KR200330895Y1 - 유기 전계 발광 소자 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 섬유 형태를 갖는 유기 전계 발광 소자를 개시한다. 개시된 본 고안은 섬유 형태의 제 1전극과, 유기 발광층을 포함하여 상기 제 1전극의 표면에 형성된 유기층과, 상기 유기층의 표면에 형성된 제 2전극과, 상기 제 2전극의 표면의 일부분에 형성되어 상기 제 2전극을 외부 전원에 전기적 연결하는 외부 전극과, 및 소정의 광투과율을 갖고 상기 제 2전극의 표면에 형성된 보호층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 고안은 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로, 특히, 섬유 형태로 제작되어 평판디스플레이에 국한된 응용범위의 한계를 벗어나 산업적으로 여러 범위에 걸쳐 그 응용이 가능한 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
일반적으로, 유기 전계 발광 소자(Oraganic Electroluminescence Device: 이하, OELD라 함.)는 유기 화합물을 이용하여 형성된 유기 발광층과, 주입된 정공을 상기 유기 발광층으로 전송하는 정공전송층과, 상기 유기 발광층에 정공 및 전자를 주입하기 위한 한 쌍의 전극 즉, 애노드(Anode) 및 캐소드(Cathode)를 포함하여 이루어진다.
이러한 OELD는 자체 발광 특성에 의해 컬러화상의 구현이 가능할 뿐만 아니라 그 구조가 간단하고, 광효율이 높고, 응답속도가 빠르고, 시야각 의존도가 낮고, 구동 전압이 낮고, 경박화가 가능하고, 그리고 연성 기판(flexible substrate)의 사용이 가능한 장점들을 갖기 때문에 차세대 차세대 평판 디스플레이 소자로로 주목받고 있으며, 초경박형 평판 디스플레이, LCD 백라이트, 휴대용 단말기, 자동차 항법 시스템, 포터블 컴퓨터 및 벽걸이 TV 등 그 적용범위가 다양하다.
상기 OELD를 적용한 평판 디스플레이 장치는 OELD의 구성요소가 유리기판 위에 평면적으로 적층된 구조를 갖는 데, 그 동작원리를 개략적으로 설명하면, 유리기판 위에 비교적 일함수가 높은 금속 물질로서 인듐과 주석의 산화 합금인 ITO(Indium Tin Oxide)를 성막시킨 애노드(Anode)와 비교적 일함수가 낮는 캐소드(Cathode) 사이에 전계가 형성되면, 이 두 전극사이에 존재하는 유기 발광층에 정공 및 전자 쌍이 주입되어 재결합되고, 이에 따라 유기 발광층에서 빛이 방출된다.
한편, 휘어짐이 가능한 디스플레이 장치를 제조하기 위해 상기 유리기판은 PET와 같은 플라스틱 재료로 대체되기도 한다.
그러나, 상기와 같은 종래의 OELD는 그 응용범위가 평판 형태의 디스플레이장치에 국한 되어 있으며, 특히 캐소드 및 애노드의 재료가 무기물로서 스퍼터링 및 열 기상 증착과 같은 진공 및 고온 공정을 수반하므로, 그 제조 비용 및 효율성이 떨어지는 단점이 있다.
따라서, 본 고안의 목적은 상기 문제점을 해결하기 위해 섬유 형태의 OELD를 제조하여 그 응용범위를 넓히고, 한 쌍의 전극 재료를 고분자화시켜 제조 비용을 낮춤과 아울러 그 발광 효율을 증가시킨 유기 전계 발광 소자를 제공하는 데 있다.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자를 나타낸 도면.
도 2는 도 1의 A-A'의 부분을 절개한 단면도.
도 3 내지 도 5는 본 고안의 바람직한 실시예가 적용된 예들을 나타낸 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호설명
10: 제 1전극 12: 유기 발광층
14: 정공전송층 16: 제 2전극
18: 외부 전극 20: 보호층
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자는 섬유 형태의 제 1전극; 유기 발광층을 포함하여 상기 제 1전극의 표면에 형성된 유기층; 상기 유기층의 표면에 형성된 제 2전극; 상기 제 2전극의 표면의 일부분에 형성되어 상기 제 2전극을 외부 전원에 전기적 연결하는 외부 전극; 및 소정의 광투과율을 갖고 상기 제 2전극의 표면에 형성된 보호층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
(실시예)
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1의 A-A'의 부분을 절개한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자는 섬유 형태의 제 1전극(10)과, 광 방출을 위해 상기 제 1전극의 표면에 소정의 두께로 형성된 유기 발광층(12)과, 유기 발광층(12)의 표면에 형성되어 정공을 유기 발광층(12)으로 전송하는 정공전송층(14)과, 정공전송층(14)의 표면에 형성된 제 2전극(16)과, 제 2전극(16)의 표면의 일부분에 형성되어 제 2전극(12)을 외부전원에 전기적 연결하는 외부 전극(18)과, 소정의 광투과율을 갖고 상기 제 2전극의 표면에 형성된 보호층(20)으로 구성된다.
제 1전극(10)의 단면은 원형을 갖는 것이 바람직하지만 이에 한정되지 않는다.
본 고안의 바람직한 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 1~2eV 내외의 비교적 낮은 일함수(work function)를 갖는 고분자를 일정한 점도를 가지는 용액으로 만든 후 이를 사출(extrude)과정을 통해 직경 수천 Å의 섬유형태로 방사(spinning)시키고, 이어 용매의 증발을 통한 경화 과정에 의해 캐소드(cathode)로서 사용될 제 1전극(10)을 만든다. 또한, 제 1전극(10)은 전기중합법에 의해 형성될 수 있다.
그 다음, 제 1전극(10)의 표면에 유기 발광층(12)을 1000Å 내외의 두께로 코팅한다. 이 때, 유기 발광층(12)은 폴리(P-페닐렌비닐렌)(poly(p-phenylene vinylene) 및 폴리 플루오렌(poly fluorene) 중 하나의 주쇄를 갖는 고분자 재료로형성되는 것이 바람직하다. 또한, 유기 발광층(12)은 폴리(P-페닐렌비닐렌) 및 폴리 플루오렌을 제외한 유기 전계 발광 디스플레이용 저분자 재료로 형성될 수도 있다.
그 다음, 유기 발광층(12)의 표면에 PEDOT(폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)))(PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)))의 고분자 재료로 이루어진 정공전송층(14)을 형성한다. 이때, 주지된 기술인 디핑(Dipping), 화학기상증착법(Chemical vapor deposition) 및 전기중합 중 하나의 방법이 사용되는 것이 바람직하다.
그 다음, 정공전송층(14)의 표면에 4~5eV 내외의 비교적 높은 일함수를 갖는 고분자 재료 즉, PEDOT(폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜))(PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene))) 및 폴리 아닐린(poly aniline) 중 하나의 고분자 재료를 1000Å 내외의 두께로 코팅하여 애노드(Anode)로서 사용될 제 2전극(16)을 형성한다. 이 때, 주지된 기술인 디핑, 화학기상증착법 및 전기중합 중 하나의 방법이 사용되는 것이 바람직하다.
이와 같이 제 2전극(16)에 비해 제 1전극(10)의 일함수를 상대적으로 낮게 형성하는 것은 전자의 주입을 용이하게 하기 위함이다. 통상적으로 정공의 주입에 비해 전자의 주입이 훨씬 어려운 것으로 알려져 있다.
그 다음, 제 2전극(16)의 표면의 일부분에 외부 전극(18)을 형성한다. 외부 전극(18)은 제 2전극(16)을 외부 전원에 전기적 연결하는 역할을 수행한다.
그 다음, 외부 전극(18)을 포함한 제 2전극(16)의 표면에 85% 이상의 광투과율을 갖도록 중성 에폭시, 폴리메틸메타크릴레이트(polymethylmethacrylate) 및 폴리 카보네이트(poly carbornate) 중 하나의 고분자 재료를 코팅하여 보호층(20)을 형성한다. 이 때, 주지된 기술인 디핑, 화학기상증착법 및 전기중합 중 하나의 방법이 사용되는 것이 바람직하다.
이에 따라, 대기중의 수분 및 산소 침투가 되지 않는 최종적인 섬유형태의 OELD를 얻을 수 있다.
본 고안의 바람직한 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자는 도 1에서 유기 발광층(12)과 제 2전극(16)간에 정공전송층(14)이 생략되어 구성될 수 있다.
도 3 내지 도 5은 본 고안의 실시예들이 적용된 예를 나타낸 도면이다. 여기서, 참조부호 30, 40, 50은 OELD를, 32는 전원을 각각 나타낸다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예는 자유자재로 휘어짐이 가능한 특징을 가지고 있어 LCD 백라이트 유닛에 적용될 수 있다. 이 경우 현재 LCD 백라이트 유닛이 가지고 있는 패널 전면에 걸친 휘도 불균일 현상을 제거 할 수 있을 뿐만 아니라 그 제작 과정이 매우 단순하여 비용절감의 효과도 기대할 수 있다.
또한, 본 고안의 바람직한 실시예는, 도 4 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 각종의 광고판 및 장식용이나 보호용으로서 액세서리에 응용될 수 있으며, 또한 의류에도 응용될 수 있다.
상기에서 본 고안의 특정 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 고안이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은변형된 실시예들은 본 고안의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 고안에 첨부된 특허청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.
이상에서와 같이, 본 고안은 OELD를 섬유 형태로 형성함으로써, 평판 형태의 디스플레이 장치를 비롯하여 그 응용 범위를 다양하게 넓힐 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 고안은 캐소드와 애노드를 고분자 재료로 제조함으로써, 제조 비용을 낮출수 있으며, 결과적으로 OELD의 제조 효율을 증가시킬 수 있는 다른 효과가 있다.
Claims (16)
- 섬유 형태의 제 1전극;유기 발광층을 포함하여 상기 제 1전극의 표면에 형성된 유기층;상기 유기층의 표면에 형성된 제 2전극;상기 제 2전극의 표면의 일부분에 형성되어 상기 제 2전극을 외부 전원에 전기적 연결하는 외부 전극; 및소정의 광투과율을 갖고 상기 제 2전극의 표면에 형성된 보호층을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1전극은 상기 제 2전극에 비해 상대적으로 낮은 일함수를 갖는 고분자 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 1전극은 방사 및 사출 또는 전기중합법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 유기층은 상기 유기 발광층과, 상기 유기 발광층으로 정공을 전송하는정공전송층이 적층된 구조를 갖는 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 유기층은 상기 유기 발광층만으로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 유기 발광층은 1000Å 내외의 두께로 코팅되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 유기 발광층은 폴리(P-페닐렌비닐렌) 및 폴리 플루오렌 중 하나의 주쇄를 갖는 고분자 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 유기 발광층은 폴리(P-페닐렌비닐렌) 및 폴리 플루오렌을 제외한 유기 전계 발광 디스플레이용 저분자 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 4 항에 있어서,상기 정공전송층은 PEDOT(폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)))의 고분자 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 4 항에 있어서,상기 정공전송층은 디핑, 화학기상증착법 및 전기중합 중 하나에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2전극은 4~5eV 내외의 일함수를 갖는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2전극은 PEDOT(폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)) 및 폴리 아닐린 중 하나의 고분자 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 제 2전극은 디핑, 화학기상증착법 및 전기중합 중 하나에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 보호층은 85% 이상의 광투과율을 갖는 고분자 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광 소자.
- 제 1 항에 있어서,상기 보호층은 중성 에폭시, 폴리메틸메타크릴레이트 및 폴리 카보네이트 중 하나의 고분자 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
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| KR20-2003-0013782U KR200330895Y1 (ko) | 2003-05-02 | 2003-05-02 | 유기 전계 발광 소자 |
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| KR200330895Y1 true KR200330895Y1 (ko) | 2003-10-24 |
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| KR20-2003-0013782U KR200330895Y1 (ko) | 2003-05-02 | 2003-05-02 | 유기 전계 발광 소자 |
Country Status (1)
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| KR (1) | KR200330895Y1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200058637A (ko) | 2018-11-19 | 2020-05-28 | 동국대학교 산학협력단 | 박막의 제조 방법 및 이를 통해 제조된 전자 소자 |
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2003
- 2003-05-02 KR KR20-2003-0013782U patent/KR200330895Y1/ko not_active IP Right Cessation
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| KR20200058637A (ko) | 2018-11-19 | 2020-05-28 | 동국대학교 산학협력단 | 박막의 제조 방법 및 이를 통해 제조된 전자 소자 |
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