KR20140116167A - 배면 발광 ｏｌｅｄ 소자 및 배면 발광 ｏｌｅｄ 소자의 휘도 균일화 방법 - Google Patents
배면 발광 ｏｌｅｄ 소자 및 배면 발광 ｏｌｅｄ 소자의 휘도 균일화 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은, 특정 시트 저항(R1)을 갖는 투명 애노드(1) 및 특정 시트 저항(R2)을 갖는 캐소드(3)(비 r=R2/R1는 0.01 내지 2.5임); 적어도 하나의 전기 애노드 콘택, 및 활성 영역(20) 위에 배치된 특정한 소위 콘택 표면을 갖는 제1 전기 캐소드 콘택(5); 및 유기 발광 시스템(Et) 위의 활성 영역(20)을 덮는 반사체(6)를 포함하는 OLED 소자(100)에 관한 것이다. 그리고 애노드 콘택(41)의 각 지점(B)에 있어서, 지점(B)은 제1 애노드 영역(40)의 특정 에지 상에 존재하여, B와, 상기 지점(B)에 가장 가까운 콘택 표면의 지점(C) 간의 거리(D)를 정의하고, 상기 지점(B)과, 제1 에지에 대향하는 제1 애노드 영역 에지의 지점(X) 사이의, C를 통과하는 거리(L)를 정의할 때, 이하의 기준이 정의된다: 0.01＜r＜0.1일 경우, 30%＜D/L＜48%; 0.1＜r＜0.5일 경우, 10%＜D/L＜45%; 0.5＜r＜1일 경우, 10%＜D/L＜45%; 1＜r＜1.5일 경우, 5%＜D/L＜35%; 및 1.5＜r＜2.5일 경우, 5%＜D/L＜30%.
Description
본 발명의 주제는 유기 발광 다이오드 소자 및 배면 발광 OLED 소자의 휘도를 균일화하기 위한 방법이다.
공지된 유기 발광 시스템 또는 OLED("Organic Light Emitting Diodes")는 전기전도성 박층의 형태로 측면에 있는(bracketing) 전극들에 의해 전기가 공급된 유기 발광 층의 스택을 포함한다. 2개의 전극들 사이에 전압이 인가될 경우, 전류는 유기층을 통과하여, 전계 발광에 의해 광을 생성한다.
배면 발광(back-emitting) OLED 소자(또는 "배면(bottom)" OLED)에서, 상부 전극 또는 캐소드는 통상적으로 시트 저항이 0.1 Ω/□ 이하인 반사성 금속 층이며, 하부 전극 또는 애노드는 시트 저항이 몇 자릿수 더 높은, 방출된 광이 통과하는 것을 가능하도록 하는 유리 또는 플라스틱 기판상에 퇴적된 투명 층이다.
PCT 특허공개 제WO99/02017호는, 가장 특별하게는 대형 소자에 있어서, 애노드와 캐소드 간의 매우 큰 시트 저항 차이는 휘도 불균일, 지속기간 및 신뢰성 감소를 동시에 초래함을 주목한다. 따라서, 특정 시트 저항(R1)을 갖는 투명 애노드 및 유사한 특정 시트 저항(R2)을 갖는 캐소드를 갖고 비 r=R2/R1이 0.3과 3 사이인 유기 발광 다이오드 소자를 제안한다.
예로서, 애노드는 시트 저항이 10 Ω인 ITO 층이고, 캐소드는 시트 저항이 9.9 Ω인 이트륨 박층이며, 즉 r이 약 1이다.
하지만, 균일도의 증가가 여전히 최적은 아니며 모든 OLED 구성에 있어서 전혀 확실하지도 않다.
따라서, 본 발명의 주제는, 제1 주면(main face)에서 시작하여,
- (예를 들어, 제1면 또는 하위-층 바로 위의) 투명하며, 바람직하게는 적어도 하나의 전기전도성 층을 포함하고, 특정 시트 저항(R1), 특히 30 Ω/□ 미만이거나 15 Ω/□ 이하, 또는 심지어 10 Ω/□ 이하인 시트 저항(R1)의 애노드를 형성하는 하부 전극 - 애노드는 특정 애노드 표면을 갖고, 애노드 표면의 특징 치수는 바람직하게는 적어도 2 cm 또는 5 cm임 -
- 애노드 위의 유기 발광 시스템,
- 유기 발광 시스템 위에(또는 시스템 바로 위에), 바람직하게는 전기전도성 층을 포함하며, 특정 시트 저항(R2)의, 바람직하게는 일정한 특정 두께의 캐소드를 형성하는 상부 전극 - 비(r=R2/R1)는 0.01 내지 2.5의 범위임 -
을 상기 순서대로 포함하여, 애노드, 유기 발광 시스템 및 캐소드가 소위 공통 활성 구역(아주 불투명할 경우, 발광 면에서 선택적인 임의의 내부 애노드 콘택을 제외한 것에 상응함)을 형성하는 스택을 포함하는 제1 주면을 갖는 투명 기판을 포함하는 유기 발광 다이오드 소자, 소위 OLED이다.
OLED 소자는 추가로,
- 특히 층형(layer-like)이며, 제1 맞춤형 애노드 콘택으로 지칭되는 적어도 하나의 애노드 전기 콘택 - 상기 제1 맞춤형 콘택은 단독으로 또는 특히 점형의 하나 이상의 제2의 소위 맞춤형 애노드 콘택과 함께, 제1 애노드 영역으로 지칭되는 애노드 표면의 제1 영역의 (외부) 윤곽의 범위를 정함(전위(potential)(V)가 애노드의 경계에 인가됨) -,
- 특히 층형의 제1 캐소드 전기 콘택
[상기 제1 캐소드 전기 콘택은,
- 제1 애노드 영역 위의 캐소드 영역을 부분적으로 덮으면서 활성 구역 위에 배치되고,
- 콘택 표면으로 지칭되며, 활성 구역의 표면적 및 제1 애노드 영역의 표면적보다 작은 특정 표면을 갖고,
- 콘택 표면의 모든 지점에서 제1 맞춤형 애노드 콘택 및 선택적인 제2 맞춤형 애노드 콘택(들)로부터 오프셋(offset)됨]
을 포함한다.
그리고 제1 맞춤형 애노드 콘택 및 각각의 선택적인 제2 맞춤형 애노드 콘택의 (적어도 대부분의 또는 80% 및 바람직하게는) 각각의 지점(B)에 있어서, 지점(B)은 제1 애노드 영역의 (제1) 특정 에지에 존재하여, 상기 지점(B)과, 상기 지점(B)에 가장 가까운 콘택 표면의 지점(C) 사이의 거리(D)를 정의하고, 상기 지점(B)과, 제1 에지로부터 제1 애노드 영역의 대향 에지의 지점(X) 사이의, C를 통과하는 거리(L)를 정의할 때, 이하의 기준이 정의된다:
· 0.01≤r＜0.1일 경우, 30%＜D/L＜48%,
· 0.1≤r＜0.5일 경우, 10%＜D/L＜45%,
· 0.5≤r＜1일 경우, 10%＜D/L＜45%,
· 1≤r＜1.5일 경우, 5%＜D/L＜35%,
· 1.5≤r＜2.5일 경우, 5%＜D/L＜30%.
더 엄밀하게는, D는 B와, 애노드 상의 또는 더 양호하게는 애노드에 평행한 B를 통과하는 평면의 (직교) 돌출부(C) 간의 거리이지만, OLED의 작은 높이를 고려할 경우 이로 인해 상기 정의된 기준이 변경되지 않는다.
이와 유사하게, 더 엄밀하게는, L은, 애노드에 평행한 B를 통과하는 평면의 직교 돌출부(C)를 통과하는, B와 X 간의 거리이지만, OLED의 작은 높이를 상기하면 이로 인해 상기 기준이 변경되지 않는다.
따라서, 애노드에 평행한 B를 통과하는 평면의 D 및 L을 정의하는 것이 바람직할 수 있다.
최종적으로, OLED 소자는, 제1면으로부터 멀리 떨어져서, 유기 발광 시스템 위에 활성 구역을 덮는 반사체를 포함한다.
본 발명에 따라, "맞춤형 애노드 콘택"(즉, 맞춤형 제1 애노드 콘택 및 또한 맞춤형 제2 애노드 콘택(들))은, OLED가 작동중일 경우, 맞춤형 콘택의 임의의 지점에서 전압이 동일하도록 충분한 전도성을 갖는 전기 콘택을 의미하는 것을 의도한다. 상기 전도성의 결과는, 맞춤형 콘택의 두 지점 사이에서 상기 두 지점 근처에서의 휘도 변형이 5% 미만이라는 것이다. 따라서 맞춤형 애노드 콘택의 역할은 그의 표면 전체에 걸쳐 하나의 동일한 전기 전위를 분포시키는 것이다.
본 발명에 따라, 제1 캐소드 전기 콘택은, OLED가 작동중일 경우, 제1 캐소드 콘택의 임의의 지점에서 전압이 동일하도록 충분한 전도성을 갖는다. 상기 전도성의 결과는, 상기 캐소드 콘택의 두 지점 사이에서 상기 두 지점 근처에서의 휘도 변형이 5% 미만이라는 것이다. 따라서 상기 캐소드 콘택의 역할은 그의 표면 전체에 걸쳐 하나의 동일한 전기 전위를 분포시키는 것이다.
본 발명의 목적은 특정 R1 및 특정 유기층 저항(rorg)을 갖는 애노드로 휘도 균일도의 전제조건 기준을 만족하는 가능한 최대의 OLED를 제조하는 것이다.
본 출원인은 애노드 및 캐소드를 위한 연결 장치(connection arrangements)의 위치, 특히 서로에 대한 위치설정뿐만 아니라 형태가 중요하였음을 주목하였다. 진정한 균일도 증가를 위해서:
- 애노드 콘택 또는 콘택들, 특히 이들의 위치 및 저항을 적절히 선택하고(이들이 맞춰지도록),
- 제1 캐소드 콘택을 정확하게 배치하고,
- 제1 캐소드 콘택을 맞춤형 애노드 콘택 또는 콘택들로부터 충분히 이격시키는 것
이 중요하다.
따라서, 발광 면 전체에 걸쳐 캐소드와 애노드 간의 가능한 가장 일정한 전위 차를 얻는다.
상기 r(또는 r')이 더 많이 증가할수록, 콘택 표면을 더 많이 증가시키는 것이 필요하다.
특히, 제조상의 어려움으로 인해, 비 r은 2.5까지 제한된다.
표현 "대향 에지"는 광범위한 의미로 사용되며 둥근 애노드 영역(디스크, 타원형 윤곽 등)의 2개의 대향 구역을 포함한다.
D는 지점(B)에 상관없이 일정할 수 있거나, 비 r의 선택에 따라 대폭적으로 좌우되는 본 발명에 따른 비 D/L을 유지하면서 변화할 수 있다.
더 양호한 균일화를 위해, 제1 캐소드 콘택은 제1 애노드 영역의 에지로부터 가장 먼 거리의 영역 또는 영역들에 존재한다(전위(V)로).
상기 멀리 떨어진 영역에서는 사실상 애노드 전위가 가장 급격하게 저하된다. 따라서, 본 발명에 따라, 캐소드에서의 전위 저하를 통해 보상할 필요가 있으며, 상기 전위 저하는 본 발명에 따른 제1 캐소드 콘택에 의해 발생한다.
통상적인 애노드 영역 형태(다각형, 둥근형 등)에 있어서, 이는 당연히 제1 애노드 영역의 중심 영역 - 따라서 중심 및 그의 주변 -이다.
따라서, 제1 캐소드 콘택은 유리하게는, 적어도 맞춤형 애노드 콘택 또는 콘택들 방향으로 제1 애노드 영역의 중심 영역(다르게 서술되지 않으면 중심)에서 활성 구역의 에지까지 연장될 수 있다.
D/L의 상한치는 본 발명에 따른 제1 캐소드 콘택이 점형(또는 무한대로 미세한) 종류의 콘택과 차이가 있음을 상기시킨다.
따라서, 제1 캐소드 콘택이 충분한 콘택 표면을 갖는 것이 중요하다.
예를 들어, 중심 구역의 일부가 불균일한 캐소드 콘택은 본 발명을 따르지 않는다. 비교 예로서 하기를 인용하는 것이 가능하다:
- 제1 애노드 영역의 중심 구역에서 지나치게 멀리 이격된 복수 부분의 캐소드 콘택,
- 지나치게 미세한 프레임(frame) 또는 환(annulus)을 형성하는 중공(hollow) 캐소드 콘택.
캐소드 콘택의 다른 비교 예(본 발명을 따르지 않음)는 활성 구역 외부의 캐소드 콘택일 것이다.
캐소드 콘택의 다른 비교 예(본 발명을 따르지 않음)는 추가로, 활성 구역의 내주(폭이 D)만을 차지하거나 활성 구역 전체를 차지하는, 그리드 또는 병렬 밴드(band)와 같은 (저항형 또는 맞춤형) 콘택의 네트워크일 것이다.
본 발명에 따른 캐소드 콘택은 반드시 활성 구역 및/또는 제1 애노드 영역의 대칭을 재현할 필요가 없다.
캐소드는, 특히 박층 종류 퇴적에 있어서 제조 방법의 함수로서 공차가 예를 들어 ±10%인 일정한 특정 두께를 갖는 것이 바람직하다.
가장 특정하게는 조명용으로 의도된 본 발명에 따른 OLED는 또한, 제1 애노드 영역의 길이 또는 직경이 적어도 10 cm 또는 15 cm일 수 있도록 특징 치수, 즉 최대 치수를 갖는다.
캐소드는, 애노드와 캐소드 간의 전위차(들)가 조명에 적합하도록, 특히 Vc가 접지되도록, 전위(Vc)에서 통전된다.
종래의 두꺼운 캐소드가 이상적인 것으로 간주되며, 즉, 이는 자체적으로 캐소드 콘택을 형성한다(캐소드의 모든 지점에서 등전위임). 본 발명은 캐소드의 시트 저항(R2)이 증가하는 점 및 콘택 표면상에서의 기준이 상기 캐소드와 구별된다.
콘택 표면은 솔리드(solid) 표면, 그리드형 표면(등전위를 유지하기 위해 설계됨)일 수 있으며, 표면은 선택적으로 별형(star-like)이다.
사실상, 콘택 표면은 솔리드 일지라도 더 두껍거나 더 얇은 분지(특히, 선으로 간주될 수 있는)를 갖는 별형일 수 있다. 바람직하게는, 분지의 말단은 가장 가까운 맞춤형 애노드 콘택 지점(B1)으로부터 거리 D1 만큼 이격되며, D1/L1은 D/L에 대한 것과 동일한 기준을 따른다.
(실질적으로) 솔리드인 콘택 표면(특히, 애노드상에 퇴적된 층)은 표면 불연속성을 나타낼 수 있지만, 이는 맞춤형 애노드 콘택 또는 콘택들로부터 가장 멀리 떨어진 영역에서의 등전위 작용을 방해할 수 없다.
솔리드 표면은 특히, 적어도 맞춤형 애노드 콘택 또는 콘택들을 향하는 볼록부일 수 있다.
그리고, 이미 나타낸 바와 같이, 바람직하게는 솔리드 콘택 표면은 중공형이 아니다.
활성 구역이 솔리드 종류인 것이 더욱 바람직하다. 적어도 하나의 (강력한) 수축부(constriction)를 갖는 활성 구역의 경우, 맞춤형 애노드 콘택이 상기 수축부를 향하도록 배치하지 않는 것이 바람직할 수 있다.
캐소드 콘택은 자립형(self-supported)일 수 있으며, 예를 들어 한 세트의 와이어, 시트형 등으로 캐소드 상에 오버레이될 수 있다.
바람직하게는, 제1 캐소드 콘택의 두께는 일정하다.
제1 캐소드 콘택은 임의의 맞춤형 애노드 콘택을 포함하지 않는 활성 구역 에지의 구역 또는 구역들까지 연장될 수 있다.
제1 맞춤형 콘택은 부분적으로 솔리드 층 또는 메쉬형 층(밴드를 형성하는 밀집한 그리드 등), 또는 전류를 분산시키기에 충분히 조밀한, 예를 들어 수 mm 미만으로 이격된 한 세트의 점형 애노드 콘택일 수 있다.
제1 맞춤형 콘택은 특히 실질적으로 직선형이며, 주변부일 수 있고, 따라서 광범위하게는
- 발광 시스템의 에지(및 위의 캐소드의 에지)로부터 돌출되며, 따라서 (적어도 부분적으로) 활성 구역 외부의 주변부의, 특히 패시베이션(passivation)에 의해 캐소드와 유기층의 에지로부터 분리된 애노드 에지 상의,
- 및/또는 발광 시스템(및 위의 캐소드)에 의해 덮이고 폴리이미드와 같은 패시베이션 층에 의해 패시베이션되며, 따라서 (적어도 부분적으로) 활성 구역 내부의 주변부의 애노드 에지 상의
주변부일 수 있다.
제1 외부 주변부 맞춤형 콘택 및/또는 선택적인 제2 외부 주변부 맞춤형 애노드 콘택 또는 콘택들은 바람직하게는, 활성 구역의 가장 가까운 에지로부터 L/10 미만 또는 L/20 미만의 거리(W)에 존재한다.
바람직하게는, 주변부인 제1 맞춤형 콘택(선택적인 제2 주변부 맞춤형 애노드 콘택 또는 콘택들과 같이)은 활성 구역의 주변부(내부 또는 외부)와 나란히 놓이며, 활성 구역의 주변부로부터 일정한(또는 거의 일정한) 거리이다.
외부 및/또는 내부의 제1 주변부 맞춤형 콘택은 바람직하게는, 활성 구역의 가장 가까운 에지로부터 10 mm 미만 또는 5 mm 이하의 거리에 존재하거나, (부분적으로) 활성 구역의 에지 상에 (양측으로부터 돌출하여) 존재한다.
주변부 애노드의 선택적인 제2 주변부 맞춤형 애노드 콘택 또는 콘택들(외부 및/또는 내부)은 바람직하게는, 활성 구역의 가장 가까운 에지로부터 10 mm 미만의 거리 또는 5 mm 미만의 거리에 존재하거나, (부분적으로) 활성 구역의 에지 상에 (양측으로부터 돌출하여) 존재한다.
제1 맞춤형 콘택은 애노드 에지 상에 존재할 수 있다.
바람직하게는, 제1 애노드 영역(특히, 애노드 표면의 유일한 영역)의 형태는 (실질적으로) 활성 구역의 형태에 상응하거나, 예를 들어 둥근 윤곽을 위한 한 세트의 직선 부분으로 형성된 것에 근접한다.
제1 및/또는 선택적인 제2 맞춤형 애노드 콘택(들)(특히 주변부)은 실질적으로 직선형일 수 있거나, 곡선형 등 일 수 있다.
통상적으로 맞춤형 애노드 콘택 (연장형 또는 점형)의 폭은 cm 단위이다. 제1 맞춤형 애노드 콘택이 매우 불투명하여 제1 맞춤형 애노드 콘택이 제공된 활성 구역에서 광이 나오지 않을 수 있다.
또한, 상술한 종래 기술과 대조적으로, 반사체를 통해 용인가능한 휘도 수준이 보존된다. 통상적으로 반사체는 광 반사율(RL)(유기 시스템을 향한)이 적어도 80%일 수 있다.
활성 구역이 프레임 또는 환과 같은 중공형일 경우, 제1 애노드 콘택은 활성 구역의 최외곽 윤곽 상에 존재하며, 활성 구역의 최내곽 윤곽 상에는 다른 맞춤형 애노드 콘택을 배치하는 것이 바람직하다. 상기 다른 맞춤형 애노드 콘택의 지점(B')과 캐소드 콘택에 가장 가까운 지점(C')간의 거리(D'), 및 지점(B')와, C를 통과하는 최외곽 애노드 윤곽 상의 지점(B) 간의 거리(L')를 정의하는 것이 가능하며, D 및 L과 유사한 방식으로 비 D'/L'가 r의 함수로서 정의된다.
더 엄밀하게는, D'는 애노드에 평행한 B'를 통과하는 평면의 직교 돌출부 C'와 B' 간의 거리이지만, OLED의 작은 높이를 상기하면, 이로 인해 상기 정의된 기준이 변경되지 않는다.
또한 유사하게 더 엄밀하게는, L'는 애노드에 평행한 B'를 통과하는 평면의 직교 돌출부 C'를 통과하는 평면상의 지점 B와 B' 간의 거리이지만, OLED의 작은 높이를 상기하면, 이로 인해 상기 정의된 기준이 변경되지 않는다.
따라서, 애노드에 평행한 B'를 통과하는 평면에 D' 및 L'를 정의하는 것이 바람직할 수 있다.
유기 발광 시스템은 애노드 위에 존재하며;
- 특히, 선택적인 전기전도성 평탄화에 의해, 애노드 기능에 통합시킴으로써 애노드 바로 위에,
- 또는 활성 구역 내부의 맞춤형 애노드 콘택의 패시베이션 바로 위에(이후에 논의되는 바와 같이),
- 특히, 선택적인 전기전도성 평탄화에 의해, 애노드 기능에 통합시킴으로써 애노드 바로 위에,
- 또는 활성 구역 내부의 저항형 애노드 콘택의 패시베이션 바로 위에(이후에 논의되는 바와 같이)
존재한다.
통상적으로, 애노드(기판 바로 위의 애노드 또는 예를 들어 광 추출을 위한층에 의해 분리된 애노드)를 구비한 기판 클래드(clad)는 광 투과율이 적어도 70%일 수 있다.
본 발명에 따라, "박층"은 두께가 ㎛ 미만이거나, 500 nm 미만이거나, 100 nm 미만인 층(정확하게 특정되지 않을 경우 단일 층 또는 다중 층)을 의미하는 것을 의도한다.
본 발명에 따라, "층"은 정확하게 특정되지 않을 경우 단일 층 또는 다중 층을 의미하는 것을 의도한다.
훨씬 더 양호한 균일화를 위해, 하기가 바람직하다:
· 0.04≤r＜0.1일 경우, 40%＜D/L＜48%,
· 0.1≤r＜0.5일 경우, 30%＜D/L＜45%,
· 0.5≤r＜1일 경우, 20%≤D/L≤40%, 특히 25%≤D/L≤35%,
· 1≤r＜1.5일 경우, 10%＜D/L≤35%,
· 1.5≤r＜2.5일 경우, 15%≤D/L≤25%.
특히, 하기 기준이 바람직하다(특히, 폐쇄(closed) 또는 준-폐쇄(quasi-closed) 윤곽의 맞춤형 애노드 콘택(들) 또는 한 세트의 이격된 연장형 애노드 콘택들에 있어서):
· 0.1≤r＜0.5일 경우, 30%＜D/L＜45%,
· 0.5≤r＜1일 경우, 20%≤D/L≤40%, 특히 25%≤D/L≤35%,
· 1≤r≤1.5일 경우, 10%＜D/L<35%.
제1 캐소드 콘택은 바람직하게는 제1 애노드 영역에서 연속적일 수 있으며, 특히 금속성 솔리드 층(단일 또는 다중 층)이고/이거나, 바람직하게는 콘택 표면이 중공형이 아니다(적어도 중심에서).
애노드는 복수의 애노드 영역의 윤곽을 정의하는 맞춤형 애노드 콘택들의 여러 그룹과 접촉할 수 있다. 각 애노드 영역에서, OLED 소자는, 상기 애노드 영역 위에 배치되며, 애노드 영역의 표면적보다 작은 특정 표면을 갖고, 상기 애노드 영역 위의 캐소드 영역을 부분적으로 덮으며, 콘택 표면의 모든 지점(C)에서 관련된 맞춤형 애노드 콘택 또는 콘택들로부터 오프셋 되며, D/L 에 대해 r의 함수로서 기 설명된 기준을 만족하는 캐소드 콘택(이후에 상세하게 설명된 바와 같이 선택적인 피복 부재 또는 브래그 거울(Bragg mirror)에 인접한)을 포함할 수 있다.
따라서, 맞춤형 애노드 콘택은 예를 들어, 삼각형, 직사각형, 정사각형, 벌칩형 등의 메쉬로 애노드(따라서 활성 구역)의 타일링(tiling)을 형성할 수 있다.
애노드 영역은 동일하거나 다른 크기이며 동일하거나 다른 형태이다.
OLED 소자는, 특히 전기 전도성 층으로서, 제1 애노드 영역에 배치되고, 제1 맞춤형 애노드 콘택 및/또는 선택적인 제2 맞춤형 애노드 콘택(들)에 연결되며, 선택적으로 상호접속된, 하나 이상의 소위 저항형 애노드 전기 콘택을 포함할 수 있다.
그리고, 0.01 내지 2.5 범위의 비 r=R2/R1는 0.01 내지 2.5 범위의 비 r'=R2/R'1(상기에서, R'1는 제1 애노드 영역의 애노드 및 저항형 콘택(들) 어셈블리의 등가 시트 저항이며, D/L 에 대한 기준이 유지된다)로 대체된다.
당연히, 하기 조건이 바람직할 것이다:
· 0.04≤r'＜0.1일 경우, 40%＜D/L＜48%,
· 0.1≤r'＜0.5일 경우, 10%＜D/L＜45%,
· 0.5≤r'＜1일 경우, 20%≤D/L≤40%, 특히 25%≤D/L≤35%,
· 1≤r'＜1.5일 경우, 10%＜D/L≤35%,
· 1.5≤r'＜2.5일 경우, 15%≤D/L≤25%.
저항형 콘택은, 작동 중에, 저항형 콘택의 특정 지점의 전위가 맞춤형 애노드 콘택의 전위와 절대값 관계로서 5% 초과만큼, 또는 적어도 10% 또는 심지어 적어도 20% 만큼 다른 전위(Vr) 이도록 하는 저항을 갖는다.
따라서, 애노드의 전체 저항은 저항형 콘택의 저항을 투명 애노드 층의 저항과 병렬로 배치하는 것으로서 정의될 수 있다.
저항형 콘택은 맞춤형 콘택과 동일한 하나의 재료일 수 있지만, 예를 들어 1 mm 미만으로 훨씬 더 미세하다.
심미적 목적을 위해, 활성 구역에서 하나 이상의 맞춤형 애노드 콘택이 제거되거나, 심지어는 활성 구역에서 하나 이상의 저항형 애노드 콘택이 제거된(비록 일반적으로 상당히 미세할 경우에도) OLED 소자가 바람직할 수 있다.
애노드 콘택(맞춤형 또는 저항형)은 두께가 0.2 내지 10 ㎛인 층의 형태일 수 있고, 바람직하게는 후속하는 금속:Mo, Al, Cr, Nb, 또는 MoCr, AlNb와 같은 합금 중 하나의 단일 층 형태, 또는 Mo/Al/Mo 또는 Cr/Al/Cr과 같은 다중 층 형태일 수 있다.
이는 또한 실크 스크린 인쇄 은 콘택(은 에나멜)일 수 있거나, 잉크젯에 의해 퇴적된 것일 수 있다.
상당히 미세한 메쉬의 저항형 전기 콘택, 통상적으로 애노드 상의 사각형 금속성 네트워크 또는 벌집 구조에 의해 애노드의 R1을 감소시키는 것이 이미 알려져 있다.
스트랜드(strands)의 폭은 대략 50 내지 100 ㎛이고 네트워크의 피치는 일반적으로 1/5 mm이어서, 엄폐율(occlusion factor)이 1과 5% 사이인 결과를 얻는다.
R1'는 예를 들어 0.5 내지 5 Ω까지 변화할 수 있다. 실제로, 예를 들어 140 nm의 ITO 상에 Mo 또는 Cr(100 nm)/Al(500 nm 내지 1000 nm)/Mo 또는 Cr(100 nm)를 퇴적한 다중 층을 사용한다. 이후에, 상기 다중 층은 일반적으로 포토리소그래피 방법으로 화학적 처리되어, 동일하지만 더 넓은 기판에 저항형 콘택 및 선택적인 맞춤형 애노드 콘택이 형성된다.
따라서, 애노드 영역에서는, 애노드와 저항형 애노드 콘택 또는 콘택들을 병렬로 배치하는 것과 등가의 저항을 갖는 애노드가 마치 존재하였던 것처럼 모든 것이 발생한다.
그래서, OLED의 에지로부터 멀어질 경우 계속해서 감소하는 전압이 저항형 애노드 콘택에 존재한다.
애노드의 연결 장치를 활성 구역의 외부로 배치하는 것이 바람직할 수 있으며; 이는 연결 장치(주변부 맞춤형 애노드 콘택과 연결된)가 활성 구역으로부터 돌출된 애노드 콘택 구역에 배치되기 때문이다.
캐소드의 연결 장치를 활성 구역의 외부로 배치하는 것이 바람직할 수 있으며; 이는 캐소드 콘택과 연결된 연결 장치가 활성 구역으로부터 돌출된 "캐소드 콘택" 구역에 배치되기 때문이다.
동일한 방식으로, 예를 들어 전기전도성 층으로서, 제1 캐소드 콘택에 연결되며, 선택적으로 상호접속되고, 특히 제1 캐소드 콘택과 OLED 에지 사이의 구역 전체에 걸쳐 분포된 하나 이상의 캐소드 저항형 콘택이 존재할 수 있다.
이 경우, R2는 캐소드 및 저항형 콘택(들) 어셈블리의 등가의 시트 저항에 상응한다.
저항형 콘택은, 예를 들어, 작동 중에 저항형 콘택의 특정 지점의 전위가 제1 캐소드 콘택의 전위(V)와 절대값 관계로서 2% 초과만큼, 또는 적어도 4% 또는 심지어 적어도 8%만큼 다른 전위(Vr) 이도록 하는 저항을 갖는다.
폐쇄 또는 준-폐쇄 윤곽의 제1 맞춤형 애노드 콘택은 단독으로 또는 제2 맞춤형 애노드 콘택(들)과 함께 제1 애노드 영역의 전부 또는 일부의 범위를 정하며, 윤곽에는 선택적으로 활성 구역의 하나 이상의 에지(또는 더 정확하게는 애노드 콘택이 없는 애노드 구역의 에지)가 보충된다.
그리고, 바람직한 제1 실시형태에서, 제1 맞춤형 애노드 콘택은 연장되어, 단독으로 또는 제2 맞춤형 애노드 콘택(들)과 함께, 특히 예를 들어 적어도 하나의 개구부를 잔류시켜 캐소드 연결 장치에 영향을 미치는 폐쇄 또는 준-폐쇄 윤곽을 형성한다.
"준-폐쇄 윤곽"은 제1 애노드 영역 윤곽의 적어도 70%, 또는 적어도 80%, 또는 심지어 적어도 90%를 덮는 윤곽을 의미하는 것을 의도한다.
예를 들어, 맞춤형 애노드 콘택이 없는 구역의 길이는 예를 들어 제한된 크기이며, 특히 5 cm 미만 또는 1 cm 미만(예를 들어, 적어도 10 cm의 활성 구역 치수에 있어서)이다. 이는 유사하게 수 개의 제한된 개구부를 가질 수 있다.
특히, 상기 준-폐쇄 윤곽 및 r 또는 r'의 함수로서 상술한 범위 D/L을 갖는 정사각형, 직사각형 또는 둥근 활성 구역이 바람직하다.
특히, 제1 맞춤형 애노드 콘택(내부 및 외부도 또한)이 활성 구역의 주변부일 경우, (맞춤형 또는 저항형) 애노드 콘택이 없는 하나 이상의 구역으로 제1 애노드 영역의 윤곽이 보충된다. 따라서, 애노드 콘택이 없는 상기 구역에서:
- 캐소드 콘택이 그의 단부 중 하나를 통해 활성 구역 외부로 돌출되게 함으로써 - 상기 구역은 더 이상 캐소드 콘택 구역으로서 정의되지 않고 캐소드 연결 장치 구역으로 정의됨 -,
- 또는 반사체가 일 측 상에서 활성 구역 외부로 돌출되게 함으로써
캐소드를 공급하는 것이 가능하다.
따라서, 예를 들어:
- 개구부를 갖는 제1 맞춤형 콘택을 형성하는 단일의 제1 밴드
- 제1 맞춤형 콘택을 형성하는 제1 밴드 및 다른 밴드(예를 들어, 에지 당 하나) - 밴드는 예를 들어, 코너를 갖는 제1 애노드 영역(예를 들어, 삼각형 내지 벌집형)의 1,2,3,4 내지 X 코너에서 1,2,3,4 내지 X 개구부에 의해 분리됨 -
가 존재할 수 있다.
폐쇄 또는 준-폐쇄 윤곽의 맞춤형 애노드 콘택(들)에 있어서, 제1 캐소드 콘택은 제1 애노드 영역의 에지에 대해(또는 바람직하게는 외부 맞춤형 애노드 콘택(들)일 경우 활성 구역의 에지에 대해) (실질적으로) 중심에 있을 수 있다.
제1 캐소드 콘택은 예를 들어, 특히 정사각형 또는 직사각형 구성인 제1 애노드 영역의 전류 라인에 윤곽이 직교하는 콘택 표면을 갖는다.
바람직하게는, 폐쇄 또는 준-폐쇄 윤곽의 맞춤형 애노드 콘택(들)에 있어서, 특히 중심에 있는 제1 캐소드 콘택은 제1 애노드 영역의 표면, 또는 외부 맞춤형 콘택(들)일 경우 활성 구역의 표면에 (실질적으로) 상사(homothetic)인 표면을 가질 수 있다.
적어도, 연장형의 제1 맞춤형 애노드 콘택에 가장 가까운 콘택 표면 지점들의 윤곽은 연장형의 제1 맞춤형 애노드 콘택의 형태 또는 활성 구역 윤곽의 형태를 따를 수 있다.
비 r(또는 r')은 애노드 및 캐소드 콘택의 기하학적 구조의 함수로서 맞춰질 수 있거나 그 반대일 수 있으며; 또한 특정 r 또는 r'에 대해 최적의 콘택 표면(크기 및 심지어 기하학적 구조)이 존재할 수도 있다.
상사 표면을 형성하고 r 또는 r'의 함수로서 상술한 D/L 범위를 형성하는, 상기 준-폐쇄 윤곽을 갖는 정사각형 또는 직사각형 또는 둥근 활성 구역이 특히 바람직하다.
바람직하게는 폐쇄 또는 준-폐쇄 윤곽의 맞춤형 애노드 콘택(들)에 있어서, 제1 애노드 영역은 정사각형 또는 직사각형일 수 있으며, 제1 캐소드 콘택은 십자형이며, 중심에 있고, 예를 들어 ±5°이내까지 제1 애노드 영역(또는 활성 구역)의 대각선을 따라 교차 배향되고, 비 r(또는 r')은 1.1±0.1이다.
당연히, 엄밀한 의미의 십자(4개의 직교 직사각형 부분)로부터 벗어나 예를 들어 4개의 분지를 갖는 로제트(rosette)를 사용하는 것이 가능하다.
폐쇄 또는 준-폐쇄 윤곽의 맞춤형 애노드 콘택(들)에 있어서, 캐소드 상의 디스크형 중심 콘택에 대해 최적의 콘택 표면뿐만 아니라 최적의 R2(특정 R1과 함께)가 추가로 존재한다.
캐소드 상의 콘택 표면이 지나치게 작을 경우, 캐소드의 전류 밀도가 콘택 근처에서 매우 커서(소자에서 그라운드(ground)로 빠져나가기 위해 전체 전류가 콘택을 향해 집중되므로), 콘택에 근접한 캐소드에서 전압 강하가 매우 심각하여 균일성을 추가로 초래한다.
중간 콘택 표면에 있어서, 캐소드에서의 전압 강하는 애노드에서의 전압 강하를 보상하고, 2개의 극값의 경우(작은 표면 또는 전체 표면, 즉 이상적인 캐소드로서 간주된 경우)에서보다 균일도가 더 양호하다.
최적치는 OLED의 크기 및 유기층의 저항과 무관하다.
따라서, 제1 맞춤형 애노드 콘택이 폐쇄 또는 준-폐쇄 윤곽을 형성할 경우, 제1 애노드 영역은 디스크형이며, 제1 캐소드 콘택이 중심에 있고 바람직하게는 디스크이며, 1≤r(또는 r')＜1.5 및 20%＜D/L≤30%이다.
특히 (준) 폐쇄 윤곽 구성에서, r(또는 r')이 점점 더 증가할수록 콘택 표면을 더 증가시킬 필요가 있다.
디스크에 근접한 다각형(예를 들어, 6각 또는 8각을 기초로 한)에 있어서, 상기 "디스크" 해결책이 특히 적합하다.
복수의 이격된 맞춤형 애노드 콘택을 갖는 본 발명의 한 실시형태에서, 제1 맞춤형 애노드 콘택은 연장형 콘택(밴드 등)일 수 있으며, 적어도 2개의 제2 맞춤형 애노드 콘택이 연장형 종류이며, Lp＜0.25P, 특히 Lp≤0.15P(Lp는 각 연장형 맞춤형 콘택 사이의 거리이고 P는 제1 애노드 영역의 외주임)인 것이 바람직하다.
당연히, 연장형 애노드 콘택들 사이에 점형의 맞춤형 애노드 콘택을 추가하는 것이 가능하다.
바람직하게는, 연장형 콘택은 규칙적으로 분포된다.
복수의 이격된 맞춤형 애노드 콘택을 갖는 본 발명의 한 실시형태에서, 제1 맞춤형 애노드 콘택은 점형 콘택이며, 점형의 제2 맞춤형 애노드 콘택은 제1 애노드 영역의 범위를 정하도록 분포되며, 특히 각 활성 구역 에지를 향하여 존재하며, 각 맞춤형 점형 콘택 간의 거리는 제1 애노드 영역의 최대 거리(Lmax)의 절반 미만이거나, 특히 Lmax/4 미만, 특히 Lmax/8 미만이다.
점형 애노드 콘택은 지나치게 멀리 떨어져 이격되지 않는 것이 바람직하다.
바람직하게는, 점형 콘택은 규칙적으로 분포된다.
당연히, 점형 맞춤형 애노드 콘택과 연장형 애노드 콘택을 혼합하는 것이 가능하다.
또한, R2의 조정으로 인해, 캐소드는 투명하거나, 특히 반사율(RL)이 80% 미만, 또는 60% 이하 또는 50% 이하인 반-반사성(semi-reflecting)일 수 있다.
캐소드에 의해, 방출된 광이 바람직하게는 지나치게 많이 흡수되지 않고 통과하는 것이 가능하다.
제1 구성(투명하거나 반투명 캐소드를 갖는)에서, 반사체는 제1 주면에서 멀리 떨어져서 캐소드 위에 금속성 반사 피복 부재, 특히 (얇은) 층(들)을 포함할 수 있으며, 피복 부재는 특히 층형의 소위 인서트인 전기 절연 부재에 의해 캐소드로부터 분리된다.
인서트에 인접한(그리고 인서트에 의해 적어도 부분적으로 둘러싸인) 제1 캐소드 콘택은 또한 반사체의 일부를 형성할 수 있으며, 바람직하게는 반사체 피복 부재와 접촉하거나 특히 전기적으로 연결된다.
반사 피복 부재는:
- 인서트 상에, 또는 인서트에 대해 덮어 씌워진(바람직하게는 광학 접촉하는) 카운터-부재(counter-element)(유리, 플라스틱 막 등)의 내부면 상에 물리적 기상 증착에 의해 퇴적된 층,
- 금속성 시트;Cu, 스테인레스 스틸, Al, Ag 등
일 수 있다.
바람직하게는 층형인 반사 피복 부재는, 예를 들어 Al, Ag, Cu, Mo, Cr 중에서 선택된 적어도 하나의 금속을 기재로 한다.
인서트는 방출된 광이 바람직하게는 지나치게 많이 흡수되지 않고 통과되는 것을 가능하게 하도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 인서트는 투명하며, 바람직하게는 TL＞90%이고, 특히 A＜3%인 상당한 비-흡수성이다.
인서트는:
- 물리적 기상 증착에 의해 퇴적된 박층 캐소드 상에 퇴적된 층, 또는 반사체가 플레이트(스테인레스 스틸 등) 등일 경우 접착제,
- 공기; 반사체는 활성 구역에 주변부인 스페이서에 의해 분리됨,
- 오버레이 막(overlaid film), 예를 들어 라미네이션 인서트(PVB 형); 반사체는 예를 들어, 반사 층을 갖는 유리 기판임,
일 수 있다.
인서트는 바람직하게는:
- 바람직하게는 질화물, 산화물, 산질화물 중에서 선택된 미네랄, 예를 들어 질화 규소,
- 또는 예를 들어 OLED 에지를 패시베이션하기 위한 수지와 동일한 수지, 특히 폴리이미드
- 및/또는 선택적으로, 예를 들어, 특히 미네랄인 바인더에 특히 미네랄인 확산 입자를 첨가함으로써 확산하는
(단일)층(특히, 두께가 100 nm 미만이고 두께는 흡수율의 함수로서 조정됨)을 포함하거나 이로 구성된다.
바람직하게는, 상기 제1 구성에서, 제1 캐소드 콘택은 금속성 피복 부재와 동일한 재료를 기재로 한 층, 바람직하게는 알루미늄을 기재로 한 층을 포함한다.
캐소드 콘택은:
- 캐소드 상에 퇴적된 층: 도전성 접착제, 원하는 형태에 따라 잉크 젯 또는 실크 스크린 인쇄에 의해 퇴적된 층, PVD에 의해 퇴적되고 필요할 경우 패터닝된 박층, 땜납된 조인트 또는 용접 등
- 및/또는 미리 정해진 형태를 갖는 오버레이 막: 포일 박(foil leaf) 등
일 수 있다.
캐소드 콘택은 바람직하게는 층형이며, 바람직하게는 Al, Ag, Cu, Mo, Cr 중에서 선택된 적어도 하나의 금속을 기재로 한다.
특히, 캐소드 콘택 및 반사 피복 부재는 인서트(층형) 및 캐소드 상에 연속 층에 의해 형성될 수 있으며, 바람직하게는, 캐소드 콘택 또는 연속 층은 캐소드와 동일한 재료, 특히 알루미늄을 기재로 한다.
이 방식으로 오프-상태에서, 연속 층은 거울을 형성할 수 있으며 캐소드 콘택은 피복 부재와 구분되지 않는다.
피복 부재 및 캐소드 콘택 (및 심지어는 캐소드 또는 인서트)에 대해 단일 퇴적 기술(예를 들어, 물리적 기상 증착(PVD), 특히 캐소드 스퍼터링 또는 증발)을 사용하는 것이 바람직할 수 있거나, 심지어 피복 부재 및 캐소드 콘택에 대해 단일 단계의 층 퇴적을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
더 광범위하게는, 캐소드용으로 가능한 재료로는
- 금속: 알루미늄, 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 란타늄, 하프늄, 인듐, 비스무트,
- 및 란탄계 원소: 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 테르븀, 디스프로슘, 홀뮴, 에르븀, 툴륨, 이테르븀 및 류테튬
을 인용할 수 있다.
특히 바람직한 것은 낮은 일함수 때문에 종종 사용되는, 알루미늄, 은, 바륨, 칼슘, 사마륨이다.
하기 표 1에서,
알루미늄(선택된 두께의 함수로서 투명하거나 반투명할 수 있음)의 R2,
저항(단위 중량당)이 900 nΩ.m이고, 선택된 두께의 함수로서 투명하거나 반투명할 수 있는 사마륨의 R2, 및
저항(단위 중량당)이 332 nΩ.m이고, 선택된 두께의 함수로서 투명하거나 반투명한 바륨의 R2
가 제시된다.
R2는 1 Ω/□ 이상이거나, 3 Ω/□ 이상 및 20 Ω/□ 미만인 것이 바람직하다.
바람직한 방식에서, 캐소드는 적어도 하나의 금속을 기재로 하며, 바람직하게는 Al 및 Ag 중에서 선택되고, 선택적으로 금속 층 아래에 예를 들어 두께가 <3 nm인 LiF 층을 갖는다.
가장 특별하게는, 캐소드는 알루미늄을 기재로 한 층을 포함할 수 있거나 이로 구성될 수 있으며, 캐소드 콘택은, 예를 들어 알루미늄 캐소드 층 상에 두껍게 된 부분을 형성하는, 알루미늄 기재의 층이다.
제2 구성(투명 또는 반투명 캐소드를 갖는)에서, 반사체는 브래그 거울이며, 브래그 거울은 캐소드 상에 및 캐소드 콘택에 인접하여 배치되고, 캐소드 콘택은 반사체의 일부를 형성한다.
브래그 거울은, 예를 들어 TiO2, ZrO2, Al2O3, Si3N4와 같은 고 굴절율(n1) 박층 및 예를 들어 SiO2, CaF2와 같은 저 굴절율(n2) 박층의 교호층으로 형성된 스택으로서 알려져 있다.
예를 들어, 굴절율의 차이(n2-n1)는 적어도 0.3이며, 바람직하게는 적어도 0.6이고, 스택은 적어도 2개의 고 굴절율 층 및 적어도 2개의 저 굴절율 층을 포함한다.
따라서, 570 nm 근방에 파장이 집중된 OLED에 있어서, 다중 층 스택 TiO2 60 nm/SiO2 95 nm, 또는 선택적으로, 상기 다중 층 스택의 중첩을 고려하는 것이 가능할 것이다.
OLED에 브래그 거울을 사용하는 것은 당업자에게 공지되어 있으며, 선택적으로 당업자는 후속하는 공개문헌을 참조할 수 있을 것이다:
·[Appl. Phys. Lett. 69, 1997(1996); Efficiency enhancement of microcavity organic light emitting diodes; R.H.Jordan, A.Dodabalapur, and R.E.Slusher]
·[JOSA B,Vol.17, Issue 1, pp.114-119(2000), Semitransparent metal or distributed Bragg reflector for wide-viewing-angle organic light-emitting-diode microcavities; Kristiaan Neyts, Patrick De Visschere, David K.Fork, and Greg B.Anderson]
캐소드 콘택은 브래그 거울과 접촉할 수 있다.
캐소드 콘택은, 예를 들어 활성 구역으로부터 돌출되어 캐소드 연결 장치 구역을 형성하는 그의 단부 중 하나에 의해 연결된다.
본 발명은 또한, 제1 주면에서 시작하여,
- 투명하며, 바람직하게는 적어도 하나의 전기전도성 층을 포함하고, 특정 시트 저항(R1)의, 특히 R1이 30 Ω/□ 미만, 또는 15 Ω/□ 이하 또는 심지어 10 Ω/□ 이하인 애노드를 형성하는 하부 전극,
- 애노드 위의 유기 발광 시스템,
- 유기 발광 시스템 위에, 바람직하게는 전기전도성 층을 포함하고, 특정 시트 저항(R2)의, 바람직하게는 일정한 특정 두께의 캐소드를 형성하는 상부 전극
을 상기 순서대로 포함하여, 애노드, 유기 발광 시스템 및 캐소드가 소위 공통 활성 구역을 형성하는 스택을 포함하는 제1 주면을 갖는 투명 기판을 구비한 배면 발광 유기 발광 소자의 휘도를 균일화하기 위한 방법을 제안한다.
방법은,
- 제1 맞춤형 애노드 콘택으로 지칭되는 적어도 하나의 애노드 전기 콘택,
- 제1 캐소드 콘택으로 지칭되는 적어도 하나의 제1 캐소드 전기 콘택 - 방법은 비 r=R2/R1을 0.01 내지 2.5로 조정하고, 캐소드 콘택을 활성 구역 위에, 특히 활성 구역의 에지에서 가장 멀리 떨어진 구역 또는 구역들 위에 배치하고, 100 nm의 알루미늄 캐소드를 선택함으로써 차이가 나는(본질적으로 활성 구역의 전체 표면 위에 캐소드 콘택을 형성하는) OLED 소자의 휘도 균일도의 5% 이상이거나 10% 이상인, 활성 구역의 휘도 균일도(H)를 얻도록 콘택 표면의 크기를 선택하는 것을 포함함 -,
- 특히, 이미 상술한 바와 같이, 캐소드 콘택에 인접하여 상기 인서트를 삽입함으로써 캐소드 위에 반사체를 추가하는 것
을 포함한다.
비 r(또는 r')은 0.1(또는 0.5) 내지 2.5, 또는 0.1(또는 0.5) 내지 1.5인 것이 더욱 바람직하다.
이제 비제한적 예 및 하기의 도면의 도움으로 본 발명을 더 상세히 설명할 것이다:
- 도 1은 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 개략적 단면도이고,
- 도 1a는 애노드 및 캐소드 콘택을 도시하는, 도 1의 OLED 소자의 위로부터의 개략도를 예시하고,
- 도 1b는 제1 변형의 도 1의 OLED 소자의 위로부터의 개략도를 예시하고,
- 도 1c는 제2 변형의 도 1의 OLED 소자의 위로부터의 개략도를 예시하고,
- 도 1d 및 도 1e은 캐소드의 연결 장치를 도시하는 OLED 소자의 개략적 단면도이고,
- 도 1f는 본 발명에 따른 OLED 소자의 개략적 단면도이고,
- 도 1g는 애노드 및 캐소드 콘택을 도시하는, 도 1f의 OLED 소자의 위로부터의 개략도를 예시하고,
- 도 2는 수 개의 애노드 영역 및 캐소드 콘택을 갖는 OLED 소자의 위로부터의 개략적 단면도이고,
- 도 2a는 애노드 및 캐소드 콘택을 도시하는, 도 2의 OLED 소자의 위로부터의 개략도를 예시하고,
- 도 3 내지 9는 각각, 다양한 형태의 활성 구역을 갖는 애노드 및 캐소드 콘택을 도시하는, OLED 소자의 위로부터의 개략도를 예시하고,
- 도 4b는 본 발명에 의해 얻어진 휘도 균일도 그래프를 도시한다.
명료성을 위해, 나타낸 대상물의 각종 요소들(각도를 포함)은 일정한 비율로 재현되지 않음을 명시한다.
- 도 1은 본 발명에 따른 유기 발광 소자의 개략적 단면도이고,
- 도 1a는 애노드 및 캐소드 콘택을 도시하는, 도 1의 OLED 소자의 위로부터의 개략도를 예시하고,
- 도 1b는 제1 변형의 도 1의 OLED 소자의 위로부터의 개략도를 예시하고,
- 도 1c는 제2 변형의 도 1의 OLED 소자의 위로부터의 개략도를 예시하고,
- 도 1d 및 도 1e은 캐소드의 연결 장치를 도시하는 OLED 소자의 개략적 단면도이고,
- 도 1f는 본 발명에 따른 OLED 소자의 개략적 단면도이고,
- 도 1g는 애노드 및 캐소드 콘택을 도시하는, 도 1f의 OLED 소자의 위로부터의 개략도를 예시하고,
- 도 2는 수 개의 애노드 영역 및 캐소드 콘택을 갖는 OLED 소자의 위로부터의 개략적 단면도이고,
- 도 2a는 애노드 및 캐소드 콘택을 도시하는, 도 2의 OLED 소자의 위로부터의 개략도를 예시하고,
- 도 3 내지 9는 각각, 다양한 형태의 활성 구역을 갖는 애노드 및 캐소드 콘택을 도시하는, OLED 소자의 위로부터의 개략도를 예시하고,
- 도 4b는 본 발명에 의해 얻어진 휘도 균일도 그래프를 도시한다.
명료성을 위해, 나타낸 대상물의 각종 요소들(각도를 포함)은 일정한 비율로 재현되지 않음을 명시한다.
도 1은 의도적으로 매우 개략적이며, 기판 또는 "배면 발광"을 통해 발광하는 유기 발광 소자의 단면을 나타낸다.
OLED 소자(100)는, 제1 주면에서 시작하여,
- 투명하고, 적어도 하나의 전기전도성 층을 포함하며, 특정 시트 저항(R1)의, 예를 들어 TCO 또는 은-계 스택인, 애노드(1)를 형성하는 하부 전극,
- 애노드 위의 유기 발광 시스템(2)(HTL 및 ETL 층을 포함),
- 투명하거나 반-반사성이며, 유기 발광 시스템 위에 존재하고, 전기전도성 층을 포함하며, 일정한 특정 두께의 특정 시트 저항(R2)의 캐소드(3)를 형성하는 상부 전극 - 비(r=R2/R1)는 0.01 내지 2.5임 -
을 상기 순서대로 포함하는 스택을 포함하여, 스택이 소위 공통 활성 구역(20)을 형성하는 제1 주면(10)을 갖는 투명 기판을 포함한다.
예를 들어 4 V 또는 10 V인 전위(V)가, 예를 들어 금속성 (다중)층인 제1 주변부 애노드 전기 콘택(41)을 통해 애노드(1)의 경계에 인가된다. 이는 제1 맞춤형 애노드 콘택(41), 즉, 동작 중에 모든 지점에서 제1 전위(V)가 되도록 맞춰진 전기 저항을 갖는 제1 맞춤형 애노드 콘택(41)으로 지칭된다.
여기서 제1 맞춤형 콘택(41)은, 제1 애노드 영역(40)으로 지칭되는 애노드 표면의 제1 영역의 외부 준-폐쇄 윤곽의 범위를 단독으로 정하는, 활성 구역(20) 외부의 연속 밴드이다.
따라서, 본 발명은, 2개의 전극 사이에서 가능한 가장 균일한 전압 차가 유지되도록, 2개의 전극에서 발생하는 전압 강하가 서로 보상되는 방식으로 2개의 전극 상의 전기적 연결의 기하학적 구조 및 비 r 모두가 조정되는 OLED 모듈로 구성된다.
따라서, 제1 캐소드 전기 콘택(5)은, 예를 들어 층형이며, 활성 구역(20) 위 및 제1 애노드 영역(40)의 중심 구역 위에 배치되고, 콘택 표면으로 지칭되며 애노드 영역(40)(및 활성 구역(20))의 표면적보다 작은 특정 표면을 갖는다. 따라서, 콘택 표면은 제1 애노드 영역의 중심에서 활성 구역의 에지까지 연장된다.
캐소드 콘택(5)은 제1 애노드 콘택(41)으로부터 오프셋 되며 콘택 표면의 모든 지점(Ci)에서 제1 애노드 영역(40) 위의 캐소드(3) 영역을 부분적으로 덮는다.
제1 맞춤형 애노드 콘택 및 선택적인 각 제2 맞춤형 애노드 콘택의 각 지점(B)에 있어서, 지점(B)은 제1 애노드 영역의 특정 에지에 존재하여, 상기 지점(B)과, 상기 지점(B)에 가장 가까운 지점(C) 간의 거리(D)를 정의하고, 상기 지점(B)과, 제1 에지로부터 제1 애노드 영역의 대향 에지의 지점(X) 사이의, C를 통과하는 거리(L)를 정의하고:
· 0.01≤r＜0.1일 경우, 30%＜D/L＜48%,
· 0.1≤r＜0.5일 경우, 10%＜D/L＜45%,
· 0.5≤r＜1일 경우, 10%＜D/L＜45%,
· 1≤r＜1.5일 경우, 5%＜D/L＜35%,
· 1.5≤r＜2.5일 경우, 5%＜D/L＜30%,
또는 더 양호하게는
· 0.04≤r＜0.1일 경우, 40%＜D/L＜48%,
· 0.1≤r＜0.5일 경우, 30%＜D/L＜45%,
· 0.5≤r＜1일 경우, 20%≤D/L≤40%, 특히 25%≤D/L≤35%,
· 1≤r＜1.5일 경우, 10%＜D/L≤35%,
· 1.5≤r＜2.5일 경우, 15%≤D/L≤25%이다.
더 엄밀하게는, D는, B와, 애노드에 평행한 B를 통과하는 평면의 직교 돌출부 C 간의 거리이다. 그리고 L은, 애노드에 평행한 B를 통과하는 평면의 직교 돌출부 C를 통과하는, B 와 X 간의 거리이다. 따라서, 애노드에 평행한 B를 통과하는 평면의 D 및 L을 정의하는 것이 바람직하다.
도 1a, 1b, 1c, 1g, 2a, 3, 4, 4a, 5, 6a 내지 6d, 7 내지 9는 예시로서 지점 B1, B2, B3, 지점 C1, C2, C3, 지점 X1, X2, X3, 및 관련 거리 L1, L2 또는 L3 및 D1, D2 또는 D3를 나타낸다. 더 정확하게는, 거리는 애노드에 평행한 B1 또는 B2 또는 B3를 통과하는 평면에 정의되고, B1 또는 B2 또는 B3를 통과하는 상기 평면의 직교 돌출부 C1, C2, C3가 고려된다.
여기서 콘택 표면은 솔리드 표면이며; 변형으로서 그리드형이다. 표면은 선택적으로 별형이다.
OLED 소자(100)는 제1면에서 멀리 떨어져서, 유기 발광 시스템(2) 위에 활성 구역을 덮는 반사체(6)를 포함한다.
더 정확하게는, 반사체(6)는 제1 주면에서 멀리 떨어져서 캐소드(3) 위에 금속성 반사 피복 부재(61)를 포함하며, 피복 부재(61)는, 투명하고 상당히 비-흡수성이며 여기서는 예를 들어 50 nm의 질화 규소와 같은, 바람직하게는 얇은 미네랄 층인, 소위 인서트인 전기 절연성 전기 부재(7)에 의해 캐소드(3)로부터 분리된다.
인서트(7)에 인접한 제1 캐소드 콘택(5)은 반사성이며, 따라서 반사체(6)의 일부를 형성하고 바람직하게는 반사 피복 부재(61)와 접촉하거나 특히 전기적으로 연결된다.
도 1에서, 캐소드 콘택(5)은 금속성 피복 부재(61)와 동일한 재료를 기재로 한다. 캐소드 콘택(5) 및 피복 반사체(6)는, 예를 들어 물리적 기상 증착에 의해 인서트(7) 및 캐소드(3) 상에 연속 층에 의해 형성된다. 바람직하게는, 상기 연속 층은, 두께가 예를 들어 100 nm 또는 500 nm인 알루미늄을 기재로 한다. 당연히, 인서트(7)는, 캐소드 콘택 구역이 되도록 의도된 구역에 상응하는 자유 구역(free zone)을 남기도록, 퇴적 전에 구축되었다. 활성 구역(20)의 에지는, 예를 들어 71과 같은 폴리이미드 수지에 의해 패시베이션된다.
여기서 애노드 콘택(41)은 기판상에(또는 아래의 층 상에) 미리 퇴적된 애노드(1) 상에 존재한다. 하지만, 애노드(2)는 애노드 콘택(41) 이후에도 동일하게 잘 퇴적될 수 있으며 전기적 접합을 위해 애노드 콘택(41)에 부분적으로 중첩된다. 이는 제1 애노드 영역(40)의 정의를 변경하지 않는다.
변형으로서, 나타내지는 않았지만, 반사체는 상기 제1 캐소드 콘택에 인접하는 브래그 거울을 포함한다. 이어서, 반사성 캐소드 콘택은 여전히 반사체의 일부를 형성한다. 브래그 거울(유전체 재료의)은 캐소드 바로 위에 존재할 수 있다.
캐소드(3)는 예를 들어 알루미늄 층이며, 특히 R2가 1 Ω/□ 이상, 또는 3 Ω/□ 이상이고 20 Ω/□ 미만 또는 10 Ω/□ 미만이며; 캐소드 콘택은 바람직하게는, 이미 나타낸 바와 같이 알루미늄 기재의 층이다.
제1 애노드 영역(40)(및 따라서 활성 구역(20))은, 예를 들어 적어도 5cm x 5 cm이다.
도 1a는 더 명확하게 하기 위해 소자의 부재들 부분, 즉 전기적 기능을 갖는 부재들을 도시하는, 소자(100)의 위로부터의 개략도를 예시한다.
제1 맞춤형 애노드 콘택(41)은 정사각형인 제1 애노드 영역(40)의 범위를 정하는 밴드(또는 도시되지 않은 변형으로서, 예를 들어 정사각형의 범위를 정하는 직선형인 수 개의 밴드)이다.
활성 구역(20)(여기서는 단지 윤곽에 의해 정의되며, 파선임)은 유사하게 정사각형이며, 제1 애노드 영역(40)에 대해 내부이다. 사실상, 제1 애노드 영역(40)과 활성 구역(20) 간의 공간이 한정된다. 제1 외부 주변부 맞춤형 콘택은 바람직하게는, 활성 구역(20)의 가장 가까운 에지로부터 La/10 미만 또는 La/20 미만의 거리(W)(상기에서 La는 예를 들어 활성 구역의 최대 치수임)에 있다.
제1 애노드 콘택은 단일이며, 여기서는 제1 애노드 영역(40)(및 활성 구역(20))의 윤곽의 95%를 덮는 준-폐쇄 윤곽의 범위를 정한다.
상부 에지 중간의 개구부(4')는 캐소드 연결 장치 구역(52)으로 작용한다. 맞춤형 애노드 콘택이 없는 상기 구역의 길이는 예를 들어, 특히 1 cm 미만의 제한된 크기이다.
변형으로서, 도시되지 않지만, 제1 캐소드 콘택(5)은, 본 발명에 따른 전제 조건 비 D/L(특히 단부의 애노드 콘택 지점들에 대한)가 변경되지 않을 경우, 임의의 맞춤형 애노드 콘택(4)을 포함하지 않는 활성 구역의 에지 구역까지(여기서는 상부 에지의 중심까지) 연장될 수 있다.
제1 캐소드 콘택(5)(여기서는 단지 윤곽에 의해서 정의됨)은, 예를 들어 정사각형인 제1 애노드 영역(40)의 에지 및 활성 구역(20)의 에지에 대해 중심에 있다.
La=15 cm, Rorg=300 Ω·cm2, 3 Ω/□의 애노드를 선택하며, 하기 표 2에, 캐소드의 시트 저항(R2) 및 정사각형 캐소드 콘택의 리지(ridge)(Lc) 및 제1 맞춤형 애노드 콘택으로부터의 거리(D)의 함수로서 휘도 균일도(H)(균일도(H)는 OLED 턴-온 전압 초과의 특정 전압이 공급된 OLED의 최대 휘도에 대한 최소 휘도의 비로서 정의됨)를 제시한다.
실시예 A는 이상적인 캐소드에 상응한다. H를 증가시키기 위해 r 및 D/L 모두를 미세하게 조정하는 것이 바람직할 수 있음이 이해된다. 따라서, 비교예 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 약 1의 r로도, 특히 콘택 표면이 지나치게 작을 경우(D/L이 지나치게 클 경우) 균일도(H)를 저하시키는 것이 가능하다. 최상의 균일도는 r이 약 1.1이고 D=0.25L(실시예 2)일 경우이다. 비교예 3은 r이 3.5보다 클 경우 균일도가 부족함을 예시한다.
더 향상된 효율을 위해, 바람직하게는 5 Ω/□ 미만의 R1이 선택된다.
R1=3 Ω/□인 애노드를 제조하기 위해, ITO와 같은 투명 도전성 산화물('TCO')보다 은-계 스택이 바람직하다. 예를 들어, PCT 특허공개 제WO2008/029060호 및 제WO2009/083693호에 설명된 은-계 단일 층 또는 은-계 이중 층 스택을 인용하는 것이 가능하다.
R2가 약 3 Ω/□인 캐소드를 제조하기 위해, 두께를 조정하면서 알루미늄을 퇴적한다.
통상적으로 50과 300 Ω·cm2 사이인 상이한 Rorg, 통상적으로 1과 10 Ω/□ 사이인 상이한 R1의 애노드, 및 임의의 다른 크기의 활성 구역에 있어서 H의 결과는 유사하다(동일한 경향을 따른다).
OLED의 위로부터의 도면을 예시하는 도 1b에 도시된 제1 변형에서, 제1 캐소드 콘택(5)은 여전히 중심에 있으며, 정사각형의 제1 애노드 영역(40)의 대각선을 따라 십자 형태이다.
균일도 결과는 r이 1.1일 경우 최상이다.
캐소드 연결 장치 구역(52)을 위한 개구부(4')는 예를 들어 코너에 존재한다. 예를 들어 다른 코너에 사용되지 않은 다른 개구부가 존재할 수 있다.
OLED의 위로부터의 개략도를 예시하는 도 1c에 도시된 제2 변형에서, 전기전도성 층 형인 저항형 애노드 전기 콘택(42)은 제1 애노드 영역(40)에 추가되고 제1 맞춤형 애노드 콘택(41)에 연결된다.
여기서 상기 저항형 콘택(42)은 상호접속되며 그리드를 형성한다.
따라서, 양호한 휘도 균일도를 얻기 위해, 0.01 내지 2.5 범위의 비 r은 0.01 내지 2.5 범위의 비 r'=R2/R'1(상기에서, R'1은 제1 애노드 영역의 애노드/저항형 애노드 콘택(들) 어셈블리의 등가 시트 저항임)로 대체되며, 즉 애노드 및 저항형 애노드 콘택을 병렬로 배치하는 것으로 대체된다.
저항형 애노드 콘택은 맞춤형 콘택과 동일한 하나의 재료로 제조될 수 있지만, 예를 들어 1 mm 미만으로 훨씬 더 미세할 수 있다. 예를 들어, 높이가 500 nm 이고 폭이 100 ㎛인 알루미늄 와이어의 도움으로 제조된, 주기가 5 mm인 금속성 스트랜드의 정사각형 메쉬가, 2.7 Ω/□의 등가 시트 저항을 갖는 시스템을 형성한다. 상기 메쉬가 시트 저항이 20 Ω/□인 ITO 애노드 상에 놓일 경우, 애노드의 등가 저항(애노드 및 저항형 콘택을 병렬로 배치함으로써 초래된 저항으로서 정의됨)은 2.4 Ω/□이다. 상기 애노드 상에 유기 재료의 수직 저항이 100 Ω·cm2 인 8x8 cm2의 정사각형 활성 구역의 OLED를 제조함으로써, OLED의 에지로부터 4 cm에 위치한 저항형 콘택 가까이에서 광은 20% 저하될 것이다. 상기 5% 초과의 광 감소는, OLED의 중심에서의 애노드의 전압의 감소를 야기하여 광의 감소를 야기하는 저항형 콘택의 저항 특성에 기인한다.
제1 애노드 영역(40)의 윤곽이 준-폐쇄되고 캐소드 연결 장치 구역(52)이 정의되었음을 이미 확인하였다.
도 1의 OLED의 다른 개략적 단면도인 도 1d에 도시된 바와 같이, 사실상, 반사체(6)를 형성하는 층은 애노드 콘택이 없는 제1면(10)의 구역(개구부 구역)에서 돌출하도록 제조된다.
변형인 도 1의 OLED의 다른 개략적 단면도인 도 1e에 도시된 바와 같이, 사실상, 반사체(6)를 형성하는 층은 제1면(10)의 구역에서 돌출하도록 제조된 다음, 애노드(1)의 가장자리 위에 연장된, 애노드 콘택(41) 위의 패시베이션(71)에 의해 절연된다.
캐소드 콘택(5)의 단부를 맞춤형 애노드 콘택이 없는 구역의 활성 구역(40) 너머로 돌출되도록 하는 것도 또한 가능하다.
도 1f는 본 발명의 제1 실시형태의 변형이며 제1 맞춤형 애노드 콘택(41)이 발광 시스템(2) 아래에 존재하는 점에서 상이한 OLED 소자(200)를 도시한다. 제1 애노드 콘택(41)은 수지(71)에 의해 패시베이션된다.
도 1g에 도시된 바와 같이, 맞춤형 애노드 콘택(41)의 단부 중 하나는 애노드 연결 장치(44)를 위해 활성 구역으로부터 돌출될 수 있다.
도 2는, 본 발명의 제2 실시형태이며 제1 맞춤형 애노드 콘택(41)이 주변부에만 있는 것이 아닌 점에서 상이한 OLED 소자(200)를 도시한다. 사실상 제1 맞춤형 콘택(41)은, 예를 들어 직사각형이며 동일한 면적이고, 예를 들어 정사각형인 활성 구역을 함께 포함하는(바람직하게는 애노드 영역 및 활성 구역은 유사한 형태임) 2개의 애노드 영역(20)을 정의한다.
따라서, 제1 맞춤형 애노드 콘택은, 소자(200)의 위로부터의 도면인 도 2a에 도시된 바와 같이, 제1 에지(여기서는 종방향)에서 여기서는 종방향인 제2 대향 에지까지 이어지는 (패시베이션된) 맞춤형 내부 밴드(41)를 추가구조로서 포함한다.
활성 구역(20) 전체의 균일도를 위해, 제1 애노드 영역에서와 같이 제2 애노드 영역에: 본 발명에 따라 제2 캐소드 콘택을 추가하고 배치하는 것을 진행한다. 이에 따라 인서트 및 피복 부재가 변형된다. r의 선택 및 따라서 D/L은 각 애노드 영역에서 유지된다.
예를 들어 코너 또는 에지에 캐소드 연결 장치 구역(52)을 위해 애노드 영역(40) 당 개구부(4')가 존재한다.
당연히, 변형은, 도시되지 않지만, 애노드 콘택이 내부 주변부에 존재하는 것으로 구성된다.
저항형 애노드 콘택이 추가될 경우, 바람직하게는 일부는 각 애노드 영역에 배치된다.
모든 애노드 영역이 동일한 형태를 가질 필요가 없으며, 위치, 기하학적 구조 및 심지어 r은 영역마다 변화할 수 있다. 이는 제한적으로, 개별로 일정한 두께를 갖는(애노드 영역당) 캐소드를 초래한다.
모든 경우에서, 활성 구역(20) 전체의 에지에(개구부(4') 구역 이내까지) V로 공급하는 것이 바람직하다.
애노드 다중 영역을 갖는, 도 3에 도시된 변형에서, 소자(300)는 정사각형 활성 구역(20)을 포함하며, 애노드 콘택(41), 및 활성 구역(20) 타일링에 의해 형성된 2개의 삼각형 애노드 영역(40)이 존재한다(콘택은 활성 구역의 대각선을 따라 존재함).
제1 및 제2 캐소드 콘택(5)은 삼각형(관련된 애노드 영역에 상사인 형태)이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시형태이며 활성 구역(20)이 디스크이고, 제1 애노드 영역(40)이 디스크인 점에서 제1 실시형태와 상이한 OLED 소자(400)를 도시한다.
Rorg=300 Ω·cm2, 활성 구역의 직경(L1)이 15 cm, R1=3 Ω일 경우, 표 3은 캐소드 콘택의 크기(Rc) 또는 D1/L1의 함수로서 및 R2의 함수로서 균일도(H)를 나타낸다.
최적의 변수 범위, 즉 r=1 또는 r=1.25인 D1/L1=25%±5%가 상기 표에서 추론된다.
도 4b는 각종 비 r(0.1과 2 사이)에 있어서, 도 4에 도시된 소자(400)에 대한 D1/L1의 함수로서 균일도(H)의 그래프를 도시한다.
도시된 것은 각각, r=0.1;r=0.3;r=0.5;r=1;r=1.25;r=2에 대한 균일도(H)(%)의 6개의 F1 내지 F6 곡선이다.
상기 그래프는 적절한 변수 범위, 특히 r=1 또는 r=1.25, D1/L1=25%±5%를 상기한다.
예를 들어, R1이 3 Ω/□인 애노드 및 R2가 3.75 Ω/□인 캐소드의 은-계 스택을 선택한다.
변형에서, 예를 들어, 애노드로서 R1이 8 Ω/□인 ITO, 및 R2가 10 Ω/□인 캐소드를 선택한다.
도 4a에 도시된 다른 예로서, 솔리드 콘택 표면은 두꺼운 1차 중심 부분 및 번들형(bundle-like)으로 펼쳐지는 더 미세한 2차 부분을 갖는 별형 표면으로 대체된다.
도 5는 본 발명의 제5 실시형태이며 제1 맞춤형 애노드 콘택(41)이 점형 종류(하지만 변형으로서, 예를 들어 단일 에지 상에 연장되어 잔류할 수 있음)의 콘택이며, 점형 종류의 11개의 다른 맞춤형 애노드 콘택(4i)이 추가되고, 특히 각 애노드 영역 에지 상에 존재하는 제1 애노드 영역(40)의 범위를 정하도록 분포된 점에서 제1 실시형태와 상이한 OLED 소자(500)를 도시한다.
각 맞춤형 점형 콘택(4i) 간의 거리는 바람직하게는 2개의 대향 에지들 간의 최대 거리(Lmax)의 절반 미만이거나, 특히 Lmax/4 또는 Lmax/8 미만이다.
도 6a 내지 6d는, 애노드 영역 및 캐소드 콘택(5)의 형태가 상사이거나 유사한 OLED(600)의 다른 예를 예시한다.
상술한 예에서, 활성 구역 및 제1 애노드 영역은 동일한 형태(예를 들어, 기하학적 구조)이다:
- 사변형(도 6a),
- 육각형(도 6b),
- 팔각형(도 6c),
- 오각형(도 6d).
캐소드 콘택은 제1 애노드 영역의 형태를 가지며, 예를 들어, 팔각형에 대해 원형에 근접한다.
도 7은, 번들형으로 펼쳐지며 바람직하게는 정사각형 윤곽을 유지하는, 별형 콘택 표면(5)으로 솔리드 콘택 표면이 대체된 도 1a의 변형을 예시한다.
도 8은 육각형 활성 구역(20)의 위로부터의 개략적 부분 도면을 예시한다.
연장형의 제1 맞춤형 애노드 콘택(41) 및 연장형의 2개의 제2 맞춤형 애노드 콘택(41)은 활성 구역(21,22,23)의 인접하지 않은 에지를 따라 존재한다.
바람직하게는, Lp＜0.25P, 특히 Lp≤0.15P이며, Lp는 각 연장형 맞춤형 콘택 간의 거리이고, P는 상기 콘택들을 연결함으로써 정의된 제1 애노드 영역(40)의 둘레이다. 여기서, 캐소드 콘택은 애노드 콘택이 없는 활성 구역의 에지(21',22',23')까지 이어지는 삼각형이다.
도 9는 팔각형 활성 구역(20)의 위로부터의 개략적 부분 도면을 예시한다.
연장형의 제1 맞춤형 애노드 콘택(41) 및 연장형의 3개의 제2 맞춤형 애노드 콘택(41)은 활성 구역(21,22,23,24)의 인접하지 않은 에지를 따라 존재한다.
여기서, 캐소드 콘택은 애노드 콘택이 없는 활성 구역의 에지(21',22',23')까지 이어지는 별형이다.
Claims (15)
- 제1 주면에서 시작하여,
- 투명하며, 특정 시트 저항(R1)의 애노드(1)를 형성하는 하부 전극,
- 애노드 위의 유기 발광 시스템(2),
- 유기 발광 시스템 위에 특정 시트 저항(R2)의 캐소드(3)를 형성하는 상부 전극 - 비(r=R2/R1)의 범위는 0.01 내지 2.5임 -
을 상기 순서로 포함하여, 애노드, 유기 발광 시스템 및 캐소드는 소위 공통 활성 구역(20)을 형성하는 스택을 포함하는 제1 주면(10)을 갖는 투명 기판을 포함하는 소위 유기 발광 다이오드(OLED) 소자(100 내지 900)로서,
OLED 소자는,
- 제1 맞춤형 애노드 콘택(41)으로 지칭되는 적어도 하나의 애노드 전기 콘택 - 제1 맞춤형 애노드 콘택(41)은 단독으로 또는 하나 이상의 제2의 소위 맞춤형 애노드 콘택(4i)과 함께, 제1 애노드 영역(40)으로 지칭되는 애노드 표면의 제1 영역의 윤곽의 범위를 정함 -
- 제1 캐소드 전기 콘택(5)
[제1 캐소드 전기 콘택(5)은,
- 제1 애노드 영역 위의 캐소드(3) 영역을 부분적으로 덮으면서 활성 구역(20) 위에 배치되고,
- 활성 구역의 표면적보다 작고 제1 애노드 영역의 표면적보다 작은, 콘택 표면으로 지칭되는 특정 표면을 갖고,
- 콘택 표면의 모든 지점에서, 제1 맞춤형 애노드 콘택(41) 및 선택적으로 제2 맞춤형 애노드 콘택(들)로부터 오프셋(offset)됨]
을 포함하며,
제1 맞춤형 애노드 콘택(41) 및 선택적인 각 제2 맞춤형 애노드 콘택(4i)의 각 지점(B)에 있어서, 지점(B)은 제1 애노드 영역(40)의 특정 에지에 존재하여, 상기 지점(B)과 상기 지점(B)에 가장 가까운 콘택 표면의 지점(C) 간의 거리(D)를 정의하고, 상기 지점(B)과, 제1 에지로부터 제1 애노드 영역의 대향 에지의 지점(X) 사이의, C를 통과하는 거리(L)를 정의할 때, 이하의 기준이 정의되고:
· 0.01≤r＜0.1일 경우, 30%＜D/L＜48%,
· 0.1≤r＜0.5일 경우, 10%＜D/L＜45%,
· 0.5≤r＜1일 경우, 10%＜D/L＜45%,
· 1≤r＜1.5일 경우, 5%＜D/L＜35%,
· 1.5≤r＜2.5일 경우, 5%＜D/L＜30%,
OLED 소자는 제1면(10)으로부터 떨어져서 유기 발광 시스템(2) 위에 활성 구역(20)을 덮는 반사체(6)를 포함하는,
OLED 소자(100 내지 900). - 제1항에 있어서, 콘택 표면은 제1 애노드 영역(40)의 중심에서 활성 구역(20)의 에지까지 연장되는 것을 특징으로 하는 OLED 소자(100 내지 900).
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 콘택 표면(5)은 솔리드 표면, 그리드형 표면이고, 표면은 선택적으로 별형인 것을 특징으로 하는 OLED 소자(100 내지 900).
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
· 0.04≤r＜0.1일 경우, 40%＜D/L＜48%,
· 0.1≤r＜0.5일 경우, 30%＜D/L＜45%,
· 0.5≤r＜1일 경우, 20%≤D/L≤40%, 특히 25%≤D/L≤35%,
· 1≤r＜1.5일 경우, 10%＜D/L≤35%,
· 1.5≤r＜2.5일 경우, 15%≤D/L≤25%
인 것을 특징으로 하는 OLED 소자(100 내지 900). - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
특히 전기전도성 층으로서, 제1 애노드 영역(40)에 배치되고 제1 맞춤형 애노드 콘택(41) 및/또는 선택적으로 제2 맞춤형 애노드 콘택(들)(4i)에 연결되며, 맞춤형 콘택들의 저항보다 큰 저항을 갖는 하나 이상의 소위 저항형 애노드 전기 콘택(42)을 포함하고, 0.01 내지 2.5 범위의 비(r)가 0.01 내지 2.5 범위의 비(r'=R2/R'1)(R'1은 제1 애노드 영역(40)의 애노드(1)와 저항형 애노드 콘택(들)(42)의 어셈블리의 등가 시트 저항임)로 대체되는 것을 특징으로 하는 OLED 소자(100 내지 900). - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 맞춤형 애노드 콘택(41)은 연장되어 단독으로 또는 제2 맞춤형 애노드 콘택(들)(4i)과 함께 폐쇄 또는 준-폐쇄 윤곽을 형성하고, 제1 캐소드 콘택(5)은 바람직하게는 제1 애노드 영역(40)의 에지에 대해 또는 맞춤형 애노드 콘택(들)에 대해 실질적으로 중심에 있는 것을 특징으로 하는 OLED 소자(100 내지 900).
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 특히 중심에 있는 제1 캐소드 콘택(5)은, 특히 제1 애노드 영역이 둥근 경우 제1 애노드 영역(40)의 표면에 상사(homothetic)이고/상사이거나, 활성 구역(40)의 표면에 상사인 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 OLED 소자(100 내지 400, 600).
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 애노드 영역(40)은 정사각형 또는 직사각형이고, 제1 캐소드 콘택(5)은 십자형이고, 중심에 있으며, 제1 애노드 영역(40)의 대각선을 따라 교차하고, 비 r 또는 r'는 1.1±0.1이도록 선택되고, 또는 제1 애노드 영역(40)이 디스크형이고, 제1 캐소드 콘택(5)이 중심에 있고, 바람직하게는 1≤r 또는 r'＜1.5 및 20%＜D/L≤30%인 디스크인 것을 특징으로 하는 OLED 소자(100).
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 맞춤형 애노드 콘택은 연장형 콘택(41)이고, 제2 맞춤형 애노드 콘택의 적어도 2개는 연장형 종류(4i)이고, Lp＜0.25P, 특히 Lp≤0.15P(Lp는 각 연장형 맞춤형 콘택 간의 거리이고 P는 제1 애노드 영역(40)의 둘레임)인 것을 특징으로 하는 OLED 소자(800, 900).
- 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 맞춤형 애노드 콘택은 점형 종류의 콘택(41)이고, 점형 종류인 제2 맞춤형 애노드 콘택(4i)은 제1 애노드 영역(40)의 범위를 정하도록 분포되며, 특히 각 활성 구역 에지를 향하여 존재하고, 각 점형의 맞춤형 콘택(41 또는 4i) 간의 거리는 제1 애노드 영역의 최대 거리(Lmax)의 절반 미만이거나, 특히 Lmax/4 미만, 특히 Lmax/8 미만인 것을 특징으로 하는 OLED 소자(500).
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 캐소드(3)는 투명하거나 반-반사성이며, 반사체(6)는 제1 주면으로부터 떨어져서 캐소드(3) 위에 바람직하게는 금속성의, 특히 층형의 반사 피복 부재(61)를 포함하고, 피복 부재(61)는 소위 인서트 전기 절연 부재(7)에 의해 캐소드로부터 분리되고, 인서트(7)에 인접한 제1 캐소드 콘택(5)은 반사체(6)의 일부를 형성하고, 바람직하게는 반사 피복 부재(61)와 접촉하거나 특히 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 OLED 소자(100 내지 900).
- 제11항에 있어서, 제1 캐소드 콘택(5)은 반사 피복 부재(61)와 동일한 재료를 기재로 하고, 바람직하게는 알루미늄을 기재로 하며, 특히 제1 캐소드 콘택(5) 및 피복 부재(61)는 인서트(7) 및 캐소드(3) 상에 연속 층에 의해 형성되며, 바람직하게는 연속 층은 캐소드(3)와 동일한 재료, 특히 알루미늄을 기재로 하는 것을 특징으로 하는 OLED 소자(100 내지 900).
- 제12항에 있어서, 캐소드(3)는 알루미늄을 기재로 하는 층을 포함하고, 제1 캐소드 콘택(5)은 알루미늄을 기재로 하는 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 OLED 소자(100 내지 900).
- 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 반사체는 캐소드 콘택에 인접하는 브래그 거울을 포함하고, 캐소드 콘택은 반사체의 일부를 형성하는 것을 특징으로 하는 OLED 소자(100 내지 900).
- 제1 주면에서 시작하여,
- 투명하며, 특정 시트 저항(R1)의 애노드(1)를 형성하는 하부 전극,
- 애노드 위의 유기 발광 시스템(2),
- 전기전도성 층을 포함하는 유기 발광 시스템 위에 특정 시트 저항(R2)의 캐소드(3)를 형성하는 상부 전극
을 상기 순서로 포함하여, 애노드, 유기 발광 시스템 및 캐소드는 소위 공통 활성 구역(20)을 형성하는 스택을 포함하는 제1 주면(10)을 갖는 투명 기판을 구비하며,
- 제1 맞춤형 애노드 콘택(41)으로 지칭되는 적어도 하나의 애노드 전기 콘택,
- 활성 구역의 표면보다 작은 특정 콘택 표면을 갖는 적어도 하나의 제1 캐소드 전기 콘택(5)
을 포함하는 배면 발광 유기 발광 소자(100 내지 900)의 휘도를 균일화하는 방법으로서,
- 비(r=R2/R1)를 0.01 내지 2.5, 특히 0.1 내지 1.5의 범위로 조정하고,
- 캐소드 콘택(5)을 활성 구역(20) 위에, 특히 활성 구역의 에지로부터 가장 멀리 떨어진 구역 또는 구역들에 배치하고, 100 nm의 알루미늄 캐소드를 선택한 점에서 상이한 OLED 소자의 휘도 균일도보다 5% 이상인 활성 구역(20)의 휘도 균일도(H)를 얻도록 콘택 표면의 크기를 선택하고,
- 캐소드(3) 위에 반사체(6)를 추가하는 것
을 포함하는,
배면 발광 유기 발광 소자(100 내지 900)의 휘도의 균일화 방법.
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