KR200308060Y1 - LCD back light by using electro organic electro lminescence element - Google Patents

LCD back light by using electro organic electro lminescence element Download PDF

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KR200308060Y1 KR20-2002-0034414U KR20020034414U KR200308060Y1 KR 200308060 Y1 KR200308060 Y1 KR 200308060Y1 KR 20020034414 U KR20020034414 U KR 20020034414U KR 200308060 Y1 KR200308060 Y1 KR 200308060Y1
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최병진
최규만
박오연
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Abstract

본 고안은 발광다이오드(LED) 또는 형광램프(CCFL)에 의한 기존 광원 대신 선형(linear) 유기전계발광소자(organic electro lminescence element)로 된 평면광원을 도광체의 광입사면에 면접촉시켜 균일도와 휘도가 크게 향상된 저 소비전력의 LCD 백라이트에 관한 것이다.The present invention is a flat light source made of a linear organic electroluminescence element instead of a conventional light source by a light emitting diode (LED) or a fluorescent lamp (CCFL) surface contact the light incident surface of the light guide to uniformity and A low power consumption LCD backlight with greatly improved brightness.

Description

유기전계발광 소자를 광원으로 한 엘씨디 백라이트{LCD back light by using electro organic electro lminescence element}LCD back light by using electro organic electro lminescence element

본 고안은 액정표시장치(LCD)의 광원으로 사용되는 백라이트 패널에 관한 것으로, 상세하게는 발광다이오드(LED) 또는 형광램프(CCFL)에 의한 기존 광원 대신 선형(linear) 유기전계발광소자(organic electro lminescence element)로 된 평면광원을 도광체의 광입사면에 면접촉시켜 균일도와 휘도가 크게 향상된 저 소비전력의 LCD 백라이트를 제공하도록 한 것이다.The present invention relates to a backlight panel used as a light source of a liquid crystal display (LCD), and in particular, a linear organic electroluminescent device (organic electroluminescent device) instead of a conventional light source by a light emitting diode (LED) or a fluorescent lamp (CCFL) It is to provide a low-power LCD backlight with uniformity and brightness greatly improved by the plane contact of the lminescence element surface contact with the light incident surface of the light guide.

정보화 사회로의 발전이 가속화되면서 사람들은 다양하고 방대한 각종 정보들을 접하고 있다. 이러한 정보들을 사람이 직접 접할 수 있도록 해주는 대표적인 장치에는 상기 각종 정보를 영상으로 출력시켜 시각적(視覺的)으로 접할 수 있도록 해주는 디스플레이가 있다.As the development of the information society accelerates, people are exposed to a variety of information. Representative devices that allow a person to be in direct contact with such information include a display for visually presenting the various types of information as images.

종래에는 이러한 디스플레이 장치로서 음극선관(Cathod Ray Tube)이 가장 일반적으로 사용되어 왔으나, 그 무게가 무겁고 부피가 클 뿐 아니라 전력 소모가 많은 등의 문제점이 있어 최근에는 평판 디스플레이(FPD:Flat Panel Display)로 대체되어 가고 있다.Conventionally, a cathode ray tube (Cathod Ray Tube) has been most commonly used as such a display device, but recently, a flat panel display (FPD: Flat Panel Display) has a problem of heavy weight and bulkiness and high power consumption. Is being replaced.

평판 디스플레이로는 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display), FED(FieldEmission Display), ELD(Electro Luminescence Display) 등이 있다. 이들 중에서 전력 소모와 부피가 적고 저전압 구동형인 LCD가 널리 사용되고 있으며, 평판 디스플레이 시장의 80% 이상을 차지하고 있는 것으로 알려져 있다.The flat panel display includes a liquid crystal display (LCD), a plasma display (PDP), a vacuum fluorescent display (VFD), a field emission display (FED), and an electroluminescence display (ELD). Among them, LCD, which is low in power consumption, bulky and low voltage, is widely used, and is known to occupy more than 80% of the flat panel display market.

그러나, LCD는 다른 평판 디스플레이와는 달리 자체 발광능력이 없어 후면광원(back light)를 필요로 한다. 현재 주로 사용되고 있는 LCD 백라이트에는 LED 광원 또는 CCFL 광원을 이용하고 있는 도광판 백라이트와, 시트 형태의 EL(Electro Luminescence) 백라이트 등이다.However, unlike other flat panel displays, LCDs do not have self-luminous capability and require a back light. Currently used LCD backlights include a light guide plate backlight using an LED light source or a CCFL light source, and an electroluminescent (EL) backlight in the form of a sheet.

상기 도광판 백라이트의 경우에는 TFT-LCD와 같이 큰 면적의 디스플레이 혹은 컬러 디스플레이를 위해 주로 사용되며, 1,000cd/m2이상의 휘도를 요구하는 경우에도 많이 사용된다.The light guide plate backlight is mainly used for a large area display or a color display such as a TFT-LCD, and is also widely used when a luminance of 1,000 cd / m 2 or more is required.

그리고, EL 백라이트는 수십 cd/m2정도의 휘도를 요구하는 흑백용 LCD, PCS 단말기나 페이저(pager) 등의 휴대용 통신기기, 계측기 등에 많이 사용되고 있으나, 휘도가 60 cd/m2내지 80 cd/m2정도로 매우 낮아 컬러 LCD에는 적용하지 못하고 있다.In addition, the EL backlight is widely used for black and white LCDs, PCS terminals, portable communication devices and measuring devices such as pagers requiring luminance of about tens of cd / m 2 , but the luminance is 60 cd / m 2 to 80 cd / m 2 is very low, so the color LCD, there do not apply.

또한, LED 백라이트는 EL의 경우보다는 휘도가 수백 cd/m2정도로 높아 컬러용으로 사용되고 있으나 LEL 칩의 수가 늘어나면 전력소모가 많은 단점이 있고, 도광판에 의해 두께가 EL에 비해 두꺼운 등의 문제점이 있다.In addition, LED backlight is used for color because its brightness is about hundreds of cd / m 2 higher than that of EL. However, when the number of LEL chips is increased, the power consumption is disadvantageous. have.

핸드폰이나 DPA 등과 같은 소형 LCD의 백라이트로는 지금까지 분산형 후막 EL이나 LED 백라이트를 주로 사용하고 있다.As a backlight for small LCDs such as mobile phones and DPAs, distributed thick film EL or LED backlights have been mainly used.

최근 LCD의 컬러화에 따라 후막형 EL은 휘도가 낮아 사용되지 못하고 LED 칩(Chip)을 이용한 백라이트가 그 주류를 이루고 있다.Recently, due to the colorization of LCDs, the thick film type EL is not used because of low luminance, and a backlight using an LED chip has become the mainstream.

LCD 모듈은 사각틀체 형상의 몰드 프레임(mold frame)에 LCD 판넬과, 도광판과, 광원인 백 라이트(back light) 및 인쇄회로기판(printed circuit board 이하, PCB)을 탑재하여 고정시킨 구조이다. 여기서 백라이트로는 소형 LCD에서 주로 LED 판넬이 사용되며, LED 판넬의 전원단자는 PCB의 삽입구에 삽입되어 납땜으로 고정된다.The LCD module is a structure in which an LCD panel, a light guide plate, a light source, a back light, and a printed circuit board (PCB) are mounted and mounted on a square frame shaped mold frame. Here, LED panel is mainly used in small LCD, and the power terminal of LED panel is inserted into the insertion hole of PCB and fixed by soldering.

그리고, LED 판넬은 사각형상의 도광판 양측면에 LED 칩이 부착된 PCB 기판이 고정된 구조로 형성된다. 또, LED 판넬의 도광판은 LED로 부터의 발생되는 빛을 난반사시켜 휘도의 균일성을 향상시키기 위하여 도광판의 하면에 광학적으로 설계된 광반사패턴을 아크릴과 같은 잉크로 인쇄하여 전체의 균일도를 위한 난반사의 양을 조절하고 있다.The LED panel is formed in a structure in which a PCB substrate having an LED chip is fixed to both sides of a rectangular light guide plate. In addition, the light guide plate of the LED panel diffusely reflects the light generated from the LED to improve the uniformity of the brightness, so that the optically designed light reflection pattern is printed on the lower surface of the light guide plate with an ink such as acrylic, so I am controlling the amount.

도 1은 도광판과 LED 광원으로 구성된 종래 LCD 백라이트(2)의 평면도를 도시한 것이다.1 shows a plan view of a conventional LCD backlight 2 composed of a light guide plate and an LED light source.

먼저, 몰드 프레임(8)의 내부에 수납되는 사각형상의 도광체(20)는 아크릴과 같은 현탁액 도포막이 도포되어 있는 불투명 판재이고, 도광체(20)의 일측면 또는 양측면에는 광원인 LED(4)가 다수 실장된 PCB(6)가 설치된다. 그리고, 상기 LED(4)와 대응되는 도광체(20) 부분에는 빛의 효율적인 입사를 위하여 반원형상(20b)으로 요입된 구조이다.First, the rectangular light guide 20 accommodated in the mold frame 8 is an opaque plate material coated with a suspension coating film such as acrylic, and the LED 4 as a light source on one side or both sides of the light guide 20. A large number of mounted PCB 6 is installed. In addition, the light guide body 20 corresponding to the LED 4 has a structure in which a semicircular shape 20b is recessed for efficient incidence of light.

그러나, 이와 같은 종래 도광체(20)는 광원인 LED(4)로부터 방출되는 빛이 상기 광원과 멀어질수록 휘도가 점차적으로 감소된다.However, in the conventional light guide 20, the luminance gradually decreases as the light emitted from the LED 4, which is a light source, moves away from the light source.

그리고, LED와 LED 간의 공간 거리차로 인하여 LCD 정면의 가운데 부분(20a) 휘도가 상대적으로 떨어지면서 전체적인 휘도 불균일이 야기되는 핫 스팟(hotspot) 현상이 발생된다.In addition, due to the difference in the spatial distance between the LED and the LED, the brightness of the center portion 20a of the front of the LCD is relatively lowered, resulting in a hot spot phenomenon that causes an overall brightness unevenness.

또한, 전계발광소자는 전력소모가 적고 경량화 및 박형화가 가능하여 핸드폰, PDA 등과 같은 이동통신장비의 디스플레이로 쓰일 수 있으며, 대형화의 경우에는 컴퓨터 모니터 및 텔레비젼 수상기의 디스플레이로도 쓰일 수 있다.In addition, the electroluminescent device can be used as a display of mobile communication equipment such as a mobile phone, PDA, etc., because the power consumption is low, lightweight and thin, and can also be used as a display of a computer monitor and a television receiver.

일반적으로 컴퓨터 및 고신뢰도, 저중량, 저전력 소비와 같은 특징이 중요한 군사, 항공전자공학 및 항공 우주산업 등과 같은 특수한 용도에 사용되는 고품질 디스플레이로 인식되고 있다.It is generally recognized as a high quality display used for special applications such as computers, military, avionics and aerospace industries where features such as high reliability, low weight and low power consumption are important.

또한, 전계발광 디스플레이는 음극선관(CRT) 및 액정 디스플레이(LCD)와 같은 다른 디스플레이에 비해서 특정 장점을 갖고 있기 때문에 자동차, 개인용 컴퓨터 및 다른 산업분야에서도 그 사용이 확대되고 있다.In addition, electroluminescent displays have particular advantages over other displays, such as cathode ray tubes (CRTs) and liquid crystal displays (LCDs), so their use is expanding in automotive, personal computers, and other industries.

전계발광소자의 한 부류인 ZnS, Mn 등의 무기형광체를 발광중심으로 하는 무기전계발광소자(무기 ELD)는 여러모델로 개발되어 상품화되고 있으나, 수십 V의 높은 전기장에서 동작하고, 다양한 칼라 표현이 어렵다는 단점 때문에 칼라표시 소자로서 한계가 있으며, 최근 칼라필터 조합형에 의하여 칼라표현 부분이 상당 부분 개선되고는 있으나 고전계에서 동작하는 특성은 여전히 극복하기 힘든 문제점이 있었다.Inorganic electroluminescent devices (inorganic ELDs), which are inorganic phosphors such as ZnS and Mn, which are a class of electroluminescent devices, are developed and commercialized in various models, but operate in electric fields of several tens of volts and have various color expressions. Due to the disadvantage of difficulty, there is a limitation as a color display element, and in recent years, the color expression part has been greatly improved by the color filter combination type, but there is a problem that it is still difficult to overcome the characteristics of operating in the high field.

이러한 배경에서 유기형광체를 발광중심으로 하는 (박막형) 유기전계발광(Organic Electro Lminescence) 소자가 최근 개발되어 활발한 연구와 더불어 여러 산업분야에 다양하게 응용되고 있으며, 디스플레이 소자로서의 무한한 가능성을 인정받고 있다.Against this backdrop, (thin film) organic electroluminescence (OLEM) devices with organic phosphors as their light emission centers have recently been developed and applied to various industrial fields with active research, and have been recognized for their infinite potential as display devices.

이를테면, 이스트만 코닥(Eastman Kodak)사의 탱(Tang) 등은 1987년에 고휘도로 발광이 가능하고, 낮은 전압의 동력에 의해 구동 가능한 비정형 발광층을 갖는 적층 구조의 유기 박막 전계발광 소자를 개발한 바 있다.For example, Eastman Kodak's Tang et al. Developed an organic thin film electroluminescent device having a laminated structure having an amorphous light emitting layer capable of emitting light with high brightness and being driven by low voltage power in 1987. .

이후 각 방면에서 적색, 녹색 및 청색의 삼원색 발광, 발광 안정성 및 휘도의 증가를 얻기 위한 연구 개발이 행하여져 왔고, 적당한 적층구조 및 제조방법 등에 대하여서도 많은 연구 개발이 행하여져 왔고, 적당한 적층 구조 및 제조방법 등에 대하여 연구개발이 행하여져 왔다.Since then, research and development have been conducted to obtain red, green, and blue trichromatic light emission, increase in luminescence stability, and luminance in each direction, and a lot of research and development have been carried out regarding suitable lamination structure and manufacturing method, and suitable lamination structure and manufacturing method. R & D has been performed on the back.

유기전계발광 소자는 3원색, 즉, 적색과 녹색 및 청색의 안정적인 발광이 가능한 것이 필수적이다. 그러나, 녹색 발광 이외에 양호한 휘도로 양호한 색도의 적색 또는 청색의 안정적인 발광이 가능한 물질에 관해서는 보고된 바 없다.It is essential that the organic electroluminescent device is capable of stable emission of three primary colors, that is, red, green, and blue. However, there have been no reports on materials capable of stable emission of red or blue with good chromaticity with good luminance besides green emission.

신규 유기재료가 분자설계 등을 통하여 발명되고, 적극적인 연구가 시작되어 컬러 디스플레이에 대한 자체 발광을 포함하는 우수한 특성을 갖는 박형의 유기전계발광 표시소자의 응용을 가능하게 해왔다.New organic materials have been invented through molecular design and the like, and active research has begun to enable the application of thin organic electroluminescent display devices having excellent characteristics including self-luminescence for color displays.

일반적으로 유기전계발광 소자는 상이한 물질이 다수의 층으로 구성되어 있다. 이러한 층은 전형적으로 투명한 전방 전극층, 전계발광층 및 후방 전극층으로 구성되어 있다.In general, an organic electroluminescent device is composed of a plurality of layers of different materials. This layer typically consists of a transparent front electrode layer, an electroluminescent layer and a back electrode layer.

전압이 이러한 전극에 인가될 때, 전계발광층은 활성화되어 이 전계발광층을 통과하는 전기에너지의 일부를 광으로 변환시킨다.When a voltage is applied to these electrodes, the electroluminescent layer is activated to convert some of the electrical energy passing through the electroluminescent layer into light.

그 후에, 이러한 광은 정면 전극층을 통해 발광되는데, 이 정면 전극층은 발광된 광에 투명하여 소자의 사용자가 볼 수 있도록 되어 있다.This light is then emitted through the front electrode layer, which is transparent to the emitted light so that the user of the device can see it.

이러한 유기전계발광 소자의 경우, 휘도가 수천 cd/m2로 기존의 후막형 EL 백라이트에 비해 아주 높고, 박형으로 제작이 가능하며 직류(DC) 구동이 가능하여 인버터가 필요없다. 또 구동전압이 10V 정도로 낮아 전력소모가 적으며 LCD 모듈이나 회로부품에 노이즈를 발생시키지 않는 등의 장점이 있다.In the case of the organic light emitting device, the luminance is thousands of cd / m 2 is very high compared to the conventional thick film type EL backlight, it can be manufactured thin, and the direct current (DC) drive is possible, no inverter is required. In addition, the driving voltage is about 10V, low power consumption, and has the advantages of not generating noise to the LCD module or circuit components.

따라서, 본 고안은 유기전계발광 소자를 이용한 평면광원을 도광체(도광판 등)의 광 입사면에 접촉 또는 접합시켜 이를 백라이트의 광원으로 사용함으로써 저소비전력으로도 균일한 고휘도의 엘씨디(LCD) 백라이트를 제공함에 목적이 있다.Therefore, the present invention uses a flat light source using an organic light emitting device to contact or bond the light incident surface of the light guide (light guide plate, etc.) and use it as a light source of the backlight, so that the LCD backlight of high brightness is uniform even at low power consumption. The purpose is to provide.

또한, 본 고안은 유기전계발광 소자를 이용한 광원은 도광체의 두께와 길이에 맞춰 선형이나 라인형으로 구성하여 도광체의 광입사면에 접촉 또는 접합시켜 전면적인 광입사가 이루어지도록 함을 목적으로 한다.In addition, the present invention is a light source using an organic light emitting device is configured in a linear or line shape in accordance with the thickness and length of the light guide to contact or bonded to the light incident surface of the light guide to achieve a total light incident. do.

또한, 본 고안은 복수 개의 선형 유기전계발광 소자를 사용하여 휘도와 휘도 균일도를 크게 향상시키도록 함을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to use a plurality of linear organic electroluminescent devices to greatly improve luminance and luminance uniformity.

상기 목적을 달성하기 위하여 광원(光源)인 유기전계발광 소자는 투명 유리기판 상에 위치하는 ITO(Indium Tin Dxide : 인듐 주석 산화물) 전극층, 정공 수송층, 전계발광층, 전자 수송층 및 금속 전극층을 형성시킴으로써 단일 헤테로 구조로 된다.In order to achieve the above object, an organic electroluminescent device as a light source is formed by forming an ITO electrode layer, a hole transport layer, an electroluminescent layer, an electron transport layer, and a metal electrode layer on a transparent glass substrate. It becomes a heterostructure.

그리고, 상기 유기전계발광 소자는 도광체의 광입사면과 같은 길이 또는 같은 면적의 선형이나 라인형으로 구성하여 도광체와 전면적인 면접촉으로 입사되도록 한다.The organic light emitting diode is configured to have a linear or line shape having the same length or the same area as the light incident surface of the light guide so as to be incident to the light guide in full surface contact.

또한, 양극(陽極)인 ITO 투명 전극층 및 음극(陰極)인 금속 전극층으로 구동전원(DC)을 인가시키면, 대전 캐리어인 정공은 정공 수송층을 통하여 전계발광층으로 이동하고, 금속 전극층의 전자는 전자 수송층을 통하여 전계발광층으로 이동하여 전자와 정공이 재결합하면서 발현되는 소정 파장의 빛이 ITO 투명 전극층과 유리기판을 통해 도광체(도광판)로 입사된 다음 도광체 전면으로 반사 및 난반사되어 저소비 전력으로도 고휘도의 균일한 조명이 달성된다.Further, when the driving power source DC is applied to the anode ITO transparent electrode layer and the cathode metal electrode layer, holes as the charge carriers move to the electroluminescent layer through the hole transport layer, and the electrons of the metal electrode layer are the electron transport layer. The light of a predetermined wavelength, which is generated by recombination of electrons and holes through the ITO transparent electrode layer and the glass substrate, is incident to the light guide (light guide plate) through the ITO transparent electrode layer and then is reflected and diffusely reflected on the front surface of the light guide so that high luminance is achieved even at low power consumption. Of uniform illumination is achieved.

상기 전계발광층은 안트라센, 나프탈렌, 페난트렌, 피렌, 크리센, 페릴렌, 부타디엔, 쿠마린, 아크리딘, 스틸벤 등과 같은 발광물질로 이루어질 수 있으며, 전자 수송층은 이와 같은 발광물질을 함유할 수 있다.The electroluminescent layer may be made of a light emitting material such as anthracene, naphthalene, phenanthrene, pyrene, chrysene, perylene, butadiene, coumarin, acridine, stilbene, and the electron transport layer may contain such a light emitting material. .

도 1 : LED 광원을 사용한 종래 LCD 백라이트의 평면도.1 is a plan view of a conventional LCD backlight using an LED light source.

도 2 : 본 고안 선형 유기전계발광 소자를 광원으로 하는 LCD 백라이트의 외관 사시도.2 is an external perspective view of an LCD backlight having a linear organic electroluminescent device of the present invention as a light source.

도 3 : 본 고안 도 2의 다른 실시 예 외관 사시도.3 is a perspective view of another embodiment of the present invention FIG. 2.

도 4 : 본 고안 유기전계발광 소자의 단면 구성도.4 is a cross-sectional view of an organic light emitting display device of the present invention.

도 5 : 본 고안 선형 유기전계발광 소자의 구성도.5 is a block diagram of a linear organic electroluminescent device of the present invention.

도 6 : 본 고안 유기전계발광 소자의 발광원리도.6 is a light emission principle of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

(10)--광원(유기전계발광 소자) (11)--유리기판(10)-light source (organic electroluminescent element) (11)-glass substrate

(12)--ITO 투명 전극층(양극층) (13)--정공 수송층(12)-ITO transparent electrode layer (anode layer) (13)-hole transport layer

(14)--전계발광층 (15)--전자수송층(14)-Electroluminescent Layer (15)-Electron Transport Layer

(16)--금속 전극층(음극층) (19)--LCD 모듈(16)-metal electrode layer (cathode layer) (19)-LCD module

(20)--도광체(도광판)(20)-Light guide (light guide plate)

이하 본 고안의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2, 도 3은 박막형 유기전계발광 소자를 광원(10)으로 사용한 본 고안 외관 사시도이다.2 and 3 are perspective views of the present invention using the thin film organic electroluminescent device as the light source 10.

도 2는 상기 박막형 광원(10)을 도광체(20)의 일측 광입사면에 접촉 또는 접합시켜 조명되게 한 상태의 외관 사시도이고, 도 3은 상기 박막형 광원(10)을 도광체(20)의 양측 광입사면에 각각 접촉 또는 접합시켜 고휘도와 높은 균일도로 조명되게 한 상태의 외관 사시도이다.FIG. 2 is an external perspective view of the thin film type light source 10 in contact with or bonded to one light incident surface of the light guide 20 so as to be illuminated, and FIG. 3 illustrates the thin film type light source 10 of the light guide 20. It is an external perspective view of the state which contacted or bonded to both light incident surfaces, respectively, and was made to illuminate with high brightness and high uniformity.

상기 광원(10)은 LCD 모듈과 도광체(20) 사이에 틈을 형성한 다음 유기전계발광 소자를 밀착 또는 억지끼움식으로 끼워 그 유동이 방지되도록 하거나, 도광체(20)의 광입사면에 광원(10)을 접촉 또는 접합시킨 다음 LCD 모듈(19)에 넣어 장착하면 될 것이다.The light source 10 forms a gap between the LCD module and the light guide 20, and then inserts the organic light emitting device into close or interference fit to prevent the flow thereof, or to the light incident surface of the light guide 20. The light source 10 may be contacted or bonded and then mounted in the LCD module 19.

또한, 별도의 탄지수단이나 협지수단을 이용하여 광원(10)이 도광체(20)의 광입사면에 접촉되게 하거나, 또는 투명 바인더를 이용하여 광원(10)을 도광체(20)의 광입사면에 접합시켜 고정화시킬 수 있다.In addition, the light source 10 is brought into contact with the light incident surface of the light guide 20 by using a separate gripping means or clamping means, or the light source 10 is light incident by the light guide 20 using a transparent binder. It can be fixed by bonding to a surface.

상기 광원(10)은 그 두께가 1㎛ 이하로 매우 얇으면서 플렉시블한 상태이므로 도광체(20)의 광입사면이 곡면형이거나 꺽임구조이더라도 단일체로 접합 또는 접촉시킬 수 있는 잇점이 있다.Since the light source 10 is very thin and flexible, having a thickness of about 1 μm or less, the light source 10 may be bonded or contacted as a single body even if the light incident surface of the light guide 20 is curved or curved.

따라서, 도광체(20)의 형상을 원형이나 삼각형, 다각형, 타원형이나 이들이 변형된 형상으로 다양화 할 수 있게된다.Therefore, the shape of the light guide 20 can be diversified into a circle, a triangle, a polygon, an oval or a shape in which they are deformed.

그리고, 유기전계발광 소자를 이용한 광원(10)은 도광체(20)의 두께와 길이에 맞춰 선형이나 라인형으로 형성하여 도광체(20)의 측면으로 전면적인 광입사가 이루어지도록 함으로써 핫 스팟(hot spot) 현상이 방지될 뿐 아니라, 휘도와 휘도 균일도가 크게 향상되고, 소비전력은 크게 절감된다.In addition, the light source 10 using the organic light emitting device is formed in a linear or line shape in accordance with the thickness and length of the light guide 20 so that the entire light incident on the side surface of the light guide 20 is achieved by a hot spot ( In addition to preventing hot spots, the luminance and luminance uniformity are greatly improved, and power consumption is greatly reduced.

상기 광원(10)은 전류가 공급될 때 자체 발광표시소자의 이상적 특징인 전기적에너지가 광학적에너지로 전환되어 발광되는 두께는 1㎛ 이하의 막을 가지며, 칼라 영상표현이 충분한 1,000cd/m2이상의 휘도를 갖는다. 그리고, 직류(DC) 구동이 가능하여 인버터가 불필요하며, 구동전압이 10V 정도로 낮아 전력소모가 적어 LCD모듈(19)이나 각종 회로부품에 노이즈를 발생시키지 않게된다.The light source 10 converts electrical energy, which is an ideal feature of the self-luminous display element, into optical energy when the current is supplied, and has a thickness of 1 μm or less, and has a luminance of 1,000 cd / m 2 or more with sufficient color image expression. Has In addition, the inverter is unnecessary because the DC drive is possible, and the driving voltage is about 10V, so the power consumption is low, so that noise is not generated in the LCD module 19 or various circuit components.

그리고, 도광체(20)와 광원(10)은 LCD 모듈(19)의 내부공간에 수납 또는 내장되며, LCD 모듈(19)의 내측벽에는 반사면(미러)이 형성되거나 경면 처리되어 있어서 빛의 손실이 최대한 방지된다.In addition, the light guide 20 and the light source 10 are accommodated or embedded in the interior space of the LCD module 19, and a reflective surface (mirror) is formed or mirror-treated on the inner wall of the LCD module 19 so that light Loss is prevented as much as possible.

도 3의 경우, 도광체(20)의 양측 광입사면에 광원(10)을 각각 설치하는 것으로 예를 들었으나, 물론, 도면으로 도시하지 않았지만 도광체(20)의 양측면 뿐 아니라, 도광체(20)의 전,후측면에도 각각의 광원(10)을 접촉 또는 접합시켜 휘도의 증가와 휘도의 균일도를 크게 향상시킬 수 있을 것이다.In the case of FIG. 3, the light sources 10 are respectively provided on both light incident surfaces of the light guide 20, but, of course, although not shown in the drawing, not only both sides of the light guide 20 are provided. Each light source 10 may also be contacted or bonded to the front and rear surfaces of 20) to greatly increase the luminance and uniformity of the luminance.

본 고안에서 광원(10)으로 사용되는 유기전계발광소자는 상이한 물성의 물질들이 다수의 층구조로 구성되어 있다. 도 4는 이러한 유기전계발광 소자의 층구조를 나타낸 단면도이고, 도 6은 유기전계발광 소자의 발광원리를 도시한 것이다.The organic light emitting device used as the light source 10 in the present invention is composed of a plurality of layered materials of different physical properties. 4 is a cross-sectional view illustrating a layer structure of the organic light emitting display device, and FIG. 6 illustrates a light emission principle of the organic light emitting display device.

유기전계발광 소자의 층구조를 살펴보면, 투명보호판인 유리기판(11) 상에 ITO(Indium Tin Dxide : 인듐 주석 산화물)(In2O3:SnO2) 투명 전극층(양극층)(12), 정공 수송층(HTL)(13), 전계발광층(EML)(14), 전자 수송층(ETL)(15) 및 알루미늄 전극과 같이 일함수가 낮은 금속 전극층(음극)(16)이 단일 헤테로(hetero) 구조로 층구조화 한 다음 진공증착법이나 인쇄법, 스핀코팅법 등의 방법으로 1㎛ 이하의 두께를 갖는 박막형으로 제조된다.Looking at the layer structure of the organic electroluminescent device, ITO (Indium Tin Dxide) (In 2 O 3 : SnO 2 ) transparent electrode layer (anode layer) 12, holes on the glass substrate 11 that is a transparent protective plate The low work function metal electrode layer (cathode) 16, such as the transport layer (HTL) 13, the electroluminescent layer (EML) 14, the electron transport layer (ETL) 15, and the aluminum electrode, has a single hetero structure. After the layer structure, it is manufactured into a thin film having a thickness of 1 μm or less by a vacuum deposition method, a printing method, or a spin coating method.

그리고, 정공 수송층(13)은 ITO 투명 전극층(12)의 정공을 전계발광층(14)으로 전달하는 역할을 하게되며, 전자수송층(15)은 금속 전극층(16)의 전자를 전계발광층(14)으로 전달하게된다.The hole transport layer 13 serves to transfer holes of the ITO transparent electrode layer 12 to the electroluminescent layer 14, and the electron transport layer 15 transfers electrons of the metal electrode layer 16 to the electroluminescent layer 14. Will pass.

따라서, 두 전극층(12)(16)으로 구동전압(DC)을 인가하면 전계발광층(14)이 활성화되며, 이러한 상태에서 대전 캐리어인 정공은 정공 수송층(13)을 통하여 전계발광층(14)으로 이동하고, 금속 전극층(16)의 전자는 전자 수송층(15)을 통하여 전계발광층(14)으로 이동하여 전자와 정공의 재결합이 일어난다. 정공과 전자가 재결합하면 엑시톤(exction)이 형성되고, 엑시톤의 발광 재결합(radiative recombination) 작용에 의해 소정 파장의 빛이 발광되면서 전면에 위치하는 ITO 투명 전극층(12)과 유리기판(11)을 통해 도광체(20)의 광입사면으로 대부분 입사되어 LCD가 고휘도(1,000cd/m2이상의 휘도)로 균일하게 조명되어진다.Accordingly, when the driving voltage DC is applied to the two electrode layers 12 and 16, the electroluminescent layer 14 is activated, and in this state, the charge carrier hole moves to the electroluminescent layer 14 through the hole transport layer 13. The electrons of the metal electrode layer 16 move to the electroluminescent layer 14 through the electron transport layer 15 to recombine electrons and holes. When holes and electrons recombine, excitons are formed, and light of a predetermined wavelength is emitted by radiative recombination of the excitons through the ITO transparent electrode layer 12 and the glass substrate 11 positioned at the front surface. Most of incident light is incident on the light incident surface of the light guide 20 so that the LCD is uniformly illuminated with high brightness (luminance of 1,000 cd / m 2 or more).

상기 전계발광층(14)은 안트라센, 나프탈렌, 페난트렌, 피렌, 크리센, 페릴렌, 부타디엔, 쿠마린, 아크리딘, 스틸벤 등과 같은 발광물질로 이루어질 수 있다. 그리고, 전자 수송층은 이와 같은 발광물질을 함유할 수 있다.The electroluminescent layer 14 may be made of a light emitting material such as anthracene, naphthalene, phenanthrene, pyrene, chrysene, perylene, butadiene, coumarin, acridine, stilbene, and the like. In addition, the electron transport layer may contain such a light emitting material.

그리고, 상기 유기전계발광 소자는 선형 유기발광체이므로 종래처럼 발광원의 광을 도광판으로 반사시키는 반사갓이 불필요하며, 광원이 대향하는 도광체 부분에 반원형상(20b)의 요입홈을 형성할 필요가 없다.In addition, since the organic light emitting device is a linear organic light emitting device, a reflection shade for reflecting light of a light emitting source to a light guide plate is unnecessary as in the prior art, and it is not necessary to form the recessed groove of the semicircular shape 20b in the light guide portion facing the light source. .

그리고, 본 고안의 광원(10)은 박막형이므로 부피와 무게를 줄일 수 있을 뿐 아니라 박막형 광원(10)을 도광체(20)의 광입사면에 접촉시키는 것으로 설치가 간편하고, 유지보수가 쉬운 등의 장점이 있다.And, since the light source 10 of the present invention is a thin film type, not only can reduce the volume and weight, but also the thin film type light source 10 is brought into contact with the light incident surface of the light guide 20 so that the installation is simple and easy to maintain. Has the advantage.

또한, 본 고안은 휘도가 수천 cd/m2로 기존의 후막형 EL 백라이트에 비해 아주 높고, 박형으로 제작이 가능하며 직류(DC) 구동이 가능하여 인버터가 불필요하며, 또 구동전압이 10V 정도로 낮아 전력소모가 적고, LCD 모듈(19)이나 회로부품에 노이즈를 발생시키지 않는 등의 장점이 있다.In addition, the present invention has a brightness of thousands of cd / m 2 , which is very high compared to the conventional thick film type EL backlight, can be manufactured thinly, and can be driven by direct current (DC), thus eliminating the need for an inverter and having a low driving voltage of 10V. The power consumption is low, and there is an advantage such as not generating noise to the LCD module 19 or the circuit components.

이상과 같이 설명한 본 고안은 본 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하며, 이는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 자명한 것이다.The present invention as described above is not limited to the present embodiment and the accompanying drawings, various substitutions, modifications and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention, which is usually in the art It is self-evident for those who have knowledge.

이상과 같이 본 고안은 평면광원인 선형(linear) 유기전계발광소자(organic electro lminescence element)를 LCD 백라이트로 사용함으로써 발광다이오드(LED) 또는 형광램프(CCFL)를 사용하는 종래 LCD 백라이트에 비하여 균일도와 휘도가 크게 향상되고 소비전력이 크게 절감되는 효과가 있다.As described above, the present invention uses a linear organic electroluminescent element, which is a planar light source, as an LCD backlight, so that the uniformity and uniformity of conventional LCD backlights using light emitting diodes (LEDs) or fluorescent lamps (CCFLs) can be achieved. The brightness is greatly improved and power consumption is greatly reduced.

또한, 본 고안은 광원이 휘도가 균일한 선형으로 되어 있어 휘도의 균일도가 크게 향상되므로 핫 스팟(hot spot) 현상이 방지되는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect that the hot spot phenomenon is prevented because the light source has a uniform linear luminance and thus greatly improves the uniformity of the luminance.

또한, 본 고안은 평면광원이므로 도광체의 설계 및 제작이 용이하며, 도광체의 모양을 원형이나 삼각형, 다각형, 타원형이나 이들의 변형 형상으로 다양하게 제작 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention is a planar light source, so it is easy to design and manufacture the light guide, and the shape of the light guide is circular, triangular, polygonal, elliptical, or various modifications thereof.

또한, 본 고안은 PCB와 같은 원부재를 사용할 필요가 없어서 제조원가를 절감할 수 있으며, 구동을 위한 전극부의 설계가 용이하고, 또한 자유롭게 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention does not need to use a raw member such as a PCB can reduce the manufacturing cost, there is an effect that the design of the electrode unit for driving can be easily and freely.

또한, 본 고안은 백라이트 모듈의 제조공정을 단순화시킬 수 있으며, 백라이트의 유효면적을 크게 할 수 있고, 전체 설계를 자유로이 할 수 있는 등의 효과가 있는 유용한 고안이다.In addition, the present invention is a useful design that can simplify the manufacturing process of the backlight module, increase the effective area of the backlight, free the entire design, and the like.

Claims (5)

도광체의 광입사면에 광원이 설치되는 LCD의 백라이트를 구성함에 있어서 ; 백라이트 광원은 도광체의 광입사면에 접촉되는 유기전계발광 소자임을 특징으로 하는 유기전계발광 소자를 광원으로 한 엘씨디 백라이트.In constructing the backlight of the LCD in which the light source is installed in the light incident surface of the light guide; An LCD backlight having a light source as an organic light emitting device, characterized in that the backlight light source is an organic light emitting device that is in contact with the light incident surface of the light guide. 청구항 1에 있어서 ; 유기전계발광 소자는 선형 유기전계발광 소자임을 특징으로 하는 선형 유기전계발광 소자를 광원으로 한 엘씨디 백라이트.The method according to claim 1; An organic electroluminescent device is an LCD backlight using a linear organic electroluminescent device as a light source, characterized in that the linear organic electroluminescent device. 청구항 2에 있어서 ; 선형 유기전계발광소자는 유리 기판 상에 ITO 투명 전극층, 정공 수송층, 전계발광층, 전자 수송층 및 금속 전극층을 층구조화시킨 단일 헤테로 구조임을 특징으로 하는 선형 유기전계발광 소자를 광원으로 한 엘씨디 백라이트.The method according to claim 2; The linear organic electroluminescent device is an LED backlight using a linear organic electroluminescent device as a light source, wherein the linear organic electroluminescent device is a single heterostructure in which an ITO transparent electrode layer, a hole transport layer, an electroluminescent layer, an electron transport layer, and a metal electrode layer are layered on a glass substrate. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 도광체의 광입사면에 면접촉되는 광원은 1개 이상임을 특징으로 하는 선형 유기전계발광 소자를 광원으로 한 엘씨디 백라이트.The method according to claim 1 or 2; An LCD backlight using a linear organic electroluminescent device as a light source, characterized in that at least one light source is in surface contact with the light incident surface of the light guide. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서 ; 유기전계발광소자는 플렉시블한 박막형임을 특징으로 하는 선형 유기전계발광 소자를 광원으로 한 엘씨디 백라이트.The method according to claim 1 or 2; An organic light emitting diode is an LCD backlight using a linear organic light emitting diode as a light source, characterized in that the flexible thin film type.
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