KR20050104100A - Organic electro luminescence device and fabrication method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 유기전계발광 소자는, 화상이 구현되는 영역인 서브픽셀이 정의되어 있으며, 서로 일정간격 이격되어 대향되게 배치된 제 1, 2 기판과; 상기 제 1기판에 서브픽셀 단위로 형성된 하나 이상의 박막트랜지스터를 가지는 어레이 소자와; 상기 각 서브픽셀 별로 어레이 소자의 구동 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 전도성 스페이서와; 상기 제 2기판 내부면에 위치하는 유기전계발광 다이오드 소자용 제 1전극과; 상기 제 1전극 상부의 각 서브픽셀을 구획하는 서브픽셀의 외곽 영역 및 상기 서브픽셀 내부를 다수 영역으로 분할토록 하는 영역에 형성되는 버퍼와; 상기 서브픽셀의 외곽 영역에 형성된 버퍼의 상부에 형성되는 격벽과; 상기 버퍼에 의해 다수 분할된 서브픽셀 내의 영역에 형성되는 유기전계 발광층과; 상기 유기전계 발광층이 형성된 제 2기판 상에 형성되는 유기전계발광 다이오드의 제 2전극이 포함되는 것을 특징으로 한다. The organic light emitting display device according to the present invention includes: first and second substrates having subpixels, which are areas in which an image is embodied, defined and spaced apart from each other by a predetermined distance; An array element having at least one thin film transistor formed on the first substrate in subpixel units; A conductive spacer electrically connected to the driving thin film transistor of the array element for each subpixel; A first electrode for an organic light emitting diode device positioned on an inner surface of the second substrate; A buffer formed in an outer region of a subpixel that divides each subpixel on the first electrode and an region that divides the inside of the subpixel into a plurality of regions; Barrier ribs formed on an upper portion of a buffer formed at an outer region of the subpixel; An organic light emitting layer formed in a region within the subpixels divided by the buffer; And a second electrode of the organic light emitting diode formed on the second substrate on which the organic light emitting layer is formed.
Description
본 발명은 유기전계발광 소자에 관한 것으로, 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to an organic electroluminescent device, and to a dual panel type organic electroluminescent device and a method of manufacturing the same.
평판디스플레이(FPD ; Flat Panel Display) 분야에서, 지금까지는 가볍고 전력소모가 적은 액정표시장치(LCD ; Liquid Crystal Display Device)가 가장 주목받는 디스플레이 소자였지만, 상기 액정표시장치는 발광소자가 아니라 수광소자이며 밝기, 콘트라스트(contrast), 시야각, 그리고 대면적화 등에 기술적 한계가 있기 때문에 이러한 단점을 극복할 수 있는 새로운 평판디스플레이 소자에 대한 개발이 활발하게 전개되고 있다.새로운 평판디스플레이 중 하나인 상기 유기전계발광 소자는 자체발광형이기 때문에 액정표시장치에 비해 시야각, 콘트라스트 등이 우수하며 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량 박형이 가능하고, 소비전력 측면에서도 유리하다. In the field of flat panel displays (FPDs), a liquid crystal display device (LCD) has been the most noticeable display device until now, but the liquid crystal display device is a light receiving device, not a light emitting device. Due to technical limitations such as brightness, contrast, viewing angle, and large area, development of a new flat panel display device capable of overcoming these shortcomings is being actively developed. One of the new flat panel displays, the organic light emitting display device Because of its self-luminous type, the viewing angle, contrast, etc. are superior to the liquid crystal display device, and since the backlight is not required, it is possible to be light and thin and advantageous in terms of power consumption.
그리고, 직류 저전압 구동이 가능하고 응답속도가 빠르며 전부 고체이기 때문에 외부충격에 강하고 사용 온도범위도 넓으며, 특히 제조비용 측면에서도 저렴한 장점을 가지고 있다. 특히, 상기 유기전계발광 소자의 제조공정에는, 액정표시장치나 PDP(Plasma Display Panel)와 달리 증착 및 봉지(encapsulation) 장비가 전부라고 할 수 있기 때문에, 공정이 매우 단순하다.In addition, since it is possible to drive a DC low voltage, the response speed is fast, and all solid, it is strong against external shock and has a wide range of use temperature. In particular, unlike the liquid crystal display device or the plasma display panel (PDP), all of the deposition and encapsulation equipments are manufactured in the organic electroluminescent device manufacturing process. Therefore, the process is very simple.
또한, 각 화소마다 스위칭 소자인 박막트랜지스터를 가지는 액티브 매트릭스방식으로 유기전계발광 소자를 구동하게 되면, 낮은 전류를 인가하더라도 동일한 휘도를 나타내므로 저소비 전력, 고정세, 대형화가 가능한 장점을 가진다.In addition, when the organic light emitting diode is driven in an active matrix method having a thin film transistor as a switching element for each pixel, the same luminance is displayed even when a low current is applied, and thus, low power consumption, high definition, and large size can be obtained.
도 1은 종래의 유기전계발광 소자에 대한 개략적인 단면도로서, 이는 하부 발광방식으로 동작하는 AMOLED의 단면 구조를 나타내고 있다.1 is a schematic cross-sectional view of a conventional organic electroluminescent device, which shows a cross-sectional structure of an AMOLED operating in a bottom emission method.
도시한 바와 같이, 제 1, 2 기판(10, 30)이 서로 대향되게 배치되어 있고, 제 1, 2 기판(10, 30)의 가장자리부는 씰패턴(40 ; seal pattern)에 의해 봉지되어 있는 구조에 있어서, 제 1 기판(10)의 투명 기판(1) 상부에는 서브 픽셀별로 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있고, 박막트랜지스터(T)와 연결되어 제 1 전극(12)이 형성되어 있고, 박막트랜지스터(T) 및 제 1 전극(12) 상부에는 박막트랜지스터(T)와 연결되어 제 1 전극(12)과 대응되게 배치되는 적(Red), 녹(Green), 청(Blue) 컬러를 띠는 발광물질을 포함하는 유기전계발광층(14)이 형성되어 있고, 유기전계발광층(14) 상부에는 제 2 전극(16)이 형성되어 있다. As illustrated, the first and second substrates 10 and 30 are disposed to face each other, and the edge portions of the first and second substrates 10 and 30 are sealed by a seal pattern 40. The thin film transistor T is formed on the transparent substrate 1 of the first substrate 10 for each subpixel, and is connected to the thin film transistor T to form the first electrode 12. Red, green, and blue colors are disposed on the transistor T and the first electrode 12 to be connected to the thin film transistor T so as to correspond to the first electrode 12. An organic light emitting layer 14 including a light emitting material is formed, and a second electrode 16 is formed on the organic light emitting layer 14.
상기 제 1, 2 전극(12, 16)은 유기전계발광층(14)에 전계를 인가해주는 역할을 한다. The first and second electrodes 12 and 16 serve to apply an electric field to the organic light emitting layer 14.
그리고, 전술한 씰패턴(40)에 의해서 제 2 전극(16)과 제 2 기판(30) 사이는 일정간격 이격되어 있으며, 도면으로 제시하지는 않았지만, 제 2 기판(30)의 내부면에는 외부로부터 인입되는 수분을 흡수하는 흡습제(미도시) 및 흡습제와 제 2 기판(30)간의 접착을 위한 반투성 테이프(미도시)가 포함된다. The second electrode 16 and the second substrate 30 are spaced apart from each other by the seal pattern 40 described above, and although not shown in the drawing, the inner surface of the second substrate 30 may be formed from the outside. A moisture absorbent (not shown) that absorbs the incoming moisture and a semipermeable tape (not shown) for adhesion between the moisture absorbent and the second substrate 30 are included.
한 예로, 하부발광방식 구조에서 상기 제 1 전극(12)을 양극(anode)으로, 제 2 전극(16)을 음극(cathode)으로 구성할 경우 제 1 전극(12)은 투명도전성 물질에서 선택되고, 제 2 전극(16)은 일함수가 낮은 금속물질에서 선택되며, 이런 조건 하에서 상기 유기전계발광층(14)은 제 1 전극(12)과 접하는 층에서부터 정공주입층(14a ; hole injection layer), 정공수송층(14b ; hole transporting layer), 발광층(14c ; emission layer), 전자수송층(14d ; electron transporting layer) 순서대로 적층된 구조를 이룬다. For example, when the first electrode 12 is an anode and the second electrode 16 is a cathode in a bottom emission structure, the first electrode 12 is selected from a transparent conductive material. The second electrode 16 is selected from a metal material having a low work function, and under such conditions, the organic electroluminescent layer 14 is formed from a layer in contact with the first electrode 12 by a hole injection layer 14a, A hole transport layer 14b, an emission layer 14c, and an electron transport layer 14d are stacked in this order.
이때, 상기 발광층(14c)은 서브픽셀별로 적, 녹, 청 컬러를 구현하는 발광물질이 차례대로 배치된 구조를 가진다. In this case, the light emitting layer 14c has a structure in which light emitting materials for implementing red, green, and blue colors are sequentially disposed for each subpixel.
이와 같이, 기존의 유기전계발광 소자는 어레이 소자와 유기전계발광 다이오드가 동일 기판 상에 적층된 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하였다.As described above, the conventional organic light emitting display device has a structure in which an array device and an organic light emitting diode are stacked on the same substrate.
그러나, 앞서 설명한 종래의 하부 발광방식의 유기전계발광 소자는, 상기 어레이 소자 및 유기전계발광 다이오드가 형성된 기판과 별도의 인캡슐레이션용 기판의 합착을 통해 소자를 제작하는데, 이 경우 어레이 소자의 수율과 유기전계발광 다이오드의 수율의 곱이 유기전계발광 소자의 수율을 결정하기 때문에, 후반 공정에 해당되는 유기전계발광 다이오드 공정에 의해 전체 공정 수율이 크게 제한되는 문제점이 있다. 예를 들어, 어레이 소자가 양호하게 형성되었다 하더라도, 1000 ?? 정도의 박막을 사용하는 유기전계발광층의 형성 시 이물이나 기타 다른 요소에 의해 불량이 발생하게 되면, 유기전계발광 소자는 불량 등급으로 판정된다. However, the conventional organic light emitting diode of the conventional lower emission method described above manufactures a device by bonding the substrate on which the array device and the organic light emitting diode are formed and a separate encapsulation substrate, in which case the yield of the array device. Since the product of the yield of the organic light emitting diode and the yield of the organic light emitting diode determine the yield of the organic light emitting diode, the overall process yield is greatly limited by the organic light emitting diode process corresponding to the latter process. For example, even if the array element is well formed, 1000? If defects are caused by foreign matter or other factors in the formation of the organic light emitting layer using the thin film of the degree, the organic light emitting element is determined as a bad grade.
이로 인하여, 양품의 어레이 소자를 제조하는데 소요되었던 제반 경비 및 재료비 손실이 초래되고, 생산수율이 저하되는 문제점이 있다. This results in a loss of overall costs and material costs that were required to manufacture the array device of good quality, there is a problem that the production yield is lowered.
그리고, 하부발광방식은 인캡슐레이션에 의한 안정성 및 공정이 자유도가 높은 반면 개구율의 제한이 있어 고해상도 제품에 적용하기 어려운 문제점이 있고, 상부발광방식은 박막트랜지스터 설계가 용이하고 개구율 향상이 가능하기 때문에 제품수명 측면에서 유리하지만, 기존의 상부발광방식 구조에서는 유기전계발광층 상부에 통상적으로 음극이 위치함에 따라 재료선택폭이 좁기 때문에 투과도가 제한되어 광효율이 저하되는 등의 문제점이 있다.In addition, the bottom emission method has a high degree of freedom and stability due to the encapsulation process, and has a problem in that it is difficult to be applied to a high resolution product due to the limitation of the aperture ratio, and the top emission method is easy to design a thin film transistor and improves the aperture ratio. In terms of product life, the conventional top emission type structure has a problem in that the light transmittance is reduced because the material selection range is narrower as the cathode is generally positioned on the organic light emitting layer, so that the light efficiency is lowered.
본 발명은 듀얼 패널 타입 유기전계발광 소자에 있어서, 상부기판에 구비된 각 서브픽셀 내의 발광영역이 다수 개로 분할되도록 형성함으로써, 고분자 물질로 이루어지는 유기전계발광층을 균일하게 형성할 수 있도록 하는 유기전계발광 소자 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다. In the dual panel type organic electroluminescent device, an organic electroluminescent light emitting device is formed so that the organic light emitting layer made of a polymer material can be uniformly formed by forming a plurality of light emitting regions in each subpixel provided on the upper substrate. An object thereof is to provide a device and a method of manufacturing the same.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 유기전계발광 소자는, 화상이 구현되는 영역인 서브픽셀이 정의되어 있으며, 서로 일정간격 이격되어 대향되게 배치된 제 1, 2 기판과; 상기 제 1기판에 서브픽셀 단위로 형성된 하나 이상의 박막트랜지스터를 가지는 어레이 소자와; 상기 각 서브픽셀 별로 어레이 소자의 구동 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 전도성 스페이서와; 상기 제 2기판 내부면에 위치하는 유기전계발광 다이오드 소자용 제 1전극과; 상기 제 1전극 상부의 각 서브픽셀을 구획하는 서브픽셀의 외곽 영역 및 상기 서브픽셀 내부를 다수 영역으로 분할토록 하는 영역에 형성되는 버퍼와; 상기 서브픽셀의 외곽 영역에 형성된 버퍼의 상부에 형성되는 격벽과; 상기 버퍼에 의해 다수 분할된 서브픽셀 내의 영역에 형성되는 유기전계 발광층과; 상기 유기전계 발광층이 형성된 제 2기판 상에 형성되는 유기전계발광 다이오드의 제 2전극이 포함되는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 각 서브픽셀의 발광영역은 상기 버퍼에 의해 분할된 다수 개의 영역에 상기 유기전계발광층이 구비됨에 의해 다수개로 형성되며, 상기 제 1기판에 구비된 전도성 스페이서와 접촉하는 상기 제 2전극 상의 전도성 스페이서 접촉영역은, 각 서브픽셀 내의 버퍼 형성영역과 중첩되는 부분에 형성되며, 상기 유기전계발광층은 고분자 물질로 형성됨을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the organic light emitting device according to the present invention includes: first and second substrates having subpixels, which are areas in which an image is embodied, and which are spaced apart from each other by a predetermined distance; An array element having at least one thin film transistor formed on the first substrate in subpixel units; A conductive spacer electrically connected to the driving thin film transistor of the array element for each subpixel; A first electrode for an organic light emitting diode device positioned on an inner surface of the second substrate; A buffer formed in an outer region of a subpixel that divides each subpixel on the first electrode and an region that divides the inside of the subpixel into a plurality of regions; Barrier ribs formed on an upper portion of a buffer formed at an outer region of the subpixel; An organic light emitting layer formed in a region within the subpixels divided by the buffer; And a second electrode of the organic light emitting diode formed on the second substrate on which the organic light emitting layer is formed. Here, the light emitting regions of each subpixel are formed in plural by the organic electroluminescent layer provided in a plurality of regions divided by the buffer, and are formed on the second electrode in contact with the conductive spacers provided on the first substrate. The conductive spacer contact region is formed in a portion overlapping the buffer formation region in each subpixel, and the organic electroluminescent layer is formed of a polymer material.
또한, 본 발명에 의한 유기전계발광 소자 제조방법은, 제 1기판 내부면에 서브픽셀 단위로 형성된 하나 이상의 박막트랜지스터를 갖는 어레이 소자가 형성되고, 상기 어레이 소자에 구비된 구동 박막트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 연결되는 전도성 스페이서가 형성되는 단계와; 상기 제 2기판 내부면에 위치하는 유기전계발광 다이오드 소자용 제 1전극이 형성되는 단계와; 상기 제 1전극 상부의 각 서브픽셀을 구획하는 서브픽셀의 외곽 영역 및 상기 서브픽셀 내부를 다수 영역으로 분할토록 하는 영역에 버퍼가 형성되는 단계와; 상기 서브픽셀의 외곽 영역에 형성된 버퍼의 상부에 격벽이 형성되는 단계와; 상기 버퍼에 의해 다수 분할된 서브픽셀 내의 영역에 유기전계 발광층이 형성되는 단계와; 상기 유기전계 발광층이 형성된 제 2기판 상에 유기전계발광 다이오드의 제 2전극이 형성되는 단계와; 상기 제 1, 2기판이 상기 전도성 스페이서 및 제 2전극의 접촉에 의해 전기적으로 연결되고, 상기 제 1, 2기판이 합착되는 단계가 포함된다. In addition, in the method of manufacturing an organic light emitting display device according to the present invention, an array element having one or more thin film transistors formed in subpixel units on an inner surface of a first substrate is formed, and a drain electrode of a driving thin film transistor provided in the array element; Forming electrically conductive conductive spacers; Forming a first electrode for an organic light emitting diode device positioned on an inner surface of the second substrate; Forming a buffer in an outer region of a subpixel partitioning each subpixel on the first electrode and a region to divide the subpixel inside into a plurality of regions; Forming a partition on an upper portion of a buffer formed at an outer region of the subpixel; Forming an organic light emitting layer in a region of the subpixel divided by the buffer; Forming a second electrode of the organic light emitting diode on the second substrate on which the organic light emitting layer is formed; The first and second substrates are electrically connected by the contact of the conductive spacer and the second electrode, and the first and second substrates are bonded to each other.
앞서 설명한 종래의 하부발광 방식 및 상부발광 방식의 유기전계발광 소자의 문제점을 극복하게 위해 제시된 구조로 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자를 들 수 있으며, 이하 본 발명의 설명에 앞서 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자에 대해 설명하도록 한다. A dual panel type organic electroluminescent device may be cited as a structure proposed to overcome the problems of the conventional lower light emitting method and the organic light emitting device of the upper light emitting method, which will be described below. The electroluminescent device will be described.
도 2는 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자의 개략적인 단면도로서, 설명의 편의상 하나의 픽셀 영역을 중심으로 도시하였다. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting display device of a dual panel type, and is illustrated based on one pixel area for convenience of description.
도시한 바와 같이, 서로 일정간격 이격 되게 제 1, 2 기판(110, 130)이 배치되어 있고, 제 1 기판(110)의 투명 기판(100) 내부면에는 어레이 소자(120)가 형성되어 있고, 제 2 기판(130)의 투명 기판(101) 내부면에는 유기전계발광 다이오드 소자(E)가 형성되어 있으며, 상기 제 1 및 2기판(110, 130)의 가장자리부는 씰패턴(140 ; seal pattern)에 의해 봉지 된다. As illustrated, the first and second substrates 110 and 130 are disposed to be spaced apart from each other, and the array element 120 is formed on the inner surface of the transparent substrate 100 of the first substrate 110. An organic light emitting diode device E is formed on an inner surface of the transparent substrate 101 of the second substrate 130, and edge portions of the first and second substrates 110 and 130 are sealed patterns 140. It is sealed by.
상기 유기전계발광 다이오드(E)에는, 공통전극으로 이용되는 제 1 전극(132)과, 제 1 전극(132) 하부에서 서브픽셀별 경계부에 위치하는 격벽(134 ; second electrode separator)과, 격벽(134)내 영역에서 유기전계발광층(136), 제 2 전극(138)이 차례대로 서브픽셀 단위로 분리된 패턴으로 형성되어 있다. The organic light emitting diode E includes a first electrode 132 used as a common electrode, a partition wall 134 disposed at a boundary between subpixels under the first electrode 132, and a partition wall ( In the region 134, the organic light emitting layer 136 and the second electrode 138 are sequentially formed in a separated pattern in subpixel units.
또한, 각 서브픽셀 내에 형성되는 유기전계발광층(136)을 구획하고, 전도성 스페이서(114)에 의해 상기 제 1전극(132) 및 제 2전극(138)이 단락되는 것을 극복하기 위해 버퍼(133)가 형성된다. In addition, the organic light emitting layer 136 formed in each subpixel is partitioned, and the buffer 133 is provided to overcome the short circuit between the first electrode 132 and the second electrode 138 by the conductive spacer 114. Is formed.
상기 유기전계발광층(136)은 제 1 캐리어 전달층(136a), 발광층(136b), 제 2 캐리어 전달층(136c)가 차례대로 적층된 구조로 이루어지며, 상기 제 1, 2 캐리어 전달층(136a, 136c)은 발광층(136b)에 전자(electron) 또는 정공(hole)을 주입(injection) 및 수송(transporting)하는 역할을 한다. The organic light emitting layer 136 has a structure in which a first carrier transfer layer 136a, a light emitting layer 136b, and a second carrier transfer layer 136c are stacked in this order, and the first and second carrier transfer layers 136a are stacked. , 136c serves to inject and transport electrons or holes into the light emitting layer 136b.
상기 제 1, 2 캐리어 전달층(136a, 136c)은 양극 및 음극의 배치구조에 따라 정해지는 것으로, 한 예로 상기 발광층(136b)이 고분자 물질에서 선택되고, 제 1 전극(132)을 양극, 제 2 전극(138)을 음극으로 구성하는 경우에는 제 1 전극(132)과 연접하는 제 1 캐리어 전달층(136a)은 정공주입층, 정공수송층이 차례대로 적층된 구조를 이루고, 제 2 전극(138)과 연접하는 제 2 캐리어 전달층(136c)은 전자주입층, 전자수송층이 차례대로 적층된 구조로 이루어진다. The first and second carrier transfer layers 136a and 136c are defined according to the arrangement of the anode and the cathode. For example, the light emitting layer 136b is selected from a polymer material, and the first electrode 132 is formed of an anode and a cathode. When the second electrode 138 is configured as a cathode, the first carrier transfer layer 136a which is in contact with the first electrode 132 has a structure in which a hole injection layer and a hole transport layer are sequentially stacked, and the second electrode 138 ), The second carrier transport layer 136c is formed in a structure in which an electron injection layer and an electron transport layer are sequentially stacked.
또한, 상기 유기전계발광층(136)은 고분자 물질 또는 저분자 물질로 형성할 수 있는데, 저분자 물질로 형성하는 경우는 진공 증착법을 통해 형성하고, 고분자 물질로 형성하는 경우는 잉크젯 방법을 통해 형성하게 된다. In addition, the organic light emitting layer 136 may be formed of a high molecular material or a low molecular material. When the low molecular material is formed by a vacuum deposition method, a high molecular material is formed by an inkjet method.
그리고, 상기 어레이 소자(120)는 박막트랜지스터(T)를 포함하는 소자로써, 상기 유기전계발광 다이오드(E)에 전류를 공급하기 위하여, 서브픽셀 단위로 제 2 전극(138)과 박막트랜지스터(T)를 연결하는 위치에 기둥형상의 전도성 스페이서(114)가 위치한다.In addition, the array element 120 is a device including a thin film transistor T. In order to supply a current to the organic light emitting diode E, the second electrode 138 and the thin film transistor T in subpixel units. ), A columnar conductive spacer 114 is positioned at a position to connect the same.
상기 전도성 스페이서(114)는 일반적인 액정표시장치용 스페이서와 달리, 셀갭 유지 기능보다 두 기판을 전기적으로 연결시키는 것을 주목적으로 하는 것으로, 두 기판 간의 사이 구간에서 기둥형상으로 일정 높이를 가지는 특성을 갖는다.Unlike the spacer for a liquid crystal display device, the conductive spacer 114 is intended to electrically connect two substrates rather than a cell gap retention function, and has a predetermined height in a column shape in a section between the two substrates.
즉, 상기 전도성 스페이서(114)는 제 1기판(110)에 서브픽셀 단위로 구비된 박막트랜지스터(T)의 드레인 전극(112)과 제 2기판(130)에 구비된 제 2전극(138)을 전기적으로 연결하는 역할을 수행하는 것으로, 유기절연막 등으로 형성된 기둥형상의 스페이서에 금속이 입혀진 것이며, 이는 제 1, 2기판(110, 130)의 픽셀을 일대일로 합착하여 전류를 통하게 하는 역할을 한다. That is, the conductive spacer 114 may include the drain electrode 112 of the thin film transistor T provided in the sub-pixel unit on the first substrate 110 and the second electrode 138 provided in the second substrate 130. It serves to electrically connect the metal to the columnar spacers formed of the organic insulating film, etc., which serves to connect the pixels of the first and second substrates 110 and 130 one-to-one to pass current. .
상기 전도성 스페이서(114)와 박막트랜지스터(T)의 연결부위를 좀 더 상세히 설명하면, 박막트랜지스터(T)를 덮는 영역에 드레인 전극(112)을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀(122)을 가지는 보호층(124)이 형성되어 있고, 보호층(124) 상부에는 드레인 콘택홀(122)을 통해 드레인 전극(112)과 연결되어 전도성 스페이서(114)가 위치한다. When the connection between the conductive spacer 114 and the thin film transistor T is described in more detail, a protective layer having a drain contact hole 122 partially exposing the drain electrode 112 in a region covering the thin film transistor T. 124 is formed, and the conductive spacer 114 is positioned on the passivation layer 124 by being connected to the drain electrode 112 through the drain contact hole 122.
여기서, 상기 박막트랜지스터(T)는, 상기 유기전계발광 다이오드(E)와 연결되는 구동용 박막트랜지스터에 해당된다. Here, the thin film transistor T corresponds to a driving thin film transistor connected to the organic light emitting diode E.
상기 전도성 스페이서(114)의 외부를 이루는 금속은 전도성 물질에서 선택되며, 바람직하기로는 연성을 띠고, 비저항값이 낮은 금속물질에서 선택되는 것이 바람직하다. The metal forming the outside of the conductive spacer 114 is selected from a conductive material, and preferably selected from a metal material having ductility and low specific resistance.
그리고, 상기 유기전계발광층(136)에서 발광된 빛을 제 2 기판(130) 쪽으로 발광시키는 상부발광방식인 것을 특징으로 한다. In addition, the light emission from the organic light emitting layer 136 is characterized in that the upper light emitting method for emitting toward the second substrate 130.
이에 따라, 상기 제 1 전극(132)은 투광성을 가지는 도전성 물질에서 선택되는 것을 특징으로 하고, 상기 제 2 전극(138)은 불투명 금속물질에서 선택되는 것이 바람직하다. Accordingly, the first electrode 132 may be selected from a transparent material having transparency, and the second electrode 138 may be selected from an opaque metal material.
또한, 상기 제 1, 2 기판(110, 130)간의 이격공간(I)은 비활성 기체 또는 절연성 액체로 채워질 수 있다. In addition, the space I between the first and second substrates 110 and 130 may be filled with an inert gas or an insulating liquid.
도면으로 제시하지 않았지만, 상기 어레이 소자(120)는 주사선과, 주사선과 교차하며, 서로 일정간격 이격되는 신호선 및 전력 공급선과, 주사선과 신호선이 교차하는 지점에 위치하는 스위칭 박막트랜지스터 그리고, 스토리지 캐패시터를 더욱 포함한다.Although not shown in the drawings, the array element 120 includes a scan line, a signal line and a power supply line that intersect the scan line, and are spaced apart from each other by a predetermined distance, a switching thin film transistor positioned at a point where the scan line and the signal line cross, and a storage capacitor. It includes more.
이와 같은 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자는, 어레이 소자와 유기전계발광 다이오드 소자를 서로 다른 기판 상에 구성하기 때문에, 기존의 어레이 소자와 유기전계발광 다이오드 소자를 동일 기판 상에 형성하는 경우와 비교할 때, 어레이 소자의 수율에 유기전계발광 다이오드 소자가 영향을 받지 않아 각 소자의 생산관리 측면에서도 양호한 특성을 나타낼 수 있다.Such a dual panel type organic electroluminescent device has an array element and an organic electroluminescent diode element formed on different substrates, and thus can be compared with the case of forming an existing array element and an organic electroluminescent diode element on the same substrate. At this time, the organic electroluminescent diode device is not affected by the yield of the array device, and thus it may exhibit good characteristics in terms of production management of each device.
또한, 전술한 조건 하에서 상부발광방식으로 화면을 구현하게 되면, 개구율을 염두하지 않고 박막트랜지스터를 설계할 수 있어 어레이 공정효율을 높일 수 있고, 고개구율/고해상도 제품을 제공할 수 있으며, 듀얼 패널(dual panel) 타입으로 유기전계발광 다이오드 소자를 형성하기 때문에, 기존의 상부발광방식보다 외기를 효과적으로 차단할 수 있어 제품의 안정성을 높일 수 있다. In addition, if the screen is implemented in the upper light emission method under the above-described conditions, it is possible to design a thin film transistor without minding the aperture ratio, thereby increasing the array process efficiency, providing a high aperture ratio / high resolution product, and providing a dual panel ( Since the organic light emitting diode device is formed as a dual panel type, it is possible to effectively block outside air than the conventional top emitting method, thereby increasing the stability of the product.
또한, 종래의 하부발광방식 제품에서 발생되었던 박막트랜지스터 설계에 대해서도 유기전계발광 다이오드 소자와 별도의 기판에 구성함에 따라, 박막트랜지스터 배치에 대한 자유도를 충분히 얻을 수 있고, 유기전계발광 다이오드 소자의 제 1 전극을 투명 기판 상에 형성하기 때문에, 기존의 어레이 소자 상부에 제 1 전극을 형성하는 구조와 비교해볼 때, 제 1 전극에 대한 자유도를 높일 수 있는 장점을 가지게 된다.In addition, since the thin film transistor design generated in the conventional lower light emitting device product is configured on a substrate separate from the organic light emitting diode device, the degree of freedom in the arrangement of the thin film transistor can be obtained sufficiently, and the first of the organic light emitting diode device can be obtained. Since the electrode is formed on the transparent substrate, compared with the structure of forming the first electrode on the existing array element, there is an advantage that can increase the degree of freedom for the first electrode.
그러나, 상기 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자에서, 상기 유기전계발광층(136)을 고분자 물질로 형성하는 경우는, 상기 전도성 스페이서(114)의 제 2기판(130)에 접하는 위치가 유기전계발광층(136)이 형성된 위치 즉, 발광 영역 내이면 고분자 잉크의 흐름을 방해하게 되는 문제점이 발생한다.However, in the dual panel type organic electroluminescent device, when the organic electroluminescent layer 136 is formed of a polymer material, a position in contact with the second substrate 130 of the conductive spacer 114 is an organic electroluminescent layer ( If the 136 is formed, that is, in the light emitting area, a problem occurs that obstructs the flow of the polymer ink.
따라서, 상기 고분자 유기전계발광층(136)이 구비되는 경우는 상기 전도성 스페이서(114)가 상기 제 2기판 상(130)의 각 픽셀의 일측 구석 영역에 위치 되어야 하는데, 그러기 위해서는 제 1기판(110)에 구비된 박막트랜지스터의 위치 및 형태 등 어레이 소자의 설계가 이에 의해 상당히 제한을 받게 되는 문제점이 있다.Therefore, when the polymer organic electroluminescent layer 136 is provided, the conductive spacer 114 should be located in one corner area of each pixel on the second substrate 130, in order to do so, the first substrate 110. There is a problem in that the design of the array device, such as the position and shape of the thin film transistor provided in the is significantly limited by this.
도 2에 도시된 바와 같이 종래의 어레이 소자(120) 설계에 의하면 구동 박막트랜지스터(T)의 드레인 전극(112)에 접속되어 구비된 전도성 스페이서(114)는, 상기 제 1기판(110)과 제 2기판(130)이 정확하게 얼라인(align)되어 합착될 경우 제 2기판(130) 상의 발광영역(즉, 유기전계발광층(136)이 형성된 영역)의 가운데 위치에 접하게 되는 것이 일반적이다.As shown in FIG. 2, according to the conventional array device 120 design, the conductive spacer 114 connected to the drain electrode 112 of the driving thin film transistor T may include the first substrate 110 and the first substrate 110. When the second substrate 130 is correctly aligned and bonded to each other, the second substrate 130 is generally in contact with the center position of the light emitting region (that is, the region in which the organic light emitting layer 136 is formed) on the second substrate 130.
도 3은 도 2에 도시된 듀얼 패널 타입 유기전계발광 소자의 제 2기판에 대한 개략적인 평면도로서, 설명의 편의상 하나의 픽셀 영역(즉, 3개의 서브픽셀)을 중심으로 도시하였다.FIG. 3 is a schematic plan view of a second substrate of the dual panel type organic electroluminescent device shown in FIG. 2, and is illustrated around one pixel area (ie, three subpixels) for convenience of description.
도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 서브픽셀(300)은 버퍼(133) 및 격벽(134)에 의해 서로 구획, 분리되어 있으며, 상기 각 서브픽셀의 버퍼(133) 내 영역에 유기전계발광층(136)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 3, each of the subpixels 300 is partitioned and separated from each other by the buffer 133 and the partition 134, and the organic light emitting layer may be formed in an area within the buffer 133 of each subpixel. 136 is formed.
여기서, 제 1기판(도 2의 110)의 각 서브픽셀에 구비된 전도성 스페이서(도 2의 114)와 접촉되는 부분은, 앞서 설명한 바와 같이 제 2기판(도 2의 130) 상의 발광영역(유기전계발광층이 형성된 영역)의 가운데 위치가 된다. Here, the portion of the first substrate (110 in FIG. 2) in contact with the conductive spacer (114 in FIG. 2) provided in each subpixel, as described above, the light emitting area (organic) on the second substrate (130 in FIG. 2) The area in which the electroluminescent layer is formed).
즉, 전도성 스페이서 접촉 영역(310)은 도 3에 도시된 바와 같이 제 2기판의 각 서브픽셀(300)의 가운데 영역에 형성되는데, 이 때, 상기 유기전계발광층(136)이 고분자 물질로 형성되는 경우 상기 전도성 스페이서 접촉 영역(310)은 앞서 설명한 바와 같이 고분자 잉크의 흐름을 방해하여 균일한 필름을 얻지 못하게 된다.That is, the conductive spacer contact region 310 is formed in the center region of each subpixel 300 of the second substrate as shown in FIG. 3, wherein the organic light emitting layer 136 is formed of a polymer material. In this case, as described above, the conductive spacer contact region 310 may prevent the uniform ink from interfering with the flow of the polymer ink.
다시 말하면, 상기 각 서브픽셀(300)에 고분자 유기발광 물질 잉크(ink)를 제팅(jetting)할 때, 상기 전도성 스페이서 접촉 영역(310)에 의한 높이 단차 및 표면 에너지의 차이로 인해 잉크가 서브픽셀에 균일하게 스프레딩(spreading)되는 것이 방해되는 것이다.In other words, when jetting a polymer organic light emitting material ink onto each of the subpixels 300, the ink may be subpixels due to a difference in height and surface energy caused by the conductive spacer contact region 310. Spreading uniformly on the substrate is hindered.
결과적으로 도 2 및 도 3에 도시된 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자의 구조에 의할 경우는 유기전계발광층(136)을 고분자 물질로 형성하는데, 상당한 어려움이 있다는 단점이 있는 것이다.As a result, in the case of the structure of the dual panel type organic light emitting device illustrated in FIGS. 2 and 3, there is a disadvantage in that the organic light emitting layer 136 is formed of a polymer material.
또한, 잉크젯 방법으로 유기전계발광층을 형성하는 경우에 상기 발광영역(136) 즉, 각 서브픽셀(300)의 버퍼(133) 내부로 정의되는 유기전계발광층 형성영역(136)이 크게 되면, 잉크가 충분히 퍼지지 못하거나, 좋은 평탄도(flatness)의 필름을 얻지 못하게 되는 문제가 발생할 수 있다.In addition, when the organic light emitting layer is formed by the inkjet method, when the light emitting region 136, that is, the organic light emitting layer forming region 136 defined in the buffer 133 of each subpixel 300 becomes large, ink is formed. Problems may arise that do not spread sufficiently or fail to obtain a film of good flatness.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 극복하기 위해 창출된 것으로 이하 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하도록 한다.The present invention was created to overcome the above problems and will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 의한 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자의 개략적인 단면도로서, 설명의 편의상 하나의 픽셀 영역을 중심으로 도시하였다.4 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting display device of the dual panel type according to the present invention, and is illustrated with one pixel area for convenience of description.
또한, 도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시된 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자의 제 2기판에 대한 개략적인 평면도를 나타낸 것이다.5A and 5B are schematic plan views of a second substrate of the organic light emitting display device of the dual panel type shown in FIG. 4.
단, 도 2와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하며, 동일한 구성요소에 대한 설명은 생략하도록 한다.However, the same reference numerals are used for the same components as in FIG. 2, and descriptions of the same components will be omitted.
본 발명은 듀얼 패널 타입 유기전계발광 소자에 있어서, 상부기판 즉, 제 2기판에 구비된 각 서브픽셀 내의 발광영역이 다수 개로 분할되도록 형성함으로써, 고분자 물질로 이루어지는 유기전계발광층을 균일하게 형성할 수 있도록 함을 특징으로 한다.In the dual panel type organic light emitting display device, the organic light emitting layer made of a polymer material can be uniformly formed by forming a plurality of light emitting regions in each subpixel of the upper substrate, that is, the second substrate. It is characterized by.
즉, 본 발명은 제 2기판에 구비된 각 서브픽셀의 발광영역을 버퍼를 통해 다수개의 영역으로 분할하며, 또한 제 1기판과의 전기적 연결을 위해 접촉되어야 하는 제 2전극 상의 전도성 스페이서의 접촉 영역을 상기 발광영역 이외 부분 즉, 상기 버퍼가 형성된 영역으로 함을 특징으로 한다.That is, according to the present invention, the light emitting area of each subpixel provided in the second substrate is divided into a plurality of areas through a buffer, and the contact area of the conductive spacer on the second electrode to be contacted for electrical connection with the first substrate. Is a region other than the light emitting region, that is, the region where the buffer is formed.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 유기전계발광 소자는, 제 2기판(430)의 투명 기판(101) 상에 유기전계발광 다이오드(E)의 제 1전극(132)이 전면에 형성되어 있으며, 상기 제 1전극(132)의 상부의 소정 영역 즉, 각 서브픽셀을 구획하는 서브픽셀의 외곽 영역 및 상기 서브픽셀 내부를 다수 영역으로 분할토록 하는 영역에 버퍼(433, 433')가 형성된다.As shown in FIG. 4, in the organic light emitting display device according to the present invention, the first electrode 132 of the organic light emitting diode E is formed on the front surface of the transparent substrate 101 of the second substrate 430. The buffers 433 and 433 ′ are formed in a predetermined region of the first electrode 132, that is, an outer region of a subpixel that divides each subpixel and an region that divides the inside of the subpixel into a plurality of regions. do.
여기서, 상기 버퍼(433, 433')는 각각의 서브픽셀의 영역을 구획하는 역할 및 유기전계 발광층(136)이 형성되는 영역을 정의하는 역할을 수행한다.Here, the buffers 433 and 433 'serve to partition an area of each subpixel and define an area in which the organic light emitting layer 136 is formed.
즉, 버퍼(433)가 상기 제 1전극(132)의 외곽부에 형성됨으로써, 각 서브 픽셀의 영역을 구획하며, 또한, 유기전계발광층(136)은 각 서브픽셀에 있어서 상기 버퍼(433, 433')에 의해 다수 개로 분할된 영역 내에서만 형성된다.That is, the buffer 433 is formed on the outer portion of the first electrode 132, thereby partitioning the area of each sub-pixel, and the organic light emitting layer 136 is the buffer 433, 433 in each sub-pixel It is formed only in the area divided into a plurality by ').
이에 따라, 각 서브픽셀의 발광영역은 하나가 아닌 상기 버퍼(433')에 의해 분할된 다수 개의 영역으로 형성된다. Accordingly, the light emitting area of each subpixel is not formed as one but a plurality of areas divided by the buffer 433 '.
이는 상기 유기전계발광층(136)이 고분자 물질로 형성될 경우 잉크젯 방법을 사용함에 있어서, 각 서브픽셀의 버퍼(433) 내부로 정의되는 유기전계발광층 형성영역(136) 즉, 발광영역을 작게 분할하기 때문에, 종래의 문제점인 잉크가 충분히 퍼지지 못하는 점, 좋은 평탄도(flatness)의 필름을 얻지 못하게 되는 문제를 극복할 수 있는 것이다. When the organic electroluminescent layer 136 is formed of a polymer material, the organic electroluminescent layer forming region 136 defined in the buffer 433 of each subpixel, that is, when the inkjet method is used, is divided into small portions. Therefore, it is possible to overcome the problem that ink, which is a conventional problem, does not spread sufficiently, and that a film having a good flatness cannot be obtained.
또한, 상기 서브픽셀의 외곽 영역에 형성된 버퍼의 상부 영역에는 격벽(434)이 형성되며, 상기 격벽(434)은 각 서브픽셀에 형성되는 제 2전극(138)을 각 서브픽셀 별로 분리하는 역할을 수행한다.In addition, a partition wall 434 is formed in an upper region of the buffer formed in the outer region of the subpixel, and the partition wall 434 separates the second electrode 138 formed in each subpixel for each subpixel. Perform.
그리고, 상기 각 서브픽셀 별 버퍼(433') 내의 다수 분할된 영역에 유기전계 발광층(136)이 잉크젯 방법에 의해 형성되고, 상기 유기전계발광층(136)을 포함한 제 2기판 상에 제 2전극(138)이 형성된다.An organic EL layer 136 is formed in a plurality of divided regions in the buffer 433 ′ for each subpixel by an inkjet method, and a second electrode on the second substrate including the organic EL layer 136 is formed. 138) is formed.
여기서, 상기 유기전계발광층(136)은 고분자 물질로 형성됨을 특징으로 하며, 상기 제 2전극(138)은 격벽(434)에 의해 각 서브픽셀 별로 나뉘어 지므로 결과적으로 화소전극의 역할을 수행하게 된다. In this case, the organic light emitting layer 136 is formed of a polymer material, and the second electrode 138 is divided by each subpixel by the partition 434, and thus serves as a pixel electrode.
또한, 제 1기판(410) 상에 형성된 어레이 소자(120)는 구동 박막트랜지스터(T)를 포함하는 소자로써, 제 2기판(430) 상에 형성된 상기 유기전계발광 다이오드(E)에 전류를 공급하기 위하여, 상기 제 2기판(430) 상에 형성된 제 2전극(138)과 전기적으로 접촉되는 전도성 스페이서(114)가 형성되어 있다.In addition, the array element 120 formed on the first substrate 410 is a device including a driving thin film transistor T, and supplies a current to the organic light emitting diode E formed on the second substrate 430. In order to do this, a conductive spacer 114 in electrical contact with the second electrode 138 formed on the second substrate 430 is formed.
여기서, 상기 전도성 스페이서(114)는 도시된 바와 같이 각 서브픽셀에 구비된 구동 박막트랜지스터(T)의 드레인 전극(112)과 전기적으로 연결되는데, 이에 따라 결과적으로 제 2기판(430) 상에 형성된 유기전계발광 다이오드(E)와 상기 박막트랜지스터(T)의 드레인 전극(112)은 전기적으로 연결시키는 역할을 한다.Here, the conductive spacer 114 is electrically connected to the drain electrode 112 of the driving thin film transistor T provided in each subpixel, as a result, is formed on the second substrate 430 as a result. The organic light emitting diode E and the drain electrode 112 of the thin film transistor T serve to electrically connect each other.
본 발명의 경우 상기 전도성 스페이서(114)가 접촉되는 제 2기판(430)의 각 서브픽셀별 영역은, 유기전계발광층(136)이 형성된 영역(즉, 다수개로 분할된 발광영역)이 아닌 상기 발광영역을 분리하기 위해 서브픽셀 내부에 형성된 버퍼(433') 영역 상에 형성됨을 특징으로 한다.In the present invention, the region of each subpixel of the second substrate 430 to which the conductive spacer 114 is in contact is not the region in which the organic light emitting layer 136 is formed (that is, the light emitting region divided into a plurality). And a buffer 433 'formed inside the subpixel to separate the region.
즉, 제 1기판과의 전기적 연결을 위해 접촉되어야 하는 제 2전극 상의 전도성 스페이서 접촉영역(A)이 상기 분할된 발광영역 상에 형성되지 않기 때문에, 각 서브픽셀에 고분자 유기발광 물질 잉크(ink)를 제팅(jetting)할 때, 상기 전도성 스페이서 접촉 영역(A)에 의한 높이 단차 및 표면 에너지의 차이로 인해 잉크가 서브픽셀에 균일하게 스프레딩(spreading)되는 것이 방해되는 종래의 문제점을 극복할 수 있는 것이다. That is, since the conductive spacer contact area A on the second electrode to be contacted for electrical connection with the first substrate is not formed on the divided light emitting area, a polymer organic light emitting material ink is applied to each subpixel. When jetting, it is possible to overcome the conventional problem that the ink is not uniformly spread on the subpixels due to the difference in height and surface energy caused by the conductive spacer contact area A. It is.
또한, 상기 다수 발광영역으로 분할된 하나의 서브픽셀은 각 영역이 동일한 휘도를 갖는 것으로, 상기 서브픽셀에 구비된 다수 발광영역은 이에 대응되는 제 1기판 상의 서브픽셀에 구비된 동일한 구동 박막트랜지스터(T)에 의해 구동됨을 특징으로 한다.In addition, one subpixel divided into the plurality of light emitting regions has the same luminance, and each of the plurality of light emitting regions included in the subpixel has the same driving thin film transistor provided in the subpixel on the first substrate. It is characterized by being driven by T).
도 5a를 참조하면, 제 2기판에 구비된 각각의 서브픽셀(500)은 버퍼(433)에 의해 서로 구획되어 있으며, 상기 각각의 서브픽셀 내부는 버퍼(433, 433')에 의해 다수개의 발광영역으로 분할되어 있다. Referring to FIG. 5A, each of the subpixels 500 provided on the second substrate is partitioned from each other by a buffer 433, and each of the plurality of subpixels inside the subpixels is buffered by the buffers 433 and 433 ′. It is divided into areas.
즉, 상기 각 서브픽셀의 다수개로 분할된 버퍼(433, 433') 내 영역에 각각 유기전계발광층(136)이 형성되는 것이다.That is, the organic light emitting layer 136 is formed in the regions of the buffers 433 and 433 'divided into the plurality of subpixels, respectively.
또한, 상기 서브픽셀의 외곽부에 형성된 버퍼(433)의 상부 영역에 격벽(434)이 형성되어 있으며, 앞서 설명한 바와 같이 상기 격벽(434)은 제 2전극을 각 서브픽셀 별로 분리하여 결과적으로 화소전극의 역할을 수행하도록 한다.In addition, a partition wall 434 is formed in an upper region of the buffer 433 formed at an outer portion of the sub pixel, and as described above, the partition wall 434 separates the second electrode for each sub pixel and consequently the pixel. It serves as an electrode.
또한, 제 2전극 상의 전도성 스페이서 접촉영역(510)은 도시된 바와 같이 각 서브픽셀 내의 버퍼(433') 형성영역과 중첩되는 부분에 형성되어 있으며, 이는 앞서 설명한 바와 같이 전도성 스페이서 접촉 영역(510)이 발광영역 내에 형성된 경우 상기 전도성 스페이서 접촉영역에 의한 높이 단차 및 표면 에너지의 차이로 인해 잉크가 서브픽셀에 균일하게 스프레딩(spreading)되는 것이 방해되는 문제점을 극복하기 위함이다. In addition, the conductive spacer contact region 510 on the second electrode is formed at a portion overlapping with the buffer 433 'forming region in each subpixel, as shown, which is described above. This is to overcome the problem that, when formed in the light emitting area, the ink is not uniformly spread on the subpixels due to the difference in height and surface energy caused by the conductive spacer contact area.
단, 상기 전도성 스페이서 접촉영역(510)은 도 5a에 도시된 바와 같이 각 서브픽셀의 가운데 영역에 형성되는 것으로 한정되는 것은 아니며, 각 서브픽셀 일측 끝단부의 버퍼 영역 상부에 형성될 수도 있는 것이다. 이는 도 5b에 도시되어 있다. However, the conductive spacer contact region 510 is not limited to being formed in the center region of each subpixel, as shown in FIG. 5A, but may be formed on the buffer region at one end of each subpixel. This is shown in Figure 5b.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명에 의한 유기전계발광 소자의 제조 공정을 나타내는 공정단면도이다. 단, 이는 도 4에 도시된 단면도를 중심으로 도시된 것이다.6A to 6F are cross-sectional views illustrating a process of manufacturing the organic light emitting display device according to the present invention. However, this is illustrated based on the cross-sectional view shown in FIG.
먼저 도 6a를 참조하면, 제 1 기판 상에 어레이 소자가 형성된다. Referring first to FIG. 6A, an array element is formed on a first substrate.
일 례로 상기 어레이 소자(120)를 구성하는 박막트랜지스터(T)가 도시된 바와 같이 폴리 실리콘 박막트랜지스터인 경우, 상기 단계는 투명 기판(100) 상에 버퍼층을 형성하는 단계와, 버퍼층 상부에 반도체층 및 캐패시터 전극을 형성하는 단계와, 반도체층 상부에 게이트 전극, 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계와, 상기 캐패시터 전극 상부에 위치하며, 상기 소스 전극과 연결되는 파워 전극을 형성하는 단계를 포함한다. For example, when the thin film transistor T constituting the array device 120 is a polysilicon thin film transistor, the step of forming a buffer layer on the transparent substrate 100, and the semiconductor layer on the buffer layer And forming a capacitor electrode, forming a gate electrode, a source, and a drain electrode on the semiconductor layer, and forming a power electrode on the capacitor electrode and connected to the source electrode.
또한, 상기 어레이 소자(120)가 형성되면, 제 1, 2 기판 간의 전기적 연결을 위한 전기적 연결패턴으로서의 전도성 스페이서(114)가 형성된다.In addition, when the array element 120 is formed, a conductive spacer 114 as an electrical connection pattern for electrical connection between the first and second substrates is formed.
상기 전도성 스페이서(114)는 제 1기판(410)에 서브픽셀 단위로 구비된 구동 박막트랜지스터(T)의 드레인 전극(112)과 제 2기판에 구비된 제 2전극을 전기적으로 연결시키는 것으로, 유기절연막 등으로 형성된 기둥형상의 스페이서에 금속이 입혀진 것이며, 이는 제 1, 2기판의 픽셀을 일대일로 합착하여 전류를 통하게 하는 역할을 한다.The conductive spacer 114 electrically connects the drain electrode 112 of the driving thin film transistor T on the first substrate 410 to the second electrode provided on the second substrate. Metal is coated on a columnar spacer formed of an insulating film or the like, which serves to pass current by connecting the pixels of the first and second substrates one-to-one.
상기 전도성 스페이서(114)과 구동 박막트랜지스터(T)의 연결부위를 좀 더 상세히 설명하면, 박막트랜지스터(T)를 덮는 영역에 드레인 전극(112)을 일부 노출시키는 드레인 콘택홀(122)을 가지는 보호층(124)이 형성되어 있고, 보호층(124) 상부에는 드레인 콘택홀(122)을 통해 드레인 전극(112)과 연결되는 전도성 스페이서(114)가 위치한다. When the connection between the conductive spacer 114 and the driving thin film transistor T is described in more detail, the protection having the drain contact hole 122 partially exposing the drain electrode 112 in a region covering the thin film transistor T is described. A layer 124 is formed, and a conductive spacer 114 connected to the drain electrode 112 through the drain contact hole 122 is disposed on the passivation layer 124.
다음으로 도 6b에 도시된 바와 같이, 제 2기판의 투명기판(101) 상에 유기전계발광 다이오드의 제 1전극(132)이 형성된다. Next, as shown in FIG. 6B, the first electrode 132 of the organic light emitting diode is formed on the transparent substrate 101 of the second substrate.
이 때, 상기 제 1전극(132)은 투명 도전물질로서 ITO(Indium-Tin-Oxide) 전극이 사용되는 것이 바람직하다.In this case, the first electrode 132 is preferably an indium tin oxide (ITO) electrode as a transparent conductive material.
다음으로 도 6c에 도시된 바와 같이 상기 제 1전극의 상부의 소정 영역 즉, 각 서브픽셀을 구획하는 서브픽셀의 외곽 영역 및 상기 서브픽셀 내부를 다수 영역으로 분할토록 하는 영역에 버퍼(433, 433')가 형성된다.Next, as illustrated in FIG. 6C, buffers 433 and 433 are provided in a predetermined region of the first electrode, that is, an outer region of a subpixel that divides each subpixel, and an region that divides the inside of the subpixel into a plurality of regions. ') Is formed.
여기서, 상기 버퍼(433, 433')는 각각의 서브픽셀의 영역을 구획하는 역할 및 유기전계 발광층(136)이 형성되는 영역을 정의하는 역할을 수행한다.Here, the buffers 433 and 433 'serve to partition an area of each subpixel and define an area in which the organic light emitting layer 136 is formed.
즉, 버퍼(433)가 상기 제 1전극(132)의 외곽부에 형성됨으로써, 각 서브 픽셀의 영역을 구획하며, 또한, 유기전계발광층(136)은 각 서브픽셀에 있어서 상기 버퍼(433, 433')에 의해 다수 개로 분할된 영역 내에서만 형성된다.That is, the buffer 433 is formed on the outer portion of the first electrode 132, thereby partitioning the area of each sub-pixel, and the organic light emitting layer 136 is the buffer 433, 433 in each sub-pixel It is formed only in the area divided into a plurality by ').
이에 따라, 각 서브픽셀의 발광영역은 하나가 아닌 상기 버퍼(433, 433')에 의해 분할된 다수 개의 영역으로 형성된다. Accordingly, the light emitting area of each subpixel is formed not by one but by a plurality of areas divided by the buffers 433 and 433 '.
이는 상기 유기전계발광층(136)이 고분자 물질로 형성될 경우 잉크젯 방법을 사용함에 있어서, 각 서브픽셀(300)의 버퍼(433, 433') 내부로 정의되는 유기전계발광층 형성영역(136) 즉, 발광영역을 작게 분할하기 때문에, 종래의 문제점인 잉크가 충분히 퍼지지 못하는 점, 좋은 평탄도(flatness)의 필름을 얻지 못하게 되는 문제를 극복할 수 있는 것이다. This means that when the organic light emitting layer 136 is formed of a polymer material, the organic light emitting layer forming region 136 defined in the buffers 433 and 433 'of each subpixel 300 is used. By dividing the light emitting area into small pieces, it is possible to overcome the problem that ink, which is a conventional problem, does not spread sufficiently, and that a film of good flatness cannot be obtained.
또한, 상기 서브픽셀의 외곽 영역에 형성된 버퍼(433)의 상부 영역에는 격벽(434)이 형성되며, 상기 격벽(434)은 각 서브픽셀에 형성되는 제 2전극(138)을 각 서브픽셀 별로 분리하는 역할을 수행한다. In addition, a partition wall 434 is formed in an upper region of the buffer 433 formed in an outer region of the subpixel, and the partition wall 434 separates the second electrode 138 formed in each subpixel for each subpixel. It plays a role.
다음으로 도 6d에 도시된 바와 같이 상기 각 서브픽셀 별 버퍼(433, 433') 내의 다수 분할된 영역에 유기전계 발광층(136)이 잉크젯 방법에 의해 형성된다.Next, as shown in FIG. 6D, an organic light emitting layer 136 is formed in a plurality of divided regions in the buffers 433 and 433 'for each subpixel by an inkjet method.
여기서, 상기 유기전계발광층(136)은 고분자 물질로 형성됨을 특징으로 하며, 상기 제 1전극이 양극(anode), 제 2전극이 음극(cathode)로 가정할 경우, 정공 전달층(136a), 발광층(136b), 전자 전달층(136c)가 차례대로 적층된 구조로 이루어지며, 상기 정공/전자 전달층(136a, 136c)은 발광층(136b)에 정공(hole) 또는 전자(electron)를 주입(injection) 및 수송(transporting)하는 역할을 한다. The organic electroluminescent layer 136 is formed of a polymer material, and when the first electrode is an anode and the second electrode is a cathode, a hole transport layer 136a and a light emitting layer 136b and the electron transport layer 136c are sequentially stacked, and the hole / electron transport layers 136a and 136c inject holes or electrons into the light emitting layer 136b. ) And transporting.
이 때, 상기 제 1 전극과 연접하는 정공 전달층(136a)은 정공주입층, 정공수송층이 차례대로 적층된 구조를 이루고, 추후 제 2 전극과 연접하는 제 전자 전달층(136c)은 전자주입층, 전자수송층이 차례대로 적층된 구조로 이루어 질 수 있다.In this case, the hole transport layer 136a in contact with the first electrode has a structure in which a hole injection layer and a hole transport layer are sequentially stacked, and the second electron transport layer 136c in contact with the second electrode is an electron injection layer. The electron transport layer may be formed in a stacked structure.
이와 같이 상기 유기전계 발광층(136)이 상기 버퍼(433, 433')에 의해 다수 분할된 영역에 형성되면, 도 6e에 도시된 바와 같이, 그 상부에 유기전계발광 다이오드의 제 2전극(138)이 형성된다. As such, when the organic light emitting layer 136 is formed in a plurality of divided regions by the buffers 433 and 433 ', as shown in FIG. 6E, the second electrode 138 of the organic light emitting diode is disposed thereon. Is formed.
상기 제 2전극(138)은 격벽(434)에 의해 각 서브픽셀 별로 나뉘어 지므로 결과적으로 화소전극의 역할을 수행하게 되며, 상기 제 2전극(138)은 일함수가 낮은 금속 중에서 선택되는 것이 바람직한 것으로, 그 예로 알루미늄(Al) 등을 들 수 있다. Since the second electrode 138 is divided by each subpixel by the partition wall 434, the second electrode 138 serves as a pixel electrode, and the second electrode 138 is preferably selected from a metal having a low work function. For example, aluminum (Al) etc. can be mentioned.
그 후 도 6f에 도시된 바와 같이 상기 제 1, 2기판(410, 430)을 합착하고, 씰 패턴(140) 등을 이용하여 인캡슐레이션 하게 되면 상기 제 1기판(430)의 전도성 스페이서(114)와 제 2기판(430)의 제 2전극(138)이 서로 접촉됨에 의해 상기 제 1, 2기판(410, 430)이 서로 전기적으로 연결되며, 이는 결과적으로 상기 제 2기판(430) 상에 형성된 유기전계발광 다이오드의 제 2전극(138)과, 제 1기판(410) 상에 형성된 구동 박막트랜지스터(T)의 드레인 전극(112)이 전기적으로 연결된다.Thereafter, when the first and second substrates 410 and 430 are bonded to each other and encapsulated using the seal pattern 140 or the like, the conductive spacer 114 of the first substrate 430 is formed. ) And the second electrode 138 of the second substrate 430 are in contact with each other, thereby the first and second substrates 410 and 430 are electrically connected to each other, which is on the second substrate 430. The second electrode 138 of the formed organic light emitting diode and the drain electrode 112 of the driving thin film transistor T formed on the first substrate 410 are electrically connected to each other.
이와 같은 본 발명에 의하면, 첫째, 생산수율 및 생산관리 효율을 향상시킬 수 있고, 둘째, 상부발광 방식이기 때문에 박막트랜지스터 설계가 용이해지고 고개구율/고해상도 구현이 가능하며, 셋째, 기판 상에 유기전계발광 다이오드용 전극을 구성하기 때문에, 재료선택 폭을 넓힐 수 있으며, 넷째, 상부발광 방식이면서 인캡슐레이션 구조이기 때문에, 외기로부터 안정적인 제품을 제공할 수 있다는 장점이 있다.According to the present invention, first, the production yield and production management efficiency can be improved, and second, because of the top emission method, it is easy to design a thin film transistor, high aperture ratio / high resolution can be implemented, and third, the organic field on the substrate Since the electrode for the light emitting diode is configured, the material selection range can be widened. Fourth, since the light emitting diode and the encapsulation structure are provided, there is an advantage that a stable product can be provided from the outside air.
또한, 상부기판에 구비된 각 서브픽셀 내의 발광영역이 다수 개로 분리되도록 형성함으로써, 고분자 유기발광 물질의 스프레딩(spreading) 특성 및 필름의 평탄도(flatness)를 극대화할 수 있으며, 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자에 있어서 전도성 스페이서의 위치를 자유롭게 할 수 있다는 장점이 있다. In addition, by forming a plurality of light emitting regions in each sub-pixel provided on the upper substrate, it is possible to maximize the spreading characteristics of the polymer organic light emitting material and the flatness of the film (dual panel type) In the organic electroluminescent device, there is an advantage that the position of the conductive spacer can be freed.
도 1은 종래의 유기전계발광 소자에 대한 개략적인 단면도.1 is a schematic cross-sectional view of a conventional organic light emitting display device.
도 2는 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자의 개략적인 단면도.2 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting display device of a dual panel type.
도 3은 도 2에 도시된 듀얼 패널 타입 유기전계발광 소자의 제 2기판에 대한 개략적인 평면도.FIG. 3 is a schematic plan view of a second substrate of the dual panel type organic light emitting display device illustrated in FIG. 2.
도 4는 본 발명에 의한 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자의 개략적인 단면도.4 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting display device of the dual panel type according to the present invention;
도 5a 및 도 5b는 도 4에 도시된 듀얼 패널 타입의 유기전계발광 소자의 제 2기판에 대한 개략적인 평면도.5A and 5B are schematic plan views of a second substrate of the dual panel type organic light emitting display device shown in FIG. 4.
도 6a 내지 도 6f는 본 발명에 의한 유기전계발광 소자의 제조 공정을 나타내는 공정단면도.6A to 6F are cross-sectional views illustrating a process for manufacturing the organic light emitting display device according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
410 : 제 1기판 430 : 제 2기판410: first substrate 430: second substrate
433, 433 : 버퍼 434 : 격벽433, 433: buffer 434: bulkhead
500 : 서브픽셀 510 : 전도성 스페이서 접촉영역500: subpixel 510: conductive spacer contact area
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2004
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |