KR101695004B1

KR101695004B1 - 전계 발광 장치

Info

Publication number: KR101695004B1
Application number: KR1020117020522A
Authority: KR
Inventors: 허버트 에프. 보어너
Original assignee: 코닌클리케 필립스 엔.브이.
Priority date: 2009-02-05
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2017-01-10
Anticipated expiration: 2030-01-27
Also published as: US20110285278A1; CN102308410A; KR20110122718A; TW201038112A; WO2010089679A1; CN102308410B; EP2394312B1; EP2394312A1; JP5702736B2; US8358062B2; TWI517746B; JP2012517087A

Abstract

본 발명은 기판(40)의 상부의 기판 전극(20), 및 대향 전극(30) 및 적어도 하나의 유기 전계 발광층(50)을 갖는 전계 발광층 스택을 포함하는 후속층의 적어도 하나의 스택을 갖는 층 시스템을 포함하고, 상기 전계 발광층 스택은 기판 전극(20) 및 상기 대향 전극(30) 사이에 배치되고, 적어도 하나의 전기 분로 수단(122, 122', 122")이 상기 기판 전극(20) 상의 전류 분포를 개선하기 위하여 상기 기판 전극(20)의 상부에 도포되는 전계 발광 장치(10)에 있어서, 상기 전기 분로 수단(122, 122', 122")은 적어도 하나의 전기적 접속 수단(120)을 통해 기판 전극(20)에 도포되지만, 상기 전기적 접속 수단(120) 및 상기 분로 수단(122, 122', 122")은 후속층의 스택의 외부에 배치되는 전계 발광 장치(10)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 전기 분로 수단에 의해 전계 발광 장치의 기판 전극을 분로하는 방법에 관한 것이다.

Description

전계 발광 장치{ELECTROLUMINESCENT DEVICE}

본 발명은 기판의 상부의 기판 전극과, 대향 전극 및 적어도 하나의 유기 전계 발광층을 갖는 전계 발광층 스택을 포함하는 후속층의 적어도 하나의 스택을 갖는 층 시스템을 포함하고, 전계 발광층 스택은 기판 전극과 대향 전극 사이에 배치되는 전계 발광 장치에 관한 것이다. 기판 전극에 걸쳐 전류 분포를 개선하기 위하여, 적어도 하나의 전기적 분로(shunt) 수단이 기판 전극의 상부에 도포된다. 또한, 본 발명은 전기 분로 수단에 의해 전계 발광 장치의 기판 전극을 분로하는 방법에 관한 것이다.

WO 2007/013 001 A2에는, 유기 발광 다이오드(OLED)가 기재되어 있다. 유기 발광 다이오드는 2개의 전극 사이에 개재된 대략 100 nm의 유기 물질의 박층으로 구성된다. 전극층은 통상 유기 물질의 두께와 거의 동일한 두께를 갖는다. 2개의 전극 사이에 전압 - 통상 2 내지 10볼트 - 이 인가되면, 유기 물질은 발광한다. 불행하게도, 작은 두께 때문에 이러한 전극의 저항이 높아 전극의 영역에 걸쳐 전압의 균일한 분포를 달성하기 어렵다. 이러한 단점을 제거하기 위하여, OLED의 대향 전극에 도전성 포스트(conducting post)를 도포한다. 그러나, 대향 전극은 반사 금속으로 이루어지고, 낮은 저항을 가지므로, 대향 전극 영역에 걸쳐 약간의 전압 강하만을 일으킨다. 이러한 OLED의 전류 분포는 포스트에 의해 개선되지 않는 투명 기판 전극의 특성에 의해 주로 결정된다. 이들 도전성 포스트는 전계 발광층 및 전극에 의해 형성된 층들의 스택을 캡슐화하는 캡슐화 수단에 연결된다. 불행하게도, 유기층 및 대향 전극은 매우 민감하다. 그러므로, 도전성 포스트를 대향 전극에 접속하면 종종 전기적 단락이 발생한다. 이러한 단락은 예를 들어 대향 전극과 기판 전극이 직접 접촉하도록 하는 소프트 유기층의 국부적 파괴 때문에 발생한다.

WO 2009/001241 A1에는, 또 다른 유기 발광 다이오드(OLED)가 기재되어 있다. 전계 발광 장치는 기판 전극 및 서로 이격되고 기판 전극과 직접 전기적으로 접촉하는 복수의 분로 수단을 갖는 기판을 포함하고, 전계 발광층 스택이 기판 전극 및 분로 라인의 상부에 제공되고, 대향 전극이 전계 발광층 스택의 상부에 배치된다. 전기 분로 수단은 전계 발광 장치의 동작 동안 기판층에 걸쳐 전압 분포가 더 균일해지도록 하기 위하여 기판층과 직접 전기적으로 접촉하도록 제공된다. 상부에 국부적인 분로 라인을 갖는 평평한 기판 전극의 결과적인 토폴로지는 분로 라인을 갖는 기판 전극을 피복하는 후속층의 성능을 방해하는 평평한 토폴로지로부터 벗어나, 궁극적으로 OLED 장치를 파괴하는 단락을 일으킨다. 또한, 기판 전극의 표면 상에 전기 분로 수단을 제조하는 재료 프린팅 기술 또는 재료 피착 기술의 도포는 기본적으로 힘들고 고비용이 든다.

<발명의 요약>

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 제거하는 것이다. 특히, 본 발명의 목적은 기판 전극에 전기적으로 접속된 전기 분로 수단의 도포를 개선하여 보다 신뢰성 있고 저렴한 전계 발광 장치에 이르게 하는 전계 발광 장치를 제공하는 데 있다.

본 목적은 기판의 상부의 기판 전극, 및 대향 전극 및 적어도 하나의 유기 전계 발광층을 갖는 전계 발광층 스택을 포함하는 후속층의 적어도 하나의 스택을 갖는 층 시스템을 포함하고, 상기 전계 발광층 스택은 기판 전극과 상기 대향 전극 사이에 배치되고, 적어도 하나의 전기 분로 수단이 상기 기판 전극 상의 전류 분포를 개선하기 위하여 상기 기판 전극의 상부에 도포되는 전계 발광 장치로서, 상기 전기 분로 수단은 적어도 하나의 전기적 접속 수단을 통해 기판 전극에 도포되지만, 상기 전기적 접속 수단 및 상기 분로 수단은 후속층의 스택의 외부에 배치되며, 상기 전기적 접속 수단은 기판 전극에 도포되는 전기 비도전성 보호 수단에 매립되고, 상기 비도전성 보호 수단은 유기 전계 발광층에 의해 발생되는 광을 적어도 산란시키기 위한 적어도 하나의 산란 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전계 발광 장치에 의해 달성된다.

전계 발광 장치의 바람직한 실시예는 종속항에서 정의된다.

본 발명은 적어도 하나의 전기적 접속 수단을 통해 기판 전극에 도포된 적어도 하나의 전기 분로 수단을 개시하고, 전기적 접속 수단 및 분로 수단은 후속층 스택의 외측에 배치된다.

본 발명의 주요 사상은 후속층 스택, 즉, 유기 전계 발광층 및 대향 전극의 외측에 전기적 접속 수단 및 전기 분로 수단을, 이들 층들의 평평한 토폴로지를 유지하면서 도포하는 것이다. 본 발명에 따르면, 전기적 접속 수단 및 전기 분로 수단은, 기판 전극에 도포되고 후속층의 스택 외부에 배치된 단일 도전성 소자로서 수행된다. 기본적으로, 전기 분로 수단은 전원과 기판 전극 상부의 접속점 간에 전기적 접속을 형성할 수 있다. 특히, 전기 분로 수단은 전계 발광 장치의 발광 필드 및 경계 영역 내에 배치된 2개의 전기적 접속 수단 사이에 배치되는 한편, 기판 전극의 경계 영역의 전압이 균등한 것이 바람직하다. 결과적으로, 기판 전극의 경계 영역을 장치의 발광 영역 내의 전기적 접속 수단에 접속하기 위해 단일 도전성 소자를 이용하면, 기판 전극에 대해 보다 균일한 전압 분포를 얻을 수 있다. 따라서, 방출된 광의 세기는 분로 수단이 없는 것보다 균일하다. 전기적 접속 수단은 기판 전극에 도포되는 전기 비도전성 보호 수단에 매립되지만, 상기 보호 수단은 전기 비도전성 접착제를 포함하는 것이 바람직하다. 전기적 접속 수단이 전기 비도전성 보호 수단 내에 매립되는 경우, 전기적 단락의 발생이 회피된다. 전기적 접속 수단이 도전성 접착제를 포함하고 상기 보호 수단이 비도전성 접착제를 포함하는 경우, 접착제의 서로 다른 층들이 서로 간에 도포된다. 상기 보호 수단은 유기 전계 발광층에 의해 발생되는 광을 적어도 산란시키기 위한 적어도 하나의 산란 수단을 포함한다. 상기 보호 수단에 사용되는 재료에 따라, 대향 전극 및 기판 전극으로부터 직접적인 전류 주입이 차단되기 때문에, 보호 수단이 도포되는 영역이 전계 발광 장치의 정상적인 동작에서 어둡게 보일 수 있다는 것이 실험적으로 증명되었다. 따라서, 또 다른 바람직한 실시예는 상기 보호 수단이 유기 전계 발광층에 의해 발생되는 광을 산란시키기 위한 적어도 하나의 산란 수단을 포함하고, 바람직하게는 상기 산란 수단이 보호 수단에 매립되는 것을 특징으로 한다. 이 산란 수단은 기판에 의해 가이드된 인공광의 일부를 산란 및/또는 반사시킨다. 이것은 그 외의 비발광 영역을 밝게 한다. 기판이 종종 일종의 광 가이드로서 동작함에 따라, 보호 수단의 산란 수단은 이 광이 산란하도록 하여 전계 발광 장치 밖으로 반사되도록 한다. 산란 수단은 보호 수단 내에 매립된 복수의 안료 및/또는 플레이크에 의해 형성될 수 있다. 이 안료 및/또는 플레이크는 예를 들어, 알루미늄, 미카 효과 안료(mica effect pigment), 티탄 디옥사이드 입자 또는 유기 전계 발광 장치의 인공 광을 산란 및/또는 반사시키는 것으로 당업자에게 알려진 다른 플레이크 또는 입자를 포함할 수 있다.

발명의 내용에서, 전계 발광(EL)층 스택이라는 개념은 기판과 대향 전극 사이에 마련되는 모든 층들을 나타낸다. EL층 스택의 일 실시예에서, 이는 기판과 대향 전극 사이에 마련된 적어도 하나의 발광 유기 전계 발광층을 포함한다. 다른 실시예에서, 층 스택은 기판과 대향 전극 사이에 마련된 수 개의 층을 포함할 수 있다. 수 개의 층은 하나 이상의 홀 수송층, 전자 차단층, 전자 수송층, 홀 차단층, 이미터층 또는 유기 및 무기층의 조합 등의 유기층일 수 있다. 비유기층은 층 스택 내의 2개 이상의 발광층 및/또는 전하 주입층의 경우 추가의 전극일 수 있다.

바람직한 실시예에서, 기판 전극 및/또는 대향 전극은 다음의 재료: 즉, ITO, 알루미늄, 은, 도핑 ZnO, 산화물층 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

본 발명의 내용에서, 기판 물질이라는 개념은 전계 발광 장치의 상이한 층이 피착된 기본 물질을 나타낸다. 통상, 기판은 투명하며 유리로 이루어진다. 또한, 기판은 투명하고, 다음의 물질: 은, 금, 유리 또는 세라믹 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 기판은 전계 발광 장치 층 스택에 들어오는 습기 및/또는 산소를 필수적으로 방지하기 위하여 적절한 습기 및 산소 장벽(barrier)를 갖는 투명 폴리머 시트 또는 포일로 이루어질 수 있다. 또한, 기판으로서 금속 포일 등의 비투명 재료를 이용할 수도 있다. 기판은 광의 아웃-커플링 향상과 같은 광학적 목적이나 그 외 목적을 위하여 추가적인 층들을 포함할 수 있다. 기판은 통상 평평하지만, 원하는 임의의 3차원 형상으로 형성될 수 있다.

본 발명의 내용에서, 기판 전극이라는 개념은 기판의 상부에 피착된 전극을 나타낸다. 통상, 기판 전극은 유리로부터 전극으로 이동 원자 또는 이온의 확산을 억제하기 위하여 SiO₂ 또는 SiO의 언더코딩을 선택적으로 갖는 투명 ITO(Indium-Tin Oxide)를 포함한다. ITO 전극을 갖는 유기 기판에서, ITO는 통상 애노드이지만, 특별한 경우, 캐소드로서 사용될 수 있다. 어떤 경우, 얇은 Ag 또는 Au층(8-15nm의 두께)은 기판 전극으로서 단일로 또는 ITO와 결합하여 사용된다. 기판으로서 금속 포일이 사용되면, 기판 전극의 역할이 애노드 또는 캐소드일 수 있다. 상부(on-top-of)라는 개념은 열거된 층의 시퀀스를 나타낸다. 이 개념은 서로의 상부로서 표시된 층 사이에 추가의 층이 존재할 가능성을 명시적으로 포함한다. 예를 들어, 기판 전극과 기판 사이에 배치된 광의 아웃-커플링을 향상시키기 위하여 추가의 광학층들이 존재할 수 있다.

본 발명의 내용에서, 대향 전극이라는 개념은 기판으로부터 떨어진 전극을 나타낸다. 이는 통상적으로는 투명하지 않고, 전극이 반사하기에 충분한 두께(일반적으로 Al의 경우 100 nm 및 Ag의 경우 100-200 nm)의 Al 또는 Ag 층으로 이루어진다. 이는 통상적으로 캐소드이지만, 애노드로서 바이어스될 수도 있다. 탑 발광(top-emitting) 또는 투명 전계 발광 장치에서는, 대향 전극이 투명해야 한다. 투명 대향 전극은 다른 이전에 피착된 층들의 상부에 피착된 ITO 층들 또는 박형의 Ag 또는 Al 층(5-15nm)으로 이루어진다.

본 발명의 내용에서, 투명 기판, 투명 기판 전극 및 비투명 대향 전극(통상적으로 반사형)의 조합을 갖는 전계 발광 장치가 기판을 통해 광을 방출하는 것을 "보텀 발광(bottom-emitting)"이라 한다. 추가의 전극을 포함하는 전계 발광 장치의 경우, 소정의 실시예에서, 내부 전극이 캐소드 또는 애노드로서 구동되는 경우, 기판 및 대향 전극의 양자는 모두 애노드이거나 또는 모두 캐소드일 수 있다. 또한, 발명의 내용에서, 비투명 기판 전극 및 투명 대향 전극의 조합을 갖는 전계 발광 장치가 대향 전극을 통해 광을 방출하는 것을 "탑 발광"이라 한다.

본 발명의 내용에서, 투명 전계 발광 장치라는 개념은 기판, 기판 전극, 대향 전극 및 캡슐화 수단이 투명한 전계 발광 장치를 나타낸다. 여기서, 전계 발광 장치는 탑 발광 또는 보텀 발광 양자 모두일 수 있다. 본 발명의 내용에서, 가시 범위 내의 광의 투과가 50%보다 크고, 나머지는 흡수되거나 또는 반사되면, 층, 기판 또는 전극은 투명하다라고 한다. 또한, 본 발명의 내용에서, 가시 범위 내의 광의 투과가 10%와 50% 사이에 있고, 나머지는 흡수 또는 반사하면, 층, 기판 또는 전극은 반투명하다라고 한다. 또한, 본 발명의 내용에서, 광이 450 nm 및 650 nm 사이의 파장을 갖는 경우 그 광은 가시광이라 한다. 본 발명의 내용에서, 광이 전계 발광 장치의 유기 전계 발광층에 의해 방출되는 경우 인공광(artificial light)이라 한다.

또한, 본 발명의 내용에서, 전계 발광 장치의 층, 접속기 또는 구성 요소는 그 전기 저항이 100000 Ohm 미만인 경우 전기적으로 도전되었다고 한다. 본 발명의 내용에서, 수동 전자 소자는 저항기, 커패시터, 인덕터를 포함한다. 또한, 본 발명의 내용에서, 능동 전자 소자는 다이오드, 트랜지스터 및 모든 타입의 집적 회로를 포함한다.

본 발명의 내용에서, 전계 발광 장치의 층, 기판, 전극 또는 구성 요소는 그 계면에 입사되는 광이 반사의 법칙에 따라 되돌아 오는 경우(거시적 입사각이 거시적 반사각과 동일함)에 반사형이라고 한다. 정반사라는 용어는 이 경우에 사용된다. 또한, 본 발명의 내용에서, 전계 발광 장치의 층, 기판, 전극 또는 구성 요소는 입사광이 반사의 법칙에 따라 되돌아 오지 않는 경우(거시적 입사각이 복귀광의 거시적 각과 동일하지 않음)에 산란형(scattering)이라고 한다. 또한, 복귀광에 대해 각(angle)들의 분포가 존재한다. 산란형이라는 용어 대신, 확산 반사형이라는 용어가 사용될 수도 있다.

바람직하게는, 후속층들의 스택은 전기적 접속 수단이 후속층의 스택에 의해 둘러싸이는 방식으로 분로 수단을 피드쓰루(feed through)하기 위한 개방 영역을 포함한다. 기판 전극과 대향 전극 사이의 단락을 피하기 위하여, 유기 전계 발광층 외에도 기판 전극 상부의 전기적 접속 수단 및 대향 전극 간에는 소정의 이격이 요구된다. 개방 영역은 전기적 접속 수단을 둘러싸는 후속층의 스택 내에 원형으로 형성될 수 있다. 또한, 와이어, 금속 스트라이프 또는 포일의 형태의 전기 분로 수단은 유기 전계 발광층 및 대향 전극을 통과할 수 있다. 접속 수단은 분로 수단과 대향 전극 간의 단락을 방지하기 위하여, 원하지 않는 이동에 대해 도포된 분로 수단의 기계적 안정화기로서 동시에 기능할 수 있다. 후속층의 스택 외부에 전기적 접속 수단 및 분로 수단을 배치하는 것은 후속층의 스택에 관한 기판 전극의 먼쪽에, 즉 층들의 내부가 아닌 OLED의 후면측 상에 배치되는 것을 의미하지만, 그럼에도 불구하고, 분로는 기판 전극에 전기적 접속을 형성한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 전기적 접속 수단은 기판 전극에 분로 수단을 전기적으로 접촉하는 상기 전기 도전성 접착제를 포함한다. 전기적 접속 수단을 형성하는 도전성 접착제는 매트릭스 및 필러를 포함하는 반면, 도전성 접착제는 매트릭스로서 유기 물질을 포함하고 필러로서 무기 물질을 포함한다. 일 실시예에서, 도전성 접착제는 매트릭스, 즉 에폭시, 폴리우레탄 또는 실리콘 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 필러 및/또는 매트릭스는 전원으로부터 대향 전극으로 전류가 흐르도록 도전성이어야 한다.

그러므로, 도전성 접착제 및/또는 필러는 도전성 플레이크 또는 입자들을 포함하는 것이 바람직하다. 필러 입자는 낮은 저항, 안정성 및 내구성을 가져야 한다. 그러므로, 필러는 은, 금, 니켈, 백금, 구리, 팔라듐 또는 다른 금속 또는 카본 같은 다른 비금속, 글래시 카본(glassy carbon), 그래파이트, 카본 나노튜브, 도핑된 ZnO, SnO, 전기 도전성 질화물, 전기 도전성 붕소화물, 금속 커버 글래스 또는 플라스틱 비즈, 금속 커버 글래스 또는 플라스틱 공동(hollow) 비즈 또는 또는 구리, 금 또는 은으로 피복된 금속 또는 그래파이트 입자 중 적어도 하나의 플레이크 또는 입자들을 포함하는 것이 바람직하다.

바람직한 실시예에서, 도전성 접착제는 앤하이드러스(anhydrous) 및/또는 무수물(water free)이다. 본 발명의 내용에서, 무수물 및/또는 앤하이드러스라는 개념은 전계 발광 장치의 평균 수명 동안에 수분량으로 인한 열화가 육안으로는 관찰되지 않는다는 것을 의미한다. 층 스택으로의 수분 확산으로 인한 유기 전계 발광층의 가시적인 열화는 에지로부터 발광 영역의 수축 또는 흑점을 성장시키는 형태를 취할 수 있다. 무수물 및/또는 앤하이드러스라는 개념은 도전성 접착제에 의존할 뿐만 아니라 손상없이 유기 전계 발광층에 의해 흡수될 수 있는 수분의 양에 의존한다.

더 바람직한 실시예에서, 유기 발광 장치는 습기 및/또는 산소 장벽을 포함할 수 있다. 본 발명의 내용에서, 층 스택으로의 습기 및/또는 산소의 해로운 확산을 막는 층을 습기 및/또는 산소 장벽이라 한다. 방출된 광의 수명이 상당이 많이 감소하는 것이 관찰되는 경우에 확산은 유해한 것으로 나타낸다. 당해 기술 분야의 현황에 따른 표준 OLED 장치의 보관 수명은 100000 시간대 이상이다. 상당한 감소란 약 2 이상의 팩터의 수명 감소를 의미한다.

기판 전극은 전계 발광 장치의 경계 영역에 배치된 접촉 영역을 포함할 수 있다. 따라서, 전기적 접속 수단은 접촉 영역 내의 기판 전극에 도포될 수 있다. 접촉 영역은 접촉 영역 내의 기판 전극의 전기 도전성을 증가시키기 위하여 추가로 도포된 도전성 물질을 포함할 수 있다. 또한, 외부 전원으로의 기판 전극의 전기적 접속은 접촉 영역을 통해 수행될 수 있다. 접촉 영역이 전계 발광 장치의 발광 필드를 둘러싸도록 배치되면, 기판 전극 주변의 전압이 균일하다. 전기 분로 수단이 발광 영역 및 접촉 영역 내에 수 개의 접속 포스트 사이의 전기적 배선을 포함하면, 즉, 접속 수단이 추가로 도포된 도전성 물질 상에 도포되면, 전체 발광 필드에 걸친 전압 분포는 보다 균일해진다.

삭제

바람직한 실시예에서, 전기 분로 수단은 금속 와이어, 금속 스트라이프 또는 금속 포일을 포함하고, 바람직하게는, 구리, 금 및/또는 은, 피착된 도전성 물질 또는 인쇄 회로 기판으로 이루어진다. 전기 분로 수단을 형성하는 구리는 당업자에게 알려진 전기 도체에 사용되는 통상의 구리 기반 합금 내에서 선택될 수 있다. 도전성 소자가 다이 절단(die-cutting)에 의해 제조되면, 저렴한 대량 생산 기술이 분로 수단을 형성하는데 사용될 수 있고, 특히, 분로 수단이 그리드 형상으로 배치되고, 전체 그리드가 수 개의 다이 스트로크 특히 하나의 다이 스트로크로 마무리될 수 있는 경우에 사용될 수 있다.

바람직한 실시예에서, 전계 발광 장치는 전원에 대향 전극을 전기적으로 접촉하는 적어도 하나의 접촉 수단을 포함할 수 있는 한편, 접촉 수단은 대향 전극에 도포된 도전성 접착제로서 수행되고, 보호 수단은 기판 전극 상에 배치되는 것이 바람직하며, 보호 수단은 전기 비도전성 접착제이고, 접속 수단의 아래 영역을 적어도 완전히 피복하는 것이 바람직하다.

도전성 접착제는 초기 상태에서는 소프트하여, 대향 전극에 국부적으로 높은 압력을 가하지 않고 대향 전극에 도포될 수 있다. 따라서, 대향 전극과 기판 전극 간의 단락이 접착제 도포시 발생할 위험이 없다. 이것은 최소한의 단락 위험으로 3차원 접촉 방식이 제공된다는 이점을 제공한다.

통상적으로, 도전성 접착제는 도전성 플레이크 또는 입자의 형태로 도전성 필러를 갖는 유기 접착제로 이루어진다. 접착제의 셋팅시, 접착제는 소정의 수축을 디스플레이할 수 있고, 이는 필러 입자의 일부를 하부의 층으로 유도하여, 기판 전극과 대향 전극 사이의 단락을 생성한다. 이것을 방지하기 위하여, 실리콘과 같이 수축이 적고 탄성이 높은 접착제를 사용하고 및/또는 대향 전극을 두껍게 만드는 것이 바람직하다.

접촉 수단으로서 도전성 접착제의 사용에 의해 성취되는 다른 이점은 단 하나의 연속적인 전극을 갖는 기판이 사용될 수 있다는 것이며, 이는 전계 발광 장치에 대한 기판 전극으로서 기능한다. 공지된 OLED에서, 기판 상의 전극은 적어도 2개의 전기적 분리 영역, 즉, 기판 전극으로서 기능하는 영역 및 대향 전극에 접속되는 다른 영역으로 구성된다. 따라서, 기판 및 대향 전극은 하나의 평면 내에서 기판의 테두리로 이어지고 표준 수단에 의해 접촉될 수 있다. 이러한 2차원 접촉 방식의 단점은 대향 전극 뿐만 아니라 기판 전극이 접촉을 위해 OLED의 주변부를 공유해야 하고, 따라서, 장치의 단락을 피하기 위하여 기판 상의 전극은 적어도 2개의 분리 영역(대향 전극과 접촉될 기판 전극과 제2 전극)으로 분리될 필요가 있다. 개시된 3차원 접촉은 2차원 접촉의 심각한 단점을 제거한다.

접촉 수단 하부의 영역을 적어도 완전히 피복하는 전기 비도전성 보호 수단의 배치는 기판 전극과 대향 전극 간의 단락이 접착제의 경화시 회피되는 이점을 제공한다.

접착제의 타입에 대한 제한이 없거나 대향 전극을 두껍게 만들 수 없으면, 도전성 접착에 의한 가능한 단락을 방지하기 위하여 비도전성 보호 수단이 기판 전극에 도포된다. 적어도 하나의 보호 수단의 사용은 전계 발광 장치가 도전성 접착제의 특정 특성에 완전히 민감하지 않게 한다. 그러므로, 공지된 모든 도전성 접착제는 대향 전극을 전원에 접촉하는데 사용될 수 있다. 접촉 수단이 단락의 원인일 수 있기 때문에, 보호 수단은 접촉 수단이 대향 전극에 도포된 전체 영역을 커버해야 하지만, 보호 수단은 접촉 수단의 영역보다 클 수 있다. 대향 전극과 기판 전극 사이의 직접 접촉을 방지하기 위하여, 보호 수단은, 접촉 수단이 기판 전극과 전기적으로 접촉할 수 없도록 보장하는 두께 및/또는 경도를 갖는 것이 바람직하다. 이 목적을 달성하기 위하여, 보호 수단은 재용해된 글래스 프리트(frit)로 이루어진 비도전성 접착제 및/또는 포토레지스트 및/또는 래커(lacquer) 및/또는 페인트 및/또는 유리층을 포함할 수 있다. 보호 수단은 또한 애노드화된 알루미늄과 같은 산화 금속층을 포함할 수 있다. 당업자는 본 발명의 범위 내에서 다른 전기 비도전성 물질을 선택할 수 있다.

보호 수단은 한편으로는 전기 비도전성을 확보하는 특성을 가져야 한다. 또한, 보호 수단은 접촉 수단으로부터 기판 전극을 차폐하기에 충분히 두껍고 및/또는 견고해야 한다. 정밀한 두께 및 경도는 접촉 수단에 의해 가해진 실제 압력에 의존하지만, 일반적으로 1-100 마이크로미터 두께면 충분하다. 바람직한 보호는 10-200 마이크로미터 두께의 비도전성 접착제의 층 뿐만 아니라 1.5 마이크로미터 두께의 포토레지스트층으로 달성되었지만, 더 두꺼운 층이 사용될 수 있다. 또한, 보호 수단은 기판 전극, 유기 전계 발광층, 또는 대향 전극에 손상을 가하지 않는 것이 보장되어야 한다. 바람직한 실시예에서, 보호 수단은 비도전성 접착제를 포함한다. 또한, 보호 수단의 비도전성 접착제는 앤하이드러스 및/또는 무수물인 것이 바람직하다. 또한, 보호 수단의 비도전성 접착제는 앤하이드러스 및/또는 무수물인 것이 바람직하다.

바람직하게는, 전계 발광 장치는 적어도 전계 발광층 스택을 캡슐화하기 위하여 배치되는 캡슐화 수단을 포함하고, 전기적 접촉 수단은 대향 전극을 캡슐화 수단에 전기적으로 접촉시키기 위해 상기 캡슐화 수단과 대향 전극 사이에 배치되는 것이 바람직하다. 캡슐화 수단은 또한 층의 모든 스택의 일부를 형성하는 복수의 층 또는 전계 발광 장치의 층의 전체 스택을 캡슐화할 수 있다. 바람직하게는, 캡슐화 수단은 적어도 유기 전계 발광층 및 대향 전극을 피복하는 기밀(gas-tight) 소자로서 제공된다. 기밀 캡슐화 수단을 사용함으로써, 수분 또는 산소와 같은 환경적 요인이 캡슐 층에 손상을 입히는 것을 방지한다. 캡슐화 수단은 기밀 뚜껑을 형성할 수 있다. 이 뚜껑은 글래스 또는 금속으로 형성될 수 있다. 전계 발광 장치 또는 그 일부에 제공되는 하나 또는 복수의 층 캡슐화 수단을 형성할 수 있다. 층들은 실리콘, 실리콘 산화물, 실리콘 질화물, 알루미늄 산화물 또는 실리콘 산화질화물을 포함할 수 있다. 모든 지정된 캡슐화 수단은 기계적 및/또는 환경 팩터가 전계 발광 장치의 층 스택에 나쁜 영향을 주는 것을 방지한다. 예를 들어, 캡슐화 수단은 금속, 유리, 세라믹 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다. 캡슐화 수단은 도전성 또는 비도전성 접착제, 용해된 글래스 프리트 또는 금속 솔더(metal solder)에 의해 기판에 부착된다. 그러므로, 캡슐화 수단은 전계 발광 장치에 대한 기계적 안정성을 제공하고, 층과 캡슐화 수단 간에 도포된 접착제의 적어도 일부가 대향 전극을 접촉하도록 전기적으로 도전될 수 있다.

또 다른 바람직한 실시예에 따르면, 캡슐화 수단은 캡슐화 수단의 상부 및 접촉 수단을 기판 전극으로부터 전기적으로 절연하는 캡슐화 수단의 측면을 포함하고, 바람직하게는, 접촉 수단에 의해 대향 전극을 캡슐화 수단으로 전기적으로 접촉하는 것은 캡슐화 수단의 적어도 부분적으로 도전성인 상부에 제공된다. 캡슐화 수단의 상부는 뚜껑을 형성하고, 캡슐화 수단의 측면은 전계 발광 장치의 층 시스템을 둘러싼다. 캡슐화 수단의 측면은 기판 전극에 전기적으로 접속될 수 있고, 캡슐화 수단의 상부는 전기적 접촉 수단에 의한 전기적 상호접속을 포함한다. 따라서, 절연 수단은 캡슐화 수단의 상부 및 캡슐화 수단의 측면 사이의 전기적 절연을 형성한다. 전계 발광 장치를 전원에 접속하기 위하여, 전류가 캡슐화 수단의 상부 및 측면에 인가되어 전계 발광 장치를 동작시킨다.

전계 발광 장치의 정확한 동작을 확보하기 위하여, 전극은 서로 절연되어야 한다. 캡슐화 수단의 적어도 일부를 통해, 예를 들어, 캡슐화 수단의 상부 및 대향 전극 간의 접촉 수단에 의해, 적어도 하나의 전극에 전력이 공급되면, 캡슐화 수단의 나머지 부분은 다른 전극에 절연되어야 한다. 캡슐화 수단의 상부가 대향 전극에 전기적으로 접촉되면, 캡슐화 수단의 측면은 기판 전극에 예를 들면 절연 테두리에 의해 절연되어야 한다. 캡슐화 수단의 측면이 도전성이면, 도전성 소자가 대향 전극에 접촉된 캡슐화 수단의 상부를 관통하도록, 캡슐화 수단의 상부는 절연 물질 또는 적어도 국부적으로 배치된 피드쓰루를 포함할 수 있다. 기판 전극에 대한 캡슐화 수단의 측면의 전기적 배선 및 캡슐화 수단의 상부에 대한 대향 전극의 전기적 접촉의 경우, 캡슐화 수단은 캡슐화 수단의 상부 및 측면 사이의 절연 수단을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 캡슐화 수단의 측면은 연결 수단에 의해 기판 전극 상에 배치되고, 연결 수단은 전기 도전성 접착제를 포함한다. 따라서, 캡슐화 수단의 측면은 도전성이 높은 전기 도전성 물질을 포함할 수 있고, 기판 전극은 연결 수단에 의해 형성된 기판 전극의 접촉 영역을 따라 균일한 전압을 갖는다.

기판 전극의 표면 위에 캡슐화 수단을 배치함으로써, 분로 수단의 상이한 접촉 가능성이 주어진다. 일례로서, 분로 수단은 전계 발광 장치의 발광 영역 내의 전기적 접속 수단과 캡슐화 수단의 측면을 기판 전극에 결합하는 연결 수단 사이에 배치될 수 있다. 이 경우, 연결 수단은 전계 발광 장치의 경계 영역 내의 전기적 접속 수단의 기능을 충족시킨다.

또 다른 실시예에 따르면, 적어도 하나의 전기 분로 수단은 전기적 접속 수단 및 캡슐화 수단 사이에 배치되고 캡슐화 수단의 내면을 통해 기판 전극을 전기적으로 접촉하기 위하여 캡슐화 수단의 적어도 부분적으로 도전성인 내면으로 연장되며, 바람직하게는, 분로 수단은 스파이크 형태를 가지며, 더 바람직하게는, 분로 수단은 캡슐화 수단에 부착된다. 이 분로 수단은 스파이크 또는 바늘 형상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 기판 전극을 전기적으로 접속하도록 전기적 접속 수단을 향하여 캡슐화 수단의 상부의 내면에 본질적으로 직교하도록 연장된다. 분로 수단이 스파이크 또는 바늘 형상을 갖는 경우, 분로 수단은 전기 도전성 접착제로 이루어질 수 있는 전기적 접속 수단을 관통할 수 있다. 이러한 구성에 의해, 기판 전극의 표면 상의 도전성 접착제의 액체 방울의 형태로 하나 의 접속 수단 또는 바람직하게는 복수의 접속 수단의 용이한 접촉 방식이 실현될 수 있다. 분로 수단이 캡슐화 수단 내에 배치되는 경우, 캡슐화 수단이 전계 발광 장치의 후면 상에 도포되면, 복수의 분로 수단이 도전성 접착제의 복수의 전용 방울로 관통하는 것은 전용 포스트에서 수행될 수 있다.

캡슐화 수단의 상부(이하에서는 뚜껑이라 함)가 전기적으로 도전성이거나, 또는 예컨대 내면에 도포된 도전성 수단(예컨대, 알루미늄 라인)에 의해 전기적으로 도전성 내면을 형성하는 경우, 바람직하게는 대향 전극의 접촉을 위한 피드쓰루를 제외한, 전체 뚜껑에 걸쳐 또는 적어도 뚜껑의 주요 부분에 걸쳐 전기적 분로가 실시될 수 있다. 뚜껑은 둘레에 도포된 전기적으로 도전성인 접착제에 의해 기판 전극의 둘레의 기판 전극에 전기적으로 접속될 수 있다. 도전성 수단은, 예를 들어 도전성 수단과 기판 전극 사이에 배치된 전기 도전성 접착제의 방울에 의해 별개의 지점에서 기판 전극에 접속될 수 있다. 접착제의 방울은 후속층의 스택의 개방 영역 내에 배치될 수 있다.

본 발명에 따른 보호의 범위 내에서, 분로 수단은, 캡슐화 수단에 의해 형성되고 전계 발광 장치의 층 시스템 및 캡슐화 수단의 내부 영역에 의해 정의되는 캡슐화 캐비티 내에 배치될 수 있다. 이것은 접속 수단 뿐만 아니라 분로 수단이 캡슐화 수단에 의해 형성된 캐비티 내에 완전히 배치되는 것을 의미한다. 특히, 접속 수단 및 분로 수단은 후속층의 스택 및 분로 수단 사이에 배치된다. 대향 전극 및 캡슐화 수단의 상부 사이의 공간은 와이어, 금속 포일, 금속 스트라이프 또는 피착된 도전성 물질 또는 인쇄 회로 기판의 형태의 전기 분로 수단이 상기 갭 내에 배치될 수 있는 방식으로 치수화되어야 한다.

바람직하게는, 전기적 접속 수단 및/또는 보호 수단을 형성하는 전기 도전성 접착제는 유기 전계 발광층에 의해 발생되는 광을 적어도 산란하기 위한 적어도 하나의 산란 수단을 포함한다. 보호 수단에 사용되는 물질에 따라, 대향 전극 및 기판 전극으로부터의 직접 전류 주입이 차단되기 때문에, 보호 수단이 도포된 영역이 전계 발광 장치의 정상 동작에서 어둡게 보일 수 있다는 것은 실험을 통해 알 수 있다. 그러므로, 다른 바람직한 실시예는, 보호 수단이 유기 전계 발광 장치에 의해 발생되는 광을 산란하는 적어도 하나의 산란 수단을 포함하고, 바람직하게는, 산란 수단은 보호 수단에 매립되는 것을 특징으로 한다. 이 산란 수단은 기판에 의해 가이드된 인공광의 일부를 산란 및/또는 반사시킨다. 이것은 비발광 영역을 밝게 한다. 기판이 종종 일종의 광 가이드로서 동작함에 따라, 보호 수단의 산란 수단은 이 광이 산란하도록 하여 전계 발광 장치 밖으로 반사되도록 한다. 산란 수단은 보호 수단 내에 매립된 복수의 안료 및/또는 플레이크에 의해 형성될 수 있다. 이 안료 및/또는 플레이크는 예를 들어, 알루미늄, 미카 효과 안료(mica effect pigment), 티탄 디옥사이드 입자 또는 유기 전계 발광 장치의 인공 광을 산란 및/또는 반사시키는 것으로 당업자에게 알려진 다른 플레이크 또는 입자를 포함할 수 있다.

다른 바람직한 실시예에서, 보호 수단은 염색된다. 이것은 보호 수단을 착색하거나 착색된 안료를 보호 수단에 도포함으로써 수행된다.

본 발명은, 전계 발광 장치의 기판 전극을 전기적으로 분로하는 방법으로서, 상기 전계 발광 장치는 기판의 상부의 기판 전극, 및 대향 전극 및 적어도 하나의 유기 전계 발광층을 갖는 전계 발광층 스택을 포함하는 후속층의 적어도 하나의 스택을 갖는 층 시스템을 포함하고, 상기 전계 발광층 스택은 기판 전극 및 상기 대향 전극 사이에 배치되고, 상기 방법은 적어도 상기 기판 전극의 상부에 후속층의 스택을 피착하는 단계, 후속층의 스택 외부에서 적어도 하나의 접속 수단을 통해 상기 기판 전극에 적어도 하나의 전기 분로 수단을 도포하는 단계, 및 후속층의 스택 외부에 상기 분로 수단을 배치하는 단계, 및 기판 전극에 도포되는 전기 비도전성 보호 수단에 전기적 접속 수단을 매립하는 단계 - 상기 비도전성 보호 수단은 유기 전계 발광층에 의해 발생되는 광을 적어도 산란시키기 위한 적어도 하나의 산란 수단을 포함함 - 를 포함하는 방법에 관한 것이다. 일 실시예에서, 상기 방법은 전기 도전성 접착제를 포함하는 기판 전극에 적어도 하나의 추가의 전기적 접속 수단을 도포하는 단계, 및 상기 적어도 2개의 전기적 접속 수단 사이에 상기 분로 수단을 배치하는 단계를 더 포함한다. 방법의 이점은 기판 전극의 상부에 배치된 층의 개선된 도포로 달성된다. 층의 피착은, 기판 전극의 상부에 직접 배치되고 불균일한 지형을 제공하는 분로 수단에 의해 방해되지 않는다. 그러므로, 전기적 접속 수단 뿐만 아니라 분로 수단은 층이 도포된 표면 내의 에지 및 새도우 효과를 유도하지 않는다. 전계 발광 장치를 제조하는 레이어링은 분로가 수행되기 전에 마무리될 수 있다. 후속층의 스택 외부의 분로 수단의 도포는 분로 수단이 기판에 관한 후속층의 스택 후에 배치된다는 것을 의미한다.

전계 발광 장치에 관한 특징 및 세부 사항은 방법에 도포될 수 있고 그 반대일 수 있다. 기재된 실시예의 발명에 따라 사용될 구성요소 뿐만 아니라 상술한 전계 발광 장치 및/또는 방법은 크기, 형태 또는 물질 선택에 대하여 임의의 특별한 예외에 종속되지 않는다. 선택 기준이 관련된 필드 내에서 공지되어 있는 기술적 개념은 제한 없이 도포될 수 있다. 본 발명의 목적의 추가의 세부사항, 특징 및 이점은 종속 청구항 및 본 발명에 따른 전계 발광 장치의 복수의 바람직한 실시예를 나타내는 예시적인 각 도면의 다음의 설명에 개시된다.

본 발명의 실시예는 다음의 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 2개의 전기적 접속 수단 사이에 도시된 분로 수단을 갖는 본 발명에 따른 전계 발광 장치의 실시예를 나타내는 도면.
도 2는 2개의 분로 수단을 포함하는 전계 발광 장치를 나타내는 도면.
도 3a는 캡슐화 수단 및 캡슐화 수단의 상부에 전기적으로 접촉된 접촉 수단을 포함하는 전계 발광 장치를 나타내는 도면.
도 3b는 접촉 수단이 캡슐화 수단의 상부와 절연된 기밀 피드쓰루(gas-tight feed through)에 도포되는 전계 발광 장치를 나타내는 도면.
도 4는 산란 수단을 포함하는 상이한 접착제가 도포된 전계 발광 장치를 나타내는 도면.
도 5a는 스파이크 형태 분로 수단으로서 작용하는 분로 수단을 갖는 전계 발광 장치를 나타내는 도면.
도 5b는 캡슐화 수단의 내면에 도포된 분로 수단을 갖는 전계 발광 장치를 나타내는 도면.
도 6은 캡슐화수단 및 기판 전극에 의한 접촉부를 갖는 전계 발광 장치를 나타내는 도면.
도 7은 수 개의 보호 수단을 포함하는 전계 발광 장치를 나타내는 도면.
도 8은 장치의 경계 영역 및 발광 필드 내의 전기적 접속 수단 사이에 분로 수단을 포함하는 전계 발광 장치의 상면도.
도 9는 발광 필드 내에 수 개의 전기적 접속 수단을 갖는 전계 발광 장치의 상면도.
도 10은 수 개의 대향 전극 세그먼트를 포함하는 전계 발광 장치의 상면도.

도 1에는, 본 발명의 실시예에 따른 전계 발광 장치(10)가 도시된다. 전계 발광 장치(10)는 기판 전극(20), 대향 전극(30), 및 본 예 및 다음의 예에서 전계 발광층 스택을 나타내는 유기 전계 발광층(50)을 포함한다. 유기 전계 발광층(50)은 기판 전극(20) 및 층 스택을 형성하는 대향 전극 사이에 배치된다. 이 층 스택은 기판(40) 상에 배치되어 전계 발광 장치(10)의 캐리어 물질을 형성한다. 도시된 실시예에서, 기판 전극(20)은, 약 100 nm의 두께를 가지며 투명한 도전성 물질인 ITO층으로 형성된다. 이 기판 전극(20) 상에는, 유기 전계 발광층(50)이 피착된다. 기판 전극(20)과 대향 전극(30) 사이에 전압이 인가되면, 유기 전계 발광층(50) 내의 유기 분자의 일부가 여기하여 전계 발광층(50)에 의해 발광된 인공 광의 방출을 초래한다. 대향 전극(30)은, 미러로서 작동하고 기판 전극(20) 및 기판(40)을 통해 인공 광을 반사하는 알루미늄층으로 형성된다. 본 실시예에서, 주변에 광을 방출하기 위하여 기판(40)은 유리로 이루어진다. 따라서, 전계 발광 장치(10)는 보텀 발광 OLED이다. 다음의 도면에 도시된 전계 발광 장치(10) 뿐만 아니라 본 발명에 따라 사용되는 구성요소는 실제 비율로 그려지지 않았다. 특히, 전극(20 및 30), 유기 전계 발광층(50) 및 기판(40)의 두께는 실제 비율이 아니다. 모든 도면은 본 발명을 명료하게 하기 위한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 접속 수단(93 및 93') 사이에 전압을 인가함으로써 전계 발광 장치(10)에 전력을 공급하기 위하여, 대향 전극(30)은 접속 수단(93)에 의해 접촉되고, 기판 전극(20)은 접속 수단(93')에 의해 접촉된다. 전계 발광 장치(10)의 전체 발광 필드에 걸쳐서 전압을 균일하게 하기 위하여, 전기 분로 수단(122)이 기판 전극(20)의 상부에 배치된다. 전기 분로 수단(122)은 적어도 2개의 전기적 접속 수단(120) 사이에 배치된다. 전기적 접속 수단(120)의 적어도 하나는 기판 전극(20)의 경계 영역 상에 배치되고, 적어도 하나의 다음 전기적 접속 수단(120)은 전계 발광 장치(10)의 발광 필드 내, 예를 들어, 전계 발광 장치(10)의 중심에 배치된다. 기판 전극(20)의 분로는, 기판 전극(20)이 높은 비저항을 갖더라도, 기판 전극(20)에 걸쳐 전압이 균일하게 되도록 한다.

적어도 하나의 전기적 접속 수단(120)을 기판 전극(20)에 배치하기 위하여, 적어도 유기 전계 발광층(50) 및 대향 전극(30)을 포함하는 층 시스템이 개방 영역(140)을 포함한다. 이 개방 영역(140)은 전기 분로 수단(122)이 후속 층의 스택으로서 표시되는 대향 전극(30) 및 유기 전계 발광층(50)을 우회한다. 또한, 전기적 접속 수단(120)은 단락 발생을 방지하기 위하여 대향 전극(30)에 대하여 횡방향으로 이격되어 있다. 기본적으로, 전기적 접속 수단(120)은 전기 도전성 접착제를 포함할 수 있고, 접착제는 예를 들어 접착제 액체 방울의 형태로 기판 전극(20) 상에 도포된다. 유기 전계 발광층(50) 및 대향 전극(30) 내의 개방 영역(140)이 형성되면, 접착제의 액체 방울은 전기 분로 수단(122)을 전기적으로 접촉하기 위해 개방 영역(140) 내에 배치되어야 한다.

도 2는 2개의 전기 분로 수단(122)을 포함하는 전계 발광 장치(10)의 다른 실시예를 나타낸다. 2개의 분로 수단(122)은 발광 필드의 외부 영역 또는 적어도 발광 필드 이외의 영역을 형성하는 전계 발광 장치(10)의 경계 영역으로부터 전계 발광 장치(10)의 내부 영역으로 연장하며, 기판 전극(20) 내의 발광 필드의 내부 영역 뿐만 아니라 경계 영역 내의 각 전기 접촉부는 전기적 접속 수단(120)을 포함한다. 전계 발광 장치(10)의 발광 영역 내의 각 전기적 접속 수단(120)은 전용 개방 영역(140) 내에 위치한다. 도시한 바와 같이, 전기 분로 수단(122)은 적어도 대향 전극(30) 및 유기 전계 발광층(50)을 포함하는 후속층의 스택 밖에서 가이드된다. 따라서, 전기 분로 수단(122)은 기판 전극(20)의 상부에 적어도 2개의 전기적 포스트를 접속하는 일종의 전기 점퍼로서 작동하는 단일 도전성 소자를 포함한다.

전기 분로 수단(122)을 설정하기 위하여, 개방 영역(140)을 포함하는 층 시스템은 기판(40)의 상부에서 마무리될 수 있다. 기판 전극(20)을 전기적으로 분로하는 방법의 후속 단계에서, 전기 분로 수단(122)은, 전기 도전성 접착제를 포함하는 접착제 방울에 의해 형성될 수 있는 접속 수단(120)을 통해, 기판 전극(20)에 도포된다. 그 결과, 전기 분로 수단(122)은 층 시스템 외부의 단순한 도전성 소자로서 작동하고 적어도 유기 전계 발광층(50) 및 대향 전극(30)의 레이어링은 종래 기술에 따라 기판 전극(20)의 표면 상에 직접 도포된 전기 분로 수단(122)에 의해 방해되지 않는다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 유기 전계 발광층(50) 및 대향 전극(30)은 캡슐화 수단(90)에 의해 캡슐화될 수 있다. 캡슐화 수단(90)은 층 시스템의 후면을 피복하는 뚜껑 형상을 포함한다. 캡슐화 수단(90)은 주변 공기가 캡슐화 수단(90) 내에 캡슐화된 유기 전계 발광층(50) 또는 2개의 전극(20 및 30) 중의 하나를 손상시키는 것을 방지하기 위하여 기밀(gas-tight)이어야 한다. 도시된 전계 발광 장치(10)는 캡슐화 수단(90) 내에 배치된 게터(getter)(170)를 더 포함할 수 있다. 이 게터(170)는 캡슐화 수단(90), 즉, 캡슐화 캐비티(99) 내에서 보호 영역으로 확산될 수 있는 습기 또는 다른 손상을 가할 수 있는 가스를 흡수하는데 사용된다. 따라서, 접속 수단(120) 뿐만 아니라 분로 수단(122)은 캐비티(99) 내에 완전히 배치된다. 게터(170)는 CaO 또는 제올라이트를 포함할 수 있다. 게터(170)를 형성하는 다른 물질은 당업자에게 알려져 있다.

도시된 바와 같이, 기판 전극(20)의 상부에는 높은 도전성 물질을 포함하는 접촉 영역(21)이 도포된다. 이 추가적으로 도포된 도전성 물질(22)은 전계 발광 장치(10)의 발광 필드를 둘러싸는 도전성 프레임을 형성한다. 따라서, 접촉 영역(21)은 전계 발광 장치(10)의 경계 에지에 걸쳐 전압이 균일하게 되도록 한다. 도시된 바와 같이, 외부 전기적 접속 수단(120)은 캡슐화 캐비티(99) 내의 접촉 영역(21)의 상부에 위치한다. 전기 분로 수단(122)은 전계 발광 장치(10)의 발광 필드의 중심 내의 전기적 접속 수단(120)과 접촉 영역(21)의 상부의 전기적 접속 수단(120) 사이에 배치된다. 결과적으로, 전기적 접속 수단(120)은 전계 발광 장치(10)의 경계 에지 내의 접촉 영역(21)의 전압과 동일한 전위를 전계 발광 장치(10)의 중심에 유도한다. 또한, 접촉 영역(21)은 전기적 접속 수단(120)에 의해 전기 분로 수단(122)을 접촉하기 위하여 캡슐화 수단(90)의 외부로부터 캡슐화 캐비티(99)로의 개선된 전류 경로를 형성하기에 적합하다.

또한, 접촉 수단(60)은 대향 전극(30)을 전원에 전기적으로 접촉시키기 위해 배치된다. 그러므로, 접촉 수단(60)은 대향 전극(30)으로부터 전원으로의 전류 경로의 일부이다. 공지의 종래 기술에서, 대향 전극(30)에 도포되는 접촉 수단(60)으로서 접촉 포스트가 사용된다. 이러한 접촉 포스트는 대향 전극(30)과 기판 전극(20) 사이에 종종 단락을 일으키는 단점을 갖는다. 이 단점을 극복하기 위하여, 접촉 수단(60)은 대향 전극(30)에 도포된 전기 도전성 접착제를 포함한다. 전기 도전성 접착제는 대향 전극(30)에 적절히 도포되어 대향 전극(30) 및 유기 전계 발광층(50) 및/또는 2개의 지정된 전극(20 및 30) 사이의 단락을 유도하는 전계 발광층 스택에 손상을 주지 않도록 한다.

접촉 수단(60)은 캡슐화 수단(90)의 내면 뿐만 아니라 대향 전극(30) 내에 직접 접촉하여 배치되는 전기 도전성 접착제로서 작동할 수 있다. 그러므로, 대향 전극(30)을 캡슐화 수단(90)을 통해 전원에 전기적으로 접속하기 쉽다. 사용자는 접속 수단(93)으로서 도시된 전기 도전성 수단을 캡슐화 수단(90)에 도포해야 한다. 캡슐화 수단(90)과 대향 전극(30) 간의 전기 도전성 접착제는 전류를 대향 전극(30)으로 유도한다. 도시된 실시예에서, 캡슐화 수단(90)은 기판 전극(20)에 전력을 공급하도록 배치된, 추가적으로 도포된 도전성 물질(22)의 상부에 배치된다. 그러므로, 전기적 절연 방식으로 추가적으로 도포된 도전성 물질(22)의 상부에 캡슐화 수단(90)을 배치하는 데 절연 테두리(91)가 사용된다.

대향 전극(30)을 전기적으로 접촉하기 위한 전기적 접촉 수단(60)을 형성하는 데 도전성 접착제가 사용되는 경우, 개시된 전계 발광 장치(10)의 바람직한 실시예는 전기 비도전성 보호 수단(70)을 포함한다. 전기 비도전성 보호 수단(70)은 접촉 수단(60)의 하부 영역을 적어도 전체적으로 피복하도록 배치된다. 보호 수단(70)은 기판 전극(20) 상에 배치되어 접촉 수단(60) 하부의 영역을 보호할 수 있다. 도시된 전계 발광 장치(10)에서, 3개의 다른 종류의 접착제가 도포된다. 전기적 접속 수단(120)은 전기 도전성 접착제를 포함하지만, 보호 수단(70)은 접촉 수단(60) 하부의 영역을 절연하기 위하여 제3의 전기 도전성 접착제를 포함하는 전기 비도전성 접착제로 구성된다. 전기 분로 수단(122) 및 접촉 수단(60)에 의한 기판 전극(20)의 분로는 모두 캡슐화 수단(90)에 의해 형성된 캡슐화 캐비티(99) 내에 도포된다.

도 3b는 전원에 대향 전극(30)을 접촉시키는 다른 실시예를 나타낸다. 이 실시예에서, 캡슐화 수단은 전기 도전성 기밀 피드쓰루(92)를 포함한다. 이 피드쓰루(92)는 접촉 수단(60)에 접속된다. 이것은 도시한 바와 같이 한편으로는 피드쓰루(92)에 다른 한편으로는 접촉 수단(60)에 접속하는 접속 수단(93)에 의해 수행된다. 접속 수단(93)은 와이어, 포일(foil) 또는 당업자에게 잘 알려진 다른 전기 도전성 소자일 수 있다. 피드쓰루(92)는 접촉 수단(60)과 직접 접촉할 수 있다. 층 스택 상에 캡슐화 수단(90)을 장착하는 동안, 기밀 피드쓰루(92)는 접촉 수단(60)의 건조되지 않은 도전성 접착제에 눌려질 수 있다. 경화후, 기밀 피드쓰루(92) 및 접촉 수단(60) 사이가 전기적으로 접촉된다. 캡슐화 수단(90)의 외부에서, 기밀 피드쓰루(92)가 전원에 접촉될 수 있다. 도시된 실시예에서, 캡슐화 수단(90)은 전체적으로 전기적으로 도전성인 것으로 가정한다. 그러므로, 기밀 피드쓰루(92)는 절연 수단(97)을 포함한다. 이 절연 수단(97)은 대향 전극(30)에 접속된 피드쓰루(92)와 기판 전극(20)에 접속된 캡슐화 수단(90) 사이에서의 임의의 단락을 방지한다. 이 절연 수단(97)은 세라믹 또는 유리로 형성되거나 재용해된 글래스 프리트(glass-frit)로 이루어진다. 기밀 피드쓰루(92)를 위한 절연 수단(97)이 없으면, 캡슐화 수단(90)의 상부(95)가 절연될 수 있다. 따라서 두 전극(20 및 30) 간의 단락이 방지된다.

도 4는 본 발명에 따른 전계 발광 장치(10)의 다른 실시예를 나타낸다. 개방 영역(140) 내에서, 보호 수단(71)이 도포되고 전기적 접속 수단(120)이 전기 비도전성 접착제를 포함하는 보호 수단(71) 내에 매립된다. 따라서, 접착제 내의 접착제 배치(glue-in-glue arrangement)가 제공되고 전기 분로 수단(122)은 보호 수단(71)을 관통한다.

도시된 실시예에 따르면, 접촉 수단(60) 하부의 보호 수단(70) 및 개방 영역(140) 내의 보호 수단(71)은 유기 전계 발광층(50)에 의해 생성된 광을 산란시키는 적어도 하나의 산란 수단(180)을 포함하고, 바람직하게는, 산란 수단(180)이 보호 수단(70 및 71) 내에 매립된다. 산란 수단(180)은 기판(40)에 의해 가이드된 인공광의 일부를 산란 및/또는 반사시킨다. 이것은 보호 수단(70 및 71)에 의해 형성된 비발광 영역을 밝게 한다. 기판(40)이 종종 일종의 광 가이드로서 동작함에 따라, 보호 수단(70 및 71)의 산란 수단(180)은 이 광이 산란되도록 하고 전계 발광 장치(10)의 밖으로 반사되도록 한다. 산란 수단(180)은 보호 수단(70 및 71) 내에 매립된 복수의 안료(pigment) 및/또는 플레이크(flake)에 의해 형성될 수 있다. 이 안료 및/또는 플레이크는 예를 들어, 알루미늄, 미카 효과 안료(mika effect pigments), 티탄 디옥사이드, 입자(particle) 또는 다른 플레이크 및 유기 전계 발광 장치(10)의 인공광을 산란 및/또는 반사하는 것으로 당업자에게 알려진 다른 플레이크 또는 입자를 포함할 수 있다. 결과적으로, 전계 발광 장치(10)의 전체 발광 필드에 걸친 발광은 균일해지며, 개방 영역(140)(자발광이 아님)은 보이지 않는다. 보호 수단(70 및 71)을 형성하는 비도전성 접착제 및 전기적 접속 수단(120)을 형성하는 도전성 접착제는 산란 수단(180)을 포함할 수 있다.

도 5a는 전계 발광 장치(10)의 다른 실시예를 나타낸다. 도시한 바와 같이, 분로 수단(122')가 전기적 접속 수단(120)에 의해 기판 전극(20)에 도포되고, 전기적 접속 수단은 개방 영역(140) 내의 기판 전극(20)의 상부 및 기판 전극(20)의 주변에 접착제 방울로 형성될 수 있다. 분로 수단(122')은 전기적 접속 수단(120) 및 캡슐화 수단(90)의 내면에 도포된 적어도 하나의 분로 수단(122") 사이에 배치된다. 이들 분로 수단(122")은 캡슐화 수단(90)의 내면에 도전성 스트라이프로서 작동할 수 있다. 분로 수단(122')은 전기 접속 수단(120)을 향하여 캡슐화 수단(90)의 내면에 직교하게 연장하는 스파이크 형상을 포함하며, 분로 수단(122')은 분로 수단(122")에 전기적으로 접속된다. 캡슐화 수단(90)이 전계 발광 장치(10)에 도포되면, 스파이크 형상 전기 분로 수단(122')은 접착제의 탄성있는 전기 도전성 방울을 포함하는 전기 도전성 수단(120)을 관통하여, 분로가 마무리된다.

특히, 캡슐화 수단(90)의 내면의 분로 수단(122")은 스파이크 또는 침 형상으로 도시된 분로 수단(122')에 의해 기판 전극(20)에 분로된 인쇄 회로 기판을 형성할 수 있다.

도 5b에서, 분로 수단(122")의 도포는 캡슐화 수단(90)의 내면의 적어도 하나의 분로 수단(122")으로 제한된다. 이 실시예에서, 전기적 접속 수단(120')은 전기 도전성 접착제, 바람직하게 접착제 방울로 이루어진다. 접착제 방울은 기판 전극(20)과 분로 수단(122")이 도시된 캡슐화 수단(90)의 내부 사이에서 연장한다. 적어도 하나의 전기적 접속 수단(120')이 전계 발광 장치(10)의 발광 필드 내에서 도포되고 적어도 다른 하나의 전기적 접속 수단(120)이 기판 전극(20)의 주변에 도포되면, 각각의 전기적 접속 수단(120')이 캡슐화 수단(90)의 내면의 분로 수단(122")에 전기적으로 접속될 때 분로가 신뢰성있게 수행된다.

특히, 이 실시예에서, 캡슐화 수단(90)의 내면의 분로 수단(122")은 도시된 전기적 접속 수단(120')에 의해 기판 전극(20)에 전기적으로 접속된 인쇄 회로 기판을 형성할 수 있다.

도 6에 도시된 전계 발광 장치(10)의 실시예에 따르면, 전기 분로 수단(122)은 교호 방식으로 기판 전극(20)의 외부 영역에 접촉된다. 캡슐화 수단(90)은 전계 발광 장치(10)의 상부의 뚜껑을 형성하는 캡슐화 수단의 상부(95) 및 캡슐화 수단의 측면(96)을 포함한다. 캡슐화 수단의 상부(95) 및 캡슐화 수단의 측면(96) 사이의 전기적 절연을 형성하기 위하여, 상부 및 측면(95 및 96)은 절연 수단(98)을 둘러싼다. 따라서, 전계 발광 장치(10)를 동작시키는 전류는 도시된 접속 수단(93 및 93')에 의해 캡슐화 수단(90)의 상부(95) 및 측면(96)에 인가될 수 있다. 그 결과, 접속 수단(93')은 전기 도전성 에이전트(agent), 예를 들어, 전기 도전성 접착제를 포함하는 도시된 연결 수단(94)에 의해 기판 전극(20)에 전기적으로 접속된다. 캡슐화 수단의 상부(95)는 도시된 접촉 수단(60)에 의해 대향 전극(30)에 전기적으로 접속된다. 기판 전극(20)을 분로하기 위하여, 분로 수단(122)가 전계 발광 장치(10)의 발광 필드의 중심의 전기적 접속 수단(120) 및 연결 수단(94) 사이에 배치된다. 전기 분로 수단(122)은 연결 수단(94) 내에서 끝나고, 전기 분로 수단(122)의 단부는 연결 수단(94)으로 접착될 수 있다. 이 방식으로, 전계 발광 장치(10)의 외부 영역의 분로 수단(122)의 간단한 전기적 접속이 수행된다.

도 7은 대향 전극(30)의 에지에 바람직하게 배치된 복수의 보호 수단(70)을 갖는 전계 발광 장치(10)를 나타낸다. 이들 보호 수단(70)은 대향 전극(30) 및 기판 전극(20) 사이의 단락을 방지하는 전기 비도전성 접착제를 포함할 수 있다. 특히, 개방 영역(140)의 경계 라인은 보호 수단(70)으로 보호되고, 추가의 보호 수단(71)이 개방 영역(140) 내의 전기적 접속 수단(120)을 매립하도록 도포될 수 있다.

도 8은 전계 발광 장치(10)의 배면도이다. 기판 전극(20)의 분로는 전계 발광 장치(10)의 발광 필드의 중심의 제1 전기적 접속 수단(120)을 포함한다. 전기적 접속 수단(120)은 전계 발광 장치(10)의 에지의 4개의 상이한 전기적 접속 수단(120)에 접속된다. 그러므로, 4개의 상이한 전기 분로 수단(122)이 외부의 전기적 접속 수단(120) 및 전계 발광 장치(10)의 중심, 특히, 개방 영역(140) 내의 전기적 접속 수단(120) 사이에 배치된다.

도 9는 기판 전극(20)의 발광 필드 내의 4개의 전기적 접속 수단(120)을 포함하는 전계 발광 장치(10)의 다른 예를 나타낸다. 기판 전극(20)의 발광 필드 내의 전기적 접속 수단(120)의 각각은 전기적 접속 수단(120)을 전계 발광 장치(10)의 외부 영역 내의 전기적 접속 수단(120)에 접속시키는 전기 분로 수단(122)을 포함한다.

도 10은 4개의 상이한 대향 전극 세그먼트(31)를 갖는 대향 전극을 포함하는 전계 발광 장치(10)의 실시예를 나타낸다. 대향 전극 세그먼트(31)는 사각형 배열로 도시되며, 유기 전계 발광층(50)은 전체 전계 발광 장치(10)에 걸쳐서 대향 전극 세그먼트(31)에 의해 피복되지 않는다. 전계 발광 장치(10)의 중심에서, 대향 전극 세그먼트(31)는 대향 전극 세그먼트(31)를 피복하지 않고 유기 전계 발광층(50)의 영역을 형성한다. 유기 전계 발광층(50)의 영역 내에, 개방 영역(140)이 배치되고, 개방 영역(140) 내에, 전기적 접속 수단(120)이 배치된다. 이 전기적 접속 수단(120)은 전계 발광 장치(10)의 외부 영역 내의 전기적 접속 수단(120)에 접촉되고 전기 분로 수단(122)에 의해 내부 전기적 접속 수단(120)에 접속된다. 대향 전극 세그먼트(31)는 각각의 대향 전극 세그먼트(31)에 도포된 접촉 수단(60)에 의해 전원에 개별적으로 접속될 수 있다.

기재된 실시예는 층 스택 내의 유기 전계 발광층(50)을 예로서 포함한다. 본 발명의 범위 내의 다른 실시예에서, 전계 발광층 스택은, 홀 수송층, 홀 차단층, 전자 수송층, 전자 차단층, 전하 주입층, 도전성 층 등의, 유기 전계 발광층(50)에 추가적인 층을 포함할 수 있다.

10: 전계 발광 장치
20: 기판 전극
21: 접촉 영역
22: 추가로 도포된 도전성 물질
30: 대향 전극
31: 대향 전극 세그먼트
40: 기판
50: 유기 전계 발광층
60: 접촉 수단
70: 보호 수단
71: 보호 수단
72: 연속 갭
90: 캡슐화 수단
91: 절연 테두리
92: 기밀 피드쓰루
93, 93': 접속 수단
94: 연결 수단
95: 캡슐화 수단의 상부
96: 캡슐화 수단의 측면
97: 절연 수단
98: 절연 수단
99: 캡슐화 캐비티
120: 접속 수단
120': 접속 수단
122: 분로 수단
122': 분로 수단
122": 분로 수단
140: 개방 영역
170: 게터
180: 산란 수단

Claims

층 시스템을 포함하는 전계 발광 장치(10)로서,
상기 층 시스템은,
기판(40) 상부의 기판 전극(20), 및
대향 전극(30) 및 적어도 하나의 유기 전계 발광층(50)을 갖는 전계 발광층 스택을 포함하는 적어도 하나의 후속층들의 스택
을 포함하며,
상기 전계 발광층 스택은 상기 기판 전극(20)과 상기 대향 전극(30) 사이에 배치되고, 상기 기판 전극(20) 상의 전류 분포를 개선하기 위하여 상기 기판 전극(20)의 상부에 적어도 하나의 전기 분로 수단(122, 122', 122")이 도포되며,
상기 전기 분로 수단(122, 122', 122")은 적어도 하나의 전기적 접속 수단(120)을 통해 상기 기판 전극(20)에 도포되며, 상기 전기적 접속 수단(120) 및 상기 분로 수단(122, 122', 122")은 상기 후속층들의 스택의 외부에 배치되며,
상기 전기적 접속 수단(120)은 기판 전극(20)에 도포되는 전기 비도전성 보호 수단(71)에 매립되고, 상기 비도전성 보호 수단(71)은 유기 전계 발광층(50)에 의해 발생되는 광을 적어도 산란시키기 위한 적어도 하나의 산란 수단(180)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전계 발광 장치(10).
제1항에 있어서,
상기 후속층들의 스택은, 상기 전기적 접속 수단(120, 120')이 상기 후속층들의 스택에 의해 둘러싸이는 방식으로 상기 분로 수단(122, 122')을 피드쓰루(feed through)하기 위하여, 개방 영역(140)을 갖는 전계 발광 장치(10).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전기적 접속 수단(120, 120')은 상기 기판 전극(20)에 상기 분로 수단(122, 122')을 전기적으로 접촉시키기 위한 전기 도전성 접착제(glue)를 포함하는 전계 발광 장치(10).
제3항에 있어서,
적어도 상기 전기적 접속 수단(120, 120')을 형성하는 상기 전기 도전성 접착제는 매트릭스 및 필러를 포함하며, 상기 전기 도전성 접착제는 상기 매트릭스로서 유기 물질을 포함하며, 상기 필러로서 무기 물질을 포함하는 전계 발광 장치(10).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 보호 수단(71)은 전기 비도전성 접착제를 포함하는 전계 발광 장치(10).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전기 분로 수단(122, 122")은 와이어, 금속 포일, 피착된 도전성 물질 또는 인쇄 회로 기판 중 적어도 하나를 포함하는 전계 발광 장치(10).
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 기판 전극(20)은 접촉 영역(21)을 가지고, 추가의 상기 전기적 접속 수단(120)은 상기 접촉 영역(21) 내의 상기 기판 전극(20)에 도포되는 전계 발광 장치(10).
제7항에 있어서,
상기 접촉 영역(21)은 상기 접촉 영역(21) 내의 상기 기판 전극(20)의 전기 도전성을 증가시키기 위하여 수행되는, 추가로 도포된 도전성 물질(22)을 포함하는 전계 발광 장치(10).
제3항에 있어서,
상기 전계 발광 장치(10)는 상기 대향 전극(30)을 전원에 전기적으로 접촉시키기 위한 적어도 하나의 접촉 수단(60)을 포함하고, 상기 기판 전극(20) 상에는 보호 수단(70)이 배치되고, 상기 보호 수단(70)은 전기 비도전성 접착제이고 상기 접촉 수단(60)의 하부 영역을 적어도 완전히 피복하는 전계 발광 장치(10).
제9항에 있어서,
캡슐화 수단(90)이 적어도 상기 전계 발광층 스택을 캡슐화하도록 배치되는 전계 발광 장치(10).
제10항에 있어서,
상기 캡슐화 수단(90)은 상기 기판 전극으로부터 상기 접촉 수단(60)을 전기적으로 절연하는 캡슐화 수단의 상부(95) 및 캡슐화 수단의 측면(96)을 포함하는 전계 발광 장치(10).
제10항에 있어서,
적어도 하나의 전기 분로 수단(122')이 상기 전기적 접속 수단(120)과 상기 캡슐화 수단(90) 사이에 배치되어, 상기 캡슐화 수단의 적어도 부분적으로 도전성인 내면을 통해 상기 기판 전극(20)과 전기적으로 접촉하기 위하여 상기 캡슐화 수단(90)의 상기 내면으로 연장되는 전계 발광 장치(10).
제9항에 있어서,
상기 전기적 접속 수단(120, 120')을 형성하는 상기 전기 도전성 접착제 및/또는 상기 보호 수단(70)을 형성하는 상기 전기 비도전성 접착제는, 상기 유기 전계 발광층(50)에 의해 발생되는 광을 적어도 산란시키기 위한 적어도 하나의 산란 수단(180)을 포함하는 전계 발광 장치(10).
전계 발광 장치(10)의 기판 전극(20)을 전기적으로 분로(shunting)시키는 방법으로서 - 상기 전계 발광 장치는 기판(40) 상부의 기판 전극(20), 및 대향 전극(30) 및 적어도 하나의 유기 전계 발광층(50)을 갖는 전계 발광층 스택을 포함하는 적어도 하나의 후속층들의 스택을 갖는 층 시스템을 포함하며, 상기 전계 발광층 스택은 상기 기판 전극(20)과 상기 대향 전극(30) 사이에 배치됨 - ,
상기 기판 전극(20)의 상부에 상기 후속층들의 스택을 피착하는 단계,
상기 후속층들의 스택의 외부에서 적어도 하나의 접속 수단(120, 120')을 통해 상기 기판 전극(20)에 적어도 하나의 전기 분로 수단(122, 122', 122")을 도포하는 단계,
상기 후속층들의 스택의 외부에 상기 분로 수단(122, 122', 122")을 배치하는 단계, 및
상기 기판 전극(20)에 도포되는 전기 비도전성 보호 수단(71)에 전기적 접속 수단(120)을 매립하는 단계 - 상기 비도전성 보호 수단(71)은 상기 유기 전계 발광층(50)에 의해 발생되는 광을 적어도 산란시키기 위한 적어도 하나의 산란 수단(180)을 포함함 -
를 포함하는 방법.
제14항에 있어서,
전기 도전성 접착제를 피처링(featuring)하는 상기 기판 전극(20)에 적어도 하나의 추가의 전기적 접속 수단(120, 120')을 도포하는 단계; 및
상기 분로 수단(122, 122', 122")을 적어도 2개의 전기적 접속 수단(120, 120') 사이에 배치하는 단계
를 더 포함하는 방법.