KR20060060164A - 편광판을 가지는 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 염료계 물질로 이루어진 원형 편광판을 가지는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다. 기판의 상면에 인듐주석산화물층, 유기물층 및 금속전극층이 순차적으로 형성된 유기 전계 발광 소자는 상기 인듐주석산화물층이 형성되는 상면과 상반되는 상기 기판의 표면에 부착되어 외부로부터 입사되는 빛을 편광시키고, 염료계 물질로 이루어진 원형 편광판을 포함한다. 상기 유기 전계 발광 소자는 염료계 물질로 이루어진 원형 편광판을 사용하므로, 유기물층으로부터 발광된 빛의 투과율이 향상된다.

유기 전계 발광 소자, 편광, 투과율

Description

편광판을 가지는 유기 전계 발광 소자{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE HAVING A POLARIZER}

도 1은 종래의 유기 전계 발광 소자를 도시한 단면도이다.

도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자를 도시한 단면도이다.

도 2b는 도 2a의 유기 전계 발광 소자의 투과율을 도시한 도면이다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 원형 평광판을 이용하여 금속전극층으로부터 반사된 외부광, 즉 반사광을 차단하는 과정을 도시한 도면들이다.

본 발명은 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 염료계 물질로 이루어진 원형 편광판을 가지는 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.

유기 전계 발광 소자는 소정 전압이 인가된 경우 소정 파장을 가지는 빛을 발생시킨다.

도 1은 종래의 유기 전계 발광 소자를 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 종래의 유기 전계 발광 소자는 기판(100), 인듐주석산화물층(102), 유기물층(104), 금속전극층(106) 및 원형 편광판(108)을 포함한다.

인듐주석산화물층(102)에 소정의 양의 전압이 인가되고 금속전극층(106)에 소정의 음의 전압이 인가된 경우, 유기물층(104)은 소정 파장을 가지는 빛을 발생시킨다.

유기물층(104)으로부터 발생된 빛은 원형 편광판(108)을 통과하여 외부로 발산된다.

이 경우, 원형 편광판(108)이 요오드계 물질로 이루어져 있었으므로, 유기물층(104)으로부터 발생된 빛에 대한 원형 편광판(108)의 투과율, 즉 상기 유기 전계 발광 소자의 투과율은 약 45%정도로 유지되고, 레드, 그린 및 블루 파장의 전영역에 대하여 일정한 투과율을 가진다. 그러나, 이 경우, 레드 및 블루 파장에 인가되는 전력이 그린 파장에 인가되는 전력보다 높다. 즉, 픽셀들마다 동일한 휘도를 유지하기 위하여, 레드 및 블루 빛을 발광하는 픽셀들의 전력 소비가 그린 빛을 발광하는 픽셀의 전력 소비보다 높아야 했다.

그러므로, 전력 소비를 감소시킬 수 있는 유기 전계 발광 소자가 요구된다.

본 발명의 목적은 전력 소비를 감소시키는 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판의 상면에 인듐주석산화물층, 유기물층 및 금속전극층이 순차적으로 형성된 유기 전계 발광 소자는 상기 인듐주석산화물층이 형성되는 상면과 상반되는 상기 기판의 표면에 부착되어 외부로부터 입사되는 빛을 편광시키고, 염료계 물질로 이루어진 원형 편광판을 포함한다. 상기 유기 전계 발광 소자는 염료계 물질로 이루어진 원형 편광판을 사용하므로, 전력 소비가 감소된다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 편광판을 가지는 유기 전계 발광 소자의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.

도 2a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자를 도시한 단면도이고, 도 2b는 도 2a의 유기 전계 발광 소자의 투과율을 도시한 도면이다.

도 2a를 참조하면, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 기판(100), 인듐주석산화물층(Indium Tin Oxide Film: 102, ITO층), 유기물층(104), 금속전극층(106) 및 원형 편광판(120)을 포함한다.

ITO층(102)은 애노드에 해당하며, 기판(102) 위에 증착된다.

유기물층(104)은 ITO층(102) 위에 증착되며, 순차적으로 형성된 정공주입층(Hole Injection Layer, HIL), 정공수송층(Hole Transporting Layer, HTL), 발광층(Emitting Layer, ETL), 전자수송층(Electron Transporting Layer, ETL) 및 전자주입층(Electron Injection Layer, EIL)을 포함한다.

금속전극층(106)은 금속, 예를 들어 알루미늄(aluminum, Al)으로 이루어지며, 캐소드에 해당하고, 유기물층(104) 위에 증착된다.

이하, 상기 유기 전계 발광 소자의 발광 동작을 상술하겠다.

ITO층(102)에 소정의 양의 전압이 인가되고 금속전극층(106)에 소정의 음의 전압이 인가된 경우, ITO층(102)은 정공들을 상기 정공주입층에 제공하며 금속전극층(106)은 전자들을 상기 전자주입층에 제공한다.

이어서, 상기 정공주입층은 상기 제공된 정공들을 상기 정공수송층으로 원활하게 주입하며, 상기 전자주입층은 상기 제공된 전자들을 상기 전자수송층으로 원활하게 주입한다.

계속하여, 상기 정공수송층은 상기 주입된 정공들을 상기 발광층으로 수송하고, 상기 전자수송층은 상기 주입된 전자들을 상기 발광층으로 수송한다.

이어서, 상기 발광층으로 수송된 정공들 및 전자들이 재결합하여 특정 파장을 가지는 빛을 발생시킨다.

계속하여, 상기 발광층으로부터 발생된 빛은 기판(100) 및 원형 편광판(120)을 투과하여 외부로 발산된다.

원형 편광판(120)은 ITO층(102)이 형성되는 기판(100)의 상면과 상반되는 기판(100)의 표면, 즉 저면에 부착되어 상기 발광층으로부터 발생된 빛을 소정의 투과율을 가지고 통과시킨다. 또한, 원형 편광판(120)은 금속전극층(106)으로부터 반사되는 반사광을 차단하여 상기 유기 전계 발광 소자의 콘트라스트(contrast)를 향상시킨다. 이에 대한 자세한 설명은 이하 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다.

또한, 원형 편광판(120)은 요오드계 물질로 이루어진 종래의 편광판과 달리 염료계 물질로 이루어진다. 염료계 물질은 일반적으로 요오드계 물질에 비하여 블루 빛 및 레드 빛을 잘 흡수하지 않는다. 그러므로, 염료계 물질로 이루어진 원형 편광판(120)은 요오드계 물질로 이루어진 종래의 평광판보다 블루 빛 및 레드 빛을 잘 통과시킨다.

그러므로, 블루 빛 및 레드 빛을 발광하는 픽셀들에 종래의 기술에 비하여 더 적은 전력이 인가되는 경우에도, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 블루, 그린 및 레드 빛을 동일한 휘도를 가지고 발광시킬 수 있다. 즉, 블루 빛 및 레드 빛을 발광하는 픽셀들의 전력 소비가 감소된다.

또한, 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 염료계 물질의 배합을 조절하여 블루 빛 및 레드 빛의 투과율을 조절할 수 있고, 그래서 상기 픽셀들의 전력 소비를 제어할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자에서, 도 2b에 도시된 바와 같이 블루 빛 및 레드 빛에 대한 원형 편광판(120)의 투과율은 약 60% 이상이고, 그린 빛에 대한 원형 평관판(120)의 투과율은 약 45% 내지 50%이다. 여기서, 블루 빛의 중심 파장은 약 460㎚이고, 그린 빛의 중심 파장은 약 520㎚이며, 레드 빛의 중심 파장은 약 620㎚이다.

이하, 원형 평관판(120)에 대하여 구체적으로 상술하겠다.

원형 편광판(120)은 기판(100)의 저면에 부착된 리타더(retarder, 120b) 및 리타더(120b)의 저면에 부착된 선형 편광판(120a)을 포함한다.

선형 편광판(120a)은 염료계 물질로 이루어지며, 금속전극층(106)으로부터 반사된 외부광, 즉 반사광을 편광시킨다. 여기서, 선형 편광판(120a)은 편광판 필름을 연장시키고, 연장된 편광판 필름에 염료계 물질을 염착함에 의해 형성된다.

리타더(120b)는 그 중심축이 선형 편광판(120a)의 중심축과 45°의 각을 이루며, 선형 편광판(120a)을 통과한 외부광의 위상을 λ/4(λ는 파장)만큼 지연시킨다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 원형 평광판을 이용하여 금속전극층으로부터 반사된 외부광, 즉 반사광을 차단하는 과정을 도시한 도면들이다.

도 3a를 참조하면, 편광되지 않은 외부광이 선형 편광판(120a)으로 입사된다.

이 때, 선형 편광판(120a)의 투과축은 수직 방향으로 형성되어 있고, 그래서 외부광 중 수직 방향의 광만 선형 편광판(120a)을 통과한다.

이어서, 선형 편광판(120a)를 통과한 외부광이 리타더(120b)에 입사되고, 그래서 외부광이 λ/4만큼 지연되면서 원형 편광 상태로 변화된다. 이는, 리타더(120b)의 중심축이 선형 편광판(120a)의 중심축과 45°의 각을 이루기 때문이다.

계속하여, 리타더(120b)를 통과한 외부광이 금속전극층(106)에서 반사되고, 반사광이 다시 리타더(120b)를 통과한다.

그 결과, 원형 편광 상태의 반사광이 선편광 상태로 변화된다. 다만, 리타더(120b)를 다시 통과한 반사광은 리타더(120b)를 전혀 통과하지 않았던 외부광과 수 직을 이룬다. 이 것은 리타더(120b)를 한번 통과할 때마다 외부광이 λ/4만큼 지연, 즉 두번 통과하였으므로 λ/2만큼 지연되었기 때문이다.

이어서, 선편광 상태의 반사광은 선형 편광판(120a)에 입사되고, 그런 후 소멸된다. 왜냐하면, 선편광 상태의 반사광과 선형 편광판(120a)의 투과축이 수직을 이루므로, 선편광 상태의 반사광이 전부 편광되기 때문이다.

도 3b를 참조하면, 편광되지 않은 외부광이 선형 편광판(120a)으로 입사된다.

이 때, 선형 편광판(120a)의 흡수축은 수직 방향으로 형성되어 있고, 그래서 외부광 중 수평 방향의 광만 선형 편광판(120a)을 통과한다.

이어서, 선형 편광판(120a)을 통과한 외부광이 리타더(120b)를 통과한다. 그 결과, 도 3b에 도시된 바와 같이 원형 편광 상태를 이루며 상기 유기 전계 발광 소자의 내부로 진행한다.

계속하여, 상기 진행된 외부광은 금속전극층(106)으로부터 반사되어 다시 리타더(120b)를 통과한다.

이어서, 리타더(120b)를 통과한 반사광이 선형 편광판(120a)에 입사되고, 그래서 모두 편광되어 소멸된다.

도 3a 및 도 3b에서 살펴본 바와 같이, 외부광은 원형 편광판(120)을 두번 통과함에 의해 소멸된다. 그러므로, 원형 편광판을 가지지 않은 유기 전계 발광 소자에 비하여 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 콘트라스트가 높게 된다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 소자는 염료계 물질로 이루어진 원형 편광판을 사용하므로, 전력 소비가 감소되는 장점이 있다.

Claims (4)

1. 기판의 상면에 인듐주석산화물층, 유기물층 및 금속전극층이 순차적으로 형성된 유기 전계 발광 소자에 있어서,

   상기 인듐주석산화물층이 형성되는 상면과 상반되는 상기 기판의 표면에 부착되어 외부로부터 입사되는 빛을 편광시키고, 염료계 물질로 이루어진 원형 편광판을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판을 가지는 유기 전계 발광 소자.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 원형 편광판은,

   상기 인듐주석산화물층이 형성되는 상면과 상반되는 상기 기판의 표면에 부착되어 입사되는 빛의 위상을 지연시키는 리타더; 및

   상기 기판과 상반되는 상기 리타더의 표면에 부착되며, 염료계 물질로 이루어진 선형 편광판을 포함하는 것을 특징으로 하는 편광판을 가지는 유기 전계 발광 소자.
3. 제 1항 또는 제 2 항에 잇어서, 상기 원형 편광판은 상기 유기물층으로부터 발생되는 빛 중 특정 파장의 빛을 선택적으로 더 많이 투과시키는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 소자.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 원형 편광판은 상기 유기물층으로부터 발생되는 빛 중 레드 빛 및 블루 빛을 60% 이상의 투과율을 가지고 통과시키고, 그린 빛을 45% 내지 50%의 투과율을 가지고 통과시키는 것을 특징으로 하는 편광판을 가지는 유기 전계 발광 소자.

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