하는 한편, 산란 수단이 보호 수단 내에 식재될 수도 있다는 점을 특징으로 한다. 이 산란 수단은 기판에 의해 가이드되는(guided) 인공광의 일부를 산란 및/또는 반사한다. 그 결과, 화상 담지체 및 특히 보호 수단이 배치되는 영역이 밝아지게 된다. 광 가이드로서 기판이 동작하면, 보호 수단 내의 산란 수단은 광이 전계 발광 장치 외부로 산란되고 반사되도록 한다.

산란 수단은 보호 수단에 식재되는 복수의 안료 및/또는 박편에 의해 형성될 수 있다. 이 안료 및/또는 박편은 예를 들면, 알루미늄, 운모-효과 안료, 티탄 이산화물 입자, 기타의 박편, 또는 전계 발광 장치의 인공광을 산란 및/또는 반사하는 것으로서 당업자에게 알려진 입자를 포함할 수 있다. 그러므로, 산란 수단은 보호 수단 및/또는 화상 담지체 양쪽 모두에 도포될 수 있다.

본 발명은 기판, 그 기판 상부의 기판 전극, 대향 전극, 및 기판 전극과 대향 전극 사이에 배치되는 적어도 하나의 유기 전계 발광층을 가지는 전계 발광 적층체를 포함하는 전계 발광 장치를 제조하는 방법에 관한 것인 한편, 본 방법은 장치의 외관에 영향을 미치는데 적합하도록 기판 전극 상에 적어도 하나의 화상 담지체를 적어도 부분적으로 또는 완전히 배치하는 단계와, 화상 담지체와 기판 전극 양쪽 모두의 상부에 유기 전계 발광층과 대향 전극을 도포하는 단계를 포함한다.

또한, 본 방법은, 화상 담지체 및 기판 전극 사이에 광학적인 접촉부를 배치하기 위해서, 고 굴절률, 바람직하게는, 기판의 굴절률에 적어도 필적하는 굴절율의 접착제를 기판 전극 상에 화상 담지체를 접착시키기 위해 도포하는 것으로 구현될 수 있다.

또한, 본 방법은, 기판 전극의 표면에 대하여, 화상 담지체와 기판 전극의 표면 사이의 접착제의 전이부는 45°미만, 바람직하게는 30°미만, 더 바람직하게는 20°미만, 가장 바람직하게는 10°미만의 각도를 가지는 매끄러운 형태를 특징으로 하도록 상기 화상 담지체를 식재하는 접착제를 포함하는 보호 수단을 도포하는 단계를 포함할 수 있다.

전계 발광 장치를 제조하는 방법의 또 다른 단계에 따르면, 화상 담지체의 기판 전극에의 도포는, 바람직하게는, 질소 및/또는 아르곤을 특징으로 하는 보호성 가스 환경에서 수행될 수 있는 한편, 적어도 100℃ 미만, 바람직하게는, 80℃ 미만의 온도를 특징으로 하는 접착제의 경화에 베이크 아웃 공정이 적용된다.

기재된 실시예에서 본 발명에서 사용되는 구성 요소뿐 및 청구항의 구성요소뿐만 아니라 전술한 전계 발광 장치 및/또는 방법은, 크기, 형태, 또는 재료 선택에 대해 어떤 특별한 예외의 대상에 속하지 않는다. 선택 기준 등과 같은 기술적 개념은 당업계에 알려져 있고, 제한없이 적용될 수 있다. 추가적인 세부사항, 특징, 및 본 발명의 목적의 이점은, 종속항들과 이하의 해당 도면의 설명에 개시되어 있으며, 이는 예시의 방편으로서, 단지 본 발명에 따른 전계 발광 장치의 복수의 바람직한 실시예를 나타낸다.

본 발명의 또 다른 실시예를 이하의 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 기판 전극에 도포되는 화상 담지체를 구비하는 본 발명에 따른 전계 발광 장치의 실시예이다.
도 2는 화상 담지체 및 기판 전극 사이의 도포된 보호 수단을 갖는 도 1에 따른 실시예이다.
도 3은 화상 담지체를 완전히 식재하는 보호 수단을 갖는 도 1 및 도 2에 따른 실시예이다.
도 4는 보호 수단에 완전히 식재되는 화상 담지체를 나타내는 배치의 상세도로서, 유기 전계 발광층 및 대향 전극의 전이부를 나타낸다.
도 5는 산란 수단을 구비하는 화상 담지체를 갖는 전계 발광 장치의 실시예이다.
도 6은 화상 담지체 및 대향 전극과 봉지 수단 사이에 접촉 수단을 갖는 전계 발광 장치의 실시예이다.
도 7은 기판 전극의 표면에 배치되는 화상 담지체를 구비하는 전계 발광 장치의 평면도이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전계 발광 장치(10)를 나타낸다. 전계 발광 장치(10)는 기판 전극(20), 대향 전극(30), 및 유기 전계 발광층(50)을 포함하여, 본 실시예 및 이하의 실시예에서 전계 발광 적층체를 나타낸다. 유기 전계 발광층(50)은 상기 적층체를 형성하는 기판 전극(20)과 대향 전극(30) 사이에 배치된다.

이러한 층들은 기판(40) 위에 배치되어, 전계 발광 장치(10)의 캐리어 재료를 형성한다. 도시된 실시예에 있어서, 기판 전극(20)은 투명하고 도전성의 재료인 약 100 nm 두께의 ITO 층에 의해 형성된다. 이 기판 전극(20) 상에, 유기 전계 발광층(50)이 퇴적된다. 기판 전극(20)과 대향 전극(30) 사이에 전압이 인가되면, 유기 전계 발광층(50) 내의 유기 분자 중 일부는 전계 발광 장치(50)에 의해 방출되는 인공광을 방출하게 된다.

대향 전극(30)은 기판 전극(20) 및 기판(40)을 통한 인공광을 반사하는 미러로 작동하는 알루미늄층에 의해 형성된다. 광을 주변으로 방출하기 위하여, 본 실시예에서의 기판(40)은 유리로 제조된다. 따라서, 전계 발광 장치(10)는 하부 발광형의 OLED이다. 본 발명에 이용되는 구성 요소뿐만 아니라 이하의 도면에서 도시된 전계 발광 장치(10)는 실측도로서 도시되어 있지는 않다. 특히, 전극들(20 및 30), 유기 전계 발광 장치(50), 및 기판(40)의 두께는 실측이 아닌 것을 나타내고 있다. 모든 도면은 단지 발명을 명확하게 하는 역할을 한다.

상세하게 도시한 바와 같이, 전계 발광 장치(10)는 기판 전극(20)의 표면에 화상 담지체(200)를 포함한다. 화상 담지체(200)는 장치(10)의 외관에 영향을 끼치는데 적합한 기판 전극(20)에 부분적으로 또는 전체에 배치된다. 화상 담지체(200)는 평탄한 호일 또는 시트로서 실시된다. 도면에 도시한 바와 같이, 전계 발광 적층체을 나타내는 유기 전계 발광층(50) 및 대향 전극(30)은 화상 담지체(200)의 상측뿐만 아니라 기판 전극(20)의 표면에 도포된다.

상기 표면 상부에의 유기 전계 발광층(50) 및 대향 전극(30)의 도포는 당업자에게 알려진 것처럼 진공 퇴적 공정에 기초한다. 화상 담지체(200)는 고체로서 다루기 쉽고, 단단하거나 유연하고, 부착 공정에 의해 기판 전극(20)의 표면에 도포될 수 있는 유연한 호일 또는 일종의 마스크를 형성한다.

도 2는 화상 담지체(200)가 보호 수단(70)의 이용에 의해 기판 전극(20)의 표면에 부착되는 실시예를 나타낸다. 보호 수단(70)은 화상 담지체(200)를 기판 전극(20)에 접착하기 위해서 접착제로서 실시될 수 있다. 도시된 바와 같이, 접착제는 유기층 및 대향 전극에서 정공(hole)을 발생시키는 음영 엣지의 출현을 피하기 위해 화상 담지체(200)의 측면을 넘어 연장한다.

도 3은 기판 전극(20)의 표면에 화상 담지체(200)를 구비하는 한편 화상 담지체(200)는 보호 수단(70)에 완전히 식재되는 전계 발광 장치(10)의 실시예를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 보호 수단(70)은 기판 전극(20)의 표면과 화상 담지체(200)의 상측으로부터 평탄하고 균일한 전이부를 형성한다. 평탄하고 균일한 전이부로 인해, 유기 전계 발광 장치(50) 및 대향 전극(30)의 퇴적 공정이 개선된다. 보호 수단(70)은 비도전성 접착제를 포함할 수 있다.

도 4는 확대된 도면으로서 화상 담지체(200)를 구비하는 전계 발광 장치(10)의 또 다른 실시예를 나타낸다. 화상 담지체(200)는 보호 수단(70)에 완전히 식재된다. 또한, 화상 담지체(200)의 측면(201)이 몸체부의 좌측 및 우측에서 도시되어 있다. 보호 수단(70)은 화상 담지체(200)의 측면(201)에서 음영 에지의 출현을 막기 위해서 화상 담지체(200)의 측면(201)까지 연장된다. 또한, 전이부(75)는 전이각(α)으로 도시되어 있다. 전이각(α)은 기판 전극의 표면에 대하여, 바람직하게 45°, 더 바람직하게는 30°미만, 더 바람직하게 20°미만, 및 가장 바람직하게는 10°미만의 값을 특징으로 할 수 있다. 전이각(α)의 값이 작을수록 기판 전극의 표면과 화상 담지체(200)의 상측 사이의 전이부(75)는 더 양호하며, 유기 전계 발광층(50)과 대향 전극(30)의 각각의 퇴적 공정은 음영 효과가 줄어들기 때문에 개선된다.

도 5는 산란 수단(180)을 구비하는 화상 담지체(200)를 갖는 전계 발광 장치(10)의 실시예를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 화상 담지체(200)는 유기 전계 발광층(50)에 의해 발생되는 광을 산란시키는 적어도 하나의 산란 수단(180)을 포함한다. 산란 수단(180)은 안료 및/또는 입자를 포함하거나, 및/또는 이들로 제조될 수 있다. 이는 화상 담지체(200) 아래의 영역이 그 주위보다 더 어둡게 보이는 것을 방지한다. 이러한 산란 수단(180)은 운모, 알루미늄 박편, TiO₂와 같은 고굴절률의 재료를 포함한다. 또한, 산란 수단(180)은 인공광의 일부 및/또는 기판(40)에서 유도되는 가시광선을 반사하므로, 화상 담지체(200) 아래의 비발광일 수도 있는 층을 밝게 한다.

도 6은 대향 전극(30)과 봉지 수단(90) 사이에 접촉 수단(60)을 구비하는 전계 발광 장치(10)의 또 다른 실시예를 나타낸다. 전계 발광 장치(10)는 대향 전극(30)을 전기 전원에 접촉시키도록 배치되며, 그 자체가 전기 전원에 연결될 수 있는 봉지 수단(90)으로서 실시되는, 적어도 하나 또는 복수의 도시된 접촉 수단(60)을 구비할 수 있다. 그러므로, 접촉 수단(60)은 대향 전극(30)으로부터 전원에 이르는 전류 경로의 일부이다. 종래 기술에서, 접촉 수단(60)으로서 콘택트 포스트(contact post)가 사용되며, 이는 대향 전극(30)에 도포된다. 이러한 콘택트 포스트는 기계적으로 대향 전극(30)에 도포되어, 종종 대향 전극(30)과 기판 전극(20) 사이에 단락을 초래하는 단점이 있다. 이 단점을 극복하기 위해, 본 발명은 접촉 수단(60)이 대향 전극(30)에 도포되는 도전성의 접착제인 것을 개시하고 있다. 또한, 보호 수단(70)은 접촉 수단(60)이 대향 전극(30)에 도포되는 전체 면적을 커버하여야 하지만, 단락원이 될 수 있기 때문에, 접촉 수단(60)의 면적보다 더 클 수도 있다.

도 7은 기판 전극(20), 대향 전극(30) 및 유기 전계 발광층(50)을 구비하는 전계 발광 장치(10)의 상면도를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 화상 담지체(200)는 화살표에 관한 심볼로 나타낸다. 화상 담지체(200)의 윤곽의 패턴으로 한 종류의 패턴이 성취된다. 그러므로, 상이한 패턴 주요부의 중첩이 기판 전극(20) 상부의 화상 담지체(200)가 오직 하나 배치되는 것에 의해 성취될 수 있다.

기재된 실시예는 일례로서 적층체 내에 유기 전계 발광층(50)을 포함한다. 본 발명의 범위 내의 대안의 실시예로서, 전계 발광 적층체는 정공이 있는 투명층, 정공 차폐층, 전자 전달층, 전자 차폐층, 전하 주입층, 또한 도전층 등과 같이 유기 전계 발광층(50)에 추가의 층을 포함한다.

10 전계 발광 장치
20 기판 전극
30 대향 전극
31 대향 전극 세그먼트
40 기판
50 유기 전계 발광층
60 접촉 수단
70 보호 수단
75 전이부
90 봉지 수단
180 산란 수단
200 화상 담지체
201 측면
210 전기 소자
α 전이각

Claims

기판(40), 및 상기 기판(40) 상부에 기판 전극(20), 대향 전극(30) 및 상기 기판 전극(20)과 상기 대향 전극(30) 사이에 배치되는 적어도 하나의 유기 전계 발광층(50)을 갖는 전계 발광 적층체를 구비하는 전계 발광 장치(10)로서,
상기 전계 발광 장치(10)의 외관에 영향을 끼치기에 적합하도록 적어도 하나의 화상 담지체(image carrier body)(200)가 기판 전극(20)에 적어도 부분적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 전계 발광 장치(10).
제1항에 있어서,
상기 화상 담지체(200)는 평탄하게 연장되는 몸체의 호일 및/또는 시트로서 실시되는 것을 특징으로 하는 전계 발광 장치(10).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 화상 담지체(200)는 바람직하게 접착제(70)를 포함하는 접착 수단(70)에 의해서 상기 기판 전극에 부착되는 것을 특징으로 하는 전계 발광 장치(10).
제3항에 있어서,
상기 화상 담지체(200)와 상기 기판 전극(20) 사이에 광학적인 접촉부를 배치하기 위하여, 상기 접착 수단(70)은 고 굴절률, 바람직하게는, 적어도 상기 기판(40)의 굴절률에 필적하는 굴절율을 특징으로 하는 광학 투명 접착 수단(70)을 형성하는 것을 특징으로 하는 전계 발광 장치(10).
제3항 또는 제4항에 있어서,
상기 접착 수단(70)은 전기적으로 비도전성(70)으로서, 상기 전계 발광 적층체와 상기 대향 전극(30)에 대하여 상기 화상 담지체(200)를 전기적으로 절연시키기 위한 보호 수단(70)을 형성하는 것을 특징으로 하는 전계 발광 장치(10).
제3항 내지 제5항에 있어서,
상기 접착 수단(70)은, 바람직하게는, 상기 접착 수단(70) 안에 완전히 식재되는(embedded) 상기 화상 담지체(200)의 측면(201)에서 음영 엣지의 출현을 방지하기 위해서, 상기 화상 담지체(200)의 상기 측면(201)까지 연장되는 것을 특징으로 하는 전계 발광 장치(10).
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전계 발광 적층체 및 상기 대향 전극(30)은 상기 화상 담지체(200)와 상기 기판 전극(20)의 표면 양쪽 모두에 퇴적되는 것을 특징으로 하는 전계 발광 장치(10).
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전계 발광 적층체와 상기 대향 전극(30)에서 상기 화상 담지체(200) 상의 도포물과 상기 기판 전극(20)의 표면 상의 도포물 사이의 전이부(75)는, 상기 기판 전극(20)의 표면에 대하여 45°미만, 바람직하게는 30°미만, 더 바람직하게는 20°미만, 가장 바람직하게는 10°미만의 전이각(α)을 갖는 매끄러운 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 전계 발광 장치(10).
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 화상 담지체(200)는 광의 아웃커플링을 강화하기 위하여, 상기 유기 발광층(50)에 의해 발생되는 광을 산란시키는 산란 수단(180)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전계 발광 장치(10).
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 화상 담지체(200)는 상기 화상 담지체(200)의 표면에 도포되거나 및/또는 상기 화상 담지체(200)의 물질에 식재되어, 바람직하게는, 상기 전계 발광 장치(10)의 오프 상태에서 나타나도록 수행되는 패턴, 바람직하게는, 하나 이상의 문자, 기호, 부호, 및/또는 화상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전계 발광 장치(10).
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 화상 담지체(200)는 수동 및/또는 능동 전기 소자(210), 바람직하게 조명용의 무기 LED를 담지하는 인쇄 회로 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 전계 발광 장치(10).
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전계 발광 장치(10)는 상기 대향 전극(30)을 전기 전원에 전기적으로 접촉시키는 적어도 하나의 전기 접촉 수단(60)을 포함하고,
상기 전기 접촉 수단(60)은, 바람직하게는, 전기적으로 도전성의 접착제를 포함하고,
비도전성의 접착 수단인 상기 접착 수단(70) 또는 비도전성의 화상 담지체인 상기 화상 담지체(200)는 상기 전기 접촉 수단(60) 아래의 영역을 적어도 완전히 커버하고 있는 것을 특징으로 하는 전계 발광 장치(10).
기판(40), 및 상기 기판(40) 상부에 기판 전극(20), 대향 전극(30), 및 상기 기판 전극(20)과 상기 대향 전극(30) 사이에 배치되는 적어도 하나의 유기 전계 발광층(50)을 갖는 전계 발광 적층체를 구비하는 층 시스템을 포함하는 전계 발광 장치(10)를 제조하는 방법으로서, 적어도,
상기 전계 발광 장치(10)의 외관에 영향을 끼치기에 적합하도록 상기 기판 전극(20) 위에 적어도 하나의 화상 담지체(200)를 적어도 부분적으로 배치하는 단계; 및
상기 화상 담지체(200)의 상부와 상기 기판 전극(20) 둘 모두에 상기 유기 전계 발광층(50)과 상기 대향 전극(30)을 도포하는 단계
를 포함하는 제조 방법.
제12항에 있어서,
상기 화상 담지체(200)와 상기 기판 전극(20) 사이에 광학적인 접촉부를 배치하기 위하여, 고 굴절률, 바람직하게는, 적어도 상기 기판(40)의 굴절률에 필적하는 굴절율의 접착제(70)를 도포하여, 상기 기판 전극(20) 상에 상기 화상 담지체(200)를 접착시키는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
제12항 또는 제13항에 있어서,
상기 화상 담지체(200) 상의 도포물과 상기 기판 전극(20)의 표면 상의 도포물 사이의 상기 접착제(70)의 상기 전이부(75)는 기판 전극(20)의 표면에 대하여 45°미만, 바람직하게는 30°미만, 더 바람직하게는 20°미만, 및 가장 바람직하게는 10°미만의 각도의 매끄러운 형태를 갖는 방식으로 상기 화상 담지체(200)를 식재하기 위한 접착제(70)를 포함하는 보호 수단(70)을 도포하는 것을 특징으로 하는 방법.