KR101827437B1 - 납 성분을 함유하지 않는 색 변환체와 그 제조방법 및 상기 색 변환체를 포함하는 조명장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 납을 함유하지 않는 유리 매트릭스 및 형광체를 포함하는 색 변환체와 그 제조방법 및 상기 색 변환체를 포함하는 조명장치에 관한 것으로, 본 발명에 의한 색 변환체는, 유리 매트릭스와 형광체의 조성 및 두께를 조절함으로써, 색 변환이 용이하고, 본 발명에 따른 조명장치는, 높은 휘도 효율 및 전력 효율을 나타낸다.

Description

납 성분을 함유하지 않는 색 변환체와 그 제조방법 및 상기 색 변환체를 포함하는 조명장치{Pb-free Color Conversion Device And Method For Manufacturing The Same And Lighting Devices Comprising The Pb-free Color Conversion Device}

본 발명은 납 성분을 함유하지 않는 유리 매트릭스 및 형광체를 포함하는 색 변환체와 그 제조방법 및 상기 색 변환체를 포함하는 조명장치에 관한 것이다.

백색 유기 발광 다이오드는 낮은 구동 전압, 높은 전력 효율, 높은 연색성, 가벼운 무게, 플랙서블 구현성 등의 장점을 가지고 차세대 조명의 광원으로 주목받고 있다. 백색 유기 발광 다이오드를 조명의 광원으로 사용하기 위해서는 (0.33, 0.33)의 Commission Internatimoale de l'Eclairg 색 좌표, 3000K - 7000K 사이의 색온도, 80이상의 연색성이 요구 된다. 일반적으로 백색 유기 발광 다이오드를 제작 하는 방법에는 단일 white층, 수직 red-green-blue 적층, 수직 yellow-blue 적층, blue 유기 발광 다이오드에 색 변환층을 이용하는 방법 등이 있다. 특히 형광체를 이용한 색 변환층을 사용하는 경우 색 안정성이 좋은 광원을 쉽게 제작 할 수 있다. 일반적으로 색 변환층을 이용하여 양질의 백색 광원을 얻기 위해서는 형광체의 여기 스펙트럼과 blue 유기 발광 다이오드의 발광 스펙트럼이 적절히 맞아야 한다.

형광체를 이용한 색 변환층을 제작하는 기술에는 세라믹 형광체, 세라믹 유리 형광체, PiG (Phosphor in Glass, 이하 PiG) 등 많은 방법이 있으나, PiG의 경우 다른 방식에 비해 낮은 750 ℃ 정도의 소결 공정 온도에서 제작이 가능하여 제작 단가를 낮출 수 있는 장점이 있다. 또한 PiG는 유리 분말과 형광체 분말을 혼합하여 소결하는 방식으로 형광체와 유리의 혼합 조성을 쉽게 바꿀 수 있으며 이에 따라 유기 발광 다이오드의 색을 쉽게 조절 할 수 있다.

한국공개특허 제2014-0035553호

본 발명의 목적은, 휘도 효율 및 전력 효율이 향상되고, 다양한 색 변환이 가능하도록 하는 색 변환체와 그 제조방법 및 상기 색 변환체를 포함하는 조명장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해,

납 성분이 함유되지 않은 유리 매트릭스와 상기 유리 매트릭스에 분산된 형광체를 포함하는 색 변환체; 및

상기 색 변환체의 일면 또는 양면에 형성되며, 발광층을 포함하는 유기층을 포함하는 조명장치를 제공한다.

또한, 본 발명은,

납 성분이 함유되지 않은 유리 원료와 분말 상태의 형광체를 혼합하는 혼합단계;

상기 혼합단계를 거친 혼합물을 750 ℃ 이하의 온도에서 소결하는 소결단계를 포함하는 색 변환체 제조방법을 제공한다.

본 발명에 의한 색 변환체 및 이를 포함하는 조명장치는, 색 변환체의 유리 원료와 형광체의 조성; 및 두께를 조절하여 색 변환이 용이하도록 하고, 본 발명에 의한 색 변환체를 포함하는 조명장치는 높은 휘도 효율 및 전력 효율을 나타내며, 기계적, 열적, 광화학적 안정성을 나타낸다.

도 1은 제조예 1의 광 투과 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 2는 비교제조예의 광 투과 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 3은 제조예1 및 비교제조예의 XRD 패턴을 나타내는 그래프이다.
도 4는 제조예 1의 FE-SEM 촬영 사진이다.
도 5는 본 발명에서 사용된 유기 발광 다이오드의 구조를 나타낸 모식도이다.
도 6은 제조예 1 내지 5의 전압인가에 대한 휘도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 제조예 1 내지 5의 전류 밀도에 대한 휘도 효율의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8은 제조예 1 내지 5의 전류 밀도에 대한 전력 효율의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 9는 제조예 1 내지 5에 따른 색 변환체를 기판으로 사용한 소자의 CIE 색좌표 변화에 대한 그림이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 제조예를 가질 수 있는 바, 특정 제조예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 제조예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 제조예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 제조예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 조명장치를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 조명장치는, 납 성분이 함유되지 않은 유리 매트릭스와 상기 유리 매트릭스에 분산된 형광체를 포함하는 색 변환체; 및

상기 색 변환체의 일면 또는 양면에 형성되며, 발광층을 포함하는 유기층을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 유리 매트릭스의 종류는 납(Pb)성분이 없는 것이라면 제한 없이 사용 가능하다.

또한, 상기 유리 매트릭스는 유리를 녹여서 분말로 만든 후 이를 다시 소성해서 제조한 것일 수 있다. 본 발명에 따른 유리 매트릭스에 포함되는 유리 원료의 예를 들어보면, 산화아연(ZnO)-산화붕소(B₂O₃)-산화규소(SiO₂)계, 산화아연(ZnO)-산화붕소(B₂O₃)-산화규소(SiO₂)-산화알루미늄(Al₂O₃)계, 산화아연(ZnO)-산화붕소(B₂O₃)-산화규소(SiO₂)-산화알루미늄(Al₂O₃)계, 산화아연(ZnO)-산화붕소(B₂O₃)-산화규소(SiO₂)-산화알루미늄(Al₂O₃)-인산(P₂O₅)계, 산화비스무트(Bi₂O₃)-산화붕소(B₂O₃)-산화규소(SiO₂)계, 산화비스무트(Bi₂O₃)-산화붕소(B₂O₃)-산화규소(SiO₂)-산화알루미늄(Al₂O₃)계, 또는 산화비스무트(Bi₂O₃)-산화아연(ZnO)-산화붕소(B₂O₃)-산화규소(SiO₂)-산화알루미늄(Al₂O₃)계 유리 등을 그 예로 들 수 있다. 구체적으로는 SiO₂-B₂O₃-RO (R = Ba, Zn)가 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 형광체는, 특별히 제한하지는 않으며, 예를 들어, 적색 형광체로 SrS:Eu^{3 +}, Y₂O₂S:Eu^{3 +}, Y₂O₃:Eu^{3 +}, Y₂SiO₅:Eu^{3 +} , (Y,Gd)BO₃:Eu^{3 +}, Y₃Al₅O₁₂:Eu^{3 +}, YVO₄:Eu³⁺, Zn₃(PO₄)₂:Mn, SrTiO₃:Pr, 또는 Y₂O₂S:Eu을 사용할 수 있고, 녹색 형광체로 LaPO₄:Ce^{3 +}:Tb^{3 +}, CeMgAl₁₁O₁₉:(Ce³⁺):Tb³⁺, GdMgB₅O₁₀:Ce^{3 +}:Tb^{3 +}, Zn₂SiO₄:Mn, BaAl₁₂O₁₉:Mn, BaMgAl₁₄O₂₃:Mn,Y₃(Al,Ga)₅O₁₂:Tb, LaPO₄:(Ce,Tb), ZnS:(Cu,Al), Zn(Ga,Al)₂O₂:Mn, Y₂SiO₂:Tb 또는 Y₂(Al,Ga)₂O₂:Tb을 사용할 수 있으며, 청색 형광체로 BaMg₂Al₁₆O₂₇:Eu^{2 +}, (Sr,Ca,Ba)₅(PO₄)₃Cl:Eu²⁺, (Zn,Cd)S:Ag, Y₂SiO₅:Ce, BaMgAl₁₀O₁₇:Eu^{2 +}, BaMgAl₁₄O₂₃:Eu^{2 +}, (Ca,Sr,Ba)₁₀(PO₄)₆C_l2:Eu²⁺, ZnGaO₄, ZnSAgCl 또는 Y₂SiO₂:Ce을 사용할 수 있으며, 녹색과 청색의 중간 파장을 나타내는 형광체로 Sr₄Al₁₄O₂₅:Eu^{2 +}, (Ba,Ca,Mg)₅(PO₄)₃Cl:Eu^{2 +} 또는 2SrO_0.84P₂O_50.16B₂O₃:Eu²⁺를 사용할 수 있다. 또한, 상기 형광체는, 상기 적색 형광체, 상기 녹색 형광체 및 상기 청색 형광체가 혼합된 형광체로 이루어진 것일 수도 있다. 또한, 상기 형광체는 황색 형광체로서 Y₃Al₅O₁₂:Ce^{3 +}(TAG:Ce^{3 +}), Y₃Al₅SiO₁₂:Ce^{3 +}, Tb₃A_l5O₁₂:Ce^{3 +}, Tb₃A_l5SiO₁₂:Ce³⁺, Ba-오르소실리케이트(Ba-orthosilicate), (Ca,Sr,Ba)-오르소실리케이트(orthosilicate) 및 (Sr,Ba,Mg)-오르소실리케이트, Sr₃SiO₅:Eu 중에서 선택된 1종 이상의 물질로 이루어진 것일 수 있다.

하나의 예로서, 본 발명에 따른 형광체의 함량은, 색 변환체 100 중량부를 기준으로 5 내지 70 중량부일 수 있다. 구체적으로 상기 형광체의 함량은 5 내지 50 중량부, 5 내지 30 중량부, 5 내지 20 중량부 또는 5 내지 10 중량부일 수 있다. 색 변환체 내 형광체의 함량이 상기 범위일 경우 상기 색 변환체를 기판으로 사용한 소자의 휘도 효율 및 전력 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 변환체는, 유리 매트릭스와 형광체의 비율이 5:5 내지 9.5:0.5 범위일 수 있다. 상기 비율은 구체적으로 7:3 내지 9.5:0.5, 8:2 내지 9:1 또는 8.5:1.5 내지 9.5:0.5 일 수 있다. 유리 매트릭스와 형광체의 비율이 상기 범위인 색 변환체를 사용한 소자의 경우, 그렇지 않은 소자에 비해 전류밀도에 대한 휘도 효율 및 전력 효율이 향상된다(도 7 및 8 참조).

본 발명은 색 변환체의 유리 매트릭스 와 형광체의 혼합 비율에 따라 유기 발광 다이오드의 색을 쉽게 조절할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 색 변환체를 유기 발광 다이오드의 기판으로 사용하였을 때, 본 발명에 따른 유리 매트릭스와 형광체의 비율 범위 내에서, 형광체의 조성이 늘어남에 따라 CIE 색 좌표를 기준으로 유기 발광 다이오드의 색 좌표가 yellow 영역으로 이동할 수 있다(실험예 5 참조).

다른 하나의 예로서, 본 발명에 따른 색 변환체의 두께는, 50 내지 400 ㎛ 범위일 수 있다. 구체적으로 상기 두께는 50 내지 400 ㎛, 100 내지 350 ㎛, 150 내지 300 ㎛ 또는 200 내지 280 ㎛ 일 수 있다. 색 변환체의 두께가 상기 범위일 경우 전류밀도에 대한 휘도 효율 및 전력 효율이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 색 변환체의 두께를 조절함으로써, 유기 발광 다이오드의 색을 쉽게 조절할 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 색 변환체의 두께 범위 내에서 두께가 줄어듦에 따라 CIE 색 좌표를 기준으로 유기 발광 다이오드의 색 좌표가 blue 영역으로 이동할 수 있다(실험예 5 참조).

본 발명에 따른 색 변환체는, 유기 발광 다이오드의 PiG(Posphor in Glass) 기판으로 사용될 수 있다. 상기 색 변환체를 유기 발광 다이오드의 기판으로 사용하였을 때, 유리 매트릭스와 형광체의 비율 및 색 변환체의 두께 조절을 통해 유기 발광 다이오드의 색을 쉽게 조절할 수 있다.

하나의 예로서, 본 발명에 따른 조명장치는, 백색을 포함하는 OLED 조명장치일 수 있다.

본 발명에 따른 조명 장치는 유기 발광 다이오드를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 조명장치는, 본 발명에 의한 색 변환체 위에 인듐 주석 산화물 전극을 올리고, 그 위에 전도성 고분자인 PEDOT:PSS를 정공 주입층으로, NPB를 정공 수송층으로 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 조명장치는, 발광층을 호스트-도펀트 시스템으로 호스트에 도펀트를 10 % 도핑 할 수 있다. 또한, 호스트에 mCP를 사용할 수 있고, 도펀트에 FIrPic을 사용할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 조명장치는, 전자 수송층 및 정공 저지층으로는 BCP를 사용할 수 있다. 또한, LiF/Al을 전극으로 사용할 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 색 변환체 제조방법을 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 의한 색 변환체 제조방법은, 납 성분이 함유되지 않은 유리 원료와 분말 상태의 형광체를 혼합하는 혼합단계;

상기 혼합단계를 거친 혼합물을 750 ℃ 이하의 온도에서 소결하는 소결단계를 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 색 변환체 제조방법은, 750 ℃ 이하의 낮은 온도에서 제작이 가능하여, 제작 단가를 낮출 수 있는 장점이 있다.

본 발명에서 유리 원료는 "납 성분이 함유되지 않은 유리 원료"를 의미하는 것이다.

상기 혼합단계에서, 유리 원료와 형광체의 비율은 5:5 내지 9.5:0.5 범위로 혼합될 수 있다. 상기 비율은 구체적으로 7:3 내지 9.5:0.5, 8:2 내지 9:1 또는 8.5:1.5 내지 9.5:0.5 일 수 있다. 상기 유리 원료와 형광체의 비율이 상기 범위인 색 변환체를 사용한 소자의 경우, 그렇지 않은 소자에 비해 전류밀도에 대한 휘도 효율 및 전력 효율이 향상된다. 혼합단계에는 볼 밀링이 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 색 변환체 제조방법에서, 상기 소결단계는 유리 원료와 형광체 혼합 분말을 압축 성형한 후 열처리하는 것을 포함할 수 있다. 상기 압축 성형을 통해 색 변환체의 두께를 조절할 수 있다. 상기 압축 성형을 할 때, 가압되는 압력은 10∼1200Kgf/㎠ 정도일 수 있으며, 너무 강하게 압착하거나 너무 약하게 압착하는 경우에는 원하는 두께를 얻기가 어려울 수 있으므로 적절한 범위의 압력으로 압착하는 것이 좋다.

이하, 상기 서술한 내용을 바탕으로, 제조예 및 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 하기 제조예 및 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위를 한정하려는 것은 아니다.

제조예 1

납 성분이 없는 SiO₂-B₂O₃-ZnO 유리 매트릭스와 Y₃Al₅O₁₂:Ce^{3 +} (YAG:Ce^{3 +}) 형광체를 9:1 비율로 혼합한 후 750 ℃ 에서 소결하여 250 ㎛ 두께의 색 변환체를 제조하였다.

제조예 2

최종 두께가 200 ㎛인 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 색 변환체를 제조하였다.

제조예 3

최종 두께가 150 ㎛인 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 색 변환체를 제조하였다.

제조예 4

유리 매트릭스와 형광체를 8.5:1.5 비율로 혼합한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

제조예 5

유리 매트릭스와 형광체를 8:2 비율로 혼합한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법으로 제조하였다.

비교제조예

납 성분이 없는 SiO₂-B₂O₃-ZnO 유리 매트릭스만을 750 ℃ 에서 소결하여, 비교제조예를 제조하였다.

실시예 1 내지 5

유기 발광 다이오드를 제작하기 위해 제조예 1 내지 5에 의한 각각의PiG 기판에 인듐 주석 산화물 전극을 올리고, 그 위에 전도성 고분자인 PEDOT:PSS를 정공 주입층으로하여 40 nm 두께로 형성하였고, NPB를 정공 수송층하여 30 nm 두께로 형성하였고, 발광층은 호스트-도펀트 시스템으로 호스트에 도펀트를 10 % 도핑 하여 30 nm 두께로 형성하였고, 호스트에 mCP를 도펀트에 FIrPic을 사용하였다. 전자 수송층 및 정공 저지층으로는 BCP를 사용하여 30 nm 두께로 형성하였으며, LiF/Al은 전극으로 사용하여 LiF는 1 nm 두께로 형성하고, Al은 100 nm 두께로 형성하여, 제조예 1 내지 5를 기판으로 하는 유기 발광 다이오드를 각각 제작하였다. 도 5는 본 발명에서 사용된 유기 발광 다이오드의 구조를 나타낸 모식도이다.

실험예 1

상기 제조예 1 및 비교제조예의 투과도를 확인하기 위해UV 스펙트럼을 이용하여 200 nm 내지 700 nm 파장에서의 투과도를 측정하였고, 결과는 도 1 및 2에 나타내었다.

도 1은 제조예 1의 투과도를 나타내며, 도2는 비교제조예의 투과도를 나타낸다. 도 2는 유리 원료만을 소결하여 제작한 것의 결과로, 75 % 이상의 좋은 투과도를 보여준다. 도 1은 유리 매트릭스와 형광체를 9:1의 비율로 섞어 소결하여 제작한 색 변환체의 투과도로, 실제 눈으로 보기에는 좋은 투명도를 유지하고 있으나 측정된 투과도는 상당히 낮은 것으로 확인 되었다.

실험예 2

제조예 1및 비교제조예에서 제조한 색 변환체의 표면 형태를 확인하기 위해 XRD(X-ray diffraction, X선 회절) 기술을 이용하여 측정하였다.

제조예 1 및 비교제조예의 미세구조 및 성분 분석 결과를 확인하기 위해 XRD분석 장치(D/Max-2500V, RIGAKU사)를 이용한 측정을 실시하였다. 이때, XRD측정에서는, 가속전압 및 전류는 40kV, 15mA로, 측정범위(2θ)는 10 내지 90°의 조건에서 측정하였다.

도 3은 본 발명의 제조예1 및 비교제조예의 XRD 패턴을 나타낸 것으로, A는 제조예 1이고 B는 비교제조예다. 도3을 참조하면, 유리 매트릭스만을 소결한 비교제조예(B)에서 새로운 상이 생성되지 않는 것을 확인 하였고, 형광체를 함께 소결한 제조예 1(A)에서도 새로운 상이 생성되지 않는 것으로 보아 중간 생성물이 없다는 것을 확인하였다.

실험예 3

제조예 1에 따라 제조된 색 변환체의 유리 매트릭스와 형광체 사이에 반응이 없음을 확인하기 위해 FE-SEM 촬영을 수행 하였다.

결과는 도 4에 나타내었다. 도 4를 참조하면, 10 ㎛ 이하 크기의 형광체가 잘 분산되어 있는 것을 확인할 수 있으며, 원소 분석을 통해 유리 매트릭스와 형광체에서 나타날 수 있는 아연(Zn)과 알루미늄(Al)을 확인할 수 있다.

실험예 4

실시예 1 내지 5에 따른 유기 발광 다이오드의 전기적 발광 특성을 알아보는 실험을 수행하였다.

상기 유기 발광 다이오드의 전기 발광 특성에 대한 결과는 도 6 내지 8에 나타내었으며, 도 6은 전압인가에 대한 휘도의 변화를 나타내고, 도7은 전류 밀도에 대한 휘도 효율을 나타내며, 도8은 전류 밀도에 대한 전력 효율의 변화를 나타낸다. 도 6 내지 8에서 A는 제조예1, B는 제조예2, C는 제조예3, D는 제조예4, E는 제조예 5의 색 변환체를 기판으로 사용한 유기 발광 다이오드이다.

도 7을 참조하면, 유리 매트릭스와 형광체의 조성을 9:1로 하여 제작한 제조예 1 내지 3의 색 변환체를 기판으로 사용한 A 내지 C의 경우, 8.38 내지 8.76 cd/A정도의 휘도 효율을 나타냈으며, 유리 매트릭스와 형광체의 조성을 8.5:1.5 및 8:2 로 하여 제작한 제조예 4 및 5의 색 변환체를 기판으로 사용한 D및 E의 경우, 6.69 내지 7.22 cd/A 정도의 휘도 효율을 나타내는 것으로 보아 유리 매트릭스와 형광체의 조성이 9:1에 가까울수록 휘도 효율이 높은 것을 확인하였다.

도 8을 참조하면, 유리 매트릭스와 형광체의 조성을 9:1로 하여 제작한 제조예 1 내지 3의 색 변환체를 기판으로 사용한 A 내지 C의 경우, 2.66 내지 2.85 lm/W정도의 전력 효율을 나타냈으며, 유리 매트릭스와 형광체의 조성을 8.5:1.5 및 8:2 로 하여 제작한 제조예 4 및 5의 색 변환체를 기판으로 사용한 D및 E의 경우, 2.05 내지 2.77 lm/W 정도의 전력 효율을 나타내는 것으로 보아 유리 매트릭스와 형광체의 조성이 9:1에 가까울수록 전력 효율이 높은 것을 확인하였다.

따라서, 소자의 효율은 색 변환체의 두께 보다, 색 변환체에 사용된 유리 매트릭스와 형광체의 비율이 더 큰 영향을 미치는 것을 알 수 있다.

실험예 5

제조예 1 내지 5에 따른 색 변환체를 사용한 유기 발광 다이오드의 CIE 색좌표 변화를 알아보는 실험을 수행하였다.

도 9는 본 발명에 의한 색 변환체를 기판으로 사용한 소자의 CIE 색좌표 변화에 대한 그림이다. 도 9에서 (a)는 OLED만의 색좌표이며, (b) 내지 (f)는 각각 제조예 1 내지 5에 해당하는 시료의 색좌표를 나타낸다. 제조예 1, 제조예 4 및 제조예 5는 두께를 250㎛로 동일하게 하고, 형광체의 조성을 다르게 제조 한 것으로, 각 제조예에 대당하는 (a), (e) 및 (f)의 색좌표를 보면, 형광체 조성이 늘어남에 따라 발광 색 좌표가 yellow영역으로 이동하는 것을 확인할 수 있다. 반면, 제조예 1 내지 3은 매트릭스와 형광체의 조성을 9:1로 동일하게 하고, 두께를 다르게 하여 제조한 것으로, 각 제조예에 해당하는 (a) 내지 (c)의 색좌표를 보면, 두께가 250 ㎛, 200 ㎛ 및 150 ㎛로 줄어듦에 따라 발광 색 좌표가 blue 영역으로 이동하는 것을 확인할 수 있다.

따라서, 색 변환체 내의 유리 매트릭스와 형광체의 함량 및 색 변환체의 두께를 조절함으로써, 유기 발광 다이오드의 색을 용이하게 조절할 수 있음을 알 수 있다.

Claims (4)

1. 납 성분을 함유하지 않는 유리 매트릭스, 및 상기 유리 매트릭스 내에 분산된 형광체를 포함하는 기판;
   상기 기판의 일면에 형성된 제1 전극;
   상기 전극 상에 형성된 발광층을 포함하는 유기층; 및
   상기 유기층 상에 형성된 제2 전극이 순차 적층된 구조이고,
   상기 기판은,
   (a) 유리 매트릭스와 형광체를 8.5:1.5 내지 9.5:0.5 중량비로 함유하는 색 변환체로 형성되며,
   (b) 기판의 두께는 평균 150 내지 300 ㎛ 범위
   인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   형광체의 함량은, 색 변환체 100 중량부를 기준으로, 5 내지 70 중량부인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드.
   
3. 삭제
4. 납 성분이 함유되지 않은 유리 원료와 분말 상태의 형광체를 8.5:1.5 내지 9.5:0.5 중량비율로 혼합하는 혼합단계;
   상기 혼합단계를 거친 혼합물을 750 ℃ 이하의 온도에서 소결하여 기판을 제조하는 단계; 및
   상기 기판의 일면에 제1전극, 발광층을 포함하는 유기층 및 제2전극을 순차 형성하는 단계를 포함하며,
   상기 기판의 두께는 평균 150 내지 300 ㎛인 것을 특징으로 하는 유기 발광 다이오드 제조방법.

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