KR20100038163A

KR20100038163A - 넓은 범위의 파장에 걸쳐 유효한 광-추출 향상 층을 갖는 ｏｌｅｄ 또는 인접한 ｏｌｅｄ들로 이루어진 그룹

Info

Publication number: KR20100038163A
Application number: KR1020090094021A
Authority: KR
Inventors: 장-이브 미쉘리
Original assignee: 톰슨 라이센싱
Priority date: 2008-10-03
Filing date: 2009-10-01
Publication date: 2010-04-13
Also published as: CN101714614A; TW201015764A; KR101604806B1; TWI520397B; JP2010092855A; US20100084677A1; CN101714614B; EP2172990A1; EP2172992B1; US8384102B2; HUE024897T2; EP2172992A1; JP5313831B2

Abstract

유기 발광 다이오드는, 유기 발광 층 그리고 유전성 물질(dielectric material)로 이루어진 광-추출 향상 층(5)을 하부 전극(2)과 상부 전극(4) 사이에 포함한다. 본 발명에 따라서, 만일 n_D가 상기 유전성 물질의 광학 지수(optical index)라면, 그리고 만일 λ_M이 방출되는 광의 파장의 범위의 중앙이라면, 광-추출 향상 층(5)의 두께는 대략 5.λ_M/8.n_D이다. 본 발명으로 인해, 150 nm 이상의 파장의 범위에서 광 추출이 향상된다.

Description

넓은 범위의 파장에 걸쳐 유효한 광-추출 향상 층을 갖는 ＯＬＥＤ 또는 인접한 ＯＬＥＤ들로 이루어진 그룹{OLED OR GROUP OF ADJACENT OLEDS WITH A LIGHT-EXTRACTION ENHANCEMENT LAYER EFFICIENT OVER A LARGE RANGE OF WAVELENGTHS}

본 발명은, 하부 전극과 상부 전극 사이에, 상기 전극들에 의해 유기 층을 통과하여 전류가 주입될 때 이러한 전극들 중의 하나를 통해 발광할 수 있는 적어도 하나의 유기 층을 포함하는, 유기 발광 다이오드(OLED: organic light emitting diode)에 관한 것이다. 이러한 OLED가 발광할 수 있는 전극은 이때 반투명(semi-transparent)해야 하며, 즉 방출된 광이 OLED로부터 누출(escape)될 수 있을 정도로 충분히 투명해야 한다.

이러한 반투명 전극을 통한 유기 발광 층에 의해 방출되는 광 추출을 개선시키기 위해, OLED 구조 내에서, 이러한 전극들이 적어도 부분적으로 반사성이 되자마자, 하부 전극과 상부 전극 사이의 광학적 공동 효과(optical cavity effect)를 이용하는 것은 알려진 기술이며, 즉, 만일 λ_E가 방출되는 파장이고, 만일 n_O가 전극들 사이의 유기 물질의 광학 지수(optical index)라면, 이러한 두 전극 사이의 거리를, 아마도 전극들 내부의 광의 침투에 따라 보정되는 λ_E/2.n_O근처에서 올바르게 선택함으로써, 광 추출이 개선된다. 일반적으로, 전극들 중의 하나는 전반사성(totally reflective)이며 알루미늄(Al) 또는 은(Ag)과 같은 금속으로 이루어지고, 다른 한 전극은 반-반사성(semi-reflective)이며, 즉 반투명하다.

OLED로부터의 광 추출을 더 개선시키기 위해, 약 λ_E/4.n_D의 두께를 갖는 높은 지수의 유전성 층(dielectric layer)에 의해 반투명 전극을 덮는 것은 알려진 기술이며, 여기서 n_D는, 일반적으로 1.8 보다 큰, 유전성 물질의 광학 지수(optical index)이다. 그러한 유전성 층은 이때 광-추출 향상 층(light-extraction enhancement layer)이 된다. 문서 EP1076368, EP1439589, EP1443572, 그리고 US2007-159087은 그러한 유전성 층들을 갖는 유기 발광 다이오드를 개시한다. 그러한 층은, IBM에 의해서는 "덮개 층(Capping layer)"이라 불리고, Kodak에 의해서는 "흡수-감소 층(absorption-reduction layer)"이라 불리며, Novaled에 의해서는 "외부 커플링 향상 층(outcoupling enhancement layer)"라 불리고, HannStar에 의해서는 "지수-정합 층(index-matching layer)"이라 불린다.

문제는, 이러한 광-추출 향상 기술은, 예컨대 (50% 감쇠 지점들을 취하면) λ_E=535 nm일 때 490과 580 nm 사이인, 오직 제한된 범위의 파장에 대에서만 동작한다는 것이다. 그러므로, 예컨대 150 nm 이상의 범위의, 넓은 범위의 방출 파장을 갖는 OLED에 대해서는, 특히 백색-방출 유기 다이오드에 대해서는, 유전성 층의 두께에 관한 상기 조건을 전체 파장의 범위에 대해 만족시키는 것이 가능하지 않으므 로, 이러한 광-추출 향상 기술은 잘 동작하지 않는다. 따라서, 이러한 광-추출 향상 기술은, 150 nm 보다 긴 파장의 범위에 분포하는 파장들을 방출하는 상이한 전자발광 층들의 스택(stack)을 갖는 OLED에 대해 적용하기 어렵다. 그럼에도 불구하고, 문서 US2008/122348은, 넓은 범위의 파장에 대해 유효한 유전성 물질로 이루어진 광 투과 제어 층을 제안한다는 것을 주목해야 한다. G.Z. Ran 등이 저술하고, 2006년 7월 13일 Journal of Optics A: pure and applied optics, 제8권, 733-736 페이지에 발표된, "Role of the dielectric capping layer in enhancement of light outcoupling for semi-transparent metal-cathode organic light-emitting devices(반투명 금속-음극 유기 발광 디바이스에 대한 광 외부 커플링의 향상에서의 유전성 덮개 층의 역할)"라는 제목의 문서는, Alq3와 같은 광대역 방출기(emitter)에 대해 유효한 "향상된 외부 커플링" 유전성 층을 개시한다.

위에서 언급된 광-추출 향상 기술 또한, 예컨대, 디스플레이 디바이스의 픽셀을 이루며, 630 nm, 530 nm, 그리고 440 nm 근처에서 각각의 방출 파장을 갖는 R_OLED, G_OLED, 그리고 B_OLED를 포함하는 그룹과 같은, OLED들의 그룹에 대해 적용하기 어려우며; 사실, 상기 방출 파장의 범위는 너무 넓어서 동일한 그룹의 이러한 세 개의 상이한 다이오드에 걸친 광-추출 향상 층에 대해 동일한 두께를 가질 수 없으며, 이러한 그룹의 OLED의 각각에 대해 따로따로 광-추출 향상 층의 두께를 조정해야 한다. 이는 장비 비용 및 주기 시간(cycle time)을 증가시킬 뿐만 아니라, 이는 광-추출 향상 층의 증착(deposition)을 위해 쉐도우 마스크(shadow mask)를 요구할 수도 있으며, 그러한 마스크는 일반적으로 높은 해상도 및 큰 크기에 대 해서는 이용될 수 없으므로 문제가 되고; 만일 상이한 색들(R, G 및 B)에 대응하는 유기 전자발광 층들이, 스택형 완전 평면 층들(stacked full plane layers)이라면, 이는 가능하지 조차 않을 수도 있다.

본 발명의 목적은 150 nm 이상의 파장의 범위에서 광 추출을 향상시키도록 적응되는 광-추출 향상 층을 제안하는 것이다. 본 발명에 따라서, 이러한 광-추출 향상 층에 대해 예전과 같이 약 λ_E/4.n_D의 두께를 이용하는 대신, 약 λ_M/8.n_D, 약 5.λ_M/8.n_D, 또는 약 9.λ_M/8.n_D중의 한 두께를 사용하는 것이 제안되며, 여기서 λ_M은 상기 파장의 범위 내의 중앙 방출 파장이다. 바람직하게, 이러한 두께는 약 5.λ_M/8.n_D이며, 이러한 두께에 대해 최고의 광 추출 향상이 얻어졌다. 바람직하게, 상기 파장의 범위 내의 중앙 방출 파장은, 모든 유기 발광 층(들)으로부터의 방출된 가시광을 포함하는, 방출된 가시광의 광 세기(light intensity)만큼 가중치를 갖는 이러한 범위 내의 평균 파장에 대응한다.

이러한 목적을 위해, 본 발명의 주제는 적어도 하나의 유기 발광 다이오드의 그룹이며, 이러한 그룹의 각 다이오드는, 하부 전극과 상부 전극에 의해 제한되는 간격 내에, 상기 전극들 중의 한 반투명한 전극을 통해 가시광을 방출하도록 적응되는 적어도 하나의 유기 발광 층을 포함하고, 상기 그룹의 다이오드(들)의 모든 유기 발광 층(들)의 방출된 가시광을 포함하는 방출된 가시광의 광 세기는, 150 nm 이상의 파장의 범위에 걸쳐서 분포되며, 가중치를 갖는 평균 파장 λ_M은, 평균 파장 λ_M이 상기 광 세기에 의한 가중치를 갖는 이러한 범위 내의 평균 파장에 대응하도록 정의되고, 상기 그룹은, 유전성 물질로 이루어진 광-추출 향상 층을 포함하며, 상기 광-추출 향상 층은 이러한 그룹의 각각의 다이오드의 상기 간격의 외부에 위치하고, 상기 광-추출 향상 층은 이러한 그룹의 각각의 다이오드의 반투명한 전극에 바로 인접하며, 만일 n_D가 상기 유전성 물질의 광학 지수라면, 상기 광-추출 향상 층의 두께는, ±10%의 여유(margin)를 가지고, 5.λ_M/8.n_D와 같다.

가중치를 갖는 평균 파장 λ_M을 구하기 위해, 유기 발광 층이 동일한 다이오드에 속하든지 또는 상이한 다이오드에 속하든지 간에, 모든 유기 발광 층에 의해 방출되는 광이 고려된다. 가중치를 갖는 평균 파장 λ_M은 일반적으로 상기 파장의 범위의 약 중앙에 대응한다.

상술된 바와 같이 다이오드의 반투명 전극에 "바로 인접(directly adjacent)"할 때, 광-추출 향상 층은, 이러한 다이오드에 의해 광이 방출되는 이러한 전극의 전체 표면에 걸쳐서 이러한 전극과 바로 접촉한다.

본 발명의 주제는 또한, 하부 전극과 상부 전극 중의 한 반투명한 전극을 통해 가시광을 방출하도록 적응되는 적어도 하나의 유기 발광 층으로서, 상기 방출된 가시 광은 150 nm 이상의 파장의 범위에 이르는 파장들의 분포를 갖는, 적어도 하 나의 유기 발광 층과, 유전성 물질로 이루어진 광-추출 향상 층으로서, 상기 전극들 사이의 간격의 외부에 위치하며, 반투명한 전극에 바로 인접한, 광-추출 향상 층을, 하부 전극과 상부 전극에 의해 제한되는 간격 내에, 포함하는 유기 발광 다이오드이며, 만일 n_D가 상기 파장의 범위 내의 상기 유전성 물질의 평균 광학 지수이고, 만일 λ_M이 상기 파장의 범위의 중앙이라면, 상기 광-추출 향상 층의 두께는, ±10%의 여유를 가지고, 5.λ_M/8.n_D와 같다.

상기 파장의 범위의 중앙은 바람직하게, 이러한 다이오드의 모든 유기 발광 층(들)으로부터의 방출된 가시광을 포함하는, 방출된 가시광의 광 세기만큼의 가중치를 갖는 이러한 범위 내의 평균 파장에 대응한다.

도 1은 본 발명에 따른 한 다이오드의 그룹의 한 예시를 도시하며, 이러한 다이오드는 여기서 상부-방출형(top-emitting)이고, 유리 기판(1), 약 100 nm의 두께를 갖는 은(silver)으로 이루어진 불투명한 반사성 하부 전극(2), 약 105 nm의 두께를 갖는 스택형 유기 층의 그룹(3), 약 20 nm의 두께를 갖는 은으로 이루어진 반-투명 반-반사성 상부 전극(4), 그리고 전체 표면 위에서 상부 전극과 접촉하는 광-추출 향상 층(5)으로서, 유전성 물질로 이루어진, 광-추출 향상 층(5)을 포함한다. 스택형 유기 층의 그룹은, 전극들에 의해 이러한 유기 층들을 통해 전류가 주입될 때, 이러한 스택형 유기 층들의 그룹에 의해 백색 가시광이 방출되고, 상기 백색 가시광은, 465 nm에서부터 605 nm까지, 즉 청색에서부터 적색까지 이르는 파장의 범위 내에 분포되는 것과 같은, 그 자체로서 알려진 방법으로 적응된다. 이러 한 파장의 범위의, 가중치를 갖는 평균 파장 λ_M은 이때 약 535 nm이다.

도 2는 광-추출 향상 층(5)의 두께가 변할 때의 도 1의 다이오드의 광 방출 효율을 암페어당 칸델라(cd/A)로 도시하며, 이러한 두께는 λ_M/8.n_D의 배수로서 표현되었고, 여기서 n_D는 광-추출 향상 층에 대해 이용된 유전성 물질의 평균 광학 지수이다. 더욱 정확하게, 도 2의 수직 축은, 주어진 다이오드에 대한, 465에서 605 nm 범위 내에서 발견된 가장 낮은 효율(cd/A)을 나타낸다. 이러한 도면은 효율의 세 개의 최대값을 나타내며, 제 1 최대값은 λ_M/8.n_D의 최적 두께에 대응하고, 바람직한 제 2 최대값은 5.λ_M/8.n_D의 최적 두께에 대응하며, 제 3 최대값은 9.λ_M/8.n_D의 최적 두께에 대응한다. n_D=2.3의 평균 광학 지수를 갖는, TeO₂와 같은 유전성 물질에 적용된다면, 최적 두께는 각각 29 nm, 바람직하게 145 nm 그리고 262 nm일 것이다. 마지막 두께(262 nm)는 실제로 너무 높은 값이며, 바람직하게는, 회피될 것이다.

도 2와 동일한 표현을 갖는 도 3은, 1.9부터 2.3까지의 상이한 값들인 평균 광학 지수 n_D를 갖는 도 1의 곡선의 변형을 도시한다. n_D가 1.9부터 2.3까지 변할 때, 최적의 바람직한 두께 5.λ_M/8.n_D는 -5%에서부터 +2.5%까지 약간 변한다는 것을 도 3의 상이한 곡선들로부터 추론할 수 있다.

위와 동일한 규칙이 하부 방출형(bottom emitting) 다이오드에도 적용된다는 것이 확인되었다.

바람직하게, 상기 그룹의 유기 발광 다이오드들 중의 적어도 하나는, 복수의 스택형 유기 발광 층으로서, 각각의 유기 발광 층은 가시광을 방출하도록 적응되는, 복수의 스택형 유기 발광 층을 포함하며, 상기 파장의 범위는, 스택형 유기 발광 층의 각각에 의해 방출될 수 있는 가시광의 파장을 포함한다.

마찬가지로, 본 발명의 주제는 또한, 나란히 배치된 복수의 인접한 유기 발광 다이오드의 그룹이며, 각각의 유기 발광 다이오드는, 하부 전극과 상부 전극에 의해 제한되는 간격 내에, 상기 전극들 중의 한 반투명한 전극을 통해 가시광을 방출하도록 적응되는 적어도 하나의 유기 발광 층을 포함하고, 이러한 그룹의 모든 유기 발광 다이오드의 방출된 가시광은 150 nm 이상의 파장의 범위 내에 분포되며, 상기 그룹은, 유전성 물질로 이루어진 광-추출 향상 층을 포함하고, 상기 광-추출 향상 층은 이러한 그룹의 각 다이오드의 상기 간격의 외부에 위치하며, 상기 광 추출 향상 층은 이러한 그룹의 각 다이오드의 반투명한 전극 위에 겹쳐져서 상기 전극에 직접 접촉하고, 만일 n_D가 상기 유전성 물질의 광학 지수라면 그리고 만일 λ_M이 상기 파장의 범위의 중앙이라면, 상기 광-추출 향상 층의 두께는, ±10%의 여유를 가지고, 5.λ_M/8.n_D와 같다. 그러한 인접한 다이오드들의 그룹은, 이러한 그룹의 다이오드들의 각각에 대해 광 추출을 향상시키는데 유효한, 동일한 광-추출 향상 층을 공유한다.

상기 그룹의 유기 발광 다이오드들의 하부 전극들의 각각 또는 상부 전극들의 각각 위에 겹쳐져서 직접 접촉하므로, 광-추출 향상 층은 이러한 하부 전극들 또는 상부 전극들 모두에 바로 인접하게 된다. 이러한 그룹의 유기 발광 다이오드들은 동일한 광-추출 향상 층을 공유하도록 서로 나란히 위치한다.

상기 파장의 범위의 중앙은 바람직하게, 상기 그룹의 상이한 다이오드들의 모든 유기 발광 층(들)으로부터의 방출되는 가시광을 포함하는 방출되는 가시광의 광 세기에 의한 가중치를 갖는 이러한 범위 내의 평균 파장에 대응한다.

본 발명으로 인해, 광-추출 향상 층은, 150 nm 이상의 파장의 범위에서 광 추출을 향상시키도록 적응된다.

그러한 유기 발광 다이오드, 또는 그러한 인접한 유기 발광 다이오드들의 그룹은 바람직하게 백색 방출을 한다.

그러한 유기 발광 다이오드, 또는 그러한 인접한 유기 발광 다이오드들의 그룹은 바람직하게 조명 응용 또는 디스플레이 응용을 위해 이용된다.

바람직하게, 상기 유전성 물질은, ZrO₂, LiNbO₃, SiO, SnO₂, PbF₂ 및 Sb₂O₃로 이루어진 그룹에서 선택된다. 이러한 군의 유전성 물질의 광학 지수는 2 정도이다.

바람직하게, 상기 유전성 물질은, ZnSe, ZnS, SnS, TeO₂ 및 TiO₂로 이루어진 그룹에서 선택된다. 이러한 군의 유전성 물질의 광학 지수는 2.3 이상이다.

바람직하게, 상기 전극들 사이의 간격은 광학적 공동이다. 하부 전극과 상부 전극 사이의 간격이 광학적 공동일 때, 이는 일반적으로:

- 이러한 전극들 중의 하나는 반사성이며, 바람직하게 금속으로 이루어져 있고, 다른 하나는 부분적으로 반사성이다;

- λ_E는 상기 간격 내에 포함되는 적어도 하나의 유기 발광 층에 의해 방출되는 가시광의 파장이고, n_O는 이러한 간격 내의 물질의 광학 지수일 때, 이러한 두 전극 사이의 거리는, 아마도 전극들 내부의 빛의 침투에 따라 보정되는, λ_E/2.n_O의 배수이다

라는 것을 의미한다.

본 발명의 주제는 또한, 본 발명에 따른, 복수의 유기 발광 다이오드 또는, 유기 발광 다이오드들의 그룹들을 포함하는 조명 또는 디스플레이 패널이다.

제한되지 않는 예시를 위해 그리고 첨부된 도면들을 참조하여 주어진, 다음의 명세서를 읽음으로써 본 발명이 더욱 명확하게 이해될 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명으로 인해, 광-추출 향상 층은, 150 nm 이상의 파장의 범위에서 광 추출을 향상시킬 수 있다.

아래의 예시 1은 본 발명을 설명한다. 종래 기술과의 비교를 위해 참조 예시 1이 제공된다. 동일한 기능들을 제공하는 층들에 대해 동일한 참조번호들이 이용될 것이다.

참조 예시 1 : 종래 기술에 따른 백색 하부-방출 유기 다이오드 :

Asahi Glass로부터 받은 유리 기판(1)(0.7mm 유리/155nm ITO 광택성/230 nm Cr)은 탈-이온화된 물에서 먼저 세척된 후 포토리소그래피(photolithography)에 의 해 패턴이 새겨지고(NMP 스트립); 이러한 단계들 후에 활성 영역(active area)은, 양극으로 동작하는 하부 전극(2)을 형성하는, ITO의 자유로운 3 mm 디스크가 되고; 비활성 영역(inactive area) 상에서, ITO는 290 nm의 절연 수지(resin)(Tokyo Ohka Kogyo로부터의 TELR-P003)에 의해 덮여진다.

상기 수지는 그 후 30분 동안 200℃에서 구움으로써 경화되고(hardened), 상기 기판은 탈-이온화된 물에 의해 세척되며, 200℃에서 5분 동안 건조되고, 그 후, 진공 증착 장비(Sunicel Plus 장비, 70 μPa의 기본 압력)에 들어가기 전에, 20분 동안 180℃의 진공에 놓여진다. ITO는 그 후 3분 동안 산소 하에서 플라즈마 처리를 받는다.

스택형 유기 층(3)의 그룹이 그 후에 증착된다. 제 1 유기 층은, 0.3 nm/s로 증착되는, 35 nm의 도핑된 정공 운송 층(2% F4-TCNQ로 도핑된 나선형 화합물)이며, 0.1 nm/s로 증착되는, 10 nm NPB의 전자 차단 층이 뒤따른다. 그 후, 방출 층(차례대로, Idemitsu 및 Covion으로부터의, 청색, 녹색 및 적색의 호스트+도핑 불순물)이 38 nm의 두께로 증착된다. 2 nm BPhen의 정공 차단 층이 그 후 0.15 nm/s로 증착되고, 특허(proprietary) 도핑 불순물 TND1을 갖는 BPhen 도핑된(1.8%) 25 nm의 전자 운송 층이 뒤따른다. 얻어진 스택형 유기 층(3)의 그룹은, 465 nm에서부터 605 nm까지 이르는 파장의 범위 내에 분포되는 백색 가시광을 방출하도록 적응된다.

마지막으로 120 nm의 알루미늄 층이, 음극으로 동작하는 상부 전극(4)으로서 증착된다(0.15 nm/s).

참조 예시 1 다이오드를 얻기 위해, 불순물 제거기(getter)를 위한 홈을 갖는 유리 덮개가 글러브 박스(glove box){N₂ 대기(atmosphere)} 내에서 부착된다.

이러한 참조 다이오드는 그 후 상기 참조 다이오드에 DC 전류를 인가함으로써 평가된다. 다음의 결과가 얻어졌다 : 100 cd/m²에서 6.2 cd/A, 6 lm/W, 3.3 %의 양자 효율.

예시 1 : 본 발명에 따른 백색 하부 방출 유기 다이오드 :

TELR 수지가 증착되지 않는다는 것을 제외하면, 위의 참조 예시 1과 동일한 Asahi 기판(1)이 동일한 포토리소그래피 단계들을 거친다. 탈-이온화된 물에서 세척하고 5분 동안 200℃에서 건조하고 20분 동안 180℃ 진공에서 건조한 후, 상기 기판(1)은 ITO 층 위로의 은 양극의 증착을 위해 진공 증착 장비로 이동된다. 여기서, ITO 층은 양호한 표면 매끄러움으로 인해, 반드시는 아니지만, 편리한 기저부로서 이용된다. ITO는 산소 하에서 3분 동안 플라즈마 처리를 받으며, 그 후 은으로 된 불투명 층이 0.15 nm/s로 120 nm의 두께까지 증착된다.

상기 은 층은 그 후 2.5분의 Ar 플라즈마 처리를 받으며, 진공 증착 장비로부터 제거되고, 동일한 수지 TELR의 증착을 위해 포토리소그래피 영역으로 되돌아오며; 양극으로서 동작하는 하부 전극(2)의 활성 영역은 이제 은으로 된 자유로운 3 mm 디스크이고; 비활성 영역 상에서, 은은 290 nm의 절연 수지로 덮인다. 30분 동안 구운 후, 상기 기판은 다시 진공 증착 장비로 이동된다.

스택형 유기 층(3)의 그룹이 그 후 증착된다. 은 위에 증착되는 제 1 유기 층은, 참조 예시 1에서와 동일한 도핑된 정공 운송 층이지만 30 nm의 두께를 가지며, 10 nm NPB의 동일한 전자 차단 층이 뒤따른다. 그 후, 참조 예시 1에서와 정확히 동일한 방출 층이 증착된다(38 nm의 두께). 동일한 2 nm BPhen 정공 차단 층이 증착되며, 동일한 25 nm의 두께를 갖는 전자 운송 층이 뒤따른다. 얻어진 스택형 유기 층(3)의 그룹은, 465 nm에서부터 605 nm까지 이르는 파장의 범위에 분포되는 백색 가시 광을 방출하도록 적응된다. 이러한 파장의 범위의 중앙 λ_M은 이때 535 nm이다.

그 후, 양극으로서 동작하는 상부 전극(4)을 생성하기 위해 15 nm의 은이 0.1 nm/s로 증착되고, 전체 표면상에서 상부 전극(4)과 접촉하는, 본 발명에 따른 광-추출 향상 층(5)을 생성하기 위해 이산화 텔루르 TeO₂(Sigma-Aldrich, 99% 등급)의 145 nm의 증착이 뒤따른다. 465 nm - 605 nm 범위 내에서의 TeO₂의 평균 광학 지수 n_D는 2.3과 2.4 사이이다. 따라서, 두께의 값 145 nm는, ±10%의 여유를 가지고, 5.λ_M/8.n_D와 같다.

예시 1 다이오드를 얻기 위해, 위와 같이 홈을 갖는 유리 덮개가 글러브 박스(N₂ 대기) 내에서 부착된다.

이러한 다이오드는 그 후 상기 다이오드에 DC 전류를 인가함으로써 평가된다. 다음의 결과가 그 후 얻어졌다: 100 cd/m²에서 8.4 cd/A, 9 lm/W, 3.8 % 양자 효율.

예시 1 다이오드에 대해 얻어진 결과의 참조 예시 1 다이오드에 대해 얻어진 결과와의 비교는, 본 발명에 의해 제공되는 방출된 파장의 전체 범위에 대한 광 추출의 개선을 예증한다.

본 발명이 특정 예시에 대해 설명되었지만, 본 발명은 이러한 예시로 제한되지 않는다는 것이 이해된다. 당업자에게 명확할 것과 같이, 청구되는 본 발명은 따라서 본 명세서에 설명된 이러한 특정 예시로부터의 변형들을 포함한다. 특정 실시예들의 일부는 분리되어 설명되고 청구될 수도 있지만, 본 명세서에서 설명되고 청구되는 실시예들의 다양한 특징들은 결합되어 이용될 수도 있다는 것이 이해된다.

본 발명은, 하부 전극과 상부 전극 사이에, 상기 전극들에 의해 유기 층을 통과하여 전류가 주입될 때 이러한 전극들 중의 하나를 통해 발광할 수 있는 적어도 하나의 유기 층을 포함하는, 유기 발광 다이오드(OLED: organic light emitting diode)에 이용 가능하다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 유기 발광 다이오드를 도시하는 도면.

도 2 및 도 3은, 광-추출 향상 층(5)의 두께가 변할 때의 도 1의 다이오드의 광 방출 효율(cd/A)을 도시하는 도면으로서, 도 3의 상이한 곡선들은 상이한 유전성 물질, 그리고 상부 전극들에 대한 상이한 물질에 대응하는, 도면.

Claims

적어도 하나의 유기 발광 다이오드로 이루어진 그룹으로서, 상기 그룹의 각 다이오드는, 하부 전극과 상부 전극에 의해 제한되는 간격 내에, 상기 전극들 중의 한 반투명 전극을 통해 가시광을 방출하도록 적응되는 적어도 하나의 유기 발광 층을 포함하며, 상기 그룹의 다이오드(들)의 모든 유기 발광 층(들)의 방출되는 가시광을 포함하는 방출되는 가시광의 광 세기(light intensity)는 150 nm 이상의 파장의 범위에 걸쳐서 분포되고, 가중치를 갖는 평균 파장 λ_M은, 상기 광 세기에 의한 가중치를 갖는 상기 범위 내의 평균 파장에 대응하도록 정의되는, 적어도 하나의 유기 발광 다이오드로 이루어진 그룹에 있어서,

상기 그룹은, 유전성 물질로 이루어진 광-추출 향상 층을 포함하며, 상기 광-추출 향상 층은 상기 그룹의 각 다이오드의 상기 간격의 외부에 위치하고, 상기 광-추출 향상 층은 상기 그룹의 각 다이오드의 반투명한 전극에 바로 인접하는 것을 특징으로 하며, 그리고 만일 n_D가 상기 유전성 물질의 광학 지수(optical index)라면, 상기 광-추출 향상 층의 두께는, ±10%의 여유를 가지고, 5.λ_M/8.n_D인 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 유기 발광 다이오드로 이루어진 그룹.
제1항에 있어서, 복수의 스택형 유기 발광 층을 갖는 적어도 하나의 유기 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 유기 발광 다이오드로 이루어진 그룹.
제1항에 있어서, 나란히 배치된 복수의 인접한 유기 발광 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 유기 발광 다이오드로 이루어진 그룹.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 유전성 물질은, ZrO₂, LiNbO₃, SiO, SnO₂, PbF₂ 및 Sb₂O₃로 이루어진 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 유기 발광 다이오드로 이루어진 그룹.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 유전성 물질은, ZnSe, ZnS, SnS, TeO₂ 및 TiO₂로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 유기 발광 다이오드로 이루어진 그룹.
제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 전극들 사이의 간격(들)은 광학적 공동(optical cavity)인 것을 특징으로 하는, 적어도 하나의 유기 발광 다이오드로 이루어진 그룹.
조명 또는 디스플레이 패널로서,

제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 따른 복수의 유기 발광 다이오드를 포 함하는, 조명 또는 디스플레이 패널.