KR101420427B1 - 유기전계 발광소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중앙전극과 상기 중앙전극의 전후면 측에 대향 전극을 배치하고 그 사이에 각각 발광적층시스템을 형성하여 결과적으로 2개의 발광적층시스템을 수직으로 형성시키고, 각각 별도로 구동이 가능하도록 함으로써, 유기전계 발광 소자의 장수명화를 도모할 수 있으며 휘도의 보정이 가능하다.

유기전계, OLED, 전극, 발광

Description

유기전계 발광소자{OLED}

본 발명은 유기전계 발광소자에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면 휘도의 조정이 가능하며, 전력 소모를 유동적으로 변경 가능한 유기전계 발광소자에 관한 것이다.

최근, 디스플레이(display)는 경량, 박형화, 휴대화 추세의 각종 전자기기에 맞추어 실외에서 사용되는 경우가 증가하고 있다.

실외에서의 사용시 문제되는 것은 디스플레이의 가시화에 관계된 것으로, 가시광선이나 밝은 조명과 같은 상황에서는 디스플레이의 휘도가 적절치 못하여, 사용자가 디스플레이에 표시되는 내용의 판독을 용이하게 수행하지 못하는 경우가 존재할 수 있다.

따라서, 사용자는 주변광이 변하는 경우 수동으로 디스플레이의 휘도를 조절하여 사용하고 있는 실정이다.

수동방식의 휘도 조절은 사용자의 불편을 초래할 뿐만 아니라, 주변광에 따라 디스플레이의 표시상태가 다르다고 사용자가 인식할 수 있으므로 제품의 신뢰성을 저하시키는 요인이 되고 있다. 이는 휘도의 수동 조절시 사용자가 쾌적하게 느끼는 휘도로의 조절이 용이하지 않음에 기인한 것이다.

따라서, 본 발명은 휘도 조절을 사용자가 만족할만큼의 휘도로 용이하게 조절이 가능하도록 하며, 더 나아가 주변광에 따라 디스플레이의 휘도를 자동으로 조절하도록 하여 사용자에게 편의를 제공하고자 한다.

아울러, 휘도 조절시 픽셀 내 유기 전계발광 소자에 가해지는 부담을 감소시켜 유기 전계발광 표시장치의 장수명화를 도모하고자 하며, 더 나아가 고화질이 가능하도록 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 중앙전극; 상기 중앙전극과 반대 극성을 가지며, 상기 중앙전극을 중심으로 전후면에 각각 위치하는 대향전극; 상기 중앙전극과 대향 전극 사이에 형성되는 발광적층시스템;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 중앙전극과 전면 대향전극의 사이, 상기 중앙전극과 후면 대향전극의 사이에 전원시스템이 각각 연결되는 것이 바람직하며, 상기 전면 및 후면 대향전극 측에 각각 형성되는 상기 발광적층시스템을 교대로 구동하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전면 대향전극 측에 형성되는 발광적층시스템이 상기 후면 대향전극 측에 형성되는 발광적층시스템에 비하여 색좌표 특성이 높은 것이 바람직하다.

한편, 상기 중앙 전극은 투명한 것이 바람직하다.

상기 발광적층시스템은 선택적인 어느 하나 또는 모두 구동되도록 하는 것이 바람직하며, 이 경우 외부 광원의 세기를 측정하는 광원 측정부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명에 따른 유기전계 발광 소자는 장수명화에 유리하고, 신뢰성 있는 휘도 조절이 가능함과 동시에 고화질의 영상 표시가 가능하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 유기전계 발광 소자의 구조를 나타낸 개략도로서, 살펴보면 본 실시예에 따른 유기전계 발광 소자는 중앙전극(110); 상기 중앙전극(110)과 반대 극성을 가지며, 상기 중앙전극(110)을 중심으로 전후면에 각각 위치하는 대향전극(120, 130); 상기 중앙전극(110)과 대향 전극(120, 130) 사이에 형성되는 발광적층시스템(121, 131);을 포함하여 이루어져 있다.

상기 중앙전극(110)은 그 극성에 상관없이 중앙에 위치하는 전극으로서, 전후면에 각각 상기 중앙전극(110)과 반대되는 극성을 갖는 대향전극(120, 130)이 형성된다. 도 1에서는 상기 중앙전극(110)을 캐소드(cathod)로 형성하였으며, 이에 따라 상기 대향전극(120, 130)은 어노드(anode)로 형성하였다.

상기 대향전극(120, 130)은 상기 중앙전극(110)의 전후면에 형성되는 전극으로서, 통상 사용자에게 보이는 패널쪽을 전면으로, 그 반대편을 후면으로 상정한다.

상기 발광적층시스템(121, 131)은 상기 중앙전극(110)과 대향전극(120, 130)의 사이에 위치하는 유기층으로서 유기전계 발광 소자에서 전극을 제외한 나머지 적층체를 모두 포함한다. 도 1에서는 중앙전극(110)이 캐소드이고 대향전극(120, 130)이 어노드이므로 중앙전극으로부터 각 대향전극 방향으로 전자주입층(Electron Injection Layer, EIL), 전자수송층(Electron Transfer Layer, ETL), 발광층(Emission Material Layer, EML), 정공수송층(Hole Transfer Layer, HTL), 정공주입층(Hole Injection Layer, HIL) 순으로 적층이 이루어져 상기 발광적층시스템(121, 131)을 형성하고 있으며, 상기 적층물은 상황에 따라 종류의 변경이 가능 하다.

상기 중앙전극(110)은 상기 중앙전극(110)과 후면 대향전극(130)의 사이에 형성된 발광적층시스템(121)에서 생성된 빛이 관통하여 전면 방향으로 투사될 수 있도록 투명전극으로 이루어지는 것이 바람직하다.

한편, 도 2에서와 같이 중앙전극(210)을 어노드로 한 경우에는 상기 중앙전극(210)의 전후면에 형성되는 대향전극(220, 230)은 캐소드가 되어야 하며, 상기 중앙전극과 대향전극 사이에 형성되는 발광적층시스템(221, 231)은 상기 중앙전극(210)으로부터 대향전극(220, 230) 방향으로 HIL, HTL, EML, ETL, EIL 순으로 적층이 이루어져 형성된다.

이하, 도 1의 실시예를 중심으로 다른 실시예를 개시할 것이며, 설명의 편의상 상기 중앙전극(110)과 전면 대향전극(120)간의 발광적층시스템을 전면 발광적층시스템(121), 상기 중앙전극(110)과 후면 대향전극(130)간의 발광적층시스템을 후면 발광적층시스템(131)이라 한다.

도 1에서 설명된 유기전계 발광 소자의 전원연결을 살펴보면, 도 3에서와 같이 상기 중앙전극(110)과 전면 대향전극(120)의 사이, 상기 중앙전극(110)과 후면 대향전극(130)의 사이에 전원시스템(123, 133)이 각각 연결되어 있다.

상기 전원시스템(123, 133)을 전면 전원시스템(123)과 후면 전원시스템(133)으로 나눌 경우, 상기 전면 전원시스템(123)과 후면 전원시스템(133)을 교대로 구동시켜, 전면 발광적층시스템(121)과 후면 발광적층시스템(131)이 교대로 구동하도 록 할 수 있으며, 이를 통하여 유기전계 발광 소자를 오랜 기간 사용할 수 있게 된다.

한편, 상기 전면 발광적층시스템(121)을 상기 후면 발광적층시스템(131)보다 색감이 우수하도록, 즉 색좌표 특성이 높도록 형성하는 것이 바람직한데, 이런 경우는 특히 휘도 보정시에 유리하다.

전면 발광적층시스템(121)의 색감이 후면 발광적층시스템(131)보다 우수하다는 것은, 상대적으로 후면 발광적층시스템(131)의 전력 효율이 높다는 것을 의미하므로, 상기 후면 발광적층시스템(131)을 휘도 보정시에만 이용할 경우에 유리하게 된다.

도 3을 살펴보면, 2층의 발광체가 사용자에 표시되는 전면에 대해 수직으로 형성되는 구조인데, 기본적으로 전면 발광적층시스템(121)만을 구동하여 디스플레이를 수행하다가, 사용자가 야외 또는 밝은 환경에서의 고휘도를 요구하는 경우, 후면 발광적층시스템(131)을 구동시켜 휘도를 보정할 수 있다. 이 경우, 상기 후면 발광적층시스템(131)만을 구동하거나, 상기 전면 발광적층시스템(121)과 같이 구동할 수도 있다.

또한, 이를 이용하여 사용자에게 다양한 디스플레이 모드의 제공이 가능하게 된다.

예로서, 색감이 우수한 전면 발광적층시스템(121)만이 동작하는 고화질 모드, 전력 효율이 높은 후면 발광적층시스템(131)만이 동작하는 장시간 모드, 전후면 발광적층시스템(121, 131)이 모두 동작하는 휘도 보정 모드의 제공이 가능하며, 사용자의 목적에 맞게 선택이 가능하도록 별도의 입력부, 제어부(미도시)를 구성한다.

물론, 앞에서 언급했듯이 동일 성질의 발광적층시스템을 전면과 후면 각각에 형성한 후, 평상시에는 어느 하나의 발광적층시스템만을 동작시키고, 휘도 보정시에는 모든 발광적층시스템을 동작시킬 수도 있으며, 평상시에는 각 발광적층시스템을 교대로 동작시키고, 휘도 보정시에는 모든 발광적층시스템을 동작시킬 수도 있다.

한편, 휘도 보정시에는 외부 광원의 세기를 측정하는 광원 측정부(미도시)를 더 포함하여, 자동으로 휘도의 보정이 가능하도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 기준값을 설정해놓고 상기 광원 측정부에서 측정된 값이 상기 기준값을 초과하는 경우 휘도 보정의 동작에 들어가도록 한다. 물론, 이를 위하여 상기 광원 측정부에는 제어부가 포함되어야 할 것이며, 휘도 보정은 앞에서 살펴본 바와 같이 전후면 발광적층시스템을 모두 동작시키는 것으로 이루어지게 된다. 경우에 따라서는 상기 전면 발광적층시스템과 후면 발광적층시스템의 휘도를 다르게 하여 평상시에는 휘도가 낮은 발광적층시스템만을 동작시키며, 1차 휘도 보정시에는 휘도가 높은 발광적층시스템만을 동작시키며, 1차 휘도 보정보다 높은 휘도의 보정을 요구하는 2차 휘도 보정시에는 전후면 발광적층시스템을 모두 동작시킬 수도 있다.

이상의 내용을 정리하면, 2개의 발광적층시스템을 수직으로 형성하고 각각 독자적인 구동이 가능하도록 함으로써, 각 발광적층시스템을 교대로 동작시켜 유기전계 발광 소자의 장수명화를 도모할 수 있으며, 2개의 발광적층시스템을 모두 동 작시켜 휘도의 보정이 가능하도록 한다. 휘도의 보정을 목적으로 픽셀 단위에 포함되는 1층 구조의 R(red), G(green), B(blue) 서브 픽셀을 복수로 나누어 일부를 휘도 보정용으로 사용하는 경우와 달리 전면에서 바라볼 때 단일의 R, G, B 서브 픽셀(2층 구조)만이 존재하므로, 휘도 보정용 서브 픽섹을 단일 픽셀에서 평면상으로 배치하였을 경우 문제시되는 서브 픽셀간 간격으로 인한 화질의 저하가 없어 별도의 휘도 보정용 서브 픽셀이 적용되는 시스템에서도 고화질의 디스플레이가 가능하다.

또한, 전면과 후면의 발광적층시스템의 특성을 다르게 하여 사용자에게 장시간 모드, 고화질 모드, 휘도 보정 모드 등 다양한 모드의 제공이 가능하도록 한다.

이상의 상기 전면 발광적층시스템과 후면 발광적층시스템은 서로 동일한 색을 표시하도록 구성하는 것이 휘도 보정과 교대로 구동시킴으로써 장수명화를 도모하는 경우에 바람직하나, 다른 용도를 위하여 서로 다른 색을 표시하도록 할 수도 있다.

한편, 도 4에서와 같이 상기 중앙전극(310)을 발광적층시스템(121, 131)에 비하여 적어도 양쪽으로 돌출되도록 형성하고, 전면 대향전극(320)과 후면 대향전극(330)은 상기 중앙전극(310)의 돌출 부위와 대응되도록 서로 반대방향의 한쪽으로 돌출되도록 형성하여 생산시 전원시스템의 연결이 용이하게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

유기전계 발광 소자가 사용되는 디스플레이 장치에 적용이 가능하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 유기전계 발광 소자의 구조를 나타낸 개략도.

도 2는 도 1의 다른 예를 나타낸 개략도.

도 3은 도 1에 전원시스템에 연결된 상태를 나타낸 개략도.

도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시에에 따른 유기전계 발광 소자의 구조를 나타낸 개략도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

110...중앙전극 120...전면 대향전극

130...후면 대향전극 121...전면 발광적층시스템

131...후면 발광적층시스템 123...전면 전원시스템

133...후면 전원시스템

Claims (10)

1. 중앙전극;

   상기 중앙전극과 반대 극성을 가지며, 상기 중앙전극을 중심으로 전후면에 각각 위치하는 전면 대향전극 및 후면 대향전극;

   상기 중앙전극과 상기 전면 대향 전극 사이에 형성되는 제1 발광적층 시스템;

   상기 중앙전극과 상기 후면 대향 전극 사이에 형성되는 제2 발광적층 시스템; 및

   외부 광원의 세기를 측정하여 상기 제1 및 제2 발광적층 시스템의 구동 여부를 제어하는 광원 측정부를 포함하고,

   상기 제1 및 제2 발광적층 시스템은 전력 효율이 서로 다르고 서로 동일한 색을 표시하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 중앙전극과 전면 대향전극의 사이, 상기 중앙전극과 후면 대향전극의 사이에 전원시스템이 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 전원시스템은 상기 제1 및 제2 발광적층 시스템을 교대로 구동하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 발광적층 시스템이 상기 제2 발광적층 시스템에 비하여 색좌표 특성이 높은 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
5. 청구항 1, 2 및 4 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 중앙 전극은 투명한 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
6. 청구항 1, 2 및 4 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제1 및 제2 발광적층 시스템은 선택적으로 어느 하나만 구동되거나 또는 모두 구동되는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
7. 삭제
8. 청구항 1에 있어서,

   상기 광원 측정부는 상기 외부 광원의 세기에 따라,

   휘도 보정이 필요없는 경우 상기 제1 및 제2 발광적층 시스템을 교대로 구동시키거나 또는 상기 제1 및 제2 발광적층 시스템 중 어느 하나만을 구동시키고, 휘도 보정시에는 상기 제1 및 제2 발광적층 시스템을 동시에 구동시키는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
9. 청구항 1에 있어서,

   상기 제2 발광적층 시스템은 상기 제1 발광적층 시스템이 비해 전력 효율이 더 높고,

   상기 광원 측정부는 상기 외부 광원의 세기에 따라,

   상기 제1 발광적층 시스템만을 구동시켜 고화질 모드를 구현하고, 상기 제2 발광적층 시스템만을 구동시켜 장시간 모드를 구현하며, 상기 제1 및 제2 발광적층 시스템을 동시에 구동시켜 휘도 보정 모드를 구현하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.
10. 청구항 1에 있어서,

    상기 제1 및 제2 발광적층 시스템은 발휘 휘도가 서로 다르고,

    상기 광원 측정부는 상기 외부 광원의 세기에 따라,

    휘도 보정이 필요없는 경우 상대적으로 휘도가 낮은 발광적층 시스템만을 구동시키고, 1차 휘도 보정시에는 상대적으로 휘도가 높은 발광적층 시스템만을 구동시키며, 1차 휘도 보정보다 높은 휘도의 보정을 요구하는 2차 휘도 보정시에는 상기 제1 및 제2 발광적층 시스템을 모두 구동시키는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광소자.

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