KR20030081948A - 유기 전계 발광 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따르면, 본 발명에 따르면, 유기 전계 발광 표시장치는 기판과, 이 기판에 형성된 버퍼층과, 버퍼층에 형성된 박막 트렌지스터층과, 이 박막 트렌지스터층을 매립하는 제1내부절연층과, 상기 제1내부 절연층의 상면에 소정의 패턴으로 형성되며 박막 트렌지스터에 의해 전택적으로 전위가 인가되는 에노우드 전극층과, 상기 에노우드 전극층이 노출되도록 개구부가 형성된 제2내부 절연층과, 상기 에노우드 전극층의 상면에 형성된 유기막과, 상기 유기막과 제 2내부 절연층의 상면에 소정의 패턴으로 형성된 캐소오드층을 포함하는 것으로, 상기 버퍼층, 제1,2 내부절연층들 중의 적어도 하나가 외광을 흡수할 수 있도록 블랙층으로 이루어진 것을 특징한다

Description

유기 전계 발광 표시 장치{Organic electro luminescence display device}

본 발명은 유기 전계 발광 표시장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 외광반사 방지구조가 개선된 유기 전계 발광표시 장치에 관한 것이다.

전자 전계 발광 표시장치는 능동 발광형 표시 소자로서 시야각이 넓고 콘트라스트가 우수할 뿐만 아니라 응답속도가 빠르다는 장점을 가지고 있어 차세대 표시 소자로서 주목을 받고 있다. 이러한 유기 전계 발광 표시 장치는 발광층을 형성하는 물질에 따라 무기 전계 발광 표시 장치와 유기 전계 발광 표시장치로 구분된다.

상기 무기 전계 발광 표시 장치는 당초 녹색 발광 디스플레이로 상품화 되었으나 플라즈마 표시장치와 마찬가지로 교류 바이어스 구동이고, 구동에 수백 볼트(voltage)가 필요하다. 또한 발광을 위한 재료가 무기물이므로 분자 설계에 의한 발광 파장등의 제어가 곤란하여 화상의 칼라화가 어렵다.

그리고 상기 유기 전계 발광 표시장치는 형광성 유기 화합물을 전기적으로 여기시켜 발광시키는 자발광형 디스플레이로 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 박형화가 용이하며 광시야각, 빠른 응답속도 등 액정표지 장치에 있어서 문제점으로 지적된 결점을 해결할 수 있는 차세대 디스플레이로 주목받고 있다.

이러한 유기 전계발광 표시장치는 이스트만 코닥(Eastman Kodak)사에 의해 적층형으로 개발되고, 파이오니어(Pioneer)사에 의해 수명이 개선된 녹색의 디스플레이로 상품화 되었다.

한편 유기 전계 발광 표시장치는 유기 재료의 장점인 분자구조가 다양한 신규재료가 개발되고 직류 저전압구동, 박형, 자발광성 등이 우수한 특성을 갖는 컬러 디스플레이어로의 연구가 활발하게 진행되고 있다.

도 1에는 AM 타입의 유기 전계발광 표시장치(Active martix organin light emitting display)의 일예를 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 기판(10)과, 상기 기판(10)의 상면에 형성된 버퍼층(11)과 상기 버퍼층(11)의 상면에 소정의 패턴으로 형성된 p형 또는 n 형의 반도체층(21)과, 이 반도체층(21)의 상부에 형성된 게이트 절연층(22)과, 상기 게이트 절연층(22)의 상면에 상기 반도체층(21)과 대응되는 게이트 전극층(23)과 이를 매립하는 중간절연막(24)과, 상기 중간절연막(25)과 게이트 절연층(22)에 형성된 콘택홀(25a)(26a)을 통하여 상기 반도체층(21)의 양측에 각각 연결되며 중간절연막(24)의 상부에 형성된 드레인 전극(25) 소스전극(26)으로 이루어진 박막트렌지스터를 포함한다.

그리고 상기 소스전극(26)과 연결되며 상기 중간 절연막(23)의 상면에 형성된 제1전극(41)과, 이 제1전극(41)과 대향되며 중간 절연막(23)에 매립되는 제2전극(42)으로 이루어진 캐패시터(40)를 구비한다. 상기 중간 절연막(23)의 상면에는 절연성 보호막(28)과, 화소 형성영역에 개구부(29a)가 형성된 평탄화막(29)이 형성된다. 상기 평탄화막(29)의 개구부의 저면에는 상기 드레인 전극(25)과 전기적으로 연결된 전극(31)이 형성되고, 이 전극(31)의 상부에는 유기막(32)이 적층되며, 상기 유기막과 평탄화막(29)의 상부에는 캐소오드 전극(33)들이 형성된다.

그리고 유기 전계발광 표기장치는 금속으로 이루어진 다수의 전압인가 라인 즉, 화소를 선택하는데 이용되는 게이트 라인과, 데이터 신호를 인가하는 데이터 라인과, 모든 화소에 동일한 공통 전압을 인가하여 박 박막트렌지스터를 구동하는데 필요한 기준전압을 부여하는 전원공급라인등을 구비한다.

상술한 바와 같이 구성된 AM 타압 유기 전계발광 표시장치(Active matrix organic light emitting device)는 스위칭 소장인 박막트렌지스터에 전원을 인가하기 위한 배선용 전압 공급라인 즉, 게이트 라인, 데이터 라인, 전원 공급라인들이 금속으로 이루어져 있으므로 이들에 의해 외부광이 반사되어 콘트라스트(contrast)가 크게 저하되는 문제점이 내재되어 있다.

이러한 외부광의 반사는 화상의 리드빌리티(readibility)가 떨어뜨리게 된다. 특히 태양광에 노출된 실외에서는 상기 외광반사에 의해 상대적인 휘도와 콘트라스트가 급격히 저하된다.

한편, 종래의 유기 전계 발광 표시 장치는 표면에 평광판(polarizing film)을 부착하여 외광반사에 의한 화상의 휘도 저하를 줄이고 있다. 그러나 상기와 같이 편광판을 사용하는 것은 유기막 적층구조로부터 발생되는 광의 일부가 차단되므로 실질적인 휘도 감소를 유발시키게 된다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 외광반사를 방지하여 휘도와 콘트라스를 향상시킬 수 있으며, 편광판의 사용을 배재함으로써 그구조가 상대적으로 간단한 유기 전계발광 표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1는 종래 유기 전계 발광표시 장치의 단면도,

도 2은 본 발명에 따른 유기 전계 발광 표시장치의 단면도,

도 3은 도 2에 도시된 유기 전계 발광 표시장치의 평면도,

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 유기 전계 발광 표시장치는 기판과, 이 기판에 형성된 버퍼층과, 버퍼층에 형성된 박막 트렌지스터층과 이 박막 트렌지스터층을 매립하는 중간절연층과, 상기 중간 절연층의 상면에 소정의 패턴으로 형성되며 박막 트렌지스터에 의해 전택적으로 전위가 인가되는 전극층과, 상기 전극층이 노출되도록 개구부가 형성된 절연성 보호막층과, 전극층의 상면에 유기막이 적층되어 이루어진 유기 전계발광부와, 상기 유기 전계발광부와 보호막의 상면에 소정의 패턴으로 형성된 캐소오드층을 포함하는 것으로,

상기 절연층들의 적어도 하나가 외광을 흡수할 수 있도록 블랙층으로 이루어진 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 기판의 상면에 형성된 버퍼층이 블랙층이거나 상기 보호막이 블랙층으로 이루어진다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다 .

도 2 및 도 3에는 AM 타입의 유기 전계발광 표시장치(AMOLCD(Active martix organin light emitting display)의 일예를 나타내 보였다.

도면을 참조하면, 기판(50)과, 상기 기판(50)의 상면에는 박막트렌지스터로 이루어진 스위칭소자 형성부와, 화소 형성부 및 상기 박막 트렌지스터를 구동시키기 위해 전압을 인가하기 위한 배선층 형성부들로 이루어진다.

상기 스위칭 소자의 형성부는 기판(50)의 상면에 버퍼층(51)이 형성되고, 이 버퍼층(51)의 상면에는 소정의 패턴으로 p형 또는 n 형의 반도체층(52)이 형성된다. 상기 반도체층(52)이 형성된 버퍼층(51)에는 반도체층(52)을 매립하는 게이트 절연층(53)이 형성되고 상기 반도체층(52)와 대응되는 게이트 절연층(53)의 상면에는 게이트 전극(54)과 이 게이트 전극(54)를 매립하는 제1내부절연층(55)이 형성된다.

그리고 상기 제1내부 절연층(55)과 게이트 절연층(53)에 형성된 콘택홀(26a)(27a)을 통하여 상기 반도체층(52)의 양측에 각각 연결되며 제1내부절연층(55)의 상면에 드레인 전극(56)과 소스전극(57)이 형성된다.

상기 제1내부 절연층(55)의 상면에는 화소 영역을 형성하기 위한 개구부(58a)가 형성된 제2내부절연층(58)이 형성된다. 상기 제2내부 절연층은 드레인 전극(56)과 소스전극을 후술하는 하는 전극(61)과 절연시키기 위하여 두 개의 내부절연층으로 분리할 수 있다.

상기 개구부(58a)의 저면에는 상기 드레인 전극(56)과 전기적으로 연결된 에노오드 전극(61)이 형성되고, 이 에노우드 전극(61)의 상부에는 유기막(62)이 적층되며, 상기 유기막(62)들과 제2내부절연층의 상면에는 소정패턴의 캐소오드층(63)이 형성된다. 여기에서 상기 캐소오드층(63)은 투명한 도전성 재질인 ITO로 이루어진다.

한편, 유기 전계발광 표시장치에 있어서, 버퍼층(51), 게이트 절연층(53) 및 제1,2 내부절연층(55)(58)중의 적어 한층은 외부광을 흡수함과 아울러 외부광의 반사를 방지할 수 있도록 블랙 층으로 이루어진다.

바람직하게는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 화소의 선택에 사용되는 게이트 라인과, 데이터 신호를 인가하는 데이터 라인 등이 가려지는 제2내부전극층을 블랙층으로 형성함이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시예로서, 상기 에노우드 전극(61)는 외광의 흡수를 위하여 도전성 블랙층으로 형성할 수 있다. 이 경우 상기 버퍼층(51), 게이트 절연층(53) 및 제1,2 내부절연층(55)(58)중의 적어 한층은 외부광을 흡수함과 아울러 외부광의 반사를 방지할 수 있도록 블랙 층으로 형성하여 외광반사효율을 극대화 시킴이 바람직하다.

상술한 바와 같이 구성된 유기 전계발광 표시 장치는 선택된 박막 트렌지스토와 캐소오드층에 전원이 인가되면 유기막의 발광층에서 전자와 홀이 재결합하여 여기자(exiton)를 생성하고, 이 여기자가 여기상태에서 기저상태로 변화됨에 따라, 발광층의 형광성 분자가 발광함으로써 화상이 형성된다.

상술한 바와 같이 구동되는 유기 전계 발광 표시장치는 버퍼층(51), 게이트 절연층(53) 및 제1,2 내부절연층(55)(58)중의 적어 한층이 외부로부터 입사되는 외부광을 흡수할 수 있도록 블랙층으로 형성되어 있으므로 입사된 외부광의 반사를 줄여 화상의 휘도 및 콘트라스트가 저하되는 것을 방지할 수 있다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 유기 전계발광 표시장치는 외광의 반사율을 대폭 줄임으로서 구현되는 화상의 콘트라스트와 휘도를 향상시킬 수 있으며, 특히 외광을 차단하기 위한 편광판을 제거할 수 있어 생산성의 향상을 도모할 수 있다.

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 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

Claims (2)

1. 기판과, 이 기판에 형성된 버퍼층과, 버퍼층에 형성된 박막 트렌지스터층과, 이 박막 트렌지스터층을 매립하는 제1내부절연층과, 상기 제1내부 절연층의 상면에 소정의 패턴으로 형성되며 박막 트렌지스터에 의해 전택적으로 전위가 인가되는 에노우드 전극층과, 상기 에노우드 전극층이 노출되도록 개구부가 형성된 제2내부 절연층과, 상기 에노우드 전극층의 상면에 형성된 유기막과, 상기 유기막과 제 2내부 절연층의 상면에 소정의 패턴으로 형성된 캐소오드층을 포함하는 것으로,

   상기 버퍼층, 제1,2 내부절연층들 중의 적어도 하나가 외광을 흡수할 수 있도록 블랙층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 표시장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제2내부전극층이 블랙층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기 전계발광 표시장치.