(57)【要約】【課題】本発明は、アクティブマトリックスタイプの有機電界発光素子に関する。【解決手段】本発明による有機電界発光素子は、有機電界発光ダイオードとアレイ素子を各々異なる基板に構成することによって、アレイ素子の製造段階と有機電界発光ダイオードの製造段階のいずれかの工程で不良が発生したとしても、不良が発生した基板を除去して、良品の２枚の基板が合着される。また、アレイ素子が形成される第１基板のパッド部において、耐腐食性を有する透明導電性物質が露出される構造を提案する。【選択図】    図８
2006156403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に向かい合う多数のサブ画素領域が定義された第１基板と第２基板；
前記第１基板上に位置するゲート配線と；
前記第１基板に位置して、前記ゲート配線と交差して前記画素領域を定義するデータ配線と；
前記ゲート配線及びデータ配線に連結されたアレイ素子と；
前記アレイ素子に連結されて、前記サブ画素領域に位置する連結電極と；
前記ゲート配線に連結されて、下部層と上部層を有するゲートパッド電極と；
前記データ配線に連結されて、下部層と上部層を有して、前記ゲート配線と同一層に位置するデータパッド電極と；
前記第２基板上に位置する有機電界発光ダイオードを含み、前記ゲートパッド電極及びデータパッド電極の上部層各々は、前記ゲートパッド電極及びデータパッド電極の下部層を露出するゲートパッドコンタクトホール及びデータパッドコンタクトホールを有する有機電界発光素子。
【請求項２】
前記下部層は、耐腐食性を有する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。
【請求項３】
前記下部層は、透明導電性物質を含むことを特徴とする請求項２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記上部層は、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、銅Ｃｕ、モリブデンＭｏ、チタンＴｉのいずれか１つ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。
【請求項５】
前記上部層は、多層構造を有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。
【請求項６】
前記データ配線に連結されるデータ連結配線をさら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。
【請求項７】
前記データ配線とデータ連結配線を連結する連結パターンをさらに含み、前記連結パターンは、前記連結電極と同一層に位置することを特徴とする請求項６に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記第１基板と第２基板を合着するシールパターンをさらに含み、前記連結パターンは、シールパターンによって取り囲ま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。
【請求項９】
前記連結パターンの一部は、前記シールパターンの下部に位置することを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
前記シールパターンによって取り囲まれる第１基板と第２基板間の空間は、真空雰囲気または、不活性気体雰囲気を有することを特徴とする請求項８に記載の有機電界発光素子。
【請求項１１】
前記ゲート配線上に位置するゲート絶縁膜と、前記データ配線上に位置する保護層をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の有機電界発光素子。
【請求項１２】
前記ゲート絶縁膜と保護層は、前記ゲートパッドコンタクトホール及びデータパッドコンタクトホールを有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。
【請求項１３】
前記保護層は、前記データ配線を露出する第１連結コンタクトホールを有して、前記ゲート絶縁膜と保護層は、前記データ連結配線を露出する第２連結コンタクトホールを有して、前記連結パターンは、前記第１連結コンタクトホールと第２連結コンタクトホール各々を通じて前記データ配線及びデータ連結配線に連結され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。
【請求項１４】
前記保護層は、前記アレイ素子を露出するドレインコンタクトホールを有して、前記連結電極は、前記ドレインコンタクトホールを通じて前記アレイ素子に連結され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。
【請求項１５】
前記アレイ素子は、スイッチング薄膜トランジスタと前記連結電極に連結される駆動薄膜トランジスタを含むことを特徴とする請求項１４に記載の有機電界発光素子。
【請求項１６】
前記有機電界発光ダイオードは、前記第２基板上に、順に位置する第１電極、有機発光層、第２電極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。
【請求項１７】
前記サブ画素領域内の第１電極上に位置するスペーサーをさらに含み、前記スペーサーは、前記スペーサーを覆う第２電極部分と前記連結電極を接触させるために、第１高さを有す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。
【請求項１８】
前記隣接するサブ画素領域間の第１画素電極上に位置する隔壁をさらに含み、前記隔壁は、前記第１高さより低い第２高さを有することを特徴とする請求項１７に記載の有機電界発光素子。
【請求項１９】
前記第２電極は、アルカリ金属とアルカリ土類金属のうちの１つを含むことを特徴とする請求項１６に記載の有機電界発光素子。
【請求項２０】
前記第２電極と連結電極は、前記第１電極に比べて、仕事関数の値が低い物質で構成され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。
【請求項２１】
前記連結電極は、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、銅Ｃｕ、モリブデンＭｏ、チタンＴｉのいずれか１つを含むことを特徴とする請求項２０に記載の有機電界発光素子。
【請求項２２】
前記第１電極は、インジウムースズーオキサイドＩＴＯとインジウムージンクーオキサイドＩＺＯのうちの１つを含むことを特徴とする請求項２０に記載の有機電界発光素子。
【請求項２３】
第１基板上に、下部層と上部層を有するゲート配線と、ゲート配線の一端のゲートパッド電極とデータパッド電極を形成する段階と；
前記ゲート配線、ゲートパッド電極、データパッド電極を覆うゲート絶縁膜を形成する段階と；
前記ゲート絶縁膜上に、前記ゲート配線と交差してサブ画素領域を定義するデータ配線を形成する段階と；
前記ゲート配線及びデータ配線に連結されるアレイ素子を形成する段階と；
前記アレイ素子上に、保護層を形成する段階と；
前記サブ画素領域内の保護層上に、連結電極を形成する段階と；
前記ゲートパッド電極及びデータパッド電極の下部層を露出する段階と；
前記第２基板上に、有機電界発光ダイオードを形成する段階と；
前記第１基板と第２基板を合着する段階とを含む有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２４】
前記連結電極を形成する段階は、
導電性物質とフォトレジストを塗布する段階と；
前記フォトレジストをパターニングして、フォトレジストパターンを形成する段階と；
前記導電性物質をフォトレジストパターンにパターニングする段階を含むことを特徴とする請求項２３に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２５】
前記ゲートパッド電極及びデータパッド電極の下部層を露出する段階は、
前記連結電極を形成する前、前記保護層及びゲート絶縁膜をパターニングして、前記ゲートパッド電極及びデータパッド電極の上部層各々を露出するゲートパッドコンタクトホール及びデータパッドコンタクトホールを形成する段階と；
前記連結電極を形成した後、前記フォトレジストパターンを使用して、ゲートパッド電極及びデータパッド電極の上部層をエッチングする段階を含むことを特徴とする請求項２４に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２６】
前記ゲートパッド電極及びデータパッド電極の下部層を露出した後、前記フォトレジストパターンを除去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２５に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２７】
前記下部層は、耐腐食性を有する導電性物質を含むことを特徴とする請求項２３に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２８】
前記下部層は、透明導電性物質を含むことを特徴とする請求項２７に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２９】
前記上部層は、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、銅Ｃｕ、モリブデンＭｏ、チタンＴｉのいずれか１つを含むことを特徴とする請求項２３に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項３０】
前記上部層は、多層構造を有することを特徴とする請求項２３に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項３１】
前記ゲート配線の形成時、前記データ配線に連結されるデータ連結配線を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２３に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項３２】
前記連結電極の形成時、前記データ配線とデータ連結配線を連結する連結パターンを形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項３１に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項３３】
前記第１基板と第２基板は、シールパターンを使用して合着されて、前記連結パターンは、前記シールパターンによって取り囲まれることを特徴とする請求項３２に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項３４】
前記連結パターンの一部は、前記シールパターンの下部に位置することを特徴とする請求項３３に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項３５】
前記第１基板と第２基板は、真空雰囲気または、不活性気体雰囲気で合着されることを特徴とする請求項２３に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項３６】
前記保護層をパターニングして、前記データ配線を露出する第１連結コンタクトホールを形成して、前記ゲート絶縁膜及び保護層をパターニングして、前記データ連結配線を露出する第２連結コンタクトホールを形成する段階をさらに含み、前記連結パターンは、前記第１連結コンタクトホールと第２連結コンタクトホール各々を通じて前記データ配線及びデータ連結配線と連結されることを特徴とする請求項３２に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項３７】
前記保護層をパターニングして、前記アレイ素子を露出するドレインコンタクトホールを形成する段階をさらに含み、前記連結電極は、前記ドレインコンタクトホールを通じて前記アレイ素子に連結されることを特徴とする請求項２３に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項３８】
前記アレイ素子を形成する段階は、スイッチング薄膜トランジスタと前記連結電極に連結される駆動薄膜トランジスタを形成する段階を含むことを特徴とする請求項２３に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項３９】
前記有機電界発光ダイオードを形成する段階は、前記第２基板上に、順に第１電極、有機発光層、第２電極を形成する段階を含むことを特徴とする請求項２３に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項４０】
前記サブ画素領域内の第１電極上に、スペーサーを形成する段階をさらに含み、前記スペーサーは、前記スペーサーを覆う第２電極部分と前記連結電極を接触させるために、第１高さを有することを特徴とする請求項３９に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項４１】
前記スペーサーの形成時、前記隣接するサブ画素領域間の第１画素電極上に、隔壁を形成する段階をさらに含み、前記隔壁は、前記第１高さより低い第２高さを有することを特徴とする請求項４０に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項４２】
有機絶縁物質とフォトレジストを塗布する段階と；
第１フォトレジストパターンと、前記第１フォトレジストパターンより高い高さの第２フォトレジストパターンを形成する段階と；
前記第１フォトレジストパターンと第２フォトレジストパターンで前記有機絶縁物質をエッチングして、前記第１フォトレジストパターンの下部に、第１有機絶縁パターンを形成して、前記第２フォトレジストパターンの下部に、前記スペーサーを形成する段階と；
前記第１フォトレジストパターンを完全に除去して、前記第２フォトレジストパターンを一部除去する段階と；
前記第１有機絶縁パターンを一部除去して、前記隔壁を形成する段階を含むことを特徴とする請求項４１に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項４３】
前記第２電極は、アルカリ金属とアルカリ土類金属のうちの１つを含むことを特徴とする請求項３９に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項４４】
前記第２電極と連結電極は、前記第１電極に比べて、仕事関数の値が低い物質で構成されることを特徴とする請求項３９に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項４５】
前記連結電極は、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、銅Ｃｕ、モリブデンＭｏ、チタンＴｉのいずれか１つを含むことを特徴とする請求項４４に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項４６】
前記第１電極は、インジウムースズーオキサイドＩＴＯとインジウムージンクーオキサイドＩＺＯのうちの１つを含むことを特徴とする請求項４４に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項４７】
ゲート配線と、前記ゲート配線と交差してサブ画素領域を定義するデータ配線と、前記サブ画素領域内に位置する、少なくとも１つの薄膜トランジスタと、ゲートパッド及びデータパッドを含む第１基板と；
前記薄膜トランジスタに連結される有機電界発光ダイオードを含む第２基板を含み、前記ゲートパッド及びデータパッドは、多層構造を有して、前記ゲートパッド及びデータパッドの露出された部分は、耐腐食性を有する導電性物質とを含む有機電界発光素子。
【請求項４８】
前記導電性物質は、透明であることを特徴とする請求項４７に記載の有機電界発光素子。
【請求項４９】
前記データ配線に連結されるデータ連結配線と、前記データ配線とデータ連結配線を連結する連結パターンをさらに含むことを特徴とする請求項４７に記載の有機電界発光素子。
【請求項５０】
前記第１基板と第２基板を合着するシールパターンをさらに含み、前記連結パターンは、シールパターンによって取り囲まれることを特徴とする請求項４９に記載の有機電界発光素子。
【請求項５１】
前記有機電界発光ダイオードは、前記第２基板上に、順に位置する第１電極、有機発光層、第２電極を含むことを特徴とする請求項４７に記載の有機電界発光素子。
【請求項５２】
前記第１電極上に位置するスペーサーをさらに含み、前記第２電極の一部は、前記スペーサーを覆うことを特徴とする請求項５１に記載の有機電界発光素子。
【請求項５３】
前記第２電極は、アルカリ金属とアルカリ土類金属のうちの１つを含むことを特徴とする請求項５１に記載の有機電界発光素子。
【請求項５４】
前記有機電界発光ダイオードは、前記薄膜トランジスタを連結する連結電極をさらに含むことを特徴とする請求項４７に記載の有機電界発光素子。
【請求項５５】
前記連結電極は、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、銅Ｃｕ、モリブデンＭｏ、チタンＴｉのいずれか１つを含むことを特徴とする請求項５４に記載の有機電界発光素子。
【請求項５６】
前記第１電極は、インジウムースズーオキサイドＩＴＯとインジウムージンクーオキサイドＩＺＯのうちの１つを含むことを特徴とする請求項４７に記載の有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光素子に係り、特に、アクティブマトリックスタイプの有機電界発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
新しい平板ディスプレー(ＦＰＤ)のうちの１つである有機電界発光素子は、自体発光タイプであるために、液晶表示装置に比べて、視野角、コントラスト等が優れて、バックライトが不必要であるために、軽量薄型が可能であって、消費電力の面でも有利であり、直流低電圧駆動が可能であって、応答速度が速く、全部固体であるために、外部の衝撃に強く、使用温度範囲も広くて、特に、製造費用の面でも低廉な長所を有しているので、平板ディスプレー素子として活用されている。
【０００３】
以下、アクティブマトリックスタイプの有機電界発光素子の基本的な構造及び動作の特性を、図を参照して詳しく説明する。
【０００４】
図１は、一般的なアクティブマトリックスタイプの有機電界発光素子を示した回路図である。
図示したように、第１方向にゲート配線ＧＬが形成されており、この第１方向と交差する第２方向に形成されて、相互に一定間隔離隔されたデータ配線ＤＬ及び電力供給配線ＰＳＬが形成されている。ゲート配線ＧＬ、データ配線ＤＬ、電力供給配線ＰＳＬは、1つのサブ画素領域ＳＰを定義する。
【０００５】
前記ゲート配線ＧＬとデータ配線ＤＬの交差地点には、アドレッシングエレメント(addressing element)であるスイッチング薄膜トランジスタ(ＳｗＴ)が形成されている。ストレージキャパシターＣstは、スイッチング薄膜トランジスタＳｗＴ及び電力供給配線ＰＳＬに連結される。ストレージキャパシターＣst及び電力供給配線ＰＳＬに連結される電流源素子である駆動薄膜トランジスタＤｒＴが形成されて、駆動薄膜トランジスタＤｒＴに連結される有機電界発光ダイオード(Ｅ)が構成される。
【０００６】
有機電界発光ダイオードＥは、有機発光物質に順方向に電流を供給すると、正孔提供層である陽極と電子提供層である陰極間のポジティブ（Ｐ）−ネガティブ（Ｎ）接合部分を通じて電子と正孔が移動しながら相互に再結合されるが、電子と正孔が離れている時より小さいエネルギーを有するようになるので、この時に発生するエネルギーの差により光を放出する。
【０００７】
スイッチング薄膜トランジスタ及び駆動薄膜トランジスタを含むアレイ素子と有機電界発光ダイオードが同一基板上に積層された構造の有機発光素子は、アレイ素子と有機電界発光ダイオードが形成された基板と別途のカプセル化用基板の合着により製作される。この場合、アレイ素子の収率と有機電界発光ダイオードの収率の倍が有機電界発光ダイオードの収率を決めるので、後半工程に当たる有機電界発光ダイオード工程により全体の工程収率が大変限られる問題がある。
【０００８】
従って、このような問題を解決するために、アレイ素子及び有機電界発光ダイオードを相互に異なる基板に形成して、前記両基板を電気的に連結されるように合着して構成したデュアルパネルタイプの有機電界発光素子が提案された。
【０００９】
図２は、従来のデュアルパネルタイプの有機電界発光素子を示した断面図であって、図３は、図２のデュアルパネルタイプの有機電界発光素子のデータパッド部を示した断面図である。
【００１０】
図示したように、第１基板１と第２基板７１が相互に対向するように配置されている。第１基板１と第２基板７１の画像を表示する領域の表示領域ＤＡの外側の非表示装置ＮＡには、前記表示領域ＤＡを取り囲むシールパターン９３が第１基板１と第２基板７１間に形成されて、両基板間の空間を封止する。
【００１１】
前記第１基板１の上部には、各サブ画素領域ＳＰ別に駆動薄膜トランジスタＴｒ及びスイッチング薄膜トランジスタ(図示せず)を含むアレイ素子が形成されている。第２基板７１の下部には、前記第１基板１の各サブ画素領域ＳＰに対応して有機電界発光ダイオードＥが形成されている。この時、有機電界発光ダイオードＥは、共通電極として利用される第１電極７５と、前記第１電極７５の下部に前記各サブ画素領域ＳＰ別に形成された有機発光層８７と、有機発光層８７の下部にサブ画素領域ＳＰ別に独立的に形成された第２電極９０を含む。有機発光層８７は、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂの有機発光層８７ａ、８７ｂ、８７ｃを含む。駆動薄膜トランジスタＴｒは、前記一電極(ドレイン電極３５)が保護層４５の上部に各サブ画素領域ＳＰ別に形成された連結電極５５とドレインコンタクトホール４７を通じて接触している。
【００１２】
また、第２基板７１に形成された第２電極９０と、第１基板１に形成された連結電極５５の間区間には、各サブ画素領域ＳＰ別に前記第２電極９０と駆動薄膜トランジスタＴｒを電気的に連結させる連結パターン９１が形成される。
【００１３】
さらに、非表示領域ＮＡのゲートパッド部ＧＰＡにおいては、前記駆動薄膜トランジスタＴｒのゲート電極９または、ゲート配線(図示せず)と同一の層に、同一の物質で構成されたゲートパッド電極１１が形成される。データパッド部ＤＰＡにおいては、ゲート絶縁膜１４の上部に、駆動薄膜トランジスタＴｒのソース電極３３及びドレイン電極３５または、データ配線(図示せず)と同一の金属物質で構成されたデータパッド電極３８が形成される。前記ゲートパッド電極１１及びデータパッド電極３８の上部に形成された保護層４５上には、ゲートパッドコンタクトホール４９及びデータパッドコンタクトホール５１を通じてゲートパッド電極１１及びデータパッド電極３８と各々接触して、連結電極５５と同一の物質で構成されたゲートパッド電極端子５７及びデータパッド電極端子６０が形成される。
【００１４】
この時、駆動薄膜トランジスタＴｒの一電極(ドレイン電極)と接触して、保護層４５の上部に形成された連結電極５５は、第２基板７１の下部に形成された第２電極９０と、第２電極９０及び前記連結電極５５と同時に接触して電気的に連結させる連結パターン９１との界面の特性向上及び接触抵抗の特性向上のために、第２電極９０と同一の物質または、同一系列の物質で形成される。すなわち、第２電極９０と連結パターン９１と連結電極５５は、同一系列の物質で構成されるが、この場合、特に前記第２電極９０を陰極として形成する場合、仕事関数の値が比較的に低い物質のアルミニウムＡｌで形成される。ところが、前記アルミニウムＡｌは、空気中に露出時、腐蝕され易い。
【００１５】
第１基板１と第２基板７１内のシールパターン９３により封止された表示領域ＤＡ内部に位置する連結パターン９１及び連結電極５５は、不活性気体または、真空状態に置けるために、腐食が発生しない。ところが、非表示領域ＮＡに形成され、外部から信号の印加を受けるためのゲートパッド部ＧＰＡ及びデータパッド部ＤＰＡの前記ゲートパッド電極端子５７及びデータパッド電極端子６０は、外部、すなわち、空気中に露出された状態になる。従って、露出された状態のゲートパッド電極端子５７及びデータパッド電極端子６０に腐食が発生する問題がある。
【００１６】
また、前記ゲートパッド電極端子及びデータパッド電極端子を形成しない場合にも、前記ゲートパッド電極及びデータパッド電極が露出されて、ゲートパッド電極及びデータパッド電極も信号遅延を防ぐために、低抵抗金属物質、例えば、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、または、アルミニウムＡｌ/モリブデンＭｏ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ/モリブデンＭｏ等の金属物質のように、ゲート配線及びデータ配線と同一の物質で構成される。このような金属も腐食され易く、前記モリブデンＭｏの場合、パッドコンタクトホールの形成時、前記保護層と共にエッチングされ、腐食に弱いアルミニウムＡｌまたは、アルミニウム合金ＡｌＮｄのゲートパッド電極及びデータパッド電極が露出されるので、前述したような腐食が発生する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
前述したような問題を解決するために、本発明は、空気中に露出されたパッド部の腐食を防ぐ有機電界発光素子を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、腐食を防ぐことから接触不良を防いで、生産性を向上させることを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前述したような目的を達成するための本発明は、相互に向かい合う多数のサブ画素領域が定義された第１基板と第２基板；前記第１基板上に位置するゲート配線と；前記第１基板に位置して、前記ゲート配線と交差して前記画素領域を定義するデータ配線と；前記ゲート配線及びデータ配線に連結されたアレイ素子と；前記アレイ素子に連結されて、前記サブ画素領域に位置する連結電極と；前記ゲート配線に連結されて、下部層と上部層を有するゲートパッド電極と；前記データ配線に連結されて、下部層と上部層を有して、前記ゲート配線と同一層に位置するデータパッド電極と；前記第２基板上に位置する有機電界発光ダイオードを含み、前記ゲートパッド電極及びデータパッド電極の上部層各々は、前記ゲートパッド電極及びデータパッド電極の下部層を露出するゲートパッドコンタクトホール及びデータパッドコンタクトホールを有する有機電界発光素子を提供する。
【００１９】
ここで、前記下部層は、耐腐食性を有する物質を含み、前記下部層は、透明導電性物質を含む。
【００２０】
前記上部層は、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、銅Ｃｕ、モリブデンＭｏ、チタンＴｉのいずれか１つを含み、前記上部層は、多層構造を有する。
【００２１】
前記データ配線に連結されるデータ連結配線をさらに含む。
【００２２】
前記データ配線とデータ連結配線を連結する連結パターンをさらに含み、前記連結パターンは、前記連結電極と同一層に位置する。
【００２３】
前記第１基板と第２基板を合着するシールパターンをさらに含み、前記連結パターンは、シールパターンによって取り囲まれる。
【００２４】
前記連結パターンの一部は、前記シールパターンの下部に位置する。
【００２５】
前記シールパターンによって取り囲まれる第１基板と第２基板間の空間は、真空雰囲気または、不活性気体雰囲気を有する。
【００２６】
前記ゲート配線上に位置するゲート絶縁膜と、前記データ配線上に位置する保護層をさらに含む。
【００２７】
前記ゲート絶縁膜と保護層は、前記ゲートパッドコンタクトホール及びデータパッドコンタクトホールを有する。
【００２８】
前記保護層は、前記データ配線を露出する第１連結コンタクトホールを有して、前記ゲート絶縁膜と保護層は、前記データ連結配線を露出する第２連結コンタクトホールを有して、前記連結パターンは、前記第１連結コンタクトホールと第２連結コンタクトホール各々を通じて前記データ配線及びデータ連結配線に連結される。
【００２９】
前記保護層は、前記アレイ素子を露出するドレインコンタクトホールを有して、前記連結電極は、前記ドレインコンタクトホールを通じて前記アレイ素子に連結される。
【００３０】
前記アレイ素子は、スイッチング薄膜トランジスタと前記連結電極に連結される駆動薄膜トランジスタを含む。
【００３１】
前記有機電界発光ダイオードは、前記第２基板上に、順に位置する第１電極、有機発光層、第２電極を含む。
【００３２】
前記サブ画素領域内の第１電極上に位置するスペーサーをさらに含み、前記スペーサーは、前記スペーサーを覆う第２電極部分と前記連結電極を接触させるために、第１高さを有する。
【００３３】
前記隣接するサブ画素領域間の第１画素電極上に位置する隔壁をさらに含み、前記隔壁は、前記第１高さより低い第２高さを有する。
【００３４】
前記第２電極は、アルカリ金属とアルカリ土類金属のうちの１つを含む。
【００３５】
前記第２電極と連結電極は、前記第１電極に比べて、仕事関数の値が低い物質で構成される。
【００３６】
前記連結電極は、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、銅Ｃｕ、モリブデンＭｏ、チタンＴｉのいずれか１つを含む。
【００３７】
前記第１電極は、インジウムースズーオキサイドＩＴＯとインジウムージンクーオキサイドＩＺＯのうちの１つを含む。
【００３８】
一方、本発明は、第１基板上に、下部層と上部層を有するゲート配線と、ゲート配線の一端のゲートパッド電極とデータパッド電極を形成する段階と；前記ゲート配線、ゲートパッド電極、データパッド電極を覆うゲート絶縁膜を形成する段階と；前記ゲート絶縁膜上に、前記ゲート配線と交差してサブ画素領域を定義するデータ配線を形成する段階と；前記ゲート配線及びデータ配線に連結されるアレイ素子を形成する段階と；前記アレイ素子上に、保護層を形成する段階と；前記サブ画素領域内の保護層上に、連結電極を形成する段階と； 前記ゲートパッド電極及びデータパッド電極の下部層を露出する段階と；前記第２基板上に、有機電界発光ダイオードを形成する段階と；前記第１基板と第２基板を合着する段階とを含む有機電界発光素子の製造方法を提供する。
【００３９】
ここで、前記連結電極を形成する段階は、導電性物質とフォトレジストを塗布する段階と；前記フォトレジストをパターニングして、フォトレジストパターンを形成する段階と；前記導電性物質をフォトレジストパターンにパターニングする段階を含む。
【００４０】
前記ゲートパッド電極及びデータパッド電極の下部層を露出する段階は、前記連結電極を形成する前、前記保護層及びゲート絶縁膜をパターニングして、前記ゲートパッド電極及びデータパッド電極の上部層各々を露出するゲートパッドコンタクトホール及びデータパッドコンタクトホールを形成する段階と；前記連結電極を形成した後、前記フォトレジストパターンを使用して、ゲートパッド電極及びデータパッド電極の上部層をエッチングする段階を含む。
【００４１】
前記ゲートパッド電極及びデータパッド電極の下部層を露出した後、前記フォトレジストパターンを除去する段階をさらに含む。
【００４２】
前記下部層は、耐腐食性を有する導電性物質を含み、前記下部層は、透明導電性物質を含む。
【００４３】
前記上部層は、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、銅Ｃｕ、モリブデンＭｏ、チタンＴｉのいずれか１つを含み、前記上部層は、多層構造を有する。
【００４４】
前記ゲート配線の形成時、前記データ配線に連結されるデータ連結配線を形成する段階をさらに含む。
【００４５】
前記連結電極の形成時、前記データ配線とデータ連結配線を連結する連結パターンを形成する段階をさらに含む。
【００４６】
前記第１基板と第２基板は、シールパターンを使用して合着されて、前記連結パターンは、前記シールパターンによって取り囲まれる。
前記連結パターンの一部は、前記シールパターンの下部に位置する。
【００４７】
前記第１基板と第２基板は、真空雰囲気または、不活性気体雰囲気で合着される。
【００４８】
前記保護層をパターニングして、前記データ配線を露出する第１連結コンタクトホールを形成して、前記ゲート絶縁膜及び保護層をパターニングして、前記データ連結配線を露出する第２連結コンタクトホールを形成する段階をさらに含み、前記連結パターンは、前記第１連結コンタクトホールと第２連結コンタクトホール各々を通じて前記データ配線及びデータ連結配線と連結される。
【００４９】
前記保護層をパターニングして、前記アレイ素子を露出するドレインコンタクトホールを形成する段階をさらに含み、前記連結電極は、前記ドレインコンタクトホールを通じて前記アレイ素子に連結される。
【００５０】
前記アレイ素子を形成する段階は、スイッチング薄膜トランジスタと前記連結電極に連結される駆動薄膜トランジスタを形成する段階を含む。
【００５１】
前記有機電界発光ダイオードを形成する段階は、前記第２基板上に、順に第１電極、有機発光層、第２電極を形成する段階を含む。
【００５２】
前記サブ画素領域内の第１電極上に、スペーサーを形成する段階をさらに含み、前記スペーサーは、前記スペーサーを覆う第２電極部分と前記連結電極を接触させるために、第１高さを有する。
【００５３】
前記スペーサーの形成時、前記隣接するサブ画素領域間の第１画素電極上に、隔壁を形成する段階をさらに含み、前記隔壁は、前記第１高さより低い第２高さを有する。
【００５４】
有機絶縁物質とフォトレジストを塗布する段階と；第１フォトレジストパターンと、前記第１フォトレジストパターンより高い高さの第２フォトレジストパターンを形成する段階と；前記第１フォトレジストパターンと第２フォトレジストパターンで前記有機絶縁物質をエッチングして、前記第１フォトレジストパターンの下部に、第１有機絶縁パターンを形成して、前記第２フォトレジストパターンの下部に、前記スペーサーを形成する段階と；前記第１フォトレジストパターンを完全に除去して、前記第２フォトレジストパターンを一部除去する段階と；前記第１有機絶縁パターンを一部除去して、前記隔壁を形成する段階を含む。
【００５５】
前記第２電極は、アルカリ金属とアルカリ土類金属のうちの１つを含む。
【００５６】
前記第２電極と連結電極は、前記第１電極に比べて、仕事関数の値が低い物質で構成される。
【００５７】
前記連結電極は、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、銅Ｃｕ、モリブデンＭｏ、チタンＴｉのいずれか１つを含む。
【００５８】
前記第１電極は、インジウムースズーオキサイドＩＴＯとインジウムージンクーオキサイドＩＺＯのうちの１つを含む。
【００５９】
また他の一方、本発明は、ゲート配線と、前記ゲート配線と交差してサブ画素領域を定義するデータ配線と、前記サブ画素領域内に位置する、少なくとも１つの薄膜トランジスタと、ゲートパッド及びデータパッドを含む第１基板と；前記薄膜トランジスタに連結される有機電界発光ダイオードを含む第２基板を含み、前記ゲートパッド及びデータパッドは、多層構造をを有して、前記ゲートパッド及びデータパッドの露出された部分は、耐腐食性を有する導電性物質とを含む有機電界発光素子を提供する。
ここで、前記導電性物質は、透明である。
【００６０】
前記データ配線に連結されるデータ連結配線と、前記データ配線とデータ連結配線を連結する連結パターンをさらに含む。
【００６１】
前記第１基板と第２基板を合着するシールパターンをさらに含み、前記連結パターンは、シールパターンによって取り囲まれる。
【００６２】
前記有機電界発光ダイオードは、前記第２基板上に、順に位置する第１電極、有機発光層、第２電極を含む。
【００６３】
前記第１電極上に位置するスペーサーをさらに含み、前記第２電極の一部は、前記スペーサーを覆う。
【００６４】
前記第２電極は、アルカリ金属とアルカリ土類金属のうちの１つを含む。
【００６５】
前記有機電界発光ダイオードは、前記薄膜トランジスタを連結する連結電極をさらに含む。
【００６６】
前記連結電極は、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、銅Ｃｕ、モリブデンＭｏ、チタンＴｉのいずれか１つを含む。
【００６７】
前記第１電極は、インジウムースズーオキサイドＩＴＯとインジウムージンクーオキサイドＩＺＯのうちの１つを含む。
【００６８】
以下、本発明のよる望ましい実施例を図面を参照して詳しく説明する。
【発明の効果】
【００６９】
本発明による有機電界発光素子は、有機電界発光ダイオードとアレイ素子を各々異なる基板に構成することによって、アレイ素子の製造段階と有機電界発光ダイオードの製造段階のいずれかの工程で不良が発生したとしても、不良が発生した基板を除去して、良品の２枚の基板が合着される。従って、製品の不良率を低めて、生産収率を向上させる。
【００７０】
また、アレイ素子が形成される第１基板のパッド部において、耐腐食性を有する透明導電性物質が露出される構造を提案することによって、パッド部の腐食を効果的に防げる。
【実施例１】
【００７１】
図４Ａは、本発明の実施例１による有機電界発光素子を示した断面図であって、図４Ｂは、図４Ａの有機電界発光素子のデータパッド部を示した断面図である。
【００７２】
図示したように、アレイ素子Ｔｒを含む第１基板１０１と、有機電界発光ダイオードＥを含む第２基板１７１が、前記両基板の枠に沿って形成されたシールパターン１９３により合着され、デュアルパネルタイプの有機電界発光素子を構成する。
【００７３】
先ず、有機電界発光ダイオードＥを備えた第２基板１７１を説明する。
第２基板１７１には、全面に第１電極１７５が形成されている。第１電極１７５の下部に、画像を表示する表示領域ＤＡには、各サブ画素領域ＳＰの境界に対応して隔壁１８１が形成されている。前記隔壁１８１により取り囲まれた内部には、各サブ画素領域ＳＰ別に、有機発光層１８７が形成されているが、有機発光層１８７は、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂの有機発光層１８７ａ、１８７ｂ、１８７ｃを含む。前記有機発光層１８７の下部に、各サブ画素領域ＳＰ別に分離された状態の第２電極１９０が形成されている。前記第１電極１７５と第２電極１９０は、陽極と陰極のうち、相互に異なる１になる。陽極は、陰極より大きい仕事関数を有する。
一方、発光方式によって、第１電極１７５と第２電極のうちの１つは、透明であって、他の１つは、不透明である。例えば、第１電極１７５と第２電極が各々、陽極と陰極である場合、第１電極１７５として、透明導電性金属、すなわち、インジウムースズーオキサイドＩＴＯとインジウムージンクーオキサイドＩＺＯが使用されて、第２電極１９０として、仕事関数の値が低い不透明金属物質、すなわち、アルカリ金属とアルカリ土類金属、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、銅Ｃｕ、モリブデンＭｏ、チタンＴｉと、これらの合金が使用される。
【００７４】
また、各サブ画素領域ＳＰの内部には、下部の第１基板１０１上のアレイ素子、すなわち、アレイ素子を構成する駆動薄膜トランジスタＴｒとスイッチング薄膜トランジスタ(図示せず)のうち、駆動薄膜トランジスタＴｒの一電極(ドレイン電極)１３５と第２電極１９０を連結させるための柱状のスペーサー１８４が隔壁１８１よりさらに高い高さで形成されている。より詳しく説明すると、前記スペーサー１８４は、各サブ画素領域ＳＰ別に形成された第２電極１９０が前記スペーサー１８４の下部面及び側面の一部を取り囲み、前記サブ画素領域ＳＰの内部で形成され続く。すなわち、第２電極１９０は、有機発光層１８７の下部に位置する第１部分と、スペーサー１８４の下部に位置する、突出された形状の第２部分を含む。前記第２電極１９０の第２部分は、駆動薄膜トランジスタＴｒの一電極と接触する 保護層１４５の上部に形成された連結電極１５５と接触する。
【００７５】
一方、第１電極１７５の下部には、第１絶縁パターン１７７と第２絶縁パターン１７８が位置する。この時、第１絶縁パターン１７７の下部には、隔壁１８１が位置して、第２絶縁パターンの下部には、スペーサー１８４が位置する。
【００７６】
アレイ素子を備えた第１基板１０１の断面構造を説明する。
第１基板１０１上の表示領域ＤＡには、図面には示してないが、ゲート配線(図示せず)とデータ配線(図示せず)が交差して定義される各サブ画素領域ＳＰ別に、スイッチング薄膜トランジスタ(図示せず)と駆動薄膜トランジスタＴｒを含むアレイ素子が形成されている。前記アレイ素子及びゲート配線(図示せず)とデータ配線(図示せず)を覆って保護層１４５が形成されていて、前記保護層１４５の上部に、前記アレイ素子のうち、駆動薄膜トランジスタＴｒの一電極１３５と接触する連結電極１５５が形成されている。
【００７７】
また、非表示領域ＮＡには、前記ゲート配線(図示せず)とデータ配線(図示せず)の一端に、各々ゲートパッド電極１１１及びデータパッド電極１３８が形成されている。前記ゲートパッド電極１１１の上部には、ゲート絶縁膜１１４と保護層１４５が、前記データパッド電極１３８の上部には、保護層１４５が形成されている。この時、前記ゲートパッド電極１１１及びデータパッド電極１３８は、保護層１４５とゲート絶縁膜１１４または、保護層１４５に形成されたゲートパッドコンタクトホール１４９及びデータパッドコンタクトホール１５１を通じて、保護層１４５上に形成されたゲートパッド電極端子１５７及びデータパッド電極端子１６０と接触する。
【００７８】
前記各サブ画素領域ＳＰごとに形成された駆動薄膜トランジスタＴｒの一電極１３５と接触する連結電極１５５は、第２電極１９０と同一物質または、同一系列の物質で形成される。非表示領域ＮＡの前記ゲートパッド電極端子１５７及びデータパッド電極端子１６０は、耐腐食性を有する導電性物質、すなわち、腐食に強い導電性物質として、例えば、インジウムースズーオキサイドＩＴＯとインジウムージンクーオキサイドＩＺＯで形成される。従って、ゲートパッド及びデータパッドの腐食は、効果的に防げる。
【実施例２】
【００７９】
図５Ａは、本発明の実施例２による有機電界発光素子を示した断面図であって、図５Ｂは、図５Ａの 有機電界発光素子のデータパッド部を示した断面図である。
【００８０】
本発明の実施例２による有機電界発光素子は、ゲートパッド部及びデータパッド部の構造を除いては、本発明の実施例１による有機電界発光素子と同様であるので、その部分の説明は、省略する。
【００８１】
非表示領域ＮＡにおいて、ゲートパッド電極端子２５７及びデータパッド電極端子２６０は、実施例１とは異なる二十層構造で形成されている。この時、下部層２５７ａ、２６０ａは、連結電極２５５または、第２電極２９０を形成する物質、すなわち、仕事関数の値が比較的に低い値のアルカリ金属とアルカリ土類金属、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、銅Ｃｕ、モリブデンＭｏ、チタンＴｉと、これらの合金で形成される。一方、上部層２５７ｂ、２６０ｂは、腐食に強い導電性物質のインジウムースズーオキサイドＩＴＯとインジウムージンクーオキサイドＩＺＯで形成される。従って、前記腐食に強い上部層２５７ｂ、２６０ｂが、腐食に弱い下部層２５７ａ、２６０ａを覆って形成されて、ゲートパッド及びデータパッドの腐食を防ぐ。
【００８２】
尚、前述した本発明の実施例１及び実施例２による有機電界発光素子において、腐食に強い透明導電性物質を使用して、パッド部のゲートパッド電極端子及びデータパッド電極端子を形成する。すなわち、腐食に強い透明導電性物質を蒸着してパターニングするマスク工程をもう１回行う。
【実施例３】
【００８３】
以下、本発明の実施例３では、マスク工程の増加なしにパッド部を腐食を防げる有機電界発光素子を提供する。
【００８４】
図６は、本発明の実施例３による有機電界発光素子を示した平面図である。
【００８５】
有機電界発光素子には、画像を表示する表示領域ＤＡと、信号等の入力を受けるためのパッド部が形成された非表示領域ＮＡが定義されている。前記表示領域ＤＡには、データ配線３３０とゲート配線３０５が相互に交差して多数のサブ画素領域ＳＰが定義されている。
【００８６】
また、図面には示してないが、前記各サブ画素領域ＳＰには、駆動薄膜トランジスタ及びスイッチング薄膜トランジスタを含むアレイ素子が形成されている。また、各アレイ素子、より正確には、駆動薄膜トランジスタの一電極と電気的に連結されて、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂの有機発光層と第１電極及び第２電極を含む有機電界発光ダイオードが形成されている。
【００８７】
前記ゲート配線３０５は、第１方向に沿って延長されており、その一端には、非表示領域ＮＡのゲートパッド部ＧＰＡに位置するゲートパッド電極３０９が形成されている。
【００８８】
前記データ配線３３０は、前記第１方向に垂直な第２方向に沿って、表示領域ＤＡと非表示領域ＮＡ間の境界部分まで延長されている。データ連結配線３０７は、データ配線３３０と離隔されて、非表示領域ＮＡで第２方向に沿って延長されている。データパッド電極３３８は、前記データ連結配線３０７の一端が位置するデータパッド部ＤＰＡに形成されている。前記データ連結配線３０７とデータパッド電極３３８は、ゲート配線３０５と同一の物質で構成される。
【００８９】
前記データ配線３３０の一端とデータ連結配線３０７の他の一端は、第１連結コンタクトホール３５２と第２連結コンタクトホール３５３を通じて連結パターン３５６に連結される。
【００９０】
前記連結パターン３５６は、表示領域ＤＡと非表示領域ＮＡ間の境界部分を横切る。また、前記連結パターン３５６の一部は、シールパターン３９３の下部に位置して、残りの部分は、シールパターン３９３によって取り囲まれる。従って、前記シールパターン３９３の最外郭線によって取り囲まれる連結パターン３５６は、空気中に露出されなくなる。
【００９１】
前記シールパターン３９３によって取り囲まれた第１基板と第２基板間の空間は、真空状態または、不活性気体雰囲気であるので、このような空間に露出された連結パターン３９３に対しては、腐食が発生しなくなる。
【００９２】
図７と図８は各々、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線とＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って切断して示した断面図である。本発明の実施例３による有機電界発光素子は、ゲートパッド部及びデータパッド部の積層構造と、データ配線及びデータ連結配線の連結構造を除いては、本発明の実施例１及び実施例２による有機電界発光素子と同様であるので、その部分の説明は、省略する。
【００９３】
図示したように、第１基板３０１の表示領域ＤＡには、各サブ画素領域ＳＰ別に駆動薄膜トランジスタＴｒとスイッチング薄膜トランジスタ(図示せず)を含むアレイ素子が形成されている。駆動薄膜トランジスタＴｒは、ゲート電極３０９、ゲート絶縁膜３１４、半導体層３２０、ソース電極３３３及びドレイン電極３３５を含む。
【００９４】
前記半導体層３２０は、下部に位置する純粋非晶質シリコンで構成されたアクティブ３２０ａと、上部に位置する不純物非晶質シリコンで構成されたオーミックコンタクト３２０ｂで構成される。
【００９５】
駆動薄膜トランジスタＴｒを覆う保護層３４５が全面に形成されている。
【００９６】
非表示領域ＮＡのゲートパッド部ＧＰＡにおいて、ゲート配線(図６の３０５)の一端に、ゲートパッド電極３１１が形成される。また、データ配線３３０に連結されたデータ連結配線３０７が非表示領域ＮＡに形成されて、データパッド部ＤＰＡに、前記データ連結配線３０７の一端に、データパッド電極３３８が形成される。
【００９７】
前記データ連結配線３０７とデータパッド電極３３８は、ゲート配線及びゲートパッド電極３１１と同一層に、同一物質で形成される。
【００９８】
前記ゲート配線とゲートパッド電極３１１、データ連結配線３０７とデータパッド電極３３８は、二重層以上の構造で形成される。
【００９９】
下部層３０７ａ、３１１ａ、３３８ａは、耐腐食性の強い透明導電性物質として、例えば、インジウムースズーオキサイドＩＴＯとインジウムージンクーオキサイドＩＺＯで構成される。
【０１００】
上部層３０７ｂ、３１１ｂ、３３８ｂは、低抵抗の特性を有する金属物質、例えば、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、銅Ｃｕ、モリブデンＭｏ、チタンＴｉの単一層で構成されて、さらに、アルミニウムＡｌ/モリブデンＭｏまたは、アルミニウム合金ＡｌＮｄ/モリブデンＭｏのように、二重層で構成される。図面では、下部層３０７ａ、３１１ａ、３３８ａと単一層の上部層３０７ｂ、３１１ｂ、３３８ｂを有する構造を示している。
【０１０１】
前記ゲート配線とゲートパッド電極３１１、データ連結配線３０７及びデータパッド電極３３８上には、ゲート絶縁膜３１４と保護層３４５が順に形成される。前記ゲートパッド部ＧＰＡ及びデータパッド部ＤＰＡにおいて、前記ゲート絶縁膜３１４と保護層３４５が除去されたゲートパッドコンタクトホール３４９及びデータパッドコンタクトホール３５１が形成される。前記ゲートパッドコンタクトホール３４９及びデータパッドコンタクトホール３５１を通じて露出されたゲートパッド電極３１１及びデータパッド電極３３８のうち、低抵抗物質で構成された上部層３１１ｂ、３３８ｂがさらに除去され、耐腐食性を有する下部層３１１ａ、３３８ａが露出される。
【０１０２】
また、保護層３４５は、前記データ配線３３０の一端を露出する第１連結コンタクトホール３５２を有して、前記ゲート絶縁膜３１４及び保護層３４５は、前記データ連結配線３０７の他の一端を露出する第２連結コンタクトホール３５３を有する。従って、前記連結パターン３５６は、前記第１連結コンタクトホール３５２と第２連結コンタクトホール３５３を通じて前記データ配線３３０及びデータ連結配線３０７に連結される。
【０１０３】
前記連結パターン３５６の一部は、前記第１基板３０１と第２基板３７１を合着されるために、表示領域ＤＡを取り囲んで形成されたシールパターン３９３の下部に位置して、残りの一部は、前記シールパターン３９３によって取り囲まれる。
【０１０４】
前記シールパターン３９３によって覆われた前記連結パターン３５６の一部は、前記シールパターン３９３により空気との接触が遮断されるので、腐食が発生しない。また、前記シールパターン３９３によって取り囲まれた前記第１基板３０１と第２基板３７１間の空間が不活性気体または、真空雰囲気であるので、腐食が発生しない。このように、前記連結パターン３５６は、空気中に直接露出されないので、比較的に腐食に弱い低抵抗金属物質で形成しても問題にはならない。
【０１０５】
以下、図面を参照して、本発明の実施例３によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子用第１基板の製造方法を説明する。
【０１０６】
図９Ａないし図９Ｈは、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切断した製造工程断面図であって、図１０Ａないし図１０Ｈは、図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って切断した製造工程断面図である。
【０１０７】
図９Ａと図１０Ａに示したように、第１基板上に耐腐食性の強い透明導電性物質、例えば、インジウムースズーオキサイドＩＴＯとインジウムージンクーオキサイドＩＺＯのいずれか１つを全面に蒸着して、第１金属層(下部層)を形成する。
【０１０８】
低抵抗金属物質、例えば、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、クロムＣｒ、銅Ｃｕ、モリブデンＭｏ、チタンＴｉのうちから選択される１つまたは、２つ以上の物質を順に蒸着して、単一層の第２金属層(上部層)または、二重層以上の第２金属層を形成する。図面において、前記第２金属層は、単一層の構造で示されている。
【０１０９】
前記第１金属層と第２金属層上に、フォトレジストを全面に塗布する。
マスクを利用した露光、前記フォトレジストの現像による前記第１金属層と第２金属層(図示せず)の露出、前記露出された第１金属層と第２金属層(図示せず)のエッチング、残っているフォトレジストのストリップまたは、アッシング等、一連のフォトーエッチング工程(以下、マスク工程と称する。)を実施して、前記第１金属層と第２金属層(図示せず)をパターニングする。
【０１１０】
このことによって、表示領域ＤＡには、二重層構造のゲート配線(図６の３０５)と、前記ゲート配線から分岐したゲート電極３０９が形成される。また、ゲートパッド部ＧＰＡには、表示領域ＤＡから延長されるゲート配線及びゲートパッド電極３１１が形成されて、非表示領域ＮＡには、データ連結配線３０７が形成される。また、データパッド部ＤＰＡには、データパッド電極３３８が形成される。この時、ゲート配線とゲートパッド電極３１１、データ連結配線３０７とデータパッド電極３３８は、全部耐腐食性の導電性物質で構成された下部層３０７ａ、３１１ａ、３３８ａと、低抵抗金属物質で構成された上部層３０７ｂ、３１１ｂ、３３８ｂで構成される。
【０１１１】
図９Ｂと図１０Ｂに示したように、ゲート電極３０９が形成された第１基板３０１全面に、無機絶縁物質、例えば、酸化シリコンSｉO２または、窒化シリコンSｉNＸを蒸着して、ゲート絶縁膜３１４を形成する。
【０１１２】
図９Ｃと図１０Ｃに示したように、前記ゲート絶縁膜３１４上に、非晶質シリコン(ａ−Ｓｉ)及び不純物非晶質シリコン(ｎ＋ａ−Ｓｉ)を全面に蒸着して、マスク工程によりパターニングすることによって、非晶質シリコン(ａ−Ｓｉ)のアクティブ層３２０ａと、不純物非晶質シリコン(ｎ＋ａ−Ｓｉ)のオーミックコンタクト層３２０ｂを含む半導体層３２０を形成する。
【０１１３】
図９Ｄと図１０Ｄに示したように、前記半導体層３２０が形成された基板上に、金属物質、例えば、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、クロムＣｒ、モリブデンＭｏ、チタンＴｉ、銅Ｃｕ、銅Ｃｕ合金のうちから選択される１つまたは、２つ以上を蒸着して、マスク工程を行う。
【０１１４】
このことによって、データ配線３３０と、前記データ配線３３０から分岐して、オーミックコンタクト層３２０ｂと接触するドレイン電極３３５を形成する。また、ゲート電極３０９、ゲート絶縁膜３１４、半導体層３２０、ソース電極３３３及びドレイン電極３３５を含む駆動薄膜トランジスタＴｒを形成する。
【０１１５】
図面では、アレイ素子のうち、駆動薄膜トランジスタＴｒを形成することだけを示しているが、スイッチング薄膜トランジスタ(図示せず)も 駆動薄膜トランジスタＴｒにように形成される。
【０１１６】
図９Ｅと図１０Ｅに示したように、前記データ配線３３０が形成された第１基板３０１全面に、無機絶縁物質、例えば、酸化シリコンSｉO２または、窒化シリコンSｉNＸを蒸着したり、有機絶縁物質、例えば、ベンゾシクロブテンＢＣＢまたは、フォトアクリルを塗布して保護層３４５を形成する。以後、マスク工程を行い、前記保護層３４５をパターニングすることによって、駆動薄膜トランジスタＴｒの一電極(ドレイン電極３３５)を露出させるドレインコンタクトホール３４７と、前記データ配線３３０の一端を露出させる第１連結コンタクトホール３５２を形成する。また、保護層３４５とゲート絶縁膜３１４をパターニングして、前記データ連結配線３０７の他の一端を露出させる第２連結コンタクトホール３５３と、前記ゲートパッド電極３５１とデータパッド電極３３８を各々露出させるゲートパッドコンタクトホール３４９とデータパッドコンタクトホール３５１を形成する。
【０１１７】
図９Ｆと図１０Ｆに示したように、前記各コンタクトホール３４７、３５２、３５３、３４９、３５１が形成された保護層３４５上に、前記第２基板(図７の３７１)に構成された第２電極(図７の３９０)を形成した金属物質、例えば、第２電極(図７の３９０)を陰極として構成する場合、仕事関数の値が比較的に低いアルカリ金属とアルカリ土類金属、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、銅Ｃｕ、モリブデンＭｏ、チタンＴｉのいずれか１つまたは、これらの合金を全面に蒸着して金属層(図示せず)を形成し、前記金属層(図示せず)上に、フォトレジストを全面に塗布し、マスクを利用して露光を実施した後、前記フォトレジストを現像することによって、フォトレジストパターン３５９を形成する。以後、前記フォトレジストパターン３５９の外部に露出された金属層(図示せず)をエッチングして、前記ドレインコンタクトホール３４７を通じてドレイン電極３３５と接触する連結電極３５５を形成し、前記第１連結コンタクトホール３５２と第２連結コンタクトホール３５３を通じて前記データ配線３３０及びデータ連結配線３０７と同時に接触する連結パターン３５６を形成する。この時、前記連結電極３５５と連結パターン３５６の上部には、フォトレジストパターン３５９が残る。
【０１１８】
図９Ｇと図１０Ｇに示したように、前記連結電極３５５と連結パターン３５６の上部にフォトレジストパターン３５９が残っている状態で、乾式エッチングまたは、湿式エッチングを実施する。
【０１１９】
このことによって、ゲートパッドコンタクトホール３４９及びデータパッドコンタクトホール３５１を通じて露出されたゲートパッド電極３１１及びデータパッド電極３３８の上部層３１１ｂ、３３８ｂを除去して、耐腐食性を有する透明導電性物質で構成された下部層３１１ａ、３３８ａを露出させる。
【０１２０】
図９Ｈと図１０Ｈに示したように、前記連結電極３５５及び連結パターン３５６の上部に残っているフォトレジストパターン(図９Ｇと図１０Ｇ の３５９)をストリップまたは、アッシングを実施して除去することによって、有機電界発光素子用第１基板を完成する。
【０１２１】
以下、図７と図８を参照して、有機電界発光ダイオードが形成された第２基板の製造方法を簡単に説明する。
【０１２２】
図示しように、前記第２基板の下部の第１基板と向かい合うように位置した状態であるが、製造工程では、前記第２基板の上部面が製造装置のステージ上に位置するようにして進行するので、前記第２基板の上面が地面に置かれた状態と仮定して説明する。
【０１２３】
前記第２基板３７１の全面に第１電極３７５を形成する。この時、前記第１電極３７５を構成する物質は、透明導電性物質のように仕事関数の高い物質、例えば、インジウムースズーオキサイドＩＴＯとインジウムージンクーオキサイドＩＺＯのいずれか１つで形成する。このように、前記第１電極３７５を前記仕事関数の高い導電性物質で形成する場合、前記第１電極３７５は、陽極として機能する。
【０１２４】
前記第１電極３７５上に、無機絶縁物質を蒸着してパターニングすることによって、第１基板のサブ画素領域ＳＰの境界及びサブ画素領域ＳＰの内部に対応して、第１絶縁膜パターン３７７と第２絶縁膜パターン３７８を形成する。
【０１２５】
以後、前記第１絶縁膜パターン３７７と第２絶縁膜パターン３７８及び露出された第１電極３７５の上部に、有機絶縁物質を塗布してパターニングすることによって、各サブ画素領域ＳＰの境界に形成された第１絶縁膜パターン３７７上には、隔壁３８１を形成して、サブ画素領域ＳＰの内部に形成された第２絶縁膜パターン３７８の上部には、前記隔壁３８１より高い高さのスペーサー３８４を形成する。この場合、回折露光法または、ハーフトーン露光法を利用して、その高さが異なる隔壁３８１とスペーサー３８４が形成できる。例えば、有機絶縁物質を塗布して有機絶縁物質層を形成し、その上に、フォトレジストを塗布してフォトレジスト層を形成し、回折露光法または、ハーフトーン露光法を実施して、厚さが異なる第１フォトレジストパターンと第２フォトレジストパターンを形成する。ここで、第２フォトレジストパターンは、第１フォトレジストパターンに比べて、高い高さを有する。
【０１２６】
以後、厚さが異なる第１フォトレジストパターンと第２フォトレジストパターンの外部に露出された有機絶縁物質層をエッチングすることによって、 隔壁３８１及びスペーサー３８４を形成する以外の領域で、前記有機絶縁物質層を除去する。
【０１２７】
このことによって、第１フォトレジストパターンと第２フォトレジストパターンの下部には、第１有機絶縁パターンと第２有機絶縁パターンが形成されて、薄い厚さの第１フォトレジストパターンをストリップまたは、アッシングして除去する。
【０１２８】
一方、この過程により、第１フォトレジストパターンより高い高さの第２フォトレジストパターンは、一部が除去されるが、なお、第２有機絶縁パターン上に残る。また、第１有機絶縁パターンを一部エッチングして、第２フォトレジストパターンを除去する。従って、第１有機絶縁パターンと第２有機絶縁パターンに各々対応する、相互に異なる高さの隔壁３８１とスペーサー３８４が形成される。
【０１２９】
前記隔壁３８１及びスペーサー３８４が形成された第２基板３７１上に、 赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂの有機発光物質をコーティングすることによって、 前記隔壁３８１により各サブ画素領域ＳＰ別に分離された赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂの有機発光層３８７ａ、３８７ｂ、３８７ｃを形成する。この時、前記緑色Ｇ、青色Ｂの有機発光層３８７ａ、３８７ｂ、３８７ｃの上部及び下部には、発光効率を高めるために、特定機能性の有機物質をさらにコーティングすることによって、電子輸送層及び正孔輸送層と、電子注入層及び正孔注入層をさらに形成することもできる。
【０１３０】
前記有機発光層３８７は、コーティング方法ではなく、シャドーマスクを利用したエバポレーション法を利用して形成する場合、前記隔壁３８１及びその下部の第１絶縁膜パターン３７７の形成は、省略される。
【０１３１】
前記有機発光層３８７上に、各サブ画素領域ＳＰ別に分離されて、前記各サブ画素領域ＳＰ内に形成されたスペーサー３８４の上部面及び側面を覆い、各サブ画素領域ＳＰ別に分離された状態の第２電極３９０を形成する。この時、前記第２電極３９０が陰極として機能する場合、仕事関数の値が前記第１電極３７５より低い金属物質、例えば、アルカリ金属とアルカリ土類金属、アルミニウムＡｌ、アルミニウム合金ＡｌＮｄ、銅Ｃｕ、モリブデンＭｏ、チタンＴｉのいずれか１つまたは、これらの合金を蒸着することによって、有機電界発光素子用第２基板を完成する。
【０１３２】
前述したように、アレイ素子を含む第１基板と、有機電界発光ダイオードが形成された第２基板のいずれかの基板に、枠に沿ってシールパターンを形成して、真空の雰囲気または、不活性気体の雰囲気で、第２基板に形成され、第２電極が覆われたスペーサーの一端が前記第１基板のアレイ素子、より正確には、駆動薄膜トランジスタの一電極に連結された連結電極と接触するように、前記第１基板と第２基板を合着することによって、有機電界発光素子を完成する。
【０１３３】
本発明は、前記実施例等で限られるのではなく、本発明の趣旨に反しない限度内で、多様に変更して実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】一般的なアクティブマトリックスタイプの有機電界発光素子を示した回路図である。
【図２】従来のデュアルパネルタイプの有機電界発光素子を示した断面図であ
【図３】図２のデュアルパネルタイプの有機電界発光素子のデータパッド部を示した断面図である。
【図４Ａ】本発明の実施例１による有機電界発光素子を示した断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの有機電界発光素子のデータパッド部を示した断面図である。
【図５Ａ】本発明の実施例２による有機電界発光素子を示した断面図である。
【図５Ｂ】本発明の実施例２による有機電界発光素子のデータパッド部を示した断面図である。
【図６】本発明の実施例３による有機電界発光素子を示した平面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図９Ａ】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切断した製造工程断面図である。
【図９Ｂ】図９Ａに続く工程を示す製造工程断面図である。
【図９Ｃ】図９Ｂに続く工程を示す製造工程断面図である。
【図９Ｄ】図９Ｃに続く工程を示す製造工程断面図である。
【図９Ｅ】図９Ｄに続く工程を示す製造工程断面図である。
【図９Ｆ】図９Ｅに続く工程を示す製造工程断面図である。
【図９Ｇ】図９Ｆに続く工程を示す製造工程断面図である。
【図９Ｈ】図９Ｇに続く工程を示す製造工程断面図である。
【図１０Ａ】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿って切断した製造工程断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ａに続く工程を示す製造工程断面図である。
【図１０Ｃ】図１０Ｂに続く工程を示す製造工程断面図である。
【図１０Ｄ】図１０Ｃに続く工程を示す製造工程断面図である。
【図１０Ｅ】図１０Ｄに続く工程を示す製造工程断面図である。
【図１０Ｆ】図１０Ｅに続く工程を示す製造工程断面図である。
【図１０Ｇ】図１０Ｆに続く工程を示す製造工程断面図である。
【図１０Ｈ】図１０Ｇに続く工程を示す製造工程断面図である。
【符号の説明】
【０１３５】
３０１：第１基板                  
３０７：データ連結配線
３１４：ゲート絶縁膜              
３３０：データ配線
３３８：データパッド電極      
３３８ａ：データパッド電極の下部層
３３８ｂ：データパッド電極の上部層
３４５：保護層
３５１：データパッドコンタクトホール
３５３：第２連結コンタクトホール
３５６：連結パターン            
３７１：第２基板
３７５：第１電極                
３９３：シールパターン
ＤＡ：表示領域                  
ＤＰＡ：データパッド部
ＮＡ：非表示領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図９Ｆ】
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【図９Ｇ】
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【図９Ｈ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１０Ｆ】
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【図１０Ｇ】
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【図１０Ｈ】
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