JP2006140146A

JP2006140146A - 有機電界発光表示素子及びその製造方法

Info

Publication number: JP2006140146A
Application number: JP2005310365A
Authority: JP
Inventors: Woo-Hyun Son; ヒュンソンウ
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2004-11-11
Filing date: 2005-10-25
Publication date: 2006-06-01
Also published as: EP1657763A1; CN100440531C; US20060097629A1; CN1773719A; KR100607520B1; US7567029B2; KR20060044269A

Abstract

【課題】外部光を遮断し、コントラスト比を向上させることができる有機電界発光表示素子及びその製造方法を提供する。
【解決手段】アノード電極１０４が所定の間隔で形成された基板１０２上には、ELセル領域ごとに開口部を有する絶縁膜１０６が形成される。絶縁膜１０６上には、その上に有機発光層１１０及びカソード電極を分離するための隔壁１０８を設ける。凹凸領域Aは、基板１０２にレーザーを走査して損傷させるか、またはフォトレジスト工程及びエッチング工程等を利用して形成された非平坦化領域であり、外部光を遮断する役割をする。基板１０２に入射する外部光１４０は、凹凸領域A内で複数回の反射によって消滅し、また、凹凸領域Aを除く領域を通じて入射された外部光１４０は、カソード電極１１２によって反射された後、ほぼ外部に出射されずに、凹凸領域Aによって消滅する。
【選択図】図６

Description

本発明はコントラスト比を向上させることができる有機電界発光表示素子及びその製造方法に関する。

最近、陰極線管の問題点である重さと嵩を減らすことができる各種の平板表示装置が開発されている。このような平板表示装置としては、液晶表示装置（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）、電界放出型表示装置（ＦｉｅｌｄＥｍｉｓｓｉｏｎＤｉｓｐｌａｙ）、プラズマディスプレィパネル（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ）及び電界発光素子（Ｅｌｅｃｔｒｏ−ＬｕｍｉｎｅｓｃｎｃｅＤｉｓｐｌａｙＤｅｖｉｃｅ、以下、“ＥＬ表示素子”という）等がある。

特にＥＬ表示素子は、基本的に正孔輸送層、発光層、電子輸送層から形成された有機発光層の両面に電極を固着した形態の物であり、広視野角、高開口率、高色度などの特徴を有しているので、次世代平板表示装置として注目を集めている。このようなEL表示素子は、使用する材料によって大まかに無機EL表示素子と有機EL表示素子とに大別される。この中、有機EL表示素子は、正孔注入電極と電子注入電極との間に形成された有機EL層に電荷を注入すると、電子と正孔とが対を成してから消滅しながら発光するため、無機EL表示素子より低電圧で駆動させることができるという利点がある。
また、有機EL表示素子は、プラスチックのようにフレキシブルな透明基板上に素子を形成することができると共に、ＰＤＰや無機ＥＬ表示素子と比較して、１０Ｖ以下の低電圧で駆動させることが可能であり、また、電力消耗が比較的少なく、色感が優れている。

図１は従来の有機EL表示素子を示す斜視図であり、図２は図１に示した有機EL表示素子のI-I’線を切り取って示す図面である。図１に示した有機EL表示素子は、基板２上に第１電極（またはアノード電極）４と第２電極（またはカソード電極）１２とが、相互に交差する方向に形成される。

アノード電極４は、基板２上に所定の間隔で離隔されて複数個が形成される。このようなアノード電極４が形成された基板２上には、ELセル（E）領域ごとに開口部を有する絶縁膜６が形成される。絶縁膜６上には、その上に形成される有機発光層１０及びカソード電極１２の分離のための隔壁８が位置する。隔壁８は、アノード電極４を横切る方向に形成され、上端部が下端部より広い幅を有する逆テーパ（taper）構造を有する。隔壁８が形成された絶縁膜６上には、有機化合物で構成される有機発光層１０とカソード電極１２とが順次、全面に蒸着される。

有機発光層１０は、絶縁膜上に正孔輸送層、発光層及び電子輸送層が積層され、形成される。このような有機EL表示素子は、アノード電極４とカソード電極１２に駆動信号が印加されると電子と正孔が放出され、アノード電極４及びカソード電極１２から放出された電子と正孔は、有機発光層１０内で再結合することによって可視光を発生させる。この際、発生された可視光はアノード電極４を通じて外部に出て、所定の画像または映像を表示する。

一方、従来の有機EL表示素子は、外部から入射される光がアノード電極４、隔壁８及び有機発光層１０をほぼ完全に透過する。その結果、有機発光層１０から光が発光されない時、図３に示すように基板２の表面から入射される外部光４０は、透明導電性物質であるアノード電極４と有機発光層１０とを透過すると共に、金属電極であるカソード電極１２によって反射されて素子の外部に出射される。従って、コントラスト比が低下される問題点がある。

従って、本発明の目的は外部光を遮断させてコントラスト比を向上させることができる有機電界発光表示素子及びその製造方法を提供することである。

前記の目的を達成するために、本発明による有機電界発光表示素子は、基板上に形成されたアノード電極と、前記アノード電極の形成領域を除いた前記基板上の領域に形成され、外部光を遮断する凹凸領域とを備えることを特徴とする。

本発明による有機電界発光表示素子は、また、前記アノード電極を部分的に露出させて発光領域を画定する絶縁膜と、前記発光領域上に形成された有機発光層と、前記有機発光層を間において前記アノード電極と交差するカソード電極とを更に備え、前記凹凸領域は前記アノード電極に入射し、前記カソード電極に反射される外部光の進行経路を遮断することを特徴とする。

本発明による有機電界発光表示素子の製造方法は、基板上でアノード電極が形成される領域を除いた領域に凹凸領域を形成する段階と、前記凹凸領域を除いた領域にアノード電極を形成する段階と、前記アノード電極を部分的に露出させて発光領域を画定する絶縁膜を形成する段階と、前記発光領域上に有機発光層を形成する段階と、前記有機発光層を間において前記アノード電極と交差するカソード電極を形成する段階とを含むことを特徴とする。

また、上記製造方法において、前記基板上に形成される凹凸領域は、レーザー、フォトリソグラフィ工程、サンドブラスト工程の中、少なくとも何れか一つを利用して形成されることを特徴とする。

また、上記製造方法において、前記凹凸領域は外部光を遮断することを特徴とする。

本発明による有機EL表示素子及びその製造方法によれば、表示領域上のアノード電極を除いた領域に凹凸領域が形成される。このような凹凸領域は、外部から素子の内部に入射する外部光を相当部分、遮断すると共に、一部透過してカソード電極から反射される外部光も遮断する役割をする。従ってコントラスト比が向上される。

以下、添付した図面を参照して本発明による有機電界発光表示素子について詳しく説明する。
図４乃至図７Fを参照して本発明の好ましい実施形態に対して説明する。
図４は、本発明の実施形態の有機EL表示素子を示す斜視図であり、図５は図４に示したII−II’線を切り取って示した断面図である。

図４及び図５に示した有機EL表示素子は、基板１０２の表示領域Ｐ１上に第１電極（またはアノード電極）１０４と第２電極（またはカソード電極）１１２とが、相互に交差する方向に形成され、基板１０２の表示領域Ｐ１の中、第１電極１０４が位置する領域を除いた領域に形成された凹凸領域Aが備えられる。

アノード電極１０４は、基板１０２上に所定の間隔で離隔されて複数個が形成される。このようなアノード電極１０４が形成された基板１０２上には、ELセル（E）領域ごとに開口部を有する絶縁膜１０６が形成される。絶縁膜１０６上には、その上に形成される有機発光層１１０及びカソード電極１１２を分離するための隔壁１０８が位置する。隔壁１０８はアノード電極１０４を横切る方向に形成され、上端部が下端部より広い幅を有する逆テーパ（taper）構造を有する。隔壁１０８が形成された絶縁膜１０６上には、有機化合物で構成される有機発光層１１０とカソード電極１１２とが、順次、全面に蒸着される。有機発光層１１０は、絶縁膜１０６上に正孔輸送層、発光層及び電子輸送層が積層され形成される。

凹凸領域Aは、外部光を遮断または吸収する役割をする。即ち、凹凸領域Aは、基板１０２にレーザーを走査して損傷させるか、またはフォトレジスト工程及びエッチング工程等を利用して形成された非平坦化領域であり、外部光を遮断する役割をする。

すなわち、図６に示すように基板１０２に入射する外部光１４０は、凹凸領域A内で複数回の反射によって消滅され、また、凹凸領域Aを除く領域を通じて入射された外部光１４０は、カソード電極１１２によって反射された後、ほぼ外部に出射されずに、凹凸領域Aによって消滅する。このように、凹凸領域Aが外部光の進行経路を遮断することによって、コントラスト比を向上させることができる。

このように、本発明による有機EL表示素子には、表示領域Ｐ１上のアノード電極１０４を除いた領域に凹凸領域Aが形成される。このような凹凸領域Aは、外部から素子内部に入射する外部光を相当部分、遮断すると共に、一部透過してカソード電極１１２から反射される外部光も遮断する役割をする。従って、コントラスト比が向上する。

以下、図７A乃至図７Fを参照し、有機EL表示素子の製造方法に関して説明する。

まず、ソーダライム（Sodalime）または硬化ガラスを使用して基板１０２を形成した後、基板１０２の表示領域Ｐ１の中、アノード電極１０４が形成される領域を除いた領域にレーザーを走査して基板１０２の表面に損傷を与えるか、またはフォトリソグラフィ工程及びドライエッチング工程が実施することによって、図７Aに示すように基板１０２上に凹凸領域Aが形成される。一方、凹凸領域Aは、フォトリソグラフィ工程及びドライエッチング工程の代わり、ドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）を利用したサンドブラスト方法を利用して形成されることもある。

凹凸領域Aが形成された基板１０２上に、金属透明導電性物質が蒸着された後、フォトリソグラフィ工程とドライエッチング工程によってパターニングされることによって、図７Ｂに示すようにアノード電極１０４が形成される。ここで、金属物質としては、ITO（Indium Tin Oxide）またはSnO_２等が利用される。アノード電極１０４が形成された基板１０２上に感光性絶縁物質が形成された後、フォトリソグラフィ工程等によってパターニングされることによって図７Cに示すようにアノード電極１０４を部分的に露出させ、発光領域を定義する絶縁膜１０６が形成される。

絶縁膜１０６が形成された基板１０２上に感光性有機物質が付着された後、フォトリソグラフィ工程等によってパターニングされることにより、図７Ｄに示すように隔壁１０８が形成される。隔壁１０８は、画素を分けるために複数個のアノード電極１０４と交差するように非発光領域に形成される。

隔壁１０８が形成された基板１０２上に熱蒸着（thermal deposition method）、真空増着等の方式を利用して有機物質が増着されることによって、図７Eに示すように有機発光層１１０を形成する。

有機発光層１１０が形成された基板１０２上に金属物質が蒸着されることによって、図７Fに示したのようにカソード電極１１２が形成される。

従来の有機電界発光表示素子を概略的に示す斜視図である。図１に示した有機電界発光表示素子のI−I’線を切り取って示す断面図である。入射する外部光が有機電界発光表示素子のカソード電極から反射されるのを示す図面である。本発明の実施形態の有機電界発光表示素子を示す斜視図である。図４に示した有機電界発光表示素子のII−II’線を切り取って示す断面図である。図５に示した凹凸領域の遮光役割を示す図面である。有機電界発光表示素子の製造方法を示す図面である。有機電界発光表示素子の製造方法を示す図面である。有機電界発光表示素子の製造方法を示す図面である。有機電界発光表示素子の製造方法を示す図面である。有機電界発光表示素子の製造方法を示す図面である。有機電界発光表示素子の製造方法を示す図面である。

符号の説明

２、１０２：基板４、１０４：アノード電極
８、１０８：隔壁１０９：ダミー隔壁
１０、１１０：有機電界発光層１２、１１２：カソード電極

Claims

基板上に形成されたアノード電極と、前記アノード電極の形成領域を除いた前記基板上の領域に形成され、外部光を遮断する凹凸領域とを備えることを特徴とする有機電界発光表示素子。
前記アノード電極を部分的に露出させて発光領域を画定する絶縁膜と、前記発光領域上に形成された有機発光層と、前記有機発光層を間に置いて前記アノード電極と交差するカソード電極とを更に備え、前記凹凸領域は前記アノード電極に入射し、前記カソード電極に反射される外部光の進行経路を遮断することを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示素子。
基板上でアノード電極が形成される領域を除いた領域に凹凸領域を形成する段階と、
前記凹凸領域を除いた領域にアノード電極を形成する段階と、
前記アノード電極を部分的に露出させて発光領域を画定する絶縁膜を形成する段階と、
前記発光領域上に有機発光層を形成する段階と、
前記有機発光層を間において前記アノード電極と交差するカソード電極を形成する段階とを含むことを特徴とする有機電界発光表示素子の製造方法。
前記基板上に形成される凹凸領域は、レーザー、フォトリソグラフィ工程、サンドブラスト工程の中、少なくとも何れか一つを利用して形成されることを特徴とする請求項３に記載の有機電界発光表示素子の製造方法。
前記凹凸領域は、外部光を遮断することを特徴とする請求項３に記載の有機電界発光表示素子の製造方法。