KR20130119429A - 봉지된 유기 발광 다이오드 소자에 전기 접속부(들)를 제공하는 방법 및 상기 ｏｌｅｄ 소자 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 소자의 봉지 후에 솔더 패드 (Q1)에 의해 봉지면으로부터 적어도 하부 전극 (2)의 표면까지 하부 전기 접속 영역을 형성하도록 하부 전극의 제1 가장자리에서 초음파 솔더링하는 단계 및/또는 솔더 패드 (62)에 의해 봉지면으로부터 적어도 상부 전극 (4)의 표면까지 상부 전기 접속 영역에서 초음파 솔더링하는 단계를 포함하는 봉지된 OLED 소자 (100)의 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 OLED 소자에 관한 것이다.
Description
본 발명은 유기 발광 다이오드를 함유하는 봉지된 소자에 하나 이상의 전기 접속부를 생성하는 방법 및 이러한 소자에 관한 것이다.
유기 발광 다이오드(OLED)를 함유하는 소자는 통상적으로
- 유리 기판;
- 하나 이상의 전기전도성 층으로 제조된 하부 전극;
- 유기 발광 시스템; 및
- 하나 이상의 전기전도성 층으로 제조된 상부 전극
을 포함한다.
알려진 바와 같이, OLED는 산소, 액체 물 및 수증기에 매우 민감한 전자 부품이다. 따라서, OLED에는 유기 발광 시스템을 덮는 하나 이상의 봉지층이 추가로 제공된다.
게다가, 전극에 전원을 공급하기 위해 OLED에는 통상적으로 전도성 전기 접속 요소가 제공된다.
현재는, 이 접속부가 봉지재로 덮이지 않은 부분인 전극의 노출된 부분에 생성된다.
따라서, 특허 EP 030 779 39는
- 기판;
- 제1 전극;
- 하부 전극을 부분적으로 덮고 이렇게 하여 (하부 전기 접속을 위해) 제1 기판 가장자리에 있는 제1 전극의 부분을 노출된 채로 둔 유기 발광 시스템;
- 유기 발광 시스템을 덮고 (상부 전기 접속을 위해) 제1 기판 가장자리에 대향하는 제2 기판 가장자리까지 연장되는 제2 전극;
- 상부 전극을 부분적으로 덮고, 전기 접속을 위해 제1 가장자리 및 제2 가장자리를 부분적으로 노출된 채로 둔 층 기반 봉지재
를 포함하는 OLED 램프(도 2 참조)를 기술한다.
따라서, 이 접속부를 생성할 수 있도록 하기 위해 봉지층을 명시된 접속 대역을 보호하는 마스크를 통해 침착시킴으로써, 공정을 더 복잡하고/복잡하거나 힘이 들게 한다(마스크 배치, 제거 등).
추가로, 차단된 영역(마스크 가장자리)에서 봉지재에 손상을 주는 결함이 나타날 수 있다.
문헌 WO 2008/103558은 봉지 필름이 전체 소자를 둘러싸고, 요소(또는 "도입선")를 전극에 접속시키기 위한 호울(또는 "접점 비아")을 포함하고, 호울이 접착성 전도체, 은 함유 잉크 또는 솔더로 충전되는 OLED 소자(도 4c와 관련됨)를 기술한다.
심지어, 배선을 단순화하고/단순화하거나 얻어지는 OLED 소자의 전기적 신뢰성을 개선하는 것도 가능하다.
따라서, 본 발명의 목적은 더 단순하고 더 신뢰성 있는 배선을 가지고 하나 이상의 층으로 봉지된 유기 발광 다이오드 함유 소자, 특히, 심지어 큰 면적에 대해서도 산업적 요건(제조 수율, 제조 용이성 등)에 더 적합한 OLED 소자를 제공하는 것이다.
이 목적을 위해, 첫째, 본 발명은
- 유전체 기판, 특히, 투명 유전체 기판, 특히 광물 유리 또는 플라스틱으로 제조된 유전체 기판;
- 하나 이상의 전기전도성 층을 기반으로 하는 하부 전극이라고 불리는 선택적으로 투명한 제1 전극;
- 하부 전극 상에 위치한, 하나 이상의 유기 발광층을 기반으로 하는 유기 발광 시스템;
- 유기 발광 시스템 상에 위치하고, 선택적으로 하부 전극으로부터 전기적으로 격리된 인접 대역(나(bare) 대역, 상기 하나 이상의 전기전도성 하부 전극 층으로 덮이고 이 전극으로부터 구조화에 의해 분리됨) 위로 (부분적으로) 연장되는, 예를 들어 하나 이상의 전기전도성 층을 기반으로 하는 상부 전극이라고 불리는 선택적으로 투명한 제2 전극;
- 상부 전극, 유기 발광 시스템 및 하부 전극을 덮고(따라서, 그들 위를 완전히 덮고), 바람직하게는 또한 적어도 유기 발광 시스템의 가장자리 면을 덮고, 훨씬 더 바람직하게는 하부 전극의 가장자리 면 및/또는 상부 전극의 가장자리 면을 덮는, 선택적으로 하나 이상의 투명한 층을 기반으로 하는 전기 절연 유전 봉지재
를 이 순서로 포함하는 유기 발광 다이오드를 함유하는 봉지된 소자에 하나 이상의 전기 접속부를 생성하는 방법을 제공한다.
게다가, 본 방법은 소자를 봉지한 후,
- 하부 전극의 제1 가장자리에서 초음파 솔더링(또한, US 솔더링이라고도 불림)하여 하부 전기 접속 대역을 형성하는 단계 - 솔더는 국소적 열화를 통해 봉지면으로부터 적어도 하부 전극의 표면(바람직하게는, 주표면 또는 심지어 가장자리 면의 표면)까지 (특히 실질적으로 수직으로) 연장되는 솔더 패드를 형성함 -; 및/또는
- 전기전도성인 인접 대역(전기전도성 층(들) 등) - 선택적으로, 적어도 한 영역에 상부 전극이 얹혀진 인접 대역, 및 예를 들어 제1 가장자리와 다른 가장자리에 대향하는 인접 대역 - 에서 초음파 솔더링(또한, US 솔더링이라고 불림)하여 상부 전기 접속 대역을 형성하는 단계 - 솔더는 국소적 열화를 통해 봉지면으로부터 적어도 상부 전극의 표면(바람직하게는, 주표면 또는 심지어 가장자리 면의 표면)까지 (특히 실질적으로 수직으로) 연장되는 솔더 패드를 형성함 -
를 포함한다.
이 방법은 실시하기가 간단하고 매우 저렴하다. 이 방법은 봉지재에 호울을 미리 만들지 않고도 봉지된 OLED 소자에 하부 접속 대역 및/또는 상부 접속 대역을 간단하고 경제적으로 형성하여 포함시키는 것을 가능하게 하고, 이 호울은 통상적으로는 봉지재 침착 전에 포토리소그래피(마스크 이용)에 의해 생성된다.
본 발명에 따르는 방법은 마스크 또는 마스크(들)를 배치하고 제거하는 단계를 불필요하게 함으로써 수고를 덜고 제조 수율에 중요한 더 적은 수의 단계를 가지면서, 시간에 따른 이 OLED 소자의 신뢰성을 개선한다.
또한, 본 발명에 따르는 방법은 정렬 오류에 대해 더 관대하다. 접속부가 사후에 생성되기 때문에, 정렬 오류, 특히 마스크 개구에 대한 정렬 오류의 수가 감소된다.
따라서, 첫째, 본 발명은 마스크 처리 공구에 의한 표면 오염 위험을 제한함으로써 누설 전류가 실질적인 양이 감소하는 것을 허용한다.
추가로, 종종 마스크가 침착 공구에 자동으로 놓이기 때문에, 이 자동 제어와 관련된 추가 투자가 요구된다. 또한, 마스크는 여러 번 재사용될 수는 있지만 특수 세정 절차를 요구하는 소자이지만, 본 발명에 따르는 방법에서는 특수 세정 절차가 불필요하다.
게다가, 때로는, 여러 층을 침착시키는 침착 단계들 동안, 마스크가 적용된 후, 마스크가 가열 영향 하에서 기판에 대해 상이한 속도로 매우 팽창하기 때문에 상부 전극을 형성하는 하나 이상의 전기전도성 층 적용 동안에 상부 전극이 하부 전극과 접촉할 수 있고, 이렇게 해서 오정렬에 의해 많든 적든 간에 단락을 생성한다.
그 다음, 마스크 제거시, 마스크 상에 침착된 층들이 와해된 후 분진 형태로 다중층 상에 재침착되는 경향이 있고, 이렇게 해서 OLED 소자의 오작동을 야기한다. 이 이유 때문에, 이러한 결점을 방지하기 위해, 통상적으로 마스크 제거는 흡인을 동반하고, 따라서 이 작업은 두 명의 작업자를 요구한다.
게다가, 이 OLED 소자의 접속 대역이 얻어지는 요망되는 조명 프로필에 의존해서 형상화되어 전극 상에 배열될 수 있기 때문에, 본 발명은 OLED 소자를 설계할 때 설계자에게 더 큰 자유를 준다.
US 솔더링(때로는, 초음파 용접과 혼동됨)시, 또한 두께가 약 수 ㎚ 내지 수백 ㎚인 당해 전극의 하나 이상의 층이 일반적으로 (부분적으로 또는 완전히) 관통될 것이다. 그 다음, 솔더 및 전극이 가장자리를 통해 횡방향으로 전기 접속된다.
솔더가 유전체 기판과 결합해야 하는 경우, 특히 그것이 유리로 제조된 때는, 초음파 적용이 필수적이다.
두 전극의 전기 접속 대역을 형성하는 데 별개의 방법들을 이용하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 두 전극에 초음파 솔더링을 이용하는 것이 바람직하다.
게다가, 본 발명에 따르는 방법은 문헌 WO 2008/103558에 기술된 바와 같은 내부 전류 도입선, 즉, 봉지층 아래에서 전극에 인접하는 도입선 생성, 또는 심지어 봉지재가 없는 경계 대역에 전류 도입선 생성을 불필요하게 할 수 있다.
OLED에 이용되는 공지된 전류 도입선은 당해 전극 상에서 스트립(버스바) 형태를 취하고, 전류를 균일하게 전파하는 데 알맞고, 특히,
- 추가의 금속화 및 패턴화 단계를 필요로 하는 금속층, 예를 들어 50 내지 1000 ㎚ 두께의 PVD 침착된 Ni, NiCr, Al 또는 Cu 층; 또는
- 적어도 120 ℃에서의 소성을 필요로 하는 약 10 ㎛ 내지 100 ㎛ 두께의 스크린 인쇄된 은 함유 에나멜층; 또는
- 60 ℃ 초과 온도에서의 소성을 필요로 하는 잉크젯 인쇄에 의해 침착되고 은 또는 구리 금속 (나노) 입자를 함유하는, 선택적으로 접착성인 전기전도성 물질, 특히 발포체
를 포함한다.
하나 이상의 전류 도입선을 형성하는 이 단계는 단순화될 수 있다. 예를 들어, 봉지층 아래에 하부 전극의 전류 도입선을 형성하는 단계는 하부 전극을 형성하는 단계와 커플링될 수 있고(특히, 동시에 일어날 수 있고), 하부 전극을 위한 하나 이상의 물질의 침착을 포함할 수 있다.
따라서, 하나 이상의 전류 도입선은 다음과 같이 하부 전극 - 특히, 예를 들어 문헌 WO 2010/034944에 기술된 메쉬 전극 - 을 위한 하나 이상의 물질을 침착시키는 데 사용된 것과 동일한 침착으로 생성된다:
- 전류 도입선을 예를 들어 스트립으로서 형성하기 위해 하나 이상의 인접하는 무마스크 대역과 함께 (균열을 통한) 메쉬 전극의 침착을 위해 하부 전극 대역에 균열된 마스크 제공;
- 전극 물질, 특히 금속(은, 알루미늄 등)층을 전극 대역에(메쉬를 형성함) 및 전류 도입선 대역에(개구가 없는 금속 대역을 형성함) 제공; 및
- 마스크 제거.
게다가, 이 메쉬 전극은 특히 문헌 WO 2009/071821에 기술된 바와 같이 메쉬의 셀 내의 공간을 충전함으로써 및 메쉬의 셀 내에 및 스트랜드 위에 평활 전기전도성 코팅(선택적으로, 충전 물질과 동일함)을 첨가함으로써 평활화될 수 있다.
대안적으로, 또는 누적적으로, 본 발명에 따르는 접속 방법은 바람직하게는
- 상기 봉지 전, 하부 전극을 위한 및/또는 상부 전극을 위한 내부 전류 도입선, 특히 스트립 도입선을 형성하는 단계가 없을 수 있고/있거나, 즉, (솔더에 의해 아직 관통되지 않은) 봉지층 아래에 전류 도입선이 없을 수 있고/있거나;
- 상기 봉지 후, 상기 봉지층이 없는 (주변에 더 가까운, 특히 경계) 대역에 전류 도입선, 특히 스트립 도입선을 형성하는 단계가 없을 수 있다.
게다가, 바람직하게는, 하부 전기 접속을 위한 솔더가 전류를 전파하기에 충분히 광범위할 수 있고/있거나(따라서, 하부 전극을 위해 부분적으로 외부 전류 도입선 대역을 형성함), 상부 전기 접속을 위한 솔더가 전류를 전파하기에 충분히 광범위하다(따라서, 상부 전극을 위해 부분적으로 외부 전류 도입선을 형성함).
US 솔더링 대역은 하나 이상의 솔더링 지점에 의해 특히 주어진 전극 가장자리를 따라서 형성될 수 있거나, 또는 연속일 수 있고, 예를 들어 스트립을 형성한다.
상부 접속 대역(이것은 선택적으로 US 솔더링 대역임)은 하부 접속 대역(이것은 선택적으로 US 솔더링 대역임)에 인접하거나 또는 대향하는 가장자리일 수 있다.
US 솔더는 일반적으로 합금 솔더이고, 가장 흔하게는 (주로) 주석 기반 합금 솔더이다.
일단 US 솔더링을 수행하면, 당해 전극이 외부 접속 요소에 쉽게 접속될 수 있다. 접속 요소와 당해 전극 사이의 전기 접속은 간단히 접촉에 의해 보장될 수 있다. 그러나, 이러한 유형의 전기 접촉이 결코 완벽하지는 않다는 사실 외에도, 이 접촉 방법은 전극의 천공 및 따라서 이용시 글레이징 유닛의 기능 열화를 일으킬 위험이 있다.
또한, 바람직하게는, 본 발명에 따르는 방법은 특히 하부 전기 접속 대역을 위한 초음파 솔더링 후에 또는 초음파 솔더링 동안에 하부 전기 접속 대역의 봉지된 소자를 가열함으로써 하부 전극을 위한 외부 접속 요소를 접속하는 것을 포함할 수 있고/있거나 그것은 특히 상부 전기 접속 대역을 위한 초음파 솔더링 후에 또는 초음파 솔더링 동안에 상부 전기 접속 대역의 봉지된 소자를 가열함으로써 상부 전극을 위한 외부 접속 요소를 접속하는 것을 포함할 수 있다.
따라서, 당해 전극을 외부 접속 요소(바람직하게는, 평평하고 기판으로부터 돌출됨)에 용이하게 신뢰성 있게 접속하는 것이 가능하다.
외부 전기 접속 요소는 특히 다음 전기 접속 수단 중 적어도 하나로부터 선택된다:
- 예를 들어 구리, 알루미늄, 스틸, 스테인리스 스틸, 철, 텅스텐, 금 또는 은으로 제조된 적어도 하나의 전기전도성, 예를 들어 금속, 와이어; 및
- 예를 들어 약 50 ㎛ 내지 100 ㎛ 두께의 적어도 하나의, 선택적으로 (자기)접착성인 전기전도성 스트립, 특히 금속 스트립, 예컨대 호일.
외부 전기 접속 수단은 그의 부착을 돕기 위해 그의 표면 상에 솔더(주석 도금 구리 등)가 제공될 수 있다.
본 발명에 따르는 OLED 소자는
- 기판으로부터 발광할 수 있거나(하면 발광) - 이 경우, 하부 전극 및 기판이 투명하고, 상부 전극이 반사성임 -;
- 상면으로부터 발광할 수 있거나(상면 발광) - 이 경우, 상부 전극이 투명하고, 하부 전극이 반사성임 -;
- 기판 및 상면 둘 모두로부터 발광할 수 있다 - 이 경우, 상부 전극 및 하부 전극이 둘 모두 투명함 -.
제1 구성에서는, 하부 접속 솔더가 하부 전기 접속 대역에서 상부 전극의 하나 이상의 물질을 통과하지 않는다(바람직하게는, 특히 전류 도입선, 특히 와이어 유형의 전류 도입선에 접속된 내부 요소를 통과하지 않는다).
예를 들어, 상부 전극의 하나 이상의 층의 침착이 특히 제1 가장자리의 마스킹에 의해, 하나 이상의 유기 발광층으로 선택적으로 코팅된 제1 가장자리를 노출된 채로 둘 수 있다.
따라서, 마그네트론 스퍼터링에 의한 침착과 대조적으로, 특히 침착이 진공 침착, 예를 들어 증발인 경우에, 상부 전극 침착에 마스크가 이용되고, 여기서는 기판의 반대쪽 면의 자석에 의해 지탱되는 자기 마스크(Ni 등)가 이용될 수 있다.
이러한 침착물은 상부 전극이 반사성이고, 즉, 종종 두껍고, 특히 단층, 예를 들어 알루미늄의 단층인 경우에 더 쉽게 생성될 수 있다.
제2 구성에서는, 하부 접속 솔더가 하부 전기 접속 대역에서 상부 전극의 하나 이상의 물질을 통과한다.
예를 들어, 상부 전극을 위한 침착물이 상기 제1 가장자리(및 하나 이상의 아래에 있는 유기층)을 덮는 경우, 이 방법은 바람직하게는 하부 전기 접속 대역에서의 US 솔더링 전에 및 특히 봉지 전에, 제1 가장자리 대역에서의 (사후)마스킹 없이, 상부 전극을 위한 상기 층 침착물을 전기적 불활성 대역 및 상기 상부 전극으로 나누는(선택적으로, 아래에 있는 유기층을 나누는) 선택적 국소적 구조화를 포함할 수 있고, 이 구조화는 선택적으로 하부 전극(그의 전기전도성 기능을 보존하기 위해, 포함하지 않거나 또는 적어도 부분적으로)까지 연장되고, 바람직하게는 이 방법은 구조화된 대역을 절연 물질로 충전하는 것을 포함한다.
이것은 특히 레이저 어블레이션에 의해 층의 흡수에 의존해서 전력(어블레이션 깊이를 조절하기 위해) 및 파장을 조정함으로써 달성될 수 있다.
또한, 화학적 에칭, 특히 화학적 스크린 인쇄, 또는 기계적 절단을 이용하는 것이 가능하다.
이 제1 구성에서는, 하부 전극이 특히 반사성일 수 있고, 상부 전극이 투명할 수 있다.
게다가, 예를 들어 마그네트론 스퍼터링에 의한 특히 투명한 하부 전극을 위한 층 침착물은 상부 접속부의 인접 대역이 되도록 의도된 대역을 덮을 수 있다.
그 다음, 이 방법은 상부 전극을 위한 층 침착 전에(및 바람직하게는 유기층 침착과 함께) (사후)마스킹 없이 다음에 의한 하부 전극(선택적으로 유기층)의 상기 하나 이상의 층의 국소적 구조화를 포함할 수 있다:
- 레이저 어블레이션(절단)(파장 및 전력이 층의 흡수에 의존해서 조정되고, 하부 전극이 반사성(금속)이 아닐 때는 레이저 어블레이션이 바람직함);
- 화학적 에칭; 또는
- 기계적 에칭.
게다가, 이 방법은 바람직하게는 이렇게 구조화된(특히, 스크린 인쇄에 의해) 대역을 절연 물질로 충전하는 것을 포함할 수 있고, 이것은 특히 더 두껍고 전극의 한 가장자리에 걸쳐 연장된다.
당연히, 상부 전극에 대해서도 하부 전극의 국소적 구조화에 이용되는 동일한 선택적 국소적 구조화 기술, 예를 들어 레이저 절단을 이용하는 것을 선택하는 것이 바람직할 수 있다.
전극에 접점을 설치한 후, OLED 소자를 전기 절연 및/또는 기계적 보호 요소로 덮을 수 있고, 필요하다면, 이들 요소는 투명할 수 있다.
예를 들어, 하나 이상의 US 솔더링 단계 후, 적층이 필요하다면 중간 물질(예를 들어, 열가소성 시트) 및 대향 기판, 특히 유리 대향 기판을 이용해서 수행된다.
따라서, 외부 전기 접속 수단이 적층 중간층의 한쪽에 포함될 수 있다.
흔한 적층 중간층으로는 유연성 폴리우레탄(PU), 무가소제 열가소성 물질, 예컨대 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 또는 폴리비닐 부티랄(PVB) 또는 폴리에틸렌 아크릴레이트 공중합체를 언급할 수 있고, 예를 들어 부타사이트(Butacite)라는 상품명으로 듀폰(DuPont)에서 판매하거나 또는 사플렉스(Saflex)라는 상품명으로 솔루티아(Solutia)에서 판매한다. 이들 플라스틱의 두께는 예를 들어 0.2 ㎜ 내지 1.1 ㎜, 특히 0.38 내지 0.76 ㎜이다.
다른 플라스틱 물질로는, 폴리올레핀, 예컨대 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), PEN 또는 PVC, 또는 이오노머 수지가 이용될 수 있다.
또한, 본 발명은
- 유전체 기판, 특히 투명 유전체 기판;
- 하나 이상의 전기전도성 층을 기반으로 하는 하부 전극이라고 불리는 특히 투명한 제1 전극;
- 하부 전극 상에 위치한, 하나 이상의 유기 발광층을 기반으로 하는 유기 발광 시스템;
- 유기 발광 시스템 상에 위치하고, 하부 전극으로부터 전기적으로 격리된 인접 대역(나(bare) 대역, 선택적으로, 상기 하나 이상의 전기전도성 하부 전극층으로 덮이고, 구조화에 의해 분리됨) 위로 (부분적으로) 연장되는, 하나 이상의 전기전도성 층을 기반으로 하는 상부 전극이라고 불리는 (선택적으로 투명한) 제2 전극;
- 상부 전극, 유기 발광 시스템 및 하부 전극을 덮고(따라서, 그 위에 전체에), 바람직하게는 또한 적어도 유기 발광 시스템(및 바람직하게는 하부 전극 및/또는 상부 전극)의 횡방향 가장자리를 덮는 하나 이상의 (투명한) 층을 기반으로 하는 (전기 절연) 유전 봉지재; 및
- 하부 전기 접속이라고 불리는 하부 전극을 위한 전기 접속 및 상부 전기 접속이라고 불리는 상부 전극을 위한 전기 접속
을 이 순서로 포함하고, 추가로
- 하부 전극의 제1 가장자리에, (바람직하게는 상면으로부터 심지어 가장자리 면을 통해서) 하부 전극과 접촉하고 봉지부 밖으로 (실질적으로 수직으로) 개방된 (US 솔더링에 의한) 솔더 패드로부터 형성된 하부 전기 접속 대역; 및/또는
- 하부 전극으로부터 전기적으로 격리되고 전기전도성인 인접 대역에, 봉지부 밖으로 (실질적으로 수직으로) 개방된 (US 솔더링에 의한) 솔더로부터 형성된 상부 전기 접속 대역
을 더 포함하는, 하나 이상의 전기 접속을 갖는 봉지된 유기 발광 소자, 특히 상기 방법을 이용해서 제조된 것에 관한 것이다.
이 솔더 패드는 (바람직하게는 상면으로부터 심지어 가장자리 면을 통해서) 상부 전극과 접촉하거나 또는 상기 대역에서 상부 전극과 전기적으로 접속된 하나 이상의 인접 전기전도성 층의 표면과 접촉한다.
게다가, 다음 특징 중 하나 이상을 갖는 OLED 소자를 고려할 수 있다:
- 상부 전극이 하부 전극의 제1 가장자리를 덮고, 하부 전기 접속부와 상부 전기 접속부 사이에 선택적 전기 격리 대역이 위치하고, 전기 격리 대역이 상부 전극, 또는 심지어 아래에 있는 유기층을 두 부분으로 나누고, 아래에 있는 하부 전극이 보존되고(또는 충분히 보존되고)/되거나;
- 선택적 전기 격리 대역이 특히 레이저 절단에 의해 생성된 절단부이고/이거나;
- 상부 전극이 하부 전극의 제1 가장자리를 덮지 않고/않거나;
- 하부 전극이 적어도 하나의 얇은 은 기반 필름을 포함하는 박막 다중층이고, 유전 봉지재가 또한 하부 전극을 보호하기 위해 하부 전극의 가장자리 면을 덮고/덮거나;
- 기판이 유리, 특히 광물 유리로 제조되고/되거나;
- 인접 대역에서, 하나 이상의 전기전도성 층이 하부 전극의 하나 이상의 전기전도성 층과 동일하고, 절단, 특히 레이저 절단에 의해 전기적으로 격리되고/되거나,
- 그것이 솔더 패드에 특히 솔더링에 의해 접속된 하부 전극을 위한 외부 접속 요소 및/또는 솔더 패드에 특히 솔더링에 의해 접속된 상부 전극을 위한 외부 접속 요소를 포함한다.
전극은 진공 기술, 예컨대 스퍼터링 또는 선택적으로 마그네트론 스퍼터링을 이용해서 수행되는 한 번의 침착 또는 일련의 침착들에 의해 얻을 수 있다.
(반)투명 전극을 위해, 어떠한 유형의 투명 전기전도성 층도 이용될 수 있고, 예를 들어 "TCO"(투명 전도성 산화물)와 같은 층이 이용될 수 있다. 전극은 특히 금속 산화물, 특히 다음 물질로부터 선택되는 전기전도성 층일 수 있다:
- 도핑된 주석 산화물, 특히 불소로 도핑된 주석 산화물 SnO2:F 또는 안티몬으로 도핑된 주석 산화물 SnO2:Sb (화학 증착 "CVD"의 경우, 불소 전구체, 예컨대 불화수소산 또는 트리플루오로아세트산과 결합된 주석 유기금속 또는 할라이드 전구체가 이용될 수 있음);
- 도핑된 아연 산화물, 특히 알루미늄으로 도핑된 아연 산화물 ZnO:Al(화학 증착 "CVD"의 경우, 아연 및 알루미늄 유기 금속 또는 할라이드 전구체가 이용될 수 있음) 또는 갈륨으로 도핑된 아연 산화물 ZnO:Ga;
- 또는 심지어, 도핑된 인듐 산화물, 특히 주석 ITO로 도핑된 인듐 산화물(화학 증착 "CVD"의 경우, 주석 및 인듐 유기금속 또는 할라이드 전구체가 이용될 수 있음), 또는 아연으로 도핑된 인듐 산화물(IZO).
또한, 예를 들어 Ag, Al, Pd, Cu, Pd, Pt, In, Mo, Au로 제조된 "TCC"(투명 전도성 코팅)라고 불리는 금속층도 이용될 수 있다.
마지막으로, 문헌 WO 2008/059185, WO 2009/083693에 기술된 것 같은 은 함유 다중층: 전기 층(들)/Ag/유전층(들)/Ag/유전층(들)을 이용할 수 있다.
반사성 전극을 위해서는, 예를 들어 Ag, Al, Pd, Cu, Pd, Pt, In, Mo 또는 Au로 제조되는 하나 이상의 금속층 "TCC"(투명 전도성 코팅)이 이용될 수 있다.
전극의 표면은 반드시 연속일 필요는 없다.
더 특히, 생성된 봉지재는 하나 이상의 은 층이 환경 부식으로부터 보호될 수 있게 한다.
바람직하게는 100 ㎚ 초과 3 ㎛ 미만의 총 두께를 갖는 봉지층은 광물층(Al2O3, Si3N4, SiO2, AlN 등)으로부터 선택될 수 있고, 선택적으로 중합체층(파릴렌, 폴리이미드 등)이 첨가된다.
하부 전극이 투명한 경우, 하부 전극은 이미 알고 있는 바와 같이 바람직하게는 전류 도입선을 위한 개구가 없는 경계를 갖는 특히 문헌 WO 2008/132397에 기술된 메쉬 전극일 수 있다.
물론, 일반적으로 기판의 한 가장자리를 따라서 하부 접속 대역 (및/또는 활성 OLED 대역)의 위치는 다양할 수 있고, 특히
- 하나의 가장자리에;
- 특히 직각인 제1 가장자리 및 제2 인접 가장자리에(연속으로 또는 불연속으로);
- 제1 가장자리 및 제2 대향 가장자리에
있을 수 있다.
물론, 일반적으로 기판의 한 가장자리를 따라서 상부 접속 대역 (및/또는 활성 OLED 대역)의 위치는 달라질 수 있고, 특히
- 하나의 가장자리에;
- 특히 직각인 제1 가장자리 및 제2 인접 가장자리에(연속으로 또는 불연속으로);
- 제1 가장자리 및 제2 대향 가장자리에
있을 수 있다.
마지막으로, 상부 접속 대역은 하부 접속 대역의 가장자리에 인접하거나 또는 그 가장자리에 대향하는 가장자리에 있을 수 있다.
게다가, 이들 접속 대역의 위치에 의존해서,
- 상부 전극의 선택적 국소적 구조화의 위치 및 수;
- 하부 전극의 국소적 구조화의 위치 및 수; 및/또는
- 전기 접속부의 수 및 US 솔더링 작업
이 적절히 변경된다.
게다가, 본 발명에 따르는 봉지된 OLED 소자는 예를 들어 문헌 WO 2008/119899에 기술된 것 같은 다수의 유기 발광 대역으로 세분될 수 있다.
그 다음, 본 발명에 따르는 봉지된 OLED 소자는
- 적어도 한 줄의 하부 전극 대역들을 형성하고, 바람직하게는 전극 대역들 중 일부 또는 전부가 상기 줄 방향에서 크기가 3 ㎝ 이상이고, 그 줄의 전극 대역들이 예를 들어 특히 0.5 ㎜ 이하인 줄내(intrarow) 거리라고 불리는 거리만큼 서로 이격되는, 불연속인 하부 전극;
- 하부 전극 대역 상에 배열되는 발광 대역 형태를 취하는 불연속인 유기 발광 시스템; 및
- 발광 대역 상에 배열된 상부 전극 대역 형태를 취하는 불연속인 상부 전극
을 갖출 수 있고, 봉지재가 전체 소자를 덮는다.
각 전극 대역은 기하학적 모양(정사각형, 직사각형, 원 등)을 가질 수 있고, 특히 개구를 갖지 않을 수 있거나 또는 메쉬일 수 있다.
한 줄 내의 전극 대역들은 실질적으로 동일한 모양 및/또는 크기를 가질 수 있다. 그 줄에 수직인 방향에서, 하부 전극 대역은 어떠한 크기도 가질 수 있고, 예를 들어 크기가 적어도 3 ㎝ 또는 5 ㎝ 또는 심지어 적어도 약 10 ㎝(10 ㎝ 이상)일 수 있다.
하부 전극은 한 줄의 하부 전극 대역들로부터 형성될 수 있고, 이 줄에 수직인 방향에서, 상부 전극 및 발광층은 다수의 평행한 줄을 형성하기 위해 불연속일 수 있다. 그 다음, 하부 전극의 에칭은 바람직하게는 상부 전극의 줄의 배향에 수직으로 (하나의 선으로) 수행한다. 한 줄 한 줄마다, 대역들은 위치가 바뀔 수 있고, 예를 들어 엇갈리도록 위치가 바뀔 수 있다.
한 줄의 하부 전극 대역들의 직렬 접속을 위해, 발광 대역이 이 줄의 방향에서 하부 전극 대역들에 대해 위치가 바뀌고, 상부 전극 대역이 이 줄의 방향에서 발광 대역에 대해 위치가 바뀐다.
직렬 접속에서는 전류가 상부 전극 대역으로부터 인접 하부 전극 대역으로 통과한다는 것이 생각날 것이다.
이 유형의 접속부는 큰 면적에 걸쳐 조명 균일성, 만족스러운 충전 인자, 신뢰성을 보장하고, 비용이 많이 들지 않고, 특히 산업적 규모로 제조하기 쉽다.
유리하게는, OLED 소자는 또한 다수의 실질적으로 평행한 발광 줄로 조직화될 수 있고, 이들 줄은 바람직하게는 0.5 ㎜ 미만의 거리로 이격되고, 각 줄은 직렬로 접속될 수 있다.
한 줄 한 줄마다, 전극 대역은 실질적으로 상이한 모양 및/또는 크기를 가질 수 있다.
이들 줄은 바람직하게는 특히 스크린 인쇄 또는 잉크젯 인쇄에 의해 침착되는 격리 수지에 의해 서로 전기적으로 격리될 수 있다.
줄내 공간 및/또는 줄간 공간은 바람직하게는 레이저에 의해 또는 에칭 페이스트를 이용한 화학적 스크린 인쇄에 의해 제조될 수 있다.
따로 떨어져 있는 줄들의 발광 대역들 사이의 거리는 소정의 한 줄의 대역들 사이의 거리보다 클 수 있고, 바람직하게는 100 ㎛, 특히 100 ㎛ 내지 250 ㎛일 수 있다.
이렇게 해서, 각 줄은 독립적일 수 있다. 각 줄의 대역들 중 하나가 오작동하더라도, 그럼에도 불구하고 전체 줄은 계속해서 제기능을 하고, 인접하는 줄들은 원상태 그대로 있다.
별법으로, 하부 전극은 다수의 줄의 하부 전극 대역들을 포함할 수 있고, 발광층 및 상부 전극은 (줄들의 방향에서 위치가 바뀌어서) 이들 줄을 재현한다.
따라서, 다수의 줄의 경우에 다양한 유형의 접속부가 가능하다:
- 모든 발광 대역들의 단일의 직렬 접속;
- 직렬 및 병렬 접속의 어레이;
- 각 줄에 특이한 직렬 접속.
직렬로 접속된(대표적으로 기판의 두 대향 가장자리에 평행하게 배향된) 소정의 (한) 줄의 경우에는, 2 회의 US 솔더링 작업을 다음과 같이 수행할 수 있다:
- 제1 US 솔더링 작업은 대표적으로 기판의 제1 가장자리에 가장 가까운, 그 줄의 "첫 번째" 하부 전극 대역이라고 불리는 (제1) 하부 접속 가장자리에서 일어나고;
- 제2 US 솔더링 작업은 대표적으로 제1 가장자리에 대향하는 기판의 가장자리에 가장 가까운, 그 줄의 마지막 전극 대역에 인접하는 대역인 상부 전기 접속 대역에서 일어난다.
직렬로 접속된 다수의 주어진 줄(각 줄은 대표적으로 기판의 두 대향 가장자리에 평행하게 배열됨)의 경우에는, 직렬 접속을 위해 상기한 바와 같이 줄당 2 회의 US 솔더링 작업을 수행하는 것이 가능하다.
직렬로/평행하게 접속된 다수의 주어진 줄(대표적으로, 주어진 한 방향에서의 각 줄은 기판의 두 대향 가장자리에 평행함)의 경우에는, 다음과 같이 2 회의 US 솔더링 작업을 수행할 수 있다:
- 제1 US 솔더링 작업은 각 줄의 "첫 번째" 하부 전극 대역들, 대표적으로 기판의 제1 가장자리에 가장 가까운 대역들의 가장자리에 걸쳐서 일어나고;
- 제2 US 솔더링 작업은 그 줄의 "마지막" 하부 전극 대역들, 대표적으로 제1 가장자리에 대향하는 기판의 가장자리에 가장 가까운 대역들의 가장자리에 걸쳐서 일어난다.
게다가, 기판은 바람직하게는 평평할 수 있다. 기판은 투명할 수 있다(특히, 기판을 통해 발광하는 경우),
그의 주표면은 직사각형, 정사각형, 또는 심지어 어떠한 다른 모양(둥근 모양, 달걀 모양, 다각형 등)도 될 수 있다. 기판은 실질적인 크기일 수 있고, 예를 들어 0.02 ㎡ 초과 또는 심지어 0.5 ㎡ 초과 또는 1 ㎡ 초과의 면적을 가지고, 전극이 실질적으로 이 전체 면적(구조화된 대역을 제외한 모든 면적)을 차지한다.
기판은 강성, 유연성 또는 반유연성일 수 있다.
기판은 플라스틱, 예를 들어 폴리카르보네이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 또는 폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)로 제조될 수 있다.
기판은 바람직하게는 유리, 특히 소다-석회-실리카 유리로 제조된다.
일반적으로, OLED는 이용되는 유기 금속에 의존해서 2 개의 큰 군으로 분류된다.
유기 발광층이 중합체인 경우에는, PLED(중합체 발광 다이오드)가 언급된다. 발광층이 저분자층인 경우에는, SM-OLED(저분자 유기 발광 다이오드)가 언급된다.
PLED의 한 예는 다음 다중층으로 이루어진다:
- 50 ㎚ 두께의 폴리(스티렌술포네이트)가 도핑된 폴리(2,4-에틸렌 디옥시티오펜)(PEDOT:PSS) 층; 및
- 50 ㎚ 두께의 폴리(p-페닐렌비닐렌) Ph-PPV 페닐층.
상부 전극은 Ca 층일 수 있다.
일반적으로, SM-OLED의 구조는 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층 및 전자 수송층의 스택으로 이루어진다.
정공 주입층의 한 예는 프탈로시아닌 구리(CuPC)이고, 정공 수송층은 예를 들어 N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)벤지딘(α-NPB)일 수 있다.
발광층은 예를 들어 fac-트리스(2-페닐피리딘)이리듐[Ir(ppy)3] 도핑된 4,4',4"-트리스(N-카르바졸릴)트리페닐아민(TCTA)의 층일 수 있다.
전자 수송층은 알루미늄 트리스-(8-히드록시퀴놀린)(Alq3) 또는 바토펜안트롤린(BPen)으로 이루어질 수 있다.
상부 전극은 Mg/Al 또는 LiF/Al의 층일 수 있다.
유기 발광 다중층의 예는 예를 들어 문헌 US 6 645 645에 기술되어 있다.
게다가, 본 발명에 따르는 OLED 소자는 글레이징 분야에 알려진 어떠한 기능화(들)도 포함할 수 있다. 이러한 기능화들 중에서 다음을 언급할 수 있다: 소수성/소유성 층, 친수성/친유성 층, 광촉매 오염방지 층, 열(태양광 제어) 또는 적외선(저-E) 복사를 반사하는 반사성 다중층, 반사방지 다중층, 및/또는 거울 효과를 제공하는 반사성 층.
게다가, 본 발명에 따르는 OLED 소자는 (대안적으로든 누적적으로든) 옥내용이든 옥외용이든 장식용 또는 건축용 조명 시스템, 신호 전달 또는 디스플레이 시스템 - 예를 들어, 그래픽, 로고 또는 수문자 기호 표시용 -을 형성할 수 있다.
본 발명에 따르는 OLED 소자는 건물 건축에서, 선택적으로 이중 글레이징 유닛에 이용되어 특히 조명을 제공하는 장막벽, 또는 특히 조명을 제공하는 (문) 창문을 형성하는 것을 의도할 수 있다.
본 발명에 따르는 OLED 소자는 수송 수단에서 뒷창문, 옆창문, 또는 조명 자동차 지붕, 또는 백미러, 앞유리의 일부, 앞유리로서, 또는 어떠한 다른 육상, 수상 또는 항공 차량에서 특히 둥근 창으로서 또는 조종석에 이용하는 것을 의도할 수 있다.
본 발명에 따르는 OLED 소자는 도시 시설물, 예컨대 버스 정류장, 진열 캐비넷, 보석가게 진열 케이스, 가게 진열창 또는 온실에 이용하는 것을 의도할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르는 OLED 소자는 인테리어 소품, 특히 선반 요소, 거울, 가구상 품목의 조명 패널, 수족관 벽, 바닥 타일, 특히 조명 바닥 타일에 이용하거나, 또는 벽 또는 바닥 또는 천정 마감재에 이용하는 것을 의도할 수 있다.
본 발명은 전형적인 비제한적 실시양태, 및 본 발명에 따르는 봉지된 OLED 소자의 다양한 실시양태의 부분 투영도를 개략적으로 나타내는 다음 도면 1 내지 6에 대한 하기 상세한 설명을 읽음으로써 더 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시양태의 전기 접속부를 갖는 봉지된 OLED 소자의 개략적 종방향 단면도.
도 1a는 도 1의 봉지된 OLED 소자의 개략적 부분 상면도.
도 1b는 도 1의 봉지된 OLED 소자의 한 변형의 개략적 부분 상면도.
도 2는 본 발명의 제2 실시양태의 전기 접속부를 갖는 봉지된 OLED 소자의 개략적 종방향 단면도.
도 3은 본 발명의 제3 실시양태의 전기 접속부를 갖는 봉지된 OLED 소자의 개략적 종방향 단면도.
도 4는 도 3의 봉지된 OLED 소자의 개략적 부분 상면도.
도 5는 도 3의 봉지된 OLED 소자의 한 변형의 개략적 부분 상면도.
도 6은 도 3의 봉지된 OLED 소자의 또 다른 변형의 개략적 부분 상면도.
명료하게 하기 위해, 도면의 다양한 요소를 일정한 비율로 그리지는 않았다.
도 1a는 도 1의 봉지된 OLED 소자의 개략적 부분 상면도.
도 1b는 도 1의 봉지된 OLED 소자의 한 변형의 개략적 부분 상면도.
도 2는 본 발명의 제2 실시양태의 전기 접속부를 갖는 봉지된 OLED 소자의 개략적 종방향 단면도.
도 3은 본 발명의 제3 실시양태의 전기 접속부를 갖는 봉지된 OLED 소자의 개략적 종방향 단면도.
도 4는 도 3의 봉지된 OLED 소자의 개략적 부분 상면도.
도 5는 도 3의 봉지된 OLED 소자의 한 변형의 개략적 부분 상면도.
도 6은 도 3의 봉지된 OLED 소자의 또 다른 변형의 개략적 부분 상면도.
명료하게 하기 위해, 도면의 다양한 요소를 일정한 비율로 그리지는 않았다.
실시예
1
도 1은 본 발명의 제1 실시양태의 전기 접속부를 갖는 봉지된 OLED 소자 (100)의 개략적 종방향 단면도이다.
봉지된 OLED 소자 (100)는 기판을 통해 발광하고,
- 투명 유전체 기판, 예를 들어 유리 시트, 예를 들어 종방향 가장자리 및 횡방향 가장자리를 갖는 직사각형 모양의 것;
- 하나 이상의 전기전도성 층을 기반으로 하고, 예를 들어 정사각형 모양이고, 바람직하게는 기판 (1)의 가장자리로부터 이동된(특히, 은 전극의 경우, 부식을 제한하기 위해) 하부 전극이라고 불리는 제1 투명 전극 (2);
- 기판의 제1 횡방향 가장자리를 따라서 있기 때문에 여기서는 제1 횡방향 가장자리라고 불리는 것인 전극 (2)의 제1 가장자리 (21)를 노출된 채로 두면서 하부 전극 (2) 상에 부분적으로 위치하는(또는 한 변형으로서, 그것을 덮는) 하나 이상의 유기 발광층을 기반으로 하는 유기 발광 시스템 (3);
- 한쪽에서는 전극 (2)의 횡방향 가장자리 (21)를 노출된 채로 두고 다른 한쪽에서는 하부 전극 (2)으로부터 전기적으로 격리된 인접 대역, 여기서는 횡방향 대역 (22) 위로 연장되면서 유기 발광 시스템 (3) 상에 위치하는(예를 들어, 그의 표면을 덮는), 바람직하게는 전기전도성 시스템의 형태를 취하는, 상부 전극이라고 불리는 제2 반사성 전극; 및
- 상부 전극 (4), 유기 발광 시스템 (3) 및 하부 전극 (2)의 표면 및 가장자리 면을 덮는, 진공 하에서 또는 대기압 플라즈마에 의해 침착된 층, 예를 들어 500 ㎚ 두께 Si3N4 또는 SiO2 층을 기반으로 하는 전기 절연 봉지재 (5)
를 포함하고, 게다가, 상부 전극 (4)이 하부 전극 (2)의 물질(들)로부터 제조된 스트립형 부분 (22)을 부분적으로 덮고, 이 스트립이 기판의 제2 횡방향 가장자리로부터 이동되고, 부동태화 수지 (71)로 충전되고 게다가 하부 전극 (2)의 한 표면 가장자리 위로 연장되는 약 200 ㎛ 폭의 전기 격리 라인 (7)에 의해 하부 전극 (2)으로부터 나눠진다.
부동태화 수지 (71)는 예를 들어 아크릴 또는 폴리아미드 수지, 예를 들어 웨펠란(Wepelan) SD2154 E 및 SD 2954이다.
또한, 봉지재 (5)는 유리 (1)의 제1 횡방향 가장자리 및 제2 횡방향 가장자리를 따라서 나 유리의 경계 대역 (51,52)을 덮는다.
유리 시트 (2)는 두께가 약 0.7 내지 10 ㎜이고, 선택적으로 저철분 유리(extra clear glass)이고, 약 1 ㎡의 면적을 가질 수 있다. 그의 가장자리 면 (21)은 바람직하게는 평활하다. 시트 (2)는 선택적으로 열에 의해 또는 화학적으로 템퍼링되고/되거나 굴곡된다.
하부 전극 (2)은 예를 들어 은 함유 박막 다중층 또는 심지어 바람직하게는 평탄화된 금속 메쉬이다.
유기 발광 시스템(OLED) (3)은 예를 들어
- α- NPD 층;
- TCTA + Ir(ppy)3 층;
- BPen 층; 및
- LiF 층
으로부터 형성된다.
유기 발광 시스템 (3)은 백색광이라고 말하는 다색광을 방출할 수 있다.
반사성 상부 전극 (4)은 금속으로 제조되고, 특히 은 또는 알루미늄을 기반으로 한다.
전기 접속을 위해, OLED 소자 (100)는
- 노출된 횡방향 가장자리 (21) 대역에서 봉지재 (5) 및 하부 전극 (2)을 통과하는 하부 접속 (US) 솔더 패드 (61); 및
- 인접 스트립형 대역 (22)에서 봉지재 (5) 및 상부 전극 (4)을 통과하는 상부 접속 (US) 솔더 패드 (62)
를 포함한다.
솔더 패드 (61) 및 (62)는 봉지재 (5)로부터 돌출된다. 솔더는 주석 기반 합금이다.
기판의 횡방향 가장자리를 지나서 연장되는 두 외부 접속 요소 (81) 및 (82)가 각각 솔더 플롯 (61) 및 (62)에 직접 솔더링되고, US 진동이 요구되지 않는다. 이 솔더 작업은 예를 들어 레이저를 이용하거나 또는 유도에 의한 US 솔더 패드 (61,62)의 국소적 가열에 의해 수행된다.
도 1a가 나타내는 바와 같이, 솔더 패드 (61)는 횡방향 가장자리를 따라서 연장될 수 있고, 전류를 더 잘 전파하기 위해 스트립 형태를 취하고(버스바 유형 전류 도입선을 형성하고), 외부 접속 요소 (81)는 주석 도금 구리로 제조된 호일일 수 있다. 다른 솔더 패드(나타내지 않음)는 대향하는 횡방향 가장자리를 따라서 연장되고, 전류를 더 잘 전파하기 위해 스트립 형태를 취하고(버스바 유형 전류 도입선을 형성하고), 또한 외부 접속 요소 (81)는 주석 도금 구리로 제조된 호일일 수 있다.
도 1b가 나타내는 바와 같이, 솔더 패드 (61)는 횡방향 가장자리를 따라서 연장될 수 있고, 전류를 더 잘 전파하기 위해 솔더의 규칙적으로 분포된 국소적 반점 형태를 취하고, 외부 접속 요소 (81)는 솔더의 이들 국소적 반점에 체결된 일련의 주석 도금 구리 와이어일 수 있다.
다른 솔더 패드(나타내지 않음)는 대향하는 횡방향 가장자리를 따라서 연장될 수 있고, 전류를 더 잘 전파하기 위해 솔더의 규칙적으로 분포된 국소적 반점 형태를 취할 수 있고, 외부 접속 요소는 솔더의 이들 국소적 반점에 체결된 일련의 주석 도금 구리 와이어일 수 있다.
OLED 소자 (100)는 다음 방식으로 제조된다:
- 제1 단계에서는, 예를 들어 증발 또는 마그네트론 스퍼터링에 의해 기판 (1) 상에 하부 전극 물질(들)의 얇은 필름(들)을 침착시켜 예를 들어 은 함유 다중층 또는 심지어 평탄화된 금속(알루미늄 등) 메쉬를 형성하고, 선택적으로, 동시에 그의 버스바 유형 전류 도입선을 형성한다.
- 제 2 단계에서는, 2 개의 전기적으로 격리된 대역, 즉, 하부 전극 대역 (2), 및 상부 전극 (4)의 전기 접속을 위한 인접 횡방향 대역 (22)을 형성하기 위해 하부 전극 물질(들)의 얇은 필름(들)을 바람직하게는 스크린 인쇄 에칭 페이스트를 이용하는 선택적 산 에칭에 의해 또는 심지어는 레이저 절단에 의해 구조화하고, 적어도 인접 횡방향 대역 (22)과 동일한 쪽에서 하부 전극 (2)의 가장자리를 부동태화시킨다. 레이저 절단은 특징적인 가시성 비드를 생성한다.
- 제3 단계에서는, 유기 발광층(조명 대역을 형성함)을 하부 전극 (2) 상에 침착시키고(하부 접속 대역을 위해 예를 들어 부동태화 대역 (7)에 대향하는 가장자리 대역 (21)을 덮이지 않은 채로 둠), 상부 전극 (4)을 위한 하나 이상의 얇은 필름을 예를 들어 증발에 의해 유기층, 부동태층 및 횡방향 스트립 (22)의 (적어도) 일부 상에 침착시킨다.
- 제4 단계에서는, 상부 전극 (4), 하부 전극의 접속 대역 (21) 및 횡방향 인접 대역 (22)(그것이 상부 전극을 지나서 연장되는 경우)에 의해 형성된 어셈블리를 덮는 하나 이상의 봉지층 (5)을 침착시킨다.
- 제5 단계에서는, 초음파 솔더링을 이용해서 하부 전극을 접속하는 대역 및 상부 전극을 접속하는 대역을 형성한다.
- 제6 단계에서는, 호일 (71)을 솔더 패드 (61)에 솔더링하고 호일 (72)을 솔더 패드 (62)에 솔더링한다.
실시예
2
도 2는 본 발명에 따르는 제2 실시양태의 전기 접속을 갖는 봉지된 발광 소자 (200)의 개략적 종방향 단면도이다.
첫째, 봉지된 발광 소자 (200)는 (EVA, PVB, PU 또는 실리콘 등) 적층 중간층 (9) 또는 수지 코트 및 유리 대향 기판 (1')을 더 포함함으로써 봉지재 (5)에 대한 추가 보호를 추가한다는 점에서 제1 소자 (100)와 상이하다.
적층 중간층 (9)은 예를 들어 외부 접속 요소 (71,72)를 가진다.
그 다음, 봉지된 발광 소자 (200)는 유기 발광 시스템 (3)이 횡방향 가장자리 대역, 즉, 하부 접속 대역 (21)까지 연장된다는 점에서 제1 소자 (100)와 상이하다. 따라서, US 솔더 패드 (61)가 이 대역 (21)에서 이 시스템 (3)을 통과한다.
마지막으로, 봉지된 발광 소자 (200)는 상부 전극 (4)이 더 연장되어 인접 대역 (22), 즉, 상부 접속 대역에서 모든 하부 전극 물질을 덮는다는 점에서 제1 소자 (100)와 상이하다. 따라서, US 솔더 패드 (62)는 이 대역 (22)에서 상부 전극 (4)을 통과한다.
실시예
3
도 3은 본 발명에 따르는 제2 실시양태의 전기 접속부를 갖는 봉지된 발광 소자 (300)의 개략적 종방향 단면도이다.
봉지된 발광 소자 (300)는 특히 유기 발광 시스템 (3) 및 상부 전극 (4')이 횡방향 가장자리 대역 (21), 즉, 하부 접속 대역 (21)에서 하부 전극 (4)을 (실질적으로) 덮는다는 점에서 제1 소자 (100)와 상이하다. 따라서, 하부 접속 US 솔더 패드 (61')가 또한 이 층들을 통과한다.
게다가, 단락을 방지하기 위해, 소자 (300)는 이 솔더 패드 (61')보다 중앙에 더 가까운 전기 격리 대역 (70)을 포함하고, 이 대역은 적어도 상부 전극 (4) 및 바람직하게는 또한 유기 발광 시스템 (3)을 두 대역으로 나눈다. 바람직하게는, 이 선택적 전기 격리 대역을 레이저 절단에 의해 바람직하게는 봉지 (5) 전에 생성한다. 한 변형으로서, 이 선택적 격리 대역을 봉지 후에 레이저 절단에 의해 생성하고, 적층을 수행한다.
하부 전극 (2)에 대해 말하면, 그것은 원상태 그대로 있거나 또는 이 구조화에 의해 충분히 잘 보존되어 이 영역에서 전기를 전도한다.
이 전기 격리 대역 (70)은 부동태화 수지, 예를 들어 수지 (71)와 동일한 부동태화 수지로 충전될 수 있거나, 또는 심지어 봉지재로 충전될 수 있다. 어떠한 경우이든, 이 전기 격리 대역 (70)은 봉지재 (5)로 덮인다.
이 실시양태에서는, 또한 레이저를 이용해서 격리 대역 (7)을 형성하는 것도 바람직할 수 있다.
도 4에 나타낸 바와 같이, 솔더 패드 (61',62') 및 격리 대역 (70) 및 (7)은 횡방향 스트립, 예를 들어 평행한 횡방향 스트립이다.
선택적으로, 봉지된 발광 소자 (300)는 또한 (심지어 오직) 그의 상면을 통해서(상부 전극 (4) 및 봉지층 (5)을 통해서) 발광한다는 점에서 제1 소자 (100)와 상이할 수 있다. 따라서, 상부 전극 (4') 및 봉지재 (5)는 투명하고, 하부 전극 (1')은 반사성(또는 심지어 반반사성)이다.
도 5는 도 3의 봉지된 OLED 소자의 한 변형의 개략적 부분 상면도이다.
솔더 패드 (61',62')가 각각 직각인 횡방향 가장자리 및 종방향 가장자리를 따라서 놓인다.
따라서, 격리 대역 (70) 및 (7)이 변경된다.
도 6은 도 3의 봉지된 OLED 소자의 또 다른 변형의 개략적 부분 상면도이다.
2 개의 조명 OLED 대역이 있고, 이들 각각에
- 2 개의 대향 하부 접속 대역을 형성하기 위해 당해 OLED 대역의 횡방향 가장자리 (21) 상에 2 개의 불연속 스트립형 US 솔더 패드 (61');
- 2 개의 대향 상부 접속 대역을 형성하기 위해 당해 OLED 대역의 횡방향 가장자리 (22) 상에 2 개의 불연속 스트립형 US 솔더 패드 (62');
- 횡방향 가장자리 (21)를 따라서 직선으로 2 개의 선택적 전기 격리 대역 (70); 및
- 종방향 가장자리 (22)를 따라서 직선으로 2 개의 전기 격리 대역 (7)
이 있다.
제조를 단축하기 위해, 두 활성 대역으로 쓰이는 2 개의 전기 격리 라인 (7)을 간단히 형성하는 것이 바람직하다.
상기한 OLED 소자는 많은 응용을 가진다.
발광 소자 (100) 내지 (300)는 건축 응용에 쓰이는 것을 의도할 수 있고, 따라서 조명 장막벽, 창문 또는 유리문을 형성한다.
소자 (100) 내지 (300)는 수송 수단에서 조명 뒷창문, 조명 옆창문, 또는 조명 자동차 지붕, 또는 백미러, 앞유리의 일부로서, 또는 어떠한 다른 육상, 수상 또는 항공 차량에서 특히 둥근 창으로서 또는 조종석에 이용하는 것을 의도할 수 있다.
발광 소자 (100) 내지 (300)는 도시 시설물, 예컨대 버스 정류장, 진열 캐비넷, 보석가게 진열 케이스, 가게 진열창, 선반 요소, 수족관 벽 또는 온실에 이용하는 것을 의도할 수 있다.
발광 소자 (100) 내지 (300)는 인테리어 소품에 쓰이는 것을 의도할 수 있고, 가구상 품목의 조명 패널, 또는 조명 바닥 타일, 특히 유리 바닥 타일을 형성하거나, 또는 벽 또는 바닥 마감재에, 조명 천정 타일로서 또는 부엌 또는 욕실용 가림판으로서 이용하는 것을 의도할 수 있다.
발광 소자 (100) 내지 (300)는 장식, 건축, 신호전달 또는 디스플레이 목적의 조명을 제공할 수 있다.
Claims (15)
- - 유전체 기판 (1);
- 하나 이상의 전기전도성 층을 기반으로 하는 하부 전극 (2)이라고 불리는 제1 전극;
- 하부 전극 상에 위치한, 하나 이상의 유기 발광층을 기반으로 하는 유기 발광 시스템 (3);
- 유기 발광 시스템 상에 위치하고, 선택적으로 하부 전극으로부터 전기적으로 격리된 인접 대역 (22) 위로 연장되는, 하나 이상의 전기전도성 층을 기반으로 하는 상부 전극 (4)이라고 불리는 제2 전극;
- 상부 전극, 유기 발광 시스템 및 하부 전극을 덮는, 하나 이상의 층을 기반으로 하는 유전 봉지재 (5)
를 이 순서로 포함하는 유기 발광 다이오드를 함유하는 봉지된 소자 (100 내지 300)에 하나 이상의 전기 접속부를 생성하는 방법이며,
소자를 봉지한 후,
- 하부 전극의 제1 가장자리 (21)에서 초음파 솔더링하여 하부 전기 접속 대역을 형성하는 단계 - 솔더는 국소적 열화를 통해 봉지면으로부터 적어도 하부 전극의 표면까지 연장되는 솔더 패드 (61,61')를 형성함 -; 및/또는
- 전기전도성인 인접 대역 (22)에서 초음파 솔더링하여 상부 전기 접속 대역을 형성하는 단계 - 솔더는 국소적 열화를 통해 봉지면으로부터 적어도 상부 전극의 표면까지 연장되는 솔더 패드 (62,62')를 형성함 -
를 포함함을 특징으로 하는, 유기 발광 다이오드를 함유하는 봉지된 소자 (100 내지 300)에 하나 이상의 전기 접속부를 생성하는 방법. - 제1항에 있어서, 봉지층 아래에 하부 전극을 위한 전류 도입선을 형성하는 단계를 포함하고, 이 단계는 선택적으로 하부 전극 형성 단계와 커플링되고, 하부 전극을 위한 하나 이상의 물질의 침착을 포함함을 특징으로 하는, 유기 발광 다이오드를 함유하는 봉지된 소자 (100 내지 300)에 하나 이상의 전기 접속부를 생성하는 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 봉지 전에 하부 전극을 위한 및/또는 상부 전극을 위한 내부 전류 도입선을 형성하는 단계가 없는 것을 특징으로 하는, 유기 발광 다이오드를 함유하는 봉지된 소자 (100 내지 300)에 하나 이상의 전기 접속부를 생성하는 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 봉지 후 상기 봉지층이 없는 대역에 하부 전극을 위한 및/또는 상부 전극을 위한 전류 도입선을 형성하는 단계가 없는 것을 특징으로 하는, 유기 발광 다이오드를 함유하는 봉지된 소자 (100 내지 300)에 하나 이상의 전기 접속부를 생성하는 방법.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 하부 전기 접속을 위한 솔더링으로부터 얻은 솔더가 전류를 전파하기에 충분하게 광범위하고/하거나 상부 전기 접속을 위한 솔더링으로부터 얻은 솔더가 전류를 전파하기에 충분하게 광범위함을 특징으로 하는, 유기 발광 다이오드를 함유하는 봉지된 소자 (100 내지 300)에 하나 이상의 전기 접속부를 생성하는 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 하부 전기 접속 대역을 위한 솔더링 후 또는 상기 솔더링 동안에 하부 전기 접속 대역의 봉지된 소자를 가열함으로써 하부 전극을 위한 외부 접속 요소 (81)를 접속하는 것을 포함하고/하거나 상부 전기 접속 대역을 위한 솔더링 후 또는 상기 솔더링 동안에 상부 전기 접속 대역의 봉지된 소자를 가열함으로써 상부 전극을 위한 외부 접속 요소 (82)를 접속하는 것을 포함함을 특징으로 하는, 유기 발광 다이오드를 함유하는 봉지된 소자 (100 내지 300)에 하나 이상의 전기 접속부를 생성하는 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상부 전극 (4)을 위한 하나 이상의 층의 침착이 특히 제1 가장자리의 마스킹에 의해 하나 이상의 유기 발광층으로 선택적으로 코팅된 제1 가장자리를 노출된 채로 남기거나, 또는 상부 전극을 위한 층 침착이 상기 제1 가장자리를 덮고, 바람직하게는 하부 전기 접속 대역에서의 상기 솔더링 전에 및 특히 봉지 전에, 제1 가장자리 (21) 대역에서 마스킹 없이, 상부 전극 (4)을 위한 상기 층 침착물을 전기 불활성 대역 및 상기 상부 전극으로 나누는 선택적 국소적 구조화 (70), 특히 화학적 에칭, 레이저 어블레이션, 기계적 절단에 의한 구조화를 포함하고, 바람직하게는 구조화된 대역 (70)에 절연 물질을 충전하는 것을 포함함을 특징으로 하는, 유기 발광 다이오드를 함유하는 봉지된 소자 (100 내지 300)에 하나 이상의 전기 접속부를 생성하는 방법.
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상부 전극 (4)을 위한 층 침착 전에, (사후)마스킹 없이 특히 레이저 어블레이션, 화학적 에칭, 기계적 절단에 의한 하부 전극의 상기 하나 이상의 층의 국소적 구조화를 포함함을 특징으로 하는, 유기 발광 다이오드를 함유하는 봉지된 소자 (100 내지 300)에 하나 이상의 전기 접속부를 생성하는 방법.
- - 유전체 기판 (1);
- 하나 이상의 전기전도성 층을 기반으로 하는 하부 전극이라고 불리는 제1 전극 (2);
- 하부 전극 상에 위치한, 하나 이상의 유기 발광층을 기반으로 하는 유기 발광 시스템 (3);
- 유기 발광 시스템 상에 위치하고, 선택적으로 하부 전극으로부터 전기적으로 격리된 인접 대역 (22) 위로 연장되는, 하나 이상의 전기전도성 층을 기반으로 하는 상부 전극 (4)이라고 불리는 제2 전극;
- 상부 전극, 유기 발광 시스템 및 하부 전극을 덮는, 하나 이상의 층을 기반으로 하는 유전 봉지재 (5)
를 이 순서로 포함하는, 하나 이상의 전기 접속부를 갖는 유기 발광 다이오드를 함유하는 봉지된 소자 (100 내지 300)로서,
- 하부 전극의 제1 가장자리 (21)에, 하부 전극과 접촉하고 봉지부 밖으로 개방된 솔더 패드 (61,61')로 형성된 하부 전기 접속 대역; 및/또는
- 하부 전극으로부터 전기적으로 격리되고 전기전도성인 인접 대역 (22)에, 봉지부 밖으로 개방된 솔더 패드 (62,62')로 형성된 상부 전기 접속 대역
을 포함함을 특징으로 하는, 하나 이상의 전기 접속부를 갖는 유기 발광 다이오드를 함유하는 봉지된 소자 (100 내지 300). - 제9항에 있어서, 상부 전극이 하부 전극의 제1 가장자리 (21)를 덮고, 하부 전기 접속부 (61)와 상부 전기 접속부 (62) 사이에 선택적 전기 격리 대역 (70)을 포함하고, 전기 격리 대역 (70)은 상부 전극 (4)을 두 부분으로 나누는 것을 특징으로 하는, 하나 이상의 전기 접속부를 갖는 봉지된 유기 발광 소자 (300).
- 제10항에 있어서, 선택적 전기 격리 대역 (70)이 절단부이고, 특히 레이저 절단에 의해 생성된 것임을 특징으로 하는, 하나 이상의 전기 접속부를 갖는 봉지된 유기 발광 소자 (300).
- 제9항에 있어서, 상부 전극 (4)이 하부 전극 (2)의 제1 가장자리 (21)를 덮지 않음을 특징으로 하는, 하나 이상의 전기 접속부를 갖는 봉지된 유기 발광 소자 (100,200).
- 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 하부 전극 (2)이 적어도 하나의 얇은 은 기반 필름을 포함하는 박막 다중층이고, 유전 봉지재 (5)가 또한 하부 전극의 가장자리 면을 덮는 것을 특징으로 하는, 하나 이상의 전기 접속부를 갖는 봉지된 유기 발광 소자 (100 내지 300).
- 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 인접 대역 (22)에서 하나 이상의 전기전도성 층이 하부 전극 (2)의 하나 이상의 전기전도성 층과 동일하고, 절단, 특히 레이저 절단 (7)에 의해 하부 전극으로부터 전기적으로 격리됨을 특징으로 하는, 하나 이상의 전기 접속부를 갖는 봉지된 유기 발광 소자 (100 내지 300).
- 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 특히 솔더링에 의해 솔더 패드 (61,61')에 접속된 하부 전극 (2)을 위한 외부 접속 요소 (81) 및/또는 특히 솔더링에 의해 솔더 패드 (62,62')에 접속된 상부 전극 (4)을 위한 외부 접속 요소 (82)를 포함함을 특징으로 하는, 하나 이상의 전기 접속부를 갖는 봉지된 유기 발광 소자 (100 내지 300).
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