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KR20060113219A - Organic light emitting device - Google Patents

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KR20060113219A
KR20060113219A KR1020050036471A KR20050036471A KR20060113219A KR 20060113219 A KR20060113219 A KR 20060113219A KR 1020050036471 A KR1020050036471 A KR 1020050036471A KR 20050036471 A KR20050036471 A KR 20050036471A KR 20060113219 A KR20060113219 A KR 20060113219A
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KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
organic light
pixel
emitting device
lower electrode
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Application number
KR1020050036471A
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Korean (ko)
Inventor
문지영
Original Assignee
(주)에스엔제이인터내셔널
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Publication date
Application filed by (주)에스엔제이인터내셔널 filed Critical (주)에스엔제이인터내셔널
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    • HELECTRICITY
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Abstract

유기전계발광장치가 개시된다. 유기전계발광장치를 구성하는 화소 구동부와 유기전계발광소자는 각각 별도의 기판에 형성된다. 즉, 화소 구동부는 단결정 실리콘 기판 상에 형성되고, 유기전계발광소자는 투명 기판 상에 형성된다. 유기전계발광소자는 배면 발광 구조를 가지면서 애노드 전극 및 캐소드 전극은 화소 구동부가 형성된 반도체 기판과 전기적으로 연결된다. 화소 구동부와 유기전계발광소자의 애노드 전극 및 캐소드 전극과의 전기적 연결은 단결정 실리콘 기판 상에 형성된 패드에 구비된 범프에 의해 구현된다. An organic electroluminescent device is disclosed. The pixel driver and the organic light emitting diode constituting the organic light emitting display device are formed on separate substrates. That is, the pixel driver is formed on the single crystal silicon substrate, and the organic light emitting element is formed on the transparent substrate. The organic light emitting display device has a bottom emission structure, and the anode electrode and the cathode electrode are electrically connected to the semiconductor substrate on which the pixel driver is formed. The electrical connection between the pixel driver and the anode electrode and the cathode electrode of the organic light emitting diode is implemented by a bump provided in a pad formed on a single crystal silicon substrate.

Description

유기전계발광장치{Organic Electroluminescence Display Device}Organic Electroluminescence Display Device

도 1은 종래 기술에 따른 능동 매트릭스형 유기전계발광장치를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an active matrix organic light emitting display device according to the prior art.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화소 회로를 도시한 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating a pixel circuit according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기전계발광소자의 레이 아웃을 도시한 평면도이다.3 is a plan view illustrating a layout of the organic light emitting display device according to the preferred embodiment of the present invention.

도 4a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 도 3에 도시된 화소를 A-A' 방향으로 절단한 경우의 단면도이다.4A is a cross-sectional view when the pixel illustrated in FIG. 3 is cut along the line AA ′ according to the exemplary embodiment of the present invention.

도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 도 3의 화소를 B-B' 방향으로 절단한 단면도이다.4B is a cross-sectional view of the pixel of FIG. 3 taken along the line BB ′ according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 단결정 실리콘 기판상에 상기 도 2의 화소 구동부의 형성을 설명하기 위한 단면도이다.5 is a cross-sectional view for describing the formation of the pixel driver of FIG. 2 on a single crystal silicon substrate according to a preferred embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기전계발광장치의 구조를 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing the structure of an organic light emitting display device according to a preferred embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

101 : 화소 구동부 310 : 발광 영역101: pixel driver 310: light emitting area

312 : 하부 전극 라인 314 : 상부 전극 라인312 lower electrode line 314 upper electrode line

316 : 하부 전극 패드 318 : 상부 전극 패드316: lower electrode pad 318: upper electrode pad

500 : 단결정 실리콘 기판 501A,501B : 범프500: single crystal silicon substrate 501A, 501B: bump

본 발명은 유기전계발광장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 능동 매트릭스형 유기전계발광장치에 관한 것이다.The present invention relates to an organic electroluminescent device, and more particularly, to an active matrix organic electroluminescent device.

유기전계발광장치는 자발광 특성을 가지는 디스플레이 장치로서, 구동 방식에 따라 수동 매트릭스형과 능동 매트릭스형으로 구분된다.The organic light emitting display device is a display device having self-luminous characteristics and is classified into a passive matrix type and an active matrix type according to a driving method.

수동 매트릭스형은 기판 상에 애노드 전극을 형성하고, 상기 애노드 전극 상에 유기막을 형성하며, 상기 유기막상에 캐소드 전극을 형성하는 제조 방법을 사용한다. 애노드 전극과 캐소드 전극은 서로 수직으로 교차하여 형성되며, 애노드 전극과 캐소드 전극이 교차하는 영역에서 유기막은 발광 동작을 수행한다. 그러나 수동 매트릭스형은 유기막을 발광시키기 위해 순간적으로 높은 전압을 인가하여야하며, 유기막의 발광을 일정 기간동안 유지할 수 있는 능동 소자 및 수동 소자를 구비하지 않는 단점을 가진다. 따라서, 수동 매트릭스형이 소정의 영상을 디스플레이하기 위해서는 높은 전압차를 애노드와 캐소드 전극에 인가하여야 한다. 높은 전압의 인가에 의해 유기막의 수명은 단축되며, 높은 전력 소모가 발생하는 문제가 발생한다.The passive matrix type uses a manufacturing method of forming an anode electrode on a substrate, forming an organic film on the anode electrode, and forming a cathode electrode on the organic film. The anode electrode and the cathode electrode are formed to cross perpendicularly to each other, the organic film performs a light emitting operation in the region where the anode electrode and the cathode electrode intersect. However, the passive matrix type is required to apply a high voltage instantaneously in order to emit light of the organic film, and has the disadvantage of not having an active device and a passive device capable of maintaining the emission of the organic film for a certain period of time. Therefore, in order for the passive matrix type to display a predetermined image, a high voltage difference must be applied to the anode and the cathode electrode. The lifetime of the organic film is shortened by the application of a high voltage, causing a problem of high power consumption.

능동 매트릭스형은 유기막을 발광시키기 위해 화소 내부에 능동 회로가 포함 된다. 즉, 발광 동작이 수행되는 화소를 선택하기 위한 주사 신호가 인가되고, 주사 신호에 선택된 화소에 데이터 신호를 인가한다. 발광 동작에 요구되는 구동 전류는 인가된 데이터 신호에 의해 발생하며, 상기 데이터 신호는 화소내에 구비된 저장 수단에 의해 발광 동작이 수행되는 동안 유지된다.The active matrix type includes an active circuit inside the pixel to emit light of the organic film. That is, a scan signal for selecting a pixel on which the light emission operation is performed is applied, and a data signal is applied to the selected pixel in the scan signal. The driving current required for the light emission operation is generated by the applied data signal, which is maintained while the light emission operation is performed by the storage means provided in the pixel.

능동 매트릭스형 유기전계발광장치는 유기전계발광소자를 구동하는 방법에 따라 전압 기입형 및 전류 기입형으로 나누어진다.An active matrix type organic light emitting display device is divided into a voltage writing type and a current writing type according to a method of driving an organic light emitting display device.

전압 기입형은 유기전계발광소자의 구동 전류를 발생시키는 데이터 신호가 전압 신호이며, 전류 기입형은 유기전계발광소자의 구동 전류를 발생시키는 데이터 신호가 전류 신호이다.In the voltage write type, the data signal for generating the drive current of the organic light emitting element is a voltage signal, and in the current write type, the data signal for generating the drive current of the organic light emitting element is a current signal.

도 1은 종래 기술에 따른 능동 매트릭스형 유기전계발광장치를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an active matrix organic light emitting display device according to the prior art.

도 1을 참조하면, 기판(100) 상에 완충막(105)이 형성된다. 상기 완충막(105)은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 실리콘 산질화막 또는 이들의 다중층일 수 있다.Referring to FIG. 1, a buffer film 105 is formed on a substrate 100. The buffer film 105 may be a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or a multilayer thereof.

상기 완충막(105) 상에 반도체층(110)이 형성된다. 상기 반도체층(110)은 비정질 실리콘막 또는 비정질 실리콘막을 결정화한 다결정 실리콘막일 수 있다. 상기 반도체층(110) 상에 게이트 절연막(115)이 형성된다. 상기 게이트 절연막(115)은 실리콘 산화막, 실린콘 질화막, 실리콘 산질화막 또는 이들의 다중층일 수 있다.The semiconductor layer 110 is formed on the buffer layer 105. The semiconductor layer 110 may be an amorphous silicon film or a polycrystalline silicon film obtained by crystallizing an amorphous silicon film. The gate insulating layer 115 is formed on the semiconductor layer 110. The gate insulating film 115 may be a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, or a multilayer thereof.

상기 게이트 절연막(115) 상에 상기 반도체층(110)에 중첩되는 게이트 전극(121)이 형성되며, 상기 게이트 전극(121) 및 반도체층(110) 상에는 제1 층간 절연 막(127)이 형성된다. 또한, 상기 제1 층간 절연막(127) 내에 상기 반도체층(110)의 양 단부를 노출시키는 콘택홀들이 형성된다. 상기 콘택홀은 도전물로 매립되어 소스 전극(132)과 드레인 전극(131)으로 형성된다.A gate electrode 121 overlapping the semiconductor layer 110 is formed on the gate insulating layer 115, and a first interlayer insulating layer 127 is formed on the gate electrode 121 and the semiconductor layer 110. . In addition, contact holes are formed in the first interlayer insulating layer 127 to expose both ends of the semiconductor layer 110. The contact hole is filled with a conductive material and formed as a source electrode 132 and a drain electrode 131.

계속해서, 상기 소스 전극(132), 드레인 전극(131) 및 제1 층간 절연막(127)을 완전히 도포하는 패시베이션막(140) 및 평탄화막(141)이 형성된다. 상기 패시베이션막(140)은 외부로부터 수분 등을 차단하는 실리콘 질화막으로 구성된다. 또한, 상기 평탄화막(141)은 단차를 완화할 수 있는 폴리이미드막 또는 폴리아크릴막이 사용된다.Subsequently, a passivation film 140 and a planarization film 141 are formed to completely apply the source electrode 132, the drain electrode 131, and the first interlayer insulating film 127. The passivation film 140 is formed of a silicon nitride film that blocks moisture from the outside. In addition, the planarization film 141 is a polyimide film or a polyacryl film that can reduce the step.

이어서, 상기 평탄화막(140) 및 패시베이션막(141)을 패터닝하여 플러그(151)를 형성한다. 또한, 상기 플러그(151)는 도전물로 형성된다. 계속해서, 플러그 상에 투명 전극(161)이 형성된다. 상기 투명 전극(161)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)로 형성된다. Subsequently, the planarization layer 140 and the passivation layer 141 are patterned to form a plug 151. In addition, the plug 151 is formed of a conductive material. Subsequently, a transparent electrode 161 is formed on the plug. The transparent electrode 161 is formed of indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO).

상기 투명 전극(161) 상에는 화소 정의막(163)이 형성되며, 화소 정의막(163)은 패터닝되어 투명 전극(161)의 일부영역은 노출된다. 노출된 투명 전극(161) 상에는 전공 주입/수송층(165)이 형성된다. 또한, 상기 정공 주입/수송층(165) 상에는 발광층(173)이 구비된다.The pixel defining layer 163 is formed on the transparent electrode 161, and the pixel defining layer 163 is patterned to expose a portion of the transparent electrode 161. The hole injection / transport layer 165 is formed on the exposed transparent electrode 161. In addition, the light emitting layer 173 is provided on the hole injection / transport layer 165.

발광층(173) 상부에는 전자 주입/수송층(175)이 형성되며, 전자 주입/수송층(175) 상에는 대향 전극(177)이 형성된다. 상기 대향 전극(177)은 발광층(173)에 의해 발생되는 빛을 반사시키기 위해 Mg, Ca, Al, Ag, Ba 또는 이들의 합금을 이용하여 형성된다.The electron injection / transport layer 175 is formed on the emission layer 173, and the opposite electrode 177 is formed on the electron injection / transport layer 175. The counter electrode 177 is formed using Mg, Ca, Al, Ag, Ba, or an alloy thereof to reflect light generated by the light emitting layer 173.

상술한 유기전계발광장치는 배면 발광 구조를 가진다. 배면 발광의 경우, 하나의 화소에 능동 회로가 개재되므로, 발광 면적이 적은 것이 단점이다. 또한, 능동 소자인 트랜지스터는 비정질 실리콘 또는 다결정 실리콘 상에 형성되므로, 지속적인 트랜지스터의 동작에 의해 문턱 전압의 변화를 초래한다.The organic light emitting device described above has a bottom light emitting structure. In the case of the bottom emission, since an active circuit is interposed in one pixel, it is a disadvantage that the emission area is small. In addition, since the transistor, which is an active element, is formed on amorphous silicon or polycrystalline silicon, a change in threshold voltage is caused by continuous operation of the transistor.

이를 보상하기 위해 문턱 전압을 보상하는 회로를 화소의 능동회로에 개재할 수 있겠으나, 이는 발광 면적의 감소를 가져오는 단점을 가진다.In order to compensate for this, a circuit for compensating the threshold voltage may be interposed in the active circuit of the pixel, but this has the disadvantage of reducing the emission area.

이를 극복하기 위해 대향 전극의 두께를 감소시키고, 투명 전극 하부에 반사막을 형성하여 전면 발광 구조를 취할 수도 있겠으나, 대향 전극의 두께의 감소는 발광 동작에 요구되는 전류의 공급을 제한하는 요소가 된다.In order to overcome this problem, the thickness of the counter electrode may be reduced, and a reflective film may be formed under the transparent electrode to form a top emission structure. However, the reduction of the thickness of the counter electrode may limit the supply of current required for the light emission operation. .

따라서, 능동형 유기전계발광장치에서, 트랜지스터의 특성의 변동이 실질적으로 없고, 데이터 신호를 발광층에 전달할 수 있는 새로운 유기전계발광장치가 요구된다할 것이다.Therefore, in an active organic light emitting device, there will be a need for a new organic light emitting device that is substantially free of variations in the characteristics of transistors and that can transmit data signals to the light emitting layer.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 단결정 실리콘상에서 능동 회로를 구성하여, 유기전계발광소자를 동작시키는 유기전계발광장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide an organic electroluminescent device for operating an organic electroluminescent device by configuring an active circuit on a single crystal silicon.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 발광 영역 및 상기 발광 영역에 연결된 패드를 가지는 유기전계발광소자; 및 단결정 실리콘 기판 상에 형성되고, 상기 유기전계발광소자를 구동하기 위한 화소구동회로가 형성되며, 상기 유기전계발광소 자의 패드에 전기적으로 연결되는 화소 구동부를 포함하는 유기전계발광장치를 제공한다. The present invention for achieving the above object, the organic light emitting device having a light emitting region and the pad connected to the light emitting region; And a pixel driving circuit formed on the single crystal silicon substrate, and configured to drive a pixel driving circuit for driving the organic light emitting diode, and electrically connected to a pad of the organic light emitting diode.

본 발명에 따를 경우, 화소 구동부는 유기전계발광소자가 형성되는 기판과는 별도의 단결정 실리콘 기판에 형성되어 우수한 전기적 특성을 유지할 수 있다.According to the present invention, the pixel driver may be formed on a single crystal silicon substrate separate from the substrate on which the organic light emitting diode is formed to maintain excellent electrical characteristics.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

실시예Example

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화소 회로를 도시한 회로도이다.2 is a circuit diagram illustrating a pixel circuit according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 상기 화소 회로는 화소 구동부(101) 및 유기전계발광소자 OLED를 가진다. 화소 구동부(101)는 스위칭 트랜지스터 M1, 구동 트랜지스터 M2, 발광 트랜지스터 M3 및 커패시터 C를 가지며, 각각의 트랜지스터와 커패시터는 단결정 실리콘 기판 상에서 형성된다.Referring to FIG. 2, the pixel circuit includes a pixel driver 101 and an organic light emitting diode OLED. The pixel driver 101 has a switching transistor M1, a driving transistor M2, a light emitting transistor M3, and a capacitor C, each of which is formed on a single crystal silicon substrate.

주사 신호 SCAN[n]이 로우 레벨로 인가되면, 스위칭 트랜지스터 M1은 턴온되고, 데이터 신호 DATA[m]은 커패시터 C 및 구동 트랜지스터 M2의 게이트 단자에 인가된다. 구동 트랜지스터 M2는 소스와 게이트 단자의 전압차에 따라 구동 전류 Idr를 발생한다. 구동 트랜지스터 M2의 소스와 게이트 단자의 전압차 Vsg는 커패시터 C의 양단의 전압차로 저장된다.When the scan signal SCAN [n] is applied at the low level, the switching transistor M1 is turned on, and the data signal DATA [m] is applied to the gate terminal of the capacitor C and the driving transistor M2. The driving transistor M2 generates the driving current Idr in accordance with the voltage difference between the source and the gate terminal. The voltage difference Vsg between the source and gate terminal of the driving transistor M2 is stored as the voltage difference across the capacitor C.

이어서, 주사 신호 SCAN[n]이 하이 레벨로 변하고, 발광제어 신호 EMI[n]이 로우 레벨이 되면, 발광 트랜지스터 M3은 턴온된다. 상기 발광 트랜지스터 M3의 턴온에 의해, 구동 트랜지스터 M2는 구동 전류 Idr을 발생한다. 구동 전류 Idr 발생 시 구동 트랜지스터 M2는 포화 영역에서 동작시킴이 바람직하다. 구동 전류 Idr은 유기전계발광소자 OLED는 발광 동작을 개시한다.Subsequently, when the scan signal SCAN [n] changes to the high level and the emission control signal EMI [n] becomes the low level, the light emitting transistor M3 is turned on. By turning on the light emitting transistor M3, the driving transistor M2 generates the driving current Idr. When the driving current Idr is generated, the driving transistor M2 is preferably operated in the saturation region. The drive current Idr causes the organic electroluminescent element OLED to start emitting operation.

또한, 본 발명에 따른 화소 회로는 발광 트랜지스터 M3가 구비되지 않고, 구동 트랜지스터 M2와 유기전계발광소자 OLED가 직접 연결될 수도 있으며, 전류 기입형으로 구성될 수도 있다.In addition, the pixel circuit according to the present invention does not include the light emitting transistor M3, and the driving transistor M2 and the organic light emitting diode OLED may be directly connected, or may be configured as a current write type.

또한, 상기 도 2에서의 화소 구동부는 PMOS로 구성된 것으로 도시되나, 본 발명에 따르면, 화소 구동부는 NMOS 또는 CMOS로 구성될 수 있으며, 반도체 제조 공정에 따라 바이폴라 트랜지스터 및 커패시터로 형성될 수도 있다.In addition, although the pixel driver in FIG. 2 is illustrated as being composed of PMOS, the pixel driver may be configured of NMOS or CMOS, and may be formed of a bipolar transistor and a capacitor according to a semiconductor manufacturing process.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기전계발광소자의 레이 아웃을 도시한 평면도이다.3 is a plan view illustrating a layout of the organic light emitting display device according to the preferred embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 하나의 화소 영역(300)은 발광 영역(310), 하부 전극 라인(312), 상부 전극 라인(314), 하부 전극 패드(316) 및 상부 전극 패드(318)을 가진다.Referring to FIG. 3, one pixel area 300 includes a light emitting area 310, a lower electrode line 312, an upper electrode line 314, a lower electrode pad 316, and an upper electrode pad 318.

발광 영역(310)에는 유기전계발광소자 OLED가 형성된다. 또한, 유기전계발광소자 OLED의 하부 전극 라인(314)은 하부 전극 패드(316)까지 신장되어 형성된다. 유기전계발광소자 OLED의 상부 전극 라인(314)은 상부 전극 패드(318)까지 신장되어 형성된다. 상기 하부 전극 패드(312) 및 상부 전극 패드(318)는 단결정 기판상에 반도체 제조 공정에 의해 형성된 반도체 회로의 범프(bump)가 접촉된다.An organic light emitting diode OLED is formed in the emission region 310. In addition, the lower electrode line 314 of the organic light emitting diode OLED extends to the lower electrode pad 316. The upper electrode line 314 of the organic light emitting diode OLED extends to the upper electrode pad 318. The lower electrode pad 312 and the upper electrode pad 318 are in contact with a bump of a semiconductor circuit formed by a semiconductor manufacturing process on a single crystal substrate.

상기 하부 전극 라인(312) 및 상부 전극 라인(314)은 도전성 물질로 이루어진다.The lower electrode line 312 and the upper electrode line 314 are made of a conductive material.

상기 하부 전극 라인(312)은 발광 영역에 형성된 하부 전극 물질과 동일 물질임이 바람직하며, 상기 상부 전극 라인(314)은 발광 영역에 형성된 상부 전극 물질과 동일 물질로 형성됨이 바람직하다. The lower electrode line 312 may be formed of the same material as the lower electrode material formed in the emission area, and the upper electrode line 314 may be formed of the same material as the upper electrode material formed in the emission area.

도 4a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 도 3에 도시된 화소를 A-A' 방향으로 절단한 경우의 단면도이다.4A is a cross-sectional view when the pixel illustrated in FIG. 3 is cut along the line AA ′ according to the exemplary embodiment of the present invention.

도 4a를 참조하면, 기판(400) 상에 하부 전극(402)이 형성된다. 상기 하부 전극(402)은 투명 전극이며, ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 막으로 형성된다. 상기 하부 전극(402) 상에 화소정의막(404)이 형성되며, 상기 화소 정의막(404)은 패터닝되며, 상기 하부 전극(402)의 일부 영역을 노출시키는 화소정의막 패턴이 형성된다. 상기 하부 전극(402)의 상기 화소정의막 패턴 사이로 노출된 영역은 개구 영역으로 정의된다.Referring to FIG. 4A, a lower electrode 402 is formed on the substrate 400. The lower electrode 402 is a transparent electrode and is formed of an indium tin oxide (ITO) or an indium zinc oxide (IZO) film. A pixel definition layer 404 is formed on the lower electrode 402, the pixel definition layer 404 is patterned, and a pixel definition layer pattern exposing a portion of the lower electrode 402 is formed. An area exposed between the pixel defining layer patterns of the lower electrode 402 is defined as an opening area.

또한, 개구 영역 상에 적어도 발광층(408)을 구비하는 유기 기능막이 형성된다. 상기 발광층(408)이 형성되기 전에 개구 영역 상에 정공주입/수송층(406)이 형성될 수 있다. 또한, 발광층(408)이 형성된 후, 상기 발광층(408) 상부 영역에 전자주입/수송층(410)이 형성될 수 있다.In addition, an organic functional film having at least the light emitting layer 408 is formed on the opening region. The hole injection / transport layer 406 may be formed on the opening area before the emission layer 408 is formed. In addition, after the emission layer 408 is formed, an electron injection / transport layer 410 may be formed in an upper region of the emission layer 408.

계속해서, 전자주입/수송층(410) 상에 대향 전극(412)이 형성된다. 상기 대향 전극(412)은 빛을 반사시킬 수 있는 도전 물질로 구성된다. 따라서, 상기 대향 전극(412)은 Mg, Ca, Al, Ag, Ba 또는 이들의 합금을 이용하여 형성하되, 그 두께를 조절하여 빛을 반사시킬 수 있도록 형성한다.Subsequently, the counter electrode 412 is formed on the electron injection / transport layer 410. The counter electrode 412 is made of a conductive material that can reflect light. Accordingly, the counter electrode 412 is formed using Mg, Ca, Al, Ag, Ba or alloys thereof, but is formed to reflect light by adjusting the thickness thereof.

또한, 상기 대향 전극(412) 상부는 절연막(414)이 형성된다. 상기 절연막 (414)은 외부의 기체나 수분으로부터 유기 기능막을 보호하는 역할을 수행한다.In addition, an insulating film 414 is formed on the counter electrode 412. The insulating film 414 serves to protect the organic functional film from external gas or moisture.

하부 전극(406)은 상기 도 3의 하부 전극 라인(312)과 전기적으로 연결되며, 대향 전극(412)은 상기 도 3의 상부 전극 라인(314)과 전기적으로 연결된다. 또한, 유기전계발광소자 OLED가 형성되는 상기 도 4a에서 유기전계발광소자 OLED의 애노드 전극은 하부 전극(406)에 해당하며, 유기전계발광소자 OLED의 캐소드 전극은 대향 전극(412)에 해당한다.The lower electrode 406 is electrically connected to the lower electrode line 312 of FIG. 3, and the opposite electrode 412 is electrically connected to the upper electrode line 314 of FIG. 3. In addition, in FIG. 4A where the organic light emitting diode OLED is formed, the anode electrode of the organic light emitting diode OLED corresponds to the lower electrode 406, and the cathode electrode of the organic light emitting diode OLED corresponds to the opposite electrode 412.

도 4b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 상기 도 3의 화소를 B-B' 방향으로 절단한 단면도이다.4B is a cross-sectional view of the pixel of FIG. 3 taken along the line BB ′ according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4b를 참조하면, 기판(400) 상에 화소정의막 패턴(404), 절연막(414), 하부 전극 라인(312), 상부 전극 라인(314), 하부 전극 패드(316) 및 상부 전극 패드(318)가 형성된다. Referring to FIG. 4B, a pixel defining layer pattern 404, an insulating layer 414, a lower electrode line 312, an upper electrode line 314, a lower electrode pad 316, and an upper electrode pad may be formed on the substrate 400. 318 is formed.

화소정의막 패턴(404)은 유기 기능막이 형성되는 영역을 정의한다. 전극 패드들이 형성되는 영역은 발광 영역의 외부에 형성된다. 따라서, 발광 영역 외부는 화소정의막 패턴(404)으로 전면 도포된다. 또한, 실시의 형태에 따라서, 화소정의막 패턴(404) 대신, 절연물로 구성된 별도의 막질이 형성될 수 있다. The pixel definition layer pattern 404 defines a region in which the organic functional layer is formed. The region where the electrode pads are formed is formed outside the light emitting region. Therefore, the outside of the emission area is entirely covered by the pixel definition layer pattern 404. In addition, according to the embodiment, instead of the pixel definition layer pattern 404, a separate film quality formed of an insulator may be formed.

상기 화소정의막(404) 하부에는 하부 전극 라인(312)이 형성된다. 상기 하부 전극 라인(312)은 발광 영역에서 형성된 하부 전극이 발광 영역 외부로 신장된 것이며, 발광 영역의 하부 전극과 전기적으로 단락된다. 바람직하게는 상기 하부 전극 라인(312)을 이루는 물질은 발광 영역의 하부 전극과 동일 물질로 이루어짐이 바람직하다.A lower electrode line 312 is formed under the pixel definition layer 404. The lower electrode line 312 is a lower electrode formed in the light emitting region extending outside the light emitting region, and is electrically shorted with the lower electrode of the light emitting region. Preferably, the material forming the lower electrode line 312 is made of the same material as the lower electrode of the emission region.

또한, 상기 화소정의막 패턴(404)의 상부에는 절연막(414)이 형성되며, 상기 절연막(414) 하부에는 상부 전극 라인(314)이 형성된다. 상기 상부 전극 라인(314)은 발광 영역의 대향 전극과 전기적으로 단락된다.In addition, an insulating film 414 is formed on the pixel definition layer pattern 404, and an upper electrode line 314 is formed under the insulating film 414. The upper electrode line 314 is electrically shorted with the opposite electrode of the emission area.

하부 전극 패드(316)는 화소정의막 패턴(404)과 절연막(414)을 관통하여 하부 전극 라인(312)과 연결된다. 하부 전극 패드(316)와 하부 전극 라인(312)과의 전기적 연결은 통상의 리소그래피 공정을 통해 달성된다. The lower electrode pad 316 is connected to the lower electrode line 312 through the pixel defining layer pattern 404 and the insulating layer 414. Electrical connection of the lower electrode pad 316 and the lower electrode line 312 is accomplished through a conventional lithography process.

즉, 하부 전극 패드(316)가 형성되는 영역에 대해 포토레지스트를 도포하고, 노광을 통해 이를 패터닝한 다음, 식각을 통해 하부 전극 라인(312)이 노출되도록 한다. 계속해서, 식각을 통해 형성된 홀에 도전체를 매립하여, 하부 전극 패드(316)를 형성할 수 있다.That is, a photoresist is applied to a region where the lower electrode pad 316 is formed, patterned through exposure, and the lower electrode line 312 is exposed through etching. Subsequently, the lower electrode pad 316 may be formed by filling a conductor in a hole formed through etching.

또한, 상부 전극 패드(318)는 절연막(414)을 관통하여 상부 전극 라인(314)과 연결된다. 상부 전극 패드(318)와 상부 전극 라인(314)과의 전기적 연결은 통상의 리소그래피 공정을 통해 달성된다. 즉, 상부 전극 패드(318)가 형성되는 영역에 대해 포토레지스트를 도포하고, 노광을 통해 이를 패터닝한 다음, 식각을 통해 상부 전극 라인(314)이 노출되도록 한다. 계속해서, 식각을 통해 형성된 홀에 도전체를 매립하여, 상부 전극 패드(314)를 형성할 수 있다.In addition, the upper electrode pad 318 passes through the insulating layer 414 and is connected to the upper electrode line 314. Electrical connection of the upper electrode pad 318 and the upper electrode line 314 is accomplished through a conventional lithography process. That is, photoresist is applied to a region where the upper electrode pad 318 is formed, patterned through exposure, and the upper electrode line 314 is exposed through etching. Subsequently, the upper electrode pad 314 may be formed by filling a conductor in a hole formed through etching.

상기 도 4b에서는 하부 전극 라인(312)과 상부 전극 라인(314)이 서로 층을 달리하여 형성되는 것으로 도시되었으나, 실시의 형태에 따라 하부 전극 라인 및 상부 전극 라인은 동일한 층에서 형성될 수도 있다. In FIG. 4B, the lower electrode line 312 and the upper electrode line 314 are formed by different layers, but the lower electrode line and the upper electrode line may be formed on the same layer.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 단결정 실리콘 기판상에 상기 도 2의 화소 구동부의 형성을 설명하기 위한 단면도이다.5 is a cross-sectional view for describing the formation of the pixel driver of FIG. 2 on a single crystal silicon substrate according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 단결정 실리콘 기판(500) 상에 액티브 영역을 정의하기 위한 트렌치(502A,502B)를 형성한다. 상기 트렌치(502A,502B)는 절연물로 이루어지며, 상기 절연물은 실리콘 산화물로 구성된다. Referring to FIG. 5, trenches 502A and 502B for defining an active region are formed on the single crystal silicon substrate 500. The trenches 502A and 502B are made of an insulator, which is made of silicon oxide.

트렌치에(502A,502B) 의해 정의된 액티브 영역에 트랜지스터가 형성된다. Transistors are formed in the active region defined by trenches 502A and 502B.

먼저, 액티브 영역 상에 유전막(504)이 형성되며, 상기 유전막(504) 상에 도전성 게이트(506)가 형성된다. 상기 도전성 게이트(506)는 도전체로 구성되며, 바람직하게는 다결정 실리콘으로 이루어진다. 또한, 유전막(504)과 도전성 게이트(506)의 측벽을 따라 스페이서(508)가 형성된다. 이외에도 이온 주입 공정시 도전성 게이트(506)를 보호하기 위하 하드 마스크층이 상기 도전성 게이트(506) 상부에 형성될 수도 있다. First, a dielectric film 504 is formed on an active region, and a conductive gate 506 is formed on the dielectric film 504. The conductive gate 506 is made of a conductor, preferably made of polycrystalline silicon. In addition, spacers 508 are formed along sidewalls of the dielectric film 504 and the conductive gate 506. In addition, a hard mask layer may be formed on the conductive gate 506 to protect the conductive gate 506 during the ion implantation process.

계속해서, 스페이서(508)와 트렌치(502A,502B) 사이의 이격 공간에는 고농도 도핑 영역(510A,510B)이 형성된다. 도핑되는 물질에 따라, 상기 트랜지스터는 N형 또는 P형으로 도전 타입이 결정된다.Subsequently, high concentration doped regions 510A and 510B are formed in the spaced space between the spacer 508 and the trenches 502A and 502B. Depending on the material to be doped, the transistor has a conductivity type of N or P type.

상술한 바대로 트랜지스터가 완성된 경우, 상기 트랜지스터를 완전히 매립하는 절연막(미도시)을 도포한다. 도포된 절연막은 패터닝되며, 절연막 표면에는 외부와의 전기적 연결이 가능한 패드가 형성된다.When the transistor is completed as described above, an insulating film (not shown) for completely filling the transistor is coated. The coated insulating film is patterned, and pads are formed on the surface of the insulating film to enable electrical connection with the outside.

상기 도 5에서는 하나의 트랜지스터를 형성하는 과정만이 도시되었으나, 상기 도 2에 도시된 화소 구동부는 상술한 바에 따라 통상의 반도체 제조 공정을 통해 단결정 실리콘 기판 상에서 형성될 수 있음은 당업자에게 자명한 사항이다.Although only a process of forming one transistor is illustrated in FIG. 5, the pixel driver illustrated in FIG. 2 may be formed on a single crystal silicon substrate through a conventional semiconductor manufacturing process as described above. to be.

또한, 상기 도 5에서 도시되지 아니하였지만, 절연막 상부의 패드 상에는 외부와의 전기적 접촉을 달성하기 위한 범프(bump)가 형성된다. 이외에도 반도체의 제조공정에 따라 화소 구동 회로를 이루는 다수의 트랜지스터들은 층을 달리하여 형성될 수 있다. 이 경우, 절연막은 다수의 층간 절연막들로 형성될 수 있다.In addition, although not shown in FIG. 5, a bump is formed on the pad above the insulating film to achieve electrical contact with the outside. In addition, a plurality of transistors constituting the pixel driving circuit may be formed by different layers according to a semiconductor manufacturing process. In this case, the insulating film may be formed of a plurality of interlayer insulating films.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유기전계발광장치의 구조를 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view showing the structure of an organic light emitting display device according to a preferred embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 상기 도 4b에서 도시된 단면도 상에 상기 도 5에 도시된 반도체 기판이 전기적으로 결합된다. 즉, 유기전계발광소자의 하부 전극 패드와 상부 전극 패드는 상기 도 5에 따라 형성된 단결정 실리콘 기판상의 화소 구동부와 전기적으로 연결된다. 화소 구동부와 유기전계발광소자의 전기적 연결은 단결정 실리콘 기판상에 형성된 범프에 의해 수행된다. 상기 범프는 단결정 실리콘 기판 상에 구비될 수 있으나, 경우에 따라서는 유기전계발광소자가 형성된 하부 전극 패드 및 상부 전극 패드의 상부에 형성될 수도 있다.Referring to FIG. 6, the semiconductor substrate illustrated in FIG. 5 is electrically coupled to the cross-sectional view illustrated in FIG. 4B. That is, the lower electrode pad and the upper electrode pad of the organic light emitting diode are electrically connected to the pixel driver on the single crystal silicon substrate formed according to FIG. 5. The electrical connection between the pixel driver and the organic light emitting display device is performed by bumps formed on the single crystal silicon substrate. The bump may be provided on the single crystal silicon substrate, but in some cases, the bump may be formed on the lower electrode pad and the upper electrode pad on which the organic light emitting diode is formed.

즉, 능동 매트릭스형 유기전계발광장치의 화소 구동부는 단결정 실리콘 기판상에서 통상의 반도체 제조 공정을 통해 형성되고, 화소 구동부를 통해 전달되는 데이터 신호에 따라 발광동작을 수행하는 유기전계발광소자는 투명 기판상에 형성된다.That is, the pixel driver of the active matrix organic light emitting display device is formed on a single crystal silicon substrate through a conventional semiconductor manufacturing process, and the organic light emitting device that performs light emission according to a data signal transmitted through the pixel driver is formed on a transparent substrate. Is formed.

또한, 화소 구동부와 유기전계발광소자와의 전기적 연결은 범프를 통해 달성된다. 단결정 실리콘 기판 상에 형성되는 트랜지스터의 문턱 전압은 온도 또는 외부의 영향에 대해 특성의 변화가 없음은 당업자에게 알려진 사실이다. 또한, 이러 한 능동 회로들을 단결정 실리콘 기판 상에 형성하고, 발광을 수행하는 유기전계발광소자를 투명 기판상에 형성하는 경우, 우수한 발광 특성을 유지할 수 있다.In addition, electrical connection between the pixel driver and the organic light emitting diode is achieved through bumps. It is known to those skilled in the art that the threshold voltage of a transistor formed on a single crystal silicon substrate has no change in characteristics with respect to temperature or external influences. In addition, when the active circuits are formed on the single crystal silicon substrate, and the organic light emitting diode which emits light is formed on the transparent substrate, excellent light emission characteristics can be maintained.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 유기전계발광소자를 구동하기 위한 화소 구동부를 별도의 반도체 기판 상에 형성하고, 유기전계발광소자는 배면 발광 구조를 가지면서 애노드 전극 및 캐소드 전극은 화소 구동부가 형성된 반도체 기판과 전기적으로 연결된다. 따라서, 화소 구동부가 가지는 특성의 저하를 방지할 수 있으며, 유기전계발광소자는 하나의 화소에 대해 높은 발광 면적을 가질 수 있다.According to the present invention as described above, the pixel driving unit for driving the organic light emitting device is formed on a separate semiconductor substrate, the organic light emitting device has a back light emitting structure while the anode electrode and the cathode electrode is a semiconductor in which the pixel driver is formed Is electrically connected to the substrate. Therefore, the degradation of the characteristics of the pixel driver can be prevented, and the organic light emitting diode can have a high light emitting area for one pixel.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

Claims (5)

발광 영역 및 상기 발광 영역에 연결된 패드를 가지는 유기전계발광소자; 및 An organic light emitting display device having a light emitting area and a pad connected to the light emitting area; And 단결정 실리콘 기판 상에 형성되고, 상기 유기전계발광소자를 구동하기 위한 화소구동회로가 형성되며, 상기 유기전계발광소자의 패드에 전기적으로 연결되는 화소구동부를 포함하는 유기전계발광장치.And a pixel driver circuit formed on a single crystal silicon substrate and configured to drive a pixel driving circuit for driving the organic light emitting device, the pixel driver being electrically connected to a pad of the organic light emitting device. 제1항에 있어서, 상기 유기전계발광소자는 배면 발광 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 유기전계발광장치.The organic light emitting device of claim 1, wherein the organic light emitting device has a bottom light emitting structure. 제2항에 있어서, 상기 단결정 실리콘 기판 상에 형성된 화소구동부는 범프를 통해 상기 유기전계발광소자의 패드에 연결되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광장치.The organic light emitting device of claim 2, wherein the pixel driver formed on the single crystal silicon substrate is connected to a pad of the organic light emitting diode through a bump. 제3항에 있어서, 상기 화소구동부는 전류 기입형 또는 전압 기입형인 것을 특징으로 하는 유기전계발광장치.The organic light emitting device of claim 3, wherein the pixel driver is a current write type or a voltage write type. 제4항에 있어서, 상기 유기전계발광소자는, The method of claim 4, wherein the organic light emitting device, 인가되는 데이터 신호에 따라, 발광동작을 수행하기 위한 발광영역;A light emitting area for performing a light emitting operation according to an applied data signal; 상기 유기전계발광소자의 애노드 전극에 연결되는 하부 전극 라인;A lower electrode line connected to the anode electrode of the organic light emitting device; 상기 하부 전극 라인과 전기적으로 연결되는 하부 전극 패드;A lower electrode pad electrically connected to the lower electrode line; 상기 유기전계발광소자의 캐소드 전극에 연결되는 상부 전극 라인; 및An upper electrode line connected to the cathode of the organic light emitting diode; And 상기 상부 전극 라인과 전기적으로 연결되는 상부 전극 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광장치.And an upper electrode pad electrically connected to the upper electrode line.
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