KR101984003B1 - 발광 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유기 발광부를 구비하는 발광장치에 관한 것으로서, 상세하게는 보조전극에 인가되는 전류를 감지하여 휘도를 제어할 수 있는 발광장치에 관한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기판과; 상기 기판에 배치되는 제1전극부와; 상기 제1전극에 배치되는 보조전극부와; 상기 보조전극부 및 상기 제1전극부 상에 배치되는 발광부와; 기 발광부에 마련되는 제2전극부과; 상기 제1전극부, 상기 제2전극부와, 상기 보조전극부를 통해 상기 발광부에 전원을 공급하는 전원부; 및 상기 보조전극과 연결되어 상기 보조전극에 인가되는 전류 또는 전압을 측정하고, 측정 결과에 따라 상기 전원부 전원공급을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치를 제공한다.
본 발명에 따른 발광장치는 휘도 저하가 발생하는 영역의 보조전극에 인가되는 전압, 전류를 정확히 측정하여, 측정값에 따라 패널의 구동을 제어하도록 함으로써, 휘도 균일성을 향상시키는 것이 가능하다.

Description

발광 장치{A light emitting device}
본 발명은 유기 발광부를 구비하는 발광장치에 관한 것으로서, 상세하게는 보조전극에 인가되는 전류를 감지하여 휘도를 제어할 수 있는 발광장치에 관한 것이다.
일반적으로 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode; OLED)장치는 애노드, 상기 애노드 상에 위치하는 유기발광부 및 상기 유기발광부 상에 위치하는 캐소드를 포함한다.
유기발광 장치에 있어서, 애노드와 캐소드 간에 전압을 인가하면 정공은 애노드로부터 유기발광부 내로 주입되고, 전자는 캐소드로부터 유기발광부내로 주입된다.
유기발광부 내로 주입된 정공과 전자는 유기발광부에서 재결합하여 엑시톤(exiton)을 생성하고, 이러한 엑시톤이 여기상태에서 기저상태로 전이하면서 빛을 방출하게 된다.
상기 애노드, 캐소드, 유기발광부가 공기 중의 수분이나 산소, NOx 등과 접촉하게 되면 성능 및 수명이 현저히 저하되므로, 그 위에는 보호층이 형성된다.
유기발광 장치는 그 자체를 박막으로 제조 가능하여 광원의 두께를 획기적으로 줄일 수 있고, 온도 상승 경향이 적을 뿐 아니라 저전력 구동이 가능하다.
또한, 유기발광장치는 각종 컬러 광을 구현할 수 있는 다양한 이종의 유기 발광 물질들을 사용함으로써, 표시 장치의 패널로서도 기능할 수 있어, 액정표시장치의 백라이트, 각종 조명 기기, 표시 장치 등에 널리 사용되고 있다.
도 1은 종래의 유기발광장치에서 양전원과 음전원이 공급되는 형태를 도식화하여 나타낸 도면이다.
유기발광 장치(10)에서, 유기발광부(20)의 좌변 및 우변으로 위치된 전극 패드에는 (+)전원이 공급되고, 유기발광부(20)의 윗변 및 아랫변에 위치된 전극 패드에는 (-)전원이 공급된다.
그러나, 유기발광부(20)의 각각의 변 및 에지 주변에서는 전하 밀도가 높지만, 화살표로 도시된 바와 같이 중앙부분으로 갈수록 전기저항 등에 의해 전하 밀도가 낮아지게 된다.
따라서, 유기발광부(20)에서 양전하와 음전하의 밀도가 가장 높은 에지 부분이 전압이 가장 높고 휘도가 가장 높게 된다.
또한, 유기발광부(20)에서 양전하와 음전하의 밀도가 가장 낮은 중앙 부분이 전압이 가장 낮으면서 휘도가 가장 낮게 된다.
예를 들어, 150mm×150mm 크기의 유기발광부(20)에서, 에지 부분의 휘도가 500cd라 하면, 중앙 부분은 250cd로 2배 이상 차이가 나게 된다. 이러한 휘도 불균일이 일어나면 고휘도를 내기가 어려울 뿐만 아니라 유기발광부(20) 수명에도 악영향을 끼친다.
한편, 다른 종래의 유기발광 다이오드 장치는 한국 특허 공개번호 10-2009-0050950에서 도시한 바와 같이, 보조전극이 사용된다.
통상 애노드로 사용되는 물질의 저항으로 인하여, 유기발광 장치의 테두리 부분과 그 중심부 간의 휘도가 현저한 차이가 있었다.
즉, 유기발광부의 각각의 변 및 에지 주변에서는 전하 밀도가 높지만, 중앙부분으로 갈수록 전기저항 등에 의해 전하 밀도가 낮아지게 된다.
따라서, 유기발광부에서 양전하와 음전하의 밀도가 가장 높은 에지 부분이 전압이 가장 높고 휘도가 가장 높게 된다.
또한, 유기발광부에서 양전하와 음전하의 밀도가 가장 낮은 중앙 부분이 전압이 가장 낮으면서 휘도가 가장 낮게 된다.
이러한 휘도 불균일이 일어나면 고휘도를 내기가 어려울 뿐만 아니라 OLED의 수명에도 악영향을 끼친다.
이를 해결하기 위해서 애노드 상부에 애노드의 저항보다 낮은 저항값을 갖는 보조전극을 배치함으로써, 전류가 유기발광 장치의 중심부에도 원활하게 전달될 수 있도록 하였다.
그러나, 이러한 경우에도, 보조전극의 중심부와 외곽부의 저항차가 발생하고 이로 인하여 인가되는 전류의 차이가 발생함으로써 휘도가 구역별로 달라진다는 문제는 완전히 해소되지 않았다.
따라서, 본 발명의 목적은 휘도 저하가 발생하는 영역의 보조전극에 인가되는 전압, 전류를 정확히 측정하여, 측정값에 따라 패널의 구동을 제어하도록 함으로써, 휘도 균일성을 향상시키도록 한 발광장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 보조전극에 센싱저항을 일체형으로 형성하여, 전압, 전류 및 온도와 같은 패널 특성을 정확히 측정하고, 이를 통해 정확하고 효율적인 패널제어가 가능하도록 한 발광장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 보조전극 일체형 센싱저항을 구성하여 외부에 별도의 센싱저항을 구성하는 과정을 생략하여, 생산 공정을 단순화하고, 외부회로의 복잡도를 감소시키도록 한 발광장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 기판과; 상기 기판에 배치되는 제1전극부와; 상기 제1전극에 배치되는 보조전극부와; 상기 보조전극부 및 상기 제1전극부 상에 배치되는 발광부와; 기 발광부에 마련되는 제2전극부과; 상기 제1전극부, 상기 제2전극부와, 상기 보조전극부를 통해 상기 발광부에 전원을 공급하는 전원부; 및 상기 보조전극과 연결되어 상기 보조전극에 인가되는 전류 또는 전압을 측정하고, 측정 결과에 따라 상기 전원부 전원공급을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치를 제공한다.
상기 보조전극은 외곽 테두리를 형성하는 수전부와;
상기 수전부에 의하여 둘러싸도록 마련되고 상기 수전부와 연결되는 배선부;와 상기 수전부에 마련되는 센싱저항;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 수전부는 외측방향으로 연장되는 제1연장부와; 상기 제1연장부의 단부로 부터 연장되는 제2연장부와; 상기 제1,2연장부에 의하여 형성되는 전극노출부를 포함하되, 상기 센싱저항은 전극노출부 일측으로부터 상기 제2연장부 방향으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 센싱저항의 단부는 상기 제2연장부와 이격되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 센싱저항은 복수로 마련되되, 상기 수전부의 일측 테두리와 그 반대편 테두리에 각각 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 센싱저항은 복수로 마련되되, 상기 수전부의 테두리를 따라서 상호 이격되게 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 보조전극 상에 마련되어 상기 보조전극을 상기 발광부와 절연시키는 절연부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 센싱저항을 포함하는 설정저항에 흐르는 전류 또는 상기 설정저항에 인가되는 전압을 기준전압 또는 기준전류와 비교하여 상기 전원공급을 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 설정저항의 저항값은 서로 다른 테두리에 형성되는 한쌍의 상기 센싱저항의 저항값과 한쌍의 상기 센싱저항 사이의 보조전극을 등가화한 등가저항의 합 또는 상기 센싱저항 하나의 저항값인 것을 특징으로 한다.
상기 센싱저항은 서로 다른 테두리 형성되는 서로 간의 거리가 가장 짧은 상기 센싱저항끼리 쌍을 이루는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 제1전극부, 상기 보조전극부, 상기 발광부 및 상기 제2전극부 중 적어도 어느 하나에 인가되는 전류값을 제어하는 전류제어부 또는 과전류 보호회로인 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 상기 센싱저항의 쌍 각각에 대응하여 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 제어부는 한쌍의 상기 센싱저항 중 적어도 어느 하나의 센싱저항에 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 전류제어부는 입력전압에 의해 기준전압을 생성하는 기준전압 공급회로; 일단이 접지에 연결된 상기 설정저항의 타단에 연결되고, 상기 기준전압과 상기 설정저항에 의해 제어신호를 생성하는 레귤레이터-미러회로; 및 상기 제어신호에 따라 상기 제1전극부, 상기 보조전극부, 상기 발광부 및 상기 제2전극부 중 적어도 어느 하나의 전류흐름을 제어하는 전류조절회로;를 포함한다.
상기 전류제어부는 제1입력단이 상기 설정저항의 일단과 연결되고, 타단은 정전류원과 연결되는 비교기; 콜렉터 단자가 상기 설정저항의 타단에 연결되고, 베이스 단자가 상기 비교기의 출력단에 연결되며, 에미터 단자가 접지(GND)에 연결되는 스위칭소자;를 포함한다.
상기 전류제어부는 일단이 입력전원에 연결되고 타단이 상기 설정저항의 일단 및 비교기의 제1입력단에 연결되는 제1저항; 상기 제1입력단이 상기 설정저항 일단 및 상기 제1저항에 연결되고, 제2입력단이 정전압원에 연결되는 비교기; 및 상기 비교기의 출력단이 게이트 단자에 연결되고, 소스단자 또는 드레인단자 중 어느 하나가 상기 제1전극부, 상기 보조전극부, 상기 발광부 및 상기 제2전극부 중 적어도 어느 하나에 연결되며 나머지 하나가 접지에 연결되는 스위칭 소자를 포함하며, 상기 설정저항은 타단은 접지에 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 센싱저항은 온도에 따라 저항값이 변하는 것을 특징으로 한다.
상기 과전류 보호회로는 전원과 접지에 각각 콜렉터 단자와 에미터 단자가 연결되는 스위칭소자; 상기 스위칭소자의 베이스 단자에 출력단이 연결되고, 입력단 중 하나가 상기 에미터 단자에 연결되는 비교기; 및 상기 비교기의 다른 입력단에 일단이 연결되고, 타단이 상기 설정저항의 일단에 연결되는 제2저항;을 포함하고, 상기 설정저항은 상기 제2저항과 상기 콜렉터 단자 사이에 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 제2전극의 상부에 마련되는 보호커버와;
상기 보호커버에 마련되고, 상기 제2전극부에 대하여 대향되게 마련되는 도전체를 더 포함하되,
상기 제어부는 상기 도전체와 연결되어, 상기 도전체가 배치된 부분에 대응되는 보조전극부의 전류가 소정기준 이하가 되는 경우 상기 도전체에 상기 제2전극부에 인가된 전원과 반대 극성의 전원을 인가하는 것을 특징으로 하는 발광장치를 제공한다.
본 발명에 따른 발광장치는 휘도 저하가 발생하는 영역의 보조전극에 인가되는 전압, 전류를 정확히 측정하여, 측정값에 따라 패널의 구동을 제어하도록 함으로써, 휘도 균일성을 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 발광장치는 보조전극에 센싱저항을 일체형으로 형성하여, 전압, 전류 및 온도와 같은 패널 특성을 정확히 측정하고, 이를 통해 정확하고 효율적인 패널제어가 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 발광장치는 보조전극 일체형 센싱저항을 구성하여 외부에 별도의 센싱저항을 구성하는 과정을 생략하여, 생산 공정을 단순화하고, 외부회로의 복잡도를 감소시키는 것이 가능하다.
또한, 본 발명에 따르면, 발광 장치에서 휘도가 감소되는 부분에 음전하 또는 양전하를 추가적으로 공급할 수 있는 전도체가 마련되고, 이로 인하여 발광에 사용되지 아니하였던 전하를 휘도 감소 부분에 집중시키고, 이러한 전하들이 발광작용에 실질적으로 사용되게 함으로써, 휘도의 불균일성을 개선할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 발광장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 발광장치의 평면도이다.
도 3과 도 4는 본 발명의 제1전극의 평면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 전원부의 평면도이다.
도 6은 도5에서 A-A'의 단면도이다.
도 7은 도5에서 B-B'의 단면도이다.
도 8은 도5에서 C-C'의 단면도이다.
도 9는 본 발명에 의한 전원부가 제1전극에 배치된 상태를 도시한것이다.
도 10은 본 발명에 따른 유기전계발광 장치에 형성된 보조전극을 도시한 예시도이다.
도 11은 도 10의 A 부분을 확대 도시한 도면이다.
도 12는 회로부와의 연결예를 도시한 예시도이다.
도 13은 센싱저항의 형태 및 구성의 변형예를 도시한 예시도이다.
도 14는 외부회로부가 전류제어부인 경우의 예를 도시한 예시도이다.
도 15는은 센싱저항에 의한 회로부의 동작을 설명하기 위한 도면으로, 센싱저항과 패널을 저항에 대한 등가회로를 도시한 예시도이다.
도 16은 본 발명의 제1실시예에 따른 센싱저항을 이용한 전류제어를 설명하기 위한 예시도이다.
도 17은 제2실시예의 전류제어부를 도시한 예시도이다.
도 18은 제3실시예에 따른 온도에 의한 전류제어부의 구성예를 도시한 예시도이다.
도 19는 제4실시예에 따른 보호회로 구비한 전류제어부를 도시한 구성예시도이다.
도 20은 본 발명에서 절연부, 발광부, 제2전극의 도면이다.
도 21은 도5에서 D-D'의 단면도이다
도 22는 도5에서 E-E'의 단면도이다
도 23은 도전체가 장착된 발광장치의 도면이다.
도 24는 도23에서 F-F'의 단면도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발광장치의 형태를 나타내는 개략적인 도면이다. 본 발명에 의한 발광장치는 유기발광 다이오드로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 발광장치(200)는 기판(210), 제1 전극부(220), 보조전극부(330), 절연부(230), 발광부(240), 제2 전극부(250)를 포함한다.
상기 발광부(240)는 유기 발광부로 구성될 수 있으며, 이하에서는 발광부(240)가 유기 발광부로 구성된 것으로 전제하여 서술하도록 하겠다.
기판(210)은 투명한 기판 또는 불투명한 기판일 수 있다. 또한, 기판(210)은 유연성을 갖는 플랙시블(flexible)한 재질로 이루어질 수도 있다.
상기 기판(210)은 유리, 석영, 세라믹, 플라스틱 등으로 이루어진 절연상 기판으로 형성될 수 있으며, 상기 기판(210)은 발광영역과 패드 영역을 구분될 수 있다.
상기 기판(210)은 다각형, 원형, 타원형, 별 모양, 임의의 곡면 등의 형상을 가질 수 있다. 기판(210) 상에는 제1 전극부(220)가 형성된다.
상기 제1 전극부(220)는 도전성 물질을 기판(210) 상에 증착 또는 도포하여 형성될 수 있다.
제1 전극부(220)은 불투명한 금속 물질, 예를 들어, 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
또한, 제1 전극부(220)는 투명성 도전체, 예를 들어 ITO(Indium tin oxide; 인듐 틴 옥사이드)나 IZO(Indium zinc oxide; 인듐 징크 옥사이드), ZnO(산화 아연) 또는 In2O3(Indium Oxide) 등으로 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 제1 전극부(220)는 ITO로 이루어진다.
상기 제1전극부(220)는 정공 주입 전극인 (+)극이 된다. 한편, 후술하겠지만, 상기 제2전극부(250)는 전자 주입 전극인 (-)극이 된다.
상기 발광부(240)는 전자-정공 쌍의 재조합의 결과로서 발광을 수행하는 발광부(emissive layer)을 구비한다.
또한, 상기 발광부(240)는 정공주입층(hole injecting layer), 전자 주입층(electron injecting layer), 정공수송층(hole transporting layer) 및 전자수송층(electron transporting layer) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 다중 막으로 구성될 수 있다.
이들 모두를 포함할 경우, 정공 주입층이 양극인 제1전극부(220)의 상에 배치되고, 그 위에 정공 수송층, 발광부, 전자 수송층, 전자 주입층이 차례로 적층된다.
한편, 상기 발광부(240) 상에는 제2 전극부(250)이 형성된다. 제1전극부(220)의 제1 구역(221)에서, 제2 전극부(250)은 절연부(230)의 돌출부(231)를 벗어나지 않도록 절연부(230) 위에 적층될 수 있다.
제2 전극부(250)은 절연부(230)을 벗어나서 제1전극부(220)의 제2 구역(222)위에 적층된다.
제2 전극부(250)은 불투명한 금속 물질, 예를 들어, 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
또한, 제2 전극부(250)은 투명성 도전체, 예를 들어 ITO(Indium tin oxide; 인듐 틴 옥사이드)나 IZO(Indium zinc oxide; 인듐 징크 옥사이드)로 형성될 수 있다. 일 예로, 제2 전극부(250)는 알루미늄으로 이루어진다.
상기 발광 장치(200)가 일면 발광을 할 경우에는, 제1 전극부(220)와 제2 전극부(250) 중 어느 하나가 투명성 전극으로 구성되고, 발광장치(200)가 양면 발광을 할 경우에는, 제1 전극부(220)과 제2 전극부(250)은 모두 투명성 전극으로 형성된다.
한편, 상기 보조전극부(300)는 상기 제1전극부(220) 상에 배치되고, 상기 제1전극부(220)을 소정 간격으로 구획한다.
도2에서 도시한 바와 같이, 상기 보조전극부(300)은 전류가 흐를 수 있는 배선형태로 마련되는데, 본 도면에서와 같이 상기 제1전극부(220) 상부에 메쉬(mesh) 형태로 배치될 수 있다.
상기 보조전극부(300)은 메쉬 형태 이외에도, 스트라이프 모양으로 형성되고, 여러 기하학적 도형으로 형성될 수 있고, 숫자나 기호, 문자, 또는 꽃 모양이나 기타 문양으로 형성될 수 있다.
상기 보조전극부(300)의 형상에 따라서, 상기 발광장치(200)는 발광 또는 비발광영역을 이용하여 그림이나 도형, 문자, 숫자 등을 표현할 수 있다.
상기 보조전극부(300)은 상기 제1전극부(220)과 전기적으로 연결되며, 상기 제1전극부(220)보다 비저항이 낮은 물질로 만들어 진다.
상기 보조전극부(300)은 반사물질로 만들어지는 것이 바람직하다. 구체적으로 상기 보조전극부(300)은 리튬(Li), 칼슘(Ca), 플루오르리튬/칼슘(LiF/Ca), 플루오르화리튬/알루미늄(LiF/Al), 알루미늄(Al), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au) 등의 물질로 만들어질 수 있다.
그러나, 이에만 한정되는 것은 아니며, 빛을 반사하고 전기전도율이 제1전극부(220)과 비교하여 상대적으로 높은 물질이면, 어느 것이든 보조전극부(300)의 소재로 사용될 수 있다.
상기 제1전극부(220)에 다양한 모양으로 형성되는 보조전극부(200)는 발광시 특정한 문양이나 모양을 표시할 수 있어서 심미감을 제고하는 동시에, 제1전극부220)에 흐르는 전류가 전체적으로 균일해 질 수 있도록 돕는 역할을 한다.
즉, 상기 보조전극부(300)은 제1전극부(220)의 상대적으로 낮은 전기전도율을 보완하여, 상기 발광장치(200)의 발광부(240)가 방출하는 빛의 휘도가 전체적으로 불균일해지는 것을 방지한다.
상기 제1전극부(220)의 소재로 사용되는 투명한 도전성 물질들은 금속과 비교하여 상대적으로 높은 비저항을 갖는다.
따라서, 제1전극부(220)의 면적이 넓어질 수록 상기 제1전극부(220)에 흐르는 전류가 전체적으로 균일해지기 힘들다.
즉, 상기 보조전극부(300) 없이 제1전극부(220)와 상기 제2전극부(250) 사이에 형성된 발광부(240)에서 빛이 방출되는 경우, 비교적 높은 전류가 전달되는 제1전극부(220)의 테두리 부분에 대응되는 상기 발광부(240)로부터 높은 휘도의 빛이 발산되고, 저항으로 인하여 비교적 낮은 전류가 전달되는 제1전극부(220)의 중심부분에 대응되는 상기 발광부(240)로부터는 낮은 휘도의 빛이 발산된다.
특히, 상기 제1전극부(220)의 면적이 넓어질수록 전체적인 휘도가 불균일해진다.
상기 보조전극부(300)는 여러방향으로 향하며 상호 교차되거나 연결되는 배선형태로 마련되는 것이 바람직하다.
상기 절연부(230)는 상기 보조전극부(300)를 덮어서 상기 보조전극부(300)와 상기 제2전극부(250)간의 도통을 방지한다.
이를 위하여 상기 절연부(230)의 형상은 상기 보조전극부(300)에 대응되는 형상을 구비하는 것이 바람직하다.
도 3과 도4 에서 개시된 바와 같이, 상기 기판(210) 상에 배치된 상기 제1전극부(220) 중 일부는 라인(220a)을 따라서 제거된다.
상기 1 전극부(220) 중 일부를 라인(220a)을 따라서 제거하는 방법으로는 예를 들어, 레이저 스크라이빙이 사용될 수 있다.
이와 같이, 상기 제1 전극부(220) 중 일부가 상기 라인(220a)을 따라서 제거됨으로써, 상기 제1 전극부(220)은 서로 절연된 제1 구역(221)과 제2 구역(222)으로 나누어지게 된다.
상기 제1 구역(221)과 상기 제2 구역(222)은 상기 제1 전극부(220)의 주변부를 따라서 교번적으로 형성된다.
도면에서, 상기 제1 전극부(220)의 단변부에는 3개의 제1 구역(221)과 4개의 제2 구역(222)이 형성된다.
또한, 상기 제1 전극부(220)의 장변부에는 5개의 제1 구역(221)과 6개의 제2 구역(222)이 형성된다. 상기 제1 구역(221)들끼리는 전기적으로 서로 연결되지만, 상기 제2 구역(222)들은 전기적으로 서로 분리된다.
상기 제1 구역(221)에는 제1 전원이 연결되고, 상기 제2 구역(222)에는 제2 전원이 연결된다.
예를 들어, 상기 제1 구역(221)에 양전원이 연결되면, 상기 제2 구역(222)에는 음전원이 연결되고, 상기 제1 구역(221)에 음전원이 연결되면, 상기 제2 구역(222)에는 양전원이 연결된다.
상기 제1 전극부(220)의 모서리 부분에는 상기 제1 구역(221) 및 상기 제2 구역(222)이 배치되지 않는 더미(dummy) 영역(223)이 배치된다.
또한, 상기 더미 영역(223)에 인접하는 부분에는 상기 제1 구역(221)과 상기 제2 구역(222) 중 같은 종류의 구역이 배치된다.
도3에서는, 상기 더미 영역(223)에 인접하는 부분에 상기 제2 구역(222)이 배치되고 있다.
도4에서는 제1구역(221)에 후술할 전류공급장치(도5참조, 100)의 (+)전원이 공급되고, 제2구역(222)에 (-)전원이 공급될 것이라는 것을 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전원부로 기능하는 전류 공급 장치를 도시하는 평면도이다.
전류 공급 장치(100)는 제1 전원 공급부(111), 제2 전원 공급부(112), 제1 전원부(120), 제2 전원부(130), 저항수단(140), 절연 프레임(150)을 포함한다.
제1 전원 공급부(111)는 제1 전원, 예를 들어 (+)전원을 제1 전원부(120)로 공급한다.
제2 전원 공급부(112)는 제2 전원, 예를 들어 (-)전원을 제2 전원부(130)로 공급한다.
제1 전원부(121, 122; 120)는 제1 전원 공급부(111)와 전기적으로 연결된 제1 전원 공급 라인(121)과, 상기 제1 전원 공급 라인(121)을 따라 분지된 다수의 제1 접속 패드(122)를 포함한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 제1 접속 패드(122)로는 (+)전원이 공급될 수 있다.
절연 프레임(150a, 150b; 150)은 얇은 판 형상으로 형성되어, 중앙에 위치된 중앙부(150a)와, 상기 중앙부(150a)의 주변을 따라 배치된 주변부(150b)를 가질 수 있다.
중앙부(150a)는 다각형 형상을 가질 수 있다. 도 5에서는 중앙부(150a)가 사각형 형상을 갖고, 주변부(150b)는 중앙부(150a)의 주변을 따라 사각형 형태를 이루고 있다.
중앙부(150a)는 주변부(150b)와 동일하거나 다른 재질로 구성될 수 있다. 또한, 중앙부(150a)는 빈 공간일 수도 있다. 도 5에서는 중앙부(150a)가 빈 공간을 형성하는 것으로 도시된다.
제1 전원 공급 라인(121)은 주변부(150b)의 위에 주변부(150b)를 따라 배치될 수 있다. 제1 전원 공급 라인(121)은 예를 들어, 원형, 타원형 또는 다각형의 고리 형상을 가질 수 있다.
도 5에서, 제1 전원 공급 라인(121)은 대략 사각형의 고리 형상을 갖는 것으로 도시된다. 도 5에서, 제1 전원 공급 라인(121)은 닫힌 도형으로 형성되지만, 고리 형태의 열린 도형으로 형성되는 것도 가능하다.
제1 접속 패드(122)는 제1 전원 공급 라인(121)을 따라 분지된다. 제1 접속 패드(122)는 복수 개로 구성되어, 중앙부(150a) 측으로 분지되거나 또는 중앙부(150a)의 반대 측으로 분지될 수 있다.
도 5에서는, 제1 접속 패드(122)가 중앙부(150a) 측으로 분지되는 것으로 도시된다. 제1 접속 패드(122)의 단부는 주변부(150b)로부터 돌출되어, 중앙부(150a)로 연장될 수 있다. 제1 접속 패드(122)의 단부에는 접점부가 형성될 수 있다.
제2 전원부(131, 132; 130)는 제2 전원 공급부(112)와 전기적으로 연결된 제2 전원 공급 라인(131)과, 상기 제2 전원 공급 라인(131)을 따라 분지된 다수의 제2 접속 패드(132)를 포함한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 제2 접속 패드(132)로는 (-)전원이 공급될 수 있다.
제2 전원 공급 라인(131)은 주변부(150b)의 아래에 주변부(150b)를 따라 배치될 수 있다. 제2 전원 공급 라인(131)은 주변부(150b)에 의해 제1 전원 공급 라인(121)과 절연되어, 제1 전원 공급 라인(121)을 따라 배치될 수 있다. 제2 전원 공급 라인(131)은 예를 들어, 원형, 타원형 또는 다각형의 고리 형상을 가질 수 있다.
도 5에서, 제2 전원 공급 라인(131)은 대략 사각형의 고리 형상을 갖는 것으로 도시된다. 도 5에서, 제2 전원 공급 라인(131)은 닫힌 도형으로 형성되지만, 고리 형태의 열린 도형으로 형성되는 것도 가능하다.
제2 전원 공급 라인(131)은 주변부(150b)를 사이에 두고 제1 전원 공급 라인(121)의 하부를 따라 배치되므로, 제1 전원 공급 라인(121)과의 중첩에 의해 도 2에서는 제2 전원 공급 라인(131)의 일부만이 도시된다.
제2 접속 패드(132)는 제2 전원 공급 라인(131)을 따라 분지된다. 제2 접속 패드(132)는 복수 개로 구성되어, 중앙부(150a) 측으로 분지되거나 또는 중앙부(150a)의 반대 측으로 분지될 수 있다.
도 5에서는, 제2 접속 패드(132)가 중앙부(150a) 측으로 분지되는 것으로 도시된다. 제2 접속 패드(132)의 단부는 주변부(150b)로부터 돌출되어, 중앙부(150a)로 연장될 수 있다. 제2 접속 패드(132)의 단부에는 접점부가 형성될 수 있다.
제1 접속 패드(122)와 제2 접속 패드(132)는 교대로 배열될 수 있다. 제1 접속 패드(122)로는 (+)전원이 공급되고, 제2 접속 패드(132)로는 (-)전원이 공급되어, 고리 형상을 따라 (+)전원과 (-)전원이 교대로 공급될 수 있다.
도 6은 도 5의 전류 공급 장치에서 A-A' 라인을 따른 단면도이다.
제1 전원 공급 라인(121)과 제2 전원 공급 라인(131)의 사이에는 절연 프레임(150)의 주변부(150b)가 위치한다.
제1 전원 공급 라인(121)의 위에는 제1 전원 공급 라인(121)을 보호하기 위한 제1 코팅층(101)이 위치할 수 있다. 제2 전원 공급 라인(131)의 아래에는 제2 전원 공급 라인(131)을 보호하기 위한 제2 코팅층(102)이 위치할 수 있다.
도 7는 도 5의 전류 공급 장치에서 B-B' 라인을 따른 단면도이다.
제1 전원 공급 라인(121)과 제2 전원 공급 라인(131)의 사이에는 절연 프레임(150)의 주변부(150b)가 위치한다.
주변부(150b)에는 관통홀(151)이 형성된다. 관통홀(151)은 제1전원공급라인(121)과 연결되는 제1 접속 패드(122)가 연장되는 통로가 된다.
제1 접속 패드(122)는 주변부(150b)에 형성된 관통홀(151)을 통해 절연 프레임(150)의 하부를 따라 연장될 수 있다.
제1 전원 공급 라인(121)의 위에는 제1 전원 공급 라인(121)을 보호하기 위한 제1 코팅층(101)이 위치할 수 있다. 제2 전원 공급 라인(131)의 아래에는 제2 전원 공급 라인(131)을 보호하기 위한 제2 코팅층(102)이 위치할 수 있다.
제2 코팅층(102)은 제1 접속 패드(122)의 하면을 노출시키도록 제1 코팅층(101) 및 주변부(150b)보다는 짧게 연장될 수 있다.
도 8는 도 5의 전류 공급 장치에서 C-C' 라인을 따른 단면도이다.
제1 전원 공급 라인(121)과 제2 전원 공급 라인(131)의 사이에는 절연 프레임(150)의 주변부(150b)가 위치한다.
제2 접속 패드(132)는 제2 전원 공급 라인(131)과 연결되어, 제2 전원 공급 라인(131)으로부터 전류를 공급받는다.
제1 전원 공급 라인(121)의 위에는 제1 전원 공급 라인(121)을 보호하기 위한 제1 코팅층(101)이 위치할 수 있다.
제2 전원 공급 라인(131)의 아래에는 제2 전원 공급 라인(131)을 보호하기 위한 제2 코팅층(102)이 위치할 수 있다. 제2 코팅층(102)은 제2 접속 패드(132)의 하면을 노출시키도록 제1 코팅층(101) 및 주변부(150b)보다는 짧게 연장될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전류 공급 장치(100)는 절연 프레임(150)의 주변부(150b)를 따라 (+)전원을 공급하는 제1 접속 패드(122)와, (-)전원을 공급하는 제2 접속 패드(132)가 교대로 형성됨으로써, 간단한 구조로 (+)전원과 (-)전원을 교대로 공급하는 구조를 달성할 수 있다.
도9는 상기 제1전극부(220) 상에 상기 전류공급장치(100)가 놓인 상태를 도시한 것이다.
여기서, 상기 제1전극부(220)의 제1구역(221)에는 상기 제1전원공급라인(121)과 연결되는 제1접속패드(122)가 놓이고, 여기서, 상기 제1전극부(220)의 제2구역(222)에는 상기 제2전원공급라인(131)과 연결되는 제1접속패드(132)가 놓인다.
이로 인하여 상기 제1구역(221)에는 (+)전원이 인가될 수 있고, 상기 제2구역(222)에는 (-)전원이 인가될 수 있다.
도 10은 본 발명에 따른 발광 장치에 형성된 보조전극부를 도시한 예시도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명에 따른 발광 장치의 보조전극부(300)는 수전부(310), 배선부(320) 및 센싱저항부(340)를 포함한다.
수전부(310)는 투명전극과 연결되어 외부에서 공급되는 전원을 배선부(320)에 전달하는 역할을 한다.
또한, 수전부(310)에는 도시된 바와 같이 하나 이상의 센싱저항부(340)가 형성된다. 이러한, 수전부(310)는 투명전극의 각 변과 대략 평행하게 형성되고, 각 변으로부터 일정거리 이격된 폐쇄형 4각 링 형상으로 형성된다.
구체적으로 수전부(310)는 제1 내지 제4수전라인(311 : 311a 내지 311d)로 구성된다. 제1수전라인(311a)과 제3수전라인(311c), 제2수전라인(311b)과 제4수전라인(311d)이 서로 평행을 이루도록 투명전극 상에 형성되며, 각 수전라인(311)의 양측 종단은 서로 이웃한 수전라인(311)의 종단과 물리적으로 연결된다.
또한, 수전라인(311)에는 도시된 바와 같이 돌출부(331)와 오목부(332)가 형성될 수 있다. 이 돌출부(331)와 오목부(332)는 투명전극의 각 변을 바라보는 방향 즉, 비배선영역측 수전라인 변에 교번하여 형성된다.
수전부(310)에 형성된 돌출부(331)와 오목부(332)는 외부 전원공급 라인과의 연결을 위해 형성되는 것으로, 돌출부(331)가 투명전극과 함께 제1전원의 전원공급라인과 직결된다.
여기서, 오목부(332)가 외부 전원공급 라인과의 연결을 위해 이용될 수도 있고, 돌출부(331)와 오목부(332)의 형성되지 않도록 할 수도 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
이하에서는 돌출부(331)과 제1전원의 전원공급라인과 직결되고, 제1전원은 정(+)전원인 것으로 가정하여 설명을 진행하기로 한다.
아울러, 수전부(310)는 금, 은과 같은 전도성이 투명전극에 비해 우수한 재질의 금속을 이용하여 사진식각 또는 인쇄와 같은 공정에 의해 투명전극 상에 형성된다.
배선부(320)는 수전부(310)에 의해 폐쇄되는 내부영역(415)에 각 수전부(310)를 연결하도록 그물형태로 형성된다. 이 배선부(320)는 수전부(310)를 통해 공급되는 제1전원을 투명전극의 전 영역에 고르게 전달하는 역할을 한다.
이러한, 배선부(320)는 제1수전라인(311a)과 제3수전라인(311c)을 연결하는 제1배선(321), 제2수전라인(311b)과 제4수전라인(311d)를 연결하는 제2배선(322)으로 구성되며, 제1배선(321)과 제2배선(322)은 교차점에서 서로 물리적으로 연결된다.
여기서, 도 10에서는 수직(제1배선)선, 수평(제2배선)선에 의해 바둑판 형태의 배선부(320)가 내부영역(415)에 형성된 것으로 도시하였으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 다양한 형태로 형성될 수 있다.
또한, 배선부(320)는 센싱저항부(340)와 함께 회로부의 측정 변수로 이용된다. 구체적으로 배선부(320) 중 센싱저항부(340)의 각 센싱저항(34n : 341a 내지 343b) 사이에 배치되는 배선부(320)는 센싱저항(34n)과 함께 측정 변수로 등가화되어 회로부의 제어에 이용된다.
이에 대해서는 다른 도면을 참조하여, 좀더 상세히 설명하기로 한다.
센싱저항부(340)는 수전부(310)에 형성되어 회로부와 연결되는 단자의 역할을 함과 아울러, 예를들어 저항값과 같은 측정변수를 제공하는 역할을 한다.
구체적으로 제어부는 센싱저항부(340)의 저항값 및 센싱저항(34n)을 잇는 배선부(320)의 저항, 전류, 전압 중 적어도 어느 하나를 측정하여, 배선부(320)의 전기적균형(본 발명에서는 전계, 전위, 전하밀도, 전압, 전력 개념을 포함하며, 이하에서는 전기적균형으로 통칭하기로 한다.)을 파악하고, 이에 따른 제어를 수행하여 패널의 휘도가 균일해지도록 조절하게 된다.
이러한 제어부의 구성 및 센싱저항부(340)의 이용방법에 대해서는 하기에서 좀 더 상세히 설명하기로 한다.
이를 위해 센싱저항부(340)는 하나 이상의 센싱저항(34n)을 포함하며, 각 센싱저항(34n)은 전기적 특성을 측정하고자 하는 영역을 최단 거리로 잇는 수전부(310) 상에 형성된다.
즉, 도 10에는 제1 내지 제3센싱저항쌍(341, 342, 343)이 구성되어 있는 예가 도시되어 있으며, 각 센싱저항쌍(341, 342, 343)에 연결되는 회로부는 한쌍의 센싱저항(34n)을 최단거리로 잇는 가상의 선 주변 영역의 전기적 특성을 검출하여 제어에 반영하게 된다.
구체적으로, 제어부는 패널에 흐르는 전류 또는 패널의 온도를 검출하여 패널의 구동을 제어하게 된다. 이때, 제어부는 전류 또는 온도 검출을 위해서 설정저항을 이용하게 된다.
이러한 설정저항은 센싱저항(34n) 하나의 값일 수도 있다. 또는 설정저항은 각 센싱저항쌍(341, 342, 343)과 각 센싱저항쌍(341, 342, 343) 사이의 투명전극 및 보조전극부(300)에 대한 등가저항값의 합일 수 있다. 이에 대해서는 하기에서 구체적인 제어부의 예와 함께 좀 더 상세히 설명하기로 한다.
그리고, 이러한 설정저항에 의한 패널 제어는 각 센싱저항(34n)에 연결된 회로부가 개별적으로 동작하여 수행될 수도 있고, 센싱저항(34n)들에 연결된 회로부가 연계되어 동작함으로써 이뤄질 수도 있다.
제어부는 상을 이루는 센싱저항 중 하나의 센싱저항과 연결되어 구성되며, 각각의 센싱저항쌍(341, 342, 343)마다 연결되어 구성될 수 있다.
각각의 센싱저항쌍(341, 342, 343)에 연결되는 회로부는 서로 다른 회로 구성, 동작특성을 가지도록 서로 다르게 구성될 수 있으며, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
아울러, 설정저항은 단일의 센싱저항 또는 센싱저항쌍의 저항값과 등가화 저항값의 합을 의미하지만, 회로의 해석 등에서는 하나의 저항으로 고려해도 무방하며, 이하에서는 하나의 저항인 것으로 가정하여 설명을 진행하기로 한다.
이러한 이유로 각 센싱저항쌍(341, 342, 343)은 쌍을 이루는 센싱저항이 서로 간의 거리가 최단 거리가 되도록 수전부(310) 상에 형성된다.
구체적으로 도 10에서와 같이 상대적으로 수전라인(311) 간의 거리가 가까운 제1수전라인(311a)과 제3수전라인(311c)에 센싱저항(341)이 형성된다. 여기서, 센싱저항의 위치를 반드시 제1 및 제3수전라인(311a, 311c)로 한정하는 것은 아니다.
센싱저항은 제2수전라인(311b)와 제4수전라인(311d) 상에 형성될 수도 있으나, 이러한 경우 측정값이 부정확해질 수 있다.
이러한, 센싱저항부(340)는 도 10에 도시된 바와 같이 수전부(310)의 돌출부(331)에 형성될 수 있으며, 센싱저항(34n)이 형성된 돌출부(331a)의 형상은 다른 돌출부(331)의 형상과 다르게 형성된다.
도 11은 도 10의 A 부분을 확대 도시한 도면이며, 도 12는 회로부와의 연결예를 도시한 예시도이다. 또한, 도 13은 센싱저항의 형태 및 구성의 변형예를 도시한 예시도이다.
도 11 내지 도 13 참조하면, 센싱저항(342)이 형성된 부분의 돌출부(331a)는 다른 돌출부(331)와 다른 형상으로 형성된다. 다른 부분의 돌출부(331)는 수전라인(311)의 선폭이 넓어지도록 하여 형성된다. 반면에, 센싱저항(342)이 형성되는 부분의 돌출부(331a)는 제1연장부(333)와 제2연장부(334)를 포함한다.
제1연장부(333)는 수전라인(311)으로부터 패널 변 방향으로 신장되며, 제1연장부(333)의 종단에서 수전라인(311)과 평행한 방향으로 제2연장부(334)가 형성된다. 제1연장부(333)와 제2연장부(334)는 물리적으로 끊김없이 연속적으로 형성된다.
이러한 제1연장부(333)와 제2연장부(334)에 의해 제1연장부(333), 제2연장부(334) 및 수전라인 사이에는 다른 돌출부(331)와 달리 전극노출부(또는 공간, 335)이 형성된다. 그리고, 수전라인(311)에서 제2연장부(334)와 나란한 부분은 다른 부분에 비해 선폭이 좁게 형성된다.
한편, 센싱저항(342)은 도시된 바와 같이 일측 종단이 수전라인(311)에 연결되도록 전극노출부(335)에 형성된다. 또한, 센싱저항(342)의 형태는 도 13에 도시된 바와 같이 다양한 형태 및 수로 구성될 수 있다. 도 13에는 일례로 제시된 형태이며, 센싱저항(342)에 필요한 저항값 및 외부 회로부와의 연결 형태에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있으며, 제시된 바에 의해 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
한편, 도 12에는 전원공급라인(381) 및 회로부와의 연결을 위한 신호라인(382)이 본딩된 예가 도시되어 있다. 수전부(320)는 도시된 바와 같이 전원공급부와 전원공급라인(381) 또는 패턴에 의해 도 12와 같이 연결될 수 있다.
또한, 돌출부(331a)와 센싱저항(342a)도 신호라인(382)에 의해 연결될 수 있다. 그리고, 도시되지는 않았지만, 회로부가 COB(Chip on board) 형태로 센싱저항(342)에 연결될 수 있으며, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
도 14는 외부회로부가 전류제어부인 경우의 예를 도시한 예시도이다. 또한, 도 15는 센싱저항에 의한 회로부의 동작을 설명하기 위한 도면으로, 센싱저항과 패널을 저항에 대한 등가회로로 도시한 예시도이다. 그리고, 도 16은 센싱저항을 이용한 전류제어를 설명하기 위한 예시도이다.
도 14 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 전류제어부(350)는 레귤레이터-미러회로(391), 전류조절회로(392) 및 기준전압공급회로(393)가 포함되며, 설정저항(RT)이 레귤레이터-미러회로(391)에 연결된다.
또한, 전류제어부(350)는 저전압보호회로(395) 및 셧다운지연회로(394)를 더 포함하여 구성된다.
본 발명은 센싱저항쌍(341, 342, 343)을 잇는 최단 거리 주변 영역의 전류 흐름을 조절하여 패널의 구동시 휘도를 균일하게 유지하도록 할 수 있다.
이를 위해, 센싱저항(34n)에는 도 14에 도시된 전류제어부(350)가 외부회로부로써 연결될 수 있다. 이 전류제어부(350)는 설정값(RSET)에 의해 패널에 흐르는 전류를 일정하게 유지되도록 제어한다.
이때, 설정값(RSET)은 접지(GND)와 설정값(RSET) 입력단 사이에 연결되는 설정저항(RT)에 의해 결정되며, 이 설정저항(RT)은 미러/레귤레이터 회로(151)의 전류 소스로 동작하게 되고, 전류 소스에 의해 미러/레귤레이터회로(351)가 전류조절회로(352)를 제어하여 패널에 흐르는 전류를 조절할 수 있게 된다.
때문에, 전류제어부(350)는 각 센싱저항쌍(341, 342, 343)의 센싱 저항 중 어느 하나의 저항에 연결된다.
이러한 전류제어부(350)는 저전압 보호회로(395), 셧다운지연회로(394), 기준전압공급회로(393), 레귤레이터-미러회로(391) 및 전류조절회로(392)를 포함하여 구성된다.
저전압보호회로(395)는 패널 입력전압(VIN)을 공급받아, 패널 입력전압(VIN)이 동작한계전압 이하인 경우, 전류조절회로(392)를 제어하여 패널의 구동을 중지시킨다.
또한, 저전압보호회로(395)는 셧다운지연회로(394)로부터의 요청에 따라 전류조절회로(392)를 제어하여 패널의 구동을 중지시킨다. 이를 위해 저전압보호회로(395)는 패널 전원부(미도시)에 연결되어, 패널 입력전압(VIN)을 공급받고, 입력전압(VIN)을 기준전압공급회로(393) 및 레귤레이터-미러회로(391)에 공급하며, 전류조절회로(392)와 연결된다.
셧다운 지연회로(394)는 외부에서 제어신호(EN/PWM) 공급의 중단을 판단하며, 제어신호(EN/PWM)의 공급이 중단된 경우, 저전압 보호회로(395)에 패널 구동중지를 요청한다.
기준전압공급회로(393)는 레귤레이터-미러회로(391)에 의해 전류조절회로(392)를 제어하기 위한 기준전압을 레귤레이터-미러회로(391)에 공급한다. 이를 위해, 기준전압공급회로(393)는 저전압보호회로(395)로부터 패널 입력전압(VIN)을 공급받는다.
레귤레이터-미러회로(391)는 설정저항(RT)과 기준전압공급회로(393)로부터 공급되는 기준전압에 의해 전류조절회로(392)를 제어한다.
이를 위해, 레귤레이터-미러회로(391)는 설정저항(RT), 기준전압공급회로(393) 및 전류조절회로(392)와 연결된다.
이 레귤레이터-미러회로(391)는 설정저항(RT)의 저항값이 커질 수록 패널에 흐르는 전류의 양이 감소하도록 제어하며, 설정저항(RT)의 저항값이 고정되면, 일정한 전류가 패널에 흐르도록 전류조절회로(392)를 제어한다.
전류조절회로(392)는 외부 제어신호(EN/PWM), 저전압보호회로(395) 및 레귤레이터-미러회로(391) 중 적어도 어느 하나의 제어에 따라 동작하여, 패널에 흐르는 전류를 조절하는 역할을 한다. 이를 위해, 전류조절회로(392)는 패널과 제2전원( 또는 부(-)전원, 또는 GND)의 사이에 연결된다.
설정저항(RT)에 레귤레이터-미러회로(391)에 의한 전류제어의 기준값을 제공하는 역할을 하며, 전술한 전류제어부의 구성 중 저전압보호회로(395), 셧다운지연회로(394)는 생략이 가능하다.
이때, 설정저항(RT)은 센싱저항값(RS : RS1n, RS2n, RS3n) 또는 센싱저항값(RS)과 배선저항(R : R1 내지 R3)에 의해 결정된다.
구체적으로, 도 15에서 RS11, RS12, RS21, RS22, RS31, RS32는 각각 센싱저항(34n)의 저항값을 의미한다. 또한, R1 내지 R3은 센싱저항쌍(341, 342, 343)을 잇는 가상의 최단 거리에 대한 등가 저항을 의미한다.
이때, 설정저항(RT)은 설정값 입력단에 연결되는 센싱저항(34n)의 저항값이거나, 저항그룹(349 : 349a 내지 349c)의 저항값 합 중 어느 하나 일 수 있다. 구체적으로 전류제어부(350)가 제1센싱저항쌍(341)의 제1센싱저항(341a)과 연결된 경우 설정저항(RT)의 값은 제1센싱저항(341a)의 저항값이거나, 제1센싱저항(341a), 제2센싱저항(341b) 및 제1배선저항(R1)의 합일 수 있다.
이에 대해서 도 16을 참조하여 좀 더 상세히 설명하면, 투명전극과 보조전극부(300)은 서로 다른 저항값의 저항들이 서로 맞물려 연결되어 있는 형태로 등가화될 수 있다. 왜냐하면, 투명전극이 저항성분으로 작용하여, 이 저항성분에 따라 전류의 흐름이 불규칙해지기 때문이다.
이러한 등가회로에서 전원(VCC)과 접지(GND) 사이에 흐르는 전류의 총합은 전원(VCC)과 접지(GND)에서는 동일해지지만, 측정점인 S1, S2, S3에서는 서로 다른 값을 가지게 된다. 특히, S1-S1', S2-S2', S3-S3'을 잇는 가상의 선을 따라 흐르는 전류 I1, I2, I3는 각각 다른 값을 가지게 된다. 이러한 I1, I2, I3의 차이는 패널의 휘도 차이를 발생시키는 원인으로 작용하며, 본발명에서는 센싱저항과 전류제어부(350)를 통해 I1, I2, I3의 값을 균일해지도록 제어하여 패널의 휘도 편차를 감소시키게 된다.
전류제어부(350)는 S1-S1', S2-S2', S3-S3' 에 해당하는 제1 내지 제3저항그룹(349) 각각에 하나씩 구성될 수 있다. 그리고, 각 저항그룹(349)에 연결된 전류제어부(350)는 각 저항그룹(349)에 흐르는 전류를 설정저항(RT)을 통해 검출하고, 이를 통해 각 저항그룹(349)에 흐르는 전류(I1 내지 I3)를 제어하게 된다.
즉, 전류제어부(350)는 전류(I1 내지 I3)가 적게 흐르는 저항그룹(349)에는 더 많은 전류가 공급되도록 제어하고, 전류(I1 내지 I3)가 과도하게 흐르는 저항그룹(349)에는 적은 양의 전류가 공급되도록 제어하게 된다. 구체적으로 도 5의 경우 설정저항(RT)을 통해 검출되는 전류가 커지면 패널에 흐르는 전류의 양이 작아지도록 전류레귤레이터(352)가 동작하며, 검출되는 전류가 작아지 면 패널에 흐르는 전류의 양이 많아지도록 전류레규레이터(352)가 동작하게 된다.
특히, 전류제어부(350)는 각 저항그룹(349)에 연결된 전류제어부(350)가 각각의 저항그룹(349)에 흐르는 전류를 개별적으로 제어하여, 각 저항그룹(349)이 속한 가상의 등가화영역의 휘도를 일정하게 유지함으로써, 패널 전체의 휘도를 균일하게 조정하게 된다. 이를 통해 패널 전면에 흐르는 전류의 양을 균일하게 조정함으로써 패널의 휘도 편차를 감소시키고, 휘도 균일성을 높이게 된다.
이를 위해, 전류제어부(350)에서 설정저항(RT)의 값은 한쌍의 센싱저항값(RS11-RS12, RS21-RS22, RS31-RS32)과 한쌍의 센싱저항(34n)을 잇는 배선부(320)의 등가저항값(R1, R2, R3)의 합으로 정의될 수 있다. 또는 설정저항(RT)은 전류제어부(350)와 맞물린 센싱저항(34n)의 값(RS11, RS12, RS21, RS22, RS31, RS32)일 수 있다.
즉, 도 10의 보조전극부(300)을 가지는 패널에는 3그룹의 전류제어부(350)가 구성될 수 있으며, 각 전류제어부(350)의 설정저항값은 RS11, RS21, RS31 또는 RS12, RS22, RS32 또는 RS11+R1+RS12, RS21+R2+RS22, RS31+R3+RS32일 수 있다.
도 17은 제2실시예에 따른 전류제어부를 도시한 예시도이다.
도 17을 참조하면, 제2실시예에 따른 전류제어부는 스위칭 소자(SW : SW1, SW2, SW3), 비교기(OP : OP1, OP2, OP3) 및 정전류원(IR 또는 정전압원)을 포함한다.
비교기(OP)는 제1입력단이 설정저항(RT)의 일단에 연결되고, 제2입력단은 정전류원(IR)과 연결된다. 또한, 비교기(OP)의 출력단은 스위칭소자의 베이스단자(B)에 연결된다.
스위칭소자의 콜렉터단자(C)는 패널(EL)의 출력단에 연결되고, 베이스단자(B)는 비교기(OP)의 출력단과 연결되며, 에미터단자(E)는 접지(GND)와 연결된다. 여기서, 패널(EL)은 제1전극부, 보조전극, 제2전극부 및 발광부를 통칭하는 것으로 이해할 수 있으며, 연결은 이들 중 어느 하나와 이루어질 수 있다. 또한, 이러한 사항은 이하의 설명에서 동일하게 적용된다.
설정저항(RT)의 일단은 비교기(OP)의 입력단과 연결되고, 타단은 패널(EL)의 출력단 및 콜렉터단자(C)와 연결된다.
구체적으로, 설정저항(RT)을 통해 흐르는 전류(IRT)를 비교기(OP)의 제1입력으로 하고, 정전류원(IR)으로부터 공급되는 기준전류(ir)를 비교기(OP)의 제2입력으로 한다. 그리고, 비교기(OP)가 제1 입력과 제2입력을 비교하여 스위칭소자(SW)를 제어함으로써 각 등가화영역을 흐르는 전류(I1, I2, I3)를 제어할 수 있게 된다.
상술한 바와 같이 제2실시예의 전류제어부는 설정저항(RT)에 인가되는 전류와 정전류원의 전류를 비교하고, 비교값에 의해 스위칭 소자를 제어함으로써 스위칭소자를 통해 흐르는 전류의 양을 조절하고, 이를 통해 보조전극부(300)에 인가되는 전류를 조절하게 된다.
도 18은 제3실시예에 따른 전류제어부의 구성예를 도시한 예시도이다.
도 18을 참조하면, 제3실시예에 따른 전류제어부는 제1저항(RA)설정저항(RT), 비교기(OP4), 정전압원(VR) 및 스위칭소자(SWM)를 포함한다.
온도에 따른 전류제어부는 센싱저항(34n)을 온도에 따라 저항값이 변하는 저항으로 구성하여 패널로 공급되는 전류를 제어함으로써 패널의 휘도를 제어하게 된다.
이를 위해 온도에 따른 전류제어부는 등가화 영역별 저항인 제1저항(RA)설정저항(RT), 비교기(OP4), 정전압원(VR) 및 스위칭소자(SWM)를 포함한다.
제1저항(RA)은 일단은 전원(VCC)에 연결되고, 타단은 설정저항(RT)의 일단 및 비교기(OP)의 입력단에 연결된다. 여기서, 제1저항(RA) 및 설정저항(RT)의 일단이 비교기(OP)의 부(-)입력단에 입력될 수 있으나, 이로써 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
그리고, 설정저항(RT)의 일단은 접지(GND)에 연결되고, 타단은 제1저항(RA) 타단(RT) 및 비교기(OP)의 입력단에 연결된다. 또한, 비교기(OP)의 다른 입력단, 예를 들어 정(+) 입력단에는 정전압원(VR)의 양극(+)이 연결된다. 이 비교기(OP)의 출력단은 스위칭소자(SWM)의 게이트단자에 연결된다. 이러한 비교기(OP)는 설정저항(RT)의 양단전압과, 정전압원(VR)의 전압을 비교하여, 비교결과에 따라 스위칭소자(SWM)에 흐르는 전류를 조절함으로써 패널(EL)의 전류흐름을 조절하게 된다.
스위칭소자(SWM)는 게이트단이 비교기(OP)의 출력단에 연결되고, 소스단(S)은 접지(GND)에 연결되며, 드레인 단자(D)는 패널의 출력단과 연결된다.
이러한 전류제어부도 전술한 전류회로들과 같이 저항그룹 각각에 연결되어 각 저항그룹별 전류(I1 내지 I3)를 제어하고, 이를 통해, 패널의 휘도를 조절하게 된다.
도 19는 본 발명의 제4실시예에 따른 보호회로를 도시한 구성예시도이다.
도 19를 참조하면, 보호회로는 설정저항(RT), 제2저항(RR), 비교기(OP) 및 스위칭소자(SW)를 포함한다.
설정저항(RT)의 일단은 스위칭소자의 콜렉터단자와 함께 전원(VCC)에 연결된다. 그리고, 설정저항(RT)의 타단은 패널(EL) 입력단 및 제2저항(RR)의 일단에 연결된다.
제2저항(RR)의 일단은 패널(EL)의 입력단 및 설정저항(Rt)에 연결되고, 타단은 비교기(OP)의 제1입력단에 연결된다.
스위칭소자(SW)의 콜렉터단자(C)는 전원(VCC)에 연결되고, 베이스단자(B)는 비교기의 출력단에 연결되며, 에미터단자(E)는 접지(GND) 및 비교기(SW)의 제2입력단으로 궤환된다. 비교기는 이 궤환된 에미터단자(E)의 전류와, 설정저항(RT)을 거친 전류를 비교하여, 비교결과에 따라 스위칭소자(SW)를 제어한다.
보호회로는 단락, 과전압 또는 과전류에 의해 패널(EL) 특히, 발광부가 손상되는 것을 방지한다.
도20은 제1 전극부(220) 상에 배치되는 절연부(230)를 도시하고 있다.
상기 절연부(230)는 예를 들어, 폐공간을 가진 프레임 형상으로 구성될 수 있다.
또한, 절연부(230)는 그 외곽 테두리를 따라서 다수의 돌출부(231) 및 오목부(232)를 구비한 요철 패턴을 가질 수 있다.
상기 절연부(230)는 포토레지스트(photo resist) 용액을 도포하여 형성될 수 있다.
상기 절연부(230)의 돌출부(231)는 상기 제1 전극부(220)의 제1 구역(221) 위에 위치될 수 있는데, 이는 후술하는 바와 같이, 제1 구역(221)에서 제1 전극부(220)이 절연부(230)에 의해 제2 전극부(250)와 분리되도록 하기 위함이다.
상기 절연부(230)는 상기 보조전극부(300)의 수전부(310)를 덮어서 절연시키는 제1절연부(233)와 상기 보조전극부(300)의 배선부(320)를 덮어서 절연시키는 제2절연부(234)를 포함한다.
상기 제1절연부(233)는 상기 수전부(310)의 형상에 대응되는 프레임 형태로 마련되고, 상기 제2절연부(234)는 상기 배선부(320)의 형상에 대응되는 배선 형태로 마련된다.
다만, 상기 제1절연부(233) 및 상기 제2절연부(234)의 두께는 상기 수전부(310)및 상기 배선부(320)의 두께보다 크게 형성되는 것이 바람직한데, 이는 확실한 절연이 이루어지도록 하기 위함이다.
상기 제1 전극부(도3/4참조, 220)과, 상기 보조전극부(도10참조, 300) 및 절연부(230) 상에는 상기 발광부(240)가 위치한다.
상기 발광부(240)는 상기 절연부(230)과 일부 중첩되면서 상기 제2 구역(도3/4참조, 222) 위에는 적층되지 않도록 배치되는 것이 바람직하다.
이를 위해, 상기 발광부(240)의 외측 테두리는 상기 절연부(230)의 외측 테두리를 벗어나지 않도록 배치되는 것이 바람직하다.
상기 발광부(240)는 적색 발광 물질, 녹색 발광 물질 또는 청색 발광 물질을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 발광부(240)는 저분자 유기물 또는 고분자 유기불로 이루어지며, 전자-정공 쌍의 재조합의 결과로서 발광을 수행하는 발광부(emissive layer)을 구비한다.
또한, 상기 발광부(240)는 정공주입층(hole injecting layer), 전자 주입층(electron injecting layer), 정공수송층(hole transporting layer) 및 전자수송층(electron transporting layer) 중 적어도 어느 하나를 더 구비할 수 있다.
상기 발광부(240) 상에는 제2 전극부(250)가 배치된다.
상기 제1 구역(도3/4참조, 221)에서, 제2 전극부(250)의 최외측 테두리는 상기 절연부(230)의 돌출부(231)의 최외측 테두리를 벗어나지 않도록 절연부(230) 위에 적층될 수 있다.
상기 제2 구역(도3/4참조, 222)에서, 상기 제2 전극부(250)는 상기 절연부(230)을 벗어나서 상기 제1 전극부(도3/4참조, 220) 위에 적층된다.
상기 제2 전극부(250)는 불투명한 금속 물질, 예를 들어, 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 전극부(250)는 투명성 도전체, 예를 들어 ITO(Indium tin oxide; 인듐 틴 옥사이드)나 IZO(Indium zinc oxide; 인듐 징크 옥사이드)로 형성될 수 있다. 일 예로, 상기 제2 전극부(250)는 알루미늄으로 이루어진다.
발광 장치(200)가 한면 발광을 할 경우에는, 상기 제1 전극부(220)과 상기 제2 전극부(250) 중 어느 하나가 투명성 전극으로 구성되고, 상기 발광 장치(200)가 양면 발광을 할 경우에는, 상기 제1 전극부(220)와 상기 제2 전극부(250)은 모두 투명성 전극으로 형성된다.
상기 유기발광부(240) 상에는 제2 전극부(250)가 형성된다.
상기 제1 구역(221)에서, 제2 전극부(250)는 절연부(230)의 돌출부(231)를 벗어나지 않도록 상기 절연부(230) 위에 적층될 수 있다.
상기 제2 구역(222)에서, 상기 제2 전극부(250)은 상기 절연부(230)을 벗어나서 제1 전극부(220) 위에 적층된다.
제2 전극부(250)는 불투명한 금속 물질, 예를 들어, 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
또한, 제2 전극부(250)은 투명성 도전체, 예를 들어 ITO(Indium tin oxide; 인듐 틴 옥사이드)나 IZO(Indium zinc oxide; 인듐 징크 옥사이드)로 형성될 수 있다. 일 예로, 제2 전극부(250)은 알루미늄으로 이루어진다.
도 21은 도 2의 발광장치(200)에서 D-D'라인을 따라 취한 단면을 나타내고, 도 22는 도 2의 발광장치(200)에서 E-E'라인을 따라 취한 단면을 나타낸다.
도 21과 도22를 참조하면, 상기 제1전극부(220)의 상부에는 상기 보조전극부(300)가 배치된다.
여기서, 상기 보조전극부(300)을 이루는 배선부(320)의 폭은 50~250μm정도 인 것이 바람직하다. 또한, 상기 보조전극부(300)의 배선부(320)부와 다른 배선부(320) 간의 간격은 300~600μm인 것이 바람직하다.
상기 배선부(320)과 배선부(320)간의 간격이 너무 좁아지게 되면, 상기 배선부(320)들이 위치하는 곳에 인접한 발광부(240)에서의 전류밀도가 높아져서 과열되는 문제가 있을 수 있다.
따라서, 가급적이면, 배선과 배선의 간격을 배선의 폭보다 크게 하는 것이 바람직하다.
보조전극부(300)의 양 옆에는 상기 센싱저항부(341a)가 돌출되어 마련되며 상기 제어부(미도시)와 연결될 수 있다.
한편, 상기 보조전극부(300)은 절연부(230)에 의하여 커버될 수 있다. 상기 절연부(230)은 상기 보조 전극부(300)와, 상기 제2전극부(250)을 서로 절연하는 역할을 한다.
상기 절연부(230)은 산화규소 또는 질화 규소와 같은 소재로 만들어진 무기재료로 구성되는 것이 바람직하다. 그러나, 그 재질이 이에만 한정되는 것은 아니며, 다양한 종류의 무기재료 또는 유기재로로도 구성될 수 있다.
다만, 상기 절연층(230)이 없어도, 상기 보조전극부(300)와 상기 제2전극부(250) 사이에 절연이 보장된다면, 상기 절연층(220)은 생략될 수 있다.
일례로 상기 발광부(240)가 상기 보조전극부(300)와 상기 제2전극부(250) 사이에 배치됨으로써, 절연부 역할을 할 수 도 있다.
이와 같은 경우에는 상기 보조전극부(300)상에 별도의 절연층이 생략되어도 무방하다.
도21에서 도시한 바와 같이, 상기 발광 장치(200)의 외주 부분의 상기 제1 전극부(220)로 공급된 (+)전원은 내측의 상기 제1 전극부(220)를 따라서 제1 전극부(220)과 접촉되는 발광부(140)로 전달된다.
(+)전원이 공급되는 제1 전극부(220)은 제1 구역(도3/4참조, 221)이 된다.
상기 제1 구역(도3/4참조, 221)에서, 제1 전극부(220)은 발광부(240)와 접촉되되나, 제2 전극부(250)와는 접촉하지 않는다.
이는 상기 제1 전극부(220)과 상기 제2 전극부(250) 사이에 상기 절연부(230)가 위치하기 때문이다.
한편, 도 22을 참조하면, 발광장치(200)의 외주 부분의 상기 제1 전극부(220)로 공급된 (-)전원은 제1 전극부(220)와 접촉되는 상기 제2 전극부(250)으로 전달된다.
이와 같이, 상기 제2 전극부(250)으로 전달된 (-)전원은 상기 제2 전극부(250)과 접촉되는 발광부(240)로 전달된다.
도 22에서, 양 단부에 위치하는 제1 전극부(220)과 중간에 위치하는 제1 전극부(220)는 서로 전기적으로 분리된다.
이는 도 3에서 설명한 바와 같이, 상기 제1 구역(221)과 상기 제2 구역(222)을 서로 전기적으로 분리하기 위해 상기 제1 구역(221)과 상기 제2 구역(222)의 경계부가 되는 제1 전극부(220)중 일부를 상기 라인(220a)을 따라서 제거함으로써 가능하게 된다.
제거된 상기 제1 전극부(220)의 부분에는 상기 절연부(230)를 적층하여 절연을 강화한다.
따라서, 도 22에서 양 단부의 상기 제1 전극부(220)는 상기 제2 구역(222)이 되고, 중간의 상기 제1 전극부(220)은 상기 제1 구역(221)이 되어, 상기 제1 구역(221)과 상기 제2 구역(222)은 전기적으로 서로 분리된다.
상기 제2 구역(222)에서, 상기 제1 전극부(220)는 상기 제2 전극부(250)와 접촉되면서 유기발광부(240)와는 접촉하지 않는다.
이와 같이, 상기 제1 전극부(220)로 전달된 (+)전원과 (-)전원은 각각 상기 제1 전극부(220) 및 상기 제2 전극부(250)를 따라 전달되어, 상기 제1 전극부(220), 상기 발광부(140) 및 상기 제2 전극부(250)를 따라서 전류가 흐르게 된다.
한편, 도21과 도22에서, 상기 보조전극부(200)를 따라서 (+) 전원에 의한 전류가 전달이 되는데, 이러한 전류는 상기 보조전극부(200)에 의하여 상기 제1전극부(220)의 외측 테두리에서 그 중심부로 원활하게 전달된다.
상기 보조전극부(300)에 의한 전류의 분배작용 또는 전달작용에 의하여 상기 상기 제1전극부(220)의 테두리부 및 그 중심부 간의 전류량의 차이가 현저하게 줄어들 수 있다.
이로 인하여, 상기 발광부(240)의 테두리부와 중심부 간의 휘도의 차이도 현저하게 줄일 수 있는 것이다.
도23와 도24는 본 발명에 의한 본 발명에 의한 발광장치에서 특정 구역의 휘도를 제어할 수 있는 구성을 도시한 것이다.
도23 및 도24에 나타난 전원공급장치(100) 및 상기 패널의 구조(기판, 제1전극, 보조전극, 절연부, 제2전극)의 구성은 상술한 바와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 하겠다.
도23의 패널의 상부에는 전도체(400)가 마련된다, 상기 전도체(400)는 상기 제2전극부(250)에 대향되게 마련되며, 상기 제2전극부(250)에 인가되는 전원과 반대의 극성을 갖는다.
상기 전도체(400)는 상기 패널의 중앙부와, 중앙부로부터 양측으로 소정 거리이격된 거리에 배치된다.
여기서 상기 패널의 중앙부에 배치된 전도체를 400b로 표시하고, 중앙부의 양측에 배치된 전도체를 400a, 400c로 표시하였다.
후술하는 바와 같이, 상기 전도체(400)는 제2전극부(250)에서 방출되는 전하와 정반대의 극성을 갖는 전하를 공급함으로써, 상기 전도체(400)가 위치한 부분에 대응되는 부분에서의 휘도를 증가시킬 있다.
즉, 상기 패널의 중앙부 또는 중앙부의 양측에 흐르는 전류는 다른 곳보다 작기 때문에 휘도의 저하가 발생하기 때문에, 이러한 휘도의 저하를 방지하고, 패널 전체적인 휘도차이를 최소화 하기 위하여 휘도의 저하가 일어날 수 있는 부분에 상기 전도체(400)를 배치한다.
상기 전도체의 구체적인 동작에 대해서는 후술하기로 하겠다.
상기 제어부는 상기 제1,2전원공급부(111,112)와 연결되어 상기 제1,2전원부의 전원공급을 제어한다.
또한, 상기 제어부는 상술한 바와 같이, 상기 센싱저항(341a)들과도 연결되어 연결된 센싱저항(341a)의 위치에 대응되는 지역(패널 중앙부, 또는 중앙부의 양측)에 인가되는 전류를 측정할 수 있다.
상기 제어부는 상기 전도체(400)와도 연결되어, 상기 제1,2전원공급부(111,112)에서 공급되는 전원의 일부는 상기 전도체(400) 방향으로 안내할 수도 있다.
즉, 상기 제2전극부(250)에 공급되는 전원이 음전원이면, 상기 전도체(400)에 양전원을 공급할 수 있고, 상기 제2전극부(250)에 공급되는 전원이 양전원이면, 상기 전도체(400)에 음전원을 공급할 수 있다.
상기 제어부(350)의 제어에 의하여 특정 구역(예, 중앙부)에 인가되는 전류가 소정 기준보다 낮다고 판단되면, 해당 구역에 위치하는 전도체(400)의 추가적인 전원을 공급하여 다른 구역과의 휘도차가 발생하는 것을 최소화 또는 방지할 수 있다.
도24에서 도시한 바와 같이, 상기 제2전극부(250)의 상부에는 커버부재(260)가 마련되는데, 상기 커버부재(260)에는 상기 전도체(400)가 배치될 수 있으며, 상기 전도체(400)의 하면은 상기 제2전극부(250)를 향하여 노출될 수 있다.
상기 커버부재(260)와 상기 제2전극부(250) 사이에는 빈공간이 형성될 수 있고, 이 공간에는 봉지재(270)가 배치될 수 있다.
상기 전도체(400)는 일정한 형상과 부피를 가질 수 있다. 상기 전도체(400)는 금속 물질, 예를 들어, 아연(Zn), 주석(Sn), 인듐(In), 카드뮴(Cd), 갈륨(Ga), 니켈(Ni), 철(Fe), 코발트(Co), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 금(Au), 백금(Pt), 칼슘(Ca), 바륨(Ba), 마그네슘(Mg), 은(Ag), 구리(Cu), 알루미늄(Al) 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 전도체(400)는 예를 들어 ITO나 IZO로 형성될 수 있다.
제2 전극부(250)에 음전원이 연결되는 경우, 상기 제2전극부(250)에서 방출되는 전자(e-)는 발광부(240)의 전자 주입층 및 전자 수송층을 지나 발광체에서 정공과 만나서 발광이 이루어진다.
전자 중 30% 정도는 발광체에서 정공과 만나서 발광에 기여하지 못하고, 정공 수송층 및 정공 주입층을 통해 빠져나가게 된다.
본 실시예에서는 제2 전극층(250)에 인접하여 전도체(400)를 위치시킴으로써, 발광에 기여하지 못하는 전자의 손실을 줄일 수 있도록 한다.
전도체(400)는 제2 전극층(250)과 반대 극성으로 대전됨으로써, 전계 효과에 의해 정공 수송층 및 정공 주입층을 통해 빠져나가는 전자를 전도체(400)에 인접한 부분에 구속하여 전자가 발광부에서 정공과 만나서 반응할 확률을 높인다.
그에 따라, 전도체(400)가 위치한 부분에서 본 발명에 의한 발광장치의 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
특히, 패널에서 휘도가 저하되는 중앙 부분에 전도체(400)가 위치하면 중앙 부분의 휘도를 향상시킬 수 있다. 전도체(400)는 유기 발광 소자의 중앙 부분이 아니더라도, 휘도를 향상시키고자 하는 부분에 하나 이상 임의의 위치에 배치될 수 있다.
이하에서는 상기 본 발명의 전류제어부를 구비한 발광장치의 개략적인 동작에 대하여 알아보도록 하겠다.
도 14내지 도16에 의한 제1실시예의 전류제어부(350)는 보조전극에 흐르는 전류를 전류조절회로(332)가 정해진 설정저항(RT)값에 따라 각각의 저항그룹(349)별로 일정하게 유지시키고, 이를 통해 패널 전체의 전류값이 균일해지도록 조정한다.
특히, 일시적으로 보조전극에 흐르는 전류가 증가하더라도, 설정저항(RT) 및 전류조절회로(332)에 의해 일정한 값의 전류가 흐르도록 조정된다.
이를 통해, 전류제어부(350)는 패널 전면에 흐르는 전류의 양을 균일하게 조정함으로써 패널의 휘도 편차를 감소시키고, 휘도 균일성을 높이게 된다.
도17에 의한 제2실시예의 전류제어부는 전원으로부터 일정한 전류가 공급되는 경우 설정저항(RT)에 의해 정해지는 양만큼의 전류가 보조전극부(300) 통해 흐르도록 스위칭소자(SW)를 제어한다.
이러한 전류제어부는 전원으로부터 공급되는 전류가 증가하면, 이를 설정저항(RT) 통해 피드백 받아 스위칭소자에 의한 전류 흐름을 감소시키고, 반대로 전류가 감소하면 스위칭소자를 통한 전류 흐름을 증가시켜, 설정저항(RT)에 의해 정해진 양만큼의 전류 흐름이 유지되도록 제어한다.
특히 이러한 전류제어부는 각 저항그룹별로 마련되어, 전류가 많이 흐르는 저항그룹의 전류량은 감소시키고, 전류가 적게 흐르는 저항그룹의 전류량은 증가시켜, 패널의 각 영역을 흐르는 전류의 양이 균일해지도록 제어하게 된다.
상술한 바와 같이 도18에 의한 제3실시예에 따른 전류제어부는 설정저항(RT)의 저항값이 온도에 따라 가변되게 하고, 이 설정저항(RT)에 인가되는 전압을 정전압원(VR)의 전압과 비교하여 스위칭 소자를 제어함으로써, 스위칭소자를 통해 흐르는 전류를 제어하게 된다.
이를 통해 제3실시예의 전류제어부는 패널 또는 보조전극부(300)에 과도한 전류가 공급되어 설정저항(RT)의 온도가 상승하면, 스위칭소자(SWM)를 통해 흐르는 전류를 감소시켜 온도를 하강시키게 된다.
그리고, 설정저항(RT)의 온도가 하강하면, 스위칭소자(SWM)를 통해 흐르는 전류를 증가시키게 된다.
이러한 방법으로 전류제어부는 설정저항(RT)에 의해 패널 또는 보조전극부(300)에 인가되는 전류를 일정하게 유지되도록 전류의 흐름을 제어하며, 동시에 패널 또는 보조전극부(300)의 온도를 일정하게 유지할 수 있게 된다.
도 19에 도시된 제4실시예에 의한 전류제어부를 구성하는 단락보호회로는 패널에 과전압 또는 과전류 또는 단락전류가 공급되는 경우 스위칭소자(SW)에 의해 바이패스(B)를 형성하고, 이를 통해 과전류, 단락전류를 분기시킴으로써 과전류 또는 단락전류에 의해 패널(EL)이 열화되는 것을 방지하게 된다.
전술한 바와 같이, 제4실시예의 전류제어부는 설정저항을 통해 흐르는 전류가 일정한 경우 스위칭소자(SW)를 통하는 전류를 최소화하여 패널 또는 보조전극부(300)을 통해 전류가 흐르도록 한다.
반면에 보호회로는 설정저항에 인가되는 전압 또는 전류가 증가하는 경우 스위칭소자를 통해 전류가 흐르도록 하여 바이패스를 형성하고, 형성된 바이패스를 통해 과전류를 분기시킨다. 반대로, 보호회로는 설정저항(RT)에 인가되는 전압 도는 전류가 감소하는 경우 스위칭소자를 통해 흐르는 전류를 감소시켜 전원으로부터 공급되는 전류가 패널 또는 보조전극부(300)에 공급되도록 제어한다.
도23 및 도24에서 도시된 제어부는 상기 제1 내지 제4실시예의 제어부(전류제어부)(350)가 적용될 수 있다.
상기 제어부(350)가 상기 센싱저항들과 연결된 상태에서 상기 보조전극부의 배선부 중 상기 센싱저항이 배치된 구역에 대응되는 배선부에 인가되는 전류를 측정한다.
측정결과, 특정 구역에서의 전류의 크기가 소정 기준보다 낮다고 판단되면, 그로 인한 휘도의 저하를 방지하기 위하여 상기 제어부는 상기 해당 특정구역에 대응되는 전도체에 음전원 또는 양전원을 공급한다.
즉, 상기 제2전극부(250)가 음전원과 연결되면 상기 전도체(400)에 양전원을 공급하고, 상기 제2전극부(250)가 양전원과 연결되면 상기 전도체(400)에 음전원을 공급하는 것이다.
상기, 전도체(400)는 발광 장치에서 휘도를 향상시키고자 하는 부분에 임의의 형태로 자유롭게 배치될 수 있다.
또한, 복수의 전도체(400)가 배치되는 경우, 각각의 전도체(400)에 공급되는 전압을 다르게 구성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 전도체(400)는 제2 전극부(250)에 공급되는 전원과 다른 극성을 갖고 제2 전극부(250) 상에 이격되어 배치됨으로써, 전계 효과에 의해 전도체(250)가 배치된 부분의 휘도를 향상시킬 수 있다.
그에 따라, 발광부에서 휘도가 저하되는 부분에 대응되게 전도체(400)를 배치함으로써, 간단한 방법으로 휘도의 균일성을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 전도체(400)는 발광장치에서 휘도를 향상시키고자 하는 부분에 임의의 위치 및 형태로 배치될 수 있어, 발광장치의 형상의 바뀔 경우에도 원하는 위치에 배치되어 휘도의 균일성을 용이하게 확보할 수 있다.
또한, 복수의 전도체(400)가 배치되는 경우, 각각의 전도체(400)에 공급되는 전압 또는 전류를 다르게 하여 원하는 휘도 특성을 구현할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
100: 전원부 200: 발광장치
210: 기판 220: 제1전극
230: 절연부 240: 발광부
250: 제2전극
300 : 보조전극 310 : 수전부
311 : 수전라인 320 : 배선부
321 : 제1배선 322 : 제2배선
333 : 제1연장부 334 : 제2연장부
335 : 전극노출부 340 : 센싱저항부
34n : 센싱저항 341, 342, 343 : 센싱저항쌍
349 : 저항그룹 350 : 전류제어부
381 : 전원공급라인 382 : 신호라인
391 : 레귤레이터-미러회로 392 : 전류조절회로
393 : 기준전압 공급회로 394 : 셧다운 지연회로
395 : 저전압 보호회로 415 : 내부영역
400: 전도체

Claims (19)

  1. 기판;
    상기 기판에 배치되는 제1전극부;
    상기 제1전극부 위에 배치되는 보조전극부;
    상기 보조전극부에 형성되는 센싱저항;
    상기 보조전극부 및 상기 제1전극부 상에 배치되는 발광부;
    상기 발광부에 마련되는 제2전극부;
    상기 제1전극부, 상기 제2전극부와, 상기 보조전극부를 통해 상기 발광부에 전원을 공급하는 전원부; 및
    상기 보조전극부와 연결되어 상기 보조전극부에 인가되는 전류 또는 전압을 상기 센싱저항을 통해 측정하고, 상기 측정 결과에 따라 상기 전원부의 전원공급을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보조전극부는,
    외곽 테두리를 형성하는 수전부; 및
    상기 수전부에 의하여 둘러싸도록 마련되고 상기 수전부와 연결되는 배선부;를 포함하고,
    상기 센싱저항은, 상기 수전부에 마련되는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 수전부는 외측방향으로 연장되는 제1연장부와;
    상기 제1연장부의 단부로 부터 연장되는 제2연장부와;
    상기 제1,2연장부에 의하여 형성되는 전극노출부을 포함하되,
    상기 센싱저항은 전극노출부의 일측으로부터 상기 제2연장부 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 센싱저항의 단부는 상기 제2연장부와 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 센싱저항은 복수로 마련되되, 상기 수전부의 일측 테두리와 그 반대편 테두리에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 센싱저항은 복수로 마련되되, 상기 수전부의 테두리를 따라서 상호 이격되게 배치되는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 보조전극부 상에 마련되어 상기 보조전극부를 상기 발광부와 절연시키는 절연부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  8. 제 5 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 센싱저항을 포함하는 설정저항에 흐르는 전류 또는 상기 설정저항에 인가되는 전압을 기준전압 또는 기준전류와 비교하여 상기 전원공급을 제어하는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  9. 제 8 항에 있어서
    상기 설정저항의 저항값은
    서로 다른 테두리에 형성되는 한쌍의 상기 센싱저항의 저항값과 한쌍의 상기 센싱저항 사이의 보조전극부를 등가화한 등가저항의 합 또는 상기 센싱저항 하나의 저항값인 것을 특징으로 하는 발광장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 센싱저항은 서로 다른 테두리 형성되는 서로 간의 거리가 가장 짧은 상기 센싱저항끼리 쌍을 이루는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제1전극부, 상기 보조전극부, 상기 발광부 및 상기 제2전극부 중 적어도 어느 하나에 인가되는 전류값을 제어하는 전류제어부 또는 과전류 보호회로인 것을 특징으로 하는 발광장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 센싱저항의 쌍 각각에 대응하여 마련되는 것을 특징으로 하는 발광장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어부는 한쌍의 상기 센싱저항 중 적어도 어느 하나의 센싱저항에 연결되는 것을 특징으로 하는 발광장치.
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