JP2011100120A - 有機電界発光素子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】パッド部分を有する基板と、該基板の発光領域に形成されたトランジスタと、基板の非発光領域に形成された配線4dと、基板及びトランジスタの上に形成され、配線の一部が露出するように形成された絶縁膜5,7,9と、発光領域における絶縁膜5,7,9の上に形成された第1電極10と、該第1電極の上に形成された発光層15と、該発光層及び配線4dの上に形成された第2電極16とを含み、配線4dは、第2電極16に直接電気的に接触しかつ前記非発光領域内で、パッド部分と第2電極16との間を電気的に接続する。
【選択図】図2E
Description
発光領域で前記画素電極と共通電極との間には有機EL層があるので、前記画素電極と共通電極との間の界面特性が変化しない。しかし、前記配線に形成される画素電極と共通電極は、直接的に接触するので、二つの層間の界面特性が変化する。従って、前記配線と共通電極との間の電流の流れが低下し、かつ素子の信頼性も低下する。
前記第1電極は、前記絶縁膜を貫くコンタクトホールを介して前記発光領域のトランジスタと接続される。前記第2電極は、アルミニウムまたはアルミニウム系合金で形成される。前記第1電極は、前記絶縁膜を貫くコンタクトホールを介して、対応するトランジスタの電極に接続されている。
前記第2電極は、アルミニウムまたはアルミニウム系合金で形成されている。前記第1電極は、前記絶縁膜を貫くコンタクトホールを介して、対応するトランジスタの電極に接続されている。
図1は本発明の有機電界発光素子の平面図を現わす。 図1に示したように、基板1は発光領域と、非発光領域とに分けられる。 前記発光領域には、発光する多数の画素が形成されて、前記非発光領域には、パッド部2、前記パッド部2と接続される共通電極コンタクト配線4d、ゲートドライバー、データドライバーなどの回路が形成される。本発明において、非発光領域に配線または電極上に、画素電極(ITO)と、共通電極(カソード)16が形成されるとき、それらが互いに直接的に接触しないようにするものである。
図2Aないし2Eは、本発明のアクティブマトリックスEL素子を製造する手順を示した断面図である。図2aに示したように、先に、発光領域にソース/ドレイン電極(4a、4b)を形成するために、そして非発光領域でパッド部2と共通電極を電気的に接続する配線4dを形成するために、ガラス基板1上に金属物質層を形成してこれを選択的に取り除く。前記金属物質層の材料としてはMo、Al、Ndの中からいずれか一つ、またはこれらの合金を使う。
前記ゲート絶縁膜5と、前記ゲート電極6上には層間絶縁膜7が形成される。 そして、前記ソース/ドレイン電極(4a、4b)表面の一定部門を露出させるコンタクトホールを形成するために前記ゲート絶縁膜5と前記層間絶縁膜7を選択的に取り除く。この時、非発光領域の前記ゲート絶縁膜5、及び前記層間絶縁膜7に前記配線4dを露出させるためのトレンチ(溝)が形成される。 その後、前記コンタクトホールは金属で満たされ、前記ソース/ドレイン電極(4a、4b)にそれぞれ電気的に接続される電極ライン8が形成される。
前記配線4dを露出させる前記トレンチを形成するために、前記非発光領域で前記ゲート絶縁膜5、前記層間絶縁膜7、前記保護膜9を一挙にエッチングすることも可能である。
図2Dに示したように、シャドーマスク(図示せず)を利用して、前記画素電極10上に有機電界発光(EL)層15を蒸着する。この時、前記有機電界発光層15は、非発光領域には形成されない。 前記有機電界発光層15は、発光色によって赤RED(R)、緑GREEN(G)、青BLUE(B)の有機電界発光層に区分し、これらR、G、B有機電界発光層15は、各画素領域に順に形成される。ここで、前記有機電界発光層15は、有機層(図示せず)と、前記画素電極10で供給される正孔を前記有機層に注入、伝達するための正孔注入層(図示せず) 及び正孔伝達層(図示せず)と、共通電極で供給される電子を前記有機EL層に注入、伝達するための電子注入層(図示せず) 及び電子伝達層(図示せず)で構成される。
図示してはいないが、以後前記有機電界発光層15を酸素や水分から保護するために、保護膜(図示せず)を形成する。 そして、シーラントと、透明基板を利用して保護キャップを形成する。
図3Aないし3Eは、本発明のアクティブマトリックスEL素子を製造する手順を示す断面図である。 図3Aに示すように、発光領域にソース/ドレイン電極(24a、24b)を形成するため、そして非発光領域で共通電極と電気的に接続される配線24dを形成するために、ガラス基板21上に金属物質層を形成し、これを選択的に取り除く。前記金属物質層の材料としては、Mo、Al、Ndのうちいずれか一つ、またはこれらの合金を用いる。
続いて、全面にゲート絶縁膜25を形成する。 前記ゲート絶縁膜25は前記基板21、前記ソース/ドレイン電極(24a、24b)、チャンネル24c、そして配線24d上に形成される。 そして、前記チャンネル24cと整列する前記ゲート絶縁膜25の所定の領域に、ゲート電極26が形成される。 前記ソース/ドレイン電極(24a、24b)、前記チャンネル24c、前記ゲート電極26は、発光領域で各画素をスイッチングする薄膜トランジスタを構成する。
その後、前記コンタクトホールを金属で埋め、それによって、前記ソース/ドレイン電極(24a、24b)とそれぞれ電気的に接続される電極ライン28が形成される。そして、前記非発光領域で前記配線24d上にはバッファーメタル層31が形成される。 前記バッファーメタル層31は、前記電極ライン28 及び保護膜(保護層)29を形成した後、形成するか、または前記電極ライン28と同時に形成することができる。 前記バッファーメタル層31が前記電極ライン28と同時に形成される場合には、前記バッファーメタル層31は前記電極ライン28と、等しい物質で形成される。 前記バッファーメタル層31の材料としてはITOエッチャントによって腐食しない金属、例えばCr、Cu、W、Au、Ni、Ag、Ti、Taの中のいずれか一つまたはこれらの合金を利用する。
図3Dに示したように、シャドーマスク(図示せず)を利用して前記画素電極30上に有機電界発光層35を蒸着する。この時、前記有機電界発光層35は非発光領域には形成されない。
図示してはいないが、その後、前記有機電界発光層35を酸素や水分から保護するために、保護膜(図示せず)を形成する。そして、シーラント(sealant)と透明基板を利用して保護キャップを形成する。
2 パッド部
4a、24a ソース電極
4b、24b ドレイン電極
4d、24d 配線
5、25 ゲート絶縁膜
6、26 ゲート電極
7、27 層間絶縁膜
8、28 電極ライン
9、29 保護膜
10、30 画素電極
15、35 有機電界発光(EL)層
16、36 共通電極
Claims (11)
- パッド部分(2)を有する基板(1)と、
前記基板(1)の発光領域に形成されたトランジスタと、
前記基板(1)の非発光領域に形成された配線(4d)と、
前記基板(1)及び前記トランジスタの上に形成され、前記配線(4d)の一部が露出するように形成された絶縁膜(5,7,9)と、
前記発光領域における前記絶縁膜(5,7,9)の上に形成された第1電極(10)と、
前記第1電極(10)の上に形成された発光層(15)と、
前記発光層(15)及び前記配線(4d)の上に形成された第2電極(16)とを含み、
前記配線(4d)は、前記第2電極(16)に直接電気的に接触し、かつ前記配線(4d)は、前記非発光領域内で、前記パッド部分(2)と前記第2電極(16)との間を電気的に接続することを特徴とする有機電界発光素子。 - 前記絶縁膜(5,7,9)は、前記非発光領域上で前記配線(4d)を露出させるためのトレンチ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素子。
- 前記配線(4d)は、Mo、Al、Ndで構成された群から選択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素子。
- 前記第1電極(10)は、前記絶縁膜(5,7,9)を貫くコンタクトホールを介して、前記発光領域のトランジスタに接続されていることを特徴とする請求項1に記載の有機電界発光素子。
- 前記第2電極(16)は、アルミニウムまたはアルミニウム系合金で形成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素子。
- 前記第1電極(10)は、前記絶縁膜(9)を貫くコンタクトホールを介して、対応するトランジスタの電極(8)に接続していることを特徴とする請求項1に記載の有機電界発光素子。
- (a)パッド部分(2)を有する基板(1)を設ける段階と、
(b)基板(1)の非発光領域に配線(4d)を形成し、前記基板(1)の発光領域にトランジスタを形成する段階と、
(c)前記基板(1)、前記配線(4d)、及び前記トランジスタのそれぞれの上に絶縁膜(5,7,9)を形成し、前記配線(4d)が露出するように前記絶縁膜(5,7,9)を選択的に取り除く段階と、
(d)前記絶縁膜(5,7,9)の全面にITO層を蒸着する段階と、
(e)前記配線(4d)に非腐食性のエッチャントを用いて非発光領域内のITO層を選択的に取り除き、そして前記発光領域における前記絶縁膜(5,7,9)の上に前記第1電極(10)を形成する段階と、
(f)前記第1電極(10)の上に発光層(15)を形成する段階と、
(g)前記発光層(15)上に第2電極(16)を形成する段階とを含み、
前記配線(4d)は、前記第2電極(16)に直接電気的に接触し、かつ前記配線(4d)は、前記非発光領域内で、前記パッド部分(2)と前記第2電極(16)との間を電気的に接続することを特徴とする有機電界発光素子の製造方法。 - 前記配線(4d)は、Mo、Al、Ndで構成された群から選択されることを特徴とする請求項7に記載の有機電界発光素子の製造方法。
- 前記配線(4d)の一部分が露出するように、前記絶縁膜を選択的に取り除く時に、前記トランジスタの一部を露出させるコンタクトホールが形成されることを特徴とする請求項7に記載の有機電界発光素子の製造方法。
- 前記第2電極(16)は、アルミニウムまたはアルミニウム系合金で形成されていることを特徴とする請求項7に記載の有機電界発光素子の製造方法。
- 前記第1電極(10)は、前記絶縁膜(9)を貫くコンタクトホールを介して、対応するトランジスタの電極(8)に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の有機電界発光素子。
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