KR20070103505A - 패터닝된 층 두께를 갖는 ｏｌｅｄ 장치 - Google Patents
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Abstract
복수의 층(2, 3, 5)을 지지하는 기판(1)을 포함하고, 상기 복수의 층 중 2개의 층 사이에 발광층(4)이 개재되며, 독립적으로 어드레스 가능한 복수의 도메인(11, 12)으로 패터닝되는 발광 장치가 개시되어 있다. 상기 층(2, 3, 5) 중 적어도 하나는 제1 도메인(11)에서는 제1 두께를 갖고, 제2 도메인(12)에서는 제2 두께를 가져서, 상기 발광층(4)으로부터 광이 방출되기에 충분한 전압이 상기 발광층에 인가되면, 제1 색점(color point)의 광이 상기 장치의 상기 제1 도메인(11)에 의해 방출되고, 제2 색점의 광이 상기 장치의 상기 제2 도메인(12)에 의해 방출된다.
발광 장치, 표시 장치, 색-튜닝, 색점, 버퍼층, 발광층, 유기 전계 발광 화합물
Description
본 발명은, 복수의 층을 지지하는 기판을 포함하고, 그 복수의 층 중 2개의 층 사이에 발광층이 개재되는 발광 장치로서, 독립적으로 어드레스 가능한 복수의 도메인으로 패터닝되는 발광 장치에 관한 것이다.
폴리머 OLED(polyLED), 저분자 OLED(smOLED) 및 발광 전기 화학 전지(LEEC)와 같은 유기 계열의 발광 다이오드(OLED)가 예컨대, 평판 표시 장치의 광원으로서, 또한 주변광을 제공하기 위하여 여러 상이한 조명 장치에 제안된다.
유기 LED의 기술은 발광 재료에 기초하여, 예컨대, 박형의 자기 발광 표시 장치를 제조할 수 있게 해준다. 이들 재료는 예컨대 저분자, 덴드리머(dendrimer), 올리고머(oligomer) 및 폴리머일 수 있다.
유기 LED는 통상적으로 2개의 도전성 전극 사이에 전기적인 기능 및/또는 광학 기능이 있는 하나 이상의 층이 개재된 다층 구조로 구성된다. 애노드에는 표준 ITO가 사용될 수 있고, 캐소드는 특히 전자 주입을 용이하게 하도록 설계된다. 적어도 하나의 층은 발광을 책임지는 액티브층이다. 유기 LED 성능을 강화시키기 위하여 다른 층이 존재할 수 있다. 예컨대, 정공 및/또는 전자의 주입 및 수송층 (들)의 삽입에 의해 다양한 유형의 유기 LED의 성능이 개선되는 것으로 알려져있다.
따라서, 통상적인 OLED는 2개의 도전성 전극 사이에 개재되는 2개의 유기층을 포함한다. 애노드부터 셀 때, 첫번째 유기층은 정공 수송을 책임지고, 두번째 층은 광 발생에 책임이 있다. 캐소드에 의해 주입된 전자와 애노드로부터 주입된 정공은 발광층에서 재결합되어, 포톤의 생성시에 방사 붕괴되는 여기자(exciton)로 된다. 따라서, 방출되는 광의 색은 사용되는 발광 재료의 밴드갭을 변화시킴으로써 튜닝될 수 있다.
조명 장치에 있어서, 백색 광원의 색-튜닝가능성(color-tunability), 즉 색점(온도)을 원하는 값으로 튜닝하는 능력은 매우 중요한 특징이다. 소비자에 의해 선택되는 색점의 범위가 넓을수록, 설치되는 광원의 성능은 더욱 좋다. 인공광의 상이한 색온도에 의해 분위기가 연출될 수 있는 "감성 조명(emotional lighting)"이 미래의 광원에 대한 중요 특징으로서 고려된다.
색-튜닝가능한 유기 LED 광원을 획득하기 위한 하나의 통상적인 방식은 풀컬러(full-color) 표시 장치에서 통상적으로 행해지는 바와 같이, 상이한 발광 재료들을 화소 처리(pixelating)함으로써 상이한 색의 화소들을 하나의 장치로 조합시키는 것이다. 그러나, 이러한 방식은 2가지 이상의 발광 재료의 사용을 필요로 하므로, 제조시에 상당히 귀찮은 일이다.
사용자가 단일의 발광 재료를 사용하는 폴리 LED에 의해 방출되는 광의 색 온도를 선택할 수 있게 해주는 장치가 선(Sun) 등에 의한 미국 특허 No.6,091,197 호에 기재되어 있다.
이 특허에서, 선 등은, 공진 공동(resonant cavity)을 형성하는 고반사 유전체 미러 및 고반사 튜닝가능 막을 포함하는, 색-튜닝가능한 유기 발광 다이오드(RCOLED)를 설명한다. 백색광 OLED가 공진 공동에 위치한다. 고반사 튜닝가능 막이 이동되어 공진 공동 길이를 변경시키고/거나, 기울여지고/구부러져 공진 공동의 피네스(finesse)를 변화시킨다. 이러한 방식으로, RCOLED로부터의 방출된 광의 색, 밝기 및 채도가 튜닝될 수 있다. 이 장치는 제조하기가 상당히 복잡하고, 색-튜닝을 위해서는, 예컨대, 반사 막을 이동시키고, 기울이고/거나 구부림으로써 장치에 기계적인 영향을 주어야 한다.
따라서, 다수의 상이한 발광 재료를 필요로 하지 않으면서, 색-튜닝을 위해 장치에 기계적인 영향을 줄 필요가 없는 색-튜닝 가능한 발광 장치에 대한 필요성이 남아 있다.
본 발명의 하나의 목적은 앞에서 언급한 종래 기술의 문제점들을 극복하는 것이다.
본 발명자들은 OLED 장치에 의해 방출되는 광의 색점(color point) [예컨대, 연색지수 다이어그램(color rendering index diagram)에서의 임의의 좌표에 의해 규정된 것]이, 놀랍게도 광학적 공동(optical cavity)에 영향을 미치고 이에 의해 광의 아웃 커플링(out-coupling)에도 영향을 미치는, 장치의 임의의 층의 두께에 의존한다는 것을 알아내었다.
다수의 도메인으로 두께 패터닝되는 층을 포함하고, 이들 도메인이 개별적으로 구동되는 패터닝된 OLED 장치를 제공함으로써, 색-튜닝가능한 장치가 획득될 수 있다. 여기서 사용되는 색-튜닝가능한 장치는, 예컨대, 피드백 시스템에 의해 자동적으로든, 아니면 사용자에 의해 수동적으로든, 방출되는 광의 색점을 제어할 수 있는 능력을 갖는 발광 장치를 말한다. 따라서, 제1 실시 양태에서, 본 발명은 OLED 기술에 기초한 발광 장치로서, 장치의 상이한 도메인들이 상이한 색점을 가진 광을 방출하는 발광 장치를 제공한다.
이러한 장치는 복수의 층을 지지하는 기판을 포함하며, 그 복수의 층 중 2개의 층의 사이에는 유기 전계 발광(organic electro luminescence) 화합물을 포함하는 발광층이 개재되고, 이 장치는 독립적으로 어드레스 가능한 복수의 도메인으로 패터닝된다.
본 발명의 장치에서, 적어도 하나의 층은 제1 도메인은 제1 두께로, 제2 도메인은 제2 두께로 이루어진다. 이 두께의 차이 때문에, 발광층이 광을 발광시키기에 충분한 전압이 인가되면, 이 장치의 제1 도메인에 의해 제1 색점의 광이 방출되고, 이 장치의 제2 도메인에 의해 제2 색점의 광이 방출된다.
이들 부분 중 각각을 독립적으로 구동시킴으로써, 본 발명의 장치로부터 방출되는 광의 색점은 상이한 색점의 상이한 부분으로부터의 광을 혼합시킴으로써 맞추어(tailor)질 수 있어서, 색 가변 발광 장치를 획득할 수 있다.
따라서, 색 가변 발광 OLED 장치가 하나의 발광층 재료만을 사용함으로써 획득될 수 있다. 발광층 이외에, OLED 장치에 통상적으로 포함되고 그 결과 제1 도메인은 제1 두께로, 제2 도메인은 제2 두께로 이루어질 수 있는 층은 애노드와 캐소드를 포함한다. 또한, 애노드와 발광층 사이에 배치된 정공 수송 및/또는 주입 기능이 있는 버퍼층 또는 발광층과 캐소드 사이에 배치된 전자 수송 및/또는 주입 기능이 있는 버퍼층과 같은 다른 층도, 장치의 제1 도메인은 제1 두께를, 장치의 제2 도메인은 제2 두께를 가질 수 있다.
이러한 층 중 하나 이상은, 본 발명에 따른 장치를 획득하기 위하여, 본 발명에 따른 장치의 제1 도메인은 제1 두께로, 제2 도메인은 제2 두께로 이루어질 수 있다.
애노드, 캐소드, 정공 주입 및 수송층, 및 전자 주입 및 수송층에 적합한 재료는 당업자에게 공지되어 있다. 본 발명의 실시예에서, 발광층은 예컨대, 저분자 유기 이미터(small organic molecule emitter), 올리고머 이미터, 폴리머 이미터 또는 덴드리머 이미터와 같은 유기 전계 발광 화합물(이미터)을 포함할 수 있다.
발광 재료는 2개 이상의 다른 이미터, 예컨대 다른 유형의 2개의 이미터 및/또는 상이한 색의 광을 방출하는 이미터의 혼합물 또는 블렌드를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 장치는 백색광을 제공할 수 있다. 특히, 장치의 제1 도메인에 대응하는 제1 색점은 제1 백색점을 표시할 수 있고, 장치의 제2 도메인에 대응하는 제2 색점은 제2 백색점을 표시할 수 있다. 따라서, 본 발명의 멀티 도메인 장치를 구동하는 모든 가능한 조합에 의해 백색광이 산출된다. 본 발명에 따른 발광 장치는 예컨대 상이한 조명 시스템, 예컨대 실내 조명, 무대 조명, 및 LCD 표시 장치와 같은 표시 장치의 백라이트 응용에 사용될 수 있다.
본 발명은 첨부 도면을 참조하여 이하의 바람직한 실시예에서 더욱 상술된다.
도 1은 패터닝된 PEDOT:PSS 층을 갖는 본 발명의 발광 장치의 단면도.
도 2는 80㎚ 두께의 발광 폴리머 층을 가지면서, PEDOT:PSS 층 두께가 각각 50㎚, 100㎚ 및 200㎚로 다른 장치들의 전계 발광 스펙트럼의 그래프를 도시하는 도면.
도 3은 80㎚ 두께의 발광 폴리머 층을 가지면서, PEDOT:PSS 층 두께가 각각 50㎚, 100㎚ 및 200㎚로 다른 장치들의 색좌표 다이어그램.
본 발명의 일 실시예는 도 1에 도시되어 있으며, 기판(1), 기판(1)상에 배치된 애노드(2), 애노드(2)상에 배치된 정공 수송 버퍼층(3), 정공 수송 버퍼층(3)상에 배치된 발광 폴리머(LEP) 층(4), 및 LEP층(4)상에 배치된 캐소드(5)를 포함한다.
정공 수송 버퍼층(3)은 제1 도메인(11)은 제1 두께(31)로 이루어지고, 제2 도메인(12)은 제2 두께(32)로 이루어진다.
애노드(2)와 캐소드(5)는 LED 구동 유닛(6)에 접속되며, 이 LED 구동 유닛(6)은 패터닝된 정공 수송 버퍼층(3)의 상이한 도메인에 대응하는 장치의 도메인이 독립적으로 발광 구동될 수 있도록 애노드와 캐소드를 구동한다. 정공 수송 버퍼층(3)을 도메인으로 패터닝하고 이들 도메인을 독립적으로 구동함에 의해 장치가 복수의 상이한 도메인(11, 12)으로 패터닝된다.
동일한 전압으로 구동될 때, 장치의 상이한 도메인(11, 12)은 상이한 색점의 광을 방출시키므로, 상이한 도메인을 독립적으로 구동함으로써, 장치에 의해 방출되는 전체 색이 장치의 개별적인 도메인에 대한 상이한 색점에 의해 규정되는 범위에서 튜닝될 수 있다.
여기서 사용됨에 있어서, "색점"이란 용어는 예컨대, 1931 CIE 표준 다이어그램의 (x,y) 좌표 또는 1976 CIE 표준 다이어그램의 (u',v') 좌표와 같은 색도 다이어그램의 임의의 좌표를 말한다.
여기서 사용됨에 있어서, "백색"광이란 용어는 예컨대 1931 또는 1976 CIE 표준 다이어그램에서 규정된 바와 같이, "백색"광 영역 내부의 색점을 갖는 광을 말한다.
여기서 사용됨에 있어서, "OLED"란 용어는 유기 저분자(smOLED), 폴리머(polyLED), 올리고머 및 덴드리머에 기초한 발광 재료와 같이, 유기 전계 발광 화합물에 기초한 모든 발광 다이오드(LED)를 말한다. 적절한 기판의 예는 유리, 투명 세라믹 및 투명 플라스틱 기판을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 플라스틱 기판은 다른 이점들 중에서도 경량이고, 저가이며 플렉서블하기 때문에, 적절한 경우, 유리와 세라믹의 매력적인 대체물이다. 애노드(2)는 기판에 배치되며, ITO(indium tin oxide)와 같이 당업자에게 공지된 임의의 적절한 재료로 이루어질 수 있다.
통상적으로, 발광 폴리머층에 의해 방출되는 광은 애노드 측을 통해 장치로 부터 출사되며, 여기서 정공 수송층의 두께를 통해 색이 튜닝된다. 따라서, 애노드는 투명하거나 또는 반투명한 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 제2 실시예에서, 애노드(2)는, 본 발명에 따른 장치의 색-튜닝가능성을 제공하기 위하여, 제1 도메인은 제1 두께로, 제2 도메인은 제2 두께로 이루어진다. 정공 수송 버퍼층(3)은 애노드(2) 상에 배치되어, 애노드(2)와 캐소드(5) 사이에 인가되는 전기장의 영향 하에서, 정공(양의 전하)을 발광층(4)에 수송 및 주입한다.
본 발명에 사용되는 적절한 정공 수송 및 주입 버퍼층 재료는 PEDOT:PSS(polyethylenedioxythiophene polystyrenesulfonate salt) 및 PANI(polyaniline)를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 본 발명의 장치에 사용되는 적절한 다른 정공 수송 버퍼 재료는 당업자에게 공지되어 있다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 정공 수송 버퍼층(3)은 제1 두께(31)를 갖는 도메인 및 제2 두께(32)를 갖는 도메인으로 두께 패터닝된다. 정공 수송 버퍼층이 3가지 이상의 두께, 예컨대 3가지 또는 4가지의 다른 두께의 도메인들로 두께 패터닝될 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다.
패터닝된 두께를 갖는 정공 수송 버퍼층을 형성하기 위해 다수의 기술이 이용될 수 있다. 예컨대, 퇴적되는 재료의 양을 제어하여, 도메인을 나타내는 특정 영역의 재료의 두께를 제어하기 위해, 애노드층 상에 재료를 잉크젯 인쇄함으로써 정공 수송 버퍼층이 적층될 수 있다. 다른 적절한 기술은 예컨대, WO 01/020691과 WO 03/067333에 기재된 바와 같이, 버퍼층 재료를 스핀 코팅한 후, 마스크를 통한 UV 조사 등에 의해 재료를 패턴 경화(patterned curing)하고, 경화되지 않은 재료를 린싱(rinsing)하는 것을 포함한다.
패터닝된 정공 수송 버퍼층의 전체 도메인들에는 본질적으로 동일한 재료가 사용되는 것이 바람직하다.
정공 수송 버퍼층은 상이한 도메인들에서 두께가 독립적으로 달라질 수 있고, 이 두께는 5 내지 500㎚의 범위, 바람직하게는 10 내지 300㎚의 범위내일 수 있다.
정공 수송 및 주입 버퍼층은 장치의 기능을 위한 선택 사항이다. 따라서, 이 버퍼층은 본 발명의 장치에 포함될 수도 있고, 또는 포함되지 않을 수도 있다. 그러나, 버퍼층은 통상 사용되는 OLED 장치의 기능을 향상시키므로, 사용되는 것이 일반적이다.
본 발명의 장치는 캐소드(5)와 발광층(4) 사이에 배치되는 전자 수송 및 주입 버퍼층을 포함할 수 있는데, 이러한 층은 장치의 기능을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 장치의 색-튜닝가능성을 제공하기 위하여, 정공 주입 및 수송층에 대해 위에서 기재된 바와 같이, 이러한 전자 수송 및 주입 버퍼층도 제1 도메인은 제1 두께로, 제2 도메인은 제2 두께로 이루어질 수 있다.
전자 주입 및/또는 수송 기능이 있는 적절한 재료의 예는 TPBI : 2,2',2"-(1,3,5-벤젠트리일)트리스[1-페닐-1H-벤지미다졸], DCP : 2,9 디메틸-4,7-디페닐-페난트롤린, TAZ : 3-[페닐-4-(1'나프틸)-5-페닐-1,2,4-트리아졸 및 OXD7 : 1,3-비스(N,N-t-부틸-페닐)-1,3,4-옥사디아졸을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 이 러한 재료의 보다 많은 예가 Adv. Mater. 16(2004) 1585-1595 및 Appl. Phys. Lett(2002) 1738-1740에 기재되어 있다.
또한, 본 발명의 장치는 당업자에게 공지되어 있는 바와 같이, 광학 및/또는 전기 기능이 있는 다른 추가적인 층들을 포함할 수 있다. 발광층은 당업자에게 공지되어 있는 임의의 유기 전계 발광 발광 화합물 또는 이러한 화합물의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 사실상 모든 색의 광은 이러한 유기 전계 발광 화합물에 의해 실현될 수 있다. 유기 전계 발광 화합물의 예는 전계 발광 유기 저분자, 올리고머, 폴리머 및 덴드리머를 포함한다.
이러한 예는 Alq3 : 트리스(8-히드록시-퀴놀린) 알루미늄 및 Ir(py)3 : 트리스(2-페닐피리딘) 이리듐을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 예컨대, Adv. Mater. 16(2004) 1585-1595 및 Appl. Phys. Lett(2002) 1738-1740에 더 많은 예가 기재되어 있다.
종래의 전계 발광 폴리머는 폴리(p-페닐렌 비닐렌)(PPV) 또는 폴리플루오렌 및 폴리(스피로-플루오렌)의 유도체와 같은 유기 재료를 포함한다. 다른 전계 발광 폴리머는 당업자에게 잘 알려져 있다.
임의의 전계 발광 폴리머 또는 이러한 폴리머들의 조합은 임의의 원하는 색을 획득하기 위하여 본 발명의 발광 폴리머층에서 사용될 수 있다. 예컨대, 본질적으로 백색인 광이 청색 방출 폴리머와 적색 방출 폴리머의 블렌드된 조합에 의해, 획득될 수 있다. 이러한 조합의 일례는 이하의 예에서 기재된다. 상이한 색의 광을 제공하기 위한 발광 폴리머의 다른 조합뿐만 아니라, 상이한 다이(dye) 모 노머들을 하나의 폴리머 체인에 포함하는 단일의 컴포넌트 폴리머가 당업자에게 공지되어 있다.
발광층은 이 발광층이 전기장의 영향 하에서 광을 방출할 수 있는 임의의 두께를 가질 수 있고, 그 두께는 상이한 장치 유형들마다 다를 수 있으며, 일부 smOLED 장치의 최소 두께는 10㎚ 정도이고, LEEC 장치에서의 최대값은 500㎚ 정도이다.
발광층은 다른 것들 중에서도 스핀 코팅, 스프레잉, 또는 잉크젯, 스크린 또는 그라비어(gravure) 인쇄와 같은 인쇄를 포함한 임의의 적절한 방법에 의해 버퍼층상에 배치될 수 있다.
또한, 본 발명은 전계 발광 유기 저분자, 올리고머 및 덴드리머와 같은 유기 전계 발광 화합물에 기초한 다른 발광 재료에도 관련된 것이다. 당업자에게 명백한 바와 같이, 이러한 유기 전계 발광 화합물의 다른 조합도 본 발명의 장치에서 유용할 수 있다.
상기 설명은 단일의 발광층에 관한 것이다. 그러나, 일부 실시예에서, 발광층은 서로의 상부에 배치되는 하나보다 많은(예를 들어, 2개 또는 3개)의 개별 부속층들을 포함할 수 있다. 예컨대, 청색 방출층은 백색광을 제공하기 위하여 오렌지색 방출층의 상부에 배치될 수 있다. 캐소드는 발광층 상에 배치되고, 캐소드와 발광층 사이에는 전자 주입 및 수송층과 같은 추가적인 층이 선택적으로 개재된다. 다수의 캐소드 재료는 당업자에게 잘 공지되어 있고, 이들 모두 적합한 것으로 생각된다. 적절한 캐소드 재료의 예에는 칼슘, 마그네슘 및 알루미늄이 포함된다.
통상적으로, 본 발명의 장치는 발광층에 의해 방출되는 광이 애노드를 지나고 기판을 통과하여 장치로부터 출사하도록 구성된다. 그러나, 본 발명의 일부 실시예에서, 광은 캐소드층을 통해 장치로부터 출사될 수도 있다. 따라서, 이러한 실시예에서, 캐소드는 방출된 광에 대해 투명하거나 또는 반투명한 재료에 의해 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 본 발명에 따른 장치의 색-튜닝가능성을 제공하기 위하여, 캐소드(5)는 장치의 제1 도메인에서는 제1 두께로, 장치의 제2 도메인에서는 제2 두께로 이루어진다. 이하의 예에서 알 수 있는 바와 같이, 장치에 의해 방출되는 광의 색점은 정공 수송 버퍼층의 두께에 의존한다.
임의의 특정 이론에 구속되지 않는다면, 색점의 이러한 변화에 대해 2가지 효과가 고려될 수 있다.
비교 가능한 전압에서, 좀더 두꺼운 버퍼층이 좀더 얇은 층에 비해 전류 밀도가 낮아진다. 이는 장치의 전하 균형이 변화되어, 재결합 영역이 시프트됨을 의미한다. 따라서, 광의 아웃 커플링이 변화되어, 색점 변동으로 이어진다.
또한, 두 번째 효과는 아웃 커플링에 관한 것인데, 이는 장치의 전기 특성의 임의의 변화로부터 독립적으로 발생된다. 폴리 LED로부터의 광의 파장 의존형 아웃 커플링은 발광층에 밀접한 모든 층의 두께에 의존한다. 따라서, PEDOT 두께의 편차가 상이한 아웃 커플링을 야기하고, 이에 의해 상이한 색을 발생시킨다. 색-튜닝의 이러한 메커니즘은 전기 장치 특성으로부터 독립적이기기 때문에, PEDOT 두께 편차에 의하여 동일한 조도에서 상이한 색점이 획득될 수 있다. 본 발명의 장 치에서, 애노드와 캐소드는 패터닝된 버퍼층의 상이한 도메인에 대응하는 장치의 상이한 부분이 독립적으로 구동되도록 구성된다.
여기서 사용됨에 있어서, "독립적으로 어드레스 가능한 도메인"이란, 인접한 도메인의 구동에 관계없이, 도메인이 구동 가능함, 즉 도메인에 전기장을 인가할 수 있다는 것을 의미한다.
도메인이 특정된 구동을 획득하기 위한 애노드 및 캐소드 층의 구성 방법, 및 본 발명의 장치의 액티브 구동 및 패시브 구동 모두가 적절할 수 있음은 당업자에게 명백할 것이다.
따라서, 본 발명의 장치에 의해 방출되는 전체 광의 색점은, 상이한 개별적인 색점을 갖는 장치의 상이한 부분들로부터의 광을 혼합시킴으로써 변화될 것이다.
바람직한 실시예의 위와 같은 설명은 단지 예시적일 뿐이며, 이들 실시예에 대한 변경 및 변형은 당업자들에게 명백할 것이다. 또한, 이러한 변경 및 변형도 첨부된 청구항의 범위 내에 포함된다. 예컨대, 일부 실시예에서는, 애노드 및/또는 캐소드도 색-튜닝가능한 발광 장치를 제공하기 위하여, 패터닝된 버퍼층에 대해 위에서 설명한 바와 같이 두께 패터닝될 수 있다.
또한, 본 발명의 장치에 의해 방출되는 광의 색점이 장치의 구동 전압에 의존한다는 것을 알게 되었다. 이 효과는 위에서 언급한 바와 같이, 색 가변 발광 장치를 획득하기 위하여, 층의 두께를 변화시키는 것의 색효과와 조합될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 독립적으로 어드레스 가능한 복수의 도메인은 단 일 기판에 구성되어, 단일의 멀티 도메인 LED 장치를 형성한다.
본 발명의 다른 실시예에서, 독립적으로 어드레스 가능한 상이한 도메인은 별개의 기판에 구성되어, 멀티 LED 장치를 형성한다.
이제, 본 발명은 이하의 제한되지 않는 예에 의해 더욱 설명될 것이다.
예 : 상이한
PEDOT
층 두께는 상이한
색점으로
이어짐
3개의 폴리 LED가 제조되었고, 이들은 각각 50㎚, 100㎚ 및 200㎚ 두께인 PEDOT 층 두께를 제외하고는 동일하다. 80㎚ 두께의 발광 폴리머 층이 사용되었다. 발광 폴리머는 99%의 청색광 방출 폴리머(청색 1, 식 I)와 1%의 적색광 방출 폴리머(NRS-PPV, 식 II)의 혼합물로 구성된다.
식 I, 청색 1, k=0,1, m=0,5, n=0,4
식 II, NRS-PPV
3개의 상이한 장치로부터의 스펙트럼이 5 볼트의 바이어스에서 비교되었고, 그 결과, PEDOT 층 두께의 증가가 x 좌표 및 y 좌표의 증가로 이어짐이 분명히 나타났다(도 2 및 도 3).
이 예는 PEDOT 층 두께의 함수로서 색점 변동을 분명히 보여준다. 이들 3개의 화소를 사용하여 이용 가능한 색온도는 약 10000K 전반에 걸쳐 있다. 그러나, 다른 전계 발광 화합물, 또는 PEDOT 층의 다른 두께, 다른 색온도를 사용하는 것 또한 이용 가능하다.
색점의 의미 있는 변동이 관심있는 조도 범위에서 실현될 수 있음은 명백할 것이다.
사용된 두께 범위는 실제로 사용되는 범위이다. 따라서, 고전력 소비를 유발할만큼 매우 낮은 값으로 효율이 떨어지지 않고, 필요한 전압도 극단적이지 않다.
실제의 구현은 그래프에 도시된 두께를 사용하여 3가지 유형의 화소를 갖는 것이다. 적절한 구동에 의해, 도 3의 외항(extreme) 사이의 모든 색이 발생될 수 있다. 예컨대, 각 두께의 표면적이 동일할 때, 100 니트(cd/m2)(0.23;0.27)는 50㎚ PEDOT 화소의 300 니트 구동을 필요로 한다.
본 발명의 장치에 의해 발생되는 백색광, 또는 본질적으로 백색인 광은 여러 응용에서 유리하게 사용될 수 있다. 그러나, 본 발명은 백색광을 방출하는 장치에 제한되지 않으며, 예컨대 다른 색의 광을 생성하는 전계 발광 화합물을 사용함으로써, 다른 색의 튜닝 가능한 광을 제공하는 장치를 획득할 수도 있다.
Claims (10)
- 복수의 층(2, 3, 5)을 지지하는 기판(1)을 포함하고, 상기 복수의 층 중 2개의 층 사이에 발광층(4)이 개재되며, 독립적으로 어드레스 가능한 복수의 도메인(11, 12)으로 패터닝되는 발광 장치로서,상기 층(2, 3, 5) 중 적어도 하나는 제1 도메인(11)에서는 제1 두께를 갖고, 제2 도메인(12)에서는 제2 두께를 가져서, 상기 발광층(4)으로부터 광이 방출되기에 충분한 전압이 상기 발광층에 인가되면, 제1 색점(color point)의 광이 상기 장치의 상기 제1 도메인(11)에 의해 방출되고, 제2 색점의 광이 상기 장치의 상기 제2 도메인(12)에 의해 방출되도록 하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
- 제1항에 있어서,상기 장치의 제1 도메인(11)에서는 제1 두께를 갖고, 상기 장치의 제2 도메인(12)에서는 제2 두께를 갖는 상기 층은 애노드 층인 발광 장치.
- 제1항에 있어서,상기 장치의 제1 도메인(11)에서는 제1 두께를 갖고, 상기 장치의 제2 도메인(12)에서는 제2 두께를 갖는 상기 층은 캐소드 층인 발광 장치.
- 제1항에 있어서,상기 장치의 제1 도메인(11)에서는 제1 두께를 갖고, 상기 장치의 제2 도메인(12)에서는 제2 두께를 갖는 상기 층은 정공 주입 및/또는 수송 기능을 갖는 층인 발광 장치.
- 제1항에 있어서,상기 장치의 제1 도메인(11)에서는 제1 두께를 갖고, 상기 장치의 제2 도메인(12)에서는 제2 두께를 갖는 상기 층은 전자 주입 및/또는 수송 기능을 갖는 층인 발광 장치.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,상기 발광층(4)은 적어도 제1 유기 전계 발광(organic electro luminescence) 화합물을 포함하는 발광 장치.
- 제6항에 있어서,상기 발광층(4)은 적어도 제1 유기 전계 발광 화합물 및 제2 유기 전계 발광 화합물을 포함하는 발광 장치.
- 제7항에 있어서,상기 제1 색점은 제1 백색점을 나타내고, 상기 제2 색점은 제2 백색점을 나타내는 발광 장치.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 발광 장치를 포함하는 조명 시스템.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 발광 장치를 포함하는 표시 장치.
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