KR101429908B1 - Organic electroluminescence device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기전계발광소자에 관한 것이다.The present invention relates to an organic electroluminescent device.
본 발명은 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 발광층이 구비되고, 상기 발광층에서 전자와 정공이 쌍을 이루어 소멸하여 빛을 내는 유기전계발광소자에 있어서, 영상 신호를 표시하는 복수 개의 픽셀들; 및 상기 픽셀들과 연결되고 구동 신호를 공급하는 구동 장치를 포함하여 이루어지고, 데이터 전극과 연결된 제 1 배선부는, 소오스/드레인 전극과 연결된 제 2 배선부와 서로 간격을 달리하여 형성되며, 상기 제 1 배선부의 복수 개의 배선의 폭이 상기 제 2 배선부의 복수 개의 배선의 폭보다 좁다.An organic electroluminescent device includes a light emitting layer between an anode electrode and a cathode electrode, and pairs of electrons and holes are emitted from the light emitting layer to emit light, the organic electroluminescent device comprising: a plurality of pixels for displaying a video signal; And a driving device connected to the pixels and supplying a driving signal, wherein the first wiring portion connected to the data electrode is formed at a distance from the second wiring portion connected to the source / drain electrode, The width of a plurality of wirings of one wiring portion is narrower than the width of a plurality of wirings of the second wiring portion.
따라서, 본 발명에 의하면 유기전계발광소자의 발광영역과 TCP(Tape carrier package)를 연결하는 패드부에서, 상기 TCP와 발광부를 연결하는 배선의 폭을 조절하여 전체 유기전계발광소자의 부피를 감소시키고, 배선들과 FPC와의 합착에서의 얼라인(align)을 용이하게 할 수 있으며, Vdd단과 Vss단과 같이 상대적인 전압차가 클 경우 정전기에 의한 쇼트를 방지할 수 있다.Therefore, according to the present invention, in the pads connecting the light emitting region of the organic electroluminescent device and the tape carrier package (TCP), the width of the wiring connecting the TCP and the light emitting portion is adjusted to reduce the volume of the entire organic electroluminescent device It is possible to facilitate aligning of the wirings and the FPC with each other, and a short circuit due to static electricity can be prevented when the voltage difference between the Vdd stage and the Vss stage is relatively large.
유기전계발광소자, 비발광영역, 더미 배선 Organic electroluminescent element, non-emitting region, dummy wiring
Description
본 발명은 유기전계발광소자에 관한 것으로서, 특히 유기전계발광소자의 패드부의 배선 라인에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescent device, and more particularly to a wiring line of a pad portion of an organic electroluminescent device.
멀티 미디어 시대의 도래와 함께 더 세밀하고, 더 크고, 더욱 자연색에 가까운 색을 표현해줄 수 있는 디스플레이 장치의 등장이 요구되고 있다. 그런데, 40인치 이상의 큰 화면을 구성하기에는 현재의 CRT(Cathode Ray Tube)는 한계가 있어서, 유기전계발광소자(Organic electroluminescence device)나 LCD(Liquid Crystal Display)나 PDP(Plasma Display Panel) 및 프로젝션 TV(Television) 등이 고화질 영상의 분야로 용도확대를 위해 급속도로 발전하고 있다.With the advent of the multimedia age, the emergence of a display device capable of expressing more detailed, larger, and more natural color is required. However, the present CRT (Cathode Ray Tube) has a limitation in forming a large screen of 40 inches or more, and thus, an organic electroluminescence device, a liquid crystal display (LCD), a plasma display panel (PDP) Television) are rapidly developing in order to expand their use in the field of high-definition video.
유기전계발광소자는 음극과 양극 사이에 형성된 유기막에 전하를 주입하면, 전자와 정공이 쌍을 이룬 후 소멸하면서 빛을 내는 소자이다. 따라서, 유기전계발광소자는 플라스틱과 같이 휠 수 있는 투명 기판 상에 소자를 형성할 수 있다. 또한, 플라즈마 디스플레이 패널이나 무기전계발광소자에 비하여 낮은 전압(약 10V 이하)에서 구동이 가능하다. 또한, 유기전계발광소자는 전력소모가 비교적 적고 색감이 뛰어나다는 장점이 있어서, 차세대 디스플레이로 주목받고 있다. 그리고, 낮 은 전압에서 구동하기 위하여 유기막의 총 두께는 100~200 나노미터 정도로 매우 얇고, 균일하면서도, 소자의 안정성을 유지하는 것이 중요하다.An organic electroluminescent device is a device that injects electric charge into an organic film formed between a cathode and an anode and emits light while paired with electrons and then disappears. Thus, the organic electroluminescent device can form an element on a transparent substrate which can be made of plastic. In addition, it can be driven at a low voltage (about 10 V or less) as compared with a plasma display panel or an inorganic electroluminescent device. Further, the organic electroluminescent device is advantageous in that the power consumption is relatively small and the color is excellent, which is attracting attention as a next generation display. In order to operate at a low voltage, it is important that the total thickness of the organic layer is as thin as about 100 to 200 nm, uniform, and the stability of the device is maintained.
유기전계발광소자는 서브픽셀을 구동하는 방식에 따라 전기신호의 스위치 컨트롤로 구동하는 방식인 패시브 매트릭스(Passive matrix)형 유기전계발광소자와 박막트랜지스터(TFT)를 이용하여 구동하는 방식인 액티브 매트릭스(Active matrix)형 유기전계발광소자로 나뉘어진다.The organic electroluminescent device includes a passive matrix type organic electroluminescent device which is driven by a switch control of an electric signal according to a method of driving sub pixels, and an active matrix type organic electroluminescent device which is driven by using a thin film transistor (TFT) Active matrix) organic electroluminescent device.
종래의 액티브 매트릭스형 유기전계발광소자를 설명하면 다음과 같다.A conventional active matrix organic electroluminescent device will now be described.
종래의 액티브 매트릭스형 유기전계발광소자는 투명 기판 상에 박막트랜지스터와 층간 절연층 및 게이트 절연층이 형성되어 있다. 여기서, 박막트랜지스터는 소오스 전극과 드레인 전극과 활성층 및 게이트 전극를 포함하여 이루어진다. 그리고, 박막트랜지스터는 층간 절연층 및 게이트 절연층에 형성된 컨택홀을 통하여 소오스 전극 및 드레인과 접촉한다.In a conventional active matrix type organic electroluminescent device, a thin film transistor, an interlayer insulating layer and a gate insulating layer are formed on a transparent substrate. Here, the thin film transistor includes a source electrode, a drain electrode, an active layer, and a gate electrode. The thin film transistor is in contact with the source electrode and the drain through the interlayer insulating layer and the contact hole formed in the gate insulating layer.
그리고, 게이트 절연층 및 금속 전극 상에는 평탄화막이 유기물로 형성되어 있다. 그리고, 상기 평탄화막 상에는 애노드 전극이 금속 전극과 전기적으로 연결되도록 형성되어 있다. 또한, 박막트랜지스터부가 구비된 위치 및 애노드 전극의 끝단 일부를 포함하는 영역 상에 절연층이 형성되어 있다. 상기 절연층 상에는 유기 발광층이 형성되어 있고, 유기 발광층 상에는 캐소드 전극이 형성되어 있다. 이 때, 유기 발광층은 정공 수송층과 레드, 그린 및 블루 발광층 및 전자 수송층으로 이루어져 있다.On the gate insulating layer and the metal electrode, the planarizing film is formed of an organic material. The anode electrode is formed on the planarization film so as to be electrically connected to the metal electrode. In addition, an insulating layer is formed on the region including the thin film transistor portion and the region including the end portion of the anode electrode. An organic light emitting layer is formed on the insulating layer, and a cathode electrode is formed on the organic light emitting layer. At this time, the organic light emitting layer is composed of a hole transporting layer and red, green and blue light emitting layers and an electron transporting layer.
여기서, 정공 수송층은 정공 주입층과 정공 전달층으로 이루어져 있고, 전자 수송층은 전자 전달층과 전자 주입층으로 이루어져 있다.Here, the hole transport layer is composed of a hole injection layer and a hole transport layer, and the electron transport layer is composed of an electron transport layer and an electron injection layer.
그러나, 상술한 종래의 유기전계발광소자는 다음과 같은 문제점이 있었다.However, the conventional organic electroluminescent device described above has the following problems.
유기전계발광소자의 상술한 발광영역은 패드부 등을 통하여 유기전계발광소자를 구동하는 TCP(Tape carrier package)와 연결되어 있다. 그리고, 패드부에서 상기 TCP와 발광부를 연결하는 배선은 화소의 수가 증가함에 따라 그 수가 많이 필요하여, 전체 유기전계발광소자의 부피를 증가시키는 원인이 되고 있다.The light emitting region of the organic electroluminescent device is connected to a TCP (Tape Carrier Package) for driving the organic electroluminescent device through a pad portion or the like. As the number of pixels increases, the number of wires connecting the TCP to the light emitting portion in the pad portion increases, which increases the volume of the entire organic electroluminescent device.
그리고, 상술한 배선들과 FPC와의 합착에서의 얼라인(align)이 쉽지 않거나, Vdd단과 Vss단과 같이 상대적인 전압차가 클 경우 정전기에 의한 쇼트(short)가 생길 수 있다.If the alignment of the wiring lines and the FPC is not easy, or if the voltage difference between the Vdd stage and the Vss stage is large, a short circuit due to static electricity may occur.
본 발명의 목적은 유기전계발광소자의 발광영역과 TCP(Tape carrier package)를 연결하는 패드부에서, 상기 TCP와 발광부를 연결하는 배선의 폭을 조절하여 전체 유기전계발광소자의 부피를 감소시키고자 하는 것이다.It is an object of the present invention to reduce the volume of the entire organic electroluminescent device by controlling the width of the wiring connecting the TCP and the light emitting portion in the pad portion connecting the light emitting region of the organic electroluminescent device and the tape carrier package .
본 발명의 다른 목적은 배선들과 FPCB와의 합착에서의 얼라인(align)을 용이하게 하는 것이다Another object of the present invention is to facilitate aligning of the wirings with the FPCB
본 발명의 또 다른 목적은, Vdd단과 Vss단과 같이 상대적인 전압차가 큰 경우 정전기에 의한 쇼트를 방지하는 것이다.Another object of the present invention is to prevent a short circuit due to static electricity when the relative voltage difference is large, such as Vdd and Vss.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 발광층이 구비되고, 상기 발광층에서 전자와 정공이 쌍을 이루어 소멸하여 빛을 내는 유기전계발광소자에 있어서, 영상 신호를 표시하는 복수 개의 픽셀들; 및 상기 픽셀들과 연결되고 구동 신호를 공급하는 구동 장치를 포함하여 이루어지고, 데이터 전극과 연결된 제 1 배선부는, 소오스/드레인 전극과 연결된 제 2 배선부와 서로 간격을 달리하여 형성된 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an organic electroluminescent device including a light emitting layer between an anode electrode and a cathode electrode, wherein electrons and holes are paired with each other in the light emitting layer to emit light, A plurality of pixels; And a driving device connected to the pixels and supplying a driving signal, wherein the first wiring portion connected to the data electrode is formed to be spaced apart from the second wiring portion connected to the source / drain electrode An organic electroluminescent device is provided.
본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 기판 상의 발광 영역에, 애노드와 발광층 및 캐소드를 적층하는 단계; 상기 기판 상의 비발광 영역에, 데이터 전극과 연결된 제 1 배선부를 형성하는 단계; 및 상기 비발광 영역에, 소오스/드레인 전극과 연결되고 상기 제 1 배선부와 간격이 상이한 제 2 배선부를 형성하는 단계를 포함 하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자의 제조방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a light emitting device, comprising: laminating an anode, a light emitting layer, and a cathode in a light emitting region on a substrate; Forming a first wiring portion connected to a data electrode in a non-emission region on the substrate; And forming a second wiring part connected to the source / drain electrode and having a different distance from the first wiring part, in the non-emission area.
본 발명에 따른 유기전계발광소자 및 그 제조방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.The effects of the organic electroluminescent device and the manufacturing method thereof according to the present invention are as follows.
첫째, 유기전계발광소자의 발광영역과 TCP(Tape carrier package)를 연결하는 패드부에서, 상기 TCP와 발광부를 연결하는 배선의 폭을 조절하여 전체 유기전계발광소자의 부피를 감소시킬 수 있다.First, in the pad portion connecting the light emitting region of the organic electroluminescent device and the tape carrier package (TCP), the width of the wiring connecting the TCP and the light emitting portion can be controlled to reduce the volume of the entire organic electroluminescent device.
둘째, 유기전계발광소자에서 배선들과 FPCB와의 합착에서의 얼라인(align)을 용이하게 할 수 있다.Second, it is easy to align the wirings and the FPCB in the adhesion of the organic electroluminescent device.
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하, 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention in which the above objects can be specifically realized will be described with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도면에서는 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타냈으며, 도면에 나타난 각 층간의 두께 비가 실제 두께 비를 나타내는 것은 아니다. 한편, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 형성 또는 위치한다고 할 때, 이는 다른 부분의 바로 위에 형성되어 직접 접촉하는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 존재하는 경우도 포함하는 것을 이해하여야 한다.In the accompanying drawings, the thickness is enlarged in order to clearly illustrate the various layers and regions, and the thickness ratio between the respective layers shown in the drawings does not represent the actual thickness ratio. On the other hand, when a portion such as a layer, a film, an area, a plate, or the like is formed or positioned on another portion, it is not only formed directly on another portion and directly contacted, And the like.
도 1은 본 발명에 따른 유기전계발광소자의 일실시예의 패드부의 평면도이 다. 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 유기전계발광소자의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.1 is a plan view of a pad portion of an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention. An organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention will now be described with reference to FIG.
도 1에서 패드부에는 제 1 배선부(110)와 제 2 배선부(120)가 구비되어 있다. 여기서, 상기 제 1 배선부(110)와 제 2 배선부(120)는 복수 개의 픽셀들이 구비된 액티브 영역(140) 및 드라이브 IC(130)와 연결되어 있다. 그리고, 본 실시예에서 상기 제 2 배선부(120)는 상기 제 1 배선부(110)의 좌,우에 한 쌍이 구비되어 있다. 상기 제 1 배선부(110)는 유기전계발광소자의 데이터 전극과 연결되어 구동 데이터를 공급한다. 그리고, 상기 제 2 배선부(120)는 유기전계발광소자의 소오스/드레인 전극과 연결되어 형성된다. 이 때, 상기 제 1 배선부(110)와 제 2 배선부(120)는 도시된 바와 같이 각각 복수 개의 배선들로 이루어져 있다.1, a
여기서, 상기 제 1 배선부(110)를 이루는 각각의 배선들은 그 폭이, 상기 제 2 배선부(120)를 이루는 각각의 배선들의 폭과 상이한 것을 특징으로 한다. 여기서, '상이하다'함은 제조기술 상의 오차가 아닌 설계상의 차이인 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 제 1 배선부(110)를 이루는 각각의 배선들의 폭은, 상기 제 2 배선부(120)를 이루는 각각의 배선들의 폭보다 좁다. 여기서, 상기 제 1 배선부(110)를 이루는 각각의 배선들의 폭은 120~180 마이크로 미터이고, 상기 제 2 배선부(120)를 이루는 각각의 배선들의 폭은 160~240 마이크로 미터이다.Here, each of the wirings constituting the
여기서, 각각의 배선들의 폭을 너무 좁게 하면 전류가 많이 흐를 때 배선이 끊길 위험이 있기 때문이고, 각각의 배선들의 폭을 너무 넓게 하면 패드부의 용량이 너무 증가한다. 그리고, 배선들의 폭을 달리하는 이유는 상기 제 2 배선부(120) 에는 상기 제 1 배선부(110)보다 더 큰 전압이 인가될 수 있다. 따라서, 데이터 신호 등에 비하여 상대적으로 큰 전압이 인가되는 Vdd단 등의 경우 배선의 폭을 넓게 할 수 있는 것이다.If the width of each of the wirings is too narrow, there is a danger that the wiring is cut off when a large amount of current flows. If the width of each of the wirings is too wide, the capacity of the pad portion increases too. The reason why the widths of the wirings are different is that a voltage higher than that of the
그리고, 상기 제 1 배선부(110)와 제 2 배선부(120) 중 적어도 하나는, 적어도 하나의 더미(dummy) 배선을 포함하여 이루어질 수 있다. 여기서, 더미 배선은 FPC와의 합착을 위한 얼라인(align) 및 Vdd단과 Vss단과 같이 상대적인 전압차가 클 경우 정전기에 의한 쇼트(short)를 위하여 형성된다.At least one of the
그리고, 상기 제 1 배선부(110)와 제 2 배선부(120)를 이루는 각각의 배선들은, 서로 소정 거리 이격되어 있다. 여기서, 소정 거리는 각각의 배선들의 폭의 1~1.5배의 거리이다. 즉, 상기 제 1 배선부(110)를 이루는 각각의 배선들보다 상기 제 2 배선부(120)를 이루는 각각의 배선들이 서로 더 많이 이격되어 있다. 상술한 이격 거리는 단락의 방지 및 패드부의 용량을 고려한 수치이다.The wirings constituting the
그리고, 상기 제 1 배선부(110)를 이루는 배선들은 Nd(네오디늄), Ta(탄타륨), Nb(니오비움), Mo(몰리브덴), W(텅스텐), Ti(티타늄), Si(실리콘), B(붕소), Ni(니켈) 및 Al(알루미늄)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질을 포함하여 이루어질 수 있다.The wirings constituting the
또한, 상기 제 2 배선부(120)를 이루는 배선들은 3층 구조를 가질 수 있다. 여기서, 3층 구조라 함은 전기 신호를 전달하는 도전층의 양측면에 보호층과 계면활성층이 구비된 구조를 의미한다. 여기서, 도전층은 상기 제 1 배선부(110)와 같 이 Al(알루미늄) 등으로 이루어질 수 있다. 그리고, 보호층은 Ti(티타늄) 또는 텅스텐(W) 등으로 이루어질 수 있고, 계면 활성층은 티타늄(Ti) 또는 몰리브덴(Mo) 등으로 이루어질 수 있다. 이 때, 보호층과 계면 활성층은 모두 유기전계발광소자의 증착 공정에서 X-선 등으로부터 도전층이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 계면 활성층은 소오스 전극의 계면 접착력을 증대시킬 수 있다. 그리고, 상기 보호층과 계면 활성층은 다른 물질로 대체될 수 있으나, 이 때 X-선의 차단과 계면 접착력의 향상을 위한 재료이어야 함은 당연하다.The wirings constituting the
그리고, 상기 제 1 배선부(110)와 제 2 배선부(120)의 상부과 하부에 절연막이 구비될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 배선부(110)와 제 2 배선부(120)의 하부에 절연막이 형성되면, 고온이나 고습의 상태에서도 상기 배선부들의 변형을 막을 수 있다. 또한, 상기 제 1 배선부(110)와 제 2 배선부(120)의 상부에 유기 또는 무기절연막이 형성되어, 상기 배선부들을 수분 등으로부터 보호할 수 있다.An insulating film may be provided on the upper and lower portions of the
이어서, 도 2를 참조하여 액티브 영역(active area)의 구성을 설명한다. 액티브 매트릭스형의 탑-에미션 방식의 유기전계발광소자의 경우, 액티브 영역은 투명 기판(100) 상에 복수 개의 박막 트랜지스터(210)와 층간 절연층(220) 및 게이트 절연층(230)이 형성되어 있다. 여기서, 투명 기판(100)은 유리, 석영 또는 사파이어 등으로 이루어질 수 있다. 그리고, 투명 기판(100)과 박막 트랜지스터(210)의 사이에는 층간 절연층(220)이 형성되어, 기판 내의 각종 불순물들이 실리콘막으로 침투하는 것을 방지할 수 있다.Next, the configuration of the active area will be described with reference to FIG. In the case of the active matrix type top-emission type organic electroluminescent device, the active region is formed by forming a plurality of
박막 트랜지스터(210)는 소오스 영역(211), 드레인 영역(212), 채널 영 역(213), 게이트 전극(214) 및 제 1,2 금속 전극(215, 216)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 제 1, 2 금속 전극(215, 216)은 상기 층간 절연층(220)과 게이트 절연층(230)을 통하여 상기 박막 트랜지스터(210)의 소오스 영역(211) 및 드레인 영역(212)과 접촉하여 형성된 것을 특징으로 한다.The
그리고, 박막 트랜지스터(210)를 포함한 투명 기판(100)의 전면에, 화소 영역의 평탄화를 위하여 평탄화막(240)이 형성되어 있다. 여기서, 평탄화막(230)은 아크릴(acryl)계 유기화합물, 폴리이미드(polyimide), BCB(Benzo Cyclo Butene) 또는 PFCB 등과 같은 유기 절연물질로 이루어질 수 있으며, 실리콘 질화물과 같은 무기 절연물질로 이루어질 수도 있다.On the entire surface of the
여기서, 평탄화막(240) 상에는 상기 컨택 홀을 통하여 제 1, 2 금속 전극(215, 216) 중 어느 하나와 연결되는 애노드 전극(250)이 형성되어 있다. 여기서, 애노드 전극(250)은, ITO(Indium-Tin-Oxide) 또는 IZO(Indium-Zinc-Oxide) 등과 같이 빛을 투과하는 투명 도전막으로 이루어진다. 그리고, 박막 트랜지스터(210)가 구비된 위치와 대응되는 위치에 절연막(258)이 구비되어 있다. 여기서, 절연막(258)은 도 2에 도시된 바와 같이 애노드 전극(250)의 끝단 일부를 덮도록 형성되어 있다.An
여기서, 상기 절연막(258)이 상기 애노드 전극(250)의 한쪽 끝단을 덮는 부분은, 상기 애노드 전극(250)의 폭의 3~10%인 것을 특징으로 하는 한다. 즉, 절연막(258)이 애노드 전극(250)을 덮어도, 상기 애노드 전극(250)의 개구율은 80~95%가 되도록 한다. 구체적인 애노드 전극(250)의 크기와 절연막(258)의 중첩 폭은 유 기전계발광소자의 화소 크기에 따라 상이할 것이다. 일 예로, 애노드 전극(250) 하나의 크기를 100 마이크로 미터라고 가정하면, 절연막은(258) 상기 애노드 전극의 끝단을 3~10 마이크로 미터만큼 덮게 된다. 그리고, 절연막(260)은 실리콘 질화막(Sinx) 또는 실리콘 산화막(SiO2) 등의 무기 절연물질로 이루어질 수 있다.Here, the portion of the insulating film 258 covering one end of the
만일, 절연막(258)이 애노드 전극(250)을 덮는 폭이 상술한 수치보다 크면 유기전계발광소자의 개구율이 지나치게 저하될 수 있다. 또한, 절연막(258)이 애노드 전극을 덮는 폭이 상술한 수치보다 좁은 경우, 후술하는 바와 같이 제조공정 상의 어려움이 있다.If the width of the insulating film 258 covering the
그리고, 상기 절연막(258)과 애노드 전극(250) 상에는 유기 발광층과 캐소드 전극(290)이 차례로 형성되어 있다. 상기 유기 발광층은 정공 주입층(hole injection layer, 260), 정공 수송층(hole transfer layer, 165), 발광층(emitting layer, 270), 전자 수송층(electron transfer layer, 280) 및 전자 주입층(electron injection layer, 285)이 차례로 적층되어 이루어진다. 그리고, 상기 유기 발광층 상에는, 배면 발광을 위한 전극이 상기 유기전계발광소자의 캐소드 전극(290)으로 적층된다.An organic light emitting layer and a
여기서, 전자 수송층(280)이 상기 발광층(270)과 캐소드 전극(290)의 사이에 구비되어, 상기 캐소드 전극(290)으로부터 발광층(270)으로 주입된 전자의 대부분은 정공과 재결합하기 위하여 애노드 전극(250) 쪽으로 이동하게 된다. 그리고, 정공 수송층(280)이 상기 애노드 전극(250)과 발광층(270) 사이에 구비되어, 발광 층(270)에 주입된 전자는 상기 정공 수송층(280)과의 계면에 막혀 더 이상 애노드 전극(250) 쪽으로 이동하지 못하고 발광층(270)에만 존재하므로 재결합 효율이 향상될 수 있다.An
이하에서, 본 발명에 따른 유기전계발광소자의 제조방법의 일실시예의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention will be described.
먼저, 발광 영역의 제조공정을 설명한다. 유리, 석영 또는 사파이어 등으로 이루어진 투명 기판을 준비한다. 그리고, 도시된 바와 같이 투명 기판 상에, 소정 두께의 층간 절연층과 채널 영역을 형성한다. 여기서, 채널 영역은 비정질 실리콘막을 저압 화학 기상 증착법(low pressure chemical vapor deposition) 또는 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma enhanced chemical vapor deposition) 등에 의하여 형성하는데, 약 200~800 옹스트롱(Å)의 두께로 형성한다. 그리고, 레이저 어닐링(laser annealing) 등의 방법으로 상기 채널 영역을 다결정실리콘으로 결정화시킨다.First, the manufacturing process of the light emitting region will be described. A transparent substrate made of glass, quartz, sapphire or the like is prepared. Then, an interlayer insulating layer and a channel region of a predetermined thickness are formed on the transparent substrate as shown in the figure. Here, the channel region is formed by a low pressure chemical vapor deposition method or a plasma enhanced chemical vapor deposition method, and is formed to a thickness of about 200 to 800 angstroms (A) . Then, the channel region is crystallized into polycrystalline silicon by a method such as laser annealing.
이어서, 사진 식각 공정 등의 방법으로 상기 다결정 실리콘 활성층을 패터닝하여, 단위 화소 내의 박막 트랜지스터 영역에 채널 영역을 형성한다. 그리고, 후술할 비정질 실리콘 막의 결정화 중에 상기 투명 기판 내의 각종 불순물들이 실리콘 막으로 침투하는 것을 방지하기 위하여, 층간 절연층을 형성할 수도 있다. 그리고, 상술한 게이트막의 패터닝 공정에서 사용되는 포토마스크를 이용하여 불순물 이온 주입을 실시함으로써 채널 영역의 양측 표면에 후술할 박막 트랜지스터의 소오스 영역 및 드레인 영역을 형성한다.Then, the polycrystalline silicon active layer is patterned by a method such as a photolithography process to form a channel region in the thin film transistor region in the unit pixel. An interlayer insulating layer may be formed to prevent various impurities in the transparent substrate from penetrating into the silicon film during crystallization of the amorphous silicon film to be described later. Impurity ions are implanted using the photomask used in the patterning process of the gate film to form source and drain regions of a thin film transistor to be described later on both side surfaces of the channel region.
그리고, 소오스 및 드레인 영역의 도핑된 영역을 활성화시키고 실리콘층의 손상을 회복시키기 위하여, 레이저 어닐링 또는 퍼니스 어닐링을 실시한다. Laser annealing or furnace annealing is then performed to activate the doped regions of the source and drain regions and to repair damage to the silicon layer.
이어서, 층간 절연층과 채널 영역 상에, 실리콘 산화물을 증착하여 게이트 절연층을 형성한다. 여기서, 상기 실리콘 산화물은 플라즈마 화학 기상 증착법 등의 방법으로 증착되며, 게이트 절연층은 약 1000~2000 옹스트롱의 두께로 증착될 수 있다. 그리고, 게이트 절연층 상에 게이트 전극을 형성한다. 여기서, 게이트 전극은 알룸미늄-네오디늄(AlNd) 등을 스퍼터링하여 약 1500~5000 옹스트롱의 두께로 증착한 후, 사진 식각 동정으로 패터닝하여 형성될 수 있다. 이어서, 상기 소오스 및 드레인 영역의 일부분을 노출시키는 컨택홀들을 형성하는데, 사진식각 공정 등으로 수행될 수 있다.Then, a silicon oxide is deposited on the interlayer insulating layer and the channel region to form a gate insulating layer. Here, the silicon oxide may be deposited by a plasma chemical vapor deposition method or the like, and the gate insulating layer may be deposited to a thickness of about 1000 to 2000 Angstroms. Then, a gate electrode is formed on the gate insulating layer. Here, the gate electrode may be formed by sputtering aluminum-neodinium (AlNd) or the like with a thickness of about 1500 to 5000 angstroms, and then patterning by photolithography and identification. Then, contact holes are formed to expose a part of the source and drain regions, and may be performed by a photo etching process or the like.
그리고, 몰리텅스텐(MoW) 또는 알리미늅-네오디뮴 등을 3000~6000 옹스트롱의 두께로 증착하여 도전층을 형성한 후, 상기 도전층을 사진식각 공정으로 패터닝하여 상기 소오스 및 드레인 영역과 각각 컨택되는 소오스 전극 및 드레인 전극을 형성한다. 소오스 전극과 드레인 전극은 스퍼터링법으로 증착하거나, 전자빔 증착법으로 형성할 수 있다. 그리고, Al(알루미늄) 등의 도전성 물질을 200~500 나노미터의 두께로 적층하여 형성된다.Then, molybdenum tungsten (MoW) or alumina-neodymium is deposited to a thickness of 3,000 to 6,000 Angstroms to form a conductive layer, and then the conductive layer is patterned by a photolithography process so as to be in contact with the source and drain regions Thereby forming a source electrode and a drain electrode. The source electrode and the drain electrode can be formed by sputtering or electron beam evaporation. Then, a conductive material such as Al (aluminum) is laminated to a thickness of 200 to 500 nanometers.
이어서, 박막 트랜지스터를 포함한 케이트 절연층 상에 평탄화막을 형성한다. 여기서, 평탄화막은 애노드 전극의 평탄화를 위한 것이며, 유기 또는 무기 절연물질을 약 1000~5000 옹스트롱의 두께로 증착되어 형성된다. 그리고, 사진식각 공정으로 평탄화막을 식각하여 소오스 및 드레인 전극 중 하나를 노출시키는 컨택 홀을 형성한다. 그리고, 상기 평탄화막과 컨택홀 상에 ITO 또는 IZO 등의 투명 도전막을 증착한 후 사진식각 공정으로 패터닝하여, 컨택홀을 통하여 드레인 전극과 연결되는 애노드 전극을 형성한다. 여기서, 애노드 전극은 ITO 등의 투명 도전성 물질을 사용한다.Then, a planarization film is formed on the keat insulation layer including the thin film transistor. Here, the planarizing film is for planarizing the anode electrode, and is formed by depositing an organic or inorganic insulating material to a thickness of about 1000 to 5000 angstroms. Then, the planarization film is etched by a photolithography process to form contact holes exposing one of the source and drain electrodes. Then, a transparent conductive film such as ITO or IZO is deposited on the planarization film and the contact hole, and then patterned by a photolithography process to form an anode electrode connected to the drain electrode through the contact hole. Here, a transparent conductive material such as ITO is used for the anode electrode.
그리고, 상기 결과물의 전체 상부면에, 상기 결과물의 전체 상부면에 실리콘 질화막 또는 실리콘 산화막 등으로 이루어진 절연물질을 약 1000~2000 옹스트롱의 두께로 증착한다. 그리고, 상기 절연물질을 패터닝하여 절연막을 형성한다. 절연물질의 패터닝 공정은 선택적 노광 및 현상으로 이루어진다. 즉, 도시된 바와 같이, 절연물질 상에 마스크를 씌우고, 상기 절연물질을 선택적으로 노광한 후 현상하여, 자외선 등에 노출된 부분만이 남게 된다.On the entire upper surface of the resultant product, an insulating material such as a silicon nitride film or a silicon oxide film is deposited on the entire upper surface of the resultant to a thickness of about 1000 to 2000 Angstroms. Then, the insulating material is patterned to form an insulating film. The patterning process of the insulating material is performed by selective exposure and development. That is, as shown in the figure, a mask is placed on the insulating material, and the insulating material is selectively exposed and developed, leaving only the exposed portion such as ultraviolet rays.
여기서, 선택적 노광을 위한 마스크는, 애노드 전극의 양 끝단을 덮도록 구비되어야 한다. 애노드 전극이 100 마이크로 미터의 선폭을 갖는 다면, 마스크는 상기 애노드 전극의 양 끝단을 각각 3~10 마이크로 미터만큼 덮도록 위치하여야 한다. 그리고, 마스크가 상기 애노드 전극의 양 끝단을 3 마이크로 미터 이하로 덮게 되면, 노광 공정에서의 오차 등으로 인하여 절연막이 상기 애노드 전극을 덮지 않게 패터닝될 수도 있다.Here, the mask for selective exposure should be provided so as to cover both ends of the anode electrode. If the anode electrode has a line width of 100 micrometers, the mask should be positioned so as to cover each end of the anode electrode by 3 to 10 micrometers. When the mask covers both ends of the anode electrode at a distance of 3 micrometers or less, the insulating film may be patterned so as not to cover the anode electrode due to an error in the exposure process.
상술한 마스크를 통한 선택적 노광 공정과 현상 공정 후에 형성된 절연막은, 상기 애노드 전극의 폭의 3~10%만큼 상기 애노드 전극의 양 끝단을 덮는다. 즉, 상기 애노드 전극의 개구율은 80~95%가 된다. 구체적인 애노드 전극의 크기와 절연막의 중첩 폭은 유기전계발광소자의 화소 크기에 따라 상이할 것이다. 일 예로, 애노 드 전극 하나의 크기를 100 마이크로 미터라고 가정하면, 절연막은 상기 애노드 전극의 끝단을 3~10 마이크로 미터만큼 덮게 된다.The insulating film formed after the selective exposure process and the development process through the mask covers both ends of the anode electrode by 3 to 10% of the width of the anode electrode. That is, the aperture ratio of the anode electrode is 80 to 95%. The size of the anode electrode and the overlapping width of the insulating film will differ depending on the pixel size of the organic electroluminescent device. For example, assuming that the size of one anode electrode is 100 micrometers, the insulating film covers the end of the anode electrode by 3 to 10 micrometers.
그리고, 개구부를 포함하는 영역 상에 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 순차적으로 적층하여 유기 발광층을 형성한다. 이어서, 상기 결과물의 전체 상부면에 소정 두께의 유기전계발광소자의 캐소드 전극을 형성한다.Then, a hole injecting layer, a hole transporting layer, a light emitting layer, an electron transporting layer, and an electron injecting layer are sequentially laminated on the region including the opening to form an organic light emitting layer. Next, a cathode electrode of an organic electroluminescent device having a predetermined thickness is formed on the entire upper surface of the resultant structure.
여기서, 정공 주입층은 구리 프탈로시아닌(copper phthalocyanine(CuPC))을 10~30 나노미터의 두께로 증착하여 형성한다. 그리고, 정공 수송층은 4,4'-qltm[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐(4,4'-bis[N-(1-naphthyl)-N-phenthylamino]-biphenyl(NPB)을 30~60 나노미터의 두께로 증착하여 형성한다. 그리고, 발광층은 적색과 녹색 및 청색 픽셀에 따라 유기 발광 물질을 사용하며, 필요에 따라 도펀트를 첨가하여 형성된다.Here, the hole injection layer is formed by depositing copper phthalocyanine (CuPC) to a thickness of 10 to 30 nm. Then, the hole transport layer is formed of 4,4'-qltm [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPB) is deposited to a thickness of 30 to 60 nm. The light emitting layer is formed by using an organic light emitting material according to red, green, and blue pixels, and dopant is added as needed.
이어서, 비발광 영역의 제조공정을 설명한다.Next, the manufacturing process of the non-emission region will be described.
복수 개의 픽셀들이 구비된 액티브 영역 및 드라이브 IC와 연결되게, 제 1 배선부 및 제 2 배선부를 형성한다. 이 때, 상기 제 2 배선부를 상기 제 1 배선부의 좌,우에 한 쌍으로 형성할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 배선부는 유기전계발광소자의 데이터 전극과 연결되도록 형성한다. 그리고, 상기 제 2 배선부는 유기전계발광소자의 소오스/드레인 전극과 연결되도록 형성한다. 이 때, 상기 제 1 배선부와 제 2 배선부는 각각 복수 개의 배선들로 이루어져 있다.The first wiring portion and the second wiring portion are formed so as to be connected to the active region provided with the plurality of pixels and the drive IC. At this time, the second wiring portion may be formed as a pair on the left and right sides of the first wiring portion. Here, the first wiring portion is formed to be connected to the data electrode of the organic electroluminescent device. The second wiring portion is formed to be connected to the source / drain electrode of the organic electroluminescent device. In this case, each of the first wiring portion and the second wiring portion is composed of a plurality of wirings.
그리고, 상기 제 1 배선부를 이루는 각각의 배선들은 그 폭이, 상기 제 2 배 선부를 이루는 각각의 배선들의 폭과 상이하도록 형성한다. 구체적으로, 상기 제 1 배선부를 이루는 각각의 배선들의 폭은, 상기 제 2 배선부를 이루는 각각의 배선들의 폭보록 형성한다. 여기서, 상기 제 1 배선부를 이루는 각각의 배선들의 폭은 120~180 마이크로 미터로 형성하고, 상기 제 2 배선부를 이루는 각각의 배선들의 폭은 160~240 마이크로 미터로 형성한다.Each of the wirings constituting the first wiring portion is formed so that its width is different from the width of each of the wirings constituting the second wiring portion. Specifically, the width of each of the wirings constituting the first wiring portion is formed in accordance with the width of each of the wirings constituting the second wiring portion. Here, the width of each of the wirings constituting the first wiring portion is 120 to 180 micrometers, and the width of each of the wirings of the second wiring portion is 160 to 240 micrometers.
상술한 바와 같이, 배선들의 폭을 달리하는 이유는 상기 제 2 배선부에는 상기 제 1 배선부보다 더 큰 전압이 인가될 수 있다. 따라서, 큰 전압이 인가되는 Vdd단 등의 경우 배선의 폭을 넓게 형성한다.As described above, the reason why the widths of the wirings are different is that a voltage higher than that of the first wiring portion can be applied to the second wiring portion. Therefore, in the case of a V dd stage or the like where a large voltage is applied, the width of the wiring is formed to be wide.
그리고, 상기 제 1 배선부 및/또는 제 2 배선부 중 적어도 하나는 상기 전극과 연결되지 않게 형성하여, 더미 배선을 이루도록 한다. 여기서, 더미 배선은 FPC와의 합착을 위한 얼라인(align) 및 Vdd단과 Vss단과 같이 상대적인 전압차가 클 경우 정전기에 의한 쇼트(short)를 위하여 형성된다.At least one of the first wiring portion and / or the second wiring portion is formed so as not to be connected to the electrode to form a dummy wiring. Here, the dummy wiring is formed for a short due to static electricity when the relative voltage difference is large, such as an align for attaching to an FPC, and a Vdd stage and a Vss stage.
그리고, 상기 제 1 배선부와 제 2 배선부를 이루는 각각의 배선들은, 각각의 배선들의 폭의 1~1.5배의 거리로 이격되도록 한다. 따라서 상기 제 1 배선부를 이루는 각각의 배선들보다 상기 제 2 배선부를 이루는 각각의 배선들이 서로 더 많이 이격되도록 한다.Each of the wirings constituting the first wiring portion and the second wiring portion is spaced at a distance of 1 to 1.5 times the width of each of the wirings. Accordingly, each of the wirings constituting the second wiring portion is spaced more than each of the wirings constituting the first wiring portion.
그리고, 상기 제 1 배선부를 이루는 배선들은 Nd(네오디늄), Ta(탄타륨), Nb(니오비움), Mo(몰리브덴), W(텅스텐), Ti(티타늄), Si(실리콘), B(붕소), Ni(니켈) 및 Al(알루미늄)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질을 포함하여 형성한다.The wirings constituting the first wiring portion may be formed of a material selected from the group consisting of Nd (neodymium), Ta (tantalum), Nb (niobium), Mo (molybdenum), W (tungsten), Ti Boron), Ni (nickel), and Al (aluminum).
또한, 상기 제 2 배선부를 이루는 배선들은 3층 구조로 형성할 수 있으며, 상세한 구조는 상술한 바와 같다.In addition, the wirings constituting the second wiring portion can be formed in a three-layer structure, and the detailed structure is as described above.
그리고, 상기 제 1 배선부와 제 2 배선부의 상부과 하부에 절연막을 형성할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 배선부와 제 2 배선부의 하부에 절연막이 형성되면, 고온이나 고습의 상태에서도 상기 배선부들의 변형을 막을 수 있다. 또한, 상기 제 1 배선부와 제 2 배선부의 상부에 유기 또는 무기절연막이 형성하여, 상기 배선부들을 수분 등으로부터 보호할 수 있다.An insulating film may be formed on the upper and lower portions of the first wiring portion and the second wiring portion. Here, if the insulating film is formed under the first wiring portion and the second wiring portion, deformation of the wiring portions can be prevented even in a state of high temperature or high humidity. In addition, an organic or inorganic insulating film is formed on the first wiring portion and the second wiring portion, so that the wiring portions can be protected from moisture and the like.
상술한 본 발명에 따른 유기전계발광소자의 제조방법은, 발광층과 캐소드 전극의 증착 공정에서 자외선 등을 절연막이 차단하여, 박막 트랜지스터의 성능 열화를 방지할 수 있다.The method of manufacturing an organic electroluminescent device according to the present invention can prevent ultraviolet rays or the like from being blocked by the insulating film during the deposition process of the light emitting layer and the cathode electrode, thereby preventing deterioration of the performance of the thin film transistor.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능해도 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified by those skilled in the art, as will be apparent from the appended claims, but such modifications are within the scope of the present invention.
본 발명에 따른 유기전계발광소자 및 그 제조방법은, 패드부에서 배선의 폭을 조절하여 전체 유기전계발광소자의 부피를 감소시킬 수 있고, 상기 배선들과 FPCB와의 합착에서의 얼라인(align)을 용이하게 할 수 있으며, Vdd단과 Vss단과 같이 상대적인 전압차가 큰 경우 정전기에 의한 쇼트를 방지할 수 있다.The organic electroluminescent device and the method of manufacturing the same according to the present invention can reduce the volume of the entire organic electroluminescent device by controlling the width of the wirings in the pad portion and align the wirings with the FPCB. And shorting due to static electricity can be prevented when the relative voltage difference is large, such as the Vdd stage and the Vss stage.
도 1는 본 발명에 따른 유기전계발광소자의 일실시예의 패드부의 평면도1 is a plan view of a pad portion of an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention;
도 2는 본 발명에 따른 유기전계발광소자의 일실시예의 액티브 영역의 구성을 나타낸 도면이다.2 is a view showing the structure of an active region of an organic electroluminescent device according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
100 : 투명 기판 110 : 제 1 배선부100: transparent substrate 110: first wiring portion
120 : 제 2 배선부 130 : 드라이브 IC120: second wiring part 130: drive IC
140 : 발광 영역 210 : 박막 트랜지스터140: light emitting region 210: thin film transistor
211 : 소오스 영역 212 : 드레인 영역211: source region 212: drain region
213 : 채널 영역 214 : 게이트 전극213: channel region 214: gate electrode
215 : 제 1 금속 전극 216 : 제 2 금속 전극215: first metal electrode 216: second metal electrode
220 : 층간 절연층 230 : 게이트 절연층220: interlayer insulating layer 230: gate insulating layer
240 : 평탄화막 250 : 애노드 전극240: planarization film 250: anode electrode
253 : 절연물질 256 : 마스크253: Insulation material 256: Mask
258 : 절연막 260 : 정공 주입층258: Insulating film 260: Hole injection layer
265 : 정공 수송층 270 : 발광층265: hole transport layer 270: light emitting layer
280 : 전자 전달층 285 : 전자 수송층280: electron transport layer 285: electron transport layer
290 : 캐소드 전극290: cathode electrode
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