KR101989086B1

KR101989086B1 - Ｏｌｅｄ 조명 소자 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101989086B1
Application number: KR1020170012051A
Authority: KR
Inventors: 강경태; 김성진; 조관현; 임중혁
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2017-01-25
Filing date: 2017-01-25
Publication date: 2019-06-14
Also published as: KR20180087699A

Abstract

본 발명은 강 미소공진 효과를 이용하여 발광 특성을 조절할 수 있는 OLED 조명 소자와 그 제조 방법에 관한 것으로, 투명한 재질의 제1 기판; 상기 제1 기판의 일면 위에 형성된 색변환부; 상기 제1 기판의 타면 위에 형성된 투명한 제1 전극부; 상기 제1 전극부 위에 형성되고 청색광을 발광하는 유기발광물질을 포함하는 제1 청색 발광부; 및 상기 제1 청색 발광부 위에 형성된 제2 전극부를 포함하여 구성되며, 상기 색변환부는 상기 제1 청색 발광부에서 발산된 청색광의 적어도 일부를 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질이 분산되어 있고, 상기 제1 전극부는 상기 제1 기판에 접하는 금속층 및 상기 제1 청색 발광부에 접하는 제1 유전체층을 포함하는 MD 전극이다.

Description

ＯＬＥＤ 조명 소자 및 그 제조 방법{OLED LIGHTING ELEMENT AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 OLED 조명 소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 강 미소공진(Strong Microcavity) 효과를 이용하여 발광 특성을 조절할 수 있는 OLED 조명 소자와 그 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 OLED(Organic light-emitting diode)는 1987년 이스트만 코닥(Eastman Kodak)에서 유기 물질에서의 전기적인 발광현상을 발견한 이후 빠른 속도로 발전해 왔으며, AMOLED 등과 같이 디스플레이 소자로서의 개발이 진행되었다.

최근에는 특수 및 일반 조명이나 디스플레이 장치의 백라이트 등에 응용되는 조명용의 OLED에 대한 관심이 높아지고 있다. 각각의 화소에서 색상을 조절하여 발광하는 디스플레이 소자와 달리, 조명용 OLED는 소자 전체가 넓은 스펙트럼을 나타내는 백색으로 발광하기 때문에 백색 OLED로 표현한다.

백색으로 발광하는 조명용 백색 OLED를 구현하기 위해서는 여러 파장의 빛을 혼합하기 구조로서 적층형(tandem 또는 stack) 구조가 일반적으로 사용되고 있다.

도 1은 종래의 적층형 백색 OLED(10)의 구조를 도시한 모식도이다.

2개의 발광부를 적층한 탠덤 구조의 백색 OLED(10)는 빛이 발산되는 투명 재질의 기판(20)과 투명 재질의 제1 전극(30)과 빛을 발광하는 2개의 발광부(70, 80)와 발광부(70, 80) 사이에 배치된 중간 연결자(95) 및 제2 전극(90)으로 구성된다. 제1 발광부(70)는 청색 발광층(51b) 및 황색 발광층(50y)을 포함하고, 제2 발광부(80)는 녹색 발광층(51g)과 적색 발광층(51r)을 포함한다. 제1 발광부(70)는 정공 주입층(35) 및 전자 수송층(65)을 포함하고, 제2 발광부(80)는 전자 수송층(55) 및 전공 수송층(45)을 포함한다.

상술한 바와 같은 종래의 OLED 조명 소자는 백색광을 형성하기 위하여 적어도 하나의 탠덤 구조가 요구되므로 소자 제조 시 공정 수가 증가하는 문제점이 있고, 상술한 문제점을 해결하기 위하여 청색 유기 발광 소자에 적색 및 녹색 색변환층을 결합하여 구조를 단순화하는 경우에는 색변환층에서 청색광의 피크점을 크게 시프트시키기 어려운 바, 청색광을 백색광으로 변환시키기 어려운 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 10-2011-0089128

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 OLED 및 양자점을 이용하여 조명 소자를 제작함에 있어서 OLED의 강 미소공진 구조를 이용하여 조명의 색좌표를 용이하게 조절할 수 있는 OLED 조명 소자 및 그 제조 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 제1 실시예는, 투명한 재질의 제1 기판; 상기 제1 기판의 일면 위에 형성된 색변환부; 상기 제1 기판의 타면 위에 형성된 투명한 제1 전극부; 상기 제1 전극부 위에 형성되고 청색광을 발광하는 유기발광물질을 포함하는 제1 청색 발광부; 및 상기 제1 청색 발광부 위에 형성된 제2 전극부를 포함하여 구성되며, 상기 색변환부는 상기 제1 청색 발광부에서 발산된 청색광의 적어도 일부를 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질이 분산되어 있고, 상기 제1 전극부는 상기 제1 기판에 접하는 금속층 및 상기 제1 청색 발광부에 접하는 제1 유전체층을 포함하는 MD(Metal/Dielectric) 전극이다.

여기서, 상기 제1 전극부는, 상기 금속층 및 상기 제1 기판 사이에 제2 유전체층을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 유전체층의 두께는, 1nm 이상 150nm 이하일 수 있다.

한편, 상기 금속층은 Ag 재질일 수 있다.

또한, 상기 제1 유전체층은, MoO_3, WO_3,Ni₂O₃ 및 V₂O₅ 중에서 선택된 하나의 재질일 수 있다.

한편, 상기 제1 유전체층은, CuPc, TDATA, m-MTDATA, TDAPB, 2-TNATA 및 HATCN 중에서 선택된 유기(Organic) 재료일 수 있다.

한편, 상기 제2 유전체층은, MoO_3, WO_3,Ni₂O₃, V₂O₅, SiO₂ 및 SiNx중에서 선택된 하나의 재질일 수 있다.

또한, 상기 색변환부에 분산된 양자점 물질이, 청색광을 적색광으로 변환하는 양자점 물질과 청색광을 녹색광으로 변환하는 양자점 물질 중에 하나 이상일 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 제2 실시예는, 투명한 재질의 제1 기판; 상기 제1 기판의 일면 위에 형성된 색변환부; 상기 제1 기판의 타면 위에 형성된 투명한 제1 전극부; 상기 제1 전극부 위에 형성되고 청색광을 발광하는 유기발광물질을 포함하는 제1 청색 발광부; 및 상기 제1 청색 발광부 위에 형성된 제2 전극부를 포함하여 구성되며, 상기 색변환부는 상기 제1 청색 발광부에서 발산된 청색광의 적어도 일부를 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질이 분산되어 있고, 상기 제1 전극부는 상기 제1 기판에 접하는 금속층 및 상기 제1 청색 발광부에 접하는 ITO 재질의 제1 투명 전극층을 포함한다.

여기서, 상기 제1 전극부는, 상기 금속층 및 상기 제1 기판 사이에 ITO 재질의 제2 투명 전극층을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제1 투명 전극층의 두께가 1nm 이상 150nm 이하일 수 있다.

한편, 상기 금속층은 Ag 재질일 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 제3 실시예는, 제2 기판; 상기 제2 기판 위에 형성된 제3 전극부; 상기 제3 전극부 위에 형성되고 청색광을 발광하는 유기발광물질을 포함하는 제2 청색 발광부; 상기 제2 청색 발광부 위에 형성된 투명한 제4 전극부; 및 상기 제4 전극부 위에 형성된 색변환부를 포함하여 구성되며, 상기 색변환부는 상기 제2 청색 발광부에서 발산된 청색광의 적어도 일부를 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질이 분산되어 있고, 상기 제4 전극부는 상기 제2 청색 발광부에 접하는 금속층 및 상기 색변환부에 접하는 제3 유전체층을 포함하는 MD(Metal/Dielectric) 전극이다.

여기서, 상기 색변환부 및 상기 제3 유전체층 사이에 상기 제3 유전체층 내 유기물질을 보호하는 봉지층을 더 포함하고, 상기 봉지층은, 유기층 및 무기층을 다층 구조로 적층한 구조일 수 있다.

또한, 상기 유기층은, 아크릴레이트(Acrylate) 계열의 재질일 수 있다.

한편, 상기 유기층은, 아크릴레이트(Acrylate) 계열의 수지에 상기 제2 청색 발광부에서 발산된 청색광의 적어도 일부를 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질이 분산되어 있는 구조일 수 있다.

또한, 상기 무기층은, SiO₂, SiNx 및 Al₂O₃ 중에서 선택된 하나의 재질일 수 있다.

또한, 상기 제2 청색 발광부는, 상기 제3 전극부 위에 형성된 정공 주입층; 상기 정공 주입층 위에 형성된 정공 전달층; 상기 정공 전달층 위에 형성되고 청색광을 발광하는 유기 발광 물질을 포함하는 청색 발광층; 상기 청색 발광층 위에 형성된 전자 전달층; 및 상기 전자 전달층 위에 형성된 전자 주입층을 포함하고, 상기 정공 주입층의 두께가 1nm 이상 150nm 이하일 수 있다.

한편, 상기 금속층은 Ag 재질일 수 있다.

또한, 상기 정공 주입층은, MoO_3, WO_3,Ni₂O₃ 및 V₂O₅ 중에서 선택된 하나의 재질일 수 있다.

한편, 상기 정공 주입층은, CuPc, TDATA, m-MTDATA, TDAPB, 2-TNATA 및 HATCN 중에서 선택된 유기(Organic) 재료일 수 있다.

한편, 상기 색변환부에 분산된 양자점 물질이, 청색광을 적색광으로 변환하는 양자점 물질과 청색광을 녹색광으로 변환하는 양자점 물질 중에 하나 이상일 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 제4 실시예는, 제2 기판; 상기 제2 기판 위에 형성된 제3 전극부; 상기 제3 전극부 위에 형성되고 청색광을 발광하는 유기발광물질을 포함하는 제2 청색 발광부; 상기 제2 청색 발광부 위에 형성된 투명한 제4 전극부; 및 상기 제4 전극부 위에 형성된 색변환부를 포함하여 구성되며, 상기 색변환부는 상기 제2 청색 발광부에서 발산된 청색광의 적어도 일부를 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질이 분산되어 있고, 상기 제4 전극부는 상기 제2 청색 발광부에 접하는 금속층 및 상기 색변환부에 접하는 ITO 재질의 제3 투명 전극층을 포함한다.

한편, 상기 금속층은 Ag 재질일 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 제5 실시예는, 투명한 재질인 제1 기판의 일면 상에 금속층 및 제1 유전체층을 순차적으로 적층하여 MD(Metal/Dielectric) 전극 구조의 제1 전극부를 형성하는 단계; 상기 제1 전극부 상에 청색광을 발광하는 유기발광물질을 포함하는 제1 청색 발광부를 형성하는 단계; 상기 제1 청색 발광부 상에 제2 전극부를 형성하는 단계; 및 상기 제1 기판의 타면 상에 청색광을 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질이 분산된 색변환부를 형성하는 단계를 포함한다.

한편, 상기 제1 전극부를 형성하는 단계에서, 상기 제1 기판의 일면에 제1 유전체층을 1nm 내지 150nm 두께로 형성한다.

또한, 상기 제1 전극부를 형성하는 단계에서, 상기 금속층을 Ag 재질로 형성할 수 있다.

한편, 상기 제1 전극부를 형성하는 단계에서, 상기 제1 유전체층을 MoO_3, WO_3,Ni₂O₃ 및 V₂O₅ 중에서 선택된 하나의 재질로 형성할 수 있다.

한편, 상기 제1 전극부를 형성하는 단계에서, 상기 제1 유전체층을 CuPc, TDATA, m-MTDATA, TDAPB, 2-TNATA 및 HATCN 중에서 선택된 유기(Organic) 재료로 형성할 수 있다.

또한, 상기 제1 전극부를 형성하는 단계에서, 상기 금속층의 적층 전에 상기 제1 기판의 일면 상에 제2 유전체층을 적층하고, 상기 제2 유전체층을 형성하는 과정에서, MoO_3, WO_3,Ni₂O₃, V₂O₅, SiO₂ 및 SiNx 중에서 선택된 하나의 재질을 사용할 수 있다.

한편, 상기 색변환부를 형성하는 단계에서, 청색광을 적색광으로 변환하는 양자점 물질과 청색광을 녹색광으로 변환하는 양자점 물질 중에서 선택된 하나 이상의 양자점 물질을 분산시킬 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 제6 실시예는, 투명한 재질인 제1 기판의 일면 상에 금속층 및 ITO 재질의 제1 투명 전극층을 순차적으로 적층하여 제1 전극부를 형성하는 단계; 상기 제1 전극부 상에 청색광을 발광하는 유기발광물질을 포함하는 제1 청색 발광부를 형성하는 단계; 상기 제1 청색 발광부 상에 제2 전극부를 형성하는 단계; 및 상기 제1 기판의 타면 상에 청색광을 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질이 분산된 색변환부를 형성하는 단계를 포함한다.

또한, 상기 제1 전극부를 형성하는 단계에서, 상기 제1 기판의 일면에 상기 제1 투명 전극층을 1nm 내지 150nm 두께로 형성할 수 있다.

한편, 상기 제1 전극부를 형성하는 단계에서, 상기 금속층을 Ag 재질로 형성할 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 제7 실시예는, 제2 기판의 일면 상에 제3 전극부를 형성하는 단계; 상기 제3 전극부 상에 청색광을 발광하는 유기발광물질을 포함하는 제2 청색 발광부를 형성하는 단계; 상기 제2 청색 발광부 상에 금속층 및 제3 유전체층을 순차적으로 적층하여 MD(Metal/Dielectric) 전극 구조의 제4 전극부를 형성하는 단계; 상기 제4 전극부 상에 청색광을 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질이 분산된 색변환부를 형성하는 단계를 포함한다.

한편, 상기 제2 청색 발광부를 형성하는 단계는, 상기 제3 전극부 위에 정공 주입층을 형성하는 단계; 상기 정공 주입층 위에 정공 전달층을 형성하는 단계; 상기 정공 전달층 위에 형성되고 청색광을 발광하는 유기 발광 물질을 포함하는 청색 발광층을 형성하는 단계; 상기 청색 발광층 위에 전자 전달층을 형성하는 단계; 및 상기 전자 전달층 위에 전자 주입층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 정공 주입층을 1nm 내지 150nm 두께로 형성할 수 있다.

또한, 상기 제4 전극부를 형성하는 단계에서, 상기 금속층을 Ag 재질로 형성할 수 있다.

한편, 상기 정공 주입층을 MoO_3, WO_3,Ni₂O₃ 및 V₂O₅ 중에서 선택된 하나의 재질로 형성할 수 있다.

한편, 상기 정공 주입층을 CuPc, TDATA, m-MTDATA, TDAPB, 2-TNATA 및 HATCN 중에서 선택된 유기(Organic) 재료로 형성할 수 있다.

또한, 상기 색변환부를 형성하는 단계에서, 청색광을 적색광으로 변환하는 양자점 물질과 청색광을 녹색광으로 변환하는 양자점 물질 중에서 선택된 하나 이상의 양자점 물질을 분산시킬 수 있다.

한편, 상기 제4 전극부를 형성하는 단계 이후 색변환부를 형성하는 단계 전에, 상기 제4 전극부 내 유기물질을 보호하는 봉지층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제4 전극부를 형성하는 단계 이후 색변환부를 형성하는 단계 전에, 상기 제4 전극부 내 유기물질을 보호하는 봉지층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기 봉지층을 형성하는 단계는, 유기층 및 무기층을 다층 구조로 적층하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 유기층은, 아크릴레이트(Acrylate) 계열의 재질로 형성될 수 있다.

한편, 상기 유기층은, 아크릴레이트(Acrylate) 계열의 수지에 상기 제2 청색 발광부에서 발산된 청색광의 적어도 일부를 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질을 분산하여 형성할 수 있다.

또한, 상기 무기층은, SiO₂, SiNx 및 Al₂O₃ 중에서 선택된 하나의 재질로 형성될 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 제8 실시예는, 제2 기판의 일면 상에 제3 전극부를 형성하는 단계; 상기 제3 전극부 상에 청색광을 발광하는 유기발광물질을 포함하는 제2 청색 발광부를 형성하는 단계; 상기 제2 청색 발광부 상에 금속층 및 ITO 재질의 제3 투명 전극층을 순차적으로 적층하여 제4 전극부를 형성하는 단계; 및 상기 제4 전극부 상에 청색광을 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질이 분산된 색변환부를 형성하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 제2 청색 발광부를 형성하는 단계는, 상기 제3 전극부 위에 정공 주입층을 형성하는 단계; 상기 정공 주입층 위에 정공 전달층을 형성하는 단계; 상기 정공 전달층 위에 형성되고 청색광을 발광하는 유기 발광 물질을 포함하는 청색 발광층을 형성하는 단계; 상기 청색 발광층 위에 전자 전달층을 형성하는 단계; 및 상기 전자 전달층 위에 전자 주입층을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 정공 주입층을 1nm 내지 150nm 두께로 형성할 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 금속층을 포함하는 MD 전극을 이용하여 OLED에서 강 미소공진 특성을 유도하고, MD 전극 중 유기층과 인접한 유전체층의 두께 변화를 통해서 미소공진 특성을 조절함으로써, 청색광의 스펙트럼 조절 및 청색광에 의해 여기된 양자점층의 색변환 조절이 용이한 효과가 있다.

도 1은 종래의 적층형 백색 OLED의 구조를 도시한 모식도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예 및 제3 실시예에 의한 OLED 조명 소자의 구조를 도시한 모식도이다.
도 3은 본 발명에 의한 제1 전극부를 적용한 OLED 조명 소자의 공진 향상 팩터를 ITO 투명 전극을 적용한 공진 향상 팩터에 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 4는 ITO 투명 전극에 의해 청색광이 변환되는 형태를 도시한 그래프이다.
도 5는 본 발명에 의한 OLED 조명 소자의 제1 전극부 내 제1 유전체층의 두께 변화에 대응하여 청색광이 변환되는 나타낸 그래프이다.
도 6은 본 발명에 의한 OLED 조명 소자의 색좌표 변화를 ITO 투명 전극을 적용한 OLED 조명 소자의 색좌표 변화에 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예 및 제4 실시예에 의한 OLED 조명 소자의 구조를 도시한 모식도이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제3 실시예에 따라 제조되고 제1 실시예에 따른 구조를 갖는 OLED 조명 소자의 구조를 도시한 모식도로, 제1 실시예의 OLED 조명 소자는, 제1 기판(100), 색변환부(200), 제1 전극부(300), 제1 청색 발광부(400) 및 제2 전극부(500)를 포함하며, 이하에서는 구조와 함께 제조 방법을 설명한다.

제1 실시예의 OLED 조명 소자는 아래쪽으로 빛이 발산하는 구조이므로 제1 기판(100)은 투명한 재질, 예를 들면, 유리 재질의 기판을 사용할 수 있다.

제1 기판(100)의 일면 위에 형성된 색변환부(200)는 제1 청색 발광부(400)에서 생성된 청색광의 적어도 일부를 장파장의 빛으로 변환하여 제1 기판(100)에 접하는 면의 반대쪽으로 발산한다. 색변환부(200)는, 수지 내에 양자점 물질, 예를 들면, 적색 양자점 또는 녹색 양자점이 분산되어 있거나, 적색 양자점 및 녹색 양자점이 분산되어 있다. 즉, 양자점 물질은 제1 청색 발광부(400)에서 생성된 청색광을 받아서 상대적으로 에너지가 낮은 장파장의 빛으로 파장을 변환하여 다시 발산하며, 청색광과 장파장으로 변환된 빛이 결합하여 발산된다. 이때, 백색광의 구현을 위해서는 청색광 이외의 파장 범위의 빛이 결합되어야 하므로, 양자점 물질에서 변환되는 빛의 파장은 청색보다 낮은 에너지 범위를 다양하게 조합할 수 있다. 예를 들면, 청색을 녹색으로 변환하는 양자점 물질 또는 청색을 적색으로 변환하는 양자점 물질을 분산시킨 색변환부(200)를 형성하면, 양자점 물질의 사이를 통과하여 색변환부(200)에서 변환되지 않은 청색광과 색변환부(200)에서 변환된 녹색광 또는 적색광이 결합되어 2파장의 백색광을 구현할 수 있다. 다른 방법으로, 청색을 녹색으로 변환하는 양자점 물질과 청색을 적색으로 변환하는 양자점 물질을 함께 분산시킨 색변환부(200)를 형성하면, 양자점 물질의 사이를 통과하여 색변환부(200)에서 변환되지 않은 청색광과 색변환부(200)에서 변환된 녹색광 및 적색광이 결합되어 3파장의 백색광을 구현할 수 있다.

색변환부(200)를 형성하는 방법은, 슬롯 다이 코팅(slot die coating)법, 바 코팅(bar coating)법, 스핀 코팅(spin coating)법, 딥 코팅(dip coating)법 등을 적용하여 직접 양자점 물질이 분산된 박막을 형성할 수 있다. 그리고 양자점 물질이 분산된 색변환 필름을 제1 기판(100)에 부착하여 형성할 수도 있다.

제1 전극부(300)는 제1 기판(100)의 색변환부(200)가 형성된 일면이 아닌 타면에 형성되어 제1 청색 발광부(400)에 전기를 인가하는 전극으로서, 정공이 주입되는 애노드 전극이며, 빛이 제1 기판(100) 측으로 투과되어야 하므로 투명한 MD (Metal/Dielectric) 전극, 즉, 금속층(310), 제1 유전체층(320) 및 제2 유전체층(330)을 포함하는 다층 구조의 투명 전극으로 구성될 수 있다.

금속층(310)은, 제1 기판(100)의 타면 또는 제2 유전체층(330) 상에 형성되고, 나노 단위의 두께로 형성되어 빛을 투과시킬 수 있는 금속 중에서 선택될 수 있으며, 은(Ag)을 사용하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다. 이때, 금속층(310)으로 Ag를 사용하는 경우에, 표면 플라즈몬 현상을 유도할 수 있어 색변환 효율 향상에 유리하다.

또한, 제1 유전체층(320)은, 금속층(310) 상에 형성되어 제1 청색 발광부(400)에 접하고, 전극의 투명도 및 면저항을 향상시킬 수 있으면서도 정공 주입에 적합한 MoO₃, WO₃, Ni₂O₃ 및 V₂O₅중에 하나의 재료, 바람직하게는 WO₃을 사용할 수 있다. 제1 유전체층(320)의 재질이 앞서 언급한 산화물 계열의 유전 물질로 제한되는 것은 아니며, 이외에 ITO 등의 금속 산화물, CuPc(Copper Phthalocyanine), TDATA(4,4',4"-tris(N,N-diphenyl-amino)triphenylamine), m-MTDATA(4,4'4"-tris[3-methylphenyl(phenyl)amino]triphenylamine), TDAPB(1,3,5-tris(4-diphenylaminophenyl)benzene), 2-TNATA(4,4',4"-Tris(N-(2-naphthyl)-N-phenylarninc))-triphenylamine), HATCN(hexaaza-triphenylene-hexanitrile) 등의 유기(Organic) 재료를 사용할 수도 있다.

이때, 제1 청색 발광부(400)에 인접한 제1 유전체층(320)의 두께를 변화시킴으로써 강 미소공진 특성을 조절할 수 있다. 미소공진 특성 또는 효과는 공진 향상 팩터(Cavity enhancement factor)에 직접적인 영향을 받는데, 공진 향상 팩터는 일반적으로 아래 수학식 1에 의하여 계산 가능하다.

여기서,

는 멀티플 빔 간섭 특성을 의미하는 Fabry-Perot 간섭효과를 나타내고,

는 투 빔(Two Beams) 간섭 효과를 나타내며, 하기의 수학식 2 및 수학식 3에 의하여 계산 가능하다.

여기서, λ는 파장, R은 각 구성요소 내 물질, 예를 들면, Al, Ag 등 전극부를 구성하는 물질의 반사율, T는 각 구성요소 내 물질의 투과율을 의미하며, ΔΦ는 제2 전극부(500)와 제1 전극부(300) 내 물질 간에 반복해서 반사가 일어나는 경우의 위상 변화를 의미한다.

여기서,

는 빛이 제2 전극부(500) 내 물질, 예를 들면, Al에서 반사될 때 반사 전후의 위상차, θ는 제1 청색 발광부(400)의 광투과 각도,

는 청색 발광층(420)과 제2 전극부(500) 사이의 거리를 의미할 수 있다.

도 3은 상술한 수학식에 따라 ITO 투명 전극에 비교하여 DMD 투명 전극인 제1 전극부(400)의 공진 향상 팩터를 나타낸 그래프이다. 도 3에 의하면, ITO 투명 전극의 텅스텐 산화물(WO₃) 층의 두께를 60nm, 80nm, 100nm, 120nm로 변화시킬 때와 비교하여 DMD 투명 전극의 텅스텐 산화물(WO₃) 층인 제1 유전체층(320)의 두께를 60nm, 80nm, 100nm, 120nm로 변화시키는 경우에 공진 향상 팩터의 변화가 보다 더 뚜렷하게 나타남을 알 수 있다.

제1 유전체층(320)은, 상술한 공진 향상 팩터의 변화를 고려하여 1nm 이상 150nm 이하의 두께로 형성될 수 있는 바, 그 두께가 얇아지더라도 제1 청색 발광부(400)의 전류(I)-전압(V) 특성의 변화가 크지 않도록 상술한 바와 같은 MoO₃, WO₃, Ni₂O₃ 및 V₂O₅중 하나의 재료 또는 CuPc, TDATA, m-MTDATA, TDAPB, 2-TNATA, HATCN 등의 유기(Organic) 재료를 사용하는 것이 바람직하다.

제2 유전체층(330)은, 제1 기판(100)의 타면 상에 형성되어 금속층(310)과 제1 기판(100)의 사이에 배치될 수 있으며, 앞서 언급한 제1 유전체층(320)에 사용되는 재료 중에 선택된 재료, 또는 이에 더하여 SiO₂ 및 SiNx가 사용될 수 있고, 제1 유전체층(320)과 동일한 재료 또는 상이한 재료가 사용될 수 있다. 이때, 제1 전극부(300)는, 제2 유전체층(330)이 부가됨에 따라 DMD 전극 구조가 될 수 있다.

또한, 제1 유전체층(320) 또는 제2 유전체층(330)은, ITO 재질의 제1 투명 전극층 또는 제2 투명 전극층으로 각각 치환될 수 있다. 이때, 제1 투명 전극층은 상술한 공진 향상 팩터의 변화를 고려하여 1nm 이상 150nm 이하의 두께로 형성될 수 있다.

MD 전극 또는 DMD 전극으로 구성된 제1 전극부(300)를 형성하는 방법은, 진공열증착법(thermal evaporation), 스퍼터링(Sputtering) 등으로 제1 기판(100) 상에 금속층(310) 및 제1 유전체층(320)을 순차적으로 적층, 또는, 제2 유전체층(330)과 금속층(310) 및 제1 유전체층(320)을 순차적으로 적층하는 방법이 가능하다.

제1 청색 발광부(400)는 제1 전극부(300) 위에 형성되어 청색광을 발광하는 OLED 소자이다. 제1 청색 발광부(400)는, 청색광을 발광하는 유기발광물질로 구성된 청색 발광층(Blue EMitting Layer, B-EML)(420)을 중심으로, 애노드(Anode) 전극인 제1 전극부(300) 측에 정공 전달층(Hole Transporting Layer, HTL)(410)이 형성되고, 제2 전극부(500)측에 전자 전달층(Electron Transporting Layer, ETL)(430)과 전자 주입층(Electron Injection Layer, EIL)(440)이 순차로 적층된다. 이때, 제1 실시예는 제1 전극부(300)를 애노드 전극으로 구성하면서 MD 전극을 사용하였기 때문에 제1 유전체층(320)이 정공 주입층(Hole Injection Layer, HIL)의 기능을 동시에 수행하여, 일반적인 OLED 소자와 달리 별도의 정공 주입층을 생략할 수 있다. 이와 같이, 제1 유전체층(320)이 정공 주입층의 기능을 수행하기 때문에, 제1 유전체층(320)은 정공 주입에 적합한 MoO₃과 WO₃ 등을 적용하는 것이 바람직하다. 정공 전달층(410), 청색 발광층(420), 전자 전달층(430) 및 전자 주입층(440)의 구체적인 구성은 일반적인 청색광을 발광하는 OLED 소자에 적용되는 구성을 제한 없이 적용할 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

제1 청색 발광부(400)를 형성하는 방법은, 정공 전달층(410), 청색 발광층(420), 전자 전달층(430) 및 전자 주입층(440)을 순차적으로 적층하여 수행되며, 일반적인 청색 OLED 소자를 형성하는 방법을 제한 없이 적용할 수 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.

제2 전극부(500)는 제1 청색 발광부(400)의 전자 주입층(440)에 접하는 캐소드(Cathode) 전극이며, 제1 청색 발광부(400)에서 발생된 청색광이 제1 기판(100) 쪽으로 발산될 수 있도록 금속 재질, 바람직하게는 알루미늄(Al) 재질의 반사형 전극으로 구성된다.

도 4는 ITO 투명 전극에 의해 청색광이 변환되는 형태를 도시한 그래프이고, 도 5는 본 발명에 의한 OLED 조명 소자의 제1 전극부(300) 내 제1 유전체층(320)의 두께 변화에 대응하여 청색광이 변환되는 나타낸 그래프이며, 도 6은 본 발명에 의한 OLED 조명 소자의 색좌표 변화를 ITO 투명 전극을 적용한 OLED 조명 소자의 색좌표 변화에 비교하여 나타낸 그래프로서, 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 OLED 조명 소자의 동작을 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 강 미소공진 구조의 비교예로서 약(Weak) 미소공진 구조를 갖는 OLED 소자를 가지고 실험한 결과로, DMD 구조 또는 MD 구조의 투명 전극 대신에 ITO 투명 전극을 적용한 후, ITO층과 정공 전달층 사이에 배치된 유전체층인 WO₃층의 두께를 60nm, 80nm, 100nm 및 120nm로 변화시킬 때 나타나는 발광 스펙트럼을 도시한다. 도 4의 하부 그래프는 양자점 색변환층 적용 전의 발광 스펙트럼으로, 파장(nm) 별 세기(a.u. intensity)를 도시하고 있으며, WO₃층의 두께의 변화에도 불구하고 빛의 세기의 피크점이 크게 시프트되지 않는 것을 알 수 있다. 도 4의 상부 그래프는 양자점 색변환층 적용 후의 발광 스펙트럼으로, 파장(nm) 별 세기(a.u. intensity)를 도시하고 있으며, WO₃층의 두께의 변화에도 불구하고 색변환 세기에 큰 변화가 없음을 알 수 있다.

도 5는 본 발명의 강 미소공진 구조를 갖는 OLED 소자에 대한 실험 결과로, 정공 전달층(410)과 금속층(310) 사이의 제1 유전체층(320)의 두께가 150nm 이하인 경우에 두께의 변화에 따라 제1 청색 발광부(400)의 발광 피크점이 크게 시프트됨을 확인할 수 있으며, 도 5는 그 일례로 금속층(310)을 Ag로 하고, 제1 유전체층(320) 및 제2 유전체층(330)을 WO₃로 하며, 제1 유전체층(320)인 WO₃층의 두께를 60nm, 80nm, 100nm 및 120nm로 다르게 조절하여 본 발명의 OLED 소자를 제조한 후에 광학 특성을 평가한 결과이다. 또한, 제1 유전체층(320)의 두께가 1nm 미만인 경우는 막의 품질 등에서 문제가 생길 수 있으므로 1nm 이상의 두께 범위로 형성하는 것이 바람직하다.

도 5의 하부 그래프는 양자점 색변환층 적용 전의 발광 스펙트럼으로, 파장(nm) 별 세기(a.u. intensity)를 도시하고 있으며, 제1 유전체층(320)인 WO₃층의 두께가 변화함에 따라 빛의 세기의 피크점이 크게 시프트되는 것을 알 수 있다. 도 5의 상부 그래프는 양자점 색변환부(200) 적용 후의 발광 스펙트럼으로, 파장(nm) 별 세기(a.u. intensity)를 도시하고 있으며, 제1 유전체층(320)인 WO₃층의 두께의 변화에 따라 색변환 세기도 큰 변화가 있음을 알 수 있다.

도 6은 약 미소공진 구조를 갖는 OLED 소자를 가지고 실험한 결과로서, DMD 구조 또는 MD 구조의 투명 전극 대신에 ITO 투명 전극을 적용한 후, ITO층과 정공 전달층 사이에 배치된 유전체층인 WO₃층의 두께를 60nm, 80nm, 100nm 및 120nm로 변화시킬 때 나타나는 색좌표(ITOW60, ITOW80, ITOW100, ITOW120)를 표시하고, 본 발명의 강 미소공진 구조를 갖는 OLED 소자를 가지고 실험한 결과로서, 금속층(310)을 Ag로 하고, 제1 유전체층(320) 및 제2 유전체층(330)을 WO₃로 하며, 제1 유전체층(320)인 WO₃층의 두께를 60nm, 80nm, 100nm 및 120nm로 변화시킬 때 나타나는 색좌표(WAW60, WAW80, WAW100, WAW120)를 함께 표시한다.

도 6에 의하면, ITO 투명 전극을 적용한 OLED 소자는 WO₃층의 두께에 크게 영향을 받지 않고 모든 샘플의 빛이 청색 영역에 머무르고 있으나, MD 투명 전극을 적용한 본 발명의 OLED 소자는 WO₃층의 두께에 따라서 다양한 색좌표를 가지는 것을 알 수 있으며, 이에 따라 본 발명의 OLED 소자는 제1 유전체층(320)인 WO₃층의 두께를 조절하여 다양한 색좌표의 조정이 가능하다. 따라서, 본 발명의 OLED 조명 소자에 의하면, 딥 블루(Deep Blue) 뿐 아니라 스카이 블루(Sky Blue) 광을 이용하여도 백색의 색좌표를 가지는 조명 소자를 제조할 수 있는 이점이 있다. 또한, 청색광을 변환하기 위한 색변환부(200, 1200) 내에 적색 양자점 및 녹색 양자점을 모두 포함시키지 않고 적색 양자점 또는 녹색 양자점을 포함시키는 것만으로도 제1 유전체층(320)의 두께 조절에 따라 백색광을 생성할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 의해 제조되고 제2 실시예에 의한 구조를 갖는 OLED 조명 소자의 구조를 도시한 모식도로서, 제1 실시예의 OLED 조명 소자가 하부 발광(Bottom emission) 방식의 OLED 소자인 반면 제2 실시예의 OLED 조명 소자는 상부 발광(Top emission) 방식이다. 이하 구조 및 제조 방법을 함께 설명한다.

제2 실시예의 OLED 조명 소자는, 제2 기판(1100), 색변환부(1200), 제3 전극부(1300), 제2 청색 발광부(1400), 제4 전극부(1500) 및 봉지층(1600)을 포함할 수 있으며, 이하에서는 구조와 함께 제조 방법을 설명한다. 또한, 제2 실시예는 제1 실시예와 비교하여 구성요소의 적층 순서 및 발광 방향만을 달리할 뿐 기본적인 구성은 유사하므로 제1 실시예의 구성요소와 유사한 범위 내에서 그 상세한 설명은 편의상 생략한다.

제2 실시예의 OLED 조명 소자는 위쪽으로 빛이 발산하는 구조이므로, 제2 기판(1100)은 투명한 재질일 수도 있으나 불투명한 기판을 사용할 수도 있다.

제3 전극부(1300)는, 제2 기판(1100) 위에 형성되고, 제2 청색 발광부(1400)의 정공 주입층(Hole Injection Layer, HIL)(1450)에 접하는 애노드 전극이며, 제2 청색 발광부(1400)에서 발생된 청색광이 색변환부(1200) 쪽으로 발산될 수 있도록 금속 재질, 바람직하게는 알루미늄(Al) 재질의 반사형 전극으로 구성된다.

제2 청색 발광부(1400)는 제2 전극부(1500) 위에 형성되어 청색광을 발광하는 OLED 소자이다. 제2 청색 발광부(1400)는, 청색광을 발광하는 유기발광물질로 구성된 청색 발광층(B-EML)(1420)을 중심으로, 애노드(Anode) 전극인 제3 전극부(1300) 측에 정공 주입층(HIL)(1450)과 정공 전달층(HTL)(1410)이 형성되고, 제4 전극부(1500)측에 전자 전달층(ETL)(1430)과 전자 주입층(EIL)(1440)이 순차로 적층된다. 여기서, 정공 주입층(1450)은, 정공 주입에 적합한 MoO₃, WO₃, Ni₂O₃ 및 V₂O₅중에 하나의 재료, 바람직하게는 WO₃을 사용할 수 있다.

이때, 정공 전달층(1410), 청색 발광층(1420), 전자 전달층(1430) 및 전자 주입층(1440)의 구체적인 구성은 일반적인 청색광을 발광하는 OLED 소자에 적용되는 구성을 제한 없이 적용할 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.

제2 청색 발광부(1400)을 형성하는 방법은, 정공 주입층(1450), 정공 전달층(1410), 청색 발광층(1420), 전자 전달층(1430) 및 전자 주입층(1440)을 순차적으로 적층하여 수행되며, 일반적인 청색 OLED 소자를 형성하는 방법을 제한 없이 적용할 수 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.

이때, 제2 청색 발광부(1400) 내 정공 주입층(1450)의 두께를 변화시킴으로써 강 미소공진 특성을 조절할 수 있다. 미소공진 특성 또는 효과는 공진 향상 팩터에 직접적인 영향을 받는데, 공진 향상 팩터는 앞서 설명한 수학식들에 의하여 계산 가능하므로 편의상 상세한 설명은 생략한다.

정공 전달층(1410)과 제3 전극부(1300) 사이의 정공 주입층(1450)의 두께가 150nm 이하인 경우에 두께의 변화에 따라 제2 청색 발광부(1400)의 발광 피크점이 크게 시프트됨을 확인할 수 있으며, 그 일례로 정공 주입층(1450)인 WO₃층의 두께를 60nm, 80nm, 100nm 및 120nm로 다르게 조절하여 본 발명의 OLED 소자를 제조한 후에 광학 특성을 평가하면, 도 5와 유사한 결과를 얻을 수 있다. 또한, 정공 주입층(1450)의 두께가 1nm 미만인 경우는 막의 품질 등에서 문제가 생길 수 있으므로 1nm 이상의 두께 범위로 형성하는 것이 바람직하다.

정공 주입층(1450)은, 상술한 바와 같이 공진 향상 팩터의 변화를 고려하여 1nm 이상 150nm 이하의 두께로 형성될 수 있는 바, 그 두께가 얇아지더라도 제2 청색 발광부(1400)의 전류-전압 특성의 변화가 크지 않도록 상술한 바와 같은 MoO₃, WO₃, Ni₂O₃ 및 V₂O₅중 하나의 재료 또는 CuPc, TDATA, m-MTDATA, TDAPB, 2-TNATA, HATCN 등의 유기(Organic) 재료를 사용하는 것이 바람직하다.

제4 전극부(1500)는 제1 기판(100)의 제2 청색 발광부(1400) 위에 형성되어 제2 청색 발광부(1400)에 전기를 인가하는 전극으로서, 캐소드 전극이며, 빛이 색변환부(1200) 측으로 투과되어야 하므로 투명한 MD (Metal/Dielectric) 전극, 즉, 금속층(1510) 및 제3 유전체층(1520)을 포함하는 다층 구조의 투명 전극으로 구성될 수 있다.

금속층(1510)은, 제2 청색 발광부(1400)의 전자 주입층(1440) 상에 형성되고, 나노 단위의 두께로 형성되어 빛을 투과시킬 수 있는 금속 중에서 선택될 수 있으며, 은(Ag)을 사용하는 것이 바람직하나 이에 한정되지 않는다.

또한, 제3 유전체층(1520)은, 금속층(1510) 상에 형성되어 색변환부(1200) 또는 봉지층(1600)에 접하고, 전극의 투명도 및 면저항을 향상시킬 수 있는 MoO₃, WO₃, Ni₂O₃ 및 V₂O₅중에 하나의 재료, 바람직하게는 WO₃을 사용할 수 있다. 제3 유전체층(1520)의 재질이 앞서 언급한 산화물 계열의 유전 물질로 제한되는 것은 아니며, 이외에 ITO 등의 금속 산화물, CuPc, TDATA, m-MTDATA, TDAPB, 2-TNATA, HATCN 등의 유기(Organic) 재료를 사용할 수도 있다.

또한, 제3 유전체층(1520)은, ITO 재질의 제3 투명 전극층으로 치환될 수 있다.

봉지층(1600)은, 제3 유전체층(1520) 위에 형성되어, 색변환부(1200) 내 용매로 인하여 제3 유전체층(1520) 내 유기물질이 손상되는 것을 방지하는 보호 기능을 수행한다. 여기서, 봉지층(1600)은, 제3 유전체층(1520)이 무기 물질로 형성되는 등의 경우에 생략될 수 있다.

봉지층(1600)은, 유기층 및 무기층을 다층 구조로 적층한 형태의 구조일 수 있다. 이때, 유기층은, 아크릴레이트(Acrylate) 계열의 재질, 무기층은, SiO₂, SiNx 및 Al₂O₃ 중에서 선택된 하나의 재질일 수 있으며, 아크릴레이트(Acrylate) 계열의 수지에 제2 청색 발광부(1400)에서 발산된 청색광의 적어도 일부를 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질이 분산되어 있는 구조를 채택할 수 있다.

색변환부(1200)는 제2 청색 발광부(1400)에서 생성된 청색광의 적어도 일부를 장파장의 빛으로 변환하여 발산한다. 색변환부(1200)는, 수지 내에 양자점 물질, 예를 들면, 적색 양자점 또는 녹색 양자점이 분산되어 있거나, 적색 양자점 및 녹색 양자점이 분산되어 있다. 즉, 양자점 물질은 제2 청색 발광부(1400)에서 생성된 청색광을 받아서 상대적으로 에너지가 낮은 장파장의 빛으로 파장을 변환하여 다시 발산하며, 청색광과 장파장으로 변환된 빛이 결합하여 발산된다. 이때, 백색광의 구현을 위해서는 청색광 이외의 파장 범위의 빛이 결합되어야 하므로, 양자점 물질에서 변환되는 빛의 파장은 청색보다 낮은 에너지 범위를 다양하게 조합할 수 있다. 예를 들면, 청색을 녹색으로 변환하는 양자점 물질 또는 청색을 적색으로 변환하는 양자점 물질을 분산시킨 색변환부(1200)를 형성하면, 양자점 물질의 사이를 통과하여 색변환부(1200)에서 변환되지 않은 청색광과 색변환부(1200)에서 변환된 녹색광 또는 적색광이 결합되어 2파장의 백색광을 구현할 수 있다. 다른 방법으로, 청색을 녹색으로 변환하는 양자점 물질과 청색을 적색으로 변환하는 양자점 물질을 함께 분산시킨 색변환부(1200)를 형성하면, 양자점 물질의 사이를 통과하여 색변환부(1200)에서 변환되지 않은 청색광과 색변환부(1200)에서 변환된 녹색광 및 적색광이 결합되어 3파장의 백색광을 구현할 수 있다.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 적층형 백색 OLED
100: 제1 기판
200, 1200: 색변환부
300: 제1 전극부
400: 제1 청색 발광부
500: 제2 전극부
1100: 제2 기판
1300: 제3 전극부
1400: 제2 청색 발광부
1500: 제4 전극부
1600: 봉지층

Claims

투명한 재질의 제1 기판;
상기 제1 기판의 일면 위에 형성된 색변환부;
상기 제1 기판의 타면 위에 형성된 투명한 제1 전극부;
상기 제1 전극부 위에 형성되고 청색광을 발광하는 유기발광물질을 포함하는 제1 청색 발광부; 및
상기 제1 청색 발광부 위에 형성된 제2 전극부를 포함하여 구성되며,
상기 색변환부는 상기 제1 청색 발광부에서 발산된 청색광의 적어도 일부를 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질이 분산되어 있고,
상기 제1 전극부는 상기 제1 기판에 접하는 금속층 및 상기 제1 청색 발광부에 접하는 제1 유전체층을 포함하는 MD(Metal/Dielectric) 전극이며,
상기 제1 유전체층의 두께를 1nm 내지 150nm 사이에서 변경함으로써, 미소공진효과에 의해서 제1 청색 발광부에서 발산된 청색광의 발광 피크점이 조절된 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 전극부는, 상기 금속층 및 상기 제1 기판 사이에 제2 유전체층을 더 포함하는 OLED 조명 소자.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 금속층은 Ag 재질인 OLED 조명 소자.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 유전체층은, MoO_3, WO_3,Ni₂O₃ 및 V₂O₅ 중에서 선택된 하나의 재질인 OLED 조명 소자.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 유전체층은, CuPc, TDATA, m-MTDATA, TDAPB, 2-TNATA 및 HATCN 중에서 선택된 유기(Organic) 재료인 OLED 조명 소자.
청구항 2에 있어서,
상기 제2 유전체층은, MoO_3, WO_3,Ni₂O₃, V₂O₅, SiO₂ 및 SiNx 중에서 선택된 하나의 재질인 OLED 조명 소자.
청구항 1에 있어서,
상기 색변환부에 분산된 양자점 물질이, 청색광을 적색광으로 변환하는 양자점 물질과 청색광을 녹색광으로 변환하는 양자점 물질 중에 하나 이상인 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자.
투명한 재질의 제1 기판;
상기 제1 기판의 일면 위에 형성된 색변환부;
상기 제1 기판의 타면 위에 형성된 투명한 제1 전극부;
상기 제1 전극부 위에 형성되고 청색광을 발광하는 유기발광물질을 포함하는 제1 청색 발광부; 및
상기 제1 청색 발광부 위에 형성된 제2 전극부를 포함하여 구성되며,
상기 색변환부는 상기 제1 청색 발광부에서 발산된 청색광의 적어도 일부를 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질이 분산되어 있고,
상기 제1 전극부는 상기 제1 기판에 접하는 금속층 및 상기 제1 청색 발광부에 접하는 ITO 재질의 제1 투명 전극층을 포함하며,
상기 제1 투명 전극층의 두께를 1nm 내지 150nm 사이에서 변경함으로써, 미소공진효과에 의해서 제1 청색 발광부에서 발산된 청색광의 발광 피크점이 조절된 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 전극부는, 상기 금속층 및 상기 제1 기판 사이에 ITO 재질의 제2 투명 전극층을 더 포함하는 OLED 조명 소자.
삭제
청구항 9에 있어서,
상기 금속층은 Ag 재질인 OLED 조명 소자.
청구항 9에 있어서,
상기 색변환부에 분산된 양자점 물질이, 청색광을 적색광으로 변환하는 양자점 물질과 청색광을 녹색광으로 변환하는 양자점 물질 중에 하나 이상인 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자.
제2 기판;
상기 제2 기판 위에 형성된 제3 전극부;
상기 제3 전극부 위에 형성되고 청색광을 발광하는 유기발광물질을 포함하는 제2 청색 발광부;
상기 제2 청색 발광부 위에 형성된 투명한 제4 전극부; 및
상기 제4 전극부 위에 형성된 색변환부를 포함하여 구성되며,
상기 색변환부는 상기 제2 청색 발광부에서 발산된 청색광의 적어도 일부를 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질이 분산되어 있고,
상기 제4 전극부는 상기 제2 청색 발광부에 접하는 금속층 및 상기 색변환부에 접하는 제3 유전체층을 포함하는 MD(Metal/Dielectric) 전극이며,
상기 제2 청색 발광부는,
상기 제3 전극부 위에 형성된 정공 주입층;
상기 정공 주입층 위에 형성된 정공 전달층;
상기 정공 전달층 위에 형성되고 청색광을 발광하는 유기 발광 물질을 포함하는 청색 발광층;
상기 청색 발광층 위에 형성된 전자 전달층; 및
상기 전자 전달층 위에 형성된 전자 주입층을 포함하고,
상기 정공 주입층의 두께를 1nm 내지 150nm 사이에서 변경함으로써, 미소공진효과에 의해서 제2 청색 발광부에서 발산된 청색광의 발광 피크점이 조절된 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자.
청구항 14에 있어서,
상기 색변환부 및 상기 제3 유전체층 사이에 상기 제3 유전체층 내 유기물질을 보호하는 봉지층을 더 포함하고,
상기 봉지층은, 유기층 및 무기층을 다층 구조로 적층한 구조인 OLED 조명 소자.
청구항 15에 있어서,
상기 유기층은, 아크릴레이트(Acrylate) 계열의 재질인 OLED 조명 소자.
청구항 15에 있어서,
상기 유기층은, 아크릴레이트(Acrylate) 계열의 수지에 상기 제2 청색 발광부에서 발산된 청색광의 적어도 일부를 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질이 분산되어 있는 구조인 OLED 조명 소자.
청구항 15에 있어서,
상기 무기층은, SiO₂, SiNx 및 Al₂O₃ 중에서 선택된 하나의 재질인 OLED 조명 소자.
삭제
청구항 14에 있어서,
상기 금속층은 Ag 재질인 OLED 조명 소자.
청구항 14에 있어서,
상기 정공 주입층은, MoO_3, WO_3,Ni₂O₃ 및 V₂O₅ 중에서 선택된 하나의 재질인 OLED 조명 소자.
청구항 14에 있어서,
상기 정공 주입층은, CuPc, TDATA, m-MTDATA, TDAPB, 2-TNATA 및 HATCN 중에서 선택된 유기(Organic) 재료인 OLED 조명 소자.
청구항 14에 있어서,
상기 색변환부에 분산된 양자점 물질이, 청색광을 적색광으로 변환하는 양자점 물질과 청색광을 녹색광으로 변환하는 양자점 물질 중에 하나 이상인 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자.
제2 기판;
상기 제2 기판 위에 형성된 제3 전극부;
상기 제3 전극부 위에 형성되고 청색광을 발광하는 유기발광물질을 포함하는 제2 청색 발광부;
상기 제2 청색 발광부 위에 형성된 투명한 제4 전극부; 및
상기 제4 전극부 위에 형성된 색변환부를 포함하여 구성되며,
상기 색변환부는 상기 제2 청색 발광부에서 발산된 청색광의 적어도 일부를 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질이 분산되어 있고,
상기 제4 전극부는 상기 제2 청색 발광부에 접하는 금속층 및 상기 색변환부에 접하는 ITO 재질의 제3 투명 전극층을 포함하며,
상기 제2 청색 발광부는,
상기 제3 전극부 위에 형성된 정공 주입층;
상기 정공 주입층 위에 형성된 정공 전달층;
상기 정공 전달층 위에 형성되고 청색광을 발광하는 유기 발광 물질을 포함하는 청색 발광층;
상기 청색 발광층 위에 형성된 전자 전달층; 및
상기 전자 전달층 위에 형성된 전자 주입층을 포함하고,
상기 정공 주입층의 두께를 1nm 내지 150nm 사이에서 변경함으로써, 미소공진효과에 의해서 제2 청색 발광부에서 발산된 청색광의 발광 피크점이 조절된 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자.
삭제
청구항 24에 있어서,
상기 금속층은 Ag 재질인 OLED 조명 소자.
청구항 24에 있어서,
상기 정공 주입층은, MoO_3, WO_3,Ni₂O₃ 및 V₂O₅ 중에서 선택된 하나의 재질인 OLED 조명 소자.
청구항 24에 있어서,
상기 정공 주입층은, CuPc, TDATA, m-MTDATA, TDAPB, 2-TNATA 및 HATCN 중에서 선택된 유기(Organic) 재료인 OLED 조명 소자.
청구항 24에 있어서,
상기 색변환부에 분산된 양자점 물질이, 청색광을 적색광으로 변환하는 양자점 물질과 청색광을 녹색광으로 변환하는 양자점 물질 중에 하나 이상인 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자.
투명한 재질인 제1 기판의 일면 상에 금속층 및 제1 유전체층을 순차적으로 적층하여 MD(Metal/Dielectric) 전극 구조의 제1 전극부를 형성하는 단계;
상기 제1 전극부 상에 청색광을 발광하는 유기발광물질을 포함하는 제1 청색 발광부를 형성하는 단계;
상기 제1 청색 발광부 상에 제2 전극부를 형성하는 단계; 및
상기 제1 기판의 타면 상에 청색광을 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질이 분산된 색변환부를 형성하는 단계를 포함하며,
상기 제1 전극부를 형성하는 단계에서, 상기 제1 기판의 일면에 제1 유전체층을 1nm 내지 150nm의 두께 범위에서 조절하여 형성함으로써, 미소공진효과에 의해서 제1 청색 발광부에서 발산된 청색광의 발광 피크점을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
삭제
청구항 30에 있어서,
상기 제1 전극부를 형성하는 단계에서, 상기 금속층을 Ag 재질로 형성하는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
청구항 30에 있어서,
상기 제1 전극부를 형성하는 단계에서, 상기 제1 유전체층을 MoO_3, WO_3,Ni₂O₃ 및 V₂O₅ 중에서 선택된 하나의 재질로 형성하는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
청구항 30에 있어서,
상기 제1 전극부를 형성하는 단계에서, 상기 제1 유전체층을 CuPc, TDATA, m-MTDATA, TDAPB, 2-TNATA 및 HATCN 중에서 선택된 유기(Organic) 재료로 형성하는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
청구항 30에 있어서,
상기 제1 전극부를 형성하는 단계에서, 상기 금속층의 적층 전에 상기 제1 기판의 일면 상에 제2 유전체층을 적층하고,
상기 제2 유전체층을 형성하는 과정에서, MoO_3, WO_3,Ni₂O₃, V₂O₅, SiO₂ 및 SiNx 중에서 선택된 하나의 재질을 사용하는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
청구항 30에 있어서,
상기 색변환부를 형성하는 단계에서, 청색광을 적색광으로 변환하는 양자점 물질과 청색광을 녹색광으로 변환하는 양자점 물질 중에서 선택된 하나 이상의 양자점 물질을 분산시키는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
투명한 재질인 제1 기판의 일면 상에 금속층 및 ITO 재질의 제1 투명 전극층을 순차적으로 적층하여 제1 전극부를 형성하는 단계;
상기 제1 전극부 상에 청색광을 발광하는 유기발광물질을 포함하는 제1 청색 발광부를 형성하는 단계;
상기 제1 청색 발광부 상에 제2 전극부를 형성하는 단계; 및
상기 제1 기판의 타면 상에 청색광을 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질이 분산된 색변환부를 형성하는 단계를 포함하며,
상기 제1 전극부를 형성하는 단계에서, 상기 제1 기판의 일면에 상기 제1 투명 전극층을 1nm 내지 150nm의 두께 범위에서 조절하여 형성함으로써, 미소공진효과에 의해서 제1 청색 발광부에서 발산된 청색광의 발광 피크점을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
삭제
청구항 37에 있어서,
상기 제1 전극부를 형성하는 단계에서, 상기 금속층을 Ag 재질로 형성하는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
청구항 37에 있어서,
상기 제1 전극부를 형성하는 단계에서, 상기 금속층의 적층 전에 상기 제1 기판의 일면 상에 제2 유전체층을 적층하고,
상기 제2 유전체층을 형성하는 과정에서, MoO_3, WO_3,Ni₂O₃, V₂O₅, SiO₂ 및 SiNx 중에서 선택된 하나의 재질을 사용하는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
청구항 37에 있어서,
상기 색변환부를 형성하는 단계에서, 청색광을 적색광으로 변환하는 양자점 물질과 청색광을 녹색광으로 변환하는 양자점 물질 중에서 선택된 하나 이상의 양자점 물질을 분산시키는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
제2 기판의 일면 상에 제3 전극부를 형성하는 단계;
상기 제3 전극부 상에 청색광을 발광하는 유기발광물질을 포함하는 제2 청색 발광부를 형성하는 단계;
상기 제2 청색 발광부 상에 금속층 및 제3 유전체층을 순차적으로 적층하여 MD(Metal/Dielectric) 전극 구조의 제4 전극부를 형성하는 단계;
상기 제4 전극부 상에 청색광을 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질이 분산된 색변환부를 형성하는 단계를 포함하며,
상기 제2 청색 발광부를 형성하는 단계는,
상기 제3 전극부 위에 정공 주입층을 형성하는 단계;
상기 정공 주입층 위에 정공 전달층을 형성하는 단계;
상기 정공 전달층 위에 형성되고 청색광을 발광하는 유기 발광 물질을 포함하는 청색 발광층을 형성하는 단계;
상기 청색 발광층 위에 전자 전달층을 형성하는 단계; 및
상기 전자 전달층 위에 전자 주입층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 정공 주입층을 형상하는 단계에서, 상기 정공 주입층의 두께를 1nm 내지 150nm의 범위에서 조절하여 형성함으로써, 미소공진효과에 의해서 제2 청색 발광부에서 발산된 청색광의 발광 피크점을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
삭제
청구항 42에 있어서,
상기 제4 전극부를 형성하는 단계에서, 상기 금속층을 Ag 재질로 형성하는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
청구항 42에 있어서,
상기 정공 주입층을 MoO_3, WO_3,Ni₂O₃ 및 V₂O₅ 중에서 선택된 하나의 재질로 형성하는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
청구항 42에 있어서,
상기 정공 주입층을 CuPc, TDATA, m-MTDATA, TDAPB, 2-TNATA 및 HATCN 중에서 선택된 유기(Organic) 재료로 형성하는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
청구항 42에 있어서,
상기 색변환부를 형성하는 단계에서, 청색광을 적색광으로 변환하는 양자점 물질과 청색광을 녹색광으로 변환하는 양자점 물질 중에서 선택된 하나 이상의 양자점 물질을 분산시키는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
청구항 42에 있어서,
상기 제4 전극부를 형성하는 단계 이후 색변환부를 형성하는 단계 전에,
상기 제4 전극부 내 유기물질을 보호하는 봉지층을 형성하는 단계를 더 포함하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
청구항 48에 있어서,
상기 봉지층을 형성하는 단계는, 유기층 및 무기층을 다층 구조로 적층하는 단계를 포함하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
청구항 49에 있어서,
상기 유기층은, 아크릴레이트(Acrylate) 계열의 재질인 OLED 조명 소자의 제조 방법.
청구항 49에 있어서,
상기 유기층은, 아크릴레이트(Acrylate) 계열의 수지에 상기 제2 청색 발광부에서 발산된 청색광의 적어도 일부를 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질을 분산하여 형성하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
청구항 49에 있어서,
상기 무기층은, SiO₂, SiNx 및 Al₂O₃ 중에서 선택된 하나의 재질인 OLED 조명 소자의 제조 방법.
제2 기판의 일면 상에 제3 전극부를 형성하는 단계;
상기 제3 전극부 상에 청색광을 발광하는 유기발광물질을 포함하는 제2 청색 발광부를 형성하는 단계;
상기 제2 청색 발광부 상에 금속층 및 ITO 재질의 제3 투명 전극층을 순차적으로 적층하여 제4 전극부를 형성하는 단계;
상기 제4 전극부 상에 청색광을 상대적으로 파장이 긴 빛으로 변환하는 양자점 물질이 분산된 색변환부를 형성하는 단계를 포함하며,
상기 제2 청색 발광부를 형성하는 단계는,
상기 제3 전극부 위에 정공 주입층을 형성하는 단계;
상기 정공 주입층 위에 정공 전달층을 형성하는 단계;
상기 정공 전달층 위에 형성되고 청색광을 발광하는 유기 발광 물질을 포함하는 청색 발광층을 형성하는 단계;
상기 청색 발광층 위에 전자 전달층을 형성하는 단계; 및
상기 전자 전달층 위에 전자 주입층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 정공 주입층을 형상하는 단계에서, 상기 정공 주입층의 두께를 1nm 내지 150nm의 범위에서 조절하여 형성함으로써, 미소공진효과에 의해서 제2 청색 발광부에서 발산된 청색광의 발광 피크점을 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
삭제
청구항 53에 있어서,
상기 제4 전극부를 형성하는 단계에서, 상기 금속층을 Ag 재질로 형성하는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
청구항 53에 있어서,
상기 정공 주입층을 MoO_3, WO_3,Ni₂O₃ 및 V₂O₅ 중에서 선택된 하나의 재질로 형성하는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
청구항 53에 있어서,
상기 정공 주입층을 CuPc, TDATA, m-MTDATA, TDAPB, 2-TNATA 및 HATCN 중에서 선택된 유기(Organic) 재료로 형성하는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.
청구항 53에 있어서,
상기 색변환부를 형성하는 단계에서, 청색광을 적색광으로 변환하는 양자점 물질과 청색광을 녹색광으로 변환하는 양자점 물질 중에서 선택된 하나 이상의 양자점 물질을 분산시키는 것을 특징으로 하는 OLED 조명 소자의 제조 방법.