KR20070031593A - 확산시트가 포함된 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

확산시트가 포함된 유기 전계 발광 소자 Download PDF

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Abstract

본 발명은 확산시트가 포함된 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다. 본 발명의 유기 전계 발광 소자는 기판의 상면에 인듐주석산화물층, 유기물층 및 금속전극층이 순차적으로 형성된 유기 전계 발광 소자에 있어서, 상기 인듐주석산화물층 형성면의 반대면에 복수의 돌기들이 형성된 확산시트가 형성된 것을 특징으로 한다. 상기 확산시트가 포함된 유기 전계 발광 소자는 기판의 하면에 복수의 돌기가 형성된 확산시트를 형성하여 외부로 발산되는 빛의 시야각을 확대할 수 있다.
유기 전계 발광 소자, 시야각, 확산시트

Description

확산시트가 포함된 유기 전계 발광 소자{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE CONTAINING A DIFFUSION SHEET}
도 1은 종래의 유기 전계 발광 소자를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 유기 전계 발광 소자를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1의 유기 전계 발광 소자에서 발광된 빛의 진행 경로를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 3의 유기 전계 발광 소자를 도시한 사시도이다.
도 6은 도 3의 유기 전계 발광 소자에서 발광된 빛의 진행 경로를 도시한 단면도이다.
본 발명은 확산시트가 포함된 유기 전계 발광 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 디스플레이 화면에 픽셀들 사이의 경계가 표시되지 않고, 시야각을 확대시킬 수 있는 확산시트가 포함된 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
유기 전계 발광 소자는 발광 소자로서 소정 전압이 인가되는 경우 특정 파장의 빛을 발생시킨다.
도 1은 종래의 유기 전계 발광 소자를 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 유기 전계 발광 소자를 도시한 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 유기 전계 발광 소자(100)는 기판(102), 인듐주석산화물층들(Indium Tin Oxide Films: 104, 'ITO층들'이라 함), 유기물층(106), 금속전극층(108) 및 편광판(110)을 포함한다.
ITO층들(100)과 금속전극층들(110)이 교차하는 발광 영역에는 복수의 픽셀들(120)이 형성된다.
복수의 픽셀들(120)은 레드, 그린 및 블루 서브 픽셀(122)이 모여 하나의 픽셀(120)을 이루며, 각 픽셀(120)은 알지비(RGB) 데이터에 따라 0 내지 256 레벨의 색상으로 발광한다.
인듐주석산화물층(104)에 소정의 양의 전압이 인가되고 금속전극층(108)에 소정의 음의 전압이 인가된 경우, 유기물층(106)은 소정 파장을 가지는 빛을 발생시킨다.
유기물층(106)으로부터 발생된 빛은 편광판(110)을 통과하여 외부로 발산된다.
한편, 서브 픽셀들(122)은 일정한 간극을 가지고 형성된다. 상기 유기 전계 발광 소자는 서브 픽셀들(122)이 위치한 영역에서만 발광이 이루어지고, 상기 간극 에서는 발광이 이루어지지 않는다.
이와 같이 구성된 상기 유기 전계 발광 소자가 발광할 경우, 서브 픽셀(122)과 서브 픽셀(122) 사이에 형성된 간극은 발광하지 않아 서브 픽셀들(122)의 경계 부분(A영역)이 사용자에게 보이게 된다. 즉, 상기 유기 전계 발광 소자에 형성된 각 픽셀들(120)의 모양이 사용자에게 인식되는 것이다.
도 3은 도 1의 유기 전계 발광 소자에서 발광된 빛의 진행 경로를 도시한 단면도이다. 도 3은 편의상 상기 유기 전계 발광 소자의 구성요소 중 기판과 편광판만을 도시하였다.
도 3을 참조하면, 유기물층(106)으로부터 발생된 빛은 기판(102) 및 편광판(110)을 통과하여 외부로 발산한다.
한편, 유기물층(106)으로부터 발생된 빛 중 일부는 기판(102) 및 편광판(110)을 통과하면서 외부로 발산하지 못하고, 기판 방향으로 되돌아오게 된다.
이는 유기물층(106)으로부터 발생된 빛 중 임계각(θ1) 이상의 각도로 기판(102)에 입사하는 빛이 외부로 발산하지 못하기 때문이다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 임계각(θ1) 이상으로 기판(102)에 입사하는 빛은 기판 방향으로 되돌아오게 된다.
상기 임계각(θ1)은 기판(102) 및 편광판(110)의 굴절률에 따라 결정되는 것이다.
상기 유기 전계 발광 소자의 경우, 임계각(θ1)이 작아 외부로 발산된 빛의 상당부분이 기판 방향으로 되돌아옴에 따라, 상기 유기 전계 발광 소자의 시야각이 좁아지게 된다.
본 발명의 목적은 기판의 하면에 복수의 돌기가 형성된 확산시트를 형성하여 유기 전계 발광 소자의 발광시 픽셀 사이의 경계가 사용자에게 인식되지 않을 수 있는 확산시트가 포함된 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 기판의 하면에 복수의 돌기가 형성된 확산시트를 형성하여 외부로 발산되는 빛의 시야각을 확대할 수 있는 확산시트가 포함된 유기 전계 발광 소자를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 확산시트가 포함된 유기 전계 발광 소자는 기판의 상면에 인듐주석산화물층, 유기물층 및 금속전극층이 순차적으로 형성된 유기 전계 발광 소자에 있어서, 상기 인듐주석산화물층 형성면의 반대면에 복수의 돌기들이 형성된 확산시트가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 확산시트가 포함된 유기 전계 발광 소자는 기판의 하면에 복수의 돌기가 형성된 확산시트를 형성하여 외부로 발산되는 빛의 시야각을 확대할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 확산시트가 포함된 유기 전계 발광 소자의 바람직한 실시예를 자세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자를 도시한 단면도이고, 도 5는 도 3의 유기 전계 발광 소자를 도시한 사시도이다. 다만, 도 5는 설명의 편의를 위하여 4(가로)×3(세로) 사이즈를 가지는 유기 전계 발광 소자를 도시하였다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 유기 전계 발광 소자(200)는 기판(202), 인듐주석산화물층(Indium Tin Oxide Film: 204, ITO층), 유기물층(206), 금속전극층(208), 편광판(210) 및 확산시트(212)를 포함한다.
ITO층(204)은 애노드에 해당하며, 기판(202) 위에 증착된다.
유기물층(206)은 ITO층(204) 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(208)은 금속, 예를 들어 알루미늄(aluminum, Al)으로 이루어지며, 캐소드에 해당하고, 유기물층(206) 위에 증착된다.
ITO층(204)과 금속전극층들(208)이 교차하는 발광 영역들에는 복수의 픽셀들(220)이 형성된다.
각 픽셀들(220)은 순차적으로 적층된 ITO층(204), 유기물층(206) 및 금속전극층(208)으로 이루어진다.
ITO층(204)의 발광 영역에는 레드, 그린 및 블루 서브 픽셀(222)이 형성되며, 상기 3개의 서브 픽셀들(222)이 하나의 픽셀(220)을 구성한다. 이와 같은 방식으로 픽셀들(220)이 ITO층들(204)의 발광 영역들에 순차적으로 형성된다.
편광판(210)은 ITO층(204)이 형성되는 기판(202)의 상면과 상반되는 기판(202)의 표면, 즉 저면에 형성되어 상기 발광층으로부터 발생된 빛을 소정의 투과율을 가지고 통과시킨다. 또한, 편광판(210)은 금속전극층(208)으로부터 반사되는 반사광을 차단하여 상기 유기 전계 발광 소자(200)의 콘트라스트(contrast)를 향상시킨다.
확산시트(212)는 편광판(210)의 저면에 형성되어 상기 발광층으로부터 발생된 빛을 소정 각도 확산시켜 투과시킨다.
확산시트(212)는 편광판(210)과 접하는 면과 상반되는 표면에 복수의 돌기들(214)이 형성되어 있다. 돌기들(214)은 반구형의 형상으로 형성된다. 또한 돌기들(214)은 굴절률(n)이 1 이상인 물질로 형성된다. 이는 공기의 굴절률(n=1)보다 큰 굴절률을 갖게 하기 위함이다.
이하, 상기 유기 전계 발광 소자(200)의 발광 동작을 상술하겠다.
ITO층(204)에 소정의 양의 전압이 인가되고 금속전극층(208)에 소정의 음의 전압이 인가된 경우, ITO층(204)은 정공들을 상기 정공주입층에 제공하며 금속전극층(208)은 전자들을 상기 전자주입층에 제공한다.
이어서, 상기 정공주입층은 상기 제공된 정공들을 상기 정공수송층으로 원활하게 주입하며, 상기 전자주입층은 상기 제공된 전자들을 상기 전자수송층으로 원 활하게 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(202), 편광판(210) 및 확산시트(212)를 투과하여 외부로 발산된다.
이 때, 상기 발광층으로부터 발생된 빛이 확산시트(212)를 투과하면서 소정 각도 확산된 후 외부로 발산된다.
서브 픽셀(222)과 서브 픽셀(222) 사이에는 발광하지 않는 간극이 존재하는데, 확산시트(212)를 투과한 빛은 확산되어 상기 서브 픽셀들(222) 사이의 경계 부분(B영역)이 사용자에게 인식되지 않도록 한다.
도 5를 다시 참조하면, 상기 발광층으로부터 발생된 빛이 확산시트(212)에 형성된 돌기들(214)에 입사하면 돌기들(214)은 입사한 빛을 여러 방향으로 확산시켜 외부로 발산하게 된다.
반구형의 돌기들(214)을 거치면서 빛은 여러 방향으로 확산됨에 따라 서브 픽셀들(222) 사이의 경계 부분에도 상기 빛이 확산된다. 즉, 서브 픽셀들(222) 사이의 경계 부분이 상기 확산된 빛 때문에 명확하게 구분되지 않는 것이다.
이에 따라, 사용자는 서브 픽셀들(222) 사이의 경계 부분이 보이지 않고, 서브 픽셀들(222) 사이가 하나의 이미지로 연결되어 보이는 것이다.
도 6은 도 3의 유기 전계 발광 소자에서 발광된 빛의 진행 경로를 도시한 단면도이다. 도 6은 편의상 상기 유기 전계 발광 소자의 구성요소 중 기판과 편광판만을 도시하였다.
도 6을 참조하면, 상기 발광층으로부터 발생된 빛 중 일부는 기판(202), 편광판(210) 및 확산시트(212)를 통과하면서 외부로 발산하지 못하고, 기판 방향으로 되돌아오게 된다.
이는 상기 발광층으로부터 발생된 빛 중 임계각(θ2) 이상의 각도로 기판(202)에 입사하는 빛이 외부로 발산하지 못하기 때문이다.
상기 임계각(θ2)은 기판(202), 편광판(210) 및 확산시트(212)의 굴절률에 따라 결정된다.
이 경우, 확산시트(212)에 형성된 돌기들(214)은 상기 설명한 바와 같이 1 이상의 굴절률을 갖는 물질로 형성된다. 이에 따라, 기판(202) 및 편광판(210)만 가지는 종래의 구조에 비해 시야각이 확대된다.
즉, 종래 유기 전계 발광 소자의 임계각(θ1)보다 큰 각도로 기판(202)에 빛이 입사하여도 돌기들(214)을 통과하여 외부로 빛이 발산하게 된다. 본 발명의 유기 전계 발광 소자의 임계각(θ2)은 종래 유기 전계 발광 소자의 임계각(θ1)보다 크다(θ2>θ1).
이에 따라, 상기 발광층으로부터 발생된 빛 중 측면 방향으로 발산하는 빛의 양이 증가하고, 시야각이 넓어지게 된다.
한편, 확산시트(212)에 형성되는 복수의 돌기들(214)의 크기, 배열 방법, 형성된 갯수는 상기 유기 전계 발광 소자의 특성에 따라 다르게 구성할 수 있음은 물론이다.
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 확산시트가 포함된 유기 전계 발광 소자는 기판의 하면에 복수의 돌기가 형성된 확산시트를 형성하여 유기 전계 발광 소자의 발광시 픽셀 사이의 경계가 사용자에게 인식되지 않을 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따른 확산시트가 포함된 유기 전계 발광 소자는 기판의 하면에 복수의 돌기가 형성된 확산시트를 형성하여 외부로 발산되는 빛의 시야각을 확대할 수 있는 장점이 있다.

Claims (5)

  1. 기판의 상면에 인듐주석산화물층, 유기물층 및 금속전극층이 순차적으로 형성된 유기 전계 발광 소자에 있어서,
    상기 인듐주석산화물층 형성면의 반대면에 복수의 돌기들이 형성된 확산시트가 형성된 것을 특징으로 하는 확산시트가 포함된 유기 전계 발광 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌기들은, 반구형인 것을 특징으로 하는 확산시트가 포함된 유기 전계 발광 소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 확산시트는, 발광된 빛이 상기 돌기들을 통과하면서 서로 다른 방향으로 확산하도록 형성된 것을 특징으로 하는 확산시트가 포함된 유기 전계 발광 소자.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 돌기들은, 굴절률(n)이 1 이상인 물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 확산시트가 포함된 유기 전계 발광 소자.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판과 확산시트의 사이에 형성되어 외부로부터 입사되는 빛을 편광시키는 편광판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 확산시트가 포함된 유기 전계 발광 소자.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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