KR20040025998A - Organic light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 평판형 디스플레이 소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 평판형 디스플레이 소자의 일종으로써 외부에서 주입되는 전자와 정공의 재결합 에너지에 의한 발광을 통해 목적으로 하는 칼라 영상을 표시하는데 적합한 유기 발광 소자(organic light-emitting device)의 구조 개선에 관한 것이다.The present invention relates to a flat panel display device, and more particularly, to an organic light emitting device suitable for displaying a target color image through light emission by recombination energy of electrons and holes injected from the outside. to improve the structure of an organic light-emitting device.
근래 들어, 반도체 제조 기술의 발달과 영상 처리 기술의 발달에 따라 경량 및 박형화가 용이하고 고화질을 실현할 수 있는 평판 표시 소자들의 상용화 및 보급 확대가 급격하게 진행되고 있으며, 특히 뛰어난 발광 효율, 대면적화의 용이성, 공정의 간편성, 구조의 유연성 등과 같은 많은 장점을 갖는 유기 발광 소자가 차세대 표시 장치로서 각광받고 있다.Recently, with the development of semiconductor manufacturing technology and image processing technology, commercialization and widespread use of flat panel display devices that can easily achieve light weight, thinness, and high image quality are rapidly progressing. Organic light emitting devices having many advantages, such as ease of use, simplicity of process, and flexibility of structure, have been spotlighted as next generation display devices.
이러한 유기 발광 소자는, 뛰어난 발광 효율, 대면적화의 용이성, 공정의 간편성, 직류 저전압 구동, 고속 응답성, 다색화 등에서 무기 발광 소자보다 우수한 특성을 갖는 것으로, 양전극(애노드 전극)과 음전극(캐소드 전극)을 이용하여 외부로부터 전자와 정공을 주입하고, 그것들의 재결합 에너지에 의한 발광을 통해 패널 상에 임의의 영상을 표시하는 소자이다.Such an organic light emitting device has characteristics superior to an inorganic light emitting device in terms of excellent luminous efficiency, ease of large area, simplicity of process, direct current low voltage driving, high speed response, and multicoloring, and include a positive electrode (anode electrode) and a negative electrode (cathode electrode). Is used to inject electrons and holes from the outside, and display arbitrary images on the panel through light emission by their recombination energy.
이를 위하여, 양전극과 음전극의 두 금속 전극 사이에 다층의 유기물 층이증착되는 다이오드 구조를 갖는 한 픽셀의 유기 발광 소자의 주변에는 소자의 구동을 위한 구동 회로 소자, 즉 다수의 트랜지스터와 커패시터(예를 들면, 4개의 트랜지스터와 2개의 캐페시터)가 형성되어 있다. 여기에서, 일군의 트랜지스터는 발광 다이오드에 전류를 공급하는 기능을 수행하고, 다른 일군의 트랜지스터는 전류 구동 트랜지스터를 제어하는 기능을 수행하며, 커패시터는 전류 공급 트랜지스터를 제어하는 트랜지스터의 게이트 전압을 일정하기 유지시켜 주는 기능을 수행한다.To this end, a driving circuit element for driving the device, that is, a plurality of transistors and capacitors (for example, a plurality of organic light emitting diodes) having a diode structure in which a multilayer organic material layer is deposited between two metal electrodes of a positive electrode and a negative electrode is used. For example, four transistors and two capacitors) are formed. Here, a group of transistors perform a function of supplying a current to the light emitting diode, another group of transistors perform a function of controlling a current driving transistor, and a capacitor is used to constant the gate voltage of the transistor controlling the current supply transistor. It performs the function of maintaining.
그러나, 상술한 바와 같은 구조를 갖는 종래 유기 발광 소자는 각 소자의 주변에 구동 회로 소자를 형성해야만 하기 때문에 집적도가 현저하게 떨어질 뿐만 아니라 전체 구조가 복잡하게 되는 문제가 있으며, 한 픽셀 내에 많은 소자를 포함시켜야만 하므로 발광 면적이 감소되어 개구율이 감소하기 때문에 디스플레이의 효율이 떨어질 수밖에 없는 근본적인 문제점을 갖는다.However, the conventional organic light emitting device having the structure as described above has a problem that not only the degree of integration decreases significantly but also the overall structure becomes complicated because the driving circuit elements must be formed around each device, and many devices are provided in one pixel. Since the light emitting area is reduced and the aperture ratio is reduced, the display efficiency is inevitably deteriorated.
또한, 종래 유기 발광 소자는 포토 공정, 식각 공정 등과 같은 복잡한 공정을 반복적으로 수행하여 유기 발광 소자의 주변에 구동 회로 소자를 형성해야만 하기 때문에 유기 발광 소자의 생산성이 저하되는 문제점을 갖는다.In addition, the conventional organic light emitting device has a problem that productivity of the organic light emitting device is lowered because the driving circuit device must be formed around the organic light emitting device by repeatedly performing a complex process such as a photo process and an etching process.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 유기 발광 소자에 구동 회로 소자를 일체로 형성함으로써 고집적화 및 구조 간소화를 실현할 수 있는 유기 발광 소자를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object thereof is to provide an organic light emitting device capable of realizing high integration and structure simplification by integrally forming a driving circuit element in an organic light emitting device.
본 발명의 다른 목적은 유기 발광 소자에 구동 회로 소자를 수직 구조의 일체형으로 형성함으로써 고집적화 및 구조 간소화를 실현할 수 있는 유기 발광 소자를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide an organic light emitting device that can realize high integration and structure simplification by forming a driving circuit element in an organic light emitting device as an integral type of vertical structure.
본 발명의 또 다른 목적은 유기 발광 소자에 구동 회로 소자를 일체로 형성함으로써 그 생산성을 증진시킬 수 있는 유기 발광 소자를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide an organic light emitting device capable of increasing its productivity by integrally forming a driving circuit device in an organic light emitting device.
본 발명의 또 다른 목적은 유기 발광 소자에 구동 회로 소자를 일체로 형성하여 그 발광 면적을 확대해 줌으로써 유기 발광 소자의 디스플레이 효율을 증진시킬 수 있는 유기 발광 소자를 제공하는데 있다.Still another object of the present invention is to provide an organic light emitting device capable of increasing the display efficiency of an organic light emitting device by integrally forming a driving circuit device in the organic light emitting device and expanding its light emitting area.
상기 목적을 달성하기 위한 일 형태에 따른 본 발명은, 유기물 발광을 통해 영상을 디스플레이하는 유기 발광 소자에 있어서, 기판 상에 형성된 음전극; 상기 음전극 상에 형성되어 전압 제어에 따라 빛을 발광하는 유기물 층; 외부로부터 인가되는 제어 전압에 의거하여 상기 유기물 층의 발광을 제어하는 게이트 전극; 및 상기 게이트 전극 상에 형성된 양전극으로 이루어진 유기 발광 소자를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an organic light emitting device for displaying an image by emitting organic light, the anode comprising: a negative electrode formed on a substrate; An organic layer formed on the negative electrode to emit light according to voltage control; A gate electrode controlling light emission of the organic layer based on a control voltage applied from the outside; And it provides an organic light emitting device consisting of a positive electrode formed on the gate electrode.
상기 목적을 달성하기 위한 다른 형태에 따른 본 발명은, 유기물 발광을 통해 영상을 디스플레이하는 유기 발광 소자에 있어서, 기판 상에 형성된 양전극; 상기 양전극 상에 형성되어, 외부로부터 인가되는 제어 전압에 의거하여 유기물 층의 발광을 제어하는 게이트 전극; 상기 게이트 전극 상에 형성되어, 상기 게이트 전극으로부터의 전압 제어에 따라 빛을 발광하는 상기 유기물 층; 및 상기 유기물 층 상에 형성된 음전극으로 이루어진 유기 발광 소자를 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an organic light emitting device for displaying an image through organic light emission, comprising: a positive electrode formed on a substrate; A gate electrode formed on the positive electrode to control light emission of the organic layer based on a control voltage applied from the outside; An organic layer formed on the gate electrode and emitting light according to voltage control from the gate electrode; And it provides an organic light emitting device consisting of a negative electrode formed on the organic layer.
도 1a는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 단면도,1A is a cross-sectional view of an organic light emitting diode according to a first embodiment of the present invention;
도 1b는 본 발명의 제 1 실시 예의 변형 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 단면도,1B is a cross-sectional view of an organic light emitting diode according to a modified embodiment of the first embodiment of the present disclosure;
도 2a는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 단면도,2A is a cross-sectional view of an organic light emitting diode according to a second embodiment of the present disclosure;
도 2b는 본 발명의 제 2 실시 예의 변형 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 단면도,2B is a cross-sectional view of an organic light emitting diode according to a modified embodiment of the second embodiment of the present disclosure;
도 3a는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 단면도,3A is a cross-sectional view of an organic light emitting diode according to a third embodiment of the present disclosure;
도 3b는 본 발명의 제 3 실시 예의 변형 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 단면도,3B is a cross-sectional view of an organic light emitting diode according to a modified embodiment of the third embodiment of the present invention;
도 4a는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 단면도,4A is a cross-sectional view of an organic light emitting diode according to a fourth embodiment of the present disclosure;
도 4b는 본 발명의 제 4 실시 예의 변형 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 단면도,4B is a cross-sectional view of an organic light emitting diode according to a modified embodiment of the fourth embodiment of the present invention;
도 5a는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 단면도,5A is a cross-sectional view of an organic light emitting diode according to a fifth embodiment of the present disclosure;
도 5b는 본 발명의 제 5 실시 예의 변형 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 단면도,5B is a cross-sectional view of an organic light emitting diode according to a modified embodiment of the fifth embodiment of the present invention;
도 6은 제 1 실시 예에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 게이트 전압 값에 따라 양전극과 음전극 사이에 흐르는 전류가 변화하는 전류 특성의 실험 결과를 보여주는 그래프,6 is a graph illustrating an experimental result of a current characteristic in which a current flowing between a positive electrode and a negative electrode changes according to a gate voltage value in the organic light emitting diode according to the first embodiment;
도 7은 제 1 실시 예에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 양전극과 음전극 사이의 전압을 -10V로 고정한 상태에서 게이트 전극에 걸리는 전압을 -10V에서 +10V로 변화시켰을 때의 전류 특성에 대한 실험 결과를 보여주는 그래프.FIG. 7 illustrates an experimental result of current characteristics when a voltage applied to a gate electrode is changed from -10V to + 10V while the voltage between the positive electrode and the negative electrode is fixed at -10V in the organic light emitting device according to the first embodiment. Graph showing.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
102, 202, 302, 402, 502 : 기판102, 202, 302, 402, 502: substrate
104, 204, 304, 404, 504 : 음전극104, 204, 304, 404, 504: negative electrode
106, 206, 306, 406, 506 : 정공 주입층106, 206, 306, 406, 506: hole injection layer
108, 208, 308, 408, 508 : 정공 수송층108, 208, 308, 408, 508: hole transport layer
110, 210, 310, 410, 510 : 발광층110, 210, 310, 410, 510: light emitting layer
112, 212, 312, 412, 512 : 표면 처리층112, 212, 312, 412, 512: surface treatment layer
114, 218, 314, 414, 514 : 게이트 전극114, 218, 314, 414, 514: gate electrodes
116, 216, 316, 416, 516 : 전자 주입 및 수송층116, 216, 316, 416, 516: electron injection and transport layer
118, 214, 318, 418, 518 : 양전극118, 214, 318, 418, 518: positive electrode
220, 320, 420 : 커패시터220, 320, 420: Capacitor
222, 324, 424 : 커패시터 전극222, 324, 424: capacitor electrodes
224, 322, 422 : 커패시터 절연막224, 322, 422: capacitor insulating film
520 : 유기물 트랜지스터520: organic transistor
522 : 유기물 층522: organic material layer
524, 528 : 금속 전극524, 528: metal electrode
526 : 절연막526: insulating film
본 발명의 상기 및 기타 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 첨부된 도면을 참조하여 하기에 기술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.The above and other objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings by those skilled in the art.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명의 핵심 기술요지는, 픽셀 구조를 양전극과 음전극 사이에 다층의 유기물 층이 증착되는 다이오드 구조로 하고 픽셀의 주변에 다수의 구동 회로 소자(즉, 트랜지스터 및 커패시터)를 형성하는 종래의 유기 발광 소자와는 달리, 양전극과 음전극 사이의 유기물 층에 게이트 전극을 형성하거나, 게이트 전극의 배선 부위 소정 부분에 커패시터를 형성하거나, 양전극을 이용하여 커패시터를 형성하거나 혹은 양전극을 이용하여 구동용 트랜지스터를 형성하는 방식으로 유기 발광 소자의 구조를 개선한다는 것으로, 이러한 기술적 수단을 통해 본 발명에서 목적으로 하는 바를 쉽게 달성할 수 있다.First, a key technical aspect of the present invention is a conventional structure in which a pixel structure is a diode structure in which a multilayer organic material layer is deposited between a positive electrode and a negative electrode, and a plurality of driving circuit elements (ie, transistors and capacitors) are formed around the pixel. Unlike organic light emitting devices, a gate electrode is formed in an organic layer between a positive electrode and a negative electrode, a capacitor is formed in a predetermined portion of a wiring portion of the gate electrode, a capacitor is formed using a positive electrode, or a driving transistor is formed using a positive electrode. By improving the structure of the organic light emitting device in a manner to form a, it is possible to easily achieve the object of the present invention through this technical means.
[제 1 실시 예][First Embodiment]
도 1a는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 단면도로서, 유기 발광 소자는, 기판(102), 음전극(104), 정공 주입층(106), 정공 수송층(108), 발광층(110), 표면 처리층(112), 게이트 전극(114), 전자 주입 및 수송층(116) 및 양전극(118)이 임의의 패턴으로 순차 적층되는 구조를 갖는다.1A is a cross-sectional view of an organic light emitting diode according to a first embodiment of the present invention, wherein the organic light emitting diode includes a substrate 102, a negative electrode 104, a hole injection layer 106, a hole transport layer 108, and a light emitting layer 110. ), The surface treatment layer 112, the gate electrode 114, the electron injection and transport layer 116, and the positive electrode 118 are sequentially stacked in an arbitrary pattern.
도 1a를 참조하면, 본 실시 예의 유기 발광 소자는 음전극(104) 위에 정공 주입층(106)과 정공 수송층(108)을 증착하고, 그 위에 발광층(110) 및 표면 처리층(112)을 증착한 후 상부에 게이트 전극(114)을 형성하며, 다시 그 위에 전자 주입 및 수송층(116) 및 양전극(118)을 형성하는 구조로 되는데, 이러한 유기 발광소자에 사용되는 유기물은 대부분이 반도체 성질을 지니고 있다. 따라서, 이러한 반도체적 성질 때문에 외부에서 전기장을 가함으로서 유기물 반도체 층 내부에 전하 운반자의 농도를 증가시키거나 혹은 감소시킬 수 있다. 여기에서, 표면 처리층(112)은 SAM 처리, 박막 버퍼층 형성, RIE 처리 등을 통해 형성할 수 있는 것으로, 게이트 전극(114)과 유기물 층 사이의 일함수를 조절하기 위한 것이다.Referring to FIG. 1A, the organic light emitting diode according to the present exemplary embodiment deposits a hole injection layer 106 and a hole transport layer 108 on a negative electrode 104, and deposits a light emitting layer 110 and a surface treatment layer 112 thereon. After that, the gate electrode 114 is formed on the upper portion, and the electron injection and transport layer 116 and the positive electrode 118 are formed thereon. Most of the organic materials used in the organic light emitting device have semiconductor properties. . Therefore, due to this semiconductor property, it is possible to increase or decrease the concentration of charge carriers inside the organic semiconductor layer by applying an electric field externally. Herein, the surface treatment layer 112 may be formed through SAM treatment, thin film buffer layer formation, RIE treatment, and the like, and is used to adjust the work function between the gate electrode 114 and the organic material layer.
이를 위하여, 본 실시 예에서는 이러한 성질을 이용하여 유기물 층 내에 또 하나의 금속 전극, 즉 게이트 전극(114)을 형성하고, 이 게이트 전극(114)에 전압을 인가하여 유기물 층 내에 전기장의 변화를 유발시킴으로서 전하 운반자의 농도 및 거동을 조절한다. 여기에서, 게이트 전극(114)은 금속으로 형성하거나 혹은 금속이 아닌 금속성 전도성 고분자를 이용하여 형성할 수 있다.To this end, in this embodiment, using this property, another metal electrode, that is, the gate electrode 114 is formed in the organic layer, and a voltage is applied to the gate electrode 114 to cause a change in the electric field in the organic layer. By controlling the concentration and behavior of the charge carriers. Here, the gate electrode 114 may be formed of a metal or may be formed using a metallic conductive polymer rather than a metal.
즉, 양전극(118)과 음전극(104)에 전압을 걸어 소자 내부에 전기장을 형성시킨 상태에서 게이트 전극(114)에 인가되는 전압을 조절함으로써, 유기물 발광층 내의 전하의 농도를 변화시키고, 전하 운반자가 게이트 전극(114)을 통해 우회하도록 하여 발광층(110)에 흐르는 전류를 감소시킴으로서 소자에서 발광하는 빛의 양을 조절한다.That is, the voltage applied to the gate electrode 114 is controlled by applying a voltage to the positive electrode 118 and the negative electrode 104 to form an electric field inside the device, thereby changing the concentration of charge in the organic light emitting layer, The amount of light emitted from the device is controlled by reducing the current flowing through the light emitting layer 110 by bypassing the gate electrode 114.
본 실시 예에 따르면, 종래에는 유기 발광 소자의 주변에 전류 공급을 담당하는 두 개의 트랜지스터와 전류 구동 트랜지스터의 제어를 담당하는 두 개의 트랜지스터와 제어 트랜지스터의 게이트 전압을 일정하게 유지시켜 주기 위한 두 개 이상의 커패시터를 형성하는 방식으로 픽셀을 형성했었으나, 본 발명에서는 유기물 층 내부에 게이트 전극을 형성하고, 이 형성된 게이트 전극으로의 인가 전압 조절을 통한 전류 제어를 통하여 발광 소자의 발광을 제어한다.According to the present embodiment, conventionally, two transistors for supplying current to the periphery of the organic light emitting device, two transistors for controlling the current driving transistor, and two or more for maintaining a constant gate voltage of the control transistor. Although the pixel was formed by forming a capacitor, in the present invention, a gate electrode is formed inside the organic layer, and light emission of the light emitting device is controlled by controlling current applied to the formed gate electrode.
한편, 본 실시 예에 따른 유기 발광 소자를 제조하는 과정들은, 이 기술분야에 잘 알려진 제조 방법들에 의해 충분하게 실현할 수 있기 때문에, 여기에서의 상세한 설명은 생략한다.On the other hand, since the processes of manufacturing the organic light emitting device according to the present embodiment can be sufficiently realized by manufacturing methods well known in the art, detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 발명자들은 본 실시 예에 따라 제조된 유기 발광 소자를 이용하여 전류 특성에 대한 실험을 하였으며, 그 심험 결과는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같다.The inventors of the present invention conducted an experiment on the current characteristics using the organic light emitting device manufactured according to the present embodiment, the test results are as shown in Figs.
도 6은 제 1 실시 예에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 게이트 전압 값에 따라 양전극과 음전극 사이에 흐르는 전류가 변화하는 전류 특성의 실험 결과를 보여주는 그래프이다.6 is a graph illustrating an experimental result of a current characteristic in which a current flowing between a positive electrode and a negative electrode changes according to a gate voltage value in the organic light emitting diode according to the first embodiment.
도 6을 참조하면, 게이트 전극(114)의 전압 값에 따라 양전극(118)과 음전극(104) 사이에 흐르는 전류가 제어됨을 쉽게 알 수 있고, 게이트 전극(114)의 전압이 -2V 이상에서는 전류가 일정하게 거의 0A가 되어 유기 발광 소자가 오프됨을 알 수 있으며, 게이트 전극(114)의 전압 VG가 -8V 내지 -10V 일 때 유기 발광 소자가 온되어 발광함을 알 수 있다. 도 6에 있어서, 참조부호 LP는 발광 포인트를, a는 미발광 영역을, b는 발광 영역을 각각 나타낸다.Referring to FIG. 6, it can be easily seen that the current flowing between the positive electrode 118 and the negative electrode 104 is controlled according to the voltage value of the gate electrode 114. When the voltage of the gate electrode 114 is -2V or higher, the current is controlled. It can be seen that the organic light emitting device is turned off since the constant is almost 0A, and it can be seen that the organic light emitting device is turned on and emits light when the voltage V G of the gate electrode 114 is -8V to -10V. In Fig. 6, reference numeral LP denotes a light emitting point, a denotes an unluminous area, and b denotes a light emitting area, respectively.
도 7은 제 1 실시 예에 따른 유기 발광 소자에 있어서, 양전극과 음전극 사이의 전압을 -10V로 고정한 상태에서 게이트 전극에 걸리는 전압을 -10V에서 +10V로 변화시켰을 때의 전류 특성에 대한 실험 결과를 보여주는 그래프이다.FIG. 7 illustrates an experimental result of current characteristics when a voltage applied to a gate electrode is changed from -10V to + 10V while the voltage between the positive electrode and the negative electrode is fixed at -10V in the organic light emitting device according to the first embodiment. Is a graph showing
도 7을 참조하면, 게이트 전극(114)에 인가되는 전압 값을 조절해 줌으로써 유기물 층의 발광을 제어할 수 있음을 쉽게 알 수 있다. 도 7에 있어서, 참조부호 LP는 발광 포인트를, a는 미발광 영역을, b는 발광 영역을 각각 나타낸다.Referring to FIG. 7, it can be easily seen that light emission of the organic layer may be controlled by adjusting a voltage value applied to the gate electrode 114. In Fig. 7, reference numeral LP denotes a light emitting point, a denotes an unluminous area, and b denotes a light emitting area, respectively.
다른 한편, 본 실시 예에서는 기판(102) 상에 음전극(104)을 형성하고, 유기물 층과 게이트 전극(114)을 사이에 두고 대향하는 측에 양전극(118)을 형성하는 것으로 하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 일 예로서 도 1b에 도시된 바와 같이, 상기와는 반대로 기판(102) 측에 양전극(118)을 형성하고 그 위에 게이트 전극(114), 유기물 층 및 음전극(104)을 순차 적층하는 구조로 형성할 수도 있음은 물론이다. 물론, 본 변형 실시 예의 유기 발광 소자는 이와 같은 반대 구조로 하더라도 상술한 제 1 실시 예에서의 유기 발광 소자와 실질적으로 동일한 결과를 얻을 수 있다.In the present embodiment, the negative electrode 104 is formed on the substrate 102 and the positive electrode 118 is formed on the opposite side with the organic layer and the gate electrode 114 interposed therebetween. The invention is not necessarily limited thereto, and as an example, as shown in FIG. 1B, a positive electrode 118 is formed on the side of the substrate 102, and a gate electrode 114, an organic layer, and a negative electrode are formed on the substrate 102. It is a matter of course that the structure 104 may be formed to be sequentially stacked. Of course, the organic light emitting device of the present modified embodiment may have substantially the same result as the organic light emitting device of the first embodiment described above, even with such an opposite structure.
따라서, 본 실시 예의 유기 발광 소자는, 종래 소자에서와 같이 소자의 주변에 별도의 구동 회로 소자(다수의 트랜지스터 및 커패시터)를 형성하지 않고, 유기물 층 내에 형성한 게이트 전극을 이용하여 소자의 발광을 제어하는 구조를 갖기 때문에 유기 발광 소자의 집적도를 대폭 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라 전체 구조를 간소화할 수 있다.Therefore, the organic light emitting device of this embodiment does not form a separate driving circuit device (a plurality of transistors and capacitors) around the device as in the conventional device, and emits light of the device using a gate electrode formed in the organic layer. Because of having a structure to control, not only the degree of integration of the organic light emitting device can be greatly improved, but the overall structure can be simplified.
또한, 본 실시 예의 유기 발광 소자는, 유기 발광 소자의 주변에 구동 회로 소자를 별도의 영역을 할당할 필요가 없기 때문에 그 만큼 발광 면적을 넓게 해 개구율을 증가시킬 수 있으므로 디스플레이의 효율을 증진시킬 수 있다.In addition, since the organic light emitting device according to the present embodiment does not need to allocate a separate area of the driving circuit element around the organic light emitting device, the light emitting area can be increased to increase the aperture ratio, thereby improving display efficiency. have.
더욱이, 본 실시 예의 유기 발광 소자는 유기 발광 소자의 주변에 구동 회로소자를 형성하는 공정을 줄일 수 있기 때문에 전체 제조 공정을 대폭적으로 절감할 수 있어 유기 발광 소자의 생산성을 증진시킬 수 있다.Furthermore, the organic light emitting device of the present embodiment can reduce the process of forming the driving circuit element around the organic light emitting device can significantly reduce the overall manufacturing process can improve the productivity of the organic light emitting device.
[제 2 실시 예]Second Embodiment
도 2a는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 단면도로서, 본 실시 예의 유기 발광 소자는 기판(202) 상에 음전극(204), 정공 주입층(206), 정공 수송층(208), 발광층(210) 및 표면 처리층(212)을 순차 적층하는 구조까지는 전술한 제 1 실시 예의 그것과 실질적으로 동일하다.2A is a cross-sectional view of an organic light emitting diode according to a second exemplary embodiment of the present invention. The organic light emitting diode of the present exemplary embodiment includes a negative electrode 204, a hole injection layer 206, a hole transport layer 208, and a substrate on a substrate 202. The structure of sequentially stacking the light emitting layer 210 and the surface treatment layer 212 is substantially the same as that of the first embodiment described above.
그러나, 본 실시 예의 유기 발광 소자는, 표면 처리층(112)의 상부에 게이트 전극(114)을 형성하고 그 위에 전자 주입 및 수송층(116)과 양전극(118)을 순차 형성하는 구조를 갖는 전술한 제 1 실시 예와는 달리, 표면 처리층(212)의 상부에 양전극(214)을 먼저 형성하고, 그 위에 절연막(216)과 게이트 전극(218)을 순차 형성하는 구조로 한다는 점이 다르다.However, the organic light emitting device of the present embodiment has a structure in which the gate electrode 114 is formed on the surface treatment layer 112 and the electron injection and transport layer 116 and the positive electrode 118 are sequentially formed thereon. Unlike the first embodiment, the positive electrode 214 is first formed on the surface treatment layer 212, and the insulating layer 216 and the gate electrode 218 are sequentially formed thereon.
따라서, 본 실시 예의 유기 발광 소자는 양전극(214)과 게이트 전극(218) 사이에 절연막(216)을 형성하기 때문에 유기물 층 내의 필드 효과에 의해 소자를 구동하는 원리를 갖는다. 즉, 본 실시 예의 유기 발광 소자에서는 참조번호 220가 커패시터로서 기능한다.Therefore, the organic light emitting device of the present embodiment has a principle of driving the device by the field effect in the organic layer because the insulating film 216 is formed between the positive electrode 214 and the gate electrode 218. That is, in the organic light emitting device of the present embodiment, reference numeral 220 functions as a capacitor.
한편, 본 실시 예에서는 기판(202) 상에 음전극(204)을 형성하고, 유기물 층과 양전극(214)을 사이에 두고 대향하는 측에 게이트 전극(218) 및 커패시터(220)를 형성하는 것으로 하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 일 예로서 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기와는 반대로 기판(202) 측에 게이트 전극(218)을 먼저 형성하고 그 위에 절연막(216), 양전극(214), 유기물 층 및 음전극(204)을 순차 적층하는 구조로 형성할 수도 있음은 물론이다. 물론, 본 변형 실시 예의 유기 발광 소자는 이와 같은 반대 구조로 하더라도 상술한 제 2 실시 예에서의 유기 발광 소자와 실질적으로 동일한 결과를 얻을 수 있다.In the present embodiment, the negative electrode 204 is formed on the substrate 202 and the gate electrode 218 and the capacitor 220 are formed on the opposite side with the organic layer and the positive electrode 214 interposed therebetween. Although the present invention is not limited thereto, as shown in FIG. 2B, the gate electrode 218 is first formed on the side of the substrate 202 and the insulating film 216 is formed thereon. Of course, the positive electrode 214, the organic layer and the negative electrode 204 may be formed in a stacked structure. Of course, the organic light emitting device of the present modified embodiment may have substantially the same result as the organic light emitting device of the above-described second embodiment even with such a reverse structure.
따라서, 본 실시 예에 따른 유기 발광 소자는, 전술한 제 1 실시 예에서와 동일한 결과(효과)를 얻을 수 있으며, 또한 전술한 제 1 실시 예와 비교해 볼 때, 양전극과 게이트 전극을 이용하여 커패시터를 형성해 주기 때문에 유기물 층 내에서의 필드 효과를 기대할 수 있는 부수적인 효과를 더 갖는다.Therefore, the organic light emitting device according to the present embodiment can obtain the same result (effect) as in the first embodiment described above, and compared with the first embodiment described above, the capacitor using the positive electrode and the gate electrode. Because it forms a further has a side effect that can expect a field effect in the organic layer.
[제 3 실시 예]Third Embodiment
도 3a는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 단면도로서, 본 실시 예의 유기 발광 소자는 기판(302) 상에 음전극(304), 정공 주입층(306), 정공 수송층(308), 발광층(310), 표면 처리층(312), 게이트 전극(314), 전자 주입 및 수송층(316) 및 양전극(318)이 임의의 패턴으로 순차 적층되는 구조적인 측면에 볼 때, 전술한 제 1 실시 예의 그것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 이하에서는 불필요한 중복기재를 피하기 위하여 실질적으로 동일한 구조에 대한 설명을 생략한다.3A is a cross-sectional view of an organic light emitting diode according to a third exemplary embodiment of the present invention. The organic light emitting diode according to the present exemplary embodiment includes a negative electrode 304, a hole injection layer 306, a hole transport layer 308, and a substrate on a substrate 302. In view of the structural aspect in which the light emitting layer 310, the surface treatment layer 312, the gate electrode 314, the electron injection and transport layer 316, and the positive electrode 318 are sequentially stacked in an arbitrary pattern, the above-described first embodiment It is substantially the same as that of the example. Therefore, hereinafter, description of substantially identical structures will be omitted in order to avoid unnecessary overlapping materials.
다만, 본 실시 예의 유기 발광 소자는 게이트 전극(314)의 연장 라인 상(즉, 게이트 전극의 배선 부위)에 커패시터(320)를 더 형성한다는 점이 전술한 제 1 실시 예의 그것과 다르다.However, the organic light emitting device of the present embodiment differs from that of the first embodiment in that the capacitor 320 is further formed on the extension line of the gate electrode 314 (that is, the wiring portion of the gate electrode).
즉, 본 실시 예의 유기 발광 소자에서는 음전극(304)과 동일한 라인 상의 유기 기판(302)에 커패시터 전극(322)을 형성하고, 그 위에 커패시터 절연막(324)을형성하며, 커패시터 절연막(324)의 상부에 게이트 전극(314)의 라인을 형성한다. 여기에서, 커패시터 전극(322)은 음전극(304)의 형성시에 동시에 형성하거나 혹은 별도 공정을 통해 형성할 수 있고, 커패시터 절연막(324)은 정공 주입층(306)의 형성시에 동시에 형성하거나 혹은 별로 공정을 통해 형성할 수 있다.That is, in the organic light emitting diode of the present embodiment, the capacitor electrode 322 is formed on the organic substrate 302 on the same line as the negative electrode 304, the capacitor insulating film 324 is formed thereon, and the upper portion of the capacitor insulating film 324 is formed. A line of the gate electrode 314 is formed in the film. Here, the capacitor electrode 322 may be formed at the same time when the negative electrode 304 is formed or may be formed through a separate process, and the capacitor insulating film 324 may be formed at the same time when the hole injection layer 306 is formed, or It can be formed through the process.
여기에서, 커패시터(320)는 유기물 발광층 내에 형성되어 있는 게이트 전극(314)에 걸리는 전압을 조절해 주는 역할을 하며, 또한 게이트 전극(314)을 통해 누설 전류가 흐르는 것을 차단해 주는 역할을 한다.Here, the capacitor 320 serves to adjust the voltage applied to the gate electrode 314 formed in the organic light emitting layer, and also serves to block leakage current from flowing through the gate electrode 314.
한편, 본 실시 예에서는 기판(302) 상에 음전극(304)을 형성하고, 유기물 층과 게이트 전극(314)을 사이에 두고 대향하는 측에 양전극(318)을 형성하는 것으로 하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 일 예로서 도 3b에 도시된 바와 같이, 상기와는 반대로 기판(302) 측에 양전극(318)을 먼저 형성하고 그 위에 게이트 전극(314), 유기물 층 및 음전극(304)을 순차 적층하는 구조로 형성할 수도 있음은 물론이다. 물론, 본 변형 실시 예의 유기 발광 소자는 이와 같은 반대 구조로 하더라도 상술한 제 3 실시 예에서의 유기 발광 소자와 실질적으로 동일한 결과를 얻을 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the negative electrode 304 is formed on the substrate 302 and the positive electrode 318 is formed on the opposite side with the organic layer and the gate electrode 314 interposed therebetween. As an example, as illustrated in FIG. 3B, the positive electrode 318 is first formed on the side of the substrate 302 and the gate electrode 314, the organic layer, and the negative electrode are formed on the substrate 302. Of course, it is also possible to form a structure in which 304 is sequentially stacked. Of course, the organic light emitting device of the present modified embodiment may have substantially the same result as the organic light emitting device of the above-described third embodiment even with such an opposite structure.
따라서, 본 실시 예에 따른 유기 발광 소자는, 전술한 제 1 실시 예에서와 동일한 결과(효과)를 얻을 수 있으며, 또한 전술한 제 1 실시 예와 비교해 볼 때, 게이트 전극의 배선 부위에 형성된 커패시터를 통해 누설 전류를 차단해 주기 때문에 유기 발광 소자의 전류 소모량을 절감할 수 있는 부수적인 효과를 더 갖는다.Therefore, the organic light emitting device according to the present embodiment can obtain the same result (effect) as in the first embodiment described above, and compared with the first embodiment described above, the capacitor formed in the wiring portion of the gate electrode. Since blocking the leakage current through the has a side effect of reducing the current consumption of the organic light emitting device.
[제 4 실시 예][Example 4]
도 4a는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 단면도로서, 본 실시 예의 유기 발광 소자는 기판(402) 상에 음전극(404), 정공 주입층(406), 정공 수송층(408), 발광층(410), 표면 처리층(412), 게이트 전극(414), 전자 주입 및 수송층(416) 및 양전극(418)이 임의의 패턴으로 순차 적층되는 구조적인 측면에 볼 때, 전술한 제 1 실시 예 및 제 3 실시 예의 그것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 이하에서는 불필요한 중복기재를 피하기 위하여 실질적으로 동일한 구조에 대한 설명을 생략한다.4A is a cross-sectional view of an organic light emitting diode according to a fourth exemplary embodiment of the present invention. The organic light emitting diode of the present exemplary embodiment includes a negative electrode 404, a hole injection layer 406, a hole transport layer 408, and a substrate on a substrate 402. In view of the structural aspect in which the light emitting layer 410, the surface treatment layer 412, the gate electrode 414, the electron injection and transport layer 416, and the positive electrode 418 are sequentially stacked in an arbitrary pattern, the first embodiment described above It is substantially the same as that of the example and the third embodiment. Therefore, hereinafter, description of substantially identical structures will be omitted in order to avoid unnecessary overlapping materials.
다만, 본 실시 예의 유기 발광 소자는, 게이트 전극의 배선 부위에 커패시터를 형성하는 전술한 제 3 실시 예와는 달리, 양전극(418)의 상부에 커패시터(420)를 형성한다는 점이 다르다.However, the organic light emitting device according to the present embodiment differs from the above-described third embodiment in which the capacitor is formed at the wiring portion of the gate electrode, and the capacitor 420 is formed on the positive electrode 418.
보다 상세하게, 본 실시 예의 유기 발광 소자에서는 양전극(418)의 상부에 커패시터 절연막(422)을 형성하고, 그 위에 커패시터 전극(424)을 형성, 즉 전술한 제 3 실시 예에서는 커패시터를 수평 구조로 형성하는데 반해, 본 실시 예에서는 커패시터를 수직 구조로 형성한다.More specifically, in the organic light emitting device of the present embodiment, the capacitor insulating film 422 is formed on the positive electrode 418, and the capacitor electrode 424 is formed thereon, that is, in the above-described third embodiment, the capacitor has a horizontal structure. In contrast, in the present embodiment, the capacitor is formed in a vertical structure.
한편, 본 실시 예에서는 기판(402) 상에 음전극(404)을 형성하고, 유기물 층과 게이트 전극(414)을 사이에 두고 대향하는 측에 양전극(418)을 형성한 후, 그 위에 커패시터(420)를 형성하는 것으로 하여 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 일 예로서 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기와는 반대로 기판(402) 측에 커패시터 전극(424)을 먼저 형성하고 그 위에 커패시터 절연막(422), 양전극(418), 게이트 전극(414), 유기물 층 및 음전극(404)을 순차 적층하는 구조로 형성할 수도 있음은 물론이다. 물론, 본 변형 실시 예의 유기 발광 소자는 이와 같은 반대 구조로 하더라도 상술한 제 4 실시 예에서의 유기 발광 소자와 실질적으로 동일한 결과를 얻을 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the negative electrode 404 is formed on the substrate 402, the positive electrode 418 is formed on the opposite side with the organic layer and the gate electrode 414 interposed therebetween, and then the capacitor 420 is formed thereon. Although the present invention is not limited thereto, as shown in FIG. 4B, as shown in FIG. 4B, the capacitor electrode 424 is first formed on the substrate 402 side as opposed to the above. It is a matter of course that the capacitor insulating film 422, the positive electrode 418, the gate electrode 414, the organic layer and the negative electrode 404 are sequentially stacked on the above. Of course, the organic light emitting device of the present modified embodiment may have substantially the same result as the organic light emitting device of the above-described fourth embodiment even with such an opposite structure.
따라서, 본 전술한 제 3 실시 예에서와 실질적으로 동일한 결과(효과)를 얻을 수 있으며, 커패시터를 수평 구조가 아닌 수직 구조로 형성함으로써 집적도 향상을 더욱 도모할 수 있는 부수적인 효과를 더 갖는다.Therefore, substantially the same results (effects) as in the above-described third embodiment can be obtained, and further have the side effect of further improving the integration density by forming the capacitor in a vertical structure instead of a horizontal structure.
[제 5 실시 예][Example 5]
도 5a는 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 유기 발광 소자의 단면도로서, 본 실시 예의 유기 발광 소자는 기판(502) 상에 음전극(504), 정공 주입층(506), 정공 수송층(508), 발광층(510), 표면 처리층(512), 게이트 전극(514), 전자 주입 및 수송층(516) 및 양전극(518)이 임의의 패턴으로 순차 적층되는 구조적인 측면에 볼 때, 전술한 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 실시 예의 그것과 실질적으로 동일하다. 따라서, 이하에서는 불필요한 중복기재를 피하기 위하여 실질적으로 동일한 구조에 대한 설명을 생략한다.5A is a cross-sectional view of an organic light emitting diode according to a fifth exemplary embodiment of the present invention. The organic light emitting diode of the present exemplary embodiment includes a negative electrode 504, a hole injection layer 506, a hole transport layer 508, and a substrate on a substrate 502. In view of the structural aspect in which the light emitting layer 510, the surface treatment layer 512, the gate electrode 514, the electron injection and transport layer 516, and the positive electrode 518 are sequentially stacked in an arbitrary pattern, the above-described first, Substantially the same as that of the second, third and fourth embodiments. Therefore, hereinafter, description of substantially identical structures will be omitted in order to avoid unnecessary overlapping materials.
다만, 본 실시 예의 유기 발광 소자는 양전극(518)의 상부에 유기물 트랜지스터(520)를 더 형성한다는 점이 전술한 제 1 실시 예의 그것과 다르다. 여기에서, 유기물 트랜지스터(520)는 구동 회로 소자 등으로 이용할 수 있다.However, the organic light emitting diode according to the present exemplary embodiment differs from that of the first exemplary embodiment in that the organic transistor 520 is further formed on the positive electrode 518. Here, the organic transistor 520 can be used as a driving circuit element.
즉, 본 실시 예의 유기 발광 소자에서는, 유기 발광 소자의 구조를 모두 형성한 후에, 양전극(518)의 상부에 유기물 층(522), 제 1 금속 전극(524), 절연막(526) 및 제 2 금속 전극(528)을 순차 적층하는 방식으로 형성된다.That is, in the organic light emitting device according to the present embodiment, after all the structures of the organic light emitting device are formed, the organic layer 522, the first metal electrode 524, the insulating film 526, and the second metal on the positive electrode 518. The electrodes 528 are formed by sequentially stacking the electrodes 528.
한편, 본 실시 예에서는 기판(502) 상에 음전극(504)을 형성하고, 유기물 층과 게이트 전극(514)을 사이에 두고 대향하는 측에 양전극(518)을 형성하며, 그 위에 유기물 트랜지스터(520)를 형성하는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 일 예로서 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기와는 반대로 기판(502) 측에 먼저 유기물 트랜지스터(520)를 형성하고, 그 위에 양전극(518), 게이트 전극(514), 유기물 층 및 음전극(504)을 순차 적층하는 구조로 형성할 수도 있음은 물론이다. 물론, 본 변형 실시 예의 유기 발광 소자는 이와 같은 반대 구조로 하더라도 상술한 제 5 실시 예에서의 유기 발광 소자와 실질적으로 동일한 결과를 얻을 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, the negative electrode 504 is formed on the substrate 502, and the positive electrode 518 is formed on the opposite side with the organic layer and the gate electrode 514 interposed therebetween, and the organic transistor 520 is formed thereon. Although the present invention is not necessarily limited thereto, as shown in FIG. 5B, the organic transistor 520 is first formed on the substrate 502 side as opposed to the above. Of course, the positive electrode 518, the gate electrode 514, the organic layer, and the negative electrode 504 may be sequentially stacked on the substrate. Of course, the organic light emitting device of the present modified embodiment may have substantially the same result as the organic light emitting device of the above-described fifth embodiment even with such a reverse structure.
따라서, 본 실시 예에 따른 유기 발광 소자는, 전술한 제 1 실시 예에서와 동일한 결과(효과)를 얻을 수 있으며, 또한 제 1 실시 예와 비교해 볼 때, 양전극의 상부에 구동 회로 소자용의 커패시터를 더 형성하기 때문에 유기 발광 소자의 고집적화를 더욱 실현할 수 있는 부수적인 효과를 더 갖는다.Therefore, the organic light emitting device according to the present embodiment can obtain the same result (effect) as in the first embodiment described above, and compared with the first embodiment, the capacitor for the driving circuit element on the upper part of the positive electrode. Since it further forms a further has a side effect that can further realize high integration of the organic light emitting device.
다른 한편, 본 실시 예에서는 유기 발광 소자의 상부에 단지 하나의 트랜지스터만을 형성하는 것으로 하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이것에만 한정되는 것은 아니며, 필요 또는 용도에 따라 유기 발광 소자의 상부에 다층 구조의 트랜지스터를 형성할 수도 있으며, 이 기술분야의 숙련자라면 이러한 기술적 변형에 대해 쉽게 이해할 수 있을 것이다.On the other hand, the present embodiment has been described as forming only one transistor on top of the organic light emitting device, but the present invention is not necessarily limited thereto, and a transistor having a multilayer structure on top of the organic light emitting device according to need or use. It will be appreciated that those skilled in the art will readily understand such technical variations.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 픽셀 구조를 양전극과 음전극 사이에 다층의 유기물 층이 증착되는 다이오드 구조로 하고 픽셀의 주변에 다수의 구동 회로 소자를 형성하는 종래의 유기 발광 소자와는 달리, 양전극과 음전극 사이의 유기물 층에 게이트 전극을 형성하거나, 게이트 전극의 배선 부위 소정 부분에 커패시터를 형성하거나, 양전극을 이용하여 커패시터를 형성하거나 혹은 양전극을 이용하여 구동용 트랜지스터를 형성함으로써, 유기 발광 소자의 집적도를 대폭 증진시킬 수 있을 뿐만 아니라 전체 구조를 간소화할 수 있고, 발광 면적을 넓게 해 개구율을 증가시킴으로써 디스플레이의 효율을 증진시킬 수 있으며, 전체 제조 공정을 대폭적으로 절감하여 유기 발광 소자의 생산성을 증진시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, unlike the conventional organic light emitting device in which the pixel structure is a diode structure in which a multilayer organic material layer is deposited between the positive electrode and the negative electrode, and a plurality of driving circuit elements are formed around the pixel, the positive electrode Forming a gate electrode in the organic layer between the negative electrode and the negative electrode, forming a capacitor in a predetermined portion of the wiring portion of the gate electrode, forming a capacitor using the positive electrode, or forming a driving transistor using the positive electrode. Not only can it greatly increase the degree of integration, but also the overall structure can be simplified, and the efficiency of the display can be improved by increasing the aperture area by increasing the light emitting area, and greatly reducing the overall manufacturing process, thereby increasing the productivity of the organic light emitting device. You can.
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