JP2005135911A - 平板表示装置及びこの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 平板表示装置及びこの製造方法を提供する。
【解決手段】 基板上部に配置される第１及び第２電極層、そして前記第１及び第２電極層間に配置されて発光層を備える発光部により形成される複数の画素領域と、前記画素領域間の少なくとも一部に、少なくとも１層以上に形成されるバリヤとを備え、前記バリヤの少なくとも一部の一面上には凹溝部が形成されることを特徴とする平板表示装置及びこれを製造する方法である。これにより、例えば基板の特別の長所は、顕著に低い高さを有するバリヤが効果的な過流防止区として適用されうるという点であるが、過流バリヤに（その外郭の角だけではなく、可能に適用される過流貯蔵所から起因する角）第２電極層、例えば陰極層を後続的に蒸着する間に過流バリヤによる陰極層分離を避けて陰極層の電気抵抗を低くすることにより、本発明によるディスプレイ素子の入力電力を低減させられる。
【選択図】図９

Description

本発明は平板表示装置に係り、さらに詳細にはインクジェットプリント工程時に発生可能な隣接画素領域へのインク過流を防止するバリヤを画素領域間に備える平板表示装置及びこの製造方法に関する。

インクジェットプリント工程は、発光半導体高分子（Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｓｅｍｉ−ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ：ＬＥＰｓ）に基づいた総天然色ディスプレイを製造するのに最も重要な構造化工程のうち一つである。本件の場合、適切な基板上に対応高分子溶液の少量液滴が蒸着される。インクジェットプリント工程は基板上にＤＮＡセンサまたはカラーフィルタを蒸着するような他の技術分野でも使われる。

かかるあらゆる適用例には、蒸着されて初めて物質（インク）を前記にて明記したような活性表面上に正確に位置選定することが要求される。インクジェットプリント技法はかかる要求を満足させる技法として知られている。インクジェットプリントの場合、蒸着される活性物質を補助物質に溶解させてインクを生成する。その後、例えば圧電または「バブルジェット（登録商標）」方式を介し、コーティングされる基板上に少量の液滴状でインクを蒸着させる。基板上での液滴の正確な位置決めは、他のものの中でも基板に対するインクジェットヘッドの機械的位置決めを介して実行される。補助物質の蒸発後、活性物質が基板の活性表面上に膜（フィルム、または層）を形成する。

プリント工程間に発生する最も頻繁な欠陥のうち一つは活性物質の液滴が基板の近隣表面に外れ出すことである。有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅｓ：ＯＬＥＤ）に基づいたディスプレイ素子の適用例の場合、赤、緑、青の発光領域は相互間にすぐに隣接して配列されるために、液滴が近隣表面に外れ出すということは色が混合するということを意味する。

ＯＬＥＤディスプレイ素子はさる８０年台後半以来知られている。これは高分子ＯＬＥＤ（Ｐｏｌｙｍｅｒ ＯＬＥＤ：ＰＬＥＤ）と低分子ＯＬＥＤ（ｌｏｗ−Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ＯＬＥＤ、ＳＭ−ＯＬＥＤ）とに区分される。特許文献１には基本形態としてのＰＬＥＤディスプレイ素子構造が記述されている。特許文献２、特許文献３にはＳＭ−ＯＬＥＤの原理構造が記述されているが、ここでは発光及び電子輸送物質としてのａｌｑ３（トリス−（５−クロロ−８−ヒドロキシ−キノリネート）−アルミニウム）が記述されている。

ＯＬＥＤ構造素子がよって立つ基本原理は電界発光（ＥＬ：ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）である。適切なコンタクトを介し、電子及び正孔が半導体物質に注入される。光はかかる電荷キャリアの再結合により発生する。

圧電インクジェットプリント技法は高分子ＯＬＥＤに基づいた総天然色ディスプレイの製造において最も重要な構造的技法のうち一つである。ここで、適切な基板の活性表面上に、活性物質（正孔輸送または発光物質）を含む溶液の少量液滴が蒸着される。例えば、近年携帯電話に使われる高解像度ディスプレイ素子についてのかかる活性表面（単一画素）の寸法は４０μｍ×１８０μｍの範囲内にある。

従来技術によるインクジェットヘッドは直径３０μｍのインク液滴を生成できる。その結果、液滴径はコーティングされる画素と同じ大きさ範囲内にあるようになる。液滴の過流を防止するために、基板表面は適切な手段によって形成される。

概して、２種の方法による。

第一に、領域に異なる表面張力（表面エネルギー）でインクに対して異なるカバーリング特性を発生させる方式で基板表面を生成するものである。第二に、液滴の過流を防止するように設計された幾何的（機械的）バリヤを使用するものである。

特許文献４には根本解決策のうち一つが記述されている。基板表面の形成物質を適切に選択することにより、表面張力の差を生成する。プリントされたインクは大きい表面張力を有する領域にだけ移動できる一方、小さい表面張力を有する領域はバリヤとして作用する。均一な層厚さを有するフィルムを得るために、ＯＬＥＤの画素表面の周囲を越えては大きい表面張力を有するように設定することがさらに有利である。形成されたフィルムは周囲領域までは均質であるが、層厚さは活性領域の外側のバリヤ近くで顕著に薄くなる。要求される表面張力の差は数多くの多様な方式で達成される。該特許文献４には二層構造の表面が記述されている。プラズマの適切な表面処理を介し、上部層には小さい表面張力が提供されうる一方、その化学的性質に基づいた下部層は同じ処理で大きい表面張力を受け入れる。典型的な方式として、下部層は酸化／窒化シリコンのような無機材料で製造される。

この場合、無機層は大きい表面張力を有する周囲領域として作用してインクジェットプリント工程で均質高分子フィルムの蒸着を容易にする。

しかし、かかる層の蒸着及び構造化は半導体産業で一般的に使われる工程を要求する。層蒸着のため、スパッタリング工程及びプラズマ強化化学気相蒸着（ＰＥＣＶＤ）のような気相工程が選択されうる。かかる工程は長いパルス時間を要求し、その上費用集約的なので、かかる工程を介してＯＬＥＤ技法で得た費用節減効果が半減される。さらに、第２層は表面トポグラフィ形成を含むが、例えば小さい表面張力を有する領域（ここで、「セパレータ」とする）は基板表面から有限高さに区画される。高さプロファイルの結果として、蒸着された高分子フィルムは所望しない厚さのプロファイルを形成しうるが、ここでプロファイルはセパレータから周囲領域に上昇曲線を描く。寸法により、かかる上昇曲線は画素まで上昇しうる。

該特許文献４に記載の発明の他の短所は、インク貯蔵所が別途に過流防護口として使われるという点である。かかるインク貯蔵所は、（インク）液滴の十分な一部量を蓄積するために、一定の体積を備えなければならない。数百ｎｍの必要深さは、後続的に蒸着される陰極層が曲がりうるエッジを作る。これは入力電力を増加させたり、または指示素子の誤りを発生させることもある。

かかるインク貯蔵所の構造化には時間がかかり、他の工程段階との併合結果によって技術的難点が大きくなる。

特許文献５には、フォトレジストで事前処理された基板表面の化学的処理が記述されている。これによれば、フォトレジストはマスクを介して露光されて現像される。かかる方式で生成された構造で、フォトレジスト具備領域は小さい表面張力を有する一方、フォトレジストのない領域は高い表面張力を有する。フォトレジスト構造のフランク（角：Ｆｌａｎｋｅｎ（ドイツ語））は平均表面張力を示し、これによってフランクは表面張力の一定の段階への突然の転移を避けられる。しかし、それらが自由に選択可能な表面張力を有する境界領域と幾何とを示すものではない。これは、平均表面張力を有する領域にわたってインクジェットプリント工程の空間溶解容量が減少する限り短所になる。他の短所は、ただ１つのそして同じフォトレジストだけ使われうるという点である。従って、多様な物質を適用して表面張力の差を生成できないので、適用性が制限される。その上、記述された化学処理は長い製造時間の原因となって製造時間がかなりかかる。

特許文献６には２段階の表面処理が記述される。まず、全体表面に小さい表面張力が提供される。表面の選択された部分を短波長光線で後続処理した結果、かかる領域での表面張力が再度上昇する。しかし、獲得可能な表面張力の差は制限されるだけではなく要求される露光時間により、これは大量生産に適さない。

液滴の過流を防止するための第二の方法として、幾何学的（機械的）バリヤがある。

特許文献７には隣接した２つの画素間に配置されるフォトレジスト構造の使用が記述される。かかるフォトレジストストライプは２μｍより大きい高さ（＞２μｍ）を有してインク液滴に対し物理的バリヤとして作用し、結果的に過流を防止する。かかるフォトレジスト構造の生産は特許文献８に記述される。かかる場合、互いに平行に配列された２つのフォトレジスト構造（いわゆる、「バンク」）はチャンネルを形成するが、その中心には以後に同じ色（赤、緑または青）に発光する画素があるようになる。かかるチャンネルに適切なインクがプリントされて活性物質を有する画素層が具現されると同時に、チャンネル外側に配置される画素への過流をフォトレジスト構造が防止する。バンクの高さは０．５×（画素の幅／液滴径）より大きい。さらに、高さはインクジェットプリント方法を介して蒸着された活性物質のフィルム厚さよりはるかに大きい。バンクの微細構造化はバンクに円形、楕円形または三角形のノッチインデンテーション（ｎｏｔｃｈ ｉｎｄｅｎｔａｔｉｏｎｓ）を適用することによって得られるが、ここでかかるインデンテーションは過流貯蔵所の役割を担当する。しかし、その短所はバンクの高さが後続段階での金属蒸着の品質減少を誘発するという点である。かかる金属蒸着で、ＯＬＥＤ構造素子の陰極は熱蒸着またはスパッタリングによって形成される。フォトレジスト構造の形状及び高さに基づき、中断が生じるか、または少なくとも金属フィルムは、特に「バンク」側壁にさらに薄く蒸着される。これは電気抵抗を増大させてディスプレイ素子の入力電力に好ましくない影響を及ぼす。
ＷＯ ００／７６００８Ａ１（ＣＤＴ） ＵＳ ４，５３９，５０７（イーストマンコダック社）明細書 ＵＳ ４，８８５、２１１（イーストマンコダック社）明細書 ＥＰ ０９８９７７８ Ａ１（セイコーエプソン） ＪＰ ０９２０３８０３公報 ＪＰ ０９２３０１２９公報 ＵＳ ６，３８８，３７７ Ｂ１明細書 ＥＰ ０９９６３１４ Ａ１

本発明は従来技術よりはるかに小さい高さプロファイルを有する基板表面を備え、隣接貯蔵所へのインク液滴の過流を効果的に防止するバリヤを備える平板表示装置及びこれを製造する方法を提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、基板表面を構造化するにあたって有機物質だけを使用する平板表示装置及びこの製造方法を提供することである。また、事前設定された品質仕様を有する基板は従来技術による公知された基板よりさらに低廉に製作される平板表示装置及びこの製造方法を提供することである。

前記目的は前提部の特徴と、請求項１（物質請求項）の特徴部の特徴と、請求項１８（方法請求項）の特徴部の特徴とを介して達成される。本発明の意図された具現例は従属項に含まれる。

本発明の一面によれば、基板上部に配置される第１及び第２電極層、そして前記第１及び第２電極層間に配置されて発光層を備える発光部により形成される複数の画素領域と、前記画素領域間の少なくとも一部に、少なくとも１層以上に形成されるバリヤを備え、前記バリヤの少なくとも一部の一面上には凹溝部が形成されることを特徴とする平板表示装置を提供する。

本発明の他の一面によれば、前記凹溝部はストライプ状であることを特徴とする平板表示装置を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、前記ストライプ状の凹溝部が形成されたバリヤを挟んだ隣接画素領域には異なる発光層が備わることを特徴とする平板表示装置を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、前記凹溝部はメッシュタイプであることを特徴とする平板表示装置を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、前記凹溝部が形成されたバリヤは一つ以上の画素領域を覆い包むことを特徴とする平板表示装置を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、同一メッシュ凹溝部により覆い包まれた一つ以上の画素領域は同一色相を発光する発光層を備えることを特徴とする平板表示装置を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、前記バリヤはフォトレジストから形成されることを特徴とする平板表示装置を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、前記フォトレジストはノボラックベーシス、アクリリックラッカ、エポキシラッカ及びポリイミドラッカより構成されるグループより選択される一つ以上のフォトレジストであることを特徴とするインクジェットプリント用基板を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、前記バリヤは１μｍより低いことを特徴とする平板表示装置を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、前記凹溝部は０．１μｍより浅いことを特徴とする平板表示装置を提供する。このような平板表示装置は、インクジェットプリント工程で使われる、普通２０μｍより大径を有するインク液滴の隣接画素領域への過流を効果的を防止できる。従来技術によるバリヤが、本発明による凹溝部が形成されたバリヤのような効果を発揮するためには、その高さが少なくても４μｍであることが要求になる一方、本発明による平板表示装置のバリヤは約１μｍの高さを備えればよい。このように本発明による小さい高さを有するバリヤ（セパレータ）により、上部に第２電極層を形成する場合、電極層の中断またはバリヤの側壁に薄く形成されることを防止したり、かなり軽減させる。これは窮極的に平板表示装置の電力入力を軽減させることによってさらに効率的な作動を可能にする。

本発明のさらに他の一面によれば、前記発光部は前記第１電極層と発光層間及び前記発光層と第２電極層間のうち少なくとも１ヵ所に電荷輸送層をさらに備えることを特徴とする平板表示装置を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、前記凹溝部が形成されたバリヤは隣接画素間の中央に配置されることを特徴とする平板表示装置を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、前記凹溝部は前記バリヤの一面上の中央に配置されることを特徴とする平板表示装置を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、前記基板はガラス、合成物質及びシリコンのうち一つ以上を含むことを特徴とする平板表示装置を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、前記バリヤは第１及び第２バリヤ層より構成され、前記第１電極層に隣接した第１バリヤ層は前記画素領域を画定し、前記凹溝部は第２バリヤ層に形成されることを特徴とする平板表示装置を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、前記第２バリヤ層はフォトレジストより形成されることを特徴とする平板表示装置を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、前記フォトレジストはノボラックベーシス、アクリリックラッカ、エポキシラッカ及びポリイミドラッカより構成されるグループから選択される一つ以上のフォトレジストであることを特徴とする平板表示装置を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、基板上部に配置される第１及び第２電極層、発光層を備えて前記第１及び第２電極層間に配置される発光部により形成される複数の画素領域と、前記画素領域間の少なくとも一部に形成され、少なくとも１層以上のバリヤとを備える平板表示装置を製造する方法において、前記バリヤの少なくとも一部の一面上に凹溝部を形成する段階をさらに備えることを特徴とする平板表示装置の製造方法を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、前記凹溝部を形成する段階は、上部に前記第１電極層が配置された基板を提供する段階と、前記第１電極層によって形成される画素領域間にバリヤを形成する段階と、前記バリヤの少なくとも一部を除外した全面にフォトレジストを形成する段階と、フォトレジストが形成にならていない領域をプラズマエッチングする段階と、前記フォトレジストを除去する段階とを備えることを特徴とする平板表示装置の製造方法を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、前記プラズマエッチング段階はエッチェントとして１：４のＣＦ_４／Ｏ_２ガス混合体を使用することを特徴とする平板表示装置の製造方法を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、前記フォトレジストを除去する段階はアセトンを介して実行されることを特徴とする平板表示装置の製造方法を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、前記フォトレジスト層構造としてノボラックベーシスのフォトレジストを使用することを特徴とする平板表示装置の製造方法を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、前記バリヤを形成する段階は単層バリヤを形成する段階であることを特徴とする平板表示装置を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、前記バリヤとしてノボラックベーシスのフォトレジストを使用することを特徴とする平板表示装置の製造方法を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、前記バリヤを形成する段階は、前記第１電極層間に形成される第１バリヤを形成する段階と、前記第１バリヤの一面上に配置されて前記凹溝部が形成される第２バリヤを形成する段階とからなることを特徴とする平板表示装置の製造方法を提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、基板上部に配置される第１及び第２電極層、発光層を備えて前記第１及び第２電極層間に配置される発光部により形成される複数の画素領域と、前記画素領域間の少なくとも一部に形成されるバリヤを備える平板表示装置とを製造する方法において、上部に前記第１電極層が配置された基板を提供する段階と、前記第１電極層によって形成される画素領域間にバリヤを形成する段階と、前記バリヤの少なくとも一部と前記画素領域にフォトレジストを形成する段階と、プラズマエッチングを介し、フォトレジストが形成されていない前記バリヤの少なくとも一部に凹溝部を形成する段階と、前記フォトレジストを除去する段階を備えることを特徴とする平板表示装置の製造方法とを提供する。

本発明のさらに他の一面によれば、基板上部に配置される第１及び第２電極層、発光層を備えて前記第１及び第２電極層間に配置される発光部により形成される複数の画素領域と、前記画素領域間の少なくとも一部に形成され、少なくとも１層以上より構成されるバリヤとを備える平板表示装置を製造する方法において、上部に前記第１電極層が配置された基板を提供する段階と、前記第１電極層によって形成される画素領域間に第１バリヤを形成する段階と、前記第１バリヤの一面に第２バリヤをを形成する段階と、前記第２バリヤの一部だけを露出させるが、前記基板上部全面をフォトレジストで塗布する段階と、プラズマエッチングを介し、フォトレジストで塗布されていない前記第２バリヤの少なくとも一部に凹溝部を形成する段階と、前記フォトレジストを除去する段階とを備えることを特徴とする平板表示装置の製造方法を提供する。

本発明による基板の特別の長所は、顕著に低い高さを有するバリヤが効果的な過流防止区として適用されうるという点であるが、過流バリヤに（その外郭の角だけではなく、可能に適用される過流貯蔵所から起因する角）第２電極層、例えば陰極層を後続的に蒸着する間に過流バリヤによる陰極層分離を避けて陰極層の電気抵抗を低くすることにより、本発明によるディスプレイ素子の入力電力を低減させられる。

本発明によれば、異なる表面エネルギーを有する領域を生成するための工程段階が回避され、結果的に生産費用がかなり節減されるという長所を備える。他の長所は本発明による基板に基づいたＯＬＥＤ構造素子に対して光生成を直接提供しない物質の量が減少するという点である。

また、フォトレジストがＯＬＥＤ構造要素の使用期間に脱気されるということと、脱気産物がＯＬＥＤディスプレイ要素の使用年限を短縮させるということは知られている。従来技術と比較されるバリヤ高さ（プロファイル高さ）がかなり減少される結果、フォトレジストの配置体積が減少し、これによって脱気産物の量が減少される。従って、本発明による基板に基づいたＯＬＥＤ構造要素の使用年限が延びうる。また、バリヤの絶対高さもさらに小さいために、バリヤ構造による陰極分離を回避するか、または減少させられる。これは（ＯＬＥＤ構造要素の生産の間後続工程段階で蒸着される）陰極フィルムをさらに均一に形成し、結果的にかなり低い陰極抵抗をもたらしてディスプレイ要素のエネルギー均衡に肯定的な影響を及ぼす。

以下、添付された図面を参照しつつ本発明の実施例を詳細に説明する。

図１ないし図９は本発明の一実施例による平板表示装置、特にＰＭ（受動マトリックス）表示装置及びこの製造過程が図示されており、図１は一面上に第１電極層２が配置された基板１の平面図を図示する。本実施例で、第１電極層２は正極層より形成されているが、これに限定されるものではない。また、正極としての第１電極層２は多様な材料より形成されうるが、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）のような透明電極より形成されることが望ましい。第１電極層２は今後第１電極層２の上部に配置される、発光層を備える発光部及び第２電極層と共に光を放出する画素領域を形成する。

図１で、本発明の一実施例による基板１は厚さが約１．１μｍであるボロシリケートガラスであるが、これに限定されずに、例えばガラス、合成物質及びシリコンのうち一つ以上を含むこともある。

基板１上には第１電極層２が形成されるが、図１で第１電極層２は約１００μｍの厚さに個別的なストライプ状より形成された。図１及び図２に図示されたように、第１電極層２のそれぞれのストライプは、幅が７０μｍ、ストライプ間の間隔８は１０μｍになるようにエッチングのような公知された方法を介して構造化される。

次に、図３及び図４に図示されたように、バリヤ３が、基板１の上部に第１電極層２が形成する画素領域の間に形成される。すなわち、ストライプ状の第１電極層２と平行するように形成されたバリヤ３も、ストライプ状に第１電極層２が形成する画素領域間に形成される。バリヤ３としてフォトレジスト、例えばノボラックベーシス、Ｍｅｓｓｒｓ ＪＳＲ（日本合成ゴム（株））のＪＥＭ ７５０のフォトレジストを使用することもできるが、これに限定されるものではない。バリヤ３としてフォトレジストを使用する場合、まずフォトレジストをスピンコーティングにより５００mmの厚さで塗布した後、適切なフォトマスクを使用して塗布されたフォトレジストを露光及び現像し、その後約２００℃の温度で約１時間後続熱処理することもある。バリヤ３は少なくとも一部が第１電極層２の一部と重畳しつつ、第１電極層２のストライプの長さに対応し、約２５μｍの幅と約０．３５μｍの高さとを有するように構造化させる。バリヤ３は隣接した第１電極層３の電極間の真ん中に位置することが望ましい。バリヤ３によって覆い包まれるチャンネルはその後インクジェットプリント工程でインクが塗布される、画素領域としてのインク貯蔵所７を形成する。その後、第１電極層２の上部の画素領域には発光部が形成されるが、バリヤ３の両側画素領域を構成する発光部は相異なる色を発光する発光層を備えることが望ましい。

バリヤ３が形成された後、図５及び図６に図示されたように、フォトレジスト層構造４（Ｍｅｓｓｒｓ ＣｌａｒｉａｎｔのＡＬ ６６１２）が標準技術を介して蒸着されるが、フォトレジスト層構造４は７μｍの幅を有する、バリヤの縦方向軸に沿って対称的に配置される特定表面を除いて全体基板が覆われる方式で構造化される。図５及び図６に概略的に図示されたように、フォトレジスト層構造４の厚さは１μｍであることが望ましい。

図７に図示されたように、次の工程段階でフォトレジスト構造４によって覆われていない特定表面は、３００Ｗのプラズマ電力で１：４のＣＦ_４／Ｏ_２ガスの混合剤を使用してプラズマエッチングを介して１０分間エッチングされる。図７に図示されたように、かかる方式で３０ｎｍの深くを有する凹溝部６がバリヤ３の上部側に形成される。保護フォトレジスト層構造４により、凹溝部６はフォトレジスト層構造４によって覆われていないバリヤ３の領域にだけ生成される。凹溝部６はバリヤ３の中央に形成されることが望ましい。

凹溝部６が形成された後、図８及び図９に図示されたような他の工程段階で、フォトレジスト層構造４が除去される。フォトレジスト層構造４を除去する段階は超音波ベースでアセトンにより１分内に基板から完全に除去する段階であることが望ましい。

凹溝部６が形成された後、図１０及び図１１に図示されたように、画素領域としてのインク貯蔵所７には発光層を含む発光部９が配置され、それら上部に第２電極層１０が形成されうるが、図１０及び図１１に図示された平面図のように陰極層としての第２電極層１０はストライプ状でありうる。従って、画素領域は第１電極層１と第２電極層１０とが交差する部分であり、発光層を有する発光部を備え、バリヤ３によって限定されうる。

図９に図示されたように、本発明の一実施例による凹溝部６はストライプ状より形成されるが、凹溝部６が備わった同じバリヤ３により形成される同一チャンネル内に配置される画素領域は同一色の発光層を備えることが望ましい。

本発明の他の一実施例として、図１２及び図１３にはＡＭ（能動マトリックス）電界発光装置が図示されている。図１３は、図１２で線Ｆ−Ｆに沿って切り取った断面を図示する。基板１と第１電極層２間には駆動層１１（図１３）がさらに備わることもある。駆動層１１は図１３の小円を拡大した図面でのように構成されることもある。すなわち、基板１の一面上に配置されたバッファ層１１が配置され、バッファ層１１の一面上に半導体活性層１１１とゲート電極１１３とが形成されるが、半導体活性層１１１とゲート電極１１３間には電気的絶縁のためのゲート絶縁層１１２が配置され、ゲート電極１１３の電気的信号いかんによって半導体活性層１１１の活性化が決定される。ゲート電極１１３上部には、例えばＳｉＯ_２またはＳｉＮ_ｘより構成される中間層が形成され、その上にはソース及びドレーン電極１１５ａ，１１５ｂが形成される。ソース及びドレーン電極１１５ａ，１１５ｂ上部には下部の構造物を保護するか、または平坦化させるためのパッシベーション層及び／または平坦化層１１７が形成される。パッシベーション層及び／または平坦化層１１７の上部には第１電極層２が形成されるが、第１電極層２はパッシベーション層及び／または平坦化層１１７に形成されたビアホール１１８を介してドレーン電極１１５ｂと電気的に疎通される。図面ではトップゲート構造のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ−Ｆｉｌｍ−Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を備える駆動層１１が図示されたが、これは説明のための一例であってこれに限定されるものではない。

その後に配置される電界発光部及び第２電極層と共に画素領域を形成する第１電極層２が基板１の上部に形成された後、画素領域間にはバリヤ３’が形成される。バリヤ３’は画素画定層としての役割を担当し、それぞれの画素領域間にメッシュタイプより形成される。

バリヤ３’が形成された後には、前記の実施例と同じ方式、すなわちバリヤ３’の特定領域だけを除いて全面にフォトレジストを形成する（図５及び図６参照）。フォトレジストを形成した後には、プラズマエッチングを介して凹溝部６’を形成する（図７の参照番号６参照）。プラズマエッチング段階は、約３００Ｗのプラズマ電力で１：４のＣＦ_４／Ｏ_２エッチェントを使用して１０分ほど実施することが望ましい。事前設定された形状の凹溝部６’を形成した後には、フォトレジストを除去するが、超音波ベースでアセトンを介して１分内に除去することが望ましい。前記のエッチング段階とフォトレジスト除去段階とは一例に過ぎず、これに限定されるものではない。

また、凹溝部６’が形成された後、インク貯蔵所での画素領域には発光層を含む電界発光部が形成され、その上部には陰極としての第２電極層が配置されるが、電界発光部は第１電極層と発光層間及び／または発光層と第２電極層間に電荷輸送層（正孔輸送層及び／または電子輸送層）をさらに備えることもある。

図１２で、凹溝部６’はストライプ状より構成されるが、同じ凹溝部６’間に配置された画素領域は同一色を発光する発光層を備えることが望ましい。凹溝部６’は図１２に図示されたようなストライプ状以外に、多様な形態をなしうる。例えば、凹溝部６’はメッシュタイプをなすこともある。すなわち、図１４に図示されたように、画素領域間に配置されたバリヤ３’のあらゆる領域に凹溝部６’が形成され、凹溝部６’があらゆる画素領域を覆い包むように形成されることもある。さらに他の形態として、図１５に図示されたように、凹溝部６’が２以上の画素領域を含むように画定されることもある。このようなバリヤ３’の一面上に形成された凹溝部６’がメッシュタイプをなす場合、同一メッシュ内の画素領域は同一色を発光する発光層を備えることが望ましい。

一方、図９に図示された実施例で言及されているように、バリヤ３’も約１μｍより小さい高さを有し、凹溝部６’も約０．１μｍより小さい深さを有するように形成されることが望ましい。また、バリヤ３’も隣接画素領域の中央に配置されることが望ましく、凹溝部６’もバリヤ３’一面の中央に配置されることが望ましい。

本発明のさらに他の一実施例として、図１３でのようにバリヤ３’が単一層より形成される場合とは異なり、バリヤ３’ａ，３’ｂは二重層より具現されることもある。すなわち、図１６及び図１７に図示されたように、基板１の上部に第１電極層２が形成された後、第１電極層２によって形成される画素領域の間に第１バリヤ３’ａが形成された後、第１バリヤ３’ａの上部に別の第２バリヤ３’ｂが形成されうる。第１及び第２バリヤ３’ａ，３’ｂは画素領域間の中央に配置されることが望ましい。

インク貯蔵所での画素領域に発光部が形成される場合、過流を防止するための凹溝部６’ｂは第２バリヤ３’ｂの一面上部に形成されるが、凹溝部６’ｂは第２バリヤ３’ｂの中央に配置されることが望ましい。一方、第１バリヤ３ａ’は画素領域を画定するためにそれぞれの画素領域を覆い包むメッシュタイプより形成されるが、第２バリヤ３’ｂは図１６のストライプ状に限定されるものではなく、メッシュタイプなどの多様な形態より構成されることもある。また、第２バリヤ３’ｂの一面上に形成される凹溝部６’ｂもストライプ状より形成されるか、またはメッシュタイプより形成されうる。前記の実施例でのように、凹溝部６’ｂがストライプ状より形成される場合、ストライプ状の同じ凹溝部６’間に配置された画素領域は同一色の発光層を備えることが望ましい。また、凹溝部６’ｂがメッシュタイプより形成される場合、同一メッシュ内の画素領域は同一色を発光する発光層を備えることが望ましい。

一方、図９に図示された実施例で言及されたように、二重層のバリヤ３’ａ，３’ｂも総高さが約１μｍより小さいことが望ましく、凹溝部６’ｂも約０．１μｍより浅く形成されることが望ましい。

本発明の基本思想は、表示装置に限定されず、多様な技術分野に適用可能である。例えば、インクを有機電界発光ディスプレイ装置に使用する高分子物質のような蒸着される物質を含有する溶液以外に、ＤＮＡセンサまたはカラーフィルタに使われるインクに代替するならば、それら技術分野においても本技術思想の範囲内に含まれるであろう。

本発明は図面に図示された一実施例を参考に記述されたが、これは例示的なものに過ぎず、本技術分野で当業者ならばこれから多様な変形及び均等な他の実施例が可能であるという点が理解されるであろう。従って、本発明の保護範囲は特許請求範囲の技術的思想により決まるものである。

本発明による基板の特別な長所は、かなり小さい高さプロファイルを有するバリヤが過流を効果的に保護できるという点である。かかる方式で、特に（過流保護を達成するために）異なる表面エネルギーを有する領域を生成するための工程段階が回避され、結果的に生産費用がかなり節減されるという長所を備える。さらに、他の長所は本発明による基板に基づいたＯＬＥＤ構造素子について光生成を直接提供しない物質の量が減少されるという点である。フォトレジストがＯＬＥＤ構造要素の使用期間に脱気されるということと、脱気産物がＯＬＥＤディスプレイ要素の使用年限を減少させるということとは公知である。従来技術と比較されるバリヤ高さ（プロファイル高さ）がかなり減少される結果、フォトレジストの配置体積が縮まり、これによって脱気産物の量が減少する。従って、本発明による基板に基づいたＯＬＥＤ構造要素の使用年限が延びうる。また、バリヤの絶対高さもさらに小さいために、バリヤ構造による陰極分離を回避するか、または減少させらる。これは（ＯＬＥＤ構造要素の生産間の後続工程段階で蒸着される）陰極フィルムをさらに均一に形成し、結果的にかなり低い陰極抵抗を招いてディスプレイ要素のエネルギー均衡に肯定的な影響を及ぼす。よって、本発明の平板表示装置及びこの製造方法は、ＬＥＰｓに基づいた総天然色ディスプレイ製造に効果的に適用可能である。

本発明の一実施例による、ＰＭ駆動平板表示装置を製造する過程を示す概略図である。 本発明の一実施例による、ＰＭ駆動平板表示装置を製造する過程を示す概略図である。 本発明の一実施例による、ＰＭ駆動平板表示装置を製造する過程を示す概略図である。 本発明の一実施例による、ＰＭ駆動平板表示装置を製造する過程を示す概略図である。 本発明の一実施例による、ＰＭ駆動平板表示装置を製造する過程を示す概略図である。 本発明の一実施例による、ＰＭ駆動平板表示装置を製造する過程を示す概略図である。 本発明の一実施例による、ＰＭ駆動平板表示装置を製造する過程を示す概略図である。 本発明の一実施例による、ＰＭ駆動平板表示装置を製造する過程を示す概略図である。 本発明の一実施例による、ＰＭ駆動平板表示装置を製造する過程を示す概略図である。 図１ないし図９によって製造されたＰＭ駆動平板表示装置の平面図である。 図１０の線Ｅ−Ｅに沿って切り取った平板表示装置の断面図である。 本発明の他の一実施例による、ＡＭ駆動平板表示装置の平面図である。 図１２の線Ｆ−Ｆに沿って切り取った平板表示装置の断面図である。 本発明の他の一実施例によるＡＭ駆動平板表示装置の平面図である。 本発明の他の一実施例によるＡＭ駆動平板表示装置の平面図である。 本発明のさらに他の一実施例による二重層バリヤを備えるＡＭ駆動平板表示装置の平面図である。 図１６の線Ｇ−Ｇに沿って切り取った断面図である。

符号の説明

１ 基板
２ 第１電極層
３，３’，３’ａ，３’ｂ バリヤ
４ フォトレジスト層構造
６，６’，６’ｂ 凹溝部
７ インク貯蔵所
８ 間の間隔
９ 発光部
１０ 第２電極層

Claims (29)

1. 基板上部に配置される第１及び第２電極層、そして前記第１及び第２電極層間に配置されて発光層を備える発光部により形成される複数の画素領域と、
   前記画素領域間の少なくとも一部に、少なくとも１層以上に形成されるバリヤとを備え、
   前記バリヤの少なくとも一部の一面上には凹溝部が形成されることを特徴とする平板表示装置。
2. 前記凹溝部はストライプ状であることを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置。
3. 前記ストライプ状の凹溝部が形成されたバリヤを挟んだ隣接画素領域には異なる発光層が備わることを特徴とする請求項２に記載の平板表示装置。
4. 前記凹溝部はメッシュタイプであることを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置。
5. 前記凹溝部が形成されたバリヤは一つ以上の画素領域を覆い包むことを特徴とする請求項３に記載の平板表示装置。
6. 同一メッシュ凹溝部により覆い包まれた一つ以上の画素領域は同一色を発光する発光層を備えることを特徴とする請求項３に記載の平板表示装置。
7. 前記バリヤはフォトレジストから形成されることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の平板表示装置。
8. 前記フォトレジストはノボラックベーシス、アクリリックラッカ、エポキシラッカ及びポリイミドラッカより構成されるグループより選択される一つ以上のフォトレジストであることを特徴とする請求項７に記載の平板表示装置。
9. 前記バリヤは１μｍより低いことを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の平板表示装置。
10. 前記凹溝部は０．１μｍより浅いことを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の平板表示装置。
11. 前記発光部は前記第１電極層と発光層間及び前記発光層と第２電極層間のうち少なくとも１ヵ所に電荷輸送層をさらに備えることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の平板表示装置。
12. 前記凹溝部が形成されたバリヤは隣接画素間の中央に配置されることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の平板表示装置。
13. 前記凹溝部は前記バリヤの一面上の中央に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の平板表示装置。
14. 前記基板はガラス、合成物質及びシリコンのうち一つ以上を含むことを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の平板表示装置。
15. 前記バリヤは第１及び第２バリヤ層より構成され、前記第１電極層に隣接した第１バリヤ層は前記画素領域を画定し、前記凹溝部は第２バリヤ層に形成されることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の平板表示装置。
16. 前記第２バリヤ層はフォトレジストより形成されることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の平板表示装置。
17. 前記フォトレジストはノボラックベーシス、アクリリックラッカ、エポキシラッカ及びポリイミドラッカより構成されるグループから選択される一つ以上のフォトレジストであることを特徴とする請求項１６に記載の平板表示装置。
18. 基板上部に配置される第１及び第２電極層、発光層を備えて前記第１及び第２電極層間に配置される発光部により形成される複数の画素領域と、
    前記画素領域間の少なくとも一部に形成され、少なくとも１層以上のバリヤとを備える平板表示装置を製造する方法において、
    前記バリヤの少なくとも一部の一面上に凹溝部を形成する段階をさらに備えることを特徴とする平板表示装置の製造方法。
19. 前記凹溝部を形成する段階は、
    上部に前記第１電極層が配置された基板を提供する段階と、
    前記第１電極層によって形成される画素領域間にバリヤを形成する段階と、
    前記バリヤの少なくとも一部を除外した全面にフォトレジストを形成する段階と、
    フォトレジストが形成されていない領域をプラズマエッチングする段階と、
    前記フォトレジストを除去する段階とを備えることを特徴とする請求項１８に記載の平板表示装置の製造方法。
20. 前記プラズマエッチング段階はエッチェントとして１：４のＣＦ_４／Ｏ_２ガス混合体を使用することを特徴とする請求項１９に記載の平板表示装置の製造方法。
21. 前記フォトレジストを除去する段階はアセトンを介して実行されることを特徴とする請求項１９に記載の平板表示装置の製造方法。
22. 前記フォトレジスト層構造としてノボラックベーシスのフォトレジストを使用することを特徴とする請求項１９ないし２１のうちいずれか１項に記載の平板表示装置の製造方法。
23. 前記バリヤを形成する段階は単層バリヤを形成する段階であることを特徴とする請求項１８ないし２１のうちいずれか１項に記載の平板表示装置。
24. 前記バリヤとしてノボラックベーシスのフォトレジストを使用することを特徴とする請求項２３に記載の平板表示装置の製造方法。
25. 前記バリヤを形成する段階は、前記第１電極層間に形成される第１バリヤを形成する段階と、前記第１バリヤの一面上に配置されて前記凹溝部が形成される第２バリヤを形成する段階とからなることを特徴とする請求項１８ないし２１のうちいずれか１項に記載の平板表示装置の製造方法。
26. 基板上部に配置される第１及び第２電極層、発光層を備えて前記第１及び第２電極層間に配置される発光部により形成される複数の画素領域と、
    前記画素領域間の少なくとも一部に形成されるバリヤとを備える平板表示装置を製造する方法において、
    上部に前記第１電極層が配置された基板を提供する段階と、
    前記第１電極層によって形成される画素領域間にバリヤを形成する段階と、
    前記バリヤの少なくとも一部と前記画素領域とにフォトレジストを形成する段階と、
    プラズマエッチングを介し、フォトレジストが形成されていない前記バリヤの少なくとも一部に凹溝部を形成する段階と、
    前記フォトレジストを除去する段階とを備えることを特徴とする平板表示装置の製造方法。
27. 基板上部に配置される第１及び第２電極層、発光層を備えて前記第１及び第２電極層間に配置される発光部により形成される複数の画素領域と、
    前記画素領域間の少なくとも一部に形成され、少なくとも１層以上より構成されるバリヤとを備える平板表示装置を製造する方法において、
    上部に前記第１電極層が配置された基板を提供する段階と、
    前記第１電極層によって形成される画素領域間に第１バリヤを形成する段階と、
    前記第１バリヤの一面に第２バリヤを形成する段階と、
    前記第２バリヤの一部だけを露出させるが、前記基板上部の全面をフォトレジストで塗布する段階と、
    プラズマエッチングを介し、フォトレジストで塗布されていない前記第２バリヤの少なくとも一部に凹溝部を形成する段階と、
    前記フォトレジストを除去する段階とを備えることを特徴とする平板表示装置の製造方法。
28. 前記発光部は有機電界発光部であることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の平板表示装置。
29. 前記発光部は有機電界発光部であることを特徴とする請求項１８ないし２１のうちいずれか１項に記載の平板表示装置の製造方法。

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