KR20190054722A - Electroluminescence display device - Google Patents
Electroluminescence display device Download PDFInfo
- Publication number
- KR20190054722A KR20190054722A KR1020170151628A KR20170151628A KR20190054722A KR 20190054722 A KR20190054722 A KR 20190054722A KR 1020170151628 A KR1020170151628 A KR 1020170151628A KR 20170151628 A KR20170151628 A KR 20170151628A KR 20190054722 A KR20190054722 A KR 20190054722A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electrode
- layer
- light
- light emitting
- optical path
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/868—Arrangements for polarized light emission
-
- H01L51/5293—
-
- H01L27/3211—
-
- H01L51/5203—
-
- H01L51/5271—
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
- H10K50/856—Arrangements for extracting light from the devices comprising reflective means
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
- H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 표면플라즈몬에 의한 광손실을 최소화하여 광효율을 향상시킬 수 있는 전계발광 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to an electroluminescence display device capable of improving light efficiency by minimizing light loss caused by a surface plasmon.
근래, 공액고분자(conjugate polymer)의 하나인 폴리(p-페닐린비닐린)(PPV)을 이용한 전계 발광소자가 개발된 이래 전도성을 지닌 공액고분자와 같은 유기물에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 유기물을 박막트랜지스터(Thin Film Transistor), 센서, 레이저, 광전소자 등에 응용하기 위한 연구도 계속 진행되고 있으며, 그 중에서도 전계발광 표시장치에 대한 연구가 가장 활발하게 진행되고 있다.Recently, an electroluminescent device using poly (p-phenylenevinylene) (PPV), which is one of conjugate polymers, has been developed and research on organic materials such as conjugated polymers having conductivity has been actively conducted. Studies for applying such organic materials to thin film transistors (TFTs), sensors, lasers, photoelectric elements, etc. have been continuing, and researches on electroluminescent display devices have been actively conducted.
인광물질(phosphors) 계통의 무기물로 이루어진 전계발광소자의 경우 구동 전압이 교류 200V 이상 필요하고 소자의 제작공정이 진공증착으로 이루어지기 때문에 대형화가 어렵고 특히 청색발광이 어려울 뿐만 아니라 제조가격이 높다는 단점이 있다. 그러나, 유기물로 이루어진 전계발광소자는 뛰어난 발광효율, 대면적화의 용이화, 공정의 간편성, 특히 청색발광을 용이하게 얻을 수 있다는 장점과 함께 휠 수 있는 전계발광소자의 개발이 가능하다는 점 등에 의하여 차세대 표시장치로서 각광받고 있다.In the case of an electroluminescent device composed of inorganic phosphors, a driving voltage is required to be 200 V or more in alternating current, and since the manufacturing process of the device is formed by vacuum deposition, it is difficult to increase the size of the device. Especially, have. However, an electroluminescent device made of an organic material is advantageous in that it can develop an electroluminescent device capable of easily producing an electroluminescent device with excellent luminescence efficiency, facilitating large-sized surface preparation, simplifying the process, And is spotlighted as a display device.
현재에는 액정표시장치와 마찬가지로 각 화소(pixel)에 능동형 구동소자를 구비한 액티브 매트릭스(Active Matrix) 전계발광 표시장치가 표시장치(Panel Display Device)로서 활발히 연구되고 있다.Currently, an active matrix electroluminescent display device having an active driving element in each pixel is actively studied as a panel display device in the same manner as a liquid crystal display device.
그러나, 상기와 같은 전계발광 표시장치는 발광층에서 발광되는 광의 약 20%만이 외부로 출력되고 약 80%의 광은 손실되므로, 광추출효율이 낮다는 단점이 있었다.However, in the electroluminescent display device described above, only about 20% of the light emitted from the light emitting layer is output to the outside, and about 80% of the light is lost, so that the light extraction efficiency is low.
본 발명은 소자 내부에서 표면플라즈몬이 발생하는 것을 억제하여 광추출효율을 향상시킬 수 있는 전계발광 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an electroluminescent display device capable of suppressing the generation of surface plasmon in the device and improving light extraction efficiency.
본 발명의 다른 목적은 소자 내부에 형성되는 마이크로공동의 광경로길이를 R,G,B화소에서 최적화하여 광추출효율이 향상되고 선명한 컬러를 구현할 수 있는 전계발광 표시장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an electroluminescent display device capable of improving the light extraction efficiency and achieving a clear color by optimizing the optical path length of the micro cavity formed inside the device in the R, G, and B pixels.
본 발명의 일태양에 따른 전계발광 표시장치는 기판 상부에 배치된 제1전극 및 제2전극과, 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 배치된 발광층과, 상기 제1전극의 하부에 배치되어 발광층으로부터 입사되는 광을 반사하는 반사층과, 상기 제1전극 및 반사층 사이에 배치되며, 상기 제1전극 및 상기 반사층의 계면에서의 표면플라즈몬의 생성을 억제하는 광경로조절층을 포함한다.According to one aspect of the present invention, an electroluminescent display includes a first electrode and a second electrode disposed on a substrate, a light emitting layer disposed between the first electrode and the second electrode, A reflective layer for reflecting the light incident from the light emitting layer and an optical path control layer disposed between the first electrode and the reflective layer and suppressing the generation of surface plasmon at the interface between the first electrode and the reflective layer.
그리고, 본 발명의 다른 태양에 따른 전계발광 표시장치는 R,G,B화소를 포함하는 기판과, 기판상에 형성되며, 제1전극, 제2전극, 제1전극 및 제2전극 사이에 배치된 발광층으로 구성되는 발광소자를 포함하며, 상기 R,G,B화소의 마이크로공동구조의 광경로길이는 서로 다르고, 광경로길이는 제1전극의 두께에 따라 조절된다.According to another aspect of the present invention, an electroluminescent display device includes a substrate including R, G, and B pixels, and a second electrode formed on the substrate and disposed between the first electrode, the second electrode, And the light path lengths of the micro cavity structures of the R, G and B pixels are different from each other, and the optical path length is adjusted according to the thickness of the first electrode.
본 발명은 광경로조절층을 금속으로 이루어진 반사층과 금속산화물이나 전도성 폴리머와 같은 유기물로 이루어진 투명전극 사이에 배치시킴으로써 금속막과 유기물이 계면을 형성하지 않도록 하여 표면플라즈몬이 형성되는 것을 방지할 수 있으므로, 표면플라즈몬에 의한 광손실을 최소화할 수 있으며, 전계발광 표시장치의 광추출효율을 향상시킬 수 있다.The present invention can prevent formation of surface plasmons by preventing the interface between the metal film and the organic material by disposing the light path control layer between the transparent electrode made of a metal and a reflective layer made of an organic material such as a metal oxide or a conductive polymer , The light loss due to the surface plasmon can be minimized and the light extraction efficiency of the electroluminescence display device can be improved.
그리고, 본 발명은 투명전극과 반사층 사이에는 광경로조절층이 배치됨으로써, 광경로조절층에 의해 반사층과 투명전극이 일정 거리 이격되어 분리되므로, 금속층과 유기층의 계면에서 발생하는 표면플라즈몬에 의한 표시장치에서의 광손실을 방지할 수 있다.In the present invention, since the optical path adjusting layer is disposed between the transparent electrode and the reflective layer, the reflective layer and the transparent electrode are separated from each other by a predetermined distance by the optical path control layer, so that the display by the surface plasmon generated at the interface between the metal layer and the organic layer It is possible to prevent light loss in the apparatus.
그리고, 본 발명은 R,G,B화소의 마이크로공동의 광경로길이가 R,G,B-단색광의 피크파장에 대응하도록 광경로조절층을 조절함으로써, 마이크로공동구조에 의한 파장의 보강간섭효과에 의해 광추출효율이 향상되고 출력되는 단색광의 발광 스펙트럼의 폭을 좁게 하여 순도 높은 컬러의 광을 출력할 수 있다.In addition, the present invention adjusts the optical path adjusting layer so that the optical path length of the micro cavities of the R, G, and B pixels corresponds to the peak wavelength of R, G, B monochromatic light, The light extraction efficiency is improved and the width of the emission spectrum of the outputted monochromatic light is narrowed, so that light of high purity can be outputted.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전계발광 표시장치의 구조를 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명의 R,G,B화소를 가진 전계발광 표시장치의 구조를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전계발광 표시장치의 구조를 나타내는 단면도.
도 4a 내지 도 4e는 본 발명의 제1실시예에 따른 전계발광 표시장치의 제조방법을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 전계발광 표시장치의 구조를 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 전계발광 표시장치의 구조를 나타내는 단면도.
도 7은 발명의 제3실시예에 따른 전계발광 표시장치의 구조를 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view illustrating a structure of an electroluminescent display device according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing the structure of an electroluminescent display device having R, G, and B pixels of the present invention.
3 is a cross-sectional view illustrating a structure of an electroluminescent display device according to a first embodiment of the present invention.
4A through 4E illustrate a method of manufacturing an electroluminescent display device according to a first embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view illustrating a structure of an electroluminescent display device according to a second embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view illustrating a structure of an electroluminescent display device according to a third embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional view showing a structure of an electroluminescent display device according to a third embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.The shapes, sizes, ratios, angles, numbers, and the like disclosed in the drawings for describing the embodiments of the present invention are illustrative, and thus the present invention is not limited thereto. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. In the case where the word 'includes', 'having', 'done', etc. are used in this specification, other parts can be added unless '~ only' is used. Unless the context clearly dictates otherwise, including the plural unless the context clearly dictates otherwise.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the constituent elements, it is construed to include the error range even if there is no separate description.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.In the case of a description of the positional relationship, for example, if the positional relationship between two parts is described as 'on', 'on top', 'under', and 'next to' Or " direct " is not used, one or more other portions may be located between the two portions.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.In the case of a description of a temporal relationship, for example, if the temporal relationship is described by 'after', 'after', 'after', 'before', etc., May not be continuous unless they are not used.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.The first, second, etc. are used to describe various components, but these components are not limited by these terms. These terms are used only to distinguish one component from another. Therefore, the first component mentioned below may be the second component within the technical spirit of the present invention.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.It is to be understood that each of the features of the various embodiments of the present invention may be combined or combined with each other, partially or wholly, technically various interlocking and driving, and that the embodiments may be practiced independently of each other, It is possible.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
일반적으로 전계발광 표시장치의 광효율이 낮은 이유는 다음과 같은 원인에 기인한다.In general, the light efficiency of the electroluminescent display device is low because of the following reasons.
첫째, 전계발광 표시소자 내부의 도파관 현상에 의해 광효율이 저하된다. 전계발광 표시장치는 서로 다른 굴절률을 가진 복수의 층으로 구성된다. 따라서, 발광층으로부터 발광된 광이 복수의 광을 통해 외부로 출력될 때, 복수의 층 사이의 계면에서는 굴절률 차이로 일정 각도로 굴절되어 전파된다. 예를 들면, 층의 계면으로 입사되는 광의 입사각이 법선에 대해 임계각 이상으로 입사되는 경우, 입사광이 계면에서 반사되며, 이 반사된 광이 외부로 출력되지 못하고 층 내부를 따라 전파하게 된다. 다시 말해서, 발광층에서 발광된 일부의 광이 외부로 출력되지 못하고 전계발광 표시소자의 내부에 갇히게 된다.First, the light efficiency is lowered due to the waveguide phenomenon in the electroluminescence display device. The electroluminescence display device is composed of a plurality of layers having different refractive indexes. Therefore, when the light emitted from the light emitting layer is output to the outside through a plurality of lights, the light is refracted and propagated at a certain angle due to the difference in refractive index at the interface between the plurality of layers. For example, when the incident angle of the light incident on the interface of the layer is greater than the critical angle with respect to the normal, the incident light is reflected at the interface, and the reflected light propagates along the inside of the layer without being output to the outside. In other words, a part of light emitted from the light emitting layer can not be output to the outside, but is trapped inside the EL display device.
둘째, 표면플라즈몬(surface plasmon)에 의해 전계발광 표시장치의 광효율이 저하된다. 표면플라즈몬은 금속박막에서 일어나는 전자들의 집단적인 진동에 의해 발생하는 파로 금속과 유전체 물질의 계면 사이를 따라 진행하는 파를 의미한다. 발광층에서 발광하는 광 중에서 가시광선 대역의 광의 전계가 표면플라즈몬과 짝지어져 광흡수가 발생하여, 광의 상당 부분이 표면플라즈몬 형태로 손실된다.Second, the light efficiency of the electroluminescence display device is lowered by the surface plasmon. Surface plasmons are waves that propagate along the interface between a waveguide metal and a dielectric material caused by the collective oscillation of electrons in the metal film. The electric field of the light in the visible light band among the light emitted from the light emitting layer is mated with the surface plasmon, so that light absorption occurs and a large part of the light is lost in the form of surface plasmon.
본 발명에서는 상기와 같은 전계발광 표시장치의 효율저하 원인 중에서 표면플라즈몬에 의한 효율저하를 방지하는 것이며, 이하 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.In the present invention, efficiency deterioration due to surface plasmon is prevented from being a cause of efficiency reduction of the electroluminescent display device, and will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 전계발광 표시장치의 구조를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a structure of an electroluminescent display device according to a first embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 전계발광 표시장치는 제1기판(110) 상에 형성된 제1전극(130) 및 제2전극(142)과, 상기 제1전극(130) 및 제2전극(142) 사이에 배치되어 신호가 인가됨에 따라 광을 발광하는 발광층(140)과, 상기 제2전극(142) 위에 도포된 접착층(152)에 의해 부착되는 제2기판(150)으로 구성된다. 상기 전계발광 표시장치는 상부발광형(top emission) 표시장치로서, 발광층(140)에서 발광된 광이 상부방향으로 출력된다. 1, the electroluminescent display includes a
상기 제1전극(130)은 양극(anode)으로서, Al, Ag, Au와 같이 반사율이 좋은 금속 및 이들의 합금으로 이루어져 상기 발광층(142)에서 발광되어 입사되는 광을 반사시키는 반사층(132)과, 상기 반사층(132) 위에 배치된 광경로조절층(134)과, 상기 광경로조절층(134) 위에 형성된 투명전극(136)으로 구성된다.The
상기 투명전극(136)은 ITO(Indium Tin Oxide), IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide), IZO(Indium Tin Oxide)와 같은 금속산화물이나 투명한 전도성 폴리머를 사용할 수 있다. 그리고, 상기 전도성 폴리머로는 전도성 플라스틱(poly(3,4,-ethylene dioxythiophene):polystyrene sulfonic acid; PEDOT-PSS), 폴리아세틸렌, 폴리파라레닐레, 폴리피놀, 폴리아닐린 등이 사용될 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 상기 광경로조절층(134)은 상기 투명전극(136)과 굴절률이 유사한 무기물질로 구성된다.The
발광층(140)은 R,G,B 단색광이 발광되는 단색 발광층일 수 있으며, 백색광이 발광되는 백색 발광층일 수 있다. 상기 발광층(140)이 백색 발광층일 경우, 상기 발광층(140)은 R,G,B의 단색광을 각각 발광하는 복수의 유기물질이 혼합되어 형성되거나 R,G,B의 단색광을 각각 발광하는 복수의 발광층이 적층되어 형성될 수 있으며, 그 상부에는 컬러필터층이 구비될 수 있다. 발광층(140)은 무기물질로 구성할 수 있다. 예를 들면, 퀀텀닷(quantum dot)일 수 있다. 상기 발광층(140)은 제1전극(130) 및 제2전극(142)으로부터 전압이 인가됨에 따라 실제 광을 발광하는 발광층, 상기 발광층에 전자 및 정공을 각각 주입하는 전자주입층 및 정공주입층, 주입된 전자 및 정공을 발광층으로 각각 수송하는 전자수송층 및 정공수송층 등으로 구성될 수 있다. 그리고, 광을 발광하는 발광층은 단층으로 구성될 수도 있고, 덴텀(tandem)구조와 같이 다층 또는 적층된 구조로 구성될 수 있다.The
상기 제2전극(142)은 음극(cathode)으로서, ITO, IGZO 및 IZO와 같은 투명한 금속산화물로 구성될 수도 있지만, Al이나 Ag와 같은 금속을 얇게 형성하여 반투명한 전극층으로 형성하할 수 있으며, 이렇게 형성하는 이유는 제1전극(130)의 반사층(132)과 반투명 제2전극(142) 사이에 마이크로공동(microcavity) 구조를 형성하기 위해서이다.The
마이크로공동은 파장의 보강간섭효과를 이용하여 광추출효율을 향상시킨다. 반사층(132)과 반투명 제2전극(142) 사이에서 공진구조를 가지게 되므로, 미세한 파동이라도 같은 주기와 위상이 계속 겹치면 에너지가 증폭되어 마이크로공동효과가 발생되며, 발광되는 광이 수직방향으로 방출된다. 그리고, 이러한 마이크로공동에 의해 특정 파장의 광을 선택적으로 발광할 수 있으며, 스펙트럼의 폭이 작아져 원래의 색보다 더 선명한 광을 구현할 수 있다.The micro cavity improves the light extraction efficiency by using the reinforcing interference effect of the wavelength. Since the
제1전극(130)의 광경로조절층(134)은 표면플라즈몬을 제거하여 표면플라즈몬에 의한 광손실을 방지한다. 표면플라즈몬은 입사되는 광의 전기장에 의해 금속막의 표면에 유도된 자유전자가 집단적으로 진동하는 유사입자로서, 금속막의 표면에 국부적으로 존재한다. 그리고, 이러한 표면플라즈몬은 금속막과 유기물의 계면에서 주로 발생하며, 해당 계면을 투과하는 광을 흡수함으로써 광손실을 유발한다.The optical path control
본 발명에서는 상기 광경로조절층(134)을 금속으로 이루어진 반사층(132)과 금속산화물이나 전도성 폴리머와 같은 유기물로 이루어진 투명전극(136) 사이에 배치시킴으로써 금속막과 유기물이 직접 계면을 형성하지 않도록 하므로, 금속물과 유기물의 계면에서 표면플라즈몬이 형성되는 것을 방지할 수 있다.In the present invention, the light path control
제1전극(130)이 하나의 금속층으로 형성되어 발광층(140)에 신호를 인가함과 동시에 발광층(140)에서 발광되는 광을 반사하는 구조의 전계발광 표시장치의 경우, 표면플라즈몬은 주로 금속으로 이루어진 제1전극(130)과 발광층(140) 사이에서 발생한다. 따라서, 이러한 전계발광 표시장치의 경우에는 금속막과 유기물 사이에 발생하는 표면플라즈마를 제거 또는 억제하기 위해서 제1전극(130)과 발광층(140) 사이에 광경로조절층(134)이 배치될 수 있다.In the case of an electroluminescent display having a structure in which the
그러나, 이러한 구조의 경우, 제1전극(130)과 발광층(140) 사이에 배치된 광경로조절층(134)에 의해 전계발광 표시장치의 휘도가 저하된다. 그리고, 휘도전하를 방지하기 위해서는 제1전극(130)에 인가되는 전압을 상승시켜야만 하므로, 전계발광 표시장치의 소비전력이 증가한다.However, in such a structure, the brightness of the electroluminescence display device is lowered by the light path control
본 발명에서는 전계발광 표시장치에서 발생하는 표면플라즈몬을 제거하기 위해, 단순히 금속막과 유기물 사이에 별도의 광경로조절층(134)을 배치시키는 것이 아니라, 제1전극(130)(예를 들면, 애노드)를 하나의 금속층으로 형성하는 것이 아닌 반사층(132)과 투명전극(136)으로 구성하고 광경로조절층(134)을 상기 반사층(132)과 투명전극(136) 사이에 배치한다.The present invention is not limited to disposing a separate light path control
따라서, 본 발명에서는 광경로조절층(134)을 실제 전압이 인가되는 투명전극(136)과 발광층(140) 사이에 배치되지 않으므로, 광경로조절층(134)의 배치에 의한 휘도저하를 방지할 수 있다. 그리고, 반사층(132)과 제2전극(142)에 의해 마이크로공동을 형성할 수 있다.Therefore, in the present invention, since the light path control
이와 같이, 본 발명에서는 실제 전압은 투명전극(136)에 인가되며, 반사층(132)은 입사되는 광을 반사시킬 수 있으며. 광경로조절층(134)은 표면플라즈몬을 제거할 수 있다. 따라서, 도면 및 상술한 설명에서는 반사층(132), 광경로조절층(134) 및 투명전극(136)을 하나의 제1전극, 예를 들면 애노드라고 칭하고 있지만, 투명전극(136)만을 애노드 또는 제1전극이라고 칭할 수도 있다.As described above, in the present invention, the actual voltage is applied to the
광경로조절층(134)은 단순히 전계발광 표시장치의 표면플라즈몬만을 억제하는 것이 아니라 전계발광 표시장치의 마이크로공동의 광경로길이를 조절하여 컬러에 대응하는 최적의 파장을 가진 광, 예를 들면 컬러스펙트럼의 폭이 작은 파장의 광을 출력함으로써, 선명한 컬러를 구현할 수 있다.The light path control
이에 대해서 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 R,G,B화소를 가진 전계발광 표시장치의 구조를 나타내는 도면이다.This will be described with reference to FIG. 2 is a diagram showing the structure of an electroluminescent display device having R, G, and B pixels.
도 2에 도시된 바와 같이, 제1기판(110) 및 제2기판(150)에 배치된 R,G,B화소 각각에는 반사층(132), 광경로조절층(134R,134G,134B), 투명전극(136), 발광층(140), 제2전극(142), 접착층(152)이 배치된다. 그리고, 상기 반사층(132), 투명전극(136), 발광층(140), 제2전극(142), 접착층(152)의 두께는 R,G,B화소에서 모두 동일하지만, 광경로조절층(134R,134G,134B)의 두께는 R,G,B화소에서 서로 다르다.2, the
예를 들면, R화소의 광경로조절층(134R)의 두께(d1), G화소의 광경로조절층(134G)의 두께(d2), B화소의 광경로조절층(134B)의 두께(d3)는 d1<d2<d3의 관계를 가질 수 있다. For example, the thickness d1 of the light path control
전계발광 표시장치에서 마이크로공동은 제1전극(130)의 반사층(132)과 반투과 특성을 가진 제2전극(142) 사이에 형성되며, R,G,B화소에서의 마이크로공동의 광경로길이(L1,L2,L3)는 L1<L2<L3의 관계를 가질 수 있다. 광경로조절층(134R,134G,134B)의 두께(d1,d2,d3)를 제외한 다른 층의 두께는 모두 동일하므로, 마이크로공동의 광경로길이(L1,L2,L3)는 광경로조절층(134R,134G,134B)의 두께(d1,d2,d3)에 따라 결정될 수 있다.In the electroluminescent display, the microcavity is formed between the
따라서, 본 발명에 따른 전계발광 표시장치는 광경로조절층(134R,134G,134B)의 두께(d1,d2,d3)를 조절함으로써, R,G,B화소 각각에서의 마이크로공동의 광경로길이(L1,L2,L3)를 조절할 수 있다. 광경로길이(L1,L2,L3)의 조절에 의해 해당 화소에서 출력되는 특정 컬러광의 스펙트럼폭을 좁게 할 수 있으므로, 선명한 컬러를 구현할 수 있다.Therefore, the electroluminescent display device according to the present invention can adjust the thickness d1, d2, and d3 of the light path control layers 134R, 134G, and 134B so that the light path lengths of the microcavities in the R, (L1, L2, L3). By adjusting the light path lengths (L1, L2, L3), the spectral width of specific color light output from the pixel can be narrowed, so that a clear color can be realized.
R,G,B화소에서 각각 출력되는 해당 컬러광의 파장(λ)은 다음의 수학식 1을 만족한다.The wavelength? Of the corresponding color light output from each of the R, G, and B pixels satisfies the following expression (1).
여기서, n은 전계발광 표시장치의 마이크로공동의 물질의 굴절률이고 L은 마이크로공동의 길이(예를 들면, 반사층(132)과 제2전극(142)의 거리)이며, m(m=1,2,3...)은 특정 모드의 모드지수(mode index)이다.Where n is the refractive index of the material of the microcavity of the electroluminescent display and L is the length of the microcavity (e.g., the distance between the
상기 수학식1에 나타낸 바와 같이, R,G,B화소에서 출력되는 광의 파장(λ)은 마이크로공동의 광경로길이(L)에 따라 결정되고 상기 마이크로공동의 광경로길이(L)는 광경로조절층(134)의 두께(d)에 따라 결정되므로, R,G,B화소에서 각각 출력되는 R,G,B컬러의 광의 파장(λ)은 광경로조절층(134R,134G,134B)의 두께(d1,d2,d3)에 따라 결정된다.As shown in Equation 1, the wavelength? Of light output from the R, G and B pixels is determined according to the optical path length L of the microcavity, and the optical path length L of the microcavity is the optical path length? G and B colors outputted from the R, G and B pixels are determined according to the thickness d of the
따라서, R,G,B화소에 각각 형성되는 광경로조절층(134R,134G,134B)의 두께를 각각 R,G,B 단색광의 피크 파장에 대응하도록 설정함으로써, R,G,B화소로부터 순도 높은 컬러의 광이 출력되도록 할 수 있다.Thus, by setting the thicknesses of the light path control layers 134R, 134G, and 134B formed in the R, G, and B pixels to correspond to the peak wavelengths of R, G, and B monochromatic light, So that light of high color can be outputted.
B-컬러의 파장은 약 440-460nm이고 G-컬러의 파장은 약 520-550nm이며, R-컬러의 파장은 약 600-650nm이므로, R,G,B화소의 광경로조절층(134R,134G,134B)의 두께(d1,d2,d3)를 각각 d1>d2>d3로 설정함으로써, 전계발광 표시장치로부터 순도가 높은 단색광이 출력될 수 있다.Since the wavelength of the B-color is about 440-460 nm, the wavelength of the G-color is about 520-550 nm, and the wavelength of the R-color is about 600-650 nm, the light path control layers 134R, 134G D2, and d3 of the light emitting diodes 134a and 134b are set to d1 > d2 > d3, monochromatic light with high purity can be output from the electroluminescence display device.
따라서, 본 발명에 따른 전계발광 표시장치는 R,G,B화소에 서로 다른 두께, 예를 들면 출력되는 R,G,B-단색광의 피크파장에 대응하는 두께의 광경로조절층(134R,134G,134B)을 구비함으로써, 마이크로공동에 의한 파장의 보강간섭효과에 의해 광추출효율이 향상될 수 있으며, 출력되는 단색광의 발광 스펙트럼의 폭을 좁게 하여 순도 높은 컬러의 광을 출력할 수 있다.Therefore, the electroluminescent display device according to the present invention is applicable to an electroluminescent display device in which the light-path control layers 134R, 134G (corresponding to the peak wavelengths of R, G, B monochromatic light of different thicknesses, for example, And 134B, the light extraction efficiency can be improved by the effect of constructive interference of the wavelength by the microcavity, and the light emission spectrum of the outputted monochromatic light can be narrowed to output light of high color.
그리고, 상기 광경로조절층(134)은 금속층인 반사층(132)과 유기층인 투명전극(134)을 분리하여 금속층과 유기층 사이에 표면플라즈몬이 발생하는 것을 방지할 수 있으므로, 전계발광 표시장치의 광추출효율이 더욱 향상될 수 있다.The light path control
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전계발광 표시장치의 구조를 나타내는 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, R,G,B 각각의 화소에 형성되는 광경로조절층(134)의 두께가 서로 다르지만, 도 3에서는 설명의 편의를 위해 하나의 화소만을 도시하였다.3 is a cross-sectional view illustrating a structure of an electroluminescent display device according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the thicknesses of the light path control layers 134 formed on the R, G, and B pixels are different from each other. However, only one pixel is shown in FIG. 3 for convenience of explanation.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1기판(110) 위에는 버퍼층(112)이 형성되며, 그 위에 구동박막트랜지스터가 배치된다. 기판(110)은 유리와 같은 투명한 물질을 사용하지만, 폴리이미드(polyimide)와 같이 투명하고 플렉서블(flexible)한 플라스틱을 사용할 수도 있다. 그리고, 버퍼층(112)은 단일층 또는 복수의 층으로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 3, a
구동박막트랜지스터는 복수의 화소영역에 각각 형성된다. 구동박막트랜지스터는 상기 버퍼층(112) 위의 화소영역에 형성된 반도체층(122)과, 상기 반도체층(122)의 일부 영역에 형성된 게이트절연층(123)과, 상기 게이트절연층(123) 위에 형성된 게이트전극(125)과, 상기 게이트전극(125)을 덮도록 기판(110) 전체에 걸쳐 형성된 층간절연층(114)과, 상기 층간절연층(114)에 위에 배치되어 상기 층간절연층(114)에 형성된 제1컨택홀(114a)을 통해 반도체층(122)과 접속되는 소스전극(127) 및 드레인전극(128)으로 구성된다. 도면에서는 드레인전극(128)이 반도체층(122)과 접속되어 있으며, 이에 한정하지 않고, 소스전극(127)이 층간절연층(114)에 형성된 제1컨택홀(114a)을 통해 반도체층(122)과 접속될 수도 있다.The driving thin film transistor is formed in each of the plurality of pixel regions. The driving thin film transistor includes a
상기 반도체층(122)은 결정질 실리콘 또는 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)와 같은 산화물반도체로 형성할 수 있으며, 중앙영역의 채널층과 양측면의 도핑층으로 이루어져 소스전극(127) 및 드레인전극(128)이 상기 도핑층과 접촉한다.The
상기 게이트전극(125)은 Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al 또는 Al합금 등의 금속으로 형성될 수 있으며, 게이트절연층(123) 및 층간절연층(114)은 SiOx나 SiNx와 같은 무기절연물질로 이루어진 단일층 또는 SiOx과 SiNx의 2층 구조의 무기층으로 이루어질 수 있다. 그리고, 소스전극(127) 및 드레인전극(128)은 Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al 또는 Al합금으로 형성할 수 있다.The
그리고, 도면 및 상술한 설명에서는 구동박막트랜지스터가 특정 구조로 구성되지만, 본 발명의 구동 박막트랜지스터가 도시된 구조에 한정되는 것이 아니라, 모든 구조의 구동 박막트랜지스터에 적용될 수 있다.In the drawings and the above description, the driving thin film transistor has a specific structure. However, the driving thin film transistor of the present invention is not limited to the illustrated structure, but can be applied to all the driving thin film transistors.
상기 구동박막트랜지스터가 형성된 기판(110)에는 보호층(116)이 형성된다. 그리고, 보호층(116)은 포토아크릴과 같은 유기물질로 형성될 수 있다.A
상기 보호층(116) 위에는 반사층(132)이 형성된다. 상기 반사층(132)은 Al, Au, Ag 등의 금속 또는 그 합금으로 형성될 수 있지만 이에 한정되는 것이 아니라 반사율이 좋은 물질이라며 어떠한 물질도 사용될 수 있다. 상기 반사층(132)은 단일층 또는 복수의 층으로 구성될 수 있다.A
상기 반사층(132) 위에는 광경로조절층(134)이 형성된다. 상기 광경로조절층(134)은 투명한 물질로 구성되어, 금속층과 유기물층을 일정 거리 이격할 뿐만 아니라 마이크로공동의 광경로길이를 조절한다. 그리고, 상기 광경로조절층(134)으로는 SiOx나 SiNx와 같은 무기물질이 사용될 수 있지만, 이에 한정되는 것이 아니라 다양한 무기물질이 사용될 수 있다. 그리고, 상기 광경로조절층(134)은 단일의 층으로 형성될 수도 있고 복수의 층으로 형성될 수도 있다. 복수의 층으로 형성되는 경우, 각각의 층은 다른 물질로 구성될 수도 있다.On the
상기 광경로조절층(134) 위에는 투명전극(136)이 형성된다. 상기 투명전극(136)은 화상신호가 실제 인가되는 층으로서, ITO, IGZO, IZO와 같은 금속산화물이나 전도성 플라스틱(poly(3,4,-ethylene dioxythiophene):polystyrene sulfonic acid; PEDOT-PSS), 폴리아세틸렌, 폴리파라레닐레, 폴리피놀, 폴리아닐린 등과 같은 전도성 폴리머가 사용될 수 있지만, 이러한 물질에 한정되는 것이 아니다.A
상기 보호층(116), 반사층(132) 및 광경로조절층(134)에는 제2컨택홀(116a)이 형성되어, 상기 투명전극(136)이 제2컨택홀(116a)을 통해 박막트랜지스터의 드레인전극(128)과 전기적으로 접속된다.A
상기 투명전극(136) 위의 각 화소의 경계에는 뱅크층(138)이 형성된다. 상기 뱅크층(138)은 일종의 격벽으로서, 각 화소를 구획하여 인접하는 화소에서 출력되는 특정 컬러의 광이 혼합되어 출력되는 것을 방지할 수 있다. 도면에서는 상기 뱅크층(138)이 투명전극(136) 위에 형성되지만, 상기 뱅크층(138)이 보호층(116)에 형성되고 투명전극(136)이 상기 뱅크층(138) 위에 형성될 수도 있다.A
상기 제1전극(136) 및 뱅크층(138) 위에는 발광층(140)이 형성된다. 상기 유기발광층(140)은 R,G,B화소에 형성되어 적색광을 발광하는 R-발광층, 녹색광을 발광하는 G-발광층, 청색광을 발광하는 B-발광층일 수 있으며, 표시소자 전체에 걸쳐 형성되어 백색광을 발광하는 백색 발광층일 수 있다. 발광층(140)이 백색 발광층인 경우, R,G,B 화소의 백색 발광층(140)의 상부 영역에는 R,G,B 컬러필터층이 형성되어 백색 발광층에서 발광되는 백색광을 적색광, 녹색광, 청색광으로 변환시킨다. 이러한 백색 발광층은 R,G,B의 단색광을 각각 발광하는 복수의 물질이 혼합되어 형성되거나 R,G,B의 단색광을 각각 발광하는 복수의 발광층이 적층되어 형성될 수 있다.A
상기 발광층(140)에는 발광층에 전자 및 정공을 각각 주입하는 전자주입층 및 정공주입층과 주입된 전자 및 정공을 발광층으로 각각 수송하는 전자수송층 및 정공수송층 등이 형성될 수도 있다.The
상기 발광층(140) 위에는 캐소드인 제2전극(142)이 형성된다. 상기 제2전극(142)은 Al, Ag, Au와 같은 금속으로 구성된다. 그리고, 상기 제2전극(142)은 수십 nm의 두께로 형성되어 입사되는 광의 일부는 투과하고 일부는 반사하는 반투과층일 수 있다.A
상기 제2전극(142) 위에는 접착층(152)이 도포되고 접착층(152) 위에 제2기판(150)이 배치되어 상기 제2기판(150)이 표시소자에 부착된다. 상기 접착층으로는 부착력이 좋고 내열성 및 내수성이 좋은 물질이라면 어떠한 물질을 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 에폭시계 화합물, 아크릴레이트계 화합물 또는 아크릴계 러버과 같은 열경화성 수지를 사용할 수 있다. 그리고, 상기 접착제로서 광경화성 수지를 사용할 수도 있으며, 이 경우 접착층에 자외선과 같은 광을 조사함으로써 접착층(152)을 경화시킬 수 있다.An
상기 접착층(152)은 제1기판(110) 및 제2기판(150)을 합착할 뿐만 아니라 상기 전계발광 표시장치 내부로 수분이 침투하는 것을 방지하기 위한 봉지제의 역할도 한다. 따라서, 본 발명의 상세한 설명에서 도면부호 162의 용어를 접착제라고 표현하고 있지만, 이는 편의를 위한 것이며, 이 접착층을 봉지제라고 표현할 수도 있다.The
상기 제2기판(150)은 전계발광 표시장치를 봉지하기 위한 봉지캡(encapsulation cap)으로서, PS(Polystyrene)필름, PE(Polyethylene)필름, PEN(Polyethylene Naphthalate)필름 또는 PI(Polyimide)필름 등과 같은 보호필름을 사용할 수 있고 유리를 사용할 수도 있다.The
, 상기 제2전극(142)과 접착층(152) 사이에는 보호층이 배치될 수 있다. 그리고, 상기 보호층은 유기층의 단일층, 유기층/무기층이나 무기층/유기층/무기층의 복수의 층으로 구성될 수 있다.A protective layer may be disposed between the
상기와 같은 구성의 전계발광 표시장치는 제1전극(130)을 반사층(132), 광경로조절층(134) 및 투명전극(136)으로 형성하여, 금속 전극층과 유기층 사이에서 표면플라즈몬이 생성되는 것을 억제하여 발광표시장치의 광추출효율을 향상시킬 수 있다.In the electroluminescent display device having the above-described structure, the
그리고, 본 발명의 전계발광 표시장치는 제1전극(130)의 두께, 즉 광경로조절층(134)의 두께를 R,G,B화소에서 각각 출력되는 R,G,B 단색광의 피크파장에 따라 다르게 설정하여, 표시소자 내부의 마이크로공동에 의한 보강간섭시 출력되는 단색광의 발광 스펙트럼의 폭을 좁게 할 수 있으므로, 광추출효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 선명한 컬러의 광을 출력할 수 있다.The electroluminescent display device according to the present invention has a structure in which the thickness of the
도 4는 전계발광 표시장치의 실제 제조방법을 나타내는 도면으로, 이를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 전계발광 표시장치의 제조방법을 설명한다.4 is a view showing an actual manufacturing method of an electroluminescence display device, and a method of manufacturing the electroluminescence display device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
도 4 에 도시된 바와 같이, 유리나 플라스틱과 같은 제1기판(110)상에 SiOx나 SiNx 등의 무기물질을 적층하여 버퍼층(112)을 형성한다. 그리고, 상기 버퍼층(112)을 단일층 또는 복수의 층으로 형성할 수 있다. 이어서, 기판(110) 전체에 걸쳐 산화물반도체 또는 결정질 실리콘 등을 CVD법에 의해 적층한 후 식각하여 버퍼층(112)위에 반도체층(122)을 형성한다. 그리고, 결정질실리콘층은 결정질 실리콘을 직접 적층하여 형성할 수도 있고, 비정질실리콘을 적층한 후 레이저결정법 등과 같은 다양한 결정법에 의해 비정질물질을 결정화함으로써 형성할 수도 있다. 상기 결정질실콘층의 양측면에는 n+ 또는 p+형 불순물을 도핑하여 도핑층을 형성한다.As shown in FIG. 4, an inorganic material such as SiOx or SiNx is laminated on a
그 후, 상기 반도체층(122) 위에 CVD(Chemical Vapor Deposition)에 의해 SiOx나 SiNx와 같은 무기절연물질을 적층하고 Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al 또는 Al합금과 같이 도전성이 좋은 불투명 금속을 스퍼터링법(sputtering process)에 의해 적층한 후, 무기절연물질과 금속을 동시에 식각하여 게이트절연층(123) 및 게이트전극(125)을 형성한다. 그리고, 상기 게이트절연층(123)을 제1기판(110) 전체에 걸쳐서 적층하고 게이트전극(125)만을 식각할 수도 있다.Thereafter, an inorganic insulating material such as SiOx or SiNx is deposited on the
이어서, 상기 게이트전극(125)이 형성된 기판(110) 전체에 걸쳐 CVD법에 의해 무기절연물질을 적층하여 층간절연층(114)을 형성하고 상기 층간절연층(114)의 일부 영역을 식각하여 반도체층(122)의 양측면이 노출되는 제1컨택홀(114a)을 형성한다. An inorganic insulating material is then deposited on the entire surface of the
그 후, 제1기판(110) 전체에 걸쳐 Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al 또는 Al합금과 같이 도전성이 좋은 불투명 금속을 스퍼터링법에 의해 적층한 후 식각하여 표시영역에 제1컨택홀(114a)을 통해 반도체층(122)과 전기적으로 접속하는 소스전극(127) 및 드레인전극(128)을 형성하여 상기 제1기판(110) 위에 구동박막트랜지스터를 배치한다.Thereafter, an opaque metal having good conductivity such as Cr, Mo, Ta, Cu, Ti, Al, or Al alloy is deposited on the
이어서, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 소스전극(127) 및 드레인전극(128)이 배치된 제1기판(110)에 전체 걸쳐 포토아크릴과 같은 유기절연물질을 적층하여 보호층(116)을 형성한다.4B, an organic insulating material such as photo-acryl is stacked over the entire surface of the
그 후, 도 4c에 도시된 바와 같이, Al, Ag, Au와 같이 반사율이 좋은 금속을 적층하고 식각하여 상기 보호층(116) 위에 반사층(132)을 형성한 후, 그 위에 SiOx나 SiNx와 같은 무기물질을 CVD법에 의해 적층하여 광경로조절층(134)을 형성한다. 광경로조절층(134)은 R,G,B화소별로 다른 두께로 형성된다. 이어서, 상기 보호층(116), 반사층(132) 및 광경로조절층(134)을 식각하여 박막트랜지스터의 드레인전극(128)이 노출되는 제2컨택홀(116a)을 형성한다.4C, a
그 후, 상기 광경로조절층(134) 위에 ITO, IGZO, IZO와 같은 금속산화물이나 전도성 폴리머를 적층하고 식각하여 상기 제2컨택홀(116a)을 통해 드레인전극(128)과 전기적으로 접속되는 투명전극(136)을 형성한다. Thereafter, a metal oxide such as ITO, IGZO, or IZO or a conductive polymer is stacked on the light path control
그리고, 도 4d에 도시된 바와 같이, 상기 투명전극(136) 위의 화소(P)의 경계영역에 화소를 구획할 수 있는 뱅크층(138)을 형성한다. 그리고, 상기 뱅크층(138)을 먼저 형성하고 투명전극(136)을 형성할 수도 있다.As shown in FIG. 4D, a
상기 반사층(132), 광경로조절층(134) 및 투명전극(136)은 별개의 공정에서 각각 진행될 수도 있다. 그리고, 서로 다른 두께의 광경로조절층(134)도 R,G,B화소별로 다른 공정에 의해 형성할 수도 있고 하프톤마스크를 이용한 1회의 공정에 의해 형성할 수도 있다.The
그리고, 상기 반사층(132)은 필름형태로 제작될 수 있다(이러한 구조의 경우, 반사층은 반사판 또는 반사필름이 될 수 있다). 이 경우, 박막트랜지스터가 형성된 제1기판(110) 상에 필름형태의 반사판을 부착한 후, 다시 광경로조절층(134)과 투명전극(136)을 사진식각공정에 의해 형성할 수 있다.The
이어서, 상기 투명전극(136) 및 뱅크층(136) 위에 발광층(140)을 형성한 후, 발광층(140) 위에 Al, Ag, Au 등의 금속을 스퍼터링법에 의해 수십 nm의 두께로 적층하고 식각하여 제2전극(142)을 형성한다. A
그 후, 도 4e에 도시된 바와 같이, 상기 제2전극(142) 위에 접착제를 도포하여 접착층(152)을 형성하고, 접착층(152) 위에 유리나 필름과 같은 제2기판(150)을 위치시키고 압력을 인가한 상태에서 상기 접착층(152)을 경화함으로써 전계발광 표시장치를 완성한다.4E, an adhesive is applied to the
상술한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 전계발광 표시장치의 제1전극(130)을 반사층(132), 광경로조절층(134) 및 투명전극(136)으로 형성하여, 상기 광경로조절층(134)에 의해 전계발광 표시장치에 표면플라즈몬이 발생하는 것을 방지함으로써 광추출효율을 향상시킬 수 있다.As described above, the
그리고, 본 발명의 실시예의 전계발광 표시장치는 제1전극(130)의 광경로조절층(134)의 두께를 조절하여 마이크로공동의 광경로길이를 조절함으로써 광추출효율을 향상시킴과 동시에 순도가 향상된 단색광을 출력할 수 있다.The electroluminescent display device of the present invention improves the light extraction efficiency by controlling the length of the optical path of the microcavity by controlling the thickness of the optical path control
그리고, 마이크로공동의 광경로는 제1전극(130)의 반사층(132)과 반투명한 제2전극(140) 사이에서 형성되므로, 광경로조절층(134)이 아닌 다른 층의 두께를 조절함으로써 마이크로공동의 광경로길이를 조절할 수도 있으며, 이에 대해서 설명하면 다음과 같다.Since the optical path of the micro cavity is formed between the
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 전계발광 표시장치의 구조를 간략하게 나타내는 단면도이다. 그리고, 도면에서는 설명의 편의를 R,G,B화소를 도시하였다.5 is a cross-sectional view briefly showing a structure of an electroluminescent display device according to a second embodiment of the present invention. In the drawings, R, G, and B pixels are shown for convenience of explanation.
그리고, 이 실시예의 전계발광 표시장치의 구조는 도 1에 도시된 제1실시예의 전계발광 표시장치의 구조와는 제1전극(230)이 다르므로, 제1전극(230)에 대해서 설명하고 다른 구조에 대해서는 설명을 생략하거나 간략하게 한다.Since the structure of the electroluminescent display device of this embodiment is different from the structure of the electroluminescent display device of the first embodiment shown in FIG. 1 in that the
도 5에 도시된 바와 같이, 제1기판(210) 위에는 제1전극(230), 발광층(240) 및 제2전극(242)으로 구성된 발광소자가 배치되며, 그 위에 제2기판(250)이 배치되어 접착층(252)에 의해 제1기판(210) 및 제2기판(250)이 합착된다.5, a light emitting device including a
상기 제1전극(230)은 반사층(232R,232G,232B)과, 광경로제어층(234)과, 투명전극(236)으로 구성된다. 상기 광경로제어층(234)은 금속으로 이루어진 반사층(232R,232G,232B)과, 금속산화물질이나 전도성 폴리머와 같은 유기물질로 이루어진 투명전극(236) 사이에 배치되어, 표면플라즈몬의 생성을 억제하여 전계발광 표시장치의 광추출효율을 향상시킬 수 있다.The
그리고, 제2전극(242)은 Al, Au, Ag와 같은 금속이 수십 nm의 얇은 두께의 반투명상태로 형성되므로, 상기 제1전극(230)의 반사층(232)과 제2전극(242) 사이에 마이크로공동이 형성되어, 발광층(240)로부터 발광된 광이 상기 마이크로공동에서 보강간섭되어 전계발광 표시장치의 광추출효율이 향상될 수 있다.The
상기 제1전극(230)의 반사층(232)은 R,G,B화소에서 각각 다른 두께(t1,t2,t3)로 형성되어, R,G,B화소에서의 마이크로공동의 광경로길이(L1,L2,L3)가 다르게 형성된다. 단색광의 파장은 마이크로공동의 광경로길이(L1,L2,L3)에 따라 결정되고, 상기 마이크로공동의 광경로길이(L1,L2,L3)는 반사층(232)의 두께(t1,t2,t3)에 따라 결정되므로, 단색광의 파장이 반사층(232)의 두께(t1,t2,t3)에 따라 결정된다.The reflective layer 232 of the
이와 같이, 본 발명의 실시예의 전계발광 표시장치는 반사층(232)의 두께(t1,t2,t3)를 조절하여 R,G,B화소에서 출력되는 R,G,B-단색광의 휘도가 최대로 되는 피크파장에 대응하도록 마이크로공동의 광경로길이(L1,L2,L3)를 조절함으로써, 마이크로공동에 의한 파장의 보강간섭효과에 의해 광추출효율이 향상될 수 있으며, 출력되는 단색광의 발광 스펙트럼의 폭을 좁게 하여 순도 높은 컬러의 광을 출력할 수 있다.As described above, the electroluminescent display device according to the embodiment of the present invention adjusts the thicknesses t1, t2 and t3 of the reflective layer 232 so that the luminance of R, G, and B monochromatic light output from the R, The optical extraction efficiency can be improved by adjusting the optical path lengths (L1, L2, L3) of the microcavity to correspond to the peak wavelengths of the emitted monochromatic light, It is possible to output light of high purity by narrowing the width.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 전계발광 표시장치의 구조를 나타내는 도면이다. 이 구조의 전계발광 표시장치는 하부방향으로 광을 출력하는 하부발광형(bottom emission) 표시장치이다. 그리고, 도 1 및 도 2에서 설명한 내용과 동일한 내용에 대해서는 설명을 생략한다.6 and 7 are views illustrating a structure of an electroluminescent display device according to a third embodiment of the present invention. An electroluminescent display device of this structure is a bottom emission display device that outputs light in a downward direction. Description of the same contents as those described in Figs. 1 and 2 will be omitted.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 투명한 유리나 플라스틱으로 이루어진 제1기판(310)의 버퍼층(312) 위에는 반도체층(322), 게이트절연층(323), 게이트전극(325), 소스전극(327) 및 드레인전극(328)으로 구성된 박막트랜지스터가 배치되며, 박막트랜지스터 위에 보호층(316)이 형성된다. 상기 보호층(316)은 유기층으로 구성되거나 유기층 및 무기층의 복수의 층으로 구성될 수 있다.6 and 7, a
상기 보호층(316)에는 박막트랜지스터의 드레인전극(328)이 노출되는 제2컨택홀(316a)이 형성되고 그 위에 제1전극(330)이 형성되어, 상기 제2컨택홀(316a)을 통해 상기 제1전극(330)이 드레인전극(328)에 전기적으로 접속된다. 그리고, 상기 화소의 경계영역에는 뱅크(338)이 형성되며, 상기 제1전극(330) 및 뱅크층(338) 위에 발광층(332)이 형성된다.A
그리고, 제1전극(330)은 Al, Ag, Au 등의 금속이 수십 nm의 두께로 형성된 반투명한 금속층으로 구성된다. 상기 발광층(332)은 전압이 인가됨에 따라 실제 광을 발광하는 발광층, 상기 발광층에 전자 및 정공을 각각 주입하는 전자주입층 및 정공주입층, 주입된 전자 및 정공을 발광층으로 각각 수송하는 전자수송층 및 정공수송층 등으로 구성될 수 있다.The
상기 발광층(332) 위에는 제2전극(340)이 배치된다. 제2전극(334)은 상기 발광층(332) 위에 배치되어 상기 발광층(332)에 전압을 인가하는 투명전극(342)과, 상기 투명전극(342) 상부에 배치되어 발광층(332)으로부터 발광된 광을 반사하여 상기 반투명 제1전극(330)과 함께 마이크로공동을 형성하는 반사층(346)과, 상기 투명전극(342)과 반사층(346) 사이에 배치되어 소자 내부에 표면플라즈몬이 발생하는 것을 억제함과 동시에 마이크로공동 내부의 광경로길이를 조절하는 광경로조절층(344)으로 구성된다.A
상기 투명전극(342)은 ITO, IGZO, IZO와 같은 금속산화물이나 도전성 폴리머로 구성되며, 반사층(346)은 Al, Ag, Au와 같이 반사율이 좋은 금속으로 형성된다. 그리고, 상기 광경로조절층(344)은 SiOx나 SiNx와 같은 무기물질로 구성되지만 이에 한정되지 않는다.The
R,G,B화소의 광경로조절층(344) 또는 반사층(346)은 서로 다른 두께로 형성되어 R,G,B화소의 마이크로공동구조의 광경로길이가 다르게 형성되어, 해당 화소에서 출력되는 광의 스펙트럼의 폭을 최소화하여 선명한 영상을 구현할 수 있다.The light
그리고, 본 발명의 전계발광 표시장치는 모바일 디바이스, 영상전화기, 스마트 와치(smart watch), 와치 폰(watch phone), 웨어러블 기기(wearable device), 폴더블 기기(foldable device), 롤러블 기기(rollable device), 벤더블 기기(bendable device), 플렉서블 기기(flexible device), 커브드 기기(curved device), 전자 수첩, 전자 책, PMP(portable multimedia player), PDA(personal digital assistant), MP3 플레이어, 모바일 의료기기, 데스크탑 PC(desktop PC), 랩탑 PC(laptop PC), 넷북컴퓨터(netbook computer), 워크스테이션(workstation), 네비게이션, 차량용 네비게이션, 차량용 표시장치, 텔레비전, 월페이퍼(wall paper) 표시장치, 노트북, 모니터, 카메라, 캠코더, 및 가전 기기 등에 적용될 수 있다.The electroluminescent display device of the present invention may be applied to various devices such as a mobile device, a video phone, a smart watch, a watch phone, a wearable device, a foldable device, a rollable device, device, a bendable device, a flexible device, a curved device, an electronic organizer, an electronic book, a portable multimedia player (PMP), a personal digital assistant (PDA) Medical devices, desktop PCs, laptop PCs, netbook computers, workstations, navigation, vehicle navigation, vehicle displays, televisions, wall paper displays, notebooks , A monitor, a camera, a camcorder, a home appliance, and the like.
본 발명은 아래와 같이 설명될 수 있다.The present invention can be described as follows.
본 발명의 실시예에 따른 전계발광 표시장치는 기판 상부에 배치된 제1전극 및 제2전극과, 제1전극 및 제2전극 사이에 배치된 발광층과, 제1전극의 하부에 배치되어 발광층으로부터 입사되는 광을 반사하는 반사층과, 제1전극 및 반사층 사이에 배치되며, 제1전극 및 반사층의 계면에서의 표면플라즈몬의 생성을 억제하는 광경로조절층을 포함한다.An electroluminescent display device according to an embodiment of the present invention includes a first electrode and a second electrode disposed on a substrate, a light emitting layer disposed between the first electrode and the second electrode, and a light emitting layer disposed below the first electrode, And a light path control layer disposed between the first electrode and the reflective layer for suppressing the generation of surface plasmon at the interface between the first electrode and the reflective layer.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1전극이 금속산화물 또는 도전성 폴리머로 구성될 수 있다.According to another aspect of the present invention, the first electrode may be composed of a metal oxide or a conductive polymer.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 제2전극은 금속층으로 구성될 수 있다.According to another aspect of the present invention, the second electrode may be composed of a metal layer.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 광경로조절층은 무기물질로 구성될 수 있다.According to another aspect of the present invention, the light path control layer may be composed of an inorganic material.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 반사층과 제2전극은 마이크로공동을 형성할 수 있다.According to another aspect of the present invention, the reflective layer and the second electrode may form a microcavity.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 마이크로공동의 광경로길이는 광경로조절층의 두께에 따라 달라질 수 있다.According to another aspect of the present invention, the optical path length of the microcavity may vary depending on the thickness of the optical path control layer.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 기판은 R,G,B화소를 포함할 수 있으며, R,G,B화소 각각에 형성되는 광경로조절층의 두께는 R,G,B화소에 대응하는 단색광의 파장에 따라 조정될 수 있다.According to another aspect of the present invention, the substrate may include R, G, and B pixels, and the thickness of the optical path control layer formed in each of the R, G, and B pixels may be a thickness of the monochromatic light corresponding to R, G, Can be adjusted according to the wavelength.
본 발명의 실시예에 따른 전계발광 표시장치는 R,G,B화소를 포함하는 기판과, 기판상에 형성되며, 제1전극, 제2전극, 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 배치된 발광층으로 구성되는 발광소자를 포함하며, R,G,B화소의 마이크로공동구조의 광경로길이는 서로 다르고, 광경로길이는 상기 제1전극의 두께에 따라 조절된다.An electroluminescent display according to an embodiment of the present invention includes a substrate including R, G, and B pixels, and a light emitting layer formed on the substrate, the first electrode, the second electrode, Emitting layer, and the light path lengths of the micro-cavity structures of the R, G, and B pixels are different from each other, and the optical path length is adjusted according to the thickness of the first electrode.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 제1전극은 발광층으로부터 입사되는 광을 반사하는 반사층과, 발광층에 전압을 인가하는 투명전극과, 반사층과 투명전극 사이에 배치된 광경로조절층으로 구성될 수 있다.According to another aspect of the present invention, the first electrode may include a reflective layer that reflects light incident from the light emitting layer, a transparent electrode that applies a voltage to the light emitting layer, and an optical path control layer disposed between the reflective layer and the transparent electrode .
본 발명의 다른 특징에 따르면, 마이크로공동구조의 광경로길이는 광경로조절층의 두께에 따라 달라질 수 있다.According to another aspect of the present invention, the optical path length of the micro cavity structure may vary depending on the thickness of the optical path control layer.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 마이크로공동구조의 광경로길이는 R,G,B화소의 단색광의 파장에 대응하는 광경로조절층의 두께에 따라 달라질 수 있다.According to another aspect of the present invention, the optical path length of the micro cavity structure may be varied depending on the thickness of the optical path control layer corresponding to the wavelength of the monochromatic light of the R, G, and B pixels.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 마이크로공동구조의 광경로길이는 반사층의 두께에 따라 달라질 수 있다.According to another aspect of the present invention, the optical path length of the microcavity structure may vary depending on the thickness of the reflective layer.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.While a great many are described in the foregoing description, it should be construed as an example of preferred embodiments rather than limiting the scope of the invention. Therefore, the invention should not be construed as limited to the embodiments described, but should be determined by equivalents to the appended claims and the claims.
122 : 반도체층
125 : 게이트전극
127 : 소스전극
128 : 드레인전극
130 : 제1전극
132 : 반사층
134 : 광경로조절층
136 : 투명전극
140 : 발광층
142 : 제2전극122: semiconductor layer 125: gate electrode
127: source electrode 128: drain electrode
130: first electrode 132: reflective layer
134: light path control layer 136: transparent electrode
140: light emitting layer 142: second electrode
Claims (12)
상기 제1전극 및 제2전극 사이에 배치된 발광층;
상기 제1전극의 하부에 배치되어 발광층으로부터 입사되는 광을 반사하는 반사층; 및
상기 제1전극 및 반사층 사이에 배치되며, 상기 제1전극 및 상기 반사층의 계면에서의 표면플라즈몬의 생성을 억제하는 광경로조절층을 포함하는 전계발광 표시장치.A first electrode and a second electrode disposed on the substrate;
A light emitting layer disposed between the first electrode and the second electrode;
A reflective layer disposed under the first electrode and reflecting light incident from the light emitting layer; And
And an optical path control layer disposed between the first electrode and the reflective layer and suppressing generation of surface plasmon at an interface between the first electrode and the reflective layer.
상기 기판상에 형성되며, 제1전극, 제2전극, 상기 제1전극 및 제2전극 사이에 배치된 발광층으로 구성되는 발광소자를 포함하며,
상기 R,G,B화소의 마이크로공동구조의 광경로길이는 서로 다르고, 상기 광경로길이는 상기 제1전극의 두께에 따라 조절되는 전계발광 표시장치.A substrate including R, G, and B pixels; And
And a light emitting element formed on the substrate and including a first electrode, a second electrode, and a light emitting layer disposed between the first electrode and the second electrode,
Wherein the optical path lengths of the micro cavity structures of the R, G, and B pixels are different from each other, and the optical path length is adjusted according to the thickness of the first electrode.
상기 발광층으로부터 입사되는 광을 반사하는 반사층;
상기 발광층에 전압을 인가하는 투명전극; 및
상기 반사층과 상기 투명전극 사이에 배치된 광경로조절층으로 구성된 전계발광 표시장치.The plasma display panel of claim 8,
A reflective layer for reflecting light incident from the light emitting layer;
A transparent electrode for applying a voltage to the light emitting layer; And
And an optical path adjusting layer disposed between the reflective layer and the transparent electrode.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170151628A KR102408470B1 (en) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | Electroluminescence display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170151628A KR102408470B1 (en) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | Electroluminescence display device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20190054722A true KR20190054722A (en) | 2019-05-22 |
KR102408470B1 KR102408470B1 (en) | 2022-06-10 |
Family
ID=66680797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020170151628A KR102408470B1 (en) | 2017-11-14 | 2017-11-14 | Electroluminescence display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102408470B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102568561B1 (en) * | 2023-03-06 | 2023-08-22 | 한국표준과학연구원 | Vertical structure light emitting transistor and manufacturing method thereof |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120054562A (en) * | 2010-08-10 | 2012-05-30 | 파나소닉 주식회사 | Organic light emitting element, organic light emitting device, organic display panel, organic display device and method for manufacturing the organic light emitting element |
KR20140087898A (en) * | 2012-12-31 | 2014-07-09 | 엘지디스플레이 주식회사 | Organic Light Emitting Diode Display Device and Method for Manufacturing The Same |
JP2014212102A (en) * | 2013-04-05 | 2014-11-13 | キヤノン株式会社 | Organic el element, display device, image processing device, illuminating device, and image forming apparatus |
KR20170015714A (en) * | 2015-07-30 | 2017-02-09 | 엘지디스플레이 주식회사 | Organic light emitting display device |
-
2017
- 2017-11-14 KR KR1020170151628A patent/KR102408470B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20120054562A (en) * | 2010-08-10 | 2012-05-30 | 파나소닉 주식회사 | Organic light emitting element, organic light emitting device, organic display panel, organic display device and method for manufacturing the organic light emitting element |
KR20140087898A (en) * | 2012-12-31 | 2014-07-09 | 엘지디스플레이 주식회사 | Organic Light Emitting Diode Display Device and Method for Manufacturing The Same |
JP2014212102A (en) * | 2013-04-05 | 2014-11-13 | キヤノン株式会社 | Organic el element, display device, image processing device, illuminating device, and image forming apparatus |
KR20170015714A (en) * | 2015-07-30 | 2017-02-09 | 엘지디스플레이 주식회사 | Organic light emitting display device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102568561B1 (en) * | 2023-03-06 | 2023-08-22 | 한국표준과학연구원 | Vertical structure light emitting transistor and manufacturing method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102408470B1 (en) | 2022-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101354303B1 (en) | Display unit | |
KR102513910B1 (en) | Electroluminescent Display Device | |
US10243173B2 (en) | Display device | |
JP6381878B2 (en) | Organic light emitting display | |
KR101421169B1 (en) | Organic light emitting display device | |
US9231221B2 (en) | Organic light emitting diode display including bent flexible substrate and method of forming the same | |
US10651427B2 (en) | Organic light emitting diode display device | |
US20180166648A1 (en) | Top-emitting oled device and method of manufacturing the same, display device | |
KR101990312B1 (en) | Organic Light Emitting Diode Display Device and Method for Manufacturing The Same | |
US20120097928A1 (en) | Organic light emitting diode display | |
US9660219B2 (en) | Methods of manufacturing display devices | |
US10439157B2 (en) | Display device | |
US10629667B2 (en) | Light-emitting device comprising first light-shielding layer having first opening and second light-shielding layer having second opening corresponding to the first opening | |
KR101503313B1 (en) | Organic light emitting display device and method of fabricatin thereof | |
US20190006628A1 (en) | Organic Light-Emitting Diode Device and Manufacturing Method Thereof and Display Panel | |
KR102407521B1 (en) | Organic light emitting display device | |
US10505139B2 (en) | Organic light-emitting display device | |
JP2012004063A (en) | Light-emitting device, electro-optic device and electronic equipment | |
US11963403B2 (en) | Display device having a light-blocking material in an insulating layer between a transistor and a light-emitting element and manufacturing method thereof | |
KR102408470B1 (en) | Electroluminescence display device | |
KR102408471B1 (en) | Electroluminescence display device | |
KR20170050229A (en) | Flexible organic light emitting display device | |
JP2006085985A (en) | Organic el display device | |
US20220181385A1 (en) | Display device | |
JP2010049956A (en) | Electro-optical device, manufacturing method of electro-optical device, and electronic equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |