JP4825451B2 - 有機elディスプレイおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
次いで、前面にゲート絶縁膜3およびゲート電極用導電膜を順次形成し、前記ゲート電極用導電膜をパターニングしてゲート電極4を形成する。
次いで、ゲート電極4をマスクとして前記半導体層2にボロン(B)や燐(P)などの不純物を注入して熱処理し、薄膜トランジスタのソース/ドレイン領域2a,2cを形成する。このとき、不純物イオンが注入されない半導体層2は、チャネル領域2bになる。
次いで、前面に層間絶縁膜5を形成し、前記薄膜トランジスタのソース/ドレイン領域2a,2cが露出されるように、前記層間絶縁膜5およびゲート絶縁膜3を選択的に除去する。
次いで、前記露出されたソース/ドレイン領域2a,2cに、それぞれ電気的に接続される電極ライン6を形成する。
次いで、前面に平坦化絶縁膜7を形成し、前記ドレイン領域2cに接続された電極ライン6が露出されるように、前記平坦化絶縁膜7を選択的に除去する。
次いで、露出された電極ライン6に電気的に接続されるアノード(画素電極)8を形成する。
次いで、隣接するアノード8の間に絶縁膜9を形成する。
次いで、、前面に正孔注入層10、正孔伝達層11、有機発光層12、電子伝達層13および電子注入層14を順次形成する。
次いで、前面にアルミニウムなどによりカソード(共通電極)15を形成し、このカソード15上には、酸素や水分を遮断するための保護膜16を形成する。
また、補償回路を適用する場合、各画素領域に駆動回路が占める領域がさらに大きくなるので、開口率が著しく低下するという問題があった。
また、他の目的は、一つの基板を用いて前面および後面に発光することで、両方向に視聴できる有機ELディスプレイおよびその製造方法を提供することにある。
さらに、他の目的は、一つの基板に2個の有機ELディスプレイを同時に製作することによって、工程が単純であり、工程価格が低廉な有機ELディスプレイおよびその製造方法を提供することにある。
また、本発明に係る有機ELディスプレイは、多数の画素領域を有し、前記各画素領域が第1領域と第2領域とに分けられる透明基板と、前記透明基板の第2領域に形成されるトランジスタと、Cr、AlまたはAgのうちいずれか1つであると共に、前記透明基板の第2領域に形成され、前記トランジスタに電気的に接続される第2アノードと、ITOまたはIZOであると共に、前記第2アノードと接続し前記透明基板の第1領域および第2領域に亘って形成される第1アノードと、前記第1アノード及び第2アノード上に形成される有機EL層と、反射性金属電極であると共に、前記有機EL層上に形成され、前記透明基板の第1領域に形成される第1カソードと、透明電極であると共に、前記有機EL層上に形成され、前記透明基板の第2領域に形成される第2カソードと、を含むことを特徴とする。
さらに、本発明に係る有機ELディスプレイの製造方法は、第1領域と第2領域とに分けられた多数の画素領域を有する透明基板を準備する段階と、前記画素領域の第2領域に形成されるように、前記透明基板上にトランジスタを形成する段階と、前記トランジスタを含む透明基板の上に第1絶縁層を形成する段階と、前記第1絶縁層の所定領域を除去して前記トランジスタの電極を露出する段階と、Cr、AlまたはAgのうちいずれか1つであると共に、前記露出されたトランジスタの電極に電気的に接続され、前記画素領域の第2領域に形成されるように、前記第1絶縁層上に第2アノードを形成する段階と、ITOまたはIZOであると共に、前記第2アノードに接続され、前記画素領域の第1および第2領域に亘って形成されるように、前記第2アノードを含む前記第1絶縁層上に第1アノードを形成する段階と、前記第1アノードを含む透明基板の上に有機EL層を形成する段階と、前記画素領域の第1領域に形成されるように、前記有機EL層上に反射性金属電極からなる第1カソードを形成し、前記画素領域の第2領域に形成されるように、前記有機EL層上に透明な薄い金属電極からなる第2カソードを形成する段階と、を含むことを特徴とする。
また、前面発光用のカソード電極と背面発光用のカソード電極とが互いに分離されるので、第1有機EL素子と第2有機EL素子とを独立的に駆動できる。
本発明では、駆動回路領域である第2領域も、発光領域として製作する。そのため、画素領域のうち第1領域には、透明基板の下部に発光する第1有機EL素子を形成し、画素領域のうち第2領域には、透明基板の上部に発光する第2有機EL素子を形成する。ここで、第2領域には、第1有機EL素子および第2有機EL素子を駆動するトランジスタが形成される。
また、第1有機EL素子は、第1アノード(画素電極)、有機EL層および第1カソードにより構成される。ここで、第1アノードは、画素領域のうち第1領域および第2領域の全体に形成され、トランジスタに電気的に接続される。有機EL層は、第1アノード上に形成される。第1カソードは、有機EL層上に形成され、画素領域のうち第1領域に形成される。このとき、第1アノードは、ITOなどの透明でかつ仕事関数の高い透明電極であり、第1カソードは、Alなどの反射率が高く仕事関数の低い伝導性金属電極である。
図6A乃至6Iは、図5のII-II線断面図であり、まず、図6Aに示すように、第1領域(発光領域)と第2領域(駆動回路領域)とに分けられた多数の画素領域を有する透明基板21を準備する。
次いで、透明基板21の第2領域上に、薄膜トランジスタの活性層として用いられる多結晶シリコンなどの半導体層22を形成してパターニングする。
次いで、ゲート電極24をマスクとして半導体層22内に不純物を注入して熱処理し、薄膜トランジスタのソース領域22aおよびドレイン領域22cを形成する。
次いで、ゲート電極24を含む透明基板21の前面に層間絶縁膜25を形成してパターニングし、ソース領域22aおよびドレイン領域22cの一部を露出する。
次いで、ソース領域22aおよびドレイン領域22cに電気的に接続される電極26を形成し、薄膜トランジスタを形成する。
最後に、図6Iに示すように、有機EL層への酸素や水分の侵入を遮断するために、前面に保護膜41を形成し、保護キャップ(図示せず)を覆う。
また、前面発光用の第1カソード40と背面発光用の第2カソード38とが互いに分離されるので、第1有機EL素子と第2有機EL素子とを独立的に駆動できる。
したがって、本発明の技術的範囲は、実施形態に限られるものでなく、特許請求の範囲によって定められるべきである。
22 半導体層
22a,22c ソース/ドレイン領域
22b チャネル領域
23 ゲート絶縁膜
24 ゲート電極
25 層間絶縁膜
26 電極
27 平坦化膜
28 コンタクトホール
29 第2アノード
30 第1アノード
31 絶縁膜
32 正孔注入層
33 正孔伝達層
34 有機層
35 電子伝達層
36 電子注入層
37 第1シャドーマスク
38 第2カソード
39 第2シャドーマスク
40 第1カソード
41 保護膜
Claims (9)
- 多数の画素領域を有し、前記各画素領域が第1領域と第2領域とに分けられる透明基板と、
前記第1領域の透明基板上に形成され、前記透明基板側から光が放出される第1有機EL素子と、
前記第2領域の透明基板上に形成され、前記透明基板とは反対側から光が放出される第2有機EL素子と、
前記透明基板の前記第2領域に形成され、前記第1有機EL素子および第2有機EL素子を共通して駆動するトランジスタと、
前記第1領域と前記第2領域に亘って形成された有機EL層と
を含み、
前記第1有機EL素子は、
透明電極であると共に、前記透明基板の第1領域および第2領域に亘って形成され、前記トランジスタに電気的に接続される第1アノードと、
反射性金属電極であると共に、前記有機EL層上に形成され、前記透明基板の第1領域に形成される第1カソードと
を含み、
前記第2有機EL素子は、
反射性金属電極であると共に、前記透明基板の第2領域に形成され、前記トランジスタに電気的に接続される第2アノードと、
透明電極であると共に、前記有機EL層上に形成され、前記透明基板の第2領域に形成される第2カソードと
を含み、
前記有機EL層は、前記第1アノード及び第2アノードの層上に形成される
ことを特徴とする有機ELディスプレイ。 - 前記第1アノードは、ITOまたはIZOであることを特徴とする請求項1記載の有機ELディスプレイ。
- 前記第2アノードは、Cr、AlまたはAgのうちいずれか1つであることを特徴とする請求項1記載の有機ELディスプレイ。
- 多数の画素領域を有し、前記各画素領域が第1領域と第2領域とに分けられる透明基板と、
前記透明基板の第2領域に形成されるトランジスタと、
Cr、AlまたはAgのうちいずれか1つであると共に、前記透明基板の第2領域に形成され、前記トランジスタに電気的に接続される第2アノードと、
ITOまたはIZOであると共に、前記第2アノードと接続し前記透明基板の第1領域および第2領域に亘って形成される第1アノードと、
前記第1アノード及び第2アノード上に形成される有機EL層と、
反射性金属電極であると共に、前記有機EL層上に形成され、前記透明基板の第1領域に形成される第1カソードと、
透明電極であると共に、前記有機EL層上に形成され、前記透明基板の第2領域に形成される第2カソードと、を含むことを特徴とする有機ELディスプレイ。 - 前記第1および第2アノードと前記トランジスタとの電気的接続領域と、前記第1および第2アノードの縁領域上には、絶縁膜が形成されることを特徴とする請求項4記載の有機ELディスプレイ。
- 第1領域と第2領域とに分けられた多数の画素領域を有する透明基板を準備する段階と、
前記画素領域の第2領域に形成されるように、前記透明基板上にトランジスタを形成する段階と、
前記トランジスタを含む透明基板の上に第1絶縁層を形成する段階と、
前記第1絶縁層の所定領域を除去して前記トランジスタの電極を露出する段階と、
Cr、AlまたはAgのうちいずれか1つであると共に、前記露出されたトランジスタの電極に電気的に接続され、前記画素領域の第2領域に形成されるように、前記第1絶縁層上に第2アノードを形成する段階と、
ITOまたはIZOであると共に、前記第2アノードに接続され、前記画素領域の第1および第2領域に亘って形成されるように、前記第2アノードを含む前記第1絶縁層上に第1アノードを形成する段階と、
前記第1アノードを含む透明基板の上に有機EL層を形成する段階と、
前記画素領域の第1領域に形成されるように、前記有機EL層上に反射性金属電極からなる第1カソードを形成し、前記画素領域の第2領域に形成されるように、前記有機EL層上に透明な薄い金属電極からなる第2カソードを形成する段階と、を含むことを特徴とする有機ELディスプレイの製造方法。 - 前記第2カソードは、アルミニウムを1nm〜9nm蒸着した後、Al上にAgを1nm〜15nm蒸着するか、Mg:Agなどの合金を1nm〜15nm蒸着するかにより形成されることを特徴とする請求項6記載の有機ELディスプレイの製造方法。
- 前記第1アノードを形成した後、
前記第2アノードと前記トランジスタとの電気的接続領域および前記第1および第2アノードの縁領域上に、第2絶縁膜を形成することを特徴とする請求項6記載の有機ELディスプレイの製造方法。 - 前記有機EL層を形成する段階は、
前記第1アノードを含む透明基板の上に正孔注入層を形成する段階と、
前記正孔注入層上に正孔伝達層を形成する段階と、
前記正孔伝達層上に発光層を形成する段階と、
前記発光層上に電子伝達層を形成する段階と、
前記電子伝達層上に電子注入層を形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項6記載の有機ELディスプレイの製造方法。
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