KR20140129347A - 유기 발광 다이오드형 발광 소자의 전극 - Google Patents

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KR20140129347A
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삐에르 지동
뤼도빅 뿌삐네
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꼼미사리아 아 레네르지 아토미끄 에뜨 옥스 에너지스 앨터네이티브즈
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Abstract

본 발명은 광학 캐비티(105a, 105b)를 제2 전극(106)을 함께 형성하기 위하여 적용된 OLED형 발광 소자(100)의 전극(104a, 104b)과 관련되고, 이는 굴절률 n1의 물질을 기초로 하고, 굴절률 n1과는 다른 굴절률 n2의 물질(112)로 매립된 복수의 리세스들(110)을 포함하는 구조화된 면을 포함하는 적어도 하나의 층(104a, 104b)을 포함한다.

Description

유기 발광 다이오드형 발광 소자의 전극{Electrode for a light-emitting device of the OLED type}
본 발명은 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode, OLED)형 발광 소자의 구조화된 전극과 이러한 전극을 포함하는 유기 발광 다이오드 소자와 관련된다. 특히, 본 발명은 디스플레이, OLED형 스크린, 명백하게, 마이크로 디스플레이 또는 센티 미터(centimetric) 치수들의 OLED형에서 사용되는 유기 발광 층들을 기초로 하여, 여러 가지 파장들의 광을 방출하는 소자, 즉 다중 색상 디스플레이 소자의 제조에 적합할 수 있다.
이러한 마이크로 디스플레이들(microdisplay)은 작고 용이하게 이동 가능한 스크린들이고, 그들의 영상은 확대 광학 기기에 의하여 달성될 수 있다. 이러한 소자들은, 예를 들어, 디지털 비디오 또는 정지화면 카메라들을 위한 영상 광학기기를 제조하는 것에 특히 적용된다. 이러한 마이크로 디스플레이들은, 예를 들어 이동 비디오 독출기에 연결된 영상 안경의 동작에 또한 적합할 수 있다. 마이크로 디스플레이는 저렴하여야 하며, 전력 소모가 낮아야 한다.
표준 OLED형 마이크로 디스플레이는 백색광을 방출하는 전기 루미네슨트(electroluminescent) 유기물층들의 적층을 포함한다. 상기 적층은 애노드들의 매트릭스와 마이크로 디스플레이 전체에 공통인 캐소드 사이에 위치한다. 발광은 투명한 캐소드를 통하여 생성된다. 상기 유기물층들은 상기 애노드의 매트릭스 상에 균질하게 증착된다. 상기 유기물층들의 적층의 반대측 상에서, 상기 애노드들의 매트릭스는 트랜지스터들의 액티브 매트릭스(active matrix), 또는 박막 트랜지스터(thin-film transistor, TFT) 매트릭스와 또한 접촉한다. 상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 상기 유기물층들을 통하여 전류를 흐르게 함으로써, 각각의 트랜지스터와 함께 상기 마이크로 디스플레이의 화소를 나타내는, 각각의 애노드로부터의 발광을 개별적으로 제어할 수 있다. 다른 색상들(예를 들어, 적색, 녹색, 및 청색)의 화소들을 형성하기 위하여, 착색된 폴리머들을 기초로 하는 필터들의 매트릭스가 투명한 호스트 기판 상에 형성되고, 이어서 상기 캐소드 상으로 균질하게 전이된다. 상기 필터들의 매트릭스는, 감광성의 착색된 폴리머들의 포토리소그래피에 의하여, 상기 호스트 기판 상에 형성된다.
상기 OLED형 마이크로 디스플레이는 낮은 전력 소모를 나타낸다. 그러나, 상기 스크린들의 화소들의 치수들(수 마이크론)을 고려하면, 상기 캐소드 상으로 필터들의 매트릭스를 전이하는 단계를 위하여 고려되는 정렬 마진들의 치수들은 화소들 자체의 치수들과 동등하며, 따라서 유용한 표면 면적을 감소시키고, 마이크로 디스플레이의 비용을 증가시킨다.
또한, 상기 필터들의 매트릭스는 상기 캐소드 상에 직접적으로 포토리소그래피함으로써 형성할 수 있다. 그러나, 이러한 경우에도 또한, 포토리소그래피 단계들을 수행하는 동안에 상기 애노드들 및 상기 유기물층들 하측에 위치한 액티브 매트릭스 트랜지스터들의 정렬이 필요하고, 이에 따라 상기 필터 매트릭스의 제조를 복잡하게 한다. 또한, 이러한 방법은 오염될 수 있는 유기물층들을 특히 손상시킨다.
이러한 전극들, 즉 상기 애노드들 및 상기 캐소드는, 충분히 반사적인 경우에는, 상기 유기물층들에 의하여 방출된 백색광을 필터링하는 광학 캐비티들을 형성하고, 이어서 상기 필터된 광은, 반투명한 거울을 형성하는, 상기 캐소드를 통하여 전달된다. 본 명세서의 전체에서, 상기 광학 캐비티가 의미하는 바에 의하여, 기하학적 공간은 적어도 두 개의 적어도 부분적인 반사 표면들에 의하여 한정되고, 그의 정렬은 자신의 내부에서 다중 반사를 거치는 광선을 발광을 허용한다. 이어서, 상기 캐소드를 통하여 상기 화소에 의하여 방출된 색상은 상기 유기물층들의 두께 및 상기 유기물층들의 광학 굴절률에 의존한다. 따라서, 이러한 유형의 구조는 착색된 폴리머들을 기초로 하는 어떠한 필터들의 매트릭스를 요구하지 않는다. 시나르(J. Shinar)의 "Organic Light Emitting Devices" (2003, page 103), 와 하오 등(X. T. Hao et al.)의 "Colour tunability of polymeric light-emitting diodes with top emission architecture" (Semiconductor Science and Technology, vol. 2l, No. 1, January 2006, pages 19-24)는 유기 및 무기 발광 다이오드들에 적용된 이러한 구조들, 방향성의 개선, 광학 수율 및 화소들에 의하여 방출된 색상의 결정에 대하여 개시한다.
그러나, 모든 화소들을 위한 유기물층들의 동일한 적층을 유지하면서, 화소들 사이에 상기 층들의 두께를 조정함으로써, 광학 캐비티들이 화소들 사이에 색상들이 다르게 조정할 수 있는, 상기 층들의 적층을 제조하는 것은 복잡하다.
미국특허번호 제7,023,013 B2호에서는, 다른 색상을 가지는 화소들의 제조를 유기물층들의 두께를 조정하여 구현하지 않고, 유기물층들과 애노드들 사이에 다양한 높이들을 가지는 인듐-주석 산화물(Indium-Tin Oxide, ITO) 패드들을 집적함으로써 구현한 것을 개시한다. 이러한 구조는, 소정의 색상에 상응하는 두께를 가지는 ITO 층을 각각의 화소 상에 한정하기 위하여, 많은 포토리소그래피 단계들을 요구한다. 따라서, 이러한 접근은 특히 마이크로 디스플레이들의 제조에 높은 비용을 발생시킨다.
본 발명의 목적은, 화소들 사이에 다른 파장들의 광을 방출할 수 있는 OLED형 발광 소자를, 상기 소자의 제조를 복잡하게 하지 않고, 종래 기술의 방법들에 비하여 적은 비용으로서 제조하는 해결방안을 제시하는 것이다.
이를 위하여, 본 발명은 광학 캐비티를 제2 전극과 함께 형성하기 위하여 적용된 OLED형 발광 소자의 전극을 제공하고, 상기 전극은 굴절률 n1의 물질을 기초로 하는 적어도 하나의 층을 포함하고, 상기 굴절률 n1과는 다른 굴절률 n2의 물질로 매립된 복수의 리세스들을 포함하는 구조화된 면, 예를 들어 상기 광학 캐비티의 일측 상에 위치하도록 의도된 상기 구조화된 면을 포함한다.
따라서, 광학 캐비티의 전극의 효율적인 광학 굴절률의 평면적 조정, 즉 전극을 형성하는 층의 높이를 변화시키지 않고 평면에서 조정할 수 있다. 그러므로, 사용된 물질들의 굴절률들 n1, n2에 대하여 작용시키거나 상기 리세스들의 형상과 치수들은 변화시킴으로써, 상기 효율적인 굴절률을 변화시킬 수 있고, 이에 따라 모든 파장에 대하여 조정될 수 있는 공진 주파수를 가지는 광학 캐비티를 얻을 수 있고, 따라서, 복잡하지 않거나 또는 상기 발광 소자의 제조의 생산 비용을 증가시키지 않고, 예를 들어 상기 광학 캐비티에 의하여 방출된 광의 색상이 선택될 수 있다.
상기 구조화된 전극을 이용하여, 방출된 모드를 선택함으로써 소자의 발광의 전달 방향을 변형하는 것이 가능하고, 이에 따라 상기 발광 소자의 광학적 이득을 최적화한다. 상기 광학 캐비티의 소정의 방출 파장에 가까운 주기를 갖거나, 또는 보다 일반적으로 대략 상기 파장의 절반 내지 상기 파장의 1.5 배 사이에 포함되는 주기를 가지는 반복 패턴에 따라, 상기 구조화된 면의 상기 리세스들이 규칙적으로 배분되는 경우에 있어서, 본 발명은 억제될 상기 소자의 유기물층들의 평면 내에서 방출되는 가이드된 모드들을 허용하거나, 또는 구조적인 형상에 대하여 특정된 각도에 따라 상기 소자의 외부로 상기 가이드된 모드가 방출될 수 있다. 이러한 마지막 해결은 명백하게 상기 유기물층들의 평면들에 대하여 실질적으로 수직인 중심축을 가지는 원뿔형으로 집중된 발광을 허용한다. 따라서, 상기 유기물층들 내에 트랩될 수 있는 광자들의 수는, 구성요소로부터의 발광을 촉진함으로써, 감소될 수 있다.
*따라서, 상기 구조화된 면에서 형성된 상기 리세스들의 패턴(형상, 치수, 반복 주기)는, 상기 광학 캐비티의 소정의 방출 스펙트럼에 따라 선택될 수 있고, 또한 소정의 방출 방향성에 따라 선택될 수 있다.
상기 리세스들은 상기 구조화된 면 상에 규칙적으로 배분될 수 있고, 상기 광학 캐비티의 출력에서 방출된 광의 파장을 특정하게 한정시킬 수 있는 실질적으로 유사한 치수를 가질 수 있다.
상기 굴절률 n1의 물질 및/또는 상기 굴절률 n2의 물질은 전기 전도성을 가질 수 있고, 예를 들어 금속을 기초로 할 수 있다.
또한, 상기 전극은 적어도 하나의 전기 전도성 물질을 기초로 하는, 예를 들어 금속을 기초로 하는 하나의 하부층을 포함할 수 있고, 상기 하부층 상에 굴절률 n1의 층이 위치한다. 이러한 경우에는, 상기 굴절률 n1의 물질은, 예를 들어 유전물 물질일 수 있다. 따라서, 상기 굴절률 n1이 전기 전도성 물질에 대하여 존재하지 않을 수 있는 물질을 선택하는 것이 가능하다. 또한, 이러한 구성과 함께, 선택적 식각으로부터 잇점을 가질 수 있다.
이러한 경우에는, 상기 굴절률 n1의 물질 및/또는 상기 굴절률 n2의 물질이 전기 전도성인 경우에 있어서, 상기 하부층과 상기 리세스들을 포함하는 상기 구조화된 면 사이에서 전기 전도성 연결이 유지된다.
또한, 상기 하부층과 상기 리세스들을 포함하는 상기 구조화된 면 사이의 상기 전기 전도성 연결은, 예를 들어 상기 굴절률 n1의 물질과 상기 굴절률 n2의 물질이 전기 전도성이 아닌 경우에 있어서, 상기 하부층을 상기 구조화된 면에 연결하는 전기 전도성 물질의 일부에 의하여 구현될 수 있다. 따라서, 굴절률 n1 또는 n2의 물질들 중의 하나에 어떠한 전기 전도성의 제한도 적용되지 않는다. 상기 전기 전도성 물질의 일부는 상기 굴절률 n1의 층 및, 가능하다면, 굴절률 n2의 물질과 교차할 수 있다.
상기 전극은 적어도 하나의 전기 전도성 물질을 기초로 하는 상부층을 더 포함할 수 있고, 상기 상부층은 상기 굴절률 n1의 층의 구조화된 면에 대향하여 위치하거나, 또는 상기 굴절률 n1의 층 상에 위치한다. 상기 상부층은 광학적으로 투명하거나 또는 부분적으로 투명할 수 있고, 예를 들어, ITO를 기초로 할 수 있다. 또한, 상기 층은 매우 미세한 금속 층일 수 있고, 예를 들어 TiN을 기초로 하고 약 10 nm에 비하여 작거나 동일한 두께, 또는 약 2 nm 내지 20 nm 범위를 포함하는 두께를 가질 수 있다. 이러한 상부층과 함께, 상기 유기물층들을 통한 상기 전극들 사이의 전류 흐름은 균일할 수 있다.
상기 굴절률 n1의 물질 및 상기 굴절률 n2의 물질은 유전물들일 수 있다.
이러한 경우에는, 상기 전극이 상기 하부층과 상기 상부층을 포함하는 경우에 있어서, 상기 전극은 상기 하부층을 상기 상부층에 전기적으로 연결하는 전기 전도성 물질의 적어도 하나의 일부를 더 포함할 수 있다.
상기 굴절률 n2의 물질 및/또는 상기 굴절률 n1의 물질은 투명하거나 또는 부분적으로 투명할 수 있다.
상기 리세스들은 상기 굴절률 n1의 층과 교차할 수 있다.
또한, 본 발명은 두 개의 전극들 사이에 위치한 전기 루미네슨트(electroluminescent) 유기 물질을 기초로 하는 적어도 하나의 층의 적어도 하나의 일부에 의하여 형성된 적어도 하나의 광학 캐비티를 포함하는 OLED형 발광 소자와 관련되고, 상기 두 개의 전극들 중의 적어도 하나는 상술한 바와 같은 본 발명의 목적인 전극이고, 각각의 광학 캐비티는 상기 발광 소자의 화소를 형성한다.
바람직하게는, 상기 전극의 상기 구조화된 면의 상기 리세스들은 상기 광학 캐비티의 일측 상에 위치할 수 있다.
이러한 소자와 함께, 구조화된 전극의 수단에 의하여 상기 광학 캐비티의 출력에서 특정한 발광을 구현할 수 있다. 따라서, 상기 구조화된 전극에 의하여, 상기 광학 캐비티에 의하여 형성된 화소에 의하여 방출된 색상 및 방출 방향은, 상기 전극의 특정한 구조를 구현함에 의하거나, 형성된 리세스들의 치수들 및 형상들에 의하거나, 및/또는 상기 전극의 구조화된 면 상의 배열에 의하거나, 및/또는 상기 굴절률들 n1, n2의 선택에 의하여 한정될 수 있다.
상기 전극의 상기 구조화된 면의 상기 리세스들을 매립하는 상기 굴절률 n2의 물질은 양측 전극들 사이에 위치한 상기 층의 전기 루미네슨트 유기 물질일 수 있다.
다른 변형예에서는, 상기 전극의 상기 구조화된 면의 상기 리세스들을 매립하는 상기 굴절률 n2의 물질은 양측 전극들 사이에 위치한 상기 층의 상기 전기 루미네슨트 유기 물질과는 다른 물질일 수 있다.
상기 발광 소자는 기판을 더 포함할 수 있고, 상기 기판에 대향하여 상기 광학 캐비티의 전극들 중 하나가 위치하고, 상기 전극은, 예를 들어 상기 광학 캐비티에 의하여 한정된 화소의 애노드를 형성할 수 있다. 상기 전극은 명백하게 상술한 바와 같은 본 발명의 목적인 상기 구조화된 전극일 수 있다.
상기 발광 소자는 상술한 바와 같은 구조화된 전극을 포함하는 복수의 광학 캐비티들을 더 포함할 수 있고, 이는 상기 OLED형 발광 소자의 복수의 화소들을 형성한다.
이러한 경우에는, 각각의 광학 캐비티의 상기 전극들의 하나, 예를 들어 상기 구조화된 전극은 기판에 대향하여 위치할 수 있고, 예를 들어 상기 발광 소자의 화소의 애노드를 형성한다.
따라서, 다른 색상들의 화소들을 구현하기 위하여, 상기 구조화된 전극들의 상기 리세스들의 치수들 및/또는 주기는 화소에 따라 다를 수 있다. 이에 따라 색상 스크린은 단일의 포토리소그래피에 의하여 용이하게 형성할 수 있다.
상기 다른 화소들의 전극들은 서로 전기적으로 절연될 수 있다.
상기 기판에 대향하지 않도록 위치한 각각의 광학 캐비티의 전극들은 상기 광학 캐비티들 모두에 대해 공통되는 단일 전극에 의하여 형성될 수 있고, 상기 공통 전극은, 예를 들어 상기 발광 소자의 화소들의 캐소드이다.
상기 기판은, 상기 기판과 대향하여 위치한 전극들과 전기적으로 연결되고 상기 소자의 화소들을 구동하는 적어도 하나의 어드레싱 회로를 포함할 수 있다. 상기 어드레싱 회로는 트랜지스터들의 매트릭스를 포함할 수 있고, 상기 화소들 각각은 상기 기판에 대향하여 위치한 상기 전극들을 통하여 상기 매트릭스의 트랜지스터에 의하여 구동될 수 있다. 상기 구조화된 전극이 트랜지스터들의 능동(active) 매트릭스와 접촉하는 전극인 경우에 특히 바람직할 수 있다. 따라서, 본 발명의 목적인 이러한 전극들, 즉 구조화된 전극들 상에 유기물층들을 증착하기 전에, 필터링 구성요소들이 형성될 수 있고, 이에 따라 미세 전자 기술들의 서브마이크론 정렬 수단으로부터 이득을 얻을 수 있다. 이와 함께, 요구되는 정렬 마진들을 명백하게 줄일 수 있고, 따라서 소자의 표면 비용을 감소시킬 수 있다.
이러한 전극과 함께, 다른 높이들의 전극들 상에 전기 루미네슨트 유기물층들의 증착을 방지할 수 있고, 각각의 화소의 색상을 특정하기 위한 여러 차례의 포토리소그래피 단계를 피할 수 있다. 본 발명에 있어서, 포토리소그래피의 단일 단계를 이용하여, 본 발명의 목적인 여러 개의 구조화된 전극들을 포함하는 매트릭스의 각각의 화소의 다른 굴절율의 변형까지 가능하다.
상기 굴절률 n1의 물질 및 상기 굴절률 n2의 물질이 유전물들인 경우에 있어서, 상기 소자는 상기 어드레싱 회로를 상기 전극들에 전기적으로 연결하는 도전 물질의 일부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 OLED형 발광 소자를 제조하는 방법과 관련된다. 상기 방법은 적어도 하기의 단계들을 포함한다.
a) 기판 상에 굴절률 n1의 물질을 기초로 하는 층을 증착하는 단계,
b) 상기 층의 적어도 하나의 면을 통하여 복수의 리세스들을 식각하는 단계,
c) 상기 리세스들 내에 상기 굴절률 n1과는 다른 굴절률 n2의 물질을 증착하는 단계.
상기 방법은, 상기 a) 단계 전에, 적어도 하나의 전기 전도성 물질을 기초로 하는 하부층을 증착하는 단계를 더 포함하고, 상기 굴절률 n1의 물질을 기초로 하는 상기 층은 상기 단계 a)에서 상기 기판 상에 직접적으로 증착되지 않고 상기 하부층 상에 증착된다.
상기 방법은, 상기 c) 단계 후에, 상기 하부층을 상기 복수의 리세스들을 포함하는 면에 연결하는 전기 전도성 물질의 일부를 제조하는 단계를 더 포함한다.
상기 방법은, 상기 c) 단계 후에, 상기 굴절률 n1의 물질의 층 상에 전기 전도성 물질을 기초로 하는 상부층을 증착하는 단계를 더 포함한다.
상기 c) 단계는, 상기 리세스들을 포함하고 상기 굴절률 n1의 물질의 층의 면 상에 상기 굴절률 n2의 물질을 기초로 하는 적어도 하나의 전기 루미네슨트 유기물층을 증착하는 단계를 포함할 수 있다.
다른 변형예로서, 상기 방법은, 상기 c) 단계 후에, 상기 굴절률 n1의 물질의 층 상에 상기 적어도 하나의 전기 루미네슨트 유기물층을 증착하는 단계를 포함한다.
상기 방법은, 상기 전기 루미네슨트 유기물층을 증착하는 단계를 수행한 후에, 상기 전기 루미네슨트 유기물층 상에 전기 전도성이고 적어도 반투명한 물질을 기초로 하는 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은, 예를 들어 포스포레션트 OLED(Phosphorescent OLED, PHOLED)형 또는 폴리머 발광 다이오드(polymer light emitting diode, PLED)형의 발광 다이오드들과 같은 전기 루미네슨트 기술들에 적용될 수 있다.
최종적으로, 상술한 소자들에 있어서, 상기 광학 캐비티들의 방출 색상은 전극(들)의 구조화에 의하여 배타적으로 조정된다. 선택적으로, 상기 소자는, 예를 들어 방출된 색상(들)의 순도를 개선하기 위하여, 상기 소자의 방출 스펙트럼을 정제할 수 있고 및/또는 상기 방출 스펙트럼 내에 위치하는 피크들이 억제될 수 있는 색상 필터들을 포함할 수 있다.
본 발명은, 첨부된 도면을 참조하여, 단지 표시하기 위하여 주어지고 한정하기 위한 것이 아닌 예시적인 실시예들에 대한 설명에 의하여 더 이해될 수 있다.
도 1a는 제1 실시예에 따른 본 발명의 목적인 OLED형 발광 소자를 도시한다.
도 1b는 제1 실시예의 다른 변형예에 따른 본 발명의 목적인 OLED형 발광 소자를 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 또한 본 발명의 목적인 OLED형 발광 소자의 전극의 예시적인 실시예들을 도시한다.
도 3은 본 발명의 목적인 OLED형 발광 소자에 의한 발광의 시뮬레이션 결과를 도시한다.
도 4는 제2 실시예에 따른 본 발명의 목적인 OLED형 발광 소자를 도시한다.
이하에서 설명되는 도면들의 동일하거나, 유사하거나, 또는 균등한 일부들은 각각의 도면에 대하여 참조하는 것을 용이하게 하기 위하여, 동일한 부재 번호들을 사용한다.
도면들에 도시된 다른 일부들은 도면들을 보다 더 해석하기 용이하게 하도록, 균일한 척도에 따라 반드시 도시될 필요는 없다.
다른 가능성들(변형예들 및 실시예들)은 서로에 대하여 배타적인 것이 아니며, 서로 결합할 수 있음을 이해하여야 한다.
먼저, 제1 실시예에 따른 OLED형 발광 소자(100)를 도시하는 도 1a를 참조한다.
소자(100)는, 전극들의 매트릭스(여기서는 애노드들)과 전극(106)(여기서는 캐소드, 전체 소자(100)에 공통됨) 사이에 위치한, 전기 루미네슨트(electroluminescent) 유기물층들(102)의 적층을 포함한다. 도 1a에는, 단지 두 개의 애노드들(104a, 104b) 만이 도시되어 있다. 또한, 소자(100)는, 예를 들어 실리콘을 기초로 하는 기판(108)을 포함하고, 기판(108)은 상기 제1 실시예에서 애노드들(104a, 104b)의 매트릭스와 접촉하는 트랜지스터들(107)의 액티브 매트릭스 또는 TFT 매트릭스에 의하여 형성된 어드레싱 회로를 포함한다. 또한, 다른 변형예에 있어서, 상기 어드레싱 회로는 집적회로들을 이용하여 구현할 수 있다. 각각의 트랜지스터(107)와 함께, 애노드들(104a, 104a)의 하나, 캐소드(106)와 상기 에노드에 위치하는 유기물층들(102)의 적층의 일부에 의하여 형성된 소자(100)의 각각의 화소로부터의 발광은, 유기물층들(102)을 통하여 상기 애노드와 캐소드(106) 사이의 전류 흐름을 가짐에 의하여 개별적으로 제어될 수 있다. 상기 제1 실시예에 있어서, 광은 소자(100)로부터, 캐소드(106)로부터 방출된다.
이러한 캐소드(106)는 부분적으로 반사한다. 예를 들어, 캐소드(106)는 약 수 % 내지 수 십 % 범위의, 예를 들어 약 10%와 동일한 반사능(reflectivity), 또는 반사율(reflection ratio)을 가질 수 있다. 애노드들(104a, 104a)은 반사하고, 예를 들어 약 50% 이상의, 바람직하게는 80% 이상의, 또는 보다 더 바람직하게는 90%이 상의 반사율을 가질 수 있고, 이에 따라 애노드들(104a, 104b) 각각은, 애노드들(104a, 104a) 상에 위치한 전기 루미네슨트 유기물층들(102)의 적층의 일부와 캐소드(106)의 일부와 함께, 소자(100)의 화소에 상응하는 광학 캐비티를 형성한다. 유기물층들(102)의 적층과, 캐소드(106), 및 애노드들(104a, 104b)에 의하여 형성된 두 개의 광학 캐비티들(105a, 105b)이 도 1a에 도시되어 있다. 상기 제1 실시예에 있어서, 애노드들(104a, 104b) 및 캐소드(106)는 금속 물질을 기초로 하여, 예를 들어 알루미늄 및/또는 은 및/또는 금 및/또는 크롬 및/또는 티타늄 및/또는 상기 금속들로부터 형성된 합금을 기초로 하여 형성된다.
리세스들(110)을 형성하는 패턴들은, 광학 캐비티들(105a, 105b)의 일측 상에 위치한 애노드들(104a, 104b)의 일면에서, 애노드들(104a, 104b) 내로 식각된다. 리세스들(110)은 애노드들(104a, 104b)을 형성하는 굴절률 n1의 물질과는 다른 굴절률 n2의 물질로 매립된다. 이러한 물질(112)은 유전 물질 또는 전기 전도성 물질, 투명한 물질 또는 반투명한 물질일 수 있고, 상기 물질은, 예를 들어 포토-폴리머화(photo-polymerizable) 레진들, 및/또는 폴리에틸렌 디옥시티오펜(polyethylene dioxythiophene, PEDOT)과 같은 폴리머, 및/또는 인듐-주석 산화물(ITO), 및/또는 실리콘 산화물, 및/또는 실리콘 질화물, 및/또는 알루미늄 산화물을 기초로 할 수 있다.
상기 제1 실시예의 다른 변형예에 있어서, 애노드들(104a, 104b)이 투명한 물질 또는 반투명한 물질을 기초로 하여 형성되는 경우에는, 리세스들(110)은 기판(108)과 접촉하는 애노드들(104a, 104b)의 면을 통하여 식각될 수 있다. 또한, 이러한 경우에는 리세스들(110)은 상기 굴절률 n2의 물질(112)로 매립된다. 이어서, 광학 캐비티들(105a, 105b)의 일측 상에 위치한 애노드들(104a, 104b)의 면들은 평평할 수 있다. 다른 변형예에 있어서, 리세스들(110)은 관통하여 형성될 수 있고, 즉 애노드들(104a, 104b)의 두께를 전체적으로 관통하는 홀들을 형성함으로써, 형성될 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 전극(104) 내에 형성된 두 개의 예시적인 리세스들(110)을 도시한다. 도 2a에 도시된 리세스들(110)은 직사각형의 단면을 가지는 반면, 도 2b에 도시된 리세스들(110)은 원형 단면을 가진다. 또한, 리세스들(110)은 도 2a 및 도 2b에 도시된 패턴들과는 다른 패턴에 따라 형성될 수 있다.
여기에서, 유기물층들(102)에 의하여 방출된 광에 대하여 균질한 층을 형성하기 위하여, 리세스들(110)의 치수들은 유기물층들(102)의 방출 파장에 비하여 작다. 예를 들어, 리세스들(110)의 단면의 치수들(도 2b의 예에서는 지름이고, 도 2a의 예에서는 측변이다)은 약 10 nm 내지 400 nm 범위일 수 있다. 상기 형성된 리세스들의 깊이는 상기 굴절률들 n1, n2 사이의 차이와 관련된다. 상기 깊이는, 예를 들어 약 10 nm 내지 100 nm 범위이다. 예를 들어, 상기 굴절률들 n1, n2 사이의 차이가 큰 경우에는, 상기 깊이는 약 10 nm에 가까울 수 있다. 반면, 상기 굴절률들 n1, n2 사이의 차이가 작은 경우에는, 상기 깊이는 100 nm 또는 수 백 nm일 수 있다. 동일한 애노드(104)에서, 리세스들(110)은, 예를 들어 상기 유기물층들의 방출 파장에 비하여 작은 주기에 따라, 규칙적으로 배분되고, 즉 약 30 nm 내지 400 nm 범위이다. 상기 주기는, 예를 들어 하나가 다른 하나의 옆에 위치하는 두 개의 리세스들(110)의 중심들 사이의 거리로 표시된다.
따라서, 형성된 패턴들의 특성(치수들, 깊이들, 형상들 및 리세스들(110)의 공간들)에 의존하여, 애노드들(104)을 형성하고 리세스들(110)을 매립하는 굴절률들 n1, n2의 물질들에 의존하여, 또는 캐소드(106)의 반사율에 의존하여, 또한 애노드들(104)에 의존하여, 각각의 광학 캐비티(105)의 공진 주파수 및 형성된 발광의 방향성을 특정하여 한정할 수 있다.
도 1a의 예에 있어서, 애노드(104a) 내에 형성된 리세스들(110)은 애노드(104b) 내에 형성된 리세스들(110)과 동일한 치수들을 가지지 않는다. 또한, 애노드(104a)의 리세스들(110)의 패턴의 반복 주기는 애노드(104b)의 상기 리세스들과는 다르다. 리세스들(110)은 화소들 사이에 깊이들이 다를 수 있다. 이를 위하여, 다양한 식각 레벨들을 형성할 필요는 없으며, 이는 상기 패턴들의 치수들에 의존하여 화소들 사이에 식각 속도가 다를 수 있기 때문이고, 따라서 동일한 식각 레벨로서 화소들 사이에 깊이들이 다른 리세스들을 구현할 수 있다. 따라서, 유기물층들(102)이 광을 방출할 때에, 소자(100)의 광학 캐비티(105a) 내에서 구현되는 필터링은 광학 캐비티(105b) 내에서 구현되는 필터링과 다르다. 이에 따라, 광학 캐비티(105b)에서 형성된 발광과는 다른 파장에 따라 광학 캐비티들(105a)에서 발광을 구현할 수 있고, 이에 따라 소자(100)의 두 개의 화소들은 다른 색상의 광을 방출한다.
상기 제1 실시예의 다른 변형예에 있어서, 유기물층들(102)의 물질이 리세스들(110)을 매립하도록, 물질(112)을 이용하여 리세스들(110)을 매립하지 않고, 애노드들(104) 상에 유기물층들(102)을 직접적으로 증착할 수 있다. 이어서, 굴절률 n2 는 층들(102)의 유기 물질의 굴절률을 나타낸다.
도 1a에 있어서, 양쪽 애노드들(104a, 104b)은, 기판(108) 상에 위치하고, 예를 들어 실리카를 기초로 하는 유전 물질(109)의 일부에 의하여 서로 전기적으로 절연된다.
도 3은 소자(100)의 세 개의 화소들의 발광의 시뮬레이션을 도시한다. 상기 화소들의 애노드들(104)은 균일한 주기의 그리드에 따라 위치하고, 약 300 nm와 동일하고 약 80 nm와 동일한 깊이이고, 유기물층들(102)의 굴절률, 예를 들어 1.7의 굴절률과 실질적으로 유사한 굴절률 n2의 물질(112)로 매립된 리세스들(110)을 포함한다. 캐소드(106)는, 예를 들어 약 20 nm와 동일한 두께를 가지고, 유기물층들(102) 전체는 약 100 nm와 동일한 두께를 가지고, 애노드들(104a)은 약 300 nm와 동일한 두께를 가진다. 형성된 전자 루미네션스(electroluminescence)는 각각의 광학 캐비티의 중간에서 전기 쌍극자의 진동에 의하여 모델링될 수 있다. 이러한 쌍극자는 유기물층들(102)의 평면을 따라서 방위될 수 있고, 그의 방출 스펙트럼은, 그것이 광학 캐비티 내에 없는 경우에는, 매우 넓고, 약 400 nm 내지 800 nm의 파장 범위에 대하여 준균질(quasi-homogeneous)이다.
곡선(10)은, 정사각형 단면을 가지는 리세스들(110)에 대한 캐소드(106)를 통하여 소자(100)의 출력에서 얻은 방출 스펙트럼을 도시하고, 정사각형 단면의 측들의 치수(d)는 약 50 nm와 동일하다. 상기 방출 스펙트럼은 450 nm, 즉 청색과 가까운 파장 주위에서 중심을 가진다. 곡선(12)은, 리세스들(110)의 정사각형 단면의 측들의 치수(d)가 150 nm와 동일한 치수들에 대하여 얻은 방출 스펙트럼을 도시한다. 상기 방출 스펙트럼은 525 nm, 즉 녹색과 가까운 파장 주위에서 중심을 가진다. 마지막으로, 곡선(14)은, 리세스들(110)의 정사각형 단면의 측들의 치수(d)가 250 nm와 동일한 치수들에 대하여 얻은 방출 스펙트럼을 도시한다. 상기 방출 스펙트럼은 600 nm, 즉 적색과 가까운 파장 주위에서 중심을 가진다. 이러한 곡선들(10, 12, 14)의 CIE 좌표들(1964 표준)은, 각각 (0.16; 0.074), (0.27; 0.64) 및 (0.58; 0.39)이다. 따라서, 상기 리세스들의 치수들을 단지 변경함으로써, 가시광선 스펙트럼의 파장들의 범위에 걸친 발광을 얻을 수 있음을 나타낸다.
소자(100)는 스퍼터링(sputtering)이나 또는 증발(evaporation)에 의하여 트랜지스터들(107)의 액티브 매트릭스를 포함하는 기판(108) 상에 애노드들(104)의 매트릭스를 제조하여 구현할 수 있다. 이어서, 리세스들(110)은, 예를 들어 포토리소그래피에 의하여 형성될 수 있다. 리세스들(110) 내에 굴절률 n2의 물질(112)을 증착하기 위하여, 물질(112)이 레진 또는 PEDOT를 기초로 하는 경우에는, 원심 분리(centrifugation) (스핀 코팅; spin coating)에 의한 증착 기술들을 적용할 수 있다. 물질(112)이 ITO를 기초로 하거나, 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물을 기초로 하는 경우에는, CVD 또는 스퍼터링 기술들을 적용할 수 있다. 물질(112)을 증착한 후에, 이어서 리세스들(110)로부터 돌출되지 않는 물질(112)의 층을 얻기 위하여, 기계 화학(mechano-chemical) 평탄화를 구현할 수 있다.
리세스들(110) 내에 물질(112)을 증착하기 위하여 다른 기술들을 이용할 수 있다.
상기 다른 화소들 사이에 트렌치들을 식각함으로써, 애노드들(104) 사이에 전기적 절연이 구현될 수 있고, 이에 따라, 예를 들어 CVD에 의하여, 실리카를 증착하고, 이어서 실리카의 일부가 애노드들(104)과 거의 동일한 높이가 되는 실리카(109)의 일부를 형성하기 위한 기계 화학(mechano-chemical) 평탄화 단계가 수행된다.
전기 루미네슨트 유기물층들(102)은 진공 증발 또는 스핀 코팅 기술들에 의하여 증착될 수 있다.
캐소드(106)는 진공 증발에 의하여 유기물층들(102) 상에 최종적으로 증착된다.
이어서, 제1 실시예의 다른 변형예에 따른 OLED형 발광 소자(100)를 도시하는 도 1b를 참조하기로 한다.
도 1a에 도시된 상기 소자와 비교하면, 굴절률 n2의 물질(112)은 리세스들(110) 상에 증착된 층을 형성하고, 또한 리세스들(110)의 더 위에 및 애노드들(104a, 104b) 옆에 층을 형성한다. 상기 변형예에서, 물질(112)은 투명하거나 또는 반투명할 수 있고, 전기 전도성일 수 있다. 따라서, 애노드들(104a, 104b)이 유전물 물질을 기초로 하여 형성되는 경우에 있어서, 물질(112)은 트랜지스터들(107)에 의해 형성된 상기 어드레싱 회로와의 전기적 연결을 제공한다.
이어서, 제2 실시예의 다른 변형예에 따른 OLED형 발광 소자(200)를 도시하는 도 4를 참조하기로 한다.
예를 들어 도 1a의 소자(100)의 상응하는 구성요소와 유사하게, 소자(200)는 트랜지스터들(107)의 액티브 매트릭스를 포함하는 기판(108), 굴절률 n2의 물질로 매립된 전기 루미네슨트 유기물층들(102)의 적층, 절연 일부(109) 및 캐소드(106)를 포함한다. 또한, 소자(200)는 기판(108) 상에 위치한 애노드들의 매트릭스를 포함한다. 두 개의 애노드들(204a, 204b)이 도 4에 도시되어 있다. 도 1a의 애노드들(104a, 104b)과는 달리, 애노드들(204a, 204b) 각각은, 기판(108) 상에 위치하고, 예를 들어 도 1a의 애노드들(104)의 물질과 유사한 전기 전도성 물질을 기초로 하는 층(207a, 207b)을 포함한다.
또한, 각각의 애노드(204)는, 전도층(207a, 207b) 상에 위치하는 굴절률 n1의 물질을 기초로 하는 층(208a, 208b)을 포함한다. 리세스들(210)을 형성하는 패턴들은, 애노드들(204a, 204b), 유기물층들(102) 및 캐소드(106)에 의하여 형성된 광학 캐비티들(205a, 205b)의 일측면 상에 위치한 면에서, 층들(208a, 208b) 내로 식각된다. 상기 제2 실시예에 있어서, 리세스들(210)은 관통하여 형성될 수 있고, 즉 굴절률 n1의 층들(208a, 208b)의 두께의 전체를 관통하여 형성될 수 있다. 이러한 리세스들(210)은 물질(112)로 매립될 수 있다. 상기 식각된 층들(208a, 208b)의 굴절률 n1은 물질(112)의 굴절률 n2와는 다르다. 상기 제1 실시예와 비교하면, 애노드들(204a, 204b)의 이중 층 구조는 다양한 물질들과 결합하여 굴절률 n2의 물질(112)로 매립될 수 있고, 상기 굴절률 n1의 물질은 전도성을 갖거나 갖지 않고, 선택된 식각으로부터 이득을 가질 수 있고, 이에 따라 식각의 제어를 용이한다. 층들(208a, 208b)은 상변이 물질(결정 상태에서는 금속 거동을 가지고, 비정질 상태에서는 유전물 거동을 가짐)을 기초로 할 수 있고, 예를 들어 인듐 안티몬나이드(indium antimonide)와 같은 칼코게나이드(chalcogenide) 물질들을 기초로 할 수 있다. 또한, 층들(208a, 208b)은 절연 물질을 기초로 할 수 있다.
예를 들어 ITO를 기초로 하는, 전기 전도성을 갖고 광학적으로 투명하거나 또는 부분적으로 투명한 층(214)은, 절연 일부들(109) 사이에서 애노드들(204a, 204b) 상의 층들(208a, 208b)과 전기 루미네슨트 유기물층들(102)의 적층 사이에 위치할 수 있고, 각각의 화소에서 전기 전도성이 균일하다. 도 4에 있어서, 상기 화소들을 서로에 대하여 전기적으로 절연되도록, 애노드(204a) 상에 위치한 층(214)의 일부는 애노드(204b) 상에 위치한 층(214)의 일부와 접촉하지 않는다. 또한, 층들(214)은 질화 티타늄(TiN)을 기초로 하고, 약 2 nm 내지 20 nm 범위의 두께를 가진다.
층들(208a, 208b)의 물질 및/또는 매립 물질(112)은 전기 전도성일 수 있고, 애노드들(204a, 204b)은 상기 물질들을 통하여 전도층(214)과 전기적으로 연결된다. 그러나, 도 4에 도시된 예에서, 상기 물질들은 유전 물질들이다. 이러한 경우에는, 소자(200)는 굴절률 n1의 층들(208a, 208b) 및/또는 굴절률 n2의 물질(112)을 관통하고, 하부 연결 층들(207a, 207b)을 상부 전도 층들(214)에 전기적으로 연결하는 전기 전도성 물질(215)의 일부들을 포함한다.
또한, 상기 소자가 전도층들(207a, 207b)을 포함하지 않는 경우 및 층들(208a, 208b)의 물질과 선택적으로 매립 물질(112)이 유전물들인 경우에 있어서, 상기 도전 물질의 상기 일부들은 전도층들(214)을 트랜지스터들(107)에 의하여 형성된 어드레싱 회로에 전기적으로 연결할 수 있다.
상기 제1 및 제2 실시예들의 다른 변형예에 있어서, 광학 캐비티의 구조화된 전극은 상기 기판에 대향하여 위치하지 않을 수 있고, 상기 전기 루미네슨트 유기물층들 상에, 즉 전극(106)의 일측상에 위치할 수 있다.
상기 제1 및 제2 실시예들의 다른 변형예에 있어서, 광학 캐비티의 양쪽 전극들(애노드 및 캐소드)은 구조화될 수 있다. 상기 광학 캐비티들의 공진의 파라미터화(Parameterization)는 양쪽 전극들 내에 형성된 리세스들에서 구현된다.
상술한 실시예들에 있어서, 전극들(104a, 104b, 204a, 204b)은 상기 발광 소자의 애노드들을 형성하고, 전극(106)은 상기 소자의 캐소드를 형성한다. 그러나, 전극들(104a, 104b, 204a, 204b)이 캐소드들을 형성할 수 있고, 이에 따라 전극(106)이 상기 발광 소자의 애노드를 형성할 수 있다.
특히, 발광 소자는 OLED형 마이크로 디스플레이를 제조하기에 특히 적합하다. 또한, 이는 다른 어플리케이션, 예를 들어 다중 색상 영상 소자 또는 스펙트로포토미터(spectrophotometer)의 제조에 사용될 수 있다.
본 발명은, 예를 들어 포스포레션트 OLED(Phosphorescent OLED, PHOLED)형 또는 폴리머 발광 다이오드(polymer light emitting diode, PLED)형의 발광 다이오드들과 같은 전기 루미네슨트 기술들에 적용될 수 있다.
최종적으로, 상술한 소자들에 있어서, 상기 광학 캐비티들의 방출 색상은 전극(들)의 구조화에 의하여 배타적으로 조정된다. 선택적으로, 상기 소자는, 예를 들어 방출된 색상(들)의 순도를 개선하기 위하여, 상기 소자의 방출 스펙트럼을 정제할 수 있고 및/또는 상기 방출 스펙트럼 내에 위치하는 피크들이 억제될 수 있는 색상 필터들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 필터 상기 소자 상에 위치하고 상기 소자의 화소들 전체에 공통인 전체 평면 필터(full plate filter)의 사용이 가능하다.

Claims (29)

  1. OLED형 발광 소자(100, 200)로서,
    상기 발광 소자(100, 200)의 화소를 각각 형성하는 복수의 광학 캐비티들(105a, 105b, 205a, 205b)을 포함하고,
    두 개의 전극들(104a, 104b, 204a, 및 204b 중의 하나 및 106) 사이에 위치한 전기 루미네슨트(electroluminescent) 유기 물질을 기초로 하는 적어도 하나의 층(102)의 적어도 하나의 부분을 포함하고,
    상기 두 개의 전극 중 하나는 부분적으로 반사적이고 다른 하나는 적어도 부분적으로 반사적이고,
    상기 두 개의 전극들 중 적어도 하나(104a, 104b, 204a, 204b)는, 굴절률 n1의 물질을 기초로 하고 상기 굴절률 n1과는 다른 굴절률 n2의 물질(102, 112)로 매립된 복수의 리세스들(110, 210)을 포함하는 구조화된 면을 포함하는 적어도 하나의 층(104a, 104b, 208a, 208b)을 포함하고,
    상기 복수의 광학 캐비티들 중 적어도 제1광학 캐비티(105a, 205a)는 반복 패턴에 따라 규칙적으로 배분된 복수의 리세스들(110, 210)을 포함하고,
    주어진 제1방출 파장에서의 발광의 필터링을 상기 제1광학 캐비티(105a, 205a) 내에서 얻기 위하여 상기 제1광학 캐비티(105a, 205a)의 공진 주파수가 상기 주어진 제1방출 파장에 대응하도록 n1, n2, 및 상기 제1광학 캐비티(105a, 205a)의 상기 리세스들(110, 210)의 주기, 치수들, 및 모양이 선택되고,
    상기 복수의 광학 캐비티들 중 적어도 제2광학 캐비티(105b, 205b)는 반복 패턴에 따라 규칙적으로 배분된 복수의 리세스들(110, 210)을 포함하고,
    상기 주어진 제1방출 파장과 상이하게 주어진 제2방출 파장에서의 발광의 필터링을 상기 제2광학 캐비티(105b, 205b) 내에서 얻기 위하여 상기 제2광학 캐비티(105b, 205b)의 공진 주파수가 상기 주어진 제2방출 파장에 대응하도록 n1, n2, 및 상기 제2광학 캐비티(105b, 205b)의 상기 리세스들(110, 210)의 주기, 치수들, 및 모양이 선택되고,
    상기 부분적으로 반사적인 전극들(106) 중에 하나를 통하여 상기 소자(100, 200)로부터 광이 방출되도록 의도되며,
    각 광학 캐비티(105a, 105b, 205a, 205b)에 있어서, 상기 필터링을 얻기 위하여 상기 각 광학 캐비티(105a, 105b, 205a, 205b)의 상기 리세스들의 치수들 및 주기는 상기 각 광학 캐비티(105a, 105b, 205a, 205b)에 관련된 상기 주어진 방출 파장에 비하여 더 작은 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200).
  2. 제 1 항에 있어서,
    동일한 광학 캐비티(105a, 105b, 205a, 205b)의 상기 리세스들(110, 210)은 서로 동일한 치수들을 가지는 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 리세스들(110, 210)은, 상기 굴절률 n1의 층(104a, 104b, 208a, 208b) 내에서 10 nm 내지 수 백 nm 범위의 깊이를 가지는 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200).
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 굴절률 n1의 물질(104a, 104b, 208a, 208b) 또는 상기 굴절률 n2의 물질(102, 112)은 전기 전도성인 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200).
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    금속 물질과 같은 전기 전도성인 적어도 하나의 물질을 기초로 하는, 적어도 하나의 하부층(207a, 207b)을 더 포함하고, 상기 굴절률 n1의 층(208a, 208b)이 상기 하부층(207a, 207b)의 위에 위치하는 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(200).
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하부층(207a, 207b)을 상기 구조화된 면에 연결하는 전기 전도성 물질의 적어도 하나의 부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(200).
  7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 굴절률 n1의 층(208a, 208b) 상에 위치하고, 전기 전도성이고 광학적으로 투명하거나 또는 부분적으로 투명한 적어도 하나의 물질을 기초로 하는, 상부층(214)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(200).
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 굴절률 n1의 물질(208a, 208b) 및 상기 굴절률 n2의 물질(112)은 유전물들인 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(200).
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전극(204a, 204b)이 상기 하부층(207a, 207b)과 상기 상부층(214)을 포함하는 경우, 상기 하부층(207a, 207b)을 상기 상부층(214)에 전기적으로 연결하는 전기 전도성 물질의 적어도 하나의 부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(200).
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 굴절률 n2의 물질(102, 112) 또는 상기 굴절률 n1의 물질(104a, 104b, 208a, 208b)은 투명하거나 또는 부분적으로 투명한 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200).
  11. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 리세스들(210)은 상기 굴절률 n1의 층(208a, 208b)을 통과하는 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(200).
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    각 광학 캐비티(105a, 105b)에 대하여, 상기 전극(104a, 104b)의 구조화된 면의 리세스들(110)은 상기 각 광학 캐비티(105a, 105b)의 일측 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100).
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전극(104a, 104b)의 상기 구조화된 면의 상기 리세스들(110)을 매립하는 상기 굴절률 n2의 물질(102)은, 상기 전극들(104a, 104b, 106) 사이에 위치하는 상기 층(102)을 형성하는 전기 루미네슨트 유기 물질인 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100).
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전극(104a, 104b, 204a, 204b)의 상기 구조화된 면의 상기 리세스들(110, 210)을 매립하는 굴절률 n2의 물질(112)은, 상기 전극들(104a, 104b, 204a, 204b, 106) 사이에 위치하는 상기 층(102)을 형성하는 전기 루미네슨트 유기 물질과는 다른 물질인 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200).
  15. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    기판(108)을 더 포함하고,
    상기 기판(108)에 대향하여 각 광학 캐비티(105a, 105b, 205a, 205b)의 전극들(104a, 104b, 204a, 204b)의 하나가 위치하는 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200).
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 기판(108)에 대향하여 위치하는 상기 전극(104a, 104b, 204a, 204b)은, 구조화된 면을 포함하는 상기 층(104a, 104b, 208a, 208b)을 포함하는 상기 전극인 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200).
  17. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전극들(104a, 104b, 204a, 204b) 각각의 상기 리세스들(110, 210)은 화소들 사이에 치수들 또는 주기가 다른 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200).
  18. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    다른 화소들의 상기 전극들(104a, 104b, 204a, 204b)은,
    구조화된 면을 포함하는 층(104a, 104b, 208a, 208b)을 포함하고, 서로 전기적으로 절연되는 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200).
  19. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판(108)에 대향하여 위치하지 않는 상기 광학 캐비티들(105a, 105b, 205a, 205b) 각각의 상기 전극들(106)은 상기 광학 캐비티들(105a, 105b, 205a, 205b) 모두에 대하여 공통되는 단일 전극에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200).
  20. 제 15 항에 있어서,
    상기 기판(108)은, 상기 기판(108)에 대향하여 위치한 전극들(104a, 104b, 204a, 204b)에 전기적으로 연결되고, 상기 소자(100, 200)의 상기 화소들을 구동하는 적어도 하나의 어드레싱(addressing) 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200).
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 어드레싱 회로는 트랜지스터들(107)의 매트릭스를 포함하고,
    상기 화소들 각각은 상기 기판(108)에 대향하여 위치한 전극들(104a, 104b, 204a, 204b)을 통하여 상기 매트릭스의 트랜지스터(107)에 의하여 구동되는 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200).
  22. 제 20 항에 있어서,
    굴절률 n1의 물질(104a, 104b, 208a, 208b) 및 굴절률 n2의 물질(102, 112)이 유전물들인 경우에,
    상기 어드레싱 회로를 상기 전극들(104a, 104b, 204a, 204b)에 전기적으로 연결하는 도전 물질(215)의 부분을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200).
  23. OLED형 발광 소자(100, 200)의 제조 방법으로서,
    a) 기판(108) 상에 굴절률 n1의 물질을 기초로 하는 층(104a, 104b, 208a, 208b)을 증착하는 단계;
    b) 상기 층(104a, 104b, 208a, 208b)의 적어도 하나의 면을 통하여 복수의 리세스들(110, 210)을 식각하는 단계; 및
    c) 상기 리세스들 내에 상기 굴절률 n1과는 다른 굴절률 n2의 물질(102, 112)을 증착하는 단계;
    를 적어도 포함하고,
    상기 소자(100, 200)는 상기 발광 소자(100, 200)의 화소를 각각 형성하는 복수의 광학 캐비티들(105a, 105b, 205a, 205b)을 포함하고,
    두 개의 전극(104a, 104b, 204a, 및 204b 중의 하나 및 106) 사이에 위치한 전기 루미네슨트 유기 물질을 기초로 하는 적어도 하나의 층(102)의 적어도 하나의 부분을 포함하고,
    상기 두 개의 전극 중 하나는 부분적으로 반사적이고 다른 하나는 적어도 부분적으로 반사적이고,
    상기 두 개의 전극 중 적어도 하나(104a, 104b, 204a, 204b)는 굴절률 n1의 물질을 기초로 하는 상기 층(104a, 104b, 208a, 208b)을 포함하고,
    상기 부분적으로 반사적인 전극들(106) 중에 하나를 통하여 상기 소자(100, 200)로부터 광이 방출되도록 의도되고,
    상기 복수의 광학 캐비티들 중 적어도 제1광학 캐비티(105a, 205a)는 제1반복 패턴에 따라 규칙적으로 배분된 복수의 리세스들(110, 210)을 포함하고,
    주어진 제1방출 파장에서의 발광의 필터링을 상기 제1광학 캐비티(105a, 205a) 내에서 얻기 위하여 상기 제1광학 캐비티(105a, 205a)의 공진 주파수가 상기 주어진 제1방출 파장에 대응하도록 n1, n2, 및 상기 제1광학 캐비티(105a, 205a)의 상기 리세스들(110, 210)의 주기, 치수들, 및 모양이 선택되고,
    상기 복수의 광학 캐비티들 중 적어도 제2광학 캐비티(105b, 205b)는 제2반복 패턴에 따라 규칙적으로 배분된 복수의 리세스들(110, 210)을 포함하고,
    상기 주어진 제1방출 파장과 상이하게 주어진 제2방출 파장에서의 발광의 필터링을 상기 제2광학 캐비티(105b, 205b) 내에서 얻기 위하여 상기 제2광학 캐비티(105b, 205b)의 공진 주파수가 상기 주어진 제2방출 파장에 대응하도록 n1, n2, 및 상기 제2광학 캐비티(105b, 205b)의 상기 리세스들(110, 210)의 주기, 치수들, 및 모양이 선택되고,
    각 광학 캐비티(105a, 105b, 205a, 205b)에 있어서, 상기 필터링을 얻기 위하여 상기 각 광학 캐비티(105a, 105b, 205a, 205b)의 상기 리세스들의 치수들 및 주기는 상기 각 광학 캐비티(105a, 105b, 205a, 205b)에 관련된 상기 주어진 방출 파장에 비하여 더 작은 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200)의 제조 방법.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 a) 단계 전에,
    적어도 하나의 전기 전도성 물질을 기초로 하는 하부층(207a, 207b)을 증착하는 단계;
    를 더 포함하고,
    상기 단계 a)에서, 상기 굴절률 n1의 물질을 기초로 하는 상기 층(208a, 208b)은 상기 기판(108) 상에 직접적으로 증착되지 않고 상기 하부층(207a, 207b) 상에 증착되는 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200)의 제조 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 c) 단계 후에,
    상기 하부층(207a, 207b)을 상기 복수의 리세스들(210)을 포함하는 면에 연결하는 전기 전도성 물질의 부분을 제조하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200)의 제조 방법.
  26. 제 23 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 c) 단계 후에,
    상기 굴절률 n1의 물질의 상기 층(208a, 208b) 상에 전기 전도성 물질을 기초로 하는 상부층(214)을 증착하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200)의 제조 방법.
  27. 제 23 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 c) 단계는,
    상기 리세스들(110)을 포함하고 상기 굴절률 n1의 물질의 상기 층(104a, 104b)의 면 상에 상기 굴절률 n2의 물질을 기초로 하는 적어도 하나의 전기 루미네슨트 유기물층(102)을 증착하는 단계;
    인 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200)의 제조 방법.
  28. 제 23 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 c) 단계 후에,
    상기 굴절률 n1의 물질의 상기 층(104a, 104b, 208a, 208b) 상에 상기 적어도 하나의 전기 루미네슨트 유기물층(102)을 증착하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200)의 제조 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 전기 루미네슨트 유기물층(102)을 증착하는 단계를 수행한 후에,
    상기 전기 루미네슨트 유기물층(102) 상에 전기 전도성이고 적어도 반투명한 물질을 기초로 하는 층(214)을 형성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 OLED형 발광 소자(100, 200)의 제조 방법.

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