KR20210107914A - 반도체 장치 및 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

곡면 표면상에 발광 영역을 갖는 경량 발광 장치를 제작하는 방법을 제공한다. 발광 소자가 플레이트-형 형상으로 지지되는 가요성 기판상에 형성되고, 가요성 기판이 변형 또는 복귀되는 방식으로, 발광 영역이 곡면 표면상에 제공된다.

Description

반도체 장치 및 전자 장치{SEMICONDUCTOR DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 발광 장치의 제작 방법, 특히 곡면 표면에 발광 영역을 갖는 발광 장치의 제작 방법에 관한 것이다.
전자 발광의 발광 소자(또한, EL 소자로 언급됨)가 습기 불투과성을 갖는 기판의 내부 표면에 제공되고, 미리 곡면 형상으로 성형되는 발광 장치가 알려져 있다(특허문헌 1 참조).
또한, 분리될 수 있는 편평한 플레이트에 부착되는 가요성 기판 위에 유기 EL 소자를 형성하고, 가요성 기판을 편평한 플레이트로부터 분리하고, 용기의 형태 등을 따라 가요성 기판을 곡면으로 함으로써, 발광 장치를 제작하는 방법이 알려져 있다(특허 문헌 2 참조).
또한, 곡면 표면 부분이 형성되는 내부 및 외부 형상 유지 플레이트들 사이에 가요성인 EL 소자 시트가 개재되는 발광 장치가 알려져 있다(특허 문헌 3 참조).
일본 공개특허공보 제2003-264084호 일본 공개특허공보 제2000-311781호 일본 공개특허공보 제2006-39471호
유기 EL 소자는 한 쌍의 전극들 사이에 발광 유기 화합물을 함유하는 층을 포함한다. 발광 유기 화합물을 함유하는 층의 두께는 대략 수십 나노미터에서 수백 나노미터만큼 극히 얇다. 두께가 고르지 못할 때, 한 쌍의 전극들 사이의 휘도 불균일 또는 단락 회로, 등의 결함이 일부 경우들에서 발생한다.
따라서, 곡면 형상을 갖는 유기 EL 소자를, 습기 불투과성을 갖고 미리 곡면 형상으로 성형된 기판의 내부 표면에 형성하는 경우, 상술한 결함이 발생하지 않도록, 발광 유기 화합물을 함유하는 층을 형성하기 위한 처리 기술이 요구되고 있다.
또한, 플레이트-형 형상으로 되돌아 가게 하는 탄성을 갖는 유기 EL 소자는 일부 경우들에서 복잡한 곡면 표면(예, 곡률 반경이 변하는 곡면 표면)을 갖는 장치의 하우징의 모양에 따라 곡면으로 되지 않을 수 있다.
가요성인 유기 EL 소자가 두 개의 형상 유지 플레이트들 사이에 개재되어 만곡되는 방법이 사용될 때, 가요성인 유기 EL 소자가 복잡한 곡면 표면을 따라 만곡될 수 있지만, 두 개의 형상 유지 플레이트들이 사용되기 때문에 무게 또는 비용이 증가한다.
본 발명의 일 실시예는 상술한 기술적인 배경의 견지에서 이루어진다. 따라서, 하나의 목적은 곡면 표면상에 발광 영역을 갖는 경량의 발광 장치를 제작하는 방법을 제공하는 것이다.
위의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는, 발광 소자가 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되는 가요성 기판상에서 형성되고, 가요성 기판이 변형되거나 회복되는 방식으로, 곡면 표면상의 발광 영역을 형성하는 방법에 착안하여 이루어졌다. 이는 본 명세서에 예시된 구조를 갖는 발광 장치를 제작하는 방법을 초래한다.
본 발명의 일 실시예는 곡면 표면상에 발광 영역을 갖는 발광 장치를 제작하는 방법이고, 상기 방법은, 미리 원하는 곡면 표면을 갖는 가요성 기판을 준비하는 제 1 단계; 한 쌍의 전극들 사이에 발광 유기 화합물을 함유하는 층을 포함하는 발광 소자를 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되는 가요성 기판과 접촉하도록 형성하는 제 2 단계; 및 발광 소자의 발광 영역이 곡면 표면을 갖는 형상으로 제공되는 가요성 기판의 일부를 변형 또는 복귀시키는 제 3 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예인 발광 장치를 제작하는 방법은, 미리 원하는 곡면 표면을 갖고, 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되는 가요성 기판상에 발광 소자를 형성하는 단계, 및 발광 소자가 제공되는 가요성 기판의 부분이 곡면 표면을 갖는 형상으로 변형되거나 복귀되는 방식으로 발광 영역을 곡면 표면에 제공하는 단계를 포함한다. 따라서, 발광 소자의 발광 영역은, 형상-유지 플레이트 등을 사용하지 않고, 또한 변형을 위해 발광 소자와 접촉하는 다른 부재 없이, 곡면 표면상에 제공될 수 있다. 결과적으로, 곡면 표면상에 발광 영역을 갖는 경량 발광 장치를 제작하는 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 곡면 표면상에 발광 영역을 갖는 발광 장치를 제작하는 방법이고, 상기 방법은, 한 쌍의 전극들 사이에 발광 유기 화합물을 함유하는 층을 포함하는 발광 소자를 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되고 가요성인 제 1 기판과 접촉하도록 형성하는 제 1 단계; 제 1 온도(T1)에서, 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판을 상기 발광 소자가 형성되지 않는 상기 제 1 기판의 표면 측에 제공하는 제 2 단계; 상기 제 2 기판을 제 2 온도(T2)로 가열함으로써 발광 소자의 발광 영역을 곡면 표면상에 제공하는 제 3 단계를 포함한다.
본 발명의 위의 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법은, 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되고 가요성인 제 1 기판상에 발광 소자를 형성하는 단계, 및 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판이 가요성인 제 1 기판에 부착되고, 열 수축 특성을 갖는 부착된 제 2 기판이 변형되는 방식으로 발광 영역을 곡면 표면상에 제공하는 단계를 포함한다. 따라서, 발광 소자의 발광 영역은, 형상-유지 플레이트 등을 사용하지 않고, 또한 발광 소자와 접촉하는 다른 부재 없이, 곡면 표면상에 제공될 수 있다. 결과적으로, 곡면 표면상에 발광 영역을 갖는 경량 발광 장치를 제작하는 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 곡면 표면상에 발광 영역을 갖는 발광 장치를 제작하는 방법이고, 상기 방법은, 한 쌍의 전극들 사이에 발광 유기 화합물을 함유하는 층을 포함하는 발광 소자를 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되고 가요성인 제 1 기판과 접촉하도록 형성하는 제 1 단계; 제 1 온도(T1)에서, 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판을 상기 발광 소자가 형성되는 상기 제 1 기판의 표면 측에 제공하는 제 2 단계; 상기 제 2 기판을 제 2 온도(T2)로 가열함으로써 발광 소자의 발광 영역을 곡면 표면상에 제공하는 제 3 단계를 포함한다.
본 발명의 위의 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법은, 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되고 가요성인 제 1 기판상에 발광 소자를 형성하는 단계, 및 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판이 가요성인 제 1 기판에 부착되고, 열 수축 특성을 갖는 부착된 제 2 기판이 변형되는 방식으로 발광 영역을 곡면 표면상에 제공하는 단계를 포함한다. 따라서, 발광 소자의 발광 영역은, 형상-유지 플레이트 등을 사용하지 않고, 또한 발광 소자와 접촉하는 다른 부재 없이, 곡면 표면상에 제공될 수 있다. 결과적으로, 곡면 표면상에 발광 영역을 갖는 경량 발광 장치를 제작하는 방법이 제공될 수 있다.
본 명세서에서, "EL 층"은 발광 소자의 한 쌍의 전극들 사이에 제공된 층을 언급함을 주목해야 한다. 따라서, 전극들 사이에 개재된 발광 물질인 유기 화합물을 함유하는 발광 층은 EL 층의 일 실시예이다.
본 명세서에서, 물질 A가 물질 B로 이루어지는 매트릭스 내에 분산되는 경우, 매트릭스를 형성하는 물질 B는 호스트 재료로 언급되고, 매트릭스 내에 분산된 물질 A는 게스트 물질로 언급된다. 물질 A와 물질 B가 각각 단일 물질일 수 있거나 또는 2 이상 유형들의 물질들의 혼합물일 수 있음을 주목해야 한다.
본 명세서 내의 발광 장치가 이미지 디스플레이 장치 또는 광원(조명 장치를 포함)을 의미함을 주목해야 한다. 덧붙여, 발광 장치는 그 범주 내의 다음의 모듈들을 포함한다: 가요성 인쇄 회로(FPC) 또는 테이프 캐리어 패키지(TCP)와 같은 커넥터가 발광 장치에 부착되는 모듈; 단부에 프린트 배선 보드가 제공되는 TCP를 갖는 모듈; 및 발광 소자가 형성된 기판 위에 칩 온 글라스(COG) 방법에 의해 집적 회로(IC)를 직접 장착한 모듈.
본 발명의 일 실시예에 따라, 곡면 표면상에 발광 영역을 갖는 경량의 발광 장치를 제작하는 방법이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법을 도시하는 흐름도.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법을 도시하는 도면들.
도 3은 본 발명의 일 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법을 도시하는 흐름도.
도 4는 본 발명의 일 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법들을 도시하는 도면들.
도 5는 본 발명의 일 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법을 도시하는 흐름도.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법들을 도시하는 도면들.
도 7은 본 발명의 일 실시예의 발광 장치가 수납되는 하우징을 도시하는 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예의 발광 장치에 적용될 수 있는 발광 소자를 각각 도시하는 도면들.
도 9는 본 발명의 일 실시예의 발광 장치를 각각 포함하는 전자 장치들 및 조명 장치들을 도시하는 도면들.
본 발명의 실시예들은 첨부 도면들을 참조하여 기술된다. 본 발명이 다음의 설명에 국한되지 않음을 주목해야 하고, 본 발명의 사상과 범주를 벗어나지 않고도 다양한 변경들 및 수정들이 이루어질 수 있음이 당업자에 의해 쉽게 이해될 것이다. 그러므로, 본 발명은 다음의 실시예들의 설명으로 국한되는 것으로 해석되지 않아야 한다. 아래에 기술된 본 발명의 구조들에서, 동일한 부분들 또는 유사한 기능들을 갖는 부분들이 상이한 도면들에서 동일한 참조 번호들로 표시되고, 이러한 부분들의 설명이 반복되지 않음을 주목해야 한다.
[실시예 1]
본 실시예에서, 본 발명의 일 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법이 도 1 및 도 2를 참조하여 기술된다. 도 1은 본 발명의 일 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법을 도시하는 흐름도를 도시하고, 도 2는 제작 단계에서 발광 장치의 구조를 각각 도시하는 개략도들이다.
본 실시예에서 예시된 곡면 표면상에 발광 영역을 갖는 발광 장치(100)를 제작하는 방법은 다음과 같다.
제 1 단계에서, 미리 원하는 곡면 표면을 갖는 가요성 기판(110)이 준비된다(도 1의 (i1) 및 도 2의 (A) 참조).
제 2 단계에서, 한 쌍의 전극들 사이에 발광 유기 화합물을 함유하는 층을 포함하는 발광 소자(130)가 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되는 가요성 기판(110)과 접촉하여 형성된다(도 1의 (i2) 및 (i3), 도 2의 (B) 및 (C) 참조)
제 3 단계에서, 가요성 기판(110)은 곡면 표면을 갖는 형상으로 변형 또는 복귀되고, 이에 의해 발광 장치(100) 내의 발광 소자(130)의 발광 영역이 곡면 표면상에 제공된다(도 1의 (i4) 및 도 2의 (D) 참조).
기판 지지 유닛(10)은 가요성 기판(110)을 편평한 플레이트-형 형상으로 지지함을 주목해야 한다.
본 실시예에 예시된 발광 장치를 제작하는 방법은, 미리 원하는 곡면 표면을 갖고, 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되는 가요성 기판(110)상에 발광 소자(130)를 형성하는 단계, 및 가요성 기판(110)이 곡면 표면을 갖는 형상으로 변형 또는 복귀되는 방식으로 발광 영역을 곡면 표면상에 제공하는 단계를 포함한다. 따라서, 발광 소자(130)의 발광 영역은, 형상-유지 플레이트 등을 사용하지 않고, 또한 변형을 위해 발광 소자(130)와 접촉하는 다른 부재 없이, 곡면 표면상에 제공될 수 있다. 결과적으로, 곡면 표면상에 발광 영역을 갖는 경량 발광 장치(100)를 제작하는 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법을 위해 사용될 수 있는, 곡면 표면을 갖는 형상으로 자발적으로 변형 또는 복귀되는 가요성 기판(110), 및 가요성 기판(110)을 편평한 플레이트-형 형상으로 고정하는 기판 지지 유닛(10)의 구조들이 기술된다.
<< 곡면 표면을 갖는 형상으로 자발적으로 변형 또는 복귀되는 기판 >>
발광 소자(130)를 형성하는 단계에서, 본 실시예에서 예시된 가요성 기판(110)은 기판 지지 유닛(10)에 의해 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되고, 이후의 단계에서, 기판 지지 유닛(10)은 가요성 기판(110)으로부터 분리되고, 이에 의해 가요성 기판(110)은 곡면 표면을 갖는 형상으로 복귀된다.
곡면 표면을 갖는 형상으로 자발적으로 변형 또는 복귀되는 가요성 기판(110)으로서, 예컨대 곡면 표면을 갖도록 성형 처리를 겪은 금속 플레이트 또는 플라스틱 플레이트, 플레이트-형 복합 재료, 등이 주어질 수 있다.
금속 플레이트의 구체 예로서, 스프링 강, 스테인리스 강, 황동, 양은, 인 청동, 베릴륨 청동과 같은 판 스프링의 재료 이외에 탄성을 갖는 금속 플레이트가 주어질 수 있다.
플라스틱 플레이트의 구체 예로서, 아크릴 플레이트, 폴리카보네이트 플레이트, 등 이외에 다양한 엔지니어링 플라스틱 중 임의의 것으로 형성된 플레이트, 등이 주어질 수 있다.
플레이트-형 복합 재료로서, 유리 섬유와 수지의 복합 재료, 금속 플레이트 또는 플라스틱 플레이트와 다른 재료의 적층 재료, 등이 주어질 수 있다.
가요성 기판(110)이 극히 얇은 유리 플레이트(예, 수십 마이크로미터의 두께를 갖는 유리 플레이트) 또는 불순물(예, 물 또는 산소)이 투과하는 것을 방지하는 막(예, 무기재료 막, 특히 산화실리콘막, 질화실리콘막, 등)과 같은 다른 재료를 포함할 수 있음을 주목해야 한다.
또한, 발광 소자(130)로부터 방출된 광이 가요성 기판(110) 측으로 추출되는 경우, 가시광 투과 특성을 갖는 재료가 가요성 기판(110) 및, 가요성 기판(110) 측에 놓인 발광 소자(130)의 전극을 위해 사용될 수 있다.
가요성 기판(110)의 곡면 표면은 편평한 플레이트-형 형상으로 변형될 수 있다. 또한, 편평한 플레이트-형 형상으로 변형된 가요성 기판(110)은 곡면 표면을 갖는 형상으로 복귀될 수 있다. 이러한 곡면 표면은 "전개 가능한 표면"으로 언급될 수 있다. 전개 가능한 표면은 곡면 표면 중 임의의 점을 통과하는 적어도 하나의 직선이 그려질 수 있는 곡면 표면을 의미한다.
가요성 기판(110)의 두께와 가요성 기판(110)의 곡면 표면의 곡률 반경이 그 위에서 형성될 발광 소자의 구조에 좌우될 수 있음을 주목해야 한다. 예컨대, 가요성 기판(110)의 두께가 40㎛ 이상 300㎛ 이하이고, 곡률 반경이 20mm 이상일 때, 가요성 기판(110)이 곡면 표면을 갖는 형상으로 복귀될 때 발광 소자(130)가 손상되는 결함이 방지될 수 있다.
<< 기판 지지 유닛 >>
기판 지지 유닛(10)은, 가요성 기판(110)이 편평한 플레이트-형 형상을 갖도록, 곡면 표면을 갖는 형상으로 자발적으로 변형 또는 복귀되는 가요성 기판(110)을 지지한다. 도 2의 (A)는 미리 위쪽으로 볼록한 형상으로 성형된 가요성 기판(110)이 기판 지지 유닛(10)의 표면을 따라 기판 지지 유닛(10)에 의해 지지됨으로써 편평한 플레이트-형 형상으로 준비되는 상태를 개략적으로 도시한다. 대안적으로, 미리 아래쪽으로 볼록한 형상으로 성형된 기판이 기판 지지 유닛(10)의 표면을 따라 기판 지지 유닛(10)에 의해 지지됨으로써 편평한 플레이트-형 형상으로 준비될 수 있다.
가요성 기판(110)은, 가요성 기판(110)의 에지 부분들이 예컨대 클램핑 유닛에 의해 고정되는 방식으로 기판 지지 유닛(10)의 표면을 따라 편평한 플레이트-형 형상으로 지지될 수 있다.
대안적으로, 자기력이 사용될 수 있다. 가요성 기판(110)은 자기력을 사용하여 기판 지지 유닛(10)의 표면을 따라 끌어 당겨진다. 다른 대안으로서, 가요성 기판(110)은 고정물이 자기력에 의해 기판 지지 유닛(10)의 표면에 끌어 당겨지고, 가요성 기판(110)이 고정물과 기판 지지 유닛(10) 사이에 개재되는 방식으로 편평한 플레이트-형 형상으로 지지될 수 있다.
다음의 방법이 사용될 수 있음을 주목해야 한다: 미리 곡면 표면을 갖는 가요성 기판(110)이 박리 가능한 접착제를 사용하여 강성을 갖는 플레이트-형 제작 기판에 결합되어, 가요성 기판(110)이 플레이트-형 적층 플레이트가 되고, 발광 소자(130)가 이러한 적층 플레이트상에 형성된다. 이러한 방법이 사용될 때, 기판 지지 유닛(10)은 가요성 기판(110)을 플레이트-형 기판과 같이 취급할 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법의 각 단계는 아래에 기술된다.
<< 제 1 단계 >>
곡면 표면을 갖는 형상으로 자발적으로 변형 또는 복귀되는, 미리 원하는 곡면 표면을 갖는 가요성 기판(110)이 기판 지지 유닛(10)의 표면을 따라 편평한 플레이트-형 형상으로 지지된다(도 2의 (A) 및 (B) 참조).
<< 제 2 단계 >>
발광 소자(130)는 기판 지지 유닛(10)의 표면을 따라 편평한 플레이트-형 형상으로 지지된 가요성 기판(110)과 접촉하여 형성된다(도 2의 (C) 참조).
발광 소자(130)가 제 1 전극, 제 2 전극, 및 이들 사이에 발광 유기 화합물을 함유하는 층을 포함함을 주목해야 한다. 발광 소자(130)의 구조는 실시예 5에서 상세하게 기술된다.
발광 소자(130)를 형성하는 방법으로서, 예컨대 다음의 방법이 주어질 수 있다: 하나의 전극이 가요성 기판(110)과 접촉하여 형성되고, 발광 유기 화합물을 함유하는 층이 하나의 전극 위에 형성되고, 다른 전극이 발광 유기 화합물을 함유하는 층 상에 적층된다.
다른 방법으로, 제작 기판을 사용하는 방법으로서, 제작 기판의 표면상에 적층된 층으로부터 박리 가능한 층이 형성되는 제작 기판을 사용하는 방법이 주어질 수 있다.
제작 기판 위에 형성된 박리 가능한 층 위에 하나의 전극이 형성된다. 발광 유기 화합물을 함유하는 층이 하나의 전극 위에 형성된다. 다른 전극은 발광 유기 화합물을 함유하는 층 위에 적층된다.
다음에, 편평한 플레이트-형 형상으로 준비된 가요성 기판(110)이 접착제를 사용하여 발광 소자(130)의 다른 전극 측에 부착된다. 또한, 발광 소자(130)는 제작 기판 위에 적층되어 형성된 층으로부터 박리 가능한 층으로부터 박리되고, 이에 의해 발광 소자(130)는 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되는 가요성 기판(110)에 전재된다. 발광 소자(130)는 상술한 방법에 의해 가요성 기판(110)상에 형성될 수 있다.
대안적으로, 제 2 가요성 기판은 접착제를 사용하여 발광 소자(130)의 다른 전극 측에 부착된다. 다음에, 발광 소자(130)는 제작 기판 위에 적층되어 형성된 층으로부터 박리 가능한 층으로부터 박리되고, 이에 의해 발광 소자(130)는 제 2 기판에 전재된다. 또한, 편평한 플레이트-형 형상으로 준비된 가요성 기판(110)은 접착제를 사용하여 발광 소자(130)의 하나의 전극 측에 부착된다. 발광 소자(130)는 상술한 방법에 의해 가요성 기판(110) 위에 형성될 수 있다.
표면 위에 적층된 층으로부터 박리 가능한 층이 형성되는 제작 기판 위에 발광 소자가 형성되는 방법이 사용될 때, 가요성 기판(110)상에 직접 제공되지 못하는 막(예, 가요성 기판(110)의 열 저항성을 초과하는 온도에서만 형성될 수 있는 막)은 가요성 기판(110)과 발광 소자(130) 사이에 제공될 수 있다.
특히, 발광 소자(130) 안으로 불순물의 확산을 억제하는 막(예, 산화물막 또는 질화물막, 특히 산화 실리콘막 또는 질화 실리콘막)은 발광 소자(130)와 플라스틱막 사이에 제공될 수 있다.
또한, 전력을 발광 소자(130)에 공급하는 배선 또는 발광 소자(130)를 구동하는 트랜지스터와 같은 회로는 그 위에 적층된 층으로부터 박리 가능한 층과 중첩하도록 형성될 수 있다. 따라서, 가요성 기판(110) 위에 직접 제공될 수 없는 회로는 기판(110)과 발광 소자(130) 사이에 제공될 수 있다. 예컨대, 능동 매트릭스 발광 장치(능동 매트릭스 디스플레이 장치로도 언급됨)는 가요성 기판(110) 위에 제작될 수 있다.
발광 소자(130)의 신뢰도는 일부 경우들에서 불순물(예, 물 또는 산소)로 인해 낮아진다. 가스 장벽 특성과 가요성을 갖는 밀봉막은 발광 소자(130) 안으로 불순물의 확산을 억제하기 위하여 바람직하게 가요성 기판(110)과 발광 소자(130) 사이에 제공된다.
가스 장벽 특성과 가요성을 갖는 밀봉막으로서, 예컨대 각각이 수십 내지 수백 마이크로미터의 두께를 갖는, 유리 플레이트, 금속 포일, 가스 장벽 특성을 갖는 무기막이 형성되는 플라스틱막, 등이 주어질 수 있다. 양호한 가스 장벽 특성을 갖고 제작 기판 위에 적층되어 형성된 층으로부터 박리 가능한 층 위에 형성된 막이 플라스틱막에 전재되는 방식으로, 가스 장벽 특성을 갖는 무기막이 형성되는 플라스틱막이 형성될 수 있음을 주목해야 한다.
<< 제 3 단계 >>
기판 지지 유닛(10)은 가요성 기판(110)으로부터 분리된다. 미리 원하는 곡면 표면을 갖는 가요성 기판(110)은 자발적으로 곡면 표면을 갖는 형상으로 변형 또는 복귀된다. 결과적으로, 발광 소자(130)의 발광 영역은 곡면 표면상에 제공될 수 있다(도 2의 (D) 참조).
편평한 플레이트-형 형상으로 변형된 가요성 기판(110)이 곡면 표면을 갖는 형상으로 자발적으로 복귀될 때, 기판(110)의 표면은 신장되고, 따라서 응력이 발광 소자(130)에 인가됨을 주목해야 한다. 발광 소자(130)에 인가될 응력을 억제하기 위하여, 가요성 기판(110)의 두께는 40㎛ 이상 300㎛ 이하인 것이 바람직하다. 가요성 기판(110)이 자발적으로 복귀되는 방식으로 얻어진 곡면 표면의 곡률 반경은 바람직하게 20mm 이상이다.
발광 소자(130)가 형성된 표면이 오목한 형상을 갖도록 가요성 기판(110)이 자발적으로 변형 또는 복귀되는 경우, 가요성 기판(110)과 접촉하는 발광 소자(130)의 표면 측에 인가되는 압축 응력은 가요성 기판(110)과 접촉하지 않는 발광 소자(130)의 표면 측에 인가되는 압축 응력보다 크다.
또한, 발광 소자(130)가 형성된 표면이 볼록한 형상을 갖도록 가요성 기판(110)이 자발적으로 변형 또는 복귀되는 경우, 가요성 기판(110)과 접촉하는 발광 소자(130)의 표면 측에 인가되는 인장 응력은 가요성 기판(110)과 접촉하지 않는 발광 소자(130)의 표면 측에 인가되는 인장 응력보다 크다.
상술한 바와 같이, 불균일한 응력이 발광 소자(130)에 인가되지만, 발광 소자(130)의 두께가 극히 작기때문에(예, 두께는 대략 100nm 이상 600nm 이하), 발광 소자(130)의 양 표면들에 인가된 응력의 차이는 작다. 결과적으로, 발광 소자(130)는 가요성 기판(110)의 자발적인 변형 또는 복귀에 의해 쉽게 손상받지 않는다.
본 실시예는 본 명세서의 다른 실시예들 중 임의의 것과 적절하게 조합하여 구현될 수 있다.
[실시예 2]
본 실시예에서, 본 발명의 일 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법이 도 3 및 도 4를 참조하여 기술된다. 도 3은 본 발명의 일 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법을 도시하는 흐름도를 도시하고, 도 4는 제작 단계에서 발광 장치의 구조를 각각 도시하는 개략도들이다.
본 실시예에서 예시된 곡면 표면상에 발광 영역을 갖는 발광 장치(200)를 제작하는 방법은 다음과 같다.
제 1 단계에서, 한 쌍의 전극들 사이에 발광 유기 화합물을 함유하는 층을 포함하는 발광 소자(230)가 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되고 가요성인 제 1 기판(210)과 접촉하여 형성된다(도 3의 (j1) 및 도 4의 (A) 참조).
제 2 단계에서, 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(220)이 제 1 온도(T1)에서, 제 2 기판(220)과 발광 소자(230) 사이에 제 1 기판(210)이 개재되는 상태로 제공된다(도 3의 (j2) 및 도 4의 (B) 참조). 즉, 제 2 기판(220)은 발광 소자(230)가 형성되지 않는 제 1 기판(210)의 표면 측 상에 제공된다.
제 3 단계에서, 제 2 기판(220)은 제 2 온도(T2)로 가열되고, 이에 의해 발광 소자(230)의 발광 영역은 곡면 표면상에 제공된다(도 3의 (j3) 및 도 4의 (C) 참조).
기판 지지 유닛(10)이 제 1 기판(210)을 편평한 플레이트-형 형상으로 지지하기 위하여 사용됨을 주목해야 한다.
본 실시예에 예시된 발광 장치(200)를 제작하기 위한 방법은, 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되고, 가요성인 제 1 기판(210)상에 발광 소자(230)를 형성하는 단계, 및 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(220)이 가요성인 제 1 기판(210)에 부착되고, 열 수축 특성을 갖는 부착된 제 2 기판(220)이 변형되는 방식으로 발광 영역을 곡면 표면상에 제공하는 단계를 포함한다. 따라서, 발광 소자(230)의 발광 영역은 형상-유지 플레이트 등을 사용하지 않고, 또한 변형을 위해 발광 소자(230)와 접촉하는 다른 부재 없이, 곡면 표면상에 제공될 수 있다. 결과적으로, 곡면 표면상에 발광 영역을 갖는 경량 발광 장치(200)를 제작하는 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 발광 장치(200)를 제작하는 방법에 사용될 수 있는, 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(220)의 구조가 기술된다.
열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(220)은 제 1 온도(T1)로부터 제 2 온도(T2)로 가열될 때 수축하고, 따라서 제 2 기판(220)의 크기는 변한다. 예컨대, 수축 막(1-축 연신 막, 2-축 연신 막, 등)이 사용될 수 있다. 특히, 1-축 연신 막은 한 방향으로 수축되도록 제어될 수 있기 때문에, 전개 가능한 표면의 형성을 위해 적합하다.
열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(220)에 적용될 수 있는 재료로서, 예컨대 폴리염화비닐막, 폴리프로필렌막, 폴리에틸렌막, 폴리스티렌막, 폴리에틸렌 테레프탈레이트막, 또는 이들 막들로부터 선택된 막을 포함하는 적층막이 주어질 수 있다. 이들 막들은 상온보다 높은 온도(예, 대략 80℃ 내지 120℃)로 가열됨으로써 수축한다. 예컨대, 제 1 온도(T1)는 상온이 될 수 있고, 제 2 온도(T2)는 상온보다 높을 수 있다.
또한, 발광 소자(230)로부터 방출된 광이 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(220)이 부착된 가요성인 제 1 기판(210) 측으로부터 추출되는 경우, 가시광 투과 특성을 갖는 재료가 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(220), 가요성인 제 1 기판(210), 및 가요성인 제 1 기판(210) 측에 위치한 발광 소자(230)의 전극을 위해 사용된다.
본 발명의 일 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법의 각 단계가 아래에 기술된다.
<< 제 1 단계 >>
한 쌍의 전극들 사이에 발광 유기 화합물을 함유한 층을 포함하는 발광 소자(230)가, 기판 지지 유닛(10)에 의해 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되고, 가요성인 제 1 기판(210)과 접촉하여 형성된다(도 4의 (A) 참조).
<< 제 2 단계 >>
기판 지지 유닛(10)은 발광 소자(230)를 구비한 제 1 기판(210)으로부터 분리된다. 다음에, 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(220)이 제 2 기판(220)과 발광 소자(230) 사이에 제 1 기판(210)을 개재하여 제 1 온도(T1)로 제공된다(도 4의 (B) 참조). 즉, 제 2 기판(220)은 발광 소자(230)가 형성되지 않은 제 1 기판(210)의 표면측 상에 제공된다.
<< 제 3 단계 >>
제 2 기판(220)은 제 2 온도(T2)로 가열됨으로써 수축하여, 발광 소자(230)의 발광 영역이 곡면 표면상에 제공되게 된다(도 4의 (C) 참조). 열 수축 특성을 갖는 기판을 가열하기 위한 방법으로서, 가열된 가스가 제 2 기판(220) 상에 불어지는 방법, 기판이 가열된 가스로 채워진 노 내에 이동하는 방법, 등이 주어질 수 있음을 주목해야 한다.
< 수정 예 >
본 실시예의 수정 예에 있어서, 곡면 표면들이 발광 영역 내에 선택적으로 제공되는 발광 장치(200)를 제작하는 방법이 도 4의 (D) 및 (E)를 참조하여 기술된다.
제 1 단계에 있어서, 한 쌍의 전극들 사이에 발광 유기 화합물을 함유한 층을 포함하는 발광 소자(230)가, 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되고, 가요성인 제 1 기판(210)과 접촉하여 형성된다.
제 2 단계에 있어서, 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(220a)과 제 2 기판(220b)은 제 2 기판(220a)과 발광 소자(230) 사이에 그리고 제 2 기판(220b)과 발광 소자(230) 사이에 제 1 기판(210)을 개재하여 제 1 온도(T1)로 선택적으로 제공된다(도 4의 (D) 참조).
제 3 단계에 있어서, 제 2 기판(220a)과 제 2 기판(220b)은 제 2 온도(T2)로 가열되게 되고, 이에 의해 발광 소자(230)의 발광 영역의 부분이 곡면 표면들 상에 제공되게 된다(도 4의 (E) 참조).
본 실시예에서 예시된 발광 장치(200)를 제작하는 방법은, 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되고, 가요성인 제 1 기판(210)상에 발광 소자(230)를 형성하는 단계, 및 열 수축 특성을 갖고 기판(210)에 선택적으로 부착된 제 2 기판(220a)과 제 2 기판(220b)이 변형되거나 복귀되는 방식으로 곡면 표면들 상에 발광 영역을 제공하는 단계를 포함한다. 이와 같이, 곡면 표면들은 형상-유지 플레이트 등을 사용하지 않고, 또한 변형을 위해 발광 소자(230)와 접촉하는 다른 부재 없이, 발광 소자(230)의 원하는 부분들 상에 제공될 수 있다. 결과적으로, 곡면 표면들 상에 발광 영역의 부분을 갖는 경량 발광 장치(200)를 제작하는 방법이 제공될 수 있다.
도 4의 (D)에 도시된 화살표들이 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(220a)과 제 2 기판(220b)이 수축하는 방향들을 나타냄을 주목해야 한다. 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판들(220a 및 220b)은 제 1 기판(210)에 부착되어, 이후에 형성될 곡면 표면들의 능선들이 제 2 기판(220a 및 220b)의 중심선들에 위치하게 된다. 따라서, 곡면 표면들은 원하는 부분들 상에 제공될 수 있다.
또한, 곡면 표면이 형성되지 않는 발광 장치의 부분들 내의 발광 소자(230)에 전기적으로 연결된 단자 부분(280a)과 단자 부분(280b)을 제공하는 것은, 단자부의 가요성이 손상되지 않기 때문에, 바람직하다. 따라서, 단자부는 굴곡되어 커넥터 등에 연결될 수 있다. 플레이트-형 부분으로 형성된 단자 부분은, 곡면 표면이 형성된 부분에 형성된 단자 부분과 비교하여, 외부 장치, 예컨대 단자가 편평한 플레이트-형 형상으로 제공된 커넥터 또는 가요성 프린트 회로에 쉽게 연결될 수 있다. 단자 부분이 곡면 표면이 형성되는 부분에 제공될 때, 단자 부분이 강성을 가질 수 있음을 주목해야 한다.
본 실시예는 본 명세서의 임의의 다른 실시예들과 적절하게 조합하여 구현될 수 있다.
[실시예 3]
본 실시예에서, 본 발명의 일 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법이 도 5 및 도 6를 참조하여 기술된다. 도 5는 본 발명의 일 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법을 도시하는 흐름도를 도시하고, 도 6은 제작 단계에서 발광 장치의 구조를 각각 도시하는 개략도들이다.
본 실시예에서 예시된 곡면 표면상에 발광 영역을 갖는 발광 장치(300)를 제작하는 방법은 다음과 같다.
제 1 단계에서, 한 쌍의 전극들 사이에 발광 유기 화합물을 함유하는 층을 포함하는 발광 소자(330)가 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되고 가요성인 제 1 기판(310)과 접촉하여 형성된다(도 5의 (k1) 및 도 6의 (A) 참조).
제 2 단계에서, 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(320)이 제 1 온도(T1)에서, 제 1 기판(310)과 제 2 기판(320) 사이에 발광 소자(330)가 개재되는 상태로 제공된다(도 5의 (k2) 및 도 6의 (B) 참조). 즉, 제 2 기판(320)은 발광 소자(330)가 형성되는 제 1 기판(310)의 표면 측 상에 제공된다.
제 3 단계에서, 제 2 기판(320)은 제 2 온도(T2)로 가열되고, 이에 의해 발광 소자(330)의 발광 영역은 곡면 표면상에 제공된다(도 5의 (k3) 및 도 6의 (C) 참조).
기판 지지 유닛(10)이 제 1 기판(310)을 편평한 플레이트-형 형상으로 지지하기 위하여 사용됨을 주목해야 한다.
본 실시예에 예시된 발광 장치를 제작하기 위한 방법은, 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되고 가요성인 제 1 기판(310)상에 발광 소자(330)를 형성하는 단계, 및 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(320)이 제 1 기판(310)에 부착되어, 변형되는 방식으로 발광 영역을 곡면 표면상에 제공하는 단계를 포함한다. 따라서, 발광 소자(330)의 발광 영역은 형상-유지 플레이트 등을 사용하지 않고, 또한 변형을 위해 발광 소자(330)와 접촉하는 다른 부재 없이, 곡면 표면상에 제공될 수 있다. 결과적으로, 곡면 표면상에 발광 영역을 갖는 경량 발광 장치를 제작하는 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예의 발광 장치(300)를 제작하는 방법에 사용될 수 있는, 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(320)의 구조는, 제 2 실시예에서 예시된 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(220)의 구조와 유사하다.
발광 소자(330)로부터 방출된 광이 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(320)으로부터 추출되는 경우, 가시광 투과 특성을 갖는 재료가 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(320)과, 제 2 기판(320)측 상에 놓인 발광 소자(330)의 전극을 위해 사용될 수 있음을 주목해야 한다.
본 발명의 일 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법의 각 단계가 아래에 기술된다.
<< 제 1 단계 >>
한 쌍의 전극들 사이에 발광 유기 화합물을 함유한 층을 포함하는 발광 소자(330)가, 기판 지지 유닛(10)에 의해 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되고 가요성인 제 1 기판(310)과 접촉하여 형성된다(도 6의 (A) 참조).
<< 제 2 단계 >>
기판 지지 유닛(10)은 발광 소자(330)를 구비한 제 1 기판(310)으로부터 분리된다. 다음에, 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(320)이 제 1 기판(310)과 제 2 기판(320) 사이에 발광 소자(330)를 개재하여 제 1 온도(T1)로 제공된다(도 6의 (B) 참조). 즉, 제 2 기판(320)은 발광 소자(330)가 형성되는 제 1 기판(310)의 표면 측 상에 제공된다.
<< 제 3 단계 >>
제 2 기판(320)은 제 2 온도(T2)로 가열됨으로써 수축하여, 발광 소자(330)의 발광 영역이 곡면 표면상에 제공되게 된다(도 6의 (C) 참조).
열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(320)이 수축할 때, 제 2 기판(320)은 제 2 기판(320)과 접촉하는 발광 소자(330)의 표면에 응력을 인가한다. 발광 소자(330)가 이러한 응력으로 손상되는 경우, 응력이 발광 소자(330)에 직접 인가되지 않도록, 보호층이 발광 소자(330)와 중첩하도록 제공된다. 특히, 발광 소자(330)를 덮는 보호층이 제 1 기판(310)에 고정되는 구조가 효과적이다.
대안적으로, 다음의 구조가 사용될 수 있다: 발광 소자(330)가 구획을 갖는 제 1 기판(310) 위에 형성되고, 구획은 보호층 또는 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(320)에 부착된다. 구획은 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(320)이 수축할 때 생성된 응력을 완화시키고, 이에 의해 발광 소자(330)는 손상으로부터 예방될 수 있다.
보호층으로서 사용될 수 있는 재료로서, 예컨대 접착제를 통해 부착되는 가요성 막, 액체 재료의 도포를 통해 얻어진 수지 층, 또는 스퍼터링 법 또는 화학 증기 증착법에 의해 형성될 수 있는 막이 주어질 수 있음을 주목해야 한다.
또한, 제 2 기판(320) 및/또는 보호층은 발광 소자(330)로의 불순물(예, 물 또는 산소)의 확산을 억제하는 밀봉막으로서 작용할 수도 있다.
< 수정 예 >
본 실시예의 수정 예에 있어서, 볼록한 곡면 표면들 또는 오목한 곡면 표면들이 발광 영역 내에 선택적으로 제공되는 발광 장치(300)를 제작하는 방법이 도 6의 (D) 및 (E)를 참조하여 기술된다.
제 1 단계에 있어서, 한 쌍의 전극들 사이에 발광 유기 화합물을 함유한 층을 포함하는 발광 소자(330)가, 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되고 가요성인 제 1 기판(310)과 접촉하여 형성된다.
제 2 단계에 있어서, 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(320a)과 제 2 기판(320b)은 제 1 기판(310)과 제 2 기판(320a) 사이에 그리고 제 1 기판(310)과 제 2 기판(320b) 사이에 발광 소자(330)를 개재하여 제 1 온도(T1)로 선택적으로 제공된다. 또한, 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판(320c)과 제 2 기판(320d)은 제 2 기판(320c)과 발광 소자(330) 사이에 그리고 제 2 기판(320d)과 발광 소자(330) 사이에 제 1 기판(310)을 개재하여 선택적으로 제공된다(도 6의 (D) 참조).
제 3 단계에 있어서, 제 2 기판들(320a, 320b, 320c 및 320d)은 제 2 온도(T2)로 가열되고, 이에 의해 발광 소자(330)의 발광 영역의 부분이 곡면 표면들 상에 제공되게 된다(도 6의 (E) 참조).
본 실시예에서 예시된 발광 장치(300)를 제작하는 방법은, 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되고 가요성인 제 1 기판(310)상에 발광 소자(330)를 형성하는 단계, 및 열 수축 특성을 갖고 제 1 기판(310)에 선택적으로 부착된 제 2 기판들이 변형되는 방식으로 곡면 표면들 상에 발광 영역의 부분을 제공하는 단계를 포함한다. 이와 같이, 곡면 표면들은 형상-유지 플레이트 등을 사용하지 않고, 또한 변형을 위해 발광 소자(330)와 접촉하는 다른 부재 없이, 발광 소자(330)의 원하는 부분들 상에 제공될 수 있다. 결과적으로, 곡면 표면들 상에 발광 영역의 부분을 갖는 경량 발광 장치(300)를 제작하는 방법이 제공될 수 있다.
도 6의 (D)에 도시된 화살표들이 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판들(320a, 320b, 320c 및 320d)이 수축하는 방향들을 나타냄을 주목해야 한다. 열 수축 특성을 갖는 제 2 기판들(320a, 320b, 320c 및 320d)은, 이후에 형성될 곡면 표면들의 능선들이 제 2 기판들(320a, 320b, 320c 및 320d)의 중심선들에 위치되도록, 부착된다. 따라서, 곡면 표면들은 원하는 부분들 상에 제공될 수 있다.
또한, 발광 장치(300)는, 파선(A-B)을 따라 굽혀져 볼록한 곡면 표면들과 오목한 곡면 표면들이 서로 중첩하는 방식으로, 콤팩트하게 접혀질 수 있다. 이러한 발광 장치는 접혀질 수 있는 정보 단말 장치의 하우징에 수납되어, 디스플레이 부의 백라이트에 적용될 수 있다. 대안적으로, 액티브 매트릭스 디스플레이 장치에 적용될 수 있다.
본 실시예는 본 명세서의 임의의 다른 실시예들과 적절하게 조합하여 구현될 수 있다.
[실시예 4]
본 실시예에서, 본 발명의 일 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법에 의해 형성된 발광 장치를 저장할 수 있는 하우징의 구조 예가 도 7을 참조하여 기술된다.
본 실시예에서 예시된 하우징(490)은 외부 유닛(450), 외부 뚜껑(460) 및 외부 유닛(450)과 외부 뚜껑(460) 사이의 내부 뚜껑(455)을 포함한다. 내부 뚜껑(455)은 접착제 또는 밀봉 재료(예, O-링)를 통해 외부 유닛(450)에 부착되어, 내부 뚜껑(455)과 외부 유닛(450) 사이에 밀봉 공간이 형성된다.
본 발명의 일 실시예의 제작 방법에 의해 제작된 발광 장치(400)는 내부 뚜껑(455)과 외부 유닛(450) 사이에 형성된 밀봉 공간 내에 수납되어, 발광 장치(400)의 발광 영역은 외부 유닛(450) 측을 향하게 된다.
내부 뚜껑(455)과 외부 유닛(450)은 각각 불순물(예, 물 또는 산소)의 진입을 억제하는 재료를 사용하여 형성된다. 이러한 구조를 통해, 밀봉 공간 내에 수납된 발광 장치(400)의 신뢰도는 불순물로 인한 발광 장치(400)의 오염 때문에 감소되는 것으로부터 예방될 수 있다.
내부 뚜껑(455)과 외부 유닛(450)을 위해 사용될 수 있는 재료의 예는 금속, 유리 또는 세라믹 플레이트와 같은 조밀한 무기 재료에 덧붙여, 불순물의 진입을 억제하는 층을 통해 변경된 플라스틱(특히, 조밀한 무기 재료를 함유한 층 또는 다이아몬드-형 탄소, 산화 실리콘, 질화 실리콘, 등을 함유한 층)이다.
불순물을 포획하는 재료(예, 건조제 또는 탈산소제)가 내부 뚜껑(455)과 외부 유닛(450) 사이에 형성된 밀봉 공간에 수납될 수 있음을 주목해야 한다. 발광 장치(400)를 구동하기 위한 회로(453) 등은 또한 발광 장치(400)의 단자부(480)에 전기적으로 연결되도록 수납될 수 있다.
발광 장치(400)가 곡면 표면상에 발광 영역을 갖고, 문자 및 이미지가 발광 영역에 디스플레이될 수 있음을 주목해야 한다. 외부 유닛(450)은 발광 장치(400)와 중첩하는 위치에 발광 영역을 갖고, 따라서 사용자는 외부 유닛(450)의 외부로부터 디스플레이된 문자 및 이미지를 인식할 수 있다. 디스플레이부는 하우징의 측 표면에 도달하여, 많은 양의 데이터가 디스플레이될 수 있다.
또한, 내부 뚜껑(455)과 외부 유닛(450) 사이에 형성된 밀봉 공간에 덧붙여, 내부 뚜껑(455)과 외부 뚜껑(460) 사이에 다른 공간이 제공될 수 있다. 본 실시예에 예시된 하우징(490)은 내부 뚜껑(455)과 외부 뚜껑(460) 사이에 형성된 공간 내에 2차 전지(457)를 포함한다. 상술한 바와 같이, 유지보수 또는 검사를 필요로 하는 구성요소는 밀봉 공간이 아닌 공간에 위치할 때, 불순물로 인한 밀봉 공간의 오염의 빈도는 줄어들 수 있다.
본 실시예는 본 명세서의 임의의 다른 실시예들과 적절하게 조합하여 구현될 수 있다.
[실시예 5]
본 실시예에서, 본 발명의 일 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법에 의해 편평한 플레이트-형 형상으로 지지되는 기판과 접촉하도록 형성된 발광 소자의 구조 예들이 도 8을 참조하여 기술된다.
본 실시예에 기술된 발광 소자는 제 1 전극, 제 2 전극, 및 제 1 전극과 제 2 전극 사이에 발광 유기 화합물을 함유한 층(이후로 EL 층으로 언급됨)을 포함한다. 제 1 전극 및 제 2 전극 중 하나는 양극으로 작용하고 다른 하나는 음극으로 작용한다. EL 층의 구조는 제 1 전극 및 제 2 전극의 극성들 및 재료들에 따라 적절하게 선택된다.
제 1 전극 및 제 2 전극 중 적어도 하나가 가시광을 투과하는 도전막을 사용하여 형성됨을 주목해야 한다.
가시광을 투과하는 도전막으로서, 예컨대 광을 투과하는 인듐 주석 산화물막 또는 금속 박막(예, 대략 5nm 이상 30nm 이하의 두께를 갖는 박막)이 사용될 수 있다.
< 발광 소자의 구조 예 1 >
발광 소자의 구조의 일 예가 도 8의 (A)에 도시된다. 도 8의 (A)에 도시된 발광 소자에 있어서, EL 층이 양극(1101) 및 음극(1102) 사이에 제공된다.
발광 소자의 임계 전압보다 높은 전압이 양극(1101)과 음극(1102) 사이에 인가될 때, 홀들이 양극(1101) 측으로부터 EL 층으로 주입되고, 전자들이 음극(1102) 측으로부터 EL 층으로 주입된다. 주입된 전자들 및 홀들은 EL 층에서 재결합되어, EL 층 내에 함유된 발광 물질이 광을 방출하게 된다.
본 명세서에 있어서, 두 단부들로부터 주입된 전자들과 홀들이 재결합되는 하나의 영역을 포함하는 층 또는 적층된 몸체는 발광 유닛으로서 언급된다. 즉, 발광 소자의 구조 예 1로서 도 8의 (A)에 도시된 발광 소자는 하나의 발광 유닛을 포함한다.
발광 유닛(1103)은 발광 물질을 포함하는 적어도 하나의 발광층을 포함할 수 있고, 발광 층과 발광 층 이외의 층이 적층된 구조를 가질 수 있다. 발광 층 이외의 층의 예들은, 높은 홀-주입 특성을 갖는 물질, 높은 홀-전달 특성을 갖는 물질, 열악한 홀-전달 특성을 갖는 물질(홀들을 차단하는 물질), 높은 전자-전달 특성을 갖는 물질, 높은 전자-주입 특성을 갖는 물질, 및 바이폴라 특성을 갖는 물질(높은 전자- 및 홀- 전달 특성들을 갖는 물질)을 포함하는 층들이다. 특히, 높은 홀-주입 특성을 갖는 물질을 함유하고 양극과 접촉하여 제공되는 층과, 높은 전자-주입 특성을 갖는 물질을 함유하고 음극과 접촉하여 제공되는 층은 전극들로부터 발광 유닛으로 캐리어 주입의 장벽을 감소시킨다. 이들 층들은 각각 캐리어 주입 층으로 언급될 수 있다.
발광 유닛(1103)의 특정 구성의 일 예는 도 8의 (B)에 도시된다. 도 8의 (B)에 도시된 발광 유닛(1103)에 있어서, 홀-주입 층(1113), 홀-전달 층(1114), 발광 층(1115), 전자 전달 층(1116), 및 전자 주입 층(1117)은 이 순서로 양극(1101) 측으로부터 적층된다.
< 발광 소자의 구조 예 2 >
발광 소자의 구조의 다른 예가 도 8의 (C)에 도시된다. 도 8의 (C)에 도시된 발광 소자에 있어서, 발광 유닛(1103)을 포함하는 EL 층이 양극(1101)과 음극(1102) 사이에 제공된다. 또한, 중간 층(1104)이 음극(1102)과 발광 유닛(1103) 사이에 제공된다. 상술된, 발광 소자의 구조 예 1에 포함된 발광 유닛의 구조와 유구조가 발광 소자의 구조 예 2의 발광 유닛(1103)에 적용될 수 있고, 발광 소자의 구조 예 1의 설명이 세부사항들을 위해 인용될 수 있음을 주목해야 한다.
중간 층(1104)은 적어도 하나의 전하 생성 영역을 포함한다. 예컨대, 제 1 전하 생성 영역(1104c), 전자-중계 층(1104b), 및 전자-주입 버퍼(1104a)가 이 순서로 음극(1102) 측으로부터 적층되는 구조가 사용될 수 있다.
중간층(1104) 내의 전자들 및 홀들의 거동들이 기술된다. 발광 소자의 임계 전압보다 높은 전압이 양극(1101)과 음극(1102) 사이에 인가될 때, 홀들과 전자들이 제 1 전하 생성 영역(1104c)에서 생성되고, 홀들은 음극(1102)으로 이동하고, 전자들은 전자-중계 층(1104b)으로 이동한다.
전자-중계 층(1104b)은 높은 전자-전달 특성을 갖고, 제 1 전하 생성 영역(1104c)에서 생성된 전자들을 곧바로 전자-주입 버퍼(1104a)로 전달한다. 전자-주입 버퍼(1104a)는 발광 유닛(1103)으로 전자들의 주입을 방해하는 장벽을 감소시킨다.
덧붙여, 전자-중계 층(1104b)은, 예컨대 제 1 전하 생성 영역(1104c) 내에 포함된 물질과 전자-주입 버퍼(1104a) 내에 포함된 물질이 전자-주입 버퍼(1104a)와 제 1 전하 생성 영역(1104c) 사이의 계면에서 서로 접촉하여, 제 1 전하 생성 영역(1104c)과 전자-주입 버퍼(1104a)의 기능들이 손상되는 상호작용을 방지할 수 있다.
발광 소자의 구조 예 2에서 음극을 위해 사용될 수 있는 재료들의 선택들의 범위는 발광 소자의 구조 예 1에서 음극을 위해 사용될 수 있는 재료들의 선택 범위보다 더 넓다. 이것은, 구조 예 2의 음극이 중간층에 의해 생성된 적어도 홀들을 수용하는 한, 상대적으로 높은 일함수를 갖는 재료가 구조 예 2의 음극을 위해 사용될 수 있기 때문이다.
< 발광 소자의 구조 예 3 >
발광 소자의 구조의 다른 예가 도 8의 (D)에 도시된다. 도 8의 (D)에 도시된 발광 소자에 있어서, 2개의 발광 유닛들을 포함하는 EL 층이 양극(1101)과 음극(1102) 사이에 제공된다. 또한, 중간 층(1104)이 제 1 발광 유닛(1103a)과 제 2 발광 유닛(1103b) 사이에 제공된다.
양극과 음극 사이에 제공된 발광 유닛들의 수가 2로 제한되지 않음을 주목해야 한다. 도 8의 (E)에 도시된 발광 소자는 n개의 발광 유닛들(1103)(n은 2이상인 자연수)이 포함되는 탠덤 구조로 불리는 것을 갖는다. 중간 층(1104)이 적층된 발광 유닛들 사이에 제공됨을 주목해야 한다.
발광 소자의 구조 예 1의 발광 유닛(1103)의 구조와 유사한 구조가 발광 소자의 구조 예 3의 발광 유닛(1103)에 적용될 수 있다. 또한 발광 소자의 구조 예 2의 중간층(1104)의 구조와 유사한 구조가 발광 소자의 구조 예 3의 중간층(1104)에 적용될 수 있다.
발광 소자의 임계 전압보다 높은 전압이 양극(1101)과 음극(1102) 사이에 인가될 때, 홀들과 전자들이 중간층(1104)에서 생성되고, 홀들은 음극(1102) 측 상에 제공된 발광 유닛으로 이동하고, 전자들은 양극 측 상에 제공된 발광 유닛으로 이동한다.
음극 측 상에 제공된 발광 유닛으로 주입된 홀들은 음극 측으로부터 주입된 전자들과 재결합하여, 발광 유닛 내에 포함된 발광 물질은 광을 방출한다. 따라서, 중간 층(1104)에서 생성된 홀들과 전자들은 각 발광 유닛들 내의 광 방출을 야기한다.
발광 유닛들이 중간층과 동일한 구조가 그 사이에 형성되도록 허용할 때, 이들 발광 유닛들이 서로 접촉하여 제공될 수 있음을 주목해야 한다. 특히, 발광 유닛의 한 표면에 전하 생성 영역이 제공될 때, 전하 생성 영역은 중간층의 제 1 전하 생성 영역으로 기능하고; 따라서 발광 유닛들은 서로 접촉하여 제공될 수 있다.
중간층이 음극과 n번째 발광 유닛 사이에 제공될 수 있음을 주목해야 한다.
광은 상술한 발광 소자들 중 임의의 것의 발광 유닛 내에 포함된 발광 유기 화합물로부터 얻어질 수 있고, 방출 컬러는 발광 유기 화합물의 유형을 변경함으로써 선택될 수 있다.
또한, 상이한 컬러들의 광을 방출하는 복수의 발광 재료들이 사용되고, 이에 의해 방출 스펙트럼의 폭이 확장될 수 있다.
백색광의 방출을 얻기 위하여, 예컨대 발광 물질들을 포함하는 적어도 두 개의 층들이 제공되어 보색들의 광이 방출되는 구조가 사용될 수 있음을 주목해야 한다. 보색들의 특정 예들은 "청색 및 노란색", "청록색 및 적색", 등을 포함한다.
또한, 훌륭한 컬러 렌더링 특성을 갖는 백색광의 방출을 얻기 위하여, 방출 스펙트럼은 전체 가시광 영역을 통해 전개되는 것이 바람직하다. 예컨대, 발광 소자는 청색, 녹색 및 적색의 광을 방출하는 층들을 포함할 수 있다.
< 발광 소자를 제작하는 방법 >
발광 소자를 제작하는 방법이 기술될 것이다.
제 1 전극 위에서, 상술한 층들이 EL 층을 형성하기 위하여 적절하게 결합된다. 다양한 방법들(예, 건식 공정 및 습식 공정) 중 임의의 방법이 EL 층을 위한 재료에 따라 EL 층을 형성하기 위하여 사용될 수 있다. 예컨대, 진공 증착 방법, 잉크젯 방법, 스핀 코팅 방법, 등이 선택될 수 있다. 상이한 형성 방법이 각 층에 대해 사용될 수 있음을 주목해야 한다. 제 2 전극이 EL 층 위에 형성되어, 발광 소자가 제작된다.
본 실시예는 본 명세서의 임의의 다른 실시예들과 적절하게 조합하여 구현될 수 있다.
[실시예 6]
본 실시예에서, 본 발명의 일 실시예의 발광 장치를 제작하는 방법에 의해 형성된 발광 장치를 각각 포함하는 전자 장치들 및 발광 장치들이 도 9를 참조하여 기술된다.
도 9의 (A)는 셀룰러 폰의 예를 도시한다. 셀룰러 폰(7400)은 하우징(7401) 내에 병합된 디스플레이부(7402), 동작 버튼들(7403), 외부 연결부(7404), 스피커(7405), 마이크(7406) 등을 구비한다. 셀룰러 폰(7400)이 디스플레이부(7402)를 위해 발광 장치를 사용하여 제작됨을 주목해야 한다.
도 9의 (A)에 도시된 셀룰러 폰(7400)의 디스플레이부(7402)가 손가락 등에 의해 접촉될 때, 데이터가 셀룰러 폰(7400)에 입력될 수 있다. 또한, 호출하거나 편지를 입력하는 것과 같은 동작들은 손가락 등을 통한 디스플레이부(7402) 상의 접촉에 의해 수행될 수 있다.
동작 버튼들(7403)을 통해, 전원 온 또는 오프가 전환될 수 있다. 덧붙여, 디스플레이부(7402) 상에 디스플레이된 다양한 이미지들이 전환될 수 있다; 예컨대 메일 생성 스크린을 주 메뉴 스크린으로 전환할 수 있다.
여기에서, 디스플레이부(7402)는 본 발명의 일 실시예의 방법에 의해 제작된 발광 장치를 포함한다. 따라서, 모바일 폰은 곡면 디스플레이부와 높은 신뢰도를 가질 수 있다.
도 9의 (B)는 팔찌형 디스플레이 장치의 예이다. 휴대형 디스플레이 장치(7100)는 하우징(7101), 디스플레이부(7102), 동작 버튼(7103), 및 송수신 장치(7104)를 포함한다.
휴대형 디스플레이 장치(7100)는 송수신 장치(7104)를 통해 비디오 신호를 수신할 수 있고, 수신된 비디오를 디스플레이부(7102) 상에 디스플레이할 수 있다. 덧붙여, 송수신 장치(7104)를 통해 휴대형 디스플레이 장치(7100)는 오디오 신호를 다른 수신 장치에 송신할 수 있다.
동작 버튼(7103)을 통해, 전원 온/오프, 디스플레이된 비디오들의 전환, 볼륨 조정, 등이 수행될 수 있다.
여기에서, 디스플레이부(7102)는 본 발명의 일 실시예의 방법에 의해 제작된 발광 장치를 포함한다. 따라서, 모바일 디스플레이 장치는 곡면 디스플레이부와 높은 신뢰도를 가질 수 있다.
도 9의 (C) 내지 (E)는 각각 조명 장치의 예를 도시한다. 조명 장치들(7200, 7210 및 7220)은 각각 동작 스위치(7203)를 갖는 받침대(7201)와, 받침대(7201)에 의해 지지되는 조명부를 포함한다.
도 9의 (C)에 도시된 조명 장치(7200)는 양호한 설계의 조명 장치인, 물결 모양의 발광 표면을 갖는 발광부(7202)를 포함한다.
도 9의 (D)에 도시된 조명 장치(7210)에 포함된 발광부(7212)는 대칭으로 위치한 두 개의 볼록한 곡면 발광부들을 구비한다. 따라서, 중심으로서 조명 장치(7210)를 통해 모든 방향들이 조명될 수 있다.
도 9의 (E)에 도시된 조명 장치(7220)는 오목한 곡면 발광부(7222)를 포함한다. 이것은, 발광부(7222)로부터 방출된 광이 조명 장치(7220)의 전면에 모아지기 때문에, 특정 범위를 조명하는데 적합하다.
조명 장치들(7200, 7210 및 7220)의 각각에 포함된 발광부는 가요성이고; 따라서, 발광부는 플라스틱 부재, 이동 가능한 프레임, 등에 고정될 수 있어서, 발광부의 방출 표면은 의도된 용도에 따라 자유롭게 구부러질 수 있다.
발광부가 받침대에 의해 지지되는 조명 장치가 본 명세서에서 일 예로서 기술되었지만, 발광부를 구비한 하우징이 천정에 고정되거나 천정으로부터 매달릴 수 있음을 주목해야 한다. 발광 표면이 곡면일 수 있기 때문에, 발광 표면이 오목한 형상을 갖도록 구부러질 수 있고, 이에 의해 특정 영역이 밝게 조명될 수 있거나, 또는 발광 표면이 볼록한 형상을 갖도록 구부러질 수 있고, 이에 의해 전체 방이 밝게 조명될 수 있다.
본 실시예는 본 명세서의 임의의 다른 실시예들과 적절하게 조합하여 구현될 수 있다.
본 출원은 2012년 8월 10일에 일본특허청에 출원된 일본특허출원 제2012-178810호에 기초하고, 이의 전체 내용은 참조로서 본 명세서에 통합된다.
10 : 기판 지지 유닛 100 : 발광 장치
110 : 기판 130 : 발광 소자
200 : 발광 장치 210 : 기판
220 : 기판 220a : 기판
220b : 기판 230 : 발광 소자
280a : 단자 부분 280b : 단자 부분
300 : 발광 장치 310 : 기판
320 : 기판 320a : 기판
320b : 기판 320c : 기판
320d : 기판 330 : 발광 소자
400 : 발광 장치 450 : 외부 유닛
453 : 회로 455 : 내부 뚜껑
457 : 2차 전지 460 : 외부 뚜껑
480 : 단자부 490 : 하우징
1101 : 양극 1102 : 음극
1103 : 발광 유닛 1103a : 발광 유닛
1103b : 발광 유닛 1104 : 중간층
1104a : 전자-주입 버퍼 1104b : 전자-중계 층
1104c : 전하 생성 영역 1113 : 홀-주입 층
1114 : 홀-전달 층 1115 : 발광 층
1116 : 전자-전달 층 1117 : 전자-주입 층
7100 : 휴대형 디스플레이 장치 7101 : 하우징
7102 : 디스플레이부 7103 : 동작 버튼
7104 : 송수신 장치 7200 : 조명 장치
7201 : 받침대 7202 : 발광부
7203 : 동작 스위치 7210 : 조명 장치
7212 : 발광부 7220 : 조명 장치
7222 : 발광부 7400 : 셀룰러 폰
7401 : 하우징 7402 : 디스플레이부
7403 : 동작 버튼 7404 : 외부 연결부
7405 : 스피커 7406 : 마이크

Claims (8)

  1. 반도체 장치에 있어서:
    외부 유닛;
    상기 외부 유닛 위의 가요성 디스플레이 패널;
    상기 가요성 디스플레이 패널 위의, 상기 가요성 디스플레이 패널을 구동하기 위한 회로를 포함하고,
    상기 가요성 디스플레이 패널은 발광 소자를 포함하고,
    상기 가요성 디스플레이 패널은 곡면 에지 부분을 포함하고,
    구부러지지 않는 상기 곡면 에지 부분의 일부에 단자부가 제공되고,
    상기 단자부는 상기 회로와 전기적으로 접속되는, 반도체 장치.
  2. 반도체 장치에 있어서:
    외부 유닛;
    상기 외부 유닛 위의 가요성 디스플레이 패널로서, 상기 가요성 디스플레이 패널은 상기 외부 유닛에 의해 지지되는, 상기 가요성 디스플레이 패널;
    상기 가요성 디스플레이 패널 위의, 상기 가요성 디스플레이 패널을 구동하기 위한 회로;
    상기 가요성 디스플레이 패널 위의 금속을 포함하는 층;
    상기 가요성 디스플레이 패널과 중첩되는 2차 전지를 포함하고,
    상기 가요성 디스플레이 패널은 발광 소자를 포함하고,
    상기 가요성 디스플레이 패널은 곡면 에지 부분을 포함하고,
    구부러지지 않는 상기 곡면 에지 부분의 일부에 단자부가 제공되고,
    상기 단자부는 상기 회로와 전기적으로 접속되는, 반도체 장치.
  3. 반도체 장치에 있어서:
    외부 유닛;
    상기 외부 유닛 위의 가요성 디스플레이 패널;
    상기 가요성 디스플레이 패널 위의, 상기 가요성 디스플레이 패널을 구동하기 위한 회로;
    상기 가요성 디스플레이 패널과 중첩되는 2차 전지를 포함하고,
    상기 가요성 디스플레이 패널은 발광 소자를 포함하고,
    상기 가요성 디스플레이 패널의 발광 영역은 곡면 에지 부분을 포함하고,
    상기 가요성 디스플레이 패널은 곡면 에지 부분을 포함하고,
    구부러지지 않는 상기 곡면 에지 부분의 일부에 단자부가 제공되고,
    상기 단자부는 상기 회로와 전기적으로 접속되는, 반도체 장치.
  4. 반도체 장치에 있어서:
    외부 유닛;
    상기 외부 유닛 위의 가요성 디스플레이 패널;
    상기 가요성 디스플레이 패널 위의 회로;
    상기 회로 위의 금속을 포함하는 층;
    상기 금속을 포함하는 층 위의 2차 전지; 및
    상기 2차 전지 위의 제 1 뚜껑을 포함하고,
    상기 가요성 디스플레이 패널 및 상기 회로의 각각은 상기 외부 유닛과 상기 금속을 포함하는 층 사이에 형성된 제 1 공간에 제공되고,
    상기 2차 전지는 상기 금속을 포함하는 층과 상기 제 1 뚜껑 사이에 형성된 제 2 공간에 제공되고,
    상기 가요성 디스플레이 패널은 발광 소자를 포함하고,
    상기 가요성 디스플레이 패널의 발광 영역은 곡면 에지 부분을 포함하고,
    상기 가요성 디스플레이 패널은 단자부가 제공된 곡면 에지 부분을 포함하는, 반도체 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 가요성 디스플레이 패널 위의 금속을 포함하는 층; 및
    가요성 인쇄 회로를 더 포함하는, 반도체 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외부 유닛은 금속, 유리, 및 플라스틱 중 임의의 하나를 포함하는, 반도체 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 발광 소자는 한 쌍의 전극들 사이에 유기 층을 포함하는, 반도체 장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 단자부는 구부러지지 않는 상기 곡면 에지 부분의 일부에 제공되고,
    상기 단자부는 상기 회로와 전기적으로 접속되는, 반도체 장치.
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