KR20050052291A - Organic electro-luminescent display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 빛이 화상이 구현되는 방향으로만 향할 수 있도록 하여 광효율을 향상시킬 수 있는 유기 전계 발광 표시장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide an organic electroluminescent display device which can improve light efficiency by allowing light to be directed only in a direction in which an image is implemented.
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 기판 상에 형성된 것으로, 반도체 활성층과, 상기 반도체 활성층의 채널 영역에 대응되는 영역에 형성된 게이트 전극과, 상기 반도체 활성층의 소스 및 드레인 영역에 각각 접하도록 도전성 소재로 구비된 소스 및 드레인 전극을 구비한 적어도 하나의 박막 트랜지스터와, 상기 박막 트랜지스터를 덮고, 표면으로부터 소정 깊이 인입된 소정 면적의 오목부를 갖는 절연막과, 상기 절연막의 오목부를 덮도록 형성되고, 상기 박막 트랜지스터에 전기적으로 연결된 제 1 전극층과, 상기 제 1 전극층에 절연되도록 형성된 제 2 전극층과, 상기 제 1 전극층과 제 2 전극층의 사이에 개재되고, 적어도 발광층을 가지며, 적어도 상기 오목부의 바닥부에 위치하는 유기층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is formed on a substrate, and is electrically conductive so as to be in contact with the semiconductor active layer, the gate electrode formed in the region corresponding to the channel region of the semiconductor active layer, and the source and drain regions of the semiconductor active layer, respectively. At least one thin film transistor having a source and a drain electrode formed of a material, an insulating film covering the thin film transistor and having a recess having a predetermined area drawn in a predetermined depth from a surface thereof, and covering the recess of the insulating film, A first electrode layer electrically connected to the thin film transistor, a second electrode layer formed to be insulated from the first electrode layer, and interposed between the first electrode layer and the second electrode layer, having at least a light emitting layer, and at least a bottom portion of the concave portion. An organic electroluminescent display comprising an organic layer located Provide the device.
Description
본 발명은 유기 전계 발광 표시장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 광효율이 개선된 유기 전계 발광 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting display, and more particularly, to an organic light emitting display having improved light efficiency.
통상적으로 전계 발광 표시장치는 형광성 유기 화합물을 전기적으로 여기시켜 발광시키는 자발광형 디스플레이로 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 박형화가 용이하며 광시야각, 빠른 응답속도 등 액정표지 장치에 있어서 문제점으로 지적된 결점을 해결할 수 있는 차세대 디스플레이로 주목받고 있다. In general, electroluminescent displays are self-luminous displays that electrically excite fluorescent organic compounds to emit light, which can be driven at low voltage, are easy to thin, and are pointed out as problems 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 shortcomings.
이러한 전계 발광 표시장치는 발광층을 형성하는 물질이 무기물인가 유기물인가에 따라 무기 전계 발광 표시장치와 유기 전계 발광 표시장치로 구분될 수 있다.The electroluminescent display may be classified into an inorganic electroluminescent display and an organic electroluminescent display according to whether a material forming the light emitting layer is an inorganic material or an organic material.
한편, 유기 전계 발광 표시장치는 유리나 그밖에 투명한 절연기판에 소정 패턴의 유기막이 형성되고 이 유기막의 상하부에는 전극층들이 형성된다. 유기막은 유기 화합물로 이루어진다.Meanwhile, in the organic light emitting display device, an organic film having a predetermined pattern is formed on glass or other transparent insulating substrate, and electrode layers are formed on upper and lower portions of the organic film. The organic film consists of organic compounds.
상기와 같이 구성된 유기 전계 발광 표시장치는 전극들에 양극 및 음극 전압이 인가됨에 따라 양극전압이 인가된 전극으로부터 주입된 정공(hole)이 정공 수송층을 경유하여 발광층으로 이동되고, 전자는 음극전압이 인가된 전극으로부터 전자 수송층을 경유하여 발광층으로 주입된다. 이 발광층에서 전자와 홀이 재결합하여 여기자(exiton)를 생성하고, 이 여기자가 여기상태에서 기저상태로 변화됨에 따라, 발광층의 형광성 분자가 발광함으로써 화상이 형성된다.In the organic light emitting display device configured as described above, as the anode and cathode voltages are applied to the electrodes, holes injected from the electrode to which the anode voltage is applied are moved to the light emitting layer via the hole transport layer, and the electrons have a cathode voltage. It is injected from the applied electrode into the light emitting layer via the electron transport layer. In this light emitting layer, electrons and holes recombine to produce 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.
한편, 이러한 유기 전계 발광 표시장치 중 능동 구동방식의 액티브 매트릭스(Active Matrix: AM)형 유기 전계 발광 표시장치는 각 화소당 적어도 2개의 박막 트랜지스터(이하, "TFT"라 함)를 구비한다. 이들 박막 트랜지스터는 각 화소의 동작을 제어하는 스위칭 소자 및 픽셀을 구동시키는 구동 소자로 사용된다. 이러한 박막 트랜지스터는 기판 상에 고농도의 불순물로 도핑된 드레인 영역과 소스 영역 및 상기 드래인 영역과 소스 영역의 사이에 형성된 채널 영역을 갖는 반도체 활성층을 가지며, 이 반도체 활성층 상에 형성된 게이트 절연막 및 활성층의 채널영역 상부의 게이트 절연막 상에 형성된 게이트 전극으로 구성된다. On the other hand, among such organic light emitting display devices, an active matrix active matrix (AM) type organic light emitting display device includes at least two thin film transistors (hereinafter, referred to as TFTs) for each pixel. These thin film transistors are used as switching elements for controlling the operation of each pixel and as driving elements for driving the pixels. The thin film transistor has a semiconductor active layer having a drain region and a source region doped with a high concentration of impurities on a substrate, and a channel region formed between the drain region and the source region, and the gate insulating film and the active layer formed on the semiconductor active layer. And a gate electrode formed on the gate insulating film above the channel region.
도 1은 이러한 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시장치를 도시한 것으로, 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 글라스재의 기판(10)상에 버퍼층(11)이 형성되어 있고, 이 위에 박막 트랜지스터(TFT)와, 유기 전계 발광 소자(OLED)가 형성된다. FIG. 1 illustrates an active matrix type organic light emitting display device. As shown in FIG. 1, a buffer layer 11 is formed on a glass substrate 10, and a thin film transistor TFT is formed thereon. And an organic electroluminescent element (OLED) is formed.
이러한 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시장치의 제조는 다음과 같다. The active matrix organic light emitting display device is manufactured as follows.
상기 기판(10)의 버퍼층(11)상에 소정 패턴의 반도체 활성층(21)이 구비된다. 상기 반도체 활성층(21)의 상부에는 SiO2 등에 의해 게이트 절연막(12)이 구비되고, 게이트 절연막(12) 상부의 소정 영역에는 MoW, Al/Cu 등의 도전막으로 게이트 전극(22)이 형성된다. 상기 게이트 전극(22)은 TFT 온/오프 신호를 인가하는 게이트 라인(미도시)과 연결되어 있다. 상기 게이트 전극(22)의 상부로는 층간 절연막(inter-insulator:13)가 형성되고, 컨택 홀을 통해 소스/드레인 전극(23)이 각각 반도체 활성층(21)의 소스 영역 및 드레인 영역에 접하도록 형성된다. 소스/드레인 전극(23) 상부로는 SiO2, SiNx 등으로 이루어진 패시베이션막(14)이 형성되고, 이 패시베이션 막(14)의 상부에는 아크릴, 폴리 이미드, BCB 등의 유기물질로 평탄화막(15)이 형성되어 있다.The semiconductor active layer 21 having a predetermined pattern is provided on the buffer layer 11 of the substrate 10. The gate insulating layer 12 is formed on the semiconductor active layer 21 by SiO 2, and the gate electrode 22 is formed on the predetermined region on the gate insulating layer 12 by a conductive film such as MoW or Al / Cu. . The gate electrode 22 is connected to a gate line (not shown) for applying a TFT on / off signal. An inter-insulator 13 is formed on the gate electrode 22, and the source / drain electrodes 23 contact the source region and the drain region of the semiconductor active layer 21 through contact holes. Is formed. A passivation film 14 made of SiO 2 , SiNx, or the like is formed on the source / drain electrode 23, and a planarization film (eg, acrylic, polyimide, BCB, or the like) is formed on the passivation film 14. 15) is formed.
이 평탄화막(15)의 상부에 애노우드 전극이 되는 제 1 전극층(31)이 형성되고, 이를 덮도록 유기물로 화소정의막(Pixel Define Layer: 16)이 형성된다. 이 화소정의막(16)에 소정의 개구(16a)를 형성한 후, 이 개구(16a)로 한정된 영역 내에 유기층(32)을 형성한다. 유기층(32)은 발광층을 포함한 것이 된다. 그리고, 이 유기층(32)을 덮도록 캐소오드 전극인 제 2 전극층(33)이 형성된다. 상기 유기층(32)은 제 1 전극층(31)과 제 2 전극층(33)의 서로 대향되는 부분에서 정공 및 전자의 주입을 받아 발광된다.A first electrode layer 31 serving as an anode electrode is formed on the planarization layer 15, and a pixel define layer 16 is formed of an organic material to cover the first electrode layer 31. After the predetermined opening 16a is formed in the pixel definition film 16, the organic layer 32 is formed in the region defined by the opening 16a. The organic layer 32 includes a light emitting layer. Then, the second electrode layer 33 serving as the cathode electrode is formed to cover the organic layer 32. The organic layer 32 emits light through the injection of holes and electrons at portions of the first electrode layer 31 and the second electrode layer 33 that face each other.
그런데, 상기와 같은 유기 전계 발광 표시장치에 있어서, 제 1 전극층(31)과 제 2 전극층(33)이 서로 대향되어 있는 영역에 해당하는 유기층(32)에서 발광이 일어나므로, 빛은 도 1에서 화살표 방향으로도 방출이 된다. In the organic electroluminescent display device as described above, light is emitted from the organic layer 32 corresponding to a region where the first electrode layer 31 and the second electrode layer 33 face each other. It is also emitted in the direction of the arrow.
만일, 상기 유기 전계 발광 표시장치가 제 2 전극층(33)의 방향으로 화상이 구현되는 전면발광형일 경우에는 제 1 전극층(31)으로 반사형 전극을 사용하게 되는 데, 이 경우에도, 제 1 전극층(31)의 방향으로 방출되는 빛만이 반사가 되고, 양측면으로 방출되는 빛은 화소정의막(16)을 통해 그대로 소실되어 버리게 되는 것이다. 이는 제 1 전극층(31)의 방향으로 화상이 구현되는 배면발광형일 경우에도 마찬가지이고, 제 1 전극층(31)과 제 2 전극층(33)의 양방향으로 화상이 구현되는 양면발광형일 경우에도 마찬가지이다.If the organic light emitting display device is a top emission type in which an image is formed in the direction of the second electrode layer 33, the reflective electrode is used as the first electrode layer 31. In this case, the first electrode layer is used. Only the light emitted in the direction of 31 is reflected, and the light emitted to both sides is lost as it is through the pixel defining layer 16. The same applies to the case of the bottom emission type in which the image is embodied in the direction of the first electrode layer 31, and the same is the case in the case of the double emission type in which the image is embodied in both directions of the first electrode layer 31 and the second electrode layer 33.
이처럼 유기층(32)에서 방출되는 빛 중 측면부로 방출되는 빛이 화상을 구현하지 못하고 소실되어 버림에 따라 표시장치 전체의 광효율이 저하되는 문제가 있다.As such, the light emitted from the side portion of the light emitted from the organic layer 32 is lost due to failure to implement an image, thereby reducing the light efficiency of the entire display device.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 빛이 화상이 구현되는 방향으로만 향할 수 있도록 하여 광효율을 향상시킬 수 있는 유기 전계 발광 표시장치를 제공하는 데에 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 which can improve light efficiency by allowing light to be directed only in a direction in which an image is implemented.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, In order to achieve the above object, the present invention,
기판 상에 형성된 것으로, 반도체 활성층과, 상기 반도체 활성층의 채널 영역에 대응되는 영역에 형성된 게이트 전극과, 상기 반도체 활성층의 소스 및 드레인 영역에 각각 접하도록 도전성 소재로 구비된 소스 및 드레인 전극을 구비한 적어도 하나의 박막 트랜지스터;A semiconductor active layer, a gate electrode formed in a region corresponding to a channel region of the semiconductor active layer, and a source and drain electrode formed of a conductive material to be in contact with the source and drain regions of the semiconductor active layer, respectively. At least one thin film transistor;
상기 박막 트랜지스터를 덮고, 표면으로부터 소정 깊이 인입된 소정 면적의 오목부를 갖는 절연막;An insulating film covering the thin film transistor and having a concave portion having a predetermined area drawn from the surface by a predetermined depth;
상기 절연막의 오목부를 덮도록 형성되고, 상기 박막 트랜지스터에 전기적으로 연결된 제 1 전극층;A first electrode layer formed to cover the recess of the insulating layer and electrically connected to the thin film transistor;
상기 제 1 전극층에 절연되도록 형성된 제 2 전극층; 및A second electrode layer formed to be insulated from the first electrode layer; And
상기 제 1 전극층과 제 2 전극층의 사이에 개재되고, 적어도 발광층을 가지며, 적어도 상기 오목부의 바닥부에 위치하는 유기층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시장치를 제공한다.And an organic layer interposed between the first electrode layer and the second electrode layer, the organic layer having at least a light emitting layer and positioned at least at the bottom of the concave portion.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 유기 전계 발광 표시장치는 복수개의 부화소를 갖고, 상기 각 부화소에는 적어도 하나의 박막 트랜지스터가 구비되며, 상기 오목부의 면적은 상기 부화소의 면적보다 작을 수 있다.According to another feature of the present invention, the organic light emitting display device may have a plurality of subpixels, each subpixel includes at least one thin film transistor, and an area of the recess may be smaller than that of the subpixel. .
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 오목부의 인입된 깊이는 상기 유기층의 두께보다 클 수 있다.According to another feature of the invention, the recessed depth may be greater than the thickness of the organic layer.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 오목부의 인입된 깊이는 상기 절연막의 두께보다 작을 수 있다.According to another feature of the invention, the recessed depth of the recess may be smaller than the thickness of the insulating film.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 유기층은 적어도 상기 오목부에 위치할 수 있다.According to another feature of the invention, the organic layer may be located at least in the recess.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 오목부는 가장자리에 경사면을 구비하고, 상기 제 1 전극층은 적어도 상기 경사면을 덮도록 구비될 수 있다.According to another feature of the invention, the recessed portion may be provided with an inclined surface at the edge, the first electrode layer may be provided to cover at least the inclined surface.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 절연막에는 비아 홀이 형성되고, 상기 제 1 전극층은 상기 비아 홀을 통해 상기 박막 트랜지스터에 연결될 수 있다. 이 때, 상기 오목부는 상기 비아 홀과 동시에 형성될 수 있다.According to another feature of the present invention, via holes may be formed in the insulating layer, and the first electrode layer may be connected to the thin film transistor through the via holes. In this case, the recess may be formed at the same time as the via hole.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 절연막은 유기물로 구비될 수 있다.According to another feature of the invention, the insulating film may be provided with an organic material.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 제 1 전극층은 반사형 전극으로 구비될 수 있다.According to another feature of the invention, the first electrode layer may be provided as a reflective electrode.
그리고, 상기 제 2 전극층은 투명 전극으로 구비될 수 있다.The second electrode layer may be provided as a transparent electrode.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 오목부의 적어도 가장자리에는 광반사물질층이 구비될 수 있다.According to another feature of the invention, at least an edge of the recess may be provided with a light reflecting material layer.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 액티브 매트릭스형(Active Matrix) 유기 전계 발광 표시장치의 화소부를 도시한 평면도이고, 도 3은 그 Ⅰ-Ⅰ에 대한 단면도이다.FIG. 2 is a plan view illustrating a pixel part of an active matrix organic electroluminescent display device according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the I-I.
먼저, 도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치는 복수개의 부화소를 갖는다. 단일의 부화소는 스캔 라인(Scan), 데이터 라인(Data) 및 구동 라인(Vdd)으로 둘러싸여 있으며, 각 부화소는 스위칭용인 스위칭 TFT(TFTsw)와, 구동용인 구동 TFT(TFTdr)의 적어도 2개의 박막 트랜지스터와, 하나의 커패시터(Cst) 및 하나의 유기 전계 발광 소자(OLED)로 이루어질 수 있다. 상기와 같은 박막 트랜지스터 및 커패시터의 개수는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 이보다 더 많은 수의 박막 트랜지스터 및 커패시터를 구비할 수 있음은 물론이다.First, as shown in FIG. 2, an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention has a plurality of subpixels. A single subpixel is surrounded by a scan line (Scan), a data line (Data), and a driving line (Vdd), and each subpixel includes at least two of a switching TFT TFTsw for switching and a driving TFT TFTdr for driving. The thin film transistor may include one thin film transistor, one capacitor Cst, and one organic light emitting diode OLED. The number of thin film transistors and capacitors as described above is not necessarily limited thereto, and of course, a larger number of thin film transistors and capacitors may be provided.
상기 스위칭 TFT(TFTsw)는 스캔 라인(Scan)에 인가되는 스캐닝 신호에 구동되어 데이터 라인(Data)에 인가되는 데이터 신호를 전달하는 역할을 한다. 상기 구동 TFT(TFTdr)는 상기 스위칭 TFT(TFTsw)를 통해 전달되는 데이터 신호에 따라서, 즉, 게이트와 소오스 간의 전압차(Vgs)에 의해서 구동라인(Vdd)을 통해 유기 전계 발광 소자(OLED)로 유입되는 전류량을 결정한다. 상기 커패시터(Cst)는 상기 스위칭 TFT(TFTsw)를 통해 전달되는 데이터 신호를 한 프레임동안 저장하는 역할을 한다. The switching TFT TFTsw is driven by a scanning signal applied to the scan line Scan to transfer a data signal applied to the data line Data. The driving TFT TFTdr is transferred to the organic light emitting diode OLED through the driving line Vdd according to the data signal transmitted through the switching TFT TFTsw, that is, the voltage difference Vgs between the gate and the source. Determine the amount of current flowing in. The capacitor Cst stores a data signal transmitted through the switching TFT TFTsw for one frame.
그 단면 구조는 도 3에서 볼 수 있는 바와 같은 데, 글라스재의 절연기판(41)상에 SiO2 등으로 버퍼층(41)이 형성되어 있고, 이 버퍼층(41) 상부로 도 2에서 볼 수 있는 바와 같은 스위칭 TFT(TFTsw), 구동 TFT(TFTdr), 커패시터(Cst) 및 유기 전계 발광 소자(OLED)가 구비된다. 이하에서 TFT에 대해서는 구동 TFT를 설명하나, 스위칭 TFT도 동일한 구조를 가짐은 물론이다. 상기 기판(40)은 투명한 글라스재가 채용될 수 있는 데, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 플라스틱재가 사용될 수도 있다. 글라스(Glass)재의 기판(40)을 사용할 경우에는 이 기판(40) 상에 버퍼층(41)을 형성하여 불순원소의 침투를 막고, 표면을 평탄하게 한다. 상기 버퍼층(41)은 SiO2로 형성할 수 있으며, PECVD법, APCVD법, LPCVD법, ECR법 등에 의해 증착될 수 있다. 그리고, 이 버퍼층(41)은 대략 3000Å 정도로 증착 가능하다.The cross-sectional structure is as shown in Fig. 3, wherein a buffer layer 41 is formed of SiO 2 or the like on an insulating substrate 41 of glass material, and as shown in Fig. 2 above the buffer layer 41, The same switching TFT TFTsw, driving TFT TFTdr, capacitor Cst, and organic electroluminescent element OLED are provided. The driving TFT will be described below with reference to the TFT, but the switching TFT also has the same structure. The substrate 40 may be a transparent glass material, but is not limited thereto, and a plastic material may be used. When the glass substrate 40 is used, a buffer layer 41 is formed on the substrate 40 to prevent impurity elements from penetrating and to make the surface flat. The buffer layer 41 may be formed of SiO 2 , and may be deposited by PECVD, APCVD, LPCVD, ECR, or the like. The buffer layer 41 can be deposited to about 3000 mW.
도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 구동 TFT(TFTdr)는 버퍼층(41) 상에 형성된 반도체 활성층(51)과, 이 반도체 활성층(51)의 상부에 형성된 게이트 절연막(42)과, 게이트 절연막(42) 상부의 게이트 전극(52)을 갖는다. 그리고, 상기 반도체 활성층(51)과 접하는 소스/드레인 전극(53)을 갖는다.As shown in FIG. 3, the driving TFT TFTdr includes a semiconductor active layer 51 formed on the buffer layer 41, a gate insulating film 42 formed on the semiconductor active layer 51, and a gate insulating film 42. ) Has a gate electrode 52 above. And a source / drain electrode 53 in contact with the semiconductor active layer 51.
상기 반도체 활성층(51)은 무기반도체 또는 유기반도체로 형성될 수 있는데, 대략 500Å 정도로 형성될 수 있다. 반도체 활성층(51)을 무기반도체 중 폴리 실리콘으로 형성할 경우에는 비정질 실리콘을 형성한 후, 각종 결정화방법에 의해 다결정화할 수 있다. 이 활성층은 N형 또는 P형 불순물이 고농도로 도핑된 소스 및 드레인 영역을 가지며, 그 사이로 채널 영역을 갖는다.The semiconductor active layer 51 may be formed of an inorganic semiconductor or an organic semiconductor, and may be formed to about 500 GPa. When the semiconductor active layer 51 is formed of polysilicon in the inorganic semiconductor, after amorphous silicon is formed, polycrystallization can be performed by various crystallization methods. This active layer has source and drain regions heavily doped with N-type or P-type impurities, and has channel regions therebetween.
무기반도체는 CdS, GaS, ZnS, CdSe, CaSe, ZnSe, CdTe, SiC, 및 a-Si(amorphous silicon)이나 poly-Si(poly silicon)과 같은 실리콘재를 포함하는 것일 수 있다.The inorganic semiconductor may include CdS, GaS, ZnS, CdSe, CaSe, ZnSe, CdTe, SiC, and silicon materials such as a-Si (amorphous silicon) or poly-Si (poly silicon).
그리고, 상기 유기반도체는 밴드갭이 1eV 내지 4eV인 반도체성 유기물질로 구비될 수 있는 데, 고분자로서, 폴리티오펜 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌비닐렌 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌 및 그 유도체, 폴리플로렌 및 그 유도체, 폴리티오펜비닐렌 및 그 유도체, 폴리티오펜-헤테로고리방향족 공중합체 및 그 유도체를 포함할 수 있고, 저분자로서, 펜타센, 테트라센, 나프탈렌의 올리고아센 및 이들의 유도체, 알파-6-티오펜, 알파-5-티오펜의 올리고티오펜 및 이들의 유도체, 금속을 함유하거나 함유하지 않은 프탈로시아닌 및 이들의 유도체, 파이로멜리틱 디안하이드라이드 또는 파이로멜리틱 디이미드 및 이들의 유도체, 퍼릴렌테트라카르복시산 디안하이드라이드 또는 퍼릴렌테트라카르복실릭 디이미드 및 이들의 유도체를 포함할 수 있다.In addition, the organic semiconductor may be provided with a semiconducting organic material having a band gap of 1 eV to 4 eV. As a polymer, polythiophene and its derivatives, polyparaphenylenevinylene and its derivatives, polyparaphenylene and its Derivatives, polyfluorene and derivatives thereof, polythiophenevinylene and derivatives thereof, polythiophene-heterocyclic aromatic copolymers and derivatives thereof, and as small molecules, oligoacenes of pentacene, tetracene, naphthalene and Derivatives thereof, alpha-6-thiophene, oligothiophenes of alpha-5-thiophene and derivatives thereof, phthalocyanine with and without metals and derivatives thereof, pyromellitic dianhydrides or pyromelli Tic diimides and derivatives thereof, perylenetetracarboxylic acid dianhydride or perylenetetracarboxylic diimides and derivatives thereof.
상기 반도체 활성층(51)의 상부에는 SiO2 등에 의해 게이트 절연막(42)이 구비되고, 게이트 절연막(42) 상부의 소정 영역에는 MoW, Al, Cr, Al/Cu 등의 도전성 금속막으로 게이트 전극(52)이 형성된다. 상기 게이트 전극(52)을 형성하는 물질에는 반드시 이에 한정되지 않으며, 도전성 폴리머 등 다양한 도전성 물질이 게이트 전극(52)으로 사용될 수 있다. 상기 게이트 전극(52)이 형성되는 영역은 반도체 활성층(51)의 채널 영역에 대응된다.The gate insulating film 42 is provided on the upper surface of the semiconductor active layer 51 by SiO 2 or the like, and a predetermined area above the gate insulating film 42 is formed by a conductive metal film such as MoW, Al, Cr, Al / Cu, or the like. 52) is formed. The material forming the gate electrode 52 is not necessarily limited thereto, and various conductive materials such as a conductive polymer may be used as the gate electrode 52. The region where the gate electrode 52 is formed corresponds to the channel region of the semiconductor active layer 51.
상기 게이트 전극(52)의 상부로는 SiO2 및/또는 SiNx 등으로 층간 절연막(inter-insulator: 43)이 형성되고, 이 층간 절연막(43)과 게이트 절연막(42)에 콘택 홀이 천공되어진 상태에서 소스 및 드레인 전극(53)이 상기 층간 절연막(43)의 상부에 형성되어진다. 상기 소스/드레인 전극(53)은 MoW, Al, Cr, Al/Cu 등의 도전성 금속막이나 도전성 폴리머 등이 사용될 수 있다.An inter-insulator 43 is formed on the gate electrode 52 by SiO 2 and / or SiN x , and a contact hole is formed in the interlayer 43 and the gate insulating layer 42. In this state, source and drain electrodes 53 are formed on the interlayer insulating film 43. As the source / drain electrode 53, a conductive metal film such as MoW, Al, Cr, Al / Cu, or a conductive polymer may be used.
이상 설명한 바와 같은 박막 트랜지스터의 구조는 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 종래의 일반적인 박막 트랜지스터의 구조가 모두 그대로 채용될 수 있음은 물론이다.The structure of the thin film transistor as described above is not necessarily limited thereto, and all of the structures of the conventional general thin film transistor may be used as it is.
상기 소스/드레인 전극(53) 상부로는 SiNx 등으로 이루어진 패시베이션막(44)이 형성되고, 이 패시베이션막(44)에 제 1 비아홀(44a)을 천공한다.A passivation film 44 made of SiN x or the like is formed on the source / drain electrode 53, and a first via hole 44a is formed in the passivation film 44.
그리고, 이 패시베이션 막(44)의 상부에는 아크릴, BCB, 폴리 이미드 등에 의한 평탄화막(45)을 형성한다. A planarization film 45 made of acryl, BCB, polyimide, or the like is formed on the passivation film 44.
이 평탄화막(45)에 상기 패시베이션막(44)의 제 1 비아홀(44a)과 연통되도록 제 2 비아홀(45a)을 형성하고, 평탄화막(45) 상부로 유기 전계 발광 소자(OLED)의 제 1 전극층(61)을 형성해, 이 제 1 전극층(61)이 제 1 및 제 2 비아홀(44a)(45a)을 통해 상기 소스/드레인 전극(53)에 연결되도록 한다. 상기 제 1 전극층(61)의 상부로는 아크릴, BCB, 폴리 이미드 등에 의해 화소정의막(46)이 형성되어 있으며, 이 화소정의막(46)에 소정의 개구부(46a)를 형성한 후, 유기 전계 발광 소자(OLED)의 유기층(62)과 제 2 전극층(63)을 형성한다. 상기 평탄화막(45)과 화소정의막(46)은 일체로 형성될 수 있으며, 이 때, 상기 제 1 전극층(61)은 패시베이션막(45)의 상부에 형성될 수도 있다.A second via hole 45a is formed in the planarization film 45 so as to communicate with the first via hole 44a of the passivation film 44, and the first of the organic light emitting diode OLED is formed on the planarization film 45. An electrode layer 61 is formed such that the first electrode layer 61 is connected to the source / drain electrode 53 via first and second via holes 44a and 45a. The pixel defining layer 46 is formed on the first electrode layer 61 by acrylic, BCB, polyimide, or the like. After the predetermined openings 46a are formed in the pixel defining layer 46, The organic layer 62 and the second electrode layer 63 of the organic light emitting diode OLED are formed. The planarization layer 45 and the pixel definition layer 46 may be integrally formed. In this case, the first electrode layer 61 may be formed on the passivation layer 45.
상기 유기 전계 발광 소자(OLED)는 전류의 흐름에 따라 적, 녹, 청색의 빛을 발광하여 소정의 화상 정보를 표시하는 것으로, TFT의 소스/드레인 전극(53)에 연결되어 이로부터 플러스 전원을 공급받는 제 1 전극층(61)과, 전체 화소를 덮도록 구비되어 마이너스 전원을 공급하는 제 2 전극층(63), 및 이들 제 1 전극층(61)과 제 2 전극층(63)의 사이에 배치되어 발광하는 유기층(62)으로 구성된다.The organic light emitting diode OLED displays predetermined image information by emitting red, green, and blue light according to the flow of current, and is connected to the source / drain electrodes 53 of the TFT to supply positive power therefrom. A first electrode layer 61 to be supplied, a second electrode layer 63 provided to cover all pixels, and supplying negative power, and disposed between the first electrode layer 61 and the second electrode layer 63 to emit light Is composed of an organic layer 62.
상기 제 1 전극층(61)과 제 2 전극층(63)은 상기 유기층(62)에 의해 서로 소정간격 이격되어 있으며, 유기층(62)에 서로 다른 극성의 전압을 가해 유기층(62)에서 발광이 이뤄지도록 한다.The first electrode layer 61 and the second electrode layer 63 are spaced apart from each other by the organic layer 62, and apply light to the organic layer 62 so as to emit light in the organic layer 62. do.
상기 유기층(62)은 저분자 또는 고분자 유기층이 사용될 수 있는 데, 저분자 유기층을 사용할 경우 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 유기 발광층(EML: Emission Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection 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 유기층은 진공증착의 방법으로 형성된다.The organic layer 62 may be a low molecular or polymer 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 Transport Layer (ETL), Electron Injection Layer (EIL), etc. may be formed by stacking in a single or complex structure, and the usable organic materials may be copper phthalocyanine (CuPc), 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 layers are formed by the vacuum deposition method.
고분자 유기층의 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 인쇄방법 등으로 형성할 수 있다.In the case of the polymer organic layer, the structure may include a hole transporting layer (HTL) and a light emitting layer (EML). In this case, PEDOT is used as the hole transporting layer, and polyvinylvinylene (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.
상기와 같은 유기층은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 실시예들이 적용될 수 있음은 물론이다.The organic layer as described above is not necessarily limited thereto, and various embodiments may be applied.
상기 제 1 전극층(61)은 애노우드 전극의 기능을 하고, 상기 제 2 전극층(63)은 캐소오드 전극의 기능을 하는 데, 물론, 이들 제 1 전극층(61)과 제 2 전극층(63)의 극성은 반대로 되어도 무방하다. 이하에서는 상기 제 1 전극층(61)이 애노우드 전극인 실시예를 중심으로 설명한다.The first electrode layer 61 functions as an anode electrode, and the second electrode layer 63 functions as a cathode electrode. Of course, the first electrode layer 61 and the second electrode layer 63 The polarity may be reversed. Hereinafter, an embodiment in which the first electrode layer 61 is an anode electrode will be described.
상기 제 1 전극층(61)은 투명 전극 또는 반사형 전극으로 구비될 수 있는 데, 투명전극으로 사용될 때에는 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3로 구비될 수 있고, 반사형 전극으로 사용될 때에는 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, 및 이들의 화합물 등으로 반사막을 형성한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3를 형성할 수 있다.The first electrode layer 61 may be provided as a transparent electrode or a reflective electrode. When used as a transparent electrode, the first electrode layer 61 may be provided as ITO, IZO, ZnO, or In 2 O 3 , and when used as a reflective electrode, Ag may be used. , Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr, and a reflective film may be formed, and then ITO, IZO, ZnO, or In 2 O 3 may be formed thereon.
한편, 상기 제 2 전극층(63)도 투명 전극 또는 반사형 전극으로 구비될 수 있는 데, 투명전극으로 사용될 때에는 이 제 2 전극층(63)이 캐소오드 전극으로 사용되므로, 일함수가 작은 금속 즉, Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, 및 이들의 화합물이 유기층(62)의 방향을 향하도록 증착한 후, 그 위에 ITO, IZO, ZnO, 또는 In2O3 등의 투명 전극 형성용 물질로 보조 전극층이나 버스 전극 라인을 형성할 수 있다. 그리고, 반사형 전극으로 사용될 때에는 위 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg, 및 이들의 화합물을 전면 증착하여 형성한다.Meanwhile, the second electrode layer 63 may also be provided as a transparent electrode or a reflective electrode. When the second electrode layer 63 is used as a transparent electrode, since the second electrode layer 63 is used as a cathode, a metal having a small work function, namely, Li, Ca, LiF / Ca, LiF / Al, Al, Mg, and their compounds are deposited to face the organic layer 62, and thereafter transparent such as ITO, IZO, ZnO, or In 2 O 3 An auxiliary electrode layer or a bus electrode line may be formed of an electrode forming material. When used as a reflective electrode, Li, Ca, LiF / Ca, LiF / Al, Al, Mg, and compounds thereof are formed by depositing the entire surface.
한편, 본 발명에서는 제 1 전극층(61)이 형성되어 있는 절연막, 즉, 도 3에서 평탄화막(45)에 소정 깊이로 인입된 오목부(47)를 형성하여 광효율을 향상시키도록 하였다. On the other hand, in the present invention, the insulating film in which the first electrode layer 61 is formed, that is, the concave portion 47 introduced to the planarization film 45 in a predetermined depth is formed to improve the light efficiency.
이 오목부(47)는 도 2에서 볼 수 있듯이, 전체 부화소의 면적보다는 작게 형성된 것으로, 제 1 전극층(61)이 형성되는 영역에 구비된다. 이 오목부(47)는 도 3에서 볼 수 있듯이, 평탄화막(45)을 소정 깊이로 인입하여 형성하는 것으로, 측부(47a)와 바닥부(47b)로 구비된다. 측부(47a)는 도 3에서 볼 수 있듯이, 대략 경사지도록 구비될 수 있는 데, 반드시 이에 한정되지는 않으며, 바닥부(47b)로부터 수직방향으로 형성될 수 있다. As shown in FIG. 2, the concave portion 47 is formed to be smaller than the area of the entire subpixel, and is provided in the region where the first electrode layer 61 is formed. As shown in FIG. 3, the recess 47 is formed by introducing the planarization film 45 to a predetermined depth, and is provided with the side portion 47a and the bottom portion 47b. As shown in FIG. 3, the side portion 47a may be provided to be inclined substantially. However, the side portion 47a may be formed in a vertical direction from the bottom portion 47b.
상기 제 1 전극층(61)은 상기 오목부(47)를 덮도록 형성되고, 유기층(62)은 적어도 상기 오목부(47)의 바닥부(47b)에 위치하도록 하다. 이 때, 상기 제 1 전극층(61)은 오목부(47)의 가장자리인 측부(47a)를 덮도록 형성된다. The first electrode layer 61 is formed to cover the recess 47, and the organic layer 62 is positioned at least at the bottom 47b of the recess 47. In this case, the first electrode layer 61 is formed to cover the side portion 47a, which is an edge of the recess 47.
본 발명에서는 이처럼 평탄화막(45)에 오목부(47)를 형성하고, 이 오목부(47)에 제 1 전극층(61)이 위치하도록 함으로써, 제 1 전극층(61)과 제 2 전극층(63)의 대향 부분에 위치한 유기층(62)에서 발광되는 빛이 제 1 전극층(61)에 의해 반사되도록 하여 광효율을 향상시키도록 할 수 있다. 따라서, 이러한 오목부(47)의 기능을 증대시키기 위하여 상기 제 1 전극층(61)은 반사형 전극으로 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 이 때에는 제 2 전극층(63)의 방향으로 화상이 구현될 수 있도록 제 2 전극층(63)은 투명 전극으로 구비되는 것이 바람직하다.In the present invention, the recess 47 is formed in the planarization film 45 as described above, and the first electrode layer 61 is positioned in the recess 47 so that the first electrode layer 61 and the second electrode layer 63 are positioned. The light emitted from the organic layer 62 positioned at the opposite portion of the light may be reflected by the first electrode layer 61 to improve the light efficiency. Therefore, in order to increase the function of the recess 47, the first electrode layer 61 is preferably used as a reflective electrode. In this case, the second electrode layer 63 is preferably provided as a transparent electrode so that an image can be realized in the direction of the second electrode layer 63.
한편, 상기와 같이 유기층(62)으로부터 방출되는 빛이 오목부(47)의 측부(47a)에 걸쳐 형성되어 있는 제 1 전극층(61)에 의해 반사되도록 하기 위해서는 상기 오목부(47)의 인입된 깊이가 상기 유기층(62)의 두께보다는 커야 한다. 그래야 유기층(62)이 빛을 측면방향으로 방출하는 것을 반사시킬 수 있기 때문이다. 물론, 이 오목부(47)가 형성되는 절연막인 평탄화막(45)보다는 작은 것이 바람직하다.On the other hand, in order for the light emitted from the organic layer 62 to be reflected by the first electrode layer 61 formed over the side portion 47a of the concave portion 47 as described above, The depth should be greater than the thickness of the organic layer 62. This is because the organic layer 62 can reflect the light emitted laterally. Of course, it is preferable that it is smaller than the planarization film 45 which is an insulating film in which the recess 47 is formed.
이러한 오목부(47)는 평탄화막(45)에 형성된 제 2 비아홀(45a)을 천공할 때에 하프톤(half tone) 마스킹 기법을 이용해, 상기 제 2 비아홀(45a)의 형성과 동시에 형성할 수 있다. The concave portion 47 may be formed simultaneously with the formation of the second via hole 45a by using a half tone masking technique when drilling the second via hole 45a formed in the planarization film 45. .
한편, 상기 평탄화막(45)이 화소정의막(46)과 일체로 형성되고, 제 1 전극층(61)이 패시베이션막(44)의 상부에 형성될 경우에는 상기 오목부(47)는 패시베이션막(44)에 형성될 수도 있다. 이 때에도, 이 오목부(47)의 면적 및 깊이는 전술한 바와 동일하게 되도록 하고, 제 1 비아홀(44a)을 천공할 때에 동시에 형성할 수 있다.On the other hand, when the planarization layer 45 is integrally formed with the pixel definition layer 46, and the first electrode layer 61 is formed on the passivation layer 44, the concave portion 47 may be a passivation layer ( 44). Also in this case, the area and depth of the recess 47 can be the same as described above, and can be formed simultaneously when the first via hole 44a is drilled.
한편, 상기와 같이, 오목부(47)를 이용해 광효율을 향상시키는 구조는 오목부(47)의 측부(47a)에 제 1 전극층(61) 외에 별도의 광반사물질층(미도시)을 형성하여 이루어지도록 할 수도 있다. 이 때에는 제 1 전극층(61)이 굳이 반사형 전극일 필요는 없고, 투명전극이라도 무방하다. 따라서 이 경우에는 제 2 전극층(63)으로 반사형 전극을 사용하여 배면 발광형으로 사용하던지, 제 2 전극층(63)도 투명전극을 사용하여 양면 발광형으로 사용할 수 있다.On the other hand, as described above, the structure using the recess 47 to improve the light efficiency by forming a separate light reflection material layer (not shown) in addition to the first electrode layer 61 on the side portion 47a of the recess 47 It can also be done. At this time, the first electrode layer 61 does not necessarily need to be a reflective electrode, and may be a transparent electrode. Therefore, in this case, the second electrode layer 63 may be used as the bottom emission type by using the reflective electrode, or the second electrode layer 63 may be used as the double-side emission type by using the transparent electrode.
이상 설명한 것은 도 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 2개의 TFT를 사용하는 경우를 나타낸 것이나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 부화소에 복수개의 TFT가 사용되는 경우에도 동일하게 적용가능하다. 이 경우에는 화소의 개구율을 위하여, 유기 전계 발광 소자(OLED)가 형성되는 위치의 하부에도 TFT가 구비되는 데, 이는 도 4에서 볼 수 있는 바와 같다.As described above, as shown in FIG. 2, a case of using two TFTs is illustrated, but the present invention is not limited thereto, and the present invention is also applicable to a case where a plurality of TFTs are used in one subpixel. Do. In this case, for the aperture ratio of the pixel, the TFT is also provided under the position where the organic light emitting element OLED is formed, as shown in FIG. 4.
즉, 도 4에서 볼 수 있듯이, 유기 전계 발광 소자(OLED)가 형성되어 있는 하부에 제 1 TFT(TFT1) 및 제 2 TFT(TFT2)가 구비되어 있고, 그중 하나의 TFT에 유기 전계 발광 소자가 접속되어 있다. 도면에는 두 개의 TFT만이 도시되어 있으나, 실제 평면 구조에서는 더 많은 TFT들이 배치되어 있다.That is, as shown in FIG. 4, the first TFT (TFT1) and the second TFT (TFT2) are provided under the organic electroluminescent device OLED, and one of the TFTs is provided with the organic electroluminescent device. Connected. Although only two TFTs are shown in the figure, more TFTs are arranged in an actual planar structure.
이러한 구조의 유기 전계 발광 표시장치에서도 전술한 바와 같이, 오목부(47)를 평탄화막(45)에 형성함으로써 광효율을 향상시킬 수 있다. 기타 상세한 구성요소는 전술한 바와 동일하므로, 설명은 생략한다.In the organic electroluminescent display having such a structure, as described above, the recess 47 may be formed in the planarization layer 45 to improve the light efficiency. Since other detailed components are the same as described above, the description is omitted.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention made as described above, the following effects can be obtained.
첫째, 유기층의 양측면 방향으로 방출되는 빛을 화상이 구현되는 방향으로 반사시켜 광효율을 향상시킬 수 있다.First, light efficiency may be improved by reflecting light emitted in both side surfaces of the organic layer in a direction in which an image is implemented.
둘째, 광효율 향상에 따라 소비전력이 적게 소요되고, 이에 따라 유기층의 열화를 지연시켜 수명을 향상시킬 수 있다.Second, power consumption is reduced according to the improvement of the light efficiency, thereby delaying the deterioration of the organic layer and improving the lifespan.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary and will be understood by those of ordinary skill in the art that various modifications and variations can be made therefrom.
도 1은 종래의 액티브 매트릭스형 유기 전계 발광 표시장치를 도시한 단면도,1 is a cross-sectional view showing a conventional active matrix organic electroluminescent display device;
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치를 도시한 평면도,2 is a plan view illustrating an organic light emitting display device according to an exemplary embodiment of the present invention;
도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ에 대한 단면도,3 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 2;
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시장치를 도시한 단면도.4 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting display device according to another exemplary embodiment of the present invention.
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