KR100683670B1 - Organic electro-luminescent display device comprising optical micro-cavity - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광 공진 효과에 따른 광취출효율, 휘도 및 색순도 향상을 기함과 동시에 소비 전력을 감소시킬 수 있는 유기 전계 발광 표시장치를 제공하기 위하여, 고정된 발광을 출력하는 아이콘부와 가변의 발광을 출력하는 그래픽부를 포함하는 유기 전계 발광 표시장치에서, 투명 기판; 상기 투명 기판 상에 형성된 제 1 전극층 및 제 2 전극층; 상기 제 1 전극층과 제 2 전극층의 사이에 개재되고, 상기 제 1 전극층과 제 2 전극층의 전기적 구동에 의해 발광하는 발광층을 갖는 유기막; 및 상기 투명 기판과 상기 제 1 전극층의 사이에 개재된 광 공진층;을 구비하고, 상기 광 공진층은 상기 아이콘부는 제외하고 상기 그래픽부에만 배치되는 유기 전계 발광 표시장치를 제공한다.The present invention provides an organic electroluminescent display device that can reduce power consumption while improving light extraction efficiency, brightness, and color purity according to the optical resonance effect. An organic electroluminescent display comprising a graphic unit for outputting, comprising: a transparent substrate; A first electrode layer and a second electrode layer formed on the transparent substrate; An organic film interposed between the first electrode layer and the second electrode layer and having a light emitting layer that emits light by electric driving of the first electrode layer and the second electrode layer; And an optical resonant layer interposed between the transparent substrate and the first electrode layer, wherein the optical resonant layer is disposed only in the graphic unit without the icon unit.

Description

광학적 미세공동층을 포함하는 유기 전계 발광 표시장치{Organic electro-luminescent display device comprising optical micro-cavity}Organic electro-luminescent display device comprising optical micro-cavity layer

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 PM 타입 유기 전계 발광 표시장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a PM type organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2 는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치의 평면도이다.2 is a plan view of an organic light emitting display device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3는 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 AM 타입 유기 전계 발광 소자의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of an AM type organic electroluminescent device according to another preferred embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 AM 타입 유기 전계 발광 소자의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of an AM type organic electroluminescent device according to another exemplary embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10,30: 투명 기판 11,39: 제 1 전극층10,30: transparent substrate 11,39: first electrode layer

12: 내부 절연막 13,132,133,134: 유기막12: internal insulating film 13,132,133,134: organic film

14,42: 제 2전극층 15: 밀봉부14, 42: second electrode layer 15: sealing portion

20: 광 공진층 20a, 20b, 20R, 20G, 20B: 유전층20: optical resonant layer 20a, 20b, 20R, 20G, 20B: dielectric layer

32: 반도체 활성층 34: 게이트 전극32: semiconductor active layer 34: gate electrode

36: 드레인 전극 37: 소스 전극36: drain electrode 37: source electrode

100a: 그래픽부 100b: 아이콘부100a: graphic part 100b: icon part

본 발명은 유기 전계 발광 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광 공진 효과에 의해 광의 취출효율이 개선되어 소비전력이 저감된 전계 발광 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting display device, and more particularly, to an electroluminescent display device in which light extraction efficiency is improved due to a light resonance effect and power consumption is reduced.

통상적으로 전계 발광 표시장치는 형광성 화합물을 전기적으로 여기시켜 발광시키는 자발광형 디스플레이로 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 박형화가 용이하며 광시야각, 빠른 응답속도 등 액정표시 장치에 있어서 문제점으로 지적된 단점을 해결할 수 있는 차세대 디스플레이로 주목받고 있다. In general, an electroluminescent display is a self-luminous display that electrically excites a fluorescent compound to emit light, which can be driven at a low voltage, is easy to thin, and has been pointed out as a problem in a liquid crystal display such as a wide viewing angle and a fast response speed. It is attracting attention as the next generation display that can solve the problem.

전계발광소자는 발광층을 형성하는 물질이 무기물인가 유기물인가에 따라 무기전계발광소자와 유기전계발광소자로 구분될 수 있다.The electroluminescent device may be classified into an inorganic electroluminescent device and an organic electroluminescent device according to whether the material forming the light emitting layer is an inorganic material or an organic material.

한편, 유기 전계 발광 표시장치는 유리나 플라스틱 등의 투명한 절연기판에 소정 패턴의 유기막이 형성되고 이 유기막의 상하부에는 전극층들이 형성된다. 유기막은 유기 화합물로 이루어진다. 이러한 유기막들을 형성하는 재료로는 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-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3)등이 이용된다.Meanwhile, in the organic light emitting display device, an organic layer having a predetermined pattern is formed on a transparent insulating substrate such as glass or plastic, and electrode layers are formed on upper and lower portions of the organic layer. The organic film consists of organic compounds. Materials for forming such organic films include phthalocyanine (CuPc: copper phthalocyanine), N, N-di (naphthalen-1-yl) -N, N'-diphenyl-benzidine (N, N'-Di (naphthalene-1) -yl) -N, N'-diphenyl-benzidine (NPB), tris-8-hydroxyquinoline aluminum (Alq3), etc. are used.

상기와 같이 구성된 유기 전계 발광 표시장치는 전극들에 양극 및 음극 전압 이 인가됨에 따라 양극 전압이 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. 상기 여기자는 에너지 상태로 분류하였을 때 하나의 일중항 상태와 세 개의 삼중항 상태를 가진다. 밴드갭 에너지 특성상 일중항의 에너지 상태에서는 발광을 하게 되나 삼중항 상태의 에너지는 발광을 하지 않고 열에너지로 변하게 된다.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. The excitons, when classified into energy states, have one singlet state and three triplet states. Due to the bandgap energy characteristic, the singlet energy state emits light, but the triplet state energy is changed to thermal energy without emitting light.

상술한 바와 같이 구동되는 유기 전계 발광 표시장치의 광효율은 내부효율(internal efficiency)과 외부효율(external efficiency)로 나누어진다. 이 중, 내부효율은 유기 발광 물질의 광전변환 효율에 의존한다. 그리고, 외부효율은 광취출효율(light coupling efficiency)이라고도 불리우며, 유기 전계 발광 표시장치를 구성하는 각층의 굴절률에 좌우된다. 이 중 외부효율인 광취출효율의 경우에있어서는, 유기 전계 발광 표시장치의 광취출효율이 음극선관이나 PDP 등 다른 표시장치에 비해 낮은 편이어서, 이로 인해 휘도, 소비 전력, 수명 등 표시장치의 특성면에서 개선의 여지가 많다. As described above, the light efficiency of the organic light emitting display device driven is divided into internal efficiency and external efficiency. Among these, the internal efficiency depends on the photoelectric conversion efficiency of the organic light emitting material. The external efficiency is also called light coupling efficiency and depends on the refractive index of each layer constituting the organic light emitting display device. In the case of the light extraction efficiency, which is an external efficiency, the light extraction efficiency of the organic light emitting display device is lower than that of other display devices such as cathode ray tubes and PDPs. There is plenty of room for improvement.

이렇듯, 종래의 유기 전계 발광 표시장치의 광취출효율이 타 표시장치에 비해 낮은 가장 큰 원인은 상기 유기막에 의해 방출되는 광이 임계각 이상으로 출사될 때 ITO 전극층과 같이 굴절률이 높은 층과 기판과 같이 굴절률이 낮은 층 사이의 계면에서 전반사를 일으키게 되어 외부로 취출되는 것이 방해받기 때문이다. 따 라서, 이러한 계면에서의 전반사 문제로 인하여 유기 전계 발광 표시장치에 있어 실제 유기 발광층에서 발생되는 빛은 약 1/4 정도만이 외부로 취출될 수 있다.As described above, the biggest reason why the light extraction efficiency of the conventional organic light emitting display device is lower than that of other display devices is that when the light emitted by the organic layer is emitted above the critical angle, the layer and the substrate having the high refractive index, such as the ITO electrode layer, This is because total reflection occurs at the interface between the layers having the low refractive index, and the extraction to the outside is prevented. Therefore, due to the total reflection problem at the interface, only about 1/4 of the light emitted from the organic light emitting layer in the organic light emitting display device may be extracted to the outside.

상기와 같은 광취출효율은 ITO 전극의 두께와 기판의 굴절율에 따라 달라지는데, 실제 ITO 전극은 ITO의 전기적 특성 및 공정상의 특성 등을 감안할 때, 대략 150 내지 200nm 정도의 두께를 갖게 되며, 이 때에는 약 23% 정도의 광취출효율 밖에 얻을 수 없다.Such light extraction efficiency varies depending on the thickness of the ITO electrode and the refractive index of the substrate, but the actual ITO electrode has a thickness of about 150 to 200 nm in consideration of the electrical characteristics and the process characteristics of the ITO. Only about 23% light extraction efficiency can be obtained.

이와 같은 광취출율의 저하를 방지하기 위한 종래 유기 전계 발광 표시장치의 일예가 일본 공개 특허 공보 소 63-172691호에 개시되어 있다. 개시된 유기 전계 발광 표시장치는 돌출렌즈 등의 집광성을 가지는 기판을 구비한다. 그러나 이러한 집광을 위한 돌출렌즈는 유기막의 발광에 따른 화소가 매우 작으므로 기판에 형성하기 어렵다.An example of a conventional organic electroluminescent display for preventing such a decrease in light extraction rate is disclosed in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 63-172691. The disclosed organic electroluminescent display includes a substrate having light condensation such as a protruding lens. However, such a convex lens for condensing is difficult to form on the substrate because the pixel according to the emission of the organic film is very small.

일본 공개 특허 공보 소 62-172691호에는 투명전극층과 발광층 사이에 제 1 유전체층을 개재함과 동시에 투명전극측에 상기 제 1 유전체층과 투명전극의 중간 정도의 굴절률을 가지는 제 2 의 유전체층을 개재한 유기 전계 발광 표시장치가 개시되어 있고, 일본 공개 특허공보 평1-220394호에는 기판 상에 하부전극, 절연층, 발광층 및 상부전극을 형성하며, 상기 발광층의 편면에 광을 반사시키는 미러가 형성된 유기 전계 발광 표시장치가 개시되어 있다.Japanese Laid-Open Patent Publication No. 62-172691 discloses an organic material having a first dielectric layer interposed between a transparent electrode layer and a light emitting layer and a second dielectric layer having a refractive index in the middle of the first dielectric layer and the transparent electrode on the transparent electrode side. An electroluminescent display is disclosed, and Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 1-220394 forms a lower electrode, an insulating layer, a light emitting layer, and an upper electrode on a substrate, and an organic electric field having a mirror formed on one surface of the light emitting layer to reflect light. A light emitting display device is disclosed.

그러나, 이러한 유기 전계 발광 표시장치는 발광층의 두께가 매우 얇기 때문에 측면에 반사를 위한 미러를 설치하는 것이 매우 어렵고, 결과적으로 생산원가 상승의 원인이 된다.However, such an organic light emitting display device has a very thin thickness of the light emitting layer, so it is very difficult to install a mirror for reflection on the side surface, and as a result, a production cost rises.

이러한 문제점들을 해결하기 위하여 일본 공개 특허 공보 평 11-283751호에는 양극과 음극의 사이에 일층 또는 다수층의 유기막을 가지는 유기 전계 발광 표시 장치에 있어서, 구성요소로서 회절격자 또는 존 플레이트를 포함한 구성이 개시되어 있다. 이는 굴절률의 차이가 나는 경계부근에 회절격자를 형성시켜 빛의 산란효과에 의해 유기막의 빛을 취출하는 것이다. 그러나, 이러한 회절 격자층은 실제 제조 공정상 복잡하고, 그 표면 굴곡으로 인하여 박막의 상부층의 패턴 형성이 곤란하며, 표면 굴곡을 메우기 위해서는 별도의 평탄화 공정이 추가되어야 하는 문제가 있다.In order to solve these problems, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 11-283751 discloses an organic electroluminescent display device having one or more organic layers between an anode and a cathode, and includes a structure including a diffraction grating or a zone plate as a component. Is disclosed. This is to form the diffraction grating near the boundary where the refractive index is different and to extract the light of the organic film by the light scattering effect. However, such a diffraction grating layer is complicated in actual manufacturing process, it is difficult to form a pattern of the upper layer of the thin film due to the surface curvature, there is a problem that a separate planarization process must be added to fill the surface curvature.

또한, 이러한 유기 전계발광 표시장치의 문제점을 개선하기 위하여, 일본 공개특허공보 특개평8-250786호, 특개평8-213174호, 특개평10-177896호에는 광학적 미세공동(optical microcavity) 개념을 이용한 유기 전계 발광 표시장치가 개시되어 있다. 개시된 유기 전계 발광 표시장치에서는 글라스 기판과 ITO 전극과의 사이에 다층 구조의 반투과 거울(dichroic mirror)을 형성하고, 이 반투과 거울이 반사판으로서의 기능을 겸한 금속 음극과 함께 광공진기로서의 기능을 하게 된다. 이 때, 상기 반투과 거울은 고굴절률을 가지는 TiO2층과 저굴절률을 가지는 SiO2층이 교대로 적층되어 다중층을 형성하고, 이 다중층의 층의 두께 및 개수로서 반사율을 조절하여 광공진기능을 설계한다. 그러나, 이러한 광 공진기는 반투과 거울을 이루는 층의 수가 많을수록 반사특성이 향상되므로 층의 수를 증가시켜야 하지만, 다층이 될수록 유기 전계 발광 표시장치의 공정이 복잡해지는 단점을 가진다.In addition, in order to improve the problems of the organic electroluminescent display device, Japanese Unexamined Patent Application Publication Nos. 8-250786, 8-213174, and 10-177896 disclose an optical microcavity concept. An organic electroluminescent display is disclosed. In the disclosed organic electroluminescent display, a multi-layered dichroic mirror is formed between the glass substrate and the ITO electrode, and the semi-transmissive mirror functions as an optical resonator with a metal cathode serving as a reflecting plate. do. At this time, the transflective mirror is formed by alternately stacking a TiO 2 layer having a high refractive index and a SiO 2 layer having a low refractive index to form a multilayer, and adjusting the reflectance as the thickness and the number of the layers of the multilayer to light resonance Design the function. However, the optical resonator needs to increase the number of layers because the reflection property is improved as the number of layers forming the transflective mirror increases, but the complexity of the process of the organic light emitting display device increases as the number of layers increases.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공진 효과를 일으키는 간단한 적층 구조를 가짐으로써 광취출효율을 향상시킬 수 있는 유기 전계 발광 표시장치를 제공하는데 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an organic light emitting display device which can improve light extraction efficiency by having a simple laminated structure causing a resonance effect.

본 발명의 다른 목적은 광 공진 효과에 따른 휘도 및 색순도 향상을 기함과 동시에 소비 전력을 감소시킬 수 있는 유기 전계 발광 표시장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an organic light emitting display device which can reduce power consumption while improving luminance and color purity according to an optical resonance effect.

본 발명의 또 다른 목적은 광 공진 효과에 따른 휘도 및 색순도 향상을 기함과 동시에 제조 비용을 감소시킬 수 있는 유기 전계 발광 표시장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide an organic light emitting display device which can reduce the manufacturing cost while improving luminance and color purity according to the optical resonance effect.

상기 목적을 달성하기 위하여 창안된 본 발명은, The present invention devised to achieve the above object,

고정된 발광을 출력하는 아이콘부와 가변의 발광을 출력하는 그래픽부를 포함하는 유기 전계 발광 표시장치에 있어서,An organic electroluminescent display comprising an icon portion for outputting fixed light emission and a graphics portion for outputting variable light emission.

투명 기판;Transparent substrates;

상기 투명 기판 상에 형성된 제 1 전극층 및 제 2 전극층;A first electrode layer and a second electrode layer formed on the transparent substrate;

상기 제 1 전극층과 제 2 전극층의 사이에 개재되고, 상기 제 1 전극층과 제 2 전극층의 전기적 구동에 의해 발광하는 발광층을 갖는 유기막; 및An organic film interposed between the first electrode layer and the second electrode layer and having a light emitting layer that emits light by electric driving of the first electrode layer and the second electrode layer; And

상기 투명 기판과 상기 제 1 전극층의 사이에 개재된 광 공진층;을 구비하고,And an optical resonance layer interposed between the transparent substrate and the first electrode layer.

상기 광 공진층은 상기 아이콘부는 제외하고 상기 그래픽부에만 배치되는 것을 특징으로 한다.The optical resonant layer is disposed only on the graphic unit except for the icon unit.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제 2 전극층은 금속전극으로 이루어지며, 상기 제 2 전극층과 상기 광 공진층 사이의 광학적 거리는 발광 파장의 광학적 거리의 N/2 배(N은 정수)인 것이 바람직하다.According to another feature of the invention, the second electrode layer is made of a metal electrode, the optical distance between the second electrode layer and the optical resonance layer is preferably N / 2 times the optical distance of the emission wavelength (N is an integer). Do.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 광 공진층은 굴절율이 서로 다른, 적어도 한 쌍 이상의 유전체로 이루어지는 것이 바람직하다.According to another feature of the invention, the optical resonance layer is preferably made of at least one or more pairs of dielectrics having different refractive indices.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 광 공진층은 TiO2 로 이루어진 제 1 유전층과 SiO2 로 이루어진 제 2 유전층을 포함할 수 있다.According to another feature of the invention, the optical resonant layer may include a first dielectric layer made of TiO 2 and a second dielectric layer made of SiO 2 .

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 1은 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치를 개략적으로 나타낸 단면도로서, 도 1에는 수동 구동 방식(PM: Passive Matrix type)의 유기 전계 발광 표시장치를 나타내었다.FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting display device according to a first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 1 illustrates an organic light emitting display device of a passive matrix type (PM).

도 1의 우측에는 가변적인 발광을 출력하는 그래픽부(100a)의 단면도가 도시되고, 도 1의 좌측에는 고정된 발광을 출력하는 아이콘부(100b)의 단면도가 도시되어 있다. 본 발명에 따른 유기 전계 발광 표시장치는, 도 2의 평면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 그래픽부(100a)에서는 스캔 라인 및 데이터 라인에 의해 전달받은 화상 신호에 따라 각 화소(또는 R,G,B 부화소)에서 발광을 출력하는 한편, 아이콘 부(100b)에서는 고정된 전극 또는 고정된 발광층에 의해 고정된 발광을 출력한다. 따라서, 필연적으로 그래픽부(100a)에서는 아이콘부(100b)보다 소비 전력이 크다. 그래픽부(100a)는 표시되는 화소의 소정 영역별로 색상이 구분되는 에어리어 컬러(Area Color) 방식의 표시 소자로 이루어질 수 있다.1 is a cross-sectional view of the graphic unit 100a for outputting variable light emission, and a cross-sectional view of the icon unit 100b for outputting fixed light emission is shown on the left side of FIG. In the organic light emitting display according to the present invention, as shown in the plan view of FIG. 2, in the graphic unit 100a, each pixel (or R, G, B) according to an image signal transmitted by a scan line and a data line is used. Sub-pixel) outputs light emission, while icon unit 100b outputs fixed light emission by a fixed electrode or a fixed light emitting layer. Therefore, inevitably, the graphics unit 100a consumes more power than the icon unit 100b. The graphic unit 100a may be formed of an area color display device in which colors are divided according to predetermined areas of a pixel to be displayed.

본 발명에 따른 유기 전계 발광 표시장치의 그래픽부(100a)는 우측의 단면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 투명한 소재로 구비된 투명 기판(10)의 상면에 소정의 패턴으로 제 1 전극층(11)이 형성되고, 상기 제 1 전극층(11)의 상부로 적어도 유기 발광층을 포함하는 유기막(13)이 형성되며, 상기 유기막(13)의 상부로 상기 제 1 전극층(11)과 교차되도록 소정 패턴의 제 2 전극층(14)이 형성된다. 그리고, 상기 제 2 전극층(14)의 상부로는 상기 제 1전극층(11), 유기막(13), 제 2 전극층(14)을 외부로부터 밀봉시키는 밀봉부(15)가 더 구비된다. 그리고, 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따르면, 상기 투명기판(10)과 제 1 전극층(11)의 사이에는 단일막으로 형성된 광 공진층(20)이 구비된다.In the graphic unit 100a of the organic light emitting display according to the present invention, as shown in the cross-sectional view on the right side, the first electrode layer 11 is formed in a predetermined pattern on the upper surface of the transparent substrate 10 made of a transparent material. And an organic layer 13 including at least an organic light emitting layer on the first electrode layer 11, and crossing the first electrode layer 11 on the organic layer 13. The second electrode layer 14 is formed. In addition, an upper portion of the second electrode layer 14 may further include a sealing part 15 to seal the first electrode layer 11, the organic layer 13, and the second electrode layer 14 from the outside. According to a first preferred embodiment of the present invention, the optical resonant layer 20 formed of a single film is provided between the transparent substrate 10 and the first electrode layer 11.

도면에서는 설명의 편의를 위해 각 전극층에 전원이 인가되는 단자부 및 회로 구성 등은 도시하지 않았으며, 이에 대해서는 본 명세서에서는 그 설명을 생략한다.In the drawings, for convenience of description, the terminal unit and the circuit configuration to which power is applied to each electrode layer are not shown, and the description thereof will be omitted.

상기 투명 기판(10)은 투명한 글라스재, 플라스틱재 또는 산화실리콘의 기판이 사용될 수 있으며, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면 소다 라임(Soda Lime) 기판이 사용될 수도 있다. 비록 도면에 도시하지는 않았지만 상기 투명 기판(10)의 상면에는 기판의 평활성과 불순원소의 침투를 차단하기 위하여 버퍼층 을 더 구비할 수 있으며, 상기 버퍼층은 SiO2 등으로 형성할 수 있다.The transparent substrate 10 may be a transparent glass material, a plastic material or a silicon oxide substrate, and a soda lime substrate may be used according to a preferred embodiment of the present invention. Although not shown in the drawings, the upper surface of the transparent substrate 10 may further include a buffer layer to block the smoothness of the substrate and the penetration of the impurity element, the buffer layer may be formed of SiO 2 or the like.

상기 투명 기판(10) 상에 적층되는 제 1 전극층(11)은 투명 소재의 전도성 물질로 형성할 수 있는 데, ITO(Indium Tin Oxide)로 형성할 수 있고, 포토 리소그래피법에 의해 소정의 패턴이 되도록 형성할 수 있다. 상기 제 1 전극층(11)의 패턴은 서로 소정 간격 떨어진 스트라이프 상의 라인들로 형성될 수 있다. 이렇게 ITO로 구비된 제 1 전극층(11)은 도시되지 않은 외부 제 1 전극단자에 연결되어 애노드(anode)전극으로서 작용될 수 있다.The first electrode layer 11 stacked on the transparent substrate 10 may be formed of a conductive material of a transparent material, and may be formed of indium tin oxide (ITO), and a predetermined pattern may be formed by a photolithography method. It may be formed to. The pattern of the first electrode layer 11 may be formed of lines on a stripe spaced apart from each other by a predetermined distance. The first electrode layer 11 provided with ITO may be connected to an external first electrode terminal (not shown) to serve as an anode electrode.

상기 제 1 전극층(11)이 형성된 투명 기판(10) 상에는 상기 제 1 전극층(11)의 사이 공간을 메우도록 내부 절연층(12)이 형성될 수 있다. 상기 내부 절연층(12)은 감광성 폴리 이미드나 포토 레지스트를 이용해 포토 리소그래피법으로 소정 패턴으로 형성될 수 있는데, 적어도 화소에 해당하는 부분으로 상기 제 1 전극층(11)이 노출되도록 한다. 이 내부 절연층(12)은 제 1 전극층(11)간의 명확한 분할을 목적으로 한 것으로, 이후 적층될 제 2 전극층(14)과 상기 제 1 전극층(11)간의 전기적 단락을 방지하는 기능도 겸비한다.The internal insulating layer 12 may be formed on the transparent substrate 10 on which the first electrode layer 11 is formed to fill the space between the first electrode layer 11. The internal insulating layer 12 may be formed in a predetermined pattern by photolithography using photosensitive polyimide or photoresist, and expose the first electrode layer 11 to at least a portion corresponding to a pixel. The internal insulation layer 12 is intended for the purpose of clearly dividing the first electrode layer 11, and also has a function of preventing an electrical short between the second electrode layer 14 and the first electrode layer 11 to be laminated later. .

상기 내부 절연층(12)의 상부로는 유기막(13)이 형성되는데, 상기 유기막(13)은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물을 사용할 수 있다.An organic layer 13 is formed on the inner insulating layer 12, and the organic layer 13 may be a low molecular organic material or a high molecular organic material.

저분자 유기물로 형성된 저분자 유기막의 경우에는 홀 주입층, 홀 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있다. In the case of a low molecular organic film formed of a low molecular organic material, a hole injection layer, a hole transport layer, an organic light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, or the like may be formed by stacking a single or a complex structure.

또한, 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-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯해 다양하게 적용 가능하다. 이러한 저분자 유기막은 진공 중에서 유기물을 가열하여 증착하는 방식으로 형성될 수 있는 데, 그 중 유기 발광층의 형성은 각 화소에 대응되도록 소정 패턴의 슬릿(slit)이 구비된 마스크를 개재하여 각 칼라별로 순차로 증착하여 형성할 수 있다.In addition, usable organic materials are copper phthalocyanine (CuPc), N, N-di (naphthalen-1-yl) -N, N'-diphenyl-benzidine (N, N'-Di (naphthalene-1-) yl) -N, N'-diphenyl-benzidine (NPB), tris-8-hydroxyquinoline aluminum (Alq3) and the like can be variously applied. The low molecular weight organic film may be formed by heating and depositing an organic material in a vacuum, and the formation of the organic light emitting layer is sequentially performed for each color through a mask provided with a slit of a predetermined pattern so as to correspond to each pixel. It can be formed by depositing.

한편, 고분자 유기물로 형성된 고분자 유기막의 경우에는 홀 수송층(Hole Transport Layer: HTL) 및 유기 발광층(Emission Layer)이 적층될 수 있는 데, 이 밖에도 상기 저분자 유기막의 경우와 같이 다양한 층상 구조를 가질 수 있음은 물론이다. 상기 고분자 홀 수송층은 폴리에틸렌 디히드록시티오펜 (PEDOT: poly-(2,4)-ethylene-dihydroxy thiophene)이나, 폴리아닐린(PANI: polyaniline) 등을 사용하여 잉크젯 프린팅이나 스핀 코팅의 방법에 의해 상기 투명 기판(10)의 제 1 전극층(11) 상부에 형성되며, 상기 고분자 유기 발광층은 PPV, Soluble PPV's, Cyano-PPV, 폴리플루오렌(Polyfluorene) 등을 사용할 수 있으며 잉크젯 프린팅이나 스핀 코팅 또는 레이저를 이용한 열전사방식 등의 통상의 방법으로 컬러 패턴을 형성할 수 있다. Meanwhile, in the case of the polymer organic film formed of the polymer organic material, a hole transport layer (HTL) and an organic emission layer may be stacked. In addition, the polymer organic film may have various layered structures as in the case of the low molecular organic film. Of course. The polymer hole transport layer is made of polyethylene dihydroxythiophene (PEDOT: poly- (2,4) -ethylene-dihydroxy thiophene), polyaniline (PANI: polyaniline), or the like by inkjet printing or spin coating. It is formed on the first electrode layer 11 of the substrate 10, the polymer organic light emitting layer may be PPV, Soluble PPV's, Cyano-PPV, polyfluorene (Polyfluorene), etc., using inkjet printing or spin coating or laser The color pattern can be formed by a conventional method such as a thermal transfer method.

상기 유기막(13)의 상부로는 제 2 전극층(14)이 상기 제 1 전극층(11)에 교차되는 패턴으로 형성되는 데, 이 제 2 전극층(14)은 알루미늄/불화리튬(Al/LiF)으 로 도시되지 않은 외부 제 1 전극단자에 연결되어 캐소오드(cathode)전극으로서 작용될 수 있다. 상기 제 2 전극층(14)의 패터닝은 수분에 취약한 유기막(13)으로 말미암아 제 1 전극층(11)과 같이 포토 리소그래피법으로 행하기는 곤란하며, 이에 따라 마스크를 개재하여 직접 소정 패턴으로 증착시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 비록 도시하지는 않았지만 상기 내부 절연막(12)의 형성 시에 소정 패턴의 캐소오드 세퍼레이터를 형성하여 이 캐소오드 세퍼레이터를 이용한 패턴 형성이 가능하도록 할 수도 있다. 상기 제 2 전극층(14)은 도 1의 화살표 방향과 같이 빛이 유기막(13)으로부터 투명 기판(10)의 방향으로 발광할 경우에는 유기막(13)으로부터 상방으로 발광된 빛의 반사판 역할을 겸하게 된다.The second electrode layer 14 is formed in a pattern in which the second electrode layer 14 intersects the first electrode layer 11. The second electrode layer 14 is formed of aluminum / lithium fluoride (Al / LiF). It may be connected to an external first electrode terminal (not shown) to act as a cathode. The patterning of the second electrode layer 14 is difficult to be performed by the photolithography method like the first electrode layer 11 due to the organic film 13 which is vulnerable to moisture. Can be. In addition, although not illustrated, a cathode separator having a predetermined pattern may be formed at the time of forming the internal insulating layer 12 to enable pattern formation using the cathode separator. As shown in the arrow direction of FIG. 1, the second electrode layer 14 serves as a reflector of light emitted upward from the organic layer 13 when light is emitted from the organic layer 13 in the direction of the transparent substrate 10. Will also serve.

상기 제 2 전극층(14)의 상부로는 밀봉부(15)가 구비되는 데, 상기 밀봉부(15)는 내부에 흡습제가 구비된 메탈 캡으로 구비될 수 있으며, 또는 밀봉용 수지재를 도포하여 내부로 수분 침투가 차단될 수 있도록 한다. 상기 밀봉부(15)는 이 밖에도 기판을 이용하여 형성될 수도 있다.The upper part of the second electrode layer 14 is provided with a sealing portion 15, the sealing portion 15 may be provided with a metal cap having a moisture absorbent therein, or by applying a sealing resin material Allow moisture to be blocked inside. The seal 15 may also be formed using a substrate.

상기와 같은 유기 전계 발광 소자에 있어서, 유기막(13)의 발광 방향으로 최외곽 부재의 내측면에는 광 공진층(20)이 더 구비된다. 즉, 도 1에서 볼 때, 투명 기판(10)과 제 1 전극층(11)의 사이에 광 공진층(20)이 개재되는 것이다.In the organic electroluminescent device as described above, the optical resonant layer 20 is further provided on the inner surface of the outermost member in the light emitting direction of the organic film 13. That is, as shown in FIG. 1, the optical resonant layer 20 is interposed between the transparent substrate 10 and the first electrode layer 11.

상기 광 공진층(20)은 저굴절률의 제 1 유전층(20a)과 고굴절률의 제 2 유전층(20b)으로 이루어진 이중막을 적어도 하나 이상 포함하는 다이크로익 미러(dichroic mirror)로서, 유기막(13)의 발광층 또는 제 2 전극층과의 사이에서 광학적 미세공동(Optical micro-cavity)을 형성하여 빛의 광학적 공진이 일어나도 록 하는 것이다. 광 공진층(20)은, 발광 방향측으로는 굴절률이 작은 유전체층(20a)이 형성되고 발광 방향의 반대측으로는 굴절률이 큰 유전체층(20b)이 형성되는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 고굴절률의 제 2 유전층(20b)에서 저굴절률의 제 1 유전층(20a)으로 진행하는 빛 중에서 임계각 이상으로 새어나가는 빛이 상기 고굴절률의 제 2 유전층(20b) 상으로 전반사된 후 제 2 전극층(14)에 의해 다시 반사되며, 이와 같은 원리로 제 1 전극층(11)/광 공진층(20) 및 투명기판(10)/광 공진층(20)의 계면에서 반사된 빛들과의 위상이 일치하게 되면 서로 보강 간섭을 일으켜 투명 기판(10)으로 증폭된 빛이 나오게 되고, 이에 따라 광취출효율이 증대되는 것이다. The optical resonant layer 20 is a dichroic mirror including at least one or more double layers including a low refractive index first dielectric layer 20a and a high refractive index second dielectric layer 20b. Optical micro-cavity is formed between the light emitting layer or the second electrode layer in order to cause optical resonance of light. In the optical resonant layer 20, it is preferable that the dielectric layer 20a having a small refractive index is formed on the light emitting direction side, and the dielectric layer 20b having a large refractive index is formed on the opposite side to the light emitting direction. In this case, light that leaks beyond the critical angle among the light traveling from the high refractive index second dielectric layer 20b to the low refractive index first dielectric layer 20a is totally reflected on the high refractive index second dielectric layer 20b and then Reflected by the second electrode layer 14 again, the phase with the light reflected at the interface between the first electrode layer 11 / optical resonant layer 20 and the transparent substrate 10 / optical resonant layer 20 in the same principle. When this coincides with each other, the light amplified by the transparent substrate 10 is caused by constructive interference with each other, thereby increasing the light extraction efficiency.

반사되지 않은 빛, 반사되는 빛 및 재반사되는 빛의 상호간에 보강 간섭을 일으킬 수 있도록 하기 위하여, 상기 제 2 전극층(14)과 상기 광 공진층(20) 사이의 광학적 거리는 발광층에서 발광되는 빛의 파장의 광학적 거리의 N/2 배(N은 정수)인 것이 바람직하다.In order to cause constructive interference between unreflected light, reflected light, and re-reflected light, the optical distance between the second electrode layer 14 and the optical resonant layer 20 is determined by the light emitted from the light emitting layer. It is preferable that N / 2 times (N is an integer) of the optical distance of a wavelength.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 광 공진층(20)의 형성은, SiO2 (굴절률 n = 약 1.5)을 주성분으로 하는 투명 또는 반투명한 제 1 유전층(20a)과, 제 1 유전층(20a)보다 굴절률이 높은 TiO2 (굴절률 n = 약 2.2)를 주성분으로 하는 투명 또는 반투명한 제 2 유전층(20b)을 진공 증착 또는 스퍼터링 등의 방법에 의해 형성할 수 있다. 이때, 상기 굴절률은 유전층의 두께에 따라 달라지므로 주의를 요한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the optical resonant layer 20 may be formed of a transparent or semitransparent first dielectric layer 20a mainly composed of SiO 2 (refractive index n = about 1.5) and a first dielectric layer ( A transparent or translucent second dielectric layer 20b having TiO 2 (refractive index n = about 2.2) having a higher refractive index than 20a) as a main component can be formed by a method such as vacuum deposition or sputtering. At this time, the refractive index depends on the thickness of the dielectric layer, so care should be taken.

이러한 광취출효율의 증대는 광 공진층(20)의 두께, 발광층 및 제 2 전극층과의 거리, 유전층의 개수를 적절히 조절함으로써 이루어질 수 있다. The increase in light extraction efficiency may be achieved by appropriately adjusting the thickness of the optical resonant layer 20, the distance between the light emitting layer and the second electrode layer, and the number of dielectric layers.

한편, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 표시장치의 아이콘부(100b)는 도 1의 좌측의 단면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 투명한 소재로 구비된 투명 기판(10)의 상면에 소정의 패턴으로 제 1 전극층(11)이 형성되고, 상기 제 1 전극층(11)의 상부로 적어도 유기 발광층을 포함하는 유기막(13)이 형성되며, 상기 유기막(13)의 상부로 상기 제 1 전극층(11)과 교차되도록 소정 패턴의 제 2 전극층(14)이 형성된다. 그리고, 상기 제 2 전극층(14)의 상부로는 상기 제 1전극층(11), 유기막(13), 제 2 전극층(14)을 외부로부터 밀봉시키는 밀봉부(15)가 더 구비된다. 그러나, 아이콘부(100b)에는 광 공진층(20)은 구비되지 않는다.Meanwhile, as shown in the cross-sectional view on the left side of FIG. 1, the icon unit 100b of the organic light emitting display device according to the present invention may have a first pattern in a predetermined pattern on the upper surface of the transparent substrate 10 made of a transparent material. An electrode layer 11 is formed, and an organic layer 13 including at least an organic light emitting layer is formed on the first electrode layer 11, and the first electrode layer 11 is formed on the organic layer 13. The second electrode layer 14 of a predetermined pattern is formed to intersect. In addition, an upper portion of the second electrode layer 14 may further include a sealing part 15 to seal the first electrode layer 11, the organic layer 13, and the second electrode layer 14 from the outside. However, the optical resonant layer 20 is not provided in the icon portion 100b.

이것은, 도 2의 유기 전계 발광 표시장치의 평면도에서 볼 수 있는 바와 같이, 전력 소비가 큰 그래픽부(100a)에 한정하여 광 공진층(20)을 구비하도록 하고, 아이콘부(100b)는 전력 소비가 작으므로 광 공진층(20)을 구비하지 않도록 함으로써, 제조비용을 저감하기 위함이다.As can be seen from the plan view of the organic electroluminescent display of FIG. 2, the optical resonant layer 20 is provided only to the graphic unit 100a having a high power consumption, and the icon unit 100b consumes power. Since it is small, it is for reducing manufacturing cost by not providing the optical resonant layer 20. FIG.

특히, 영역별로 색상이 고정되어 있는 에어리어 컬러(Area Color) 방식의 경우에는 소정의 영역에는 단일 색상의 빛이 발광되므로, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 표시장치에서 그래픽부(100a)가 에어리어 컬러 방식인 경우에는 컬러 영역별로 패터닝을 하지 않아도 되므로 제조 비용을 저감시키면서도 소비전력면에서 우수한 효과를 얻을 수 있다.Particularly, in the case of the area color method in which colors are fixed for each area, since a single color of light is emitted in a predetermined area, the graphic unit 100a uses the area color method in the organic electroluminescent display according to the present invention. In the case of, the patterning does not need to be performed for each color area, and thus, the manufacturing cost can be reduced and an excellent effect can be obtained in terms of power consumption.

실험에 따르면, 광 공진층(20)이 없는 경우, 150nm 두께의 ITO의 제 1 전극 층 위에 홀 수송층으로서 NPB 50nm, 발광층으로서 쿠마린6(Coumarine6) 1% 도핑된 Alq3 50nm, 전자 수송층으로서 Alq3 30nm, 제 2 전극층으로서 LiF 2nm 및 Al 100nm를 형성하였을 때의 광효율이 7 Cd/A 이었다.According to the experiment, in the absence of the optical resonant layer 20, Alq 3 50 nm doped with NPB 50 nm as a hole transporting layer and 1% Cumarine 6 as a light emitting layer on the first electrode layer of 150 nm thick ITO, Alq 3 as an electron transporting layer The light efficiency when LiF2nm and Al100nm were formed as 30 nm and a 2nd electrode layer was 7 Cd / A.

그러나, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 표시장치에 대한 실험에 따르면, 그래픽부(100a)에서 상기 ITO의 제 1 전극층과 기판과의 사이에, TiO2 70nm를 성막하고, 제 1 전극층 위에 홀 수송층으로서 NPB 50nm, 발광층으로서 쿠마린6(Coumarine6) 1% 도핑된 Alq3 50nm, 전자 수송층으로서 Alq3 30nm, 제 2 전극층으로서 LiF 2nm 및 Al 100nm를 형성하였을 때의 광효율은 9 Cd/A 이었다. 따라서, 그래픽부(100a)에서 광 공진층(20)에 의해 광효율이 크게 향상되었음을 알 수 있다.However, according to an experiment on the organic light emitting display device according to the present invention, 70 nm of TiO 2 is deposited between the first electrode layer of ITO and the substrate in the graphic unit 100a, and as a hole transport layer on the first electrode layer. The light efficiency was 9 Cd / A when NPB 50 nm, Alq 3 50 nm doped with Coumarin 6 1% as the light emitting layer, Alq 3 30 nm as the electron transporting layer, LiF 2 nm and Al 100 nm as the second electrode layer were formed. Accordingly, it can be seen that the optical efficiency is greatly improved by the optical resonant layer 20 in the graphic unit 100a.

상기와 같은 구성을 가진 유기 전계 발광 소자는 유기막(13)으로부터 발광된 빛이 투명 기판(10)의 방향으로 투사되어 화상을 구현하나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 유기막(13)으로부터 발광된 빛이 밀봉부(15)의 방향으로 투사되도록 할 경우에도 동일하게 적용된다. 다만, 이 때에는 상기 제 1 전극층이 알루미늄으로 형성되고, 제 2 전극층은 투명한 ITO로 형성된다. 그리고, 밀봉부(15)는 투명 기판이나 투명 소재의 수지재로 구비될 수 있다. 물론 이 때에는 상기 광 공진층(20)이 밀봉부(15)와 제 2 전극층(14)의 사이에 개재된다.In the organic electroluminescent device having the above structure, the light emitted from the organic film 13 is projected in the direction of the transparent substrate 10 to implement an image, but the present invention is not limited thereto, and the organic film 13 The same applies to the case where the light emitted from the () is projected in the direction of the seal 15. In this case, the first electrode layer is made of aluminum, and the second electrode layer is made of transparent ITO. The sealing unit 15 may be formed of a transparent substrate or a resin material of a transparent material. Of course, the optical resonant layer 20 is interposed between the sealing part 15 and the second electrode layer 14 at this time.

한편, 상기와 같은 원리의 광 공진층은 도 3 및 도 4에서 볼 수 있는 바와 같은 본 발명의 바람직한 또 다른 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 소자인 AM(Active Matrix) 구동방식의 유기 전계 발광 표시장치에도 동일하게 적용될 수 있다.On the other hand, the optical resonant layer of the above principle is an organic electroluminescent display of the AM (Active Matrix) driving method, which is an organic electroluminescent device according to another preferred embodiment of the present invention as shown in Figure 3 and 4 The same can be applied to the apparatus.

먼저, 도 3을 참조하면, 상기 AM 구동방식의 유기 전계 발광 표시장치는 투명 기판(30)의 상부로 박막 트랜지스터가 적층 형성된다. 상기 투명 기판(30)의 표면에는, 도시되지는 않았으나, 기판(30)의 평탄화와 불순물 차단을 위하여 SiO2 등으로 구비된 버퍼층이 더 구비되어 있다.First, referring to FIG. 3, in the AM driving organic light emitting display device, a thin film transistor is stacked on the transparent substrate 30. Although not shown, a buffer layer made of SiO 2 is further provided on the surface of the transparent substrate 30 to planarize the substrate 30 and block impurities.

상기 투명 기판(30)의 상부에 소정 패턴으로 배열된 p형 또는 n 형의 반도체층(32)이 게이트 절연층(33)에 의해 매립된다. 상기 게이트 절연층(33)의 상면에는 상기 반도체층(32)과 대응되는 게이트 전극층(34)이 형성되고, 이 게이트 전극층(34)은 제 1 절연막(35)에 의해 매립된다. 그리고, 상기 제 1 절연막(35)과 게이트 절연층(33)에 콘택홀(36a)(37a)이 형성되어 제 1 절연막(15)의 상부에 형성된 드레인 전극(36) 및 소스 전극(37)이 상기 콘택홀(36a)(37a)을 통하여 상기 반도체층(22)의 양측에 각각 연결되어 박막 트랜지스터를 형성한다. 한편, 상기 박막 트랜지스터의 옆에는 상기 소스 전극(37)과 연결되며 상기 제 1 절연막(35)의 상면에 형성된 제 1 보조전극(43b)과, 이 제 1 보조전극(43b)과 대향되며 제 1 절연막(35)에 매립되는 제 2 보조전극(43a)으로 이루어진 커패시터(43)가 형성되어 박막 트랜지스터와 함께 구동영역을 형성한다. The p-type or n-type semiconductor layer 32 arranged in a predetermined pattern on the transparent substrate 30 is buried by the gate insulating layer 33. A gate electrode layer 34 corresponding to the semiconductor layer 32 is formed on the upper surface of the gate insulating layer 33, and the gate electrode layer 34 is buried by the first insulating layer 35. In addition, contact holes 36a and 37a are formed in the first insulating layer 35 and the gate insulating layer 33 so that the drain electrode 36 and the source electrode 37 formed on the first insulating layer 15 are formed. It is connected to both sides of the semiconductor layer 22 through the contact holes 36a and 37a to form a thin film transistor. The first auxiliary electrode 43b formed on an upper surface of the first insulating layer 35 and opposite to the first auxiliary electrode 43b is connected to the source electrode 37 next to the thin film transistor. A capacitor 43 formed of the second auxiliary electrode 43a buried in the insulating film 35 is formed to form a driving region together with the thin film transistor.

상기 제 1 절연막(35)의 상면으로는 제 2 절연막(38)이 형성되고, 이 제 2 절연막(38)의 상면에는 상기 드레인 전극(36)과 전기적으로 연결된 제 1 전극층(39)이 형성된다. 상기 제 1 전극층(39)은 ITO로 형성되며, 이 제 1 전극층(39)의 상부로 개구부(40a)가 형성된 평탄화막(40)과, 상기 평탄화막(40)의 개구부 저면의 제 1 전극층(39)의 상부에는 유기막(41)이 적층되며, 상기 유기막과 평탄화막의 상부에는 제 2 전극층(42)이 형성되어 화소영역을 이룬다.A second insulating film 38 is formed on the top surface of the first insulating film 35, and a first electrode layer 39 electrically connected to the drain electrode 36 is formed on the top surface of the second insulating film 38. . The first electrode layer 39 is formed of ITO, the planarization film 40 having the opening 40a formed on the first electrode layer 39, and the first electrode layer on the bottom surface of the opening of the planarization film 40 ( An organic layer 41 is stacked on the upper portion of the second layer 39, and a second electrode layer 42 is formed on the organic layer and the planarization layer to form a pixel area.

상기와 같은 배면 발광형 유기 전계 발광 소자에서는 상기 제 1 전극층(39)은 투명한 도전성 재질인 ITO로 이루어지고, 상기 게이트 절연층(33) 및 제 1, 2 절연막(35)(38)도 투명한 SiO2 등으로 형성된다. 상기 유기막(41) 및 제 2 전극층(42)도 전술한 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. 상기 제 2 전극층(42)의 상부로는 밀봉부(미도시)가 구비되어 밀봉된다.In the bottom emission type organic EL device as described above, the first electrode layer 39 is made of ITO which is a transparent conductive material, and the gate insulating layer 33 and the first and second insulating layers 35 and 38 are also transparent SiO. 2 and the like. Since the organic layer 41 and the second electrode layer 42 are also the same as in the above-described embodiment, a detailed description thereof will be omitted. An upper portion of the second electrode layer 42 is provided with a sealing part (not shown) and sealed.

이러한 AM 타입의 유기 전계 발광 표시장치에 있어서, 유기막(41)으로부터 발광된 빛은 투명기판(30)을 통해 발광되는 데, 이 때 전술한 바와 같이, 그래픽부(100a)에서는 투명 기판(30)과 게이트 절연층(33)의 사이에 본 발명의 광 공진층(20)이 형성되어 있다. 이 광 공진층(20)에서, 발광 방향측으로는 굴절률이 작은 유전체층(20a)이 형성되고 발광 방향의 반대측으로는 굴절률이 큰 유전체층(20b)이 형성되는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 고굴절률의 제 2 유전층(20b)에서 저굴절률의 제 1 유전층(20a)으로 진행하는 빛 중에서 임계각 이상으로 새어나가는 빛이 상기 고굴절률의 제 2 유전층(20b) 상으로 전반사된 후 제 2 전극층(42)에 의해 다시 반사되며, 이와 같은 원리로 제 1 전극층(41)/광 공진층(20) 및 투명기판(30)/광 공진층(20)의 계면에서 반사된 빛들과의 위상이 일 치하게 되면 서로 보강 간섭을 일으켜 투명 기판(30)으로 증폭된 빛이 나오게 되고, 이에 따라 광취출효율이 증대되는 것이다. In the AM type organic light emitting display device, the light emitted from the organic layer 41 is emitted through the transparent substrate 30. In this case, as described above, the graphic unit 100a uses the transparent substrate 30. ) And the photonic resonant layer 20 of the present invention are formed between the gate insulating layer 33. In this optical resonant layer 20, it is preferable that a dielectric layer 20a having a small refractive index is formed on the light emitting direction side and a dielectric layer 20b having a large refractive index on the opposite side to the light emitting direction. In this case, light that leaks beyond the critical angle among the light traveling from the high refractive index second dielectric layer 20b to the low refractive index first dielectric layer 20a is totally reflected on the high refractive index second dielectric layer 20b and then Reflected by the second electrode layer 42 again, the phase with the light reflected at the interface between the first electrode layer 41 / optical resonant layer 20 and the transparent substrate 30 / optical resonant layer 20 in the same principle. If this is matched, the light amplified by the transparent substrate 30 is caused by constructive interference with each other, thereby increasing the light extraction efficiency.

반사되지 않은 빛, 반사되는 빛 및 재반사되는 빛의 상호간에 보강 간섭을 일으킬 수 있도록 하기 위하여, 상기 제 2 전극층(42)과 상기 광 공진층(20) 사이의 광학적 거리는 발광층에서 발광되는 빛의 파장의 광학적 거리의 N/2 배(N은 정수)인 것이 바람직하다.In order to cause constructive interference between unreflected light, reflected light, and re-reflected light, the optical distance between the second electrode layer 42 and the optical resonant layer 20 is determined by the light emitted from the light emitting layer. It is preferable that N / 2 times (N is an integer) of the optical distance of a wavelength.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 광 공진층(20)의 형성은, SiO2 (굴절률 n=1.53)을 주성분으로 하는 투명 또는 반투명한 제 1 유전층(20a)과, 제 1 유전층(20a)보다 굴절률이 높은 TiO2(굴절률 n=2.2)를 주성분으로 하는 투명 또는 반투명한 제 2 유전층(20b)을 진공 증착 또는 스퍼터링 등의 방법에 의해 형성할 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the optical resonant layer 20 is formed of a transparent or translucent first dielectric layer 20a mainly composed of SiO 2 (refractive index n = 1.53) and a first dielectric layer 20a. The transparent or translucent second dielectric layer 20b having TiO 2 (refractive index n = 2.2) having a higher refractive index than the main component can be formed by a method such as vacuum deposition or sputtering.

이러한 광취출효율의 증대는 광 공진층(20)의 두께, 발광층 및 제 2 전극층과의 거리, 유전층의 개수를 적절히 조절함으로써 이루어질 수 있다. The increase in light extraction efficiency may be achieved by appropriately adjusting the thickness of the optical resonant layer 20, the distance between the light emitting layer and the second electrode layer, and the number of dielectric layers.

도 4는 본 발명에 따른 AM 타입의 유기 전계 발광 표시장치의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 빛이 밀봉부의 방향, 즉 기판(30)의 반대 방향으로 투사되어 화상을 구현한다. 이 때에는 전술한 바와 같이 밀봉부가 투명한 수지재나 투명 기판으로 구비되어 있어야 하며, 제 2 전극층(42)이 ITO로 형성되고, 제 1 전극층(39)이 알루미늄으로 형성된다. 4 illustrates another embodiment of an AM type organic electroluminescent display according to the present invention, in which light is projected in a direction of the sealing portion, that is, in a direction opposite to the substrate 30 to implement an image. At this time, as described above, the sealing portion must be made of a transparent resin material or a transparent substrate, the second electrode layer 42 is formed of ITO, and the first electrode layer 39 is formed of aluminum.

도 4에서 볼 수 있는 바와 같은 유기 전계 발광 표시장치의 경우에는, 그래픽부(100a)에서, 광 공진층(20)이 제 2 전극층(42) 상에 형성된다. 이때, 상기 광 공진층(20)은 도 4에서 볼 수 있듯이, 각 화소에 대응되는 두께로 화소별로 형성될 수 있으며, 도면에 나타내지는 않았지만 제 2 전극층(42)의 상부로 전체적으로 형성할 수도 있다.In the case of the organic light emitting display device as shown in FIG. 4, in the graphic unit 100a, the optical resonant layer 20 is formed on the second electrode layer 42. In this case, as shown in FIG. 4, the optical resonant layer 20 may be formed for each pixel with a thickness corresponding to each pixel, and may be formed entirely on the second electrode layer 42 although not shown in the drawing. .

본 발명은 이렇게 상기 유기막의 발광 방향으로 최외곽 부분에 광 공진층을 형성하여 유기막으로부터 발광된 빛이 중간 층상 구조들을 통과하면서 손실된 광 손실을 최종단계에서 보상해주는 효과를 얻을 수 있다.As described above, the present invention forms an optical resonant layer in the outermost part in the light emitting direction of the organic film, so that light emitted from the organic film passes through the intermediate layer structures to compensate for the lost light loss in the final step.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 유기 전계 발광 소자에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the organic electroluminescent device of the present invention made as described above, the following effects can be obtained.

첫째, 굴절률이 다른 복수의 층을 가진 광 공진층을 통해, 유기층으로부터 발광되는 빛을 증폭시킬 수 있고, 이에 따라 광취출효율을 증대시킬 수 있고 색순도를 향상시킬 수 있다.First, through the optical resonance layer having a plurality of layers having different refractive indices, it is possible to amplify the light emitted from the organic layer, thereby increasing the light extraction efficiency and improve the color purity.

둘째, 유기 발광층으로부터 발광하는 빛을 미소공진시키는 광 공진층을 아이콘부에는 형성하지 않고, 소비 전력이 큰 그래픽부에만 형성함으로써, 제조 비용의 부담을 덜고 에어리어 컬러용 제품의 소비전력 특성을 개선할 수 있다.Second, by not forming the optical resonant layer that micro-resonates the light emitted from the organic light emitting layer in the icon portion, but in the graphic portion having a large power consumption, it is possible to reduce the burden of manufacturing cost and improve the power consumption characteristics of the area color product. Can be.

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. 따라서 본 발명은 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 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. Therefore, the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims the true technical protection scope of the present invention.

Claims (4)

투명 기판 상에 구비된, 고정된 발광을 출력하는 아이콘부와 가변의 발광을 출력하는 그래픽부를 포함하는 유기 전계 발광 표시장치에 있어서,An organic electroluminescent display device comprising an icon portion for outputting fixed light emission and a graphic portion for outputting variable light emission provided on a transparent substrate. 상기 아이콘부와 상기 그래픽부의 화소는 상기 투명 기판 상에 배치된 제 1 전극층과, 제 2 전극층과, 상기 제 1 전극층과 상기 제 2 전극층 사이에 개재되고 상기 제 1 전극층과 상기 제 2 전극층의 전기적 구동에 의해 발광하는 발광층을 갖는 유기막을 구비하며,Pixels of the icon portion and the graphic portion are interposed between a first electrode layer, a second electrode layer, the first electrode layer and the second electrode layer disposed on the transparent substrate, and electrically connect the first electrode layer and the second electrode layer. An organic film having a light emitting layer for emitting light by driving, 상기 아이콘부를 제외한 상기 그래픽부의 화소는 상기 투명 기판과 상기 제 1 전극층 사이에 개재된 또는 상기 제 2 전극층 상에 배치된 광 공진층을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시장치.The pixel of the graphic unit excluding the icon unit may further include an optical resonant layer interposed between the transparent substrate and the first electrode layer or disposed on the second electrode layer. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 2 전극층은 금속전극으로 이루어지며,The second electrode layer is made of a metal electrode, 상기 제 2 전극층과 상기 광 공진층 사이의 광학적 거리는 발광 파장의 광학적 거리의 N/2 배(N은 정수)인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시장치.And the optical distance between the second electrode layer and the optical resonant layer is N / 2 times the optical distance of the light emission wavelength, where N is an integer. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 광 공진층은 굴절율이 서로 다른, 적어도 한 쌍 이상의 유전체로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시장치.And the optical resonant layer is formed of at least one pair of dielectrics having different refractive indices. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 광 공진층은 TiO2 로 이루어진 제 1 유전층과 SiO2 로 이루어진 제 2 유전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시장치.And the optical resonant layer comprises a first dielectric layer made of TiO 2 and a second dielectric layer made of SiO 2 .
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