JP4181168B2 - 有機電界発光素子及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は有機電界発光素子及びその製造方法に関し、さらに詳細には、有機電界発光素子の補助電極ライン形成時に第２電極電源供給ラインと補助電極ラインが接続するよう形成することによって前記補助電極ライン上部の有機膜を除去して、画素領域内に存在する有機膜を最小化することによって前記有機膜からのアウトガス（Ｏｕｔ−ｇａｓｓｉｎｇ）現象による有機発光層の劣化による画素収縮（ｐｉｘｅｌ ｓｈｒｉｎｋａｇｅ）現象を防止して製品の信頼性を向上させる有機電界発光素子及びその製造方法に関する。
平板表示素子（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）のなかでも有機電界発光素子（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｄｅｖｉｃｅ）は自発光であり、視野角が広くて、応答速度が速くて、薄い厚さと低い製作費用及び高いコントラスト（Ｃｏｎｔｒａｓｔ）などの特性を示すことによって今後次世代平板表示素子で注目されている。
通常、有機電界発光素子はアノード電極とカソード電極間に有機発光層を含んでいてアノード電極から供給されるホールとカソード電極から供給される電子が有機発光層内で結合して正孔−電子対である励起子を形成して再び前記励起子が基底状態に戻りながら発生するエネルギーにより発光するようになっている。
一般的に有機電界発光素子は、マトリックス状に配置されたＮ×Ｍ個の画素を駆動する方式によってパッシブマトリックス（Ｐａｓｓｉｖｅ ｍａｔｒｉｘ）方式とアクティブマトリックス（Ａｃｔｉｖｅ ｍａｔｒｉｘ）方式に分けられる。前記パッシブマトリックス方式はアノード電極とカソード電極を直交するように形成してラインを選択して駆動している。一方、アクティブマトリックス方式は表示領域が各画素毎に薄膜トランジスタとキャパシタを各画素電極に接続してキャパシタ容量により電圧を維持するようにする駆動方式である。
前記アクティブマトリックス有機電界発光素子は各単位画素が基本的にスイッチングトランジスタ、駆動トランジスタ、キャパシタ及びＥＬ素子を具備し、前記駆動トランジスタ及びキャパシタには電源供給ラインから共通電源（Ｖｄｄ）が提供され、前記電源供給ラインは駆動トランジスタを介してＥＬ素子に流れる電流を制御する役割をする。また、補助電極ラインは補助電源供給ラインとして第２電極に電源を供給してソース／ドレイン間の電圧と第２電極に電位差を形成させて電流を流す。
図５は従来の能動形有機電界発光素子及びその製造方法を示す断面図である。図５を参照すると、従来の能動形有機電界発光素子は画素領域ａと配線領域ｂを含む基板１００上にバッファ層１０５が形成されている。前記画素領域ａのバッファ層１０５上部にはソース／ドレイン領域１１０ａ、１１０ｃ及びチャネル領域１１０ｂを含む半導体層１１０がパターニングされて形成されている。
続けて、前記半導体層１１０上部全体にかけてゲート絶縁膜１２０が形成されており、前記画素領域ａのゲート絶縁膜１２０上に前記チャネル領域１１０ｂに対応するようにゲート電極１３０が形成されている。前記ゲート電極１３０上部の基板全面にかけて層間絶縁膜１４０が形成されており、前記画素領域ａの層間絶縁膜１４０内に形成されているコンタクトホール１４１を介して前記半導体層１１０のソース／ドレイン領域１１０ａ、１１０ｃとソース／ドレイン電極１４５が連結されている。前記画素領域ａのソース／ドレイン電極１４５形成時前記配線領域ｂにも前記ソース／ドレイン電極１４５物質と等しい物質からなった第１導電性パターン１４７が形成されており、前記第１導電性パターン１４７は補助電極ラインになる。これで、前記半導体層１１０、ゲート電極１３０及びソース／ドレイン電極１４５で構成された薄膜トランジスタが形成される。
続いて、前記ソース／ドレイン電極１４５及び第１導電性パターン１４７の上の基板全面にかけてパッシベーション膜及び／または平坦化膜のような絶縁膜１５０が形成されていて、前記配線領域ｂの第１導電性パターン１４７上部に形成された絶縁膜１５０は第１導電性パターン１４７の上部が露出されるようにエッチングを行って除去されている。
前記画素領域ａの絶縁膜１５０内に前記ソース／ドレイン電極１４５のうちいずれか一つを露出させるビアホール１５５が形成されており、前記ビアホール１５５を介して前記ソース／ドレイン電極１４５のうちいずれか一つにコンタクトして絶縁膜１５０上に延長されるように第１電極１７０がパターニングされて形成されている。
続いて、配線領域ｂを除外した第１電極１７０及び絶縁膜１５０上部に開口部を有する画素定義膜１７５がさらに形成されている。続いて、前記画素領域ａの開口部内に露出した第１電極１７０上に最小限有機発光層を含む有機膜層１８０がパターニングされて形成されており、基板全面にかけて前記有機膜層１８０上部に第２電極１９０が形成されている。前記配線領域ｂの第２電極１９０は第１導電性パターン１４７を電気的に接続させる。
前記第１導電性パターン１４７の形成物質は、タングステンモリブデン（ＭｏＷ）、モリブデン（Ｍｏ）及びタングステン（Ｗ）等のような物質のうちから選択される１種で構成される。この時、前記物質が有する初期物性の特性である熱容量がシリコーン窒化膜（ＳｉＮｘ）より高くてその差によりシリコーン窒化膜（ＳｉＮｘ）に熱伝逹をよくさせることができないので熱抵抗が高くなり有機膜キュアリング時領域別にリフロー（Ｒｅｆｌｏｗ）がよくできなくて領域別にキュアリング効果が変わりキュアリング後領域によって有機膜厚さが変わる。この時、前記第１導電性パターン周辺部及び近接画素領域内に存在する有機膜内残留ガス成分により有機発光層へのアウトガス現象で有機発光層の劣化を介した画素収縮現象が発生する問題点を有している。
また、前記第１導電性パターン上部に第２電極をコンタクトして形成する場合画素領域の第１電極形成時配線領域の第１導電性パターンの金属物質が現われてエッチャント（ｅｔｃｈａｎｔ）や現像（ｄｅｖｅｌｏｐ）により配線損傷が発生する。
ＫＲ公開番号２００４−１０３０４
特開２００３−３２３１３３
本発明が解決しようとする技術的課題は前記従来技術の問題点を解決するものであって、有機電界発光素子の補助電極ライン形成時第２電極電源供給ラインと補助電極ラインがコンタクトするよう形成することによって前記補助電極ライン上部の有機膜を除去して、画素領域内に存在する有機膜を最小化することによって前記有機膜からのアウトガス現象による有機発光層の劣化による画素収縮現象を防止して製品の信頼性を向上させようとするものである。
前記した従来技術の問題点を解決するために、本発明は、有機電界発光素子であって、基板と、前記基板の画素領域上に形成されていて半導体層、ゲート電極及びソース／ドレイン電極を含む薄膜トランジスタと、前記基板の配線領域上に前記ゲート電極と同一層に形成されている第１導電性パターンと、前記第１導電性パターンの一部を露出させるように形成されている層間絶縁膜と、前記基板の配線領域を除外した薄膜トランジスタ上部に形成されているパッシベーション膜及び平坦化膜と、前記パッシベーション膜及び平坦化膜内のビアホールを介して形成されている第１電極及び第１導電性パターンとコンタクトされて形成されている第２導電性パターンと、前記基板の配線領域を除外した画素領域上に形成されていて前記第１電極を露出させる開口部を有する画素定義膜と、 前記露出した第１電極上部に形成されていて最小限有機発光層を含む有機膜層と、前記有機膜層上部に形成されている第２電極と、を含むことを要旨とする。
また、本発明は、有機電界発光素子の製造方法であって、基板を用意し、前記基板の画素領域上に半導体層、ゲート電極及びソース／ドレイン電極を含む薄膜トランジスタを形成し、前記ゲート電極形成時前記基板の配線領域の同一層に第１導電性パターンを形成し、前記第１導電性パターンの一部を露出させる層間絶縁膜を形成し、前記基板の配線領域を除外した薄膜トランジスタ上部にパッシベーション膜及び平坦化膜をエッチングして形成し、前記パッシベーション膜及び平坦化膜内のビアホールを介して第１電極を形成し、前記第１電極形成時第１導電性パターンとコンタクトされる第２導電性パターンを形成し、前記基板の配線領域を除外した画素領域上に第１電極を露出させる開口部を有する画素定義膜を形成し、前記露出した第１電極上部に最小限有機発光層を含む有機膜層を形成し、前記有機膜層上部に第２電極を形成することを要旨とする。
本発明によれば、有機電界発光素子の補助電極ライン形成時第２電極電源供給ラインと補助電極ラインがコンタクトするよう形成することによって前記補助電極ライン上部の有機膜を除去して、画素領域内に存在する有機膜を最小化することによって前記有機膜からのアウトガス現象による有機発光層の劣化による画素収縮現象を防止して製品の信頼性を向上させることができる。また、第２電極補助電極ラインを形成することによってＩＲドロップ及び配線損傷を防止することができる。
以下、本発明の実施の形態に係る有機電界発光素子およびその製造方法の詳細を図面に基づいて説明する。
図１は本発明による能動形有機電界発光素子の構造を示す断面図である。図１を参照すると、本発明による能動形有機電界発光素子は画素領域ａと配線領域ｂを含んでいる基板３００全面にかけてシリコーン窒化膜、シリコーン酸化膜及びこれらの二重層になったバッファ層３０５が形成される。前記バッファ層３０５上の画素領域ａに多結晶シリコーンまたは非晶質シリコーンで膜を形成した次にパターニングしてソース／ドレイン領域３１０ａ、３１０ｃ及びチャネル領域３１０ｂを含む半導体層３１０が形成される。望ましくは前記半導体層３１０は多結晶シリコーンで形成される。
前記半導体層３１０を含んだ基板上部全体にかけてゲート絶縁膜３２０が形成される。前記ゲート絶縁膜３２０はシリコーン窒化膜、シリコーン酸化膜またはこれらの二重層で形成することができる。
前記画素領域ａのゲート絶縁膜３２０上にゲート金属物質を蒸着した次にパターニングして半導体層３１０の所定領域に対応するゲート電極３３０が形成される。前記ゲート電極３３０はモリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タングステンモリブデン（ＭｏＷ）、タングステンシリサイド（ＷＳｉ２）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ２） 及びアルミニウム（Ａｌ）のうちから選択される１種で形成される。前記ゲート絶縁膜３２０の配線領域ｂ上に前記ゲート電極３３０形成時同一層に第１導電性パターン３４７が形成される。前記第１導電性パターン３４７は前記ゲート電極３３０物質と等しい物質からなる。
前記第１導電性パターン３４７形成時共通電源供給ライン（Ｖｄｄ）及びデータライン（Ｖｄａｔａ）を同時に形成してデータライン、共通電源供給ライン及び補助電極ライン両端にリンクホール（ｌｉｎｋ ｈｏｌｅ）を介して連結する。
続いて、前記第１導電性パターン３４７一部を露出させるように前記ゲート電極３３０上部の基板全面にかけて層間絶縁膜３４０が形成される。
マスクを利用してｎ型またはｐ型不純物のうちの一つを半導体層３１０に注入して、前記半導体層３１０にソース／ドレイン領域３１０ａ、３１０ｃ及び前記ソース／ドレイン領域３１０ａ、３１０ｃ間に介在されたチャネル領域３１０ｂが定義される。
続いて、前記画素領域ａには前記層間絶縁膜３４０内の前記ソース／ドレイン領域３１０ａ、３１０ｃを露出させるコンタクトホール３４１を含んだ層間絶縁膜３４０上に金属物質を蒸着した次にパターニングしてコンタクトホール３４１を介して前記半導体層３１０のソース／ドレイン領域３１０ａ、３１０ｃとそれぞれ接続されるソース／ドレイン電極３４５が形成される。
以上のように、前記半導体層３１０、ゲート電極３３０及びソース／ドレイン電極３４５は薄膜トランジスタを形成する。
続いて、前記画素領域ａの薄膜トランジスタ及び配線領域ｂの第１導電性パターン３４７上部にパッシベーション膜及び平坦化膜３５０が形成される。前記パッシベーション膜及び平坦化膜３５０は絶縁膜役割をしており、さらに詳細には前記パッシベーション膜は上部の汚染から前記薄膜トランジスタを保護するために形成されてシリコーン窒化膜、シリコーン酸化膜またはこれらの二重層で形成される。また、前記平坦化膜は前記パッシベーション膜の下部段差を相殺させるために形成され、通常的に有機系としてアクリル樹脂（Ａｃｒｙｌ Ｒｅｓｉｎ）、ベンゾシクロブテン（Ｂｅｎｚｏ Ｃｙｃｌｏ Ｂｕｔｅｎｅ；ＢＣＢ）、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＰＩ）、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ；ＰＡ）及びフェノール樹脂で構成された群から選択される１種で形成される。続いて、前記平坦化膜は硬化のためにキュアリングされる。
キュアリング後前記配線領域ｂに前記第１導電性パターン３４７上部のパッシベーション膜及び平坦化膜３５０はエッチングを介してすべて除去される。また、前記画素領域ａと配線領域ｂ間に存在するパッシベーション膜及び平坦化膜３５０は後続工程で第１電極が形成される領域を除いてはフォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて除去される。前記基板の配線領域ｂを除外した薄膜トランジスタ上部にパッシベーション膜及び平坦化膜を形成することによって、段差が小さな均一な厚さの有機膜を形成することができるだけでなく後続工程の有機膜層蒸着後有機発光層内に前記有機平坦化膜からアウトガス現象による有機発光層の劣化を介した画素収縮現象を防止することができる。
前記第１導電性パターン３４７形成時共通電源供給ライン（Ｖｄｄ）及びデータライン（Ｖｄａｔａ）は同時に形成されてデータライン、共通電源供給ライン及び補助電極両端にリンクホールを介して連結される。
続いて、画素領域ａのパッシベーション膜及び平坦化膜３５０内に前記ソース電極／ドレイン電極３４５のうちいずれか一つを露出させるビアホール３５５が形成される。前記ビアホール３５５を介して前記ソース／ドレイン電極３４５のうちいずれか一つとコンタクトされる第１電極３７０が形成される。前記第１電極３７０はアノード電極の場合には仕事関数が高いＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）またはＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）で構成された透明電極であるか下部層にアルミニウムまたはアルミニウム合金等のような高反射率の特性を有する金属で構成された反射膜を含む透明電極であることができる。前記第１電極がカソード電極の場合には仕事関数が低い導電性の金属としてＭｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ａｇ及びこれらの合金で構成された群から選択された一つの物質として厚い厚さを有する反射電極であるか、薄い厚さを有する反射電極であることができる。
続いて、前記第１電極３７０形成時前記配線領域ｂの第１導電性パターン３４７上部に第２導電性パターン３７１が形成される。前記第２導電性パターン３７１は前記第１電極３７０物質と等しい物質であって、前記第１導電性パターン３４７を電気的に連結させる。前記第２導電性パターン３７１と第１導電性パターン３４７は第２電極の補助電極ラインを形成し、第２電極に電圧を供給することによってＩＲドロップ（ｄｒｏｐ）を防止する。また、前記第２導電性パターン３７１の形成は前記画素領域ａの第１電極３７０パターニング時エッチャントや現像により第１導電性パターン３４７を形成する金属物質が現われることを防止して前記配線領域ｂの配線損傷を防止することができる。
続いて、前記画素領域ａの第１電極３７０上部に有機物を積層後エッチングを介して開口部を有する画素定義膜３７５がさらに形成されることができる。前記画素定義膜３７５は有機系としてポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、アクリル樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）及びフェノール樹脂で構成された群から選択される１種で形成される。前記第２導電性パターン３７１上部に形成される画素定義膜３７５は開口部形成時除去されて形成される。
続いて、前記画素領域ａの開口部内に露出した第１電極３７０上に最小限有機発光層を含む有機膜層３８０が形成される。前記有機膜層３８０は前記有機発光層以外にも正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層のうち１以上の層がさらに含まれることができる。
続いて、前記有機膜層３８０を含む基板上部全体にかけて第２電極３９０が形成される。前記第２電極３９０は第１電極３７０がアノードである透明電極であるか反射膜を含む透明電極の場合には仕事関数が低い導電性の金属としてＭｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ａｇ及びこれらの合金で構成された群から選択された一つの物質として反射電極で形成されて、前記第１電極３７０がカソード電極の場合にはＩＴＯまたはＩＺＯのような透明電極で形成される。
以下、本発明による前記能動形有機電界発光素子の製造方法を説明する。
図１を参照すると、前記製造方法はガラス、プラスチックまたは石英等のような基板３００を用意する。前記基板は画素領域ａと配線領域ｂを具備する。続いて、前記基板３００上にシリコーン窒化膜、シリコーン酸化膜及びこれらの二重層になったバッファ層３０５を形成する。前記バッファ層はプラズマ化学気相蒸着法（ＰＥＣＶＤ；Ｐｌａｓｍａ−Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）または低圧化学気相蒸着法（ＬＰＣＶＤ；Ｌｏｗ−Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等のような方式を遂行して形成する。
前記バッファ層３０５上の前記画素領域ａにソース／ドレイン領域３１０ａ、３１０ｃ及びチャネル領域３１０ｂを具備する半導体層３１０を形成する。前記半導体層３１０は非晶質シリコーンを化学気相蒸着法（ＣＶＤ；Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方式を利用して蒸着した後結晶化法を利用してポリシリコーン膜で結晶化させた後パターニングして形成する。前記ＣＶＤ方式にはＰＥＣＶＤ、ＬＰＣＶＤのような化学的気相蒸着法を利用することができる。この時、前記非晶質シリコーンをＰＥＣＶＤ方式で遂行する場合にはシリコーン膜蒸着後熱処理で脱水素処理して水素の濃度を低める工程を進行する。
また、前記非晶質シリコーン膜の結晶化法はＲＴＡ（Ｒａｐｉｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ａｎｎｅａｌｉｎｇ）工程、ＭＩＣ法（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ）、ＭＩＬＣ法（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｌａｔｅｒａｌ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ）、ＳＰＣ法（Ｓｏｌｉｄ Ｐｈａｓｅ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ）、ＥＬＡ法（Ｅｘｃｉｍｅｒ Ｌａｓｅｒ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ）またはＳＬＳ法（Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ Ｌａｔｅｒａｌ Ｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ）のうちいずれか一つ以上を利用することができる。
続いて、基板全面にかけて前記半導体層３１０上部にゲート絶縁膜３２０を形成する。前記ゲート絶縁膜３２０はＰＥＣＶＤまたはＬＰＣＶＤのような方式を遂行して積層する。
続いて、前記画素領域ａのゲート絶縁膜３２０上にゲート金属物質を蒸着した次にパターニングして半導体層３１０の所定領域に対応するゲート電極３３０を形成する。前記ゲート電極３３０はモリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タングステンモリブデン（ＭｏＷ）、タングステンシリサイド（ＷＳｉ２）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ２） 及びアルミニウム（Ａｌ）で構成された群から選択される１種で形成し、ＬＰＣＶＤまたはＰＥＣＶＤ方式により蒸着後パターニングして形成する。
前記ゲート絶縁膜３２０の配線領域ｂにゲート電極３３０形成時第１導電性パターン３４７を形成する。前記第１導電性パターン３４７は前記ゲート電極３３０物質と等しい物質からなっており、ＬＰＣＶＤまたはＰＥＣＶＤ方式により蒸着後パターニングして形成する。
前記第１導電性パターン３４７形成時共通電源供給ライン（Ｖｄｄ）及びデータライン（Ｖｄａｔａ）を同時に形成してデータライン、共通電源供給ライン及び補助電極ライン両端にリンクホールを介して連結する。
続いて、前記第１導電性パターン３４７一部を露出させるように前記ゲート電極３３０上部の基板全面にかけて層間絶縁膜３４０を形成する。前記層間絶縁膜３４０はシリコーン窒化膜、シリコーン酸化膜またはこれらの二重層で形成して、ＰＥＣＶＤまたはＬＰＣＶＤのような方式を遂行して積層する。
続いて、マスクを利用して前記半導体層３１０に不純物を注入することによって、前記半導体層にソース／ドレイン領域３１０ａ、３１０ｃを形成すると同時に前記ソース／ドレイン領域３１０ａ、３１０ｃ間に介在されたチャネル領域３１０ｂを定義する。前記不純物はｎ型またはｐ型不純物のうちの一つであることができ、ｎ型不純物は燐（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）、ビスマス（Ｂｉ）等、ｐ型不純物はホウ素（Ｂ）、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）等から選択される１種で形成する。
続いて、前記画素領域ａの層間絶縁膜３４０内に前記半導体層３１０のソース／ドレイン領域３１０ａ、３１０ｃをそれぞれ露出させるコンタクトホール３４１を形成する。
続いて、前記画素領域ａにはコンタクトホール３４１を含んだ層間絶縁膜３４０上に金属物質を蒸着した次にパターニングしてコンタクトホール３４１を介して前記半導体層３１０のソース／ドレイン領域３１０ａ、３１０ｃとそれぞれコンタクトされるソース／ドレイン電極３４５を形成する。前記ソース／ドレイン電極３４５はモリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、タングステンモリブデン（ＭｏＷ）、タングステンシリサイド（ＷＳｉ２）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ２） 及びアルミニウム（Ａｌ）で構成された群から選択される１種で形成し、スパターリング法や真空蒸着法を介して積層後マスクを利用したエッチングを介してパターニングして形成する。
以上のように、前記半導体層３１０、ゲート電極３３０及びソース／ドレイン電極３４５は薄膜トランジスタを形成する。
前記画素領域ａの前記薄膜トランジスタ上部及び配線領域ｂの前記第１導電性パターン３４７上にパッシベーション膜及び平坦化膜３５０を形成する。本発明では下部段差を相殺させるために平坦化膜を含んで絶縁膜を形成する。前記パッシベーション膜はシリコーン窒化膜、シリコーン酸化膜またはこれらの二重層で形成する。前記平坦化膜は通常的に有機系としてアクリル樹脂（Ａｃｒｙｌ Ｒｅｓｉｎ）、ベンゾシクロブテン（Ｂｅｎｚｏ Ｃｙｃｌｏ Ｂｕｔｅｎｅ；ＢＣＢ）、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ；ＰＩ）、ポリアミド（ｐｏｌｙａｍｉｄｅ；ＰＡ）及びフェノール樹脂で構成された群から選択される１種で形成し、スピンコーティング方式を介して積層後前記絶縁膜３５０を硬化させるためにキュアリングする。
前記補助電極ライン３７３の一部を形成する第１導電性パターン３４７物質の材料であるモリブデン（Ｍｏ）及びタングステン（Ｗ）が有する初期物性特性である熱容量がシリコーン窒化膜（ＳｉＮｘ）より高くてその差によりシリコーン窒化膜（ＳｉＮｘ）に熱伝逹をよくさせることができない。
表１及び図２は第１導電性パターン物質の物性特性値を示して、表２及び図３は第１導電性パターン物質の温度による熱容量を示したものである。
前記表１及び図２は第１導電性パターンの材料で使われる物性の特性値としてシリコーン窒化膜（ＳｉＮｘ）、タングステン（Ｗ）及びモリブデン（Ｍｏ）の熱伝導度は有意差を見せないがアルミニウム（Ａｌ）は前記シリコーン窒化膜（ＳｉＮｘ）、タングステン（Ｗ）及びモリブデン（Ｍｏ）に比べて０．２ｃａｌ／ｃｍ*ｓ程度高いことが分かる。しかし熱容量においてはタングステン（Ｗ）及びモリブデン（Ｍｏ）がアルミニウム（Ａｌ）やシリコーン窒化膜（ＳｉＮｘ）に比べて高い値を有することが分かる。
また、表２及び図３を参照するとシリコーン窒化膜（ＳｉＮｘ）、１４００ｃａｌ、２６０℃を基準にした時、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）及びアルミニウム（Ａｌ）の熱容量がシリコーン窒化膜（ＳｉＮｘ）より高くてその差によりモリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）及びアルミニウム（Ａｌ）がシリコーン窒化膜（ＳｉＮｘ）に熱伝逹をよくさせることができないので有機膜キュアリング時リフローがよくできないということが分かる。
図４は有機電界発光素子の各層によるキュアリング後有機絶縁膜の厚さを示したグラフである。
図４を参照すると、補助電極ライン、画素部及びデータライン（Ｖｄａｔａ）の現像後絶縁膜の厚さは画素部、補助電極ライン、データライン順序で低い。しかし前記現像した膜をキュアリング後絶縁膜の厚さを測定すれば画素部、データライン、補助電極ライン順序でキュアリングがよくできて大きい有意差は見えないが補助電極ライン部がキュアリングが最もよくできないことを確認することができる。
有機膜キュアリング（Ｃｕｒｉｎｇ）時領域別にリフロー（Ｒｅｆｌｏｗ）がよくできなければ領域別にキュアリング効果が変わりキュアリング後領域によって有機絶縁膜厚さが変わって有機膜内残留ガス成分が存在するので、キュアリング後前記画素領域ａのパッシベーション膜及び平坦化膜３５０はフォト性及びエッチ性エッチングを介して近接画素領域に影響をおよぼさないように最小化して形成して、前記配線領域ｂのパッシベーション膜及び平坦化膜３５０はエッチングを介してすべて除去する。これにより、後続工程の有機膜層蒸着後有機発光層内に前記有機絶縁膜からアウトガス現象による有機発光層の劣化を介した画素収縮現象を防止することができる。
前記第１導電性パターン３４７形成時共通電源供給ライン（Ｖｄｄ）及びデータライン（Ｖｄａｔａ）を同時に形成してデータライン、共通電源供給ライン及び補助電極ライン両端にリンクホールを介して連結する。
続いて、パネル領域（ａ）のパッシベーション膜及び平坦化膜３５０内に前記ソース電極／ドレイン電極３４５のうちいずれか一つを露出させるビアホール３５５を形成する。
続いて、前記ビアホール３５５を介して前記露出したソース／ドレイン電極３４５に接して、前記パッシベーション膜及び平坦化膜３５０上に延びた第１電極３７０を形成する。前記第１電極３７０はスパターリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、イオンプレーティング（ＩｏｎＰｌａｔｉｎｇ）または真空蒸着法のような方法で形成する。望ましく第１電極３７０はスパターリングの通常的な方法で形成する。前記第１電極３７０は蒸着後写真工程で形成されたフォトレジスト（ＰＲ）層のパターンを利用して選択的に除去する湿式エッチング工程を介してパターニングする。
続いて、前記配線領域ｂの第１導電性パターン３４７上部に第２導電性パターン３７１を形成して第２電極の補助電極ライン３７３を形成する。前記第２導電性パターン３７１は前記第１導電性パターン３７１を電気的に連結させて前記第１電極３７０物質と等しい物質で形成しており、スパターリング、イオンプレーティングまたは真空蒸着法で蒸着後エッチングを介してパターニングして形成する。
続いて、前記画素領域ａの第１電極３７０上部に有機物を積層後エッチングを介して開口部を有する画素定義膜３７５をさらに形成することができる。前記画素定義膜３７５は有機系としてポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、アクリル樹脂、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）及びフェノール樹脂で構成された群から選択される１種で形成されてスピンコーティング方式で積層される。
続いて、前記画素領域ａの開口部内に露出した第１電極３７０上に最小限有機発光層を含む有機膜層３８０を形成する。前記有機膜層３８０は真空蒸着、スピンコーティング、インクジェットプリンティング、レーザー熱転写法（ＬＩＴＩ；Ｌａｓｅｒ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ）などの方法で積層する。望ましくはスピンコーティング方式を介して積層する。また前記有機膜層３８０をパターニングすることはレーザー熱転写法、シャドーマスクを用いた真空蒸着などを用いて具現することができる。
前記有機発光層としては低分子物質または高分子物質すべて可能である。前記低分子物質はアルミニウム・キノリノール錯体（Ａｌｑ３）、アントラセン（Ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）、シクロペンタジエン（Ｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｄｉｅｎｅ）、ＢｅＢｑ２、Ａｌｍｑ、ＺｎＰＢＯ、Ｂａｌｑ、ＤＰＶＢｉ、ＢＳＡ−２及び２ＰＳＰで構成された群から選択される１種で形成する。
前記高分子物質はポリフェニレン（ＰＰＰ；ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）及びその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（ＰＰＶ；ｐｏｌｙ（ｐ−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ））及びその誘導体、及びポリチオフェン（ＰＴ；ｐｏｌｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）及びその誘導体で構成された群から選択される１種で形成する。
続いて、基板全面にかけて前記有機膜層３８０上部に第２電極３９０を形成する。前記第２電極３９０は真空蒸着法で形成する。
前記第２電極３９０まで形成された基板を上部基板と通常の方法で封止することによって有機電界発光素子を完成する。
本発明では説明の便宜のために一般的にトップゲート（Ｔｏｐ ｇａｔｅ）型を採用する薄膜トランジスタを具備する有機電界発光素子を例を挙げて説明したがこれに限られない。
上述した実施の形態の開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
３００ 基板
３０５ バッファ層
３１０ 半導体層
３１０ａ ソース／ドレイン領域
３１０ｂ チャネル領域
３２０ ゲート絶縁膜
３３０ ゲート電極
３４０ 層間絶縁膜
３４１ コンタクトホール
３４５ ソース電極／ドレイン電極
３４５ ソース／ドレイン電極
３４７ 第１導電性パターン
３５０ 平坦化膜
３５０ 積層後絶縁膜
３５５ ビアホール
３７０ 第１電極
３７１ 第１導電性パターン
３７１ 第２導電性パターン
３７３ 補助電極ライン
３７５ 画素定義膜
３８０ 有機膜層
３９０ 第２電極
３０５ バッファ層
３１０ 半導体層
３１０ａ ソース／ドレイン領域
３１０ｂ チャネル領域
３２０ ゲート絶縁膜
３３０ ゲート電極
３４０ 層間絶縁膜
３４１ コンタクトホール
３４５ ソース電極／ドレイン電極
３４５ ソース／ドレイン電極
３４７ 第１導電性パターン
３５０ 平坦化膜
３５０ 積層後絶縁膜
３５５ ビアホール
３７０ 第１電極
３７１ 第１導電性パターン
３７１ 第２導電性パターン
３７３ 補助電極ライン
３７５ 画素定義膜
３８０ 有機膜層
３９０ 第２電極
Claims (20)
- 基板と、
前記基板の画素領域上に形成されている、半導体層、ゲート電極及びソース／ドレイン電極を含む薄膜トランジスタと、
前記基板の配線領域上に前記ゲート電極と同一層に形成されている第１導電性パターンと、
前記第１導電性パターンの一部を露出させるように形成されている層間絶縁膜と、
前記基板の配線領域を除外した前記薄膜トランジスタの上に形成されているパッシベーション膜及び平坦化膜と、
前記パッシベーション膜及び平坦化膜内のビアホールを介して形成されている第１電極及び前記第１導電性パターンと接続されて形成されている第２導電性パターンと、
前記基板の配線領域を除外した画素領域上に形成されていて前記第１電極を露出させる開口部を有する画素定義膜と、
露出した前記第１電極の上に形成されていて少なくとも有機発光層を含む有機膜層と、
前記有機膜層の上に形成されている第２電極と、
を含むことを特徴とする有機電界発光素子。 - 前記第１導電性パターンは、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）、タングステンシリサイド（ＷＳｉ２）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ２） 、アルミニウム（Ａｌ）で構成された群から選択される１種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導電性パターンはスパッタリング法または真空蒸着法で形成されることを特徴とする請求項２に記載の有機電界発光素子。
- 前記第２導電性パターンは、前記第１電極の構成物質と同じ物質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素子。
- 前記第１電極の構成物質は、ＩＴＯまたはＩＺＯで構成された透明電極材料であることを特徴とする請求項４に記載の有機電界発光素子。
- 前記第１導電性パターン及び第２導電性パターンは、第２電極補助電極ラインを形成す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電極は、アノード電極またはカソード電極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素子。
- 前記第１導電性パターンは、共通電源供給ライン（Ｖｄｄ）またはデータライン（Ｖｄａｔａ）電極物質と同じ物質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素子。
- 基板を用意し、
前記基板の画素領域上に半導体層、ゲート電極及びソース／ドレイン電極を含む薄膜トランジスタを形成し、
前記ゲート電極形成時に前記基板の配線領域の同一層に第１導電性パターンを形成し、
前記第１導電性パターンの一部を露出させる層間絶縁膜を形成し、
前記基板の配線領域を除外した前記薄膜トランジスタの上にパッシベーション膜及び平坦化膜をエッチングして形成し、
前記パッシベーション膜及び平坦化膜内のビアホールを介して第１電極を形成し、
前記第１電極形成時に前記第１導電性パターンと接続される第２導電性パターンを形成し、
前記基板の配線領域を除外した画素領域上に前記第１電極を露出させる開口部を有する画素定義膜を形成し、
露出した前記第１電極上部に少なくとも有機発光層を含む有機膜層を形成し、
前記有機膜層の上に第２電極を形成することを含むことを特徴とする有機電界発光素子の製造方法。 - 前記第１導電性パターンは、ゲート電極物質と同じ物質で形成することを特徴とする請求項９に記載の有機電界発光素子の製造方法。
- 前記ゲート電極は、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）、タングステンシリサイド（ＷＳｉ２）、モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉ２） 、アルミニウム（Ａｌ）で構成された群から選択される１種で形成することを特徴とする請求項１０に記載の有機電界発光素子の製造方法。
- 前記ゲート電極は、スパッタリング法、イオンプレーティングまたは真空蒸着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素子の製造方法。
- 前記平坦化膜は、有機系で形成することを特徴とする請求項９に記載の有機電界発光素子の製造方法。
- 前記平坦化膜は、アクリル樹脂、ベンゾシクロブテン、ポリイミド、ポリアミド及びフェノール樹脂で構成された群から選択される１種で形成することを特徴とする請求項１３に記載の有機電界発光素子の製造方法。
- 前記平坦化膜は、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いて形成することを特徴とする請求項１４に記載の有機電界発光素子の製造方法。
- 前記第２導電性パターンは、第１電極物質と同じ物質であることを特徴とする請求項９に記載の有機電界発光素子の製造方法。
- 前記第１電極物質は、ＩＴＯまたはＩＺＯで構成された透明電極材料であることを特徴とする請求項１６に記載の有機電界発光素子の製造方法。
- 前記第１導電性パターン及び第２導電性パターンは、第２電極補助電極ラインを形成することを特徴とする請求項９に記載の有機電界発光素子の製造方法。
- 前記第１電極は、アノード電極またはカソード電極であることを特徴とする請求項９に記載の有機電界発光素子の製造方法。
- 前記第１導電性パターン形成時に共通電源供給ライン（Ｖｄｄ）及びデータライン（Ｖｄａｔａ）を形成することを特徴とする請求項９に記載の有機電界発光素子の製造方法。
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