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Priorität: 30. Dez.
2003, Rep. Korea, Nr. 2003-099855 (P) 30. Dez. 2003, Rep. Korea,
Nr. 2003-099933 (P)
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Die
Erfindung beansprucht den Nutzen der am 30. Dezember 2003 in Korea
eingereichten koreanischen Patentanmeldung Nr. 2003-99855 sowie der
am 30. Dezember 2003 in Korea eingereichten koreanischen Patentanmeldung
Nr. 2003-99933, die hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen werden.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung,
und spezieller betrifft sie eine organische Doppelplatten-Elektrolumineszenzvorrichtung
mit einem ersten Substrat mit einer Dünnschichttransistorarray-Einheit
und einem zweiten Substrat mit einer organischen Elektrolumineszenzeinheit
sowie ein Verfahren zum Herstellen derselben.
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ERÖRTERUNG
DER EINSCHLÄGIGEN
TECHNIK
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Im
Allgemeinen emittiert eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung
(ELD) Licht durch Injektion von Elektronen von einer Kathode sowie
Löchern
von einer Anode in eine Emissionsschicht, Kombinieren der Elektronen
mit den Löchern,
Erzeugen eines Exzitons und Übergang
des Exzitons von einem Anregungszustand in einen Grundzustand. Abweichend
vom Fall einer Flüssigkristalldisplay(LCD)-Vorrichtung
wird für
eine organische ELD keine Lichtquelle benötigt, um Licht zu emittieren,
da der Übergang
des Exzitons zwischen Zuständen
dafür sorgt,
dass im organischen ELD Licht emittiert wird. Demgemäß sind die
Größe und das
Gewicht einer organischen ELD geringer als bei einer vergleichbaren
Flüssigkristalldisplay(LCD)-Vorrichtung.
Eine organische ELD verfügt über andere
wünschenswerte
Eigenschaften, wie niedrigen Energieverbrauch, hervorragende Helligkeit
und kurze Ansprechzeit. Wegen dieser vorteilhaften Eigenschaften
werden organische ELDs als vielversprechende Kandidaten zur Verwendung
bei Verbraucherelektronikanwendungen der nächsten Generation, wie Zellentelefonen,
Fahrzeugnavigationssystemen (CNS), persönlichen digitalen Assistenten
(PDA), Camcordern und Palmtopcomputern, angesehen. Darüber hinaus kann
eine organische ELD viel billiger als eine LCD-Vorrichtung hergestellt
werden, da die Herstellung einer organischen ELD ein relativ einfacher
Prozess im Vergleich zu einer LCD-Vorrichtung ist und weniger Herstellschritte
als bei einer LCD-Vorrichtung vorliegen. Es existieren zwei verschiedene
Typen organischer ELDs: Passivmatrix und Aktivmatrix.
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Die 1 ist eine schematische
Schnittansicht einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung gemäß der einschlägigen Technik.
Wie es in der 1 dargestellt
ist, verfügt
eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung (ELD) 30 über ein
zweites Substrat 32, das einem zweiten Substrat 48 beabstandet
von diesem zugewandt ist. Auf einer Innenfläche des ersten Substrats 32 ist
eine Arrayschicht 34 mit einem Dünnschichttransistor (TFT) T
ausgebildet. Auf der Arrayschicht 34 sind sequenziell eine erste
Elektrode 36, eine organische Elektrolumineszenz(EL)schicht 38 und
eine zweite Elektrode 40 ausgebildet. Die organische EL-Schicht 38 kann
für jeden
Pixelbereich P gesondert die Farben Rot, Grün und Blau anzeigen. Das erste
Substrat 32 und das zweite Substrat 48 sind mittels
eines Abdichtmittels 47 aneinander befestigt. Eine organische
ELD wird dadurch eingeschlossen, dass das erste Substrat 32 am
zweiten Substrat 48 befestigt wird. Auf dem zweiten Substrat 48 wird
ein Feuchtigkeit absorbierendes Trocknungsmittel 41 positioniert,
das Feuchtigkeit und Sauerstoff entfernt, die in eine Hülle der
organischen Elektrolumineszenzschicht 38 eindringen können. Genauer
gesagt, ist ein Teil des zweiten Substrats 48 ausgeätzt, und
das Feuchtigkeit absorbierende Trocknungsmittel 41 ist
im ausgeätzten
Abschnitt platziert und durch ein Halteelement 25 befestigt.
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Die 2 ist eine schematische
Draufsicht, die eine Arrayschicht einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung
gemäß der einschlägigen Technik
zeigt. Wie es in der 2 dargestellt
ist, verfügt eine
Arrayschicht einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung (ELD) über ein
Schaltelement TS, ein Ansteuerelement TD und einen Speicherkondensator CST. Das Schaltelement TS und
das Ansteuerelement TD können über eine Kombination von Schaltelementen,
einschließlich
eines Dünnschichttransistors (TFT)
verfügen.
Ein erstes Substrat 32, das ein transparentes, isolierendes
Substrat sein kann, auf dem die Arrayschicht hergestellt wird, kann
aus Glas oder Kunststoff bestehen. Auf dem ersten Substrat 32 werden
eine Gateleitung 42 und eine Datenleitung 44,
die einander schneiden, hergestellt. Durch die Gateleitung 42 und
die Datenleitung 44 ist ein Pixelbereich P gebildet. Zwischen
die Gateleitung 42 und die Datenleitung 44 ist
eine Isolierschicht (nicht dargestellt) eingefügt. Eine die Gateleitung 42 schneidende
Spannungsleitung 55 verläuft parallel zur Datenleitung 44 beabstandet
von dieser.
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Das
in der 2 dargestellte
Schaltelement TS ist ein Dünnschichttransistor
mit einer Schalt-Gateelektrode 46, einer Schalt-Aktivschicht 50,
einer Schalt-Sourceelektrode 56 und einer Schalt-Drainelektrode 60.
In ähnlicher
Weise ist das Ansteuerelement TD in der 2 ein Dünnschichttransistor mit einer
Ansteuer-Gateelektrode 68, einer Ansteuer-Aktivschicht 62,
einer Ansteuer-Sourceelektrode 66 und einer Ansteuer-Drainelektrode 63.
Die Schalt-Gateelektrode 46 ist mit der Gateleitung 42 verbunden,
und die Schalt-Sourceelektrode 56 ist
mit der Datenleitung 44 verbunden. Die Schalt-Drainelektrode 60 ist über ein
erstes Kontaktloch 64, das einen Teil der Ansteuer-Gateelektrode 68 freilegt,
mit dieser verbunden. Die Ansteuer-Sourceelektrode 66 ist
durch ein zweites Kontaktloch 58, das einen Teil der Spannungsleitung 55 freilegt,
mit dieser verbunden. Darüber
hinaus ist die Ansteuer-Drainelektrode 63 mit einer ersten
Elektrode 36 im Pixelbereich P verbunden. Die Spannungsleitung 55 überlappt
mit einer ersten Kondensatorelektrode 35, wobei dazwischen
die Isolierschicht eingefügt
ist, um den Speicherkondensator CST zu bilden.
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Die 3 ist eine schematische
Schnittansicht entlang einer Linie III-III in der 2. Wie es in der 3 dargestellt ist, ist ein Ansteuer-Dünnschichttransistor
(TFT) TD auf einem ersten Substrat 32 ausgebildet, und
er verfügt über eine
Ansteuer-Aktivschicht 62, eine Ansteuer-Gateelektrode 68, eine
Ansteuer-Sourceelektrode 66 und eine Ansteuer-Drainelektrode 63.
Auf dem Ansteuer-TFT TD ist eine Isolierschicht 67 ausgebildet,
auf der eine erste Elektrode 36 ausgebildet ist, die mit
der Ansteuer-Drainelektrode 63 verbunden ist. Auf der ersten Elektrode 36 ist
eine organische Elektrolumineszenz(EL)schicht 38 ausgebildet,
auf der eine zweite Elektrode 40 ausgebildet ist. Die erste
Elektrode 36, die zweite Elektrode 40 und die
organische EL-Schicht 38, die zwischen die erste und die
zweite Elektrode eingefügt
ist, bilden eine organische Elektrolumineszenz(EL)diode DEL. Ein Speicherkondensator CST,
der über
eine erste Kondensatorelektrode 35 und eine zweite Kondensatorelektrode
verfügt,
ist elektrisch parallel zum Ansteuer-TFT TD geschaltet. Darüber hinaus
ist ein Teil einer Spannungsleitung 55 (in der 2), der mit der ersten Kondensatorelektrode 35 überlappt,
als zweite Kondensatorelektrode 55 verwendet. Die zweite
Kondensatorelektrode 55a ist mit der Ansteuer-Sourceelektrode 56 verbunden. Die
zweite Elektrode 40 ist über dem Ansteuer-TFT TD, dem Speicherkondensator CST und
der organischen EL-Schicht 38 auf dem ersten Substrat 32 ausgebildet.
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Die 4 ist eine schematische
Schnittansicht, die eine Seitenwand eines Substrats gemäß der einschlägigen Technik
zeigt. Wie es in der 4 dargestellt
ist, sind in einem Substrat 80 mehrere Pixelbereiche P
ausgebildet. Auf dem Substrat 80 sind mehrere erste Elektrode 82 ausgebildet.
Jede der ersten Elektroden 82 liegt jeweils auf einem der
Pixelbereiche P. Außerdem
ist eine Seitenwand 84 mit positiver Steigung an der Grenze
der Pixelbereiche P ausgebildet. Auf jeder der ersten Elektroden 82 sind mehrere
Elektrolumineszenzschichten 86 ausgebildet. Anders gesagt,
existiert jede der Elektrolumineszenzschichten 86 in jedem
der Pixelbereiche P. Außerdem
ist auf der Oberfläche
der Seitenwand 84 und den organischen Elektrolumineszenzschichten 86 eine
zweite Elektrode 88 ausgebildet. Die Seitenwand 84 trennt
benachbarte Pixelbereiche P. Die Elektrolumineszenzschichten 86 können durch
einen Aufdampfungsprozess unter Verwendung einer Maske hergestellt
werden.
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Die
Seitenwand 84 in der 4 verfügt über Verjüngungsform
in solcher Weise, dass ihre Breite allmählich von der zweiten Elektrode 88 zum
Substrat 80 abnimmt. Die Seiten der Seitenwand 84 bilden einen
Winkel 01 von über
ungefähr
90° zum
zweiten Substrat 80, wie es in der 4 dargestellt ist. Die ersten Elektroden 82 sind
untere Elektroden, die in jedem der Pixelbereiche P ausgebildet
sind, und die zweite Elektrode 88 ist eine obere Elektrode,
die über den
ersten Elektroden 82 und den Elektrolumineszenzschichten 86 auf
dem Substrat 80 ausgebildet ist. Da jedoch ein Prozess
unter Verwendung einer Maske Zeit benötigt und Maskenausrichtprozesse
erfordert, wurde ein Schattenmaskenprozess unter Verwendung der
Seitenwände
vorgeschlagen.
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Die 5 ist eine schematische
Draufsicht, die eine Seitenwandstruktur gemäß der einschlägigen Technik
zeigt. Die
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6 ist eine schematische
Schnittansicht entlang einer Linie VI-VI in der 5 einschließlich Datenleitungsschichten
und zweiten Elektroden. Wie es in den 5 und 6 dargestellt ist, ist eine
Vielzahl von Pixelbereichen P auf einem Substrat 90 ausgebildet.
Auf dem Substrat 90 ist eine erste Elektrode 92 ausgebildet.
Auf der ersten Elektrode 92 sind an der Grenzen der Pixelbereiche
P Seitenwände 94 mit negativer
Steigung ausgebildet. Die Seitenwand 94 verfügt über eine
solche Verjüngungsform,
dass die Weite derselben allmählich
ausgehene vom Substrat 90 zunimmt. Außerdem bilden Seiten der Seitenwand 84 einen
Winkel θ2
kleiner als ungefähr
90° zum
Substrat 90.
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Auf
der ersten Elektrode 92 werden ein Elektrolumineszenzmaterial 95 und
ein Material 97 für
die zweite Elektrode sequenziell abgeschieden und zu mehreren Elektrolumineszenzschichten 96 bzw. mehreren
zweiten Elektroden 98 strukturiert. Die Seitenwände 94 mit
umgekehrter Verjüngungsform
trennen automatisch die Elektrolumineszenzschichten 96 und
die zweiten Elektroden 98 in einen jeweiligen Pixelbereich
P. Daher sind das Elektrolumineszenzmaterial 95 und das
Material 97 für
die zweite Elektrode zwischen den Seitenwänden 94 positioniert.
Jedoch sind das aufgetrennte Elektrolumineszenzmaterial 95 und
das Material der zweiten Elektrode in jedem der Pixelbereich P nicht
mit einem anderen Elektrolumineszenzmaterial 95 und einem
anderen Material 97 für
eine zweite Elektrode in anderen Pixelbereichen P verbunden, da
es die Höhe
und die Verjüngungsform der
Seitenwand 94 verhindern, dass sie einander kurzschließen.
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Die 7 ist eine schematische
Schnittansicht, die einen Aufdampfprozess durch ein Schattenmaskenverfahren
veranschaulicht. Im Allgemeinen können getrennte Elektroden für jedes
Pixel durch ein thermisches Aufdampfverfahren oder ein Elektronenstrahl-Aufdampfverfahren
unter Verwendung eines Schattenmaskenprozesses hergestellt werden.
Die 7 zeigt das Substrat 90 mit
der Seitenwand 94, wie in der 6 dargestellt, und einer Metallquelle 99,
die vom Substrat 90 beabstandet diesem zugewandt ist. Die
Metallquelle 99 verfügt über eine
kleine Fläche
im Vergleich mit dem Substrat allgemein.
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In
einem Teil A des Substrats 90, in dem die Fläche desselben
nicht der Fläche
der Metallquelle entspricht, werden Materialien von der Metallquelle 99 unter
einem Schrägabscheidungswinkel α1 abgeschieden.
So werden die Materialien auf einer Seite der Seitenwand 94 abgeschieden.
Demgemäß kann sich
auf der Seitenwand 94 eine Metallschicht ausbilden, die
eine Verbindung zu einer zweiten Elektrode in einem Pixelbereich
P herstellen kann. Ferner wird das Kurzschlussproblem größer, wenn
die Größe des Substrats 90 relativ
zur Fläche
der Metallquelle 99 zunimmt. Um dieses Kurzschlussproblem
zu lösen, wurde
eine Seitenwand mit sehr großer
umgekehrter Verjüngung
vorgeschlagen. Da jedoch das Seitenwandmaterial niedrige Wärmebeständigkeit
und niedrige mechanische Härte
aufweist, ist es schwierig, das Kurzschlussproblem mit einer Seitenwand mit
großer
umgekehrter Verjüngungsform
zu lösen. Eine
Seitenwand sollte eine Form wie eine Pilzform aufweisen, um zuverlässig als
Trenneinrichtung verwendbar zu sein. Jedoch muss ein zweischichtiger Stapel
von Seitenwandmaterial verwendet werden, um eine Pilzform zu bilden,
wobei es sich um einen komplizierten Prozess handelt und die Herstellkosten erhöht sind.
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In
jüngerer
Zeit wurde eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung unter Verwendung
eines Polymermaterials vorgeschlagen. Eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung
unter Verwendung eines Polymermaterials wird als Polymer-Lichtemissionsdiode
(PLED) oder Polymer-Elektrolumineszenzvorrichtung (PELD) zur Unterscheidung
von einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung unter Verwendung
eines monomeren Materials bezeichnet. Das Polymermaterial verfügt über höhere Stabilität und bessere
mechanische Härte
als eine monomere Elektrolumineszenzvorrichtung. Eine PELD verbraucht
weniger Energie, da sie eine niedrigere Ansteuerspannung hat, als
sie derjenigen bei einer monomeren Elektrolumineszenzvorrichtung
entspricht. Außerdem
können
verschiedene Verfahren dazu genutzt werden, eine Emission verschiedener
Farben zu erzeugen. Demgemäß ist ein
Strukturierverfahren für
das Polymermaterial in einer PELD erwünscht.
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Die 8 ist eine schematische
Schnittansicht, die eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung
unter Verwendung einer negativen Seitenwand zeigt, die bei einer
PLED gemäß der einschlägigen Technik
angewandt ist. Wie es in der 8 dargestellt
ist, wird in einem Substrat 90 eine Vielzahl von Pixelbereichen
P definiert, und auf dem Substrat 90 wird eine erste Elektrode 92 hergestellt.
Auf der ersten Elektrode 92 werden an den Grenzen der Pixelbereiche
P Seitenwände 94 mit
negativer Steigung hergestellt. Außerdem werden auf der ersten Elektrode 92 mehrere
Polymer-Elektrolumineszenzschichten 91a, 91b und 91c hergestellt,
und diese werden durch die Seitenwände 94 in jeden der
Pixelbereiche P unterteilt.
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Die
Seitenwände 94 verfügen über umgekehrte
Verjüngungsform,
wie umgekehrte Trapezform, und so bilden die Außenseiten einer der Seitenwände 94 einen
Winkel θ2
unter ungefähr
90° zum Substrat 90.
Die Elektrolumineszenzschicht 96 (der 5) wird durch ein thermisches Aufdampfverfahren
abgeschieden, jedoch werden die Polymer-Elektrolumineszenzschichten 91a, 91b und 91c im
Allgemeinen durch eine Schleuderbeschichtung eines Polymermaterials
vom Lösungstyp
aufgetragen. Daher, nämlich
aufgrund der Eigenschaften des Polymermaterials, ist es schwierig,
dass die Polymer-Elektrolumi neszenzschichten 91a, 91b und 91c über die
gesamte Oberfläche
des Substrats eine gleichmäßige Tiefe
aufweisen.
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Wie
es in der 8 dargestellt
ist, sind erste Tiefen d1 der Polymer-Elektrolumineszenzschichten 91a, 91b und 91c nahe
einer der Seitenwände 94 größer als
zweite Tiefen d2 derselben im Zentrum jedes der Pixelbereiche P.
Da die Polymer-Elektrolumineszenzschichten 91a, 91b und 91c aus
einem Material vom Lösungstyp
hergestellt werden und sich in jedem der Pixelbereiche P befinden,
umgeben die Seitenwände 94 mit
negativer Steigung jede der Polymer-Elektrolumineszenzschichten 91a, 91b und 91c an
der Grenze der Pixelbereiche P. Dabei können, wenn das Elektrolumineszenz-Polymermaterial auf
das Substrat 90 mit den Seitenwänden 94 aufgetragen
wird, die Polymer-Elektrolumineszenzschichten 91a, 91b und 91c aufgrund
der Oberflächenspannung
des Elektrolumineszenz-Polymermaterials
zu den Seitenwänden 94 keine
gleichmäßige Tiefe
aufweisen. Daher kann eine Oberfläche der Polymer-Elektrolumineszenzschichten 91a, 91b und 91c mit
einem oberen Abschnitt der Seitenwand 94 in Kontakt gelangen.
Dies kann zu einem Problem hinsichtlich fehlender Unterteilung einer
Elektrode beim Substratprozess führen.
Ferner können
die Polymer-Elektrolumineszenzschichten 91a, 91b und 91c nicht
im Zentrum jedes Pixelbereichs P ausgebildet werden.
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Die
Seitenwände 94 verfügen über umgekehrte
Trapezform, um benachbarte Pixelbereiche P automatisch zu unterteilen.
Jedoch ist es möglich, dass
aufgrund des Anstiegs der Grenzfläche der Polymer-Elektrolumineszenzschichten 91a, 91b und 91c mehrere
der zweiten Elektroden 93a, 93b und 93c nicht
unterteilt werden. Daher sind benachbarte zweite Elektroden 93a, 93b und 93c miteinander
verbunden, und Signale können
nicht unabhängig
an jeden der Pixelbereiche P angelegt werden. Demgemäß ist es
schwierig, wenn das Elektrolumineszenz-Polymermaterial auf eine organische
Elektrolumineszenzvor richtung mit einer Seitenwand mit negativer
Steigung aufgetragen wird, dass jede der Polymer-Elektrolumineszenzschichten
und der zweiten Elektroden in jedem der Pixelbereiche unterteilt
wird.
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Wenn
eine Arrayschicht von TFTs und organische EL-Dioden insgesamt auf
demselben Substrat hergestellt werden, ist die Herstellausbeute
einer organischen ELD durch das Produkt aus der TFT-Ausbeute und
der Ausbeute der organischen EL-Schicht bestimmt. Da die Ausbeute
einer organischen EL-Schicht relativ niedrig ist, ist die Herstellausbeute einer
ELD durch die Ausbeute der organischen EL-Schicht begrenzt. Selbst
wenn z.B. ein TFT gut hergestellt wird, kann eine ELD aufgrund von
Defekten einer organischen EL-Schicht unter Verwendung einer Dünnschicht
von ungefähr
1.000 Å Dicke
als schlecht beurteilt werden. Diese Beschränkung führt zu einem Materialverlust
und einem Anstieg der Herstellkosten.
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Organische
ELDs werden in solche vom nach unten emittierenden Typ und solche
vom nach oben emittierenden Typ abhängig von der Transparenz der
ersten und der zweiten Elektrode und der organischen EL-Diode eingeteilt.
ELDs vom nach unten emittierenden Typ sind hinsichtlich ihrer hohen Bildstabilität und ihrer
variablen Herstellbearbeitung aufgrund eines Einschlusses von Vorteil.
Jedoch sind organische ELDs vom nach unten emittierenden Typ zur
Realisierung bei Vorrichtungen, die hohe Auflösung benötigen, aufgrund der Einschränkungen
eines erhöhten Öffnungsverhältnisses
bei diesem Typ organischer ELDs nicht zweckdienlich. Andererseits kann
bei organischen ELDs vom nach oben emittierenden Typ Licht in einer
Richtung nach oben in Bezug auf das Substrat emittiert werden, und
das Licht kann ohne Beeinflussung der Arrayschicht, die unter der
organischen EL-Schicht positioniert ist, emittiert werden. Demgemäß kann das
Gesamtdesign der Arrayschicht mit TFTs vereinfacht werden. Außerdem kann das Öffnungsverhältnis vergrößert werden,
wodurch die Betriebslebensdauer der organischen ELD verlängert wird.
Da jedoch bei organischen ELDs vom nach oben emittierenden Typ im
Allgemeinen eine Kathode über
der organischen EL-Schicht hergestellt wird, besteht für die Auswahl
von Materialien und die Lichttransmission eine Einschränkung dahingehend,
dass die Lichttransmissionseffizienz beeinträchtigt ist. Wenn eine Passivierungsschicht
vom Dünnschichttyp
hergestellt wird, um eine Verringerung der Lichttransmission zu
verhindern, ist es möglich,
dass es dieser nicht gelingt, das Eindringen von Außenluft
in die Vorrichtung zu verhindern.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Demgemäß ist die
Erfindung auf eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung und
ein Verfahren zum Herstellen derselben gerichtet, die eines oder
mehrere der Probleme aufgrund von Einschränkungen und Nachteilen bei
der einschlägigen
Technik im Wesentlichen vermeiden.
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung,
die durch Herstellen einer Arrayschicht und einer organischen Elektrolumineszenzdiode
auf jeweiligen Substraten und durch Befestigen der Substrate hergestellt
wird, und ein Verfahren zum Herstellen derselben zu schaffen.
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Es
ist eine andere Aufgabe der Erfindung, eine Seitenwand zu schaffen,
die einen Anzeigebereiche in Pixelbereiche unterteilen kann.
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Zusätzliche
Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung
dargelegt, und sie sind teilweise aus der Beschreibung ersichtlich,
oder sie ergeben sich beim Ausüben
der Erfindung. Die Ziele und andere Vorteile der Erfindung werden
durch die Struktur, wie sie speziell in der schriftlichen Beschreibung
und den zugehörigen
Ansprüchen
sowie den beigefügten
Zeichnungen dargelegt ist, realisiert und erreicht.
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Um
diese und andere Vorteile zu erzielen, und gemäß dem Zweck der Erfindung,
wie sie realisiert wurde und umfassend beschrieben wird, ist eine organische
Elektrolumineszenzvorrichtung mit Folgendem versehen: einem ersten
und einem zweiten Substrat, die voneinander beabstandet einander
zugewandt sind und die über
einen Pixelbereich verfügen;
einer Gateleitung auf einer Innenfläche des ersten Substrats; einer
die Gateleitung schneidenden Datenleitung; einem mit der Gateleitung
und der Datenleitung verbundenen Schalt-Dünnschichttransistor; einem
mit dem Schalt-Dünnschichttransistor
verbundenen Ansteuer-Dünnschichttransistor;
einer mit dem Ansteuer-Dünnschichttransistor
verbundenen Spannungsleitung; einer ersten Elektrode auf einer Innenfläche des
zweiten Substrats; einer ersten Seitenwand und einer zweiten Seitenwand
auf der ersten Elektrode an einer Grenze des Pixelbereichs, wobei
die erste Seitenwand und die zweite Seitenwand voneinander beabstandet
sind; einer Elektrolumineszenzschicht auf der ersten Elektrode im
Pixelbereich; einer zweiten Elektrode auf der Elektrolumineszenzschicht
im Pixelbereich und einer Verbindungselektrode, die elektrisch mit
dem ersten und dem zweiten Substrat verbunden ist.
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Gemäß einer
anderen Erscheinungsform umfasst ein Verfahren zum Herstellen einer
organischen Elektrolumineszenzvorrichtung das Folgende: Herstellen
einer Gateleitung auf einem ersten Substrat mit einem Pixelbereich;
Herstellen einer die Gateleitung schneidenden Datenleitung; Herstellen
eines Schalt-Dünnschichttransistors
in einem Überkreuzungsabschnitt
der Gateleitung und der Datenleitung; Herstellen eines mit dem Schalt-Dünnschichttransistor
verbundenen Ansteuer-Dünnschichttransistors;
Herstellen einer mit dem Ansteuer-Dünnschichttransistor verbundenen
Spannungsleitung; Herstellen einer ersten Elektrode auf dem Pixelbereich
auf einem zweiten Substrat; Herstellen erster und zweiter Seitenwände, die
voneinander beabstandet sind, an einer Grenze des Pixelbereichs;
Herstellen einer Elektrolumineszenzschicht auf der ersten Elektrode
im Pixelbereich; Herstellen einer zweiten Elektrode auf der Elektrolumineszenzschicht;
Herstellen einer Verbindungselektrode, die elektrisch mit dem ersten
und dem zweiten Substrat verbunden wird; und Befestigen des ersten
und des zweiten Substrats aneinander.
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Gemäß einer
anderen Erscheinungsform ist ein Substrat für eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung
mit Folgendem versehen: einem Substrat mit einem Pixelbereich; einer
ersten Elektrode auf der gesamten Innenseite des Substrats; ersten
und zweiten Seitenwänden
auf der ersten Elektrode an einer Grenze des Pixelbereichs, wobei
die ersten und die zweiten Seitenwände voneinander beabstandet sind;
Elektrolumineszenzschichten auf der ersten Elektrode im Pixelbereich
und einer zweiten Elektrode auf den Elektrolumineszenzschichten
im Pixelbereich.
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Gemäß einer
anderen Erscheinungsform umfasst ein Verfahren zum Herstellen eines
Substrats für
eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung das Folgende: Herstellen
einer ersten Elektrode auf einem Substrat mit einem Pixelbereich;
Herstellen erster und zweiter Seitenwände voneinander beabstandet
auf dem Substrat an einer Grenze des Pixelbereichs; Herstellen einer
Elektrolumineszenzschicht auf der ersten Elektrode im Pixelbereich
und Herstellen einer zweiten Elektrode auf der Elektrolumineszenzschicht
im Pixelbereich.
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Es
ist zu beachten, dass sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung
als auch die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und
erläuternd
sind und dazu vorgesehen sind, für
eine weitere Erläuterung
der beanspruchten Erfindung zu sorgen.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
beigefügten
Zeichnungen, die enthalten sind, um für ein weiteres Verständnis der
Erfindung zu sorgen, und die in diese Beschreibung eingeschlossen
sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen Ausführungsformen
der Erfindung und dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu, die
Prinzipien derselben zu erläutern.
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1 ist
eine schematische Schnittansicht einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung vom
Aktivmatrixtyp gemäß der einschlägigen Technik.
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2 ist
eine schematische Draufsicht, die eine Arrayschicht einer organischen
Elektrolumineszenzvorrichtung gemäß der einschlägigen Technik zeigt.
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3 ist
eine schematische Schnittansicht entlang einer Linie III-III in
der 2.
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4 ist
eine schematische Schnittansicht, die eine Seitenwand eines Substrats
gemäß der einschlägigen Technik
zeigt.
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5 ist
eine schematische Draufsicht, die eine Seitenwandstruktur gemäß der einschlägigen Technik
zeigt.
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6 ist
eine schematische Schnittansicht entlang einer Linie VI-VI in der 5.
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7 ist
eine schematische Schnittansicht, die einen Verdampfungsprozess
mittels eines Schattenmaskenverfahrens veranschaulicht.
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8 ist
eine schematische Schnittansicht, die eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung unter
Verwendung einer negativen Seitenwand zeigt, wie sie bei einer PLED
gemäß der einschlägigen Technik
angewandt wird.
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9 ist
eine schematische Ansicht, die eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung
vom Doppelplattentyp gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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10 ist
eine schematische Draufsicht, die einen Gitterverlauf definierende
Doppelseitenwände gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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11A bis 11C sind
schematische Schnittansichten zum Veranschaulichen eines Herstellprozesses
für eine
TFT-Arraysubstrat einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung
vom Doppelplattentyp gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung.
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12A bis 12D sind
schematische Schnittansichten zum Veranschaulichen eines Herstellprozesses
eines organischen Elektrolumineszenzsubstrats mit Emissionsteil
einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung vom Doppelplattentyp
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung.
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13 ist
eine schematische Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Aufdampfprozesses
bei einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung mit Doppelseitenwänden gemäß einer
Ausführungsform der
Erfindung.
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14 ist
eine schematische Schnittansicht, die eine PLED vom Doppelplattentyp
gemäß einer Ausführungsform
der Erfin dung zeigt.
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15 ist
eine schematische Schnittansicht, die die Rollen einer negativen
und einer positiven Seitenwand einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung
vom Doppelplattentyp gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht.
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16A bis 16D sind
schematische Schnittansichten zum Veranschaulichen eines Herstellprozesses
eines organischen Elektrolumineszenzsubstrats mit Emissionsteil
einer PLED vom Doppelplattentyp gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung.
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17A und 17B sind
schematische Schnittansichten zum Veranschaulichen eines Herstellprozesses
eines organischen Elektrolumineszenzsubstrats mit Emissionsteil
einer PLED vom Doppelplattentyp gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun
wird detailliert auf die bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung
Bezug genommen, zu denen in den beigefügten Zeichnungen Beispiele veranschaulicht
sind.
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Die 9 ist
eine schematische Schnittansicht, die eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigt. Wie es in der 9 dargestellt
ist, verfügt eine
organische Elektrolumineszenzvorrichtung (ELD) 100 über ein
erstes Substrat 100 und ein zweites Substrat 200,
das dem ersten Substrat 100 beabstandet gegenübersteht.
Das erste Substrat 100 und das zweite Substrat 200 verfügen über eine
Arrayeinrichtung (nicht dargestellt) bzw. eine organische Elektrolumineszenzdiode
(nicht dargestellt). Außerdem
sind das erste Substrat 100 und das zweite Substrat 200 mittels
eines Abdichtmittels 300 aneinander befestigt.
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Im
ersten und zweiten Substrat 100 und 200 ist eine
Vielzahl von Pixelbereichen P definiert. Auf einer Innenfläche des
ersten Substrats 100 sind benachbart zum Pixelbereich P
ein Schalt-TFT (nicht dargestellt) und ein Ansteuer-TFT TD ausgebildet. Obwohl es in der 9 nicht
dargestellt ist, ist auf der Innenfläche des ersten Substrats 100 eine
Vielzahl von Arrayleitungen, wie Gate-, Daten- und Spannungsleitungen
ausgebildet. Auf einer Innenfläche des
zweiten Substrats 200 ist eine erste Elektrode 202 ausgebildet.
Außerdem
ist an der Grenze zwischen jedem der Pixelbereiche P eine Anzahl
von Seitenwänden 206 auf
der ersten Elektrode 202 ausgebildet. Benachbarte Seitenwände 206 sind
voneinander beabstandet, wobei die Seitenwände 206 in der Draufsicht
z.B. einen Gitterverlauf bilden können. Außerdem verfügen die Seitenwände 206 über umgekehrte
Trapezform in solcher Weise, dass die Weite derselben allmählich vom
zweiten Substrats 200 aus zunimmt, gemessen orthogonal
entlang einer Linie normal auf dem zweiten Substrat 220,
wobei sie angrenzend an das zweite Substrat 220 am dünnsten sind.
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Auf
der ersten Elektrode 202 sind mehrere organische Elektrolumineszenzschichten 204 und mehrere
zweite Elektroden 210 sequenziell ausgebildet. Die Seitenwände 206 teilen
die organischen Elektrolumineszenzschichten 208 und die
zweiten Elektroden 210 unter Verwendung der umgekehrten Trapezformen
in jeden der Pixelbereiche P auf. Wenn z.B. die erste Elektrode 202 als
Anode fungiert, besteht sie aus einem Material einer Gruppe transparenter,
leitender, metallischer Materialien, wozu Indiumzinnoxid (ITO) und
Indiumzinkoxid (IZO) gehören. Wenn
die zweite Elektrode 210 als Anode fungiert, besteht sie
aus einem Material einer Gruppe metallischer Materialien einschließlich Calcium
(Ca), Aluminium (Al) und Magnesium (Mg), oder aus einer metallischen
Doppelschicht wie Lithiumfluorid/Aluminium (LiF/Al).
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Die 10 ist
eine schematische Draufsicht, die Doppelseitenwände zeigt, die einen Gitterverlauf gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung bilden. Wie es in der 10 dargestellt
ist, ist eine Vielzahl von Pixelbereichen P auf einer ersten Elektrode 202, d.h.
einem zweiten Substrat 200 ausgebildet. Auf der ersten
Elektrode 202 ist an jeder der Grenzen der Pixelbereiche
P eine Anzahl von Seitenwänden 206 ausgebildet.
Die Seitenwände 206 bilden
zwischen benachbarten Pixelbereichen P ein Intervall K, so dass
die organische Elektrolumineszenzschicht 208 (9)
und die zweite Elektrode 210 (9) in jeden der
Pixelbereiche P unterteilt werden können und durch die Seitenwände 206 mit
dem Intervall K dazwischen abgetrennt werden können.
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Obwohl
es in der 10 nicht dargestellt ist, kann
die Weite des Intervalls K kleiner als die Höhe der Seitenwände 206 sein.
Die Seitenwände 206 verfügen in der
Schnittansicht über
eine Form vom umgekehrten Trapeztyp oder gemäß einer umgekehrten Verjüngung, und
sie bilden in der Draufsicht einen Gitterverlauf. Wenn die zweite
Elektrode 210 (9) als Kathode fungiert, können die
zweiten Elektroden 210 (9) aus Al,
Ca oder Mg oder metallischen Doppelschichten, wie LiF/Al bestehen.
Diese zweiten Elektroden 210 ( 9) können durch
ein thermisches Aufdampfverfahren oder ein Elektronenstrahl-Aufdampfverfahren
hergestellt werden.
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Die 11A bis 11C sind
schematische Schnittansichten zum Veranschaulichen eines Herstellprozesses
eines TFT-Arraysubstrats einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung
vom Doppelplattentyp gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung. Wie es in der 11A dargestellt
ist, wird eine Vielzahl von Pixelbereichen P (9)
in einem ersten Substrat 100 definiert, auf dem eine Pufferschicht 102 ausgebildet
ist. Die Pufferschicht 102 kann aus einem isolierenden
Material der Siliciumgruppe hergestellt werden, einschließlich Siliciumnitrid
(SiNx) und Siliciumoxid (SiO2).
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Auf
der Pufferschicht 102 werden mehrere aktive Schichten 104 durch
Abscheiden eines eigenleitenden amorphen Siliciummaterials und durch
einen Kristallisationsprozess unter Verwendung von Wasserstoffentzug
ausgebildet. Die aktiven Schichten 104 beinhalten einen
aktiven Bereich 104a sowie einen Source- und einen Drainbereich 104b und 104c benachbart
zum aktiven Bereich 104a. Auf der gesamten Oberfläche des
ersten Substrats 100 mit den aktiven Schichten 104 wird
eine Gateisolierschicht 106 hergestellt. Die Gateisolierschicht 106 kann
aus einem Material einer Gruppe anorganischer, isolierender Materialien
hergestellt werden, einschließlich
Siliciumnitrid (SiNx) und Siliciumoxid (SiO2). Auf der Gateisolierschicht 106 werden
dem aktiven Bereich 104a entsprechend eine Vielzahl von Gateelektroden 108 hergestellt.
Abschnitte der Gateisolierschicht 106 auf dem Sourcebereich 104b und
dem Drainbereich können
geätzt
werden, um den Sourcebereich 104b und den Drainbereich 104c freizulegen.
Die Gateelektroden 108 können aus einem Material der
Gruppe leitender, metallischer Materialien hergestellt werden, einschließlich Aluminium (Al),
einer Al-Legierung, Kupfer (Cu), Wolfram (W), Tantal (Ta) und Molybdän (Mo).
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Obwohl
es in der 11A nicht dargestellt ist, ist
das erste Substrat 100 mit den Gateelektroden 108 mit
Elementen der Gruppe III, einschließlich Bor (B), oder der Gruppe
V einschließlich
Phosphor (P), dotiert. Genauer gesagt, sind der Source- und der Drainbereich 104b und 104c dotiert.
Auf dem Substrat 100 mit den Gateelektroden 108 wird
eine Zwischenschicht 110 hergestellt. Außerdem verfügt die Zwischenschicht 110 über ein
erstes und ein zweites Kontaktloch 112 und 114,
die den dotierten Source- bzw. Drainbereich 104b und 104c freilegen.
Die Zwischenschicht 110 kann dadurch hergestellt werden, dass
dasselbe Material wie das Gateisoliermaterial 106 abgeschieden
und strukturiert wird.
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Wie
es in der 11B dargestellt ist, werden mehrere
Source- und Drainelektroden 116 und 118 auf der
Zwischenschicht 110 hergestellt, und durch das erste und
das zweite Kontaktloch 112 und 114 werden der
dotierte Sourcebereich 104b bzw. der dotierte Drainbereich 104c der
aktiven Schichten 104 kontaktiert. Auf dem ersten Substrat 100 einschließlich der
Source- und der Drainelektrode 116 und 118 wird
durch Abscheiden, oder Auftragen, und Strukturieren eines Materials
aus einer Gruppe anorganischer, isolierender Materialien oder eines
Materials einer Gruppe organischer, isolierenden Materialien, einschließlich Benzocyclobuten
(BCB), Acrylharz, eine Passivierung 120 hergestellt. Die
Passivierung 120 enthält
ein Drainkontaktloch 122, das einen Teil der Drainelektrode 118 freilegt.
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Obwohl
es in der 11B nicht dargestellt ist, gehören zu bei
der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung verwendeten Dünnschichttransistoren
ein Schalt-Dünnschichttransistor
und ein Ansteuer-Dünnschichttransistor.
Der Schalt-Dünnschichttransistor
verfügt über eine
Schalt-Gateelektrode, eine Schalt-Halbleiterschicht, eine Schalt-Sourceelektrode
und eine Schalt-Drainelektrode. Der Ansteuer-Dünnschichttransistor verfügt über eine
Ansteuer-Gateelektrode, eine Ansteuer-Halbleiterschicht, eine Ansteuer-Sourceelektrode
und eine Ansteuer-Drainelektrode. Die Ansteuer-Gateelektrode ist mit
der Schalt-Drainelektrode verbunden. Die Ansteuer-Sourceelektrode ist
mit einer Spannungsleitung verbunden, während die Ansteuer-Drainelektrode
mit einer der Elektroden der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung
verbunden ist.
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Wie
es in der 11C dargestellt ist, werden auf
der Pas sivierungsschicht 120 durch Abscheiden und Strukturieren
eines leitenden, metallischen Materials eine Vielzahl von Verbindungselektroden 124 hergestellt.
Die Verbindungselektrode 124 wird durch das Drainkontaktloch 122 mit
der Drainelektrode 118 verbunden.
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Die 12A bis 12D sind
schematische Schnittansichten zum Veranschaulichen eines Herstellprozesses
für ein
organisches Elektrolumineszenzsubstrat mit einem Emissionsteil einer
organischen Elektrolumineszenzvorrichtung vom Doppelplattentyp gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung. Wie es in der 12A dargestellt
ist, wird eine Vielzahl von Pixelbereichen P in einem zweiten Substrat 200 definiert,
auf dem eine erste Elektrode 202 hergestellt wird. Wenn
die erste Elektrode 202 als Anode fungiert, wird sie durch
Abscheiden und Strukturieren eines transparenten, leitenden Materials,
wie Indiumzinnoxid (ITO), mit hoher Arbeitsfunktion, hergestellt.
Auf der ersten Elektrode 202 werden an einer Grenze der
Pixelbereiche P durch Abscheiden und Strukturieren eines anorganischen,
isolierenden Materials, wie Siliciumnitrid (SiNx), Siliciumoxid (SiO2),
eine Vielzahl von Unterteilungsmustern 204 hergestellt.
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Gemäß der 12B werden auf den Unterteilungsmustern 204 Seitenwände 206 hergestellt. Zwischen
benachbarten Seitenwänden 206 existieren
Intervallbereiche K. Obwohl es in der 12B nicht
dargestellt ist, bilden die Seitenwände 206 in der Draufsicht
einen Gitterverlauf.
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Gemäß der 12C werden mehrere organische Elektrolumineszenzschichten 208 auf
der ersten Elektrode 202 hergestellt, wobei sie durch die Seitenwände 206 automatisch
in jeden der Pixelbereiche P unterteilt werden. Die organische Elektrolumineszenzschicht 208 enthält Lumineszenzmaterialschichten
für Rot,
Grün und
Blau. Die organische Elektrolumineszenz schicht 208 kann
eine Einzelschicht oder eine Mehrfachschicht sein. Im Fall einer Mehrfachschicht
beinhaltet die organische Elektrolumineszenzschicht 208,
wenn die erste Elektrode 202 als Anode fungiert, Löchertransportschichten 208a auf
der ersten Elektrode 202, Lumineszenzschichten 208b und
Elektronentransportschichten 208c auf einer später hergestellten
zweiten Elektrode.
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Gemäß der 12D wird auf dem zweiten Substrat 200 mit
den organischen Elektrolumineszenzschichten 208 eine Vielzahl
zweiter Elektroden 210 ausgebildet. Die zweiten Elektroden 210 werden durch
die Seitenwände 206 automatisch
in jeden der Pixelbereiche P unterteilt. Außerdem wird durch die Unterteilungsmuster 204 ein
Kurzschluss der zweiten Elektroden 210 zur ersten Elektrode 202 verhindert. Die
zweiten Elektroden 210 können aus Al, Ca oder Mg oder
metallischen Doppelschichten, wie LiF/Al, hergestellt werden. Z.B.
kann die Verbindungselektrode 124 (11C)
aus demselben Material wie die zweiten Elektroden 210 hergestellt
werden, um den Kontakteffekt zu diesen zu verbessern. Obwohl es
in den 11A bis 11C und
den 12A bis 12D nicht
dargestellt ist, wird als Nächstes
ein Prozess zum Befestigen des ersten Substrats 100 am
zweiten Substrat 200 mittels eines Abdichtmittels ausgeführt.
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Die 13 ist
eine schematische Schnittansicht zum Veranschaulichen eines Aufdampfprozesses
bei einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung mit doppelten
Seitenwänden
gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung. Wie es in der 13 dargestellt
ist, werden die zweiten Elektroden 210 durch einen Aufdampfprozess
unter Verwendung eines Quellenmetalls 220 hergestellt.
Im Vergleich zur 7 können die zweiten Elektroden 210 durch
die Seitenwände 206 in
jeden der Pixelbereiche P unterteilt werden, da die Seitenwände 206 über umgekehrte
Trapezform verfügen
und zwischen benach barten Seitenwänden 206 ein Intervall
K besteht. In einem Seitenabschnitt C innerhalb eines Gebiets des
zweiten Substrats 200, das nicht direkt einem Gebiet der Metallquelle 220 entspricht,
werden aufgrund des Intervalls K zwischen benachbarten Seitenwänden 206 nicht
zu viele Materialien der Metallquelle 220 abgeschieden.
Demgemäß kann jede
der zweiten Elektroden 210 in jedem der Pixelbereiche P
ohne Kurzschlussbildung unabhängig
ausgebildet werden. Obwohl es nicht dargestellt ist, kann die Weite
des Intervalls K kleiner als die Höhe der Seitenwände 206 sein.
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Die 14 ist
eine schematische Schnittansicht, die eine PLED vom Doppelplattentyp
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigt. In der 14 ist
ein erstes Substrat 310 dem zweiten Substrat 350 zugewandt,
das vom ersten Substrat 310 beabstandet ist. Im ersten
und zweiten Substrat 310 und 350 ist eine Vielzahl
von Pixelbereichen P ausgebildet. Auf einer Innenfläche des
ersten Substrats 310 ist eine Arrayschicht 340 ausgebildet,
die über eine
Vielzahl von Dünnschichttransistoren
T verfügt. Auf
der Arrayschicht 340 ist eine Vielzahl von Verbindungselektroden 330 ausgebildet.
Die Verbindungselektrode 300 ist mit dem Dünnschichttransistor
T verbunden. Z.B. kann die Verbindungselektrode 300 über eine
zusätzliche
Verbindungsmaßnahme
mit dem Dünnschichttransistor
T verbunden sein. Die Verbindungselektrode 330 kann aus
einem isolierenden Material bestehen.
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Obwohl
es in der 14 nicht dargestellt ist, verfügen die
Dünnschichttransistoren
T über
halbleitende Schicht 312, Gateelektroden 314,
Sourceelektroden 316 sowie Drainelektroden 318,
und die Verbindungselektrode 330 kann mit der Drainelektrode 318 verbunden
sein. Genauer gesagt, wirken die in der 14 dargestellten
Dünnschichttransistoren
T als Ansteuer-Dünnschichttransistoren.
Obwohl die in der 14 dargestellten Dünnschichttransistoren
T solche vom Typ mit obenliegendem Gate sind und die halbleitenden
Schichten 312 aus Polysiliciummaterial bestehen, können sie
solche vom Typ mit untenliegendem Gate sein, und die Halbleiterschichten
bei derartigen Dünnschichttransistoren
vom Typ mit untenliegendem Gate können aus Polysiliciummaterial bestehen.
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Obwohl
es in der 14 nicht dargestellt ist, beinhaltet
die Arrayschicht 340 auch eine Vielzahl von Gateleitungen,
eine Vielzahl von Datenleitungen und eine Vielzahl von Spannungsleitungen.
Auf der Innenfläche
des zweiten Substrats 350 ist eine erste Elektrode 352 ausgebildet.
Auf der ersten Elektrode 352 sind in den Pixelbereichen
P Polymer-Elektrolumineszenzschichten 360a, 360b und 360c für Rot, Grün und Blau
ausgebildet. Genauer gesagt, beinhalten die Polymer-Elektrolumineszenzschichten 360a, 360b und 360c für Rot, Grün und Blau
Lumineszenzschichten für
Rot, Grün
bzw. Blau.
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Außerdem ist
auf den Polymer-Elektrolumineszenzschichten 360a, 360b und 360c eine
Vielzahl zweiter Elektroden 362 ausgebildet. Die ersten
und zweiten Elektroden 352 und 362 und die dazwischenliegenden
Polymer-Elektrolumineszenzschichten 360a, 360b und 360c bilden
eine PLED-Diode DEL-Strom
vom Dünnschichttransistor
T wird an die PLED-Diode DEL geliefert. Genauer gesagt, wird Strom
vom Dünnschichttransistor
T an die zweite Elektrode 362 geliefert.
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Die
Polymer-Elektrolumineszenzschichten 360a, 360b und 360c werden
aus einem Polymermaterial mit hoher Wärmebeständigkeit und guter mechanischer
Härte hergestellt.
Demgemäß kann das Polymermaterial
bei einem Modell großer
Abmessungen aufgetragen werden. Außerdem wird an der Grenze zwischen
jedem der Pixelbereich P eine Anzahl von Seitenwänden 355 zwischen
jeder ersten Elektrode 352 und den Polymer-Elektrolumineszenzschichten 360a, 360b und 360c ausgebildet,
so dass diese und die zweiten Elektroden 362 automatisch
in jeden der Pi xelbereiche P unterteilt werden.
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Zu
den Seitenwänden 355 gehört eine
Anzahl erster und zweiter negativer Seitenwände 354a und 354b sowie
eine Anzahl erster und zweiter positiver Seitenwände 356a und 356b,
die mit Seiten der ersten bzw. zweiten negativen Seitenwände 354a und 354b in
Kontakt stehen. Die ersten und die zweiten negativen Seitenwände 354a und 354b verfügen über umgekehrte
Trapezform, so dass die Weite derselben allmählich vom zweiten Substrat 350 aus
zunimmt, und zwar gemessen orthogonal entlang einer Linie normal
auf dem zweiten Substrat 350, wobei sie angrenzend an dieses
am dünnsten
sind. Demgegenüber
verfügen
die ersten und die zweiten positiven Seitenwände 354a und 354b über solche
Trapezform, dass die Weite derselben ausgehend vom zweiten Substrat 350,
gemessen orthogonal zu einer Linie normal auf diesem, allmählich abnimmt,
wobei sie angrenzend an das zweite Substrat 350 am dicksten sind.
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Demgemäß bilden
die Außenseiten
der ersten und der zweiten negativen Seitenwände 354a und 354b einen
Winkel unter ungefähr
90° zum
zweiten Substrat 350. Die ersten und die zweiten negativen
Seitenwände 354a und 354b befinden
sich zwischen den ersten und zweiten positiven Seitenwänden 356a und 356b an
der Grenze zwischen Pixelbereichen P. Seiten der ersten und der
zweiten positiven Seitenwände 356a und 356b bilden
einen Winkel über
ungefähr
90° zum
zweiten Substrat 350. Die ersten und die zweiten positiven
Seitenwände 356a und 356b sind
zwischen den Polymer-Elektrolumineszenzschichten 360a, 360b und 360c angrenzend an
diese mit gleichmäßiger Tiefe
in jedem der Pixelbereiche P ausgebildet.
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Die
Verbindungselektrode 330 ist mit der zweiten Elektrode 362 verbunden.
Ströme
von den Ansteuer-Dünnschichttransistoren
TD werden über die Verbindungselektroden 330 an
die zweiten Elektroden 362 geliefert. Außerdem ist
das erste Substrat 330 mittels eines Abdichtmusters 370 am
zweiten Substrat 350 befestigt, wobei das Abdichtmuster 370 im
Umfangsbereich des ersten und des zweiten Substrats 310 und 350 ausgebildet
ist.
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Da
die Polymer-Elektrolumineszenzschichten 360a, 360b und 360c aus
einem Polymermaterial bestehen und da die Seitenwände 355 über negative und
positive Seitenwände 354a und 354b sowie 356a und 356b verfügen, zeigen
sie aufgrund der positiven Seitenwände 356a und 356b in
den Pixelbereichen P gleichmäßige Tiefe,
während
durch die negativen Seitenwände 354a und 354b mit
einem Intervall K dazwischen (10) ein
Kurzschluss zwischen benachbarten zweiten Elektroden 362 verhindert
ist. Die positiven Seitenwände 356a und 356b wirken
als Kompensationsmuster der negativen Seitenwände 354a und 354b.
Ferner kann ein hohes Öffnungsverhältnis erzielt
werden, da die organische ELD vom nach oben emittierenden Typ ist.
Da eine Arrayschicht mit einem Dünnschichttransistor
und eine organische EL-Diode auf den jeweiligen Substraten unabhängig hergestellt
werden, können
unerwünschte Effekte
aufgrund eines Herstellprozesses für die organische EL-Diode verhindert
werden, wodurch die Gesamt-Herstellausbeute verbessert wird.
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Die 5 ist
eine schematische Schnittansicht, die die Rolle einer negativen
und einer positiven Seitenwand einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung
vom Doppelplattentyp gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung zeigt. Wie es in der 15 dargestellt
ist, ist eine Vielzahl von Pixelbereichen P in einem Substrat 450 definiert,
auf dem eine erste Elektrode 352 ausgebildet ist. Erste
und zweite negative Seitenwände 454a und 454b sowie
erste und zweite positive Seitenwände 456a und 456b sind an
der Grenze der Pixelbereiche P auf der ersten Elektrode 452 ausgebildet.
Außer dem
sind die ersten und die zweiten negativen Seitenwände 454a und 454b voneinander
beabstandet, und die ersten und die zweiten positiven Seitenwände 456a und 456b stehen
mit Seiten derselben in Kontakt. Die ersten und die zweiten negativen
Seitenwände 454a und 454b verfügen über umgekehrte
Trapezform, und die Außenseiten
der ersten und der zweiten positiven Seitenwände 456a und 456b bilden
einen Winkel θ3 über ungefähr 90° zum Substrat 450.
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Wenn
das Polymermaterial verwendet wird, können die Polymer-Elektrolumineszenzschichten 460a, 460b und 460c und
die zweiten Elektroden 462a, 462b und 462c durch
jede der negativen und positiven Seitenwände 454a und 454b, 456a und 456b in
jeden der Pixelbereiche P unterteilt werden. Die negativen Seitenwände 454a und 454b sind
voneinander beabstandet, während
die ersten und die zweiten positiven Seitenwände 456a und 456b in Kontakt
mit Seiten der ersten und der zweiten positiven Seitenwände 456a und 456b auf
der ersten Elektrode 452 ausgebildet sind.
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Die 16A bis 16D sind
schematische Schnittansichten zum Veranschaulichen eines Herstellprozesses
eines organischen Elektrolumineszenzsubstrats mit einem Emissionsteil
einer PLED vom Doppelplattentyp gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung. Wie es in der 16A dargestellt
ist, wird eine erste Elektrode 352 auf einem ersten Substrat 350 mit
einem Anzeigebereich DR mit einer Vielzahl von Pixelbereichen P
hergestellt. Auf der ersten Elektrode 352 werden an Grenzen
der Pixelbereiche P erste und zweite negative Seitenwände 354a und 354b hergestellt.
Die ersten und die zweiten negativen Seitenwände 354a und 354b sind
voneinander beabstandet. Seiten der negativen Seitenwände 354a und 354b bilden
einen Winkel unter ungefähr 90° zum ersten
Substrat 350.
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Wie
es in der 16B dargestellt ist, werden auf
dem ers ten Substrat 350 erste und zweite positive Seitenwände 356a und 356b hergestellt,
die mit Seiten der ersten und der zweiten negativen Seitenwände 354a und 354b in
Kontakt stehen. Die ersten und die zweiten positiven Seitenwände 356a und 356b verfügen über Steigungen
entsprechend der umgekehrten Steigung der ersten und der zweiten negativen
Seitenwän 354a und 354b.
Seiten der ersten und der zweiten positiven Seitenwände 356a und 356b bilden
einen Winkel über
ungefähr
90° zum
ersten Substrat 350. Außerdem können die ersten negativen und
positiven Seitenwände 354a und 356a erste
Seitenwände 358a bilden,
und die zweiten negativen und positiven Seitenwände 354b und 356b können zweite
Seitenwände 358b bilden.
Die ersten und die zweiten Seitenwände 358a und 358b sind
voneinander beabstandet, und sie verfügen über Seiten mit negativen und
positiven Steigungen, die im Wesentlichen parallel verlaufen.
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Als
Erstes sei darauf hingewiesen, dass Außenseiten S1 der ersten und
zweiten Seitenwände 358a und 358b einen
Winkel θ4 über ungefähr 90° in Bezug
auf das erste Substrat 350 bilden, und dass zweitens Außenseiten
S2 der ersten und der zweiten Seitenwände 358a und 358b einen
Winkel θ5
unter ungefähr
90° zum
ersten Substrat 350 bilden. Die ersten Außenseiten
S1 liegen angrenzend an die Pixelbereiche P und die zweiten Außenseiten
S2 liegen in einem Zuwendungsabschnitt zwischen den ersten und den
zweiten Seitenwänden 358a und 358b.
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Die
ersten und die zweiten Seitenwände 358a und 358b können durch
einen Fotolithografieprozess unter Verwendung eines fotoorganischen Materials
hergestellt werden, und die Steigung kann abhängig von diesem geändert werden,
und die negativen und die positiven Seitenwände 354a und 354b, 356a und 356b können voneinander
verschiedene Formen aufweisen.
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Wie
es in der 16C dargestellt ist, werden Polymer-Elektrolumineszenzschichten 360a, 360b und 360c dadurch
auf der ersten Elektrode 352 hergestellt, dass ein Polymermaterial
aufgetragen wird, wobei durch die ersten und die zweiten Seitenwände 358a und 358b automatisch
eine Unterteilung in jeden der Pixelbereiche P erfolgt. Die Polymer-Elektrolumineszenzschichten 360a, 360b und 360c stehen mit
der ersten Seite S1 mit den ersten und den zweiten Seitenwänden 358a und 358b in
Kontakt, und sie verfügen
aufgrund der positiven Steigung der ersten und der zweiten positiven
Seitenwände 356a und 356b in
den Pixelbereichen P über
gleichmäßige Tiefe.
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Wie
es in der 16D dargestellt ist, werden in
jedem der Pixelbereiche P durch Abscheiden eines leitenden, metallischen
Materials mehrere zweite Elektroden 362a, 362b und 362c auf
den Polymer-Elektrolumineszenzschichten 360a, 360b und 360c hergestellt.
Die zweiten Elektroden 362a, 362b und 362c werden
durch die ersten und die zweiten Seitenwände 358a und 358b,
die voneinander beabstandet sind, automatisch in jeden der Pixelbereiche P
unterteilt.
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Die
zweiten Außenseiten
S2 der ersten und der zweiten Seitenwände 358a und 358b bilden
einen Winkel unter ungefähr
90° zum
ersten Substrat 350. Das leitende, metallische Material
kann durch das Intervall K zwischen den ersten und den zweiten Seitenwänden 358a und 358b unterteilt
werden, so dass die zweiten Elektroden 362a, 362b und 362c ohne
zusätzlichen
Prozess automatisch in jeden der Pixelbereiche P unterteilt werden
können.
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Wenn
ein Polymermaterial verwendet wird, können die Polymer-Elektrolumineszenzschichten 360a, 360b und 360c und
die zweiten Elektroden 362a, 362b und 362c durch
die ersten und die zweiten Seitenwände 358a und 358b in
jeden der Pixelbe reiche P unterteilt werden. Zu den ersten und den zweiten
Seitenwänden 358a und 358b gehören die ersten
und zweiten positiven Seitenwände 356a und 356b sowie
die ersten und zweiten negativen Seitenwände 354a und 354b.
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Die 17A und 17B sind
schematische Schnittansichten zum Veranschaulichen eines Herstellprozesses
eines organischen Elektrolumineszenzsubstrats mit Emissionsteil
einer PLED vom Doppelplattentyp gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung. Wie es in der 17A dargestellt
ist, werden auf dem zweiten Substrat 310 Dünnschichttransistoren
T hergestellt. Jeder der Dünnschichttransistoren
verfügt über eine
Halbleiterschicht 312, eine Gateelektrode 314 sowie
eine Source- und eine Drainelektrode 316 und 318.
Obwohl die in der 17A dargestellten Dünnschichttransistoren
T vom Typ mit obenliegendem Gate sind, können sie vom Typ mit untenliegendem
Gate sein. Außerdem
kann die halbleitende Schicht 312 aus amorphem und polykristallinem
Silicium ausgewählt
werden.
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Obwohl
es in der 17A nicht dargestellt ist, gehören zu den
Dünnschichttransistoren
T ein Schalt-Dünnschichttransistor
und ein Ansteuer-Dünnschichttransistor,
die in jedem Pixelbereich ausgebildet sind. Auf dem zweiten Substrat 310 sind auch
eine Gateleitung, eine dieselbe schneidende Datenleitung und eine
Spannungsleitung hergestellt. Außerdem liegt der Schalt-Dünnschichttransistor
benachbart zu einer Schnittstelle zwischen den Gate- und den Datenleitungen.
Außerdem
wirkt der in der 17B dargestellte Dünnschichttransistor
T als Ansteuer-Dünnschichttransistor.
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Wie
es in der 17B dargestellt ist, wird auf
dem zweiten Substrat 310 mit den Dünnschichttransistoren T eine
Passivierungsschicht 320 hergestellt. Auf der Passivierungsschicht 320 wird
eine Vielzahl von Verbindungselektroden 330 aus einem leitenden,
metallischen Material hergestellt. Ge nauer gesagt, werden die Verbindungselektroden 330 mit den
Drainelektroden 318 verbunden. Obwohl es in der 17B nicht dargestellt ist, wird, nachdem die Prozesse
des Herstellens des ersten und des zweiten Substrats abgeschlossen
sind, auf einem derselben in einem Umfangsbereich des Anzeigebereichs ein
Abdichtmuster hergestellt. Als Nächstes
werden das erste und das zweite Substrat durch das Abdichtmuster
aneinander befestigt, und sie werden durch eine Verbindungselektrode 330 miteinander
verbunden. Indessen können
die ersten und die zweiten Seitenwände 358a und 358b ( 16D) gemäß der Erfindung
bei einer OELD mit einer organischen Elektrolumineszenzdiode und
einer Arrayelementschicht auf demselben Substrat hergestellt werden.
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Die
organische Elektrolumineszenzdisplay-Vorrichtung (ELD) und das Verfahren
zur Herstellung derselben gemäß der Erfindung
führen
zu speziellen Vorteilen. Erstens kann ein hohes Öffnungsverhältnis erzielt werden, da die
organische ELD vom nach oben emittierenden Typ ist. Zweitens können, da
die Arrayschicht mit einem Dünnschichttransistor
und eine organische EL-Diode unabhängig voneinander auf jeweiligen
Substraten hergestellt werden, unerwünschte Effekte aufgrund eines
Herstellprozesses für
die organische EL-Diode verhindert werden, wodurch die Gesamt-Herstellausbeute verbessert
wird. Drittens kann die zweite Elektrode unabhängig hergestellt werden, und
es kann für
jeden der Pixelbereiche ein Kurzschluss zu benachbarten Pixelbereichen
verhindert werden, da die Seitenwände über einen Intervallbereich
zwischen benachbarten Seitenwänden
verfügen
und da sie im Querschnitt Umkehrformen zeigen. Ferner ist kein Maskierungsschritt
erforderlich, wodurch die Herstellausbeute verbessert wird. Viertens
können
die Polymer-Elektrolumineszenzschichten über gleichmäßige Tiefe verfügen, und
die zweiten Elektroden können
durch die Seitenwände,
zu denen negative Seitenwände
mit negativer Steigung und positive Seitenwände mit positiver Steigung
gehören,
in jedem der Pixelbereiche unterteilt werden, wodurch die Herstellkosten
und die Bearbeitungszeit verringert werden und eine OELD mit verbesserten
Eigenschaften geschaffen wird.
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Der
Fachmann erkennt, dass an der organischen Elektrolumineszenzvorrichtung
und am Herstellverfahren für
diese gemäß der Erfindung
verschiedene Modifizierungen und Variationen vorgenommen werden
können,
ohne vom Grundgedanken oder Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
So soll die Erfindung die Modifizierungen und Variationen derselben
abdecken, vorausgesetzt, dass sie in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente
gelangen.