KR20020004214A - 유기 전계 발광 표시 패널을 이용한 램프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 납성분이나 형광물질을 포함하지 않는 조명장치에 관한 것으로, 유기 전계 발광 표시패널을 이용한 램프에 관한 것이다. 이를 위해, 투명한 기판(20); 상기 기판(20)의 일면에 형성된 ITO전극층(22); 상기 ITO전극층(22)의 일면에 형성된 청색발광용 유기물질층(24); 상기 유기물질층(24)의 일면에 형성되어 상기 청색발광을 백색발광으로 변환하는 변환수단(26); 및 상기 변화수단(26)의 일면에 형성된 금속전극층(28)을 포함하는 것이 제공된다. 이로 인해, 환경오염의 염려가 없고, 저전력인 백색 램프의 생산이 가능해진다.

Description

유기 전계 발광 표시 패널을 이용한 램프{A Lamp Using An Organic Electro-Luminescence Display Panel}

본 발명은 유기 전계발광(Electro-Luminesecence, 이하 "EL" 이라함) 소자를 이용한 유기 EL 표시 패널을 이용한 램프에 관한 것으로, 보다 상세하게는 청색발광층에 NdYag와 Cs를 합성하여 도포함으로써 백색광이 발광되는 유기 전계 발광 표시 패널을 이용한 램프에 관한 것이다.

가정이나 산업계에서 조명용으로 사용하는 형광등이나 LCD BACK LIGHT의 경우 발광을 위해 납성분이 포함된 형광물질이 필수적으로 전구주변이나 평판위에 도포되어 있었다. 그런데, 제품의 폐기시에 이러한 납성분이나 형광물질이 제대로 분리되어 회수되지 못함에 따라 수질오염이나 토양오염을 일으키는 원인이 될 수 있다.

더 나아가 이러한 납성분은 중금속으로써 인체에 축적될 경우 유해할 뿐만 아니라 발암물질로도 분류되어 있다. 따라서 선진국을 중심으로 하는 그린 라운드(Green Round, 환경보호 라운드)가 발휘될 경우, 납성분이 함유된 형광물질로 만들어진 제품은 각국의 환경보호 차원에서 수출이 제한을 받게 된다.

따라서, 납성분이나 형광물질이 포함되지 않은 조명기구 또는 램프의 필요성이 크게 대두될 전망이다. 이러한 필요성에 대한 대안으로써 유기 EL 소자를 이용할 수 있다.

일반적으로 유기 EL 소자는 휴대폰 및 PDA등의 휴대용 단말기의 컬러 표시장치, 차량 탑재용 표시장치, 휴대용 게임기의 표시장치로서 사용가능한 디스플레이다.

도 1은 이러한 종래의 패시브 매트릭스(Passive Matrix) 구동이 가능한 유기 EL 소자를 이용한 표시 패널의 개략적인 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 유리나 필름으로 제작된 기판(10)의 상면에는 ITO전극(양극)(12)이 놓여 있다. 양극(12)의 상면에는 유기 정공주입층(14)과 유기 발광층(16)이 차례로 형성되어 있다. 이러한 유기발광층(16)의 상부에는 음극인 금속전극(18)이 형성되어 있다. 이렇게 형성된 유기 EL 표시 패널은 캡슐(미도시)에 의해 둘러 쌓여지고, 캡슐(미도시)의 내부에는 질소 또는 아르곤과 같은 불활성 가스가 일정한 압력으로 충진되어 있다.

이러한 종래의 유기 EL 표시 패널의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 즉, 전원(19)을 이용하여, ITO전극(12)에 "+"의 전압을 가하고, 금속전극(18)에 "-"의전압을 가하면, ITO전극(12) 으로부터 정공이 주입되고, 금속전극(18)으로 부터 전자가 주입되어 유기발광층(16) 내에서 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛이 생성된다. 이러한 빛은 투명한 양극(12)과 기판(10)을 통해 방출된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 본발명의 제 1 목적은 납성분이 포함되지 않아 환경오염이 없는 유기 전계 발광 표시 패널을 이용한 램프를 제공하는 것이다.

본 발명의 제 2목적은 유기 EL 소자의 청색광을 백색광으로 변환하여 조명기구로 사용할 수 있는 유기 전계 발광 표시 패널을 이용한 램프를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 투명한 기판(20); 상기 기판(20)의 일면에 형성된 ITO전극층(22); 상기 ITO전극층(22)의 일면에 형성된 청색발광용 유기물질층(24); 상기 유기물질층(24)의 일면에 형성되어 상기 청색발광을 백색발광으로 변환하는 변환수단(26); 및 상기 변화수단(26)의 일면에 형성된 금속전극층(28)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 패널을 이용한 램프에 의하여 달성된다.

그리고, 상기 유기물질층(24)은 DPVBi를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 변환수단(26)은 NdYag와 Cs를 합성한 금속을 포함하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 금속전극층(28)은 Al:Li계인 것이 가능하다.

도 1은 종래의 유기 EL 표시 패널의 개략적인 단면도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유기 전계발광 표시 패널을 이용한 램프의 개략적인 단면도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유기 전계발광 표시 패널을 이용한 램프의 개략적인 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 기판(20)은 투명한 유리나 플라스틱 필름으로 만들어진다.

상기 기판(20)의 상면에 증착된 투명한 ITO(Indium-Tin-Oxide) 전극(22)은 직류전원(29)의 양극이 연결되어 양극전극 역할을 한다.

ITO 전극(22)의 상면에는 청색을 발광하는 청색발광층(24)이 형성되어 있다. 이러한 청색발광층(24)은 ITO전극(22) 위에 청색발광용 유기물질(또는 유기색소)인 DPVBi(4,4'-bis(2,2-diphenyl-ethen-1-yl)-diphenyl)을 도포하여 형성한다. 이렇게 도포되는 DPVBi는 고휘도 청색발광을 보여주는 것으로 알려져 있다. 이러한 청색발광층(24)은 정공주입층, 정공수송층, 전자수송층 및 전자주입층 등도 포함할 수 있다.

청색발광층(24)의 상면에는 청색을 백색으로 변환하는 변환층(26)이 형성되어 있다. 이러한 변환층(26)은 Nd(Neodymium, 네오디뮴)와 Yag(Yttrium Aluminum Garnet, 이트늄과 산화 알루미늄의 가네트)를 합성한 NdYag와 Cs(세슘)를 합성한 물질을 도포하여 형성한다. 이렇게 도포된 변환층(26)은 근본적으로 납을 포함하고 있지 않을 뿐만 아니라 청색광을 고휘도의 백색광으로 변환시킬 수 있다.

변환층(26)의 상면에는 낮은 일함수를 갖는 음극의 금속전극층(28)이 형성되어 있다. 이러한 금속전극층(28)은 직류전원(29)의 음극과 연결되어 있고, 리튬과 알루미늄을 동시에 증착하여 형성한다. 이때 안정도가 낮은 리튬의 농도는 0.1∼1%이고, 본 실시예에서는 0.1% 농도가 사용되었다.

이하에서는 상기와 같은 유기 전계 발광 표시 패널을 이용한 램프의 동작방법에 관하여 설명하기로 한다.

직류전원(29)으로 부터 ITO 전극(22)에 "+" 전압이 가해지고, 금속전극층(28)에 "-" 전압이 인가되면, ITO 전극(22)으로부터는 정공이 주입되고, 금속전극층(28)으로 부터는 전자가 주입되어 청색발광층(24)내에서 전자와 정공이 재결합하면서 청색을 발하게 된다. 이때 직류전원(29)은 약 20V 이하의 전압이다.

이러한 고휘도의 청색은 변환층(26)의 NdYag와 Cs(세슘)를 합성한 물질에 의하여 백색광으로 변환된다. 변환된 고휘도의 백색광은 투명한 기판(20)을 통해 발광하게 된다.

상기와 같은 본 발명의 유기 전계 발광 표시 패널을 이용한 램프에 의하면, 램프가 납성분을 포함하는 형광물질을 포함하고 있지 않기 때문에 램프의 사용시나 폐기시에 납성분이 유출될 염려가 전혀 없다. 따라서 납으로 인한 수질오염이나 토양오염을 일으킬 염려가 없다.

또한 저전력의 자체발광이기 때문에 에너지 소모가 적은 절전형 램프의 생산이 가능하다는 특징이 있다. 아울러, 얇은 유리기판(약 2mm 이하)이나 플라스틱 필름(약 0.5mm 이하) 위에 도포하여 사용하기 때문에 기존의 램프가 설치될 수 없는협소한 공간에도 용이하게 설치가 가능한 장점이 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (4)

1. 투명한 기판(20);

   상기 기판(20)의 일면에 형성된 ITO전극층(22);

   상기 ITO전극층(22)의 일면에 형성된 청색발광용 유기물질층(24);

   상기 유기물질층(24)의 일면에 형성되어 상기 청색발광을 백색발광으로 변환하는 변환수단(26); 및

   상기 변화수단(26)의 일면에 형성된 금속전극층(28)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 패널을 이용한 램프.
2. 제 1항에 있어서, 상기 유기물질층(24)은 DPVBi를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 패널을 이용한 램프.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 변환수단(26)은 NdYag와 Cs를 합성한 금속을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 패널을 이용한 램프.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 금속전극층(28)은 Al:Li계인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 패널을 이용한 램프.