KR100683665B1 - Organic electro-luminescent display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 측면부로 방출되어 소실되는 빛을 막아, 빛이 화상이 구현되는 방향으로만 향할 수 있도록 하여 광효율을 향상시킬 수 있는 유기 전계 발광 표시장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다. 이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 기판과, 상기 기판 상에 구비된 제 1 전극층과, 상기 제 1 전극층에 절연되도록 형성된 제 2 전극층과, 상기 제 1 전극층과 제 2 전극층의 사이에 개재되고, 적어도 발광층을 가지는 유기층과, 상기 기판 상의 제 1 전극층 외측에 구비되고, 적어도 상기 제 1 전극층과 같은 층에 구비되거나, 상기 제 1 전극층보다 높은 층에 구비된 반사부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시장치를 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an organic electroluminescent display device which can improve light efficiency by preventing light emitted and emitted to the side portion so that light can be directed only in a direction in which an image is realized. In order to achieve this object, the present invention provides a substrate, a first electrode layer provided on the substrate, a second electrode layer formed to be insulated from the first electrode layer, and interposed between the first electrode layer and the second electrode layer. And an organic layer having at least a light emitting layer, and a reflecting member provided outside the first electrode layer on the substrate, provided at least in the same layer as the first electrode layer, or provided in a layer higher than the first electrode layer. An organic electroluminescent display is provided.
Description
도 1은 종래의 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시장치를 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view showing a conventional active matrix organic electroluminescent display device;
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치를 도시한 평면도,2 is a plan view illustrating an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention;
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ에 대한 단면도,3 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 2;
도 4는 반사부재의 다른 패턴을 도시한 평면도,4 is a plan view showing another pattern of the reflective member;
도 5 및 도 6은 반사부재의 서로 다른 형태를 도시한 단면도들,5 and 6 are cross-sectional views showing different forms of the reflective member,
도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치를 도시한 평면도,7 is a plan view illustrating an organic light emitting display device according to another exemplary embodiment of the present invention;
도 8 및 도 9는 도 7의 반사부재의 서로 다른 형태를 도시한 단면도들.8 and 9 are cross-sectional views illustrating different forms of the reflective member of FIG. 7.
본 발명은 유기 전계 발광 표시장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 광효율이 개선된 유기 전계 발광 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting display, and more particularly, to an organic light emitting display having improved light efficiency.
통상적으로 전계 발광 표시장치는 형광성 유기 화합물을 전기적으로 여기시 켜 발광시키는 자발광형 디스플레이로 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 박형화가 용이하며 광시야각, 빠른 응답속도 등 액정표지 장치에 있어서 문제점으로 지적된 결점을 해결할 수 있는 차세대 디스플레이로 주목받고 있다. In general, an electroluminescent display is a self-luminous display that electrically excites fluorescent organic compounds to emit light, which can be driven at low voltage, is easy to thin, and is pointed out as a problem in liquid crystal display devices such as wide viewing angle and fast response speed. It is attracting attention as the next generation display that can solve the shortcomings.
이러한 전계 발광 표시장치는 발광층을 형성하는 물질이 무기물인가 유기물인가에 따라 무기 전계 발광 표시장치와 유기 전계 발광 표시장치로 구분될 수 있다.The electroluminescent display may be classified into an inorganic electroluminescent display and an organic electroluminescent display according to whether a material forming the light emitting layer is an inorganic material or an organic material.
한편, 유기 전계 발광 표시장치는 유리나 그밖에 투명한 절연기판에 소정 패턴의 유기막이 형성되고 이 유기막의 상하부에는 전극층들이 형성된다. 유기막은 유기 화합물로 이루어진다.Meanwhile, in the organic light emitting display device, an organic film having a predetermined pattern is formed on glass or other transparent insulating substrate, and electrode layers are formed on upper and lower portions of the organic film. The organic film consists of organic compounds.
상기와 같이 구성된 유기 전계 발광 표시장치는 전극들에 양극 및 음극 전압이 인가됨에 따라 양극전압이 인가된 전극으로부터 주입된 정공(hole)이 정공 수송층을 경유하여 발광층으로 이동되고, 전자는 음극전압이 인가된 전극으로부터 전자 수송층을 경유하여 발광층으로 주입된다. 이 발광층에서 전자와 홀이 재결합하여 여기자(exiton)를 생성하고, 이 여기자가 여기상태에서 기저상태로 변화됨에 따라, 발광층의 형광성 분자가 발광함으로써 화상이 형성된다.In the organic light emitting display device configured as described above, as the anode and cathode voltages are applied to the electrodes, holes injected from the electrode to which the anode voltage is applied are moved to the light emitting layer via the hole transport layer, and the electrons have a cathode voltage. It is injected from the applied electrode into the light emitting layer via the electron transport layer. In this light emitting layer, electrons and holes recombine to produce excitons, and as the excitons change from the excited state to the ground state, the fluorescent molecules in the light emitting layer emit light to form an image.
한편, 이러한 유기 전계 발광 표시장치 중 능동 구동방식의 액티브 매트릭스(Active Matrix: AM)형 유기 전계 발광 표시장치는 각 화소당 적어도 하나의 박막 트랜지스터(이하, "TFT"라 함)를 구비한다. 이들 박막 트랜지스터는 각 화소의 동작을 제어하는 스위칭 소자 및 픽셀을 구동시키는 구동 소자로 사용된다. 이러한 박막 트랜지스터는 기판 상에 고농도의 불순물로 도핑된 드레인 영역과 소 스 영역 및 상기 드래인 영역과 소스 영역의 사이에 형성된 채널 영역을 갖는 반도체 활성층을 가지며, 이 반도체 활성층 상에 형성된 게이트 절연막 및 활성층의 채널영역 상부의 게이트 절연막 상에 형성된 게이트 전극으로 구성된다. On the other hand, the active matrix active matrix (AM) type organic electroluminescent display of the organic light emitting display includes at least one thin film transistor (hereinafter, referred to as "TFT") for each pixel. These thin film transistors are used as switching elements for controlling the operation of each pixel and as driving elements for driving the pixels. The thin film transistor has a semiconductor active layer having a drain region and a source region doped with a high concentration of impurities on a substrate, and a channel region formed between the drain region and the source region, and a gate insulating film and an active layer formed on the semiconductor active layer. And a gate electrode formed on the gate insulating film above the channel region.
도 1은 이러한 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시장치를 도시한 것으로, 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 글라스재의 기판(10)상에 버퍼층(11)이 형성되어 있고, 이 위에 박막 트랜지스터(TFT)와, 유기 전계 발광 소자(OLED)가 형성된다. FIG. 1 illustrates an active matrix type organic light emitting display device. As shown in FIG. 1, a
이러한 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시장치의 제조는 다음과 같다. The active matrix organic light emitting display device is manufactured as follows.
상기 기판(10)의 버퍼층(11)상에 소정 패턴의 반도체 활성층(21)이 구비된다. 상기 반도체 활성층(21)의 상부에는 SiO2 등에 의해 게이트 절연막(12)이 구비되고, 게이트 절연막(12) 상부의 소정 영역에는 MoW, Al/Cu 등의 도전막으로 게이트 전극(22)이 형성된다. 상기 게이트 전극(22)은 TFT 온/오프 신호를 인가하는 게이트 라인(미도시)과 연결되어 있다. 상기 게이트 전극(22)의 상부로는 층간 절연막(inter-insulator:13)가 형성되고, 컨택 홀을 통해 소스/드레인 전극(23)이 각각 반도체 활성층(21)의 소스 영역 및 드레인 영역에 접하도록 형성된다. 소스/드레인 전극(23) 상부로는 SiO2, SiNx 등으로 이루어진 패시베이션막(14)이 형성되고, 이 패시베이션 막(14)의 상부에는 아크릴, 폴리 이미드, BCB 등의 유기물질로 평탄화막(15)이 형성되어 있다. The semiconductor
이 평탄화막(15)의 상부에 애노우드 전극이 되는 제 1 전극층(31)이 형성되 고, 이를 덮도록 유기물로 화소정의막(Pixel Define Layer: 16)이 형성된다. 화소정의막(16)과 평탄화막(15)은 단일막으로 형성되기도 한다.A
이 화소정의막(16)에 소정의 개구(16a)를 형성한 후, 이 개구(16a)로 한정된 영역 내에 유기층(32)을 형성한다. 유기층(32)은 발광층을 포함한 것이 된다. 그리고, 이 유기층(32)을 덮도록 캐소오드 전극인 제 2 전극층(33)이 형성된다. 상기 유기층(32)은 제 1 전극층(31)과 제 2 전극층(33)의 서로 대향되는 부분에서 정공 및 전자의 주입을 받아 발광된다.After the
그런데, 상기와 같은 유기 전계 발광 표시장치에 있어서, 제 1 전극층(31)과 제 2 전극층(33)이 서로 대향되어 있는 영역에 해당하는 유기층(32)에서 발광이 일어나므로, 빛은 도 1에서 화살표 방향으로도 방출이 된다. In the organic electroluminescent display device as described above, light is emitted from the
만일, 상기 유기 전계 발광 표시장치가 제 2 전극층(33)의 방향으로 화상이 구현되는 전면발광형일 경우에는 제 1 전극층(31)으로 반사형 전극을 사용하게 되는 데, 이 경우에도, 제 1 전극층(31)의 방향으로 방출되는 빛만이 반사가 되고, 양측면으로 방출되는 빛은 화소정의막(16)을 통해 그대로 소실되어 버리게 되는 것이다. 이는 제 1 전극층(31)의 방향으로 화상이 구현되는 배면발광형일 경우에도 마찬가지이고, 제 1 전극층(31)과 제 2 전극층(33)의 양방향으로 화상이 구현되는 양면발광형일 경우에도 마찬가지이다.If the organic light emitting display device is a top emission type in which an image is formed in the direction of the
이처럼 유기층(32)에서 방출되는 빛 중 측면부로 방출되는 빛이 화상을 구현하지 못하고 소실되어 버림에 따라 표시장치 전체의 광효율이 저하되는 문제가 있다.As such, the light emitted from the side portion of the light emitted from the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 측면부로 방출되어 소실되는 빛을 막아, 빛이 화상이 구현되는 방향으로만 향할 수 있도록 하여 광효율을 향상시킬 수 있는 유기 전계 발광 표시장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다. The present invention is to solve the above problems, to prevent the light emitted and lost to the side portion, so that the light can be directed only in the direction in which the image is implemented to provide an organic EL display device that can improve the light efficiency Its purpose is to.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, In order to achieve the above object, the present invention,
기판;Board;
상기 기판 상에 구비된 제 1 전극층;A first electrode layer provided on the substrate;
상기 제 1 전극층에 절연되도록 형성된 제 2 전극층;A second electrode layer formed to be insulated from the first electrode layer;
상기 제 1 전극층과 제 2 전극층의 사이에 개재되고, 적어도 발광층을 가지는 유기층; 및An organic layer interposed between the first electrode layer and the second electrode layer and having at least a light emitting layer; And
상기 기판 상의 제 1 전극층 외측에 구비되고, 적어도 상기 제 1 전극층과 같은 층에 구비되거나, 상기 제 1 전극층보다 높은 층에 구비된 반사부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시장치를 제공한다.And a reflective member disposed outside the first electrode layer on the substrate and disposed on at least the same layer as the first electrode layer or on a layer higher than the first electrode layer. do.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 반사부재의 최상면의 높이는 적어도 상기 발광층의 최상면의 높이와 같거나, 상기 발광층의 최상면의 높이보다 높을 수 있다.According to another feature of the present invention, the height of the top surface of the reflective member may be at least equal to the height of the top surface of the light emitting layer or higher than the height of the top surface of the light emitting layer.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 반사부재는 상기 제 1 전극층 및 유기층의 두께의 합보다 두껍게 형성될 수 있다.According to another feature of the invention, the reflective member may be formed thicker than the sum of the thickness of the first electrode layer and the organic layer.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 반사부재는 금속재로 구비될 수 있 다.According to another feature of the invention, the reflective member may be provided with a metal material.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 반사부재는 상기 유기층의 둘레를 따라 폐곡선상으로 형성될 수 있다.According to another feature of the invention, the reflective member may be formed in a closed curve along the circumference of the organic layer.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 반사부재는 상기 유기층의 둘레를 따라 적어도 하나의 불연속 패턴으로 형성될 수 있다.According to another feature of the invention, the reflective member may be formed in at least one discontinuous pattern along the circumference of the organic layer.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 반사부재는 상기 제 1 전극층과 절연되도록 구비될 수 있다.According to another feature of the invention, the reflective member may be provided to be insulated from the first electrode layer.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 반사부재는 상기 제 1 전극층과 접촉되도록 구비될 수 있다.According to another feature of the invention, the reflective member may be provided to be in contact with the first electrode layer.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 기판은, 반도체 활성층과, 상기 반도체 활성층의 적어도 채널영역에 절연되도록 형성된 게이트 전극과, 상기 반도체 활성층의 소스 및 드레인 영역에 각각 접하도록 도전성 소재로 구비된 소스 및 드레인 전극을 구비한 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함하고, 상기 반사부재는 상기 게이트 전극과 동일한 재질로 구비될 수 있다.According to still another aspect of the present invention, the substrate may include a semiconductor active layer, a gate electrode formed to be insulated from at least a channel region of the semiconductor active layer, and a source provided with a conductive material to be in contact with the source and drain regions of the semiconductor active layer, respectively. And at least one thin film transistor having a drain electrode, and the reflective member may be formed of the same material as the gate electrode.
이 때, 상기 기판과 상기 활성층 사이에 구비된 제1절연층과, 상기 활성층과 상기 게이트 전극 사이에 구비된 제2절연층과, 상기 게이트 전극과 상기 소스 및 드레인 전극의 사이에 구비된 제3절연층을 더 구비하고, 상기 반사부재는 상기 제2절연층 상에 위치하거나, 상기 제1절연층 상에 위치할 수도 있다.In this case, a first insulating layer provided between the substrate and the active layer, a second insulating layer provided between the active layer and the gate electrode, and a third provided between the gate electrode and the source and drain electrodes. An insulating layer may be further provided, and the reflective member may be disposed on the second insulating layer or on the first insulating layer.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 반사부재는 상기 소스 및 드레인 전극과 동일한 재질로 구비될 수 있는 데, 이 때, 상기 반사부재는 상기 제3절연층 상에 위치하거나, 상기 제2절연층 상에 위치하거나, 상기 제1절연층 상에 위치할 수 있다.According to another feature of the invention, the reflective member may be made of the same material as the source and drain electrodes, wherein the reflective member is located on the third insulating layer, or the second insulating layer Or on the first insulating layer.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 기판은 데이터 라인 및 구동 라인에 연결된 적어도 하나의 박막 트랜지스터를 포함하고, 상기 반사부재는 상기 박막 트랜지스터에 연결된 데이터 라인 및 구동 라인 중 적어도 하나일 수 있다.According to another feature of the invention, the substrate may include at least one thin film transistor connected to the data line and the driving line, the reflecting member may be at least one of the data line and the driving line connected to the thin film transistor.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제 1 전극층은 적어도 투명 전극을 포함하는 것일 수 있다.According to another feature of the invention, the first electrode layer may include at least a transparent electrode.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액티브 매트릭스형(Active Matrix) 유기 전계 발광 표시장치의 화소부를 도시한 평면도이고, 도 3은 그 Ⅰ-Ⅰ에 대한 단면도이다.FIG. 2 is a plan view illustrating a pixel part of an active matrix organic electroluminescent display device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the I-I.
먼저, 도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치는 복수개의 부화소를 갖는다. 단일의 부화소는 스캔 라인(Scan), 데이터 라인(Data) 및 구동 라인(Vdd)으로 둘러싸여 있으며, 각 부화소는 스위칭용인 스위칭 TFT(TFTsw)와, 구동용인 구동 TFT(TFTdr)의 적어도 2개의 박막 트랜지스터와, 적어도 하나의 스토리지 커패시터(Cst) 및 하나의 유기 전계 발광 소자(OLED)로 이루어질 수 있다. 상기와 같은 박막 트랜지스터 및 커패시터의 개수는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 이보다 더 많은 수의 박막 트랜지스터 및 커패시터를 구비할 수 있음은 물론이다.First, as shown in FIG. 2, an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention has a plurality of subpixels. A single subpixel is surrounded by a scan line (Scan), a data line (Data), and a driving line (Vdd), and each subpixel includes at least two of a switching TFT TFTsw for switching and a driving TFT TFTdr for driving. The thin film transistor may include at least one storage capacitor Cst and one organic light emitting diode OLED. The number of thin film transistors and capacitors as described above is not necessarily limited thereto, and of course, a larger number of thin film transistors and capacitors may be provided.
상기 스위칭 TFT(TFTsw)는 스캔 라인(Scan)에 인가되는 스캐닝 신호에 구동되어 데이터 라인(Data)에 인가되는 데이터 신호를 전달하는 역할을 한다. 상기 구동 TFT(TFTdr)는 상기 스위칭 TFT(TFTsw)를 통해 전달되는 데이터 신호에 따라서, 즉, 게이트와 소오스 간의 전압차(Vgs)에 의해서, 구동라인(Vdd)을 통해 유기 전계 발광 소자(OLED)로 유입되는 전류량을 결정한다. 상기 커패시터(Cst)는 상기 스위칭 TFT(TFTsw)를 통해 전달되는 데이터 신호를 한 프레임동안 저장하는 역할을 한다. The switching TFT TFTsw is driven by a scanning signal applied to the scan line Scan to transfer a data signal applied to the data line Data. The driving TFT TFTdr is in accordance with a data signal transmitted through the switching TFT TFTsw, that is, by the voltage difference Vgs between the gate and the source, and the organic light emitting diode OLED through the driving line Vdd. Determine the amount of current flowing into. The capacitor Cst stores a data signal transmitted through the switching TFT TFTsw for one frame.
그 단면 구조는 도 3에서 볼 수 있는 바와 같은 데, 글라스재의 절연기판(40)상에 SiO2 등으로 버퍼층(41)이 형성되어 있고, 이 버퍼층(41) 상부로 도 2에서 볼 수 있는 바와 같은 스위칭 TFT(TFTsw), 구동 TFT(TFTdr), 스토리지 커패시터(Cst) 및 유기 전계 발광 소자(OLED)가 구비된다. 이하에서 TFT에 대해서는 구동 TFT를 설명하나, 스위칭 TFT도 동일한 구조를 가짐은 물론이다. 상기 기판(40)은 투명한 글라스재가 채용될 수 있는 데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 플라스틱재가 사용될 수도 있다. 글라스(Glass)재의 기판(40)을 사용할 경우에는 이 기판(40) 상에 버퍼층(41)을 형성하여 불순원소의 침투를 막고, 표면을 평탄하게 한다. 상기 버퍼층(41)은 SiO2로 형성할 수 있으며, PECVD법, APCVD법, LPCVD법, ECR법 등에 의해 증착될 수 있다. 그리고, 이 버퍼층(41)은 대략 3000Å 정도로 증착 가능하다.The cross-sectional structure is as shown in FIG. 3, wherein a
도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 구동 TFT(TFTdr)는 버퍼층(41) 상에 형성된 반도체 활성층(51)과, 이 반도체 활성층(51)의 상부에 형성된 게이트 절연막(42)과, 게이트 절연막(42) 상부의 게이트 전극(52)을 갖는다. 그리고, 상기 반도체 활성층(51)과 접하는 소스/드레인 전극(53)을 갖는다.As shown in FIG. 3, the driving TFT TFTdr includes a semiconductor
상기 반도체 활성층(51)은 무기반도체 또는 유기반도체로 형성될 수 있는데, 대략 500Å 정도로 형성될 수 있다. 반도체 활성층(51)을 무기반도체 중 폴리 실리콘으로 형성할 경우에는 비정질 실리콘을 형성한 후, 각종 결정화방법에 의해 다결정화할 수 있다. 이 활성층은 N형 또는 P형 불순물이 고농도로 도핑된 소스 및 드레인 영역을 가지며, 그 사이로 채널 영역을 갖는다.The semiconductor
무기반도체는 CdS, GaS, ZnS, CdSe, CaSe, ZnSe, CdTe, SiC, 및 a-Si(amorphous silicon)이나 poly-Si(poly silicon)과 같은 실리콘재를 포함하는 것일 수 있다.The inorganic semiconductor may include CdS, GaS, ZnS, CdSe, CaSe, ZnSe, CdTe, SiC, and silicon materials such as a-Si (amorphous silicon) or poly-Si (poly silicon).
그리고, 상기 유기반도체는 밴드갭이 1eV 내지 4eV인 반도체성 유기물질로 구비될 수 있는 데, 고분자로서, 폴리티오펜 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌비닐렌 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌 및 그 유도체, 폴리플로렌 및 그 유도체, 폴리티오펜비닐렌 및 그 유도체, 폴리티오펜-헤테로고리방향족 공중합체 및 그 유도체를 포함할 수 있고, 저분자로서, 펜타센, 테트라센, 나프탈렌의 올리고아센 및 이들의 유도체, 알파-6-티오펜, 알파-5-티오펜의 올리고티오펜 및 이들의 유도체, 금속을 함유하거나 함유하지 않은 프탈로시아닌 및 이들의 유도체, 파이로멜리틱 디안하이드라이드 또는 파이로멜리틱 디이미드 및 이들의 유도체, 퍼릴렌테트라카르복시산 디안하이드라이드 또는 퍼릴렌테트라카르복실릭 디이미드 및 이들의 유도체를 포함할 수 있다.In addition, the organic semiconductor may be provided with a semiconducting organic material having a band gap of 1 eV to 4 eV. As a polymer, polythiophene and its derivatives, polyparaphenylenevinylene and its derivatives, polyparaphenylene and its Derivatives, polyfluorene and derivatives thereof, polythiophenevinylene and derivatives thereof, polythiophene-heterocyclic aromatic copolymers and derivatives thereof, and as small molecules, oligoacenes of pentacene, tetracene, naphthalene and Derivatives thereof, alpha-6-thiophene, oligothiophenes of alpha-5-thiophene and derivatives thereof, phthalocyanine with and without metals and derivatives thereof, pyromellitic dianhydrides or pyromelli Tic diimides and derivatives thereof, perylenetetracarboxylic acid dianhydride or perylenetetracarboxylic diimides and derivatives thereof.
상기 반도체 활성층(51)의 상부에는 SiO2 등에 의해 게이트 절연막(42)이 구비되고, 게이트 절연막(42) 상부의 소정 영역에는 MoW, Al, Cr, Al/Cu 등의 도전성 금속막으로 게이트 전극(52)이 형성된다. 상기 게이트 전극(52)을 형성하는 물질에는 반드시 이에 한정되지 않으며, 도전성 폴리머 등 다양한 도전성 물질이 게이트 전극(52)으로 사용될 수 있다. 상기 게이트 전극(52)이 형성되는 영역은 반도체 활성층(51)의 채널 영역에 대응된다.The
상기 게이트 전극(52)의 상부로는 SiO2 및/또는 SiNx 등으로 층간 절연막(inter-insulator: 43)이 형성되고, 이 층간 절연막(43)과 게이트 절연막(42)에 콘택 홀(53a)이 천공되어진 상태에서 소스 및 드레인 전극(53)이 상기 층간 절연막(43)의 상부에 형성되어진다. 상기 소스/드레인 전극(53)은 MoW, Al, Cr, Al/Cu 등의 도전성 금속막이나 도전성 폴리머 등이 사용될 수 있다.An inter-insulator 43 is formed on the
이상 설명한 바와 같은 박막 트랜지스터의 구조는 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 종래의 일반적인 박막 트랜지스터의 구조가 모두 그대로 채용될 수 있음은 물론이다.The structure of the thin film transistor as described above is not necessarily limited thereto, and all of the structures of the conventional general thin film transistor may be used as it is.
상기 소스/드레인 전극(53) 상부로는 SiO2나 SiNx 등으로 이루어진 패시베이션막(44)이 형성되고, 이 패시베이션막(44)에 비아홀(44a)을 천공한다.A
이 패시베이션막(44) 상에 유기 전계 발광 소자(OLED)의 제 1 전극층(61)이 비아홀(44a)을 통해 상기 소스/드레인 전극(53)에 연결되도록 한다. 상기 제 1 전극층(61)의 상부로는 아크릴, BCB, 폴리 이미드 등에 의해 화소정의막(45)이 형성되어 있으며, 이 화소정의막(45)에 소정의 개구부(45a)를 형성한 후, 유기 전계 발광 소자(OLED)의 유기층(62)과 제 2 전극층(63)을 형성한다. 상기 화소정의막(45)의 형성 전에, 도 1에서 볼 수 있는 바와 같은 평탄화막을 더 형성할 수 있다.The
상기 유기 전계 발광 소자(OLED)는 전류의 흐름에 따라 적, 녹, 청색의 빛을 발광하여 소정의 화상 정보를 표시하는 것으로, TFT의 소스/드레인 전극(53)에 연결되어 이로부터 플러스 전원을 공급받는 제 1 전극층(61)과, 전체 화소를 덮도록 구비되어 마이너스 전원을 공급하는 제 2 전극층(63), 및 이들 제 1 전극층(61)과 제 2 전극층(63)의 사이에 배치되어 발광하는 유기층(62)으로 구성된다.The organic light emitting diode OLED displays predetermined image information by emitting red, green, and blue light according to the flow of current, and is connected to the source /
상기 제 1 전극층(61)과 제 2 전극층(63)은 상기 유기층(62)에 의해 서로 절연되어 있으며, 유기층(62)에 서로 다른 극성의 전압을 가해 유기층(62)에서 발광이 이뤄지도록 한다.The
상기 유기층(62)은 저분자 또는 고분자 유기층이 사용될 수 있는 데, 저분자 유기층을 사용할 경우 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 유기 발광층(EML: Emission Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있으며, 사용 가능한 유기 재료도 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘 (N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine: NPB) , 트리스-8-하 이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯해 다양하게 적용 가능하다. 이들 저분자 유기층은 진공증착의 방법으로 형성된다.The
고분자 유기층의 경우에는 대개 홀 수송층(HTL) 및 발광층(EML)으로 구비된 구조를 가질 수 있으며, 이 때, 상기 홀 수송층으로 PEDOT를 사용하고, 발광층으로 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 유기물질을 사용하며, 이를 스크린 인쇄나 잉크젯 인쇄방법 등으로 형성할 수 있다.In the case of the polymer organic layer, the structure may include a hole transporting layer (HTL) and a light emitting layer (EML). In this case, PEDOT is used as the hole transporting layer, and polyvinylvinylene (PPV) and polyfluorene are used as the light emitting layer. Polymer organic materials such as (Polyfluorene) are used and can be formed by screen printing or inkjet printing.
상기와 같은 유기층은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 실시예들이 적용될 수 있음은 물론이다.The organic layer as described above is not necessarily limited thereto, and various embodiments may be applied.
상기 제 1 전극층(61)은 애노우드 전극의 기능을 하고, 상기 제 2 전극층(63)은 캐소오드 전극의 기능을 하는 데, 물론, 이들 제 1 전극층(61)과 제 2 전극층(63)의 극성은 반대로 되어도 무방하다. 이하에서는 상기 제 1 전극층(61)이 애노우드 전극인 실시예를 중심으로 설명한다.The
상기 제 1 전극층(61)은 투명 전극을 포함할 수 있는 데, 투명 전극 물질인 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3로 구비될 수 있고, 반사형 전극으로 사용될 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3등 투명 전극 물질을 형성할 수 있다.The
한편, 상기 제 2 전극층(63)도 투명 전극을 포함할 수 있는 데, 투명하게 형성될 경우에는 이 제 2 전극층(63)이 캐소오드 전극으로 사용되므로, 일함수가 작은 금속 즉, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, 및 이들의 화합물이 유기층(62)의 방향을 향하도록 증착한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등의 투명 전극 형성용 물질로 보조 전극층이나 버스 전극 라인을 형성할 수 있다. 그리고, 반사형으로 형성될 경우에는 위 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, 및 이들의 화합물을 전면 증착하여 형성한다.Meanwhile, the
한편, 본 발명에서는 상기 제 1 전극층(61)의 외측에, 그리고, 제 1 전극층과 같거나, 이보다 높은 층 상에 반사부재(70)를 형성하여, 유기 전계 발광 소자(OLED)에서 측면방향으로 빠져나가는 광손실을 방지하였다.Meanwhile, in the present invention, the
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 반사부재(70)는 도 3에서 볼 수 있듯이, 층간 절연막(43)에 소정의 제 1 인입부(43a)를 형성한 후, 이 제 1 인입부(43a)의 가장자리에 형성한다. 반사부재(70)의 패턴은 도 2에서 볼 수 있듯이, 부화소를 둘러싸도록 단일의 폐곡선상으로 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 도 4에서 불연속적인 패턴으로 적어도 어느 일 측면에만 형성될 수도 있다.According to an exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the
상기와 같은 반사부재(70)는 소스 및 드레인 전극(53)과 동일한 재질로 동일한 공정에 의해 형성될 수 있어, 생산성을 더욱 높일 수 있다.The
즉, 층간 절연막(43)을 형성한 후, 컨택홀(53a)을 천공할 때에, 제 1 인입부(43a)를 같이 패터닝한다. 그 위로, 소스 및 드레인 전극(53)을 형성하는 물질, 예컨대, MoW을 증착 형성한 후, 소스 및 드레인 전극(53)의 패터닝과 동시에 패터닝하여, 단일 폐곡선상의, 또는 불연속 패턴의 반사부재(70)를 형성한다. 따라 서, 이 때, 상기 반사부재(70)는 MoW으로 구비될 것이고, 이 반사부재(70)는 게이트 절연막(42) 상에 위치하게 될 것이다.That is, after the
반사부재(70)의 패터닝에 따라, 상기 반사부재(70)의 내측 영역에 대응되는 게이트 절연막(42)의 부분이 노출된다.As the
다음으로는, 패시베이션막(44)을 형성하고, 패터닝하여, 제 2 인입부(44b)를 형성한다. 이 제 2 인입부(44b)는 비아홀(44a)의 형성과 동시에 형성할 수 있다. 이 제 2 인입부(44b)의 형성에 따라 역시 반사부재(70)의 내측 영역에 대응되는 게이트 절연막(42)의 부분이 노출된다.Next, the
이렇게 노출된 게이트 절연막(42)의 부분에 제 1 전극층(61)을 형성한다. 이 제 1 전극층(61)은 일측이 비아홀(44a)을 통해 소스/드레인 전극(53)에 연결되어 있다. The
상기와 같은 반사부재(70)는 이처럼 제 1 전극층(61)과 같은 층 상에 형성됨으로써, 제 1 전극층(61)의 상부에 형성되는 유기층(62)으로부터 빛이 측면방향으로 발광될 때에, 이를 반사시켜, 광효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 상기 반사부재(70)는 그 두께가 상기 제 1 전극층(61)과 유기층(62)의 두께의 합보다는 커야 두껍게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 유기층(62)의 측면 방향의 방출광을 효과적으로 반사할 수 있도록 하기 위해서이다. 또한, 상기 반사부재(70)의 최상면의 높이는 적어도 상기 유기층(62) 중 발광층의 최상면의 높이와 같거나, 상기 유기층(62) 중 발광층의 최상면의 높이보다 높은 것이 바람직하다. 이는 유기층(62) 중 발광층으로부터 사선방향으로 발광되는 빛까지 모두 반사시킴으로써 광취출효율을 더욱 향상시키도록 하기 위한 것이다.As described above, the
그리고, 본 발명에 따르면, 비록 도면으로 도시하지는 않았지만, 상기 반사부재(70)가 빛을 화상이 구현되는 방향으로 반사시킬 수 있도록 테이퍼진 형상으로 형성되도록 해, 반사부재(70)의 반사면이 경사지도록 하고, 이에 따라, 빛이 반사되는 각도를 화상이 구현되는 방향으로 조절토록 하는 것이 바람직하다. And, according to the present invention, although not shown in the drawings, the
이처럼, 본 발명에 따르면, 상기 반사부재(70)로 인해, 유기 발광층을 포함하는 유기층(62)으로부터 측방으로 방출되는 빛을 효과적으로 차단하고, 이 빛의 경로를 화상이 구현되는 방향으로 유도할 수 있어, 광효율을 더욱 높일 수 있다.As described above, according to the present invention, the
또한, 이러한 반사부재(70)를 별도의 추가공정 없이 소스/드레인 전극(53)의 형성과 동시에 형성할 수 있어, 생산성을 증대시킬 수 있다. In addition, the
이러한 본 발명은 제 1 전극층(61)이 투명전극이고, 제 2 전극층(63)이 반사형 전극일 때에 더욱 효과적일 수 있는 데, 이는 층간 절연막(43)이나, 패시베이션막(44)에 제 1 및 제 2 인입부(43a)(44b)를 형성하여, 제 1 전극층(61) 하부에 위치한 절연막을 최소화할 수 있어, 제 1 전극층(61)의 방향으로 화상이 구현될 때에도 절연막으로 인해 투과도가 저감되는 문제를 방지할 수 있게 된다.The present invention can be more effective when the
본 발명은, 비록 도면으로 도시하지는 않았지만, 상기 제 2 인입부(44b)를 상기 게이트 절연막(42)의 부분까지 식각해 버퍼층(41)의 상부가 노출되도록 한 상태에서 이 버퍼층(41) 상에 제 1 전극층(61)을 형성시킬 수도 있다. 그러면, 유기층(62)으로부터 방출되는 빛이 제 1 전극층(61)의 방향으로 발광될 때에 빛이 투과되는 막의 수를 줄일 수 있으므로, 광투과율을 더욱 향상시킬 수 있으며, 반사부재(70)가 제 1 전극층(61)보다 높게 위치하므로, 유기층(62)으로부터 사선 방향의 상방으로 향하는 빛을 반사시켜 제 2 전극층(63)의 방향으로 향하도록 하는 데에 더욱 유리하게 될 수 있다. Although not shown in the drawings, the present invention etches the
한편, 본 발명의 반사부재(70)는 도 5에서 볼 수 있듯이, 게이트 절연막(42)에도 제 3 인입부(42a)를 형성한 후, 그 내측에 형성할 수 있다. 이 경우에는 제 1 전극층(61)은 기판(40)의 버퍼층(41) 상부에 형성될 것이기 때문에, 기판(40)의 방향으로 발광할 때에 광효율을 더욱 증대시킬 수 있다. 이 때, 상기 반사부재(70)는 반드시 소스/드레인 전극(53)을 형성하는 물질로 형성할 필요는 없으며, 게이트 전극(52)을 형성하는 물질과 동일하게 형성할 수도 있음은 물론이다.Meanwhile, as shown in FIG. 5, the
본 발명은 반드시 이와 같은 구조에 한정되는 것은 아니며, 도 6에서 볼 수 있듯이, 별도의 인입부를 형성하지 않은 채, 층간 절연막(43)의 상부에 형성할 수도 있다. The present invention is not necessarily limited to such a structure, and as shown in FIG. 6, it may be formed on the
본 발명의 반사부재는 도 7에서 볼 수 있듯이, 데이터 라인(Data)과, 구동 라인(Vdd)으로 형성할 수도 있다.As shown in FIG. 7, the reflective member of the present invention may be formed of a data line Data and a driving line Vdd.
도 8은 이를 보다 상세히 설명하기 위한 단면도인데, 층간 절연막(43) 위에 데이터 라인(Data)과 구동 라인(Vdd)을 형성하는 데, 이를 본 발명의 반사부재(70)로서 이용하는 것이다. 이 때, 데이터 라인(Data)과 구동 라인(Vdd)의 어느 하나만을 반사부재로서 사용할 수 있다.FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining this in detail. The data line Data and the driving line Vdd are formed on the
이는 또한, 도 9에서 볼 수 있듯이, 층간 절연막(43)에 제 1 인입부(43a)를 형성한 후, 데이터 라인(Data)과 구동 라인(Vdd)을 형성하여, 이들을 반사부재로서 이용할 수 있다. 물론, 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 게이트 절연막(42)에도 인 입부를 형성하여, 데이터 라인과 구동 라인을 형성하는 방식에 의해서도 가능할 것임은 물론이다.In addition, as shown in FIG. 9, after the
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention made as described above, the following effects can be obtained.
첫째, 유기층의 양측면 방향으로 방출되는 빛을 화상이 구현되는 방향으로 반사시켜 광효율을 향상시킬 수 있다.First, light efficiency may be improved by reflecting light emitted in both side surfaces of the organic layer in a direction in which an image is implemented.
둘째, 광효율 향상에 따라 소비전력이 적게 소요되고, 이에 따라 유기층의 열화를 지연시켜 수명을 향상시킬 수 있다.Second, power consumption is reduced according to the improvement of the light efficiency, thereby delaying the deterioration of the organic layer and improving the lifespan.
셋째, 기존의 공정에서 반사부재를 형성할 수 있으므로, 추가 공정이 필요없고, 생산성이 저하되지 않는다.Third, since the reflective member can be formed in the existing process, no additional process is required, and productivity is not lowered.
넷째, 제 1 전극층의 방향으로 화상이 구현되는 경우에 절연막의 수를 저감시킬 수 있어, 광투과율을 향상시킬 수 있다.Fourth, when the image is embodied in the direction of the first electrode layer, the number of insulating films can be reduced, thereby improving light transmittance.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary and will be understood by those of ordinary skill in the art that various modifications and variations can be made therefrom.
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