KR20110090310A - Organic light-emitting diode solar cell - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양전지에 관한 것으로, 특히 유기발광다이오드와 유기태양전지를 하나로 접합한 유기발광다오드 태양전지에 관한 것이다.
The present invention relates to a solar cell, and more particularly, to an organic light emitting diode solar cell in which an organic light emitting diode and an organic solar cell are bonded together.
전자 디스플레이가 다양하게 사용됨에 따라 독립전력을 갖는 전자 디스플레이에 대한 다양한 기술이 개발되고 있다. As various electronic displays are used, various technologies for electronic displays having independent power have been developed.
대표적인 예로, OLED(Organic Light Emitting Diode, 유기발광다이오드)를 들 수가 있다. OLED는 자체발광에서 오는 보다 친근한 색감과, 넓은 화각 나타내는 디스플레이로서, 후면에 백색광을 제공하는 광원을 구비하고, 색필터에 의해 3원색을 만들고, 편광판과 액정을 이용하여 지나가는 빛의 양을 조절하여 풀컬러를 만든다. As a representative example, an organic light emitting diode (OLED) may be mentioned. OLED is a display that displays a more friendly color and wide angle of view from self-emission, and has a light source that provides white light at the back, makes three primary colors by color filters, and controls the amount of light passing through the polarizer and liquid crystal. Make full color.
즉, OLED는 자체 발광이기 때문에 밝은 곳에서도 또렷하고, 모든 방향으로 같은 빛을 내기 때문에 방향에 상관없이 같은 색을 얻을 수 있다. In other words, OLED is self-emitting, so it is clear even in bright places, and because it emits the same light in all directions, the same color can be obtained regardless of the direction.
그러나 이러한 OLED의 구조는 전류의 양으로 밝기를 조절하기 때문에 밝은 빛이 요구되는 경우에는 전류 소모가 많은 단점이 있다.However, since the OLED structure adjusts the brightness by the amount of current, current consumption is high when bright light is required.
따라서 전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 유기태양전지와 OLED를 하나로 접합하여 OLED에 유기태양전지에서 생성되는 전력을 제공함으로써, OLED의 전류소모를 줄여 배터리 수명을 연장시킬 수 있는 유기발광다이오드 태양전지를 제공하는데 있다. Therefore, an object of the present invention for solving the above problems is to bond the organic solar cell and the OLED to one to provide the power generated by the organic solar cell to the OLED, thereby reducing the current consumption of the organic light emitting OLED which can extend the battery life To provide a diode solar cell.
또한, 본 발명의 다른 목적은 OLED의 후면에 유기태양전지를 접합하여, 접합된 유기태양전지가 OLED의 내부발광을 흡수하도록 함으로써, 동일 소모전류에 대해 상대적으로 OLED의 밝기를 높여 소모전류를 줄일 수 있는 유기발광다이오드 태양전지를 제공하는데 있다.
In addition, another object of the present invention is to bond the organic solar cell to the rear of the OLED, so that the bonded organic solar cell absorbs the internal light emission of the OLED, thereby reducing the current consumption by increasing the brightness of the OLED relative to the same current consumption The present invention provides an organic light emitting diode solar cell.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기발광다이오드 태양전지는, 유기발광다이오드의 후면에 접합되어 외부로부터 입사되는 빛과 상기 유기발광다이오드의 내부 발광을 흡수하여 전기에너지로 변환하는 유기태양전지; 및 후면에 상기 유기태양전지를 접합하여, 내부 발광을 상기 유기태양전지가 흡수하도록 하고, 상기 유기태양전지로부터 생성되는 전기에너지를 전원으로 이용하는 유기발광다이오드;로 구성되는 것을 특징으로 한다. The organic light emitting diode solar cell according to the present invention for achieving the above object, the organic solar cell is bonded to the rear surface of the organic light emitting diode and absorbs the light incident from the outside and the internal light emitting of the organic light emitting diode to convert into electrical energy battery; And an organic light emitting diode bonded to the organic solar cell on a rear surface thereof to absorb internal light emission by the organic solar cell and using electrical energy generated from the organic solar cell as a power source.
또한, 본 발명에 따른 유기발광다이오드 태양전지의 상기 OLED는, 반사 후방 전극(Thin Ag), 저분자물질(α-NPD) 유기층, 알루미늄(Alq3), 세슘카보네이트(Cs2CO3) 및 반투명 전극(Thin Ag)으로 구성되며, 상기 반사 후방 전극(Thin Ag), 저분자물질(α-NPD) 유기층, 알루미늄(Alq3), 세슘카보네이트(Cs2CO3)는 빛이 투과될 수 있도록 진콕옥사이드(ZnSe)로 증착되는 것을 특징으로 한다. In addition, the OLED of the organic light emitting diode solar cell according to the present invention includes a reflective rear electrode (Thin Ag), a low molecular material (α-NPD) organic layer, aluminum (Alq3), cesium carbonate (Cs2CO3) and a translucent electrode (Thin Ag) The reflective rear electrode (Thin Ag), low molecular weight (α-NPD) organic layer, aluminum (Alq3), cesium carbonate (Cs2CO3) is characterized in that the light is deposited with ZnSe (ZnSe) to transmit light do.
또한, 본 발명에 따른 유기발광다이오드 태양전지의 상기 OLED는, 광학적 특성을 갖는 전극이 형성된 후면에, 상기 유기태양전지의 반사방지막코팅을 활성영역 층에 증착하여 상기 유기태양전지와 일체로 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the OLED of the organic light emitting diode solar cell according to the present invention is formed integrally with the organic solar cell by depositing an anti-reflection coating of the organic solar cell on an active region layer on a rear surface of an electrode having optical characteristics. It is characterized by.
또한, 본 발명에 따른 유기발광다이오드 태양전지의 상기 유기태양전지는, 빛을 용이하게 흡수할 수 있는 물질로서, 입사되는 빛의 파괴 간섭을 유도하기 위해 광 코팅된 것이 바람직하다. In addition, the organic solar cell of the organic light emitting diode solar cell according to the present invention is a material that can easily absorb light, it is preferable that the light coating to induce the destruction interference of the incident light.
또한, 본 발명에 따른 유기발광다이오드 태양전지의 상기 유기태양전지는, 단분자 물질(PTCBI)이 사용되어 bi-layer 구조로 빛을 용이하게 흡수할 수 있는 물질로서, 구리프탈로시아닌(CuPc)을 버퍼로 사용하고, ITO(In2O3-SnO)를 사용하여, MO측 정합을 취하여 양극의 버퍼로서 입사되는 빛의 파괴 간섭을 유도하기 위한 광 코팅을 적용하여, 대기로의 빛 반사를 억제하는 것을 특징으로 한다.In addition, the organic solar cell of the organic light emitting diode solar cell according to the present invention, a monomolecular material (PTCBI) is used as a material that can easily absorb light in a bi-layer structure, buffering copper phthalocyanine (CuPc) By using ITO (In2O3-SnO), by applying a light coating to induce a breakdown interference of light incident as a buffer of the anode by using MO side matching, suppressing reflection of light into the atmosphere do.
또한, 본 발명에 따른 유기발광다이오드 태양전지의 상기 OLED와 상기 유기태양전지는, 상기 OLED의 음극(캐소드)에 유기층으로 ITO(In2O3-SnO)를 사용하여 상기 유기태양전지와 접합하여 SiNx 아몰퍼스실리콘(a-Si)박막을 이용하고 크로뮴(Cr)층을 가지고 SiNx층에서 TFT와 접합되고, 상기 TFT의 은(Al)전극을 연결한 후 폴리실리콘(Poly-Si), 실리콘 투명산화막(SiO₂), SiON:H층 및 버퍼 투명산화막(Buffer Oxide)을 형성하는 것을 특징으로 한다. In addition, the OLED and the organic solar cell of the organic light emitting diode solar cell according to the present invention is bonded to the organic solar cell using ITO (In2O3-SnO) as an organic layer on the cathode (cathode) of the OLED SiNx amorphous silicon Using a (a-Si) thin film and having a chromium (Cr) layer, the SiNx layer is bonded to a TFT, and after connecting the silver (Al) electrode of the TFT, a polysilicon (Poly-Si), a silicon transparent oxide film (SiO₂) And a SiON: H layer and a buffer oxide oxide (Buffer Oxide).
따라서, 본 발명은 OLED의 후면에 유기태양전지를 접합함으로써, 접합된 유기태양전지가 외부의 입사 빛과 내부의 OLED의 발광을 흡수하여 광전효율을 향상시킬 수 있으며, 아울러 OLED의 밝기를 동일 소모전류 대비 향상시킬 수 있는 효과가 있다. Therefore, in the present invention, by bonding the organic solar cell to the rear of the OLED, the bonded organic solar cell absorbs the incident light of the outside and the light emission of the OLED to improve the photoelectric efficiency, and consumes the same brightness of the OLED. There is an effect that can be improved compared to the current.
이에 따라, 본 발명은 기존의 OLED를 사용하는 경우에도 고화질의 디스플레이를 구현 할 수 있는 효과가 있다. Accordingly, the present invention has the effect of realizing a high quality display even when using the existing OLED.
뿐만 아니라, 본 발명은 태양전지를 유기물로 제작함으로써 플렉서블한 OLED패널에 적용이 가능한 효과가 있다. In addition, the present invention has an effect that can be applied to a flexible OLED panel by manufacturing a solar cell with an organic material.
또한, 본 발명은 OLED 전자디스플레이를 사용하는 경우, 배터리 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
In addition, the present invention has an effect that can extend the battery life when using the OLED electronic display.
도 1은 본 발명에 따른 OLED와 태양전지의 구성도를 계층적으로 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 이미터 OLED와 아몰퍼스 Si:H p-i-n 층의 태양전지, Poly-Si 필름트랜지스터 TFT의 배선다이어그램의 구조도.1 is a diagram hierarchically showing a configuration diagram of an OLED and a solar cell according to the present invention;
2 is a structural diagram of a wiring diagram of a solar cell of an emitter OLED and an amorphous Si: H pin layer and a Poly-Si film transistor TFT according to the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 동일한 구성들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들을 나타내고 있음을 유의하여야 한다. 하기 설명에서 구체적인 특정 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해 제공된 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a detailed description of preferred embodiments of the present invention will be given with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same components in the figures represent the same numerals wherever possible. Specific details are set forth in the following description, which is provided to provide a more thorough understanding of the present invention. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1은 본 발명에 따른 OLED와 태양전지의 구성도를 계층적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram hierarchically showing a configuration diagram of an OLED and a solar cell according to the present invention.
도 1을 참조하여 본 발명에 따른 유기발광다이오드 태양전지의 구조를 설명하면, 도시된 바와 같이, OLED(1)는 진콕옥사이드(ZnSe)로 빛이 투과될 수 있도록 반사 후방 전극(Thin Ag), 유기층인 저분자물질(α-NPD)과 알루미늄(Alq3)와 세슘카보네이트(Cs2CO3)를 증착하고, 반투명 전극(Thin Ag)으로 구성된다. 상기 OLED(1)의 후면은 전극의 광학 특성을 가지는 부분으로서, 유기태양전지(2)의 반사방지막코팅을 활성영역 층에 증착하여 구성한다. 증착된 유기태양전지(2)는 외부로부터 입사되는 빛과 내부의 OLED 발광을 흡수하여 재사용을 위한 전기에너지로 변환한다.Referring to FIG. 1, a structure of an organic light emitting diode solar cell according to the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the
이때, OLED(1) 후면에 부착된 상기 유기태양전지(2)의 적층 구조는, 단분자 물질(PTCBI)이 사용되어 bi-layer 구조로 빛을 용이하게 흡수할 수 있는 물질로서, 구리프탈로시아닌(CuPc)을 버퍼로 사용하고 ITO(In2O3-SnO)를 사용하여 MO측 정합을 취하여 양극의 버퍼로서 입사되는 빛의 파괴 간섭을 유도하기 위한 광 코팅을 적용하여, 대기로의 빛 반사를 억제하게 된다. At this time, the stacked structure of the organic solar cell (2) attached to the back of the OLED (1), a monomolecular material (PTCBI) is used as a material that can easily absorb light in a bi-layer structure, copper phthalocyanine ( CuPc) is used as a buffer and ITO (In2O3-SnO) is used to achieve MO-side registration, applying a light coating to induce breakdown interference of light incident as a buffer of the anode, thereby suppressing light reflection into the atmosphere. .
도 2는 본 발명에 따른 이미터 OLED와 아몰퍼스 Si:H p-i-n 층의 태양전지, Poly-Si 필름트랜지스터 TFT의 배선다이어그램의 구조도이다. 2 is a structural diagram of a wiring diagram of a solar cell of an emitter OLED and an amorphous Si: H p-i-n layer and a Poly-Si film transistor TFT according to the present invention.
도 2을 참조하여 본 발명에 따른 OLED와 아몰퍼스 Si:H p-i-n 층의 태양전지, Poly-Si 필름트랜지스터 TFT의 배선다이어그램의 구조도를 설명하면, OLED(3)의 음극(캐소드)에 유기층으로 ITO(In2O3-SnO)를 사용하여 태양전지(4)와 접합하여 SiNx 아몰퍼스실리콘(a-Si)박막을 이용하고 크로뮴(Cr)층을 가지고 SiNx층에서 TFT(5)과 접합된다. Referring to FIG. 2, a schematic diagram of a wiring diagram of an OLED and an amorphous Si: H pin layer solar cell and a poly-Si film transistor TFT according to the present invention will be described. In2O3-SnO) is used to bond with the
이때, OLED(3)과 태양전지(4)에 레이저 공정을 하여 홈을 내 전공과 전자가 이동하게 되고 TFT(5)의 은(Al)전극을 연결한 후 폴리실리콘(Poly-Si)와 실리콘 투명산화막(SiO₂)과 SiON:H층을 형성 후 마지막에 버퍼 투명산화막(Buffer Oxide)을 가지게 되고 공정은 플라즈마화학증착(PECVD)를 사용한다. At this time, the OLED and the
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유기발광다이오드 태양전지는 전자들이 너무 빨리 운반되는 것을 막고, 정공 운반이 방해 받지 않기 때문에 전자와 정공 모두가 재결합에 참여해 광자 방출의 기회가 증가하도록 구성된다. As shown in FIG. 2, the organic light emitting diode solar cell according to the present invention is configured to prevent electrons from being transported too quickly, and because the hole transport is not disturbed, both electrons and holes participate in recombination to increase the chance of photon emission. do.
또한, 상부 방출 OLED는 특정 파장만 방출되는 마이크로공동 효과로 인해 광대역 백색광의 형성이 어려우므로, 이를 방지하기 위하여, 본 발명에 따른 유기발광다이오드 태양전지는 고분자 필름으로 덮은 양극과 굴절률 부합 주석 산화물필름으로 덮인 음극을 이용하여, 발광 효율에 있어 중요한 양극 굴절률을 증가시킴으로써 마이크로공동 효과를 제거한다.In addition, since the top emission OLED is difficult to form broadband white light due to the microcavity effect of emitting only a specific wavelength, in order to prevent this, the organic light emitting diode solar cell according to the present invention has a positive electrode and a refractive index matching tin oxide film covered with a polymer film. The microcavity effect is eliminated by increasing the anode refractive index, which is important for the luminous efficiency, by using the cathode covered by the cathode.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 OLED와 유기태양전지의 접합으로 구성되는 유기발광다이오드 태양전지는, 외부로부터의 빛 뿐만 아니라 OLED에서 나오는 빛이 유지태양전지에서 전기에너지 생성을 위한 빛으로 사용됨으로써 태양전지의 광전효율을 높임과 동시에 OLED의 내부발광을 잡아주어 OLED의 상대적 밝기를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.As described above, in the organic light emitting diode solar cell composed of the OLED and the organic solar cell junction according to the present invention, the light from the OLED as well as the light from the outside is used as the light for generating electrical energy in the maintenance solar cell It has the advantage of improving the relative brightness of OLED by increasing the photoelectric efficiency of solar cells and at the same time catching the internal light emission of OLED.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.
Claims (6)
유기발광다이오드의 후면에 접합되어 외부로부터 입사되는 빛과 상기 유기발광다이오드의 내부 발광을 흡수하여 전기에너지로 변환하는 유기태양전지; 및
후면에 상기 유기태양전지를 접합하여, 내부 발광을 상기 유기태양전지가 흡수하도록 하고, 상기 유기태양전지로부터 생성되는 전기에너지를 전원으로 이용하는 유기발광다이오드;로 구성되는 유기발광다이오드 태양전지.
In an organic light emitting diode solar cell,
An organic solar cell bonded to a rear surface of the organic light emitting diode to absorb light incident from the outside and internal light emission of the organic light emitting diode to convert into electrical energy; And
An organic light emitting diode solar cell comprising: an organic light emitting diode bonded to the back of the organic solar cell to absorb internal light emission by the organic solar cell and using electrical energy generated from the organic solar cell as a power source.
반사 후방 전극(Thin Ag), 저분자물질(α-NPD) 유기층, 알루미늄(Alq3), 세슘카보네이트(Cs2CO3) 및 반투명 전극(Thin Ag)으로 구성되며,
상기 반사 후방 전극(Thin Ag), 저분자물질(α-NPD) 유기층, 알루미늄(Alq3), 세슘카보네이트(Cs2CO3)는 빛이 투과될 수 있도록 진콕옥사이드(ZnSe)로 증착되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 태양전지.
The method of claim 1, wherein the OLED,
It is composed of reflective back electrode (Thin Ag), low molecular weight (α-NPD) organic layer, aluminum (Alq3), cesium carbonate (Cs2CO3) and translucent electrode (Thin Ag),
The reflective back electrode (Thin Ag), low molecular weight (α-NPD) organic layer, aluminum (Alq3), cesium carbonate (Cs2CO3) is an organic light emitting diode, characterized in that deposited by jincock oxide (ZnSe) to transmit light Solar cells.
광학적 특성을 갖는 전극이 형성된 후면에, 상기 유기태양전지의 반사방지막코팅을 활성영역 층에 증착하여 상기 유기태양전지와 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 태양전지.
The method of claim 2, wherein the OLED,
The organic light emitting diode solar cell of claim 1, wherein the anti-reflective coating of the organic solar cell is deposited on the active region layer on the rear surface of the electrode having the optical characteristic, and is integrally formed with the organic solar cell.
빛을 용이하게 흡수할 수 있는 물질로서, 입사되는 빛의 파괴 간섭을 유도하기 위해 광 코팅된 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 태양전지.
The method of claim 3, wherein the organic solar cell,
An organic light emitting diode solar cell, which is a material capable of easily absorbing light, and is light coated to induce breakdown interference of incident light.
단분자 물질(PTCBI)이 사용되어 bi-layer 구조로 빛을 용이하게 흡수할 수 있는 물질로서, 구리프탈로시아닌(CuPc)을 버퍼로 사용하고, ITO(In2O3-SnO)를 사용하여, MO측 정합을 취하여 양극의 버퍼로서 입사되는 빛의 파괴 간섭을 유도하기 위한 광 코팅을 적용하여, 대기로의 빛 반사를 억제하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 태양전지.
The method of claim 1, wherein the organic solar cell,
A monomolecular material (PTCBI) is used to easily absorb light in a bi-layer structure. Using copper phthalocyanine (CuPc) as a buffer and ITO (In2O3-SnO), MO side matching is achieved. An organic light emitting diode solar cell, characterized by suppressing light reflection into the atmosphere by applying a light coating for inducing breakdown interference of light incident as a buffer of an anode.
상기 OLED의 음극(캐소드)에 유기층으로 ITO(In2O3-SnO)를 사용하여 상기 유기태양전지와 접합하여 SiNx 아몰퍼스실리콘(a-Si)박막을 이용하고 크로뮴(Cr)층을 가지고 SiNx층에서 TFT와 접합되고, 상기 TFT의 은(Al)전극을 연결한 후 폴리실리콘(Poly-Si), 실리콘 투명산화막(SiO₂), SiON:H층 및 버퍼 투명산화막(Buffer Oxide)을 형성하는 것을 특징으로 하는 유기발광다이오드 태양전지. The method of claim 1, wherein the OLED and the organic solar cell,
ITO (In2O3-SnO) is used as the organic layer on the cathode of the OLED and is bonded to the organic solar cell using a SiNx amorphous silicon (a-Si) thin film and having a chromium (Cr) layer. After bonding, the silver (Al) electrode of the TFT is connected to form a polysilicon (Poly-Si), a silicon transparent oxide (SiO₂), a SiON: H layer and a buffer oxide (Buffer Oxide) characterized in that Light emitting diode solar cell.
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| KR20170127956A (en) * | 2016-05-13 | 2017-11-22 | 엘지디스플레이 주식회사 | Organic light emitting device and display device having thereof |
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2010
- 2010-02-03 KR KR1020100010016A patent/KR20110090310A/en not_active Application Discontinuation
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