KR101015845B1 - 유기 전계 발광표시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기 전계 발광표시장치에 관한 것으로, 봉지 기판이 다수의 유기 전계 발광소자 사이와 대응되는 영역에 형성되는 반사막을 포함하도록 하여, 표시장치가 디스플레이 되지 않을 때 거울처럼 사용할 수 있는 유기 전계 발광표시장치에 관한 것이다.
본 발명은 다수의 유기 전계 발광소자가 형성되는 제1 기판과, 상기 제1 기판과 함께 상기 유기 전계 발광소자를 봉지하는 제2 기판을 포함하는 유기 전계 발광표시장치에 있어서, 상기 제2 기판은 상기 다수의 유기 전계 발광소자 사이와 대응되는 영역에 형성되는 반사막을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광표시장치를 제공한다.
거울, 봉지 기판, 유기 전계 발광표시장치, 반사막
Description
본 발명은 유기 전계 발광표시장치에 관한 것으로, 봉지 기판이 유기 전계 발광소자 사이와 대응되는 영역에 형성되는 반사막을 포함하여, 표시 장치가 디스플레이 되지 않을 때 거울처럼 사용할 수 있는 유기 전계 발광표시장치에 관한 것이다.
근래 들어, 반도체 제조 기술의 발달과 영상 처리 기술의 발달에 따라 경량 및 박형화가 용이하고 고화질을 실현할 수 있는 평판 디스플레이 소자들의 상용화 및 보금 확대가 급격하게 진행되고 있으며, 이러한 평판 디스플레이 소자로서는 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 진공 형광 디스플레이(VFD), 유기 전계 발광표시장치(OLED) 등이 있다.
상기 평판 디스플레이 소자들 중 액정 디스플레이, 유기 전계 발광표시장치 등은 경량 및 박형화와 고화질의 요이성으로 인해 개인용 휴대기기, 예를 들면 휴대폰, PDA, 휴대용 컴퓨터 등에 널리 채용되고 있으며, 특히 듀얼창을 갖는 휴대폰의 외부 및 내부창 용으로 많이 사용되고 있다.
상기 유기 전계 발광표시장치는 형광성 유기화합물을 전기적으로 여기시켜 발광하게 하는 자발광형 표시 소자로서, 양전극(애노드 전극)과 음전극(캐소드 전극) 사이에 유기 화합물을 형성하고, 외부로부터 전자와 정공을 주입하여, 그것들의 재결합 에너지에 의한 발광을 통해 패널 상에 임의의 영상을 디스플레이한다.
최근 들어, 다양한 사용자들의 욕구를 충족시키기 위하여, 전자 제품의 복합화 및 다기능화가 채용되고 있으며, 유기 전계 발광 표시 소자도 표시 기능 뿐만 아니라 다른 기능까지 포함하는 방향의 연구 개발이 이루어지고 있으며, 이러한 다기능화의 일환으로 휴대폰이나 개인 휴대 통신(PDA) 등에 채용되는 유기 전계 발광표시장치에 거울 기능을 부가하는 시도가 행해지고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 봉지 기판이 다수의 유기 전계 발광소자 사이와 대응되는 영역에 형성되는 반사막을 포함하여, 표시장치가 디스플레이 되지 않을 때 거울처럼 사용할 수 있는 유기 전계 발광표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 다수의 유기 전계 발광소자가 형성되는 제1 기판과, 상기 제1 기판과 함께 상기 유기 전계 발광소자를 봉지하는 제2 기판을 포함하는 유기 전계 발광표시장치에 있어서, 상기 제2 기판은 상기 다수의 유기 전계 발광소자 사이와 대응되는 영역에 형성되는 반사막을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광표시장치를 제공한다.
본 발명의 상기 반사막은 상기 제2 기판의 상부면 또는 하부면에 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 유기 전계 발광표시장치는 반도체층을 포함하는 박막 트랜지스터를 더 포함하며,상기 제1 기판과 상기 유기 전계 발광소자 사이에 형성되며, 반도체층을 포함하는 박막 트랜지스터를 더 포함한다. 상기 박막 트랜지스터는 상기 제1 기판과 상기 유기 전계 발광소자 사이에 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 반사막은 반사율이 90% 이상인 금속층인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 반사막은 크롬계, 알루미늄계, 은계, 주석계, 몰리브데늄계, 철계, 플라티늄계 및 수은계 금속으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 박막으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 유기 전계 발광표시장치는 봉지된 내부에 하나 또는 다수개의 흡습제를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 유기 전계 발광소자는 화소 전극, 유기발광층 및 대향 전극으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 유기 전계 발광표시장치는 상기 유기 전계 발광소자를 덮는 발광 보호막을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 봉지 기판이 다수의 유기 전계 발광소자 사이와 대응되는 영역에 형성되는 반사막을 포함하여, 표시장치가 디스플레이 기능 이외에 거울 기능을 함께 할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유기 전계 발광표시장치를 상세히 설명한다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 유기 전계 발광표시장치의 단면도를 도시한 것이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기 전계 발광표시장치(1)는 제1 기판(10)의 일면에 화소 전극(21), 유기발광층(22) 및 대향 전극(23)으로 이루어지는 유기 전계 발광소자(20)가 다수 형성된다.
이때, 상기 화소 전극(21)과 상기 유기발광층(22) 사이에는 정공 주입층 및 정공 수송층이 형성될 수 있으며, 상기 유기발광층(22)과 상기 대향 전극(23) 사이에는 전자 수송층 및 전자 주입층이 형성될 수 있다.
상기 제1 기판(10)은 유리 기판, 플라스틱 기판, 금속 기판 중에서 선택될 수 있으며, 상기 제1 기판(10) 상에는 버퍼층(미도시)이 형성될 수 있다.
상기 버퍼층(미도시)은 상기 제1 기판(10)으로부터의 수분 또는 불순물의 확산을 방지하는 역할을 하며, 산화 실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx) 등으로 형성된다.
상기 제1 기판(10)의 가장자리에 실런트(30)를 도포하고, 상부에 상기 제1 기판(10)과 함께 상기 유기 전계 발광소자(20)를 봉지하기 위한 제2 기판(40)을 정렬한 후 접합 공정을 진행하여 상기 제1 기판(10)과 제2 기판(40)을 접합시킨다.
따라서, 상기 제1 기판(10)과 상기 제2 기판(40)은 상기 실런트(30)에 의해 밀봉되어, 그 내부 공간에 수용된 상기 유기 전계 발광소자(20)는 수분 등의 외기로부터 보호될 수 있다.
상기 실런트(30)는 에폭시와 같은 UV 경화제 또는 열 경화제가 사용될 수 있으며, 폴리머 비드 또는 실리카 파티클 등의 스페이서(spacer)를 함유할 수도 있다.
상기 제2 기판(40)은 상기 유기 전계 발광표시장치(1)의 내부에 위치하는 하 부면과 상기 유기 전계 발광표시장치(1)의 외부에 위치하며, 상기 하부면과 대향되는 상부면을 포함한다.
상기 제2 기판(40)은 상기 다수의 유기 전계 발광소자(3)의 사이와 대응되는 영역에 형성되는 반사막(50)을 포함하며, 상기 반사막(50)은 상기 제2 기판(40)의 하부면에 형성된다.
또한, 상기 반사막(50)은 상기 제2 기판(40)의 상부면에도 형성될 수 있으나, 긁힘과 같은 외력에 의해 쉽게 손상될 수 있으므로, 상기 제2 기판(40)의 하부면에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 반사막(50)이 상기 제2 기판(40)의 하부면 또는 상부면의 전체에 형성되면, 상기 반사막(50)은 유기 전계 발광표시장치(1)가 디스플레이를 하는 경우 화상을 표시하기 위해 일정 이상의 투과율과 함께, 유기 전계 발광표시장치(1)가 디스플레이 하지 않는 경우 거울로 사용하기 위해 일정 이상의 반사율도 만족해야 한다.
따라서, 상기 반사막(50)의 재질이 디스플레이를 위한 투과율과 거울로 사용하기 위한 반사율을 동시에 만족하여만 하는 어려움이 있다.
하지만, 본 발명에서와 같이 상기 반사막(50)이 비발광 영역인 상기 유기 전계 발광소자(20)의 사이에 위치하면, 디스플레이를 위한 발광 영역과 거울로 사용할 수 있는 반사 영역을 동시에 확보할 수 있으므로, 상기 반사막(50)의 재질을 선택함에 있어 보다 용이할 수 있으며, 디스플레이 시에 발광 효율을 저하시키는 것을 최대한 방지할 수 있게 된다.
상기 반사막(50)은 반사율이 90% 이상인 크롬(Cr)계, 알루미늄(Al)계, 은(Ag)계, 주석(Sn)계, 몰리브데늄(Mo)계, 철(Fe)계, 플라티늄(Pt)계 및 수은(Hg)계 금속으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나의 이상의 박막으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 유기 전계 발광표시장치(1)는 봉지된 내부에 하나 또는 다수개의 흡습제(60)를 더 포함할 수 있으며, 상기 흡습제는 BaO, GaO, 제올라이트(Zeolite), CaO, 메탈 옥사이드(metal oxide) 계열로 이루어진 군에서 선택되는 물질로 형성될 수 있으며, 투명흡습제인 PNPL을 사용할 수도 있다.
상기 흡습제(60)는 상기 제1 기판(10) 및 제2 기판(40)에 의해 봉지된 내부에 형성되며, 발광 효율을 저하시키지 않는 범위 내에서, 예를 들면 제1 기판(1)의 상면 및 제2 기판(40)의 하면 등에 형성될 수 있다.
또한, 상기 유기 전계 발광표시장치(1)는 상기 유기 전계 발광소자(20)를 외기로부터 보호하기 위해 상기 유기 전계 발광소자(20)를 덮는 발광 보호막(미도시)을 더 포함할 수 있다.
상기 발광 보호막(미도시)은 SiNx, SiO2 및 Al2O3 중 어느 하나로 형성할 수 있으며, 10Å 내지 5000Å의 두께로 형성할 수 있다.
이때, 10Å 이하로 형성하면 외기로부터 유기 전계 발광소자(20)를 보호하는 보호막 효과가 저하되며, 5000Å 이상으로 형성할 경우 광 효율 및 박막 형성 공정시간이 저하될 수 있다.
본 발명은 수동형 유기 전계 발광소자뿐만 아니라, 박막 트랜지스터를 포함 하는 능동형 유기 전계 발광소자를 구비하는 유기 전계 발광표시장치의 경우에도 동일하게 적용하여 실시할 수 있다.
유기 전계 발광표시장치에 포함되는 일반적인 능동형 유기 전계 발광소자를 단일 화소의 단면도를 도시한 도2를 참조하여 설명하기로 한다.
도2를 참조하면, 능동형 유기 전계 발광소자를 포함하는 유기 전계 발광표시장치는 제1 기판(10)과 유기 전계 발광소자(20) 사이에 반도체층(110)을 포함하는 박막 트랜지스터를 포함한다.
상술하면, 제1 기판(10) 상에 버퍼층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(미도시)은 상기 제1 기판(10)으로부터의 수분 또는 불순물의 확산을 방지하는 역할을 한다.
이어서, 상기 버퍼층(미도시) 상에 형성되는 비정질 실리콘을 결정화 과정을 거쳐 다결정 실리콘층을 형성하고, 상기 다결정 실리콘층을 패터닝하여 일정 패턴의 반도체층(110)을 형성한다.
상기 비정질 실리콘층을 형성할 때, 또는 형성한 후에 탈수소 처리하여 수소의 농도를 낮추는 공정을 진행할 수 있다.
이어서, 상기 반도체층(110)이 형성된 기판 전면에 게이트 절연막(120)을 형성하여 하부에 형성된 소자들을 보호하고, 상기 게이트 절연막(120) 상부에 형성될 소자들과 전기적으로 절연시킨다.
이어서, 상기 게이트 절연막(120) 상에는 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(Mo alloy) 중 어느 하나로 게이트 메탈층을 증착한 후, 상기 게이트 메탈층을 패터닝하여 반도체층(110)의 일정영역에 대응되는 게이트 전극(130)을 형성한다.
이어서, 상기 게이트 전극(130)을 마스크로 사용하여 N형 또는 P형 불순물 중 어느 하나를 주입하는 공정을 진행하여 상기 반도체층(110)에 소스/드레인(110a, 110b) 영역 및 채널영역(110c)을 형성한다.
이때, 상기 반도체층(110)이 소스/드레인 영역(110a, 110b)과 채널 영역(110c)으로 나누어지는 것은 상기 불순물 주입 공정에 의해 불순물이 주입된 영역은 소스/드레인 영역(110a, 110b)으로 정의되고, 상기 게이트 전극(130)에 의해 불순물이 주입되지 못하는 영역은 박막트랜지스터 구동 시 채널이 형성되는 채널영역(110c)으로 정의되기 때문이다.
이어서, 상기 기판 전면에는 층간 절연막(140)을 형성하는데, 상기 층간 절연막(140)은 하부에 형성된 소자들을 보호하며, 상기 층간 절연막(140) 상부에 형성될 소자들과 전기적으로 절연시킨다.
이때, 상기 버퍼층(미도시), 게이트 절연막(120) 및 층간 절연막(140)은 산화 실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx)으로 형성될 수 있으며, 이들로 구성된 복수의 층으로도 이루어질 수 있다.
이어서, 상기 층간 절연막(140)과 게이트 절연막(120)을 관통하여 반도체층(110)의 소스/드레인 영역(110a, 110b) 일부가 노출되도록 콘택 홀을 각각 형성한다.
이어서, 상기 층간 절연막(140) 상에 상기 콘택 홀을 통하여 반도체층(110) 의 소스/드레인 영역(110a, 110b)과 연결되는 일정패턴의 소스/드레인 전극(150a, 150b)을 형성하여 박막트랜지스터를 형성한다.
상기 소스/드레인 전극(150a, 150b)은 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(Al alloy), 몰리브덴(Mo), 몰리브덴 합금(Mo alloy) 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.
다음으로, 상기 기판 전면에 박막트랜지스터 보호막(160)을 형성하는데, 상기 박막트랜지스터 보호막(160)은 SiO2 또는 SiNx와 이들의 복수 층으로 이루어질 수 있다.
이어서, 상기 박막트랜지스터 보호막(160) 상에는 평탄화막(170)을 형성하는데, 상기 평탄화막(170)은 유기막으로 형성될 수 있으며, 상기 기판상의 단차를 완화하기 위하여 아크릴, BCB(benzocyclobutene) 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 사용할 수 있다.
이어서, 상기 박막트랜지스터 보호막(160) 및 평탄화막(170)의 일정 영역을 식각하여 상기 소스/드레인 전극(150a, 150b) 중 어느 하나를 노출시키는 비아 홀를 형성한다.
이어서, 상기 평탄화막(170) 상에 화소 전극(21)을 형성한다. 상기 화소 전극(21)은 상기 비아홀을 통해 노출된 소스/드레인 전극(150a, 150b) 중 어느 하나와 연결된다. 상기 화소 전극(21)은 ITO(Indium Tin Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide)와 같은 투명전극으로 형성된다.
이때, 화소 전극(21)의 하부에는 빛을 반사시키는 반사막(미도시)을 포함하 여 전면발광형 유기 전계 발광소자를 제공할 수 있다. 상기 반사막은 Pt, Au, Ir, Cr, Mg, Ag, Al 및 이들의 합금으로 이루어진 군에서 어느 하나로 이루어지며 상기 제1 전극(21)과 적층된 구조이다.
이어서, 상기 화소 전극(21)의 일정 영역을 노출시키는 개구부를 구비하는 화소 정의막(180)을 형성한다. 상기 화소 정의막(180)은 BCB (benzocyclobutene), 아크릴계 고분자 및 폴리이미드로 이루어진 군에서 선택되는 하나의 물질일 수 있다.
이어서, 상기 개구부로 노출된 화소 전극(21) 상에는 유기발광층(22)을 형성하고, 상부 전면에 대향 전극(23)을 형성하여 유기 전계 발광소자(20)를 구현한다.
이때, 상기 화소 전극(21)과 상기 유기발광층(22) 사이에는 정공 주입층 및 정공 수송층이 형성될 수 있으며, 상기 유기발광층(22)과 상기 대향 전극(23) 사이에는 전자 수송층 및 전자 주입층이 형성될 수 있다.
상기에서 박막트랜지스터는 탑 게이트 전극 구조만을 설명하고 있지만, 이에 한정되지 않고 공지된 기술인 버텀 게이트 전극 구조의 박막트랜지스터를 적용할 수 있다.
이상과 같이 본 발명을 바람직한 실시예를 도시한 도면을 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이 다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 유기 전계 발광표시장치의 단면도를 나타낸 것이다.
도2는 일반적인 능동형 유기 전계 발광소자의 단일 화소의 단면도를 나타낸 것이다.
[도면의 주요부호에 대한 설명]
10 : 제1 기판 20 : 유기 전계 발광소자
21 : 화소 전극 22 : 유기발광층
23 : 대향 전극 30 : 실런트
40 : 제2 기판 50 : 반사막
60 : 흡습제 110 : 반도체층
120 : 게이트 절연막 130 : 게이트 전극
140 : 층간 절연막 150a, 150b : 소스/드레인 전극
160 : 박막트랜지스터 보호막 170 : 평탄화막
180 : 화소 정의막
Claims (8)
- 다수의 유기 전계 발광소자가 형성되는 제1 기판과, 상기 제1 기판과 함께 상기 유기 전계 발광소자를 봉지하는 제2 기판을 포함하는 유기 전계 발광표시장치에 있어서,상기 제2 기판은 상기 다수의 유기 전계 발광소자 사이의 비발광 영역과 대응되는 영역에 형성되는 반사막을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 반사막은 상기 제2 기판의 상부면 또는 하부면에 위치하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 유기 전계 발광표시장치는 반도체층을 포함하는 박막 트랜지스터를 더 포함하며,상기 박막 트랜지스터는 상기 제1 기판과 상기 유기 전계 발광소자 사이에 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 반사막은 반사율이 90% 이상인 금속층인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 반사막은 크롬계, 알루미늄계, 은계, 주석계, 몰리브데늄계, 철계, 플라티늄계 및 수은계 금속으로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 박막으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 유기 전계 발광표시장치는 봉지된 내부에 하나 또는 다수개의 흡습제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 유기 전계 발광소자는 화소 전극, 유기발광층 및 대향 전극으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광표시장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 유기 전계 발광표시장치는 상기 유기 전계 발광소자를 덮는 발광 보호막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광표시장치.
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