JP6138739B2 - 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するものである。
有機電界発光素子は、両電極間に電流が流れる時、電極間に位置した有機化合物が発光する電界発光現象を用いて光を発散する素子である。そして、このような有機化合物に流れる電流の量を制御して発散される光の量を調節することによって映像を表示する装置が有機電界発光表示装置である。
有機電界発光表示装置は、電極間の薄い有機化合物で発光するため、軽量化及び薄膜化が可能であるという長所を有する。
有機電界発光素子が酸化物薄膜トランジスタ（Oxide Thin Film Transistor）により駆動される場合において、さまざまな原因により酸化物の特性が変われば、トランジスタの電気的挙動の変化が起こって閾値電圧シフト（Threshold Voltage Shift）が起こることがある。閾値電圧シフトの程度が有機電界発光パネルの回路補償範囲を外れれば、画面に影響を与えてむらを発生させるか、または輝度偏差が発生する。
したがって、このような閾値電圧シフトの問題は有機電界発光表示装置の信頼性を落とす主要な原因となることがあり、酸化物薄膜トランジスタを活用することに大きい制約となっている。
本発明の目的は、閾値電圧シフトが発生しないように、酸化物薄膜トランジスタの電気的挙動の変化を防止することによって、信頼性を向上させた有機電界発光素子及びその製造方法を提供することにある。
本発明は有機電界発光表示装置を含んだアレイ基板に適用され、従来技術の限界と問題点を本質的に解決する。
本発明の目的は、駆動ＴＦＴの安全性と表示装置の性能を効果的に向上させる水素吸収層を含む有機電界発光表示装置を提供することにある。
本発明の追加的な特徴と長所は後述する説明で提示され、発明の実施形態あるいは詳細な説明から明確に提示される。本発明の長所は添付された図面と発明の詳細な説明、そして特許請求の範囲に示された構成によって実施することができる。
本発明の目的と関連した長所を実現するために広く説明されたように、有機電界発光表示装置は、第１基板、上記第１基板上の薄膜トランジスタ（Thin film transistor）、上記ＴＦＴ上に位置する平坦化層（planarization layer）、平坦化層上に形成された有機発光ダイオード、上記有機発光ダイオード上に形成されたパッシベーション層（passivation layer）、上記パッシベーション層上に形成された第２基板、上記第１基板及び上記第２基板の間に位置する水素吸収物質を含む。
他の実施形態によれば、有機電界発光素子の製造方法は、第１基板を準備するステップ、第１基板上に薄膜トランジスタ（Thin film transistor）を形成するステップ、上記ＴＦＴ上に平坦化層（planarization layer）を形成するステップ、上記平坦化層上に有機発光ダイオードを形成するステップ、上記有機発光ダイオード上にパッシベーション層（passivation layer）を形成するステップ、上記パッシベーション層上に第２基板を形成するステップ、そして上記第１基板及び上記第２基板の間に水素吸収物質を形成するステップを含む。
発明の一般的な説明及び詳細な説明は例示的であり、説明的なものであって、請求項の本発明に対する説明を提供しようとする。
本発明は、基板を、水素吸収金属を含む薄型金属または薄型金属合金で形成することによって、酸化物薄膜トランジスタの電気的挙動の変化が防止され、閾値電圧シフトが発生しないので、有機電界発光素子の信頼性を増大させることができる。
本発明の実施形態に係る有機電界発光表示装置のシステム構成図である。 本発明の実施形態に係る有機電界発光素子の概略的な断面図である。 本発明の他の実施形態に係る有機電界発光素子の断面図である。 本発明の実施形態に係る第２基板を構成する単一の薄型金属の体心立方格子構造を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る第２基板を構成する薄型金属合金の面心立方格子構造を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る、素子工程中に発生した残留水素が格子構造を形成する薄型金属または薄型金属合金の内部に吸収されるメカニズムを示す図である。 本発明の実施形態に係る、一般的な有機電界発光素子の内部の残留水素が酸化物薄膜トランジスタに拡散されて酸化物薄膜トランジスタの閾値電圧をシフトさせる断面図である。 図３の本発明の他の実施形態に係る有機電界発光素子の内部の残留水素が第２基板に拡散されることを示す断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係る有機電界発光素子の製造方法のフローチャートである。 本発明の更に他の実施形態に係る有機電界発光素子の一製造工程断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係る有機電界発光素子の一製造工程断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係る有機電界発光素子の一製造工程断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係る有機電界発光素子の一製造工程断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係る有機電界発光素子の断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係る有機電界発光素子の一製造工程断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係る有機電界発光素子の一製造工程断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係る有機電界発光素子の一製造工程断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係る有機電界発光素子の一製造工程断面図である。 本発明の更に他の実施形態に係る有機電界発光素子の概略的な断面図である。 薄型金属（例えば、Ｆｅ）を基本に水素吸収金属であり、水素分解金属（例えば、Ｎｉ）を含む薄型金属合金からなる第２基板を含む図３に図示した有機電界発光素子を製作した場合における、本実施形態に係る第２基板の内部の水素含有量変化を示すグラフである。
以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。各図面の構成要素に参照符号を付加するに際して、同一の構成要素に対しては、他の図面上に表示されても、できる限り同一の符号が付されている。また、本発明の説明において、関連した公知の構成または機能に対する具体的な説明については、その詳細な説明を省略する。
また、本発明の構成要素を説明するに当たって、第１、第２、Ａ、Ｂ、（ａ）、（ｂ）などの用語が使用される。このような用語はその構成要素を他の構成要素と区別するためのものであり、その用語により当該構成要素の本質や回順序または順序などが限定されるものではない。どの構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」、または「接続」されると記載された場合、その構成要素はその他の構成要素に直接的に連結、または接続できるが、各構成要素の間に更に他の構成要素が「連結」、「結合」、または「接続」されることもできると理解されるべきである。同じ趣旨で、ある構成要素が他の構成要素の「上」にまたは「下」に形成されると記載された場合、その構成要素は該他の構成要素に直接または更に他の構成要素を介して間接的に形成されるものを全て含むことと理解されるべきである。
図１は、実施形態が適用される有機電界発光表示装置のシステム構成図である。
図１を参照すると、有機電界発光表示装置１００は、タイミング制御部１１０、データ駆動部１２０、ゲート駆動部１３０、及び表示パネル１４０を含むことができる。
図１を参照すると、第１基板１１０には一方向に形成される多数のデータライン（ＤＬ：Data Line、ＤＬ１〜ＤＬｎ）と多数のデータラインと交差する他方向に形成される多数のゲートライン（ＧＬ：Gate Line、ＧＬ１〜ＧＬｍ）の交差領域毎に画素（Ｐ：Pixel）が定義される。
表示パネル１４０の上の各画素は第１電極である正極（anode）、第２電極である負極（cathode）、及び有機発光層を含む少なくとも１つの有機電界発光素子でありうる。各有機電界発光素子に含まれた有機発光層は、赤色、緑色、青色、及び白色用有機発光層のうち、少なくとも１つ以上の有機発光層または白色有機発光層を含むことができる。
各画素にはゲートライン（ＧＬｙ）、データライン（ＤＬｘからＤＬｘ＋２）、及び高電位電圧を供給するための高電位電圧ライン（ＶＤＤｘからＶＤＤｘ＋２）が形成されている。また、各画素にはゲートライン（ＧＬｙ）及びデータライン（ＤＬｘ）の間でスイッチングトランジスタが形成されており、正極、負極、及び有機発光層で構成された有機電界発光ダイオードとスイッチングトランジスタのソース電極（あるいは、ドレイン電極）、及び高電位電圧ライン（ＶＤＤ）の間で駆動トランジスタが形成されている。
駆動トランジスタは、酸化物薄膜トランジスタ（Oxide Thin Film Transistor）として、ＩＧＺＯ（Indium Gallium Zinc Oxide）、ＺＴＯ（Zinc Tin Oxide）、ＺＩＯ（Zinc Indium Oxide）などからなる酸化物層とゲート電極、ソース／ドレイン電極などを含むことができる。
有機発光ダイオードの上には有機発光ダイオードを一次的に水分と酸素から保護するパッシベーション層が形成できる。一方、パッシベーション層の上には接着層が形成できる。接着層の上に形成される第２基板が形成できる。
第２基板は、薄型金属（metal foil）または薄型金属を基本に水素吸収金属（Hydrogen Capturing Metal）を含む薄型金属合金からなることができる。また、有機電界発光素子の発光方向によって第１基板が薄型金属（metal foil）または薄型金属を基本に水素吸収金属（Hydrogen Capturing Metal）を含む薄型金属合金で形成できる。
また、薄型金属（metal foil）または薄型金属を基本に水素吸収金属（Hydrogen Capturing Metal）を含む薄型金属合金からなる水素吸収層が第１基板または第２基板のうちの１つ以上の内側面に形成されることもできる。
以下、前述した有機電界発光表示装置に画素を構成する有機電界発光素子について図面を参照してより詳細に説明する。
図２は、本発明の実施形態に従う有機電界発光素子の概略的な断面図である。
図２を参照すると、一実施形態に係る有機電界発光素子２００は画素領域が定義された第１基板２１０の上に位置する酸化物薄膜トランジスタ（Oxide Thin Film Transistor）２２０、酸化物薄膜トランジスタ２２０の上に形成された有機発光ダイオード２３０、有機発光ダイオード２３０の上に形成されたパッシベーション層（Passivation Layer）２４０、パッシベーション層２４０の上に形成された接着層２５０、及び接着層２５０の上に形成された第２基板２６０を含む。
有機電界発光素子２００の発光方式は、酸化物薄膜トランジスタ２２０を基準に発光方向が第２基板２６０の場合は上部発光（top emission）、第１基板２１０の場合は下部発光（bottom emission）に分けられる。
本実施形態に係る有機電界発光素子２００において、下部発光方式の場合には第１基板２１０と画素電極である第１電極が透明な材料（半透明な材料を含む）で形成され、上部発光方式の場合にはパッシベーション層２４０、接着層２５０、及び第２基板２６０が透明な材料（半透明な材料を含む）で形成される。
以下、本実施形態に係る有機電界発光素子２００は下部発光方式を一例として説明したが、本発明はこれに限定されず、上部発光方式のこともある。
酸化物薄膜トランジスタ２２０は、ポリシリコントランジスタに比べて高い駆動電圧が要求されるが、工程の数が少なくて生産コストが低いという長所を有する。また、オフカレント（off current）特性に優れて、６０Ｈｚ以下の低周波数でも駆動可能である。
以下、実施形態の酸化物薄膜トランジスタ２２０は、ゲート電極がソース／ドレイン電極の下部に形成されるボトムゲート（bottom gate）方式を例として図示した。但し、本発明はこれに限定されず、ゲート電極が上部に形成されるトップゲート（top gate）方式でありうる。
このような酸化物薄膜トランジスタ２２０の上には有機発光ダイオード２３０が形成される。有機発光ダイオード２３０は、２つの電極と有機層を含む。この際、有機層は有機発光層を含み、円滑な励起子（exciton）の形成のために、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などをさらに含むことができる。
次に、有機発光ダイオード２３０の上にはパッシベーション層２４０が形成されるが、フィルムタイプのパッシベーション層２４０は、形成過程で発生した水素を含有する水素含有無機膜からなることができる。
パッシベーション層２４０の上には接着層２５０が形成され、接着層２５０の上には第２基板２６０が形成されたハイブリッド封止構造でありうる。
前述した酸化物薄膜トランジスタ２２０は酸化物を含むので、酸化物の変化に係る閾値電圧シフトが発生できる。したがって、有機電界発光素子２００の内部の残留水素による閾値電圧シフトを防止するために、第１基板２１０及び第２基板２６０のうちの１つ以上は、薄型金属（metal foil）または薄型金属を基本に水素吸収金属（Hydrogen Capturing Metal）を含む薄型金属合金からなることができる。他の例に、第１基板２１０及び第２基板２６０のうちの１つ以上の内側面に薄型金属または薄型金属を基本に水素吸収金属（Hydrogen Capturing Metal）を含む薄型金属合金からなる水素吸収層（Hydrogen Capturing Layer）を含むことができる。後述する図１０から図１２において、別途に水素吸収層がコーティングされた構造を図示し、該当図面と関連した部分で詳細に説明する。
薄型金属は薄い薄型形成のために展性及び軟性を有する金属を意味する。薄型金属は相対的に地球地殻にありふれた金属でありうるが、これに制限されるものではない。本実施形態に係る有機電界発光素子２００は一般的な薄型金属を使用するので、有機電界発光表示装置の生産コストを低めることができる長所がある。
薄型金属合金は、前述した薄型金属を基本に薄型金属と合金を形成して、面心立方格子構造または体心立方格子構造の格子隙間に残留水素を吸収する水素吸収金属を含むことができる。
また、水素吸収金属は残留水素を分子状態から原子状態に解離する能力を備えた水素分解金属でありうるが、これに限定されるものではない。言い換えると、水素吸収金属は水素分子を水素原子に解離させて侵入型固溶体や水素化物を形成させる能力が高い金属である。
薄型金属または薄型金属合金は、有機電界発光素子２００の形成過程で発生した残留水素を吸収する格子隙間を有する面心立方格子構造または体心立方格子構造でありうる。面心立方格子構造または体心立方格子構造の薄型金属または薄型金属合金は、有機電界発光素子２００の形成過程で発生した残留水素と侵入型固溶体を形成したり水素化物を形成したりすることができる。
第２基板２６０は、温度が高い状態で工程を遂行する場合に素子が撓まないように１基板２１０と同一な熱膨張係数を有することができる。
以下、第２基板２６０が薄型金属または薄型金属合金からなる有機電界発光素子及びその製造方法の実施形態を図３から図９ｄを参照して説明する。
図３は、本発明の他の実施形態に係る有機電界発光素子の断面図である。
図３を参照すると、本発明の他の実施形態に係る有機電界発光素子３００は、画素領域が定義された第１基板３１０の上に位置する酸化物薄膜トランジスタ（Oxide Thin Film Transistor）３２０、酸化物薄膜トランジスタ３２０の上に形成された有機発光ダイオード３３０、有機発光ダイオード３３０の上に形成されたパッシベーション層（Passivation Layer）３４０、パッシベーション層３４０の上に形成された接着層３５０、及び接着層３５０の上に形成された第２基板３６０を含む。
第１基板３１０の上に酸化物薄膜トランジスタ３２０が形成される。酸化物薄膜トランジスタ３２０は、ゲート電極３２１、ゲート電極３２１の上に位置し、第１基板３１０を覆うように形成されるゲート絶縁膜３２３、ゲート絶縁膜３２３の上に位置し、酸化物で形成されたアクティブ層（active layer）３２５、アクティブ層３２５の上に形成され、第１電極３３１に連結されるソース／ドレイン電極３２７、アクティブ層３２５の上に位置し、ソース電極とドレイン電極３２７との間に形成されるエッチストッパー（etch stopper）３２６を含む。
第１基板３１０はガラス（Glass）基板だけでなく、ＰＥＴ（Polyethylen terephthalate）、ＰＥＮ（Polyethylen naphthalate）、ポリイミド（Polyimide）などを含むプラスチック基板などでありうる。また、第１基板３１０の上には不純元素の侵入を遮断するためのバッファ層（buffering layer）がさらに備えられることができる。バッファ層は、例えば窒化シリコンまたは酸化シリコンの単一層または多数層で形成できる。
第１基板３１０の上に形成されるゲート電極３２１は、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｕのうち、少なくとも１つ以上の金属または合金で、単一層または多数層に形成できる。
一方、ゲート電極３２１が形成された第１基板３１０の上にゲート絶縁膜３２３が形成されている。ゲート絶縁膜３２３は、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＨｆＯ２、ＺｒＯ２、ＢＳＴ、ＰＺＴのような無機絶縁物質、または例えばベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）とアクリル（acryl）系樹脂（resin）とを含む有機絶縁物質、またはこれらの組合からなることができる。
ゲート絶縁膜３２３の上には、酸化物からなるアクティブ層（active layer）３２５が形成される。アクティブ層３２５は酸化物、例えばＩＧＺＯ（Indium Galium Zinc Oxide）、ＺＴＯ（Zinc Tin Oxide）、ＺＩＯ（Zinc Indium Oxide）のうち、いずれか１つのジンクオキサイド系酸化物でありうるが、これに制限されるものではない。
アクティブ層３２５の上に位置し、第１電極３３１に電気的に連結されるソース／ドレイン電極３２７は、例えばＡｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｕのうち、いずれか１つの金属またはこれらの合金で、単一層または多数層に形成できる。特に、ソース／ドレイン電極３２７はクロム（Ｃｒ）またはタンタリウム（Ｔａ）などの高融点金属で形成できるが、これに制限されるものではない。
アクティブ層３２５の上には、ソース／ドレイン電極３２７の間に位置するエッチストッパー３２６が形成されるが、これは酸化物薄膜トランジスタ３２０のフォトリソグラフィによるパターニング工程を遂行する時、アクティブ層３２５がエッチング溶液により蝕刻されることを防止する。但し、エッチストッパー３２６はエッチング溶液によって省略できる。
一方、ソース／ドレイン電極３２７の上にはソース／ドレイン電極３２７とゲート絶縁膜３２３を覆うように平坦化層３２９が形成される。平坦化層３２９は機械的強度、耐透湿性、成膜容易性、生産性などを考慮して、疏水性の性質を有し、水素含有無機膜として、例えばＳｉＯＮ、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）のうち、いずれか１つで形成できる。
このような平坦化層３２９の上には有機発光ダイオード３３０が形成されるが、有機発光ダイオード３３０は、第１電極３３１、バンク３３３、有機層３３５、及び第２電極３３７を含むことができる。
第１電極３３１は、平坦化層３２９に形成されたビアホール３２８を通じてソース／ドレイン電極３２７と電気的に接触する。
第１電極３３１は、アノード電極（正極）の役割をするように仕事関数値が比較的大きく、透明な導電性物質、例えば、ＩＴＯまたはＩＺＯのような金属酸化物、ＺｎＯ：ＡｌまたはＳｎＯ２：Ｓｂのような金属と酸化物との混合物、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリ［３,４−（エチレン−１,２−デオキシ）チオフェン］（ＰＥＤＴ）、ポリピロール、及びポリアニリンのような伝導性高分子などからなることができるが、これに制限されるものではない。また、第１電極３３１は炭素ナノチューブ、グラフェン、銀ナノワイヤーなどでありうる。
また、上部発光方式の場合、反射効率の向上のために第１電極３３１の上／下部に反射効率に優れる金属物質、例えばアルミニウム（Ａｌ）または銀（Ａｇ）であって、反射板が補助電極にさらに形成されることもできる。
一方、第１電極３３１のエッジ部の上にはバンク３３３が形成され、バンク３３３には第１電極３３１が露出するように開口部が備えられる。このようなバンク３３３は窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）のような無機絶縁物質、またはベンゾシクロブテン（benzocyclobutene）やアクリル樹脂（acrylic resin）のような有機絶縁物質、これらの組合からなることができるが、これに制限されるものではない。
露出した第１電極３３１の上には有機層３３５が形成されるが、このような有機層３３５には、正孔と電子が円滑に輸送されて励起子（exciton）を形成できるように、正孔注入層（Hole Injection Layer：ＨＩＬ）、正孔輸送層（Hole Transfer Layer：ＨＴＬ）、有機発光層（Emitting Layer：ＥＬ）、電子輸送層（Electron Transfer Layer：ＥＴＬ）、電子注入層（Electron Injection Layer：ＥＩＬ）などが順次に積層されて含まれることができる。
有機層３３５の上にはカソード電極（負極）である第２電極３３７が形成される。例えば、下部発光方式の場合、第２電極３３７は金属であり、第１金属、例えばＡｇなどと第２金属、例えばＭｇなどが一定割合で構成された合金の単一層またはこれらの多数層でありうる。
有機発光ダイオード３３０の上には第２電極３３７の上面全体を覆うようにパッシベーション層（Passivation Layer）３４０が形成される。
パッシベーション層３４０は、機械的強度、耐透湿性、成膜容易性、生産性などを考慮して、疏水性の性質を有し、水素含有無機膜として、ＳｉＯＮ、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）のうち、いずれか１つで形成できる。
フィルムタイプのパッシベーション層３４０は、水分や酸素の侵入を遅くなるようにすることで、水分と酸素に敏感な有機層３３５が水分と接触することが防止できる。
このようなパッシベーション層３４０は保護層としての機能の他にも、Ｂａ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｈｆ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｅ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒのうち、少なくとも１つの金属を含むビッド（bid）をさらに含むことによって、後述する素子の内部の残留水素の酸化物薄膜トランジスタ３２０への拡散を防ぐ役割をすることもできる。
パッシベーション層３４０は、０．５μｍから１．０μｍの相対的に厚い厚さを有するように単一層で形成されるが、これに限定されず、多数層に形成できる。
平坦化層３２９またはパッシベーション層３４０は、化学気相蒸着、物理気相蒸着、プラズマ化学気相蒸着などの工程で形成できる。特に、プラズマ化学気相蒸着で平坦化層３２９またはパッシベーション層３４０を形成する場合、有機電界発光素子３００の内部から抜け出られない残留水素が発生する。パネルの内部の残留水素が発生させる問題点に対する詳細な説明は後述する。
一方、パッシベーション層３４０の上には接着層３５０が形成されるが、接着層３５０は光透過率に優れる透明性接着材料、例えば接着フィルム（adhesive film）またはＯＣＡ（Optical Cleared Adhesive）で形成できる。接着層の形成方式は、金属リッド（metal lid）、フリットシーリング（frit sealing）、薄膜（thin film）蒸着方式による。
接着層３５０は、第２基板３６０の全面に接着される全面封止（face sealing）構造からなることがきるが、これに限定されるものではない。このような接着層３５０は、湿気のような外部要因から有機発光ダイオード３３０を保護すると共に、有機発光ダイオード３３０を封止する第２基板３６０を平坦化させる。
また、接着層３５０は、水素吸収金属、例えばＢａ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｈｆ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｅ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒのうち、少なくとも１つをビッド（bid）として含むことによって、素子の内部の残留水素の酸化物薄膜トランジスタ３２０への拡散を防ぐ役割をすることもできる。
一方、接着層３５０の上には第２基板３６０が形成される。第２基板３６０は、薄い薄型に作るために展性と軟性を有する薄型金属で形成できる。特に、薄型金属は価格競争力と生産コストで有利な、前述したように地殻に豊富に含有された金属、例えばＦｅ、Ｃｕ、Ａｌなどでありうる。
また、第２基板３６０は前述した薄型金属を基本に薄型金属と合金を形成して、面心立方格子構造または体心立方格子構造の格子隙間に残留水素を吸収する水素吸収金属を含むことができる。水素吸収金属は、Ｂａ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｈｆ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｅ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒのうち、１つ以上でありうる。具体的に、第２基板２６０は前述した薄型金属を基本に水素吸収金属を１つまたは１つ以上含む薄型金属合金でありうる。
一方、水素吸収金属は残留水素分子を物理的、化学的吸着を通じて解離、吸収できる能力が高い水素分解金属でありうる。水素分解金属は、水素分解反応で触媒として使われる金属触媒であって、例えばＮｉ、Ｔｉ、Ｍｇである。
薄型金属または薄型金属を基本に水素吸収金属を含む薄型金属合金からなる第２基板３６０は第１基板３１０と同一な熱膨張係数を有することができる。両基板の熱膨張係数が異なる場合、温度が高い状態で工程を遂行する場合に、素子が撓むことがあり、有機電界発光素子３００にこのような撓みが発生すれば、モジュール化作業が不可能になり、画像の歪みを起こすことがあるので、致命的な不良が発生することがある。
これによって、第２基板３６０を薄型金属合金で形成する場合には、第１基板３１０と熱膨張係数が一致するように、薄型金属合金の組成比が設計されなければならない。例えば、第１基板３１０がガラス基板であり、この第１基板３１０の熱膨張係数が２．５（ｐｐｍ／℃）〜５．５（ｐｐｍ／℃）位の場合、第２基板３６０は鉄に添加されるニッケルの組成比が３３％〜４２％の鉄（Ｆｅ）とニッケル（Ｎｉ）の薄型金属合金でありうる。
薄型金属または薄型金属合金は、体心立方格子構造（body-centered cubic lattice）または面心立方格子構造（face-centered cubic lattice）を有し、金属の格子の間に残留水素が拡散または吸収されるので、残留水素の酸化物薄膜トランジスタ３２０方向への拡散を防止することができる。
図４ａは第２基板を構成する単一の薄型金属の体心立方格子構造を示す斜視図であり、図４ｂは第２基板を構成する単一の薄型金属の面心立方格子構造を示す斜視図である。また、図５ａは第２基板を構成する薄型金属合金の体心立方格子構造を示す斜視図であり、図５ｂは第２基板を構成する薄型金属合金の面心立方格子構造を示す斜視図である。
図４ａを参照すると、第２基板３６０を構成する薄型金属の体心立方格子構造は立方体４１０ａの８個の隅に各１つずつの原子４２０ａと格子４１０ａの中心に１つの原子４２０ａがあることを単位にする結晶格子であり、単位格子内の原子数は２つである。体心立方格子構造の薄型金属はＬｉ、Ｎａ、Ｃｒ、α−Ｆｅ、Ｍｏ、Ｗ、Ｋなどでありうる。
図５ａを参照すると、第２基板３６０を構成する薄型金属合金の体心立方格子構造の場合、第１金属５２０ａは格子５１０ａの４個の隅と格子５１０ａの中央に位置し、第２金属５２１ａは格子の残りの４個の隅に位置する。この際、第１金属は前述した体心立方格子構造（body-centered cubic lattice）の薄型金属であり、第２金属は前述した水素吸収金属でありうるが、これに制限されるものではない。この際、第１金属５２０ａと第２金属５２１ａの相対的な位置は、これらの組成比や形成条件によって様々に変更できる。
また、体心立方格子構造の第２基板３６０を構成する薄型金属または薄型金属合金の充填率は、例えば６８％である。
図４ｂを参照すると、第２基板３６０を構成する薄型金属の面心立方格子構造は格子４１０ｂの各隅と各面の中心に原子４２０ｂが配列された構造であって、単位格子内の原子数は４個である。面心立方格子構造の薄型金属はＰｔ、Ｐｂ、Ｎｉ、γ−Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇでありうる。
図５ｂを参照すると、第２基板３６０を構成する薄型金属合金の面心立方格子構造の場合、第１金属５２０ａが格子５１０ｂの中央と４個の隅、そして４個の面の中央に位置し、第２金属５２１ｂは４個の隅と２つの面に位置する。この際、第１金属は前述した面心立方格子構造の薄型金属であり、第２金属は前述した水素吸収金属でありうるが、これに制限されるものではない。この際、第１金属５２０ａと第２金属５２１ａの相対的な位置はこれらの組成比や形成条件によって様々に変更できる。
また、面心立方格子構造の単一の薄型金属または薄型金属合金の充填率は、例えば７４％である。
したがって、第２基板３６０が体心立方格子構造を有する薄型金属または薄型金属合金からなる場合、３２％の孔隙が形成され、面心立方格子構造を有する薄型金属または薄型金属合金からなる場合、２６％の孔隙が形成される。このため、パッシベーション層３４０や平坦化層３２９が蒸着される過程で生じた残留水素が第２基板３６０内に拡散されることができ、薄型金属の内部に固着されて固溶体を形成したり水素化物を形成したりして、有機電界発光素子３００の内部の残留水素を格納するようになる。
図６は、素子工程中に発生した残留水素が格子構造を形成する薄型金属または薄型金属合金の内部に吸収されるメカニズムを詳細に説明する。
図３から図６を参照すると、酸化物薄膜トランジスタ３２０のアクティブ層３２５の酸化物を還元させて素子特性に変化を与えるものは残留水素６３０である。
即ち、ガスはプラズマ状態になれば多様な形態に分解されて素子内に残留するようになることができる。例えば、プラズマ化学気相蒸着（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition：ＰＥＣＶＤ）のように、水素化シリコン（ＳｉＨ４）とアミン（ＮＨ３）ガスのプラズマを用いる蒸着工程中に、常温のように低温でも単原子またはイオン状態で固体の内部を容易に移動できる拡散性水素（Diffusible Hydrogen）と、他の原子と結合して分子状に変わった非拡散性水素が発生する。
一般的な有機電界発光素子３００の場合、残留水素が発生すれば、固体の内部を自由に移動するようになる。特に、通常のガラス基板を使用する場合には、残留水素６３０が両ガラス基板の間に閉ざされることによって、そのうちの一部が酸化物薄膜トランジスタ３２０のアクティブ層３２５に到達できる。
特に、平坦化層３２９やパッシベーション層３４０で成膜される窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、ＳｉＯＮなどがプラズマ化学気相蒸着（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition：ＰＥＣＶＤ）される場合、多量の水素及び不純物が発生する。特に、有機電界発光素子３００の場合、有機層３３０の熱的損傷の問題によって工程温度が１００℃以内に制限されるため、残留水素６３０の量が増えざるをえない。
＜化学式１＞を参照して説明すれば、ＳｉＨ４とＮＨ３との混合ガスを用いてプラズマ化学気相蒸着工程により窒化シリコンを蒸着してパッシベーション層３４０を形成すれば、パッシベーション層３４０または他の層のうちに約１５〜４０％位の残留水素（Ｈ２）６３０が発生する。
＜化学式１＞
ＳｉＨ４＋２ＮＨ３→ＳｉＮ２＋５Ｈ２
図７ａは一般的な有機電界発光素子の内部の残留水素が酸化物薄膜トランジスタに拡散されて酸化物薄膜トランジスタの閾値電圧をシフトさせる断面図であり、図７ｂは図３の他の実施形態に係る有機電界発光素子の内部の残留水素が第２基板に拡散されることを示す断面図である。
図７ａを参照すると、第２基板３６０がガラス基板の場合であり、蒸着工程で発生した残留水素６３０は、水素分子状態である非拡散性水素７１０と原子状態に解離された拡散性水素７２０とからなる。パッシベーション層３４０と接着層３５０の蒸着工程で発生して素子の内部に残留した拡散性水素７２０は、第１基板３１０または第２基板３６０（特に、第２基板）で吸収できないので、第１基板３１０と第２基板３６０との間で自由に拡散できる。したがって、拡散性水素７２０の一部が酸化物薄膜トランジスタ３２０に拡散されて、酸化物薄膜トランジスタ３２０のアクティブ層３２５を構成する酸化物を還元させることができる。
このようなアクティブ層３２５の還元は、結局、酸化物薄膜トランジスタ３２０の電気的挙動の変化を起こして、閾値電圧シフト（threshold voltage shift）を引き起こす。閾値電圧シフトの程度が表示パネルの回路補償範囲を外れれば、画面に影響を与えてむらを発生させるか、または輝度偏差が発生することがある。
図７ｂを参照すると、第２基板３６０が薄型金属または薄型金属合金からなる他の実施形態に係る有機電界発光素子３００は、平坦化層３２９やパッシベーション層３４０などの積層構造に存在する拡散性水素７２０が接着層３５０を通じて拡散されて第２基板３６０の表面に到達し、拡散性水素７２０が第２基板３６０に吸収され、侵入型固溶体や水素化物（Metal Hydride）を形成する。これによって、酸化物薄膜トランジスタ３２０の還元が防止できる。
例えば、常温で薄型金属のうちの１つであるＦｅ内の残留水素６３０の拡散速度は、例えば１×１０−４cm2／ｓｅｃで、炭素や窒素内での水素拡散速度、例えば、１×１０−１６cm2／ｓｅｃに比べて非常に速い。これは、高分子材料内では高分子の構造による自由体積（Free Volume）の存在によって水素拡散速度が速いが、一般的な高分子材料内での水素拡散速度である１×１０−４cm2／ｓｅｃよりも速いことが分かる。したがって、第２基板３６０内での残留水素６３０の拡散速度が高分子材料からなる接着層３５０に比べて相対的に速いので、残留水素６３０が第２基板３６０を構成する薄型金属または薄型金属合金の格子隙間６２０に拡散できる。
＜化学式２＞を参照すると、第２基板３６０を構成する薄型金属または薄型金属合金６１０が拡散されて第２基板３６０の表面に到達した水素分子や水素原子と化学反応を通じて水素化物を形成することが分かる。
＜化学式２＞
２Ｍｅ＋ｘＨ２→２ＭｅＨｘ
（Ｍｅ：薄型金属または薄型金属合金）
例えば、薄型金属合金に含まれる水素吸収金属、例えばＢａ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｈｆ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｅ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒのうち、Ｃａ、Ｎｂ、Ｐｄ、Ｓｅ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｔｉ（特に、β−Ti）、Ｖは残留水素と水素化物を形成する。
非拡散性水素７１０も物理的吸着、化学的吸着を通じて薄型金属または薄型金属合金からなる第２基板３６０で侵入型固溶体を形成することができる。例えば、Ｆｅ−Ｔｉ、Ｌａ−Ｔｉ、Ｍｇ−Ｎｉなどの薄膜金属合金の場合、拡散性水素でない分子形態としても、ファンデルワールス（Van Der Vaals）人力により薄型金属または薄型金属合金６１０の表面に物理吸着（physisoprtion）されれば（図６の（ｂ）及び＜化学式３＞参照）、水素原子への解離過程を経て化学吸着（chemisorptions）され（図６の（ｃ）及び＜化学式４＞参照）、体心立方格子構造または面心立方格子構造に起因した格子隙間６２０に拡散されて侵入型固溶体が形成できる（図６の（ｄ）参照）。
（化学式３）
２Ｍｅ＋Ｈ２→２ＭｅＨａｄｓ
（化学式４）
ＭｅＨａｄｓ→ＭｅＨａｂｓ
このような原理によって、有機電界発光素子３００の内部の残留水素６３０が効果的に薄型金属または薄型金属合金からなる第２基板３６０に吸収及び格納されて、残留水素６３０による酸化物薄膜トランジスタ３２０の機能の低下の問題を防止できる。
すなわち、第２基板３６０が薄型金属または薄型金属合金で形成される場合、有機電界発光素子３００の内部の残留水素６３０が効果的に第２基板３６０に拡散及び吸収されて、前述した酸化物薄膜トランジスタ３２０の酸化物の還元が防止されるので、有機電界発光素子３００の不良が防止されることができ、低費用高効率生産が可能である。また、現在まで酸化物薄膜トランジスタ３２０で制約されていた不安定性を減少させることができるので、応用範囲が増大できる。
以上、他の実施形態に係る有機電界発光素子３００を説明したものであり、以下、更に他の実施形態に係る有機電界発光素子の製造工程について説明する。
図８は、更に他の実施形態に係る有機電界発光素子の製造方法のフローチャートである。
図３及び図８を参照すると、更に他の実施形態に有機電界発光素子の製造方法８００は、画素領域が定義された第１基板３１０を準備するステップ（Ｓ８１０）、第１基板３１０の上に酸化物薄膜トランジスタ３２０を形成するステップ（Ｓ８２０）、第１基板３１０の画素領域に対応するように酸化物薄膜トランジスタ３２０の上に有機発光ダイオード３３０を形成するステップ（Ｓ８３０）、有機発光ダイオード３３０の上にパッシベーション層（Passivation Layer）３４０を形成するステップ（Ｓ８４０）、パッシベーション層３４０の上に接着層３５０を形成するステップ（Ｓ８５０）、及び接着層３５０の上に薄型金属または水素吸収金属（Hydrogen Capturing Metal）を含む薄型金属合金からなる第２基板３６０を形成するステップ（Ｓ８６０）を含む。
まず、画素領域が定義された第１基板３１０を準備する（Ｓ８１０）。このステップ（Ｓ８１０）で、第１基板３１０の表面の改善のためにプラズマ処理（plasma treatment）が伴われる洗浄ステップを含むことができる。
以後、第１基板３１０の上に酸化物薄膜トランジスタ３２０を形成する（Ｓ８２０）。このステップ（Ｓ８２０）で、画素が定義される第１基板３１０の上には酸化物を含む酸化物薄膜トランジスタ３２０が形成される。
このステップ（Ｓ８２０）で、例えばフォトリソグラフィ（photolithography）方式によりゲート電極３２１を形成し、基板３１０の上にゲート電極３２１を覆うようにゲート絶縁膜３２３を蒸着することができる。以後、ゲート絶縁膜３２３の上にアクティブ層３２５を蒸着する。アクティブ層３２５の上にはエッチング工程時、酸化物が影響を受けることを防止するために、エッチストッパー（etch stopper）３２６が形成できるが、エッチング溶液によって省略できる。
次に、フォトリソグラフィ方式により二重段差を有するようにソース／ドレイン電極３２７を形成し、ゲート絶縁膜３２３の上にソース／ドレイン電極３２７とアクティブ層３２５の露出した部分を覆うように平坦化層３２９を形成する。以後、平坦化層３２９をパターニングしてソース／ドレイン電極３２７を露出させるビアホール３２８を形成する。
平坦化層３２９はＳｉＯＮ、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）のような水素含有無機膜でありうる。平坦化層３２９は、化学気相蒸着、物理気相蒸着、プラズマ化学気相蒸着などの工程により形成できる。
本実施形態において、酸化物薄膜トランジスタ３２０はボトムゲート（bottom gate）方式を例として図示したが、トップゲート（top gate）方式も可能である。
次に、このような酸化物薄膜トランジスタ３２０の上には有機発光ダイオード３３０を形成する（Ｓ８３０）。有機発光ダイオードは、ビアホール３２８を通じて酸化物薄膜トランジスタ３２０のソース／ドレイン電極３２７と電気的に接触する第１電極３３１、第１電極の上に形成される有機発光層を含む有機層３３５、有機層３３５の上に形成される第２電極３３７を含む。円滑な励起子（exciton）の形成のために有機層３３５は、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層などを含むことができる。
このステップ（８３０）で、発光領域を定義するために非発光領域の第１電極の上に無機絶縁物質または有機絶縁物質、これらの組合からなるバンク３３３が形成される。
有機層３３５は、化学気相蒸着、物理気相蒸着、溶液工程などの方法により形成できる。例えば、有機発光層は微細形状金属マスク（Fine Metal Mask：ＦＭＭ）を用いてＲＧＢ発光物質を蒸着するか、またはＬＩＴＩ（Laser Induced Thermal Imaging）方法が使用できる。また、白色発光物質を全面蒸着した後、以後の工程でカラーフィルタ（colorfilter）を使用することもできる。
次に、有機層３３５の上には、熱蒸着またはイオンビーム蒸着を通じて第２電極３３７が形成される。
次に、有機発光ダイオード３３０の上にはパッシベーション層３４０を形成する（Ｓ８４０）。このステップ（Ｓ８４０）で、化学気相蒸着、物理気相蒸着、プラズマ化学気相蒸着などの工程によりパッシベーション層３４０を形成することができる。パッシベーション層３４０は、形成過程で発生した水素を含有する水素含有無機膜からなることができる。
次に、パッシベーション層３４０の上には接着層３５０を形成する（Ｓ８５０）。接着層３５０は、光透過率に優れる透明性接着材料からなることができる。
次に、接着層３５０の上には第２基板３６０を形成する（Ｓ８６０）。
このステップ（Ｓ８６０）で、接着層３５０の上に、第２基板８６０は薄型金属（metal foil）または薄型金属を基本に水素吸収金属（Hydrogen Capturing Metal）を含む薄型金属合金からなることができる。一方、第２基板８６０の内側面に薄型金属（metal foil）または上記薄型金属を基本に水素吸収金属（Hydrogen Capturing Metal）を含む薄型金属合金からなる水素吸収層（Hydrogen Capturing Layer）を含むことができる。
接着層形成ステップ（Ｓ８５０）と第２基板形成ステップ（Ｓ８６０）は、全面封止構造からなることができる。
図９ａから図９ｄは、更に他の実施形態に係る有機電界発光素子の一製造工程断面図である。
まず、図９ａを参照すると、第１基板３１０が準備され、第１基板３１０の洗浄ステップを経た後、酸化物薄膜トランジスタ３２０が形成される。第１基板３１０の洗浄ステップでは、表面の改善のためにプラズマ処理（plasma treatment）が伴われる。
第１基板３１０は、素子を形成するための材料に機械的強度や寸法安定性に優れるものを選択することができる。一実施形態に係る有機電界発光素子３００は下部発光方式であるので、第１基板３１０はガラス（Glass）基板だけでなく、ＰＥＴ（Polyethylen terephthalate）、ＰＥＮ（Polyethylen naphthalate）、ポリイミド（Polyimide）などを含むプラスチック基板などでありうる。
一方、第１基板３１０の上には不純元素の侵入を遮断するためのバッファ層（buffering layer）がさらに形成できる。バッファ層は、例えば窒化シリコンまたは酸化シリコンの単一層または多数層に形成できる。
このような第１基板３１０の上には酸化物薄膜トランジスタ３２０が形成される。
下部発光方式の酸化物薄膜トランジスタ３２０は、絶縁物質からなる第１基板３１０の上にアルミニウム、銅などのように電気的抵抗が小さく、引張応力（tensil stress）を有する導電性金属からなるゲート電極３２１が形成される。
ゲート電極３２１は、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｕのうち、少なくとも１つ以上の金属または合金で、単一層または多数層に形成できる。
また、第１基板３１０の上にＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＯＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＨｆＯ２、ＺｒＯ２、ＢＳＴ、ＰＺＴのような無機絶縁物質またはベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）とアクリル（acryl）系樹脂（resin）を含む有機絶縁物質、またはこれらの組合からなるゲート絶縁膜３２３が形成される。ゲート絶縁膜３２３の上にゲート電極３２１が中央に位置するようにＩＧＺＯ、ＺＴＯ（Zinc Tin Oxide）、ＺＩＯ（Zinc Indium Oxide）など、ジンクオキサイド系酸化物からなるアクティブ層３２５が形成される。
アクティブ層３２５の上にソース／ドレイン電極３２７が形成され、ソース／ドレイン電極３２７は、例えばＡｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｌｉ、Ｃａ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｕのうち、いずれか１つの金属またはこれらの合金で、単一層または多数層に形成できる。特に、ソース／ドレイン電極３２７は、クロム（Ｃｒ）またはタンタリウム（Ｔａ）などのような高融点金属で形成できるが、これに制限されるものではない。
このような酸化物薄膜トランジスタ３２０の形成方法は、まず第１基板３１０の上にアルミニウム、銅などのような導電性金属を化学気相蒸着（Chemical Vapor Deposition）方法や、スパッタリング（sputtering）などの物理気相蒸着（Physical Vapor Deposition）方法により蒸着した後、フォトリソグラフィ（photolithography）方法によりパターニングしてゲート電極３２１を形成する。
そして、基板３１０の上にゲート電極３２１を覆うように酸化シリコンまたは窒化シリコンを化学気相蒸着方法により蒸着してゲート絶縁膜３２３を形成する。
以後、ゲート絶縁膜３２３の上に不純物がドーピングされないＩＧＺＯ（Indium Gallium Zinc Oxide）、ＺＴＯ（Zinc Tin Oxide）、またはＺＩＯ（Zinc Indium Oxide）などを化学気相蒸着などの方法により順次的に蒸着してアクティブ層３２５を形成する。
次に、クロムまたはタンタリウムなどの金属を化学気相蒸着などの蒸着方法とフォトリソグラフィ方式により二重段差を有するようにソース／ドレイン電極３２７を形成する。
次のステップとして、ゲート絶縁膜３２３の上にソース／ドレイン電極３２７とアクティブ層３２５の露出した部分を覆うように水素含有無機膜、例えば酸化シリコンまたは窒化シリコンを蒸着して平坦化層３２９を形成する。この際、ソース／ドレイン電極３２７が二重の段差を有するので、平坦化層３２９のステップカバレッジ（step coverage）の低下が防止される。
以後、平坦化層３２９をパターニングしてドレイン電極３２７を露出させるビアホール３２８を形成する。
図９ｂを参照すると、第１電極、有機層、及び第２電極を含む有機発光ダイオード３３０を形成する。
まず、第１電極３３１が平坦化層３２９の上に形成される。第１電極３３１は、各画素領域別に形成されるが、ビアホール３２８を通じてドレイン電極３２７と電気的に接触し、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）のような透明材料でパターニングできる。フォトレジスト（photoresist）をスピンコーティングした後、プリベーキング（pre-baking）、露光、現像、ポストベーキング（post-baking）、エッチング（etching）過程を経てフォトレジストを剥く、フォトリソグラフィ過程を通じてパターニングされる。第１電極３３１は、正孔（hole）を発生させる正極（anode）となることができる。
以後、第１電極３３１のエッジ部に形成されて第１電極３３１の一部分を露出させる開口部が形成されたバンク３３３が形成される。バンク３３３は、各種のトランジスタ及び各種の配線が形成されて表面が滑らかでなく、凹凸の段差が形成された表面の上に有機膜を形成する場合、段差付けた部分で有機物が劣化することを防止するためのものである。即ち、酸化物薄膜トランジスタ３２０及び各種の配線が形成された領域と、平坦な基板の上に単純に薄膜のみ積層されて平坦な発光領域を区分するために非発光領域の上にバンク３３３が形成される。
露出した第１電極３３１とバンク３３３の上には有機層３３５が形成される。より具体的には、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、発光層（ＥＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）、電子注入層（ＨＩＬ）が順次に積層される。正孔と電子とが発光層で合って励起子（Exciton）を形成し、励起子が励起状態（excited state）から基底状態（ground state）に落ちながら発光を起こして画像を表示するようになる。
このような有機層３３５を化学気相蒸着、物理気相蒸着、溶液工程などの方法により形成することができる。例えば、有機発光層は、微細形状金属マスク（Fine Metal Mask：ＦＭＭ）を用いてＲＧＢ発光物質を蒸着するか、またはＬＩＴＩ（Laser Induced Thermal Imaging）方法、またはスピンコーティング（spincoating）等の溶液工程が遂行できる。ＬＩＴＩ方式は、レーザービームをドナーフィルム（donor film）の上から選択的に照射して、放出される熱により薄膜が選択的に転写（transfer）される方式である。白色発光素子を使用する方式の場合には、全面が第１電極３３１の上に形成され、カラーフィルタが蒸着形成される方式による。
次に、有機層３３５の上には第２電極３３７が形成される。第２電極３３７は負極（cathode）のことがあり、比較的仕事関数値が小さい伝導性物質として形成できる。例えば、第２電極３３７は金属のことがあり、透明負極として第１金属、例えばＡｇなどと第２金属、例えばＭｇなどが一定割合で構成された合金の単一層またはこれらの多数層でありうる。
この際、第２電極３３７は熱やプラズマによる有機層３３５の損傷を最小化するために低温蒸着により形成することができるが、これに制限されるものではない。
図９ｃを参照すると、有機発光ダイオード３３０の上にパッシベーション層３４０を形成する。
パッシベーション層３４０は、有機発光ダイオード３３０を水分と不純物から一次的に保護する役割をする。ＳｉＯＮ、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）で化学気相蒸着、物理気相蒸着、プラズマ化学気相蒸着などの工程を通じてパッシベーション層３４０を形成する。この過程で残留水素６３０が発生する。
パッシベーション層３４０は、蒸着工程時に発生する水素を含有する、水素含有無機膜（例えば、ＳｉＯＮ、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ））であって、０．５μｍから１．０μｍの相対的に厚い厚さを有するように単一層に形成されるが、これに限定されず、多数層に形成されることもある。
＜化学式１＞を参照して説明したように、ＳｉＨ４とＮＨ３の混合ガスを用いてプラズマ化学気相蒸着工程で窒化シリコンを蒸着してパッシベーション層３４０を形成することができる。
次に、図９ｄを参照すると、パッシベーション層３４０が形成された以後には、接着層３５０と第２基板３６０を形成して他の実施形態に係る有機電界発光素子３００が完成される。
本実施形態に係る封止は、金属を用いた全面封止方式により遂行できる。即ち、パッシベーション層３４０の上にフィルム型接着層３５０を形成し、最後に薄型金属または薄型金属合金からなる第２基板３６０が形成される。
本発明の実施形態は、パッシベーション層３４０を蒸着し、第２基板３６０を形成するハイブリッド封止方式によるが、接着方式はこれに限定されず、薄型金属または薄型金属合金からなる第２基板３６０で素子を覆って、接着剤（sealant）で接着させる金属リッド、ガラスリッド方式や、第２基板３６０と基板に第１基板２１０をガラス粉末を含むフリット（frit）を硬化させて封止させるフリットシーリング方式、薄膜蒸着により封止する方式によることもできる。
接着層３５０の上に第２基板３６０を形成するために、まず第２基板３６０を準備し、紫外線を活用したＵＶ洗浄を通じて第２基板３６０の上の不純物を除去する。第２基板３６０は、素子の内部の拡散性水素７２０及び非拡散性水素７１０が格納できる薄型金属または水素吸収金属を含む薄型金属合金で形成できる。
洗浄ステップを経れば、接着層３５０の残っているガス除去過程を経て、接着層３５０と第２基板３６０を付着させてハイブリッド方式の有機電界発光素子３００が完成される。
以上、第２基板２６０が薄型金属または薄型金属合金からなる有機電界発光素子及びその製造方法の実施形態を図３から図９ｄを参照して説明したが、以下、第２基板２６０の内側面に薄型金属または薄型金属合金からなる水素吸収層（Hydrogen Capturing Layer）を含む有機電界発光素子及びその製造方法の実施形態を図１０から図１１ｄを参照して説明する。
図１０は、更に他の実施形態に係る有機電界発光素子の断面図である。
図１０を参照すると、更に他の実施形態に係る有機電界発光素子１０００は画素領域が定義された第１基板１０１０の上に位置する酸化物薄膜トランジスタ１０２０、第１基板１０１０の画素領域に対応し、酸化物薄膜トランジスタ１０２０の上に形成された有機発光ダイオード１０３０、有機発光ダイオード１０３０の上に形成されたパッシベーション層１０４０、パッシベーション層１０４０の上に形成された接着層１０５０、及び接着層１０５０の上に形成される第２基板１０６０を含む。
更に他の実施形態に係る有機電界発光素子１０００において、第１基板１０１０、ゲート電極１０２１とゲート絶縁膜１０２３、アクティブ層１０２５、エッチストッパー１０２６、ソース／ドレイン電極１０２７を含む酸化物薄膜トランジスタ１０２０、第１電極１０２３、バンク１０３３と有機層１０３５、第２電極１０３７を含む有機発光ダイオード１０３０、パッシベーション層１０４０、接着層１０５０は、図３を参照して説明した他の実施形態に係る有機電界発光素子３００において、第１基板３１０、ゲート電極３２１とゲート絶縁膜３２３、アクティブ層３２５、エッチストッパー３２６、ソース／ドレイン電極３２７を含む酸化物薄膜トランジスタ３２０、第１電極３２３、バンク３３３と有機層３３５、第２電極３３７を含む有機発光ダイオード３３０、パッシベーション層３４０、接着層３５０と実質的に同一であるので、詳細な説明は省略する。この際、平坦化層１０２９も図３を参照して説明した他の実施形態に係る有機電界発光素子３００で平坦化層３２９と実質的に同一でありうる。
第２基板１０６０の内側面に前述した薄型金属または薄型金属合金からなる水素吸収層（Hydrogen Capturing Layer）を含む水素吸収層１０７０が形成されている。
この際、第２基板１０６０は一般的な有機電界発光素子と同様に、ガラス基板、ＰＥＴ（Polyethylen terephthalate）、ＰＥＮ（Polyethylen naphthalate）、ポリイミド（Polyimide）のようなプラスチック基板、一般的な金属基板及び図３を参照して説明した他の実施形態に係る有機電界発光素子３００で薄型金属または薄型金属合金からなる金属基板でありうる。
水素吸収層１０７０は、図３を参照して説明した薄型金属または薄型金属合金からなる第２基板３６０と同様に、平坦化層１０２９及びパッシベーション層１０５０の蒸着工程で発生した素子内の残留水素を吸収及び格納することによって、酸化物薄膜トランジスタ１０２０のアクティブ層１０２５の還元を防止する。図１１ａから図１１ｄは、更に他の実施形態に係る有機電界発光素子の一製造工程断面図である。
他の実施形態に係る有機電界発光素子の製造方法は、画素領域が定義された第１基板１０１０を形成するステップ、第１基板１０１０の上に酸化物薄膜トランジスタ１０２０を形成するステップ、第１基板１０１０の画素領域に対応するように酸化物薄膜トランジスタ１０２０の上に有機発光ダイオード１０３０を形成するステップ、有機発光ダイオード１０３０の上にパッシベーション層１０４０を形成するステップ、第２基板１０６０の一面に薄型金属または水素吸収金属を含む薄型金属からなる水素吸収層１０７０を形成するステップ、水素吸収層１０７０の上に接着層１０５０を形成するステップ、及びパッシベーション層１０４０の上に接着層１０５０を合着させるステップを含むことができる。
まず、図１１ａを参照すると、第１基板１０１０、酸化物薄膜トランジスタ１０２０、有機発光ダイオード１０３０、及びパッシベーション層１０４０を順次に形成する。
以後、図１１ｂ及び図１１ｃを参照すると、接着層１０５０、水素吸収層１０７０、第２基板１０６０を順次に形成する。言い換えると、第２基板１０６０の一面に水素吸収層１０７０を形成し、水素吸収層１０７０の上に接着層１０５０を形成する。
また、ラミネーション（lamination）、化学気相蒸着、物理気相蒸着などの方法により第２基板１０６０の一面に水素吸収層１０７０を形成することができるが、これに限定されるものではない。
図１１ｄを参照すると、接着層１０５０をパッシベーション層１０４０の上に付着させるステップを経て有機電界発光素子１０００が完成される。接着層１０５０は、フィルムタイプの接着剤が全面封止される方式により形成できるが、これに限定されるものではない。
更に他の実施形態に係る有機電界発光素子１０００の封止構造は、パッシベーション層１０４０と第２基板１０６０が形成されたハイブリッド構造であるが、これに限定されるものではない。
水素吸収層１０７０をコーティングする方法の他にも、パッシベーション層１０４０や接着層１０５０に、薄型金属または薄型金属合金からなるビッド（bid）が散布されて留水素６３０を除去することもできる。
一方、図１１ａから図１１ｄを参照して更に他の実施形態に係る有機電界発光素子の製造方法において、第２基板１０６０の一面に薄型金属または水素吸収金属を含む薄型金属からなる水素吸収層１０７０を形成するステップ、水素吸収層１０７０の上に接着層１０５０を形成するステップ、及びパッシベーション層１０４０の上に接着層１０５０を合着させるステップを含むことと説明したが、本発明はこれに制限されるものではない。例えば、更に他の実施形態に係る有機電界発光素子の製造方法は、パッシベーション層１０４０の上に接着層１０５０を形成するステップ、及び接着層１０５０の上に、内側面に薄型金属（Metal foil）または薄型金属を基本に水素吸収金属（Hydrogen Capturing Metal）を含む薄型金属合金からなる水素吸収層（Hydrogen Capturing Layer）を含む第２基板を形成するステップを含むこともできる。
以上、第２基板１０６０の内側面に薄型金属または薄型金属合金からなる水素吸収層（Hydrogen Capturing Layer）を含む有機電界発光素子及びその製造方法の実施形態を図１０から図１１ｄを参照して説明したが、以下、第１基板が薄型金属または薄型金属合金からなるか、または第１基板の内側面に薄型金属または薄型金属合金からなる水素吸収層を含む有機電界発光素子及びその製造方法の実施形態を図１２を参照して説明する。
図１２は、更に他の実施形態に係る有機電界発光素子の概略的な断面図である。
図１２を参照すると、更に他の実施形態に係る有機電界発光素子１２００は画素領域が定義された第１基板１２１０の上に位置する酸化物薄膜トランジスタ１２３０、酸化物薄膜トランジスタ１２３０の上に形成された有機発光ダイオード１２４０、有機発光ダイオード１２４０の上に形成されたパッシベーション層１２５０、パッシベーション層１２５０の上に形成された接着層１２６０、及び接着層１２６０の上に形成された第２基板１２７０を含む。
第１基板１２１０は、内側面に薄型金属または薄型金属を基本に水素吸収金属を含む薄型金属合金からなる水素吸収層（Hydrogen Capturing Layer）が形成されている。第１基板１２１０の上に水素吸収層１２２０が形成されるが、これは上部発光方式の有機電界発光素子１２００を具現するためのものである。
第１基板１２１０はガラス（Glass）基板だけでなく、ＰＥＴ（Polyethylen terephthalate）、ＰＥＮ（Polyethylen naphthalate）、ポリイミド（Polyimide）のようなプラスチック基板及び図３を参照して説明した他の実施形態に係る有機電界発光素子１２００で薄型金属または薄型金属合金からなる金属基板でありうる。水素吸収層１２２０は、ラミネーション（lamination）または化学気相蒸着法、物理気相蒸着法などによりコーティングできるが、これに限定されるものではない。
一方、上部発光方式の有機電界発光素子１２００の場合、図示してはいないが、第１基板１２１０が水素吸収金属を含む薄型金属または薄型金属合金で形成できる。この際、水素吸収層１２２０は形成されないこともある。
図１３は、薄型金属（例えば、Ｆｅ）を基本に水素吸収金属であり、水素分解金属（例えば、Ｎｉ）を含む薄型金属合金からなる第２基板を含む図３に図示した有機電界発光素子を製作した場合、第２基板の内部の水素含有量変化を示すグラフである。
図３及び図１３を参照すると、薄型金属（例えば、Ｆｅ）を基本に水素吸収金属であり、水素分解金属（例えば、Ｎｉ）を含む薄型金属合金からなる第２基板３６０を含む図３に図示した有機電界発光素子３００を製作した。
第２基板３６０が有機電界発光素子３００に付着される前（#１）には第２基板３６０の水素含有量が２．８ｐｐｍであったが、熱硬化性接着剤で接着層３５０を形成し、硬化工程（１００℃、３時間）を経つにつれて（#２）水素含有量が５．１ｐｐｍに増加する。以後、加速試験（８５℃、１０００時間）が進行された後には（#３）水素含有量がさらに高まって５．８ｐｐｍであった。
第２基板３６０の内の水素含有量が増加することは、有機電界発光素子３００の内部の残留水素６３０が第２基板３６０に吸収されて、侵入型固溶体または水素化物が形成されたことを示す。
一方、一般的なガラス基板が第２基板３６０に使われることを除いて、図３に図示した有機電界発光素子を製作した。パッシベーション層３４０の厚さが０．５μmであり、８５から８５０時間が経過した時の有機電界発光素子のあちこちに白色の輝点が観察される。輝点は残留水素が酸化物薄膜トランジスタ３２０のアクティブ層３２５の酸化物を還元させて、酸化物薄膜トランジスタ３２０に不良（defect）が生じることにより発生したものである。
前述したように、薄型金属（例えば、Ｆｅ）を基本に水素吸収金属であり、水素分解金属（例えば、Ｎｉ）を含む薄型金属合金からなる第２基板３６０を含む図３に図示した有機電界発光素子３００を製作した場合、パッシベーション層３４０の厚さが０．５μｍであり、８５から１０００時間が経過した時、１０００時間が経過したことにも有機電界発光素子には輝点が観察されない。同様に、第２基板にガラス基板の上に薄型金属（例えば、Ｆｅ）を基本に水素吸収金属であり、水素分解金属（例えば、Ｎｉ）を含む薄型金属合金からなる水素吸収層を形成した図１０に図示した有機電界発光素子１０００を製作した場合や、第１基板にガラス基板の上に薄型金属（例えば、Ｆｅ）を基本に水素吸収金属であり、水素分解金属（例えば、Ｎｉ）を含む薄型金属合金からなる水素吸収層を形成した図１２に図示した有機電界発光素子１２００を製作した場合も一定の時間が経過したことにも有機電界発光素子には輝点が観察されない。
これは、第２基板または第１基板の上に形成された水素吸収層が拡散性水素及び非拡散性水素を吸収格納することによって、酸化物薄膜トランジスタの不良が防止されたためである。
このように、前述した本発明の実施形態によれば、第１基板または第２基板を、水素吸収金属を含む薄型金属または薄型金属合金で形成するか、または第１基板または第２基板の内側面を水素吸収層でコーティングした場合、有機電界発光素子の内部で発生する残留水素を効果的に吸収して、残留水素の発光層や酸化物薄膜トランジスタへの拡散を防止することができる。したがって、酸化物薄膜トランジスタの電気的挙動の変化が防止され、閾値電圧シフトが発生しないので、有機電界発光表示装置の信頼性及び品質が向上する効果がある。
以上、図面を参照して実施形態を説明したが、本発明はこれに制限されるものではない。
以上で記載された「含む」、「構成する」、または「有する」などの用語は、特別に反対になる記載がない限り、該当構成要素が内在できることを意味するものであるので、他の構成要素を除外するのでなく、他の構成要素を更に含むことができることと解釈されるべきである。技術的または科学的な用語を含んだ全ての用語は、異に定義されない限り、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者により一般的に理解されることと同一な意味を有する。事前に定義された用語のように、一般的に使われる用語は関連技術の文脈上の意味と一致するものと解釈されるべきであり、本発明で明らかに定義しない限り、理想的であるとか、過度に形式的な意味として解釈されない。
以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したことに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で多様な修正及び変形が可能である。したがって、本発明に開示された実施形態は本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであるので、このような実施形態により本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は請求範囲により解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。
３１０ 第１基板
３２０ 酸化物トランジスタ
３２１ ゲート電極
３２３ ゲート絶縁膜
３２５ アクティブ層
３２６ エッチストッパー
３２７ ソース／ドレイン電極
３２８ ビアホール
３２９ 平坦化層
３３０ 有機発光ダイオード
３３１ 第１電極
３３３ バンク
３３５ 有機層
３３７ 第２電極
３４０ パッシベーション層
３５０ 接着層
３６０ 第２基板

Claims (14)

  1. 第１基板と、
    前記第１基板上の酸化物薄膜トランジスタと、
    前記酸化物薄膜トランジスタ上の平坦化層と、
    前記平坦化層上の有機発光ダイオードと、
    前記有機発光ダイオード上のパッシベーション層と、
    前記パッシベーション層上の接着層と、
    前記接着層上の第２基板と、
    から構成され、
    前記パッシベーション層及び前記接着層は、水素吸着金属を含む薄型金属又は薄型金属合金を含有し、且つ前記第２基板は、該水素吸着金属を含む該薄型金属又は該薄型金属合金から構成され、該水素吸着金属は、前記酸化物薄膜トランジスタを構成する物質の還元を防ぐために、水素分子を水素原子に解離させることを特徴とする、有機電界発光素子。
  2. 前記酸化物薄膜トランジスタは、インジウムガリウム酸化亜鉛（IGZO）、亜鉛スズ酸化物（ZTO）、および亜鉛酸化インジウム（ZIO）グループから選択された酸化物層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。
  3. 前記第２基板を構成する前記薄型金属は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｃｒ、α-Ｆｅ、Ｍｏ、Ｗ、またはＫのグループから選択された物質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。
  4. 前記第２基板を構成する前記薄型金属は、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｎｉ、γ-Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、またはＡｇのグループから選択された物質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。
  5. 前記水素吸着金属は、水素分子を水素原子へと解離させて、侵入型固溶体または金属水素化物を形成することが可能である、請求項１に記載の有機電界発光素子。
  6. 前記接着層はＢａ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｈｆ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｅ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖ、またはＺｒのうち、少なくとも１つの金属を含むビッドを更に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。
  7. 前記水素吸着金属は、Ｂａ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｈｆ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｅ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖ、またはＺｒのグループから選択された元素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。
  8. 第１基板を準備するステップと、
    前記第１基板上に酸化物薄膜トランジスタを形成するステップと、
    前記酸化物薄膜トランジスタ上に平坦化層を形成するステップと、
    前記平坦化層上に有機発光ダイオードを形成するステップと、
    前記有機発光ダイオード上にパッシベーション層を形成するステップと、
    前記パッシベーション層上に接着層を形成するステップと、
    前記接着層上に第２基板を位置させるステップと、
    を含み、
    前記パッシベーション層及び前記接着層は、水素吸着金属を含む薄型金属又は薄型金属合金を含有し、且つ前記第２基板は、該水素吸着金属を含む該薄型金属又は該薄型金属合金から構成され、該水素吸着金属は、前記酸化物薄膜トランジスタを構成する物質の還元を防ぐために、水素分子を水素原子に解離させることを特徴とする、有機電界発光素子の製造方法。
  9. 前記酸化物薄膜トランジスタは、インジウムガリウム酸化亜鉛（IGZO）、亜鉛スズ酸化物（ZTO）、および亜鉛酸化インジウム（ZIO）グループから選択された酸化物層を含むことを特徴とする、請求項８に記載の有機電界発光素子の製造方法。
  10. 前記第２基板を構成する前記薄型金属は、Ｌｉ、Ｎａ、Ｃｒ、α-Ｆｅ、Ｍｏ、Ｗ、またはＫのグループから選択された物質を含むことを特徴とする、請求項８に記載の有機電界発光素子の製造方法。
  11. 前記第２基板を構成する前記薄型金属は、Ｐｔ、Ｐｂ、Ｎｉ、γ-Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、またはＡｇのグループから選択された物質を含むことを特徴とする、請求項８に記載の有機電界発光素子の製造方法。
  12. 前記水素吸着金属は、水素分子を水素原子へと解離させて、侵入型固溶体または金属水素化物を形成することが可能である、請求項８に記載の有機電界発光素子の製造方法。
  13. 前記接着層はＢａ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｈｆ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｅ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖ、またはＺｒのうち、少なくとも１つの金属を含むビッドを更に含むことを特徴とする、請求項８に記載の有機電界発光素子の製造方法。
  14. 前記水素吸着金属はＢａ、Ｃａ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｈｆ、Ｌａ、Ｍｇ、Ｎｂ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｓｅ、Ｓｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｖ、またはＺｒのグループから選択された元素を含むことを特徴とする、請求項８に記載の有機電界発光素子の製造方法。
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102484903B1 (ko) * 2015-05-22 2023-01-06 엘지디스플레이 주식회사 유기발광소자 및 그 제조방법
CN105098099A (zh) 2015-06-16 2015-11-25 京东方科技集团股份有限公司 有机发光二极管封装方法和封装结构及具有该结构的器件
KR102391453B1 (ko) * 2015-06-30 2022-04-27 엘지디스플레이 주식회사 구조물 및 이의 제조 방법
KR102416347B1 (ko) * 2015-09-11 2022-07-01 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치
CN106558620B (zh) 2015-09-29 2021-09-07 联华电子股份有限公司 半导体元件及其形成方法
KR102415108B1 (ko) * 2015-10-29 2022-06-30 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치
CN108352411B (zh) * 2015-10-29 2020-11-27 三菱电机株式会社 薄膜晶体管基板
KR20170080459A (ko) * 2015-12-30 2017-07-10 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드표시장치
GB2546002B (en) 2015-12-30 2019-10-30 Lg Display Co Ltd Organic light emitting diode display device
JP7418943B2 (ja) * 2016-04-29 2024-01-22 三星ディスプレイ株式會社 表示装置
JP2017216323A (ja) * 2016-05-31 2017-12-07 株式会社Ｊｏｌｅｄ 電子デバイス、表示装置および電子機器
US10023540B2 (en) 2016-09-29 2018-07-17 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Hydrogen barrier agent, hydrogen barrier film forming composition, hydrogen barrier film, method for producing hydrogen barrier film, and electronic element
JP6935287B2 (ja) 2016-09-29 2021-09-15 東京応化工業株式会社 水素バリア剤、水素バリア膜形成用組成物、水素バリア膜、水素バリア膜の製造方法、及び電子素子
KR102598926B1 (ko) * 2016-10-31 2023-11-03 엘지디스플레이 주식회사 유기발광소자를 이용한 조명장치 및 그 제조방법
KR102316563B1 (ko) * 2017-05-22 2021-10-25 엘지디스플레이 주식회사 금속으로 형성된 상부 기판을 포함하는 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조 방법
CN107579006B (zh) * 2017-09-13 2019-08-06 京东方科技集团股份有限公司 一种薄膜晶体管、阵列基板及其制备方法
KR102641099B1 (ko) 2017-09-29 2024-02-28 도쿄 오카 고교 가부시키가이샤 화합물, 에폭시 경화 촉매, 및 화합물의 제조방법
KR102437172B1 (ko) * 2017-10-31 2022-08-26 엘지디스플레이 주식회사 투명한 상부 기판을 포함하는 디스플레이 장치
JP6999469B2 (ja) * 2018-03-28 2022-01-18 東京応化工業株式会社 水素バリア剤、水素バリア膜形成用組成物、水素バリア膜、水素バリア膜の製造方法、及び電子素子
JP6660424B2 (ja) * 2018-07-20 2020-03-11 ミネベアミツミ株式会社 入力装置
CN109148477B (zh) 2018-07-20 2020-10-30 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 Tft阵列基板及显示面板
CN115939283A (zh) 2018-08-28 2023-04-07 乐金显示有限公司 发光显示装置及其制造方法
KR102093735B1 (ko) * 2018-08-28 2020-03-26 엘지디스플레이 주식회사 발광 표시 장치 및 발광 표시 장치 제조 방법
CN113130561A (zh) * 2019-12-31 2021-07-16 乐金显示有限公司 发光显示装置
JP2020074238A (ja) * 2020-02-07 2020-05-14 ミネベアミツミ株式会社 入力装置

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10321799A (ja) * 1997-05-15 1998-12-04 Fujitsu Ltd 半導体装置及びその製造方法
US8138673B1 (en) * 2002-05-21 2012-03-20 Imaging Systems Technology Radiation shielding
KR100656192B1 (ko) * 2004-11-24 2006-12-12 이병철 전면발광형 유기이엘 디스플레이 소자
JP2006252857A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Canon Inc 有機ｅｌ素子及びその製造方法
KR100673765B1 (ko) 2006-01-20 2007-01-24 삼성에스디아이 주식회사 유기전계발광 표시장치 및 그 제조방법
JP2007250519A (ja) * 2006-03-14 2007-09-27 Samsung Sdi Co Ltd 有機電界発光表示装置
WO2009096250A1 (ja) * 2008-02-01 2009-08-06 Tokyo Electron Limited 有機発光ダイオード、有機発光ダイオードの製造方法、有機発光ダイオードを製造する製造装置およびプラズマ処理装置
WO2010111125A1 (en) * 2009-03-23 2010-09-30 Dow Global Technologies Inc. Optoelectronic device
JP2010231955A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Hitachi Displays Ltd 有機ｅｌ表示装置
KR101767035B1 (ko) * 2009-10-01 2017-08-10 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치 및 그 제작 방법
KR101108157B1 (ko) * 2009-11-19 2012-01-31 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 디스플레이 장치
KR101844972B1 (ko) * 2009-11-27 2018-04-03 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치 및 반도체 장치의 제작방법
US9000442B2 (en) * 2010-01-20 2015-04-07 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device, flexible light-emitting device, electronic device, and method for manufacturing light-emitting device and flexible-light emitting device
US8642380B2 (en) * 2010-07-02 2014-02-04 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Manufacturing method of semiconductor device
KR101271827B1 (ko) * 2010-07-22 2013-06-07 포항공과대학교 산학협력단 탄소 박막 제조 방법
KR20120026970A (ko) * 2010-09-10 2012-03-20 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치 및 발광 장치
JP5907722B2 (ja) * 2011-12-23 2016-04-26 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置の作製方法
JP2013175285A (ja) * 2012-02-23 2013-09-05 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置の作製方法
JP2013251255A (ja) * 2012-05-04 2013-12-12 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置の作製方法
KR101966238B1 (ko) * 2012-12-14 2019-04-05 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 표시장치 및 그 제조방법
US8981359B2 (en) * 2012-12-21 2015-03-17 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting diode display device and method of fabricating the same

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