KR200277221Y1 - 전기적으로 제어된 변색 전기발광소자 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전기적으로 제어된 변색 전기발광소자에 관한 것으로, 이 전기발광(EL) 소자가 제1 핀과 제2 핀에 의해 구동시스템에 연결되며, 이 구동시스템은 구동 전압을 변하게 하는 기능을 갖고 있으며, 출력 바이어스 또는 전류 주파수를 바꾸도록 다른 구동 IC로 스위칭하거나 전압을 공급하기 위한 통로를 변경하기 위하여 스위치를 통하여 접속됨으로써 전기발광(EL) 소자의 색 및 광도는 변하게 된다.

Description

전기적으로 제어된 변색 전기발광소자{electric controlled color change electro luminescent element}

본 고안은 전기적으로 제어된 변색 전기발광소자에 관한 것으로, 보다 상세히 말하면 구동 전압과 주파수를 변경시키는 구동시스템을 구비하여 다양한 색과 색도의 빛을 방사할 수 있는 전기적으로 제어된 변색 전기발광소자에 대한 것이다.

도 7에는 공지의 전기적으로 제어된 변색 전기발광소자(EL 소자)가 예시되어 있다. 이 EL 소자는 역광 소자(back light element)에 적용하기 위해 박막(薄膜)구조를 하고 있다. 이 EL 소자에서 교류전력시스템은 전방 전극(91)과 후방 전극(92)으로 전력을 공급한다. 게다가, 교류전류로부터의 전기장은 EL 소자(도시 안됨) 내부의 발광층(93)에 발광입자를 유도하는데 활용된다. 그러므로, 빛(예컨대, 초록색 광)이 여기(勵起)된다. EL 소자의 구동 회로가 구동 AC전압을 발생할 수 있어서, 발광층 내의 발광입자는 단일 색의 광을 방사한다. 그 결과, EL 소자의 사용이 한정된다. 그러므로 다른 방식으로 EL 소자의 색을 바꾸기 위해 EL 소자에 안료 또는 형광염료가 혼합되기도 하나, 이 방식도 여전히 단일 색의 광을 방사한다.

본 고안의 주요 목적은 전기적으로 제어된 변색(變色)가능한 전기발광소자를 제공하기 위한 것으로, 이 전기발광(EL) 소자는 제1 핀과 제2 핀에 의해 구동시스템에 연결되며, 이 구동시스템은 구동 전압을 변경하는 기능을 갖추고 있고, 출력 바이어스 또는 전류 주파수를 변경하도록 다른 구동 IC로 스위칭(switching)하거나 전압 공급용 통로를 바꾸기 위하여 스위치를 통하여 접속됨으로써, EL 소자의 색 즉 색상과 밝음을 나타내는 광도(brightness)는 변하게 된다.

도 1은 본 고안의 EL소자의 분해사시도,

도 2는 스위치가 제1 상태로 접속되는 본 고안의 제1 구체례의 회로도,

도 3은 스위치가 또 다른 상태로 접속되는 본 고안의 제1 구체례의 회로도,

도 4는 본 고안의 제1, 제2 및 제3 구체례의 CIE 색도 다이어그램,

도 5는 스위치가 한 상태로 접속되는 본 고안의 제2 구체례의 회로도,

도 6은 스위치가 또 다른 상태로 접속되는 본 고안의 제2 구체례의 회로도,

도 7은 공지의 EL소자의 구조적 횡단면도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : EL 소자 2 : 구동 IC

3 : 전력공급시스템 4, 33, 43 : 스위치

5 : 제1 구동 IC 6 : 제2 구동 IC

11 : 전방 전극 12 : 발광층

13 : 전자 유도층 14 : 후방 전극

15 : 절연층 20 : 구동 회로

31 : 제1 배터리 32 : 제2 배터리

34 : 커패시터(capacitor)

41, 111 : 제1 핀 42, 141 : 제2 핀

50 : 제1 구동 회로 60 : 제2 구동 회로

331: 제1 접속부 332: 제2 접속부

본 고안에 따르는 전기적으로 제어된 변색 전기발광소자는 전방 전극, 발광층, 전자 유도층 및 후방 전극의 중첩으로 형성되는 EL 소자와 외부 측에 배치되는 절연층으로 이루어지며; 상기 전방 전극 및 후방 전극이, 변화 가능한 구동 전압과 주파수를 가지며 적어도 하나의 구동 IC를 구비하고 있는 구동시스템에 연결되는 제1 핀과 제2 핀을 각각 갖추고 있으며; 상기 구동 IC가 적어도 하나의 구동 회로와 전력공급시스템에 연결되며; 상기 전력공급시스템이 구동 IC 및 EL 소자의 스위치에 전력을 공급하는 것을 주 특징으로 한다.

본 고안에 따른 전기적으로 제어된 변색 전기발광소자의 여러 목적과 이점은 첨부된 도면들을 참조하여 기술되는 다음의 상세한 설명으로부터 보다 용이하게 이해될 것이다.

도 1 내지 3을 보면, 본 고안의 전기적으로 제어된 변색 전기발광소자가 예시되어 있다.

전기적으로 제어된 변색 전기발광소자는 전방 전극(11), 발광층(12), 전자유도층(13)과 후방 전극(14)의 중첩으로 형성된다. 절연층(15)은 외측에 배치된다.

전방 전극(11)과 후방 전극(14)은 EL 소자(1)의 외측으로 각기 연장되는 제1 핀(111)과 제2 핀(141)을 구비하고 있다. 제1 핀(111)은 구동 IC(2)(본 구체례에서는 D335A의 IC이다)에 연결된다.

구동 IC(2)는 구동 회로(20)(본 구체례에서는 표준회로 D335A IC임)에 연결된다. 더욱이, 구동 IC(2)는 제1 배터리(31) 및 제2 배터리(32)(본 구체례에서는 제1 배터리(31) 및 제2 배터리(32)는 1.5V DC 배터리임)를 연속적으로 연결함으로써 형성되는 전력공급시스템(3)에 연결된다.

제1 배터리(31)의 +전극은 구동 IC(2)에 연결되고 제2 배터리(32)의 -전극은 스위치(33)에 연결된다. 스위치(33)는 제1 접속부(331) 및 제2 접속부(332)를 포함한다. 제1 접속부(331)는 제2 접속부(332)에 연결된다. 제2 접속부(332)는 제1 배터리(31)와 제2 배터리(32)사이에 연결된다. 게다가, 스위치(33)는 제2 핀(141)에 연결된다. 스위치(33)와 제2 접속부(332) 사이의 지점은 접지된다. 커패시터(capacitor ; 34)는 제1 배터리(31)에 연결된 +전극과 구동IC(2)에 연결된다.

도 4에는 CIE 색도 다이어그램이 예시되어 있다.

스위치(33)가 제1 접속부(331)로 스위치되어 접속될 때(도 3 참조), 제1 배터리(31)만이 EL 소자(1)에 전압 1.5V를 제공하고 제1 배터리(31)로부터의 전압은 DC에서 AC로 구동 회로(20)를 통하여 전환되며 여기서 상기 AC전류는 160Vp-p의 바이어스와 220Hz의 주파수를 갖는다. 상기 AC전류가 빛을 방사하도록 EL 소자(1)를구동하면 발광층(12)은 밝기 즉 광도 50cd/㎡의 빛을 방사하며 그 빛의 CIE 색도는 X축 0.18, Y축 0.42이다. 그 결과 색은 초록색을 띈다.

스위치(33)가 제2 접속부(332)로 접속되면(도2 참조), EL 소자(1)는 제1 배터리(31) 및 제2 배터리(32)를 일렬로 연결함으로써 전압 3.0V로 구비된다.

이 전압은 구동 IC(2)와 구동 회로(20)를 통하여 DC에서 AC로 전환되며, 이때 상기 AC전류는 200Vp-p 바이어스, 475Hz 주파수를 갖는다. 상기 AC전류가 EL 소자(1)를 구동하여 빛을 방출할 때 발광층(12)의 광도는 170cd/㎡로 증가되고 CIE 색도는 X축 0.17, Y축 0.34가 되어, 그 결과 색은 청록색(blue green)이 된다.

(제1 구체례의 비교표)

종래의 EL 소자(1)에서 발광층(12)은 구동 전압과 주파수를 변경함으로써 다른 진동주파수를 가질 수 있음을 상기 구체례로부터 이해할 수 있다. 그러므로, 발광색은 변화가능하고 광도는 증가될 수 있다. 따라서, 단일 EL 소자(1)는 여러 가지 색을 나타낼 수 있다.

기타 여러 실시례가 본 고안에 적절히 적용될 수 있다.

도 5 및 6은 본 고안의 제2 구체례를 예시한 것이다.

EL 소자(1)의 제1 핀(41)과 제2 핀(42)은 상호 작용되는, 각기 게이트된 스위치(4)를 갖추고 있다. 스위치(4)는 전방 구동 IC(5)(본 구체례에서는 DCC335A IC임)및 제1 구동 IC(5)(본 구체례에서는 D335A IC 표준회로임)와 연통가능한 제1 구동 회로(50)에 연결될 수 있다. 게다가, 스위치(43)은 제2 구동 IC(6)(본 구체례에서는 SP4422A IC임)와 연통되도록 스위치되어 접속될 수 있다.

제2 구동 IC(6)는 제2 구동회로(60)(본 구체례에서는 SP4422A IC 표준회로임)에 연결된다.

제1 구동 IC(5)와 제1 구동 회로(50), 그리고 제2 구동 IC(6)와 제2 구동 회로(60)는 전력공급시스템(7)(본 구체례에서는 1.5V DC전류임)에 연결된다.

스위치(43)가 제1 구동 IC(5)와 제1 구동 회로(50)에 접속될 때(도6 참조), 제1 구동 IC(5)와 제1 구동 회로(50)는 1.5V DC를 190Vp-p 바이어스와 220Hz의 AC전류로 전환한다.

그러므로, EL 소자(1)는 광도 70cd/㎡의 광을 방사하도록 구동되며 CIE 색도는 X축 0.18, Y축 0.42가 되어 그 결과, 색은 초록색이다.

스위치(43)가 제2 구동 IC(6) 및 제2 구동 회로(60)로 접속될 때(도5 참조), 제2 구동 IC(6) 및 제2 구동 회로(60)는 1.5V DC전류를 바이어스 200Vp-p, 주파수 475Hz의 AC전류로 전환한다.

이 AC전류가 EL 소자(1)를 구동하여 광을 방사하면 발광층(12)의 광도는 170cd/㎡로 증가되고 CIE 색도는 X축 0.17, Y축 0.34가 된다. 따라서, 색은 청록색이다.

(제2 구체례의 비교표)

게다가, 본 고안의 제3 구체례는 제1 구체례와 유사하다. 제3 구체례에서 EL 소자는 형광안료와 혼합된다. 구동 전압 1.5V하에 구동 IC는 DC를 AC로의 전환을 수행하기 위해 160Vp-p, 220Hz의 AC전류를 획득한다.

이 AC전류가 EL 소자를 구동하여 광을 방사할 때 진동 주파수 220Hz는 형광안료의 절연으로 인하여 광도를 35cd/㎡로 감소하고 CIE 색도는 X축 0.28, Y축 0.42로 된다.

그래서 색은 핑크이다.

(제3 구체례의 비교표)

3.0V 전압은 제1 배터리를 제2 배터리에 일련하여 연결함으로써 EL소자(1)에 구비된다. 이 전압은 200Vp-p 바이어스 및 475Hz 주파수의 AC전류를 획득하여 DC의AC로의 전환을 수행하게 된다.

이 AC전류가 EL 소자를 구동하여 광을 방사할 때 475Hz의 진동 주파수가 광도를 50cd/㎡로 증가시키고 CIE 색도는 X축 0.26, Y축 0.37이 되어 색은 흰색이 된다.

본 고안이 바람직한 구체례를 참조하여 기술되었으나, 본 고안은 이들 기술된 구체례에 한정되지 않고, 본 고안에 속하는 기술분야에 숙지된 당업자라면 실용신안등록청구의 범위에 규정된 바의 본 고안의 범주를 벗어남이 없이 여러 가지 변경과 수정이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

이상과 같이 본 고안에 따른 전기적으로 제어된 변색가능한 전기발광소자에 의하면, 간단한 방식과 구조에 의하여 전기발광 소자의 출력 바이어스 또는 전류 주파수를 변경하여 발광색과 광도를 다양하게 나타낼 수 있다.

Claims (6)

1. 전방 전극, 발광층, 전자 유도층 및 후방 전극의 중첩으로 형성되는 EL 소자와 외부 측에 배치되는 절연층으로 이루어지며; 상기 전방 전극 및 후방 전극이, 변화 가능한 구동 전압과 주파수를 가지며 적어도 하나의 구동 IC를 구비하고 있는 구동시스템에 연결되는 제1 핀과 제2 핀을 각각 갖추고 있으며; 상기 구동 IC가 적어도 하나의 구동 회로와 전력공급시스템에 연결되며; 상기 전력공급시스템이 구동 IC 및 EL 소자의 스위치에 전력을 공급하는 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어된 변색 전기 발광소자.
2. 제1항에 있어서, 상기 구동시스템의 구동 IC가 D355A IC이고, 상기 구동 회로가 D335A IC 표준회로인 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어된 변색 전기 발광소자.
3. 제1항에 있어서, 상기 전력공급시스템이 제1 배터리 및 제2 배터리를 연속하여 연결함으로써 형성되는 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어된 변색 전기 발광소자.
4. 제1항에 있어서, 상기 스위치가 제1 및 제2 접속부를 포함하며, 제1 접속부가 제2 배터리에 연결되고, 스위치가 EL 소자의 제2 핀에 연결되며, 스위치와 EL소자사이의 지점이 접지되며, 커패시터가 제1 배터리의 +전극과 구동 IC에 연결되는 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어된 변색 전기 발광소자.
5. 제1항에 있어서, 상기 구동시스템이 제2 구동 IC를 더 포함하며, 제2 구동 IC가 SP4422A IC이며, 제2 구동 IC가 제2 구동 회로에 연결되며, 제2 구동 회로가 SP4422A IC 표준회로인 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어된 변색 전기 발광소자.
6. 제1항에 있어서, 상기 EL 소자가 소정 색을 갖는 안료와 혼합되는 것을 특징으로 하는 전기적으로 제어된 변색 전기 발광소자.