KR100789452B1 - An organic light emitting device having protected transparent electrode - Google Patents
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Abstract
본 발명의 유기전계발광소자는 전면에 접지전극과 접속된 투명전극이 배치되어 발광층으로부터 광이 방출되며 상기 투명전극의 전면에는 보호수단의 구비된 전면발광형 유기전계발광소자에 있어서, 상기 보호수단은 상기 투명전극과 접지전극 사이의 접촉영역까지 연장되어 상기 접촉영역을 외부로부터 차단하는 것을 특징으로 한다. 보호수단은 투명전극 위에 적층된 보호층 또는 투명전극의 전면에 부착된 투영 패키징판으로 이루어진다.In the organic light emitting device of the present invention, a transparent electrode connected to a ground electrode is disposed on a front surface to emit light from the light emitting layer, and a front light emitting organic light emitting diode having a protective means on the front surface of the transparent electrode, wherein the protective means is provided. Is extended to a contact region between the transparent electrode and the ground electrode to block the contact region from the outside. The protective means consists of a protective layer laminated on the transparent electrode or a projection packaging plate attached to the front surface of the transparent electrode.
유기전계발광소자, 전면발광형, IZO, 투명전극, 보호층, 패키징판Organic light emitting diode, top emitting type, IZO, transparent electrode, protective layer, packaging plate
Description
도 1은 일반적인 유기전계발광소자의 한화소를 나타내는 도면.1 is a view illustrating a pixel of a general organic light emitting display device.
도 2(a)는 후면발광형 유기전계발광소자의 구조를 나타내는 단면도.Figure 2 (a) is a cross-sectional view showing the structure of the back-emitting organic light emitting device.
도 2(b)는 종래의 전면발광형 유기전계발광소자의 구조를 나타내는 단면도.Figure 2 (b) is a cross-sectional view showing the structure of a conventional top-emitting organic light emitting display device.
도 3은 본 발명에 따른 전면발광형 유기전계발광소자의 개략적인 평면도.3 is a schematic plan view of a top-emitting organic light emitting display device according to the present invention;
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전면발광형 유기전계발광소자의 구조를 나타내는 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing the structure of a top-emitting organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전면발광형 유기전계발광소자의 구조를 나타내는 단면도.5 is a cross-sectional view showing the structure of a top-emitting organic light emitting display device according to another embodiment of the present invention.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **
121,221 : 기판 122,129,132,222,229,232 : 절연층121,221: Substrate 122,129,132,222,229,232: Insulation layer
123,223 : 반도체층 125,225 : 불순물 반도체층123,223 semiconductor layers 125,225 impurity semiconductor layers
127,227 : 게이트전극 130,230 : 소스/드레인전극127,227 gate electrodes 130,230 source / drain electrodes
134,234 : 양극 135,235 : 전자주입층134,234 Anode 135,235 Electron injection layer
136,236 : 발광층 137,237 : 격벽136,236 Light emitting layer 137,237 Bulkhead
138,238 : 음극 152,252 : 홀 138,238 Cathode 152,252 Hole
154,254 : 접지전극 155 : 보호층154,254: ground electrode 155: protective layer
260 : 패키징판 262 : 접착제260: packaging plate 262: adhesive
본 발명은 유기전계발광소자에 관한 것으로, 특히 전면발광형 유기전계발광소자에서 접지전극에 접속되는 전면의 투명전극 위에 상기 투명전극과 접지전극의 접촉영역까지 연장된 보호수단을 구비함으로써 투명전극이 외부의 산소나 수분에 의해 영향받는 것을 방지할 수 있는 유기전계발광소자에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting display device, and in particular, a transparent electrode is provided on a transparent electrode on the front surface connected to a ground electrode in a front light emitting organic light emitting display device, the protective means extending to a contact area between the transparent electrode and the ground electrode. The present invention relates to an organic light emitting device that can be prevented from being influenced by external oxygen or moisture.
근래, 공액고분자(conjugate polymer)의 하나인 폴리(p-페닐린비닐린)(PPV)을 이용한 유기전계발광소자가 개발된 이래 전도성을 지닌 공액고분자와 같은 유기물에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 유기물을 박막트랜지스터(Thin Film Transistor), 센서, 레이저, 광전소자 등에 응용하기 위한 연구도 계속 진행되고 있으며, 그 중에서도 유기전계발광소자에 대한 연구가 가장 활발하게 진행되고 있다.Recently, since organic electroluminescent devices using poly (p-phenylinvinyline) (PPV), which is one of conjugated polymers, have been developed, research on organic materials such as conductive conjugated polymers has been actively conducted. . Research into applying such organic materials to thin film transistors, sensors, lasers, and optoelectronic devices continues to be conducted, and among them, research into organic electroluminescent devices is being actively conducted.
인광물질(phosphors) 계통의 무기물로 이루어진 전계발광소자의 경우 작동전압이 교류 200V 이상 필요하고 소자의 제작 공정이 진공증착으로 이루어지기 때문에 대형화가 어렵고 특히 청색발광이 어려울 뿐만 아니라 제조가격이 높다는 단점이 있다. 그러나, 유기물로 이루어진 전계발광소자는 뛰어난 발광효율, 대면적화의 용이화, 공정의 간편성, 특히 청색발광을 용이하게 얻을 수 있다는 장점과 함께 휠 수 있는 전계발광소자의 개발이 가능하다는 점등에 의하여 차세대 표시장치로서 각광받고 있다. Electroluminescent devices made of phosphor-based inorganic materials require an operating voltage of 200V or more and the manufacturing process of the device is made by vacuum deposition, which makes it difficult to enlarge the size, in particular, it is difficult to emit blue light and the manufacturing cost is high. have. However, the electroluminescent device made of organic material has the advantages of excellent luminous efficiency, large area, ease of process, especially blue light emission, and it is possible to develop an electroluminescent device that can bend. It is attracting attention as a display device.
특히, 현재에는 액정표시장치와 마찬가지로 각 화소(pixel)에 능동형 구동소자를 구비한 액티브 매트릭스(Active Matrix) 전계발광소자가 평판표시장치(Flat Panel Display)로서 활발히 연구되고 있다.In particular, active matrix electroluminescent devices having active driving elements in each pixel like the liquid crystal display are being actively researched as flat panel displays.
도 1에 이러한 액티브 매트릭스 전계발광소자의 한 화소(1)가 도시되어 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 유기전계발광소자의 화소(1)는 종횡으로 교차하는 게이트라인(3)과 데이터라인(5)에 의해 정의되어 있으며, 상기 화소(1) 내에는 파워라인(10)이 상기 데이터라인(5)과 평행하게 배열되어 있다. 화소(1) 내부에는 2개의 TFT(7,9)와 발광부(12)가 배치되어 있다. 상기 2개의 TFT(7,9)는 각각 다른 역할을 한다. 하나의 TFT(7)는 스위칭용 TFT로서, 게이트라인(3)을 통해 공급되는 주사신호에 의해 스위칭되며, 다른 TFT(9)는 구동용 TFT로서 상기 스위칭TFT(7)가 스위칭되는 경우 여기신호를 파워라인(10)을 통해 발광부(12)에 공급한다.One pixel 1 of such an active matrix electroluminescent device is shown in FIG. 1. As shown in the figure, the pixel 1 of the organic light emitting diode is defined by a
일반적으로 상기와 같은 구조로 구성된 유기전계발광소자는 2가지 방식으로 구분할 수 있다. 첫째는 유기전계발광소자의 전면(상면)으로 광이 발광되는 전면발광형 유기전계발광소자이고 둘째는 유기전계발광소자의 후면(하면)으로 광이 발광되는 후면발광형 유기전계발광소자이다.In general, an organic light emitting display device having the above structure can be classified into two methods. The first is a front light emitting organic light emitting device that emits light to the front (top) of the organic light emitting device, and the second is a back light emitting organic light emitting device that emits light to the rear (bottom) of the organic light emitting device.
이하에서는, 상기 전면발광형 유기전계발광소자와 후면발광형 유기전계소자의 구체적인 구조에 대해 설명한다.Hereinafter, specific structures of the top emission type organic light emitting diode and the bottom emission type organic light emitting diode will be described.
도 2(a)는 상기 후면발광형 액티브 매트릭스 전계발광소자의 구조를 설명하기 위해 도시된 유기전계발광소자의 화소구조를 나타내는 단면도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 기판(21)상에는 반도체층(23)과 그 양측에 배치된 불순물반도체층(25)이 형성되어 있으며, 기판(21) 전체에 걸쳐 제1절연층(22)이 형성되어 상기 반도체층(23)과 불순물반도체층(25)을 덮고 있다. 상기 제1절연층(22) 위의 반도체층(23) 영역에는 게이트전극(27)이 형성되어 있으며, 그 위에 층간 절연막인 제2절연층(29)이 기판(21) 전체에 걸쳐서 적층되어 있다. 상기 제2절연층(29) 위에는 소스/드레인전극(30)이 형성되어 상기 제1절연층(22) 및 제2절연층(29)에 형성된 컨택홀(contact hole)을 통해 불순물반도체층(25)과 전기적으로 접속된다.FIG. 2A is a cross-sectional view illustrating a pixel structure of the organic light emitting display device illustrated to explain the structure of the back light emitting active matrix electroluminescent device. As shown in the figure, a
상기 소스/드레인전극(30)이 형성된 제2절연층(29) 위에는 제3절연층(32)이 형성되어 완성된 박막트랜지스터를 보호한다. 한편, 소스/드레인전극(30) 위의 제3절연층(32)에는 컨택홀이 형성되어, 상기 소스/드레인전극(30)이 제3절연층(32) 위에 형성된 양극(34)과 전기적으로 접속된다. 양극(34)은 통상적으로 일함수(work function)가 높은 투명한 금속인 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어진다. 상기 투명한 양극(34) 위에는 격벽(37)에 의해 인접 화소와 격리된 발광층(36)이 형성되어 있으며, 그 위에 일함수가 낮은 불투명한 금속으로 이루어진 음극(38)이 형성되어 있다.A third insulating
상기와 같이 구성된 유기전계발광소자에서는 게이트전극(27)에 전압이 인가되어 상기 소스/드레인전극(30)을 통해 여기신호가 양극(34) 및 음극(38)에 인가되면, 상기 양극(34) 및 음극(38)으로부터 각각 정공(hole) 및 전자가 발광층(36)내로 주입되어 발광층(36)내에는 여기자(exciton)가 생성되며, 상기 여기자가 소멸(decay)함에 따라 발광층(36)의 LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)와 HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)의 에너지 차이에 해당하는 광이 발생하게 되어 외부(도면에서 양극쪽)로 방출하게 된다.In the organic light emitting diode configured as described above, when a voltage is applied to the
그런데, 상기한 바와 같은 구조로 이루어진 유기전계발광소자에서는 발광층(36)으로부터 발광하는 광이 양극(34), 제3절연층(32), 제2절연층(29), 제1절연층(22) 및 기판(21)을 투과해야만 하기 때문에, 각각의 층에 의해 광흡수가 발생하여 유기전계발광소자의 광효율을 저하시키는 문제가 있었다.However, in the organic light emitting diode having the above structure, the light emitted from the
이러한 문제를 해결하기 위해, 제안된 것이 도 2(b)에 도시된 전면발광형 유기전계발광소자이다. 이러한 전면발광형 유기전계발광소자는 도 2(a)에 도시된 후면발광형 유기전계발광소자와는 거의 유사한 구조로 이루어져 있다. 상기 전면발광형 유기전계발광소자와 후면발광형 유기전계발광소자의 구조적인 차이는 단지 음극(34)이 투명한 금속으로 이루어져 있고 양극(38)이 불투명한 금속으로 이루어져 있다는 것이다. 즉, 도면에 도시된 바와 같이, 후면발광형 유기전계발광소자에서는 투명한 양극이 발광층의 하면(후면)에 형성되어 박막트랜지스터의 소스/드레인전극에 접속되고 불투명한 음극이 발광층의 상면(전면)에 형성되어 외부로 노출되는데 비해, 전면발광형 유기전계발광소자에서는 불투명한 양극(38)이 발광층의 하면에 형성되어 박막트랜지스터의 소스/드레인전극에 접속되고 투명한 음극(34)이 발광층의 상면(전면)에 형성되어 외부로 노출되는 것이다.In order to solve this problem, the proposed one is a top light emitting organic electroluminescent device shown in Fig. 2 (b). The top emission type organic light emitting diode has a structure substantially similar to the bottom emission type organic light emitting diode shown in FIG. The structural difference between the top emission type organic light emitting diode and the bottom emission type organic light emitting diode is that only the
투명한 음극(34)은 ITO나 IZO(Indium Zinc Oxide)로 이루어진다. 그런데, 상기 ITO나 IZO는 통상적으로 일함수가 낮기 때문에, 발광층(36)으로의 전자주입이 충분하지 않게 된다. 따라서, 투명한 음극(34)과 발광층(36) 사이에 발광층(36)으 로의 전자의 주입을 원활하게 하기 위한 전자주입층(35)을 구비하여 발광층(36)으로 충분한 전자가 주입되도록 한다.The
한편, 상기 전면발광형 유기전계발광소자의 음극(34)으로는 ITO보다는 IZO가 바람직하다. 일반적으로 상온에서 형성된 ITO의 비저항은 약 1109∼1777μΩ·cm인데 반해 IZO의 비저항은 약 300∼400μΩ·cm이며, ITO의 투과율은 약 77∼83%인데 반해 IZO의 투과율은 약 85%이다. 이러한 특성들은 유기전계발광소자의 성능을 좌우하는 매우 중요한 요소로서, 상기와 같이 특성이 우수한 IZO를 음극으로 사용하는 것이 바람직하며, 현재 대부분의 전면발광형 유기전계발광소자는 IZO를 투명 음극으로 채용하고 있다. 더욱이 IZO는 ITO에 비해 에칭(etching)특성이 좋다는 장점도 있기 때문에, IZO가 채용된 전면발광형 유기전계발광소자는 공정상의 장점도 가질 수 있게 된다.On the other hand, the
그런데, 상기 IZO는 대기중에 노출되는 경우 수분 및 산소와 반응하여 접촉저항이 증가되고 이로 인해 제작된 전면발광형 유기전계발광소자의 특성이 저하되는 문제가 있었다.However, the IZO reacts with moisture and oxygen when exposed to the air, thereby increasing the contact resistance and deteriorating the characteristics of the fabricated front light emitting organic light emitting device.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 전면발광형 유기전계발광소자의 전면에 형성되는 투명전극의 전면에 투명전극과 접지전극의 접촉영역까지 연장되는 보호층을 적층하거나 투명한 패키징판을 장착함으로써 상기 투명전극과 접촉영역이 외부로 노출되어 산소 및 수분과의 반응에 의한 투명전극의 저항이 비정상적으로 증가하는 것을 방지할 수 있는 유기전계발광소자를 제공하는 것을 목적으 로 한다.The present invention is to solve the above problems, a protective layer extending to the contact region of the transparent electrode and the ground electrode on the front of the transparent electrode formed on the front surface of the organic light emitting device of the front light emitting type or mounting a transparent packaging plate Accordingly, an object of the present invention is to provide an organic light emitting device capable of preventing an abnormal increase in resistance of a transparent electrode due to a reaction with oxygen and moisture by exposing the transparent electrode and a contact region to the outside.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 유기전계발광소자는 화소영역과 접지영역으로 이루어진 기판과, 상기 기판의 화소영역에 형성된 박막트랜지스터와, 상기 기판의 접지영역에 형성된 접지전극과, 화소영역에 형성되어 박막트랜지스터에 접속된 양극과, 화소영역 및 접지영역에 형성되어 발광하는 발광층과, 상기 발광층 위에 형성되며, 접지영역의 접지전극과 연결되는 투명 음극과, 상기 투명 금속층 위에 형성되며, 접지전극과 투명 금속층의 접촉영역까지 연장된 보호수단으로 구성된다.In order to achieve the above object, an organic light emitting display device according to the present invention includes a substrate consisting of a pixel region and a ground region, a thin film transistor formed in a pixel region of the substrate, a ground electrode formed in a ground region of the substrate, and a pixel. An anode formed in the region and connected to the thin film transistor, a light emitting layer formed in the pixel region and the ground region to emit light, a transparent cathode formed on the light emitting layer and connected to the ground electrode of the ground region, and formed on the transparent metal layer, Protection means extending to the contact area of the ground electrode and the transparent metal layer.
음극은 ITO(Indium Tin Oxide)나 IZO(Indium Zinc Oxide)로 구성되지만, 공정시 하부 유기층에 대한 손상을 최소화하기 위해서는 상온에서 형성하는 것이 유리하며, 상온형성시 투과율특성이나 비저항특성이 우수한 IZO를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 보호수단은 투명 음극위에 형성된 보호층 또는 투명 음극의 전면에 일정한 공간을 두고 접착제에 의해 부착된 투명 패키징판으로 구성된다. 상기 보호층은 무기산화물, 질화물, 탄화물 또는 폴리머로 이루어지며, 투명 패키징판은 유리 또는 플라스틱으로 이루어진다.The cathode is composed of ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide), but in order to minimize damage to the lower organic layer during the process, it is advantageous to form at room temperature, and to form IZO having excellent transmittance and resistivity characteristics at room temperature. It is preferable to use. The protective means comprises a protective layer formed on the transparent cathode or a transparent packaging plate attached by an adhesive with a predetermined space in front of the transparent cathode. The protective layer is made of inorganic oxide, nitride, carbide or polymer, and the transparent packaging plate is made of glass or plastic.
상기 발광층과 투명음극 사이에는 전자주입을 원활하게 하기 위한 전자주입층이 형성되어 있으며, 발광층과 양극 사이에는 정공수송층이 형성될 수도 있다. 또한, 발광층과 음극 사이 및 발광층과 양극 사이에는 각각 전자의 이동도을 향상시키는 전자수송층 및 정공의 이동도를 향상시키는 정공수송층이 형성될 수도 있다.An electron injection layer is formed between the light emitting layer and the transparent cathode to facilitate electron injection, and a hole transport layer may be formed between the light emitting layer and the anode. In addition, an electron transport layer for improving electron mobility and a hole transport layer for improving mobility of holes may be formed between the light emitting layer and the cathode and between the light emitting layer and the anode, respectively.
본 발명에서는 전면발광형 유기전계발광소자에 채용된 투명한 음극이 외부의 공기와 수분과 반응하는 것을 방지하기 위해, 상기 투명 음극의 전면에 보호수단을 구비하여 외부로부터의 산소와 수분을 차단한다. 특히, 본 발명에서는 상기 보호수단을 음극과 접지전극이 접촉하는 영역까지 연장하여 투명 음극과 접지전극의 접촉영역에서의 접촉저항이 증가하는 것을 방지한다.In the present invention, in order to prevent the transparent cathode employed in the front emission type organic light emitting device reacts with external air and moisture, a protective means is provided on the front surface of the transparent cathode to block oxygen and moisture from the outside. Particularly, in the present invention, the protection means extends to the area where the cathode and the ground electrode contact each other, thereby preventing the contact resistance in the contact area between the transparent cathode and the ground electrode from increasing.
상기 보호수단으로는 투명 음극위에 적층되어 접지전극과의 접촉영역까지 밀봉하는 보호막으로 형성할 수도 있으며, 상기 투명 음극의 접촉 영역을 내장하는 투명한 패키징판으로 구성할 수도 있다. 투명 음극으로는 ITO나 IZO가 사용될 수도 있지만, 특성상 IZO가 바람직할 것이다.The protective means may be formed as a protective film laminated on the transparent cathode to seal the contact region with the ground electrode, or may be configured as a transparent packaging plate containing the contact region of the transparent cathode. ITO or IZO may be used as the transparent cathode, but IZO will be preferable in view of characteristics.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유기전계발광소자에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, an organic light emitting display device according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 유기전계발광소자의 패널구조를 나타내는 도면이다. 도면에는 자세하게 도시하지 않았지만, 발광영역에는 복수개의 게이트라인(3)과 데이터라인(5)에 의해 정의되는 복수의 화소가 배치되어 있다. 또한, 도면에 도시된 바와 같이, 발광영역의 외부에는 게이트라인(3)에 게이트신호를 인가하는 게이트구동IC(51)와 데이터라인(5)에 데이터신호를 인가하는 데이터구동IC(52)가 배치되어 있다. 도면에서 도면부호 54는 접지전극으로서, 접지패드를 통해 발광영역내의 음극과 연결되어 발광층에 인가되는 전압을 접지시킨다.3 is a view showing a panel structure of an organic light emitting display device according to the present invention. Although not shown in detail in the drawing, a plurality of pixels defined by the plurality of
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유기전계발광소자의 구조를 나타내는 도 면으로, 상기 도면에서는 설명의 편의를 위해 화소영역의 단면과 도 3의 A-A'선을 따른 접지영역의 단면으로 분할하였다.4 is a diagram illustrating a structure of an organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention, in which the cross section of the pixel region and the ground region along the line AA ′ of FIG. 3 are shown for convenience of description. Divided by.
도면에 도시된 바와 같이, 유리나 플라스틱 등으로 이루어진 기판(121)상의 화소영역에는 반도체층(123)과 그 양측에 배치된 불순물반도체층(125)이 형성되어 있으며, 접지영역에는 접지전극(154)이 형성되어 있다. 또한, 기판(121) 전체에 걸쳐 제1절연층(122)이 형성되어 상기 반도체층(123)과 불순물반도체층(125) 및 접지전극(154)을 덮고 있다. 상기 제1절연층(122) 위의 반도체층(123) 영역에는 게이트전극(127)이 형성되어 있으며, 그 위에 제2절연층(129)이 기판(121) 전체에 걸쳐서 적층되어 있다. 상기 제2절연층(29) 위의 화소영역에는 소스/드레인전극(30)이 형성되어 상기 제2절연층(122)과 제2절연층(129)에 형성된 컨택홀을 통해 불순물반도체층(125)과 전기적으로 접속된다.As shown in the drawing, a
상기 소스/드레인전극(130)이 형성된 제2절연층(129) 위에는 기판(121) 전체에 걸쳐 제3절연층(132)이 형성되어 상기 소스/드레인전극(실질적으로는 완성된 박막트랜지스터)를 보호한다. 한편, 소스/드레인전극(130) 위의 제3절연층(132)에는 컨택홀이 형성되어, 상기 소스/드레인전극(130)이 제3절연층(132) 위의 화소영역에 형성된 불투명한 금속으로 이루어진 양극(134)과 전기적으로 접속된다.A third insulating
상기 양극(134) 위에는 격벽(137)에 의해 인접 화소와 격리되는 발광층(136)이 형성되어 있으며, 그 위에 전자주입층(electron injection layer;135)이 형성되어 있다. 전자주입층(135)은 발광층(136)으로의 전자주입을 충분히 주입하여 발광층(136)에서 전자 및 정공의 균형을 맞추기 위한 것으로, 주로 Li, LiF/Al, LiO/Al, Al-Li, MgAg 등으로 이루어진다. 상기 전자주입층(135) 위에 IZO와 같은 투명한 금속으로 이루어진 음극(134)이 형성된다. 또한, 도면에는 도시하지 않았지만 양극(134)과 발광층(136) 사이에는 발광층으로 충분한 정공을 주입하기 위한 정공주입층(hole injection layer)이 형성될 수도 있다.A
상기와 같이, 전자주입층(135)을 형성하는 이유는 IZO는 후면발광형 유기전계발광소자의 음극으로 사용되는 Ca에 비해 일함수가 높기 때문에, 발광층(136)으로의 충분한 전자주입이 이루어지지 않는다. 따라서, 상기와 같은 전자주입층(135)을 형성함으로써 발광층(136)으로의 전자공급을 충분히 하기 위한 것이다.As described above, the reason for forming the
상기 접지영역에는 홀(152)이 형성되어 있다. 상기 홀(152)은 제1절연층(122), 제2절연층(129), 제3절연층(130), 발광층(134) 및 전자주입층(135)이 가공되어 형성되는 것으로, 홀(152)의 바닥에서는 접지전극(152)이 외부로 노출되어, 전자주입층(135)위에 형성되는 양극(134)이 상기 홀(152)의 통해 접지전극(154)에 접속된다.
상기와 같이, 구성된 전면발광형 유기전계발광소자의 투명 음극(134) 위에는 외부로부터의 산소와 수분이 상기 음극(134)으로 침투하는 것을 방지하기 위한 보호층(155)이 적층되어 있다. 상기 보호층(155)은 기판(121) 전체에 걸쳐 적층되어 음극(134)이 형성된 홀(152)에 충진되어 접지전극(154) 영역까지 연장되므로 상기 음극(134)과 접지전극(154)의 접촉 영역을 완전히 밀봉할 수 있게 된다.As described above, a
상기한 보호층(155)으로는 산소와 수분의 침투를 방지할 수 있는 물질이라면 어떠한 물질로도 형성 가능하지만, SiOx, SiNx, AlOx, SiC 등과 같은 무기산화물 층, 질화물층, 탄화물층, 에폭시, 폴리이미드(polyimide), 폴리아크릴레이트(poly acrylate), 폴리실록사인(poly siloxane)과 같이 방습성이 우수한 폴리머층 및 이들의 다층막이 사용될 수 있다.The
상기와 같은 보호층(155)은 완성된 전면발광형 유기전계발광소자의 전면에 형성되어 투명 음극(134)이 산소와 수분과 반응하는 것을 방지한다. 그런데, 상기 투명 음극(134)은 완성된 유기전계발광소자의 경우에는 외부의 산소 및 수분과 반응하는 것이 아니라 제조공정중에서도 반응을 하게 된다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해, 상기 보호층(155)의 적층공정은 음극(134)을 형성한 후 진공중에서 진행하는 것이 바람직하다.The
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전면발광형 유기전계발광소자의 구조를 나타내는 도면이다. 도면에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 유기전계발광소자의 구조는 투명한 음극(234)을 외부와 차단하여 산소 및 수분과 반응하는 것을 방지하기 위한 보호수단을 제외하고는 도 4에 도시된 유기전계발광소자의 구조와 동일하다. 따라서, 동일한 구조에 대해서는 설명을 생략하고 차이점인 음극 보호수단에 대해서만 설명한다.5 is a view showing the structure of a top-emitting organic light emitting display device according to another embodiment of the present invention. As shown in the figure, the structure of the organic light emitting device of this embodiment is an organic electric field shown in FIG. 4 except for a protective means for blocking the
도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 투명한 음극(234)을 보호하기 위한 층이 형성되어 있지 않다. 그 대신에, 본 발명에서는 투과율이 높고 기계적인 성질이 우수한 유리나 투명한 플라스틱으로 이루어진 패키징판(260)을 음극(234)의 전면(상면)에 장착하여 산소와 수분이 음극(234)으로 침투하는 것을 방지한다. 이때, 상기 패키징판(260)은 음극(234)과 접지전극(245)의 접촉 영역까지 연장되어 열경화성수지나 광경화성수지와 같은 접착제(262)에 의해 부착된다. 이러한 패키징판(260)이 음극(234)의 전면에 장착됨에 따라 음극(234)과 패키징판(260) 사이에는 공간(264)이 형성되는데, 이 공간(264)에는 투명한 불활성 액체나 불활성 기체가 채워져 상기 음극(234) 및 음극(234)과 접지전극(245)의 접촉영역이 산소나 수분과 반응하는 것을 방지한다.As shown in the figure, in this embodiment, no layer for protecting the
상기와 같이, 이 실시예에서는 음극(234)의 전면뿐만 아니라 음극(234)과 접지전극(254)의 접촉영역까지 패키징판(260)에 의해 패키징되어 있다. 따라서, 음극(234)으로의 산소침투나 수분침투를 방지할 수 있게 되어, 음극(234) 전체의 비저항이 증가하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 음극(234)과 접지전극(254) 사이의 접촉저항이 증가하는 것을 방지할 수 있게 된다.As described above, in this embodiment, not only the front surface of the
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 전면발광형 유기전계발광소자에서 투명음극을 보호수단으로 보호함으로써 상기 투명음극으로 산소와 수분이 침투하여 상기 음극의 비저항이 증가하는 것을 방지한다. 특히, 본 발명에서는 보호수단이 음극과 접지전극의 접촉영역까지 연장 형성되어 상기 접촉영역을 보호하기 때문에, 산소와 수분에 의해 음극과 접지전극의 접촉저항이 증가하는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, the transparent cathode is protected by the protective means in the front emission type organic light emitting diode to prevent oxygen and moisture from penetrating into the transparent cathode, thereby increasing the specific resistance of the cathode. In particular, in the present invention, since the protective means extends to the contact region of the cathode and the ground electrode to protect the contact region, it is possible to effectively prevent the contact resistance of the cathode and the ground electrode from increasing due to oxygen and moisture.
이러한 특징을 갖는 본 발명은 모든 구조의 전면발광형 유기전계발광소자에 적용될 수 있다. 예를 들어, 2개의 박막트랜지스터에 의해 구동되는 전류구동방식의 유기전계발광소자나 4개의 박막트랜지스터에 의해 구동되는 유기전계발광소자에서도 본 발명이 훌륭하게 적용될 수 있을 것이다. 또한, 비정질 박막트랜지스터나 다결정 박막트랜지스터를 구비한 유기전계발광소자에도 공히 적용될 수 있으며, 정공주입층과 정공수송층 및 전자수송층이 구비된 유기전계발광소자, 다양한 발광물질로 이루어진 발광층으로 구성된 유기전계발광소자에도 적용될 수 있을 것이다.The present invention having such a feature can be applied to a top-emitting organic electroluminescent device of any structure. For example, the present invention may be applied to an organic electroluminescent device of a current driving type driven by two thin film transistors or an organic electroluminescent device driven by four thin film transistors. In addition, it can be applied to an organic light emitting device having an amorphous thin film transistor or a polycrystalline thin film transistor, and an organic electroluminescent device having a hole injection layer, a hole transporting layer and an electron transporting layer, and an organic light emitting layer consisting of a light emitting layer made of various light emitting materials. It may be applied to the device.
따라서, 본 발명의 기본적인 특징, 즉 투명한 음극 전면에 보호수단이 음극과 접지전극의 접촉영역까지 연장 형성된 특징을 구비한 다른 예나 변형예는 본 발명이 속하는 기술분야에 종사하는 사람이라면 누구나 본 발명에 의해 용이하게 창안할 수 있을 것이다.Accordingly, the basic features of the present invention, that is, other examples or modifications having a feature in which the protective means extends to the contact region of the cathode and the ground electrode on the transparent cathode front surface, can be used by anyone skilled in the art to which the present invention pertains. It can be easily created by.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 전면발광형 유기전계발광소자의 전면에 형성되는 투명한 음극을 보호층이나 투명한 패키징판으로 보호함으로써 외부의 산소 및 수분과 반응하는 것을 방지할 수 있게 된다. 더욱이, 본 발명에서는 상기 보호층이나 패키징판이 음극과 접지전극이 접촉하는 영역까지 연장되어 상기 접촉영역을 보호하기 때문에, 산소 및 수분과의 반응에 의해 접촉저항이 증가하는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.As described above, in the present invention, the transparent cathode formed on the front surface of the front emission type organic light emitting diode is protected by a protective layer or a transparent packaging plate, thereby preventing the reaction with external oxygen and moisture. Furthermore, in the present invention, since the protective layer or the packaging plate extends to the area where the cathode and the ground electrode are in contact to protect the contact area, it is possible to effectively prevent the contact resistance from increasing due to the reaction with oxygen and moisture. .
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