KR101352174B1

KR101352174B1 - 전계발광소자

Info

Publication number: KR101352174B1
Application number: KR1020060138248A
Authority: KR
Inventors: 김학수; 배효대
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2006-12-29
Filing date: 2006-12-29
Publication date: 2014-01-15
Also published as: KR20080062438A

Abstract

본 발명은, 기판; 기판 상에 위치하는 제1전극들과 제2전극들 사이에 위치하는 발광층들을 포함하는 서브 픽셀들; 기판 상에 위치하며, 서브 픽셀들보다 외측에 위치하는 콘태부들; 기판 상에 위치하며, 콘택부들 마다 두 개 이상의 개구부들을 갖는 절연막을 포함하는 전계발광소자를 제공한다.

전계발광소자, 콘택부, 제2전극

Description

전계발광소자{Light Emitting Diode}

도 1a는 종래 전계발광소자의 부분 평면도.

도 1b는 도 1a의 "W-W" 영역의 절단면도.

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계발광소자의 부분 평면도.

도 2b는 도 2a의 "X-X" 영역의 절단면도.

도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계발광소자의 부분 평면도.

도 3b는 도 3a의 "Y-Y" 영역의 절단면도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

210, 310: 기판 220, 320: 제1전극들

230, 330: 격벽들 240, 340: 발광층들

250,251, 350,351: 제2전극들 260, 360: 절연막

270: 더미부들 280, 380: 콘택부들

본 발명은 전계발광소자에 관한 것이다.

전계발광표시장치에 사용되는 전계발광소자는 두 개의 전극 사이에 발광층이 형성된 자발광소자였다. 전계발광소자는 발광층의 재료에 따라 무기전계발광소자와 유기전계발광소자로 구분될 수 있다.

도 1a는 종래 전계발광소자의 부분 평면도이고, 도 1b는 도 1a의 "W-W" 영역의 절단면도이다.(단, 설명의 편의를 위해 도 1a에서는 발광층들과 제2전극들을 도시하지 않음)

도 1a 및 도 1b를 함께 참조하면, 종래 전계발광소자는 발광영역(LA)에 다수의 서브 픽셀들(P)이 위치되어 있다. 이러한 서브 픽셀들(P)은 기판(110) 상에 위치하는 제1전극들(예: ITO)(120)과 제1전극들(120) 상에 위치하는 발광층들(140)과 발광층들(140) 상에 위치하며, 격벽(130)에 의해 분리 형성된 제2전극들(예: Al)(150)을 포함한다. 발광층들(140)은 일반적으로 유기물층 또는 무기물층과 같은 공통막(145) 사이에 개재되는데, 이러한 공통막(145)은 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 전자수송층(ETL) 및 전자주입층(EIL)을 포함한다.

한편, 제2전극들(150)과 스캔 배선 간의 전기적인 연결을 위한 콘택부들(180)은 서브 픽셀들(P) 중 외곽에 위치하는 서브 픽셀(Pn)보다 더 외측인 비발광영역(NA)에 위치되어 있다. 덧붙여, 서브 픽셀(Pn)과 콘택부들(180) 사이에는 더미부들(170)이 위치할 수 있는데, 이러한 더미부들(170)은 제2전극들(150)이 증착될 때, 증착 오차에 의한 문제 등을 최소화하기 위한 더미픽셀 등의 역할을 한다.

그리고 절연막(160)은 제1전극들(120), 더미부들(170) 및 콘택부들(180)의 상부에서 각각 개구부들(165a,165b,165c)을 갖도록 발광영역(LA)과 비발광영역(NA) 에 위치되어 있다. 따라서, 콘택부들(180)은 제2전극들(150)이 격벽(130)에 의해 분리 형성될 때, 콘택부들(180) 상에 위치한 개구부(165c)를 통해 제2전극들(150)과 전기적으로 연결될 수 있게 되었다.

한편, 종래 전계발광소자의 경우, 제2전극들(150)을 형성함에 있어서, 이를 하나의 단층으로만 형성하는 방법과 복층으로 형성하는 방법 등이 제시되어 왔다.

여기서, 제2전극들(150)을 복층으로 형성하는 이유는, 파티클 등의 이물질에 의해 제1전극들(120)과 제2전극들(150) 간에 쇼트 등이 발생하는 문제를 완화할 수 있기 때문이다.

도 1b의 단면을 참조하면, 이는 제2전극들(150,151)을 복층으로 형성한 것을 일례로 나타내고 있음을 알 수 있다. 이와 같이 제2전극들(150,151)을 복층으로 형성할 경우, 종래에는 진공 챔버 내에서 마스크의 변경 없이 두 번에 걸쳐 형성하였다. 이와 같은 방법은 첫 번째 형성한 제2전극들(150)과 두 번째 형성한 제2전극들(151) 간의 접촉 계면 저항을 증가시켰음은 물론 첫 번째 형성한 제2전극들(150) 상에 산화막층(161)이 형성되어 절연막과 같은 역할을 하게 되므로 신호의 흐름을 방해하는 문제를 유발하게 되었다.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 신호를 원활하게 전달하여 표시 품질을 향상시킬 수 있는 전계발광소자를 제공하는 것이다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 기판; 기판 상에 위치하는 제1전극들과 제2전극들 사이에 위치하는 발광층들을 포함하는 서브 픽셀들; 기판 상에 위치하며, 서브 픽셀들보다 외측에 위치하는 콘태부들; 기판 상에 위치하며, 콘택부들 마다 두 개 이상의 개구부들을 갖는 절연막을 포함하는 전계발광소자를 제공한다.

제2전극들은, 두 개 이상의 개구부들을 통해 콘택부들과 전기적으로 접촉되며, 콘택부들은 기판 상에 포함된 스캔 배선에 전기적으로 연결될 수 있다.

제2전극들은, 복층 구조를 갖도록 2회 이상 증착한 것이며, 첫 번째 증착한 제2전극들과 두 번째 증착한 제2전극들은 두 개 이상의 개구부들을 통해 콘택부들에 각각 구분되어 접촉될 수 있다.

기판은 발광영역과 비발광영역으로 정의되며, 서브 픽셀들은 발광영역에 위치하고, 콘택부들은 비발광영역에 위치하며, 절연막은 발광영역과 비발광영역에 위치할 수 있다.

제2전극들은, 애노드 전극 또는 캐소드 전극 중 어느 하나로 선택될 수 있다.

절연막은, 제1전극들의 상부에 위치하는 개구부들을 더 포함하며, 개구부들 내에 발광층들이 위치하는 것을 포함할 수 있다.

서브 픽셀들 중 외곽에 위치하는 서브 픽셀과 콘택부들 사이에는, 더미부들이 위치하는 것을 더 포함하며, 더미부들은 비발광영역에 위치할 수 있다.

더미부들은, 기호, 문자 또는 숫자 중 어느 하나 이상이 규칙성을 갖고 패턴 되어 있을 수 있다.

발광층들은, 유기물로 형성된 유기 발광층을 포함할 수 있다.

<일 실시예>

도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전계발광소자의 부분 평면도이고, 도 2b는 도 2a의 "X-X" 영역의 절단면도이다.(단, 설명의 편의를 위해 도 2a에서는 발광층들과 제2전극들을 도시하지 않음)

도 2a 및 도 2b를 함께 참조하면, 본 발명에 따른 전계발광소자(200)의 기판(210) 상에는 제1전극들(예: ITO)(220)이 어느 한 방향으로 위치한다. 그리고 기판(210) 상에는 제1전극들(220)의 상부에서 개구부들(265a)을 갖는 절연막(260)이 위치한다. 절연막(260)은 기판(210) 상에 정의된 발광영역(LA)과 비발광영역(NA)에 위치한다.

제1전극들(220)의 상부에 위치하는 개구부들(265a) 내에는 발광층들(240)이 위치한다. 발광층들(240)은 일반적으로 유기물층 또는 무기물층의 공통막(245) 사이에 개재된다.

여기서, 공통막(245)은 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 전자수송층(ETL) 및 전자주입층(EIL) 등을 포함한다. 그리고 공통막(245) 사이에 위치하는 발광층들(240)은 유기물 또는 무기물로 형성가능 하다.

본 발명에서는 발광층들(240)이 유기물로 형성된 유기전계발광소자를 일례로 설명함을 참고한다.

발광층들(240) 상에는 제1전극들(220)과 교차하도록 제2전극들(예: Al)(250.251)이 위치한다. 제2전극들(250,251)은 절연막(260) 상에 위치하는 격벽(230)에 의해 스캔라인 단위로 분리 형성된다.

이와 같이 기판(210) 상에 위치하는 제1전극들(220), 발광층들(240) 및 제2전극들(250,251)은 각각 하나의 서브 픽셀들(P)을 구성하게 되는데, 이러한 서브 픽셀들(P)은 기판(210) 상에 정의된 발광영역(LA)에 위치하게 된다.

콘택부들(280)은 기판(210) 상에 위치하는 서브 픽셀들(P) 중 외곽에 위치하는 서브 픽셀(Pn)보다 외측{여기서, 외측은 기판(210)의 중심으로부터 바깥쪽 방향을 말함}에 하나 이상 각각 위치한다. 이때, 콘택부들(280)은 발광영역(LA)이 아닌 비발광영역(NA)에 위치하게 된다. 그리고 콘택부들(280)의 상부에는 두 개 이상의 개구부들(265c,265d)을 갖도록 절연막(260)이 위치한다.

또한, 콘택부들(280)은 도시되어 있진 않지만, 기판(210) 상의 비발광영역(NA) 상에 위치하는 스캔 배선과 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 증착 공정에 의해 형성된 금속성 제2전극들(250,251)이 기판(210) 상에 형성될 때 콘택부들(280)과 전기적으로 접촉되도록 형성된다. 참고로, 콘택부들(280)은 스캔 배선의 라우팅에 따라 기판(210)의 좌측과 우측으로 교번하여 위치될 수 있다.

한편, 서브 픽셀들(P) 중 외곽에 위치하는 서브 픽셀(Pn)과 콘택부들(280) 사이에는 더미부들(270)이 더 포함될 수도 있다. 더미부들(270)의 상부에는 절연막(260)이 위치하는데 이때, 절연막(260)은 더미부들(270)의 상부에도 개구부(265b)를 갖도록 위치할 수도 있다.

이에 따라, 외곽에 위치하는 서브 픽셀(Pn)보다 외측에는 더미부들(270)이 위치하며, 더미부들(270)보다 더 외측에는 콘택부들(280)이 위치하게 된다. 참고로, 이러한 더미부들(270)은 각 스캔라인(주사 라인)마다 분리 형성될 수 있고, 콘택부들(280)은 더미부들(270)보다 넓은 면적을 보유할 수 있다.

이와 같은 더미부들(270)은 제1전극들(220)과 같은 재료(예: ITO)로 형성될 수 있으나 이에 한정되진 않는다.

한편, 제2전극들(250,251)을 형성할 때, 증착 마진 등에 의해 더미부들(270)의 상부에는 유기물층 또는 무기물층 중 어느 하나 이상을 포함하는 공통막(245)이 위치할 수도 있다. 그러나 더미부들(270)의 상부에 형성된 공통막(245)에는 유기물로 형성된 발광층(240)은 포함되지 않는다.

이와 같은 더미부들(270)은 제2전극들(250,251)을 증착하여 형성할 때, 스캔 라인들(주사 선들)을 행 단위로 구분할 수 있도록 기호, 문자 또는 숫자 중 어느 하나가 표기될 수도 있다.

본 발명에서는 라인 숫자(L)가 규칙적으로 표기된 것을 일례로 설명한다. 이와 같이 규칙적으로 표기된 라인 숫자(L)는 제2전극들(250,251)을 형성할 때, 증착되는 위치와 각 라인들을 용이하게 구분할 수 있도록 인디케이터 역할을 하게 된다.

한편, 앞서 설명한 제2전극들(250,251)은 격벽들(230)에 의해 분리 형성될 때, 콘택부들(280) 상부에 위치한 두 개 이상의 개구부들(265c,265d)을 통해 콘택부들(280)과 전기적으로 연결된다.

이때, 제2전극들(250,251)은 도시된 바와 같이 복층 구조를 갖도록 2회 이상 증착하여 형성한 것일 수 있다. 여기서, 첫 번째 증착에 의해 형성된 제2전극들(250)과 두 번째 증착에 의해 형성된 제2전극들(251)은 각각 두 개 이상의 개구부들(265c,265d)을 통해 각 콘택부들(280)에 구분되어 형성된다.

설명을 덧붙이면, 첫 번째 증착에 의해 형성된 제2전극들(250)은 내측에 위치한 개구부(265c)와 접촉되도록 형성되며, 두 번째 증착에 의해 형성된 제2전극들(251)은 외측에 위치한 개구부(265d)와 접촉되도록 형성된다.

따라서, 제2전극들(250,251)이 증착되는 영역은 콘택부들(280) 상부에 위치한 개구부들(265c,265d)의 위치와 간격 등에 의해 결정될 수 있을 것이다.

이와 같은 구조에 의하면, 각기 다른 개구부들(265c,265d)을 통해 콘택부들(280)에 접촉되어 전기적으로 연결되므로, 첫 번째 제2전극들(250)을 증착한 후 첫 번째 제2전극들(250) 상에 산화막층(261)에 의한 절연층이 생성되더라도 전기적 특성에는 아무런 문제가 발생하지 않게 되는 이점이 있게 된다.

또한, 증착 공정 시 제2전극들(250) 상부에 불순물(예: 파티클) 등이 생기더라도 이에 따른 영향(예: 저항 증가 또는 신호 왜곡)을 최소화할 수 있는 이점이 있게 된다.

여기서, 제2전극들(250,251)은, 전계발광소자가 상면 발광형이냐 배면 발광형이냐에 따라서 애노드 전극 또는 캐소드 전극 중 어느 하나로 선택될 수 있게 된다.

한편, 도 3a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계발광소자의 부분 평면도이고, 도 3b는 도 3a의 "Y-Y" 영역의 절단면도이다.

본 발명의 다른 실시예는 도 3a 및 도 3b와 같이 더미부들이 형성되지 않은 전계발광소자에도 적용가능함을 예시한다. 도시된 도 3a 및 도 3b의 전계발광소자는 더미부들이 포함되어 있지 않을 뿐 다른 구성요소는 앞서 설명한 도 2a 및 도 2b와 동일 하므로 설명의 중복을 피하기 위하여 도면만을 도시한다.

이상 본 발명에 따른 전계발광소자는 금속 전극을 복층으로 형성할 때, 구조적 특성에 의해 제조공정 당시 의도하지 않았던 물리적인 문제(예: 계면 접촉 저항) 등에 의해 신호전달시 나타날 수 있는 문제들을 최소화할 수 있게 됨은 물론 불순물(예: 파티클)에 의한 전극(제1전극과 제2전극) 간의 쇼트 발생 문제 등을 해결할 수 있게 된다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 신호를 원활하게 전달하여 표시 품질을 향상시킬 수 있는 전계발광소자를 제공하는 효과가 있다.

Claims

기판;

상기 기판 상에 위치하는 제1전극들과 제2전극 사이에 위치하는 발광층들을 포함하는 서브 픽셀들;

상기 기판 상에 위치하며, 상기 서브 픽셀들보다 외측에 위치하고 상기 기판 상에 포함된 스캔 배선에 전기적으로 연결되는 콘택부;

상기 기판 상에 위치하며, 상기 콘택부에 대응되는 위치에 두 개 이상의 개구부들을 갖는 절연막을 포함하여 구성되고,

복층 구조를 갖도록 2회 이상 증착되어 형성된 상기 제2전극에서 첫 번째 증착에 의해 형성된 것과 두 번째 증착에 의해 형성된 것은 상기 두 개 이상의 개구부들 중 서로 다른 것을 통해 상기 콘택부에 전기적으로 접촉되는 것을 특징으로 하는 전계발광소자.
삭제
삭제
제1항에 있어서,

상기 기판은 발광영역과 비발광영역으로 정의되며,

상기 서브 픽셀들은 상기 발광영역에 위치하고, 상기 콘택부는 상기 비발광영역에 위치하며, 상기 절연막은 상기 발광영역과 상기 비발광영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 전계발광소자.
제1항에 있어서,

상기 제2전극은 애노드 전극 또는 캐소드 전극 중 어느 하나로 선택되는 것을 특징으로 하는 전계발광소자.
제1항에 있어서, 상기 절연막은,

상기 제1전극들의 상부에 위치하는 개구부들을 더 포함하며, 상기 개구부들 내에 상기 발광층들이 위치하는 것을 포함하는 전계발광소자.
제4항에 있어서,

상기 서브 픽셀들 중 외곽에 위치하는 서브 픽셀과 상기 콘택부 사이에 위치하는 더미부를 더 포함하여 구성되고,

상기 더미부는 상기 비발광영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 전계발광소자.
제7항에 있어서,

상기 더미부는 기호, 문자 또는 숫자 중 어느 하나 이상이 규칙성을 갖고 패턴되어 있는 것을 특징으로 하는 전계발광소자.
제1항에 있어서, 상기 발광층들은,

유기물로 형성된 유기 발광층을 포함하는 전계발광소자.