JP2007265972A - 有機電界発光表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】レーザー熱転写法により有機膜層を形成する時、転写効率を極大化することが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】有機電界発光表示装置及びその製造方法を開示する。本発明は、平坦化膜内にトレンチを形成した後、前記トレンチ内に第１電極を形成することによって、前記平坦化膜と第１電極との段差を減少させる。すなわち。前記平坦化膜上に第１電極が突出することを最小化することによって、前記第１電極上に画素定義膜を形成する時、その厚さを減少させることができる。したがって、レーザー熱転写法により有機膜層を形成する時、転写効率を高めることができ、有機膜層の熱損傷及びオープン不良を防止することができ、素子の信頼性を高めることができる。
【選択図】図４
【解決手段】有機電界発光表示装置及びその製造方法を開示する。本発明は、平坦化膜内にトレンチを形成した後、前記トレンチ内に第１電極を形成することによって、前記平坦化膜と第１電極との段差を減少させる。すなわち。前記平坦化膜上に第１電極が突出することを最小化することによって、前記第１電極上に画素定義膜を形成する時、その厚さを減少させることができる。したがって、レーザー熱転写法により有機膜層を形成する時、転写効率を高めることができ、有機膜層の熱損傷及びオープン不良を防止することができ、素子の信頼性を高めることができる。
【選択図】図４
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、レーザー熱転写法により有機膜層を形成する時、転写効率を極大化することができる共に、第１電極と第２電極との間のショートを防止することが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。
平板表示素子（Flat Panel Display Device）のうち有機電界発光素子（Organic Electroluminescence Display Device）は、有機化合物を電気的に励起して発光させる自発光型表示装置である。この有機電界発光素子は、ＬＣＤで使われるバックライトを必要としないので、軽量化及び薄形化が可能であり、且つ工程を単純化させる可能性があり、また、低温製作が可能であり、応答速度が１ｍｓ以下と高速であり、低い消費電力、広い視野角及び高いコントラストなどの特性を示す。
かかる有機電界発光素子は、アノード電極とカソード電極との間に有機発光層が設けられているので、アノード電極から供給される正孔とカソード電極から供給される電子とが有機発光層内で結合して正孔−電子の対である励起子（exciton）を形成し、さらに前記励起子が基底状態に戻るときに発生するエネルギーにより発光する。
ここで、有機発光層から発生した光が放出される方向によって背面発光型と前面発光型とに分けられる。画素駆動回路が内蔵された有機電界発光素子が背面発光型である場合は、画素駆動回路が基板を占める面積が広いため、開口率に大きな制約を受けることになる。したがって、開口率を向上させるために、前面発光型有機電界発光素子の概念が導入されるようになった。
図１は、従来の前面発光型有機電界発光素子の構造を示す断面図である。
図１を参照すれば、ガラスやプラスチックからなる基板１００上にバッファ層１１０が形成され、前記バッファ層１１０上にソース領域及びドレイン領域１２０ａ、１２０ｃとチャネル領域１２０ｂとを有する半導体層１２０と、ゲート絶縁膜１３０と、ゲート電極１４０とを含む薄膜トランジスタが形成される。
次に、前記薄膜トランジスタを含む基板全面上に層間絶縁膜１５０が形成される。その後、前記層間絶縁膜１５０及び前記ゲート絶縁膜１３０内に前記ソース／ドレイン領域１２０ａ、１２０ｃの一部を露出させるコンタクトホール１５５が形成される。
次に、前記薄膜トランジスタを含む基板全面上に層間絶縁膜１５０が形成される。その後、前記層間絶縁膜１５０及び前記ゲート絶縁膜１３０内に前記ソース／ドレイン領域１２０ａ、１２０ｃの一部を露出させるコンタクトホール１５５が形成される。
次に、前記コンタクトホール１５５を介して前記ソース及びドレイン領域１２０ａ、１２０ｃに電気的に連結されるソース及びドレイン電極１６０ａ、１６０ｂが形成され、前記ソース及びドレイン電極１６０ａ、１６０ｂを含む基板全面上に平坦化膜１７０が形成される。
前記平坦化膜１７０内に前記ドレイン電極１６０ｂの一部を露出させるビアホール１７５が形成される。次に、前記基板全面上に、前記ビアホール１７５を介して前記ドレイン電極１６０ａに当接する第１電極１８０が形成される。前記第１電極１８０は、反射金属膜１８０ａを含むことができ、前記反射金属膜１８０ａ上にＩＴＯのような透明導電膜１８０ｂが形成される。
次に、前記第１電極１８０上に画素定義膜１９０が形成される。前記画素定義膜は、有機物を使用して約０．５乃至１μｍの厚さで積層され、前記第１電極１８０を露出させる開口部２００を含むようにパターニングされる。
前記開口部２００内に有機膜層（不図示）が形成される。前記有機膜層は、少なくとも有機発光層を含み、その他、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層のうちいずれか１つ以上の層を追加で含むことができる。
次に、前記有機膜層を含む基板全面上に第２電極（不図示）が形成されることによって、前面発光型有機電界発光表示装置の製造が完成される。
前記有機膜層を形成する方法の一例として、レーザー熱転写法（laser induced thermal imaging、ＬＩＴＩ）を挙げることができる。前記レーザー熱転写法により前記有機膜層を形成する場合、前述したように、前記画素定義膜を約０．５乃至１μｍの厚さで積層する場合、前記画素定義膜と第1電極との段差が大きいため、前記ドナー基板の転写層と第１電極の開口部とがよく密着しなくなる。したがって、転写エネルギーが高くなるので、有機膜層の劣化を促進させることができ、特に、前記開口部のエッジ部分に有機膜層がよく転写されず、オープン不良が発生するおそれがあるので、画素定義膜と第１電極との段差を低減する必要がある。
図２は、有機物を使用して２０００Åの厚さで画素定義膜を形成した後のビアホール周辺を示す写真である。
図２を参照すれば、レーザー熱転写法により有機膜層を形成する時、効率を高めるために、有機物、例えば、ポリイミド系の樹脂を使用して約２０００Åの薄い画素定義膜を形成した。前記有機物は、参照符号Ａで示すように、ビアホール内部の充填能力に優れているという長所がある。しかしながら、前記画素定義膜の厚さを薄く形成する場合、スピンコーティングを利用するので、均一度や散布度が均一でないという問題点がある。したがって、参照符号Ｂで示すビアホールの周辺部分でオープン不良が発生するおそれがあり、また、前記第１電極の突出したエッジ部を十分にカバーしないので、第１電極と第２電極との間にショートを発生させるおそれがある。また、前記有機物からなる画素定義膜は、堅固な膜特性を有しないので、前記第１電極の開口部上に有機膜層を転写した後にドナー基板の転写層を除去する過程において画素定義膜が共に剥離され得るので、第１電極と第２電極との間にショートが発生するおそれがある。
図３は、無機物を使用して約１０００Åの厚さで画素定義膜を形成した後のビアホール周辺の写真である。
前記有機膜の問題点を補完するために、前記画素定義膜を無機物、例えば、シリコン窒化物を使用して形成する場合、前記有機膜と比較して膜自体が堅固性に優れていて、前記有機膜層を転写した後にドナー基板の転写層を除去する時に、容易に剥離せず、薄い厚さで積層することができるという長所がある。しかし、参照符号Ｃで示すように、前記無機物は、ビアホールの内部を充填する能力が不十分である。また、膜の厚さを増加させる場合、ストレスに起因してビアホール周辺（参照符号Ｄ）及び第１電極の突出した外郭部分でクラックを発生させて、第１電極と第２電極との間にショートが発生するおそれがある。
大韓民国特許出願公開第２００５−００５２２９１号明細書
特開２０００−１７２１９８号公報
従って、本発明は、前述のような問題点を解決するためになされたもので、レーザー熱転写法により有機膜層を形成する時、転写効率を極大化することが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。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る有機電界発光表示装置は、基板と；前記基板上に位置し、且つ半導体層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極と、ソース電極及びドレイン電極とを含む薄膜トランジスタと；前記ソース電極及びドレイン電極を含む基板上に位置し、且つトレンチを含む平坦化膜と；前記トレンチ内に位置し、且つ前記平坦化膜を貫通して前記ソース電極またはドレイン電極の一部を露出させるビアホールと；前記ビアホールを介して前記ソース電極またはドレイン電極に連結され、且つ前記トレンチ内に形成される第１電極と；前記第１電極上に位置し、且つ前記第１電極を露出させる開口部を含む画素定義膜と；前記開口部内に位置し、且つ少なくとも発光層を含む有機膜層と；前記有機膜層を含む基板全面上に位置する第２電極と；を備えることを特徴とする。
また、本発明の他の態様に係る有機電界発光表示装置の製造方法は、基板を用意する段階と；前記基板上に、半導体層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極と、ソース電極及びドレイン電極とを含む薄膜トランジスタを形成する段階と；前記ソース電極及びドレイン電極を含む基板上に平坦化膜を形成する段階と；前記平坦化膜をエッチングして、トレンチを形成する段階と；前記トレンチ内に、前記平坦化膜を貫通して前記ソース電極またはドレイン電極の一部を露出させるビアホールを形成する段階と；前記トレンチ内に、前記ビアホールを介して前記ソース電極またはドレイン電極に連結されるように第１電極を形成する段階と；前記第１電極上に、前記第１電極を露出させる開口部を含む画素定義膜を形成する段階と；前記開口部内に、少なくとも有機発光層を含む有機膜層を形成する段階と；前記有機膜層を含む基板全面上に第２電極を形成する段階と；を備えることを特徴とする。
本発明は、レーザー熱転写法による有機膜層の転写効率を極大化することができ、有機膜層の熱損傷及びオープン不良を防止することによって、素子の信頼性を向上させることができる。
以下、添付の図面を参照して、本発明に係る有機電界発光表示装置及びその製造方法を詳細に説明する。
図４は、本発明に係る有機電界発光表示装置を説明する断面図である。
図４を参照すれば、ガラス、プラスチックまたは導電性金属からなる基板３００上にバッファ層３１０を形成する。前記バッファ層３１０は、前記基板３００から流出されるアルカリイオンなどのような不純物から後続工程で形成される薄膜トランジスタを保護するために形成するものであって、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）などを使用して選択的に形成する。
次に、前記バッファ層３１０上にソース及びドレイン領域３２０ａ、３２０ｃとチャネル領域３２０ｂとを有する半導体層３２０を形成する。前記半導体層３２０は、前記バッファ層３１０上に非晶質シリコン層を形成した後、ＥＬＡ（Excimer Laser Annealing）、ＳＬＳ（Sequential Lateral Solidification）、ＭＩＣ（Metal Induced Crystallization）、ＭＩＬＣ（Metal Induced Lateral Crystallization）法、及びＳＧＳ（super grain silicon）法を使用して結晶化し、これをパターニングした多結晶シリコン層で形成することが好ましい。
前記半導体層３２０を含む基板全面上にゲート絶縁膜３３０を形成する。前記ゲート絶縁膜３３０は、シリコン酸化膜と、シリコン窒化膜またはこれらの二重層で形成することができる。
前記半導体層３２０に対応するゲート絶縁膜３３０の所定の領域上にゲート電極３４０を形成する。前記ゲート電極３４０は、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金Ａｌ alloy、モリブデンＭｏ、モリブデン合金Ｍｏ alloyよりなる群から選択される１つで形成することが好ましく、モリブデン−タングステン合金で形成することがさらに好ましい。
前記ゲート電極３４０を含む基板全面上に層間絶縁膜３５０を形成する。前記層間絶縁膜３５０は、前記ゲート電極３４０と後続して形成されるソース電極及びドレイン電極３６０ｂ、３６０ａとを絶縁させるためのものであって、シリコン窒化膜またはシリコン酸化膜で形成される。
前記層間絶縁膜３５０及び前記ゲート絶縁膜３４０をエッチングして、前記ソース及びドレイン領域３２０ａ、３２０ｃの一部を露出させるコンタクトホール３５５を形成する。
次に、前記コンタクトホール３５５を介して前記ソース及びドレイン領域３２０ａ、３２０ｃに電気的に連結されるソース電極及びドレイン電極３６０ｂ、３６０ａを形成する。前記ソース電極及びドレイン電極３６０ｂ、３６０ａは、配線抵抗を低減するために低抵抗の物質で形成されており、モリブデンＭｏ、タングステンＷ、タングステンモリブデンＭｏＷ及びアルミニウムＡｌなどのような金属で形成する。
前述のような工程を行うことによって、半導体層３２０と、ゲート絶縁膜３３０と、ゲート電極３４０と、層間絶縁膜３５０と、ソース及びドレイン電極３６０ｂ、３６０ａとを含む薄膜トランジスタが製造される。
本発明の実施例では、前記薄膜トランジスタをトップゲート構造で形成したが、これとは異なって、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、半導体層と、ソース及びドレイン電極とが順次に積層されるようにボトムゲート構造で形成することもできる。
前記ソース電極及びドレイン電極３６０ｂ、３６０ａを含む基板全面上に平坦化膜３７０を形成する。前記平坦化膜３７０は、ポリイミド、ベンゾシクロブテン系樹脂、アクリレートなどの有機物を使用して形成することができ、または、シリコン酸化物を液状形態でコーティングした後にキュアリングして硬化させるＳＯＧ（spin on glass）のような無機物を使用して０.５乃至１μｍの厚さで形成することができる。
次に、前記平坦化膜３７０をエッチングして、前記平坦化膜３７０内に第１電極が形成される領域を定義するトレンチ３７６を形成する。前記トレンチ３７６は、従来の有機電界発光表示装置において平坦化膜と第１電極との間に発生した段差を低減するためのものである。したがって、前記トレンチ３７６の深さは、前記第１電極３８０の厚さに対応するように形成することが好ましく、少なくとも第１電極３８０の厚さの１／２乃至３／２であることが好ましい。
ここで、前記トレンチ３７６の深さが前記第１電極３８０の厚さの１／２より小さい場合、前記第１電極３８０の相当部分が前記平坦化膜３７０上に突設され、画素定義膜の厚さが厚くなる。また、前記第１電極３８０の厚さの３／２を超過する場合、前記画素定義膜を薄く形成することができるが、前記第１電極３８０が前記平坦化膜３７０内に過度に引き込まれ、結果として、前記第１電極３８０と前記平坦化膜３７０との段差が大きくなり、これにより、レーザー熱転写法により有機膜層を形成する時、転写効率が低下する。
次に、前記平坦化膜３７０をエッチングして、前記トレンチ３７６内に前記ドレイン電極３６０ａの一部を露出させるビアホール３７５を形成する。前記ビアホール３７５は、前記トレンチ３７６と共にハーフトーンマスク工程を用いて同時に形成することができる。その後、前記トレンチ３７６内に前記ビアホール３７５を介して前記ソース電極３６０ｂに連結される第１電極３８０を形成する。
前記第１電極３８０は、アノード電極とすることができ、本発明の実施例のように、前面発光型構造で形成する場合、反射金属膜３８０ａ及び透明導電膜３８０ｂを含むことができる。前記反射金属膜３８０ａは、アルミニウムＡｌ、アルミニウム−ネオジウムＡｌ−Ｎｄ、銀Ａｇ、銀合金Ａｇ alloyなどのような高反射率の特性を有する金属で形成することができる。ここで、前記反射金属膜３８０ａは、所望の反射特性を有するように、５００乃至２０００Åの厚さで形成することが好ましい。前記反射金属膜３８０ａの厚さが５００Åより小さい場合、所望の反射特性を示すことが難しい。また、前記反射金属膜３８０ａの厚さが２０００Åより大きい場合、膜ストレスが大きくなり、前記反射金属膜と後続して形成される透明導電膜３８０ｂとの接着力が減少する可能性がある。
前記反射金属膜３８０ａ上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）またはＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）を使用して５０乃至２００Åの厚さで透明導電膜３８０ｂを形成することができる。前記透明導電膜３８０ｂの厚さが５０Åより小さい場合、前記透明導電膜の厚さの均一性を確保することが難しいため、前記透明導電膜の下部に位置する反射金属膜３８０ａが露出され、暗点不良を誘発させる可能性がある。また、前記透明導電膜３８０ｂの厚さが２００Åより大きい場合、干渉現象によって青色発光層の反射率が低下する可能性がある。
ここで、本発明の実施例とは異なって、前記有機電界発光表示装置を背面発光型構造で形成する場合、前記第１電極３８０は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＩＣＯ（Indium Cerium Oxide）またはＺｎＯ（Zinc Oxide）のような透明導電膜を使用して形成することができる。
また、前記第１電極３８０は、カソードとすることができる。この際、前記有機電界発光表示装置は、前面発光型インバート（invert）構造で形成され、前記第１電極３８０は、マグネシウムＭｇ、銀Ａｇ、アルミニウムＡｌ、カルシウムＣａまたはこれらの合金などを使用して単一の金属膜で形成することができる。
上記のように、前記トレンチ３７６内に前記第１電極３８０を形成することによって、前記平坦化膜３７０と前記第１電極３８０との段差を低減することができ、前記平坦化膜上に前記第１電極３８０が突出しないので、後続して形成される画素定義膜の厚さを低減することができるという長所がある。
次に、前記第１電極３８０上に画素定義膜３９０を形成する。前記画素定義膜３９０は、ポリイミド、アクリレートなどを使用して有機膜で形成することができる。次に、前記画素定義膜３９０をパターニングして、前記第１電極を露出させる開口部４００を形成する。
これとは異なって、前記画素定義膜３９０は、無機膜で形成してもよく、有機膜と無機膜とを２層以上交互に積層した多層膜で形成してもよい。
好ましくは、前記画素定義膜３９０は、無機膜である第１画素定義膜３９０ａと有機膜である第２画素定義膜３９０ｂとを含むように形成することができる。前記第１画素定義膜３９０ａは、シリコン窒化物またはシリコン酸化物などを使用して前記第１電極３９０上に５００乃至１０００Åの厚さで薄く形成する。前記第１画素定義膜３９０ａを５００Åより薄く形成する場合、前記第２画素定義膜３９０ｂの損傷が発生するとき、第１電極と第２電極との間のショートを防止することが困難である。また、１０００Åより厚く形成する場合、膜ストレスが大きくなり、クラックが多く発生し、また全体画素定義膜の厚さが厚くなり、レーザー熱転写法により有機膜層を形成する時、効率を低下させる可能性がある。
前記第１画素定義膜３９０ａをエッチングして、前記第１電極３８０を露出させる開口部４００を形成した後、前記第１画素定義膜３９０ａ上に第２画素定義膜３９０ｂを形成する。前記第２画素定義膜３９０ｂは、充填能力に優れたアクリル系樹脂またはポリイミドのような有機物を使用して１０００乃至３０００Åの厚さで形成する。前記第２画素定義膜３９０ｂは、露光及び現像によってパターニングすることができる。前記第２画素定義膜３９０ｂは、前記ビアホール３７５の内部を充填させ、無機膜である前記第１画素定義膜３９０ａの低いステップカバレッジ特性によってビアホール周辺及び第１電極の外郭部分で発生したクラックを埋め込み、第１電極と第２電極との間にショートが発生することを防止することができる。前記第２画素定義膜３９０ｂを１０００Åより薄く形成する場合、前記ビアホール３７５の内部を十分に充填させることができず、３０００Åより厚く形成する場合、全体画素定義膜の厚さが厚くなり、レーザー熱転写法により有機膜層を形成する時、効率を低下させる可能性がある。
ここで、前記画素定義膜３９０を無機膜である第１画素定義膜３９０ａと有機膜である第２画素定義膜３９０ｂとで形成する場合、無機膜と有機膜の短所を補完し、長所を生かすことができると共に、単一膜で形成することより、薄い厚さで画素定義膜を形成することが可能となる。したがって、レーザー熱転写法により有機膜層を形成する時、有機膜層の熱損傷を防止することができ、転写効率を増大させることができる。
次に、前記開口部４００内に有機膜層（不図示）が形成される。前記有機膜層は、少なくとも有機発光層を含み、その他、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層のうちいずれか１つ以上の層を追加で含むことができる。
前記正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層及び電子注入層のうち少なくとも１つ以上は、レーザー熱転写法により形成することが好ましく、前述したように、転写効率を高めるためには、画素定義膜と第１電極との段差が小さいことが好ましい。
次に、前記有機膜層を含む基板全面上に第２電極（不図示）を形成する。本発明の実施例において、前記第２電極は、カソードとすることができ、前記第２電極は、マグネシウムＭｇ、銀Ａｇ、アルミニウムＡｌ、カルシウムＣａまたはこれらの合金などを使用して半透過電極または反射電極で形成することができる。また、前記第２電極は、薄い厚さで形成された金属膜と透明導電膜とからなることができる。
これとは異なって、前記第２電極は、アノードとすることができる。前記第２電極がアノードである場合、前記第２電極は、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＩＣＯ（Indium Cerium Oxide）またはＺｎＯ（Zinc Oxide）のような透明導電膜で形成することができる。
前述のように製造された基板結果物とガラス、プラスチックまたは導電性金属からなる封止基板とをラミネートすることによって、本発明に係る有機電界発光表示装置の製造が完成される。
前述したように、本発明は、第１電極３８０を前記平坦化膜３７０のトレンチ３７６内に形成し、前記第１電極３８０と前記平坦化膜３７０との段差を減少させることによって、従来より薄い厚さの画素定義膜を形成することができる。したがって、レーザー熱転写法により有機膜層を形成する時、有機膜層の熱損傷を防止することができると共に、転写効率を向上させることができる。
そして、本発明は、第１電極３８０上に画素定義膜を形成するにあたって、 画素定義膜を無機膜である第１画素定義膜３９０ａと有機膜である第２画素定義膜３９０ｂとで形成することによって、前記第１画素定義膜３９０ａのステップカバレッジ不良に起因して発生したクラックを第２画素定義膜３９０ｂで全て埋め込むことができ、有機膜層を転写した後にドナー基板を除去する時、第２画素定義膜３９０ｂが損傷されても、下部に第１画素定義膜３９０ａが存在するので、第１電極と第２電極との間にショートが発生することを防止することができる。
また、前述のように形成した画素定義膜３９０の全体厚さは、第１画素定義膜３９０ａが５００乃至１０００Åであり、第２画素定義膜３９０ｂが１０００乃至３０００Åであり、従来、有機物を使用した画素定義膜より薄い厚さで画素定義膜を形成できるようになり、レーザー熱転写法により有機膜層を形成する時、転写効率を極大化することができる。
（実験例）
所定の下部構造が形成された基板上にＳＯＧを使用して１μｍの厚さで平坦化膜を形成した。その後、前記平坦化膜上に約１０００Åの厚さでトレンチを形成し、前記トレンチ内に１０００Åの反射金属膜と７０Åの透明導電膜とを含む第１電極を形成した。次に、前記第１電極上にポリイミドを使用して約２０００Åの厚さの画素定義膜を形成した。その後、前記画素定義膜をパターニングして、前記第１電極を露出させる開口部を形成した。
所定の下部構造が形成された基板上にＳＯＧを使用して１μｍの厚さで平坦化膜を形成した。その後、前記平坦化膜上に約１０００Åの厚さでトレンチを形成し、前記トレンチ内に１０００Åの反射金属膜と７０Åの透明導電膜とを含む第１電極を形成した。次に、前記第１電極上にポリイミドを使用して約２０００Åの厚さの画素定義膜を形成した。その後、前記画素定義膜をパターニングして、前記第１電極を露出させる開口部を形成した。
次に、前記開口部内にレーザー熱転写法を使用して有機膜層を形成した後、前記有機膜層を含む基板全面上に第２電極を形成し、有機電界発光表示装置を製作した。
（比較例１）
所定の下部構造が形成された基板上にＳＯＧを使用して１μｍの厚さで平坦化膜を形成し、前記平坦化膜上に反射金属膜と透明導電膜とを含む第１電極を形成した。その後、前記第１電極上にポリイミドを使用して約２０００Åの厚さで画素定義膜を形成した。上記以外は、実験例と同様の方法にして有機電界発光表示装置を製作した。
所定の下部構造が形成された基板上にＳＯＧを使用して１μｍの厚さで平坦化膜を形成し、前記平坦化膜上に反射金属膜と透明導電膜とを含む第１電極を形成した。その後、前記第１電極上にポリイミドを使用して約２０００Åの厚さで画素定義膜を形成した。上記以外は、実験例と同様の方法にして有機電界発光表示装置を製作した。
（比較例２）
所定の下部構造が形成された基板上にＳＯＧを使用して１μｍの厚さで平坦化膜を形成し、前記平坦化膜上に反射金属膜と透明導電膜とを含む第１電極を形成した。その後、前記第１電極上にシリコン窒化物を使用して約１０００Åの厚さで画素定義膜を形成した。上記以外は、実験例と同様の方法にして有機電界発光表示装置を製作した。
所定の下部構造が形成された基板上にＳＯＧを使用して１μｍの厚さで平坦化膜を形成し、前記平坦化膜上に反射金属膜と透明導電膜とを含む第１電極を形成した。その後、前記第１電極上にシリコン窒化物を使用して約１０００Åの厚さで画素定義膜を形成した。上記以外は、実験例と同様の方法にして有機電界発光表示装置を製作した。
図５ａ乃至図５ｃは、前記比較例１、２及び実験例によって製作した有機電界発光表示装置を点灯した画面である。
図５ａは、比較例１に係る有機電界発光表示装置を点灯した画面である。同図から、有機膜である画素定義膜の厚さの不均一及びレーザー熱転写法による有機膜層の形成時の有機膜層の損傷に起因した多数の暗点によって、画面の品位が損傷されることが分かる。
図５ｂは、比較例２に係る有機電界発光表示装置を点灯した画面である。同図から、ビアホール周辺及び第１電極の外郭部分のクラックに起因して多数の暗点が発生し、画面のむらが生じることが分かる。
図５ｃは、実験例によって製作された有機電界発光表示装置を点灯した画面である。本発明によって平坦化膜のトレンチ内に第１電極を形成する場合、画素定義膜の厚さを低減することができ、これにより、レーザー熱転写法により有機膜層を形成する時、効率が増加し、図５ｃから分かるように、きれいな点灯画面を得ることができる。
以上において説明した本発明は、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るので、上述した実施例及び添付された図面に限定されるものではない。
３００ 基板
３１０ バッファ層
３２０ 半導体層
３２０ａ ソース領域
３２０ｂ チャネル領域
３２０ｃ ドレイン領域
３３０ ゲート絶縁膜
３４０ ゲート電極
３５０ 層間絶縁膜
３５５ コンタクトホール
３６０ａ ドレイン電極
３６０ｂ ソース電極
３７０ 平坦化膜
３７５ ビアホール
３７６ トレンチ
３８０ 第１電極
３８０ａ 反射金属膜
３８０ｂ 透明導電膜
３９０ 画素定義膜
３９０ａ 第１画素定義膜
３９０ｂ 第２画素定義膜
４００ 開口部
３１０ バッファ層
３２０ 半導体層
３２０ａ ソース領域
３２０ｂ チャネル領域
３２０ｃ ドレイン領域
３３０ ゲート絶縁膜
３４０ ゲート電極
３５０ 層間絶縁膜
３５５ コンタクトホール
３６０ａ ドレイン電極
３６０ｂ ソース電極
３７０ 平坦化膜
３７５ ビアホール
３７６ トレンチ
３８０ 第１電極
３８０ａ 反射金属膜
３８０ｂ 透明導電膜
３９０ 画素定義膜
３９０ａ 第１画素定義膜
３９０ｂ 第２画素定義膜
４００ 開口部
Claims (51)
- 基板と、
前記基板上に位置し、且つ半導体層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極と、ソース電極及びドレイン電極とを含む薄膜トランジスタと、
前記ソース電極及びドレイン電極を含む基板上に位置し、且つトレンチを含む平坦化膜と、
前記トレンチ内に位置し、且つ前記平坦化膜を貫通して前記ソース電極またはドレイン電極の一部を露出させるビアホールと、
前記ビアホールを介して前記ソース電極またはドレイン電極に連結され、且つ前記トレンチ内に形成される第１電極と、
前記第１電極上に位置し、且つ前記第１電極を露出させる開口部を含む画素定義膜と、
前記開口部内に位置し、且つ少なくとも発光層を含む有機膜層と、
前記有機膜層を含む基板全面上に位置する第２電極と、を備えることを特徴とする有機電界発光表示装置。 - 前記トレンチの深さは、前記第１電極の厚さの１／２乃至３／２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。
- 前記平坦化膜は、有機膜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。
- 前記平坦化膜は、無機膜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。
- 前記平坦化膜は、ＳＯＧ（spin on glass）からなることを特徴とする請求項４に記載の有機電界発光表示装置。
- 前記画素定義膜は、有機膜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。
- 前記画素定義膜は、有機膜及び無機膜が２層以上交互に積層された構造で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。
- 前記画素定義膜は、
無機膜である第１画素定義膜と、
前記第１画素定義膜上に位置し、且つ有機膜である第２画素定義膜と、を含むことを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光表示装置。 - 前記第２画素定義膜は、前記ビアホールの内部を埋め込み、前記ビアホールの周辺及び第１電極の外郭部分を取り囲むように、前記第１画素定義膜上に位置することを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光表示装置。
- 前記第１画素定義膜の厚さは、５００乃至１０００Åであることを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光表示装置。
- 前記第２画素定義膜の厚さは、１０００乃至３０００Åであることを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光表示装置。
- 前記有機膜は、ポリイミド、ポリアクリル及びベンゾシクロブテン系樹脂よりなる群から選択されるいずれか１つからな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装置。
- 前記無機膜は、シリコン窒化物またはシリコン酸化物からなることを特徴とする 請求項７に記載の有機電界発光表示装置。
- 前記第１電極は、反射金属膜と、前記反射金属膜上に位置する透明導電膜と、を含む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。
- 前記反射金属膜は、アルミニウム、アルミニウム合金、銀及び銀合金よりなる群から選択されるいずれか１つからなることを特徴とする請求項１４に記載の有機電界発光表示装置。
- 前記反射金属膜の厚さは、５００乃至２０００Åであることを特徴とする請求項１４に記載の有機電界発光表示装置。
- 前記透明導電膜の厚さは、５０乃至２００Åであることを特徴とする請求項１４に記載の有機電界発光表示装置。
- 前記第１電極は、透明導電膜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。
- 前記第１電極は、マグネシウム、銀、アルミニウム、カルシウム及びこれらの合金よりなる群から選択されるいずれか１つ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。
- 前記有機膜層は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層よりなる群から選択されるいずれか１つ以上の層を追加で含む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。
- 前記第２電極は、マグネシウム、銀、アルミニウム、カルシウム及びこれらの合金よりなる群から選択されるいずれか１つ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。
- 前記第２電極は、透明導電膜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。
- 前記透明導電膜は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＣＯ及びＺｎＯよりなる群から選択されるいずれか１つからなることを特徴とする請求項２２に記載の有機電界発光表示装置。
- 前記薄膜トランジスタは、半導体層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極と、層間絶縁膜と、ソース電極及びドレイン電極とが順次に積層されたもの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。
- 前記薄膜トランジスタは、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、半導体層と、ソース電極及びドレイン電極とが順次に積層されたもの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。
- 基板を用意する段階と、
前記基板上に、半導体層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極と、ソース電極及びドレイン電極とを含む薄膜トランジスタを形成する段階と、
前記ソース電極及びドレイン電極を含む基板上に平坦化膜を形成する段階と、
前記平坦化膜をエッチングして、トレンチを形成する段階と、
前記トレンチ内に、前記平坦化膜を貫通して前記ソース電極またはドレイン電極の一部を露出させるビアホールを形成する段階と、
前記トレンチ内に、前記ビアホールを介して前記ソース電極またはドレイン電極に連結されるように第１電極を形成する段階と、
前記第１電極上に、前記第１電極を露出させる開口部を含む画素定義膜を形成する段階と、
前記開口部内に、少なくとも有機発光層を含む有機膜層を形成する段階と、
前記有機膜層を含む基板全面上に第２電極を形成する段階と、を備えることを特徴とする有機電界発光表示装置の製造方法。 - 前記トレンチの深さは、前記第１電極の厚さの１／２乃至３／２で形成することを特徴とする請求項２６に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記平坦化膜は、有機膜で形成することを特徴とする請求項２６に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記平坦化膜は、無機膜で形成することを特徴とする請求項２６に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記平坦化膜は、シリコン酸化物を液状形態でコーティングした後、キュアリングして硬化させることを特徴とする請求項２９に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記画素定義膜は、有機膜で形成することを特徴とする請求項２６に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記画素定義膜を形成する段階は、有機膜及び無機膜を２層以上に交互に積層して形成することを特徴とする請求項２６に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記画素定義膜を形成する段階は、
無機膜である第１画素定義膜を形成した後、前記第１画素定義膜上に有機膜である第２画素定義膜を形成することを含むことを特徴とする請求項３２に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。 - 前記第２画素定義膜を形成することは、前記ビアホールの内部を埋め込み、前記ビアホールの周辺及び前記第１電極の外郭部分を取り囲むように、前記第１画素定義膜上に形成することを特徴とする請求項３３に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記第１画素定義膜は、５００乃至１０００Åの厚さで形成することを特徴とする請求項３３に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記第２画素定義膜は、１０００乃至３０００Åの厚さで形成することを特徴とする請求項３３に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記有機膜は、ポリイミド、ポリアクリル及びベンゾシクロブテン系樹脂よりなる群から選択されるいずれか１つからなることを特徴とする請求項２８に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記無機膜は、シリコン窒化物またはシリコン酸化物からなることを特徴とする 請求項３２に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記第１電極を形成する段階は、反射金属膜を形成し、前記反射金属膜上に透明導電膜を形成することを含むことを特徴とする請求項２６に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記反射金属膜は、アルミニウム、アルミニウム合金、銀及び銀合金よりなる群から選択されるいずれか１つで形成することを特徴とする請求項３９に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記反射金属膜は、５００乃至２０００Åの厚さで形成することを特徴とする請求項３９に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記透明導電膜は、５０乃至２００Åの厚さで形成することを特徴とする請求項３９に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記第１電極は、透明導電膜で形成することを特徴とする請求項２６に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記第１電極は、マグネシウム、銀、アルミニウム、カルシウム及びこれらの合金よりなる群から選択されるいずれか１つで形成することを特徴とする請求項２６に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記有機膜層は、発光層に加えて、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層よりなる群から選択されるいずれか１つ以上の層を追加で含むように形成することを特徴とする請求項２６に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層よりなる群から選択される少なくとも１つ以上は、レーザー熱転写法を行うことによって形成することを特徴とする請求項４５に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記第２電極は、マグネシウム、銀、アルミニウム、カルシウム及びこれらの合金よりなる群から選択されるいずれか１つで形成することを特徴とする請求項２６に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記第２電極は、透明導電膜で形成することを特徴とする請求項２６に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記透明導電膜は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＣＯ及びＺｎＯよりなる群から選択されるいずれか１つで形成することを特徴とする請求項３９に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記薄膜トランジスタを形成する段階は、半導体層と、ゲート絶縁膜と、ゲート電極と、層間絶縁膜と、ソース電極及びドレイン電極とを順次に形成することを特徴とする請求項２６に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
- 前記薄膜トランジスタを形成する段階は、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、半導体層と、ソース電極及びドレイン電極とを順次に形成することを特徴とする請求項２６に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
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