KR20140027349A - 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

유기 전계 발광 소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20140027349A
KR20140027349A KR1020137031496A KR20137031496A KR20140027349A KR 20140027349 A KR20140027349 A KR 20140027349A KR 1020137031496 A KR1020137031496 A KR 1020137031496A KR 20137031496 A KR20137031496 A KR 20137031496A KR 20140027349 A KR20140027349 A KR 20140027349A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
organic
metal layer
organic functional
doped
Prior art date
Application number
KR1020137031496A
Other languages
English (en)
Inventor
카롤라 디에즈
다니엘 스테펜 세츠
Original Assignee
오스람 옵토 세미컨덕터스 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오스람 옵토 세미컨덕터스 게엠베하 filed Critical 오스람 옵토 세미컨덕터스 게엠베하
Publication of KR20140027349A publication Critical patent/KR20140027349A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/19—Tandem OLEDs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • H10K50/13—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light comprising stacked EL layers within one EL unit
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/80—Constructional details
    • H10K50/805—Electrodes

Abstract

본 발명은 제1 전계 발광 층(11) 및 적어도 하나의 n-도핑 유기 층(12)을 갖는 제1 유기 기능성 스택(1), 및 제2 전계 발광 층(21) 및 적어도 하나의 p-도핑 유기 층(23)을 갖는 제2 유기 기능성 스택(2)을 갖는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이며, 상기에서 n-도핑 및 p-도핑 유기 층(12,23)은 제1 및 제2 전계 발광 층(11,21) 사이에 배치되며, 금속 층(3)은 n-도핑 및 p-도핑 유기 층(12,23)에 직접 접하여 그 사이에 배치된다.

Description

유기 전계 발광 소자{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT COMPONENT}
유기 전계 발광 소자가 명시된다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 중에 한 측에서 발광하는 것이 공지되었다. 이 경우, OLED의 한 측은 반사성으로 구현되는 반면, 광이 방출되는 다른 측은 투명하다.
또한, 구동 중에 양측에서 발광하며 스위치-오프 상태에서 투명한 OLED가 공지되었다. 이 경우 전계 발광 영역에서 생성된 광은, 양측에서의 발광 특성이 서로 별도로 설정될 수 없도록, 통상적으로 양측 방향에서 균일하게 방출된다.
양측에서 서로 별도로 설정될 수 있는 발광 특성을 갖는 OLED를 제조하기 위해, 통상적으로, 한 측에서 발광하는 2개의 OLED는 그들의 반사성 측이 서로 대향하도록 배치되며 서로 별도로 구동된다.
적어도 일부 실시형태는 유기 전계 발광 소자를 명시하고자 하는 목적을 기초로 한다.
상기 목적은 후속하는 설명에 따른 특징들을 포함하는 물품에 의해 달성된다. 물품의 유리한 실시형태 및 개발은 청구항에서 특징지어지며 후속하는 설명 및 도면으로부터 더욱 명백하다.
적어도 하나의 실시형태에 따라, 유기 전계 발광 소자는 적어도 하나의 유기 기능성 스택(organic functional stack)을 포함한다. 적어도 하나의 유기 기능성 스택은 특히, 전하 캐리어, 즉 전자 및 정공이 이를 통해 적어도 하나의 유기 기능성 스택으로 주입될 수 있는, 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 유기 기능성 스택은 기판상에 배치될 수 있다. 적어도 하나의 유기 기능성 스택은 특히 적어도 하나, 및 특히 바람직하게는 복수의 유기 기능성 층을 가질 수 있다. 유기 기능성 층은 유기 중합체, 유기 올리고머(organic oligomers), 유기 단량체(organic monomers), 유기 비-중합체 저분자(organic small non-polymeric molecules)("저분자") 또는 그의 조합을 포함하거나 이들로 구성될 수 있다.
추가 실시형태에 따라, 유기 전계 발광 소자는 유기 발광 다이오드(OLED)로 구현된다. 상기 목적을 위해, 적어도 하나의 유기 기능성 스택은, 광의 생성과 함께 전자 및 정공이 재조합할 수 있는, 개별 층의 형태 또는 복수의 전계 발광 층을 포함하는 전계 발광 층 스택 형태의 적어도 하나의 전계 발광 층을 갖는다. 여기서 및 이하에서, 광은 특히 자외선 내지 적외선 스펙트럼 범위 및 특히 가시 스펙트럼 범위의 전자기 방사를 나타낼 수 있다.
적어도 하나의 또는 복수의 전계 발광 층에 적합한 재료는, 특히 형광 또는 인광으로 인해 방사선 방출을 나타내는 재료이며, 예를 들어 폴리플루오렌, 폴리티오펜 또는 폴리페닐렌 또는 그의 유도체, 화합물, 혼합물 또는 공중합체이다. 이와 달리 또는 추가로, 적어도 하나의 또는 복수의 전계 발광 층은 또한 형광 또는 인광에 의해 광을 생성할 수 있는 저분자 재료를 포함할 수 있다.
추가 실시형태에 따라, 적어도 하나의 유기 기능성 스택은 적어도 하나의 도핑 층을 갖는다. 이 경우, 도핑 층은 p-도핑 층 또는 n-도핑 층에 의해 형성될 수 있다. p-도핑 층 및 n-도핑 층은 각각 정공 및 전자를 전도하기에 적합한 층을 나타내며, 예로서, p-도핑 유기층의 경우에 정공을 애노드에서 적어도 하나의 전계 발광 유기층으로 전도할 수 있고, n-도핑 유기층의 경우에 전자를 캐소드에서 적어도 하나의 전계 발광 유기층으로 전도할 수 있다. 적어도 하나의 유기 기능성 스택의 유기 기능성 층 및 특히 p-도핑 및/또는 n-도핑 층은, 예를 들어 전하 캐리어 수송 층, 즉 전자 수송 층 및/또는 정공 수송 층, 전하 캐리어 차단 층, 즉 전자 차단 층 및/또는 정공 차단 층, 및/또는 전하 캐리어 주입 층, 즉 전자 주입 층 및/또는 정공 주입 층을 포함할 수 있거나, 상기 층들 중 하나 또는 복수의 상기 층들에 의해 형성될 수 있다. 상기 종류의 기능성 층을 위한 유기 재료는 당업자에게 공지되어 있으며, 따라서 여기서는 더 이상 설명하지 않을 것이다.
추가 실시형태에 따라, 적어도 하나의 유기 기능성 스택은 적어도 하나의 전계 발광 유기층 및 적어도 하나의 도핑 유기층, 즉 적어도 하나의 n-도핑 유기층 및/또는 적어도 하나의 p-도핑 유기층을 갖는다. 특히 바람직하게는, 적어도 하나의 유기 기능성 스택은 적어도 하나의 n-도핑 유기층 및 적어도 하나의 p-도핑 유기층 사이에 배치된 적어도 하나의 전계 발광 유기층을 가질 수 있다.
추가 실시형태에 따라, 유기 전계 발광 소자는, 플레이트 또는 필름으로 구현되며 유리, 석영, 플라스틱, 금속 또는 그의 조합을 포함하거나 이들로 구성된 하나 또는 복수의 층을 갖는 기판을 포함한다. 유기 전계 발광 소자가 소위 "배면 발광체(bottom emitter)"로 구현될 경우, 즉 적어도 하나의 유기 기능성 스택에서 생성된 광이 기판을 통해 방출될 경우, 기판은 광의 적어도 일부에 대해 투명도를 가질 수 있다. 이 경우, 기판은 바람직하게는 유리 또는 투명 플라스틱을 포함할 수 있거나 이들로 구성될 수 있다.
추가 실시형태에 따라, 적어도 하나의 제1 및 제2 전극은 적어도 하나의 유기 기능성 스택에서 생성된 광의 적어도 일부에 대해 투명하다. 투명 전극은 예를 들어 투명 도전성 산화물을 포함할 수 있거나 투명 전도성 산화물로 구성될 수 있다. 투명 도전성 산화물("TCO")은 투명한 도전성 재료이며, 일반적으로 예를 들어 산화 아연, 산화 주석, 산화 카드뮴, 산화 티타늄, 산화 인듐, 산화 인듐 아연(IZO) 또는 산화 인듐 주석(ITO)과 같은 산화 금속이다. 예를 들어 산화 티타늄, ZnO, SnO2 또는 In2O3와 같은 이원 금속-산소 화합물과 함께, 예를 들어 AlZnO, Zn2SnO4, CdSnO3, ZnSnO3, MgIn2O4, GaInO3, Zn2In2O5 또는 In4Sn3O12와 같은 삼원 금속-산소 화합물, 또는 상이한 투명 도전성 산화물의 혼합물도 또한 TCO 그룹에 속한다. 또한, TCO는 화학양론적 조성에 반드시 상응할 필요는 없으며, 또한 p- 또는 n-도핑될 수 있다.
추가 실시형태에 따라, 적어도 하나의 제1 및 제2 전극은 금속을 포함할 수 있거나 금속으로 구성될 수 있다. 예로서, 금속은 알루미늄, 바륨, 인듐, 은, 금, 마그네슘, 칼슘, 리튬 및 그의 화합물, 조합 및 합금으로부터 선택될 수 있다. 금속을 포함하거나 금속으로 구성된 전극은, 예를 들어, 적어도 하나의 유기 기능성 스택에서 생성된 광에 대해 반사성일 수 있다. 이와 달리, 금속이 적어도 부분적으로 투명하도록, 금속은 두께가 충분히 작은 층으로 구현될 수 있다. 또한, 전극은 TCO로 구성된 적어도 하나의 층 및, 바람직하게는 투명한, 금속으로 구성된 적어도 하나의 층을 포함할 수도 있다. 또한, 적어도 하나의 전극은, 적어도 하나의 금속 층, 바람직하게는 투명 금속 층이 사이에 배치된, TCO로 구성된 적어도 2개의 층을 포함할 수 있다. 추가 실시형태에서, 제1 및/또는 제2 전극은 언급된 재료와 달리 또는 이에 추가하여 하나의 또는 복수의 후속하는 재료를 포함할 수 있다: 예를 들어 Ag로 구성된, 금속성 나노와이어 및/또는 나노입자로 구성된 네트워크; 탄소 나노튜브로 구성된 네트워크; 그래핀 입자 또는 층; 반도체 나노와이어로 구성된 네트워크. 또한, 상기 전극들은 도전성 중합체 또는 전이 금속 산화물 또는 도전성 투명 산화물을 포함할 수 있다.
적어도 하나의 제1 및 제2 전극은 애노드로 구현되는 반면, 다른 제1 및 제2 전극은 캐소드로 구현된다. 유기 전계 발광 소자가 "배면 발광체"로 구현되는 경우, 유기 전계 발광 소자는 특히, 상술한 바와 같은 투명 기판, 및 기판과 적어도 하나의 유기 기능성 스택 간의 투명 제1 전극을 포함한다. 유기 전계 발광 소자가 소위 "전면 발광체(top emitter)"로 구현되는 경우, 즉 유기 전계 발광 소자가 기판으로부터 떨어져 마주하는 방향으로 광을 방출할 경우, 특히 기판에서 보았을 때 적어도 하나의 유기 기능성 스택 위에 배치된 제2 전극은 투명하게 구현된다. "배면 발광체" 또는 "전면 발광체" 구성에서, 각각의 다른 전극은 반사성으로 구현될 수 있다. 유기 전계 발광 소자가 투명 또는 반투명 소자로 구현될 경우, 제1 및 제2 전극은 모두 투명 또는 반투명하게 구현된다.
추가 실시형태에 따라, 유기 전계 발광 소자는 적어도 2개의 유기 기능성 스택을 포함한다. 이는 특히 유기 전계 발광 소자가, 제2 유기 기능성 스택이 위에 배치된 제1 유기 기능성 스택을 포함함을 의미할 수 있다. 이 경우에 적어도 2개의 유기 기능성 스택은 각각 상술한 실시형태에 따른 특징을 가질 수 있다. 특히, 적어도 2개의 유기 기능성 스택은, 제1 유기 기능성 스택 및 그 위에 배치된 제2 유기 기능성 스택이 제1 및 제2 전극 사이에서 하나가 다른 하나의 뒤에 연속적으로 연결되도록, 제1 및 제2 전극 사이에 배치될 수 있다.
추가 실시형태에 따라, 유기 전계 발광 소자는 적어도 2개의 유기 기능성 스택을 포함하며, 그 중 제1 유기 기능성 스택은 적어도 하나의 제1 전계 발광 층 및 적어도 하나의 n-도핑 유기층을 가지는 반면, 제2 유기 기능성 스택은 적어도 하나의 제2 전계 발광 층 및 적어도 하나의 p-도핑 유기층을 갖는다. 또한, 제1 및 제2 유기 기능성 스택은 심지어 전술한 추가 기능성 층들을 가질 수 있다. 제1 및 제2 유기 기능성 스택은, 특히 제1 유기 기능성 스택의 n-도핑 유기층 및 제2 유기 기능성 스택의 p-도핑 유기층이 서로 마주하며 제1 및 제2 전계 발광 층 사이에 배치되도록 하는 방식으로 하나가 다른 하나의 상부 상에 배치될 수 있다.
추가 실시형태에 따라, 유기 전계 발광 소자는 제1 및 제2 유기 기능성 스택 사이에 금속 층을 포함한다. 금속 층은 특히, 2개의 유기 기능성 스택 사이에서 그에 직접 접한 방식으로 제1 유기 기능성 스택의 n-도핑 유기층과 제2 유기 기능성 스택의 p-도핑 유기층 사이에 배치될 수 있다. 인접한 n- 및 p-도핑 유기층과 그 사이에 금속 층이 배치된 상기 조합은 전하 생성 층(CGL) 또는 전하 생성 단위(CGU)를 형성할 수 있다. 상기 종류의 전하 생성 층에 의해, 서로 인접한 유기 기능성 스택은 서로 전기 접속될 수 있으며, 상기에서 전하 생성 층을 통해 전하 캐리어가 인접한 유기 기능성 스택으로 주입될 수 있다. 특히 금속 층을 갖는 전하 생성 층의 실시형태에 의해 유기 전계 발광 소자의 높은 전압 안정성 및 이에 따른 장 수명이 달성될 수 있음이 확인되었다. 전하 생성 층에 금속 층을 배치함으로써, 금속이 추가 전하 캐리어 저장소로서 작용하여 전하 캐리어가 인접한 유기 기능성 스택으로 주입되는 것을 용이하게 하므로, 필요한 구동 전압을 감소시키는 것이 가능하다. 또한, 금속 층에 의해, 추가 배리어 및 이에 따른 전압 상승을 초래할 수 있는 n- 및 p-도핑 층 간의 바람직하지 않은 화학 반응을 방지할 수 있다.
추가 실시형태에 따라, 유기 전계 발광 소자는 적어도 3개의 유기 기능성 스택을 포함하며, 상기에서 유기 기능성 스택은 각 경우에 서로에 직접 접하며 하나는 p-도핑 유기층을 갖고 하나는 n-도핑 유기층을 갖고, 이는 2개의 기능성 스택의 각 전계 발광 층 사이에 배치되며 금속 층이 그 사이에서 직접 접하는 방식으로 배치된다.
금속 층이 사이에 배치된 적어도 2개의 유기 기능성 스택 또는 적어도 3개의 유기 기능성 스택을 서로의 위에 적층함으로써, 전극들 사이에 오직 하나의 전계 발광 층 또는 n-도핑 및 p-도핑 층들 사이에 하나의 전계 발광 층 스택을 포함하는 단순한 OLED와 비교하여, 실질적으로 동일한 효율 및 동일한 휘도로, 상당히 더 긴 수명을 달성하는 것이 가능하다. n-도핑 및 p-도핑 유기층 및 금속 층은 각 경우에 유기 기능성 스택들 사이에 전하 생성 층을 형성하며, 이는 유기 기능성 스택으로 전하 캐리어가 효율적으로 주입되는 것이 가능하도록 하고 따라서 적어도 2개의 또는 적어도 3개의 유기 기능성 스택을 적층하는 경우에도 낮은 전류 밀도 및 높은 전압 안정성을 초래할 수 있다. 이 경우, 구동 전압은 유기 기능성 스택의 수와 선형으로 비례하여 변경된다.
추가 실시형태에 따라, 제1 전계 발광 층 및 제2 전계 발광 층은 동일한 파장 또는 상이한 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다. 그 결과, 금속 층 및 전극의 실시형태에 따라, 후속하는 예시적 실시형태에 준하여, 동일하거나 상이한 색의 단일 또는 혼합 색의 광이 유기 전계 발광 소자의 한 측 또는 양측에서 방출될 수 있다.
추가 실시형태에 따라, 금속 층은 플로팅(floating)(무 전위(free of potential)) 상태이다. 이는 금속 층이 외부, 예를 들어 외부 전류 및/또는 전압 원에 연결되어 있지 않으며 이와 접촉할 가능성이 없고, 외부 전위가 인가되지 않거나 인가될 수 없음을 의미한다. 특히, 금속 층은 이에 따라 접촉-연결가능하지 않을 수 있다. 또한, 금속 층은, 제1 및 제2 유기 기능성 스택 사이에 배치되며 상술한 바와 같이 직접 접한 p-도핑 및 n-도핑 층과 함께 전하 캐리어 주입을 위해 작용하고 따라서 제1 및 제2 유기 기능성 스택을 연속적으로 상호연결하기 위해 작용하는 층이다. 또한, 추가 실시형태에 따라, 금속 층은 기판으로 구현되지 않으며, 특히 하나 또는 두 개의 유기 기능성 스택의 기판으로 작용할 수 없다. 이는, 예를 들어 금속층의 두께가, 기판으로 작용하기 위해 필요한 충분한 내 하중 강도(load carrying strength) 및 안정성을 보장하기에 충분하지 않음을 의미할 수 있다.
추가 실시형태에 따라, 금속 층은 알루미늄 및/또는 은을 포함하거나 이들로 구성된다. 알루미늄 및 은과 같은 금속은 높은 전기 전도도를 가지며, 금속 층의 두께에 따라, 예를 들어 가시 스펙트럼 범위의 광에 대해 높은 반사율을 갖는다. 두께가 충분히 얇을 경우, 은 및/또는 알루미늄으로 구성된 금속 층은 또한 적어도 부분적으로 투명할 수 있다.
추가 실시형태에 따라, 금속 층은 적어도 부분적으로 투명하다. 이는 특히 제1 유기 기능성 스택의 제1 전계 발광 층에 의해 생성된 광이 적어도 일부는 금속 층을 통해 방사될 수 있고, 추가로 예를 들어 제2 유기 기능성 스택을 통해 방사될 수도 있음을 의미할 수 있다. 반대로, 적어도 부분적으로 투명한 금속 층의 경우에, 제2 유기 기능성 스택 및 특히 제2 전계 발광 층으로부터의 광은 금속 층을 통해 및 추가로 예를 들어 제1 유기 기능성 스택을 통해서도 방사될 수 있다. 상기 목적을 위해, 금속 층, 특히 알루미늄 및/또는 은을 포함하거나 이들로 구성된 금속 층의 경우에, 바람직하게는 두께가 10 nm 이하일 수 있다.
추가 실시형태에 따라, 제1 및 제2 유기 기능성 스택 및 금속 층이 사이에 배치된 제1 및 제2 전극은 투명할 수 있다. 특히 적어도 부분적으로 투명한 금속 층과 함께, 유기 전계 발광 소자는 스위치-오프 상태에서 투명할 수 있다. 스위치-온 상태에서, 제1 및 제2 유기 기능성 스택은, 금속 층 및 전극의 투명도에 따라 양측에서 혼합 색의 발광 느낌(luminous impression)이 발생하도록, 기판, 및 기판으로부터 떨어져 마주하는 방식으로 배치된 제2 전극 모두를 통해 광을 방출할 수 있다. 금속 층의 투명도에 따라, 예를 들어 기판 측의 발광 느낌 및 기판 반대 측의 발광 느낌이 약간 상이하거나 동일할 수 있다.
추가 실시형태에 따라, 금속 층은 불투명하다. 특히, 이 경우, 제1 전계 발광 층에서 생성되고 금속 층 방향으로 방출된 광이 금속 층으로부터 재반사되도록, 금속 층은 반사성으로 구현된다. 유사하게, 불투명하고 바람직하게는 반사성인 금속 층에 의해, 제2 전계 발광 층에서 형성된 광은 금속 층에 의해 반사될 수 있다. 이 경우 특히 바람직하게는, 제1 및 제2 유기 기능성 스택 및 금속 층이 사이에 배치된 제1 및 제2 전극이 투명하다. 제1 및 제2 기능성 스택 사이의 불투명하며 바람직하게는 반사성인 금속 층에 의해, 유기 전계 발광 소자의 양측, 즉 기판 측 및 기판 반대 측의 발광 느낌은 서로 별도로 설정될 수 있다. 하지만, 상기 목적을 위해 2개의 유기 기능성 스택을 서로 별도로 구동시킬 필요는 없다. 또한, 유기 기능성 스택의 n-도핑 및 p-도핑 유기층, 및 이들 사이의 금속 층으로 인해 2개의 유기 기능성 스택을 연속적으로 구동하는 것이 가능하다. 스위치-오프 상태에서, 불투명하며 바람직하게는 반사성인 금속 층을 포함하는 유기 전계 발광 소자는 불투명하며 바람직하게는 경면 반사성(specularly reflective)인 것으로 나타난다.
추가 실시형태에 따라, 불투명한 금속 층의 두께는 20 nm 이상이며 재료로 알루미늄을 포함한다. 이에 대한 대안으로서, 불투명한 금속 층은 예를 들어 두께가 40 nm 이상, 특히 바람직하게는 50 nm 이상인 은을 포함할 수도 있다. 추가 실시형태에 따라, 금속 층의 두께는 200 nm 이하이다.
언급된 재료와 함께 상기 두께는 광에 대해 충분히 높은 반사율 및 불투과율이 가능하도록 하기에 충분할 수 있는 한편, 금속 층의 재료비 및 간접 경비도 또한 낮게 유지될 수 있다.
추가 실시형태에 따라, 금속 층은 불투명하게 구현되며 제1 전계 발광 층 및 제2 전계 발광 층은 상이한 파장을 갖는 광을 방출한다. 예로서, 제1 유기 기능성 스택은 제1 전계 발광 층의 재료의 적절한 선택 및/또는 제1 전계 발광 층의 적절한 다층 조합에 의해 백색 광을 방출할 수 있는 반면, 제2 전계 발광 층은 예를 들어 적색, 녹색 또는 청색 광 또는 그의 혼합 광과 같은 유색 광을 방출할 수 있다. 또한, 두 유기 기능성 스택 모두, 동일하거나 상이한 백색 음영(shades) 또는 색 온도를 갖는 백색 광을 방출하는 것도 가능하다. 유리하게는, 각 방출 색 또는 각각 방출된 발광 느낌이 금속 층의 양측에 배치된 유기 기능성 스택의 각 전계 발광 층의 종류, 수 및 배치에 의해서만 좌우되도록, 금속 층이 불투명하고 바람직하게는 반사성이라는 사실에 의해 유기 전계 발광 소자의 양측을 향해 광을 상이하게 방출하는 것이 가능하다. 유리하게는, 상기 종류의 유기 전계 발광 소자는 예를 들어 동시의 직접 및 간접 조명을 위한 조명 디바이스로서 사용될 수 있다. 상기 목적을 위해, 2개의 유기 기능성 스택 중 하나는 직접 조명에 바람직한 색 및 색 온도를 갖는 광, 특히 백색 광을 생성하는 반면, 제2 유기 기능성 스택은 간접 조명에 바람직하거나 적합한 광을 생성한다. 유기 기능성 스택들 간의 불투명 금속 층은 각 광이 서로 별도로 방출될 수 있음을 보장할 수 있다.
직접 조명은 예를 들어 실내 조명을 위해 사용될 수 있는 반면, 간접 조명은 천장 또는 벽 조명으로 사용되며, 이 경우 예를 들어 각각 천장 또는 벽의 바람직한 유색 조명을 가능하게 한다.
추가 실시형태에 따라, 금속 층은 부분 반사성으로 구현된다. 이는 특히 금속 층이 부분 투명한 것으로도 구현됨을 의미할 수 있다. 상기 금속 층의 실시형태의 경우, 후자의 금속 층은 여전히, 광이 한 유기 기능성 스택에서 다른 유기 기능성 스택으로 부분적으로 방사되도록 하는 한편, 유기 기능성 스택에서 생성된 광의 일부는 또한 각 경우에 금속 층에서 반사되도록 할 만큼 충분히 얇을 수 있다.
추가 실시형태에 따라, 부분 반사성 및 부분 투명성인 금속 층이 사이에 배치된 제1 및 제2 유기 기능성 스택은 제1 및 제2 전극 사이에 배치되며, 상기에서 제1 전극은 투명하고 제2 전극은 반사성이며 불투명하다. 이 경우, 투명 제1 전극은 예를 들어 유기 기능성 스택과 기판 사이에 배치될 수 있다. 이와 달리, 투명 제1 전극은 예를 들어 기판에서 보았을 때 유기 기능성 스택 위에 배치될 수도 있다. 그 결과, 유기 전계 발광 소자는 첫 번째 경우에 "배면 발광체"로 구현되고 두 번째 경우에 "전면 발광체"로 구현된다.
예를 들어 제2 유기 기능성 스택이 사이에 배치될 수 있는, 반사성 제2 전극 및 부분 반사성 금속 층은 광학 공동(optical cavity)을 형성할 수 있다. 상기 광학 공동은 부분 반사성 및 부분 투명성 금속 층에 의해 제1 유기 기능성 스택에 결합되며, 이는 또한 소위 "결합 마이크로-공동(coupled micro-cavity)"으로 표시된다. 광학 공동의 제2 전계 발광 층에 의해, 광은 바람직한 색에 최적으로 설정된 파장으로 방출될 수 있으며, 그 결과, 예를 들어 유기 전계 발광 소자의 연색 지수가 공지된 OLED에 비해 상당히 증가할 수 있다. 제1 유기 기능성 스택에서 생성된 광 및 제2 유기 기능성 스택에서 생성된 광으로 구성된 혼색 광이 투명한 제1 전극을 통해 방출될 수 있도록, 광학 공동에서 생성된 광은 반사성 제2 전극으로 인해 부분적으로 투명한 금속 층을 통해 제1 유기 기능성 스택으로 재방사될 수 있으며, 이는 소위 주 공동(main cavity)을 형성할 수 있다.
광학적 결합(optical coupling)이 존재하지 않는 불투명 금속 층의 경우 및 가능한 최고의 투명도를 갖는 매우 얇은 금속 층의 경우에도 제1 및 제2 전극의 투명도 및 반사율을 적절히 선택함으로써 광학 공동의 형성이 가능하다.
투명 금속 층, 부분 투명성 및 부분 반사성 금속 층 또는 불투명 및 바람직하게는 반사성 금속 층의 형태인 금속 층을 전하 생성 층에 도입함으로써, 유기 전계 발광 소자가 상이한 발광 특성을 달성하는 것이 가능하게 될 수 있다. 이 경우, 유기 전계 발광 소자의 양 방향 또는 한 방향으로 발광을 달성하는 것이 가능하다. 그에 따른 유기 전계 발광 소자의 색 설계의 자유에 추가하여, 금속 층으로 인해 유기 기능성 스택 및 따라서 유기 전계 발광 소자의 구동 전압을 감소시키고 전압 안정성을 증가시키는 것이 가능하게 된다.
추가 실시형태에 따라, 유기 전계 발광 소자는 봉지 층(encapsulation layer)을 포함한다. 예로서, 적어도 2개의 유기 기능성 스택 또는 적어도 3개의 유기 기능성 스택이 기판과 봉지 층 사이에 배치될 수 있다. 기판 및 봉지 층은 유기 기능성 스택들, 및 그 사이에 배치된 금속 층 또는 금속 층들을 습기, 산소 및 다른 유해 물질로부터 보호하도록 설계될 수 있다. 또한, 예를 들어 기판과 유기 기능성 스택들 사이에 추가 봉지 층이 배치되는 것도 가능하다. 상기 추가 봉지 층은, 예를 들어 밀봉되지 않은 기판을 통해 유기 전계 발광 소자로 침투할 수 있는 유해 물질로부터 유기 기능성 스택을 보호하도록 설계될 수 있다.
추가 실시형태에 따라, 봉지 층은 박막 봉지로 구현된다. 이는 특히, 봉지 층이, 각 경우에 자체적으로 또는 적어도 서로 조합하여 유해 물질에 대해 충분한 불투과성을 갖는 적어도 하나 및 바람직하게는 복수의 증착 층을 포함함을 의미할 수 있다. 상기 목적을 위해, 봉지 층은 하나 또는 복수의 후속하는 재료로 구성된 하나 또는 복수의 층을 포함할 수 있다: 산화 알루미늄, 산화 아연, 산화 지르코늄, 산화 티타늄, 산화 하프늄, 산화 탄탈륨, 산화 란타늄, 산화 규소, 질화 규소, 산질화 규소,, 산화 인듐 주석, 산화 인듐 아연, 알루미늄-도핑 산화 아연, 및 그의 조합, 혼합물 및 합금. 봉지 층은 예를 들어 원자 층 증착법에 의해 도포될 수 있으며, 이 방법에 의해, 상술한 적어도 일부의 재료로 구성된 고도의 불투과성 층이 제조될 수 있다. 특히 이 경우에, 유기 전계 발광 소자의 발광 특성이 봉지 층에 의해 영향을 받지 않거나 약간만 영향을 받도록, 봉지 층은 투명할 수도 있다.
추가 실시형태에 따라, 봉지 층은 유리 층을 포함할 수 있다. 유리 층은 예를 들어 유리 플레이트 또는 유리 기판으로 구현될 수 있으며, 이는 기판과 함께, 유기 기능성 스택들, 전극들 및 금속 층 또는 금속 층들이 배치된 폐쇄(closed-off) 공동을 형성할 수 있다. 예로서, 유리 층은 예를 들어 식각에 의해 생성될 수 있는 공동 또는 오목부를 가질 수 있으며, 예를 들어, 그 안에 유해 물질을 물리적 또는 화학적으로 결합할 수 있는 재료가 배치될 수도 있다. 상기 재료는 또한 게터 재료(Getter material)로 지칭되며 당업자에게 공지되어 있다.
추가 실시형태에 따라, 유기 전계 발광 소자는 기판으로부터 떨어져 마주하는 측에 커버 층을 포함한다. 커버 층은 예를 들어 유리 또는 플라스틱을 포함할 수 있거나 이들로 구성될 수 있다.
추가 실시형태에 따라, 유기 전계 발광 소자는 금속 층으로부터 떨어져 마주하는 측에 광 커플링-아웃(coupling-out) 요소가 배치된 적어도 하나의 투명한 제1 및/또는 제2 전극을 포함한다. 광 커플링-아웃 요소는 예를 들어 광-산란 또는 광-굴절할 수 있는, 층의 형태 또는 개별 요소 또는 입자의 형태로 구현될 수 있다. 예로서, 광 커플링-아웃 요소는, 산란 필름으로서, 마이크로-렌즈 어레이로서, 또는 추가 투명 층의 표면 구조, 또는 기판, 봉지 층 또는 커버 층의 표면 구조로서 구현될 수 있다.
추가 장점 및 유리한 실시형태 및 개발은 도면과 함께 이하에 설명된 실시형태로부터 명백하게 될 것이다.
도 1은 한 예시적 실시형태에 따른 유기 전계 발광 소자의 개략적 예시를 도시한다.
도 2 내지 4는 추가 예시적 실시형태에 따른 유기 전계 발광 소자의 개략적 예시를 도시한다.
도 5a 내지 5c는 테스트 구조 및 그의 전기적 특성을 도시한다.
예시적 실시형태 및 도면에서, 동일하거나 동일하게 작용하는 구성 부품은 각 경우에 동일한 참조 부호가 제공될 수 있다. 예시된 요소들 및 서로에 대한 크기 관계는, 원칙적으로, 비율이 사실인 것으로 간주되지 않아야 하며; 또한 예를 들어 층, 컴포넌트 부품, 컴포넌트 및 영역과 같은 개별 요소들은 더 향상된 예시가 가능하도록 하고/하거나 더 향상된 이해가 가능하도록 하기 위해 두께 또는 크기 규모가 과장되어 예시될 수 있다.
도 1은 제1 유기 기능성 스택(1) 및 제2 유기 기능성 스택(2)을 포함하는 유기 전계 발광 소자의 예시적 실시형태를 도시한다. 금속 층(3)이 2개의 유기 기능성 스택(1 및 2) 사이에 배치된다.
유기 전계 발광 소자는 기판(4)을 추가로 포함하며, 그 위에, 기능성 스택과 전기적으로 접촉하기 위한 제1 전극(5)과 제2 전극(6) 사이에 유기 기능성 스택(1 및 2) 및 금속 층(3)이 배치된다. 전극(5 및 6) 및 유기 기능성 스택(1 및 2)의 층들은 개요 부분에서 설명된 바와 같은 재료를 포함할 수 있다.
적어도 하나의 제1 및 제2 전극(5 및 6)은 투명하게 구현되며, 상기에서, 적어도, 투명한 제1 전극(5)을 포함하는 배면 발광체로서 유기 전계 발광 소자가 구현되는 경우에, 기판(4)도 또한 투명하게 구현된다.
제1 유기 기능성 스택(1)은 적어도 하나의 제1 전계 발광 층(11) 및 적어도 하나의 n-도핑 유기층(12)을 갖는다. 제2 유기 기능성 스택(2)은 적어도 하나의 제2 전계 발광 층(21) 및 적어도 하나의 p-도핑 유기층(23)을 갖는다.
순수하게 예로서, 도시된 예시적 실시형태에서, 제1 전극(5)은 애노드로 구현되며 제2 전극(6)은 캐소드로 구현된다. 이와 달리, 제1 및 제2 전극을 반대로 배치하는 것이 가능하며, 상기에서, 이 경우에, 유기 기능성 스택(1 및 2)의 도핑도 도시된 예시적 실시형태와 반대이다.
n-도핑 유기층(12) 및 p-도핑 유기층(23)은 전계 발광 층들(11 및 21) 사이에 배치되며, 각 경우에 그 사이에 위치한 금속 층(3)에 직접 접한다. 개요 부분에서 설명된 바와 같이, n-도핑 및 p-도핑 유기층(12 및 23)은 금속 층(3)과 함께 전하 생성 층(30)을 형성한다. 금속 층(3)은 플로팅(floating) 방식으로 배치되며 외부 전류 및/또는 전압 공급과 전용 접촉(dedicated contact)을 갖지 않는다. 도시된 예시적 실시형태에서, 금속 층(3)은 알루미늄 및/또는 은을 포함할 수 있거나 이들로 구성될 수 있다.
전하 생성 층(30)에서의 금속 층(3)의 효과가 도 5a 및 5b와 함께 도시된다. 상기 목적을 위해, 도 5a에 도시된 바와 같이, 기판(50) 상에, 2개의 비도핑 유기 층들(51 및 54) 사이에 전하 생성 층(30)으로서 n-도핑 유기 층(52), 금속 층(3) 및 그 위에 p-도핑 유기 층(53)을 포함하는 테스트 구조를 제조하였다. 테스트 구조에서, 기판(50)은 유리 플레이트, 및 그 위에 산화 인듐 주석(ITO)으로 구성된 제1 전극을 포함하였다. 금속으로 구성된 제2 전극(55)이 유기 층(51 내지 54) 및 금속 층(3) 위에 도포된다.
도 5b는 가로축에 볼트(V)로 나타낸 전압(U) 및 세로축에 mA/cm2로 나타낸 전류 밀도(J)를 갖는 전압-전류 밀도 다이어그램을 도시한다. 이 경우, 전압-전류 밀도 곡선(58)은 도 5a에 따른 테스트 구조를 이용하여 측정하였다. 이와 비교하여, 금속 층(3)을 갖지 않는 비교 구조의 전압-전류 밀도 곡선(59)이 도시된다. 도 5b로부터 용이하게 파악할 수 있는 바와 같이, 여기서 설명된 바와 같은 금속 층(3)을 갖는 전하 생성 층(30)으로, 금속 층(3)을 갖지 않는 비교 구조와 비교하여, 동일한 전압에 대해 더 높은 전류 밀도를 달성하는 것이 가능하다.
도 5c는 도 5a에 따른 테스트 구조의 150 시간 동안의 구동 전압을 곡선(60)에 의해 도시한다. 이와 비교하여, 곡선(61)에 의해 도시된 바와 같이, 금속 층(3)을 갖지 않는 비교 구조에 있어서는 동일한 시간 동안 구동 전압의 상승이 측정되었다. 따라서, 금속 층(3)을 갖는 도 5a에 따른 테스트 구조로는 150 시간의 테스트 구동 시간 동안 안정한 전하 생성 층(30)이 달성되었지만, 금속성 중간층을 갖지 않는 비교 구조의 경우에는 1V 초과의 구동 전압 증가가 측정되었다. 도 5a로부터의 테스트 구조에 의해 수득된 통찰은 도 1 내지 4와 함께 도시된 유기 전계 발광 소자에 적어도 본질적으로 바로 적용가능하다.
도 2 내지 4는 도 1에 도시된 예시적 실시형태의 변형을 나타내는 추가 유기 전계 발광 소자를 도시한다.
도 2의 예시적 실시형태에 따른 유기 전계 발광 소자는 기판(4) 상에 제1 전극(5)과 제2 전극(6) 사이에 제1 유기 기능성 스택(1), 그 위에 금속 층(3) 및 금속 층(3) 위에 제2 유기 기능성 스택(2)을 포함한다. 도 1에 따른 예시적 실시형태에서와 같이, 제1 유기 기능성 스택(1)은 n-도핑 유기층(12)을 갖고 제2 유기 기능성 스택(2)은 p-도핑 유기층(23)을 가지며, 각 경우에 이들은 금속 층(3)에 직접 접하여, 전하 생성 층(30)이 형성된다.
도시된 예시적 실시형태에서, 기판(4)은 유리 또는 플라스틱 필름으로 구성된다. 플라스틱 필름은 또한, 예를 들어 폴리올레핀, 예를 들어 고밀도 또는 저밀도 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)을 포함할 수 있거나 이들로부터 형성될 수 있다. 또한, 플라스틱은 폴리비닐 클로라이드(PVC), 폴리스티렌(PS), 폴리에스테르 및/또는 폴리카보네이트(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PT), 폴리에테르 술폰(PES) 및/또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN)를 포함할 수 있거나 이들로부터 형성될 수 있다.
도시된 예시적 실시형태에서, 제1 전극(5)은 투명 애노드로 구현되며, 그 위에 제1 유기 기능성 스택(1)이 배치되고, 금속 박막, 또는 예를 들어 산화 인듐 주석, 산화 인듐 아연 또는 산화 아연과 같은 투명 도전성 산화물을 포함한다.
도시된 예시적 실시형태에서, 제1 유기 기능성 스택(1)은, 제1 전극(5)에서 보았을 때, 정공 수송 층으로 구현되는 p-도핑 유기 층(13), 그 위에 전자 차단 층(14), 그 위에, 도시된 예시적 실시형태와는 달리 복수의 전계 발광 층을 포함할 수도 있는 제1 전계 발광 층(11), 그 위에 정공 차단 층(15), 및 그 위에, 도시된 예시적 실시형태에서 전자 수송 층으로 구현된 전술한 n-도핑 유기 층(12)을 갖는다.
제2 유기 기능성 스택(2)은 유사한 구성을 가지며, 이는 정공 수송 층 형태의 상술한 p-도핑 유기 층(23), 전자 차단 층(24), 도시된 예시적 실시형태와 달리 복수의 전계 발광 층을 포함할 수도 있는 제2 전계 발광 층(21), 그 위에 정공 차단 층(25), 및 그 위에, 전자 수송 층으로 구현되는 n-도핑 유기 층(22)을 포함한다. 전계 발광 층(11 및 21)은, 유기 전계 발광 소자의 양측, 즉 기판(4)을 갖는 측 및 제2 전극(6)을 갖는 측에 어떤 종류의 발광 느낌을 원하는지에 따라, 동일하거나 상이한 광을 생성할 수 있다.
도시된 예시적 실시형태에서, 금속 층(3)은 불투명 및 반사성으로 구현된다. 상기 목적을 위해, 금속 층(3)은 알루미늄 및/또는 은을 포함하거나 이들로 구성된다. 은의 경우, 금속 층의 두께는 40 nm 이상 및 바람직하게는 50 nm 이상이다. 알루미늄의 경우, 금속 층(3)의 두께는 20 nm 이상이다. 특히 바람직하게는, 금속 층(3)의 두께는 200 nm 이하이다.
기판(4)으로부터 떨어져 마주하는 금속 층(3) 측의 제2 유기 기능성 스택(2) 위에 배치된 제2 전극(6)은 유사하게, 제2 유기 기능성 스택(2)에서 생성된 광에 대해 적어도 부분적으로 투명한 투명 전극으로 구현된다. 또한, 도시된 예시적 실시형태에서 제2 전극(6)은 캐소드로 구현되고 예를 들어 제1 전극(5)과 함께 설명된 바와 같이, 금속 박막 또는 투명 도전성 산화물을 포함한다. 도시된 예시적 실시형태와 달리, 제1 전극(5) 및/또는 제2 전극(6)은 또한 다층구조로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 하나 또는 복수의 TCO 층 및/또는 하나 또는 복수의 금속 층 및/또는 개요 부분에서 서술된 하나 또는 복수의 추가 재료를 포함할 수 있거나 이들로 구성될 수 있다.
제1 및 제2 유기 기능성 스택(1 및 2) 사이의 불투명 금속 층(3)에 의해, 도 2에 도시된 유기 전계 발광 소자는 기판(4) 및 제1 전극(5)을 통해서 및 제2 전극(6)을 통해서 서로 별도로 광을 방출할 수 있으며, 따라서 소위 양면 발광 OLED로 구현된다.
또한, 유기 전계 발광 소자는 예시적 실시형태에 도시된 바와 같은 봉지 층(7)을 포함할 수 있으며, 상기에서 유기 기능성 스택(1 및 2) 및 금속 층(3)은 제2 전극(6) 상에 배치된 봉지 층(7)과 기판(4) 사이에 배치된다. 기판(4)의 불투과성을 증가시키기 위해, 기판(4)과 제1 전극(5) 사이에 추가 봉지 층(7)이 배치된다.
도시된 예시적 실시형태에서, 봉지 층(7)은 투명하며 소위 박막 봉지로 구현된다. 이들은 예를 들어 원자 층 증착(ALD)법과 같은 증착법에 의해 제조되며, 개요 부분에서 서술된 하나 또는 복수의 재료로 구성된 하나 또는 복수의 층을 포함한다.
제2 전극(6) 및 그 위에 배치된 봉지 층(7) 위에, 커버 층(9)이 접합 층(8)에 의해 배치되며, 상기 커버 층은 예를 들어, 유리, 또는 상술한 플라스틱 재료 중 하나로 구성된 플라스틱 필름으로 구성된다. 이 경우, 커버 층(9)은 특히 스크래치 방지물로서 작용하며 제2 전극(6) 상의 봉지 층(7)으로 인해 밀봉 방식으로 구현될 필요가 없다.
커버 층(9) 상에, 및 유기 기능성 스택(1 및 2)으로부터 떨어져 마주하는 기판(4) 측에, 산란 필름, 마이크로-렌즈 어레이, 또는 표면 구조화된 층의 형태인 광 커플링-아웃 요소(10)가 각 경우에 추가 접합 층(8)에 의해 배치된다. 이와 달리, 기판(4) 및/또는 커버 층(9)에 광 커플링-아웃 요소(10)로서 표면 구조가 제공될 수도 있다.
도 3은, 도 2의 예시적 실시형태와 비교하여, 부분 투명성 및 부분 반사성인 금속 층(3)을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 도시한다. 또한, 도시된 예시적 실시형태에서, 제2 전극(6)은 반사성 금속 층으로 구현된다. 그 결과, 개요 부분에서 설명한 바와 같이, 제2 유기 기능성 스택(2)은 제1 유기 기능성 스택(1)에 광학적으로 결합된 마이크로-공동을 형성한다. 상기 목적을 위해, 금속 층(3)은 예를 들어, 두께가 10 nm 이상 및 40 nm 이하인 은, 또는 두께가 10 nm 이상 및 20 nm 이하인 알루미늄을 포함한다.
제2 유기 기능성 스택(2) 및 제1 유기 기능성 스택(1)에 의해 형성된 결합 공동(coupled cavity)은, 기판(4)을 통해 방출되며 제1 유기 기능성 스택(1)에서 형성된 광 및 제2 유기 기능성 스택(2)에서 형성된 광의 합성(superimposition)인 광이 높은 연색 지수를 가질 수 있도록, 유기 층(11 내지 15 및 21 내지 25)의 재료 및 두께 및 서로에 대한 배치를 설정함으로써 원하는 색을 향해 최적으로 맞춰질 수 있다.
이전의 예시적 실시형태에서와 같이, 제2 전극 상에 배치된 봉지 층(7)은 박막 봉지로 구현될 수 있다. 이와 달리, 제2 전극(6) 상의 봉지 층(7)은 예를 들어 유리 플레이트 또는 유리 기판의 형태인 유리 층으로 구현될 수도 있으며, 이는 또한, 예를 들어 게터 재료를 갖는 식각된 공동의 형태로, 공동 또는 오목부를 가질 수 있다. 투명한 유기 전계 발광 소자, 또는 전면 발광체로 구현된 유기 전계 발광 소자의 경우, 이 경우에 게터 재료는 유기 기능성 스택의 활성 영역 주위에 형성되는 것이 바람직하다. 봉지 층(7)이 유리 플레이트인 경우, 도 3에 도시된 커버 층(9), 및 커버 층(9)과 봉지 층(7) 사이의 접합 층(8)도 또한 생략될 수 있다.
도 4는 유기 전계 발광 소자의 추가 예시적 실시형태를 도시하며, 이는, 도 2 및 3의 예시적 실시형태와 비교하여, 두께가 10 nm 이하인 금속 층(3)을 포함한다. 그 결과, 금속 층(3)은 적어도 부분적으로 투명하다. 전극들(5 및 6)은 유사하게, 각 경우에 유기 기능성 스택(1 및 2)에서 생성되는 방사가 유기 전계 발광 소자에 의해 양측에서 방출될 수 있도록, 투명하게 구현된다. 이 경우, 전극(5 및 6) 및 금속 층(3)의 투명도에 따라, 양측에서 동일한 색감 또는 약간 상이한 색감이 가능하게 될 수 있다. 스위치-오프 상태에서, 도 4에 따른 유기 전계 발광 소자는 투명하게 나타난다. 또한, 도 2 및 3과 함께 도시된 바와 같은 광 커플링-아웃 요소가 유기 전계 발광 소자의 한 측 또는 양측에 배치될 수도 있다. 그 결과, 유기 전계 발광 소자는 스위치-오프 상태에서 반투명하게 나타날 수 있다.
도시된 예시적 실시형태에 추가하여, 유기 전계 발광 소자는 또한 도시된 예시적 실시형태의 특징의 조합을 포함할 수 있다. 따라서, 예로서, 유기 전계 발광 소자가, 각각의 금속 층이 사이에 배치된 적어도 3개의 유기 기능성 스택을 포함하는 것도 가능할 수 있다. 이 경우, n-도핑 및 p-도핑 층은, 그 사이에 배치되며 각 경우에 개별 유기 기능성 스택들 사이에서 그에 직접 접하는 금속 층과 함께 전하 생성 층을 형성하는 한편, 개별 금속 층은 서로 동일하거나 상이하게 구성될 수 있다. 따라서, 예로서, 유기 전계 발광 소자는, 불투명하고 반사성인 제1 금속 층을 포함하는 것이 가능할 수 있는 반면, 제2 금속 층은 적어도 부분적으로 투명하다. 결과적으로, 적어도 하나의 유기 기능성 스택이 반사성의 불투명 금속 층의 한 측에 배치될 수 있는 한편, 예를 들어 적어도 2개의 유기 기능성 스택이 다른 측에 배치된다. 적어도 부분적으로 투명한 금속 층이 사이에 배치된 2개의 유기 기능성 스택은 예를 들어, 도 3과 함께 설명된 바와 같은 결합 마이크로-공동을 형성할 수 있다.
본 발명은 예시적 실시형태를 기초로 한 설명에 의해 상기 예시적 실시형태로 제한되지 않는다. 또한, 본 발명은, 임의의 신규 특징 또는 특징들의 임의의 조합 자체가 특허 청구항 또는 예시적 실시형태에 명백히 명시되지 않았다 할지라도, 임의의 신규 특징, 및 특히 특허 청구항의 특징들의 임의의 조합을 포함하는 특징들의 임의의 조합도 또한 망라한다.

Claims (14)

  1. - 제1 전계 발광 층(11) 및 적어도 하나의 n-도핑 유기 층(12)을 갖는 제1 유기 기능성 스택(1),
    - 제2 전계 발광 층(21) 및 적어도 하나의 p-도핑 유기 층(23)을 갖는 제2 유기 기능성 스택(2)
    을 포함하며,
    상기 n-도핑 및 p-도핑 유기 층(12,23)은 상기 제1 및 제2 전계 발광 층(11,21) 사이에 배치되고, 금속 층(3)이 상기 n-도핑 및 p-도핑 유기 층(12,23)에 직접 접하는 방식으로 그 사이에 배치된
    유기 전계 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 금속 층(3)은 플로팅(floating) 상태인 유기 전계 발광 소자.
  3. 제1항 또는 제2항 중 한 항에 있어서, 상기 금속 층(3)은 접촉-연결가능하지 않는 유기 전계 발광 소자.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 층(3)은 알루미늄 및/또는 은을 포함하거나 이들로 구성된 유기 전계 발광 소자.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 층(3)은 적어도 부분적으로 투명한 유기 전계 발광 소자.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 층(3)은 불투명한 유기 전계 발광 소자.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 제1 및 제2 유기 기능성 스택(1,2)은 제1 및 제2 전극(5,6) 사이에 배치되고, 상기 제1 및 제2 전극(5,6)은 투명한 유기 전계 발광 소자.
  8. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 층(3)은 부분 반사성인 유기 전계 발광 소자.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 및 제2 유기 기능성 스택(1,2)은 제1 및 제2 전극(5,6) 사이에 배치되고, 상기 제1 전극(5)은 투명하고 상기 제2 전극(6)은 반사성이며 불투명한 유기 전계 발광 소자.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 투명 도전성 산화물 및/또는 투명 금속 층을 포함하는 층을 갖는 투명한 제1 및/또는 제2 전극(5,6)을 포함하는 유기 전계 발광 소자.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2 유기 기능성 스택(1,2)은 기판(4)과 봉지 층(7) 사이에 배치된 유기 전계 발광 소자.
  12. 제11항에 있어서, 상기 봉지 층(7)은 박막 봉지로 구현된 유기 전계 발광 소자.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 봉지 층(7)은 유리 층을 포함하는 유기 전계 발광 소자.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 금속 층(3)으로부터 떨어져 마주하는 투명한 제1 및/또는 제2 전극(5,6) 측에 광 커플링-아웃(light coupling-out) 요소(10)가 배치된 유기 전계 발광 소자.
KR1020137031496A 2011-05-31 2012-05-09 유기 전계 발광 소자 KR20140027349A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011076791A DE102011076791A1 (de) 2011-05-31 2011-05-31 Organisches elektrolumineszierendes bauelement
DE102011076791.6 2011-05-31
PCT/EP2012/058501 WO2012163637A1 (de) 2011-05-31 2012-05-09 Organisches elektrolumineszierendes bauelement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140027349A true KR20140027349A (ko) 2014-03-06

Family

ID=46085592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137031496A KR20140027349A (ko) 2011-05-31 2012-05-09 유기 전계 발광 소자

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20140183488A1 (ko)
EP (1) EP2715826B1 (ko)
KR (1) KR20140027349A (ko)
CN (1) CN103620809B (ko)
DE (1) DE102011076791A1 (ko)
WO (1) WO2012163637A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160108665A (ko) * 2015-03-04 2016-09-20 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치, 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법
KR20170105572A (ko) * 2015-08-12 2017-09-19 보에 테크놀로지 그룹 컴퍼니 리미티드 유기 전계발광 장치 및 그 제조 방법

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014103943B4 (de) * 2014-03-21 2019-12-05 Osram Oled Gmbh Organische optoelektronische Vorrichtungen
DE102014205747A1 (de) * 2014-03-27 2015-10-01 Tridonic Gmbh & Co Kg Leuchtmodul und Herstellungsverfahren für ein Leuchtmodul
CN104966789A (zh) * 2015-06-30 2015-10-07 深圳市华星光电技术有限公司 一种电荷连接层及其制造方法、叠层oled器件
CN111370585A (zh) * 2018-12-26 2020-07-03 广东聚华印刷显示技术有限公司 发光器件及显示装置
CN113036062A (zh) * 2019-12-25 2021-06-25 广东阿格蕾雅光电材料有限公司 一种有机电致发光材料叠层器件
CN114335369B (zh) * 2021-12-29 2023-12-01 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 发光器件、oled显示面板

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009506513A (ja) * 2005-08-31 2009-02-12 イーストマン コダック カンパニー タンデム式ｏｌｅｄデバイスのための中間接続層
KR20100126428A (ko) * 2008-02-22 2010-12-01 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 양면형 유기 발광 다이오드(ｏｌｅｄ)
JP2011029172A (ja) * 2009-06-30 2011-02-10 Fujifilm Corp 有機ｅｌ装置及びその設計方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4885211A (en) * 1987-02-11 1989-12-05 Eastman Kodak Company Electroluminescent device with improved cathode
US5834893A (en) * 1996-12-23 1998-11-10 The Trustees Of Princeton University High efficiency organic light emitting devices with light directing structures
US6091195A (en) * 1997-02-03 2000-07-18 The Trustees Of Princeton University Displays having mesa pixel configuration
US6226890B1 (en) * 2000-04-07 2001-05-08 Eastman Kodak Company Desiccation of moisture-sensitive electronic devices
JP3933591B2 (ja) * 2002-03-26 2007-06-20 淳二 城戸 有機エレクトロルミネッセント素子
US7030554B2 (en) * 2004-02-06 2006-04-18 Eastman Kodak Company Full-color organic display having improved blue emission
US7126267B2 (en) * 2004-05-28 2006-10-24 Eastman Kodak Company Tandem OLED having stable intermediate connectors
US7273663B2 (en) * 2004-08-20 2007-09-25 Eastman Kodak Company White OLED having multiple white electroluminescence units
US8057916B2 (en) * 2005-04-20 2011-11-15 Global Oled Technology, Llc. OLED device with improved performance
US20070103066A1 (en) * 2005-11-04 2007-05-10 D Andrade Brian W Stacked OLEDs with a reflective conductive layer
TWI364840B (en) * 2007-12-03 2012-05-21 Chimei Innolux Corp Tandem organic light emitting device and method for assembling the same
KR20090125616A (ko) * 2008-06-02 2009-12-07 삼성전자주식회사 유기 발광 소자의 제조 방법 및 유기 발광 소자
DE102008035471B4 (de) * 2008-07-30 2010-06-10 Novaled Ag Lichtemittierende Vorrichtung
US20100089443A1 (en) * 2008-09-24 2010-04-15 Massachusetts Institute Of Technology Photon processing with nanopatterned materials

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009506513A (ja) * 2005-08-31 2009-02-12 イーストマン コダック カンパニー タンデム式ｏｌｅｄデバイスのための中間接続層
KR20100126428A (ko) * 2008-02-22 2010-12-01 코닌클리즈케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 양면형 유기 발광 다이오드(ｏｌｅｄ)
JP2011029172A (ja) * 2009-06-30 2011-02-10 Fujifilm Corp 有機ｅｌ装置及びその設計方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
일본 공표특허공보 특표2009-506513호(2009.02.12.) 1부. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160108665A (ko) * 2015-03-04 2016-09-20 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치, 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법
KR20170105572A (ko) * 2015-08-12 2017-09-19 보에 테크놀로지 그룹 컴퍼니 리미티드 유기 전계발광 장치 및 그 제조 방법
US10026916B2 (en) 2015-08-12 2018-07-17 Boe Technology Group Co., Ltd. Organic electroluminescent apparatus forming a microcavity

Also Published As

Publication number Publication date
US20140183488A1 (en) 2014-07-03
EP2715826A1 (de) 2014-04-09
WO2012163637A1 (de) 2012-12-06
EP2715826B1 (de) 2020-08-05
CN103620809B (zh) 2016-06-01
DE102011076791A1 (de) 2012-12-06
CN103620809A (zh) 2014-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140027349A (ko) 유기 전계 발광 소자
JP5348825B2 (ja) 光を放射するデバイス
KR101871289B1 (ko) 유기 전계발광 소자
JP5335002B2 (ja) オプトエレクトロニクス素子
EP2282361A2 (en) Organic led and manufacturing method thereof
JP2008270812A (ja) 有機オプトエレクトロニクス素子
US8941296B2 (en) Organic EL device having a high light output
TWI552403B (zh) 利用電流散佈總線之大面積發光電氣封裝體
KR102077142B1 (ko) 유기 발광 소자
JP5322084B2 (ja) 有機発光ダイオードおよび有機発光ダイオードの製造方法
US10651339B2 (en) Light emitting element and display device including the same
US20150155517A1 (en) Organic light-emitting device
KR20110118277A (ko) 투과형 유기 발광 다이오드 소자 및 이를 이용한 투과형 조명 장치
KR101815247B1 (ko) 전기루미네선스 디바이스
JP2007519177A (ja) 均質な明るさを備えた電界発光デバイス
CN106856205B (zh) 有机发光显示器件及其制造方法、以及有机发光显示装置
WO2015072748A1 (ko) 탠덤형 백색 유기발광소자
US20160219673A1 (en) Optoelectronic component device and method for operating an optoelectronic component
KR20040022309A (ko) 고굴절률 덮개층을 가지는 고효율 발광소자
US20140319482A1 (en) Light-emitting component and method for producing a light-emitting component
US10177333B2 (en) Organic light-emitting display panel and device
KR20160113732A (ko) 발광 컴포넌트 및 발광 컴포넌트를 제조하기 위한 방법
US20130270542A1 (en) Method for producing an optoelectronic component and optoelectronic component
US9373810B2 (en) Organic EL element and light-emitting apparatus including the same
CN111864086A (zh) 发光结构、显示面板和显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application