TWI593154B - 有機發光裝置、顯示裝置及照明裝置 - Google Patents
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Description
本說明書主張2014年5月12日在韓國知識產權局申請的韓國專利申請案第10-2014-0056768號的優先權以及權益,其全部內容被以引用的方式併入本文中。
本說明書是關於一種有機發光裝置以及一種製造其的方法。
有機光發射現象指使用有機材料將電能轉換至光能的現象。換言之,當將適當有機材料層置放於陽極與陰極之間且將電壓施加於兩個電極之間時,電洞以及電子分別自陽極以及陰極注入至有機材料層。此等注入的電洞以及電子會合以形成激子,且當此等激子落回至基態時發射光。
由於陽極與陰極之間的空間小,因此有機發光裝置有可能具有短路缺陷。藉由針孔、裂縫、有機發光裝置的結構中的階梯、塗佈粗糙度以及類似者,可使陽極與陰極直接相互接觸,或可使在此等缺陷區域中的有機層厚度較薄。此等缺陷區域提供允許電流流動的低電阻路徑,且使電流幾乎不流過或在極端情況下完
全不流過有機發光裝置。結果,有機發光裝置具有減少的或無光發射輸出。在多像素顯示裝置中,短路缺陷可藉由產生不發光或發射強度小於平均光強度的光的壞點(dead pixel)來降低顯示品質。在照明或其他低解析度應用中,歸因於短路缺陷,對應區域的相當大的部分可不操作。針對短路缺陷,通常在清潔室中進行有機發光裝置的製造。然而,無論環境有多清潔,其不能有效移除短路缺陷。在許多情況下,有機層的厚度增大而大於操作裝置實際上所需要,以便藉由增大兩個電極之間的距離來減小短路缺陷的數目。此方法增添了製造有機發光裝置時的成本,且使用此方法甚至可能不能完全移除短路缺陷。
先前技術文獻
專利文獻
韓國專利申請特許公開案第10-2006-0130729號(2006.12.19發表)
本發明的目標為提供一種有機發光裝置,其能夠在可產生短路缺陷的因素存在時(亦即,當短路缺陷出現時)仍在正常範圍中操作。
本說明書的一個實施例提供一種有機發光裝置,所述有機發光裝置包含:第一電極,其包含兩個或多於兩個傳導性單元以及連接至傳導性單元中的每一者的兩個或多於兩個傳導性連接;第二電極,其與第一電極相對地提供;一或多個有機材料層,其提
供於第一電極與第二電極之間;以及第一電極的載流單元或輔助電極,其電連接傳導性連接,其中傳導性連接的一個端部分電連接至傳導性單元,且傳導性連接的另一端部分電連接至第一電極的載流單元或輔助電極,且傳導性連接包含電流流動方向的長度比與其垂直的方向的寬度長的區域。
本說明書的一個實施例提供一種包含有機發光裝置的顯示裝置。
本說明書的一個實施例提供一種包含有機發光裝置的照明裝置。
根據本說明書的一個實施例的有機發光裝置能夠正常維持有機發光裝置的功能,甚至當歸因於基板自身的缺陷而出現短路時。
此外,根據本說明書的一個實施例的有機發光裝置可穩定地操作,而無增大的洩漏電流量,甚至當短路出現位置的面積大小增大時。
此外,在根據本說明書的一個實施例的有機發光裝置中,任何一個傳導性單元具有兩個或多於兩個傳導性連接,因此,存在以下優勢:即使當在製造製程期間在任何一個傳導性連接中出現斷開連接時,傳導性單元仍可藉由其餘傳導性連接而正常地操作。
101‧‧‧傳導性單元
201、202‧‧‧傳導性連接
301、302、303‧‧‧第一電極的載流單元
401‧‧‧輔助電極
501‧‧‧基板
601‧‧‧絕緣層
701‧‧‧有機材料層
801‧‧‧第二電極
901‧‧‧囊封層
a、b‧‧‧距離
c‧‧‧寬度
圖1說明在根據本說明書的一個實施例的有機發光裝置中的
第一電極以及第一電極的載流單元的一個實例。
圖2說明在根據本說明書的一個實施例的有機發光裝置中的第一電極以及第一電極的載流單元的一個實例。
圖3說明在根據本說明書的一個實施例的有機發光裝置中的第一電極以及輔助電極的一個實例。
圖4說明包含圖3的A-A'剖面的根據本說明書的一個實施例的有機發光裝置的剖面的一個實例。
圖5說明包含圖3的B-B'剖面的根據本說明書的一個實施例的有機發光裝置的剖面的一個實例。
圖6說明在本說明書的傳導性連接中的長度以及寬度的一個實例。
下文,將更詳細地描述本說明書。
在本說明書中,一個部件置放於另一部件「上」的描述不僅包含一個部件鄰接另一部件的情況,且亦包含又一部件存在於兩個部件之間的情況。
在本說明書中,某一部分「包含」某些成分之描述意謂能夠更包含其他成分,且除非有相反的特定陳述,否則不排除其他成分。
本說明書的一個實施例提供一種有機發光裝置,所述有機發光裝置包含:第一電極,其包含兩個或多於兩個傳導性單元以及連接至傳導性單元中的每一者的兩個或多於兩個傳導性連接;第二電極,其與第一電極相對地提供;一或多個有機材料層,其提
供於第一電極與第二電極之間;以及第一電極的載流單元或輔助電極,其電連接傳導性連接,其中傳導性連接的一個端部分電連接至傳導性單元,且傳導性連接的另一端部分電連接至第一電極的載流單元或輔助電極,且傳導性連接包含電流流動方向的長度比與其垂直的方向的寬度長的區域。
根據本說明書的一個實施例,傳導性單元可相互電並聯連接。
本說明書的第一電極的載流單元實體上連接傳導性連接中的每一者,且可執行實現電流經由傳導性連接中的每一者流動至每一傳導性單元的角色。
根據本說明書的一個實施例,第一電極的載流單元及/或輔助電極可與傳導性單元分開來提供。
根據本說明書的一個實施例,有機發光裝置可包含第一電極的載流單元以及輔助電極兩者。具體言之,根據本說明書的一個實施例,輔助電極可經由第一電極的載流單元電連接至傳導性連接。具體言之,輔助電極可提供於第一電極的載流單元上。
「在載流單元上」可不僅意謂載流單元的上表面,且亦意謂載流單元的一個側表面。此外,在載流單元上亦可意謂載流單元的上表面、下表面或側表面的一個區域。此外,在載流單元上可包含載流單元的上表面的一個區域以及側表面的一個區域,且亦可包含載流單元的下表面的一個區域以及側表面的一個區域。
具體言之,本說明書的傳導性單元電並聯連接,同時具有實體上由第一電極的載流單元經由第一電極的圖案化製程連接的形式。在圖1以及圖2中說明其一個實例。
圖1以及圖2說明在根據本說明書的一個實施例的有機發光裝置中的第一電極以及第一電極的載流單元的一個實例。具體言之,圖1以及圖2說明包含傳導性單元101以及傳導性連接201、202的經圖案化第一電極的一個實例,且經圖案化第一電極實體上連接至第一電極的載流單元301、302、303。
替代地,本說明書的傳導性單元具有經由第一電極的圖案化製程相互分開的形式,且每一傳導性單元可經由傳導性連接以及輔助電極電並聯連接。其一個實例說明於圖3中。
圖3說明在根據本說明書的一個實施例的有機發光裝置中的第一電極以及輔助電極的一個實例。具體言之,圖3說明不包含第一電極的載流單元且經由輔助電極401電連接的經圖案化第一電極的一個實例。換言之,圖3說明能夠由位於由圖1以及圖2中的第一電極的載流單元定位的區域中的輔助電極電連接的每一傳導性單元101的一個實例。
圖4以及圖5說明根據本說明書的一個實施例的有機發光裝置的剖面。
具體言之,圖4說明包含圖3的A-A'剖面的根據本說明書的一個實施例的有機發光裝置的剖面的一個實例。此外,圖5說明包含圖3的B-B'剖面的根據本說明書的一個實施例的有機發光裝置的剖面的一個實例。
本說明書的傳導性單元可包含於有機發光裝置的發光區域中。具體言之,根據本說明書的一個實施例,傳導性單元中的每一者的至少一個區域位於有機發光裝置的發光區域中。換言之,根據本說明書的一個實施例,光發射現象出現在包含形成於形成傳
導性單元的區域上的發光層的有機材料層中,且光可經由傳導性單元發射。
當形成窄傳導性連接時,在過程期間可能出現斷開連接。當傳導性連接斷開連接時,未經歷短路的傳導性單元並不帶電,且連接至斷開連接的傳導性連接的傳導性單元可不操作。
因此,在根據本說明書的一個實施例的有機發光裝置中,傳導性單元中的每一者具有兩個或多於兩個傳導性連接,且因此,存在以下優勢:即使當連接至每一傳導性單元的傳導性連接中的一些斷開連接時,傳導性單元仍可藉由其餘傳導性連接而正常地操作。
根據本說明書的一個實施例,傳導性單元中的每一者可藉由具有在未斷開連接的兩個或多於兩個傳導性連接當中的最低電阻值的傳導性連接而電連接至輔助電極及/或第一電極的載流單元。
本說明書的有機發光裝置可具有呈第一電極的載流單元、傳導性連接、傳導性單元、有機材料層以及第二電極的方向次序或呈與此相反的方向次序的電流流動。替代地,本說明書的有機發光裝置可具有呈輔助電極、傳導性連接、傳導性單元、有機材料層以及第二電極的方向次序或呈與此相反的方向次序的電流流動。
根據本說明書的一個實施例,可經由傳導性連接將電流自輔助電極或第一電極的載流單元供應至傳導性單元中的每一者。
在本說明書中的發光區域意謂在有機材料層的發光層處
發射的光經由第一電極及/或第二電極發射的區域。舉例而言,在根據本說明書的一個實施例的有機發光裝置中,發光區域可形成於第一電極區域中的至少一些中,其中傳導性連接、輔助電極及/或短路防止層不形成於第一電極形成於基板上的區域當中。此外,在本說明書中的非發光區域可意謂不包括發光區域的其餘區域。
根據本說明書的一個實施例,第一電極的載流單元、輔助電極以及傳導性連接可位於有機發光裝置的非發光區域中。
本說明書的傳導性單元中的每一者相互分開,且可將電流自連接至傳導性連接的第一電極的載流單元或輔助電極供應至傳導性單元中的每一者。此藉由電流必須流動至未經歷短路的另一單元流至經歷短路的傳導性單元,以當在任何一個傳導性單元中出現短路時,防止整個有機發光裝置不操作。
本說明書的傳導性連接可為第一電極中的傳導性單元的端部分,且形狀或位置不受特定限制。舉例而言,當傳導性單元按U形或L形形成時,傳導性連接可為其端部分。替代地,傳導性連接可具有在一個頂點的中間突出的形式,傳導性單元的一個邊緣或一側具有包含四邊形的多邊形形狀。
根據本說明書的一個實施例,傳導性連接可更包含電流流動方向的長度比垂直於其的方向的寬度長的區域。具體言之,根據本說明書的一個實施例,傳導性連接可包含長度與寬度的比率為10:1或大於10:1的區域。
與傳導性單元相比,本說明書的傳導性連接可具有相對較高的電阻。此外,本說明書的傳導性連接可在有機發光裝置中執行短路防止功能。換言之,當有機發光裝置中出現短路缺陷時,本
說明書的傳導性連接執行儘管有短路缺陷但仍實現裝置操作的角色。
根據本說明書的一個實施例,傳導性連接的材料可與傳導性單元的材料相同。具體言之,傳導性連接以及傳導性單元包含於第一電極中,且可用相同材料形成。
當第二電極直接與第一電極接觸時,可出現短路缺陷。替代地,當歸因於位於第一電極與第二電極之間的有機材料層的厚度減小、變形或類似者而使有機材料層失去功能且第一電極與第二電極接觸時,亦可出現短路缺陷。當短路缺陷出現時,提供至有機發光裝置的電流的低路徑,且有機發光裝置可能不正常地操作。歸因於電流自第一電極直接流動至第二電極的洩漏電流(歸因於短路缺陷),有機發光裝置的電流可避開無缺陷區而流動。此可減少有機發光裝置的光發射輸出,且在許多情況下,有機發光裝置可不操作。此外,當用以分散地流動至大面積的有機材料的電流集中地流動至短路出現位置時,局部產生高熱量,從而引起裝置破壞或起火的風險。
然而,傳導性連接可防止流動至短路缺陷的所有操作電流,甚至當短路缺陷出現於本說明書的有機發光裝置的傳導性單元中的任何一或多者中時。換言之,傳導性連接可執行控制洩漏電流的數量的角色,使得其不無限地增大。因此,在本說明書的有機發光裝置中,不具有短路缺陷的其餘傳導性單元可正常地操作,甚至當短路缺陷出現於傳導性單元中的一些中時。
本說明書的傳導性連接具有高電阻值,且藉由當短路缺陷出現時施加適當電阻來執行防止電流經由短路缺陷逸出的角
色。為此,傳導性連接可具有適合於減小洩漏電流(歸因於短路缺陷)的電阻值以及關於其的光發射效率損失。
根據本說明書的一個實施例,傳導性連接可具有能夠藉由包含長度與寬度的比率為10:1或大於10:1的區域來防止短路缺陷的電阻值。此外,根據本說明書的一個實施例,長度與寬度的比率為10:1或大於10:1的區域可為傳導性連接的整個區域。替代地,長度與寬度的比率為10:1或大於10:1的區域可為傳導性連接的一些區域。
本說明書的長度以及寬度為相對概念,且長度可意謂當自頂部看時自傳導性連接的一端至另一端的空間距離。換言之,即使當傳導性連接為直線的組合或包含曲線時,長度仍可意謂量測假定為直線的長度的值。在本說明書中的寬度可意謂當自頂部看時自長度方向的中心至傳導性連接的垂直方向的兩端的距離。長度以及寬度的一個實例說明於圖6中。
本說明書的長度可意謂電流流動方向的量測。此外,本說明書的寬度可意謂垂直於電流流動方向的方向的量測。
此外,本說明書的長度可意謂電流自第一電極的載流單元或輔助電極遷移至傳導性單元的距離,且寬度可意謂垂直於長度方向的距離。
在圖6中,距離可為距離a與距離b的總和,且寬度可為寬度c。
根據本說明書的一個實施例,在自1mA/cm2至5mA/cm2的任一值的電流密度中,傳導性連接可具有以下等式1的操作電壓增大速率以及以下等式2的洩漏電流值關於操作電流皆滿足
0.03或小於0.03的電阻值。
(Vt(伏特)為使用傳導性連接且無短路缺陷的有機發光裝置的操作電壓,Vo(伏特)為不使用傳導性連接且無短路缺陷的有機發光裝置的操作電壓,It(毫安培)為使用傳導性連接且無短路缺陷的有機發光裝置的操作電流,且Is(毫安培)為使用傳導性連接且在任一個傳導性單元中具有短路缺陷的有機發光裝置中的洩漏電流。)
Vo(V)可意謂其餘構成與在相同有機發光裝置中不具有短路缺陷的情況相同(惟本說明書的傳導性連接除外)的情況的操作電壓。
本說明書的傳導性連接的電阻或電阻值可意謂自傳導性連接的一個端部分至另一端部分的電阻。具體言之,傳導性連接的電阻或電阻值可為自傳導性單元至輔助電極的電阻。替代地,傳導性連接的電阻或電阻值可為自傳導性單元至第一電極的載流單元的電阻。替代地,傳導性連接的電阻或電阻值可為自傳導性單元至短路防止層的電阻。
一種用於得出等式1的操作電壓增大速率以及等式2的
洩漏電流值關於操作電流皆滿足0.03或小於0.03的傳導性連接的電阻值的過程如下。
在無短路缺陷的狀態中的有機發光裝置的操作電流It(毫安培)可由以下等式表示。
I t =n cell ×I cell
ncell意謂有機發光裝置中對應於發光區域的傳導性單元的數目。
Icell意謂當有機發光裝置正常地操作時在一個傳導性單元中操作的電流(毫安培)。
每一傳導性單元經並聯連接,且因此,可如下表示施加至整個有機發光裝置的電阻(Rorg)(歐姆)。
Rcell-org(歐姆)意謂一個傳導性單元中的有機材料電阻(歐姆)。
在包含傳導性連接的有機發光裝置中,與不具有傳導性連接的情況相比,操作電壓增大。因此,即使當使用傳導性連接時,仍需要進行調整,使得因傳導性連接的有機發光裝置的效率降低不大。
藉由在有機發光裝置的正常操作狀態中添加傳導性連接而獲得的操作電壓增大速率可由以下等式1表示。
在等式1中,Vt(伏特)為使用傳導性連接且無短路缺陷的
有機發光裝置的操作電壓,且Vo(伏特)為不使用傳導性連接且無短路缺陷的有機發光裝置的操作電壓。
操作電壓增大速率((Vt-Vo)/Vo)可藉由以下等式計算。
Rcell-spl意謂在一個傳導性單元中的傳導性連接的電阻(歐姆)。
Rcell-org意謂一個傳導性單元中的有機材料的電阻(歐姆)。
操作電壓增大速率((Vt-Vo)/Vo)可經由以下等式導出。
在無傳導性連接的有機發光裝置的情況下,當將在短路的出現期間流過正常有機材料層的電流(毫安培)定義為In時,將流動至短路出現位置的洩漏電流(毫安培)定義為Is,且將短路出現位置的有機材料的電阻(歐姆)定義為Rorg-s,In以及Is可如下表示。
換言之,當短路出現在無傳導性連接的有機發光裝置中的一些區域中時,隨著Rorg-s值減小至接近0,所有設定電流逸出至短路區域(Is)。因此,在無傳導性連接的有機發光裝置的情況下,當短路出現時,電流不流動至正常有機材料層,且因此,光不
在有機發光裝置中發射。
在具備傳導性連接的有機發光裝置的情況下,當將In-cell定義為在短路的出現期間流過正常發光區域的電流(毫安培)時,每一並聯連接的傳導性單元電壓相同,且所有並聯連接的傳導性單元中的電流的總和與裝置的操作電流(It)相同。此可自以下等式來識別。
(R cell-org +R cell-spl )×I n-cell =(R cell-s +R cell-spl )×I s
I t =I n-cell ×(n cell -1)+I s
此外,在具備傳導性連接的有機發光裝置的情況下,可如下獲得流動至短路出現位置的洩漏電流。
因此,在具備本說明書的傳導性連接的有機發光裝置中,當分母值充分增大時,洩漏電流的量可顯著減少(如在以上所提到的等式中所顯示),即使當任一個傳導性單元的有機材料層經歷短路(Rcell-s=0)時。
洩漏電流(Is)關於具備傳導性連接的有機發光裝置的操作電流(It)的值可由以下等式2表示。
在等式2中,It(毫安培)為使用傳導性連接且無短路缺陷的有機發光裝置的操作電流,且Is(毫安培)為使用傳導性連接且在任一個傳導性單元中具有短路缺陷的有機發光裝置中的洩漏電流。
此外,可經由以下等式獲得具備傳導性連接的有機發光裝置的洩漏電流(Is)關於操作電流(It)的恰當值範圍。
根據本說明書的一個實施例,傳導性連接可具有操作電壓增大速率((Vt-Vo)/Vo)以及有機發光裝置的洩漏電流值關於操作電流(Is/It)皆滿足0.03或小於0.03的電阻值。更具體言之,短路防止層可具有操作電壓增大速率((Vt-Vo)/Vo)以及洩漏電流值關於操作電流(Is/It)皆滿足0.01或小於0.01的電阻值。
具體言之,根據本說明書的一個實施例,在有機發光裝置等式1以及等式2的運算期間的電流密度可為自1mA/cm2至5mA/cm2的任一值。
根據本說明書的一個實施例,傳導性連接的電阻可滿足以下等式3。
傳導性連接的長度為在傳導性連接中的電流流動方向的長度,且可為自傳導性連接的一個端部分至另一端部分的長度。此外,傳導性連接的寬度可意謂垂直於傳導性連接的長度的方向的寬度,且當傳導性連接的寬度不恆定時,可意謂寬度的平均值。
換言之,根據本說明書的一個實施例,傳導性連接的電阻可為400歐姆或大於400歐姆。具體言之,傳導性連接的電阻可大於或等於400歐姆且小於或等於300,000歐姆。此外,根據本說
明書的一個實施例,傳導性連接的電阻可大於或等於1,000歐姆且小於或等於300,000歐姆。
當本說明書的傳導性連接的電阻在以上所提到的範圍內時,傳導性連接可執行當短路缺陷出現時恰當地防止短路的功能。換言之,當傳導性連接的電阻為400歐姆或大於400歐姆時,可有效地防止洩漏電流流動至具有短路缺陷的區域。
根據本說明書的一個實施例,自傳導性單元中的一者至第一電極的載流單元或輔助電極的電阻可大於或等於400歐姆且小於或等於300,000歐姆。
根據本說明書的一個實施例,傳導性單元中的每一者可電並聯連接。本說明書的傳導性單元經安置以相互分開。本說明書的傳導性單元的構成相互分開可由傳導性單元之間的電阻來識別。
具體言之,根據本說明書的一個實施例,與傳導性連接的電阻相比,自一個傳導性單元至相鄰另一傳導性單元的電阻可為兩倍或大於兩倍。舉例而言,當使任一個傳導性單元與相鄰另一傳導性單元之間的載流路徑僅經由傳導性連接以及輔助電極時,傳導性單元以及鄰近傳導性單元經過輔助電極以及傳導性連接兩次。因此,即使當忽略輔助電極的電阻值時,傳導性單元之間的電阻可具有至少兩倍於傳導性連接的電阻值。
根據本說明書的一個實施例,傳導性單元中的一者與另一傳導性單元之間的電阻可大於或等於800歐姆且小於或等於600,000歐姆。具體言之,電阻值可意謂自一個傳導性單元經由短路防止單元至鄰近另一傳導性單元的電阻。換言之,相互不同的傳
導性單元之間的電阻大於或等於800歐姆且小於或等於600,000歐姆意謂每一傳導性單元與短路防止單元電接觸,且藉此供應電流。
換言之,根據本說明書的一個實施例,自傳導性單元中的每一者至第一電極的載流單元或輔助電極的電阻可大於或等於400歐姆且小於或等於300,000歐姆。
根據本說明書的一個實施例,當傳導性單元經安置相互不分開且直接電連接時,直接連接區域的電阻值可高於傳導性連接的電阻值。在此情況下,即使當傳導性單元經安置不相互完全分開且短路出現時,仍可維持正常短路防止功能。
自本說明書的一個傳導性單元至相鄰另一傳導性單元的電阻可意謂一個傳導性單元、傳導性連接及/或鄰接其的短路防止層、輔助電極、另一傳導性連接及/或短路防止層以及鄰接其的另一傳導性單元的電阻。
本說明書的等式3可意謂當經由傳導性連接將電流供應至傳導性單元時能夠防止短路的傳導性連接的較低電阻極限。
根據本說明書的一個實施例,第一電極可包含1,000個或多於1,000個相互分開的傳導性單元。具體言之,第一電極可包含相互分開的大於或等於1,000且小於或等於1,000,000個傳導性單元。
此外,根據本說明書的一個實施例,第一電極可形成以具有兩者或多於兩者傳導性單元的圖案。具體言之,傳導性單元可形成以具有不包括傳導性連接的區域相互分開的圖案。
本說明書的圖案可具有閉合圖形的形狀。具體言之,圖案
可為諸如三角形、四邊形以及六邊形的多邊形,或可為非晶形式。
當本說明書的傳導性單元的數目為1,000或大於1,000時,可獲得有機發光裝置在短路出現期間的洩漏電流量最小化同時在正常操作期間的電壓增大最小化的效應。此外,隨著本說明書的傳導性單元的數目增大直至1,000,000或少於1,000,000,可在維持孔徑比的同時維持所述效應。換言之,當傳導性單元的數目大於1,000,000時,歸因於輔助電極的數目的增加,可發生孔徑比的減小。
根據本說明書的一個實施例,傳導性單元在有機發光裝置中佔據的面積可大於或等於50%且小於或等於90%(基於整個有機發光裝置的平面圖)。具體言之,傳導性單元包含於發光區域中,且基於整個有機發光裝置的發光表面,傳導性單元佔據的面積可與有機發光裝置的孔徑比相同或類似。
在本說明書的第一電極中,傳導性單元中的每一者由傳導性連接電連接,且因此,裝置的驅動電壓增大。因此,根據本說明書的一個實施例,第一電極可藉由傳導性連接而具有短路防止功能,同時藉由包含1,000個或多於1,000個傳導性單元而降低裝置的驅動電壓以便補償因傳導性連接的驅動電壓增大。
根據本說明書的一個實施例,傳導性單元中的每一者的面積可大於或等於0.01mm2且小於或等於25mm2。
當使傳導性單元中的每一者的面積小時,存在以下優勢:歸因於用於防止短路而引入的傳導性連接的操作電壓增大速率以及洩漏電流值關於操作電流皆降低了。此外,存在以下優勢:當產生歸因於短路而光不發射的傳導性單元時,藉由使非發光區域最
小化來使產品品質降低最小化。然而,當傳導性單元的面積過小時,發光區域在整個有機發光裝置區域中的比率大大地減小,從而導致由孔徑比減小而引起的有機發光裝置效率降低的問題。因此,當製造具有以上描述的傳導性單元的面積的有機發光裝置時,可最大限度地展現以上描述的優勢,同時使以上描述的劣勢最小化。
在本說明書的有機發光裝置中,傳導性連接、傳導性單元以及包含發光層的有機材料層可相互電串聯連接。本說明書的發光層位於第一電極與第二電極之間,且兩個或多於兩個發光層可相互電並聯連接。
根據本說明書的一個實施例,發光層位於傳導性單元101與第二電極801之間,且發光層中的每一者可相互電並聯連接。換言之,本說明書的發光層的位置可對應於對應於傳導性單元的區域。
當本說明書的發光層以相同電流密度操作時,隨著發光層的面積減小,電阻值增大。根據本說明書的一個實施例,當傳導性單元中的每一者的面積變得較小且數目增大時,發光層中的每一者的面積亦變得較小。在此情況下,串聯連接至有機材料層的傳導性連接的電壓與當有機發光裝置操作時施加至包含發光層的有機材料層的電壓相比的比率減小。
當本說明書的有機發光裝置中出現短路時,可藉由電阻值以及自輔助電極至傳導性單元的操作電壓來判定洩漏電流量,而與傳導性單元的數目無關。因此,當增大傳導性單元的數目時,可使在正常操作期間因傳導性連接的電壓增大現象最小化,且當短路出現時,亦可使洩漏電流量最小化。
根據本說明書的一個實施例,輔助電極可具有3歐姆/平方或小於3歐姆/平方的薄層電阻。具體言之,輔助電極可具有1歐姆/平方或小於1歐姆/平方的薄層電阻。
當具有大面積的第一電極以及第二電極中的任一者的薄層電阻高於所需要時,對於電極的每一位置,電壓可不同。結果,當將有機材料層置放於其間的第一電極與第二電極之間的電位差變得不同時,有機發光裝置的亮度均勻性可降低。因此,為了降低具有比所需要高的薄層電阻的第一電極或第二電極的薄層電阻,可使用輔助電極。本說明書的輔助電極的薄層電阻可為3歐姆/平方或小於3歐姆/平方,且具體言之,1歐姆/平方或小於1歐姆/平方,且在以上提到的範圍中,有機發光裝置可維持高亮度均勻性。
根據本說明書的一個實施例,可將第一電極形成為透明電極。在此情況下,第一電極的薄層電阻可高於對於有機發光裝置的操作所需的薄層電阻。因此,為了降低第一電極的薄層電阻,可藉由將輔助電極電連接至第一電極來將第一電極的薄層電阻降低至輔助電極的薄層電阻水平。
根據本說明書的一個實施例,將輔助電極提供於不同於發光區域的區域中。具體言之,輔助電極可提供於第一電極的載流單元上。替代地,當第一電極的載流單元不存在時,可將輔助電極提供於第一電極的載流單元所位於的區域中。
根據本說明書的一個實施例,輔助電極可形成以具有相互電連接的傳導線。具體言之,傳導線可形成以具有傳導圖案。具體言之,可藉由將電壓施加至本說明書的輔助電極的至少一個區域來驅動整個輔助電極。
根據本說明書的一個實施例,可將有機發光裝置用作包含於OLED照明中。在OLED照明的情況下,在整個發光區域中(亦即,在所有有機發光裝置中)具有均勻亮度的光發射是重要的。具體言之,為了實現在OLED照明中的均勻亮度,形成於OLED照明中包含的所有有機發光裝置的第一電極與第二電極之間的電壓較佳地經維持為相同。
當本說明書的第一電極為透明電極且第二電極為金屬電極時,每一有機發光裝置的第二電極具有足夠低的薄層電阻,且在有機發光裝置中的每一者的第二電極中幾乎不存在電壓差,然而,在第一電極的情況下,電壓差可存在於有機發光裝置中的每一者中。根據本說明書的一個實施例,可使用輔助電極(具體言之,金屬輔助電極),以便補償有機發光裝置中的每一者的第一電極電壓差。
根據本說明書的一個實施例,金屬輔助電極可形成以具有相互電連接的傳導線。具體言之,輔助電極能夠藉由形成傳導線而允許在每一有機發光裝置的第一電極中幾乎無電壓差。
根據本說明書的一個實施例,傳導性單元可具有1歐姆/平方或大於1歐姆/平方或3歐姆/平方或大於3歐姆/平方的薄層電阻,且具體言之,可為10歐姆/平方或大於10歐姆/平方。此外,傳導性單元可具有10,000歐姆/平方或小於10,000歐姆/平方或1,000歐姆/平方或小於1,000歐姆/平方的薄層電阻。換言之,本說明書的傳導性單元可具有大於或等於1歐姆/平方且小於或等於10,000歐姆/平方、或大於或等於10歐姆/平方且小於或等於1,000歐姆/平方的薄層電阻。
根據本說明書的一個實施例,可控制對於傳導性單元所需的薄層電阻水平,以便與對應於發光面積的傳導性單元的面積成反比。舉例而言,當傳導性單元具有100cm2的發光面積時,對於傳導性單元所需的薄層電阻可大致為1歐姆/平方。此外,當傳導性單元中的每一者經形成得小時,對於傳導性單元所需的薄層電阻可為1歐姆/平方或大於1歐姆/平方。
根據本說明書的一個實施例,當第一電極形成為諸如ITO的透明電極時,可使用輔助電極,使得傳導性單元的薄層電阻滿足1歐姆/平方或大於1歐姆/平方。具體言之,輔助電極可為金屬輔助電極。
本說明書的傳導性單元的薄層電阻可藉由形成傳導性單元的材料來判定,且亦可藉由電連接至輔助電極而降低至輔助電極的薄層電阻水平。因此,在本說明書的有機發光裝置中所需的傳導性單元的薄層電阻值可藉由輔助電極以及傳導性單元的材料來調整。
根據本說明書的一個實施例,輔助電極可與傳導性單元分開來安置,且可提供為包圍一或多個傳導性單元的網狀結構。
具體言之,根據本說明書的一個實施例,輔助電極可具有包含兩個或多於兩個分支點的結構。本說明書的分支點可包含三個或多於三個分支。輔助電極不具備不相互電連接的傳導線,且可以兩個或多於兩個傳導線部分地鄰接的形式提供。換言之,本說明書的輔助電極不按條形狀提供,且可按包含至少兩個傳導線相互交叉的區的形式提供。
本說明書的分支點可意謂藉由相互鄰接的輔助電極形成
三個或多於三個分支的區域,且輔助電極的電流可經由分支點分散地流動至分支。
當在具有短路防止功能的有機發光裝置的一些局部區域中出現短路缺陷時,當按條形狀提供輔助電極時,包圍短路缺陷出現位置的區的光發射強度可減小。結果,隨著為在正常操作期間的電流100倍的電流流動至短路出現區域,大的電壓下降(IR下降)出現在短路缺陷出現區域的輔助電極中。換言之,短路防止功能可防止整個有機發光裝置不操作,然而,發生短路缺陷出現區域的周圍變暗的現象,從而導致顯著適銷性降低的問題。
因此,在本說明書的有機發光裝置中,輔助電極包含具有三個或多於三個分支的兩個或多於兩個分支點,使得當短路出現時,電流分散至大區域。換言之,藉由本說明書的輔助電極,在短路出現區域的輔助電極中發生的電壓下降(IR下降)經最小化,且整個有機發光裝置的光發射強度能夠均勻,即使當短路出現時。
根據本說明書的一個實施例,輔助電極可具有35歐姆或小於35歐姆的在鄰近分支點之間的電阻。具體言之,輔助電極可具有18歐姆或小於18歐姆的在鄰近分支點之間的電阻。此外,本說明書的鄰近分支點之間的電阻可為0歐姆或大於0歐姆。
替代地,根據本說明書的一個實施例,輔助電極可具有21mm或小於21mm的在鄰近分支點之間的距離。具體言之,分支點之間的距離可大於或等於0.2mm且小於或等於21mm。
根據本說明書的一個實施例,輔助電極可具有10mm或大於10mm、或大於或等於0.2mm且小於或等於10mm的在鄰近分支點之間的距離。
此外,根據本說明書的一個實施例,輔助電極可具有10mm的在鄰近分支點之間的距離,以及18歐姆或小於18歐姆的在分支點之間的電阻。
根據本說明書的一個實施例,可更包含提供於第一電極與輔助電極之間的短路防止層。本說明書的短路防止層可輔助傳導性連接的短路防止功能。
根據本說明書的一個實施例,可鄰接輔助電極的至少一個表面來提供短路防止層。具體言之,根據本說明書的一個實施例,短路防止層可提供於其上形成輔助電極的上表面、下表面或側表面上。
根據本說明書的一個實施例,輔助電極可經由短路防止層電連接至傳導性連接。
本說明書的短路防止層可提供於第一電極的載流單元上。替代地,當第一電極的載流單元不存在時,可鄰接傳導性連接的一個端部分而提供短路防止層。
根據本說明書的一個實施例,當有機發光裝置包含短路防止層時,等式1以及2中的傳導性連接可理解為包含傳導性連接以及短路防止層。
根據本說明書的一個實施例,自短路防止層的輔助電極至第一電極的電阻可大於或等於400歐姆且小於或等於300,000歐姆。
此外,根據本說明書的一個實施例,歸因於由短路防止層引起的電阻增大,經由短路防止層電連接的輔助電極與傳導性單元之間的電阻可大於或等於400歐姆且小於或等於300,000歐姆。
具體言之,經由短路防止層電連接的輔助電極與傳導性單元之間的電阻可自400歐姆至300,000歐姆,或自1,000歐姆至300,000歐姆。
根據本說明書的一個實施例,短路防止層可具有大於或等於1nm且小於或等於10μm的之厚度。
當無短路出現在有機發光裝置中時,短路防止層可維持在以上描述的厚度範圍及/或厚度方向電阻範圍中的正常操作電壓。此外,有機發光裝置可在處於以上描述的厚度範圍及/或厚度方向電阻範圍內的正常範圍中操作,即使當短路出現在有機發光裝置中時。
具體言之,根據本說明書的一個實施例,短路防止層的電阻可意謂自輔助電極至傳導性連接的電阻。替代地,根據本說明書的一個實施例,短路防止層的電阻可意謂自輔助電極至第一電極的載流單元的電阻。換言之,短路防止層的電阻可為根據用於自輔助電極電連接至傳導性連接的電距離的電阻。
根據本說明書的一個實施例,短路防止層的體積電阻率可大於或等於0.63歐姆公分且小於或等於8.1×1010歐姆公分。
根據本說明書的一個實施例,可自以下等式計算短路防止層的體積電阻率(ρspl)(歐姆公分)。
Aspl(cm2)意謂電能夠在厚度方向上經由短路防止層自輔助電極流動至一個傳導性連接的面積。
Rcell-spl意謂短路防止層關於一個傳導性單元的電阻(歐姆)。
tspl(μm)可意謂短路防止層的厚度,或電自輔助電極移動至傳導性連接的最短距離。
厚度方向是根據電在短路防止層中移動的一個實例,且可意謂電自短路防止層的一個區域移動至另一區域的方向。
如可自以上所提到的等式看出,短路防止層關於一個傳導性單元的體積電阻率(ρspl)可自短路防止層關於一個傳導性單元的電阻(Rcell-spl)以及電能夠在厚度方向上經由短路防止層自輔助電極流動至一個傳導性連接的面積(Aspl)以及短路防止層的厚度(tspl)來判定。
根據本說明書的一個實施例,短路防止層的體積電阻率可大於或等於0.63歐姆cm且小於或等於8.1×1010歐姆cm。在以上所提到的範圍內,當無短路出現在有機發光裝置中時,短路防止層可維持正常操作電壓。此外,短路防止層可執行短路防止功能,且有機發光裝置可在正常範圍中操作,即使當出現短路時。可如下計算體積電阻率。
根據本說明書的一個實施例,短路防止層具有大於或等於70歐姆且小於或等於300,000歐姆的電阻範圍,且短路防止層具有大於或等於1nm且小於或等於10μm的厚度,且當一個傳導性單元的面積為自300×300μm2至3×3mm2時,電能夠在厚度方向上經由短路防止層自形成於一個傳導性連接上的輔助電極流動至一個傳導性單元的面積(Aspl)可在一個傳導性單元的1%至30%水平處判定。因此,電能夠在關於一個傳導性單元的厚度方向上經由短路防止層自輔助電極流動至一個胞元(cell)的第一電極的面積(Aspl)可為自9×10-6cm2(300μm×300μm×0.01)至2.7×10-2cm2
(0.3cm×0.3cm×0.3)。在此情況下,短路防止層的體積電阻率可如在以下等式中所計算。
根據本說明書的一個實施例,短路防止層可包含選自由以下各者組成的群的一個、兩個或多於兩個類型:碳粉末;碳膜;傳導性聚合物;有機聚合物;金屬;金屬氧化物;無機氧化物;金屬硫化物;以及絕緣材料。具體言之,可使用選自由以下各者組成的群的兩者或多於兩者的混合物:氧化鋯(ZrO2)、鎳鉻合金、氧化銦錫(ITO)、硫化鋅(ZnS)以及二氧化矽(SiO2)。
根據本說明書的一個實施例,有機發光裝置可更包含基板501,且第一電極可提供於基板501上。
根據本說明書的一個實施例,第一電極可為透明電極。
當第一電極為透明電極時,第一電極可為諸如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)的傳導性氧化物。此外,第一電極可為半透明電極。當第一電極為半透明電極時,第一電極可用諸如Ag、Au、Mg、Ca或其合金的半透明金屬來製備。當將半透明金屬用作第一電極時,有機發光裝置可具有微腔(microcavity)結構。
根據本說明書的一個實施例,輔助電極可用金屬材料形成。換言之,輔助電極可為金屬電極。
輔助電極可大體使用所有金屬。具體言之,可包含具有有利傳導率的鋁、銅及/或銀。當輔助電極將鋁用於與透明電極的黏著或在光製程中的穩定性時,亦可使用鉬/鋁/鉬層。
根據本說明書的一個實施例,有機材料層701可更包含
發光層,以及選自由以下各者組成的群的一個、兩個或多於兩個類型:電洞注入層;電洞轉移層;電洞阻擋層;電荷產生層;電子阻擋層;電子轉移層;以及電子注入層。
電荷產生層意謂當施加電壓時產生電洞以及電子的層。
作為基板,可使用具有優異透明度、表面光滑度、處置容易度且防水的基板。具體言之,可使用玻璃基板、薄玻璃基板或透明塑膠基板。塑膠基板可包含呈單層或多層的形式的諸如聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)、聚萘二甲酸伸乙酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)以及聚醯亞胺(PI)的膜。此外,基板可包含在基板自身中的光散射功能。然而,基板不限於此,可使用在有機發光裝置中通常使用的基板。
根據本說明書的一個實施例,第一電極可為陽極,且第二電極可為陰極。此外,第一電極可為陰極,且第二電極可為陽極。
作為陽極,具有大功函數的材料正常為較佳的,使得至有機材料層的電洞注入是平順的。能夠在本發明中使用的陽極材料的具體實例包含:金屬,諸如釩、鉻、銅、鋅以及金或其合金;金屬氧化物,諸如氧化鋅、氧化銦、氧化銦錫(ITO)以及氧化銦鋅(IZO);金屬與氧化物之組合,諸如ZnO:Al或SNO2:Sb;傳導性聚合物,諸如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(伸乙基-1,2-二氧基)噻吩](PEDOT)、聚吡咯以及聚苯胺以及類似者,但不限於此。
陽極的材料不限於陽極,且可用作陰極的材料。
作為陰極,具有小功函數的材料正常為較佳的,使得至有機材料層的電子注入是平順的。陰極材料的具體實例包含:金屬,諸如鎂、鈣、鈉、鉀、鈦、銦、釔、鋰、釓、鋁、銀、錫以及鉛或
其合金;多層結構材料,諸如LiF/Al或LiO2/Al以及類似者,但不限於此。
陰極的材料不限於陰極,且可用作陽極的材料。
作為根據本說明書的電洞轉移層材料,能夠自陽極或電洞注入層接收電洞、將電洞移動至發光層且具有用於電洞的高移動性的材料是合適的。其具體實例包含基於芳胺的有機材料、傳導性聚合物、具有在一起的共軛部分與非共軛部分的嵌段共聚物以及類似者,但不限於此。
作為根據本說明書的發光層材料,能夠藉由分別自電洞轉移層以及電子轉移層接收電洞以及電子且將電洞與電子結合而在可見區域中發射光的材料較佳地為具有針對螢光或磷光之有利量子效率的材料。其具體實例包含:8-羥基-喹啉鋁錯合物(Alq3);基於咔唑的化合物;二聚苯乙烯基化合物;BAlq;10-羥基苯并喹啉-金屬化合物;基於苯并噁唑、苯并噻唑以及苯并咪唑的化合物;基於聚(對伸苯基伸乙烯基)(PPV)的聚合物;螺化合物;聚茀、紅螢烯(rubrene)以及其類似者,但不限於此。
作為根據本說明書的電子轉移層材料,能夠自陰極有利地接收電子、將電子移動至發光層且對於電子具有高移動性的材料為合適的。其具體實例包含8-羥基喹啉的Al錯合物;包含Alq3的錯合物;有機基團化合物;羥基黃酮-金屬錯合物以及其類似者,但不限於此。
根據本說明書的一個實施例,輔助電極可位於有機發光裝置的非發光區域中。
根據本說明書的一個實施例,有機發光裝置可更包含在
非發光區域中的絕緣層601。
根據本說明書的一個實施例,絕緣層可使傳導性連接以及輔助電極與有機材料層絕緣。
根據本說明書的一個實施例,有機發光裝置可用囊封層來密封。
囊封層901可形成以具有透明樹脂層。囊封層901執行防止有機發光裝置受到氧以及污染物的角色,且可為透明材料以免抑制有機發光裝置的光發射。透明度可意謂透射60%或大於60%的光,且具體言之,透射75%或大於75%的光。
根據本說明書的一個實施例,有機發光裝置可發射具有大於或等於2,000K且小於或等於12,000K的色溫的白光。
根據本說明書的一個實施例,有機發光裝置可包含光散射層。
具體言之,根據本說明書的一個實施例,可更包含提供於與具備第一電極的有機材料層的表面相對的表面上的基板,且可更包含提供於基板與第一電極之間的光散射層。根據本說明書的一個實施例,光散射層可包含平坦化層。根據本說明書的一個實施例,平坦化層可提供於第一電極與光散射層之間。
替代地,根據本說明書的一個實施例,光散射層可更包含於與具備基板的第一電極的表面相對的表面上。
根據本說明書的一個實施例,光散射層誘發光散射,且結構不受特定限制,只要其具有能夠增強有機發光裝置的光散射效率的結構。具體言之,根據本說明書的一個實施例,光散射層可具有將經散射粒子分散至黏合劑內的結構、具有不均勻性的膜及/或
具有渾濁性的膜。
根據本說明書的一個實施例,可使用諸如旋塗、棒塗以及狹縫塗覆的方法使光散射層直接形成於基板上,或可使用以膜形式製備且加以附著的方法來形成光散射層。
根據本說明書的一個實施例,有機發光裝置可為可撓性有機發光裝置。在此情況下,基板可包含可撓性材料。具體言之,基板可為可彎曲的薄膜型玻璃、塑膠基板或膜型基板。
塑膠基板的材料不受特定限制,然而,可通常按單層或多層的形式包含諸如聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)、聚萘二甲酸伸乙酯(PEN)、聚醚醚酮(PEEK)以及聚醯亞胺(PI)的膜。
本說明書提供包含有機發光裝置的顯示裝置。有機發光裝置可在顯示裝置中執行像素或背光的角色。作為顯示裝置的其他構成,可使用本技術領域中已知的構成。
本說明書提供一種包含有機發光裝置的照明裝置。有機發光裝置可在照明裝置中執行發光單元的角色。作為照明裝置的其他構成,可使用本技術領域中已知的構成。
101‧‧‧傳導性單元
201‧‧‧傳導性連接
401‧‧‧輔助電極
501‧‧‧基板
601‧‧‧絕緣層
701‧‧‧有機材料層
801‧‧‧第二電極
901‧‧‧囊封層
Claims (20)
- 一種有機發光裝置,包括:第一電極,其包含兩個或多於兩個傳導性單元以及連接至所述傳導性單元中的每一者的兩個或多於兩個傳導性連接;第二電極,其與所述第一電極相對地提供;一或多個有機材料層,其提供於所述第一電極與所述第二電極之間;以及輔助電極,其與所述傳導性連接電連接,其中所述傳導性連接的一個端部分電連接至所述傳導性單元,且所述傳導性連接的另一端部分電連接至所述輔助電極,且所述傳導性連接包含電流流動方向的長度比與所述電流流動方向垂直的方向的寬度長的區域,其中所述輔助電極與所述傳導性單元中的每一者分開,且經提供為包圍所述傳導性單元中的一或多者的網狀結構。
- 如申請專利範圍第1項所述的有機發光裝置,其中所述傳導性連接包含所述長度與所述寬度的比率為10:1或大於10:1的區域。
- 如申請專利範圍第1項所述的有機發光裝置,其中所述傳導性連接的電阻為大於或等於400歐姆且小於或等於300,000歐姆。
- 如申請專利範圍第1項所述的有機發光裝置,其中在自1mA/cm2至5mA/cm2的任一值的電流密度中,所述傳導性連接具有以下等式1的操作電壓增大速率以及以下等式2的洩漏電流值 關於操作電流皆滿足0.03或小於0.03的電阻值:
- 如申請專利範圍第1項所述的有機發光裝置,其中所述第一電極包含相互分開的1,000個或多於1,000個所述傳導性單元。
- 如申請專利範圍第1項所述的有機發光裝置,其中所述傳導性單元中的每一者的面積大於或等於0.01mm2且小於或等於25mm2。
- 如申請專利範圍第1項所述的有機發光裝置,其中與所述傳導性連接的電阻相比,自一個所述傳導性單元至相鄰另一所述傳導性單元的電阻為兩倍或大於兩倍。
- 如申請專利範圍第1項所述的有機發光裝置,其中所述 傳導性單元具有1歐姆/平方或大於1歐姆/平方的薄層電阻。
- 如申請專利範圍第1項所述的有機發光裝置,其中所述輔助電極包含具有3個或多於3個分支的兩個或多於兩個分支點,且鄰近的所述分支點之間的電阻為35歐姆或小於35歐姆。
- 如申請專利範圍第1項所述的有機發光裝置,其中所述輔助電極具有3歐姆/平方或小於3歐姆/平方的薄層電阻。
- 如申請專利範圍第1項所述的有機發光裝置,其更包括提供於所述第一電極與所述輔助電極之間的短路防止層。
- 如申請專利範圍第11項所述的有機發光裝置,其中所述輔助電極經由所述短路防止層電連接至所述傳導性連接。
- 如申請專利範圍第11項所述的有機發光裝置,其中所述短路防止層提供於其上形成所述輔助電極的上表面、下表面或側表面上。
- 如申請專利範圍第13項所述的有機發光裝置,其中所述短路防止層具有大於或等於1nm且小於或等於10μm的厚度。
- 如申請專利範圍第11項所述的有機發光裝置,其中所述短路防止層具有大於或等於0.63歐姆公分且小於或等於8.1×1010歐姆公分的體積電阻率。
- 如申請專利範圍第11項所述的有機發光裝置,其中所述短路防止層包含選自由以下各者組成的群的一個、兩個或多於兩個類型:碳粉末;碳膜;傳導性聚合物;有機聚合物;金屬;金屬氧化物;無機氧化物;金屬硫化物;以及絕緣材料。
- 如申請專利範圍第1項所述的有機發光裝置,其中基於整個所述有機發光裝置的平面圖,所述傳導性單元在所述有機 發光裝置中佔據的面積大於或等於50%且小於或等於90%。
- 如申請專利範圍第1項所述的有機發光裝置,其為可撓性有機發光裝置。
- 一種顯示裝置,其包括如申請專利範圍第1項至第18項中任一項所述的有機發光裝置。
- 一種照明裝置,其包括如申請專利範圍第1項至第18項中任一項所述的有機發光裝置。
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