KR20150087317A - 광전자 컴포넌트 - Google Patents
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Abstract
기판(1), 제 1 전기 전도성 전극층(3), 제 2 전기 전도성 전극층(7), 유기층 구조(6), 및 스트립 전도체 구조를 갖는 광전자 컴포넌트가 제공되고, 상기 제 1 전기 전도성 전극층(3), 상기 제 2 전기 전도성 전극층(7), 및 상기 스트립 전도체 구조는 각각 광학적으로 투명한 재료로 이루어진다.
Description
본 발명은 광전자 컴포넌트에 관한 것이다.
광전자 컴포넌트는 2개의 전극층들 사이에 배열된 복수의 유기층 구조들을 가질 수 있고, 그 중 하나는 일반적으로, 광학적으로 투명한 방식으로 구현된다. 광전자 컴포넌트들의 생성 동안, 기판 상에 배열된 전기 전도성 전극층에 유기층들이 연속적으로 적용되고, 추가의 전기 전도성 전극층이 뒤따른다. 광전자 컴포넌트들의 생성을 위해 2개의 상이한 클래스들의 재료들: 폴리머성 물질들 및 이른바 소분자 재료(small-molecule material)들이 일반적으로 이용되며, 이들은 어떠한 배향 특성(orientation property)도 갖지 않고, 그러므로 비정질 층들을 형성한다. 유기 분자들은 일반적으로, 넓은 방출 스펙트럼을 갖는다. 결과적으로, 광의 모든 색 컴포넌트들이 스펙트럼에 존재한다. 이는, 대상물(object)들의 자연 조명(natural illumination)을 가능하게 한다. 광전자 컴포넌트, 특히 OLED의 방출들은, 임의의 가능한 색 온도를 갖는, 백색을 포함하는 사실상 임의의 색으로 조정될 수 있다. 대부분의 백색 OLED들은 적색, 녹색 및 청색 방출 층으로 이루어지는데, 이들은 함께 고품질 백색 광을 발생시킨다.
대면적 광전자 컴포넌트들에 대한 하나의 기술적 도전과제는, 전극층에서의 상당한 전압 강하 및 활성 층들의 로컬 동작 전압의 감소를 초래하는, 전극층 재료의, 특히 애노드로서 구현된 전극층의 제한된 전도성이다. 결과적으로, 광전자 어셈블리의 방사 세기는, 에지들로부터 중심점(midpoint)을 향해 감소된다. 방사 세기의 감소를 감소시키기 위해, 금속으로 구성된, 버스바(busbar)로 또한 지칭되는 전도체 트랙 구조가, 애노드로서 구현된 전극층에 적용된다. 결과적으로, 균일한 유기 발광 유닛의 휘도 분포가 이루어질 수 있다. 그러나, 여기서 달성가능한 휘도 분포는 몇몇 특정 애플리케이션들에 대해 충분하지 않다.
다양한 실시예들은 광전자 컴포넌트를 제공하며, 광전자 컴포넌트에 의해 휘도 분포가 추가로 개선될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 광전자 컴포넌트는: 기판, 제 1 전기 전도성 전극층, 제 2 전기 전도성 전극층, 적어도 하나의 유기층 구조, 및 전도체 트랙 구조를 포함할 수 있고, 제 1 전도성 전극층, 제 2 전도성 전극층, 및 전도체 트랙 구조는 각각의 경우에서, 광학적으로 투명한 재료로 형성된다.
다양한 실시예들에서, 용어 "투명한 재료"는, (예를 들어, 380㎚ 내지 780㎚의 파장 범위의 적어도 부분 범위의) 광에 대해 투과성인 재료를 의미하는 것으로 이해될 수 있고, 구조(예를 들어, 재료)에 커플링 인(coupled into)되는 광은 또한, 실질적으로 산란 또는 광 변환 없이, 구조(예를 들어, 재료)로부터 커플링 아웃(coupled out)된다.
광전자 컴포넌트는 애노드로서 구현된 제 1 전기 전도성 전극층 및 캐소드로서 구현된 제 2 전기 전도성 전극층을 포함하고, 유기층 구조 및 전도체 트랙 구조가 이러한 2개의 전극층들 사이에 배열될 수 있다. 애노드로서 구현된 제 1 전기 전도성 전극층 및 캐소드로서 구현된 제 2 전기 전도성 전극층은 광학적으로 투명한 재료로 형성된다. 더욱이, 전도체 트랙 구조가 또한 광학적으로 투명한 재료로 형성되며, 그 결과, 광전자 컴포넌트의 유효 영역의 감소가 방지될 수 있고, 이에 의해, 광전자 컴포넌트의 영역에 걸친 휘도의 분포가 추가의 정도로 더 균일하게 이루어질 수 있다. 예로서, 애노드로서 구현된 제 1 전기 전도성 전극층 및 캐소드로서 구현된 제 2 전기 전도성 전극층이 5Ω의 시트 저항을 갖는 경우, 광학적으로 투명한 재료로 형성된 전도체 트랙 구조를 이용하여, 73%의 균일성 또는 콘트라스트가 달성될 수 있고, 휘도는 예를 들어, 광전자 컴포넌트의 에지에서 대략 2848 니트(nits)이고, 광전자 컴포넌트의 중앙에서 대략 1643 니트이다.
제 1 전기 전도성 전극층 및 제 2 전기 전도성 전극층은 동일한 광학적으로 투명한 재료로 형성될 수 있고, 그 결과, 예를 들어, 광전자 컴포넌트의 방출 특성들과 관련하여, 광전자 컴포넌트의 균질성이 개선될 수 있다. 광전자 컴포넌트는 예를 들어, 인듐 주석 산화물(ITO)로 형성될 수 있지만, 다른 재료들이 또한 이용될 수 있다.
전도체 트랙 구조의 광전자 컴포넌트는 은(silver)을 포함할 수 있다. 전도체 트랙 구조의 전도성은 은에 의해 개선될 수 있고, 그 결과, 광전자 컴포넌트의 영역에 걸친 휘도 분포, 및 그러므로 균일성이 또한 추가로 개선될 수 있다. 이용되는 은(silver)은, 예를 들어, 용이하게 변형가능한 것에 의해 구분되는 연성 은(ductile silver)으로서, 또는 마그네슘-은 합금(MgAg 합금)으로서 구현될 수 있다.
전도체 트랙 구조는 제 1 전도체 트랙 층 및 제 2 전도체 트랙 층으로 형성될 수 있고, 제 1 전도체 트랙 층은 제 1 전기 전도성 전극층에 배열될 수 있고, 제 2 전도체 트랙 층은 제 2 전기 전도성 전극층에 배열될 수 있다. 그러므로, 전도체 트랙 구조는 2개의 전도체 트랙 층들로 구현되며, 2개의 전도체 트랙 층들은, 서로 분리된 방식으로 배열되고, 전극층들 사이에 배열된 유기층 구조에 의해 공간적으로 서로 분리되고, 상기 유기층 구조에 의해 서로 전기적으로 연결된다. 따라서, 전도체 트랙 구조는 애노드로서 구현된 전극층 및 또한 캐소드로서 구현된 전극층에 형성되고, 그 결과, 휘도 분포의 균질성이 추가로 개선될 수 있다.
이러한 경우, 제 1 전도체 트랙 층 및 제 2 전도체 트랙 층은, 전도체 트랙 구조가 폐쇄 영역을 형성하는 방식으로 형성될 수 있다. 이는, 전도체 트랙 구조의 평면도에서, 예를 들어, 전도체 트랙 구조가 없는 방식으로 형성된 구역 없이, 전도체 트랙 구조가 광전자 컴포넌트의 전체 영역에 걸쳐 연장되는 것을 의미한다. 이는, 애노드로서 구현된 전극층의 경우에 어떠한 제 1 전도체 트랙 층도 형성되지 않는 구역들에서, 제 2 전도체 트랙 층이 캐소드로서 구현된 전극층에 형성된다는 사실에 의해 달성된다. 제 1 전도체 트랙 층과 제 2 전도체 트랙 층의 오버랩은 선택적일 수 있는데, 예를 들어, 제공되지 않을 수 있다. 2개의 전도체 트랙 층들이, 폐쇄 영역을 형성하기 위해 서로 보충한다는 사실은, 광전자 컴포넌트의 영역에 걸쳐 투명도가 변화되는 것을 방지할 수 있다.
폐쇄 영역을 형성하기 위해, 제 1 전도체 트랙 층 및 제 2 전도체 트랙 층이 각각의 경우에서, 서로 평행하게 배열된 다수의 영역들, 예를 들어, 쐐기-형상 영역(wedge-shaped area)들로 형성될 수 있다. 쐐기-형상 영역들은 예를 들어, 삼각형 방식으로, 일정한 두께로 형성된다. 애노드로서 구현된 전극층 및 캐소드로서 구현된 전극층 양쪽 모두에서 전도체 트랙 구조가 예를 들어 일 유형의 톱니모양 패턴(serrated pattern)을 형성하도록, 캐소드로서 구현된 전극층에 배열되는 제 2 전도체 트랙 층의 쐐기-형상 영역들이 정확히 제 2 전도체 트랙 층이 없는 구역들을 따라, 애노드로서 구현된 전극층에 배열되는 제 1 전도체 트랙 층의 쐐기-형상 영역들이 연장되며, 어떠한 전도체 트랙 구조도 제공되지 않는 구역들이 감소될 수 있도록, 애노드로서 구현된 전극층에서의 제 1 전도체 트랙 층의 톱니모양 패턴은, 말하자면, 캐소드로서 구현된 전극층에서의 제 2 전도체 트랙 층의 톱니모양 패턴에서 정확한 피팅으로 맞물릴 수 있다.
본 발명의 실시예들은 도면들에서 예시되고, 아래에서 매우 상세하게 설명된다.
도면들에서:
도 1은 광전자 컴포넌트의 개략적인 단면도를 도시하고;
도 2는, 애노드로서 구현된 제 1 전기 전도성 전극층에 배열되는, 광전자 컴포넌트의 전도체 트랙 구조의 제 1 전도체 트랙 층의 평면도의 개략적 예시를 도시하고;
도 3은, 캐소드로서 구현된 제 2 전기 전도성 전극층에 배열되는, 광전자 컴포넌트의 전도체 트랙 구조의 제 2 전도체 트랙 층의 평면도의 개략적 예시를 도시한다.
도 1은 광전자 컴포넌트의 개략적인 단면도를 도시하고;
도 2는, 애노드로서 구현된 제 1 전기 전도성 전극층에 배열되는, 광전자 컴포넌트의 전도체 트랙 구조의 제 1 전도체 트랙 층의 평면도의 개략적 예시를 도시하고;
도 3은, 캐소드로서 구현된 제 2 전기 전도성 전극층에 배열되는, 광전자 컴포넌트의 전도체 트랙 구조의 제 2 전도체 트랙 층의 평면도의 개략적 예시를 도시한다.
다음의 상세한 설명은, 본 설명의 부분을 형성하고, 본 발명이 구현될 수 있는 특정 실시예들을 예시의 목적들을 위해 도시하는 첨부 도면들과 관련된다. 이와 관련하여, 예를 들어, "상부에서", "하부에서", "전방에서", "후방에서", "위", "아래", "나란히" 등과 같은 방향 용어는 설명된 도면들의 배향에 관하여 이용된다. 실시예들의 컴포넌트 부분들이 다수의 상이한 배향들로 포지셔닝될 수 있기 때문에, 방향 용어는 예시 목적들을 위해 기능하고, 어떠한 방식으로도 전혀 제한적이지 않다. 본 발명의 보호의 범주로부터 벗어나지 않으면서, 다른 실시예들이 이용될 수 있고 구조적 또는 논리적 수정들이 이루어질 수 있다는 것은 말할 필요도 없다. 본 명세서에서 설명된 다양한 실시예들의 특징들은, 구체적으로 달리 표시되지 않는 한, 서로 조합될 수 있다는 것은 말할 필요도 없다. 그러므로, 다음의 상세한 설명은 제한적인 의미로 해석되지 않아야 하고, 본 발명의 보호의 범주는 첨부된 청구항들에 의해 정의된다.
이러한 설명의 맥락에서, 용어들 "연결" 및 "배열"은 직접적인 그리고 간접적인 연결과, 직접적인 또는 간접적인 어레인지먼트 모두를 설명하기 위해 이용된다. 도면들에서는, 이것이 편리하다면, 동일하거나 유사한 엘리먼트들에는 동일한 참조 부호들이 제공된다.
다양한 실시예들에서, 광전자 컴포넌트는 유기 발광 다이오드(OLED), 유기 포토다이오드(OPD), 유기 태양 전지(OSC) 또는 유기 트랜지스터, 예를 들어, 유기 박막 트랜지스터(OTFT)로서 구현될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 광전자 컴포넌트는 집적 회로의 부분일 수 있다. 더욱이, 복수의 광전자 컴포넌트들이, 예를 들어, 공통 하우징 내에 수용되는 방식으로 제공될 수 있다.
도 1은 광전자 컴포넌트의 층 구조가 개략적으로 예시되도록, 광전자 컴포넌트를 단면도로 도시한다.
광전자 컴포넌트는 기판(1)을 포함한다. 기판(1)은 예를 들어, 전자 엘리먼트들 또는 층들, 예를 들어 전극층의 형태의 광전자 엘리먼트들을 위한 캐리어 엘리먼트로서 역할을 할 수 있다. 예로서, 기판(1)은 유리, 석영, 및/또는 반도체 재료 또는 임의의 다른 적절한 재료로 형성되거나 이를 포함할 수 있다. 더욱이, 기판(1)은 플라스틱 필름, 또는 하나의 플라스틱 필름을 포함하는 또는 복수의 플라스틱 필름들을 포함하는 라미네이트로 형성되거나 이를 포함할 수 있다. 플라스틱은 하나의 또는 복수의 폴리올레핀(polyolefin)들(예를 들어, 고밀도 또는 저밀도 폴리에틸렌(polyethylene)(PE) 또는 폴리프로필렌(polypropylene)(PP))로 형성되거나 이를 포함할 수 있다. 더욱이, 플라스틱은 폴리비닐 염화물(polyvinyl chloride)(PVC), 폴리스티렌(polystyrene)(PS), 폴리에스테르(polyester) 및/또는 폴리카보네이트(polycarbonate)(PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate)(PET), 폴리에테르설폰(polyethersulfone)(PES) 및/또는 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate)(PEN)로 형성되거나 이를 포함할 수 있다. 더욱이, 기판(1)은 예를 들어, 금속 필름, 예를 들어, 알루미늄 필름, 높은-등급의 강철 필름, 구리 필름 또는 조합 또는 그에 대한 층 스택을 포함할 수 있다. 기판(1)은 하나의 또는 복수의 앞서 언급된 재료들을 포함할 수 있다. 기판(1)은 반투명하게, 예를 들어 투명하게, 부분적으로 반투명하게, 예를 들어 부분적으로 투명하게, 또는 그렇지 않으면 불투명하게 구현될 수 있다.
인듐 주석 산화물로 구성된 층(2) 및 제 1 전기 전도성 전극층(3)이 기판(1) 상에 적용될 수 있다. 제 1 전극층(3)은 애노드로서, 다시 말해, 정공-주입 재료로서 구현될 수 있다. 애노드로서 구현된 제 1 전기 전도성 전극층(3)은 광학적으로 투명한 재료, 예를 들어, 투명한 전도성 산화물(TCO), 또는 복수의 층들의 층 스택으로 형성된다. 투명한 전도성 산화물들은 투명한 전도성 재료들, 예를 들어, 금속 산화물들, 이를 테면, 예를 들어, 아연 산화물, 주석 산화물, 카드뮴 산화물, 티타늄 산화물, 인듐 산화물, 또는 인듐 주석 산화물(ITO)이다. 예를 들어, ZnO, SnO2, 또는 In2O3과 같은 2원계(binary) 금속-산소 화합물들과 함께, 예를 들어, Zn2SnO4, CdSnO3, ZnSnO3, MgIn2O4, GaInO3, Zn2In2O5 또는 In4Sn3O12와 같은 3원계(ternary) 금속-산소 화합물들, 또는 상이한 투명한 전도성 산화물들의 혼합물들이 또한 TCO들의 그룹에 속한다. 더욱이, TCO들은 화학량론적 조성에 반드시 대응하지 않고, 더욱이 p-도핑 또는 n-도핑될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 제 1 전극층(3)은 TCO의 층 상의 금속 층의 조합의 층 스택에 의해 형성될 수 있거나, 그 반대도 가능하다. 일 예는 인듐 주석 산화물 층(ITO) 상에 적용된 은 층(ITO 상의 Ag)이다. 다양한 실시예들에서, 제 1 전극층(3)은 금속(예를 들어, Ag, Pt, Au, Mg) 또는 설명된 재료들의 금속 합금(예를 들어, AgMg 합금)을 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제 1 전극층(3)은 AlZnO 또는 유사한 재료들을 포함할 수 있다.
광전자 컴포넌트가 하부 이미터로서 설계되는 경우에 있어서, 제 1 전극층(3)은 예를 들어, 대략 25㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 20㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께, 예를 들어, 대략 18㎚와 동일한 또는 그 미만의 층 두께를 가질 수 있다. 더욱이, 제 1 전극층(3)은 예를 들어, 대략 10㎚와 동일한 또는 그 초과의 층 두께, 예를 들어, 대략 15㎚와 동일한 또는 그 초과의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 실시예들에서, 제 1 전극층(3)은 대략 10㎚ 내지 대략 25㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 10㎚ 내지 대략 18㎚의 범위의 층 두께, 예를 들어, 대략 15㎚ 내지 대략 18㎚의 범위의 층 두께를 가질 수 있다.
광전자 컴포넌트가 상부 이미터로서 설계되는 경우에 있어서, 제 1 전극층(3)은 예를 들어, 대략 40㎚와 동일한 또는 그 초과의 층 두께, 예를 들어, 대략 50㎚와 동일한 또는 그 초과의 층 두께를 가질 수 있다.
제 1 전극층(3)은, 제 1 전기 전위(에너지원(예시되지 않음), 예를 들어, 전류원 또는 전압원에 의해 제공됨)가 인가될 수 있는 제 1 전기 단자를 가질 수 있다. 대안적으로, 제 1 전기 전위는 기판(1)에 인가될 수 있고, 그 다음으로, 상기 기판을 통해 제 1 전극층(3)에 간접적으로 공급될 수 있다. 제 1 전기 전위는 예를 들어, 접지 전위 또는 일부 다른 미리 정의된 기준 전위일 수 있다.
이와 함께, 애노드로서 구현된 제 1 전기 전도성 전극층(3)의, 특히 에지 구역에서, 접촉부(4, 5)가 각각의 경우에서, 제 1 전기 전도성 전극층(3)을 위해 배열되고, 상기 접촉부는 마찬가지로, 인듐 주석 산화물로 형성된 층(2) 상에 적용된다.
유기 기능층 구조(6)는 애노드로서 구현된 제 1 전기 전도성 전극층(3) 위에 적용된다.
유기 기능층 구조(6)는, 예를 들어, 형광성 및/또는 인광성 이미터들을 포함하는 하나의 또는 복수의 이미터 층들 및 하나의 또는 복수의 정공-전도 층들을 포함할 수 있다.
이미터 층(들)에 대한 다양한 실시예들에 따라 광전자 컴포넌트에서 이용될 수 있는 이미터 재료들의 예들은, 유기 또는 유기금속성 화합물들, 이를 테면, 폴리플루오렌(polyfluorene), 폴리티오펜(polythiophene) 및 폴리페닐렌(polyphenylene)의 유도체들(예를 들어, 2- 또는 2,5-substituted poly-p-phenylene vinylene)과, 금속 착물(metal complex)들, 예를 들어, 이리듐(iridium) 착물들, 이를 테면, 청색 인광성 FIrPic (bis(3,5-difluoro-2-(2-pyridyl)phenyl(2-carboxypyridyl) iridium III), 녹색 인광성 Ir(ppy)3 (tris(2-phenylpyridine)iridium III), 적색 인광성 Ru (dtb-bpy)3*2(PF6) (tris[4,4'-di-tert-butyl-(2,2')-bipyridine]ruthenium(III) 착물)와, 청색 형광성 DPAVBi (4,4-bis[4-(di-p-tolylamino)styryl]biphenyl), 녹색 형광성 TTPA (9,10-bis[N,N-di(p-tolyl)amino]anthracene) 및 적색 형광성 DCM2 (4-dicyanomethylene)-2-methyl-6-julolidyl-9-enyl-4H-pyran)를 비-중합체성 이미터(non-polymeric emitter)들로서 포함한다. 이러한 비-중합체성 이미터들은 예를 들어, 열적 증발(thermal evaporation)에 의해 증착될 수 있다. 더욱이, 특히, 예를 들어, 스핀 코팅과 같은 습식-화학적 방법에 의해 증착될 수 있는 중합체 이미터들을 이용하는 것이 가능하다.
이미터 재료들은 적절한 방식으로 매트릭스 재료에 임베딩될 수 있다.
다른 실시예들에서는 다른 적절한 이미터 재료들이 마찬가지로 제공된다는 점에 주목해야 한다.
이미터 층(들)은 n-도핑될 수 있다. 낮은 일 함수(work function)를 갖는 금속들, 예를 들어, 세슘, 리튬 또는 마그네슘이 n-도핑을 위해 이용될 수 있다. 상기 금속들을 포함하는 화합물들, 따라서, 예를 들어, Cs2CO3, CsF 또는 LiF가 마찬가지로 n-형 도펀트로서 적절하다. 상기 도펀트들은 매트릭스 재료에 유입된다. 적절한 매트릭스 재료의 예는, TPBi (1,3,5-tris(1-phenyl-1H-benyimidazol-2-yl)benzene)이다.
광전자 컴포넌트의 이미터 층(들)의 이미터 재료들은 예를 들어, 광전자 컴포넌트가 백색 광을 방출하도록 선택될 수 있다. 이미터 층(들)은 상이한 색들(예를 들어, 청색 및 황색, 또는 청색, 녹색, 및 적색)로 방출하는 복수의 이미터 재료들을 포함할 수 있고; 대안적으로, 이미터 층(들)은 청색 형광성 이미터 층 또는 청색 인광성 이미터 층, 녹색 인광성 이미터 층 및 적색 인광성 이미터 층과 같은 복수의 부분 층들로 또한 구성될 수 있다. 상이한 색들을 혼합함으로써, 백색 느낌을 갖는 광의 방출이 초래될 수 있다. 대안적으로, 상기 층들에 의해 발생된 1차 방출의 빔 경로에 컨버터 재료(converter material)를 배열하기 위한 준비(provision)가 또한 이루어질 수 있고, 상기 컨버터 재료는 1차 방사를 적어도 부분적으로 흡수하고 상이한 파장을 갖는 2차 방사를 방출하여, 1차 및 2차 방사의 조합에 의하여 (아직 백색이 아닌) 1차 방사로부터 백색 느낌이 초래된다.
하나의 또는 복수의 정공-전도 층들은, 예를 들어, 하나의 또는 복수의 도펀트들, 이를 테면, 예를 들어, V2O5, MoO3, WO3 또는 F4-TCNQ (2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane), 또는 구리 착물(예를 들어, 구리(I) 펜타플루오로벤조에이트(copper(I) pentafluorobenzoate))로 p-도핑될 수 있다. 이러한 경우, 다음의 재료들이 매트릭스 재료의 부분으로서 이용될 수 있다:
NPB (N,N'-bis(1-naphthyl)-N,N'-bis(phenyl)benzidine, β-NPB (N,N'-bis(naphthalen-2-yl)-N,N'-bis(phenyl)benzidine), TPD (N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidine), N,N'-bis(1-naphthyl)-N,N'-bis(phenyl)-2,2-dimethylbenzidine, spiro-TPD (N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-spirobifluorene), spiro-NPB(N,N'-bis(1-naphthyl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-spirobifluorene), DMFL-TPD (N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-dimethylfluorene, DMFL-NPB (N,N'-bis(1-naphthyl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-dimethylfluorene), DPFL-TPD (N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-diphenylfluorene), DPFL-NPB (N,N'-bis(naphth-1-yl)-N,N'-bis(phenyl)-9,9-diphenylfluorene), Sp-TAD (2,2',7,7'-tetrakis(n,n-diphenylamino)-9,9',spirobifluorene), TAPC (di-[4-(N,N-ditolylamino)phenyl]cyclohexane), spiro-TTB (2,2',7,7'-tetra(N,N-di-tolyl)amino-spiro-bifluorene), BPAPF (9,9-bis[4-(N,N-bis-biphenyl-4-ylamino)phenyl]-9H-fluorene), spiro 2NPB (2,2',7,7'-tetrakis[N-naphthyl(phenyl)-amino]-9,9-spirobifluorene), spiro-5 (2,7-bis[N,N-bis(9,9-spirobifluoren-2-yl)-amino]-9,9-spirobifluorene), 2,2'-spiro-DBP(2,2'-bis[N,N-bis(biphenyl-4-yl)amino]-9-,9-spirobifluorene), PAPB (N,N'-bis(phenanthrene-9-yl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidine), TNB (N,N,N',N'-tetra-naphthalen-2-yl-benzidine), spiro-BPA (2,2'-bis(N,N-di-phenyl-amino)-9,9-spirobifluorene), NPAPF (9,9-bis[4-(N,N-bis-naphthyl-amino)phenyl]-9H-fluorene), NPBAPF (9,9-bis[4-(N,N'-bis-naphth-2-yl-N,N'-bis-phenyl-amino)-phenyl]-9H-fluorene), TiOPc (titanium oxide phthalocyanine), CuPc (copper phthalocyanine), F4-TCNQ (2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8,-tetracyano quinodimethane), m-MTDATA (4,4',4''-tris(N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino)triphenylamine), 2T-NATA (4,4',4''-tris(N-(naphthalen-2-yl)-N-phenyl-amino)triphenylamine, 1-TNATA (4,4',4''-tris(N-(1-naphthyl)-N-phenyl-amino)triphenylamine), NATA (4,4',4''-tris(N,N-diphenyl-amino)triphenylamine), PPDN (pyrazino[2,3-f][1,10]phenanthroline-2,3-dicarbonitrile), MeO-TPD (N,N,N'N'-tetrakis(4-methoxyphenyl)-benzidine), MeO-spiro-TPD (2,7-bis[N,N-bis(4-methoxy-phenyl)amino]9,9-spirobifluorene), 2,2'-MeO-spiro-TPD (2,2'-bis[N,N-bis(4-methoxyphenyl(amino]-9,9-spirobifluorene), β-NPP (N,N'-di(naphthalen-2-yl)-N,N'-diphenylbenzene-1,4-diamine), NTNPB (N,N'-di-phenyl-N,N'-di-[4- (N,N-di-tolyl-amino)phenyl]-benzidine) 또는 NPNPB (N,N'-di-phenyl-N,N'-di-[4-(N,N-di-phenyl-amino)phenyl]benzidine).
유기 기능층 구조(6)는 일반적으로, 하나의 또는 복수의 기능층들을 포함할 수 있다. 하나의 또는 복수의 기능층들은 유기 폴리머들, 유기 올리고머들, 유기 모노머들, 유기 소형 비-폴리머성 분자들("소분자들") 또는 이러한 재료들의 조합을 포함할 수 있다. 예로서, 유기 기능층 구조(6)는, 예를 들어, OLED의 경우에, 전계발광층 또는 전계발광 구역으로의 효과적인 정공 주입을 가능하게 하기 위해, 정공 수송층으로서 구현된 하나의 또는 복수의 기능층들을 포함할 수 있다. 예로서, 3차 아민(tertiary amine)들, 카르바졸 유도체들, 전도성 폴리아닐린(polyaniline) 또는 폴리에틸렌 디옥시티오펜(polyethylene dioxythiophene)이 정공 수송층을 위한 재료로서 이용될 수 있다. 다양한 실시예들에서, 하나의 또는 복수의 기능층들이 전계발광층으로서 구현될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 정공 수송층은 제 1 전극층(3) 상에 또는 위에 적용, 예를 들어 증착될 수 있고, 이미터 층이 정공 수송층 상에 또는 위에 적용, 예를 들어 증착될 수 있다.
다양한 실시예들에서, 유기 기능층 구조(6)(다시 말해, 예를 들어, 정공 수송층(들) 및 이미터 층(들)의 두께들의 합)는, 최대 대략 1.5㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 1.2㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 1㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 800㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 500㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 400㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 300㎚의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 실시예들에서, 유기 기능층 구조(6)는, 예를 들어, 하나의 유기 발광 다이오드가 다른 유기 발광 다이오드의 상부에 직접적으로 놓이는 식으로 배열된 복수의 유기 발광 다이오드(OLED)들의 스택을 가질 수 있고, 여기서, 각각의 OLED는 예를 들어, 최대 대략 1.5㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 1.2㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 1㎛의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 800㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 500㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 400㎚의 층 두께, 예를 들어, 최대 대략 300㎚의 층 두께를 가질 수 있다. 다양한 실시예들에서, 유기 기능층 구조(6)는 예를 들어, 하나의 OLED가 다른 OLED의 상부에 직접적으로 놓이는 식으로 배열된 3개 또는 4개의 OLED들의 스택을 가질 수 있고, 이 경우, 예를 들어, 유기 기능층 구조(6)는 최대 대략 3㎛의 층 두께를 가질 수 있다.
광전자 컴포넌트는 선택적으로, 광전자 컴포넌트의 기능성 및 이에 따라, 효율을 더 개선하는 역할을 하는, 예를 들어, 하나의 또는 복수의 이미터 층들 상에 또는 위에 배열된 추가의 유기 기능층들을 일반적으로 포함할 수 있다.
광전자 컴포넌트는 "하부 이미터" 및/또는 "상부 이미터"로서 구현될 수 있다.
캐소드로서 구현된 제 2 전기 전도성 전극층(7)은, 유기층 구조(6)가 애노드로서 구현된 제 1 전기 전도성 전극층(3)과 캐소드로서 구현된 제 2 전기 전도성 전극층(7) 사이에 배열되도록, 유기층 구조(6) 상에 적용된다. 캐소드로서 구현된 제 2 전기 전도성 전극층(7)은 마찬가지로, 광학적으로 투명한 재료, 예를 들어, 마찬가지로 인듐 주석 산화물로 형성되어서, 2개의 전극층들(3, 7)이 동일한 재료로 형성된다.
제 2 전극층(7)은, 에너지원에 의해 제공되는 (제 1 전기 전위와는 상이한) 제 2 전기 전위가 인가될 수 있는 제 2 전기 단자를 가질 수 있다. 제 2 전기 전위는 예를 들어, 제 1 전기 전위에 대한 차이가 대략 1.5V 내지 대략 20V의 범위의 값, 예를 들어, 대략 2.5V 내지 대략 15V의 범위의 값, 예를 들어, 대략 5V 내지 대략 10V의 범위의 값을 가지도록 하는 값을 가질 수 있다.
유기층 구조(6) 옆에, 추가의 접촉부(8)가 유기층 구조(6)와 관련하여 유기층 구조(6)에 대해 측방향으로 배열되고, 상기 접촉부(8)는 접촉부(5)에 인접한다. 더욱이, 중간 층(9)이 애노드로서 구현된 제 1 전기 전도성 전극층(3)과 접촉부(5) 사이에 형성되는데, 상기 중간 층은 절연부 또는 추가의 유기층 구조로서 구현될 수 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 광전자 컴포넌트는 제 1 전도체 트랙 층(10) 및 제 2 전도체 트랙 층(11)으로 형성된 전도체 트랙 구조를 더 포함한다. 제 1 전도체 트랙 층(10)은 애노드로서 구현된 제 1 전기 전도성 전극층(3) 상에, 예를 들어 제 1 전극층(3)의 상부측(14) 상에 배열되고, 상기 상부측은 제 2 전기 전도성 전극층(7)의 방향으로 면한다. 제 2 전도체 트랙 층(11)은 캐소드로서 구현된 제 2 전기 전도성 전극층(7) 상에, 특히, 제 2 전극층(7)의 하부측(15) 상에 배열될 수 있고, 상기 하부측은 제 1 전기 전도성 전극층(3)의 방향으로 면한다. 이러한 경우, 2개의 전도체 트랙 층들(10, 11)은, 2개의 전도체 트랙 층들(10, 11)이 배열되는 전극층(3, 7)을 완전하게 커버할 수 없고, 오히려, 2개의 전도체 트랙 층들(10, 11)은, 2개의 전도체 트랙 층들(10, 11)이 광전자 컴포넌트에 폐쇄 영역을 형성하는 방식으로 배열될 수 있다. 이는, 전도체 트랙 구조의 평면도에서, 가능한 한, 어떠한 전도체 트랙 구조도 형성되지 않는 어떠한 구역들도 광전자 컴포넌트의 영역에 걸쳐 제공되지 않도록, 전도체 트랙 구조가 광전자 컴포넌트의 전체 영역에 걸쳐 연장된다는 것을 의미한다. 이는, 어떠한 제 1 전도체 트랙 층(10)도 애노드로서 구현된 전극층(3)에 형성되지 않는 구역들에서, 제 2 전도체 트랙 층(11)이 캐소드로서 구현된 전극층(7)에 형성된다는 사실에 의해 달성되며, 그 반대도 가능하다. 제 1 전도체 트랙 층(10)과 제 2 전도체 트랙 층(11)의 오버랩은 선택적일 수 있는데, 예를 들어, 발생하지 않을 수 있다.
여기에 도시된 전도체 트랙 층들(10, 11)의 구성의 경우에서, 전도체 트랙 층들(10, 11)은 각각, 서로 평행하게 배열된 다수의 쐐기-형상 영역들로 형성된다. 이러한 경우의 제 1 전도체 트랙 층(10)의 쐐기-형상 영역들은 광전자 컴포넌트의 제 1 측(12)으로부터 광전자 컴포넌트의 제 2 측(13)으로 연장되고, 상기 제 2 측은 상기 제 1 측과 마주한다. 대조적으로, 유기 발광 유닛의 제 2 측(13)으로부터 광전자 컴포넌트의 제 1 측(12)을 향하여 연장되는 제 2 전도체 트랙 층(11)의 쐐기-형상 영역들에 의해, 제 2 전도체 트랙 층(11)의 쐐기-형상 영역들은 제 1 전도체 트랙 층(10)의 쐐기-형상 영역들과 반대로 연장된다.
전도체 트랙 구조, 또는 전도체 트랙 구조의 전도체 트랙 층들(10, 11)은, 우수한 전도성의 전도체 트랙 구조와 함께, 전극층들(3, 7) 및 전도체 트랙 구조 양쪽 모두가 광학적으로 투명한 재료로 형성되도록, 예를 들어, 연성 은 또는 마그네슘-은 합금으로서 은을 포함하는 광학적으로 투명한 재료로 형성된다.
광전자 컴포넌트의 이러한 구성의 경우에서, 예를 들어, 15Ω의 시트 저항이 2개의 전극층들(3, 7)에서 설정되고, 전도체 트랙 구조의 저항이 5Ω인 경우, 78%까지의 균일성이 달성되며, 휘도는 유기 발광 유닛의 에지 구역에서 대략 2683 니트이고, 광전자 컴포넌트의 중앙에서 대략 1714 니트이다. 2개의 전극층들에서의 시트 저항이 50Ω으로 증가되고, 전도체 트랙 구조의 저항이 5Ω으로 유지되는 경우, 86%까지의 균일성의 증가가 달성될 수 있으며, 휘도는 예를 들어, 광전자 컴포넌트의 에지 구역에서 대략 2458 니트이고, 광전자 컴포넌트의 중앙에서 대략 1861 니트여서, 이에 의해, 최고의 가능한 균일성과 관련하여, 전극층들(3, 7)과 전도체 트랙 구조 사이에 특히 우수한 조정(coordination)을 달성하는 것이 가능하다.
Claims (10)
- 광전자 컴포넌트로서,
기판(1),
제 1 전기 전도성 전극층(3),
제 2 전기 전도성 전극층(7),
유기층 구조(6), 및
전도체 트랙 층
을 포함하고,
상기 제 1 전기 전도성 전극층(3), 상기 제 2 전기 전도성 전극층(7), 및 상기 전도체 트랙 층 각각은 광학적으로 투명한 재료로 형성되는,
광전자 컴포넌트. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전기 전도성 전극층(3) 및 상기 제 2 전기 전도성 전극층(7)은 동일한 광학적으로 투명한 재료로 형성되는,
광전자 컴포넌트. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 전도체 트랙 구조의 상기 광학적으로 투명한 재료는 은(silver)을 포함하는,
광전자 컴포넌트. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전도체 트랙 구조는 제 1 전도체 트랙 층(10) 및 제 2 전도체 트랙 층(11)을 포함하고,
상기 제 1 전도체 트랙 층(10)은 상기 제 2 전도체 트랙 층(11)으로부터 분리되는 방식으로 배열되는,
광전자 컴포넌트. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 1 전도체 트랙 층(10) 및 상기 제 2 전도체 트랙 층(11)은 상기 유기층 구조에 의해 공간적으로 서로 분리되는,
광전자 컴포넌트. - 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 제 1 전도체 트랙 층(10)은 상기 제 1 전기 전도성 전극층(3)에 배열되고,
상기 제 2 전도체 트랙 층(11)은 상기 제 2 전기 전도성 전극층(7)에 배열되는,
광전자 컴포넌트. - 제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 전도체 트랙 층(10) 및 상기 제 2 전도체 트랙 층(11)은, 상기 전도체 트랙 구조가 폐쇄 영역을 형성하는 방식으로 형성되는,
광전자 컴포넌트. - 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
상기 제 2 전기 전도성 전극층(7)에 평행한 상기 제 1 전기 전도성 전극층(3)에서의 상기 제 1 전도체 트랙 층(10)의 구역들에는 제 2 전도체 트랙 층(11)이 없는,
광전자 컴포넌트. - 제 4 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 전도체 트랙 층(10) 및 상기 제 2 전도체 트랙 층(11) 각각은, 서로 평행하게 배열된 다수의 영역들, 바람직하게는 쐐기-형상 영역(wedge-shaped area)들로 형성되는,
광전자 컴포넌트. - 제 4 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전도체 트랙 구조는, 상기 전도체 트랙 구조가 상기 광전자 컴포넌트의 전체 영역에 걸쳐 연장하는 방식으로 형성되는,
광전자 컴포넌트.
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