KR20070073346A - Light emitting diode and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래 전계발광소자의 구조도.1 is a structural diagram of a conventional electroluminescent device.
도 2는 종래 전계발광소자의 부분 확대도.2 is a partially enlarged view of a conventional electroluminescent device.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전계발광소자의 구조도.3 is a structural diagram of an electroluminescent device according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전계발광소자의 부분 확대도.4 is a partially enlarged view of an electroluminescent device according to an embodiment of the present invention.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일실시예에 따른 전계발광소자의 단계별 제조 공정도.5a to 5e is a step-by-step manufacturing process of the electroluminescent device according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
10 : 종래 전계발광소자 12 : 기판10 conventional
14 : 박막트랜지스터부 14a : 소스14: thin
14b : 활성층 14c : 드레인14b:
14d : 게이트 전극 14e : 제 1 금속 전극14d:
14f : 제 2 금속 전극 16 : 게이트 절연막14f: second metal electrode 16: gate insulating film
18 : 제 1 층간 절연막 20 : 애노드 전극18: first interlayer insulating film 20: anode electrode
22 : 제 2 층간 절연막 24 : 발광부22: second interlayer insulating film 24: light emitting portion
24a : 정공 주입/수송층 24b : 발광층24a: hole injection /
24c : 전자 주입/수송층 26 : 캐소드 전극24c: electron injection / transport layer 26: cathode electrode
28 : 쉴드캡 40 : 제 1 기판28: shield cap 40: the first substrate
42 : 박막트랜지스터부 42a : 소스42: thin
42b : 활성층 42c : 드레인42b:
42d : 게이트 전극 42e : 제 1 금속 전극42d:
42f : 제 2 금속 전극 44 : 게이트 절연막42f: second metal electrode 44: gate insulating film
46 : 제 1 층간 절연막 48 : 애노드 전극46: first interlayer insulating film 48: anode electrode
50 : 제 2 층간 절연막 52 : 제 1 정공 주입/수송층50: second interlayer insulating film 52: first hole injection / transport layer
54 : 제 1 발광층 56 : 제 1 전자 주입/수송층54: first light emitting layer 56: first electron injection / transport layer
58 : 제 1 캐소드 전극 70 : 제 2 기판58: first cathode electrode 70: second substrate
72 : 보조 캐소드 전극 74 : 제 2 캐소드 전극72: secondary cathode electrode 74: second cathode electrode
76 : 구분 절연막 78 : 제 2 전자 주입/수송층76: separator insulating film 78: second electron injection / transport layer
80 : 제 2 발광층 82 : 제 2 정공 주입/수송층80: second light emitting layer 82: second hole injection / transport layer
84 : 제 2 애노드 전극 C : 연결 전극84: second anode electrode C: connection electrode
L1 : 제 1 발광부 L2 : 제 2 발광부L1: first light emitting part L2: second light emitting part
P : 격벽 S : 스페이서P: bulkhead S: spacer
본 발명은 전계발광소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an electroluminescent device and a method of manufacturing the same.
이하, 종래 기술 및 본 발명을 설명함에 있어 전계발광소자의 발광부에 유기 발광층을 적용한 경우로 예를 들어 설명한다.In the following description, the organic light emitting layer is applied to the light emitting unit of the electroluminescent device in the prior art and the present invention.
전계발광소자는 전자(election)주입 전극(cathode)과 정공(hole)주입 전극(anode)으로부터 각각 전자와 정공을 발광층 내부로 주입시켜, 주입된 전자와 정공이 결합한 엑시톤(exciton)이 여기상태로부터 기저상태로 떨어질 때 발광하는 자발광 소자이다.The electroluminescent device injects electrons and holes into the light emitting layer from an electron injection electrode and a hole injection electrode, respectively, and excitons of the injected electrons and holes combine from the excited state. It is a self-luminous device that emits light when it falls to the ground state.
이러한, 전계발광소자는 구동방식에 따라 수동매트릭스형 전계발광소자(Passive Matrix Organic Emitting Light Diode: PMOELD)와 능동매트릭스형 전계발광소자(Active Matrix Organic Emitting Light Diode : AMOELD)로 구분된다.The electroluminescent device is classified into a passive matrix organic light emitting diode (PMOELD) and an active matrix organic light emitting diode (AMOELD) according to a driving method.
또한, 전계발광소자는 빛이 방출되는 방향에 따라 전면발광(Top-Emission) 방식과 배면발광(Bottom-Emission) 방식으로 구분된다. In addition, the EL device is classified into a top emission method and a bottom emission method according to a direction in which light is emitted.
한편, 전계발광소자가 응용되는 이동단말기 또는 디스플레이 장치 등과 같은 분야의 기술발전에 따라, 빛이 방출되는 방향을 어느 한 방향으로 한정하지 않고, 양면으로 빛을 방출하는 양면발광 디스플레이 방식도 개발되고 있다.Meanwhile, according to technological developments in fields such as a mobile terminal or a display device to which an electroluminescent device is applied, a double-sided light emitting display method that emits light to both sides without developing a direction in which light is emitted in one direction is also being developed. .
이하, 종래 전계발광소자의 구조에 대하여 도시 참조하여 설명한다.Hereinafter, the structure of a conventional electroluminescent device will be described with reference to the drawings.
도 1은 종래 전계발광소자(10)의 구조도이다.1 is a structural diagram of a conventional
도 1을 참조하면, 종래 전계발광소자(10)는 구동 소자가 패터닝 된 기판(12) 상에 정공 주입/수송층과 발광층 및 전자 주입/수송층으로 구성된 발광부(24)가 형성되어 있었다. 또한, 일측부에 게터(getter)가 구비된 쉴드캡(28)으로 봉지되어 있었다.Referring to FIG. 1, in the
이하, 종래 전계발광소자(10)의 구조를 확대 도시하여 상술한다.Hereinafter, the structure of the conventional
도 2는 종래 전계발광소자의 부분 확대도로서 도 1의 A영역을 확대 도시하였다.FIG. 2 is an enlarged view of a portion of a conventional electroluminescent device, and shows an enlarged area A of FIG. 1.
도 2를 참조하면, 기판(12) 상에 선택적으로 반도체 층이 형성되되, 그 일부에 B 또는 P와 같은 불순물이 첨가되어 박막트랜지스터부(14)의 소스(14a), 활성층(14b), 드레인(14c)이 형성되어 있었다.Referring to FIG. 2, a semiconductor layer is selectively formed on the
계속해서, 전술한 소스(14a), 활성층(14b), 드레인(14c) 상에 게이트 절연막(16)이 형성되며, 그 위에 게이트 전극(14d)가 형성되어 있었고, 전술한 게이트 전극(14d)을 덮는 구조로 제 1 층간 절연막(18)이 형성되어 있었다. 전술한 제 1 층간 절연막(18) 상에는 전술한 박막트랜지스터부(14)를 기준으로 구분되도록 애노드 전극(20)이 형성되어 있었다. 또한, 전술한 소스(14a)와 드레인(14c)이 각각 노출되도록 제 1 및 제 2 금속 전극(14e, 14f)이 형성되어 있었고, 이때 제 2 금속 전극(14f)은 애노드 전극(20)과 전기적으로 연결되어 있었다. Subsequently, the
이어서, 도시한 바 인접하는 애노드 전극(20)의 가장자리 일부분과 애노드 전극(20) 사이를 덮는 구조로 제 2 층간 절연막(22)이 형성되어 있었고, 그 위에 정공 주입/수송층(24a)과 발광층(24b) 및 전자 주입/수송층(24c)이 순서대로 적층 된 구조의 발광부(24)가 형성되어 있었으며, 그 위에 캐소드 전극(26)이 형성되어 있었다. Subsequently, a second
이상과 같은 종래 전계발광소자는 하나의 기판에 전면 발광형(Top-Emission)이나 배면 발광형(Bottom-Emission) 중 어느 하나의 선택적 구현만이 가능했으며, 양면 발광형의 표시장치에 적용하려면 도 1 에 도시한 바와 같은 전계발광소자가 적용된 두 개의 따로 제작한 패널을 쉴드캡 간에 맞닿는 구조로 구성해야하므로 표시장치의 두께가 매우 두꺼워지는 단점이 있었다.The conventional electroluminescent device as described above has only been possible to implement either a top emission type or a bottom emission type on a single substrate. Since the two separately manufactured panels to which the electroluminescent device is applied as shown in FIG. 1 must be configured to be in contact with the shield cap, the thickness of the display device is very thick.
이와 같이 종래 전계발광소자는 경박단소를 지향하는 제품 트랜드에 반하는 문제점으로 인해 소비자의 욕구에 부합하는 제품 적용면에 있어서 많은 제약을 받게 되었다. As such, the conventional electroluminescent device has been subject to many limitations in terms of application of products to meet the needs of consumers due to problems against the light and small product trend.
또한, 종래 전계발광소자는 발광하는 방향에 따라 ITO와 같은 투명 전극을 사용해야 하므로 전극의 면저항이 증가하여 발광 효율이 크게 저하되는 문제가 있었다. In addition, the conventional electroluminescent device has to use a transparent electrode such as ITO according to the direction of light emission, so there is a problem that the surface resistance of the electrode is increased to significantly reduce the luminous efficiency.
이상과 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 소자의 전극 구조를 개선함으로써 하나의 구동부로 양면 발광이 가능하며, 경박단소화가 가능한 전계발광소자를 제공하는 데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an electroluminescent device capable of emitting light on both sides with a single driving part and improving light and short size by improving the electrode structure of the device.
또한, 본 발명은 전계발광소자의 전극의 면저항을 낮추어 발광 효율을 향상시킨 전계발광소자를 제공하는 데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide an electroluminescent device having improved light emission efficiency by lowering the sheet resistance of the electrode of the electroluminescent device.
다른 측면에서, 본 발명은 전술한 바와 같이 하나의 구동부로 양면 발광이 가능하며 경박단소화가 가능하고, 발광 효율을 크게 향상시킨 전계발광소자의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. In another aspect, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an electroluminescent device capable of light emission on both sides with one driving unit, light and small and short, and greatly improve the light emitting efficiency as described above.
이러한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 제 1 기판 상에 형성된 박막트랜지스터부와, 전술한 제 1 기판 상에 두 개의 전극 사이에 발광부가 형성된 구조로 두 개의 전극 중 어느 하나가 전술한 박막트랜지스터부의 드레인과 전기적으로 연결되도록 형성된 제 1 발광 단위부와, 제 2 기판 상에 두 개의 전극 사이에 발광부가 형성된 구조로 형성되되, 전술한 두 개의 전극 중 어느 하나가 부분적으로 전류 세기가 큰 영역을 포함하는 제 2 발광 단위부와, 전술한 제 1 발광 단위부와 제 2 발광 단위부 사이에 형성되며, 전술한 박막트랜지스터부의 드레인 또는 전술한 박막트랜지스터부의 드레인과 전기적으로 연결된 제 1 발광 단위부의 전극 중 어느 하나와, 전술한 제 2 발광 단위부의 두 개의 전극 중 어느 하나를 전기적으로 연결하는 연결부를 포함하는 전계발광소자를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is a thin film transistor portion formed on the first substrate and the light emitting portion is formed between the two electrodes on the first substrate described above, any one of the two electrodes is the thin film transistor portion described above. The first light emitting unit is formed to be electrically connected to the drain, and the light emitting unit is formed between the two electrodes on the second substrate, wherein one of the two electrodes includes a region having a large current intensity. Among the electrodes of the first light emitting unit unit, which is formed between the second light emitting unit unit and the above-described first light emitting unit unit and the second light emitting unit unit, and electrically connected to the drain of the thin film transistor unit or the drain of the thin film transistor unit described above. Any and a connection including a connecting portion for electrically connecting any one of the two electrodes of the second light emitting unit described above It provides a light emitting device.
전술한 전계발광소자에 있어서, 전술한 제 2 발광 단위부의 두 개의 전극 중 제 2 기판에 상대적으로 더 가깝게 형성된 전극은 빛 투과성이 있는 전극인 것을 특징으로 한다.In the above-described electroluminescent device, an electrode formed closer to the second substrate of the two electrodes of the second light emitting unit described above is an electrode having light transmittance.
한편, 전술한 제 2 발광 단위부의 전류 세기가 큰 영역은 전술한 빛 투과성이 있는 전극에 형성되며, 이웃하는 전극보다 두껍게 형성되거나 전기전도도가 큰 재료로 도핑된 것을 특징으로 한다.On the other hand, the region of the above-described second light emitting unit having a large current intensity is formed on the above-mentioned light transmitting electrode, it is characterized in that it is formed thicker than the neighboring electrode or doped with a material having a high electrical conductivity.
다른 측면에서, 전술한 제 2 발광 단위부의 전류 세기가 큰 영역은 전술한 빛 투과성이 있는 전극에 형성되며, 재료가 다른 두 개 이상의 층으로 형성된 것을 특징으로 한다.In another aspect, the region in which the current intensity of the second light emitting unit is large is formed in the above-mentioned light transmitting electrode, and the material is formed of two or more layers having different materials.
전술한 제 2 기판은 제 2 발광 단위부의 발광부의 형성 영역과, 전술한 제 2 발광 단위부의 두 개의 전극 중 제 2 기판에 상대적으로 더 멀리 형성된 전극의 형성 영역을 각각 그 이웃하는 발광부와 전극의 형성 영역과 구분하도록 형성된 격벽을 포함하며, 전술한 제 2 발광 단위부의 전류 세기가 큰 영역은 상기 격벽이 형성된 위치에 대응하여 형성된 것을 특징으로 한다.The above-described second substrate has a region where the light emitting portion of the second light emitting unit is formed, and a region where the light emitting portion adjacent to the second substrate of the second light emitting unit is formed relatively further to the second substrate. And a partition wall formed to distinguish the formation region of the second light emitting unit, wherein the region having the large current intensity of the second light emitting unit is formed corresponding to the position at which the partition wall is formed.
한편, 전술한 박막트랜지스터부는 PMOS(P-channel Metal-Oxide Semiconductor) 타입인 것을 특징으로 한다.On the other hand, the above-mentioned thin film transistor portion is characterized in that the PMOS (P-channel Metal-Oxide Semiconductor) type.
또한, 전술한 발광부에는 유기물 발광층이 적용된 것을 특징으로 한다.In addition, the above-described light emitting unit is characterized in that the organic light emitting layer is applied.
다른 측면에서, 이상과 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 제 1 기판 상에 박막트랜지스터부를 형성하는 구동부 형성단계와, 전술한 제 1 기판 상에 두 개의 전극 사이에 발광부가 형성된 구조로 제 1 발광 단위부를 형성하되, 두 개의 전극 중 어느 하나를 전술한 박막트랜지스터부의 드레인과 전기적으로 연결시키는 제 1 발광 단위부 형성단계와, 제 2 기판 상에 두 개의 전극 사이에 발광부가 형성된 구조로 제 2 발광 단위부를 형성하되, 전술한 두 개의 전극 중 어느 하나에 부분적으로 전류 세기가 큰 영역을 형성하는 제 2 발광 단위부 형성단계와, 전술한 제 1 발광 단위부와 제 2 발광 단위부 사이에 연결부를 형성하되, 박막트랜지스터부의 드레인, 또는 박막트랜지스터부의 드레인과 전기적으로 연결된 제 1 발광 단 위부의 전극 중 어느 하나와, 제 2 발광 단위부의 두 개의 전극 중 어느 하나를 전기적으로 연결하도록 연결부를 형성하는 연결부 형성단계를 포함하는 전계발광소자의 제조방법을 제공한다.In another aspect, in order to solve the above problems, the present invention provides a driving part forming step of forming a thin film transistor part on a first substrate, and the first light emitting device having a light emitting part formed between two electrodes on the first substrate. Forming a unit portion, the first light emitting unit portion forming step of electrically connecting any one of the two electrodes to the drain of the above-described thin film transistor portion, and the second light emission in the structure of the light emitting portion formed between the two electrodes on the second substrate A second light emitting unit part forming step of forming a unit part, and forming a region having a large current intensity partially on any one of the two electrodes described above; and a connecting part between the first light emitting unit part and the second light emitting unit part described above. And any one of a drain of the thin film transistor portion or an electrode of the first light emitting unit electrically connected to the drain of the thin film transistor portion, It provides a method of manufacturing an electroluminescent device comprising a connecting portion forming step of forming a connecting portion to electrically connect any one of the two electrodes of the second light emitting unit.
전술한 전계발광소자의 제조방법에 있어서, 제 2 발광 단위부 형성단계에서는 제 2 기판에 상대적으로 더 가깝게 형성되는 전극을 빛 투과성이 있는 재질로 형성하는 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing the electroluminescent device described above, in the forming of the second light emitting unit part, an electrode formed closer to the second substrate is formed of a material having light transmittance.
한편, 전술한 제 2 발광 단위부 형성단계에서는 제 2 발광 단위부의 전류 세기가 큰 영역을 빛 투과성이 있는 전극에 형성하되, 이웃하는 전극보다 두껍게 전극을 형성하거나 전기전도도가 큰 재료로 도핑하여 형성하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, in the above-described second light emitting unit portion forming step, a region having a large current intensity of the second light emitting unit portion is formed on an electrode having light transmission, but is formed by forming an electrode thicker than a neighboring electrode or by doping with a material having a high electrical conductivity. Characterized in that.
다른 측면에서, 전술한 제 2 발광 단위부 형성단계에서는 제 2 발광 단위부의 전류 세기가 큰 영역을 빛 투과성이 있는 전극에 형성하되, 서로 다른 재료를 채택 적용하여 두 개 이상의 층으로 전극을 구분 형성하는 것을 특징으로 한다.In another aspect, in the above-described second light emitting unit portion forming step, a region having a large current intensity of the second light emitting unit portion is formed on the light transmitting electrode, and the electrode is divided into two or more layers by adopting different materials. Characterized in that.
전술한 제 2 발광 단위부 형성단계에서는 제 2 기판 상에 하나의 전극을 형성하고 그 위에 격벽을 선택적으로 형성한 다음 발광부와 다른 하나의 전극을 순차적으로 적층 형성하여 제 2 발광 단위부를 형성하되, 격벽을 제 2 발광 단위부의 전류 세기가 큰 영역에 대응되는 위치에 형성하며, 전술한 발광부 및 다른 하나의 전극을 각각의 형성영역이 격벽을 기준으로 그 이웃하는 발광부 및 전극의 형성영역과 구분되도록 형성하는 것을 특징으로 한다.In the above-described second light emitting unit part forming step, one electrode is formed on the second substrate, and a partition wall is selectively formed thereon, and then the light emitting part and the other electrode are sequentially stacked to form a second light emitting unit part. The barrier rib is formed at a position corresponding to a region where the current intensity of the second light emitting unit is large, and the above-described light emitting portion and the other electrode are formed on each of the adjacent light emitting portions and the electrode based on the partition wall. Characterized in that it is formed to distinguish from.
또한, 전술한 구동부 형성단계에서는 박막트랜지스터를 PMOS(P-channel Metal-Oxide Semiconductor) 또는 NMOS(N-channel Metal-Oxide Semiconductor) 타 입으로 형성하는 것을 특징으로 한다.In the driving unit forming step, the thin film transistor may be formed of a P-channel metal-oxide semiconductor (PMOS) or an N-channel metal-oxide semiconductor (NMOS) type.
또한, 전술한 제 1 및 제 2 발광 단위부 형성단계에서는 발광부에 유기물 발광층을 채택 적용하는 것을 특징으로 한다.Further, in the above-described first and second light emitting unit portion forming step, the organic light emitting layer is adopted by applying to the light emitting portion.
다른 측면에서, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 제 1 기판 상에 형성된 박막트랜지스터부와, 전술한 제 1 기판 상에 두 개의 전극 사이에 발광부가 형성된 구조로 두 개의 전극 중 어느 하나가 전술한 박막트랜지스터부의 드레인과 전기적으로 연결되도록 형성된 제 1 발광 단위부와, 제 2 기판 상에 두 개의 전극 사이에 발광부가 형성된 구조로 형성되되, 전술한 두 개의 전극 중 어느 하나가 부분적으로 두 개의 전극의 저항보다 저항이 낮은 저저항 영역을 포함하는 제 2 발광 단위부와, 전술한 제 1 발광 단위부와 제 2 발광 단위부 사이에 형성되며, 박막트랜지스터부의 드레인 또는 박막트랜지스터부의 드레인과 전기적으로 연결된 제 1 발광 단위부의 전극 중 어느 하나와, 제 2 발광 단위부의 두 개의 전극 중 어느 하나를 전기적으로 연결하는 연결부를 포함하는 전계발광소자를 제공한다.In another aspect, the present invention to solve the above problems is a thin film transistor portion formed on the first substrate, and the light emitting portion is formed between the two electrodes on the first substrate described above any one of the two electrodes The first light emitting unit unit is formed to be electrically connected to the drain of the thin film transistor unit, and the light emitting unit is formed between two electrodes on the second substrate, wherein any one of the two electrodes is partially A second light emitting unit portion including a low resistance region having a lower resistance than the resistance of the electrode, and formed between the first light emitting unit portion and the second light emitting unit portion and electrically connected to the drain of the thin film transistor portion or the drain of the thin film transistor portion; Electrically connecting any one of the connected electrodes of the first light emitting unit and one of the two electrodes of the second light emitting unit Connection provides an electroluminescent device which comprises a.
전술한 전계발광소자에 있어서, 제 2 발광 단위부의 두 개의 전극 중 제 2 기판에 상대적으로 더 가깝게 형성된 전극은 빛 투과성이 있는 전극인 것을 특징으로 한다.In the above-described electroluminescent device, an electrode formed closer to the second substrate of the two electrodes of the second light emitting unit is an electrode having light transmittance.
전술한 제 2 발광 단위부의 저저항 영역은 빛 투과성이 있는 전극에 형성된 것을 특징으로 한다.The low resistance region of the second light emitting unit described above is formed on an electrode having light transmission.
또한, 제 2 발광 단위부의 저저항 영역은 빛 투과성이 있는 전극과 동일한 물질로 그 이웃하는 전극보다 두껍게 형성되거나 주기율표 상에서 빛 투과성이 있는 전극과 다른 금속 물질 또는 주기율표 상의 어느 하나의 금속 물질의 합금으로 둘 이상의 층으로 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the low-resistance region of the second light emitting unit is made of the same material as the light-transmissive electrode and formed thicker than its neighboring electrode or made of an electrode of the light-transmitting electrode on the periodic table and another metal material or any metal material on the periodic table. It is characterized by being formed of two or more layers.
전술한 제 2 기판은 제 2 발광 단위부의 발광부의 형성 영역과, 제 2 발광 단위부의 두 개의 전극 중 제 2 기판에 상대적으로 더 멀리 형성된 전극의 형성 영역을 각각 그 이웃하는 발광부와 전극의 형성 영역과 구분하도록 형성된 격벽을 포함하며, 전술한 제 2 발광 단위부의 저저항 영역은 격벽이 형성된 위치에 대응하여 형성된 것을 특징으로 한다.The above-described second substrate is formed by forming the light emitting portion and the electrode adjacent to each other in the formation region of the light emitting portion of the second light emitting unit portion, and the formation region of the electrode formed relatively further to the second substrate among the two electrodes of the second light emitting unit portion. And a partition wall formed to distinguish the area, wherein the low-resistance area of the second light emitting unit unit is formed to correspond to a location where the partition wall is formed.
전술한 박막트랜지스터부는 PMOS(P-channel Metal-Oxide Semiconductor) 또는 NMOS(N-channel Metal-Oxide Semiconductor) 타입인 것을 특징으로 한다.The thin film transistor unit may be a P-channel metal-oxide semiconductor (PMOS) or an N-channel metal-oxide semiconductor (NMOS) type.
또한, 전술한 발광부에는 유기물 또는 무기물 발광층이 적용된 것을 특징으로 한다.In addition, the above-described light emitting unit is characterized in that the organic or inorganic light emitting layer is applied.
또 다른 측면에서, 이상과 같은 문제를 해결하기 위해, 본 발명은 제 1 기판 상에 박막트랜지스터부를 형성하는 구동부 형성단계와, 전술한 제 1 기판 상에 두 개의 전극 사이에 발광부가 형성된 구조로 제 1 발광 단위부를 형성하되, 두 개의 전극 중 어느 하나를 박막트랜지스터부의 드레인과 전기적으로 연결시키는 제 1 발광 단위부 형성단계와, 제 2 기판 상에 두 개의 전극 사이에 발광부가 형성된 구조로 제 2 발광 단위부를 형성하되, 상기 두 개의 전극 중 어느 하나의 일부 영역에 저항이 상대적으로 작은 저저항 영역을 형성하는 제 2 발광 단위부 형성단계와, 제 1 발광 단위부와 제 2 발광 단위부 사이에 연결부를 형성하되, 박막트랜지스터부의 드레인, 또는 박막트랜지스터부의 드레인과 전기적으로 연결된 제 1 발광 단위부의 전극 중 어느 하나와, 제 2 발광 단위부의 두 개의 전극 중 어느 하나를 전기적으로 연결하도록 연결부를 형성하는 연결부 형성단계를 포함하는 전계발광소자의 제조방법을 제공한다.In another aspect, in order to solve the above problems, the present invention provides a driving unit forming step of forming a thin film transistor unit on the first substrate, and the light emitting unit is formed between the two electrodes on the first substrate described above. Forming a first light emitting unit, wherein a first light emitting unit is formed to electrically connect one of the two electrodes to a drain of the thin film transistor; and a light emitting unit is formed between two electrodes on a second substrate. A second light emitting unit portion forming step of forming a unit portion and forming a low resistance region having relatively low resistance in a portion of one of the two electrodes, and a connecting portion between the first light emitting unit portion and the second light emitting unit portion Any one of a drain of the thin film transistor unit or an electrode of the first light emitting unit unit electrically connected to the drain of the thin film transistor unit , Claim provides a method for producing light emitting device including a connecting portion forming step of forming a connecting portion to be connected to any one of the two parts of the light emitting units of two electrodes electrically.
전술한 전계발광소자의 제조방법에 있어서, 제 2 발광 단위부 형성단계에서는 제 2 기판에 상대적으로 더 가깝게 형성되는 전극을 빛 투과성이 있는 재질로 형성하는 것을 특징으로 한다.In the method of manufacturing the electroluminescent device described above, in the forming of the second light emitting unit part, an electrode formed closer to the second substrate is formed of a material having light transmittance.
한편, 전술한 제 2 발광 단위부 형성단계에서는 제 2 발광 단위부의 저저항 영역을 빛 투과성이 있는 전극에 형성하되, 이웃하는 전극보다 두껍게 전극을 형성하거나 전기전도도가 큰 재료로 도핑하여 형성하는 것을 특징으로 한다.Meanwhile, in the above-described second light emitting unit portion forming step, the low-resistance region of the second light emitting unit portion is formed on the light transmitting electrode, but is formed by forming an electrode thicker than a neighboring electrode or by doping with a material having high electrical conductivity. It features.
다른 측면에서, 전술한 제 2 발광 단위부 형성단계에서는 제 2 발광 단위부의 전류 세기가 큰 영역을 빛 투과성이 있는 전극에 형성하되, 서로 다른 재료를 채택 적용하여 두 개 이상의 층으로 전극을 구분 형성하는 것을 특징으로 한다.In another aspect, in the above-described second light emitting unit portion forming step, a region having a large current intensity of the second light emitting unit portion is formed on the light transmitting electrode, and the electrode is divided into two or more layers by adopting different materials. Characterized in that.
전술한 제 2 발광 단위부 형성단계에서는 제 2 기판 상에 하나의 전극을 형성하고 그 위에 격벽을 선택적으로 형성한 다음 발광부와 다른 하나의 전극을 순차적으로 적층 형성하여 제 2 발광 단위부를 형성하되, 격벽을 제 2 발광 단위부의 저저항 영역에 대응되는 위치에 형성하며, 전술한 발광부 및 다른 하나의 전극을 각각의 형성영역이 격벽을 기준으로 그 이웃하는 발광부 및 전극의 형성영역과 구분되도록 형성하는 것을 특징으로 한다.In the above-described second light emitting unit part forming step, one electrode is formed on the second substrate, and a partition wall is selectively formed thereon, and then the light emitting part and the other electrode are sequentially stacked to form a second light emitting unit part. The barrier rib is formed at a position corresponding to the low resistance region of the second light emitting unit, and the above-described light emitting portion and the other electrode are separated from the adjacent light emitting portion and the formation region of the electrode based on the partition wall. It is characterized in that the formation.
전술한 구동부 형성단계에서는 박막트랜지스터를 PMOS(P-channel Metal-Oxide Semiconductor) 또는 NMOS(N-channel Metal-Oxide Semiconductor) 타입으로 형성하는 것을 특징으로 한다.In the driving unit forming step, the thin film transistor may be formed of a P-channel metal-oxide semiconductor (PMOS) or an N-channel metal-oxide semiconductor (NMOS) type.
또한, 전술한 제 1 및 제 2 발광 단위부 형성단계에서는 발광부에 유기물 또는 무기물 발광층을 채택 적용하는 것을 특징으로 한다.In the above-described first and second light emitting unit portion forming step, the organic or inorganic light emitting layer may be adopted to the light emitting unit.
이하, 본 발명의 일실시예를 도시 참조하여 상세히 설명한다. 단, 구동부에 PMOS형 박막트랜지스터부를 적용한 경우로 예를 들어 설명한다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, a case where the PMOS type thin film transistor unit is applied to the driving unit will be described with an example.
또한, 이하 본 발명을 설명함에 있어 발광부는 정공 주입/수송층과 발광층 및 전자 주입/수송층의 구성으로 이해되어야 한다. In addition, in the following description of the present invention, the light emitting unit should be understood as a configuration of a hole injection / transport layer, a light emitting layer, and an electron injection / transport layer.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 전계발광소자의 구조도이다.3 is a structural diagram of an electroluminescent device according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 전계발광소자는 대응 합착되는 두 기판에 구동부와 발광부가 구분 형성된 구조로 상세하게는 제 1 기판(40) 상에 박막트랜지스터부(42)가 형성되어 있으며, 전술한 박막트랜지스터부(42)를 기준으로 제 1 발광부(L1)가 구분 형성되어 있다. 또한, 박막트랜지스터부(42)의 드레인(42c)과 전기적으로 연결된 연결 전극(C)이 돌출 형성되어 있다.Referring to FIG. 3, the electroluminescent device according to the embodiment of the present invention has a structure in which a driving unit and a light emitting unit are separately formed on two substrates to be bonded to each other, and the thin
한편, 제 2 기판(70) 상에는 상호 간 소정 간격 이격되어 격벽(P)이 형성되어 있으며, 전술한 격벽(P)에 의해 구분되도록 제 2 발광부(L2)가 형성되어 있다. On the other hand, the partition P is formed on the
이상과 같은 제 1 및 제 2 기판(40, 70)은 전술한 연결 전극(C)과 전술한 제 2 발광부(L2)가 전기적으로 연결되도록 대응 합착 되어있다.The first and
이하, 전술한 전계발광소자의 구조를 확대 도시하여 상술한다.Hereinafter, the structure of the electroluminescent device described above will be enlarged and described in detail.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전계발광소자의 부분 확대도로서, 도 3의 B영역을 확대 도시하였다.FIG. 4 is an enlarged view of a portion of an electroluminescent device according to an embodiment of the present invention, and shows the enlarged region B of FIG.
도 4를 참조하면, 제 1 기판(40) 상에는 박막트랜지스터부(42)의 소스(42a), 활성층(42b), 드레인(42c)이 선택적으로 형성되어 있다. 그 위에 게이트 절연막(44)이 형성되어 있으며, 게이트 전극(42d)이 전술한 소스(42a), 활성층(42b), 드레인(42c)과 구분되어 형성되어 있다. 계속해서, 제 1 층간 절연막(46)이 형성되어 있으며, 전술한 제 1 층간 절연막(46) 상에 전술한 박막트랜지스터부(42)를 기준으로 제 1 애노드 전극(48)이 구분되도록 형성되어 있다. Referring to FIG. 4, the
또한, 전술한 제 1 층간 절연막(46) 상에 박막트랜지스터부(42)와 근접하여 스페이서(S)가 돌출 형성되어 있다. In addition, the spacer S protrudes from the thin
또한, 전술한 박막트랜지스터부(42)의 소스(42a) 및 드레인(42b)이 각각 노출되도록 제 1 및 제 2 금속 전극(42e, 42f)이 형성되어 있으며, 이때 제 2 금속 전극(42f)은 전술한 스페이서(S)를 덮는 구조로 전술한 애노드 전극(48)과 접촉되어 있다.In addition, the first and
이어서, 제 1 정공 주입/수송층(52)과 제 1 발광층(54) 및 제 1 전자 주입/수송층(56)이 차례로 적층되어 제 1 발광부(L1)가 형성되어 있다. Subsequently, the first hole injection /
또한, 제 1 발광부(L1) 상에는 제 1 캐소드 전극(58)이 형성되어 있다.In addition, a
한편, 제 2 기판(70) 상에는 상호 간 소정 거리가 이격되도록 보조 캐소드 전극(72)이 나란히 형성되어 있다. 전술한 보조 캐소드 전극(72) 상에는 제 2 캐소드 전극(74)이 형성되어 있으며, 그 위 전술한 보조 캐소드 전극(72)에 대응되는 위치에 구분 절연층(76)이 선택적으로 형성되어 있다.On the other hand, the
또한, 전술한 구분 절연층(76) 상에 격벽(P)가 형성되어 있으며, 제 2 전자 주입/수송층(78)과 제 2 발광층(80) 및 제 2 정공 주입/수송층(82)이 순차적으로 적층되어 제 2 발광부(L2)가 형성되어 있다. In addition, the partition P is formed on the
또한, 전술한 제 2 발광부(L2) 상에는 제 2 캐소드 전극(84)이 형성되어 있으며, 전술한 연결 전극(C)과 제 2 캐소드 전극(84)이 전기적으로 연결되도록 제 1 및 제 2 기판(40, 70)이 합착되어 있다.In addition, a
이하, 본 발명의 일실시예에 따른 전계발광소자의 단계별 공정을 도시 참조하여 설명한다.Hereinafter, a step-by-step process of the electroluminescent device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawing.
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 일실시예에 따른 전계발광소자의 단계별 제조 공정도이다.5A to 5E are step-by-step manufacturing process diagrams of the electroluminescent device according to one embodiment of the present invention.
도 5a를 참조하면, 구동부 및 연결 전극 형성 단계로 제 1 기판(40) 상에 선택적으로 반도체층을 형성하며, 그 반도체층의 일부에 B 또는 P와 같은 불순물을 첨가하여 박막트랜지스터부(42)의 소스(42a), 활성층(42b), 드레인(42c)을 구분 형 성한다. Referring to FIG. 5A, a semiconductor layer may be selectively formed on the
이어서, 전술한 소스(42a), 활성층(42b), 드레인(42c) 상에 게이트 절연막(44)을 형성하고, 게이트 전극(42d)을 구분 형성한다. Next, the
전술한 게이트 전극(44) 상에는 제 1 층간 절연막(46)을 형성하고, 전술한 제 1 층간 절연막(46) 상에 전술한 박막트랜지스터부(42)를 기준으로 구분되도록 제 1 애노드 전극(48)을 형성한다. 이때, 제 1 애노드 전극(48)은 예를 들어 ITO 나 IZO 또는 ITZO와 같이 투명한 금속 재료를 증착하여 형성한다. The
계속해서, 박막트랜지스터부(42)와 근접한 위치에 스페이서(S)를 소정 크기로 형성하고, 전술한 박막트랜지스터부(42)의 소스(42a)와 드레인(42c)이 각각 노출되도록 제 1 및 제 2 금속 전극(42e, 42f)를 형성하되 제 2 금속 전극(42f)은 전술한 스페이서(S)를 덮는 구조로 제 1 애노드 전극(48)과 접촉되도록 형성한다.Subsequently, the spacers S are formed to have a predetermined size in a position adjacent to the thin
도 5b를 참조하면, 제 1 발광부 형성단계로 전술한 구동부 및 연결 전극 형성 단계를 거친 제 1 기판(40) 상에 제 1 정공 주입/수송층(52)과 제 1 발광층(54) 및 제 1 전자 주입/수송층(56)을 순차적으로 적층하여 제 1 발광부(L1)를 형성하며, 최종적으로 제 1 캐소드 전극(58)을 형성하여 제 1 기판(40)을 완성한다.Referring to FIG. 5B, a first hole injection /
이하, 전술한 제 1 기판과 대응되어 합착되는 제 2 기판의 공정에 대하여 도시 상술한다.Hereinafter, the process of the 2nd board | substrate joined correspondingly with the above-mentioned 1st board | substrate is shown and demonstrated in detail.
도 5c를 참조하면, 캐소드 전극 형성단계로 제 2 기판(70) 상에 상호 간 소 정 간격 이격되어 나란하도록 보조 캐소드 전극(72)을 선택적으로 형성한다. 이때, 보조 캐소드 전극(72)은 예를 들어, 알루미늄(Al)과 같은 전도성이 좋은 금속 물질로 50nm이상 두껍게 형성하여 저 저항의 배선이 되도록 한다.Referring to FIG. 5C, in the forming of the cathode electrode, the
이어서, 제 2 캐소드 전극(74)을 ITO 또는 IZO 등의 투명한 재질로 형성하며, 만약 제 2 캐소드 전극(74)을 전술한 보조 캐소드 전극(72)와 같은 금속 물질로 형성할 경우에는 그 두께가 30nm 이하가 되도록 형성하여 빛이 투과할 수 있게 한다. Subsequently, the
이상과 같은 캐소드 전극부(72, 74)의 구조는 종래 기술에서보다 면저항을 효율적으로 낮추므로 소자의 발광 효율을 크게 향상시키는 장점이 있다.The structure of the
한편, 전술한 보조 캐소드 전극(72)은 알루미늄(Al)으로 형성된 것으로 설명하였으나, 보조 캐소드 전극(72)은 제 2 캐소드 전극(74)과 동일한 물질로 형성되거나 주기율표 상에서 제 2 캐소드 전극(74)과 다른 금속 물질 또는 주기율표 상의 어느 하나의 금속 물질의 합금으로 둘 이상의 층으로 형성될 수도 있다.Meanwhile, the above-described
도 5d를 참조하면, 제 2 발광부 형성단계로 전술한 캐소드 전극 형성단계를 거친 제 2 기판(70) 상에 전술한 보조 캐소드 전극(72)과 대응되는 위치에 선택적으로 구분 절연막(76)을 형성하고, 그 위에 격벽(P)을 형성한다.Referring to FIG. 5D, the
이어서, 제 2 전자 주입/수송층(78)과 제 2 발광층(80) 및 제 2 정공 주입/수송층(82)를 순차적으로 적층하여 제 2 발광부(L2)를 형성하고, 그 위에 제 2 애노드 전극(84)을 형성하여 제 2 기판(70)을 완성한다. 이때, 제 2 애노드 전극(84) 은 예를 들어 Ag 또는 Mg와 같이 일함수가 높은 금속 물질을 증착하여 형성한다. Subsequently, the second electron injection /
도 5e를 참조하면, 기판 합착 단계로 전술한 제 1 및 제 2 기판(40, 70)을 합착하되, 연결 전극(C)과 제 2 애노드 전극(84)이 접촉하여 전술한 제 1 및 제 2 기판(40, 70)이 전기적으로 연결되도록 한다.Referring to FIG. 5E, the above-described first and
이상과 같은 소자 구조 및 제조 방법에 따른 본 발명의 전계발광소자는 보조 캐소드 전극을 추가로 형성하며, 전술한 제 2 기판의 애노드 전극과 전술한 제 1 기판의 박막트랜지스터부의 드레인을 전기적으로 연결하는 구조를 적용함에 따라 하나의 구동부로 양방향 발광이 가능하므로 한 방향으로만 선택적으로 발광할 수 있었던 종래 기술보다 디스플레이의 응용 측면에서 그 선택의 폭이 획기적으로 넓어지며, 이에 따라 경제적 가치 또한 매우 높아진다.The electroluminescent device of the present invention according to the above-described device structure and manufacturing method further forms an auxiliary cathode electrode, and electrically connects the anode of the second substrate and the drain of the thin film transistor of the first substrate. As the structure is applied, bidirectional light emission is possible with one driving unit, and thus, the range of selection is significantly wider in terms of application of the display than the prior art, which was able to selectively emit light in only one direction, thereby increasing economic value.
또한, 종래 전계발광소자를 양면 발광형 디스플레이에 적용할 경우, 두 개의 따로 제작한 패널을 맞붙이는 구조로 형성하므로 공정상 소요 시간 및 제조 원가나 제품의 두께 측면에서 한계가 있었으나, 본 발명에서는 구동부 형성 및 패시베이션(Passivation) 공정 등이 간략화되므로 전술한 공정상 한계를 극복할 수 있다.In addition, when the conventional electroluminescent device is applied to a double-sided light emitting display, two separate panels are manufactured to be bonded together, so there is a limitation in terms of time required in manufacturing process and manufacturing cost or thickness of the product. Since the formation and passivation processes are simplified, the aforementioned process limitations can be overcome.
궁극적으로 본 발명은 종래 기술의 문제점을 극복하고 소기 목적을 달성할 수 있다.Ultimately, the present invention can overcome the problems of the prior art and achieve the desired object.
이상 본 발명에서는 제 2 애노드 전극의 형성시 Ag 또는 Mg와 같이 일함수가 높은 금속 물질을 사용하는 것으로 설명하였으나, 그 재료는 이에 국한되지 않으며, ITO/Ag, Mg, Mg/Ag, Ni 중 어느 하나로 채택될 수 있다.The present invention has been described as using a metal material having a high work function such as Ag or Mg when forming the second anode electrode, but the material is not limited thereto, and any one of ITO / Ag, Mg, Mg / Ag, and Ni is used. Can be adopted as one.
또한, 이상 본 발명에서는 연결 전극을 형성하는 데 있어 스페이서를 제 1 기판 상에 형성한 것으로 도시 설명하였으나, 연결 전극의 구조는 이에 국한되지 않으며, 스페이서가 존재하지 않고 연결 전극이 돌출 형성될 수 있으며, 또한 연 결 전극이 제 2 기판 상에서 돌출 형성되거나, 제 1 및 제 2 기판 양측 모두에서 돌출 형성되어 전기적으로 연결되는 구조일 수 있다. In addition, although the present invention has been described as forming the spacer on the first substrate in forming the connection electrode, the structure of the connection electrode is not limited thereto, and the spacer does not exist and the connection electrode may protrude. In addition, the connecting electrode may be formed to protrude on the second substrate, or may be formed on both sides of the first and second substrate to be electrically connected.
또한, 이상 본 발명에서는 제 1 기판 상의 애노드 전극과 발광층 및 캐소드 전극이 순차적으로 형성되어 제 1 발광부가 형성된 것으로 도시 설명하였으나, 제 1 발광부의 구조는 이에 국한되지 않으며, 애노드 전극과 캐소드 전극의 위치가 바뀔 수 있다. Further, in the present invention, the anode electrode, the light emitting layer, and the cathode electrode on the first substrate are described as being sequentially formed to form the first light emitting portion, but the structure of the first light emitting portion is not limited thereto, and the position of the anode electrode and the cathode electrode Can be changed.
이상 종래 기술 및 본 발명을 설명함에 있어, 발광부에 유기물 발광층을 채택 적용한 유기전계발광소자 및 표시장치의 경우로 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않으며, 발광부에 유기물뿐만 아니라 무기물 또한 이용 가능한 전계발광 표시장치(LED)의 범주로 이해하여야 한다.In the above description of the prior art and the present invention, the organic light emitting device and the display device using the organic light emitting layer and the organic light emitting layer are applied to the light emitting unit. For example, the present invention is not limited thereto. It should also be understood as the category of electroluminescent displays (LEDs) available.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면 에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the above-described technical configuration of the present invention may be embodied in other specific forms by those skilled in the art to which the present invention pertains without changing its technical spirit or essential features. It will be appreciated that it may be practiced. Therefore, the embodiments described above are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive.
아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.In addition, the scope of the present invention is shown by the claims below, rather than the above detailed description. Also, it is to be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts are included in the scope of the present invention.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 전계발광소자의 개선된 구조 및 그 제조방법을 제공함으로써 공정상 소요 시간 및 제조 단가와 제품의 두께 측면에서의 한계를 극복할 수 있으며, 하나의 구동부로 양면 발광이 가능하고, 경박단소화가 가능한 전계발광소자의 구현이 가능하다.As described above, the present invention can overcome the limitations in terms of processing time, manufacturing cost and thickness of the product by providing an improved structure of the electroluminescent device and a method of manufacturing the same. It is possible to implement a light emitting device capable of light and short and small.
또한, 본 발명은 소자의 전극의 면저항을 낮추어 발광 효율을 크게 향상시킨 전계발광소자를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide an electroluminescent device in which the surface resistance of the electrode of the device is lowered to greatly improve the luminous efficiency.
따라서, 본 발명은 소자의 제품 적용과 발광 효율 측면에서의 한계를 극복할 수 있으며, 그 소기 목적을 달성할 수 있다. Therefore, the present invention can overcome the limitations in terms of product application and luminous efficiency of the device, and can achieve its desired purpose.
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