KR20040094057A - Organic electro luminescence display device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유기 전계 발광표시장치에 관한 것으로. 더 상세하게는 전극의 저항을 줄일 수 있도록 개선된 유기 전계 발광 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting display device. More particularly, the present invention relates to an organic electroluminescent display improved to reduce the resistance of the electrode.
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 전계 발광 표시 장치는 발광층을 형성하는 물질에 따라 무기 전계 발광 표시 장치와 유기 전계 발광 장치로 구분된다.Electroluminescent display devices are attracting attention as next-generation display devices because of their advantages such as wide viewing angle, excellent contrast, and fast response speed. The electroluminescent display is classified into an inorganic electroluminescent display and an organic electroluminescent device according to the material forming the light emitting layer.
상기 무기 전계 발광 표시 장치는 당초 녹색 발광 디스플레이로 상품화되었으나 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.The inorganic electroluminescent display was originally commercialized as a green light emitting display, but similarly to a plasma display, it is an AC bias drive and requires several hundred volts to drive. In addition, since the material for emitting light is an inorganic material, it is difficult to control the light emission wavelength due to the molecular design and colorization of the image is difficult.
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 있다In addition, the organic electroluminescent display is a self-luminous display that electrically excites fluorescent organic compounds to emit light, which can be driven at a low voltage, is easy to thin, and is problematic in liquid crystal display devices such as wide viewing angle and fast response speed. It is attracting attention as the next generation display that can solve the fault
이러한 유기 전계 발광 표시소자가 미국특허 USP 5,059,861호에는 캐소오드(cathode)가 알카리 메탈(Alkaline metal)과 다종 메탈로 이루어진 구성이 개시되어 있다.Such an organic light emitting display device is disclosed in US Pat. No. 5,059,861, in which a cathode is composed of an alkali metal and a multi-metal.
그리고 미국특허 USP5,047,687호에는 캐소오드가 알카리 메탈(Alkaline metal)이 아닌 일함수가 낮은 금속을 적어도 하나 이상 포함하는 다종의 금속으로 구성된 유기 EL 소자가 개시되어 있다. 여기에서 상기 금속은 알루미늄(Aluminum) 바나듐(Vanadium), 카바이트(Cabait)등을 포함한다.In addition, US Pat. No. 5,047,687 discloses an organic EL device in which the cathode is composed of at least one kind of metal including at least one metal having a low work function rather than an alkali metal. Herein, the metal includes aluminum vanadium, cavit, and the like.
미국특허 USP 5,073,446호, 일본국 특허 공개 공보 평 5-36475호, 평8-222368호, 평7-161474호에는 양극, 유기막 적층구조, 음극 및 음극보호를 외한 봉지층 및 밀봉층의 구조가 개시되어 있다.US Pat. No. 5,073,446, Japanese Patent Laid-Open Nos. Hei 5-36475, Hei 8-222368 and Hei 7-161474 have a structure of an encapsulation layer and a sealing layer except for an anode, an organic film stacking structure, a cathode and a cathode protection. Is disclosed.
한편, 상술한 바와 같이 구성된 종래의 유기 전계 발광표시장치는 캐소오드의 전원이 입력되는 부위로부터 멀어질수록 전류와 전압의 강하 현상이 발생하여 균일한 휘도와 해상도를 얻을 수 없는 문제점이 있다. 특히, 캐소오드를 전면 증착시킬 경우에는 그 저항의 증가에 따른 전압 강하로 인해 전원이 입력되는 부위에서 가까운 영역과 먼 영역에서의 전압차이가 발생하게 된다.On the other hand, the conventional organic electroluminescent display device configured as described above has a problem in that a drop in current and voltage occurs as the power source of the cathode moves away from the source, and thus, uniform luminance and resolution cannot be obtained. In particular, when the cathode is deposited on the entire surface, a voltage drop occurs due to a voltage drop due to an increase in the resistance, and a voltage difference occurs in a region near and far from a power input portion.
이러한 전압 강하 문제는 또한, 개구율을 보다 높일 수 있는 전면 발광형 유기 전계 발광 표시장치에서 더욱 두드러지게 나타난다.The voltage drop problem is also more prominent in the top emission type organic light emitting display device which can increase the aperture ratio.
즉, 유기 전계 발광 표시장치를 전면 발광형으로 할 경우, 밀봉용 글래스 기판 쪽으로 발광시키기 위해서는 캐소오드를 투명한 재료로 형성해야 한다. 따라서, 캐소오드로서 ITO나 IZO 등 투명 전도성 물질을 사용할 수 있는 데, 이것이 캐소오드로서의 기능을 하기 위해서는 유기막과 접하는 쪽의 일함수가 낮아야 하므로, 먼저 일함수가 낮은 금속층을 얇게 증착하여 반투과 금속막을 형성하고, 그 위에 ITO나 IZO 등을 형성한다. 이러한 전면 발광형 유기 전계 발광 표시장치는 미국특허 USP 5,981,306호에 개시되어 있다.That is, when the organic light emitting display device is a top emission type, the cathode must be formed of a transparent material to emit light toward the sealing glass substrate. Therefore, a transparent conductive material such as ITO or IZO can be used as a cathode, and in order to function as a cathode, the work function of the side in contact with the organic film must be low. Therefore, first, a thin metal layer having a low work function is semi-transmissive. A metal film is formed and ITO, IZO, etc. are formed on it. Such a top emission type organic electroluminescent display is disclosed in US Pat. No. 5,981,306.
그런데, 이렇게 형성되는 ITO나 IZO 등은 유기막이 형성된 후에 증착되는 것이므로, 열이나 플라즈마에 의한 유기막의 변질을 최소화하기 위해 저온증착을 하게 된다. 이러한 저온증착법에 의해 형성된 ITO나 IZO 층은 막질이 나쁘고 비저항이 좋지 않아 상기와 같은 전압강하 현상이 심하게 나타난다.However, since ITO, IZO, and the like thus formed are deposited after the organic film is formed, low temperature deposition is performed to minimize deterioration of the organic film due to heat or plasma. The ITO or IZO layer formed by such a low temperature deposition method has a bad film quality and a poor resistivity, so the voltage drop phenomenon is severe.
또한 소정의 패턴으로 형성된 유기막이 발광하여 형성되는 화소는 상호간의 색 간섭이 발생되어 해상도가 높은 화상의 구현하기 어렵다.In addition, pixels formed by emitting light of an organic layer formed in a predetermined pattern generate color interference with each other, thereby making it difficult to realize an image having high resolution.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 캐소오드 전극의 전압강하 현상을 방지할 수 있는 유기 전계 발광 표시장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an organic light emitting display device capable of preventing a voltage drop of a cathode electrode.
본 발명의 다른 목적은 화소간의 색 번짐현상을 방지할 수 있으며, 화상의 해상도를 높일 수 있으며, 동시에 개구율이 높은 유기 전계 발광 표시장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an organic electroluminescent display device which can prevent color bleeding between pixels, increase the resolution of an image, and at the same time have a high aperture ratio.
본 발명의 또 다른 목적은 캐소오드 전극의 전압 현상을 줄임과 동시에 외광 반사를 방지할 수 있는 전면발광형 유기 전계 발광 표시장치를 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a top emission type organic light emitting display device capable of reducing voltage phenomenon of a cathode electrode and preventing external light reflection.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치의 평면도,1 is a plan view of an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention;
도 2는 도 1에 도시된 유기 전계 발광 표시장치의 부분 단면도,FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the organic light emitting display shown in FIG. 1;
도 3은 박막을 이루는 도전성 물질과 유전성 물질의 농도 구배를 나타내 보인 도면,3 is a view showing a concentration gradient between a conductive material and a dielectric material forming a thin film;
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치의 단면도,4 is a cross-sectional view of an organic light emitting display device according to another exemplary embodiment of the present invention;
도 5 및 도 6은 제 2 기판에 형성된 박막의 예들을 나타내 보인 사시도.5 and 6 are perspective views showing examples of the thin film formed on the second substrate.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1: 제 1 기판 2: 버퍼층1: first substrate 2: buffer layer
3: 제 2 기판 4: 기능성 박막3: second substrate 4: functional thin film
10: 스위칭 TFT 20: 구동 TFT10: switching TFT 20: driving TFT
21: 반도체 활성층 22: 게이트 절연막21: semiconductor active layer 22: gate insulating film
23: 게이트 전극 24: 중간 절연막23: gate electrode 24: intermediate insulating film
25: 소스 전극 26: 드레인 전극25 source electrode 26 drain electrode
27: 패시베이션막 28: 평탄화막27: passivation film 28: planarization film
30: 캐패시터 40: EL소자30: capacitor 40: EL element
41: 제 1 전극부 42: 유기막41: first electrode portion 42: organic film
43: 제 2 전극부43: second electrode portion
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 제 1 기판과, 상기 제 1 기판의 상부에 형성된 제 1 전극부와, 상기 제 1 전극부의 상부에 제 1 전극부와 대향되도록 형성된 제 2 전극부와, 상기 제 1 전극부와 제 2 전극부의 사이에 개재되어 발광하는 것으로, 적어도 유기 발광층을 포함하는 유기막과, 상기 제 1 기판에 대향되고, 상기 제 2 전극부의 상면에 접합되는 제 2 기판과, 상기 제 2 기판의 상기 제 2 전극부와 접하는 면에 설치되고, 적어도 상기 제 2 전극부와 접하는 부분에 도전성 물질이 포함된 기능성 박막을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광표시장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a first substrate, a first electrode portion formed on the upper portion of the first substrate, a second electrode portion formed to face the first electrode portion on the first electrode portion, Interposed between the first electrode portion and the second electrode portion to emit light, an organic film including at least an organic light emitting layer, a second substrate opposed to the first substrate, and bonded to an upper surface of the second electrode portion, An organic electroluminescent display device is provided on a surface of the second substrate that is in contact with the second electrode portion, and at least a portion of the second substrate that is in contact with the second electrode portion includes a functional thin film containing a conductive material. .
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 기능성 박막은 상기 제 2 기판으로부터 투명한 물질인 제 1 성분과, 금속 물질인 제 2 성분이 순차로 구비된 것으로, 상기 제 1 성분은 상기 제 2 기판에 가까워질수록 그 함량이 증가하고, 상기 제 2 성분은 상기 제 2 기판으로부터 멀어질수록 그 함량이 증가하도록 형성될 수 있다.According to another feature of the present invention, the functional thin film is provided with a first component of a transparent material and a second component of a metal material in sequence from the second substrate, the first component may be closer to the second substrate. As the content increases, the content of the second component increases as the distance from the second substrate increases.
이 때, 상기 제 1 성분은 SiOx(x≥1), SiNx(x≥1), MgF2, CaF2, Al2O3, SnO2등과 같은 투명한 절연물질로 이루어진 군 및 ITO(Indium tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO, In2O3등과 같은 투명한 도전물질로 이루어진 군 중 적어도 어느 하나의 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 투명한 물질로 구비될 수 있고, 상기 제 2 성분은 Fe, Co, V, Ti, Al, Ag, Si, Ge, Y, Zn, Zr, W, Ta, Cu, Pt로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 금속 물질로 구비될 수 있다.In this case, the first component is made of a transparent insulating material such as SiOx (x≥1), SiNx (x≥1), MgF 2 , CaF 2 , Al 2 O 3 , SnO 2 , and Indium tin Oxide (ITO). , IZO (Indium Zinc Oxide), ZnO, In 2 O 3 It may be provided with at least one transparent material selected from at least one of the group consisting of a transparent conductive material, the second component is Fe, Co It may be provided with at least one metal material selected from the group consisting of, V, Ti, Al, Ag, Si, Ge, Y, Zn, Zr, W, Ta, Cu, Pt.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 기능성 박막은 상기 제 2 기판 상에CrOx(x≥1)로 구비된 제 1박막과, 상기 제 1 박막의 상부로 Cr으로 구비된 제 2 박막이 형성되어 구비될 수 있다.According to another feature of the invention, the functional thin film is formed on the second substrate is a first thin film provided with CrOx (x≥1) and a second thin film provided with Cr on top of the first thin film is formed; It may be provided.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 기능성 박막과 상기 제 2 전극부의 사이에 도전성 스페이서 또는 도전성 패이스트가 더 개재될 수 있다.According to another feature of the present invention, a conductive spacer or conductive paste may be further interposed between the functional thin film and the second electrode portion.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 기능성 박막은 상기 제 2 기판의 외부로부터 유입되는 광을 흡수하는 것으로, 상기 유기막을 통해 발광되는 영역이 소정의 화소 패턴으로 개구되도록 형성될 수 있다.According to another feature of the present invention, the functional thin film absorbs light introduced from the outside of the second substrate, and may be formed such that a region emitted through the organic layer is opened in a predetermined pixel pattern.
이 때, 상기 기능성 박막의 개구부는 도트 또는 스트라이프 상으로 형성될 수 있다.In this case, the opening of the functional thin film may be formed in a dot or stripe shape.
본 발명은 또한 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 제 1 기판과, 상기 제 1 기판의 상부에 형성된 것으로, 서로 대향된 제 1 및 제 2 전극부와, 상기 제 1 및 제 2 전극부의 사이에 적어도 유기 발광층을 포함하는 유기막을 구비하여 발광하는 화소영역과, 상기 제 1 기판에 대향되도록 상기 제 2 전극부의 상면에 접합되는 제 2 기판과, 상기 제 2 기판의 상기 제 2 전극부와 접하는 면에 설치되어 상기 화소영역을 그 발광부가 개구되도록 구획하고, 상기 제 2 기판 외측으로부터 유입되는 외광을 흡수하는 것으로, 적어도 상기 제 2 전극부와 접하는 부분에 도전성 물질이 포함된 기능성 박막을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광표시장치를 제공한다.The present invention also provides a first substrate, and formed on top of the first substrate to achieve the object as described above, between the first and second electrode portions opposed to each other, and the first and second electrode portions A pixel region including at least an organic film including an organic light emitting layer in the light emitting region, a second substrate bonded to an upper surface of the second electrode portion so as to face the first substrate, and a second electrode portion of the second substrate in contact with the second region; The pixel region is partitioned so that the light emitting part is opened, and absorbs external light flowing from the outside of the second substrate, and at least a functional thin film including a conductive material is provided at a portion in contact with the second electrode part. An organic electroluminescent display device is provided.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 기능성 박막은 상기 제 2 기판으로부터 투명한 물질인 제 1 성분과, 금속 물질인 제 2 성분이 순차로 구비된 것으로, 상기제 1 성분은 상기 제 2 기판에 가까워질수록 그 함량이 증가하고, 상기 제 2 성분은 상기 제 2 기판으로부터 멀어질수록 그 함량이 증가하도록 형성될 수 있다.According to another feature of the invention, the functional thin film is a first component of the transparent material and a second material of the metal material is sequentially provided from the second substrate, the first component is closer to the second substrate As the content increases, the content of the second component increases as the distance from the second substrate increases.
이 때, 상기 제 1 성분은 SiOx(x≥1), SiNx(x≥1), MgF2, CaF2, Al2O3, SnO2등과 같은 투명한 절연물질로 이루어진 군 및 ITO(Indium tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO, In2O3등과 같은 투명한 도전물질로 이루어진 군 중 적어도 어느 하나의 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 투명한 물질로 구비될 수 있고, 상기 제 2 성분은 Fe, Co, V, Ti, Al, Ag, Si, Ge, Y, Zn, Zr, W, Ta, Cu, Pt로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 금속 물질로 구비될 수 있다.In this case, the first component is made of a transparent insulating material such as SiOx (x≥1), SiNx (x≥1), MgF 2 , CaF 2 , Al 2 O 3 , SnO 2 , and Indium tin Oxide (ITO). , IZO (Indium Zinc Oxide), ZnO, In 2 O 3 It may be provided with at least one transparent material selected from at least one of the group consisting of a transparent conductive material, the second component is Fe, Co It may be provided with at least one metal material selected from the group consisting of, V, Ti, Al, Ag, Si, Ge, Y, Zn, Zr, W, Ta, Cu, Pt.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 기능성 박막은 상기 제 2 기판 상에 CrOx(x≥1)로 구비된 제 1박막과, 상기 제 1 박막의 상부로 Cr으로 구비된 제 2 박막이 형성되어 구비될 수 있다.According to another feature of the invention, the functional thin film is a first thin film provided with CrOx (x≥1) on the second substrate, and a second thin film provided with Cr on top of the first thin film is formed It may be provided.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 기능성 박막과 상기 제 2 전극부의 사이에 도전성 스페이서 또는 도전성 패이스트가 개재될 수 있다.According to another feature of the invention, a conductive spacer or conductive paste may be interposed between the functional thin film and the second electrode portion.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 기능성 박막의 개구부는 도트 또는 스트라이프 상으로 형성될 수 있다.According to another feature of the invention, the opening of the functional thin film may be formed in a dot or stripe shape.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다 .Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 유기 전계 발광 표시 장치는 봉지용 부재 또는 봉지용 기판의 내면에 블랙매트릭스층의 역할과 도전층의 역할을 수행하는 박막을 형성하여전극의 전압강하 방지와 화소간의 색번짐 현상이 개선된 것이다.The organic light emitting display device according to the present invention forms a thin film on the inner surface of the sealing member or the sealing substrate to serve as a black matrix layer and a conductive layer to prevent voltage drop of the electrode and color bleeding between pixels. will be.
도 1은 이러한 유기 전계 발광표시장치 중 AM 타입의 유기 전계 발광 표시장치(AMOLED: Active martix organic light emitting display)의 일 실시예를 나타내 보인 평면도이고, 도 2는 그 중 일부를 나타낸 단면도이다.FIG. 1 is a plan view illustrating an embodiment of an AM type active light emitting display (AMOLED) of the organic light emitting display, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a portion thereof.
도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 AM 타입의 유기 전계 발광 표시장치의 각 부화소(sub-pixel)는 스위칭용인 스위칭 TFT(10)와, 구동용인 구동 TFT(20)의 2개의 박막 트랜지스터와, 캐패시터(30) 및 하나의 유기 전계 발광 소자(이하, "EL소자"라 함, 40)로 이루어질 수 있다. 그러나, 이러한 박막 트랜지스터 및 캐패시터의 개수는 반드시 이에 하정되는 것은 아니며, 원하는 소자의 설계에 따라 이보다 더 많은 수의 박막 트랜지스터 및 캐패시터를 구비할 수 있음은 물론이다.As shown in FIG. 1, each sub-pixel of an AM type organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a switching TFT 10 for switching and a driving TFT for driving. 20, two thin film transistors, a capacitor 30, and one organic electroluminescent element (hereinafter, referred to as "EL element", 40). However, the number of such thin film transistors and capacitors is not necessarily limited thereto, and of course, a larger number of thin film transistors and capacitors may be provided according to a desired device design.
상기 스위칭 TFT(10)는 게이트 라인(51)에 인가되는 스캔(Scan) 신호에 구동되어 데이터 라인(52)에 인가되는 데이터(data) 신호를 전달하는 역할을 한다. 상기 구동 TFT(20)는 상기 스위칭 TFT(10)를 통해 전달되는 데이터 신호에 따라서, 게이트와 소오스 간의 전압차(Vgs)에 의해 EL소자(40)로 유입되는 전류량을 결정한다. 상기 캐패시터(30)는 상기 스위칭 TFT(10)를 통해 전달되는 데이터 신호를 한 프레임동안 저장하는 역할을 한다.The switching TFT 10 is driven by a scan signal applied to the gate line 51 to transfer a data signal applied to the data line 52. The driving TFT 20 determines the amount of current flowing into the EL element 40 by the voltage difference Vgs between the gate and the source in accordance with the data signal transmitted through the switching TFT 10. The capacitor 30 stores a data signal transmitted through the switching TFT 10 for one frame.
도 2에는 이러한 유기 전계 발광 표시장치의 하나의 부화소 중 EL소자(40)와, 구동 TFT(20) 및 캐패시터(30)를 도시한 단면도로, 이하에서는, 이를 중심으로 설명한다.FIG. 2 is a cross-sectional view of the EL element 40, the driving TFT 20, and the capacitor 30 in one subpixel of the organic light emitting display device, which will be described below.
절연성 기판인 1 기판(1)에는 버퍼층(2)이 형성되고, 이 버퍼층(2)의 상부에 화소영역(P)과, 구동영역(D)이 구비된다. 여기서 화소영역(P)이란 EL소자가 형성되어 빛이 발광하는 영역을 말하며, 구동영역(D)이란 이 화소영역(P)을 제외한 TFT 및 캐패시터 등이 형성된 영역을 말하는 것으로, 도 2에는 구동 TFT(20)만이 나타나 있으나, 스위칭 TFT(10)가 형성된 영역을 모두 포함한다.A buffer layer 2 is formed on one substrate 1, which is an insulating substrate, and the pixel region P and the driving region D are provided on the buffer layer 2. Here, the pixel region P refers to a region in which EL elements are formed to emit light, and the driving region D refers to a region in which TFTs and capacitors, etc., except for the pixel region P are formed. Although only 20 is shown, it includes all the areas in which the switching TFT 10 is formed.
구동영역(D)의 구동 TFT(20)는 도 2에서 볼 수 있듯이, 버퍼층(2) 상에 형성된 반도체 활성층(21)과, 이 반도체 활성층(21)의 상부에 형성된 게이트 절연막(22)과, 게이트 절연막(22) 상부의 게이트 전극(23)을 갖는다.As shown in FIG. 2, the driving TFT 20 of the driving region D includes the semiconductor active layer 21 formed on the buffer layer 2, the gate insulating film 22 formed on the semiconductor active layer 21, The gate electrode 23 is disposed over the gate insulating film 22.
상기 반도체 활성층(21)은 비정질 실리콘 박막 또는 다결정질 실리콘 박막으로 형성될 수 있다. 이 반도체 활성층은 N형 또는 P형 불순물이 고농도로 도핑된 소스 및 드레인 영역을 갖는다.The semiconductor active layer 21 may be formed of an amorphous silicon thin film or a polycrystalline silicon thin film. This semiconductor active layer has source and drain regions doped with N-type or P-type impurities at a high concentration.
반도체 활성층(21)의 상부에는 SiO2등에 의해 게이트 절연막(22)이 구비되고, 게이트 절연막(22) 상부의 소정 영역에는 MoW, Al/Cu 등으로 도전막으로 게이트 전극(23)이 형성된다. 상기 게이트 전극(23)은 캐패시터(30)의 제 1 전극(31)과 연결되어 TFT 온/오프 신호를 공급하는 것으로, 반도체 활성층(21)의 채널 영역 상부에 형성된다.The gate insulating film 22 is provided on the upper surface of the semiconductor active layer 21 by SiO 2, etc., and the gate electrode 23 is formed on the predetermined area above the gate insulating film 22 by a conductive film of MoW, Al / Cu, or the like. The gate electrode 23 is connected to the first electrode 31 of the capacitor 30 to supply a TFT on / off signal and is formed on the channel region of the semiconductor active layer 21.
이 게이트 전극(23)의 상부로 중간 절연막(24)이 형성되고, 컨택 홀을 통해 소스 전극(25)과 드레인 전극(26)이 각각 반도체 활성층(21)의 소스 영역 및 드레인 영역에 접하도록 형성된다. 상기 소스 전극(25)은 도 1의 구동 라인(53)과 연결되어 반도체 활성층(21)에 구동을 위한 레퍼런스 공통전압을 공급하고, 상기 드레인 전극(26)은 구동 TFT(20)와 EL 소자(40)를 연결시켜 EL 소자(40)에 구동 전원을 인가해 준다. 상기 구동 라인(53)은 캐패시터(30)의 제 2 전극(32)에 연결되어 있다.The intermediate insulating film 24 is formed on the gate electrode 23, and the source electrode 25 and the drain electrode 26 are in contact with the source region and the drain region of the semiconductor active layer 21 through contact holes. do. The source electrode 25 is connected to the driving line 53 of FIG. 1 to supply a reference common voltage for driving the semiconductor active layer 21, and the drain electrode 26 is the driving TFT 20 and the EL element ( 40 is connected to apply driving power to the EL element 40. The drive line 53 is connected to the second electrode 32 of the capacitor 30.
소스 및 드레인 전극(25)(26) 상부로는 SiO2등으로 이루어진 패시베이션막(27)이 형성되고, 이 패시베이션 막(27)의 상부에는 컨택홀에 의해 상기 드레인 전극(26)과 연결된 EL 소자(40)의 제 1 전극부(41)가 형성된다.A passivation film 27 made of SiO 2 or the like is formed on the source and drain electrodes 25 and 26, and an EL element connected to the drain electrode 26 by a contact hole is formed on the passivation film 27. The first electrode portion 41 of 40 is formed.
EL 소자(40)는 전류의 흐름에 따라 적, 녹, 청색의 빛을 발광하여 소정의 화상 정보를 표시하는 것으로, 도 2에서 볼 수 있듯이, 구동 TFT(20)의 드레인 전극(25)에 연결되어 애노우드 전극의 기능을 하는 제 1 전극부(41)와, 전체 화소를 덮도록 구비되어 캐소오드 전극의 기능을 하는 제 2 전극부(43)와, 이들 제 1 전극부(41) 및 제 2 전극부(43)의 사이에 배치되어 발광하는 유기막(42)으로 구성된다. 이 때, 제 1 전극부(41)를 캐소오드, 제 2 전극부(43)를 애노우드로 사용할 수 있음은 물론이다.The EL element 40 emits red, green, and blue light in accordance with the flow of current to display predetermined image information. As shown in FIG. 2, the EL element 40 is connected to the drain electrode 25 of the driving TFT 20. A first electrode portion 41 serving as an anode electrode, a second electrode portion 43 provided to cover the entire pixel, and serving as a cathode electrode, these first electrode portions 41 and a first electrode portion 41; It consists of the organic film 42 arrange | positioned between 2 electrode parts 43, and light-emits. At this time, it is a matter of course that the first electrode portion 41 can be used as a cathode and the second electrode portion 43 can be used as an anode.
ITO 등에 의해 형성된 제 1 전극부(41)의 상부로는 아크릴 등으로 평탄화막(28)이 형성되고, 이 평탄화막(28)에 소정의 개구부(28a)를 형성한 후, 이 개구부(28a)에 유기막(42) 및 캐소오드 전극인 제 2 전극부(43)를 순차로 형성한다.On top of the first electrode portion 41 formed by ITO or the like, a flattening film 28 is formed of acryl or the like, and after the predetermined opening 28a is formed in the flattening film 28, the opening 28a is formed. The organic film 42 and the second electrode portion 43, which is a cathode electrode, are formed sequentially.
유기막(42)은 저분자 또는 고분자 유기막이 사용될 수 있는 데, 저분자 유기막을 사용할 경우 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 유기 발광층(EML: Emission Layer), 전자 수송층(EIL: Electron Injection Layer), 전자 주입층(ETL: Electron Transport Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있으며, 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 비롯해 다양하게 적용 가능하다. 이들 저분자 유기막은 진공증착의 방법으로 형성된다.The organic layer 42 may be a low molecular or high molecular organic layer. When the low molecular organic layer is used, a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), and an organic emission layer (EML) may be used. , Electron Injection Layer (EIL), Electron Transport Layer (ETL), etc. may be formed by stacking in a single or complex structure, the usable organic materials are copper phthalocyanine (CuPc: copper phthalocyanine), N, N-di (naphthalen-1-yl) -N, N'-diphenyl-benzidine (N, N'-Di (naphthalene-1-yl) -N, N'-diphenyl-benzidine: NPB), Tris Various applications include, for example, tris-8-hydroxyquinoline aluminum (Alq3). These low molecular weight organic films are formed by the vacuum deposition method.
고분자 유기막의 경우에는 대개 홀 수송층(HTL) 및 발광층(EML)으로 구비된 구조를 가질 수 있으며, 이 때, 상기 홀 수송층으로 PEDOT를 사용하고, 발광층으로 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 유기물질을 사용하며, 이를 스크린 인쇄나 잉크젯 인쇄방법으로 형성할 수 있다.In the case of the polymer organic film, it may have a structure generally provided with a hole transport layer (HTL) and a light emitting layer (EML), wherein PEDOT is used as the hole transport layer, and a poly-phenylenevinylene (PPV) and polyfluorene are used as the light emitting layer. Polymer organic materials such as (polyfluorene) are used and can be formed by screen printing or inkjet printing.
캐소오드 전극인 제 2 전극부(43)는 제 1 기판(1)쪽으로 발광하는 배면발광형인 경우 Al/Ca 등으로 전면 증착하여 형성하고, 제 2 기판(3)쪽으로 발광하는 전면발광형인 경우에는 Mg-Ag 등 금속에 의해 얇은 반투과성 박막을 형성한 후, 그 위로 투명한 ITO를 형성한다.The second electrode portion 43, which is a cathode electrode, is formed by depositing the entire surface with Al / Ca or the like in the case of the bottom emission type emitting light toward the first substrate 1, and in the case of the top emission type emitting light toward the second substrate 3, respectively. After forming a thin semi-permeable thin film with a metal such as Mg-Ag, transparent ITO is formed thereon.
이렇게, 제 2 전극부(43)를 형성한 후에는 그 상면으로 제 2 기판(3)이 접합되어 밀봉된다. 이 때, 제 2 기판(3)의 상기 제 2 전극부(43)에 접하는 면에는 소정의 기능성 박막(4)이 더 형성되는 데, 이 기능성 박막(4)은 적어도 상기 제 2 전극부(43)에 접하는 부분에 도전성 물질이 포함되도록 하여 제 2 전극부(43)의 전압강하를 방지하는 버스(bus) 전극의 기능을 하도록 한다.Thus, after forming the 2nd electrode part 43, the 2nd board | substrate 3 is joined and sealed by the upper surface. At this time, a predetermined functional thin film 4 is further formed on the surface of the second substrate 3 that is in contact with the second electrode portion 43, and the functional thin film 4 is at least the second electrode portion 43. The conductive material is included in the portion in contact with the C) so as to function as a bus electrode that prevents the voltage drop of the second electrode portion 43.
상기 기능성 박막(4)은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 기능성 박막(3)은 상기 제 2 기판(3)으로부터 투명한 물질인 제 1 성분과, 금속 물질인 제 2 성분이 도 3에서 볼 수 있는 바와 같은 서로 반대되는 농도구배를 갖도록 순차로 형성된 것일 수 있다. 즉, 제 2 기판(3)으로부터 멀어질수록 제 1 성분의 함량은 감소하고, 제 2 성분의 함량은 증가하도록 형성하는 것이다.According to an exemplary embodiment of the present invention, the functional thin film 4 may include a first component, which is a transparent material from the second substrate 3, and a second component, which is a metal material, in FIG. 3. It can be formed in order to have a concentration gradient opposite to each other as can be seen. That is, as the distance from the second substrate 3 increases, the content of the first component decreases and the content of the second component increases.
이 때, 상기 제 1 성분은 SiOx(x≥1), SiNx(x≥1), MgF2, CaF2, Al2O3, SnO2등과 같은 투명한 절연물질로 이루어진 군 및 ITO(Indium tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO, In2O3등과 같은 투명한 도전물질로 이루어진 군 중 적어도 어느 하나의 군에서 선택되는 적어도 하나 이상의 투명한 물질로 구비될 수 있으며, 상기 제 2 성분은 Fe, Co, V, Ti, Al, Ag, Si, Ge, Y, Zn, Zr, W, Ta, Cu, Pt로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나 이상의 금속 물질로 구비될 수 있다.In this case, the first component is made of a transparent insulating material such as SiOx (x≥1), SiNx (x≥1), MgF 2 , CaF 2 , Al 2 O 3 , SnO 2 , and Indium tin Oxide (ITO). , IZO (Indium Zinc Oxide), ZnO, In 2 O 3 It may be provided with at least one transparent material selected from at least one of the group consisting of a transparent conductive material, the second component is Fe, Co It may be provided with at least one metal material selected from the group consisting of, V, Ti, Al, Ag, Si, Ge, Y, Zn, Zr, W, Ta, Cu, Pt.
상기 기능성 박막(4)의 상기 제1,2성분의 물질은 상술한 바와 같은 물질에 한정되지는 않는다. 즉, 상기 제1성분인 투명한 물질과 제 2 성분인 금속 물질을 농도구배를 갖도록 형성하되, 금속 물질이 상기 제 2 전극부(43)와 접촉되는 기능성 박막(4)의 하면에 집중적으로 분포되도록 하여 제 2 전극부(43)의 버스전극의 역할을 할 수 있도록 함이 바람직하다.The material of the first and second components of the functional thin film 4 is not limited to the above materials. That is, the transparent material as the first component and the metal material as the second component are formed to have a concentration gradient, so that the metal material is concentrated on the lower surface of the functional thin film 4 in contact with the second electrode portion 43. It is preferable to be able to serve as a bus electrode of the second electrode portion 43.
본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따르면, 상기 기능성 박막(4)과 제 2 전극부(23)의 사이에는 이들의 전기적 접촉력을 높이기 위하여 도 4에 도시된 바와같이 도전성 스페이서 또는 도전성 페이스트(5)중의 적어도 하나를 개재시킬 수 있다.According to another preferred embodiment of the present invention, the conductive spacer or the conductive paste 5 as shown in FIG. 4 to increase the electrical contact force between the functional thin film 4 and the second electrode portion 23. At least one of them may be interposed.
한편, 상기와 같이 제 2 전극부(43)의 버스 전극 기능을 할 수 있는 기능성 박막(4)은 전체적으로 검은색을 띠게 된다. 따라서, 제 2 기판(3)의 방향으로 빛이 발광되는 전면 발광형 유기 전계 발광 표시장치의 경우 이 기능성 박막(4)은 제 2 기판(3)의 외측으로부터의 외광을 흡수하는 외광 흡수층, 즉, 블랙 매트릭스(Black matrix)의 기능을 하도록 할 수 있다. 따라서, 이 때에는 도 2에서 볼 수 있는 기능성 박막(4)에 EL소자(40)의 유기막(42)에서 발광하는 빛이 외부로 투과될 수 있도록 소정 패턴의 개구부(4a)를 형성해야 한다. 즉, 기능성 박막(4)에 개구부(4a)를 형성함으로써 도 2에서 볼 수 있듯이, 화소 영역(P)의 빛이 발광하는 발광부가 구획되도록 한다. 이 발광부의 구획은 도 5에 도시된 바와 같이 도트상으로 다수개의 개구부들로 형성되거나 도 6에 도시된 바와 같이 스트라이프 상으로 형성될 수 있다. 그리고, 도 4에서 볼 수 있듯이, 도전성 스페이서나 도전성 페이스트(5)가 형성된 때에는 이 도전성 스페이서나 도전성 페이스트(5)에도 동일 패턴의 개구부(5a)를 형성해야 함은 물론이다.On the other hand, as described above, the functional thin film 4 capable of functioning as the bus electrode of the second electrode portion 43 becomes black as a whole. Therefore, in the case of the top emission type organic electroluminescent display in which light is emitted in the direction of the second substrate 3, the functional thin film 4 is an external light absorbing layer that absorbs external light from the outside of the second substrate 3, that is, In addition, it can function as a black matrix. Therefore, in this case, an opening 4a of a predetermined pattern must be formed in the functional thin film 4 shown in FIG. 2 so that light emitted from the organic film 42 of the EL element 40 can be transmitted to the outside. That is, by forming the opening portion 4a in the functional thin film 4, as shown in FIG. 2, the light emitting portion for emitting light of the pixel region P emits light. The compartment of the light emitting part may be formed of a plurality of openings in a dot shape as shown in FIG. 5 or in a stripe shape as shown in FIG. 6. 4, when the conductive spacers or the conductive pastes 5 are formed, the openings 5a of the same pattern must be formed in the conductive spacers or the conductive pastes 5 as a matter of course.
이처럼, 상기 기능성 박막(4)은 제 2 전극부(23)의 전압강하를 방지함과 아울러 화소간의 색간섭을 방지하기 위한 블랙매트릭스의 기능을 겸하게 된다.As described above, the functional thin film 4 serves as a black matrix to prevent voltage drop of the second electrode part 23 and to prevent color interference between pixels.
한편, 상기와 같은 기능성 박막(4)은 이 밖에도 다양한 방법에 의해 형성할 수 있는 데, 즉, 상기 제 2 기판(3)으로부터 제2 전극부(23)를 향하여 CrOx(x≥1)로 구비된 제 1박막과, Cr으로 구비된 제 2 박막을 순차로 성막하여 형성할 수도있고, 제 2 전극부(23)를 향한 면에 도전 물질층이 형성된 흑연계 블랙 매트릭스를 사용할 수도 있다.On the other hand, the functional thin film 4 as described above can be formed by other methods, that is, provided as CrOx (x ≧ 1) from the second substrate 3 toward the second electrode portion 23. The first thin film and the second thin film made of Cr may be sequentially formed and a graphite black matrix having a conductive material layer formed on the surface facing the second electrode portion 23 may be used.
상술한 바와 같이 구성된 유기 전계발광 표시 장치는 제 1 전극부(21) 및 제 2 전극부(23)에 소정의 전압이 인가되면, 양극인 제 1 전극(21)로부터 주입된 홀(hole)이 유기 발광층으로 이동되고, 전자는 제 2 전극부(23)로부터 유기 발광층으로 주입된다. 이 유기 발광층에서 전자와 홀이 재결합하여 여기자(exiton)를 생성하고, 이 여기자가 여기상태에서 기저상태로 변화됨에 따라, 발광층의 형광성 분자가 발광함으로써 화상이 형성된다.In the organic electroluminescent display device configured as described above, when a predetermined voltage is applied to the first electrode portion 21 and the second electrode portion 23, holes injected from the first electrode 21, which is an anode, are formed. The electrons are transferred to the organic light emitting layer, and electrons are injected into the organic light emitting layer from the second electrode part 23. In this organic light emitting layer, electrons and holes recombine to generate excitons, and as the excitons change from the excited state to the ground state, the fluorescent molecules in the light emitting layer emit light to form an image.
상술한 바와 같이 구동되는 유기 전계 발광 표시장치는 상기 제 2 기판(3)의 상기 제 2 전극부(23)에 접하는 면에 기능성 박막(4)이 형성되어 있으므로 제2전극부(23)의 전압강하를 방지할 수 있고, 아울러, 외부로부터 입사되는 광의 반사를 방지할 수 있다.In the organic electroluminescent display device driven as described above, since the functional thin film 4 is formed on the surface of the second substrate 3 in contact with the second electrode portion 23, the voltage of the second electrode portion 23 is increased. The drop can be prevented, and the reflection of light incident from the outside can be prevented.
이상은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 AM형 유기 전계 발광 표시장치에 대하여 설명한 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 수동구동방식인 PM(Passive Matrix)형 유기 전계 발광 표시장치에도 그대로 적용될 수 있음은 물론이다. 다만, PM형 유기 전계 발광 표시장치에서는 캐소오드가 소정의 패턴으로 형성될 수 있으므로, 상기 기능성 박막도 이 패턴에 대응되도록 형성될 수 있다.The above description has been given of an AM type organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention, but the technical concept of the present invention can be applied to a passive matrix type organic light emitting display device, which is a passive driving method. Of course. However, in the PM type organic light emitting display device, since the cathode may be formed in a predetermined pattern, the functional thin film may also be formed to correspond to the pattern.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 유기 전계 발광 표시장치에 의하면, 캐소오드 전극의 기능을 할 수 있는 제 2 전극부의 저항 증가를 근본적으로 해결할수 있다.According to the organic light emitting display device of the present invention made as described above, it is possible to fundamentally solve the increase in the resistance of the second electrode portion which can function as a cathode electrode.
따라서, 전면 증착된 캐소오드 전극의 전압 강하 현상을 줄일 수 있다.Therefore, the voltage drop phenomenon of the entire surface deposited cathode electrode can be reduced.
특히, 투명한 캐소오드 전극을 형성한 경우에도 상기 기능성 박막으로 캐소오드 버스 전극을 형성함으로서 전압 강하 현상을 현저히 줄일 수 있고, 이에 따라 보다 품질이 우수한 전면 발광형 유기 전계 발광 표시장치의 제공이 가능해 진다.In particular, even when the transparent cathode electrode is formed, the cathode bus electrode is formed of the functional thin film to significantly reduce the voltage drop, thereby providing a more excellent top-emitting organic light emitting display device. .
본 발명에 따르면, 상기와 같은 기능성 박막에 의해 캐소오드 전극의 전압 강하를 방지함과 동시에, 이 기능성 박막을 블랙 매트릭스로서도 사용할 수 있어 외광의 반사율을 대폭 줄이고, 구현되는 화상의 콘트라스트와 휘도를 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the functional thin film as described above prevents the voltage drop of the cathode electrode, and can also be used as a black matrix, significantly reducing the reflectance of external light and improving the contrast and brightness of the image to be realized. You can.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Could be. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.
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