KR100645717B1 - 유기 발광표시장치 - Google Patents

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KR100645717B1
KR100645717B1 KR1020050092314A KR20050092314A KR100645717B1 KR 100645717 B1 KR100645717 B1 KR 100645717B1 KR 1020050092314 A KR1020050092314 A KR 1020050092314A KR 20050092314 A KR20050092314 A KR 20050092314A KR 100645717 B1 KR100645717 B1 KR 100645717B1
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신현수
정재경
모연곤
권세열
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삼성에스디아이 주식회사
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Abstract

본 발명은 투명 박막트랜지스터를 사용하는 유기 발광표시장치의 양면 발광의 효과를 극대화시킬 수 있는 유기 발광표시장치에 관한 것으로서, 투명기판의 일면에 형성된 적어도 하나의 유기 발광소자를 포함하는 발광부 및 상기 유기 발광소자를 구동하는 적어도 하나의 투명 박막트랜지스터를 포함하는 구동부로 구성된 유기 발광표시부; 상기 유기 발광표시부를 봉입하도록 상기 유기 발광표시부의 일면에 형성되며 편광기능을 구비하는 편광봉지재를 포함하는 봉지부; 및 상기 유기 발광표시부의 타면에 형성되어 상기 유기 발광표시부로부터 방출되는 빛을 투광 및 차광 가능하도록 구성되는 광조절부;를 포함하여, 평상시에는 투명한 상태를 유지하며, 사용자가 원하는 시점 또는 설정된 시점에 따라 일면이 불투명 상태가 되어 양면 또는 단일면으로 자유로운 화상 표현이 가능하고 화상조도를 향상시킬 수 있다.
투명 박막트랜지스터, 양면발광, 편광판, 액정

Description

유기 발광표시장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE}
도 1은 종래의 유기 발광표시장치의 개략적인 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 유기 발광표시장치의 실시예를 나타내는 개략적인 단면도.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
100, 200 : 기판
113, 213 : 투명 박막트랜지스터
214 : 봉지재
215 : 제1 투명전극
216 : 제2 투명전극
217 : 액정
219 : 편광부재
본 발명은 유기 발광표시장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 투명 박막트랜지스터를 사용하는 유기 발광표시장치의 양면 발광의 효과를 극대화시킬 수 있 는 유기 발광표시장치에 관한 것이다.
최근에, 고도 정보화 사회의 도래에 수반되어, 퍼스널 컴퓨터, 카 네비게이션 시스템(Car Navigation System), 휴대 정보 단말기, 정보 통신 기기 혹은 이들 복합 제품의 수요가 증대하고 있다. 이들 제품은 시인성이 좋은 것, 넓은 시각 특성을 갖는 것, 고속 응답으로 동화상을 표시할 수 있는 것 등의 특성을 요구하는데, 유기 발광표시장치가 이에 적합하여 향후 차세대 디스플레이로 주목받고 있다.
일반적으로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)는 유기 발광표시장치(OLED:Organic light emitting display device) 또는 액정표시장치(LCD:Liquid Crystal Display Device) 등의 표시장치에서 각각의 화소(pixel)를 동작시키는 스위칭 소자로써 광범위하게 사용되고 있다. 이에 따라 박막트랜지스터의 제조에 많은 관심이 기울여지고 있으며, 더 효율적인 박막트랜지스터를 이용한 유기 발광표시장치들이 고안되고 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 종래의 유기 발광표시장치에 대해 구체적으로 설명한다.
도 1은 종래의 유기 발광표시장치의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 유기 발광표시장치(120)는 기판(100)과, 상기 기판(100) 상에 형성된 버퍼층(101), 상기 버퍼층(101)의 일영역 상에 형성된 액티브층(102a) 및 오믹콘택층(102b)으로 형성된 반도체층(102), 상기 반도체층(102) 상에 형성된 게이트 절연층(103)이 있다. 그리고, 상기 게이트 절연층(103)의 일영역 상에 형성된 게이트 전극(104) 및 상기 게이트 전극(104) 상에 층간절연층(105)이 형성되어 있다. 상기 층간절연층(105)의 일영역 상에 형성된 소스 및 드레인 전극(106a, 106b)은 상에는 오믹콘택층(102b)이 노출된 일영역과 연결되도록 형성되어 있으며, 상기 소스 및 드레인 전극(106a, 106b) 상에 평탄화층(107)이 형성되어 있다. 상기 평탄화층(107)의 일영역 상에 형성된 제1 전극층(108)은 상기 소스 및 드레인 전극(106a, 106b)이 노출된 일영역과 연결되도록 형성되어 있으며, 상기 제1 전극층(108) 및 평탄화층(107) 상에는 상기 제1 전극층(108)의 적어도 일영역을 노출시키는 개구부(미도시)가 구비된 화소정의막(109)이 형성되어 있다. 상기 개구부 상에는 발광층(110)이 형성되어 있으며, 상기 발광층(110) 및 상기 화소정의막(109) 상에 제2 전극층(111)이 형성되어 있다. 상기 제2 전극층(111) 상에는 흡습재(113)가 형성되고, 상기 흡습재(113) 상에 봉지부재(114)가 구성되어 제2 전극층(111) 상에 형성되는 흡습재(113)를 밀봉하게 되며, 상기 봉지부재(114)의 끝단부 영역에는 접착제(미도시)가 구성된다.
여기서, 반도체층(102)을 포함한 게이트 전극(104)과 소스 및 드레인 전극(106a, 106b)은 불투명한 물질로 형성되어 있으며, 특히, 반도체층(102)은 아몰퍼스 실리콘(amorphous silicon)이나 다결정 실리콘(poly silicon) 등으로 사용하고 있다. 그러나 이들 재료는 투명하지 않기 때문에, 유기 발광표시장치의 스위칭 소자로 불투명한 박막트랜지스터(113)가 이용될 경우, 불투명한 반도체층(102)의 특성으로 인하여 채널의 폭을 넓히는데 한계가 있다. 따라서, 채널에 대전류가 흐르지 못하여 박막트랜지스터(113)에 높은 전압을 인가해야 하며, 이로 인하여, 종래의 유기 발광표시장치의 발광소자가 열화되고, 소비전력이 증대되는 문제점이 있 다.
또한, 사용자가 원하는 시점이나, 주변의 밝기에 따라 양면발광 또는 전면발광을 선택적으로 할 수 없다는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제점들을 해결하기 위해 고안된 발명으로, 본 발명의 목적은 투명 박막트랜지스터를 사용하는 유기 발광표시장치의 양면 발광의 효과를 극대화시키기 위한 유기 발광표시장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 투명 박막트랜지스터를 이용하여, 투명 반도체층에 의해 채널의 넓이를 향상시킬 수 있는 유기 발광표시장치를 제공하는데 있다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 유기 발광표시장치는 투명기판의 일면에 형성된 적어도 하나의 유기 발광소자를 포함하는 발광부 및 상기 유기 발광소자를 구동하는 적어도 하나의 투명 박막트랜지스터를 포함하는 구동부로 구성된 유기 발광표시부; 상기 유기 발광표시부를 봉입하도록 상기 유기 발광표시부의 일면에 형성되며 편광기능을 구비하는 편광봉지재를 포함하는 봉지부; 및 상기 유기 발광표시부의 타면에 형성되어 상기 유기 발광표시부로부터 방출되는 빛을 투광 및 차광 가능하도록 구성되는 광조절부;를 포함한다.
여기서, 상기 봉지부는 그 내부의 습기를 흡수하도록 구성되는 흡습재 및 상기 흡습재를 봉입하도록 형성된다.
또한, 상기 광조절부는, 상호 소정의 간격을 가지고 형성되는 제1 투명전극 및 제2 투명전극; 상기 제1 투명전극 및 상기 제2 투명전극 간에 구성되어 상기 제1 투명전극 및 상기 제2 투명전극의 전압인가에 의해 구동되는 액정층; 상기 제2 투명전극 상에 구성되는 투명판; 및 상기 투명판 상에 형성되어 편광기능을 제공하는 편광부재;를 포함하여 이루어지며, 상기 봉지부는 편광기능을 구비하는 편광봉지재를 포함한다.
여기서, 상기 제1 투명전극 또는 상기 제2 투명전극에 전압을 인가해주는 제어부를 더 포함할 수 있으며, 상기 제어부는 수동 또는 감광에 의하여 자동으로 제어될 수 있다.
또한, 상기 유기 발광표시부의 투명 박막트랜지스터는 상기 투명기판 상에 형성되는 투명 반도체층 및 상기 투명 반도체층 상에 형성되는 전극을 포함하여 이루어진다.
이때, 상기 투명 반도체층은, 상기 투명기판 상에 형성되는 버퍼층; 및 상기 버퍼층의 일영역 상에 형성되는 액티브 채널층 및 오믹콘택층;을 포함하여 이루어지고, 상기 투명 반도체층은 밴드갭이 3.0 eV 이상인 광대역 반도체 물질, 즉, Zno, ZnSnO, CdSnO, GaSnO, GaSnO, TlSnO, InGaZnO, CuAlO, SrCuO, LaCuOS, GaN, InGaN, AlGaN, InGaAlN, SiC 및 다이아몬드로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질로 형성된다.
또한, 상기 투명 전극은 전도성과 투명성이 동시에 부여된 물질, 즉, ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 및 반투명 금속으로 구성되는 군에서 선택된 적어도 하나의 물질로 형성된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광표시장치에 대해 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 유기 발광표시장치의 실시예를 나타내는 개략적인 단면도이다.
본 발명에 있어서, 설명을 간략히 하기 위해「투명」이라는 개념에는 「투명 또는 투광성을 갖는」이라는 개념이 포함되는 것으로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 유기 발광표시장치의 제1 실시예를 나타내는 개략적인 단면도이다.
도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 유기 발광표시장치(220)는 투명기판(200) 일면에 적어도 하나의 투명 박막트랜지스터(213) 및 발광부(210)가 형성되어 있다.
투명기판(200) 일면에 형성된 투명 박막트랜지스터(213)의 구조를 간단히 설명하면, 상기 투명기판(200) 상에 버퍼층(201)이 형성되고, 상기 버퍼층(201)의 일영역 상에 액티브 채널층(202a)과 오믹콘택층(202b) 사이에 LDD층(미도시)을 포함하는 반도체층(202)이 형성된다. 상기 반도체층(202) 상에는 게이트 절연막(203)과 게이트 전극(204)이 패터닝되어 순차적으로 형성된다. 상기 게이트 전극(204) 상에 형성되며, 상기 반도체층(202) 중 오믹콘택층(202b)이 노출되도록 형성된 층간절연층(205)과, 노출된 상기 오믹콘택층(202b)에 접촉되도록 소스 및 드레인 전극(206a, 206b)이 상기 층간절연층(205)의 일영역 상에 형성된다.
그리고, 상기 투명 박막트랜지스터(213) 상에 평탄화막(207)을 형성하고, 상기 평탄화막(207) 상에는 상기 평탄화막(207)의 일영역을 에칭하여 상기 소스 및 드레인 전극(206a, 206b) 중 어느 하나가 노출되도록 형성된 비어홀(212)을 통해, 상기 소스 및 드레인 전극(206a, 206b) 중 어느 하나와 제1 전극층(208)이 전기적으로 연결된다. 상기 제1 전극층(208)은 상기 평탄화막(207)의 일영역에 형성되며, 상기 평탄화막(207) 상에는 상기 제1 전극층(208)을 적어도 부분적으로 노출시키는 개구부가 형성된 화소정의막(209)이 형성된다. 상기 화소정의막(209)의 개구부 상에 발광층(210)이 형성되어 있으며, 화소정의막(209) 및 발광층(210) 상에는 제2 전극층(211)이 형성되어 있다.
상기 투명기판(200)은 투명성을 가지는 유리, 플라스틱 또는 사파이어 등으로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 투명 박막트랜지스터(213)의 반도체층(202), 게이트 전극(204), 소스 및 드레인 전극(206a, 206b)은 투명하거나 반투명한 재료로 형성된다.
상기 반도체층(202)은 밴드갭이 3.0eV 이상인 광대역 반도체 물질로 형성되는데, 투명성을 띠는 물질로 형성된다. 예컨대, Zno, ZnSnO, CdSnO, GaSnO, GaSnO, TlSnO, InGaZnO, CuAlO, SrCuO, LaCuOS의 산화물 계열, GaN, InGaN, AlGaN, InGaAlN의 질화물 계열, 또는, 탄화물 계열의 SiC 및 다이아몬드 등에서 선택된 적어도 하나의 물질로 형성된다.
그리고, 상기 게이트 전극(204)과 소스 및 드레인 전극(206a, 206b)은 전도성과 투명성이 양호한 물질인 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 및 반투명 금속 등으로 형성되며, 이에 한정되지는 않는다.
상기 게이트 절연층(203) 및 상기 층간 절연층(205)은 산화막, 질화막 또는 투명 절연성 재료 등으로 형성되며, 이에 한정되지는 않는다.
상기 제2 전극층(211) 상에는 이를 봉지하기 위한 봉지재(214)가 구성되며, 제2 전극층(211)과 봉지재(214) 사이에는 그 내부의 습기 등을 흡수하기 위한 흡습재(213)가 구성된다.
바람직하게, 상기 봉지재(214)는 편광기능을 구비한 편광봉지재(214)로써 구성된다. 상기 편광봉지재(214)는 편광기능과 동시에 봉지기능을 구비하여 발광되는 빛의 조도를 향상시킨다. 상기 편광봉지재(214)는 통상의 봉지재가 형성되는 방식과 동일하게 형성된다.
상기 편광봉지재(214)가 통상의 봉지재의 형성방식과 동일하게 형성되므로, 그 일끝단에는 접착제가 사용되어 봉입되지만 본 명세서에서는 이를 생략하였다.
상기 기판(200)의 타면에는 제1 투명전극(215)과 제2 투명전극(216)이 상호 소정의 간격을 가지고 형성되며, 상기 제1 투명전극(215)과 제2 투명전극(216) 사이에는 액정층(217)이 구비된다.
상기 액정층(217)은 제어부(미도시)에 의해 제1 투명전극(215) 및 제2 투명전극 간의 전압인가에 의해 구동되며, 통상의 액정재료로써 형성된다.
상기 제어부에 의한 상기 액정층(217)의 구동은 제1 투명전극(215) 및 제2 투명전극 간의 전류인가에 의한 빛의 차단 또는 빛의 투과 및 전류비인가에 의한 빛의 차단 또는 빛의 투과 중 어느 방식이나 가능하다.
상기 제2 투명전극(216) 상에, 더 정확하게는, 상기 액정층(217)이 그 일면에 구성되는 제2 투명전극(216)의 타면에는 투명판(218)이 구비되어 방출되는 빛이 투과되도록 한다.
상기 투명판(218)은 투명성을 가지는 유리, 플라스틱 또는 사파이어 등으로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 제2 투명전극(216)이 그 일면에 구성되는 투명판(218)의 타면에는 편광부재(219)가 구비된다. 상기 편광부재(219)는 편광기능을 구비하여 발광되는 빛의 조도를 향상시킨다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 투명 박막트랜지스터를 이용한 유기 발광표시장치로 평상시에는 투명한 상태를 유지하며, 사용자가 원하는 시점 또는 설정된 시점에 따라 일면이 불투명 상태가 되어 양면 또는 단일면으로 자유로운 화상 표현이 가능하고 화상조도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 투명 박막트랜지스터를 이용한 유기 발광표시장치의 투명 반도체층에 의하여 채널 넓이가 향상됨으로써, 대전류로 유기 발광표시장치를 구동시킬 수 있으며, 커런트가 향상됨에 따라 소비전력을 감소시킬 수 있다.

Claims (12)

  1. 투명기판의 일면에 형성된 적어도 하나의 유기 발광소자를 포함하는 발광부 및 상기 유기 발광소자를 구동하는 적어도 하나의 투명 박막트랜지스터를 포함하는 구동부로 구성된 유기 발광표시부;
    상기 투명박막트랜지스터는 상기 투명기판 상에 형성되는 투명반도체층 및 상기 투명반도체층 상에 형성되며, 전도성과 투명성을 동시에 부여된 물질로 구성되는 투명전극을 포함하여 이루어지는 유기발광표시부;
    상기 유기 발광표시부를 봉입하도록 상기 유기 발광표시부의 일면에 형성되며 편광기능을 구비하는 편광봉지재를 포함하는 봉지부; 및
    상기 유기 발광표시부의 타면에 형성되어 상기 유기 발광표시부로부터 방출되는 빛을 투광 및 차광 가능하도록 구성되는 광조절부;
    를 포함하는 유기 발광표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 봉지부는 그 내부의 습기를 흡수하도록 구성되는 흡습재 및 상기 흡습재를 봉입하도록 형성되는 봉지재를 포함하는 유기 발광표시장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광조절부는,
    상호 소정의 간격을 가지고 형성되는 제1 투명전극 및 제2 투명전극;
    상기 제1 투명전극 및 상기 제2 투명전극 간에 구성되어 상기 제1 투명전극 및 상기 제2 투명전극의 전압인가에 의해 구동되는 액정층;
    상기 제2 투명전극 상에 구성되는 투명판; 및
    상기 투명판 상에 형성되어 편광기능을 제공하는 편광부재;
    를 포함하여 이루어지는 유기 발광표시장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 투명전극 또는 상기 제2 투명전극에 전압을 인가해주는 제어부를 더 포함하는 유기 발광표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 수동으로 구동되는 유기 발광표시장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 감광에 의하여 자동으로 제어되는 유기 발광표시장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 투명 반도체층은,
    상기 투명기판 상에 형성되는 버퍼층; 및
    상기 버퍼층의 일영역 상에 형성되는 액티브 채널층 및 오믹콘택층;
    을 포함하여 이루어지는 유기 발광표시장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 투명 반도체층은 밴드갭이 3.0 eV 이상인 광대역 반도체 물질로 형성되는 유기 발광표시장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 광대역 반도체 물질은 Zno, ZnSnO, CdSnO, GaSnO, GaSnO, TlSnO, InGaZnO, CuAlO, SrCuO, LaCuOS, GaN, InGaN, AlGaN, InGaAlN, SiC 및 다이아몬드로 구성되는 군에서 선택되는 적어도 하나의 물질로 형성되는 유기 발광표시장치.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 전도성과 투명성이 부여된 물질은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ITZO(indium tin zinc oxide) 및 반투명 금속으로 구성되는 군에서 선택된 적어도 하나의 물질로 형성되는 유기 발광표시장치.
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