KR101734282B1 - Planar Light Source Device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전체적으로 균일하면서도 높은 발광 효율과 긴 수명을 유지할 수 있는 면 광원 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a planar light source device that can maintain a uniform overall luminous efficiency and a long lifetime.
본 발명은 서로 이격되어 대향하도록 형성되는 제1전극과 제2전극 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 형성되는 발광층을 포함하며, 상기 발광층은 무기 발광 재료로 형성되는 복수의 나노와이어를 포함하고, 상기 나노와이어는 적색을 발광하는 적색 발광 재료들로 이루어지는 적색 나노와이어와 녹색을 발광하는 녹색 발광 재료들로 이루어지는 녹색 나노와이어 및 청색을 발광하는 청색 발광 재료들로 이루어지는 청색 나노와이어에서 선택되는 적어도 2 종류의 나노와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 면 광원소자 및 하나의 나노와이어 호스트 물질에 청색, 녹색, 적색을 낼 수 있는 도펀트들을 적어도 2 종류 이상 혼합하여 형성한 면 광원 소자를 개시한다.The present invention includes a first electrode and a second electrode which are spaced apart from each other to face each other, and a light emitting layer formed between the first electrode and the second electrode, wherein the light emitting layer includes a plurality of nanowires formed of an inorganic light emitting material The nanowire is selected from a red nanowire composed of red light emitting materials emitting red light, a green nanowire composed of green light emitting materials emitting green light, and a blue nanowire composed of blue light emitting materials emitting blue light A planar light source device comprising at least two types of nanowires, and a planar light source device formed by mixing at least two kinds of dopants capable of emitting blue, green, and red to one nanowire host material.
본 발명은 다양한 기판으로의 응용이 가능하여 투명하거나 휠 수 있는 대면적 면 광원 소자의 제작이 가능하게 된다.The present invention can be applied to various substrates, and it becomes possible to manufacture a large-area surface light source device which can be transparent or flexible.
면 광원 소자, 나노와이어, 디스플레이 장치, 플렉서블, 투명 Surface light source device, nanowire, display device, flexible, transparent
Description
본 발명은 평판 디스플레이 장치의 백라이트 또는 일반 광원으로 사용될 수 있는 면 광원 소자에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a surface light source device that can be used as a backlight or a general light source of a flat panel display device.
전 세계적으로 차세대 조명, 레이저 및 디스플레이개발을 위한 신소재개발사업이 활성화되고 있는 가운데 투명하고 휠 수 있을 뿐 아니라 고성능의 고효율 발광 성능까지 우수한 다양한 발광 소재들이 연구되어지고 있다. 점발광과 선발광의 경우는 대면적 기판으로 적용시 휘도 및 발광효율이 떨어지고 점발광/선발광용 어레이, 렌즈설계, 공정기술 개발등 복잡한 기술개발조건이 충족되어야한다. 고급 면발광기술인 OLED의 경우는 저전압구동, 고색감, 고효율, 고휘도의 우수한 면발광적 특성을 가지고 있지만 패터닝이 불가능하고 대면적으로의 적용에 어려움이 있다. 따라서 OLED의 장점을 모두 포함하고 있고 대면적 구현 및 패터닝이 가능해 차세대 면발광소자 개발이 시급하다. With the development of new materials for the development of next generation lighting, lasers and displays all over the world, a variety of luminescent materials that are transparent and capable of high performance as well as high efficiency light emitting performance have been studied. In the case of point light emission and selective light, when applied to a large area substrate, luminance and luminous efficiency are inferior, and complicated technology development conditions such as array of point light emission / selective light array, lens design, and process technology development must be satisfied. In the case of OLED, which is a high-quality flake photolithography technology, it has low-voltage driving, high color, high efficiency, and excellent luminance characteristics. However, it is not possible to pattern and it is difficult to apply it to a large area. Therefore, it includes all advantages of OLED, and it is possible to realize large area and patterning, and it is urgent to develop a next-generation surface emitting device.
본 발명은 전체적으로 균일하면서도 높은 발광 효율과 긴 수명을 유지할 수 있으면서도 선택적으로 투명하거나 휠 수 있는 면 광원 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a planar light source element that is uniformly wholly uniform, can maintain a high luminous efficiency and a long lifetime, and can be selectively transparent or wheeled.
본 발명의 면 광원 소자는 절연기판과, 상기 절연기판의 상부 일측에 바 형상 또는 띠 형상으로 형성되는 제1전극과, 상기 절연기판의 상부 타측에 상기 제1전극과 이격되어 바 형상 또는 띠 형상으로 형성되는 제2전극 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 형성되며, 무기 발광 재료로 형성되는 복수의 나노와이어를 포함하는 발광층을 포함하며, 상기 발광층은 상기 나노와이어가 증착, 코팅 또는 패터닝되어 형성된다.The surface light source device of the present invention comprises an insulating substrate, a first electrode formed on the upper side of the insulating substrate in a bar shape or a strip shape, and a bar- And a light emitting layer formed between the first electrode and the second electrode, the light emitting layer including a plurality of nanowires formed of an inorganic light emitting material, wherein the light emitting layer is formed by depositing, Respectively.
상기 발광층에 사용되는 나노와이어는 적색을 발광하는 적색 발광 재료들로 이루어지는 적색 나노와이어와 녹색을 발광하는 녹색 발광 재료들로 이루어지는 녹색 나노와이어 및 청색을 발광하는 청색 발광 재료들로 이루어지는 청색 나노와이어 중에서 선택되는 적어도 2 종류의 나노와이어를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 경우 상기 발광층은 적색 나노와이어, 녹색 나노와이어 및 청색 나노와이어를 혼합한 한 개의 층으로 구성될 수 있다. 이때 상기 발광층은 상대적으로 발광 밝기가 낮은 색상의 나노와이어의 나노와이어 개수를 조절하여, 구현하고자 하는 색상, 휘도 및 효율을 낼 수 있다.The nanowires used in the light emitting layer include red nanowires made of red light emitting materials emitting red light, green nanowires made of green light emitting materials emitting green light, and blue nanowires made of blue light emitting materials emitting blue light And at least two types of nanowires to be selected. In this case, the light emitting layer may be formed of a single layer of red nanowires, green nanowires, and blue nanowires. In this case, the light emitting layer controls the number of nanowires of the color nanowire having a relatively low light emission brightness, thereby achieving the desired color, brightness, and efficiency.
또한, 상기 발광층은 1 개의 층이 적색 나노와이어와 녹색 나노와이어 및 청색 나노와이어 중 2개의 나노와이어가 혼합되어 이루어지며, 다른 하나의 층은 나머지 나노와이어로 형성될 수 있다. 이때, 상기 발광층이 적어도 2개의 층으로 이루어지는 경우에, 상기 발광층은 상대적으로 발광 밝기가 낮은 색상의 나노와이어로 이루어지는 층이 상기 절연기판을 기준으로 보다 상부에 위치하도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 발광층이 적어도 2개의 층으로 이루어지는 경우에, 상기 발광층은 상대적으로 발광 밝기가 낮은 색상의 나노와이어로 이루어지는 층의 나노와이어 개수를 조절하여 상대적으로 두껍게 형성될 수 있다.The light emitting layer may be formed by mixing two nanowires, one of red nanowire, green nanowire, and blue nanowire, and the other layer may be formed of the remaining nanowires. At this time, when the light emitting layer is composed of at least two layers, the light emitting layer may be formed such that a layer composed of nanowires having a relatively low luminous brightness is located above the insulating substrate. In addition, when the light emitting layer is composed of at least two layers, the light emitting layer may be formed relatively thick by adjusting the number of nanowires of a layer of a color nanowire having a relatively low light emission brightness.
또한, 상기 발광층은 적색 나노와이어와 녹색 나노와이어 및 청색 나노와이어가 동일한 호스트 물질로 이루어지는 나노와이어로 이루어질 수 있다. 즉, 발광층은 하나의 호스트 물질에 적색 발광 재료의 도펀트와 녹색 발광 재료의 도펀트 및 청색 발광 재료의 도펀트를 중 2개 이상이 포함되는 한가지 나노와이어로 이루어질 수 있다. 이 경우 상기 발광층은 한가지 나노와이어로 이루어진 단일층으로 구성될 수 있다. 이 경우 상대적으로 발광 밝기가 낮은 색의 도판트량과 발광 밝기가 높은 색의 도판트량을 조절함으로서, 구현하고자 하는 색상, 휘도 및 효율을 낼 수 있다.In addition, the light emitting layer may be formed of a nanowire in which a red nanowire, a green nanowire, and a blue nanowire are made of the same host material. That is, the light emitting layer may consist of one nanowire including two or more dopants of a red light emitting material, a dopant of a green light emitting material, and a dopant of a blue light emitting material in one host material. In this case, the light emitting layer may be composed of a single layer of one nanowire. In this case, it is possible to achieve the desired color, brightness and efficiency by controlling the dopant amount of the color having a relatively low light emission brightness and the dopant amount of the color having a high light emission brightness.
상기 발광층을 구성하는 나노와이어의 발광 재료 중에서 상기 적색 발광 재료는 CaS:Eu(Host:dopant), ZnS:Sm, ZnS:Mn, Zn0:Mn, Zn0:Sm, SnO2:Mn, SnO2:Sm, In2O3:Mn, In2O3:Sm, Y2O2S:Eu, Y2O2S:Eu,Bi, Gd2O3:Eu, (Sr,Ca,Ba,Mg)P2O7:Eu,Mn, CaLa2S4:Ce; SrY2S4:Eu, (Ca,Sr)S:Eu, SrS:Eu, Y2O3:Eu, YVO4:Eu,Bi로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물로 형성되며, 상기 녹색 발광 재료는 ZnS:Tb(Host:dopant), ZnS:Ce,Cl, ZnS:Eu, ZnS:Cu,Al, SnO2:Eu, In2O3:Eu, Gd2O2S:Tb, Gd2O3:Tb,Zn, Y2O3: Tb,Zn, SrGa2S4:Eu, Y2SiO5:Tb, Y2Si2O7:Tb, Y2O2S:Tb, ZnO:Ag, ZnO:Cu,Ga, Zn0:Eu, CdS:Mn, BaMgAl10O17:Eu,Mn, (Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)2S4:Eu, Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu,Mn, YBO3:Ce,Tb, Ba2SiO4:Eu, (Ba,Sr)2SiO4:Eu, Ba2(Mg,Zn)Si2O7:Eu, (Ba,Sr)Al2O4:Eu, Sr2Si3O8.2SrCl2:Eu로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물로 형성되며, 상기 청색 발광 재료는 GaN:Mg,Si(Host:dopant), GaN:Zn,Si, SrS:Ce, SrS:Cu, ZnS:Tm, ZnS:Ag,Cl, ZnS:Te, Zn0:Te, SnO2:Te, In2O3:Te, Zn2SiO4:Mn, YSiO5:Ce, (Sr,Mg,Ca)10(PO4)6Cl2:Eu, BaMgAl10O17:Eu, BaMg2Al16O27:Eu로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 또는 이들의 혼합물로 형성될 수 있다.The red light-emitting material in the light emitting material of the nanowire that constitutes the light-emitting layer are CaS: Eu (Host: dopant) , ZnS: Sm, ZnS: Mn, Zn0: Mn, Zn0: Sm, SnO 2: Mn, SnO 2: Sm (Sr, Ca, Ba, Mg) P, In 2 O 3 : Mn, In 2 O 3 : Sm, Y 2 O 2 S: Eu, Y 2 O 2 S: Eu, Bi, Gd 2 O 3 : 2 O 7 : Eu, Mn, CaLa 2 S 4 : Ce; SrY 2 S 4: Eu, ( Ca, Sr) S: Eu, SrS: Eu, Y 2 O 3: Eu, YVO 4: Eu, is formed of any one or a mixture selected from the group consisting of Bi, the green light-emitting material are ZnS: Tb (Host: dopant) , ZnS: Ce, Cl, ZnS: Eu, ZnS: Cu, Al, SnO 2: Eu, In 2 O 3: Eu, Gd 2 O 2 S: Tb, Gd Y 2 O 3 : Tb, Zn, Y 2 O 3 : Tb, Zn, SrGa 2 S 4 : Eu, Y 2 SiO 5 : Tb, Y 2 Si 2 O 7 : Tb, Y 2 O 2 S: Tb, ZnO: Ag, ZnO: Cu, Ga, Zn0: Eu, CdS: Mn, BaMgAl 10 O 17: Eu, Mn, (Sr, Ca, Ba) (Al, Ga) 2 S 4: Eu, Ca 8 Mg (SiO 4) 4Cl 2: Eu, Mn, YBO 3: Ce, Tb, Ba 2 SiO 4: Eu, (Ba, Sr) 2 SiO 4: Eu, Ba 2 (Mg, Zn) Si 2 O 7: Eu, (Ba, Sr ) Al 2 O 4: Eu, Sr 2 Si 3 O 8 .2SrCl 2: is formed by either one or a mixture selected from the group consisting of Eu, the blue light-emitting material is GaN: dopant): Mg, Host (Si , GaN: Zn, Si, SrS : Ce, SrS: Cu, ZnS: Tm, ZnS: Ag, Cl, ZnS: Te, Zn0: Te, SnO 2: Te, In 2 O 3: Te, Zn 2 SiO 4: Mn, YSiO 5: Ce, ( Sr, Mg, Ca) 10 (PO 4) 6Cl 2: Eu, BaMgAl 10 O 17: Eu, BaMg 2 Al 16 O 27: is selected from the group consisting of Eu Feel may be formed of one or a mixture thereof.
상기 나노와이어는 적어도 제1전극과 제2전극 사이의 이격 거리에 대응되는 길이로 형성되며, 상기 나노와이어는 서로 평행하게 또는 서로 엇갈리게 배열되도록 형성될 수 있다.The nanowire may have a length corresponding to a distance between the first electrode and the second electrode, and the nanowires may be arranged to be parallel to each other or staggered from each other.
또한, 상기 나노와이어는 상기 제1전극과 제2전극 사이의 이격 거리보다 짧은 길이로 형성되며, 상기 발광층의 내부에서 랜덤하게 배열되어 랜덤 네트워크를 형성할 수 있다.The nanowire may have a length shorter than a distance between the first electrode and the second electrode, and may be randomly arranged in the light emitting layer to form a random network.
또한, 상기 발광층은 나노와이어 사이의 공간을 충진하여 발광층이 전체적으로 평탄하게 되도록 하는 평탄화층을 더 포함할 수 있다.The light emitting layer may further include a planarization layer filling the space between the nanowires so that the light emitting layer is entirely flat.
또한, 상기 면 광원 소자는 상기 제1전극과 상기 발광층 사이에 형성되는 제1절연층과, 상기 제2전극과 상기 발광층 사이에 형성되는 제2절연층 중 적어도 어느 하나의 층을 더 포함하며, 상기 제1절연층과 제2절연층은 유기재료, 무기재료 또는 유기재료와 무기재료의 복합재료로 형성될 수 있다. The surface light source device may further include at least one layer of a first insulating layer formed between the first electrode and the light emitting layer and a second insulating layer formed between the second electrode and the light emitting layer, The first insulating layer and the second insulating layer may be formed of an organic material, an inorganic material, or a composite material of an organic material and an inorganic material.
또한, 상기 면 광원 소자는 상기 제1전극 및 제2전극들이 제1절연층과 제2절연층 없이 바로 발광층과 접한 구조로 형성될 수 있다.In addition, the surface light source device may have a structure in which the first electrode and the second electrode are directly in contact with the light emitting layer without the first insulating layer and the second insulating layer.
또한, 본 발명의 면 광원 소자는 제1전극과, 상기 제1전극의 상부에 형성되며, 무기 발광 재료로 형성되는 복수의 나노와이어를 포함하는 발광층 및 상기 발광층의 상부에 형성되는 제2전극을 포함하며, 상기 발광층은 복수의 나노와이어가 코팅되어 형성되며, 상기 나노와이어는 적색을 발광하는 적색 발광 재료로 이루어지는 적색 나노와이어와 녹색을 발광하는 녹색 발광 재료로 이루어지는 녹색 나노와이어 및 청색을 발광하는 청색 발광 재료로 이루어지는 청색 나노와이어를 포함하는 것을 특징으로 한다.The surface light source device of the present invention includes a first electrode, a light emitting layer formed on the first electrode and including a plurality of nanowires formed of an inorganic light emitting material, and a second electrode formed on the light emitting layer The nanowire includes a red nanowire formed of a red light emitting material emitting red light, a green nanowire formed of a green light emitting material emitting green light, and a green nanowire emitting blue light. And a blue nanowire made of a blue light emitting material.
또한, 상기 발광층은 적색 나노와이어와 녹색 나노와이어 및 청색 나노와이어가 동일한 호스트 물질로 이루어지는 나노와이어로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 발광층은 하나의 호스트 물질에 적색 발광 재료의 도펀트와 녹색 발광 재료의 도펀트 및 청색 발광 재료의 도펀트를 모두 포함되는 나노와이어로 이루어질 수 있다.In addition, the light emitting layer may be formed of a nanowire in which a red nanowire, a green nanowire, and a blue nanowire are made of the same host material. The light emitting layer may be formed of a nanowire including a dopant of a red light emitting material, a dopant of a green light emitting material, and a dopant of a blue light emitting material in one host material.
또한, 상기 나노와이어는 상기 제1전극의 상면에 수평한 방향 또는 수직한 방향 또는 상기 제1전극과 제2전극 사이에서 불규칙한 방향으로 배열되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 나노와이어는 상기 제1전극과 제2전극 사이의 거리보다 짧은 길이로 형성되며, 상기 발광층의 내부에서 랜덤하게 배열되어 서로 연결되어 랜덤 네트워크를 형성할 수 있다.The nanowire may be arranged in a horizontal direction or a vertical direction on the upper surface of the first electrode, or in an irregular direction between the first electrode and the second electrode. The nanowire may have a length shorter than a distance between the first electrode and the second electrode. The nanowire may be randomly arranged inside the light emitting layer and connected to each other to form a random network.
또한, 상기 발광층은 나노와이어 사이의 공간을 충진하여 발광층이 전체적으로 평탄하게 되도록 하는 평탄화층을 더 포함할 수 있다.The light emitting layer may further include a planarization layer filling the space between the nanowires so that the light emitting layer is entirely flat.
본 발명에 따른 면 광원 소자는 발광층이 무기 발광 재료로 이루어지는 나노와이어로 형성되므로, 높은 기계적 강도와 긴 수명을 가지며 전체적으로 균일하면서 높은 발광 효율을 유지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 면 광원 소자는 발광층이 나노와이어로 형성되므로 저전압으로 구동되는 경우에도 발광체에서 전체적으로 전자가 균일하게 여기되어 높은 발광 휘도를 얻을 수 있는 효과가 있다.Since the light emitting layer of the surface light source device according to the present invention is formed of a nanowire made of an inorganic light emitting material, the surface light source device has high mechanical strength and long life, and uniformly high luminous efficiency can be maintained as a whole. In addition, since the light emitting layer of the surface light source device according to the present invention is formed of nanowires, even when driven at a low voltage, electrons are uniformly excited as a whole in the light emitting body, thereby achieving high light emission luminance.
본 발명에 따른 면 광원 소자는 발광층이 무기 발광 재료로 이루어지는 나노와이어가 단독으로 또는 유기물과 함께 코팅되어 균일하게 형성되므로, 전체적으로 균일한 발광 효율을 유지할 수 있는 효과가 있다.The surface light source device according to the present invention has the effect of maintaining uniform overall luminous efficiency since the nanowire comprising the inorganic light emitting material is coated with the light emitting layer alone or with the organic material uniformly.
본 발명에 따른 면 광원 소자는 나노와이어의 고유한 물리적 특성으로 인해, 투명하거나 휠 수 있는 면 광원 소자로의 응용이 가능하다.The surface light source device according to the present invention can be applied to a surface light source device that is transparent or can be turned due to the inherent physical characteristics of the nanowire.
본 발명에 따른 면 광원 소자는 일반 광원으로도 사용될 수 있다. 특히, 상 기 면 광원 소자는 기판과 전극들이 투명하게 형성되는 경우에 양면 발광이 가능한 조명 장치로 사용될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 면 광원 소자는 기존의 평판 형상의 박막으로 형성되는 발광층과 달리 발광층이 나노와이어로 형성됨에 따라 투명하면서 물리적으로 휠 수 있는 특성을 가짐에 따라 향후에 투명하고 휠 수 있는 평판 디스플레이 장치의 백라이트 및 면 광원 소자에 사용될 수 있다.The surface light source device according to the present invention can also be used as a general light source. In particular, the surface light source device can be used as an illumination device capable of emitting light on both sides when the substrate and the electrodes are formed transparently. In addition, unlike the light emitting layer formed of a conventional flat plate-like thin film, the surface light source device according to the present invention has transparency and physical property due to the formation of the light emitting layer as a nanowire, And can be used for a backlight and a surface light source device of a display device.
이하에서 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 면 광원 소자를 보다 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, a surface light source according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 면 광원 소자에 대하여 설명한다. First, a surface light source device according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자의 개략적인 평면도를 나타낸다. 도 1b는 도 1a의 A-A에 대한 개략적인 수직 단면도를 나타낸다.FIG. 1A is a schematic plan view of a surface light source device according to another embodiment of the present invention. FIG. Figure 1b shows a schematic vertical cross-sectional view of A-A of Figure la.
본 발명의 실시예에 따른 면 광원 소자(100)는, 도 1a와 도 1b를 참조하면, 절연기판(110)과 제1전극(120)과 발광층(130) 및 제2전극(140)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 면 광원 소자(100)는 그 구동 방식에 따라 절연기판(110)의 상면에서 제1전극(120)과 발광층(130) 사이에 형성되는 제1절연층(150)과 제2전극(140)과 발광층(130) 사이에 형성되는 제2절연층(160)을 더 포함하여 형성될 수 있다. 한편, 상기 제1절연층(150)과 제2절연층(160)은 어느 한 층만이 형성될 수 있으며, 두 층 모두 형성될 수 있다.1A and 1B, the
상기 면 광원 소자(100)는 발광층(130)이 무기 발광 재료로 이루어지는 복 수의 나노와이어로 형성되며, 복수의 나노와이어는 적색을 발광하는 적색 발광 재료들로 이루어지는 적색 나노와이어와 녹색을 발광하는 녹색 발광 재료들로 이루어지는 녹색 나노와이어 및 청색을 발광하는 청색 발광 재료들로 이루어지는 청색 나노와이어가 혼합되어 이루어진다. 또한, 상기 복수의 나노와이어는 하나의 호스트 물질에 적색, 녹색, 청색 발광 특성을 가지는 각각의 도펀트들을 2개 이상 포함하여 백색을 포함한 특정색을 발광하는 발광 나노와이어로 이루어진다. 따라서, 상기 면 광원 소자(100)는 백색 또는 특정색을 발광하게 되며, 평판 디스플레이 장치의 광원 장치 및 조명등으로 사용될 수 있다.In the surface
첫번째 응용으로는 상기 면 광원 소자(100)는 평판 디스플레이 장치 특히, 액정 디스플레이 장치의 백라이트로 사용될 수 있다. 이러한 경우에 상기 면 광원 조사(100)는 평판 디스플레이 장치에서 영상을 표현하는 기본 단위인 하나의 화소에 대응되는 구성으로 형성될 수 있다. 즉, 상기 면 광원 소자(100)는 광원 장치의 기본 단위를 구성하며, 평판 디스플레이 장치의 영상을 표현하는 영역에 대응되도록 복수 개로 배치되어 형성될 수 있다.In a first application, the surface
두번째 응용으로는 상기 면 광원 소자(100)는 면 발광을 하게 되므로, 실내 및 실외 조명등, 전광판, 광고판등과 같은 표시 장치의 조명 장치로 사용될 수 있다. 이 경우 상기 면 광원 소자(100)는 일반적인 조명 장치에도 사용될 수 있다. 특히, 상기 면 광원 소자(100)는 절연기판과 제1전극 및 제2전극이 전체적으로 투명하게 형성되는 경우에 전면과 후면에서 발광이 가능한 양면 발광 광원 장치로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 면 광원 소자(100)는 광장과 같은 공간의 중앙에서 사 용 가능한 조명 장치로 사용될 수 있으며, 장식용 조명 장치로도 사용될 수 있다. 이때 제1 투명전극 및 제2 투명 전극 사용시 각각의 전극의 일함수(work function)을 조절하여, 상기 면 광원 소자의 효율을 극대화할 수 있다. 이 경우 상기 제1전극(120) 및 제2전극(140)중 하나를 알루미늄(Al), 알루미늄:네오듐(Al:Nd), 은(Ag), 주석(Sn), 텅스텐(W), 금(Au), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 니켈(Ni), 티타늄(Ti), MgAg와 같은 금속층을 0.1 nm ~ 10nm이하로 형성하고, 그위에 인듐주석 산화물(Indium Tin Oxide:ITO), 인듐아연산화물(Indium Zinc Oxide:IZO), 불소도핑 주석산화물(F-doped Tin Oxide:FTO), 산화아연(Zinc Oxide), Ca:ITO, Ag:ITO와 같은 투명 도전성 산화물에 의한 투명층으로 형성될 수 있으며, 다른 전극은 인듐주석 산화물 또는 인듐아연 산화울, 불소도핑 주석산화물, 산화아연등을 사용할 수 있다.As a second application, the surface
또한, 상기 면 광원 소자(100)는 절연기판(110)의 상면에서 제1전극(120)과 제2전극(140)이 서로 수평 방향으로 이격되어 격벽 구조로 형성되며 그 사이에 발광층(130)이 형성된다. 이 경우 상기 면 광원 소자(100)는 제1전극(120)과 제2전극(140)이 발광체의 발광 방향에 위치하지 않게 되므로 광 투과도를 극대화시켜 발광 효율을 증가시킬 수 있게 된다. 상기 면 광원 소자(100)는 제1전극(120)과 제2전극(140)을 투명 전극이 아닌 전기 전도성이 좋은 금속으로 형성할 수 있어 상대적으로 낮은 전압에서 구동이 가능하며, 상기 면 광원 소자(100)는 발광층(130)이 외부로 직접 발광을 하는 구조이므로 전체적으로 밝기가 증가하게 된다.The first and
또한, 상기 면 광원 소자는 발광층(130))이 나노와이어로 형성되어 유연하 게 되므로, 플렉시블한 평판 디스플레이 장치에도 사용될 수 있다. In addition, the planar light-emitting device can be used for a flexible flat panel display device because the light-emitting
또한, 상기 면 광원 소자(100)는 나노와이어가 단독으로 또는 유기물과 함께 코팅되어 형성되므로, 전체적으로 균일한 발광층을 보다 용이하게 형성할 수 있다.In addition, since the
한편, 이하에서는, 하나의 면 광원 소자를 중심으로 설명하며, 면 광원 소자에 대한 설명은 다수의 면 광원 소자로 이루어지는 평판 디스플레이 장치용 백라이트로 확대되어 적용될 수 있다. 예를 들면, 상기 절연기판(110)은 하나의 면 광원 소자(100)에 대응되는 크기로 도시되지만, 평판 디스플레이 장치의 전체 크기에 대응되는 크기로 형성될 수 있다.In the following description, one surface light source element will be mainly described, and the description of the surface light source element can be expanded and applied to a backlight for a flat panel display device including a plurality of surface light source elements. For example, the insulating
상기 절연기판(110)은 바람직하게는 세라믹 기판, 실리콘 웨이퍼 기판, 유리 기판 또는 폴리머 기판, 금속 기판으로 이루어진다. 특히, 상기 면 광원 소자(100)가 투명 디스플레이 장치에 사용되는 경우에, 절연기판(110)은 유리기판 또는 투명 플라스틱으로 이루어진다. 또한, 상기 절연기판(110)은 폴리머 또는 금속기판으로 이루어지면서 플렉서블하게 형성될 수 있다. 상기 유리 기판은 실리콘 산화물로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 폴리머 기판은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에릴렌나프탈레이트(PEN), 폴리이미드와 같은 폴리머 재질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 금속 기판은 알루미늄 금속, 니켈 금속과 같은 금속으로 이루어질 수 있다. 다만, 상기 금속 기판은 전기적으로 절연이 필요한 경우에 표면에 별도의 절연층이 형성될 수 있다. 또한, 상기 면 광원 소자(100)는 사용되는 평판 디스플레이 장치의 구조에 따라 기판의 상부에 박막 트랜지스터, 반도체층, 절 연층이 형성될 수 있다.The insulating
상기 제1전극(120)은 바 형상 또는 띠 형상으로 형성되며, 절연기판(110)의 상부에서 절연기판(110)의 일측에 배열되도록 형성된다. 이때, 상기 제1전극(120)은 발광층(130)의 면적을 증가시키기 위하여 폭이 길이보다 작게 형성될 수 있다.The
상기 제1전극(120)은 영상이 표시되는 영역에 형성되지 않으므로 전기 전도도가 높은 알루미늄(Al), 알루미늄:네오듐(Al:Nd), 은(Ag)주석(Sn), 텅스텐(W), 금(Au), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 니켈(Ni), 티타늄(Ti)과 같은 금속층으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1전극(120)은 인듐주석 산화물(Indium Tin Oxide:ITO), 인듐아연산화물(Indium Zinc Oxide:IZO), 불소도핑 주석산화물(F-doped Tin Oxide:FTO), 산화아연(Zinc Oxide), Ca:ITO, Ag:ITO와 같은 투명 도전성 산화물에 의한 투명층으로 형성될 수 있다.Since the
한편, 상기 제1전극(120)과 제2전극(140)은 평판 디스플레이 장치를 구성하는 단위 화소의 수에 대응되는 수로 형성되어, 기판의 상부에서 서로 전기적으로 절연되면서 전체적으로 배열되도록 형성될 수 있다. 또한, 기판의 양측에 형성되는 제1전극과 제2전극은 평판 디스플레이 장치의 전체 기판에서 전체적으로 각각의 발광층을 기준으로 서로 대향하는 스트라이프 형상 또는 격자 형상을 이루도록 형성될 수 있다.The
또한, 상기 제1전극(120)은 발광층(130)과 대향하는 면에 전도성 폴리머로 형성되는 전도층(도면에 도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 상기 전도층은 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 폴리아세틸렌, 폴리(p-페닐렌), 폴리티오펜, 폴리(p-페닐렌 비닐렌) 및 폴리(티에닐렌 비닐렌)로 구성된 그룹으로부터 선택된 폴리머로 형성될 수 있다. 상기 전도층은 제1전극(120)과 발광층(130)의 전기적 결합을 증가시키게 된다. The
상기 발광층(130)은 절연기판(110)의 상부에서 제1전극(120)과 제2전극(140) 사이에 나노와이어(130a)가 코팅되어 형성된다. 한편, 상기 발광층(130)은 나노와이어(130a)의 사이에 형성되는 공간을 포함하는 발광층(130)의 영역에 형성되는 평탄화층(135)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 발광층(130)은 제1전극(120)의 측면에 제1절연층(150)이 형성되는 경우에는 제1절연층(150)과 접촉되도록 형성될 수 있다.The
상기 나노와이어(130a)는 무기 발광 재료로 이루어진다. 또한, 상기 나노와이어(130a)는 적색을 발광하는 적색 발광 재료로 이루어지는 적색 나노와이어와 녹색을 발광하는 녹색 발광 재료로 이루어지는 녹색 나노와이어 및 청색을 발광하는 청색 발광 재료로 이루어지는 청색 나노와이어 중에서 선택되는 적어도 2 종류의 나노와이어를 포함하여 이루어진다. 따라서, 상기 발광층(130)은 백색 또는 특정색을 발광하게 된다. 또한, 상기 나노와이어(130a)는 발광층(130)이 백색광 또는 특정색을 구현하도록 적색 나노와이어와 녹색 나노와이어 및 청색 나노와이어가 적정한 비율로 포함되어 형성될 수 있다. 따라서, 상기 적색 나노와이어와 녹색 나노와이어 및 청색 나노와이어가 각각의 호스트에 서로 다른 도펀트를 혼합하여 형성하는 경우에, 상기 나노와이어(130a)는 휘도 또는 발광 효율이 높은 색상의 나노와이어들과 낮은 색상의 나노와이어들의 수를 상대적으로 조절하여 백색광 또는 특정색 이 구현되도록 이루어질 수 있다. 또한, 상기 나노와이어(130a)는 적색 나노와이어와 녹색 나노와이어 및 청색 나노와이어의 혼합 비율이 조정되어 백색광 또는 특정색과 유사한 광을 구현할 수 있다.The
상기 적색 나노와이어는 적색 발광체인 CaS:Eu(Host:dopant), ZnS:Sm, ZnS:Mn, Zn0:Mn, Zn0:Sm, SnO2:Mn, SnO2:Sm, In2O3:Mn, In2O3:Sm, Y2O2S:Eu, Y2O2S:Eu,Bi, Gd2O3:Eu, (Sr,Ca,Ba,Mg)P2O7:Eu,Mn, CaLa2S4:Ce, SrY2S4:Eu, (Ca,Sr)S:Eu, SrS:Eu, Y2O3:Eu, YVO4:Eu,Bi와 같은 발광체로 이루어질 수 있다.The red nanowires of the red light-emitting CaS: Eu (Host: dopant) , ZnS: Sm, ZnS: Mn, Zn0: Mn, Zn0: Sm, SnO 2: Mn, SnO 2: Sm, In 2 O 3: Mn, (Sr, Ca, Ba, and Mg) P 2 O 7 : Eu, Mn, In 2 O 3 : Sm, Y 2 O 2 S: Eu, Y 2 O 2 S: Eu, Bi, Gd 2 O 3 : Eu, The phosphor may be made of a phosphor such as CaLa 2 S 4 : Ce, SrY 2 S 4 : Eu, (Ca, Sr) S: Eu, SrS: Eu, Y 2 O 3 : Eu, YVO 4 : Eu and Bi.
또한, 상기 녹색 나노와이어는 녹색 발광체인 ZnS:Tb(Host:dopant), ZnS:Ce,Cl, ZnS:Eu, ZnS:Cu,Al, SnO2:Eu, In2O3:Eu, Gd2O2S:Tb, Gd2O3:Tb,Zn, Y2O3: Tb,Zn, SrGa2S4:Eu, Y2SiO5:Tb, Y2Si2O7:Tb, Y2O2S:Tb, ZnO:Ag, ZnO:Cu,Ga, Zn0:Eu, CdS:Mn, BaMgAl10O17:Eu,Mn, (Sr,Ca,Ba)(Al,Ga)2S4:Eu, Ca8Mg(SiO4)4Cl2:Eu,Mn, YBO3:Ce,Tb, Ba2SiO4:Eu, (Ba,Sr)2SiO4:Eu, Ba2(Mg,Zn)Si2O7:Eu, (Ba,Sr)Al2O4:Eu, Sr2Si3O8.2SrCl2:Eu와 같은 발광체로 이루어질 수 있다.Further, in the green nanowires green light-emitting ZnS: Tb (Host: dopant) , ZnS: Ce, Cl, ZnS: Eu, ZnS: Cu, Al, SnO 2: Eu, In 2 O 3: Eu, Gd 2 O 2 S: Tb, Gd 2 O 3 : Tb, Zn, Y 2 O 3 : Tb, Zn, SrGa 2 S 4 : Eu, Y 2 SiO 5 : Tb, Y 2 Si 2 O 7 : Tb, Y 2 O 2 Eu, Ca, Ba, Al, Ga) 2 S 4 : Eu, CdS: Mn, BaMgAl 10 O 17 : Eu, Mn, S: Tb, ZnO: Ag, ZnO: Cu, Ga, ZnO: 8 Mg (SiO 4) 4Cl 2 : Eu, Mn, YBO 3: Ce, Tb, Ba 2 SiO 4: Eu, (Ba, Sr) 2 SiO 4: Eu, Ba 2 (Mg, Zn) Si 2 O 7: Eu, (Ba, Sr) Al 2 O 4 : Eu, and Sr 2 Si 3 O 8 .2SrCl 2 : Eu.
또한, 상기 청색 나노와이어는 청색 발광체인 GaN:Mg,Si(Host:dopant), GaN:Zn,Si, SrS:Ce, SrS:Cu, ZnS:Tm, ZnS:Ag,Cl, ZnS:Te, Zn0:Te, SnO2:Te, In2O3:Te, Zn2SiO4:Mn, YSiO5:Ce, (Sr,Mg,Ca)10(PO4)6Cl2:Eu, BaMgAl10O17:Eu, BaMg2Al16O27:Eu와 같은 발광체로 이루어질 수 있다.The blue nanowire may be formed of one selected from the group consisting of GaN: Mg, Si (Host: dopant), GaN: Zn, Si, SrS: Ce, SrS: Cu, ZnS: Tm, ZnS: Ag, Cl, ZnS: (Te), SnO 2 : Te, In 2 O 3 : Te, Zn 2 SiO 4 : Mn, YSiO 5 : Ce, (Sr, Mg, Ca) 10 (PO 4 ) 6Cl 2 : Eu, BaMgAl 10 O 17 : Eu , BaMg 2 Al 16 O 27 : Eu, and the like.
또한, 상기 나노와이어(130a)는 백색광이나 어느 특정색을 가지는 한 종류의 호스트 물질에 적색, 녹색 및 청색의 색상을 발광하게 할 수 있는 도펀트를 2개 이상 포함하는 구조를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 적색 나노와이어 ZnS:Sm 및 녹색 나노와이어 ZnS:Eu 및 청색 나노와이어 ZnS:Tm을 이용시, 상기 나노와이어(130a)는 ZnS:Sm+Eu 또는 ZnS:Eu+Tm 또는 ZnS:Sm+Tm 또는 ZnS:Sm+Eu+Tm으로 이루어질 수 있다. 상기 적색 나노와이어와 녹색 나노와이어 및 청색 나노와이어가 동일한 호스트를 갖도록 형성되는 경우에 발광층의 기계적 강도와 같은 물성이 전체적으로 균일하게 형성될 수 있다. 상기 나노와이어(130a)는 적색 나노와이어와 녹색 나노와이어 및 청색 나노와이어가 동일한 호스트 물질과 서로 다른 도펀트로 이루어지는 경우에는, 적색 나노와이어와 녹색 나노와이어 및 청색 나노와이어에 포함되는 도펀트 농도(또는 몰비)의 비율을 조절하여 백색광 또는 특정색이 구현되도록 이루어질 수 있다.In addition, the
상기 나노와이어(130a)는 바람직하게는 제1전극(140)과 제2전극(130) 사이의 이격 거리에 대응되는 길이로 형성된다. 또한, 상기 나노와이어(130a)는 제1전극(120)과 제2전극(140)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 배치된다. 따라서, 상기 나노와이어(130a)는 각 나노와이어가 일단과 타단이 제1전극(120) 및 제2전극(140)과 전기적으로 연결되도록 형성된다. 상기 발광층(130)은 제1전극(120)과 제2전극과 전기적으로 연결되어 구동되는 경우에 저전압의 직류 전원에 구동될 수 있다.The
또한, 상기 나노와이어(130a)는 절연기판(110)의 상부에서 서로 평행하게 배치되어 형성될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 나노와이어(130a)는 길이가 직경보다 큰 와이어 형상으로 형성되며, 그 직경이 1㎚ - 300㎚이 되도록 형성될 수 있다. 상기 나노와이어(130a)의 직경이 너무 작으면 그 강도가 약하여 쉽게 분쇄되어 발광 효율이 감소될 수 있다. 또한, 상기 나노와이어(130a)의 직경이 너무 크면 발광층(130)을 균일하게 형성하기 어렵게 된다.In addition, the
상기 발광층(130)은 바람직하게는 1nm 내지 500nm의 두께로 형성될 수 있다. 상기 발광층(130)의 두께가 너무 얇으면 발광 효율과 발광 밝기가 낮아 광원으로 사용하는데 적합하지 않을 수 있다. 또한, 상기 발광층(130)의 두께가 너무 두꺼우면 불필요하게 나노와이어가 많이 사용될 수 있다. 또한, 상기 발광층(130)의 두께는 발광층(130)에서의 나노와이어(130a)의 밀도에 따라 조절될 수 있다.The
또한, 상기 발광층(130)은 하나의 층으로 이루어지며, 적색 나노와이어와 녹색 나노와이어 및 청색 나노와이어가 전체적으로 균일하게 혼합되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 발광층(130)은 적어도 2개의 층으로 이루어지며, 하나의 층은 적색 나노와이어와 녹색 나노와이어 및 청색 나노와이어 중 2개의 나노와이어가 혼합되어 이루어지며, 다른 하나의 층은 나머지 나노와이어로 이루어지도록 형성될 수 있다. 상기 발광층(130)이 적어도 2개의 층으로 이루어지는 경우에 상대적으로 발광 효율이 낮은 색상의 나노와이어로 이루어지는 층이 절연기판(110)을 기준으로 보다 상부에 위치하도록 형성될 수 있다. 이러한 경우에 상기 발광층(130)은 보다 효율적으로 발광하여 백색광 또는 특정색을 구현할 수 있게 된다.In addition, the
또한, 상기 발광층(130)은 각 층을 이루는 나노와이어의 발광 효율에 따라 그 두께를 달리하여 형성할 수 있다. 즉, 상기 발광층(130)은 상대적으로 발광 밝기가 낮은 색상의 나노와이어로 이루어지는 층의 두께가 상대적으로 두껍도록 형성될 수 있다. 상기 발광층(130)은 이러한 경우에 보다 효율적으로 백색광 또는 특정색을 구현할 수 있게 된다.The
상기 발광층(130)은 복수의 나노와이어(130a)가 분산된 극성 용매를 적하시킨 후에 전기장을 인가하는 전계에 의한 분산 방법, 극성 용매를 분산시키는 랜덤 분산 방법, 또는 일렬 배열 방법 또는 하부에 형성되는 층과의 접합에 의한 분산 방법과 같은 방법에 의하여 형성될 수 있다. 한편, 상기 발광층(130)은 나노와이어(130a)를 직접 제1전극(120)상에 전체적으로 랜덤하게 또는 일렬 배열 모양으로 증착한 뒤 필요한 부분만 남기고 나머지 부분을 제거하는 방법에 의하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 발광층(130)은 나노와이어(130a)를 제1전극(120) 상에서 필요한 부분만 랜덤하게 또는 일렬 배열 모양으로 증착하는 방법에 의하여 형성될 수 있다.The
상기 전계에 의한 분산 방법은 물, 이소프로필알코올, 에탄올, 메탄올, 아세톤 또는 나노와이어 전용 분산 용액과 같은 극성 용매에 나노와이어(130a)를 분산시킨 후에 나노와이어 분산 용액을 제1전극(120) 상에 적하시켜 발광층(130)을 도포하게 된다. 그리고 상기 전계에 의한 분산 방법은 도포된 발광층(130)에 전계를 가하여 전기장을 형성함으로써 나노와이어(130a)가 극성 용매 내부에서 전기장의 방향에 따라 배열되도록 한다. 따라서, 상기 전계에 의한 분산 방법은 나노와이어(130a)가 일정한 방향으로 배열되도록 발광층을 형성할 수 있게 된다. 상기 극성 용매는 나노와이어(130a)가 분산된 후에는 휘발되며, 발광층(130)은 나노와이어(130a)가 전체적으로 일정한 방향으로 배열되어 이루어지게 된다.The electric field dispersing method may include dispersing the
상기 랜덤 분산방법은 나노와이어(130a)를 상기 극성 용매와 섞은 후 제1전극(120) 상에 떨어뜨린 후 극성 용매를 증발시켜 발광층(130)을 형성하게 된다. 상기 랜덤 분산방법은 상기와 같은 과정을 반복하여 발광층(130)의 나노와이어(130a)의 밀도를 조절할 수 있다. 또한, 상기 랜덤 분산방법은 발광층(130)의 내부에서 나노와이어(130a)를 일정한 방향으로 배열하기 위해서 기판을 일정한 방향으로 기울이고 길이방향으로 계속해서 나노와이어 분산 극성 용매를 떨어뜨리고 말리는 순서를 계속해서 반복한다. In the random dispersion method, the
또한, 상기 발광층(130)은 별도의 기판 위에 나노와이어를 배열시키고, 배열된 나노와이어를 원하는 절연기판(110)상으로 이전시키는 방법에 의하여 형성될 수 있다.The
또한, 상기 발광층(130)은 복수의 나노와이어(130a)와 분산제로서의 유기물이 혼합되어 점도를 가지는 잉크 형태의 나노 혼합물로 코팅되어 형성될 수 있다. 상기 유기물은 전도성 고분자 수지 또는 실리콘 수지, 폴리이미드 수지, 요소수지, 아크릴 수지 등이 사용될 수 있으며, 특히 광투과 에폭시 수지 또는 광투과 실리콘 수지 등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 유기물은 요구되는 잉크의 물성치를 충족시키기 위해 계면활성제, 레벨링 에이젼트 등의 첨가제와 cosolvent 혹은 액상 liquid carrier vehicle 등이 첨가될 수 있다. 또한, 상기 유기물은 발광 활성제 또는 나노와이어 분산제를 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서 말한 발광 활성제란 발광특성을 보이는 나노와이어의 발광특성들, 즉 발광 파장 조절 및 발광 세기 조절을 도와주는 역할을 할수 있는 유기물을 의미한다. In addition, the
상기 발광층(130)은 나노 혼합물이 코팅된 후에 가열 건조 또는 자연 건조되어 유기물의 일부 또는 전부가 제거될 수 있다. 따라서, 상기 발광층(130)은 나노와이어(130a)만으로 이루어지거나 또는 유기물의 복합 재료층으로 형성될 수 있다.The
상기 발광층(130)은 나노와이어와 유기물이 혼합된 나노 혼합물이 코팅되어 형성되는 경우에 스핀코팅법, 잉크젯 방법, 레이저 전사법(LITI), 나노 임플렌테이션법 또는 실크스크린 프린팅법 등과 같은 방법으로 형성될 수 있다. 상기 스핀코팅법, 잉크젯 방법, 레이저 전사법(LITI), 나노 임플렌테이션법 또는 실크스크린 프린팅법은 일반적인 방법이 사용될 수 있으며 여기서 상세한 설명에 대하여 생략한다.The
따라서, 상기 발광층(130)은 나노와이어(130a)가 코팅 방식에 의하여 형성됨에 따라 보다 용이하게 전체적으로 균일하게 형성되는 것이 가능하게 된다. 또한, 상기 발광층(130)은 나노와이어에 의하여 형성되므로 높은 기계적 강도와 긴 수명을 가지게 된다. 또한, 상기 발광층(130)은 전체적으로 균일하면서 높은 발광 효율을 유지하면서 낮은 구동 전압으로 구동된다. 즉, 상기 면 광원 소자(100)는 발광층(130)이 나노와이어(130a)로 형성되므로 낮은 구동 전압에서도 발광이 가능하게 된다. 따라서, 상기 면 광원 소자(100)는 기존의 면 광원 소자에 비하여 낮은 구동 전압으로 구동되는 것이 가능하며 높은 발광 효율을 갖게 된다. Accordingly, since the
상기 평탄화층(135)은 나노와이어(130a) 사이의 공간을 충진하여 발광층(130)이 전체적으로 평탄하게 되도록 한다. 상기 평탄화층(135)은 나노와이어(130a)의 발광 효율을 감소시키지 않기 위하여 투명층으로 형성된다. 상기 평탄화층(135)은 전기적 절연체에 의한 절연층으로 형성된다. 상기 평탄화층(135)은 실리콘 산화물과 같은 산화물 또는 실리콘 수지, 폴리이미드 수지, 요소수지, 아크릴 수지 등이 사용될 수 있으며, 특히 광투과 에폭시 수지 또는 광투과 실리콘 수지 등이 사용될 수 있다. 한편, 상기 평탄화층(135)은 발광층(130)이 나노와이어(130a)와 유기물에 의하여 형성되면서 유기물이 발광층(130)에 존재하는 경우에는 형성되지 않을 수 있다.The
상기 제2전극(140)은 바 형상 또는 띠 형상으로 형성되며, 절연기판(110)의 상부에서 절연기판(110)의 타측에 제1전극(120)과 이격되어 배열되도록 형성된다. 상기 제2전극(140)은 제1전극(120)과 서로 이격되어 형성되면서 발광층(130)을 형성하기 위한 격벽을 형성하게 된다. 또한, 상기 제2전극(140)은 제1전극(120)과 마찬가지로 발광층(130)의 면적을 증가시키기 위하여 폭이 길이보다 작게 형성된다. 상기 제2전극(140)은 제1전극(120)과 동일 또는 유사한 재질로 형성되며, 여기서 상세한 설명은 생략한다.The
또한, 상기 제2전극(140)은 제1전극(120)과 반대의 극성을 가지도록 형성된다. 또한, 상기 제2전극(140)은 알루미늄(Al), 알루미늄:네오듐(Al:Nd), 은(Ag), 주석(Sn), 텅스텐(W), 금(Au), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 니켈(Ni), 티타늄(Ti)과 같은 금속층으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2전극(140)은 인듐주석 산화물(Indium Tin Oxide:ITO), 인듐아연산화물(Indium Zinc Oxide:IZO), 불소도핑 주석산화물(F-doped Tin Oxide:FTO), 산화아연(Zinc Oxide), Ca:ITO, Ag:ITO와 같은 투명 도전성 산화물에 의한 투명층으로 형성될 수 있다. 한편, 상기 제1전극(120)이 금속층으로 형성되는 경우에, 제2전극(140)은 투명층으로 형성된다. 상기 제1전극(120)이 투명층으로 형성되는 경우에, 제2전극(140)은 금속층으로 형성되며 빛을 반사하는 반사층으로 형성될 수 있다.Also, the
또한, 상기 제2전극(140)은 발광층(130)과 대향하는 면에 전도성 폴리머로 형성되는 전도층(도면에 도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 상기 전도층은 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 폴리아세틸렌, 폴리(p-페닐렌), 폴리티오펜, 폴리(p-페닐렌 비닐렌) 및 폴리(티에닐렌 비닐렌)로 구성된 그룹으로부터 선택된 폴리머로 형성될 수 있다. 상기 전도층은 제2전극(140)과 발광층(130)의 전기적 결합을 증가시키게 된다.The
상기 제1절연층(150)은 절연기판(110)의 상부에서 제1전극(120)과 발광 층(130) 사이에 형성된다. 상기 제1절연층(150)은 면 광원 소자(100)의 구동 방식에 따라 선택적으로 형성된다. 즉, 상기 면 광원 소자(100)는 구동 방식에 따라, 발광층(130)이 제1전극(120)과 전기적으로 절연되도록 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 면 광원 소자(100)가 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Device)와 다른 방식으로 구동되는 경우에, 상기 제1절연층(150)이 발광층(130)과 제1전극(120)이 전기적으로 절연되어 형성될 수 있다.The first insulating
상기 제1절연층(150)은 무기 재료, 유기 재료 또는 무기 재료와 유기 재료의 복합재료로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로는 상기 제1절연층(150)은 무기 재료로 실리콘 나이트라이드와 같은 실리콘 질화막, 실리콘 산화물, 산화물계열의 절연체 또는 유기 절연체 등으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1절연층(150)은 유기 재료로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에릴렌나프탈레이트(PEN), 폴리이미드와 같은 폴리머 재질로 형성될 수 있다.The first insulating
상기 제2절연층(160)은 절연기판(110)의 상부에서 제2전극(120)과 발광층(130) 사이에 형성된다. 즉, 상기 제2절연층(160)은 제2전극(140)과 발광층(130)을 전기적으로 절연시키게 된다. 상기 제2절연층(160)은 면 광원 소자(100)의 구동 방식에 따라 선택적으로 형성된다. 상기 제2절연층(160)은 제1절연층(150)과 동일한 재료로 형성될 수 있다. The second
다음은 본 발명의 다른 실시예에 따른 면 광원 소자에 대하여 설명한다. Next, a planar light source device according to another embodiment of the present invention will be described.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자의 도 1a에 대응되는 개략적인 평면도를 나타낸다.2 is a schematic plan view corresponding to FIG. 1A of a planar light source device according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 면 광원 소자(200)는, 도 2를 참조하면, 절연기판(110)과 제1전극(120)과 발광층(230) 및 제2전극(140)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 면 광원 소자(200)는 절연기판(110)의 상면에서 제1전극(120)과 발광층(230) 사이에 형성되는 제1절연층(150)과 제2전극(140)과 발광층(230) 사이에 형성되는 제2절연층(160)을 더 포함하여 형성될 수 있다. 한편, 상기 제1절연층(150)과 제2절연층(160)은 어느 한 층만이 형성될 수 있으며, 두 층 모두 형성될 수 있다. 한편, 도 2는 상기 면 광원 소자(200)를 구성하는 제1전극(120)과 제2전극(140)를 도시하지 않고 있으며, 도 1a에 도시된 바와 동일하므로 이를 참조한다. 2, the planar
본 발명의 다른 실시예에 따른 면 광원 소자(200)는 도 1a와 도 1b의 실시예에 따른 면 광원 소자(100)에 대비하여 발광층(230)의 구조만 다르게 형성되며 다른 구성요소는 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 면 광원 소자(200)는 발광층(230)을 중심으로 설명한다. 또한, 상기 면 광원 소자(200)는 1a와 도 1b에 따른 면 광원 소자(100)와 동일 또는 유사한 부분은 동일한 도면부호를 사용하며, 여기서 상세한 설명을 생략한다.The planar
상기 발광층(230)은 복수의 나노와이어(230a)가 코팅되어 박막층으로 형성된다. 또한, 상기 나노와이어(230a)는 무기 발광 재료로 형성된다. 상기 발광 층(230)은 나노와이어(230a)의 상호 배열관계를 제외하고는 도 1a와 도 1b의 실시예에 따른 발광층(130)과 동일하게 형성되므로 여기서 상세한 설명을 생략한다. The
상기 발광층(230)은 나노와이어(230a)가 절연기판(110)의 상면과 평행한 방향으로 배열되면서 서로 엇갈리게 배열되어 형성된다. 상기 나노와이어(230a)는 제1전극(120)과 제2전극(140) 사이의 이격 거리에 상응하는 길이 또는 이격 거리보다 큰 길이로 형성된다. 따라서, 상기 발광층(230)은 도 1a와 도 1b에 따른 실시예의 발광층(130)보다 상대적으로 용이하게 형성될 수 있다. The
상기 발광층(230)은 나노와이어(230a)의 사이에 형성되는 공간을 충진하는 평탄화층(235)이 형성될 수 있다.The
다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자에 대하여 설명한다. Next, a planar light source device according to another embodiment of the present invention will be described.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자의 도 1a에 대응되는 개략적인 평면도를 나타낸다.FIG. 3 is a schematic plan view corresponding to FIG. 1A of a planar light source device according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자(300)는, 도 3을 참조하면, 절연기판(110)과 제1전극(120)과 발광층(330) 및 제2전극(140)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 면 광원 소자(300)는 절연기판(110)의 상면에서 제1전극(120)과 발광층(330) 사이에 형성되는 제1절연층(150)과 제2전극(140)과 발광층(330) 사이에 형성되는 제2절연층(160)을 더 포함하여 형성될 수 있다. 한편, 상기 제1절연층(150)과 제2절연층(160)은 어느 한 층만이 형성될 수 있으며, 두 층 모두 형성될 수 있다. 한편, 도 3은 상기 면 광원 소자(300)를 구성하는 제1전극(120)과 제2전극(140)를 도시하지 않고 있으며, 도 1a에 도시된 바와 동일하므로 이를 참조한다. 3, the planar
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자(300)는 도 1a와 도 1b의 실시예에 따른 면 광원 소자(100)에 대비하여 발광층(330)의 구조만 다르게 형성되며 다른 구성요소는 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자(300)는 발광층(330)을 중심으로 설명한다. 또한, 상기 면 광원 소자(300)는 1a와 도 1b에 따른 면 광원 소자(100)와 동일 또는 유사한 부분은 동일한 도면부호를 사용하며, 여기서 상세한 설명을 생략한다.The planar
상기 발광층(330)은 복수의 나노와이어(330a)가 코팅되어 박막층으로 형성된다. 또한, 상기 나노와이어(330a)는 무기 발광 재료로 형성된다. 상기 발광층(330)은 나노와이어(330a)의 상호 배열관계를 제외하고는 도 1a와 도 1b의 실시예에 따른 발광층(130)과 동일하게 형성되므로 여기서 상세한 설명을 생략한다. The
상기 발광층(330)은 나노와이어(330a)가 발광층(330)의 내부에서 랜덤 네트워크를 형성하도록 배열되어 형성된다. 상기 나노와이어(330a)는 면 광원 소자(300)를 구성하는 단위 셀의 길이 또는 폭보다 짧은 길이로 형성될 수 있다. 즉, 상기 나노와이어(330a)는 제1전극(120)과 제2전극(140) 사이의 이격 거리보다 짧은 길이로 형성될 수 있다. The
또한, 상기 발광층(330)은 나노와이어(330a)의 사이에 형성되는 공간을 충진하는 평탄화층(335)이 형성될 수 있다.The
다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자에 대하여 설명한다. Next, a planar light source device according to another embodiment of the present invention will be described.
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자의 개략적인 수직 단면도를 나타낸다. 도 4b는 도 4a의 C-C에 대한 개략적인 평면도를 나타낸다.4A is a schematic vertical sectional view of a surface light source device according to another embodiment of the present invention. Figure 4b shows a schematic plan view for C-C of Figure 4a.
본 발명의 실시예에 따른 면 광원 소자(400)는, 도 4a와 도 4b를 참조하면, 제1전극(420)과 발광층(430) 및 제2전극(440)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 면 광원 소자(400)는 제1전극(420)의 하부에 형성되는 기판(410)을 더 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 면 광원 소자(400)는 제1전극(420)과 발광층(430) 사이에 형성되는 제1절연층(450)과, 제2전극(440)과 발광층(430) 사이에 형성되는 제2절연층(460)을 더 포함하여 형성될 수 있다. 한편, 상기 제1절연층(450)과 제2절연층(460)은 어느 한 층만이 형성될 수 있으며, 두 층 모두 형성될 수 있다.4A and 4B, the planar
상기 기판(410)은 바람직하게는 세라믹 기판, 실리콘 웨이퍼 기판, 유리 기판 또는 폴리머 기판으로 이루어진다. 상기 세라믹 기판은 알루미나로 이루어질 수 있다. 상기 유리 기판은 실리콘 산화물로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 폴리머 기판은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에릴렌나프탈레이트(PEN), 폴리이미드와 같은 폴리머 재질로 형성될 수 있다. 또한, 상기 면 광원 소자(100)는 사용되는 평판 디스플레이 장치의 구조에 따라 기판의 상부에 박막 트랜지스터, 반도체층, 절연층이 형성될 수 있다.The
상기 제1전극(420)은 기판(410)의 상면에 박막으로 형성되며 음극 또는 양 극으로 형성된다. 상기 제1전극(420)은 알루미늄(Al), 알루미늄:네오듐(Al:Nd), 은(Ag)주석(Sn), 텅스텐(W), 금(Au), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 니켈(Ni), 티타늄(Ti)과 같은 금속층으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1전극(420)은 인듐주석 산화물(Indium Tin Oxide:ITO), 인듐아연산화물(Indium Zinc Oxide:IZO), 불소도핑 주석산화물(F-doped Tin Oxide:FTO), 산화아연(Zinc Oxide), Ca:ITO, Ag:ITO와 같은 투명 도전성 산화물에 의한 투명층으로 형성될 수 있다. 특히, 제1전극(420)이 면 광원 소자의 발광 면에 형성되는 경우에, 제1전극(420)은 투명층으로 형성된다.The
한편, 상기 제1전극(420)이 투명 전도층으로 형성되는 경우에, 제1전극(420)은 금속층으로 형성되면서 투명 전도층보다 상대적으로 폭이 작으면서 투명 전도층과 접촉되면서 평행하게 형성되는 버스 전극(도면에 도시하지 않음)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 버스 전극은 투명 전도층의 상대적으로 낮은 전기전도도를 보완하게 되어 면 광원 소자의 발광 효율과 발광 밝기를 증가시키게 된다.When the
또한, 상기 제1전극(420)은 발광층(430)과 대향하는 면에 전도성 폴리머로 형성되는 전도층(도면에 도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 상기 전도층은 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 폴리아세틸렌, 폴리(p-페닐렌), 폴리티오펜, 폴리(p-페닐렌 비닐렌) 및 폴리(티에닐렌 비닐렌)로 구성된 그룹으로부터 선택된 폴리머로 형성될 수 있다. 상기 전도층은 제1전극(420)과 발광층(430)의 전기적 결합을 증가시키게 된다. The
상기 발광층(430)은 무기 발광 재료로 이루어지는 복수의 나노와이어(130a)가 제1전극(420) 상면에 코팅되어 형성된다. 한편, 상기 발광층(430)은 나노와이어(430a)의 사이에 형성되는 공간을 포함하는 발광층(430)의 상부에 형성되는 평탄화층(435)을 포함하여 형성될 수 있다.The
상기 발광층(430)은 제1전극(420)의 상면에 직접 형성되어 제1전극(420)과 전기적으로 연결된다. 또한, 상기 발광층(430)은 기판(410)의 상면에 제1절연층(450)이 형성되는 경우에는 제1절연층(450)의 상면에 코팅되어 형성될 수 있다. The
상기 나노와이어(430a)는 무기 발광 재료로 이루어진다. 또한, 상기 나노와이어(430a)는 적색을 발광하는 적색 발광 재료로 이루어지는 적색 나노와이어와 녹색을 발광하는 녹색 발광 재료로 이루어지는 녹색 나노와이어 및 청색을 발광하는 청색 발광 재료로 이루어지는 청색 나노와이어를 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 나노와이어(430a)는 발광층(430)이 백색광을 구현하기 위하여 적색 나노와이어와 녹색 나노와이어 및 청색 나노와이어가 적정한 비율로 포함되어 형성된다. 상기 무기 발광 재료는 상기에서 설명한 바 있으므로 여기서 구체적인 종류에 대하여 설명하지 않는다. 한편, 상기 나노와이어(430a)는 적색 나노와이어와 녹색 나노와이어 및 청색 나노와이어의 혼합 비율에 따라 백색광과 유사한 광을 구현할 수 있다. The
상기 나노와이어(430a)는 길이가 직경보다 큰 와이어 형상으로 형성되며, 그 직경이 1㎚ - 300㎚이 되도록 형성될 수 있다. 상기 나노와이어(430a)의 직경이 너무 작으면 그 강도가 약하여 쉽게 분쇄되어 발광 효율이 감소될 수 있다. 또한, 상기 나노와이어(430a)의 직경이 너무 크면 발광층(430)을 균일하게 형성하기 어렵 게 된다.The
상기 나노와이어(430a)는 면 광원 소자(400)의 길이 또는 폭에 상응되는 길이로 형성될 수 있다. 즉, 상기 나노와이어(430a)는 면 광원 소자(400)를 구성하는 제1전극(420)의 길이 또는 폭에 대응되는 길이로 형성될 수 있다. 상기 나노와이어(430a)는 제1전극(420)의 길이 방향 또는 폭 방향을 가로지르도록 배치된다. 또한, 상기 나노와이어(430a)는 제1전극(420)의 상면과 평행한 방향으로 배치된다. 즉, 상기 나노와이어(430a)는 제1전극(420)의 상면에서 제1전극(420)의 일측에서 타측으로 가로지르도록 형성된다. 또한, 상기 나노와이어(430a)는 기판(410)의 상부에서 서로 평행하게 배치되어 형성될 수 있다.The
상기 발광층(430)은 바람직하게는 1nm 내지 500nm의 두께로 형성될 수 있다. 상기 발광층(430)의 두께가 너무 얇으면 발광 효율과 휘도가 낮아 광원으로 사용하는데 적합하지 않을 수 있다. 또한, 상기 발광층(430)의 두께가 너무 두꺼우면 불필요하게 나노와이어가 많이 사용될 수 있다.The
또한, 상기 발광층(430)은 하나의 층으로 이루어지며, 적색 나노와이어와 녹색 나노와이어 및 청색 나노와이어가 전체적으로 균일하게 혼합되도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 발광층(430)은 적어도 2개의 층으로 이루어지며, 하나의 층은 적색 나노와이어와 녹색 나노와이어 및 청색 나노와이어 중 2개의 나노와이어가 혼합되어 이루어지며, 다른 하나의 층은 나머지 나노와이어로 이루어지도록 형성될 수 있다. 상기 발광층(430)이 적어도 2개의 층으로 이루어지는 경우에 상대적으로 발 광 효율이 낮은 나노와이어로 이루어지는 층이 상부에 위치하도록 형성될 수 있다. 이러한 경우에 상기 발광층(430)은 보다 효율적으로 발광하여 백색광 또는 특정색을 구현할 수 있게 된다.In addition, the
또한, 상기 발광층(430)은 각 층을 이루는 나노와이어의 발광 효율에 따라 그 두께를 달리하여 형성할 수 있다. 상기 발광층(430)은 이러한 경우에 보다 효율적으로 백색광 또는 특정색을 구현할 수 있게 된다.In addition, the
상기 발광층(430)을 형성하는 방법은 상기에서 설명한 바 있으므로 여기서 상세한 설명을 생략한다.Since the method of forming the
상기 평탄화층(435)은 나노와이어(430a) 사이의 공간을 충진하여 발광층(430)이 전체적으로 평탄하게 되도록 한다. 상기 평탄화층(435)은 나노와이어(430a)의 발광 효율을 감소시키지 않기 위하여 투명층으로 형성된다. 상기 평탄화층(435)은 전기적 절연체에 의한 절연층으로 형성된다. 상기 평탄화층(435)은 실리콘 산화물과 같은 산화물 또는 실리콘 수지, 폴리이미드 수지, 요소수지, 아크릴 수지 등이 사용될 수 있으며, 특히 광투과 에폭시 수지 또는 광투과 실리콘 수지 등이 사용될 수 있다.The
상기 제2전극(440)은 박막으로 형성되며, 양극 또는 음극으로 형성된다. 상기 제2전극(440)은 발광층(430)을 중심으로 제1전극(420)과 서로 대향되도록 형성된다. 즉, 상기 발광층(430)이 제1전극(420)의 상면에 형성되는 경우에 제2전 극(440)은 발광층(430)의 상면에 형성된다. 또한, 상기 발광층(430)이 제1절연층(450)의 상면에 형성되는 경우에, 제2전극(440)은 제2절연층(460)의 상면에 형성될 수 있다. The
또한, 상기 제2전극(440)은 제1전극(420)과 반대의 극성을 가지도록 형성된다. 또한, 상기 제2전극(440)은 알루미늄(Al), 알루미늄:네오듐(Al:Nd), 은(Ag), 주석(Sn), 텅스텐(W), 금(Au), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 니켈(Ni), 티타늄(Ti)과 같은 금속층으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2전극(440)은 인듐주석 산화물(Indium Tin Oxide:ITO), 인듐아연산화물(Indium Zinc Oxide:IZO), 불소도핑 주석산화물(F-doped Tin Oxide:FTO), 산화아연(Zinc Oxide), Ca:ITO, Ag:ITO와 같은 투명 도전성 산화물에 의한 투명층으로 형성될 수 있다. 한편, 상기 제1전극(420)이 금속층으로 형성되는 경우에, 제2전극(440)은 투명층으로 형성된다. 상기 제1전극(420)이 투명층으로 형성되는 경우에, 제2전극(440)은 금속층으로 형성되며 빛을 반사하는 반사층으로 형성될 수 있다.In addition, the
또한, 상기 제2전극(440)은 발광층(430)과 대향하는 면에 전도성 폴리머로 형성되는 전도층(도면에 도시하지 않음)을 더 포함할 수 있다. 상기 전도층은 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 폴리아세틸렌, 폴리(p-페닐렌), 폴리티오펜, 폴리(p-페닐렌 비닐렌) 및 폴리(티에닐렌 비닐렌)로 구성된 그룹으로부터 선택된 폴리머로 형성될 수 있다. 상기 전도층은 제2전극(440)과 발광층(430)의 전기적 결합을 증가시키게 된다. The
상기 제1절연층(450)은 제1전극(420)과 발광층(430) 사이에 박막으로 형성될 수 있다. 상기 제1절연층(450)은 면 광원 소자(400)의 구동 방식에 따라 선택적으로 형성된다. 상기 제1절연층(450)은 무기 재료, 유기 재료 또는 무기 재료와 유기 재료의 복합재료로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로는 상기 제1절연층(450)은 무기 재료로 실리콘 나이트라이드와 같은 실리콘 질화막, 실리콘 산화물, 산화물계열의 절연체 또는 유기 절연체로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제1절연층(450)은 유기 재료로 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에릴렌나프탈레이트(PEN), 폴리이미드와 같은 폴리머 재질로 형성될 수 있다. 상기 제1절연층(450)은 제1전극(420) 방향이 화소 표시 방향으로 형성되는 경우에는 투명한 재질로 형성된다.The first insulating
상기 제2절연층(460)은 제2전극(440)과 발광층(430) 사이에 박막으로 형성될 수 있다. 상기 제2절연층(460)은 면 광원 소자(400)의 구동 방식에 따라 선택적으로 형성된다. 상기 제2절연층(460)은 제2전극(440)과 발광층(430)을 전기적으로 절연시키게 된다. 상기 제2절연층(460)은 제1절연층(450)과 동일한 재료로 형성될 수 있다. 또한, 상기 제2절연층(460)은 제2전극(440) 방향이 화소 표시 방향으로 형성되는 경우에 투명한 재질로 형성될 수 있다. The second
다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자에 대하여 설명한다.Next, a planar light source device according to another embodiment of the present invention will be described.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자의 도 4b에 대응되는 평면도를 나타낸다. 5 is a plan view corresponding to FIG. 4B of a planar light-source device according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시예에 따른 면 광원 소자(500)는, 도 5를 참조하면, 제1 전극(420)과 발광층(530) 및 제2전극(440)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 면 광원 소자(500)는 제1전극(420)의 하부에 형성되는 기판(410), 제1전극(420)과 발광층(530) 사이에 형성되는 제1절연층(450) 및 제2전극(440)과 발광층(530) 사이에 형성되는 제2절연층(460)을 더 포함하여 형성될 수 있다. 한편, 상기 제1절연층(450)과 제2절연층(460)은 어느 한 층만이 형성될 수 있으며, 두 층 모두 형성될 수 있다. 한편, 도 5는 상기 면 광원 소자(500)를 구성하는 제1전극(420)과 제2전극(440)를 도시하지 않고 있으며, 도 4a에 도시된 바와 동일하므로 이를 참조한다. 5, a planar
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자(500)는 도 4a와 도 4b의 실시예에 따른 면 광원 소자(400)에 대비하여 발광층(530)의 구조만 다르게 형성되며 다른 구성요소는 동일 또는 유사하게 형성된다. 따라서, 이하에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 면 광원 소자(500)는 발광층(530)을 중심으로 설명한다. 또한, 상기 면 광원 소자(500)는 4a와 도 4b에 따른 면 광원 소자(400)와 동일 또는 유사한 부분은 동일한 도면부호를 사용하며, 여기서 상세한 설명을 생략한다.4A and 4B, the structure of the
상기 발광층(530)은 복수의 나노와이어(530a)가 코팅되어 박막층으로 형성된다. 또한, 상기 나노와이어(530a)는 무기 발광 재료로 형성된다. 상기 발광층(530)은 나노와이어(530a)의 상호 배열관계를 제외하고는 도 4a와 도 4b의 실시예에 따른 발광층(430)과 동일하게 형성되므로 여기서 상세한 설명을 생략한다. The
상기 나노와이어(530a)는 면 광원 소자(500)의 길이 또는 폭에 상응되는 길이로 형성될 수 있다. 즉, 상기 나노와이어(530a)는 면 광원 소자(500)를 구성하는 제1전극(420)의 길이 또는 폭에 대응되는 길이로 형성될 수 있다. 또한, 상기 나노와이어(530a)는 제1전극(420)의 상면에 평행한 방향으로 배치된다. 즉, 상기 나노와이어(530a)는 제1전극(420)의 상면에서 따라 제1전극(420)의 일측으로부터 타측으로 가로지르도록 형성된다. 이때, 상기 나노와이어(530a)는 제1전극(420)의 일측에서 타측으로 배열되면서 서로 엇갈리게 배치되도록 형성될 수 있다. 더 나아가, 상기 나노와이어(530a)은 제1전극(420)의 상부에서 제1전극(420)의 평면과 평행하면서 불규칙한 방향으로 배열되어 형성될 수 있다. 따라서, 상기 발광층(530)은 나노와이어가 서로 평행하게 형성되는 경우에 비하여 상대적으로 용이하게 형성될 수 있다. 특히, 상기 발광층(530)이 복수 층으로 형성되는 경우에, 서로 다른 층의 나노와이어(530a)를 서로 평행하게 형성할 필요가 없게 된다. 또한, 상기 나노와이어(530a)가 서로 엇갈리게 배치되어 발광층(530)의 강도를 증가시키게 되므로, 상기 발광층(530)에 나노와이어(530a) 및 제1전극(420)의 평면과 수직 방향인 방향으로 압력이 인가되는 경우에도 면 광원 소자(500)가 굴곡되는 것을 방지하게 된다.The
또한, 상기 발광층(530)은 나노와이어(530a)의 사이에 형성되는 공간을 포함하는 발광층(530)의 상부에 형성되는 평탄화층(535)이 형성될 수 있다.The
다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자에 대하여 설명한다.Next, a planar light source device according to another embodiment of the present invention will be described.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자의 도 4b에 대응되는 평면도를 나타낸다.6 is a plan view corresponding to FIG. 4B of a planar light source according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자(600)는, 도 6을 참조하면, 제1전극(420)과 발광층(630) 및 제2전극(440)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 면 광원 소자(600)는 제1전극(420)의 하부에 형성되는 기판(410), 제1전극(420)과 발광층(630) 사이에 형성되는 제1절연층(450) 및 제2전극(440)과 발광층(630) 사이에 형성되는 제2절연층(460)을 더 포함하여 형성될 수 있다. 한편, 상기 제1절연층(450)과 제2절연층(460)은 어느 한 층만이 형성될 수 있으며, 두 층 모두 형성될 수 있다. 한편, 도 6은 상기 면 광원 소자(600)를 구성하는 제1전극(420)과 제2전극(440)를 도시하지 않고 있으며, 도 4a에 도시된 바와 동일하므로 이를 참조한다. 6, a planar
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자(600)는 도 4a와 도 4b의 실시예에 따른 면 광원 소자(400)에 대비하여 발광층(630)의 구조만 다르게 형성되며 다른 구성요소는 동일하게 형성된다. 따라서, 이하에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 면 광원 소자(600)는 발광층(630)을 중심으로 설명한다. 또한, 상기 면 광원 소자(600)는 4a와 도 4b에 따른 면 광원 소자(400)와 동일 또는 유사한 부분은 동일한 도면부호를 사용하며, 여기서 상세한 설명을 생략한다.The planar
상기 발광층(630)은 복수의 나노와이어(630a)가 코팅방식에 의하여 코팅되어 박막층으로 형성된다. 또한, 상기 나노와이어(630a)는 무기 발광 재료로 형성된다. 상기 발광층(630)은 나노와이어(630a)의 상호 배열관계를 제외하고는 도 4a와 도 4b의 실시예에 따른 발광층(430)과 동일하게 형성되므로 여기서 상세한 설명을 생략한다. The
상기 나노와이어(630a)는 면 광원 소자(600)의 길이 또는 폭보다 짧은 길이로 형성될 수 있다. 즉, 상기 나노와이어(630a)는 면 광원 소자(600)를 구성하는 제1전극(420)의 길이 또는 폭보다 짧은 길이로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 나노와이어(630a)는 발광층(630)의 내부에서 서로 연결되면서 랜덤한 방향으로 배열되도록 형성된다. 즉, 상기 나노와이어(630a)는 발광층(630)의 내부에서 랜덤 네트워크를 형성하게 된다. 따라서, 상기 발광층(630)은 나노와이어(630a)가 단위 셀의 길이 또는 폭에 상응하는 길이로 형성되는 경우에 비하여 상대적으로 용이하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 발광층(630)은 나노와이어(630a)의 길이가 짧아 나노와이어(630a)가 일 방향으로 배열될 필요가 없으므로 랜덤 분산 방법에 의하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 발광층(630)이 나노와이어와 유기물의 혼합물인 나노 혼합물의 코팅에 의하여 형성되는 경우에도, 나노와이어(630a)는 길이가 상대적으로 짧게 되므로 스핀코팅, 잉크젯 방법 또는 실크스크린 방법과 같은 방법의 적용이 용이하게 된다. 또한, 상기 나노와이어(630a)가 서로 엇갈리게 배치되어 발광층(630)의 강도를 증가시키게 되므로, 상기 발광층(630)에 제1전극(420)의 평면과 수직 방향인 방향으로 압력이 인가되는 경우에 면 광원 소자(600)가 굴곡되는 것을 방지하게 된다.The
또한, 상기 발광층(630)은 나노와이어(630a)의 사이에 형성되는 공간을 포함하는 발광층(630)의 상부에 형성되는 평탄화층(635)이 형성될 수 있다.The
다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자에 대하여 설명한다. Next, a planar light source device according to another embodiment of the present invention will be described.
도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자의 개략적인 수직 단면도를 나타낸다. 도 7b는 도 7a의 C-C에 대한 개략적인 평면도를 나타낸다.7A is a schematic vertical cross-sectional view of a surface light source device according to another embodiment of the present invention. Figure 7b shows a schematic plan view for C-C of Figure 7a.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자(700)는, 도 4a와 도 4b를 참조하면, 제1전극(420)과 발광층(730) 및 제2전극(440)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 면 광원 소자(700)는 제1전극(420)의 하부에 형성되는 기판(410)을 더 포함하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 면 광원 소자(700)는 제1전극(420)과 발광층(730) 사이에 형성되는 제1절연층(450)과 제2전극(440)과 발광층(730) 사이에 형성되는 제2절연층(460)을 더 포함하여 형성될 수 있다. 한편, 상기 제1절연층(450)과 제2절연층(460)은 어느 한 층만이 형성될 수 있으며, 두 층 모두 형성될 수 있다. 4A and 4B, the planar
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자(700)는 도 4a와 도 4b의 실시예에 따른 면 광원 소자(400)와 대비하여 발광층(730)이 제1전극(420)의 상면을 기준으로 수직 방향으로 90도 회전된 구조와 유사한 구조로 형성된다. 즉, 상기 면 광원 소자(700)는 판상으로 형성되는 제1전극(420)의 상부 방향으로 배열되는 나노와이어(730a)에 의한 발광층(730) 및 제2전극(440)이 순차적으로 적층되어 형성되는 구조이다.The planar
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자(700)는 도 4a와 도 4b의 실시예에 따른 면 광원 소자(400)와 발광층(730)의 구조만 다르게 형성되며 다른 구성요소는 동일하게 형성된다. 따라서, 이하에서 본 발명의 다른 실시예에 따른 면 광원 소자(700)는 발광층(730)을 중심으로 설명한다. 또한, 상기 면 광원 소자(700)는 도 4a와 도 4b에 따른 면 광원 소자(400)와 동일 또는 유사한 부분은 동일한 도면부호를 사용하며, 여기서 상세한 설명을 생략한다.The planar
상기 발광층(730)은 복수의 나노와이어(730a)가 코팅되어 형성된다. 또한, 상기 나노와이어(730a)는 무기 발광 재료로 형성된다. 상기 발광층(730)은 바람직하게는 1nm 내지 10um의 두께로 형성될 수 있다. 또한, 상기 발광층(730)의 두께는 나노와이어(730a)의 밀도에 따라 조절될 수 있다. 상기 발광층(730)은 나노와이어(730a)의 상호 배열관계를 제외하고는 도 4a와 도 4b의 실시예에 따른 발광층(430)과 동일하게 형성되므로 여기서 상세한 설명을 생략한다. The
상기 나노와이어(730a)는 제1전극(420)과 제2전극(440)의 이격 거리에 상응하는 길이로 형성될 수 있다. 한편, 상기 면 광원 소자(700)가 제1절연층(450)과 제2절연층(460)을 포함하는 경우에 상기 나노와이어(730a)는 제1절연층(450)과 제2절연층(460) 사이의 이격 거리에 상응하는 길이로 형성될 수 있다. 상기 나노와이어(730a)는 제1전극(420)의 상면과 수직한 방향으로 배치된다. 즉, 상기 나노와이어(430a)는 제1전극(420)에서 제2전극(440) 방향으로 수직하게 배열되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 나노와이어(730a)는 서로 평행하게 배치되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 나노와이어(730a)는 제1전극(420)의 상부 방향으로 배열되면서 서로 엇갈리게 형성될 수 있다.The
또한, 상기 발광층(730)이 적어도 2개의 층으로 형성되는 경우에는 나노와 이어(730a)의 길이가 각 층의 높이보다 작게 형성됨은 물론이다.When the
또한, 상기 발광층(730)은 나노와이어(730a)의 사이에 형성되는 공간을 충진하는 평탄화층(735)이 형성될 수 있다.The
다음은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자에 대하여 설명한다.Next, a planar light source device according to another embodiment of the present invention will be described.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자의 도 7a에 대응되는 개략적인 수직 단면도를 나타낸다.8 is a schematic vertical cross-sectional view corresponding to FIG. 7A of a planar light-source device according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자(800)는, 도 8을 참조하면, 제1전극(420)과 발광층(830) 및 제2전극(440)을 포함하여 형성된다. 또한, 상기 면 광원 소자(800)는 제1전극(420)의 하부에 형성되는 기판(410), 제1전극(420)과 발광층(830) 사이에 형성되는 제1절연층(450) 및 제2전극(440)과 발광층(830) 사이에 형성되는 제2절연층(460)을 더 포함하여 형성될 수 있다. 한편, 상기 제1절연층(450)과 제2절연층(460)은 어느 한 층만이 형성될 수 있으며, 두 층 모두 형성될 수 있다. 한편, 도 8은 상기 면 광원 소자(800)를 구성하는 제1전극(420)과 제2전극(440)를 도시하지 않고 있으며, 도 7a에 도시된 바와 동일하므로 이를 참조한다. The surface
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자(800)는 도 4a와 도 4b의 실시예에 따른 면 광원 소자(400)에 대비하여 발광층(830)의 구조만 다르게 형성되며 다른 구성요소는 동일하게 형성된다. 따라서, 이하에서 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자(800)는 발광층(830)을 중심으로 설명한다. 또한, 상기 면 광 원 소자(800)는 4a와 도 4b에 따른 면 광원 소자(400)와 동일 또는 유사한 부분은 동일한 도면부호를 사용하며, 여기서 상세한 설명을 생략한다.The planar
상기 발광층(830)은 복수의 나노와이어(830a)가 코팅방식에 의하여 코팅되어 형성된다. 또한, 상기 나노와이어(830a)는 무기 발광 재료로 형성된다. 상기 발광층(830)은 나노와이어(830a)의 상호 배열관계를 제외하고는 도 7a와 도 7b의 실시예에 따른 발광층(730)과 동일하게 형성되므로 여기서 상세한 설명을 생략한다.The
상기 나노와이어(830a)는 제1전극(420)과 제2전극(440) 사이의 이격 거리보다 짧은 길이로 형성될 수 있다. 따라서, 상기 나노와이어(830a)는 발광층(830)의 내부에서 서로 연결되면서 랜덤한 방향으로 배열되도록 형성된다. 즉, 상기 나노와이어(830a)는 발광층(830)의 내부에서 랜덤 네트워크를 형성하게 된다. 따라서, 상기 발광층(830)은 나노와이어가 제1전극(420)과 제2전극(440) 사이의 이격 거리에 상응하는 길이로 형성되는 경우에 비하여 상대적으로 용이하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 발광층(830)은 나노와이어(830a)의 길이가 짧아 나노와이어(830a)가 일 방향으로 배열될 필요가 없으므로 랜덤 분산 방법에 의하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 발광층(830)이 나노와이어와 유기물의 혼합물인 나노 혼합물의 코팅에 의하여 형성되는 경우에도, 나노와이어(830a)는 길이가 상대적으로 짧게 되므로 스핀 코팅, 잉크젯 방법 또는 실크 스크린 방법과 같은 방법의 적용이 용이하게 된다.The
한편, 상기 발광층(830)은 적어도 2개의 층으로 형성되는 경우에는 나노와이어(830a)의 길이가 각 층의 높이보다 작게 형성됨은 물론이다.When the
또한, 상기 발광층(830)은 나노와이어(830a)의 사이에 형성되는 공간을 충 진하는 평탄화층(835)이 형성될 수 있다.In addition, the
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 면 광원 소자의 개략적인 평면도를 나타낸다. 1A is a schematic plan view of a surface light source device according to an embodiment of the present invention.
도 1b는 도 1a의 A-A에 대한 개략적인 수직 단면도를 나타낸다.Figure 1b shows a schematic vertical cross-sectional view of A-A of Figure la.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 면 광원 소자의 도 1a에 대응되는 평면도를 나타낸다.FIG. 2 is a plan view corresponding to FIG. 1A of a planar light-source device according to another embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자의 도 1a에 대응되는 평면도를 나타낸다.FIG. 3 is a plan view corresponding to FIG. 1A of a planar light-source device according to another embodiment of the present invention.
도 4a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자의 개략적인 수직 단면도를 나타낸다.4A is a schematic vertical sectional view of a surface light source device according to another embodiment of the present invention.
도 4b는 도 4a의 B-B에 대한 평면도를 나타낸다.Fig. 4B shows a plan view for B-B of Fig. 4A. Fig.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자의 도 4b에 대응되는 평면도를 나타낸다.5 is a plan view corresponding to FIG. 4B of a planar light-source device according to another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자의 도 4b에 대응되는 평면도를 나타낸다.6 is a plan view corresponding to FIG. 4B of a planar light source according to another embodiment of the present invention.
도 7a는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자의 개략적인 수직 단면도를 나타낸다.7A is a schematic vertical cross-sectional view of a surface light source device according to another embodiment of the present invention.
도 7b는 도 7a의 C-C에 대한 개략적인 평면도를 나타낸다.Figure 7b shows a schematic plan view for C-C of Figure 7a.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 면 광원 소자의 도 7a에 대응되는 개략적인 평면도를 나타낸다.8 is a schematic plan view corresponding to FIG. 7A of a planar light-source device according to another embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800: 면 광원 소자100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800: plane light source device
110, 610: 기판110, 610: substrate
120, 320, 620: 제1전극120, 320, 620: a first electrode
130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 830: 발광층130, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 830:
140, 340, 640: 제2전극140, 340, 640: the second electrode
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