KR20030017697A - 유기 ｅｌ 소자 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유기 EL 소자를 제공하기 위한 것으로서, 제1전극 및 제2전극이 교차하는 영역으로 정의되는 다수개의 화소를 갖고, 일방향으로 배열된 화소 어레이가 적어도 두 부분으로 나누어져 상기 나누어진 부분이 동시에 스캔되는 유기 EL 소자에 있어서, 투명기판 상에 상기 일방향으로 배열된 화소 어레이와 수직한 방향으로 하나의 화소 어레이당 두 라인 이상으로 배열되어, 인접한 두 개 이상의 화소가 상기 라인에 각각 연결된 보조전극을 구비하여, 보조전극을 길이방향으로 반으로 나누고, 폭방향으로도 반 이상으로 나누어 스캔되는 동안 다수 개의 보조전극을 구동하도록 하여 듀티수 감소효과로 인해 소자의 발광시간을 증가에 의한 화소의 발광효율을 증대시킨다.

Description

유기 ＥＬ 소자{organic electroluminescence device}

본 발명은 유기 EL 소자에 관한 것으로, 특히 평판 디스플레이 패널을 제작할 때 스캔라인의 수를 줄여 화소당 발광시간을 증가시켜 발광효율 및 개구율이 높은 유기 EL 소자에 관한 것이다.

패시브 매트릭스(passive matrix) 유기 EL 디스플레이 패널에서 고해상도의 패널일수록 픽셀의 수가 많아지고, 이에 따라 스캔 라인 및 데이터 라인의 수가 많아진다.

스캔 라인의 수가 많아지면 한 픽셀이 발광하는 시간이 그만큼 짧아지고, 이에 따라 단위 시간당 발광하는 시간이 짧아지게 되므로 순간 휘도도 그만큼 높아져야 한다.

도1과 같이 양극 스트립을 반으로 나누어 독자적으로 스캔을 하게 함으로써 스캔의 수를 반으로 줄여 발광 효율 및 수명을 좋게 한다.

도2와 같이 양극 스트립을 폭 방향으로 기존 폭 대비 반으로 나누고, 스캔을 기존 스캔 폭 대비 두배의 넓이로 형성하여 스캔수를 반으로 줄인 방식이 있다.

그러나 도1 및 도2와 같은 방식은 데이터가 양쪽으로 나뉘게 됨으로써 데이터용 칩을 양쪽에 모두 사용하게 됨으로써 원가 상승 문제가 발생한다.

그리고 상기 두 방식은 스캔라인을 반으로 밖에 줄일 수 없는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 평판 디스플레이 패널을 제작할 때 스캔라인 수를 대폭적으로 줄이고, 보조전극을 폭방향 및 길이방향으로 나누어 하나의 스캔라인이 스캔될 때 구동되는 데이터라인의 수를 증가시켜 화소의 발광효율 및 개구율이 증가된 유기 EL 소자를 제공하는데그 목적이 있다.

도1 및 도2는 종래 기술에 따른 유기 EL 소자의 스캔 구동 개념도.

도3 및 도4는 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 스캔 구동 개념도.

도5a 내지 도5e는 상기 도3의 개념도에 따른 본 발명의 제1실시예.

도6은 상기 도3의 개념도에 따른 본 발명의 제2실시예.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 투명기판

2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f : 보조전극

3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f : 화소

4-1, 4-1 : 절연막

4a : 비아홀

5a, 5b, 5c : 제1전극

6 : 격벽

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 특징은 제1전극 및 제2전극이 교차하는 영역으로 정의되는 다수개의 화소를 갖고, 일방향으로 배열된 화소 어레이가 적어도 두 부분으로 나누어져 상기 나누어진 부분이 동시에 스캔되는 유기 EL 소자에 있어서, 투명기판 상에 상기 일방향으로 배열된 화소 어레이와 수직한 방향으로 하나의 화소 어레이당 두 라인 이상으로 배열되어, 인접한 두 개 이상의 화소가 상기 라인에 각각 연결된 보조전극; 상기 보조전극과 연결되도록 상기 각 화소에 패터닝되어 형성된 제1전극; 상기 제1전극 상부에 위치하는 유기발광층; 상기 유기발광층 상에 형성된 제2전극을 포함하여 구성되는데 있다.

상기 제1전극 패턴의 에지 부분을 커버하도록 상기 투명기판 상에 형성된 절연막을 더 포함하며, 상기 일방향으로 배열된 화소 어레이 중 인접한 화소 어레이 당 하나씩 형성되어 상기 인접한 화소 어레이가 동시에 스캔 구동되도록 상기 제2전극을 상기 인접한 화소 어레이 당 전기적으로 격리시키는 격벽을 더 포함한다.

본 발명의 특징에 따른 작용은 크게 두 개 이상으로 나누어진 화소 어레이가 두부분이 동시에 차례로 스캔되고 각 화소 어레이당 적어도 두 라인 이상으로 나누어진 보조전극에 데이터신호가 인가됨으로써, 이는 보조전극을 길이방향으로 반으로 나누고, 폭방향으로도 반 이상으로 나누어 보조전극과 전기적으로 연결되는 스캔라인이 스캔되는 동안 다수 개의 보조전극을 구동하도록 하여 듀티수 감소효과로인해 소자의 발광시간을 증가할 수 있다.

본 발명의 다른 목적, 특성 및 잇점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 유기 EL 소자의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도3 및 도4는 본 발명에 따른 유기 EL 소자의 스캔 구동 개념도를 도시한 것이다.

도3과 같이 다수 개로 배열되고, 두 부분(scan a, scan b)으로 나누어지고 나누어진 부분(scan a, scan b)이 동시에 차례로 스캔되는 전극(10a, 10b)과, 상기 전극(10a, 10b)과 교차하는 방향의 화소(3a, 3b, 3c, 3d) 어레이 당 두 라인으로 구성되어 상기 화소 어레이를 상기 두 라인에 의해 독립적으로 제어하고, 상기 두 라인이 상기 동시에 스캔되는 전극(10a, 10b)에 의해 두 개로 나누어진 보조전극(2a 및 2b, 2c 및 2d)을 포함한다.

즉, 두 부분(scan a, scan b)으로 나누어져 각각 스캔되는 전극(10a, 10b)에 의해 길이방향으로 보조전극을 두 부분(data a,b 와 data c,d)으로 나누고, 다시 폭방향으로 나누어 상기 scan a, scan b를 동시에 스캔하여 4 개의 보조전극(2a, 2b, 2c, 2d)을 구동한다.

유기 EL 소자에 의해 디스플레이되는 전체 화면을 두 부분으로 나누어 동시에 scan a, scan b를 차례로 스캔을 하고, 상기 scan a 부분은 폭방향으로 나누어진 보조전극(2a, 2b)에 데이터신호 data a, data b를 인가하고, 상기 scan b 부분은 폭방향으로 나누어진 보조전극(2c, 2d)에 데이터신호 data c, data d를 인가하여 한 스캔시간동안 4개의 화소가 발광한다.

따라서 하나의 보조전극을 4개 이상으로 나눔으로써 1/4이상의 듀티수가 감소되고, 따라서 하나의 화소(3a, 3b, 3c, 3d)가 발광하는 시간이 증가한다.

도4는 상기 도3과 같은 구성과 유사하게, 두 부분(scan a, scan b)으로 나누어지고 나누어진 부분(scan a, scan b)이 동시에 차례로 스캔되는 전극(10a, 10b)과, 상기 전극(10a, 10b)과 교차하는 방향의 화소(3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f) 어레이 당 세 라인으로 구성되어 상기 화소 어레이를 상기 세 라인에 의해 독립적으로 제어하고, 상기 세 라인이 상기 동시에 스캔되는 전극(10a, 10b)에 의해 세 개로 나누어진 보조전극(2a, 2b, 2c 와 2d, 2e, 2f)을 포함한다.

즉, 두 부분(scan a, scan b)으로 나누어져 각각 스캔되는 전극(10a, 10b)에 의해 길이방향으로 보조전극을 세 부분(data a,b,c 와 data d,e,f)으로 나누고, 다시 폭방향으로 나누어 상기 scan a, scan b를 동시에 스캔하여 6 개의 보조전극(2a, 2b, 2c, 2d, 2e, 2f)을 구동한다.

유기 EL 소자에 의해 디스플레이되는 전체 화면을 두 부분으로 나누어 동시에 scan a, scan b를 차례로 스캔을 하고, 상기 scan a 부분은 폭방향으로 나누어진 보조전극(2a, 2b, 2c)에 데이터신호 data a, data b, data c를 인가하고, 상기 scan b 부분은 폭방향으로 나누어진 보조전극(2d, 2e, 2f)에 데이터신호 data d, data e, data f를 인가하여 한 스캔시간동안 6개의 화소가 발광한다.

따라서 하나의 보조전극을 6개 이상으로 나눔으로써 1/6이상의 듀티수가 감소되고, 따라서 하나의 화소(3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f)가 발광하는 시간이 증가한다.

도5a 내지 도5e는 상기 도3의 개념도에 따른 본 발명의 제1실시예로, 유기 EL 소자의 제조 공정의 평면도이다.

도5e는 도3의 개념도 중 scan a와 scan b 중 한 부분만 도식한 것으로, 도5e에 도시한 바와 같이 제1전극 및 제2전극이 교차하는 영역으로 정의되는 다수개의 화소를 갖고, 일방향으로 배열된 화소 어레이가 적어도 두 부분으로 나누어져 상기 나누어진 부분이 동시에 스캔되는 유기 EL 소자에 있어서, 투명기판 상에 상기 일방향으로 배열된 화소 어레이와 수직한 방향으로 하나의 화소 어레이당 두 라인으로 배열되어, 인접한 두 개의 화소가 상기 라인에 각각 연결된 보조전극(2a, 2b)과, 상기 보조전극(2a, 2b)이 각각 홀수 및 짝수번째 화소(3a, 3b)를 제어하도록 상기 보조전극(2a, 2b)의 상부 소정영역이 노출되도록 비아홀(4a)이 형성된 절연막(4-1)과, 상기 보조전극(2a, 2b)과 연결되도록 비아홀(4a)을 포함한 상기 각 화소에 패터닝되어 형성된 제1전극(5a, 5b)과, 상기 제1전극(5a, 5b) 상부에 위치하는 유기발광층(미도시)과, 상기 유기발광층 상에 형성된 제2전극(미도시)으로 구성된다.

그리고, 상기 제1전극(5) 패턴의 에지 부분을 커버하도록 상기 투명기판(1) 상에 형성된 절연막(4-2)과, 일방향으로 배열된 두 화소 어레이 당 하나씩 형성되어 상기 두 화소 어레이가 동시에 스캔 구동되도록 상기 제2전극을 상기 두 화소 어레이 당 전기적으로 격리시키는 격벽(6)을 더 포함하여 구성된다.

상기 보조전극(2a, 2b)은 스트라이프 패턴과, 상기 홀수 및 짝수 중 어느 하나의 화소를 제어하도록 상기 스트라이프 패턴과 연결된 돌출영역을 가진다.

그리고 절연막(4-1)은 상기 보조전극(2a, 2b)의 돌출영역에 비아홀(4a)을 갖고 투명기판(1)까지 확장하여 형성되고, 상기 비아홀(4a)에 상기 제1전극(5)이 콘택되어 상기 보조전극(2a, 2b)과 제1전극(5)을 전기적으로 연결한다.

상기 도5e와 같이 보조전극(2a, 2b)의 돌출영역을 한 화소 어레이당 하나씩 떨어지도록 형성하거나, 도6과 같이 보조전극(2a, 2b)의 돌출영역을 인접하는 화소 어레이 사이에 두 개씩 형성하는 것도 가능하다.

도6은 상기 도3의 개념도에 따른 본 발명의 제2실시예로, 그 구성 및 제조공정은 상기 제1실시예와 동일하므로 생략한다.

상기 제1, 2실시예와 같이 보조전극과의 전기적 콘택을 위해 비아홀을 보조전극의 돌출영역에 형성함으로써 화소의 개구율 및 발광효율을 증가시킬 수 있다.

상기와 같은 유기 EL 소자의 제조방법은 도5a 내지 도5e를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도5a와 같이 투명기판(1) 상에 한 화소 어레이 당 서로 평행한 두 라인으로 화소 어레이 중 홀수번째 화소(3a)는 상기 한 라인에 의해 제어하고, 상기 스캔라인 방향의 화소 어레이 중 짝수번째 화소(3b)는 상기 다른 한 라인에 의해 제어하는 돌출영역(a)을 갖는 보조전극(2a, 2b)을 형성한다.

이어 도5b와 같이 상기 두 라인의 보조전극(2a, 2b)이 각각 홀수 및 짝수번째 화소(3a, 3b)를 제어하도록 상기 인접하는 두 라인의 보조전극(2a, 2b)의 돌출영역의 일부가 노출되도록 비아홀(4a)을 갖는 절연막(4-1)을 형성한다.

이어 도5c와 같이 상기 홀수 및 짝수번째 화소(3a, 3b)와, 상기 두 라인의 보조전극(2a, 2b)이 각각 홀수, 짝수번째 화소(3a, 3b)를 제어하도록 상기 화소(3a, 3b)를 제어하고 비아홀(4a)을 포함한 보조전극(2a, 2b)의 상부에 투명 도전성 물질을 패터닝하여 제1전극(5)을 형성한다.

이어 도5d와 같이 상기 제1전극(5) 패턴의 에지 부분을 커버하도록 상기 투명기판(1) 상에 절연막(4-2)을 더 형성한다.

이어 도5e와 같이 상기 일방향으로 배열된 두 화소 어레이가 외부의 스캔라인(미도시)과 연결되어 상기 두 화소 어레이가 동시에 스캔 구동되도록 제2전극을 상기 두 화소 어레이 당 전기적으로 격리시키는 격벽(6)을 형성하고, 상기 제1전극(5)의 상부에 유기발광층(미도시)을 형성한다.

즉, 상기 보조전극(2a, 2b)과 교차하는 방향의 두 화소(3a, 3b) 어레이당 하나씩 격벽(6)을 형성한 후, 상기 유기 발광층 상에 제2전극(미도시)을 형성한 후, 패시베이션, 인캡슐레이션을 하면 소자가 완성된다.

상기 일방향으로 배열된 화소 어레이 중 인접한 두 개의 화소 어레이가 동시에 스캔 구동되도록 상기 보조전극(2a, 2b)과 교차하는 방향의 인접한 두 화소 어레이 당 하나의 스캔라인(미도시)을 연결하는 단계를 더 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 보조전극의 재료는 전도성 물질을 사용하면 되며, 특히 Cr, Mo, Al, Cu 이것의 합금 및 두 개 이상 동시에 사용하는 것도 가능하다. 두께는 0.01~10㎛이고, 선폭은 소자에 따라 다르게 형성할 수 있다.

절연막(4-1, 4-2)의 재료로는 무기 및 유기 절연막 모두 사용 가능하며, 무기절연막에는 산화계 절연막(oxide류, SiO2)와 질화계 절연막(nitride류, SiNx)가 좋으며, 유기 절연막은 폴리머(특히 polyacryl류, polyimidefb, novolac, polyphenyl, polystylene)면 된다. 또한 절연막의 두께는 0.01~10㎛면 되며, 가시광선에 대하여 흡광도가 낮은 물질이 좋다.

발광 영역내의 제1전극(5a, 5b)의 일부분은 상기 절연막(4-2)으로 덮어야 하는데, 이는 제1전극(5a, 5b)과 제2전극의 단락을 방지하기 위해 공정 중에 에지부분이 손상되기 쉬운 상기 제1전극(5a, 5b)의 에지부분을 커버하여야 하기 때문이다.

그리고 상기 제1전극(5a, 5b)은 투명전극이고, 제2전극은 금속전극이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 유기 EL 소자는 다음과 같은 효과가 있다.

평판 디스플레이 패널을 제작할 때 스캔라인 수를 대폭적으로 줄이고, 보조전극을 폭방향 및 길이방향으로 나누어 하나의 스캔라인이 스캔될 때 구동되는 데이터라인의 수를 증가시켜 화소의 발광효율 및 개구율을 증가시킨다.

이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 이탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.

따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다.

Claims (3)

1. 제1전극 및 제2전극이 교차하는 영역으로 정의되는 다수개의 화소를 갖고, 일방향으로 배열된 화소 어레이가 적어도 두 부분으로 나누어져 상기 나누어진 부분이 동시에 스캔되는 유기 EL 소자에 있어서,

   투명기판 상에 상기 일방향으로 배열된 화소 어레이와 수직한 방향으로 하나의 화소 어레이당 두 라인 이상으로 배열되어, 인접한 두 개 이상의 화소가 상기 라인에 각각 연결된 보조전극;

   상기 보조전극과 연결되도록 상기 각 화소에 패터닝되어 형성된 제1전극;

   상기 제1전극 상부에 위치하는 유기발광층;

   상기 유기발광층 상에 형성된 제2전극을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1전극 패턴의 에지 부분을 커버하도록 상기 투명기판 상에 형성된 절연막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.
3. 제1항에 있어서, 상기 일방향으로 배열된 화소 어레이 중 인접한 화소 어레이 당 하나씩 형성되어 상기 인접한 화소 어레이가 동시에 스캔 구동되도록 상기 제2전극을 상기 인접한 화소 어레이 당 전기적으로 격리시키는 격벽을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 EL 소자.