JP6503066B2 - Ｏｌｅｄ基づくｔｆｔアレイ基板構造 - Google Patents
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Description
本発明は、表示技術分野に関し、ＯＬＥＤ基づくＴＦＴアレイ基板構造に関する。
典型的なボトムエミッション型の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、透明画素電極の材料が、一般的に、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などの金属酸化物である。透明電極は、画素電極及び基板に光を通し、表示発光を実現するためのものである。しかしながら、金属酸化膜フィルムは、電気抵抗率が高く、発熱量が多いため、電気抵抗を小さくするように、一般的に、ＩＴＯフィルムが、例えば２００〜３００ｎｍ、厚く成膜される。厚いＩＴＯフィルムは、製造コストが向上し、さらに重要なことに、信頼性が不良である恐れがある。特に、フレキシブル表示装置は、繰り返し折り曲げられる場合、厚さが高い画素電極、特に、延性が悪いＩＴＯフィルムの割れや剥離などの不良が生じる。このため、当該課題を解決するための新型の電極構造を提供する必要がある。
本発明は、ＯＬＥＤ基づくＴＦＴアレイ基板構造を提供することを目的としており、ＴＦＴアレイ基板構造を設計することにより、透明画素電極の厚さを低減し、さらに、製造コストや不良が生じる可能性を低減する。
本発明は、ＯＬＥＤに基づくＴＦＴアレイ基板構造であり、前記ＴＦＴアレイ基板構造が基板に形成された複数のＴＦＴデバイス、コンデンサ、共通電極及びデータ信号線を備え、前記ＴＦＴデバイスが駆動ＴＦＴを備え、前記駆動ＴＦＴがゲート、ソース及びドレインを備え、前記ドレインから、ＴＦＴアレイ基板における画素ブロックを取り囲むドレイン枠体が延び、前記ドレイン枠体によって取り囲まれる領域内に、前記枠体に接触する透明導電フィルムが設けられる。
本発明によれば、駆動ＴＦＴのドレインから、金属ドレイン枠体が延び、枠体に透明導電フィルムが内接し、枠体と透明導電フィルムとが画素電極を構成するため、同じ厚さの透明導電フィルムのみを備える画素電極に比べて、電気抵抗は明らかに低減される。このため、電気抵抗が一定である場合、金属枠体に接続される透明導電フィルムの厚さは、必ず、金属枠体に接続されない透明導電フィルムの厚さよりもずっと小さい。このため、金属枠体が設けられることにより、透明導電フィルムの厚さが低減され、さらに、製造コストや不良が生じる可能性が低減されることができ、特に、フレキシブル表示装置の場合、電極構造が繰り返し折り曲げられるとき生じる割れや剥離などの不良が回避され、信頼性が向上することができる。
本発明の目的、技術手段及び利点を一層明瞭にするために、以下、図面及び実施形態を参照しながら、本発明を一層詳しく説明する。ここで記載される実施形態は、本発明を説明するためのものだけであるが、本発明を制限するものではないと理解すべきである。
以下、実施形態を参照しながら、本発明の実施について詳しく説明する。
以下、実施形態を参照しながら、本発明の実施について詳しく説明する。
図１−１及び図１−２を参照すると、本発明は、ＯＬＥＤに基づくＴＦＴアレイ基板構造を提供する。一つの画像に対応する電極構造のみが図面に示されるが、ＴＦＴアレイ基板構造全体は図面に示される電極構造を基本単位とするアレイ式構造であると理解すべきである。明瞭な説明の便利のために、この実施形態において、一つの基本単位について説明する。当該ＴＦＴアレイ基板構造は、基板に形成された複数のＴＦＴデバイス、コンデンサ、データ信号線３及び共通電極４を備える。コンデンサが、共通電極４に電気的に接続される。各ＴＦＴデバイスは、駆動ＴＦＴを備える。駆動ＴＦＴは、ゲート、ソース及びドレインを備える。駆動ＴＦＴのドレインから、ＴＦＴアレイ基板における画素ブロックを取り囲むドレイン枠体は延びる。ドレイン枠体によって取り囲まれる領域内に、枠体に接触する透明導電フィルムは設けられる。
図１−１及び図１−２をさらに参照すると、一つの実施形態において、各ＴＦＴデバイスは、駆動ＴＦＴおよびスイッチングＴＦＴを備える。スイッチングＴＦＴは、ゲート１１、ソース１２及びドレイン１３を備える。説明の便利のために、スイッチングＴＦＴは、ゲート、ソース及びドレインが、それぞれ、第一ゲート、第一ソース及び第一ドレインと呼ばれる。駆動ＴＦＴは、ゲート２１、ソース２２及びドレイン２３を備える。説明の便利のために、駆動ＴＦＴは、ゲート、ソース及びドレインが、それぞれ、第二ゲート、第二ソース及び第二ドレインと呼ばれる。第一ソース１２と第一ドレイン１３の間には、第一半導体層１４が設けられ、第二ソース２２と第二ドレイン２３の間には、第二半導体層２４が設けられる。第一ソース１２と第一ドレイン１３、及び、第二ソース２２と第二ドレイン２３は、金属で製造され、この金属が、Ａｌ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｔｉ或いはその他の金属及び合金などであってもよいが、これらに限定されない。第一ソース１２はデータ信号線３に接続される。第一ドレイン１３は第二ゲート２１に接続される。第二ドレイン２３からは、画素ブロックを取り囲む枠体２３１が延びる。枠体２３１によって取り囲まれる領域内には、枠体２３１に接触する透明導電フィルム２３２が設けられる。この透明導電フィルム２３２は、画素ブロックに対応し、ＯＬＥＤのアノードまたはカソードに接続されて、或いは、直接的にＯＬＥＤのアノードまたはカソードとして、画素ブロックに駆動電圧を印加する。
本実施形態において、駆動ＴＦＴのドレインは、上記構造になるように設置され、金属枠体２３１を備える。枠体２３１には、透明導電フィルム２３２が内接する。枠体２３１と透明導電フィルム２３２とは、画素電極を構成する。同じ厚さの透明導電フィルム２３２のみを備える画素電極に比べて、金属枠体２３１をさらに備える画素電極は、電気抵抗が明らかに低減される。このように、電気抵抗が一定である場合、金属枠体２３１に接続される透明導電フィルム２３２の厚さは、必ず、金属枠体に接続されない透明導電フィルムの厚さよりもずっと小さい。このため、実際の制造において、金属枠体が設けられることにより、透明導電フィルムの厚さが低減され、さらに、製造コストや不良が生じる可能性が低減されることができ、特に、フレキシブル表示装置の場合、電極構造が繰り返し折り曲げられるとき生じる割れや剥離などの不良が回避され、信頼性が向上することができる。
本実施形態において、透明導電フィルム２３２が金属枠体２３１に内接することにより、透明導電フィルム２３２の厚さが低減され、普通、１０ｎｍに低減され、または、１０〜３００ｎｍの間に調整可能であるが、従来の電極構造の透明導電フィルムの厚さが少なくとも略７０ｎｍである。明らかなように、当該透明導電フィルム２３２の厚さが大幅に低減され、非常に顕著な効果を有する。また、金属枠体２３１の幅は、１〜３０μｍであってもよく、さらに、１〜１０μｍであってもよく、幅が広い枠体が必要ではなく、電気抵抗が大幅に低減されることができるため、表示装置の開口率が低減されない。
さらに、当該電極構造の詳細は、図１−２に示される。第一ゲート１１、第二ゲート２１及び共通電極４は、同一層に設けられ、且つ、基板５の表面に直接設けられる。この層には、絶縁層６が設けられる。絶縁層６には、同一層に位置する第一ソース１２、第二ソース２２、第一ドレイン１３、第二ドレイン２３及びデータ信号線３が設けられる。コンデンサは、対向し且つ平行して設けられる第一平板電極７１と第二平板電極７２とから構成される。第一平板電極７１と共通電極４とは、一体成型され、第二平板電極７２と第一ドレイン１３とは一体成型される。また、データ信号線３は、第一ソース１２と一体成型されてもよい。一体成型は、プロセスの実施及び電極構造の簡素化に有利であり、且つ、電気エネルギーの伝送と貯蔵及び駆動信号の伝送に有利である。
さらに、第一ソース１２、第二ソース２２、第一ドレイン１３、第二ドレイン２３及びデータ信号線３に、不動態化層８は設けられ、第一ドレイン１３に対応する位置に、第一案内孔９１が設けられ、第二ゲート２１に対応する位置に、第二案内孔９２が設けられ、第二平板電極７２に対応する位置に、第三案内孔９３が設けられ、第二ソース２２に対応する位置に、第四案内孔９４が設けられ、第二ドレイン２３の枠体２３１の上方に、枠体２３１が露出するように、大きな案内孔９５（９５が図示せず）が設けられる。第一ドレイン１３と第二ゲート２１とは、不動態化層８の上に、第一案内孔９１及び第二案内孔９２内に注入される導電物質１０によって互いに接続され、第二平板電極７２と第二ソース２２とは、不動態化層８の上に、第三案内孔９３及び第四案内孔９４内に注入される導電物質１０によって互いに接続される。
さらに、本実施形態において、ダブルＴＦＴ構造を例に挙げて、以下のステップを備えるＴＦＴアレイ基板構造の制造フローチャートについては説明する。
ステップ１は、図２−１と図２−２に示すように、基板５に第一ゲート１１、第二ゲート２１及び共通電極４を製造することである。
ステップ１は、図２−１と図２−２に示すように、基板５に第一ゲート１１、第二ゲート２１及び共通電極４を製造することである。
基板５は、ガラス、ＰＥＴ、ＰＩなどの材質であってもよい。第一ゲート１１、第二ゲート２１は、Ｍｏ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｔｉなどの材料で製造される。共通電極４からは、第一平板電極７１が延びる。
ステップ２は、図３−１と図３−２に示すように、絶縁層６、第一半導体層１４及び第二半導体層２４を製造することである。
絶縁層６は、成膜プロセスで製造され、材料が、ＳｉＮＸ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｒｅｓｉｎなどであってもよく、プロセスがＰＥＣＶＤ、スパッタリング、蒸着、スピンなどであってもよい。そして、絶縁層６に、第一半導体層１４及び第二半導体層２４が製造される。第一半導体層１４は第一ゲート１１と位置合わせされ、第二半導体層２４は第二ゲート２１と位置合わせされる。第一半導体層１４及び第二半導体層２４の材料が、ａ‐Ｓｉ、ｐ‐Ｓｉ、金属酸化物、有機材料などであってもよい。
ステップ３は、図４−１と図４−２に示すように、絶縁層６に、第一ソース１２、第二ソース２２、第一ドレイン１３、第二ドレイン２３及びデータ信号線３を製造することである。
材料は、Ａｌ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｍｏ／ＡｌＮｄ、Ｔｉなどであってもよい。第二ドレイン２３は、図４−１に示すように製造される。第二ドレイン２３からは、枠体２３１が延びる。枠体２３１は、幅が約１〜３０μｍであり、さらには、１〜１０μｍである。
データ信号線３は、第一ソース１２と一体成型される。第一ドレイン１３からは、第二平板電極７２が延びる。第二平板電極７２と第一平板電極７１とは、対向し且つ平行し、コンデンサを形成する。
データ信号線３は、第一ソース１２と一体成型される。第一ドレイン１３からは、第二平板電極７２が延びる。第二平板電極７２と第一平板電極７１とは、対向し且つ平行し、コンデンサを形成する。
ステップ４は、図５−１と図５−２に示すように、第一ソース１２、第二ソース２２、第一ドレイン１３、第二ドレイン２３及びデータ信号線３に不動態化層８を製造することである。
まず、不動態化層８は成膜され、材料がＳｉＮＸ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｒｅｓｉｎなどであってもよい。第一ドレイン１３、第二ゲート２１、第二ソース２２、第二平板電極７２及び第二ドレイン２３の枠体２３１に対応する位置に、案内孔が形成される。枠体２３１に対応する位置に、枠体が露出するように、大きな案内孔が形成され、この露出した部分がＯＬＥＤ画素ブロックに対応する。
ステップ５は、図１−１と図１−２に示すように、透明画素電極を製作し、必要な電気接続を形成することである。
不動態化層８に、透明導電物質１０が堆積され、具体的には、ＩＴＯ、ＩＺＯなどであってもよい。透明導電物質１０で、案内孔が充填され、枠体２３１内に透明導電フィルム２３２が形成される。次に、透明導電物質１０がエッチングされ、図１−１に示すような構造が形成され、第一ドレイン１３と第二ゲート２１とが接続され、第二ソース２２と第二平板電極７２とが接続される。枠体２３１内の透明導電フィルム２３２は、ＯＬＥＤに電圧を印加するための画素電極であり、このような構造は、ボトムエミッションに適する。
本発明の実施形態によるＴＦＴアレイ基板構造は、ＯＬＥＤ表示装置に適し、金属ドレインが枠体を備えるため、透明導電フィルムの厚さが低減され、さらに、ＯＬＥＤ表示装置の製造コストが低減され、且つ、フレキシブルＯＬＥＤディスプレイスクリーンが折り曲げられる場合生じる電極剥離などの不良が回避され、ＯＬＥＤディスプレイスクリーンの信頼性が向上する。
以上は、本発明の好適な実施方式に過ぎなく、本発明を制限するためのものではない。本発明の精神及び要旨を逸脱しない場合行われる変更、均等置換及び改良などは、いずれも本発明の範囲に属するものである。
Claims (6)
- 基板に形成された複数のＴＦＴデバイス、コンデンサ、共通電極及びデータ信号線を備え、前記ＴＦＴデバイスが駆動ＴＦＴを備え、前記駆動ＴＦＴがゲート、ソース及びドレインを備える、ＯＬＥＤに基づくＴＦＴアレイ基板構造であって、前記ドレインから、ＴＦＴアレイ基板における画素ブロックを取り囲むドレイン枠体が延び、前記ドレイン枠体によって取り囲まれる領域内に、前記ドレイン枠体に接触する透明導電フィルムが設けられ、
前記ＴＦＴデバイスがスイッチングＴＦＴを更に備え、前記スイッチングＴＦＴがゲート、ソース及びドレインを備え、前記スイッチングＴＦＴのソースが前記データ信号線に接続され、前記スイッチングＴＦＴのドレインが前記駆動ＴＦＴのゲートに接続され
前記コンデンサが、対向し且つ平行する第一平板電極と第二平板電極とを備え、前記スイッチングＴＦＴのゲート、前記駆動ＴＦＴのゲート、前記共通電極及び前記第一平板電極が同一層に設けられ、且つ、前記基板の表面に直接設けられ、前記スイッチングＴＦＴのソースとドレイン、前記駆動ＴＦＴのソースとドレイン、前記データ信号線及び前記第二平板電極が同一層に設けられ、前記スイッチングＴＦＴのゲート、前記駆動ＴＦＴのゲート、前記共通電極及び前記第一平板電極が位置する層と前記スイッチングＴＦＴのソースとドレイン、前記駆動ＴＦＴのソースとドレイン、前記データ信号線及び前記第二平板電極が位置する層との間に、絶縁層が設けられることを特徴とするＴＦＴアレイ基板構造。 - 前記データ信号線と前記スイッチングＴＦＴのソースとが一体になるように接続されることを特徴とする請求項１に記載のＴＦＴアレイ基板構造。
- 前記共通電極と前記第一平板電極とが一体になるように接続され、前記スイッチングＴＦＴのドレインと前記第二平板電極とが一体になるように接続されることを特徴とする請求項１に記載のＴＦＴアレイ基板構造。
- 前記ドレイン枠体の各辺の幅が１〜３０μｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＴＦＴアレイ基板構造。
- 前記ドレイン枠体の各辺の幅が１〜１０μｍであることを特徴とする請求項４に記載のＴＦＴアレイ基板構造。
- 前記透明導電フィルムの厚さが１０〜３００ｎｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＴＦＴアレイ基板構造。
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