KR101805753B1 - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 기판과, 상기 기판상에 배치되며, 서로 절연되는 활성층과 게이트 전극, 상기 활성층과 전기적으로 연결되는 소스 전극 및 드레인 전극을 구비하는 박막 트랜지스터와, 상기 소스 전극 및 드레인 전극이 형성된 층과 동일한 층 상에 형성되는 신호 배선과, 상기 신호 배선과 상기 소스 전극 및 드레인 전극을 덮는 제1절연층과, 상기 제1절연층 상에 형성되고 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소 전극과, 상기 제1절연층 상에 형성되며 상기 화소 전극을 노출시키는 개구부를 갖는 화소 정의막과, 상기 화소 전극 상에 형성되고 발광층을 구비하는 중간층과, 상기 중간층 상에 형성되는 대향 전극을 구비하며, 상기 중간층은 상기 신호 배선에 중첩되도록 상기 화소 정의막 상에 형성되는 유기 발광 표시 장치를 제공한다.

Description

유기 발광 표시 장치{Organic light emitting display apparatus}
본 발명의 실시예들은 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
통상적으로, 평판 표시 장치(flat display device)는 크게 발광형과 수광형으로 분류할 수 있다. 발광형으로는 평판 음극선관(flat cathode ray tube)과, 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel)과, 전계 발광 소자(electro luminescent device)와, 발광 다이오드(light emitting diode) 등이 있다. 수광형으로는 액정 디스플레이(liquid crystal display)를 들 수 있다. 이중에서, 전계 발광 소자는 시야각이 넓고, 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답 속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어서 차세대 표시 소자로서 주목을 받고 있다. 이러한 전자 발광 소자는 발광층을 형성하는 물질에 따라서 무기 전계 발광 소자와 유기 전계 발광 소자로 구분된다.
이 중에서, 유기 전계 발광 소자는 형광성 유기 화합물을 전기적으로 여기(excitation)시켜서 발광시키는 자발광형 디스플레이로, 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 박막화가 용이하며, 광시야각, 빠른 응답 속도 등 액정 디스플레이에 있어서 문제점으로 지적되는 것을 해결할 수 있는 차세대 디스플레이로 주목받고 있다.
유기 전계 발광 소자는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 유기물로 이루어진 발광층을 구비하고 있다. 유기 전계 발광 소자는 이들 전극들에 양극 및 음극 전압이 각각 인가됨에 따라 애노드 전극으로부터 주입된 정공(hole)이 정공 수송층을 경유하여 발광층으로 이동되고, 전자는 캐소드 전극으로부터 전자 수송층을 경유하여 발광층으로 이동되어서, 발광층에서 전자와 정공이 재결합하여 여기자(exciton)을 생성하게 된다.
이 여기자가 여기 상태에서 기저 상태로 변화됨에 따라, 발광층의 형광성 분자가 발광함으로써 화상을 형성하게 된다. 풀 컬러(full color)형 유기 전계 발광 소자의 경우에는 적(R), 녹(G),청(B)의 삼색을 발광하는 화소(pixel)를 구비토록 함으로써 풀 컬러를 구현한다.
이와 같은 유기 전계 발광 소자에서, 애노드 전극의 양단부에는 화소 정의막(Pixel Define Layer)이 형성된다. 그리고, 이 화소 정의막에 소정의 개구를 형성한 후, 개구가 형성되어 외부로 노출된 애노드 전극의 상부에 발광층 및 캐소드 전극이 차례로 형성된다.
본 발명의 주된 목적은 배선의 기생 커패시턴스가 저감된 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 기판과, 상기 기판상에 배치되며, 서로 절연되는 활성층과 게이트 전극, 상기 활성층과 전기적으로 연결되는 소스 전극 및 드레인 전극을 구비하는 박막 트랜지스터와, 상기 소스 전극 및 드레인 전극이 형성된 층과 동일한 층 상에 형성되는 신호 배선과, 상기 신호 배선과 상기 소스 전극 및 드레인 전극을 덮는 제1절연층과, 상기 제1절연층 상에 형성되고 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소 전극과, 상기 제1절연층 상에 형성되며 상기 화소 전극을 노출시키는 개구부를 갖는 화소 정의막과, 상기 화소 전극 상에 형성되고 발광층을 구비하는 중간층과, 상기 중간층 상에 형성되는 대향 전극을 구비하며, 상기 중간층은 상기 신호 배선에 중첩되도록 상기 화소 정의막 상에 형성될 수 있다.
상기 신호 배선과 상기 대향 전극 사이에는 상기 제1절연층, 상기 화소 정의막, 및 상기 중간층이 배치될 수 있다.
상기 중간층은 상기 화소 전극 상에 형성되며, 상기 신호 배선에 대응되도록 그 일측에서 연장되어 상기 화소 정의막 상에 형성될 수 있다.
상기 게이트 전극과 상기 소스 전극 및 드레인 전극 사이에는 제2절연층이 형성되며, 상기 제2절연층 상에 상기 신호 배선과 상기 소스 전극 및 드레인 전극이 형성될 수 있다.
상기 신호 배선 상에 대응되는 상기 화소 정의막 상에는 서로 이웃하는 상기 중간층들이 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 중간층은 순차적으로 적층된 제1공통층, 상기 발광층, 및 제2공통층을 구비하며, 상기 제1공통층과 상기 제2공통층은 상기 화소 정의막과 상기 화소 전극 상에 공통적으로 형성되고, 상기 발광층은 상기 화소 전극 상에 형성되면서 상기 신호 배선 상에 대응되는 상기 화소 정의막 상에까지 연장되도록 형성될 수 있다.
상기 제1공통층은 순차적으로 적층된 정공 주입층과 정공 수송층으로 이루어질 수 있다.
상기 제2공통층은 순차적으로 적층된 전자 수송층과 전자 주입층으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 기판과, 상기 기판상에 배치되며, 서로 절연되는 활성층과 게이트 전극, 상기 활성층과 전기적으로 연결되는 소스 전극 및 드레인 전극을 구비하는 박막 트랜지스터와, 상기 소스 전극 및 드레인 전극이 형성된 층과 동일한 층 상에 형성되는 신호 배선과, 상기 게이트 전극이 형성된 층과 동일한 층 상에 형성되며, 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소 전극과, 상기 신호 배선과 상기 소스 전극 및 드레인 전극을 덮으며, 상기 화소 전극을 노출시키는 개구부를 갖는 화소 정의막과, 상기 화소 전극 상에 형성되고 발광층을 구비하는 중간층이고, 상기 중간층 상에 형성되는 대향 전극을 구비하며, 상기 중간층은 상기 신호 배선에 중첩되도록 상기 화소 정의막 상에 형성될 수 있다.
상기 신호 배선과 상기 대향 전극 사이에는 상기 화소 정의막과 상기 중간층이 배치될 수 있다.
상기 중간층은 상기 화소 전극 상에 형성되며, 상기 신호 배선에 대응되도록 그 일측에서 연장되어 상기 화소 정의막 상에 형성될 수 있다.
상기 활성층과 상기 게이트 전극 사이에 제1절연층이 형성되며, 상기 제1절연층 상에 상기 화소 전극이 형성되고, 상기 게이트 전극과 상기 소스 전극 및 드레인 전극 사이에 제2절연층이 형성되며, 상기 제2절연층 상에 상기 신호 배선과 상기 소스 전극 및 드레인 전극이 형성될 수 있다.
상기 신호 배선 상에 대응되는 상기 화소 정의막 상에는 서로 이웃하는 상기 중간층들이 중첩되어 배치될 수 있다.
상기 중간층은 순차적으로 적층된 제1공통층, 상기 발광층, 및 제2공통층을 구비하며, 상기 제1공통층과 상기 제2공통층은 상기 화소 정의막과 상기 화소 전극 상에 공통적으로 형성되고, 상기 발광층은 상기 화소 전극 상에 형성되면서 상기 신호 배선 상에 대응되는 상기 화소 정의막 상에까지 연장되도록 형성될 수 있다.
상기 제1공통층은 순차적으로 적층된 정공 주입층과 정공 수송층으로 이루어질 수 있다.
상기 제2공통층은 순차적으로 적층된 전자 수송층과 전자 주입층으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 유기 발광 표시 장치 전체의 기생 커패시턴스를 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의하여 한정되어서는 안된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, “포함한다” 또는 “가지다” 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 첨부된 도면들에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판(10), 박막 트랜지스터(TFT), 화소 전극(61), 중간층(62), 대향 전극(63), 및 신호 배선(60)을 구비할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 활성층(52), 게이트 전극(54), 소스 전극(56) 및 드레인 전극(57)을 구비할 수 있다.
구체적으로 기판(10)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있다. 기판(110)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 투명한 플라스틱 재질로 형성할 수도 있다. 이 때 기판(101)을 형성하는 플라스틱 재질은 절연성 유기물인 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 유기물일 수 있다.
버퍼층(111)은 기판(110) 상에 형성될 수 있다. 버퍼층(111)은 기판(110)의 상부에 평탄한 면을 제공하고 기판(110)으로부터 수분 및 이물이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
버퍼층(111) 상에는 활성층(52)이 형성될 수 있다. 활성층(52)은 무기반도체 또는 유기반도체로 이루어질 수 있으며, 소스/드레인 영역(52b)(52c)에 n형 또는 p형 불순물이 도핑되며, 이들 소스 영역과 드레인 영역을 연결하는 채널 영역(52a)을 구비한다
활성층(52)을 형성하는 무기반도체는 CdS, GaS, ZnS, CdSe, CaSe, ZnSe, CdTe, SiC, 및 Si를 포함하는 것일 수 있다.
그리고, 활성층(52)을 형성하는 유기반도체로는 고분자로서, 폴리티오펜 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌비닐렌 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌 및 그 유도체, 폴리플로렌 및 그 유도체, 폴리티오펜비닐렌 및 그 유도체, 폴리티오펜-헤테로고리방향족 공중합체 및 그 유도체를 포함할 수 있고, 저분자로서, 펜타센, 테트라센, 나프탈렌의 올리고아센 및 이들의 유도체, 알파-6-티오펜, 알파-5-티오펜의 올리고티오펜 및 이들의 유도체, 금속을 함유하거나 함유하지 않은 프탈로시아닌 및 이들의 유도체, 파이로멜리틱 디안하이드라이드 또는 파이로멜리틱 디이미드 및 이들의 유도체, 퍼릴렌테트라카르복시산 디안하이드라이드 또는 퍼릴렌테트라카르복실릭 디이미드 및 이들의 유도체를 포함할 수 있다.
활성층(52)은 게이트 절연막(113)에 의해 덮히고, 게이트 절연막(113)의 상에는 게이트 전극(54)이 형성될 수 있다. 게이트 전극(54)은 활성층(52)의 채널 영역(52a)에 대응되는 영역을 커버하도록 형성될 수 있다. 게이트 전극(54)은 Au, Ag, Cu, Ni, Pt, Pd, Al, Mo, 또는 Al:Nd, Mo:W 합금 등과 같은 금속 또는 금속의 합금으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않고 다양한 전도성 재료를 포함할 수 있다. 게이트 전극(54)은 박막 트랜지스터에 온/오프 신호를 인가하는 게이트 라인(미도시)과 연결될 수 있다. 게이트 절연막(113)에 의해 게이트 전극(54)과 활성층(52)은 절연될 수 있다.
게이트 전극(24)을 덮도록 제2절연층(114)이 형성되며, 제2절연층(114)의 상부에 소스 전극(56) 및 드레인 전극(57)이 형성될 수 있다. 소스 전극(56) 및 드레인 전극(57)은 게이트 절연막(113) 및 제2절연층(114)에 형성된 컨택홀에 의해 활성층(52)의 소스 영역(52b)과 드레인 영역(52c)에 각각 접촉될 수 있다.
소스 전극(56) 및 드레인 전극(57)은 Au, Pd, Pt, Ni, Rh, Ru, Ir, Os 외에도, Al, Mo, Al:Nd 합금, MoW 합금 등과 같은 2 종 이상의 금속으로 이루어진 합금을 사용할 수 있으며 이에 한정되지는 않는다.
소스 전극(56) 및 드레인 전극(57)이 형성된 제2절연층(114) 상에는 신호 배선(60)이 형성될 수 있다. 신호 배선(60)은 박막 트랜지스터와 연결되어 외부로부터의 신호를 전달할 수 있다. 신호 배선(60)은 소스 전극(56) 및 드레인 전극(57)과 동일한 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 이를 통하여 1회의 패터닝 공정으로 신호 배선(60)과 소스 전극(56) 및 드레인 전극(57)을 동시에 형성할 수 있다.
신호 배선(60)과 소스 전극(56) 및 드레인 전극(57)을 덮도록 제1절연층(115)이 형성될 수 있다. 제1절연층(115)은 SiO2, SiNx 등 같은 무기물질 또는 아크릴(acryl), 폴리 이미드(polyimide), BCB(Benzocyclobutene) 등과 같은 유기물질로 이루어질 수 있다.
제1절연층(115) 상에는 화소 전극(61)이 형성될 수 있다. 화소 전극(61)은 비아홀을 통해 드레인 전극(57)과 연결될 수 있다. 화소 전극(61)은 투과형 전극 또는 반사형 전극으로 형성할 수 있다.
화소 전극(61)이 투과형 전극일 때는 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3를 포함하고, 화소 전극(61)이 반사 전극일 때에는 화소 전극(61)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 막을 형성함으로써 형성된다.
본 실시예에서는 드레인 전극(57)이 화소 전극(61)과 연결되나 본 발명은 이에 한정되지 않고 소스 전극(56)이 화소 전극(61)과 연결될 수 있다.
제1절연층(115) 상에는 화소 정의막(70)이 형성될 수 있다. 화소 정의막(70)은 다양한 절연 물질을 함유하고 화소 전극(61)의 소정의 영역을 노출시키는 개구부를 갖는다. 노출된 화소 전극(61) 상에는 중간층(62)가 형성될 수 있다. 중간층(62) 상에는 대향 전극(63)이 형성될 수 있다. 중간층(62)은 화소 전극(61) 뿐만 아니라 신호 배선(60)에 대응되는 화소 정의막(70)의 영역(70a)에도 형성될 수 있다. 이에 대하여는 후술한다.
중간층(62)은 발광층(미도시)을 구비하고, 화소 전극(61)과 대향 전극(63)에 전압을 인가하면 발광층에서 빛을 방출할 수 있다.
중간층(62)의 발광층이 저분자 유기물로 형성되는 경우 발광층과 화소 전극(61) 사이에 정공 수송층(hole transport layer: HTL) 및 정공 주입층(hole injection layer: HIL) 등이 배치되고, 발광층과 대향 전극(63) 사이에 전자 수송층(electron transport layer: ETL) 및 전자 주입층(electron injection layer: EIL) 등이 배치된다. 이외에도 필요에 따라 다양한 층들이 배치될 수 있다. 이때, 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 비롯하여 다양하게 적용 가능하다.
한편, 중간층(62)의 발광층이 고분자 유기물로 형성되는 경우에는 발광층과 화소 전극(61)사이에 정공 수송층(hole transport layer: HTL)이 포함될 수 있다. 정공 수송층은 폴리에틸렌 디히드록시티오펜 (PEDOT: poly-(2,4)-ethylene-dihydroxy thiophene)이나, 폴리아닐린(PANI: polyaniline) 등 사용할 수 있다. 이때, 사용 가능한 유기 재료로 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등의 고분자 유기물을 사용할 수 있다.
대향 전극(63)은 전체 화소들을 모두 덮도록 형성한다. 대향 전극(63)은 투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다.
대향 전극(63)이 투과형 전극인 경우에는 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물로 형성된 층과 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 투과성 도전층을 적층하여 형성된다. 대향 전극(63)이 반사형 전극인 경우에는 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물을 포함한다.
본 실시예에서 화소 전극(61) 및 대향 전극(63)은 각각 애노드 전극 및 캐소드 전극이라고 가정하고 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 화소 전극(61) 및 대향 전극(63)의 극성은 바뀔 수 있다. 또한 전술한 화소 전극(61) 및 대향 전극(63)을 형성하는 재료는 예시적인 것들이므로 그 외에 다양한 재료를 이용할 수 있음은 물론이다.
대향 전극(63) 상에 밀봉 부재(미도시)가 배치될 수 있다. 밀봉 부재(미도시)는 외부의 수분이나 산소 등으로부터 중간층(62) 및 기타층을 보호하기 위해 형성하는 것으로 밀봉 부재(미도시)는 투명한 재질로 형성된다. 밀봉 부재(미도시)는 글라스, 플라스틱 또는 유기물과 무기물의 복수의 중첩된 구조일 수도 있다.
대향 전극(63)은 공통 전극으로서 기판(110) 상 전면에 형성되며, 신호 배선(60)은 대향 전극(63) 아래 배치되므로, 대향 전극(63)과 신호 배선(60) 사이에는 기생 커패시턴스가 발생한다. 이와 같은 기생 커패시턴스는 신호를 지연시키는 등 유기 발광 표시 장치의 성능을 저해할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 중간층(62)을 화소 정의막(70)에까지 형성하여 대향 전극(63)과 신호 배선(60) 사이에서 발생하는 기생 커패시턴스를 감소시킨다. 즉, 중간층(62)은 화소 전극(61) 상에 형성될 뿐만 아니라 그 일측에서 연장되어 신호 배선(60)에 중첩되도록 화소 정의막(70) 상에까지 형성될 수 있다. 도 1을 참조하면, 중간층(62)은 신호 배선(60) 상에 대응되는 화소 정의막(70) 상의 영역(70a)에도 형성될 수 있다. 이에 따라 신호 배선(60)과 대향 전극(63) 사이에는 제1절연층(115), 화소 정의막(70), 및 중간층(62)이 게재되며, 제1절연층(115)에서의 기생 커패시턴스, 화소 정의막(70)의 기생 커패시턴스, 및 중간층(62)의 기생 커패시턴스가 직렬로 연결되므로 신호 배선(60)과 대향 전극(63) 사이의 전체 커패시턴스가 감소하는 효과를 나타낸다. 이에 따라, 박막 트랜지스터의 특성이 저하되는 것을 최소화할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판(110), 박막 트랜지스터(TFT), 화소 전극(61a, 61b), 중간층(62a, 62b), 대향 전극(63), 및 신호 배선(60)을 구비할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 활성층(52), 게이트 전극(54), 소스 전극(56) 및 드레인 전극(57)을 구비할 수 있다.
도 2에 도시된 유기 발광 표시 장치는 도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치와 중간층(62a, 62b)의 배치에 있어서 차이가 있다. 즉, 도 2를 참조하면, 신호 배선(60) 상에 대응되는 화소 정의막(70) 상의 영역(70a)에는 서로 이웃하는 중간층들(62a, 62b)이 중첩되어 배치될 수 있다. 중간층(62a)은 화소 전극(61a) 상에 배치되며, 중간층(62b)은 화소 전극(61a)의 왼쪽에 배치되는 화소 전극(61b) 상에 배치된다. 이들 중간층들(62a, 62b)은 각각 화소 전극들(61a, 61b)에 배치되면서, 그 측면에서 연장되어 화소 정의막(70) 상의 영역(70a)에까지 형성된다. 이에 따라 화소 정의막(70) 상의 영역(70a)에서는 중간층(62a)이 중간층(62b) 아래에 배치될 수 있다. 도 2에 도시된 유기 발광 표시 장치에서는, 신호 배선(60)과 대향 전극(63) 사이에 순차적으로 제1절연층(115), 화소 정의막(70), 중간층(62a), 중간층(62b)이 게재되는바, 전체 기생 커패시턴스가 더욱 감소하게 된다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판(10), 박막 트랜지스터(TFT), 화소 전극(61a, 61b), 중간층(62a, 62b), 대향 전극(63), 및 신호 배선(60)을 구비할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 활성층(52), 게이트 전극(54), 소스 전극(56) 및 드레인 전극(57)을 구비할 수 있다.
도 3에 도시된 유기 발광 표시 장치는 도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치와 중간층(62a, 62b)의 구성 및 배치에 있어서 차이가 있다. 즉, 도 3을 참조하면, 중간층(62a)은 제1공통층(621), 발광층(622a), 및 제2공통층(623)으로 이루어지며, 중간층(62b)은 제1공통층(621), 발광층(622b), 및 제2공통층(623)으로 이루어질 수 있다. 제1공통층(621)과 제2공통층(623)은 대향 전극(63)과 같이 기판(110) 전면에 걸쳐서 화소 정의막(70)과 화소 전극(61a, 61b) 전체에 공통적으로 형성된다. 다만, 발광층들(622a. 622b)이 제1공통층(621)과 제2공통층(623) 사이에서 화소 전극(61a, 61b) 상에 형성될 수 있다. 제1공통층(621)은 정공 수송층(hole transport layer: HTL) 및 정공 주입층(hole injection layer: HIL)으로 이루어질 수 있으며, 제2공통층(623)은 전자 수송층(electron transport layer: ETL) 및 전자 주입층(electron injection layer: EIL)으로 이루어질 수 있다.
발광층들(622a. 622b)은 신호 배선(60) 상에 대응되는 화소 정의막(70) 상의 영역(70a)에까지 연장되어 형성될 수 있다. 즉, 화소 전극(61a) 상에 형성되는 발광층(622a)은 그 측면에서 연장되어 신호 배선(60) 상에 대응되는 화소 정의막(70) 상의 영역(70a)에도 형성될 수 있다. 이에 따라, 신호 배선(60)과 대향 전극(63) 사이에는 제1절연층(115), 화소 정의막(70), 제1공통층(621), 발광층(622a), 및 제2공통층(623)이 게재되며, 신호 배선(60)과 대향 전극(63) 사이의 전체 커패시턴스가 더욱 감소하게 된다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판(110), 박막 트랜지스터(TFT), 화소 전극(114), 중간층(118), 대향 전극(119), 및 신호 배선(160)을 구비할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 활성층(212), 게이트 전극(214, 215), 소스 전극(216b) 및 드레인 전극(216a)을 구비할 수 있다.
기판(110)의 상부에 평탄한 면을 제공하고 기판(110)방향으로 수분 및 이물이 침투하는 것을 방지하기 위하여 버퍼층(111)이 형성될 수도 있다.
버퍼층(111) 상에는 박막 트랜지스터의 활성층(212)이 형성될 수 있다. 활성층(212)은 비정질 실리콘 또는 결정질 실리콘을 포함하는 반도체로 형성될 있으며, 이온 불순물이 도핑된 소스 및 드레인 영역(121b, 121a)과 채널 영역(212c)을 포함할 수 있다.
활성층(212) 상에는 제1절연층(113)을 사이에 두고 활성층(212)의 채널 영역(212c)에 대응되는 위치에 투명 도전물을 포함하는 제1게이트 전극(214) 및 제2게이트 전극(215)이 차례로 형성될 수 있다.
게이트 전극(214, 215) 상에는 제2절연층(115)을 사이에 두고 활성층(212)의 소스 및 드레인 영역(121b, 121a)에 접속하는 소스 및 드레인 전극(216b, 216a)이 구비된다. 제2절연층(15) 상에는 상기 소스 및 드레인 전극(216b, 216a)을 덮도록 화소 정의막(117)이 형성될 수 있다.
기판(110), 버퍼층(111) 및 제1절연층(113) 상에 제1게이트 전극(214)과 동일한 투명 도전물로 형성된 제1화소 전극(114)과, 제2게이트 전극(215)과 동일한 재료로 형성되고 상기 제1화소 전극(114) 상부 가장자리에 위치한 제2화소 전극(115)이 순차로 형성된다.
본 실시예는 제2화소 전극(115)이 제1화소 전극(114) 상부 가장자리에 위치하는 구조를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제2화소 전극(115)이 제1화소 전극(114) 상에 구비되지 않는 구조도 가능하다.
제1화소 전극(114)과 대향하는 위치에 대향 전극(119)이 구비되고, 제1화소 전극(114)과 상기 대향 전극(119) 사이에 발광층(미도시)을 포함하는 중간층(118)이 구비될 수 있다.
중간층(118)의 발광층은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물일 수 있다. 중간층(118)의 발광층은 저분자 유기물로 형성되는 경우 발광층을 중심으로 정공 수송층(hole transport layer: HTL), 정공 주입층(hole injection layer :HIL), 전자 수송층(electron transport layer: ETL) 및 전자 주입층(electron injection layer: EIL) 등이 적층될 수 있다. 이외에도 필요에 따라 다양한 층들이 적층 될 수 있다. 이때, 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 비롯하여 다양하게 적용 가능하다.
한편, 중간층(118)의 발광층이 고분자 유기물일 경우, 발광층 외에 정공 수송층(HTL)이 포함될 수 있다. 정공 수송층은 폴리에틸렌 디히드록시티오펜 (PEDOT: poly-(2,4)-ethylene-dihydroxy thiophene)이나, 폴리아닐린(PANI: polyaniline) 등 사용할 수 있다. 이때, 사용 가능한 유기 재료로 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등의 고분자 유기물을 사용할 수 있다.
중간층(118) 상에는 공통 전극으로 대향 전극(119)이 증착된다. 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1)의 경우, 화소 전극(114, 115)은 애노드 전극으로 사용되고, 대향 전극(119)은 캐소드 전극으로 사용된다. 물론 전극의 극성은 반대로 적용될 수 있음은 물론이다.
대향 전극(119)은 반사 물질을 포함하는 반사 전극으로 구성할 수 있다. 이때 상기 대향 전극(119)은 Al, Mg, Li, Ca, LiF/Ca, 및 LiF/Al에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
대향 전극(119)이 반사 전극으로 구비될 경우, 중간층(118)에서 방출된 빛은 대향 전극(119)에 반사되어 투명 도전물로 구성된 제1화소 전극(114)을 투과하여 기판(110) 측으로 방출된다.
대향 전극(119) 상에 밀봉 부재(미도시)가 배치될 수 있다. 밀봉 부재(미도시)는 외부의 수분이나 산소 등으로부터 중간층(118) 및 기타층을 보호하기 위해 형성하는 것으로 밀봉 부재(미도시)는 투명한 재질로 형성된다. 밀봉 부재(미도시)는 글라스, 플라스틱 또는 유기물과 무기물의 복수의 중첩된 구조일 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 중간층(118)을 화소 정의막(117)에까지 형성하여 대향 전극(119)과 신호 배선(160) 사이에서 발생하는 기생 커패시턴스를 감소시킨다. 즉, 중간층(118)은 화소 전극(114) 상에 형성될 뿐만 아니라 그 일측에서 연장되어 신호 배선(160)에 중첩되도록 화소 정의막(117) 상에까지 형성될 수 있다. 도 4를 참조하면, 중간층(118)은 신호 배선(160) 상에 대응되는 화소 정의막(117) 상의 영역(117a)에도 형성될 수 있다. 이에 따라 신호 배선(160)과 대향 전극(119) 사이에는 화소 정의막(117)과 중간층(118)이 게재되며, 화소 정의막(117)에서의 기생 커패시턴스와 중간층(118)의 기생 커패시턴스가 직렬로 연결되므로 신호 배선(160)과 대향 전극(119) 사이의 전체 커패시턴스가 감소하는 효과를 나타낸다. 이에 따라, 박막 트랜지스터의 특성이 저하되는 것을 최소화할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 유기 발광 표시 장치는 기판(110), 박막 트랜지스터(TFT), 화소 전극(114a, 114b), 중간층(118a), 대향 전극(119), 및 신호 배선(160)을 구비할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 활성층(212), 게이트 전극(214, 215), 소스 전극(216b) 및 드레인 전극(216a)을 구비할 수 있다.
도 5에 도시된 유기 발광 표시 장치는 도 4에 도시된 유기 발광 표시 장치와 중간층(118a, 118b)의 배치에 있어서 차이가 있다. 즉, 도 5를 참조하면, 신호 배선(160) 상에 대응되는 화소 정의막(117) 상의 영역(117a)에는 서로 이웃하는 중간층들(118a, 118b)이 중첩되어 배치될 수 있다. 중간층(118a)은 화소 전극(114a) 상에 배치되며, 중간층(118b)은 화소 전극(114a)의 왼쪽에 배치되는 화소 전극(114b) 상에 배치된다. 이들 중간층들(118a, 118b)은 각각 화소 전극들(114a, 114b) 상에 배치되면서, 그 측면에서 연장되어 화소 정의막(117) 상의 영역(117a)에까지 형성된다. 이에 따라 화소 정의막(117) 상의 영역(117a)에서는 중간층(118a)이 중간층(118b) 아래에 배치될 수 있다. 도 5에 도시된 유기 발광 표시 장치에서는, 신호 배선(160)과 대향 전극(119) 사이에 순차적으로 화소 정의막(117), 중간층(118a), 중간층(118b)이 게재되는바, 전체 기생 커패시턴스가 더욱 감소하게 된다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판(110), 박막 트랜지스터(TFT), 화소 전극(114a, 114b), 중간층(118a, 118b), 대향 전극(119), 및 신호 배선(160)을 구비할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 활성층(212), 게이트 전극(214, 215), 소스 전극(216b) 및 드레인 전극(216a)을 구비할 수 있다.
도 6에 도시된 유기 발광 표시 장치는 도 4에 도시된 유기 발광 표시 장치와 중간층(118a, 118b)의 구성 및 배치에 있어서 차이가 있다. 즉, 도 6을 참조하면, 중간층(118a)은 제1공통층(1181), 발광층(1182a), 및 제2공통층(1183)으로 이루어지며, 중간층(118b)은 제1공통층(1181), 발광층(1182b), 및 제2공통층(1183)으로 이루어질 수 있다. 제1공통층(1181)과 제2공통층(1183)은 대향 전극(119)과 같이 기판(110) 전면에 걸쳐서 화소 정의막(117)과 화소 전극(114a, 114b) 전체에 공통적으로 형성된다. 다만, 발광층들(1182a. 1182b)이 제1공통층(1181)과 제2공통층(1183) 사이에서 화소 전극(114a, 114b) 상에 형성된다.
제1공통층(1181)은 정공 수송층(hole transport layer: HTL) 및 정공 주입층(hole injection layer: HIL)으로 이루어질 수 있으며, 제2공통층(1183)은 전자 수송층(electron transport layer: ETL) 및 전자 주입층(electron injection layer: EIL)으로 이루어질 수 있다.
발광이하, 첨부된 도면들에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판(110), 박막 트랜지스터(TFT), 화소 전극(61), 중간층(62), 대향 전극(63), 및 신호 배선(60)을 구비할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 활성층(52), 게이트 전극(54), 소스 전극(56) 및 드레인 전극(57)을 구비할 수 있다.
구체적으로 기판(10)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있다. 기판(10)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 투명한 플라스틱 재질로 형성할 수도 있다. 이 때 기판(10)을 형성하는 플라스틱 재질은 절연성 유기물인 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide: PPS), 폴리아릴레이트(polyallylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(PC), 셀룰로오스 트리 아세테이트(TAC), 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate: CAP)로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 유기물일 수 있다.
버퍼층(11)은 기판(10) 상에 형성될 수 있다. 버퍼층(11)은 기판(10)의 상부에 평탄한 면을 제공하고 기판(10)으로부터 수분 및 이물이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
버퍼층(11) 상에는 활성층(52)이 형성될 수 있다. 활성층(52)은 무기반도체 또는 유기반도체로 이루어질 수 있으며, 소스/드레인 영역(52b)(52c)에 n형 또는 p형 불순물이 도핑되며, 이들 소스 영역과 드레인 영역을 연결하는 채널 영역(52a)을 구비한다
활성층(52)을 형성하는 무기반도체는 CdS, GaS, ZnS, CdSe, CaSe, ZnSe, CdTe, SiC, 및 Si를 포함하는 것일 수 있다.
그리고, 활성층(52)을 형성하는 유기반도체로는 고분자로서, 폴리티오펜 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌비닐렌 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌 및 그 유도체, 폴리플로렌 및 그 유도체, 폴리티오펜비닐렌 및 그 유도체, 폴리티오펜-헤테로고리방향족 공중합체 및 그 유도체를 포함할 수 있고, 저분자로서, 펜타센, 테트라센, 나프탈렌의 올리고아센 및 이들의 유도체, 알파-6-티오펜, 알파-5-티오펜의 올리고티오펜 및 이들의 유도체, 금속을 함유하거나 함유하지 않은 프탈로시아닌 및 이들의 유도체, 파이로멜리틱 디안하이드라이드 또는 파이로멜리틱 디이미드 및 이들의 유도체, 퍼릴렌테트라카르복시산 디안하이드라이드 또는 퍼릴렌테트라카르복실릭 디이미드 및 이들의 유도체를 포함할 수 있다.
활성층(52)은 게이트 절연막(13)에 의해 덮이고, 게이트 절연막(13)의 상에는 게이트 전극(54)이 형성될 수 있다. 게이트 전극(54)은 활성층(52)의 채널 영역(52a)에 대응되는 영역을 커버하도록 형성될 수 있다. 게이트 전극(54)은 Au, Ag, Cu, Ni, Pt, Pd, Al, Mo, 또는 Al:Nd, Mo:W 합금 등과 같은 금속 또는 금속의 합금으로 이루어질 수 있으나 이에 한정되지 않고 다양한 전도성 재료를 포함할 수 있다. 게이트 전극(54)은 박막 트랜지스터에 온/오프 신호를 인가하는 게이트 라인(미도시)과 연결될 수 있다. 게이트 절연막(13)에 의해 게이트 전극(54)과 활성층(52)은 절연될 수 있다.
게이트 전극(24)을 덮도록 제2절연층(14)이 형성되며, 제2절연층(14)의 상부에 소스 전극(56) 및 드레인 전극(57)이 형성될 수 있다. 소스 전극(56) 및 드레인 전극(57)은 게이트 절연막(13) 및 제2절연층(14)에 형성된 컨택홀에 의해 활성층(52)의 소스 영역(52b)과 드레인 영역(52c)에 각각 접촉될 수 있다.
소스 전극(56) 및 드레인 전극(57)은 Au, Pd, Pt, Ni, Rh, Ru, Ir, Os 외에도, Al, Mo, Al:Nd 합금, MoW 합금 등과 같은 2 종 이상의 금속으로 이루어진 합금을 사용할 수 있으며 이에 한정되지는 않는다.
소스 전극(56) 및 드레인 전극(57)이 형성된 제2절연층(14) 상에는 신호 배선(60)이 형성될 수 있다. 신호 배선(60)은 박막 트랜지스터와 연결되어 외부로부터의 신호를 전달할 수 있다. 신호 배선(60)은 소스 전극(56) 및 드레인 전극(57)과 동일한 재료를 이용하여 형성될 수 있다. 이를 통하여 1회의 패터닝 공정으로 신호 배선(60)과 소스 전극(56) 및 드레인 전극(57)을 동시에 형성할 수 있다.
신호 배선(60)과 소스 전극(56) 및 드레인 전극(57)을 덮도록 제1절연층(15)이 형성될 수 있다. 제1절연층(15)은 SiO2, SiNx 등 같은 무기물질 또는 아크릴(acryl), 폴리 이미드(polyimide), BCB(Benzocyclobutene) 등과 같은 유기물질로 이루어질 수 있다.
제1절연층(15) 상에는 화소 전극(61)이 형성될 수 있다. 화소 전극(61)은 비아홀을 통해 드레인 전극(57)과 연결될 수 있다. 화소 전극(61)은 투과형 전극 또는 반사형 전극으로 형성할 수 있다.
화소 전극(61)이 투과형 전극일 때는 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3를 포함하고, 화소 전극(61)이 반사 전극일 때에는 화소 전극(61)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 막을 형성함으로써 형성된다.
본 실시예에서는 드레인 전극(57)이 화소 전극(61)과 연결되나 본 발명은 이에 한정되지 않고 소스 전극(56)이 화소 전극(61)과 연결될 수 있다.
제1절연층(15) 상에는 화소 정의막(70)이 형성될 수 있다. 화소 정의막(70)은 다양한 절연 물질을 함유하고 화소 전극(61)의 소정의 영역을 노출시키는 개구부를 갖는다. 노출된 화소 전극(61) 상에는 중간층(62)가 형성될 수 있다. 중간층(62) 상에는 대향 전극(63)이 형성될 수 있다. 중간층(62)은 화소 전극(61)뿐만 아니라 신호 배선(60)에 대응되는 화소 정의막(70)의 영역(70a)에도 형성될 수 있다. 이에 대하여는 후술한다.
중간층(62)은 발광층(미도시)을 구비하고, 화소 전극(61)과 대향 전극(63)에 전압을 인가하면 발광층에서 빛을 방출할 수 있다.
중간층(62)의 발광층이 저분자 유기물로 형성되는 경우 발광층과 화소 전극(61) 사이에 정공 수송층(hole transport layer: HTL) 및 정공 주입층(hole injection layer: HIL) 등이 배치되고, 발광층과 대향 전극(63) 사이에 전자 수송층(electron transport layer: ETL) 및 전자 주입층(electron injection layer: EIL) 등이 배치된다. 이외에도 필요에 따라 다양한 층들이 배치될 수 있다. 이때, 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 비롯하여 다양하게 적용 가능하다.
한편, 중간층(62)의 발광층이 고분자 유기물로 형성되는 경우에는 발광층과 화소 전극(61)사이에 정공 수송층(hole transport layer: HTL)이 포함될 수 있다. 정공 수송층은 폴리에틸렌 디히드록시티오펜 (PEDOT: poly-(2,4)-ethylene-dihydroxy thiophene)이나, 폴리아닐린(PANI: polyaniline) 등 사용할 수 있다. 이때, 사용 가능한 유기 재료로 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등의 고분자 유기물을 사용할 수 있다.
대향 전극(63)은 전체 화소들을 모두 덮도록 형성한다. 대향 전극(63)은 투과형 전극 또는 반사형 전극일 수 있다.
대향 전극(63)이 투과형 전극인 경우에는 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물로 형성된 층과 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 투과성 도전층을 적층하여 형성된다. 대향 전극(63)이 반사형 전극인 경우에는 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물을 포함한다.
본 실시예에서 화소 전극(61) 및 대향 전극(63)은 각각 애노드 전극 및 캐소드 전극이라고 가정하고 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않고 화소 전극(61) 및 대향 전극(63)의 극성은 바뀔 수 있다. 또한 전술한 화소 전극(61) 및 대향 전극(63)을 형성하는 재료는 예시적인 것들이므로 그 외에 다양한 재료를 이용할 수 있음은 물론이다.
대향 전극(63) 상에 밀봉 부재(미도시)가 배치될 수 있다. 밀봉 부재(미도시)는 외부의 수분이나 산소 등으로부터 중간층(62) 및 기타층을 보호하기 위해 형성하는 것으로 밀봉 부재(미도시)는 투명한 재질로 형성된다. 밀봉 부재(미도시)는 글라스, 플라스틱 또는 유기물과 무기물의 복수의 중첩된 구조일 수도 있다.
대향 전극(63)은 공통 전극으로서 기판(10) 상 전면에 형성되며, 신호 배선(60)은 대향 전극(63) 아래 배치되므로, 대향 전극(63)과 신호 배선(60) 사이에는 기생 커패시턴스가 발생한다. 이와 같은 기생 커패시턴스는 신호를 지연시키는 등 유기 발광 표시 장치의 성능을 저해할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 중간층(62)을 화소 정의막(70)에까지 형성하여 대향 전극(63)과 신호 배선(60) 사이에서 발생하는 기생 커패시턴스를 감소시킨다. 즉, 중간층(62)은 화소 전극(61) 상에 형성될 뿐만 아니라 그 일측에서 연장되어 신호 배선(60)에 중첩되도록 화소 정의막(70) 상에까지 형성될 수 있다. 도 1을 참조하면, 중간층(62)은 신호 배선(60) 상에 대응되는 화소 정의막(70) 상의 영역(70a)에도 형성될 수 있다. 이에 따라 신호 배선(60)과 대향 전극(63) 사이에는 제1절연층(15), 화소 정의막(70), 및 중간층(62)이 게재되며, 제1절연층(15)에서의 기생 커패시턴스, 화소 정의막(70)의 기생 커패시턴스, 및 중간층(62)의 기생 커패시턴스가 직렬로 연결되므로 신호 배선(60)과 대향 전극(63) 사이의 전체 커패시턴스가 감소하는 효과를 나타낸다. 이에 따라, 박막 트랜지스터의 특성이 저하되는 것을 최소화할 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판(10), 박막 트랜지스터(TFT), 화소 전극(61a, 61b), 중간층(62a, 62b), 대향 전극(63), 및 신호 배선(60)을 구비할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 활성층(52), 게이트 전극(54), 소스 전극(56) 및 드레인 전극(57)을 구비할 수 있다.
도 2에 도시된 유기 발광 표시 장치는 도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치와 중간층(62a, 62b)의 배치에 있어서 차이가 있다. 즉, 도 2를 참조하면, 신호 배선(60) 상에 대응되는 화소 정의막(70) 상의 영역(70a)에는 서로 이웃하는 중간층들(62a, 62b)이 중첩되어 배치될 수 있다. 중간층(62a)은 화소 전극(61a) 상에 배치되며, 중간층(62b)은 화소 전극(61a)의 왼쪽에 배치되는 화소 전극(61b) 상에 배치된다. 이들 중간층들(62a, 62b)은 각각 화소 전극들(61a, 61b)에 배치되면서, 그 측면에서 연장되어 화소 정의막(70) 상의 영역(70a)에까지 형성된다. 이에 따라 화소 정의막(70) 상의 영역(70a)에서는 중간층(62a)이 중간층(62b) 아래에 배치될 수 있다. 도 2에 도시된 유기 발광 표시 장치에서는, 신호 배선(60)과 대향 전극(63) 사이에 순차적으로 제1절연층(15), 화소 정의막(70), 중간층(62a), 중간층(62b)이 게재되는바, 전체 기생 커패시턴스가 더욱 감소하게 된다.
도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판(10), 박막 트랜지스터(TFT), 화소 전극(61a, 61b), 중간층(62a, 62b), 대향 전극(63), 및 신호 배선(60)을 구비할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 활성층(52), 게이트 전극(54), 소스 전극(56) 및 드레인 전극(57)을 구비할 수 있다.
도 3에 도시된 유기 발광 표시 장치는 도 1에 도시된 유기 발광 표시 장치와 중간층(62a, 62b)의 구성 및 배치에 있어서 차이가 있다. 즉, 도 3을 참조하면, 중간층(62a)은 제1공통층(621), 발광층(622a), 및 제2공통층(623)으로 이루어지며, 중간층(62b)은 제1공통층(621), 발광층(622b), 및 제2공통층(623)으로 이루어질 수 있다. 제1공통층(621)과 제2공통층(623)은 대향 전극(63)과 같이 기판(110) 전면에 걸쳐서 화소 정의막(70)과 화소 전극(61a, 61b) 전체에 공통적으로 형성된다. 다만, 발광층들(622a. 622b)이 제1공통층(621)과 제2공통층(623) 사이에서 화소 전극(61a, 61b) 상에 형성될 수 있다. 제1공통층(621)은 정공 수송층(hole transport layer: HTL) 및 정공 주입층(hole injection layer: HIL)으로 이루어질 수 있으며, 제2공통층(623)은 전자 수송층(electron transport layer: ETL) 및 전자 주입층(electron injection layer: EIL)으로 이루어질 수 있다.
발광층들(622a. 622b)은 신호 배선(60) 상에 대응되는 화소 정의막(70) 상의 영역(70a)에까지 연장되어 형성될 수 있다. 즉, 화소 전극(61a) 상에 형성되는 발광층(622a)은 그 측면에서 연장되어 신호 배선(60) 상에 대응되는 화소 정의막(70) 상의 영역(70a)에도 형성될 수 있다. 이에 따라, 신호 배선(60)과 대향 전극(63) 사이에는 제1절연층(15), 화소 정의막(70), 제1공통층(621), 발광층(622a), 및 제2공통층(623)이 게재되며, 신호 배선(60)과 대향 전극(63) 사이의 전체 커패시턴스가 더욱 감소하게 된다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판(110), 박막 트랜지스터(TFT), 화소 전극(114), 중간층(118), 대향 전극(119), 및 신호 배선(160)을 구비할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 활성층(212), 게이트 전극(214, 215), 소스 전극(216b) 및 드레인 전극(216a)을 구비할 수 있다.
기판(110)의 상부에 평탄한 면을 제공하고 기판(110)방향으로 수분 및 이물이 침투하는 것을 방지하기 위하여 버퍼층(111)이 형성될 수도 있다.
버퍼층(111) 상에는 박막 트랜지스터의 활성층(212)이 형성될 수 있다. 활성층(212)은 비정질 실리콘 또는 결정질 실리콘을 포함하는 반도체로 형성될 있으며, 이온 불순물이 도핑된 소스 및 드레인 영역(121b, 121a)과 채널 영역(212c)을 포함할 수 있다.
활성층(212) 상에는 제1절연층(113)을 사이에 두고 활성층(212)의 채널 영역(212c)에 대응되는 위치에 투명 도전물을 포함하는 제1게이트 전극(214) 및 제2게이트 전극(215)이 차례로 형성될 수 있다.
게이트 전극(214, 215) 상에는 제2절연층(115)을 사이에 두고 활성층(212)의 소스 및 드레인 영역(121b, 121a)에 접속하는 소스 및 드레인 전극(216b, 216a)이 구비된다. 제2절연층(115) 상에는 상기 소스 및 드레인 전극(216b, 216a)을 덮도록 화소 정의막(117)이 형성될 수 있다.
기판(110), 버퍼층(111) 및 제1절연층(113) 상에 제1게이트 전극(214)과 동일한 투명 도전물로 형성된 제1화소 전극(114)과, 제2게이트 전극(215)과 동일한 재료로 형성되고 상기 제1화소 전극(114) 상부 가장자리에 위치한 제2화소 전극(116)이 순차로 형성된다.
본 실시예는 제2화소 전극(116)이 제1화소 전극(114) 상부 가장자리에 위치하는 구조를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 제2화소 전극(116)이 제1화소 전극(114) 상에 구비되지 않는 구조도 가능하다.
제1화소 전극(114)과 대향하는 위치에 대향 전극(119)이 구비되고, 제1화소 전극(114)과 상기 대향 전극(119) 사이에 발광층(미도시)을 포함하는 중간층(118)이 구비될 수 있다.
중간층(118)의 발광층은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물일 수 있다. 중간층(118)의 발광층은 저분자 유기물로 형성되는 경우 발광층을 중심으로 정공 수송층(hole transport layer: HTL), 정공 주입층(hole injection layer :HIL), 전자 수송층(electron transport layer: ETL) 및 전자 주입층(electron injection layer: EIL) 등이 적층될 수 있다. 이외에도 필요에 따라 다양한 층들이 적층 될 수 있다. 이때, 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 비롯하여 다양하게 적용 가능하다.
한편, 중간층(118)의 발광층이 고분자 유기물일 경우, 발광층 외에 정공 수송층(HTL)이 포함될 수 있다. 정공 수송층은 폴리에틸렌 디히드록시티오펜 (PEDOT: poly-(2,4)-ethylene-dihydroxy thiophene)이나, 폴리아닐린(PANI: polyaniline) 등 사용할 수 있다. 이때, 사용 가능한 유기 재료로 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등의 고분자 유기물을 사용할 수 있다.
중간층(118) 상에는 공통 전극으로 대향 전극(119)이 증착된다. 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1)의 경우, 화소 전극(114, 115)은 애노드 전극으로 사용되고, 대향 전극(119)은 캐소드 전극으로 사용된다. 물론 전극의 극성은 반대로 적용될 수 있음은 물론이다.
대향 전극(119)은 반사 물질을 포함하는 반사 전극으로 구성할 수 있다. 이때 상기 대향 전극(119)은 Al, Mg, Li, Ca, LiF/Ca, 및 LiF/Al에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
대향 전극(119)이 반사 전극으로 구비될 경우, 중간층(118)에서 방출된 빛은 대향 전극(119)에 반사되어 투명 도전물로 구성된 제1화소 전극(114)을 투과하여 기판(110) 측으로 방출된다.
대향 전극(119) 상에 밀봉 부재(미도시)가 배치될 수 있다. 밀봉 부재(미도시)는 외부의 수분이나 산소 등으로부터 중간층(118) 및 기타층을 보호하기 위해 형성하는 것으로 밀봉 부재(미도시)는 투명한 재질로 형성된다. 밀봉 부재(미도시)는 글라스, 플라스틱 또는 유기물과 무기물의 복수의 중첩된 구조일 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 중간층(118)을 화소 정의막(117)에까지 형성하여 대향 전극(119)과 신호 배선(160) 사이에서 발생하는 기생 커패시턴스를 감소시킨다. 즉, 중간층(118)은 화소 전극(114) 상에 형성될 뿐만 아니라 그 일측에서 연장되어 신호 배선(160)에 중첩되도록 화소 정의막(117) 상에까지 형성될 수 있다. 도 4를 참조하면, 중간층(118)은 신호 배선(160) 상에 대응되는 화소 정의막(117) 상의 영역(117a)에도 형성될 수 있다. 이에 따라 신호 배선(160)과 대향 전극(119) 사이에는 화소 정의막(117)과 중간층(118)이 게재되며, 화소 정의막(117)에서의 기생 커패시턴스와 중간층(118)의 기생 커패시턴스가 직렬로 연결되므로 신호 배선(160)과 대향 전극(119) 사이의 전체 커패시턴스가 감소하는 효과를 나타낸다. 이에 따라, 박막 트랜지스터의 특성이 저하되는 것을 최소화할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 5를 참조하면, 유기 발광 표시 장치는 기판(110), 박막 트랜지스터(TFT), 화소 전극(114a, 114b), 중간층(118a), 대향 전극(119), 및 신호 배선(160)을 구비할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 활성층(212), 게이트 전극(214, 215), 소스 전극(216b) 및 드레인 전극(216a)을 구비할 수 있다.
도 5에 도시된 유기 발광 표시 장치는 도 4에 도시된 유기 발광 표시 장치와 중간층(118a, 118b)의 배치에 있어서 차이가 있다. 즉, 도 5를 참조하면, 신호 배선(160) 상에 대응되는 화소 정의막(117) 상의 영역(117a)에는 서로 이웃하는 중간층들(118a, 118b)이 중첩되어 배치될 수 있다. 중간층(118a)은 화소 전극(114a) 상에 배치되며, 중간층(118b)은 화소 전극(114a)의 왼쪽에 배치되는 화소 전극(114b) 상에 배치된다. 이들 중간층들(118a, 118b)은 각각 화소 전극들(114a, 114b) 상에 배치되면서, 그 측면에서 연장되어 화소 정의막(117) 상의 영역(117a)에까지 형성된다. 이에 따라 화소 정의막(117) 상의 영역(117a)에서는 중간층(118a)이 중간층(118b) 아래에 배치될 수 있다. 도 5에 도시된 유기 발광 표시 장치에서는, 신호 배선(160)과 대향 전극(119) 사이에 순차적으로 화소 정의막(117), 중간층(118a), 중간층(118b)이 게재되는바, 전체 기생 커패시턴스가 더욱 감소하게 된다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판(110), 박막 트랜지스터(TFT), 화소 전극(114a, 114b), 중간층(118a, 118b), 대향 전극(119), 및 신호 배선(160)을 구비할 수 있다. 박막 트랜지스터(TFT)는 활성층(212), 게이트 전극(214, 215), 소스 전극(216b) 및 드레인 전극(216a)을 구비할 수 있다.
도 6에 도시된 유기 발광 표시 장치는 도 4에 도시된 유기 발광 표시 장치와 중간층(118a, 118b)의 구성 및 배치에 있어서 차이가 있다. 즉, 도 6을 참조하면, 중간층(118a)은 제1공통층(1181), 발광층(1182a), 및 제2공통층(1183)으로 이루어지며, 중간층(118b)은 제1공통층(1181), 발광층(1182b), 및 제2공통층(1183)으로 이루어질 수 있다. 제1공통층(1181)과 제2공통층(1183)은 대향 전극(119)과 같이 기판(110) 전면에 걸쳐서 화소 정의막(117)과 화소 전극(118a, 118b) 전체에 공통적으로 형성된다. 다만, 발광층들(1182a. 1182b)이 제1공통층(1181)과 제2공통층(1183) 사이에서 화소 전극(114a, 114b) 상에 형성된다.
제1공통층(1181)은 정공 수송층(hole transport layer: HTL) 및 정공 주입층(hole injection layer: HIL)으로 이루어질 수 있으며, 제2공통층(1183)은 전자 수송층(electron transport layer: ETL) 및 전자 주입층(electron injection layer: EIL)으로 이루어질 수 있다.
발광층들(1182a. 1182b)은 신호 배선(160) 상에 대응되는 화소 정의막(117) 상의 영역(117a)에까지 연장되어 형성될 수 있다. 즉, 화소 전극(114a) 상에 형성되는 발광층(1182a)은 그 측면에서 연장되어 신호 배선(160) 상에 대응되는 화소 정의막(117) 상의 영역(117a)에도 형성될 수 있다. 이에 따라, 신호 배선(160)과 대향 전극(119) 사이에는 화소 정의막(117), 제1공통층(1181), 발광층(1182a), 및 제2공통층(1183)이 게재되며, 신호 배선(160)과 대향 전극(119) 사이의 전체 커패시턴스가 더욱 감소하게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
110: 기판 111: 버퍼층
113: 게이트 절연막
60: 신호 배선 61: 화소 전극
62: 중간층 63: 대향 전극
52: 활성층 54: 게이트 전극
56: 소스 전극 57: 드레인 전극

Claims (16)

  1. 서로 절연되는 활성층과 게이트 전극, 상기 활성층과 전기적으로 연결되는 소스 전극 및 드레인 전극을 구비하는 박막 트랜지스터;
    상기 소스 전극 및 드레인 전극이 형성된 층과 동일한 층 상에 형성되는 신호 배선;
    상기 신호 배선과 상기 소스 전극 및 드레인 전극을 덮는 제1절연층;
    상기 제1절연층 상에 형성되고 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소 전극;
    상기 제1절연층 상에 형성되며 상기 화소 전극을 노출시키는 개구부를 갖는 화소 정의막;
    상기 화소 전극 상에 형성되고 발광층을 구비하는 중간층;
    상기 중간층 상에 형성되는 대향 전극;을 구비하며,
    상기 화소 정의막 상에는 서로 이웃하는 화소들의 중간층들이 중첩되어 배치되며, 중간층들의 중첩된 부분은 상기 신호 배선에 중첩된, 유기 발광 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 게이트 전극과 상기 소스 전극 및 드레인 전극 사이에는 제2절연층이 형성되며, 상기 제2절연층 상에 상기 신호 배선과 상기 소스 전극 및 드레인 전극이 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 서로 절연되는 활성층과 게이트 전극, 상기 활성층과 전기적으로 연결되는 소스 전극 및 드레인 전극을 구비하는 박막 트랜지스터;
    상기 소스 전극 및 드레인 전극이 형성된 층과 동일한 층 상에 형성되는 신호 배선;
    상기 게이트 전극이 형성된 층과 동일한 층 상에 형성되며, 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 화소 전극;
    상기 신호 배선과 상기 소스 전극 및 드레인 전극을 덮으며, 상기 화소 전극을 노출시키는 개구부를 갖는 화소 정의막;
    상기 화소 전극 상에 형성되고 발광층을 구비하는 중간층;
    상기 중간층 상에 형성되는 대향 전극;을 구비하며,
    상기 화소 정의막 상에는 서로 이웃하는 화소들의 중간층들이 중첩되어 배치되며, 중간층들의 중첩된 부분은 상기 신호 배선에 중첩된, 유기 발광 표시 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제9항에 있어서,
    상기 활성층과 상기 게이트 전극 사이에 제1절연층이 형성되며, 상기 제1절연층 상에 상기 화소 전극이 형성되고,
    상기 게이트 전극과 상기 소스 전극 및 드레인 전극 사이에 제2절연층이 형성되며, 상기 제2절연층 상에 상기 신호 배선과 상기 소스 전극 및 드레인 전극이 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
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