KR20170087095A - Broad wavelength tunable tandem polymer light-emitting device and thereof manufacturing method - Google Patents

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KR20170087095A KR1020160006352A KR20160006352A KR20170087095A KR 20170087095 A KR20170087095 A KR 20170087095A KR 1020160006352 A KR1020160006352 A KR 1020160006352A KR 20160006352 A KR20160006352 A KR 20160006352A KR 20170087095 A KR20170087095 A KR 20170087095A
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박철민
조성환
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Abstract

본 발명은 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 종래의 발광소자의 저 직접도 및 고비용 공정의 문제를 극복할 수 있는 새로운 구동방식 및 저비용 공정의 고효율 발광소자 및 그 제조방법을 제공하고, 직류전압 또는 교류전압을 인가하는 경우 적층 된 유닛에서 선택적 발광을 구현하고, 서로 다른 색의 발광조합이나 연속적인 발광을 통해 백색광을 구현할 수 있는 가시광 파장 가변형 발광소자 및 그 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a visible light wavelength variable type laminated polymer light emitting device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a novel driving method and a high efficiency light emitting device of a low cost process capable of overcoming the problems of a low directivity and a high cost process of a conventional light emitting device, A visible light wavelength variable light emitting device capable of realizing selective light emission in a stacked unit when direct current voltage or alternating voltage is applied and realizing white light through combination of light emission of different colors or continuous light emission, to provide.

Description

가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 및 그 제조방법{BROAD WAVELENGTH TUNABLE TANDEM POLYMER LIGHT-EMITTING DEVICE AND THEREOF MANUFACTURING METHOD}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a visible light wavelength tunable luminescent device and a method of manufacturing the same,

본 발명은 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차세대 고해상도 디스플레이 개발을 위한 가시광 파장 가변형 적층형 고분자 발광소자 기술로서, 유기 발광고분자, 고전도성 고분자 및 무기물 산화물을 이용한 한 개의 유닛에서 다양한 직류 혹은 교류 전압에서 구동될 수 있으며 청색, 적색 그리고 백색광을 포함하는 가시광 파장 구현이 가능한 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a multilayered polymer light emitting device with a visible light wavelength variable type for developing a next generation high resolution display, To a light emitting device which can be driven by a direct current or an alternating voltage and which can realize a visible light wavelength including blue, red and white light, and a manufacturing method thereof.

최근 스마트폰 및 대면적의 TV의 시장수요가 크게 증가함에 따라 차세대 고부가가치 산업인 고해상도 QLED 및 OLED 디스플레이 패널 개발을 위한 새로운 공정 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존의 QLED의 경우 트랜스퍼 프린팅(transfer printing) 방법을 통한 초고화질 해상도(ultra-high resolution(UHD)) 4K(3,840*1,080) 디스플레이가 구현 되었으며 OLED의 경우 마스크를 통한 패터닝 방법으로 UHD 8K(7,680*4,320) 디스플레이가 구현되었다. 하지만 전사인쇄공정을 통한 패턴제조는 장시간의 공정시간 및 고비용의 소모품이 요구되는 한계가 있으며 금속마스크를 이용하는 OLED 제조공정 또한 고비용의 공정비가 요구되며 8K 이상의 패턴을 구현하는데 어려움이 있다. Recently, as the market demand of smart phones and large-sized TVs has greatly increased, new process development researches for the development of high-resolution QLED and OLED display panels, which are next-generation high value- In the case of conventional QLEDs, ultra-high resolution (UHD) 4K (3,840 * 1,080) displays were realized through transfer printing. In the case of OLEDs, UHD 8K (7,680 * 4,320) display has been implemented. However, pattern manufacturing through a transfer printing process requires a long process time and high cost consumables, and OLED manufacturing process using a metal mask also requires a high cost process ratio, and it is difficult to realize a pattern of 8K or more.

기존의 가시광 가변형 디스플레이 연구는 OLED구조를 적층하여 색을 가변하는 연구 혹은 두 가지 발광재료가 혼합된 발광층을 이용한 싱글 OLED 연구로 진행되었다. 하지만 적층형 OLED 디스플레이의 경우 위 아래 유닛을 연결하는 내부연결 전극의 외부 회로로의 연결을 위한 도선이 요구되어 회로구성 요소를 복잡하게 만들 뿐만 아니라, 10층 이상의 고비용의 고진공 공정으로 내부 층을 적층해야 된다는 비용적 측면의 한계가 있다. 반면 가시광 가변형 싱글 OLED 소자의 경우 단순한 소자 구조와 회로 구성요소라는 장점이 존재하지만 가시광의 가변 영역이 굉장히 좁다는 한계가 있어 이를 해결하는 연구가 필요한 실정이다.Conventional visible light controllable display research has been carried out in a study of changing color by stacking OLED structures or a single OLED study using a light emitting layer in which two light emitting materials are mixed. However, in the case of a stacked-type OLED display, wires for connection to the external circuit of the internal connection electrodes connecting the upper and lower units are required to not only complicate the circuit components but also to stack the internal layers by a high- There is a limit in terms of cost. On the other hand, in the case of a single OLED device of visible light variable type, there is a merit that it is a simple device structure and a circuit constituent element. However, there is a limitation that a variable region of visible light is very narrow.

대한민국 공개특허공보 제10-2010-0134560호(공개일자:2010년12월23일)Korean Patent Publication No. 10-2010-0134560 (Published Date: December 23, 2010) 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0088960호(공개일자:2015년08월04일)Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2015-0088960 (public date: August 04, 2015)

본 발명에 따른 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 및 그 제조방법은 다음과 같은 해결과제를 가진다.The visible light wavelength variable layered polymer light emitting device and the method of manufacturing the same according to the present invention have the following problems.

첫째, 본 발명은 종래의 발광소자의 저 집적도 및 고비용 공정의 문제를 극복할 수 있는 새로운 구동방식 및 저비용 공정의 고효율 가시광 파장 가변형 발광소자 및 그 제조방법을 제공하고자 함이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to a high efficiency visible light wavelength tunable light emitting device and a method of manufacturing the same that can overcome the problems of low integration and costly processes of conventional light emitting devices.

둘째, 본 발명은 직류전압 또는 교류전압을 인가하는 경우 적층된 유닛에서 선택적 발광을 구현할 수 있고, 서로 다른 색의 발광조합이나 연속적인 발광을 통해 백색광을 구현할 수 있는 가시광 파장 가변형 발광소자 및 그 제조방법을 제공하고자 함이다.Secondly, the present invention relates to a visible light wavelength variable light-emitting device capable of realizing selective light emission in a stacked unit when a DC voltage or an AC voltage is applied and capable of realizing white light through combination of light of different colors or continuous light emission, And the like.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus and method for controlling the same.

상술한 과제를 해결하고자 하는 본 발명의 제1 특징은 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자로서, 기판에 형성된 하부전극 상부에 적층되어 형성되는 제1 고분자 발광부; 제1 고분자 발광부 상부에 적층되어 형성되는 고전도성 고분자층; 고전도성 고분자층 상부에 적층되어 형성되는 제2 고분자 발광부; 및 제2 고분자 발광부 상부에 형성되는 상부전극을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a visible light wavelength variable laminated high polymer light emitting device comprising: a first polymer light emitting portion laminated on a lower electrode formed on a substrate; A highly conductive polymer layer laminated on the first polymer light emitting portion; A second polymer light emitting portion formed on the high conductive polymer layer; And an upper electrode formed on the second polymer light emitting portion.

여기서, 상기 제1 고분자 발광부는 상기 하부전극에서 전자를 제1 발광층으로 전달하는 역구조(inverted)이고, 상기 제2 고분자 발광부는 상기 전도성 고분자층을 하부전극으로 하여 정공을 제2 발광층으로 전달하는 정구조(regular)인 것이 바람직하고, 제1 고분자 발광부는, 하부전극 상부에 적층되어 형성되는 전자 전달층; 전자 전달층 상부에 적층되어 형성되는 제1 고분자 발광층; 및 제1 고분자 발광층 상부에 적층되어 형성되는 제1 정공 전달층을 포함하는 것이 바람직하다.Here, the first polymer light emitting portion is an inverted structure for transferring electrons from the lower electrode to the first light emitting layer, and the second polymer light emitting portion transmits the holes to the second light emitting layer using the conductive polymer layer as a lower electrode Preferably, the first polymer light emitting portion has an electron transporting layer formed by being laminated on the lower electrode. A first polymer light emitting layer laminated on the electron transport layer; And a first hole transporting layer laminated on the first polymer light emitting layer.

또한, 상기 전자 전달층은, ZnO(Zinc Oxide) 및 PEI(polyethyleneimine) 중 적어도 하나를 재질로 하는 것이 바람직하고, 상기 제1 정공 전달층은, 이소프로필 알콜(isopropyl alcohol)과 PEODT:PSS를 1:1로 혼합된 개질된 PEDOT:PSS층인 것이 바람직하며, 상기 고전도성 고분자층은, PEDOT:PSS 층인 것이 바람직하다.Preferably, the electron transport layer is made of at least one of ZnO (zinc oxide) and PEI (polyethyleneimine), and the first hole transport layer is made of isopropyl alcohol and PEODT: : 1, and the highly conductive polymer layer is preferably a PEDOT: PSS layer.

더하여, 제2 고분자 발광부는, 고전도성 고분자층 상부에 적층되어 형성되는 제2 정공 전달층; 및 상기 제2 정공 전달층 상부에 적층되어 형성되는 제2 고분자 발광층을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 제2 정공 전달층은, 이소프로필 알콜(isopropyl alcohol)과 PEODT:PSS를 1:1로 혼합된 개질된 PEDOT:PSS층인 것이 바람직하다.In addition, the second polymer light emitting portion may include: a second hole transporting layer formed on the high conductive polymer layer; And a second polymer light emitting layer laminated on the second hole transport layer, wherein the second hole transport layer comprises a mixture of isopropyl alcohol and PEODT: PSS in a ratio of 1: 1 Modified PEDOT: PSS layer.

또한, 상기 제1 고분자 발광부는 상기 하부전극에서 정공을 제1 발광층으로 전달하는 정구조(regular)이고, 상기 제2 고분자 발광부(500)는 상기 전도성 고분자층을 하부전극으로 하여 전자를 제2 발광층으로 전달하는 역구조(inverted)인 것이 바람직하다.In addition, the first polymer light emitting portion is a regular structure for transmitting holes from the lower electrode to the first light emitting layer, and the second polymer light emitting portion 500 uses the conductive polymer layer as a lower electrode, And is inverted to transmit it to the light emitting layer.

그리고, 본 발명의 제2 특징은, 기판에 형성된 하부전극 상부에 적층되어 형성되는 제1 고분자 발광부와, 제1 고분자 발광부 상부에 적층되어 형성되는 제1 고전도성 고분자층, 고전도성 고분자층 상부에 적층되어 형성되는 제2 고분자 발광부와, 제2 고분자 발광부 상부에 형성되는 상부전극을 포함하여 구비되는 제1 발광모듈; 및 상부전극 상부에 적층되어 형성되는 제3 고분자 발광부와, 제3 고분자 발광부 상부에 적층되어 형성되는 제2 고전도성 고분자층과, 제2 고전도성 고분자층 상부에 적층되어 형성되는 것으로 제3 고분자 발광부와 발광 파장과 서로 다른 발광 파장을 갖는 제4 고분자 발광부와, 제4 고분자 발광부 상부에 적층되어 형성되는 제2 상부전극을 포함하여 구비되는 제2 발광모듈을 포함한다.A second aspect of the present invention is summarized as a light emitting device comprising: a first polymer light emitting portion laminated on a lower electrode formed on a substrate; a first high polymer layer laminated on the first polymer light emitting portion; A first light emitting module including a second polymer light emitting portion laminated on the first polymer light emitting portion and an upper electrode formed on the second polymer light emitting portion; And a second high polymer layer stacked on top of the third polymer light emitting section, and a third high polymer layer stacked on the second high polymer layer, And a second light emitting module including a polymer light emitting portion, a fourth polymer light emitting portion having an emission wavelength different from that of the light emitting wavelength, and a second upper electrode stacked on the fourth polymer light emitting portion.

여기서, 상기 제1 발광모듈 및 제2 발광모듈은 서로 다른 발광 파장을 갖는 것이 바람직하고, 상기 제1 고분자 발광부 및 제3 고분자 발광부는 상기 하부전극에서 전자를 발광층으로 전달하는 정구조(regular)이고, 상기 제2 고분자 발광부 및 제4 고분자 발광부는 상기 전도성 고분자층을 하부전극으로 하여 정공을 발광층으로 전달하는 역구조(inverted)인 것이 바람직하다.The first polymer light emitting portion and the third polymer light emitting portion may have a regular structure for transmitting electrons from the lower electrode to the light emitting layer, And the second polymer light emitting portion and the fourth polymer light emitting portion are inverted to transmit the holes to the light emitting layer using the conductive polymer layer as a lower electrode.

더하여, 상기 제1 고분자 발광부(300) 및 제3 고분자 발광부는 상기 하부전극에서 정공을 발광층으로 전달하는 역구조(inverted)이고, 상기 제2 고분자 발광부 및 제4 고분자 발광부는 상기 전도성 고분자층을 하부전극으로 하여 전자를 발광층으로 전달하는 정구조(regular)인 것이 바람직하고, 발광부는, 정공을 발광층으로 전달하는 정공 전달층, 발광층 및 전자를 발광층으로 전달하는 전자 전달층을 포함하는 것이 바람직하다.In addition, the first polymer light emitting unit 300 and the third polymer light emitting unit are inverted to transfer holes from the lower electrode to the light emitting layer, and the second polymer light emitting unit and the fourth polymer light emitting unit are formed on the conductive polymer layer The light emitting portion preferably includes a hole transporting layer for transporting holes to the light emitting layer, an emitting layer, and an electron transporting layer for transporting electrons to the light emitting layer Do.

또한, 전자 전달층은, ZnO(Zinc Oxide) 및 PEI(polyethyleneimine) 중 적어도 하나를 재질로 하는 것이 바람직하고, 정공 전달층은, 이소프로필 알콜(isopropyl alcohol)과 PEODT:PSS를 1:1로 혼합된 개질된 PEDOT:PSS층인 것이 바람직하며, 고전도성 고분자층은 PEDOT:PSS 층으로 형성하는 것이 바람직하다.Preferably, the electron transport layer is made of at least one of ZnO (zinc oxide) and PEI (polyethyleneimine), and the hole transport layer is formed by mixing isopropyl alcohol and PEODT: PSS in a ratio of 1: 1 Modified PEDOT: PSS layer, and the highly conductive polymer layer is preferably formed of a PEDOT: PSS layer.

또한, 바람직하게는 상기 제1 발광모듈 및 제2 발광모듈 중 적어도 어느 하나에 백색광이 발광되는 것일 수 있고, 상부전극 및 제2 상부전극 중 적어도 하나에 직류전압 또는 교류전압이 인가되는 것일 수 있으며, 상기 고전도성 고분자층은 외부회로와 전기적으로 연결되지 않는 것일 수 있다.Preferably, white light may be emitted to at least one of the first light emitting module and the second light emitting module, and a DC voltage or an AC voltage may be applied to at least one of the upper electrode and the second upper electrode. , The highly conductive polymer layer may not be electrically connected to an external circuit.

본 발명의 제3 특징은 기판에 형성된 하부전극 상부에 적층되어 형성되는 제1 고분자 발광부; 제1 고분자 발광부 상부에 적층되어 형성되는 제1 고전도성 고분자층; 고전도성 고분자층 상부에 적층되어 형성되는 제2 고분자 발광부; 제2 고분자 발광부 상부에 적층되어 형성되는 제2 고전도성 고분자층; 제2 고전도성 고분자층 상부에 적층되어 형성되는 제3 고분자 발광부; 및 제3 고분자 발광부 상부에 형성되는 상부전극을 포함한다.According to a third aspect of the present invention, there is provided a light emitting device comprising: a first polymer light emitting portion laminated on a lower electrode formed on a substrate; A first highly conductive polymer layer laminated on the first polymer light emitting portion; A second polymer light emitting portion formed on the high conductive polymer layer; A second highly conductive polymer layer laminated on the second polymer light emitting portion; A third polymer light emitting portion formed on the second highly conductive polymer layer; And an upper electrode formed on the third polymer light emitting portion.

본 발명의 제4 특징은 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 제조방법으로, (a) 기판에 형성된 하부전극 상부에 용액공정으로 제1 고분자 발광부를 적층하는 단계; (b) 제1 고분자 발광부 상부에 용액공정으로 고전도성 고분자층을 적층하는 단계; (c) 고전도성 고분자층 상부에 용액공정으로 제1 고분자 발광부와 서로 다른 발광 파장을 갖는 제2 고분자 발광부를 적층하는 단계; 및 (d) 제2 고분자 발광부 상부에 상부전극을 형성하는 단계를 포함한다.A fourth aspect of the present invention is summarized as a method of manufacturing a visible light wavelength variable varnish type polymer light emitting device, comprising the steps of: (a) stacking a first polymer light emitting portion on a lower electrode formed on a substrate by a solution process; (b) depositing a highly conductive polymer layer on the first polymer light emitting portion by a solution process; (c) stacking a first polymer light emitting portion and a second polymer light emitting portion having different light emission wavelengths on the high conductive polymer layer by a solution process; And (d) forming an upper electrode on the second polymer light emitting portion.

본 발명의 제4 특징은 (a) 기판에 하부전극 상부에 제1 고분자 발광부, 고전도성 고분자층, 제1 고분자 발광부 및 상부전극이 용액공정으로 적층되어 구비되는 제1 발광 모듈을 형성하는 단계; 및 (b) 상부전극(600) 상부에 제3 고분자 발광부, 고전도성 고분자층, 제4 고분자 발광부 및 제2 상부전극이 용액공정으로 적층되어 구비되는 제2 발광 모듈을 형성하는 단계를 포함한다.A fourth feature of the present invention resides in that (a) a first light emitting module in which a first polymer light emitting portion, a high conductivity polymer layer, a first polymer light emitting portion, and an upper electrode are laminated by a solution process is formed on a lower electrode, step; And (b) forming a second light emitting module in which a third polymer light emitting portion, a high conductive polymer layer, a fourth polymer light emitting portion, and a second upper electrode are stacked by a solution process on the upper electrode 600 do.

여기서, 상기 용액공정은, 스핀코팅으로 박막 형성하는 공정인 것이 바람직하고, 제1 고분자 발광부는 역구조로 형성되고, 제2 고분자 발광부는 정구조로 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, the solution process is a process of forming a thin film by spin coating, wherein the first polymer light emitting portion is formed in an inverted structure and the second polymer light emitting portion is formed in a definite structure.

본 발명에 따른 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 및 그 제조방법은 다음과 같은 효과를 가진다.The visible light wavelength variable light-emitting device and the method of manufacturing the same according to the present invention have the following effects.

첫째, 본 발명은 유기 발광고분자, 고전도성 고분자 및 무기물 산화물을 포함하며 두 가지 색의 발광 유닛을 적층하여, 종래의 발광소자에 비하여 다양한 가시광 파장의 발광 구현과 미세하게 색 조절된 발광 구현이 가능한 가시광 파장 가변형 발광소자 및 그 제조방법을 제공한다.First, the present invention relates to an organic electroluminescent device which includes an organic light emitting polymer, a highly conductive polymer, and an inorganic oxide, and luminescent units of two colors are stacked to realize light emission with various visible wavelengths and light emission A visible light wavelength variable light emitting device and a method of manufacturing the same are provided.

둘째, 본 발명은 적어도 두 개 이상의 유닛을 연결하는 외부회로와의 연결을 요구하지 않는 고전도성 고분자 층을 포함하는 구조를 형성함으로써, 선택적 발광 또는 서로 다른 색의 발광 조합 또는 연속적인 발광을 통해 백색광을 구현할 수 있는 가시광 파장 가변형 발광소자 및 그 제조방법을 제공한다.Secondly, the present invention provides a structure including a highly conductive polymer layer that does not require connection with an external circuit connecting at least two units, so that a white light The present invention also provides a visible light wavelength variable light emitting device and a method of manufacturing the same.

셋째, 본 발명은 종래의 구조와는 다르게 역구조 및 정구조 발광 유닛의 배치를 달리하여 적층하는 구조를 제안하고, 내부전극과 외부회로 간의 연결(contact)이 필요 없이 구동할 수 있는 새로운 개념의 가시광 파장 가변형 발광소자 및 그 제조방법을 제공한다.Third, the present invention proposes a structure in which the arrangement of the inverse structure and the light emitting unit different from the conventional structure are differently stacked, and a new concept of the structure in which the connection between the internal electrode and the external circuit is unnecessary A visible light wavelength variable light emitting device and a method of manufacturing the same are provided.

넷째, 본 발명은 용액 공정을 통한 저비용 제조 및 대면적 발광소자 제작을 통한 가격 경쟁력을 가질 수 있는 가시광 파장 가변형 발광소자 및 그 제조방법을 제공한다.Fourth, the present invention provides a visible light wavelength tunable light emitting device and a method of manufacturing the same, which can be manufactured at a low cost through a solution process and cost competitive by manufacturing a large area light emitting device.

다섯째, 교류전압의 정전압과 음전압의 크기를 조정하여 상하부의 발광 유닛의 발광크기의 차이를 이용하여 가시광 파장을 가변할 수 있는 발광소자 및 그 제조방법을 제공한다.Fifth, there is provided a light emitting device capable of varying the wavelength of visible light by adjusting the magnitude of the constant voltage and the negative voltage of the AC voltage and using the difference of the light emission sizes of the upper and lower light emitting units.

본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other solutions not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 적층 구조를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 적층 구조의 다양한 예를 나타낸 모식도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 적층 구조를 예시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예로서, 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 적층 구조를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 적용되는 발광모듈의 적층구조를 예시한 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 제조방법의 흐름을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 발광소자의 적층 구조를 TEM 사진이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 발광소자의 원소에 따른 적층도 분석 실험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 10 내지 도 13는 본 발명의 실시예에 따른 발광소자에 직류 정 및 역전압 그리고 교류전압 인가 시 발광특성을 비교하여 나타낸 실험의 결과이다.
도 14은 교류전압의 양 및 음전압의 크기 조절에 따른 상부 오렌지 하부 청색광 유닛이 적층된 발광다이오드 소자의 스펙트라 측정 실험의 결과이다.
도 15는 교류전압의 양 및 음전압의 크기 조절에 따른 상부 적색광 하부 청색광 유닛이 적층된 발광소자의 스펙트라 측정 실험의 결과이다.
도 16는 교류전압의 양 및 음전압의 크기 조절에 따른 상부 오렌지 혹은 적색광 하부 청색광 유닛이 적층된 발광소자의 색좌표 측정 실험 결과이다.
1 is a perspective view illustrating a laminated structure of a visible light wavelength tunable multilayer polyimide device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing various examples of a laminated structure of a visible light wavelength variable type laminated polymer light emitting device according to an embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating a laminated structure of a visible light wavelength variable type laminated polymer light emitting device according to another embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating a laminated structure of a visible light wavelength tunable laminated polyimide light emitting device according to another embodiment of the present invention.
5 is a view illustrating a stacked structure of a light emitting module according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 are views showing a flow of a method of manufacturing a visible light wavelength variable varnish type polymer light emitting device according to still another embodiment of the present invention.
8 is a TEM photograph showing a laminated structure of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a graph showing the results of an analysis of stacking degree according to elements of a light emitting device according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 10 to 13 are the results of an experiment in which the luminescent characteristics according to the embodiments of the present invention are compared with each other when DC voltage, AC voltage, and AC voltage are applied.
FIG. 14 is a result of a spectral measurement experiment of a light emitting diode device in which an upper orange lower blue light unit is stacked according to the adjustment of the magnitude of the AC voltage and the negative voltage.
FIG. 15 is a result of a spectral measurement experiment of a light emitting device in which an upper red light lower blue light unit according to the adjustment of the magnitude of the AC voltage and the negative voltage is laminated.
FIG. 16 is a graph illustrating a color coordinate measurement result of a light emitting device in which upper orange or red light lower blue light units are stacked according to the magnitude of the AC voltage and the negative voltage.

본 발명의 추가적인 목적들, 특징들 및 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부도면으로부터 보다 명료하게 이해될 수 있다. Further objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 도모할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 아래에서 설명되고 도면에 도시된 예시들은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Before describing the present invention in detail, it is to be understood that the present invention is capable of various modifications and various embodiments, and the examples described below and illustrated in the drawings are intended to limit the invention to specific embodiments It is to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises" or "having" and the like refer to the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

또한, 명세서에 기재된 "...부", "...유닛", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미할 수 있다.Further, terms such as " part, "" unit," " module, "and the like described in the specification may mean a unit for processing at least one function or operation.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In the following description of the present invention with reference to the accompanying drawings, the same components are denoted by the same reference numerals regardless of the reference numerals, and redundant explanations thereof will be omitted. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 적층 구조를 나타낸 사시도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자는, 기판(100)에 형성된 하부전극(200) 상부에 적층되어 형성되는 제1 고분자 발광부(300); 제1 고분자 발광부(300) 상부에 적층되어 형성되는 고전도성 고분자층(400); 고전도성 고분자층(400) 상부에 적층되어 형성되는 제2 고분자 발광부(500); 및 제2 고분자 발광부(500) 상부에 형성되는 상부전극(600)을 포함하여 구성된다.1 is a perspective view illustrating a laminated structure of a visible light wavelength tunable multilayer polyimide device according to an embodiment of the present invention. 1, a visible light wavelength variable type multi-layered polymer light emitting device according to an embodiment of the present invention includes: a first polymer light emitting portion 300 formed on a lower electrode 200 formed on a substrate 100; A highly conductive polymer layer 400 laminated on the first polymer light emitting portion 300; A second polymer light emitting part 500 laminated on the high conductive polymer layer 400; And an upper electrode 600 formed on the second polymer light emitting unit 500.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 고분자 발광소자는 하부전극(200)/제1 고분자 발광부(300)/고전도성 고분자층(400)/제2 고분자 발광부(500)/상부전극(600)으로 적층된 구조로서, 역구조와 정구조를 고전도성 고분자층(400)으로 연결되어 적층 구조로써, 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자를 제공한다.As described above, the polymer light emitting device according to the embodiment of the present invention includes the lower electrode 200, the first polymer light emitting portion 300, the high conductive polymer layer 400, the second polymer light emitting portion 500, and the upper electrode 600 The present invention provides a visible light wavelength variable laminated polymer light emitting device having a laminate structure in which an inverse structure and a definite structure are connected by a high conductivity polymer layer 400.

그리고, 도 1에서 예시된 고분자 발광소자는 직류 또는 교류를 전원으로 사용하며, 외부회로와의 연결(contact)은 상부 및 하부전극(200)에만 이루어지며 하부전극(200)에서 전자가 발광층으로 주입되고 가운데 연결 층인 고전도성 고분자층(400)에서 정공이 발광층으로 주입되어 발광하는 구조이다.The polymer light emitting device illustrated in FIG. 1 uses direct current or alternating current as a power source, and a contact with an external circuit is made only in the upper and lower electrodes 200. In the lower electrode 200, And a hole is injected into the light emitting layer to emit light in the high conductivity polymer layer 400 which is the middle connecting layer.

여기서, 제1 고분자 발광부(300) 및 제2 고분자 발광부(500)는, 전자 전달층 또는 정공전달층 및 고분자 발광층으로 구성되는 것이 바람직한데, 적층되는 순서에 따라 정구조 및 역구조의 고분자 발광부를 형성하게 된다. 정구조는 하부전극(200)에서 정공을 캐리어로 발광층에 유입되는 구조로서, 하부전극(200)/정공 전달층/고분자 발광층의 적층 구조를 형성하는 것이고, 역구조는 하부전극(200)에서 전자를 캐리어로 발광층에 유입되는 구조로서, 하부전극(200)/전자 전달층/고분자 발광층의 적층 구조를 형성하는 구조이다.The first polymer light emitting unit 300 and the second polymer light emitting unit 500 are preferably composed of an electron transporting layer or a hole transporting layer and a polymer light emitting layer. Thereby forming a light emitting portion. The positive structure is a structure in which holes are injected into the light emitting layer as a carrier in the lower electrode 200 and forms a laminated structure of the lower electrode 200 / hole transport layer / polymer light emitting layer, As a carrier, into the light emitting layer, and forms a laminated structure of the lower electrode 200 / electron transport layer / polymer light emitting layer.

도 1에 나타낸 제1 고분자 발광부(300)의 구조는, 하부전극(200) 상부에 전자 전달층(310)/ 제1 고분자 발광층(파란색)(350)/ 제1 정공 전달층(330)의 적층구조를 예시하고 있고, 제2 고분자 발광부(500)의 구조는, 고전도성 고분자층(400) 상부에 제2 정공 전달층(530)/제2 고분자 발광층(550)(오렌지 또는 적색)의 적층구조를 예시하고 있다.The structure of the first polymer light emitting portion 300 shown in FIG. 1 is such that the electron transport layer 310 / the first polymer light emitting layer (blue) 350 / the first hole transport layer 330 And the structure of the second polymer light emitting portion 500 is a structure in which the second hole transport layer 530 / the second polymer light emitting layer 550 (orange or red) is formed on the high conductivity polymer layer 400 A laminated structure is exemplified.

여기서 발광층은 유기발광 고분자 층으로, RGB 기본 유기발광 고분자뿐만 아니라, 그 밖의 다른 색을 발광하는 다양한 유기발광 고분자를 재질로 하여 형성하는 것이 모두 가능하다.Here, the light emitting layer may be an organic light emitting polymer layer, and may be formed using various organic electroluminescent polymers that emit not only RGB basic organic light emitting polymers but also other colors.

RGB 유기발광 고분자로서, 녹색(Green) 발광 고분자 F8BT[poly[(9,9-di-n-octylfluorenyl-2,7-diyl)-alt-(benzo[2,1,3]thiadiazol-4,8-diyl)]는 합성하여 사용하는 것이 바람직하고, 적색(Red) 발광 폴리스피로 공중합체와 파란색(Blue) 발광 폴리스피로바이플루오렌계 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 오렌지 컬러 및 옐로우 발광폴리스파이로 바이 플루오렌계 공중합체를 사용하는 것이 바람직하다.As the RGB organic electroluminescent polymer, a green light emitting polymer F8BT [poly [(9,9-di-n-octylfluorenyl-2,7-diyl) -alt- (benzo [2,1,3] thiadiazol- -diyl) is preferably synthesized and used, and it is preferable to use a red-emitting polypyrrole copolymer and a blue-emitting polypyrrofibifluorene-based copolymer. Further, it is preferable to use an orange color and yellow light-emitting polypyrifluorophenylene copolymer.

또한, 본 발명의 실시예에서는 RGB를 혼합한 고분자 발광층을 사용하는 것도 가능한데, 각 적색(Red), 녹색(Green), 파란색(Blue) 각 단색 발광 고분자만을 사용한 경우에 대비하여 훨씬 휘도가 증가한다.In addition, in the embodiment of the present invention, it is also possible to use a polymer light emitting layer in which R, G, and B are mixed. However, brightness is much increased in comparison with each of red, green and blue monochromatic light emitting polymers .

즉, 본 발명의 실시예에 사용되는 제1 고분자 발광부(300) 및 제2 고분자 발광부(500)의 고분자 발광층에 사용되는 발광 고분자는 단독 색의 발광 고분자뿐만 아니라, 적색, 녹색 및 파란색의 발광 고분자의 혼합 고분자(이하에서 "RGB" 발광 고분자라 칭함)를 사용하는 경우 RGB 사이의 FRET(fluorescence resonance energy transfer) 현상을 통하여 단독 색만의 발광에 비하여 훨씬 휘도가 증가함을 확인할 수 있다. 물론 적색과 녹색, 적색과 파란색, 녹색과 파란색의 2종의 발광 고분자를 사용하는 경우에도 이종 발광 고분자 사이의 FRET으로 인하여 단독으로 사용할 때보다 휘도를 높일 수 있다.That is, the light emitting polymer used in the polymer light emitting layer of the first polymer light emitting portion 300 and the second polymer light emitting portion 500 used in the embodiment of the present invention is not limited to a single color light emitting polymer, In the case of using a mixed polymer of light emitting polymers (hereinafter, referred to as "RGB" light emitting polymer), it can be seen that the luminance is much increased by FRET (fluorescence resonance energy transfer) phenomenon between R, G, and B alone. Of course, even when two kinds of light emitting polymers such as red and green, red and blue, and green and blue are used, the brightness can be increased by using FRET between the different light emitting polymers.

또한 도 1에 예시한 실시예와 다르게 적색(R), 녹색(G) 및 파란색(B) 계열의 색 중에서 보색에 해당하는 색깔의 발광층을 조합하여 제 1 고분자(350) 발광층 및 제2 고분자 발과층(550)을 형성함으로써, 백색광 또는 가시광 파장의 발광을 구현할 수 있음은 물론이다.1, the light emitting layers of the colors corresponding to the complementary colors among the red (R), green (G), and blue (B) series colors are combined to form the first polymer 350 light emitting layer and the second polymer It is needless to say that by forming the over-layer 550, light emission of white light or visible light wavelength can be realized.

그리고, 도 1의 발명의 실시예에서 나타나는 전자 전달층(310)은, ZnO(Zinc Oxide) 및 PEI(polyethyleneimine) 중 적어도 하나를 재질로 하는 것이 바람직하고, 정공 전달층(330,530)은 이소프로필 알콜(isopropyl alcohol)과 PEODT:PSS를 1:1로 혼합된 개질된 PEDOT:PSS층인 것이 바람직하다.The electron transport layer 310 shown in the embodiment of FIG. 1 is preferably made of at least one of ZnO (zinc oxide) and PEI (polyethyleneimine), and the hole transport layers 330 and 530 are preferably made of isopropyl alcohol it is preferable that the modified PEDOT: PSS layer is a mixture of isopropyl alcohol and PEODT: PSS in a ratio of 1: 1.

유기 발광소자는 전극 사이의 발광층에 캐리어로서 전자 또는 정공을 효율적으로 전달하고 수송하여 발광효율을 높일 수 있는 전자 전달층(310) 또는 정공 전달(330,530)층이 요구되는데, 전자 전달층(310)으로 ZnO(Zinc Oxide) 및 PEI(polyethyleneimine)를 재질로 하는 것이 바람직하고, 정공 전달층(330,530)으로 일반적으로 정공 주입층(hole injection layer)으로 많이 사용되는 PEDOT:PSS를 이소프로필 알콜과 혼합시켜 형성되는 개질된 PEDOT:PSS를 재질로 사용하는 것이 바람직하다.The organic light emitting device requires an electron transport layer 310 or a hole transport layer 330 or an electron transport layer 330 capable of efficiently emitting and transporting electrons or holes as a carrier to a light emitting layer between electrodes, PEDOT: PSS, which is generally used as a hole injection layer, is mixed with isopropyl alcohol as the hole transport layers 330 and 530, and ZnO (zinc oxide) and PEI (polyethyleneimine) It is preferable to use modified PEDOT: PSS as a material to be formed.

여기서 고전도성 고분자층(400)은 전도성고분자인 폴리싸이오펜 유도체인 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-폴리(스티렌술포네이트) (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate), PEDOT:PSS)를 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 하부전극(200)은 ITO 투명전극을 사용하는 것이 바람직하고, 상부전극(600)은 AL/LiF 등의 금속 또는 합금을 재질로 하는 전극을 사용하는 것이 바람직하다.Here, the highly conductive polymer layer 400 may be formed of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -poly (styrenesulfonate), poly (3,4-ethylenedioxythiophene) PEDOT: PSS) is preferably used. The lower electrode 200 is preferably an ITO transparent electrode, and the upper electrode 600 is preferably made of a metal such as AL / LiF or an alloy.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 적층 구조의 다양한 예를 나타낸 모식도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 발광소자는 고전도성 고분자층(400)(PEDOT:PSS 층)을 사이에 두고 양쪽에 서로 다른 발광 파장을 갖는 발광부를 형성하고, 발광부를 역구조/정구조(도 2 (a) 참조), 정구조/역구조(도 2 (b) 참조)를 형성할 수 있다.FIG. 2 is a schematic view showing various examples of a laminated structure of a visible light wavelength variable type laminated polymer light emitting device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, a light emitting device according to an embodiment of the present invention includes a light emitting portion having light emitting wavelengths different from each other with a high conductive polymer layer 400 (PEDOT: PSS layer) interposed therebetween, (See FIG. 2 (a)) and a positive structure / reverse structure (see FIG. 2 (b)).

즉, 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 한 소자 내 정구조와 역구조를 적층함으로써, 직류 정방향 전압을 인가한 경우 상부층의 오렌지 혹은 적색 발광 유닛이 작동하여 오렌지 혹은 적색으로 발광하고, 반대로 직류 역전압이 인가되면 하부층인 파란색 발광 유닛이 작동하여 파란색으로 발광을 하게 된다. 또한, 교류 전압 인가 시 상부와 하부 발광 유닛이 교류전압의 극성에 따라 번갈아 가며 작동하여 파란색과 오렌지 혹은 파란색과 적색으로 발광하여 백색광을 구현한다. 50Hz 이상의 주파수에서는 파란색과 오렌지 혹은 적색 구동이 사람 눈으로 구별할 수 없는 빠른 속도로 번갈아 가며 구동하기 때문에 가시광 파장의 백색광으로 인지된다. That is, as shown in FIGS. 1 and 2, when a direct current forward voltage is applied by stacking a device internal structure and an inverse structure, the orange or red light emitting unit in the upper layer operates to emit orange or red light, When a reverse voltage is applied, the blue light emitting unit as a lower layer operates and emits blue light. In addition, when AC voltage is applied, the upper and lower light emitting units alternately operate according to the polarity of the AC voltage to emit blue and orange or blue and red to realize white light. At frequencies above 50 Hz, the blue and orange or red drive is driven at a high speed that can not be distinguished from the human eye, so it is recognized as a white light of visible light wavelength.

이와 같이 서로 다른 발광 파장을 갖는 고분자 발광부(300,500)를 고전도성 고분자층(400)을 사이에 두고 배치하고, 하부전극(200) 및 상부전극(600)에 직류 전압을 인가하게 되면, 각 발광부의 캐리어가 발광층으로 이동하여 선택적인 발광을 하게 되고, 교류전압을 인가하게 되면, 서로 다른 파장의 광이 혼합되거나 연속적인 발광을 통해 가시광 파장의 빛을 발광하게 된다. 그러므로, 적색, 녹색 및 파란색 계열의 다양한 발광층을 서로 조합시켜 형성하는 것도 가능하다. When the polymer light emitting units 300 and 500 having different emission wavelengths are disposed with the high conductive polymer layer 400 interposed therebetween and the DC voltage is applied to the lower electrode 200 and the upper electrode 600, The negative carriers move to the light emitting layer to selectively emit light. When alternating voltage is applied, lights of different wavelengths are mixed, or light of a visible light wavelength is emitted through continuous light emission. Therefore, it is also possible to form various light emitting layers of red, green and blue series in combination with each other.

그리고, 본 발명의 실시예는 서로 다른 발광 파장을 갖는 고분자 발광부(300,500) 사이에 고전도성 고분자층(400)을 형성하여 플로팅 전극(floating electrode)의 기능을 수행함으로써, 2개 이상의 발광부의 동작을 위한 내부전극과 외부회로와의 연결(contact)을 필요로 하지 않고, 하부전극(200) 및 상부전극(600)에 대한 직류 또는 교류전압을 인가하여 선택적인 발광 또는 2개 이상의 발광소자를 동작시켜 가시광 파장의 발광을 구현할 수 있다는 점에서, 소자 및 회로 구성이 간단하고 제조가 용이할 뿐만 아니라, 회로 연결(contact)에 의한 불량률 및 전력 손실을 줄일 수 있다는 큰 장점이 있다.In the embodiment of the present invention, a highly conductive polymer layer 400 is formed between the polymer light emitting units 300 and 500 having different light emission wavelengths to function as a floating electrode, so that the operation of two or more light emitting units A direct current or an alternating voltage is applied to the lower electrode 200 and the upper electrode 600 to selectively emit light or to operate two or more light emitting devices without needing a contact between the internal electrode and the external circuit It is possible to realize the light emission of the visible light wavelength. Thus, the device and the circuit structure are simple and easy to manufacture, and the defect rate and the power loss due to the circuit connection can be reduced.

보다 구체적으로, 직류 또는 교류전압 인가에 따른 본 발명의 실시예에 따른 발광소자의 동작을 살펴보면, 역구조와 정구조를 적층하여 교류전압이 인가되었을 경우, 번갈아 위/아래 셀이 따로 작동하는 구조이다. 예를 들어, 도 1에 나타낸 바와 같이, 역/정구조의 소자의 경우, 정방향(forward) 바이어스에서 위쪽 셀만 작동하여 오렌지 색을 발광하며 아래 셀은 작동하지 않고, 반대로 역방향(reverse) 바이어스가 인가되는 경우, 아래쪽 셀만 작동하여 아래 파란색(Blue)을 발광하며 위쪽 셀을 작동하지 않는다. More specifically, the operation of the light emitting device according to the embodiment of the present invention in accordance with the application of direct current or alternating current voltage will be described as follows: when the alternating voltage is applied by stacking the reverse structure and the positive structure, to be. For example, as shown in FIG. 1, in the case of a device having a reverse / positive structure, only the upper cell operates at a forward bias to emit orange light and the lower cell does not operate, and the reverse bias is applied , Only the lower cell will operate and emit blue below, and the upper cell will not operate.

그리고, +와 -가 번갈아 가며 바뀌는 사인파 교류전압을 인가하였을 경우 +인가 시 위쪽 셀만 작동하고 -인가 시 아래 셀만 작동하지만, 교류 전압의 주파수가 높아질 경우, 즉 +와 -가 빠른 속도로 바뀌는 경우(50Hz의 경우 0.02초 주기로 +와 -가 변함) 이럴 경우 위쪽 셀과 아래쪽 셀이 빠른 속도로 번갈아 가며 작동하게 된다. If + sinusoidal alternating voltage is applied alternately, the upper cell operates only when the + is applied, and only the lower cell operates when applied. However, when the frequency of the AC voltage increases, that is, when + and - In case of 50Hz, + and - change in 0.02sec cycle) In this case, the upper cell and the lower cell alternately operate at high speed.

따라서 사람 눈에는 번갈아 가며 켜지는 것이 구분이 되지 않고 위 아래 색이 합쳐진 색으로 보이게 된다. 또한 교류전압의 +와 -의 크기를 조절할 경우 (+20/-10V 형태의 비대칭 교류전압 인가 시) 위 아래 셀의 밝기를 조절할 수 있게 되어 오렌지 변이(shift) 된 백색광 혹은 파란색(blue) 변이(shift) 된 백색광을 구현할 수 있게 된다.Therefore, in the human eye, turning on alternating colors is not distinguished, but the upper and lower colors are combined. In addition, when the magnitude of + and - of the AC voltage is adjusted (when an asymmetric AC voltage of + 20 / -10 V is applied), the brightness of the upper and lower cells can be adjusted, shifted white light can be implemented.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 적층 구조를 예시한 도면이다.3 is a view illustrating a laminated structure of a visible light wavelength variable type laminated polymer light emitting device according to another embodiment of the present invention.

도 3의 실시예는 도 1의 실시예와 달리, 역구조/제1 고전도성 고분자층/정구조/제2 고전도성 고분자층/역구조의 적층구조로 형성하여, 3개의 발광부를 2개의 고전도성 고분자층을 사이에 적층하여 형성하고 하부전극(200) 및 상부전극(600)에 직류 또는 교류전압을 인가함으로써, 각 발광부의 발광 조합으로 가시광 파장의 발광을 구현할 수 있는 고분자 발광소자를 제공할 수 있게 된다. The embodiment of FIG. 3 differs from the embodiment of FIG. 1 in that the three light emitting portions are formed as a two-layered structure having a reverse structure, a first highly conductive polymer layer, a normal structure, a second highly conductive polymer layer, There is provided a polymer light emitting device capable of realizing light emission of a visible light wavelength by combining a light emitting unit with a DC or AC voltage applied to a lower electrode 200 and an upper electrode 600 by stacking a conductive polymer layer therebetween .

즉, 역구조/정구조/역구조의 적층 구조로 3개의 서로 다른 발광 파장을 갖는 발광부를 적층하여 형성하는 것도 가능한데, 예를 들어, 적색(R), 녹색(G), 파란색(B)의 발광 파장을 갖는 발광부 3개를 고전도성 고분자층(400)으로 연결하여 발광모듈을 형성하고, 하부전극(200) 및 상부전극(600)의 직류 또는 교류전압의 인가만으로 가시광 파장의 백색광을 구현할 수 있게 된다.That is, it is also possible to form a light emitting portion having three different light emitting wavelengths in a stacked structure of a reverse structure, a positive structure, and a reverse structure by, for example, The light emitting module is formed by connecting the three light emitting portions having the light emitting wavelength with the high conductive polymer layer 400 and the white light having the visible light wavelength is realized by applying the direct current or alternating voltage of the lower electrode 200 and the upper electrode 600 .

도 3의 실시예에서는 역구조/정구조/역구조의 적층구조를 예시하고 있지만, 각층의 구조는 다양하게 배치할 수 있고, 서로 교대적인 적층 구조 외에도 더블 구조 층을 형성하는 적층구조를 형성할 수도 있다.Although the embodiment of FIG. 3 exemplifies the laminated structure of the reverse structure, the positive structure, and the reverse structure, the structure of each layer can be variously arranged, and the laminated structure forming the double structure layer is formed in addition to the alternate lamination structure It is possible.

도 4은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 적층 구조를 나타낸 사시도이고, 도 5는 발광모듈의 적층구조를 예시한 도면이다.FIG. 4 is a perspective view showing a laminated structure of a visible light wavelength variable type laminated polyimide light emitting device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a view illustrating a laminated structure of a light emitting module.

도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 발광소자는, 기판(100)에 형성된 하부전극(200) 상부에 적층되어 형성되는 제1 고분자 발광부(300)와, 제1 고분자 발광부(300) 상부에 적층되어 형성되는 제1 고전도성 고분자층(400), 고전도성 고분자층(400) 상부에 적층되어 형성되는 제2 고분자 발광부(500)와, 제2 고분자 발광부(500) 상부에 형성되는 상부전극(600)을 포함하여 구비되는 제1 발광모듈; 및 상부전극(600) 상부에 적층되어 형성되는 제3 고분자 발광부(700)와, 제3 고분자 발광부(700) 상부에 적층되어 형성되는 제2 고전도성 고분자층(400)과, 제2 고전도성 고분자층(400) 상부에 적층되어 형성되는 것으로 제3 고분자 발광부(700)와 발광 파장과 서로 다른 발광 파장을 갖는 제4 고분자 발광부(900)와, 제4 고분자 발광부(900) 상부에 적층되어 형성되는 제2 상부전극(980)을 포함하여 구비되는 제2 발광모듈을 포함하여 구성된다.3, the light emitting device according to the embodiment of the present invention includes a first polymer light emitting portion 300 formed on a lower electrode 200 formed on a substrate 100, A second polymer light emitting portion 500 laminated on the high conductivity polymer layer 400 and a second polymer light emitting portion 500 formed on the second polymer light emitting portion 500, A first light emitting module including an upper electrode 600 formed on an upper portion thereof; A third polymer light emitting portion 700 formed on the upper electrode 600 and stacked on the second polymer light emitting portion 700, a second highly conductive polymer layer 400 formed on the third polymer light emitting portion 700, A fourth polymer light emitting portion 900 having an emission wavelength different from that of the third polymer light emitting portion 700 and a fourth polymer light emitting portion 900 having an emission wavelength different from that of the third polymer light emitting portion 900, And a second upper electrode 980 stacked on the second upper electrode 980.

이처럼, 본 발명의 실시예는, 2개의 발광부를 고전도성 고분자층(400)으로 연결한 발광모듈을 2개 이상 적층한 구조로서, 도 1 및 도 2에 실시예와 같이 서로 다른 발광 파장을 갖는 발광부를 역구조 및 정구조로 형성된 발광모듈을 적층하여 내부회로와 외부회로의 연결(contact) 없이 하부전극(200), 상부전극(600) 및 제2 상부전극(600)의 전압인가만으로 다양한 파장의 빛을 조합하거나 연속적으로 발광시켜 가시광 파장대(400nm 내지 800nm)의 빛을 발광할 수 있는 발광소자를 제공한다. 즉, 여러 개의 서로 다른 발광파장을 갖는 발광부 또는 발광모듈을 본 발명의 실시예와 같은 구조로 조합시켜 적층 함으로써, 다양한 가시광 파장대의 발광소자를 용이하게 구현할 수 있게 된다.As described above, the embodiment of the present invention has a structure in which two or more light emitting modules each including two light emitting portions connected by a highly conductive polymer layer 400 are stacked, and the light emitting modules having different light emitting wavelengths The light emitting module having the inverse structure and the definite structure is laminated so that the light emitting part can be laminated by applying voltages of the lower electrode 200, the upper electrode 600 and the second upper electrode 600 without contact between the inner circuit and the external circuit, (400 nm to 800 nm) by emitting light in a visible light wavelength band. That is, by combining a light emitting portion or a light emitting module having a plurality of different light emitting wavelengths in a structure similar to that of the embodiment of the present invention, light emitting devices having various visible light wavelength ranges can be easily realized.

도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 제조방법의 흐름을 나타낸 도면이다.6 and 7 are views showing a flow of a method of manufacturing a visible light wavelength variable varnish type polymer light emitting device according to still another embodiment of the present invention.

도 6에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 제조방법은, (a) 기판(100)에 형성된 하부전극(200) 상부에 용액공정으로 제1 고분자 발광부(300)를 적층하는 단계(S100); (b) 제1 고분자 발광부(300) 상부에 용액공정으로 고전도성 고분자층(400)을 적층하는 단계(S200); (c) 고전도성 고분자층(400) 상부에 용액공정으로 제1 고분자 발광부(300)와 서로 다른 발광 파장을 갖는 제2 고분자 발광부(500)를 적층하는 단계(S300); 및 (d) 제2 고분자 발광부(500) 상부에 상부전극(600)을 형성하는 단계(S400)를 포함하여 구성된다.6, a method of manufacturing a visible light wavelength variable type multi-layered polymer light emitting device according to an embodiment of the present invention includes the steps of (a) forming a first polymer light emitting portion (not shown) on a lower electrode 200 formed on a substrate 100, 300) (S100); (b) stacking a highly conductive polymer layer (400) on the first polymer light emitting portion (300) by a solution process (S200); (c) stacking a first polymer light emitting part 300 and a second polymer light emitting part 500 having different light emitting wavelengths on the high conductive polymer layer 400 by a solution process (S300); And (d) forming an upper electrode 600 on the second polymer light emitting portion 500 (S400).

도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 제조방법은, (a) 기판(100)에 하부전극(200) 상부에 제1 고분자 발광부(300), 고전도성 고분자층(400), 제1 고분자 발광부(300) 및 상부전극(600)이 용액공정으로 적층되어 구비되는 제1 발광 모듈을 형성하는 단계; 및 (b) 상부전극(600) 상부에 제3 고분자 발광부(700), 고전도성 고분자층(400), 제4 고분자 발광부(900) 및 제2 상부전극(600)이 용액공정으로 적층되어 구비되는 제2 발광 모듈을 형성하는 단계를 포함하여 구성된다.7, a method of fabricating a visible light wavelength variable type multi-layered polymer light emitting device according to an embodiment of the present invention includes the steps of (a) forming a first polymer light emitting portion 300 on a substrate 100, Forming a first light emitting module including a conductive polymer layer (400), a first polymer light emitting portion (300), and an upper electrode (600) stacked in a solution process; And (b) a third polymer light emitting portion 700, a high conductivity polymer layer 400, a fourth polymer light emitting portion 900, and a second upper electrode 600 are stacked by a solution process on the upper electrode 600 And forming a second light emitting module.

도 6의 실시예는 도 1의 실시예에 따른 발광소자의 제조방법을 나타내는 것이고, 도 7의 실시예는 도 4의 실시예에 따른 발광소자의 제조방법을 나타낸 것으로, 적층되는 모든 층을 스핀코팅과 같은 용액공정으로 제조함으로써, 빠르고 용이하게 제조할 수 있고 제조단가를 낮출 수 있게 된다. 6 shows a method of manufacturing a light emitting device according to the embodiment of FIG. 1, and FIG. 7 shows a method of manufacturing a light emitting device according to the embodiment of FIG. 4, Coating, it is possible to manufacture the film quickly and easily and to reduce the manufacturing cost.

여기서, 상술한 바와 같이 모든 층이 용액공정으로 형성되었으며, 전자 전달층(310)으로 ZnO(Zinc Oxide)와 PEI(polyethyleneimine)를 재질로 하여 형성하고, 정공 전달층으로 개질된 PEDOT:PSS (Clevios P VP AI 4083), 고전도성 고분자 층으로 고전도성 PEDOT:PSS (Clevios PH1000)를 재질로 하여 제조되는 것을 예시한다. Here, all the layers are formed by a solution process as described above. The electron transport layer 310 is formed of ZnO (zinc oxide) and PEI (polyethyleneimine), and PEDOT: PSS P VP AI 4083) and high conductivity PEDOT: PSS (Clevios PH1000) as a high conductivity polymer layer.

즉, 본 발명의 실시예에 따른 발광소자의 제조방법에서는 정구조 및 역구조가 적층된 발광부의 전자 전달층(310)으로 ZnO(Zinc Oxide)와 PEI(polyethyleneimine)를 이용하여 하부전극(200)과 발광층의 전자주입 에너지 장벽을 낮췄으며, 정공 전달층으로 PEDOT:PSS (Clevios P VP AI 4083)을 사용하기 위해 PEDOT:PSS를 이소프로필 알콜(isopropyl alcohol)로 1:1 비율로 희석하였고, 조닐 계면활성제(Zonyl surfactant: FS-300 fluorosurfactant)를 사용하여 발광층 위에서의 코팅성을 높여 고성능의 발광다이오드 소자를 구현하였다. That is, in the method of manufacturing the light emitting device according to the embodiment of the present invention, the lower electrode 200 is formed using ZnO (zinc oxide) and PEI (polyethyleneimine) as the electron transport layer 310 of the light- PEDOT: PSS was diluted with isopropyl alcohol in a 1: 1 ratio to use PEDOT: PSS (Clevios P VP AI 4083) as a hole transport layer, Using a surfactant (Zonyl surfactant: FS-300 fluorosurfactant), the coating property on the light emitting layer was improved to realize a high-performance light emitting diode device.

종래의 적층형 발광다이오드의 경우 증착방법을 통한 소자 형성으로 이루어졌고 용액공정을 통한 적층형 발광다이오드의 경우 상부층 형성시 사용되는 용액이 하부층의 발광층을 녹이거나 손상을 가한다는 단점이 있었으나, 본 발명의 실시예에 따른 제조방법에서는 발광부 사이에 형성되는 고전도성 고분자층(400)인 PEDOT:PSS 층을 형성하여 효과적으로 상부층에 사용되는 용액이 하부 층에 미치는 영향을 크게 줄일 수 있었다.In the case of the conventional laminated light emitting diode, the device is formed by the deposition method. In the case of the laminated light emitting diode through the solution process, the solution used for forming the upper layer has a disadvantage that it melts or damages the light emitting layer in the lower layer. The PEDOT: PSS layer, which is a highly conductive polymer layer 400 formed between the light emitting portions, is formed, and the influence of the solution used for the upper layer effectively on the lower layer can be greatly reduced.

실험 및 결과Experiments and results

본 발명의 실시예에 따라 제조된 발광소자에 적용하여 직류 정방향 전압 20V 인가 시 상부오렌지 발광유닛에서 6000 cd m-2 및 6.7 cd A-1의 오렌지 발광성능을 구현하였고, 직류 역전압 23V 인가 시 하부 파란색 발광유닛에서 1000 cd m-2 및 2.5 cd A-1의 파란색 발광 성능 그리고 교류 전압에서 30V 500Hz 인가 시 상부와 하부 유닛의 합으로 6000 cd m-2 및 3.5 cd A-1의 백색광 성능을 구현하였다. When applied to the light emitting device manufactured according to the embodiment of the present invention, the orange emission performance of 6000 cd m -2 and 6.7 cd A -1 was achieved in the upper orange light emitting unit when the direct current voltage of 20V was applied, Blue light emission performance of 1000 cd m -2 and 2.5 cd A -1 in the lower blue light emitting unit, and white light performance of 6000 cd m -2 and 3.5 cd A -1 as the sum of the upper and lower units when 30 V 500 Hz is applied at the AC voltage Respectively.

미세한 색 조절 구현을 위하여 교류전압의 양 및 음전압의 크기를 조절하였을 경우, 상부와 하부 유닛의 발광 크기를 용이하게 조절할 수 있기 때문에, 두 가지 색의 발광 크기 차이를 이용한 파란색부터 백색 그리고 적색까지 다양한 발광색 조합을 구현할 수 있었다. 또한 일반적으로 교류전압을 다이오드에 인가 시 발생하는 발광의 깜빡임 현상(flickering)을 본 발명의 실시예에 따른 발광소자에서 크게 줄일 수 있었다.In the case of controlling the amount of AC voltage and the size of negative voltage for the implementation of fine color adjustment, since the emission size of the upper and lower units can be easily controlled, blue to white and red Various combinations of luminescent colors could be realized. Also, in general, flickering of light emission generated when an AC voltage is applied to the diode can be greatly reduced in the light emitting device according to the embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 발광소자의 적층 구조를 TEM 사진이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 기판(100)에 ITO 하부전극(200)/전자 전달층(310)(PEI/ZnO)/제 1발광층(파란색 발광층)/고전도성 고분자층(400)(PEDOS:PSS)/정공 전달층(개질된 PEDOS:PSS)/제2 발광층(오렌지 발광층)/상부전극(600)으로 적층된 구조가 명확하게 나타나고 있음을 알 수 있었고, TEM 단면 사진 측정을 통해 각층이 잘 분리되어 적층된 것을 확인하였고 각층의 두께를 측정할 수 있었다.8 is a TEM photograph showing a laminated structure of a light emitting device according to an embodiment of the present invention. 7, the ITO lower electrode 200 / the electron transport layer 310 (PEI / ZnO) / the first light emitting layer (blue light emitting layer) / the high conductivity polymer layer 400 (PEDOS: PSS ) / Hole transport layer (modified PEDOS: PSS) / second luminescent layer (orange luminescent layer) / upper electrode 600, and it was found that the layers were well separated The thickness of each layer was measured.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 발광소자의 원소에 따른 적층도 분석 실험 결과를 나타낸 그래프이다. 도 8에 나타낸 바와 같이, TEM-EDX 원소 분석을 통해 Al, S(PEDOT:PSS), C(발광고분자 및 PEDOT:PSS), Zn(ZnO), ITO가 용액공정을 통해 모두 잘 적층 되어 있는 것을 확인할 수 있었다.8 is a graph showing the results of an analysis of stacking degree according to elements of a light emitting device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, it was confirmed that all of Al, S (PEDOT: PSS), C (light emitting polymer and PEDOT: PSS), Zn (ZnO) I could confirm.

도 10 내지 도 13는 본 발명의 실시예에 따른 발광소자에 직류 정 및 역전압 그리고 교류전압 인가 시 발광특성을 비교하여 나타낸 실험의 결과이다.FIGS. 10 to 13 are the results of an experiment in which the luminescent characteristics according to the embodiments of the present invention are compared with each other when DC voltage, AC voltage, and AC voltage are applied.

도 10에 나타낸 바와 같이, 정전압 인가 시 오렌지광, 역전압 인가 시 파란색광, 교류전압 인가 시 백색광을 보이는 것을 알 수 있었고, EL 스펙트럼을 통해 파장영역을 조사한 결과, 교류전압 인가 시에 발광 세기가 가장 높게 나타남을 알 수 있었다.As shown in FIG. 10, it was found that orange light was observed under application of a constant voltage, blue light was observed upon applying a reverse voltage, and white light was observed upon application of an AC voltage. As a result of examination of a wavelength region through an EL spectrum, And the highest level.

도 11에 나타낸 바와 같이, 역전압을 인가하였을 경우 하부 발광부(Light emitting unit)의 발광으로 파란색 발광을 하였고, 이를 CIE 색좌표를 측정한 결과 파란색좌표 영역의 CIE 값을 가지는 것을 확인하였다. 반대로 정전압을 인가하였을 경우 상부 발광부(LEU)의 발광으로 오렌지 발광을 확인하였고 이를 CIE 좌표로 나타내었고 교류전압 인가 시 파란색과 오렌지 광의 차례대로 발광하여 백색광의 CIE 좌표를 보이는 것을 확인할 수 있었다. As shown in FIG. 11, when a reverse voltage was applied, blue light emitted by the light emission of the lower light emitting unit was observed. As a result of measuring the CIE color coordinates, it was confirmed that the CIE color coordinate value was in the blue coordinate region. On the contrary, when the constant voltage was applied, the orange light emission was confirmed by the emission of the upper light emitting unit (LEU). The orange light emission was indicated by the CIE coordinates, and when the AC voltage was applied, the blue light and the orange light were emitted sequentially to show the CIE coordinates of the white light.

도 12에 나타낸 바와 같이, 직류 역전압 인가 시 파란색광의 발광세기를 전압에 따라 조사하였고, 직류 정전압 인가 시 발광하는 오렌지 발광의 세기를 전압에 따라 조사하였으며 교류 전압 인가 시 발광하는 백색광의 발광세기를 전압에 따라 조사하였다.As shown in FIG. 12, when the DC voltage was applied, the intensity of the blue light was examined according to the voltage. The intensity of the orange light emitted when the DC constant voltage was applied was investigated according to the voltage. Voltage.

도 13에 나타낸 바와 같이, 인가전압에 따른 발광특성 실험을 통해, 정방향(foward) 및 역방향(reverse) 직류전압과 교류전압에 따른 발광소자의 발광효율을 전압에 따라 나타내었다.As shown in FIG. 13, the luminous efficiency of the light emitting device according to the foward and reverse DC voltages and the AC voltage is shown according to the voltage through the experiment of the light emission characteristic according to the applied voltage.

도 14은 교류전압의 양 및 음전압의 크기 조절에 따른 상부 오렌지 하부 파란색광 유닛이 적층된 발광다이오드 소자의 스펙트라 측정 실험의 결과를 나타낸다.FIG. 14 shows a result of a spectral measurement experiment of a light emitting diode device in which blue light units under the upper orange according to the adjustment of the magnitude of the AC voltage and the negative voltage are laminated.

상부 오렌지 하부 파란색광 유닛이 적층된 발광다이오드 소자에 (+)와 (-) 전압의 크기가 다른 비대칭 교류전압을 인가하였을 경우, 파란색과 오렌지광의 발광세기가 달라진다. 예를 들어 EL 스펙트럼을 +2:-16 V, +12:-16 V, +14:-16 V, +16:-14 V, and +16:-6 V 의 교류 전압을 인가하였을 각각의 경우 도 13에 나타낸 바와 같이 스펙트럼 결과가 나타난다.When an asymmetric AC voltage having different magnitudes of (+) and (-) voltages is applied to a light emitting diode device having a blue light unit under the upper orange unit, the light emission intensity of blue light and orange light is different. For example, when an AC voltage of +2: -16V, +12: -16V, +14: -16V, +16: -14V, and +16: -6V is applied to the EL spectrum A spectral result appears as shown in Fig.

도 15는 교류전압의 양 및 음전압의 크기 조절에 따른 상부 적색광 하부 파란색광 유닛이 적층된 발광소자의 스펙트라 측정 실험의 결과를 나타낸다.FIG. 15 shows a result of spectra measurement experiment of a light emitting device in which an upper blue light unit and an upper blue light unit according to the magnitude of the AC voltage and the negative voltage are stacked.

상부 적색광, 하부 파란색광 유닛이 적층된 발광다이오드 소자에 (+)와 (-) 전압의 크기가 다른 비대칭 교류전압을 인가하였을 경우 파란색광과 적색광의 발광세기가 달라진다. 예를 들어, EL 스펙트럼을 +4:-18 V, +12:-18 V, +18:-18 V, +18:-12 V, and +18:-6 V 의 교류 전압을 인가하였을 각각의 경우 도 14에 나타낸 바와 같이 스펙트럼 결과가 나타난다.When an asymmetric AC voltage having different magnitudes of (+) and (-) voltages is applied to a light emitting diode device in which upper red light and lower blue light units are stacked, the luminescence intensities of blue light and red light are different. For example, when an AC voltage of +4: -18V, +12: -18V, +18: -18V, +18: -12V, and +18: -6V was applied to the EL spectrum The spectral results are shown as shown in Fig.

도 16는 교류전압의 양 및 음전압의 크기 조절에 따른 상부 오렌지 혹은 적색광 하부 파란색광 유닛이 적층된 발광소자의 색좌표 측정 실험 결과이다.FIG. 16 is a graph illustrating a color coordinate measurement result of a light emitting device in which upper orange or red light lower blue light units are stacked according to the magnitude of the AC voltage and the negative voltage.

도 16에 나타낸 바와 같이, 오렌지 점(dot)은 상부 오렌지 하부 파란색광 유닛이 적층된 발광소자의 색좌표 값을 나타낸 것이며, 이는 +2:-16 V, +6:-16 V, +12:-16 V, +14:-16 V, +16:-16 V, +16:-14 V, +16:-14 V, and +16:-12 V 를 가했을 경우 적색에서 오렌지 색으로 좌표가 이동시킬 수 있으며 이는 광대역의 가시광 파장을 변형시킬 수 있다는 것을 의미한다.As shown in FIG. 16, the orange dot indicates the color coordinate value of the light emitting device in which the blue light unit under the upper orange unit is stacked, and is represented by +2: -16 V, +6: 16 V, +14: -16 V, +16: -16 V, +16: -14 V, +16: -14 V, and +16: -12 V is applied, the coordinates move from red to orange Which means that the visible light wavelength of the broadband can be modified.

빨간 점(dot)은 상부 적색 하부 파란색광 유닛이 적층된 발광다이오드 소자의 색좌표 값을 나타낸 것이며, 이는 +4:-18 V, +10:-18 V, +12:-18 V, +14:-18 V, +16:-18 V, +18:-18 V, +18:-16 V, and +18:-14 V, +18:-12 V, +18:-10 V, +18:-8 V, and +18:-4 V 교류전압에서 양전압 음전압의 크기를 조절 할 경우, 위 아래의 각기 다른 파장의 발광 세기를 조절할 수 있다. 이는 파란색에서 적색으로 색좌표를 이동시킬 수 있음을 의미한다.The red dot indicates the color coordinate value of the light emitting diode device in which the upper red sub-blue light unit is stacked, which is +4: -18 V, +10: -18 V, +12: -18V, +16: -18V, +18: -18V, +18: -16V, and +18: -14V, +18: -12V, +18: -10V, +18: -8 V, and +18: -4 V When adjusting the magnitude of positive voltage at AC voltage, you can adjust the emission intensity of different wavelength above and below. This means that you can move the color coordinates from blue to red.

본 명세서에서 설명되는 실시 예와 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 예시적으로 설명하는 것에 불과하다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아님은 자명하다. 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시 예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments and the accompanying drawings described in the present specification are merely illustrative of some of the technical ideas included in the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed herein are for the purpose of describing rather than limiting the technical spirit of the present invention, and it is apparent that the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 기판 200: 하부전극
300: 제1 고분자 발광부 310: 전자 전달층
330: 제1 정공 전달층 350: 제1 고분자 발광층
400: 고전도성 고분자층 500: 제2 고부자 발광부
530: 제2 정공 전달층 550: 제2 고분자 발광층
600: 상부전극 700: 제3 고분자 발광부
900: 제4 고분자 발광부 980: 제2 상부전극
100: substrate 200: lower electrode
300: first polymer light emitting portion 310: electron transport layer
330: first hole transporting layer 350: first polymer light emitting layer
400: high conductivity polymer layer 500: second high-intensity light emitting portion
530: second hole transport layer 550: second polymer light emitting layer
600: upper electrode 700: third polymer light emitting portion
900: fourth polymer light emitting portion 980: second upper electrode

Claims (25)

기판에 형성된 하부전극 상부에 적층되어 형성되는 제1 고분자 발광부;
제1 고분자 발광부 상부에 적층되어 형성되는 고전도성 고분자층;
고전도성 고분자층 상부에 적층되어 형성되는 제2 고분자 발광부; 및
제2 고분자 발광부 상부에 형성되는 상부전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
A first polymer light emitting unit formed on a lower electrode formed on a substrate;
A highly conductive polymer layer laminated on the first polymer light emitting portion;
A second polymer light emitting portion formed on the high conductive polymer layer; And
And an upper electrode formed on the upper portion of the second polymer light emitting portion.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 고분자 발광부는 상기 하부전극에서 전자를 제1 발광층으로 전달하는 역구조(inverted)이고,
상기 제2 고분자 발광부는 상기 전도성 고분자층을 하부전극으로 하여 정공을 제2 발광층으로 전달하는 정구조(regular)인 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
The method according to claim 1,
The first polymer light emitting portion is inverted to transfer electrons from the lower electrode to the first light emitting layer,
Wherein the second polymer light emitting unit is a regular structure that uses the conductive polymer layer as a lower electrode and transmits holes to the second light emitting layer.
청구항 1에 있어서,
제1 고분자 발광부는,
하부전극 상부에 적층되어 형성되는 전자 전달층;
전자 전달층 상부에 적층되어 형성되는 제1 고분자 발광층; 및
제1 고분자 발광층 상부에 적층되어 형성되는 제1 정공 전달층을 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
The method according to claim 1,
The first polymer light-
An electron transport layer deposited on the lower electrode;
A first polymer light emitting layer laminated on the electron transport layer; And
And a first hole transporting layer laminated on the first polymer light emitting layer.
청구항 3에 있어서,
상기 전자 전달층은,
ZnO(Zinc Oxide) 및 PEI(polyethyleneimine) 중 적어도 하나를 재질로 하는 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
The method of claim 3,
Wherein the electron transport layer
Wherein at least one of ZnO (Zinc Oxide) and PEI (polyethyleneimine) is used as a material for the visible light wavelength variable laminated polymer light emitting device.
청구항 3에 있어서,
상기 제1 정공 전달층은,
이소프로필 알콜(isopropyl alcohol)과 PEODT:PSS를 1:1로 혼합된 개질된 PEDOT:PSS층인 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
The method of claim 3,
Wherein the first hole transporting layer comprises:
Wherein the modified PEDOT: PSS layer is a mixture of isopropyl alcohol and PEODT: PSS in a ratio of 1: 1.
청구항 1에 있어서,
상기 고전도성 고분자층은,
PEDOT:PSS 층인 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
The method according to claim 1,
The high conductivity polymer layer may be formed by,
Wherein the PEDOT: PSS layer is a PEDOT: PSS layer.
청구항 1에 있어서,
제2 고분자 발광부는,
고전도성 고분자층 상부에 적층되어 형성되는 제2 정공 전달층; 및
상기 제2 정공 전달층 상부에 적층되어 형성되는 제2 고분자 발광층을 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
The method according to claim 1,
The second polymeric light-
A second hole transporting layer laminated on the high conductive polymer layer; And
And a second polymer luminescent layer laminated on the second hole transport layer. The visible light wavelength variable luminescent device according to claim 1,
청구항 7에 있어서,
상기 제2 정공 전달층은,
이소프로필 알콜(isopropyl alcohol)과 PEODT:PSS를 1:1로 혼합된 개질된 PEDOT:PSS층인 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
The method of claim 7,
Wherein the second hole transporting layer comprises:
Wherein the modified PEDOT: PSS layer is a mixture of isopropyl alcohol and PEODT: PSS in a ratio of 1: 1.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 고분자 발광부는 상기 하부전극에서 정공을 제1 발광층으로 전달하는 정구조(regular)이고,
상기 제2 고분자 발광부(500)는 상기 전도성 고분자층을 하부전극으로 하여 전자를 제2 발광층으로 전달하는 역구조(inverted)인 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
The method according to claim 1,
The first polymer light emitting unit is a regular structure for transmitting holes from the lower electrode to the first light emitting layer,
Wherein the second polymer light emitting unit 500 is an inverted structure that transmits electrons to the second light emitting layer using the conductive polymer layer as a lower electrode.
기판에 형성된 하부전극 상부에 적층되어 형성되는 제1 고분자 발광부와, 제1 고분자 발광부 상부에 적층되어 형성되는 제1 고전도성 고분자층, 고전도성 고분자층 상부에 적층되어 형성되는 제2 고분자 발광부와, 제2 고분자 발광부 상부에 형성되는 상부전극을 포함하여 구비되는 제1 발광모듈; 및
상부전극 상부에 적층되어 형성되는 제3 고분자 발광부와, 제3 고분자 발광부 상부에 적층되어 형성되는 제2 고전도성 고분자층과, 제2 고전도성 고분자층 상부에 적층되어 형성되는 것으로 제3 고분자 발광부와 발광 파장과 서로 다른 발광 파장을 갖는 제4 고분자 발광부와, 제4 고분자 발광부 상부에 적층되어 형성되는 제2 상부전극을 포함하여 구비되는 제2 발광모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
A first polymer light emitting portion formed on the lower electrode formed on the substrate, a first polymer conductive layer laminated on the first polymer light emitting portion, a second polymer light emitting layer formed on the high conductivity polymer layer, A first light emitting module including a first polymer light emitting part and an upper electrode formed on a second polymer light emitting part; And
A third polymer light emitting portion laminated on the upper electrode, a second high polymer layer stacked on the third polymer light emitting portion, and a third polymer high polymer layer stacked on the second high polymer layer, And a second light emitting module including a fourth light emitting portion and a fourth polymer light emitting portion having different emission wavelengths from the light emitting wavelength and a second upper electrode stacked on the fourth polymer light emitting portion, A visible light wavelength tunable laminated polymer light emitting device.
청구항 10에 있어서,
상기 제1 발광모듈 및 제2 발광모듈은 서로 다른 발광 파장을 갖는 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
The method of claim 10,
Wherein the first light emitting module and the second light emitting module have different emission wavelengths.
청구항 10에 있어서,
상기 제1 고분자 발광부 및 제3 고분자 발광부는 상기 하부전극에서 전자를 발광층으로 전달하는 정구조(regular)이고,
상기 제2 고분자 발광부 및 제4 고분자 발광부는 상기 전도성 고분자층을 하부전극으로 하여 정공을 발광층으로 전달하는 역구조(inverted)인 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
The method of claim 10,
The first polymer light emitting portion and the third polymer light emitting portion are regular structures for transmitting electrons from the lower electrode to the light emitting layer,
Wherein the second polymer light emitting unit and the fourth polymer light emitting unit are inverted to transmit the holes to the light emitting layer using the conductive polymer layer as a lower electrode.
청구항 10에 있어서,
상기 제1 고분자 발광부(300) 및 제3 고분자 발광부는 상기 하부전극에서 정공을 발광층으로 전달하는 역구조(inverted)이고,
상기 제2 고분자 발광부 및 제4 고분자 발광부는 상기 전도성 고분자층을 하부전극으로 하여 전자를 발광층으로 전달하는 정구조(regular)인 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
The method of claim 10,
The first polymer light emitting portion 300 and the third polymer light emitting portion are inverted to transfer holes from the lower electrode to the light emitting layer,
Wherein the second polymer light emitting portion and the fourth polymer light emitting portion are regular structures for transmitting electrons to the light emitting layer using the conductive polymer layer as a lower electrode.
청구항 12 또는 청구항 13에 있어서,
발광부는,
정공을 발광층으로 전달하는 정공 전달층, 발광층 및 전자를 발광층으로 전달하는 전자 전달층을 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
The method according to claim 12 or 13,
The light-
A hole transport layer for transporting holes to the light emitting layer, and a light emitting layer and an electron transport layer for transporting electrons to the light emitting layer.
청구항 14에 있어서,
전자 전달층은,
ZnO(Zinc Oxide) 및 PEI(polyethyleneimine) 중 적어도 하나를 재질로 하는 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
15. The method of claim 14,
The electron-
Wherein at least one of ZnO (Zinc Oxide) and PEI (polyethyleneimine) is used as a material for the visible light wavelength variable laminated polymer light emitting device.
청구항 14에 있어서,
정공 전달층은,
이소프로필 알콜(isopropyl alcohol)과 PEODT:PSS를 1:1로 혼합된 개질된 PEDOT:PSS층인 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
15. The method of claim 14,
The hole-
Wherein the modified PEDOT: PSS layer is a mixture of isopropyl alcohol and PEODT: PSS in a ratio of 1: 1.
청구항 10에 있어서,
고전도성 고분자층은 PEDOT:PSS 층으로 형성하는 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
The method of claim 10,
Wherein the high-conductivity polymer layer is formed of a PEDOT: PSS layer.
청구항 10에 있어서,
상기 제1 발광모듈 및 제2 발광모듈 중 적어도 어느 하나에 백색광이 발광되는 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
The method of claim 10,
Wherein a white light is emitted to at least one of the first light emitting module and the second light emitting module.
청구항 1 또는 청구항 10에 있어서,
상부전극 및 제2 상부전극 중 적어도 하나에 직류전압 또는 교류전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
The method according to claim 1 or 10,
Wherein a DC voltage or an AC voltage is applied to at least one of the upper electrode and the second upper electrode.
청구항 1 또는 청구항 10에 있어서,
상기 고전도성 고분자층은 외부회로와 전기적으로 연결되지 않는 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
The method according to claim 1 or 10,
Wherein the high-conductivity polymer layer is not electrically connected to an external circuit.
기판에 형성된 하부전극 상부에 적층되어 형성되는 제1 고분자 발광부;
제1 고분자 발광부 상부에 적층되어 형성되는 제1 고전도성 고분자층;
고전도성 고분자층 상부에 적층되어 형성되는 제2 고분자 발광부;

제2 고분자 발광부 상부에 적층되어 형성되는 제2 고전도성 고분자층;
제2 고전도성 고분자층 상부에 적층되어 형성되는 제3 고분자 발광부; 및
제3 고분자 발광부 상부에 형성되는 상부전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자.
A first polymer light emitting unit formed on a lower electrode formed on a substrate;
A first highly conductive polymer layer laminated on the first polymer light emitting portion;
A second polymer light emitting portion formed on the high conductive polymer layer;
And
A second highly conductive polymer layer laminated on the second polymer light emitting portion;
A third polymer light emitting portion formed on the second highly conductive polymer layer; And
And an upper electrode formed on the third polymer light emitting portion.
(a) 기판에 형성된 하부전극 상부에 용액공정으로 제1 고분자 발광부를 적층하는 단계;
(b) 제1 고분자 발광부 상부에 용액공정으로 고전도성 고분자층을 적층하는 단계;
(c) 고전도성 고분자층 상부에 용액공정으로 제1 고분자 발광부와 서로 다른 발광 파장을 갖는 제2 고분자 발광부를 적층하는 단계; 및
(d) 제2 고분자 발광부 상부에 상부전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 제조방법.
(a) stacking a first polymer light emitting portion on a lower electrode formed on a substrate by a solution process;
(b) depositing a highly conductive polymer layer on the first polymer light emitting portion by a solution process;
(c) stacking a first polymer light emitting portion and a second polymer light emitting portion having different light emission wavelengths on the high conductive polymer layer by a solution process; And
(d) forming an upper electrode on the upper portion of the second polymer light emitting portion.
(a) 기판에 하부전극 상부에 제1 고분자 발광부, 고전도성 고분자층, 제1 고분자 발광부 및 상부전극이 용액공정으로 적층되어 구비되는 제1 발광 모듈을 형성하는 단계; 및
(b) 상부전극(600) 상부에 제3 고분자 발광부, 고전도성 고분자층, 제4 고분자 발광부 및 제2 상부전극이 용액공정으로 적층되어 구비되는 제2 발광 모듈을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 제조방법.
(a) forming a first light emitting module in which a first polymer light emitting portion, a high conductive polymer layer, a first polymer light emitting portion, and an upper electrode are stacked in a solution process on a lower electrode; And
(b) forming a second light emitting module in which a third polymer light emitting portion, a high conductivity polymer layer, a fourth polymer light emitting portion, and a second upper electrode are stacked by a solution process on the upper electrode 600 Wherein the wavelength dependency of the transmittance of the visible light is less than or equal to the wavelength of visible light.
청구항 22 또는 청구항 23에 있어서,
상기 용액공정은,
스핀코팅으로 박막 형성하는 공정인 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 제조방법.
The method of claim 22 or claim 23,
In the solution process,
Wherein the step of forming a thin film by spin coating is a step of forming a thin film by spin coating.
청구항 22에 있어서,
제1 고분자 발광부는 역구조로 형성되고, 제2 고분자 발광부는 정구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 가시광 파장 가변형 적층 고분자 발광소자 제조방법.









23. The method of claim 22,
Wherein the first polymer light emitting portion is formed in an inverted structure and the second polymer light emitting portion is formed in a definite structure.









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