JP2007200890A - 有機電界発光表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板を封止する際、ガラスフリットに照射するレーザーの高熱による素子の損傷を防止できる有機電界発光表示装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】画素領域Iと非画素領域IIからなる基板３００と封止基板４２０とを含み、画素領域は薄膜トランジスタと、そのソース、ドレイン電極３６０ａ、３６０ｂに接続される第１電極３８０と、その上に位置する画素定義膜３９０と、その上に位置し第１電極と接続される有機膜層４００と、その上に位置し有機膜層と接続される第２電極４１０とを含み、非画素領域は第１メタル配線３４０ｂと、その上に位置する層間絶縁膜３５０と、第１メタル配線の直上に位置する層間絶縁膜の直上に位置する第２メタル配線３６０ｃ及び第３メタル配線３６０ｄと、第１メタル配線から離れた層間絶縁膜上に位置し前記基板と前記封止基板を封止するガラスフリット４３０とを含む。
【選択図】図５

Description

本発明は、有機電界発光表示装置及びその製造方法に関し、より詳細には、基板を封止するガラスフリットにレーザーを照射するときのレーザーの高熱による素子の損傷を防止できる有機電界発光表示装置及びその製造方法に関する。

最近、陰極線管（cathode ray tube）のような従来の表示素子の欠点を解決する液晶表示装置（liquid crystal display device）、有機電界発光装置（organic electroluminescence device）またはＰＤＰ（plasma display panel）などのような平板型表示装置（flat panel display device)が注目されている。

液晶表示装置は、自発光素子でなく、受光素子であり、明るさ、コントラスト、視野角及び大面積化などに限界がある。また、ＰＤＰは、自発光素子ではあるが、他の平板型表示装置に比べて重量があり、消費電力が高く、製造方法が複雑であるという短所がある。

これに対し、有機電界発光表示装置は、自発光素子であり、視野角、コントラストなどに優れ、バックライトが不要なので、軽量化と薄形化が可能であり、消費電力の観点からも有利である。また、直流低電圧駆動が可能であり、応答速度が速く、全て固体からなるため外部衝撃に強く、使用温度範囲も広く、製造方法が簡易で、安価であるという長所を有する。

図１は、従来の有機電界発光表示装置の断面図を示したものである。

図１を参照すれば、画素領域I及び非画素領域IIが設けられた基板１００上に、半導体層１１０、ゲート絶縁膜１２０、ゲート電極１３０ａ、スキャンドライバ信号ライン１３０ｂ、層間絶縁膜１４０及びソース／ドレイン電極１５０が設けられ、ソース／ドレイン配線からなる共通電源供給ライン１５０ｂ及び第２電極電源供給ライン１５０ａが設けられる。

前記基板１００全面に平坦化膜１６０が設けられる。前記平坦化膜１６０は、アクリル系樹脂またはポリイミド系樹脂といった有機物からなる。

前記基板１００上に、反射膜１７０を含む第１電極１７１が設けられ、前記基板１００全面に画素定義膜１８０が設けられる。

前記第１電極１７１上に、少なくとも発光層を含む有機膜層１９０が設けられ、その上に第２電極２００が設けられる。前記基板１００に対向して位置する封止基板２１０を用い、前記基板１００と前記封止基板２１０とをガラスフリット２２０で封止することによって、従来の技術に係る有機電界発光表示装置が構成される。

しかし、従来の有機電界発光表示装置は、基板を封止するガラスフリットの下部に有機物からなる有機平坦化膜が位置するので、ガラスフリットにレーザーを照射する際、レーザーの高熱により有機平坦化膜が損傷され、これにより、前記ガラスフリットが有機平坦化膜と接着される界面において接着強度が低下するという問題がある。

また、前記ガラスフリットの下部に、共通電源供給ラインとなるメタル配線が位置することによって、前記ガラスフリットにレーザーを照射する際、前記メタル配線に高熱が加わり、この熱が、近接した他のメタル配線に伝導され、素子の内部に熱損傷を加えるという問題がある。

一方、共通電源供給ラインをガラスフリットの下部に形成しないようにするために共通電源ラインを素子の内部に形成しようとすると素子のサイズが大きくなり、素子をコンパクトに形成できないという短所がある。
大韓民国公開第２００５−００７６６６４号明細書 特開１９９８−０７４５８３号公報 特開２００５−２１６７４６号公報

従って、本発明は、前述のような従来技術の諸問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、基板を封止するガラスフリットにレーザーを照射するに際して、レーザーの高熱による素子の損傷を防止できる有機電界発光表示装置及びその製造方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の一態様による有機電界発光表示装置は、画素領域及び前記画素領域以外の領域である非画素領域を備える基板と、前記基板を封止する封止基板と、を含み、前記画素領域は、半導体層、ゲート絶縁膜、ゲート電極、層間絶縁膜、ソース電極及びドレイン電極を含む薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極に電気的に接続される第１電極と、前記第１電極上に位置し、開口部を有する画素定義膜と、前記画素定義膜上に位置し、前記開口部を通して前記第１電極と電気的に接続され、発光層を含む有機膜層と、前記有機膜層上に位置し、前記有機膜層と電気的に接続される第２電極と、を含み、前記非画素領域は、第１メタル配線と、前記第１メタル配線上に位置する前記層間絶縁膜と、前記第１メタル配線の直上に位置する前記層間絶縁膜の直上に位置する第２メタル配線及び第３メタル配線と、前記第１メタル配線から離れた前記層間絶縁膜上に位置し、前記基板と前記封止基板を封止するガラスフリットと、を含むことを特徴とする。

また、本発明の他の態様による有機電界発光表示装置の製造方法は、画素領域及び非画素領域を含む基板を用意する段階と、前記基板全面にバッファ層を形成する段階と、前記画素領域上に半導体層を形成する段階と、前記基板全面にゲート絶縁膜を形成する段階と、前記画素領域上の前記半導体層の直上に前記ゲート絶縁膜を介在してゲート電極を形成し、前記非画素領域上に第１メタル配線を形成する段階と、前記基板全面に層間絶縁膜を形成する段階と、前記画素領域上にソース電極およびドレイン電極を形成し、前記非画素領域上に第２メタル配線及び第３メタル配線を形成する段階と、前記基板全面に平坦化膜を形成した後、前記非画素領域の前記第１メタル配線より前記基板の外周側の前記平坦化膜をエッチングにより除去する段階と、前記画素領域上に第１電極を形成する段階と、前記基板全面に画素定義膜を形成した後、前記非画素領域の前記平坦化膜がエッチングにより除去された部分の前記画素定義膜をエッチングにより除去する段階と、前記第１電極及び前記画素定義膜上に、発光層を含む有機膜層を形成する段階と、前記基板全面に第２電極を形成し、前記非画素領域の前記画素定義膜がエッチングにより除去された部分の前記第２電極をエッチングにより除去する段階と、前記基板または封止基板のどちらか一方の一部であって前記平坦化膜がエッチングにより除去された位置または前記位置に対応する位置にガラスフリットを形成する段階と、前記基板と前記封止基板とを対面させて接合し、前記ガラスフリットにレーザーを照射して封止する段階と、を含むことを特徴とする。

本発明に係る有機電界発光表示装置及びその製造方法は、基板を封止するガラスフリットにレーザーを照射する際に、レーザーの高熱による素子の損傷を防止できるという効果がある。

以下、図面を参照して、本発明の最良な実施形態を詳細に説明する。本発明の前記目的と技術的構成及びそれによる作用効果に関する詳細は、以下の詳細な説明により明らかになるであろう。また、図面において、層及び領域の長さや厚さなどを、便宜上、誇張して表現することがある。明細書全般において、同一の参照番号は、同一の構成要素を示す。

図６乃至図１０は、本発明の実施形態に係る有機電界発光表示装置を示す図面である。

一般的に、有機電界発光表示装置は、電流が提供される配列に依存する２つの基本形態でグループ分けすることができる。図６は、パッシブマトリクス形態の有機電界発光表示装置（Organic Light Emitting Device：ＯＬＥＤ）１０００の簡単な構造を概略的に示す斜視図である。また、図７は、アクティブマトリクス形態の有機電界発光表示装置１００１の簡単な構造を概略的に示す斜視図である。有機電界発光表示装置１０００、１００１の構成は、基板１００２上に形成された有機電界発光画素を含み、有機電界発光画素は、アノード１００４と、カソード１００６と、有機膜層１０１０とを含む。ここで、適切な電流がアノード１００４に印加される時、電流は画素を流れ、可視光線が有機膜層から放出される。

図６に示すように、パッシブマトリクス有機電界発光表示装置（Passive Matrix Organic Light Emitting Device：ＰＭＯＬＥＤ）は、一般的にストリップ形態のカソード１００６とこれに垂直となるように配列されたストリップ形態のアノード１００４と、これらの間に介在する有機膜層を含む。このとき、カソード１００６とアノード１００４の交差により個々のＯＬＥＤ画素が定義され、アノード１００４とカソード１００６から注入されるキャリアの再結合により発生する励起子により光が生成される。前記パッシブマトリクス有機電界発光表示装置は、簡易に製作できるという利点を有する。

図７に示すように、アクティブマトリクス有機電界発光表示装置（Active Matrix Organic Light Emitting Device：ＡＭＯＬＥＤ）は、基板１００２とＯＬＥＤ画素アレイと駆動回路１０１２を有する。ＡＭＯＬＥＤの個々の画素は、共通のカソード１００６及び電気的に絶縁された各々のアノード１００４により定義される。各駆動回路１０１２は、ＯＬＥＤ画素のアノード１００４、データライン１０１６、及びスキャンライン１０１８に接続される。例えば、スキャンライン１０１８は、選択された駆動回路にスキャン信号を供給し、データライン１０１６は、特定の駆動回路にデータ信号を供給する。前記データ信号及びスキャン信号は、これらの該当画素から光を放出させるために、アノード１００４に電流を印加すべく駆動回路１０１２に信号を供給する。

前述したＡＭＯＬＥＤにおいて駆動回路１０１２、データライン１０１６及びスキャンライン１０１８は、画素アレイと基板１００２との間に介在する平坦化膜１０１４に覆われる。前記平坦化膜１０１４は、ＯＬＥＤ画素アレイ下に位置し、表面を平坦化する。前記平坦化膜１０１４は、有機物または無機物により、単一層または二重層で形成されうる。前記駆動回路１０１２は、薄膜トランジスタの形成とともに形成され、ＯＬＥＤ画素アレイの下部に格子状に配列される。前記駆動回路１０１２は、一部が有機物質で形成された有機薄膜トランジスタを含む。このようなＡＭＯＬＥＤは、応答速度が速いだけでなく、ＰＭＯＬＥＤより消費電力が低いという利点がある。

前記ＰＭＯＬＥＤと前記ＡＭＯＬＥＤの共通的な特徴について説明する。基板１００２は、ＯＬＥＤ画素及び回路を構造的に支持する。前記基板１００２は、プラスチック、ガラスまたは不透明物質を含みうる。前記ＯＬＥＤ画素は、アノード１００４と、カソード１００６と、前記アノード１００４とカソード１００６との間に介在される有機膜層１０１０とから構成される。ここで、適切な電流がアノード１００４に印加されると、カソード１００４は、電子を放出し、アノード１００４は、正孔を放出する。前記ＯＬＥＤ画素の構造は、図７に示した構造と異なり、基板１００２上にカソードが形成され、アノードが基板と反対側に配列されるインバーテッド構造もあり得る。

前記カソード１００６とアノード１００４との間には少なくとも１つ以上の有機膜層が介在する。より詳細には、カソード１００６とアノード１００４との間に少なくとも１つ以上の発光層が介在する。発光層は、１つ以上の有機化合物を含みうる。通常、発光層は、青色、緑色、赤色、または白色のような単一色の可視光線を放出する。この際、前記有機膜層１０１０は、カソード１００６とアノード１００４との間に形成され、光を放出する役目をする。また、前記カソード１００６とアノード１００４との間に正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層及び電子注入層をさらに含みうる。

前記正孔輸送層または正孔注入層は、発光層としての有機膜層１０１０とアノード１００４との間に位置しうる。また、電子輸送層または電子注入層は、カソード１００６と有機膜層１０１０との間に位置しうる。前記電子注入層は、カソード１００６から電子を注入するための仕事関数を低減し、有機膜層１０１０への電子注入を円滑にする。同様に、正孔注入層は、アノード１００４から発光層に正孔注入を円滑にする。すなわち、前記正孔注入層と電子注入層は、各々電極から発光層へのキャリアの移動を円滑にする。

本発明の一つの実施形態としては、１つの層により電子注入及び電子輸送の役割、または正孔注入及び正孔輸送の役目を共にもたせる。また、本発明の別の実施形態としては、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層及び電子注入層のうちの１つまたはそれ以上を有さないこともありうる。また、少なくとも１つ以上の有機膜層は、キャリアの注入または輸送を助ける１以上の物質がドープされうる。ここで、１つの有機膜層がカソードとアノードとの間に形成される場合には、有機膜層は、有機発光化合物だけでなく、キャリアの注入または輸送を助ける機能性物質をも含みうる。ここで、前記有機膜層１０１０には、前記発光層を有する有機膜層に使用可能なように開発された数多くの有機物質が含まれうる。一方、前記発光層に使用できる多くの有機物質も開発されている。本発明の一つの実施形態として、このような有機物質は、オリゴマー重合体を含む高分子物質でありうる。また、発光層の有機物質は、微細な分子でありうる。

前記電気回路は、カソード１００６とアノード１００４との間に適切なエネルギーを提供する必要があるが、これは、アノード１００４の間に介在された有機膜を介してカソード１００６に流れる電流によって供給される。この際、前記カソード１００６は、隣接する有機膜層１０１０に電子を注入し、アノード１００４は、有機膜層１０１０に正孔を注入する。正孔と電子は、有機膜層１０１０において再結合し、励起子を生成する。励起子は、有機膜層１０１０内の有機発光物質にエネルギーを提供し、そのエネルギーは、有機発光物質から光を放射するのに使われる。前記ＯＬＥＤ１０００、１００１により生成され放出される光の特性は、有機膜層内の有機分子の性格及び構成によって変わりうる。

前記ＯＬＥＤは、光の発光方向によって種別できる。前面発光型は、カソードすなわち上部電極１００６を介してイメージを表示する。ここで、カソード１００６は、可視光線を透過させる程度に透明な物質で形成される。また、アノードすなわち下部電極１００４を介して光が損失することを防ぐために、アノードは、光を反射できる物質で形成される。背面発光型は、アノードまたは下部電極１００４を介して光を放出する。前記背面発光型のＯＬＥＤにおいては、アノード１００４は光を透過できる程度に透明な物質で形成される。また、カソード１００６は、光を反射できる物質で形成される。さらにその他のタイプのＯＬＥＤは、アノード１００４とカソード１００６の両方の方向に光を放出するものであって、基板が透明な物質で形成される。

図８に示すように、多数のＯＬＥＤ画素を含むＯＬＥＤ画素アレイ１０２１は、基板１００２上に形成される。前記アレイ１０２１における画素は、駆動回路によってオン／オフされ、画素の大部分は、アレイ１０２１により全体ディスプレイ情報またはイメージが制御される。また、ＯＬＥＤ画素アレイ１０２１は、発光領域及び非発光領域を定義するための他の構成要素により配列される。すなわち、発光領域は、ＯＬＥＤ画素アレイ１０２１が形成された基板１００２上の領域であり、非発光領域は、発光領域以外の領域である。前記非発光領域には、ロジックまたは電力供給回路が形成されうる。また、ＡＭＯＬＥＤにおいて、駆動回路と、前記駆動回路と結合されるデータ及びスキャンラインは、ＡＭＯＬＥＤの各画素を駆動及び制御するために発光領域に形成されうる。

ＯＬＥＤは、有機物質層が水分、酸素または他の有害なガスにより損傷または性能劣化することを考慮して製作される。したがって、ＯＬＥＤは、水分、酸素または他の有害なガスが侵入することを防止できるように封止する。

ここで、図９は、図８のＤ−Ｄにおける断面図である。図９に示すように、ＯＬＥＤ画素アレイ１０２１を密閉するために、上部基板１０６１と下部基板１００２とをシール材１０７１を用いて封止する。本発明の一つの実施形態としては、上部基板１０６１または下部基板１００２に１つ以上の層を形成し、上部基板１０６１または下部基板１００２をシール材１０７１で封止する。このとき、シール材１０７１は、ＯＬＥＤ画素アレイ１０２１の外周に沿って位置するように下部基板１００２または上部基板１０６１上に形成した後に両基板を対向させて封止する。

その際、前記シール材１０７１は、後述するフリット物質で形成される。上部基板１０６１または下部基板１００２は、酸素または水分に対しＯＬＥＤ画素アレイ１０２１が露出しないように保護するため、プラスチック、ガラス、金属箔などの物質を含む。上部基板１０６１と下部基板１００２のうち少なくとも一方は、全体的に透明な物質で形成されうる。

ＯＬＥＤの寿命を延ばすために、上部基板１０６１、下部基板１００２及びシール材１０７１により、酸素と水分を遮断する領域１０８１を形成する。例えば、上部基板１０６１と下部基板１００２を結合するフリット物質からなるシール材１０７１は、１０−３ｃｃ／ｍ２ｄａｙの酸素遮断能力と１０−６ｇ／ｍ２ｄａｙの水分遮断能力を有しうる。この際、酸素と湿気は、一部遮断領域１０８１内に侵入しうるので、遮断領域１０８１内に酸素と水分を吸入できる物質を配置する。

図９に示すように、シール材１０７１は、上部基板１０６１または下部基板１００２の表面に平行する方向の厚さに相当する幅Ｗを有する。前記幅Ｗは、３００乃至３０００μｍの幅を有しうる。好ましくは、５００乃至１５００μｍの幅を有しうる。また、前記幅Ｗは、シール材１０７１の位置によって変わりうる。例えば、シール材１０７１の幅は、下部基板１００２と上部基板１０６１のうちいずれか一方に接する部分で最も大きく形成しうる。

図９に示すように、前記シール材１０７１は、上部基板１０６１と下部基板１００２の表面に垂直な方向の間隔に相当する高さＨを有する。前記高さＨは、２乃至３０μｍの値を有しうる。好ましくは、１０乃至１５μｍでありうる。また、前記シール材１０７１の高さは位置よって変わりうる。

本発明の一つの実施形態として、前記シール材１０７１の断面は一般的な形状でよく、特に限定されない。しかし、前記シール材１０７１は、必要に応じて方形、台形または円形の多様な断面形態を有しうる。この際、密封力を高めるために、一般的に、シール材１０７１の断面は下部基板１００２または上部基板１０６１に直接接触する部分の面積を大きくしうる。また、シール材の形態は、界面積が増加し得るように形成することができる。

前記シール材１０７１は、ＯＬＥＤアレイ１０２１と近接するように、もしくは、ＯＬＥＤアレイ１０２１と離れて位置するように配置しうる。前記シール材１０７１は、ＯＬＥＤアレイ１０２１の周囲を包囲するために線形として形成されうる。また、前記シール材１０７１は、ＯＬＥＤアレイ１０２１の境界に平行となるように形成しうる。一方、前記シール材１０７１は、ＯＬＥＤアレイ１０２１の境界に平行とならないようにも形成しうる。この場合、前記シール材１０７１の少なくとも一部は、上部基板１０６１と下部基板１００２との間に形成する。

前述したように、前記シール材１０７１は、微細ガラス粒子を含むフリット物質または単純なフリットまたはガラスフリットで形成されうる。フリット粒子は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化テルル（ＴｅＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）、酸化リン（Ｐ２Ｏ５）、酸化ルテニウム（Ｒｕ２Ｏ）、酸化ロジウム（Ｒｈ２Ｏ）、酸化フェライト（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化チタニウム（ＴｉＯ２）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）、ホウ酸鉛ガラス、リン酸スズガラス、バナジン酸ガラス、及びホウケイ酸ガラスよりなる群から選択された一種又はそれ以上の物質の組み合わせからなりうる。また、前記フリット粒子の粒子サイズは、２乃至３０μｍでありうるが、好ましくは、５乃至１０μｍでありうる。前記粒子は、前記フリットシール材１０７１に接触する上部基板１０６１及び下部基板１００２間の間隔分の大きさでありうる。

前記シール材１０７１を形成するためのフリット物質は、１以上の充填物または添加物を含みうる。前記充填物または添加物は、シール材の熱膨張特性を調整し、選択された周波数による吸収特性を調整するために使用される。また、充填物または添加物は、フリットの熱膨張系を調整するために添加された充填物をさらに付加的に含むことができる。例えば、充填物または添加物としては遷移金属、クロム（Ｃｒ）、鉄（Ｆｅ）、マンガン（Ｍｎ）、コバルト（Ｃｏ）、銅（Ｃｕ）及びバナジウムが考えられる。また、付加的に加えられる充填物または添加物には、ＺｎＳｉＯ４、ＰｂＴｉＯ３、ＺｒＯ２及びユークリプタイト(eucryptite)をさらに含みうる。

前記フリット物質は、２０乃至９０ｗｔ％のガラス粒子を含み、残りとして充填物または添加物を含む。また、フリットペーストは、１０乃至３０ｗｔ％の有機物質と７０乃至９０％の無機物質を含む。また、前記フリットペーストは、２０ｗｔ％の有機物質と８０ｗｔ％の無機物質を含みうる。また、有機物質は、０乃至３０ｗｔ％のバインダーと７０乃至１００ｗｔ％のソルベントを含みうる。また、有機物質は、１０ｗｔ％のバインダー及び９０ｗｔ％ソルベントを含みうる。また、無機物質は、０乃至１０ｗｔ％添加物と、２０乃至４０ｗｔ％の充填物と５０乃至８０ｗｔ％のガラスパウダーを含みうる。また、無機物質は、０乃至５ｗｔ％の添加物と、２５乃至３０ｗｔ％の充填物及び６５乃至７５ｗｔ％のガラスパウダーを含みうる。

前記フリットシール材の形成にはフリットペーストを用いる。フリットペーストには乾燥フリット物質に液体物質を加えたものを用いる。液体物質としては、添加物を含んでも含まなくてもよいが、有機または無機ソルベントを利用しうる。ソルベントは、１つ以上の有機化合物を含みうる。適用可能な有機化合物は、例えば、エチルセルロース（ethylcellulose）、ニトロセルロース(nitro cellulose)、ヒドロキシルプロピルセルロース(hydroxyl propyl cellulose)、ブチルカルビトールアセテート(butyl carbitol acetate)、テルピネオール(terpineol)、ブチルセルロース(butyl cellusolve)、アクリレート(acrylate)化合物がある。また、前記シール材１０７１は、このように形成したフリットペーストを上部または下部基板１０６１、１００２に塗布することにより形成しうる。

本発明の一つの実施形態として、まず、フリットペーストを用いて上部基板１０６１と下部基板１００２との間に前記シール材１０７１を形成する。次に、前記シール材１０７１は、上部基板１０６１または下部基板１００２の一方を前処理または前焼成することにより部分的に加熱され溶融される。これにより、前記シール材１０７１が固体化され、上部基板１０６１と下部基板１００２とが結合するため、前記ＯＬＥＤ画素アレイ１０２１が封止され、酸素または水分に対し露出することを防止できる。

この際、前記フリットシール材に選択的に熱を加えるために、レーザーまたは赤外線ランプ等により光を照射する方法を利用する。上述したように、前記シール材１０７１を形成するためのフリット物質には、前記シール材１０７１を形成するためのフリット物質に熱を加えて溶ける特性を改良するために選択された１つ以上の添加剤または充填剤を含みうる。

次に、図１０を参照すれば、多数の分離されたＯＬＥＤ画素１０２１は、共通の下部基板１１０１上に形成される。本発明の一つの実施形態としては、各ＯＬＥＤ画素１０２１は、前記形成されたシール材１０７１によって周囲を囲まれる。また、共通の上部基板は、ＯＬＥＤ画素１０２１が形成された共通の下部基板１１０１を覆い、フリットペーストは、共通の下部基板１１０１と共通の上部基板との間に介在する。したがって、ＯＬＥＤアレイ１０２１は、前述した工程により封止され、完成する。

図２乃至図５は、本発明の実施形態に係る有機電界発光表示装置を示す断面図である。

図２に示すように、基板３００には画素領域I及び非画素領域IIが形成される。前記基板３００は、絶縁ガラス、プラスチックまたは導電性基板を使用しうる。

まず、前記基板３００全面にバッファ層３１０を形成する。前記バッファ層３１０は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはこれらの多重層であってもよい。前記バッファ層３１０は、下部の基板から不純物が上部に上がらないように防止する保護膜の役割を有する。

次に、前記画素領域Iの前記バッファ層３１０上に半導体層３２０を形成する。前記半導体層３２０は、非晶質シリコン膜、またはこれを結晶化した多結晶シリコン膜であってもよい。そして、前記基板３００全面にゲート絶縁膜３３０を形成する。前記ゲート絶縁膜３３０は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはこれらの多重層であってもよい。

次に、前記ゲート絶縁膜３３０上に前記半導体層３２０の一部領域に対応してゲート電極３４０ａを形成する。前記ゲート電極３４０ａは、Ａｌ、ＣｕまたはＣｒを使用しうる。

この際、前記ゲート電極３４０ａの形成と同時に、前記非画素領域IIに第１メタル配線３４０ｂを形成する。前記第１メタル配線３４０ｂは、共通電源供給ラインｖｄｄとして使用しうる。

前記第１メタル配線３４０ｂは、後に形成されるガラスフリットが位置する領域から距離をおくように形成する。一般的に、前記ガラスフリットの幅は、約０．７ｍｍに形成されるが、素子の規格に応じて異なるので、前記メタル配線３４０ｂと前記ガラスフリットの間の距離は限定されない。但し、前記ガラスフリットの下部に存在しないことが好ましい。これは、以後に基板を封止するガラスフリットの下部に第１メタル配線が位置すると、前記ガラスフリットにレーザーを照射する際、前記共通電源供給ラインとして用いる第１メタル配線にレーザーの高熱が伝達され、前記第１メタル配線から距離をおいて位置する第２電極電源供給ラインとして用いる第２メタル配線に伝達され、第２電極を経て素子の内部に伝達され、これにより、有機膜層が損傷することを防止するためである。

次に、前記基板３００全面に層間絶縁膜３５０を形成する。前記層間絶縁膜３５０は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜またはこれらの多重層であってもよい。そして、前記画素領域I上の前記層間絶縁膜３５０及びゲート絶縁膜３３０をエッチングして、前記半導体層３２０を露出させるコンタクトホール３５１、３５２を形成する。

次に、前記画素領域Iの層間絶縁膜３５０上にソース／ドレイン電極３６０ａ、３６０ｂを形成する。前記ソース／ドレイン電極３６０ａ、３６０ｂは、Ｍｏ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｕ、ＰｄまたはＡｇのいずれか１つを使用しうる。また、前記ソース／ドレイン電極３６０ａ、３６０ｂは、前記コンタクトホール３５１、３５２を介して前記半導体層１２０に接続される。

この際、前記ソース／ドレイン電極３６０ａ、３６０ｂを形成すると同時に、前記非画素領域IIに第２メタル配線３６０ｃ及び第３メタル配線３６０ｄが形成され、前記第２メタル配線３６０ｃは、第２電極電源供給ラインとして使用し、前記第３メタル配線３６０ｄは、スキャンドライバ信号ラインとして使用しうる。

この際、前記第１メタル配線３４０ｂの上部の層間絶縁膜の上部に第２メタル配線３６０ｃ及び第３メタル配線３６０ｄが位置するように形成する。

また、前記第１メタル配線３４０ｂと前記第２メタル配線３６０ｃは、互いに重畳しうる。

その後、図３に示すように、前記基板３００全面に平坦化膜３７０を形成する。前記平坦化膜３７０は、有機物としてアクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂またはＢＣＢ（benzocyclobutene）を使用しうる。

そして、前記画素領域Iの有機平坦化膜３７０をエッチングして、前記ソース／ドレイン電極３６０ａ、３６０ｂのうちいずれか一方と前記非画素領域IIの第２メタル配線３６０ｃを露出させるビアホール３７１ａ、３７１ｂを形成する。

また、前記非画素領域IIにおいて、後にガラスフリットが形成されるべき領域の前記平坦化膜３７０をエッチングにより除去する。これは、後にガラスフリットで封止する際、すなわち、前記ガラスフリットにレーザーを照射して接着するときに、前記ガラスフリットの下部に、有機物からなる平坦化膜が存在すると、前記レーザーの高熱により前記平坦化膜が損傷し、これにより前記ガラスフリットが平坦化膜と接着する界面から剥離して接着力が低下することを防止するためである。

したがって、後に前記ガラスフリットが接着される前記非画素領域IIの、基板３００外側の平坦化膜を除去して、前述のような問題が発生することを防止することができる。

次に、図４に示すように、前記画素領域Iの平坦化膜３７０上に、反射膜３７５を含む第１電極３８０を形成する。前記第１電極３８０は、前記ビアホール３７１の底部において露出した前記ソース／ドレイン電極３６０ａ、３６０ｂのいずれか一方と接続し、前記平坦化膜３７０上に延びる。前記第１電極３８０は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）またはＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）を使用しうる。

そして、前記第１電極３８０が形成された基板３００全面に、画素定義膜３９０を前記第１電極３８０が位置するビアホール３７１ａを十分に満たすことができる程度の厚さに形成する。前記画素定義膜３９０は、有機膜でも無機膜でも形成しうるが、好ましくは、有機膜で形成する。より好ましくは、ＢＣＢ（benzocyclobutene）、アクリル系高分子及びポリイミドのうちのいずれか１つがよい。前記画素定義膜は、流動性（flowability）に優れているので、前記基板全体に平坦に形成できる。

次に、前記画素領域Iの画素定義膜３９０をエッチングして、前記第１電極３８０と前記非画素領域IIの第２メタル配線３６０ｃの一部領域を露出させる開口部３９５ａ、３９５ｂを形成する。また、前記非画素領域IIであって、後にガラスフリットが形成される領域においても、前記画素定義膜３９０をエッチングにより除去する。

そして、前記開口部３９５ａの底部において露出した第１電極３８０上に有機膜層４００を形成する。前記有機膜層４００は、少なくとも発光層を含み、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層または電子注入層のうちいずれか１つ以上の層をさらに含みうる。

次に、前記基板３００全面に第２電極４１０を形成する。前記第２電極４１０には透明で且つ仕事関数が低いＭｇ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃａ及びこれらの合金のうちいずれか１つ以上を使用することができる。

また、前記非画素領域IIであってガラスフリットが形成される領域上の第２電極４１０をエッチングにより除去する。

図５に示すように、前記基板３００に対向して封止基板４２０が配置される。前記封止基板４２０は、エッチングされた絶縁ガラスでもエッチングされていない絶縁ガラスでも使用することができる。

前記封止基板４２０の外周にガラスフリット４３０を形成する。すなわち、前記基板に対向して配置する封止基板において、前記封止基板の外周にガラスフリット４３０を塗布する。

前記ガラスフリット４３０は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化テルル（ＴｅＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）、酸化リン（Ｐ２Ｏ５）、酸化ルテニウム（Ｒｕ２Ｏ）、酸化ロジウム（Ｒｈ２Ｏ）、酸化フェライト（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化チタニウム（ＴｉＯ２）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）、ホウ酸鉛ガラス、リン酸スズガラス、バナジン酸ガラス、及びホウケイ酸ガラスのいずれか１つの物質またはこれらの組合よりなる物質を使用し、ディスペンシング法またはスクリーン印刷法を用いて塗布しうる。

本実施形態においては、前記封止基板４２０上にガラスフリット４３０を形成したが、前記基板３００上に形成してもよい。

次に、前記基板３００と封止基板４２０を対向させた後、接合する。この際、前記ガラスフリット４３０は、基板３００上の前記非画素領域IIに形成された無機膜である層間絶縁膜３５０と接着することとなる。

そして、前記ガラスフリット４３０にレーザーを照射して、前記ガラスフリット４３０を溶融した後、固体化することにより、前記基板及び封止基板に接着することにより、本発明の有機電界発光表示装置を完成する。

以上説明したように、従来、基板を封止するガラスフリットの下部に有機平坦化膜が位置し、ガラスフリットにレーザーを照射する際、レーザーの高熱により有機物からなる有機平坦化膜が損傷され、ガラスフリットが有機平坦化膜と接着する界面から剥離し、接着力が低下するという問題があったが、前記ガラスフリットの下部に位置した有機平坦化膜を除去することによって、この問題を解決することができる。

また、本発明では、前記ガラスフリットの下部に、共通電源供給ラインとして使用する第１メタル配線を形成しないことによって、前記ガラスフリットにレーザーを照射する際、前記第１メタル配線に高熱が加えられ、この熱が、近接した他のメタル配線に伝導され、素子の内部に熱損傷を加えるようになるという問題を解決することができる。

以上本発明をいくつかの実施形態により説明したが、本発明が属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形及び変更が可能であって、上述した実施形態及び添付された図面に限定されるものではない。

従来技術に係る有機電界発光表示装置を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の実施形態に係る有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の実施形態に係る有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の実施形態に係る有機電界発光表示装置の製造方法を説明するための断面図である。 本発明の実施形態に係る有機電界発光表示装置を示す図である。 本発明の実施形態に係る有機電界発光表示装置を示す図である。 本発明の実施形態に係る有機電界発光表示装置を示す図である。 本発明の実施形態に係る有機電界発光表示装置を示す図である。 本発明の実施形態に係る有機電界発光表示装置を示す図である。

符号の説明

１００ 基板、
１１０ 半導体層、
１２０ ゲート絶縁膜、
１３０ａ ゲート電極、
１３０ｂ スキャンドライバ信号ライン、
１４０ 層間絶縁膜、
１５０ ソース電極、ドレイン電極、
１５０ａ 第２電極電源供給ライン、
１５０ｂ 共通電源供給ライン、
１６０ 平坦化膜、
１７０ 反射膜、
１８０ 画素定義膜、
１９０ 有機膜層、
２００ 第２電極、
２１０ 封止基板、
２２０ ガラスフリット、
３００ 基板、
３１０ バッファ層、
３２０ 半導体層、
３３０ ゲート絶縁膜、
３４０ａ ゲート電極、
３４０ｂ 第１メタル配線、
３５０ 層間絶縁膜、
３５１、３５２ コンタクトホール、
３６０ａ、３６０ｂ ソース電極、ドレイン電極、
３６０ｃ 第２メタル配線、
３６０ｄ 第３メタル配線、
３７０ 平坦化膜、
３７１ａ、３７１ｂ、３７１ｃ ビアホール、
３７５ 反射膜、
３８０ 第１電極、
３９０ 画素定義膜、
３９５ａ 開口部、
４００ 有機膜層、
４１０ 第２電極、
４２０ 封止基板、
４３０ ガラスフリット、
１０００、１００１ 有機電界発光表示装置、
１００２ 基板、
１００４ アノード、
１００６ カソード、
１０１０ 有機膜層、
１０１２ 駆動回路、
１０１４ 平坦化膜、
１０１６ データライン、
１０１８ スキャンライン、
１０２１ ＯＬＥＤ画素アレイ、
１０７１ シール材。

Claims (15)

1. 画素領域及び前記画素領域以外の領域である非画素領域を備える基板と、
   前記基板を封止する封止基板と、を含み、
   前記画素領域は、
   半導体層、ゲート絶縁膜、ゲート電極、層間絶縁膜、ソース電極及びドレイン電極を含む薄膜トランジスタと、
   前記薄膜トランジスタのソース電極またはドレイン電極に電気的に接続される第１電極と、
   前記第１電極上に位置し、開口部を有する画素定義膜と、
   前記画素定義膜上に位置し、前記開口部を通して前記第１電極と電気的に接続され、発光層を含む有機膜層と、
   前記有機膜層上に位置し、前記有機膜層と電気的に接続される第２電極と、を含み、
   前記非画素領域は、
   第１メタル配線と、
   前記第１メタル配線上に位置する前記層間絶縁膜と、
   前記第１メタル配線の直上に位置する前記層間絶縁膜の直上に位置する第２メタル配線及び第３メタル配線と、
   前記第１メタル配線から離れた前記層間絶縁膜上に位置し、前記基板と前記封止基板を封止するガラスフリットと、を含むことを特徴とする有機電界発光表示装置。
2. 前記ガラスフリットは、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）、酸化ナトリウム（Ｎａ２Ｏ）、酸化カリウム（Ｋ２Ｏ）、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化テルル（ＴｅＯ２）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）、酸化リン（Ｐ２Ｏ５）、酸化ルテニウム（Ｒｕ２Ｏ）、酸化ロジウム（Ｒｈ２Ｏ）、酸化フェライト（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化チタニウム（ＴｉＯ２）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）、ホウ酸鉛ガラス、リン酸スズガラス、バナジン酸ガラス、及びホウケイ酸ガラスよりなる群から選択された１つの物質またはこれらの物質の組み合せからなる請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
3. 前記ガラスフリットは、前記基板の外周に位置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装置。
4. 前記第１メタル配線は、ゲート電極と同じ物質からな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装置。
5. 前記第１メタル配線は、共通電源供給ラインであ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装置。
6. 前記第２メタル配線は、ソース電極およびドレイン電極と同じ物質からな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装置。
7. 前記第２メタル配線は、第２電極電源供給ラインであ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装置。
8. 前記第３メタル配線は、ソース電極およびドレイン電極と同じ物質からな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装置。
9. 前記第３メタル配線は、スキャンドライバ信号を伝達する配線であ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装置。
10. 前記第１メタル配線と前記第２メタル配線は、互いに重畳され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装置。
11. 画素領域及び非画素領域を含む基板を用意する段階と、
    前記基板全面にバッファ層を形成する段階と、
    前記画素領域上に半導体層を形成する段階と、
    前記基板全面にゲート絶縁膜を形成する段階と、
    前記画素領域上の前記半導体層の直上に前記ゲート絶縁膜を介在してゲート電極を形成し、前記非画素領域上に第１メタル配線を形成する段階と、
    前記基板全面に層間絶縁膜を形成する段階と、
    前記画素領域上にソース電極およびドレイン電極を形成し、前記非画素領域上に第２メタル配線及び第３メタル配線を形成する段階と、
    前記基板全面に平坦化膜を形成した後、前記非画素領域の前記第１メタル配線より前記基板の外周側の前記平坦化膜をエッチングにより除去する段階と、
    前記画素領域上に第１電極を形成する段階と、
    前記基板全面に画素定義膜を形成した後、前記非画素領域の前記平坦化膜がエッチングにより除去された部分の前記画素定義膜をエッチングにより除去する段階と、
    前記第１電極及び前記画素定義膜上に、発光層を含む有機膜層を形成する段階と、
    前記基板全面に第２電極を形成し、前記非画素領域の前記画素定義膜がエッチングにより除去された部分の前記第２電極をエッチングにより除去する段階と、
    前記基板または封止基板のどちらか一方の一部であって前記平坦化膜がエッチングにより除去された位置または前記位置に対応する位置にガラスフリットを形成する段階と、
    前記基板と前記封止基板とを対面させて接合し、前記ガラスフリットにレーザーを照射して封止する段階と、を含むことを特徴とする有機電界発光表示装置の製造方法。
12. 前記第１メタル配線は、前記ゲート電極を形成すると同時に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
13. 前記第２及び第３メタル配線は、前記ソース電極およびドレイン電極を形成すると同時に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
14. 前記基板を封止する段階は、前記ガラスフリットが前記層間絶縁膜上に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
15. 前記ガラスフリットは、ディスペンシング法またはスクリーン印刷法で形成することを特徴とする請求項１１に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。