WO2012023795A2 - 유기발광장치 - Google Patents

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WO2012023795A2
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light emitting
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stacked
emitting device
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김정범
강민수
최현
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    • Y02E10/549—Organic PV cells

Definitions

  • the present invention relates to an organic light emitting device including a stacked organic light emitting device, and more particularly, to an organic light emitting device that can be directly driven by an AC power source without a converter for converting alternating current into direct current.
  • the organic light emitting device using the organic light emitting phenomenon is applied to various lighting devices due to the advantage that high brightness can be realized at low voltage, and also due to the advantages of low voltage driving, light weight, wide viewing angle and high speed response, Application is active.
  • Organic light emitting phenomenon refers to a phenomenon that converts electrical energy into light energy using organic materials. That is, when the organic material layer is positioned between the anode and the cathode, when a voltage is applied between the two electrodes, holes are injected into the organic material and electrons are injected into the cathode. When the injected holes and electrons meet, an exciton is formed, and when the exciton falls back to the ground state, it glows.
  • an object of the present invention is to provide an organic light emitting device which can be driven directly by an AC power source without a converter converting AC into DC.
  • the present invention a substrate; And a first electrode, at least one intermediate electrode and a second electrode, and an organic material layer disposed between the electrodes, wherein the at least two electrodes which do not neighbor each other among the electrodes are in a common potential.
  • At least two electrodes comprising one electrode of the first group that is electrically connected and one electrode of the electrodes that are not electrically connected to the electrodes of the first group, or at least two electrodes that are electrically adjacent to each other without neighboring each other;
  • the stacked organic light emitting diodes are disposed on the substrate with a spaced interval therebetween such that the electrodes directly connected to each other are continuously repeated. That is driven by alternating current power control provides an organic light emitting device according to claim.
  • an organic light emitting device which can be driven directly by an AC power source without a converter converting AC into DC.
  • an organic light emitting device capable of implementing various emission colors is provided.
  • FIG 1 and 2 are views showing the driving of the organic light emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is an equivalent circuit diagram of an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 4 and 5 are views showing the driving of the organic light emitting device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 6 is an equivalent circuit diagram of an organic light emitting device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a view showing driving of an organic light emitting device according to another embodiment of the present invention.
  • FIG 8 is an equivalent circuit diagram of an organic light emitting device according to another embodiment of the present invention.
  • An organic light emitting device the substrate; And a first electrode, at least one intermediate electrode, and a second electrode, and an organic material layer disposed between the electrodes, wherein the at least two electrodes which are not adjacent to each other among the electrodes have a common potential.
  • At least two electrodes comprising one electrode of the first group that is electrically connected and one electrode of the electrodes that are not electrically connected to the electrodes of the first group, or at least two electrodes that are electrically adjacent to each other without neighboring each other;
  • At least two stacked organic light emitting diodes including a second group of electrodes including.
  • the upper limit of the number of the stacked organic light emitting diodes is not limited, but may be 17 to 20 when 110V AC power is applied, or 35 to 38 for 220V. But it is not limited to this.
  • the stacked organic light emitting diodes may be formed such that the electrode of the first group of the stacked organic light emitting diodes and the electrode of the second group of the stacked organic light emitting diodes are directly connected to each other. It is disposed on the substrate with a spaced interval from each other and is driven by an AC power source.
  • FIG. 1 is a view illustrating an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention, in which two organic light emitting devices are stacked, and two stacked organic light emitting devices are connected to each other.
  • FIG. 2 is a view schematically showing an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention, in which two organic light emitting devices are stacked.
  • each of the stacked organic light emitting diodes may include a first electrode, a first organic material layer, one intermediate electrode, a second organic material layer, a second electrode, and a connection connecting the first electrode and the second electrode. May comprise an electrode,
  • the first group of electrodes of each of the stacked organic light emitting diodes is the first electrode and the second electrode connected by the connection electrode, and the second group of electrodes is the one intermediate electrode,
  • Electrodes of the first group of the stacked organic light emitting diodes may be continuously connected in series, and electrodes of the second group may be continuously connected in series, and may be driven by the AC power source.
  • connection form of the connection electrode of one of the stacked organic light emitting diodes and the intermediate electrode of the other stacked organic light emitting diode may have a form extending from the central region of the connection electrode to the intermediate electrode.
  • the central region means the constant region in the structure in which intermediate electrodes of neighboring organic light emitting diodes extend in a horizontal direction in a predetermined region of the connection electrode extending in a direction perpendicular to the plate surface of the substrate in FIG. 1. It means an area, and is not necessarily limited to the center.
  • connection electrode may extend from the first electrode to the second electrode in a direction perpendicular to the plate surface of the substrate.
  • first organic material layer and the second organic material layer may be disposed on the same axis or on different axes with respect to an axis perpendicular to the plate surface of the substrate.
  • each of the first organic material layer of the stacked organic light emitting devices sequentially emits light
  • the second organic material layers of the stacked organic light emitting diodes may sequentially emit light
  • the first organic material layers when the alternating current flows in one direction, the first organic material layers emit light in any one of red and blue colors, and the alternating current flows in the opposite direction to the one direction.
  • the two organic layers may emit light in the other color of red and blue.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an organic light emitting device according to another embodiment of the present invention, in which three organic light emitting devices are stacked, and two stacked organic light emitting devices are connected to each other.
  • FIG. 5 is a view schematically showing an organic light emitting device according to another embodiment of the present invention, in which three organic light emitting devices are stacked.
  • each of the stacked organic light emitting diodes may include a first electrode, a first organic material layer, a first intermediate electrode, a second organic material layer, a second intermediate electrode, a third organic material layer, a second electrode, and a first electrode. It may include a first connection electrode connecting the second intermediate electrode, and a second connection electrode connecting the first intermediate electrode and the second electrode.
  • the electrodes of the first group of the stacked organic light emitting diodes are the first electrode and the second intermediate electrode connected by the first connection electrode, and the electrodes of the second group are connected by the second connection electrode.
  • One of the stacked organic light emitting diodes is directly connected to the first connecting electrode forming the first group of electrodes of the stacked organic light emitting diodes, and the second connecting electrode forming the second group of electrodes of the stacked organic light emitting diodes is directly According to the connected form, the electrode of the first group of the stacked organic light emitting diodes of any one of the stacked organic light emitting diodes and the electrode of the first group of the other stacked organic light emitting diodes are continuously connected in series, the stacked type
  • the electrodes of the second group of the stacked organic light emitting diodes of the organic light emitting diodes and the electrodes of the second group of the stacked organic light emitting diodes adjacent to each other may be continuously connected in series and driven by the AC power source.
  • connection form of the first connection electrode and the second connection electrode may include a first electrode of any one of the stacked organic light emitting diodes and a second electrode of the other stacked organic light emitting diode.
  • the second intermediate electrode of any one of the stacked organic light emitting diodes and the first intermediate electrode of the other stacked organic light emitting diode are opposite to each other on a connection section extending in a direction perpendicular to the plate surface of the substrate.
  • the first and second connection electrodes branched in a direction may overlap each other.
  • the second organic material layers of the stacked OLEDs sequentially emit light, and when the AC current flows in the opposite direction to the one direction, the stack type.
  • the first and third organic material layers of the organic light emitting diodes may be sequentially emitted together in order.
  • FIG. 7 is a view schematically illustrating an organic light emitting device according to another embodiment of the present invention, in which four organic light emitting devices are stacked.
  • each of the stacked organic light emitting diodes includes a first electrode; First organic material layer; A first intermediate electrode; Second organic material layer; A second intermediate electrode; Third organic material layer; A third intermediate electrode; A fourth organic compound layer; Second electrode; A first connection electrode connecting the first electrode, the second intermediate electrode, and the second electrode; And a second connection electrode connecting the first intermediate electrode and the third intermediate electrode.
  • the electrode of the first group of each of the stacked organic light emitting diodes is the first electrode, the second intermediate electrode, and the second electrode connected by the first connection electrode, and the electrode of the second group is the second electrode.
  • the first intermediate electrode and the third intermediate electrode connected by a connecting electrode;
  • One of the stacked organic light emitting diodes is directly connected to the first connecting electrode forming the first group of electrodes of the stacked organic light emitting diodes, and the second connecting electrode forming the second group of electrodes of the stacked organic light emitting diodes is directly According to the connected form, the electrode of the first group of the stacked organic light emitting diodes of any one of the stacked organic light emitting diodes and the electrode of the first group of the other stacked organic light emitting diodes are continuously connected in series, the stacked type
  • the electrodes of the second group of the stacked organic light emitting diodes of the organic light emitting diodes and the electrodes of the second group of the stacked organic light emitting diodes adjacent to each other may be continuously connected in series and driven by the AC power source.
  • connection form of the first connection electrode and the second connection electrode may include a first electrode of any one of the stacked organic light emitting diodes and a second electrode of the other stacked organic light emitting diode.
  • the first and second connection electrodes branched in opposite directions may overlap each other.
  • the second and fourth organic material layers of the stacked OLEDs sequentially emit light, and the AC current flows in the opposite direction of the one direction.
  • the first and third organic material layers of the stacked organic light emitting diodes may sequentially emit light.
  • the substrate may be a glass substrate or a plastic substrate.
  • the substrate when it is a plastic substrate, it may be a rigid plastic substrate, or may be a flexible plastic substrate.
  • One of the first electrode and the second electrode may be formed of at least one selected from indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), and zinc oxide (ZnO). have.
  • ITO indium tin oxide
  • IZO indium zinc oxide
  • ZnO zinc oxide
  • the other of the first electrode and the second electrode may be formed of a metal such as magnesium, calcium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin and lead or an alloy thereof. have. It may also be formed of a multilayer structure material such as LiF / Al or LiO 2 / Al.
  • the first electrode may be a cathode formed of LiF / Al
  • the second electrode may be an anode formed of transparent indium tin oxide (ITO).
  • the first organic material layer and the second organic material layer may each include a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer.
  • the intermediate electrode may be in the form of stacked conductive layers, or may be in the form of a single conductive layer.
  • the work function is formed of a transparent material having a value similar to the work function of a commonly used cathode material and having a visible light transmittance of 50% or more.
  • the thickness of the intermediate electrode is preferably thin enough to be transparent.
  • the material of the connecting electrode may be the same as or different from the material of the electrode to be connected.
  • the intermediate electrode and the connecting electrode are each independently calcium, magnesium, sodium, potassium, titanium, indium, yttrium, lithium, gadolinium, aluminum, silver, tin, lead or alloys thereof, LiF / Al, LiO 2 / Al, Ca-Ag, ITO, IZO, Ca-ITO, Ca-IZO, Ag-ITO, Ag-IZO, ZnO and Ma-Ag may be formed of one or more selected.
  • the intermediate electrode may be formed using calcium or magnesium having a low work function, and selected from calcium, magnesium, Ca-Ag, Ca-ITO, Ca-IZO, Ag-IZO, Ag-ITO, or Ma-Ag. It is preferable to form more than a species.
  • an organic light emitting device capable of directly driving an organic light emitting device with an AC power source without a converter for converting alternating current into direct current and implementing various emission colors can be provided.
  • the electronic device includes, but is not limited to, an organic EL panel, an illumination device, and the like including the organic light emitting device according to the present application.
  • FIGS. 1 to 3 For convenience, only an organic light emitting device having a form in which two organic light emitting devices are stacked will be described, and a description of the stacked structure of a greater number will be omitted.
  • An organic light emitting device as shown in Figure 1, the substrate; And stacked organic light emitting diodes provided on the substrate.
  • Each of the stacked organic light emitting diodes may have a two-layer structure as shown in FIGS. 1 to 3, and neighboring stacked organic light emitting diodes are electrically connected in series with each other.
  • the stacked organic light emitting diode positioned on the right side will be referred to as the first stacked organic light emitting diode
  • the stacked organic light emitting diode positioned on the left side will be referred to as the second stacked organic light emitting diode.
  • Each of the stacked organic light emitting diodes may include a first electrode, a first organic material layer, an intermediate electrode, a second organic material layer, a second electrode, and a connection electrode connecting the first electrode and the second electrode in a vertical direction. Include.
  • the first electrode of the first stacked organic light emitting diode and the first electrode of the second stacked organic light emitting diode are spaced apart from each other, the second electrode of the first stacked organic light emitting diode and the second of the second stacked organic light emitting diode The electrodes are spaced apart from each other.
  • the intermediate electrode of the second stacked organic light emitting diode is connected to the connection electrode of the first stacked organic light emitting diode.
  • the emission color of the first organic material layer of each stacked organic light emitting diode may be red, and the emission color of the second organic material layer of each stacked organic light emitting diode may be blue, but is not limited thereto.
  • the intermediate electrode of the first stacked organic light emitting diode ⁇ the second organic material layer of the first stacked organic light emitting diode ⁇ the second electrode of the first stacked organic light emitting diode ⁇ the first stacked organic light
  • the first stacked organic light Upper section of the connecting electrode of the light emitting device ⁇
  • Intermediate electrode of the second stacked organic light emitting device ⁇
  • Second organic material layer of the second stacked organic light emitting device ⁇
  • Second electrode of the second stacked organic light emitting device Connecting electrode of the second stacked organic light emitting device ⁇ an alternating current flows in the order of the first electrode
  • light of a blue color may be emitted from the second organic material layer of the first stacked organic light emitting device to the second organic material layer of the second stacked organic light emitting device.
  • blue light may be emitted from the second organic material layer of the organic light emitting device according to the present invention.
  • light of a red color may be emitted from the first organic material layer of the second stacked organic light emitting device to the first organic material layer of the first stacked organic light emitting device.
  • red color light may be emitted from the first organic material layer of the organic light emitting device according to the present invention.

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Abstract

본 발명은, 기판; 및 제1 전극, 적어도 하나의 중간전극 및 제2 전극과, 상기 전극들 사이에 배치된 유기물층을 포함하는 적층형 유기발광소자로서, 상기 전극들 중 서로 이웃하지 않는 적어도 2개의 전극들이 공통전위가 되도록 전기적으로 연결된 제1 군의 전극들, 및 상기 제1 군의 전극들에 전기적으로 연결되지 않은 전극들 중 1개의 전극을 포함하거나 또는 서로 이웃하지 않고 공통전위가 되도록 전기적으로 연결된 적어도 2개의 전극들을 포함하는 제2 군의 전극들을 포함하는 적층형 유기발광소자를 2 이상 포함하며, 상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극과 다른 한 적층형 유기발광소자의 제2 군의 전극이 직접 연결된 형태가 연속적으로 반복되게, 상기 적층형 유기발광소자들이 서로 이격간격을 두고 상기 기판 상에 배치되어 교류전원으로 구동되는 것을 특징으로 하는 유기발광장치를 제공한다.

Description

유기발광장치
본 발명은 적층형 유기발광소자를 포함하는 유기발광장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 교류를 직류로 변환시키는 컨버터 없이 교류전원으로 직접 구동시킬 수 있는 유기발광장치에 관한 것이다. 본 출원은 2010년 8월 17일에 한국특허청에 제출된 한국 특허 출원 제10-2010-0079108호의 출원일의 이익을 주장하며, 그 내용 전부는 본 명세서에 포함된다.
유기발광현상을 이용하는 유기발광소자는 저전압으로 고휘도의 실현이 가능하다는 장점 때문에 각종 조명장치에 그 적용이 활발하고, 또한 저전압구동, 경량박형, 광시야각 그리고 고속응답 등의 장점으로 인해 디스플레이장치에 그 적용이 활발하다.
유기발광현상이란 유기물질을 이용하여 전기 에너지를 빛에너지로 전환시켜 주는 현상을 말한다. 즉, 양극과 음극 사이에 유기물층을 위치시켰을 때, 두 전극 사이에 전압을 걸어주게 되면 양극에서는 정공이, 음극에서는 전자가 유기물층에 주입되게 된다. 이 주입된 정공과 전자가 만났을 때 여기자(exciton)가 형성되고 이 여기자가 다시 바닥상태로 떨어질 때 빛이 나게 되는 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은, 교류를 직류로 변환시키는 컨버터 없이 교류전원으로 직접 구동시킬 수 있는 유기발광장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 기판; 및 제1 전극, 적어도 하나의 중간전극 및 제 2 전극과, 상기 전극들 사이에 배치된 유기물층을 포함하는 적층형 유기발광소자로서, 상기 전극들 중 서로 이웃하지 않는 적어도 2개의 전극들이 공통전위가 되도록 전기적으로 연결된 제1 군의 전극들, 및 상기 제1 군의 전극들에 전기적으로 연결되지 않은 전극들 중 1개의 전극을 포함하거나 또는 서로 이웃하지 않고 공통전위가 되도록 전기적으로 연결된 적어도 2개의 전극들을 포함하는 제2 군의 전극들을 포함하는 적층형 유기발광소자를 2 이상 포함하며, 상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극과 다른 한 적층형 유기발광소자의 제2 군의 전극이 직접 연결된 형태가 연속적으로 반복되게, 상기 적층형 유기발광소자들이 서로 이격간격을 두고 상기 기판 상에 배치되어 교류전원으로 구동되는 것을 특징으로 하는 유기발광장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 교류를 직류로 변환시키는 컨버터 없이 교류전원으로 직접 구동시킬 수 있는 유기발광장치가 제공된다. 또한, 다양한 발광색 구현이 가능한 유기발광장치가 제공된다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유기발광장치의 구동을 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 유기발광장치의 등가 회로도를 나타낸 도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광장치의 구동을 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광장치의 등가 회로도를 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기발광장치의 구동을 나타낸 도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기발광장치의 등가 회로도를 나타낸 도이다.
본 발명에 따른 유기발광장치는, 기판; 및 제1 전극, 적어도 하나의 중간전극 및 제2 전극과, 상기 전극들 사이에 배치된 유기물층을 포함하는 적층형 유기발광소자로서, 상기 전극들 중 서로 이웃하지 않는 적어도 2개의 전극들이 공통전위가 되도록 전기적으로 연결된 제1 군의 전극들, 및 상기 제1 군의 전극들에 전기적으로 연결되지 않은 전극들 중 1개의 전극을 포함하거나 또는 서로 이웃하지 않고 공통전위가 되도록 전기적으로 연결된 적어도 2개의 전극들을 포함하는 제2 군의 전극들을 포함하는 적층형 유기발광소자를 2 이상 포함한다.
여기서, 적층형 유기발광소자의 개수의 상한에 제한은 없으나, 110V 교류전원이 인가되는 경우 17 ~ 20개일 수도 있고, 220V의 경우 35 ~ 38개일 수 있다. 그러나 이로 한정되는 것은 아니다.
여기서, 상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극과 다른 한 적층형 유기발광소자의 제2 군의 전극이 직접 연결된 형태가 연속적으로 반복되게, 상기 적층형 유기발광소자들이 서로 이격간격을 두고 상기 기판 상에 배치되어 교류전원으로 구동된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유기발광장치를 나타낸 도로서 두 개의 유기발광소자가 적층된 형태이고, 적층형 유기발광소자가 두 개 연결된 모습을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 유기발광장치를 간략하게 나타낸 도이며, 두 개의 유기발광소자가 적층된 형태이다.
본 발명의 상기 실시상태에 따르면, 상기 각 적층형 유기발광소자는, 제1 전극, 제1 유기물층, 하나의 중간전극, 제2 유기물층, 제2 전극, 및 제1 전극과 제2 전극을 연결하는 연결전극을 포함할 수 있고,
상기 각 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극은 상기 연결전극에 의해 연결된 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이고, 제2 군의 전극은 상기 하나의 중간전극이며,
상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극을 형성하는 상기 연결전극과 다른 한 적층형 유기발광소자의 제2 군의 전극인 중간전극이 직접 연결된 형태를 가짐에 따라, 상기 적층형 유기발광소자들의 제1 군의 전극들이 연속적으로 직렬 연결되고, 제2 군의 전극들이 연속적으로 직렬 연결되어, 상기 교류전원에 의해 구동될 수 있다.
그리고, 상기 어느 한 적층형 유기발광소자의 연결전극과 상기 다른 한 적층형 유기발광소자의 중간전극의 연결형태는, 상기 연결전극의 중앙영역에서 상기 중간전극까지 연장된 형태를 가질 수 있다.
본 명세서의 기재에서 중앙영역의 의미는, 도 1에서 기판의 판면에 대해 수직 방향으로 연장 형성된 연결전극의 일정 영역에서 이웃하는 유기발광소자의 중간전극이 수평 방향으로 연장 형성되는 구조에서의 상기 일정 영역을 의미하며, 반드시 정중앙에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 연결전극은 상기 기판의 판면에 대해 수직한 방향으로 상기 제1 전극에서 상기 제2 전극까지 연장형성되어 있을 수 있다.
또한, 상기 제1 유기물층과 상기 제2 유기물층은 상기 기판의 판면에 대해 수직한 축선에 대해 동일 축선 상 또는 서로 다른 축선 상에 배치되어 있을 수 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 유기발광장치에 있어서, 상기 교류전원 공급 시, 어느 한 방향으로 교류전류가 흐르는 경우 상기 적층형 유기발광소자들의 각 제1 유기물층이 순서대로 연속 발광되며, 상기 어느 한 방향의 반대방향으로 교류전류가 흐르는 경우 상기 적층형 유기발광소자들의 각 제2 유기물층이 순서대로 연속 발광될 수 있다.
한 예로, 상기 어느 한 방향으로 교류전류가 흐르는 경우 상기 제1 유기물층들은 레드(Red)와 블루(Blue) 중 어느 한 컬러로 발광하고, 상기 어느 한 방향에 반대방향으로 교류전류가 흐르는 경우 상기 제2 유기물층들은 레드(Red)와 블루(Blue) 중 나머지 한 컬러로 발광될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광장치를 나타낸 도로서 세 개의 유기발광소자가 적층된 형태이고, 적층형 유기발광소자가 두 개 연결된 모습을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기발광장치를 간략하게 나타낸 도이며, 세 개의 유기발광소자가 적층된 형태이다.
본 발명의 상기 실시상태에 따르면, 상기 각 적층형 유기발광소자가 제1 전극, 제1 유기물층, 제1 중간전극, 제2 유기물층, 제2 중간전극, 제3 유기물층, 제2 전극, 제1 전극과 제2 중간전극을 연결하는 제1 연결전극, 및 제1 중간전극과 제2 전극을 연결하는 제2 연결전극을 포함할 수 있다.
이 경우 상기 각 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극은 상기 제1 연결전극에 의해 연결된 상기 제1 전극과 상기 제2 중간전극이고, 제2 군의 전극은 상기 제2 연결전극에 의해 연결된 상기 제1 중간전극과 상기 제2 전극이며,
상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극을 형성하는 상기 제1 연결전극과 다른 한 적층형 유기발광소자의 제2 군의 전극을 형성하는 상기 제2 연결전극이 직접 연결된 형태를 가짐에 따라, 상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극 및 이웃한 다른 한 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극은 연속적으로 직렬 연결되고, 상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제2 군의 전극 및 이웃한 다른 한 적층형 유기발광소자의 제2 군의 전극은 연속적으로 직렬 연결되어, 상기 교류전원에 의해 구동될 수 있다.
또한 이 경우, 상기 제1 연결전극과 상기 제2 연결전극의 연결형태는, 상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제1 전극 및 이웃한 다른 한 적층형 유기발광소자의 제2 전극을 상기 기판의 판면에 대해 수직한 방향으로 잇는 연결구간 상에서 상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제2 중간전극 및 이웃한 다른 한 적층형 유기발광소자의 제1 중간전극이 서로 반대 방향으로 분기된, 상기 제1 및 제2 연결전극이 중첩된 형태일 수 있다.
또한 이 경우, 상기 교류전원 공급 시, 어느 한 방향으로 교류전류가 흐르는 경우 상기 적층형 유기발광소자들의 제2 유기물층이 순서대로 연속 발광되며, 상기 어느 한 방향에 반대방향으로 교류전류가 흐르는 경우 상기 적층형 유기발광소자들의 제1 및 제3 유기물층이 함께 순서대로 연속 발광될 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기발광장치를 간략하게 나타낸 도이며, 네 개의 유기발광소자가 적층된 형태이다.
본 발명의 상기 실시상태에 따르면, 상기 각 적층형 유기발광소자가 제1 전극; 제1 유기물층; 제1 중간전극; 제2 유기물층; 제2 중간전극; 제3 유기물층; 제3 중간전극; 제4 유기물층; 제2 전극; 제1 전극, 제2 중간전극, 및 제2 전극을 연결하는 제1 연결전극; 및 제1 중간전극과 제3 중간전극을 연결하는 제2 연결전극을 포함할 수 있다.
이 경우 상기 각 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극은 상기 제1 연결전극에 의해 연결된 상기 제1 전극, 상기 제2 중간전극, 및 상기 제2 전극이고, 제2 군의 전극은 상기 제2 연결전극에 의해 연결된 상기 제1 중간전극과 상기 제3 중간전극이며,
상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극을 형성하는 상기 제1 연결전극과 다른 한 적층형 유기발광소자의 제2 군의 전극을 형성하는 상기 제2 연결전극이 직접 연결된 형태를 가짐에 따라, 상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극 및 이웃한 다른 한 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극은 연속적으로 직렬 연결되고, 상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제2 군의 전극 및 이웃한 다른 한 적층형 유기발광소자의 제2 군의 전극은 연속적으로 직렬 연결되어, 상기 교류전원에 의해 구동될 수 있다.
또한 이 경우, 상기 제1 연결전극과 상기 제2 연결전극의 연결 형태는, 상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제1 전극 및 이웃한 다른 한 적층형 유기발광소자의 제2 전극을 상기 기판의 판면에 대해 수직한 방향으로 잇는 연결구간 상에서 상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제2 중간전극 및 이웃한 다른 한 적층형 유기발광소자의 제1 및 제3 중간전극이 서로 반대 방향으로 분기된, 상기 제1 및 제2 연결전극이 중첩된 형태일 수 있다.
또한 이 경우, 상기 교류전원 공급 시, 어느 한 방향으로 교류전류가 흐르는 경우 상기 적층형 유기발광소자들의 제2 및 제4 유기물층이 순서대로 연속 발광되며, 상기 어느 한 방향의 반대 방향으로 교류전류가 흐르는 경우 상기 적층형 유기발광소자들의 제1 및 제3 유기물층이 순서대로 연속 발광될 수 있다.
한편, 상기 기판은 유리 기판 또는 플라스틱 기판일 수 있다. 여기서, 상기 기판이 플라스틱 기판인 경우, 단단한 재질의 플라스틱 기판일 수도 있고, 유연한(flexible) 재질의 플라스틱 기판일 수도 있다.
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중 어느 하나는, 인듐주석산화물 (ITO:Indium Tin Oxide), 인듐아연산화물 (IZO: Indium Zinc Oxide) 및 아연 산화물 (ZnO) 중 선택된 1종 이상으로 형성될 수 있다.
상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중 다른 하나는, 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다. 또한, LiF/Al 또는 LiO2/Al과 같은 다층 구조 물질 등으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제1 전극은 LiF/Al으로 형성된 음극이고, 상기 제2 전극은 투명한 인듐주석산화물 (ITO:Indium Tin Oxide)로 형성된 양극일 수 있다.
상기 제1 유기물층 및 상기 제2 유기물층은 각각 정공주입층, 정공전달층, 발광층 및 전자전달층을 포함할 수 있다.
상기 중간전극은 도전층이 적층된 형태로 이루어질 수 있고, 단일 도전층 형태일 수도 있다. 상기 중간적극이 단일 도전층 형태인 경우, 일함수가 통상 사용되는 캐소드 물질의 일함수와 비슷한 값을 가지면서 가시광선 투과율이 50% 이상인 투명한 물질로 형성되는 것이 바람직하다.
불투명 금속이 중간전극으로 이용되는 경우, 중간전극의 두께는 투명하게 될 정도로 얇게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 연결전극의 재료는 연결되는 전극의 재료와 같거나 다를 수 있다.
상기 중간전극 및 상기 연결전극은 각각 독립적으로 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 납 또는 이들의 합금, LiF/Al, LiO2/Al, Ca-Ag, ITO, IZO, Ca-ITO, Ca-IZO, Ag-ITO, Ag-IZO, ZnO 및 Ma-Ag 중 선택된 1종 이상으로 형성될 수 있다.
특히 낮은 일함수를 갖는 칼슘 또는 마그네슘을 이용하여 중간전극을 형성할 수 있으며, 칼슘, 마그네슘, Ca-Ag, Ca-ITO, Ca-IZO, Ag-IZO, Ag-ITO 또는 Ma-Ag 중 선택된 1종 이상으로 형성함이 바람직하다.
특히, Ca-IZO를 사용하는 경우, 가시광선 투과도를 개선할 수 있고, 이에 따라 적층형 유기발광소자의 경우 동일한 구동 전압 하에서 스택된 유기발광소자 단위의 수에 비례하여 휘도가 증가하므로 본 발명에 따른 유기발광소자의 중간전극으로 사용하기에 바람직하다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 교류를 직류로 변환시키는 컨버터 없이 교류전원으로 유기발광장치를 직접 구동시킬 수 있고, 다양한 발광색 구현이 가능한 유기발광장치를 제공할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 유기발광장치를 포함하는 전자장치를 제공한다. 상기 전자장치로는 본원에 따른 유기발광소자를 포함하는 유기 EL 패널, 조명 장치 등이 있으나 이에만 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다. 편의상 두 개의 유기발광소자가 적층된 형태를 가지는 유기발광장치에 대해서만 설명하고, 그 이상의 개수로 적층된 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 유기발광장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 기판; 및 상기 기판 상에 구비된 적층형 유기발광소자들을 포함한다.
각 적층형 유기발광소자는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 2층 구조를 가질 수 있으며, 상호 이웃하는 적층형 유기발광소자들은 서로 전기적으로 직렬로 연결되어 있다.
이하에서 설명의 편의 상 우측에 위치한 적층형 유기발광소자를 제1 적층형 유기발광소자로, 좌측에 위치한 적층형 유기발광소자를 제2 적층형 유기발광소자로 하기로 한다.
각 적층형 유기발광소자는, 기판 상에 순차적으로 적층된 제1 전극, 제1 유기물층, 중간전극, 제2 유기물층, 제2 전극과, 제1 전극과 제2 전극을 수직 방향으로 연결하는 연결전극을 포함한다.
여기서, 제1 적층형 유기발광소자의 제1 전극과 제2 적층형 유기발광소자의 제1 전극은 서로 이격배치되어 있으며, 제1 적층형 유기발광소자의 제2 전극과 제2 적층형 유기발광소자의 제2 전극은 서로 이격배치되어 있다.
그리고, 제2 적층형 유기발광소자의 중간전극이 제1 적층형 유기발광소자의 연결전극과 연결되어 있다.
각 적층형 유기발광소자의 제1 유기물층의 발광색은 레드(Red)이고, 각 적층형 유기발광소자의 제2 유기물층의 발광색은 블루(Blue)일 수 있으나 이들의 발광색으로 한정되는 것은 아니다.
이하에서는 이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 유기발광장치의 구동에 대해 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 유기발광장치에 교류전원을 인가하게 되면, 양방향으로 교류전류가 흐르면서, 제1 및 제2 적층형 유기발광소자를 구동시키게 된다. 구체적으로 이를 나누어 설명하기로 하나, 구동 순서가 이하 설명하는 바로 한정되는 것은 아니다.
우선 도 1의 우측에서 좌측으로 교류전류가 흐르는 경우, 제1 적층형 유기발광소자의 중간전극 → 제1 적층형 유기발광소자의 제2 유기물층 → 제1 적층형 유기발광소자의 제2 전극 → 제1 적층형 유기발광소자의 연결전극의 상측구간 → 제2 적층형 유기발광소자의 중간전극 → 제2 적층형 유기발광소자의 제2 유기물층 → 제2 적층형 유기발광소자의 제 2전극 → 제2 적층형 유기발광소자의 연결전극 → 제1 전극 순으로, 교류전류가 흐르게 된다.
이에 의해 제1 적층형 유기발광소자의 제2 유기물층에서 제2 적층형 유기발광소자의 제2 유기물층 순으로, 블루(Blue) 색의 광이 발산될 수 있다.
이와 같이, 도 1에 도시된 상태를 기준으로 우측에서 좌측으로 교류전류가 흐르는 경우, 본 발명에 따른 유기발광장치의 제2 유기물층에서는 블루 색의 광이 발산될 수 있다.
다음으로 도 1의 좌측에서 우측으로 교류전류가 흐르는 경우, 제2 적층형 유기발광소자의 제1 전극 → 제2 적층형 유기발광소자의 제1 유기물층 → 제2 적층형 유기발광소자의 중간전극 → 제1 적층형 유기발광소자의 연결전극의 하측구간 → 제1 적층형 유기발광소자의 제1 전극 → 제1 적층형 유기발광소자의 제1 유기물층 → 제1 적층형 유기발광소자의 중간전극 순으로, 교류전류가 흐르게 된다.
이에 의해 제2 적층형 유기발광소자의 제1 유기물층에서 제1 적층형 유기발광소자의 제1 유기물층 순으로, 레드(Red) 색의 광이 발산될 수 있다.
이와 같이, 도 1에 도시된 상태를 기준으로 좌측에서 우측으로 교류전류가 흐르는 경우, 본 발명에 따른 유기발광장치의 제1 유기물층에서는 레드 색의 광이 발산될 수 있다.

Claims (18)

  1. 기판; 및
    제1 전극, 적어도 하나의 중간전극 및 제2 전극과, 상기 전극들 사이에 배치된 유기물층을 포함하는 적층형 유기발광소자로서, 상기 전극들 중 서로 이웃하지 않는 적어도 2개의 전극들이 공통전위가 되도록 전기적으로 연결된 제1 군의 전극들, 및 상기 제1 군의 전극들에 전기적으로 연결되지 않은 전극들 중 1개의 전극을 포함하거나 또는 서로 이웃하지 않고 공통전위가 되도록 전기적으로 연결된 적어도 2개의 전극들을 포함하는 제2 군의 전극들을 포함하는 적층형 유기발광소자를 2 이상 포함하며,
    상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극과 다른 한 적층형 유기발광소자의 제2 군의 전극이 직접 연결된 형태가 연속적으로 반복되게, 상기 적층형 유기발광소자들이 서로 이격간격을 두고 상기 기판 상에 배치되어 교류전원으로 구동되는 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 각 적층형 유기발광소자는, 제1 전극, 제1 유기물층, 하나의 중간전극, 제2 유기물층, 제2 전극, 및 제1 전극과 제2 전극을 연결하는 연결전극을 포함하며,
    상기 각 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극은 상기 연결전극에 의해 연결된 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이고, 제2 군의 전극은 상기 하나의 중간전극이며,
    상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극을 형성하는 상기 연결전극과 다른 한 적층형 유기발광소자의 제2 군의 전극인 중간전극이 직접 연결된 형태를 가짐에 따라, 상기 적층형 유기발광소자들의 제1 군의 전극들이 연속적으로 직렬 연결되고, 제2 군의 전극들이 연속적으로 직렬 연결되어, 상기 교류전원에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 어느 한 적층형 유기발광소자의 연결전극과 상기 다른 한 적층형 유기발광소자의 중간전극의 연결형태는, 상기 연결전극의 중앙영역에서 상기 중간전극까지 연장된 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  4. 청구항 2에 있어서, 상기 연결전극은, 상기 기판의 판면에 대해 수직한 방향으로 상기 제1 전극에서 상기 제2 전극까지 연장형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  5. 청구항 2에 있어서, 상기 제1 유기물층과 상기 제2 유기물층은 상기 기판의 판면에 대해 수직한 축선에 대해 동일 축선 상 또는 서로 다른 축선 상에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  6. 청구항 2에 있어서, 상기 교류전원 공급 시, 어느 한 방향으로 교류전류가 흐르는 경우 상기 적층형 유기발광소자들의 각 제1 유기물층이 순서대로 연속 발광되며, 상기 어느 한 방향의 반대방향으로 교류전류가 흐르는 경우 상기 적층형 유기발광소자들의 각 제2 유기물층이 순서대로 연속 발광되는 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 각 적층형 유기발광소자는, 제1 전극, 제1 유기물층, 제1 중간전극, 제2 유기물층, 제2 중간전극, 제3 유기물층, 제2 전극, 제1 전극과 제2 중간전극을 연결하는 제1 연결전극, 및 제1 중간전극과 제2 전극을 연결하는 제2 연결전극을 포함하며,
    상기 각 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극은 상기 제1 연결전극에 의해 연결된 상기 제1 전극과 상기 제2 중간전극이고, 제2 군의 전극은 상기 제2 연결전극에 의해 연결된 상기 제1 중간전극과 상기 제2 전극이며,
    상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극을 형성하는 상기 제1 연결전극과 다른 한 적층형 유기발광소자의 제2 군의 전극을 형성하는 상기 제2 연결전극이 직접 연결된 형태를 가짐에 따라, 상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극 및 이웃한 다른 한 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극은 연속적으로 직렬 연결되고, 상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제2 군의 전극 및 이웃한 다른 한 적층형 유기발광소자의 제2 군의 전극은 연속적으로 직렬 연결되어, 상기 교류전원에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 제1 연결전극과 상기 제2 연결전극의 연결형태는, 상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제1 전극 및 이웃한 다른 한 적층형 유기발광소자의 제2 전극을 상기 기판의 판면에 대해 수직한 방향으로 잇는 연결구간 상에서 상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제2 중간전극 및 이웃한 다른 한 적층형 유기발광소자의 제1 중간전극이 서로 반대 방향으로 분기된, 상기 제1 및 제2 연결전극이 중첩된 형태인 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 교류전원 공급 시, 어느 한 방향으로 교류전류가 흐르는 경우 상기 적층형 유기발광소자들의 제2 유기물층이 순서대로 연속 발광되며, 상기 어느 한 방향에 반대방향으로 교류전류가 흐르는 경우 상기 적층형 유기발광소자들의 제1 및 제3 유기물층이 함께 순서대로 연속 발광되는 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 각 적층형 유기발광소자는, 제1 전극; 제1 유기물층; 제1 중간전극; 제2 유기물층; 제2 중간전극; 제3 유기물층; 제3 중간전극; 제4 유기물층; 제2 전극; 제1 전극, 제2 중간전극, 및 제2 전극을 연결하는 제1 연결전극; 및 제1 중간전극과 제3 중간전극을 연결하는 제2 연결전극을 포함하며,
    상기 각 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극은 상기 제1 연결전극에 의해 연결된 상기 제1 전극, 상기 제2 중간전극, 및 상기 제2 전극이고, 제2 군의 전극은 상기 제2 연결전극에 의해 연결된 상기 제1 중간전극과 상기 제3 중간전극이며,
    상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극을 형성하는 상기 제1 연결전극과 다른 한 적층형 유기발광소자의 제2 군의 전극을 형성하는 상기 제2 연결전극이 직접 연결된 형태를 가짐에 따라, 상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극 및 이웃한 다른 한 적층형 유기발광소자의 제1 군의 전극은 연속적으로 직렬 연결되고, 상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제2 군의 전극 및 이웃한 다른 한 적층형 유기발광소자의 제2 군의 전극은 연속적으로 직렬 연결되어, 상기 교류전원에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 제1 연결전극과 상기 제2 연결전극의 연결 형태는, 상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제1 전극 및 이웃한 다른 한 적층형 유기발광소자의 제2 전극을 상기 기판의 판면에 대해 수직한 방향으로 잇는 연결구간 상에서 상기 적층형 유기발광소자들 중 어느 한 적층형 유기발광소자의 제2 중간전극 및 이웃한 다른 한 적층형 유기발광소자의 제1 및 제3 중간전극이 서로 반대 방향으로 분기된, 상기 제1 및 제2 연결전극이 중첩된 형태인 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  12. 청구항 10에 있어서, 상기 교류전원 공급 시, 어느 한 방향으로 교류전류가 흐르는 경우 상기 적층형 유기발광소자들의 제2 및 제4 유기물층이 순서대로 연속 발광되며, 상기 어느 한 방향의 반대 방향으로 교류전류가 흐르는 경우 상기 적층형 유기발광소자들의 제1 및 제3 유기물층이 순서대로 연속 발광되는 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  13. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 어느 하나는 인듐주석산화물 (ITO:Indium Tin Oxide), 인듐아연산화물 (IZO: Indium Zinc Oxide) 및 아연 산화물 (ZnO) 중 선택된 1종 이상으로 형성되고, 다른 하나는 마그네슘, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석 및 납과 같은 금속 또는 이들의 합금으로 형성된 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  14. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 중 어느 하나는 인듐주석산화물 (ITO:Indium Tin Oxide), 인듐아연산화물 (IZO: Indium Zinc Oxide) 및 아연 산화물 (ZnO) 중 선택된 1종 이상으로 형성되고, 다른 하나는 LiF/Al 또는 LiO2/Al로 형성된 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  15. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기물층은 전자수송층, 발광층, 정공수송층, 및 정공주입층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  16. 청구항 1 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기판은 유리 기판 또는 플라스틱 기판인 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  17. 청구항 2 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 중간전극 및 상기 연결전극은 각각 독립적으로 칼슘, 마그네슘, 나트륨, 칼륨, 타이타늄, 인듐, 이트륨, 리튬, 가돌리늄, 알루미늄, 은, 주석, 납 또는 이들의 합금, LiF/Al, LiO2/Al, Ca-Ag, ITO, IZO, Ca-ITO, Ca-IZO, Ag-ITO, Ag-IZO, ZnO 및 Ma-Ag 중 선택된 1종 이상으로 형성된 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
  18. 청구항 2 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연결전극 및 상기 중간전극은 각각 독립적으로 칼슘, 마그네슘, Ca-Ag, Ca-ITO, Ca-IZO, Ag-IZO, Ag-ITO 및 Ma-Ag 중 선택된 1종 이상으로 형성된 것을 특징으로 하는 유기발광장치.
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