(57)【要約】【課題】３極性有機ＥＬ装置を備えたマトリックス型ＯＥＬＤが提供される。【解決手段】基板上に陽極または陰極となる第１電極が形成される。基板および第１電極上にパターン化した電気絶縁層が形成された後、陽極または陰極の電位を制御する第２電極が絶縁層上に形成され、第１電極および第２電極が他の平面に形成される。そして、基板上に有機ＥＬ層と第３電極(陰極または陽極)が順次形成される。有機ＥＬ層はＯＥＬＤの発光部で第１および第３電極に電気的に連結しており、ＯＥＬＤの非発光部では第２電極が電気的に連結して陽極と有機ＥＬ層または陰極と有機ＥＬ層との間の電位を調節する。従って、低消費電力かつ高発光輝度の３極性有機ＥＬ装置を持つマトリックス型表示装置を具現できる。
2005520302.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の複数の第１電極ストライプ、
前記基板および前記複数の第１電極ストライプ上に形成され、前記複数の第１電極の所定部分を露出させるパターン化した絶縁層、
前記複数の第１電極の露出部分を除いて、前記絶縁層の一部分上に形成された複数の第２電極ストライプ、
前記複数の第１電極の前記露出部分および前記第２電極の所定部分上に形成された有機ＥＬ層、および、
前記有機層上に形成された複数の第３電極を含む３極性有機ＥＬ装置を持つことを特徴とするマトリックス型ＯＥＬＤ。
【請求項２】
前記絶縁層上の前記複数の第２電極ストライプの各々は前記第１電極を横切る請求項１に記載のマトリックス型ＯＥＬＤ。
【請求項３】
前記複数の第２電極の一部分上に前記複数の第１電極を横切る複数の隔壁をさらに含む請求項２に記載のマトリックス型ＯＥＬＤ。
【請求項４】
前記複数の隔壁と前記複数の第２電極とは１:１で配置され、前記複数の隔壁は前記複数の第２電極の一部および前記絶縁層の一部を覆う請求項３に記載のマトリックス型ＯＥＬＤ。
【請求項５】
前記複数の隔壁と前記複数の第２電極とは１:１で配置され、前記複数の隔壁の各々の幅は前記複数の第２電極の各々の幅よりも小さい請求項３に記載のマトリックス型ＯＥＬＤ。
【請求項６】
前記複数の隔壁と前記複数の第２電極とは２:１で配置され、前記複数の隔壁が前記複数の第２電極の所定部分上および隣接する２個の第２電極間に位置する前記絶縁層上に形成され、前記複数の隔壁の各々の幅は前記複数の第２電極の各々の幅よりも小さい請求項３に記載のマトリックス型ＯＥＬＤ。
【請求項７】
前記複数の第２電極ストライプの各々は、前記複数の第１電極の露出部分を除いた前記絶縁層上で前記複数の第１電極と平行である請求項１に記載のマトリックス型ＯＥＬＤ。
【請求項８】
前記複数の第２電極上に、前記複数の第１電極を横切る複数の隔壁を、さらに含む請求項７に記載のマトリックス型ＯＥＬＤ。
【請求項９】
前記有機ＥＬ層は前記複数の第１電極の配列方向に互いに離隔する複数のサブ有機ＥＬ層を含む請求項８に記載のマトリックス型ＯＥＬＤ。
【請求項１０】
前記複数の隔壁と前記複数の第２電極とは２:１で配置され、前記有機ＥＬ層は、各々が前記複数の第２電極が形成されない絶縁層の一端から前記複数の第２電極が形成されない隣接する次の絶縁層の一端にわたって形成される複数のサブ有機ＥＬ層からなる請求項８に記載のマトリックス型ＯＥＬＤ。
【請求項１１】
前記複数の第２電極の各々は、前記複数の第１電極を横切る方向に伸張する第１部分と、前記第１部分から隣接する前記第１電極間の領域側に分岐する複数の第２部分とからなる請求項１に記載のマトリックス型ＯＥＬＤ。
【請求項１２】
前記複数の第２電極上で前記複数の第１電極を横切る複数の隔壁をさらに含む請求項１１に記載のマトリックス型ＯＥＬＤ。
【請求項１３】
前記複数の第２電極は前記複数の第１電極の露出した所定部分を除いた前記絶縁層の全面に形成される請求項１に記載のマトリックス型ＯＥＬＤ。
【請求項１４】
前記複数の第２電極上で前記複数の第１電極を横切る複数の隔壁をさらに含む請求項１３に記載のマトリックス型ＯＥＬＤ。
【請求項１５】
前記複数の第１電極および前記複数の第３電極はＡｌ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ａｇ、Ｂａ及びその混合物から選択された少なくとも１つまたはＩＴＯ、ＩＺＯ及びその混合物から選択された少なくとも１つからなり、前記複数の第２電極はＷ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｔａ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｄ、ＴｉＳｉ２、ＺｒＳｉ２、ＮｂＳｉ２、ＣｒＳｉ２、ＷＳｉ２、ＣｏＳｉ２、ＮｉＳｉ２、ＰｔＳｉ、Ｐｄ２Ｓｉ及びその混合物から選択された少なくとも１つまたはＩＴＯ、ＩＺＯ及びそのの混合物から選択された少なくとも１つからなる請求項１〜１４のいずれか１項に記載のマトリックス型ＯＥＬＤ。
【請求項１６】
前記絶縁層は、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、フッ素系樹脂、ポリアクリレート、ポリキノリン、ポリオキシジアゾル、環状構造を持つポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリスルホン及びラダー型ポリシロキサンから選択された少なくとも１つ、又はＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、フッ素添加ＳｉＯ２、ＭｇＯ及びＹｂＯ３から選択された少なくとも１つ、又はフォトレジストまたは感光性を持つ有機絶縁膜、または前記フォトレジストまたは前記有機絶縁膜の硬化材料からなる請求項１〜１４のいずれか１項に記載のマトリックス型ＯＥＬＤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マトリックス型有機電界発光表示装置(ＯＥＬＤ:Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ-Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ)に関し、特に、低駆動電圧下で高発光輝度かつ高歩留まりを持つマトリックス型３極性有機電界発光表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、自己発光装置としての２端有機発光装置の開発と伴い、この２端有機発光装置を採用するＯＥＬＤパネル又はＯＥＬＤが盛んに研究されてきている。
【０００３】
通常、２端有機発光装置は有機発光ダイオード(ＯＬＥＤ:ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ)と称する。ＯＬＥＤは、一対の電極、すなわち陽極と陰極、および陽極と陰極との間に介在された有機発光層を含む。代表的なＯＬＥＤとして“Ｔａｎｇ”等により提案された“陽極/正孔輸送層(ＨＴＬ：ｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ)/有機発光層(ＥＭＬ：ｌｉｇｈｔ-ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ)/電子輸送層(ＥＴＬ：ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ  ｌａｙｅｒ)/陰極”の構造を持つものがある。ＨＴＬ/ＥＭＬ/ＥＴＬのような多層の積層構造を持つＯＬＥＤは、高発光効率を持つため、研究開発中にある現在のＯＥＬＤの大部分で採択されている。さらに、正孔注入層(ＨＩＬ：ｈｏｌｅ ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ)は陽極とＨＴＬとの間に形成され、或いは電子注入層(ＥＩＬ：ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ)はＥＴＬと陰極との間に形成される。
【０００４】
電圧がＯＥＬＤに印加されれば、陰極から出た電子および陽極から出た正孔がＥＭＬに注入され、以後、ＥＭＬに注入された電子と正孔の再結合により発光中心が励起され、これにより電界発光を生ずる。本明細書では、陽極と陰極との間に介在された全ての層を“ＥＬ層”という。よって、ＥＬ層は前述したＨＩＬ、ＨＴＬ、ＥＭＬ及びＥＩＬを含むことができる。また、単一の有機層がＥＬ層の形成に使用されることができる。また、本明細書ではＥＬ装置からの発光は、“ＥＬ装置の駆動”と言及する。
【０００５】
ＯＥＬＤの駆動システムは、パッシブ(Ｐａｓｓｉｖｅ)マトリックス型システムと、アクティブ(Ａｃｔｉｖｅ)マトリックス型システムとを含む。パッシブマトリックス型ＯＥＬＤは、ストライプパターン形状で透明な絶縁基板上に形成された透明電極である陽極、有機ＥＬ層、および陽極と直交するストライプパターン形状の金属である陰極を含み、これらは順次形成される。
【０００６】
パッシブマトリックス型ＯＥＬＤにおいて、陽極(または陰極)の走査線の１つが選択され、選択された走査線に連結している複数のデータ信号の１つ或いはその以上の陰極(または陰極)信号線が選択される。よって、選択された走査線と選択されたデータ信号線に連結している画素から発光が生じる。外部から入力されたデータ信号(またはビデオ信号)が信号線駆動回路により編集され、これにより信号線として出力される。信号線駆動回路用ＩＣチップは、ＴＡＢ(Ｔａｐｅ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ)方式にて表示装置上に装着されたり、或いは画素基板上に直接接合されたりして、表示装置に組立てられる。
【０００７】
アクティブマトリックス型ＯＥＬＤは、マトリックス状で配列された複数の画素の各々として用意した駆動半導体素子およびスイッチング半導体素子を含む。半導体素子らは、ＯＥＬＤの陽極と陰極の１つに連結してＯＥＬＤの電流を制御する。アクティブマトリックス型ＯＥＬＤの単位画素は、ＯＬＥＤ及び絶縁基板上に形成された半導体フィルムを持つトランジスタを含む。ここで、半導体フィルムを持つトランジスタは、以後に“薄膜トランジスタ(Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下“ＴＦＴ”という)と称する。
【０００８】
具体的には、アクティブマトリックス型ＯＥＬＤは、複数のＯＬＥＤ、絶縁基板上に形成された複数のゲート信号線、複数のソース信号線、複数の電源供給線、スイッチング用および駆動用複数のＴＦＴ、並びに複数のキャパシタを含む。一般的に、アクティブマトリックス型ＯＥＬＤにおける各々の画素には、少なくとも１個のスイッチング用ＴＦＴと、少なくとも１個の駆動用ＴＦＴとを含む少なくとも２個のＴＦＴ及び１個のキャパシタが提供される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、ＯＥＬＤは高発光輝度をもつ自発光装置であり、バックライト・ソースが不要なので、液晶表示装置(ＬＣＤ)と比較して、ＯＬＥＤを使用する表示装置の厚さ及び重さを非常に減少させることができる。そのような理由により、ＬＣＤに代えて、ＯＥＬＤがモバイルコンピュータ、モバイル電話機、モバイルゲーム装置、電子書籍などのような携帯用情報端末機のディスプレイセクションで使用されている傾向にある。このような傾向と相まって、より低動作電圧下でより高発光輝度、かつ高い製造歩留まりを持つＯＥＬＤの開発が要求されている。
【００１０】
従って、本発明の目的は、低動作電圧下で高発光輝度、かつ高い製造歩留まりを持つＯＥＬＤを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、３極性有機ＥＬ装置を持つマトリックス型ＯＥＬＤは、基板上の複数の第１電極ストライプ、複数の第１電極の所定部分を露出させるパターン化した絶縁層、前記複数の第１電極の露出部分を除いて、前記絶縁層の一部分上に形成された複数の第２電極、前記複数の第１電極の前記露出部分と前記第２電極の所定部分を覆う領域内において、複数の第２電極が形成された結果物上に形成されたＥＬ層、および、前記第１電極ストライプに垂直に前記ＥＬ層上に形成された複数の電極ストライプを含む。
【００１２】
一実施例において、複数の第２電極の各々は、複数の第１電極の露出した活性部分を除いた絶縁層上で複数の第１電極を横切る、ストライプ状でパターン化できる。また、マトリックス型ＯＥＬＤは、複数の第２電極上に形成され、複数の第１電極を横切る複数の隔壁をさらに含むこともできる。
【００１３】
より詳しくは、複数の隔壁と複数の第２電極とは１:１で配置され、複数の隔壁は複数の第２電極の一部および前記絶縁層の一部を覆う。他の実施例において、複数の隔壁と複数の第２電極とは１:１で配置され、複数の隔壁の各々の幅は複数の第２電極の各々の幅よりも小さい。また、他の実施例において、複数の隔壁と複数の第２電極とは２:１で配置され、複数の隔壁が複数の第２電極の所定部分上および隣接する２個の第２電極間に位置する前記絶縁層上に形成され、複数の隔壁の各々の幅は、複数の第２電極の各々の幅よりも小さい。
【００１４】
また、他の実施例において、複数の第２電極の各々は、複数の第１電極の露出部分を除いた絶縁層上で前記複数の第１電極と平行なストライプ状で形成されることができる。この場合、有機ＥＬ層は、複数の第１電極の配列方向に互いに所定距離をおいて離隔した複数のサブ有機ＥＬ層からなることができ、第２電極および隔壁を持つ結果物の全面に形成されることもできる。
【００１５】
また、複数の隔壁と複数の第２電極とは２:１で配置される。ここで、有機ＥＬ層は複数のサブ有機層からなり、これらの各々は、複数の第２電極が形成されない絶縁層の一端から複数の第２電極が形成されない隣接する次の絶縁層の一端にわたって形成される。
【００１６】
併せて、複数の第２電極の各々は、複数の第１電極を横切る第１部分と、第１部分から隣接する第１電極間の領域側に分岐する複数の第２部分とからなる。そして、複数の第２電極は、複数の第１電極の露出した所定部分を除いた絶縁層の全面に形成される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の第１電極と第３電極が互いに異なる高さレベルで位置し、有機ＥＬ層がＯＥＬＤの非発光部で第３電極に連結しているため、ＯＥＬＤの第１電極および第２電極間で発光する光量は増加し、ＯＥＬＤの発光輝度は第３電極の面積に関係なしに向上できる。また、第３電極はＯＥＬＤの非発光部で形成されて第３電極の幅や厚さは大きくなり、第３電極の配線抵抗が減少できる。従って、ＯＥＬＤの発光輝度の均一性が増加し、第３電極による消費電力が減少し、そして、クロストークまたは非発光ラインのようなＯＥＬＤの表示欠陥が減少できる。併せて、本発明のＯＥＬＤにおいて、第３電極が電気絶縁層上に形成されるため、第１電極、第２電極または第３電極間の電気的な分離が十分に確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の特徴を簡単に説明すれば、従来のマトリックス型ＯＥＬＤの発光工程は、従来の２端有機発光ダイオードを半導体装置に電気的に連結することにより制御されたが、本発明のマトリックス型ＯＥＬＤの発光工程は、３端(または３極性)有機発光装置を駆動用半導体装置に電気的に連結することにより制御される。以後、３端(ｔｅｒｍｉｎａｌ)有機ＥＬ装置は、“３極性有機ＥＬ装置”と言及される。
【００１９】
前述した３極性ＥＬ装置の例を、図１ａ及び図１ｂに示す。図１ａを参照すれば、３極性有機ＥＬ装置は、基板１０、前記基板１０上に形成されて陽極(Ａ)として作用する第１電極１１、前記第１電極１１上に形成され、第１有機層２２及び/または第２有機層２６を含む有機ＥＬ層、前記有機ＥＬ層(２２及び/または２６)の上部で第１電極１１と対向するように形成された陰極(Ｃ)として作用する第２電極１６、及び有機ＥＬ層(２２及び/または２６)の相対的な電位差を調節するために有機ＥＬ層(２２及び/または２６)の下部に形成された第３電極２０を含む。第３電極２０は、図１ｂに示すように、有機ＥＬ層(２２及び/または２６)上に形成することもできる。
【００２０】
ここで、第３電極２０は、第１電極１１と第２電極１６との間の領域の外部に形成される。第３電極は、伝導性有機材料、伝導性無機材料、金属またはその複合体からなり、ＩＴＯ、Ａｇ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｌｉ及びその複合物からなる群で選択されたいずれか１つであることが望ましい。
【００２１】
第３電極２０の位置と形態は特別に制限されないが、第３電極２０が第１電極１１及び第２電極１６間の領域の内部に多孔性の網(ｐｏｒｏｕｓ ｎｅｔｗｏｒｋ)形態または格子(ｇｒｉｄ)形態で形成された場合、第３電極２０が第１電極１１及び第２電極１６間の電界を遮蔽できる。よって、電荷キャリアの注入および輸送は、直接妨害を受けて発光活性領域が非常に減少される。これに、前記問題を克服するために、第３電極２０は陽極１１と陰極１６との間に限定された領域の外部に形成されることが望ましい。また、第３電極２０は、絶縁性有機材料または絶縁性無機材料で封止することもできる。第３電極２０は、陽または陰の電位を持つように外部回路と連結しており、ＥＬ層に移動する電子および正孔の電流の流れ量が制御され、発光輝度は制御される。
【００２２】
有機ＥＬ層は、第１有機層２２及び/または第２有機層２６を含むことができ、これらの層はＨＩＬ、ＨＴＬ、ＥＭＬ及びＥＴＬからなる。
【００２３】
前記有機ＥＭＬは、ＯＥＬＤの製造に使用される従来の多様な化合物からなり、望ましくは、伝導性、非伝導性または半導体性の有機モノマー、オリゴマー或いは高分子を使用できる。有機モノマーは、緑色領域(５４０-５５０ｎｍ)で発光するＡｌｑ３(ｔｒｉｓ(８-ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ ａｌｕｍｉｎｕｍ))、ＢｅＢｑ２(ｂｉｓ(１０-ｈｙｄｒｏｘｙｂｅｎｚｏ[ｈ]ｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ)ｂｅｒｙｌｌｉｕｍ ｃｏｍｐｌｅｘ)、Ａｌｍｑ(ｔｒｉｓ(４-ｍｅｔｈｙｌ-８-ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｅ)ａｌｕｍｉｎｕｍ)であることができる。有機ＥＭＬ用青色発光層は、ＺｎＰＢＯとＢａｌｑ(Ｂｉｓ(８-ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌａｔｏ)-(４-ｐｈｅｎｙｌｐｈｅｎｏｌａｔｏ)ａｌｕｍｉｎｕｍ)のような金属錯体化合物、またはスチリルアリレン(ｓｔｒｙｌａｒｙｌｅｎｅ)系誘導体であるＤＰＶＢｉ(４、４’-ｂｉｓ(２、２-ｄｉｐｈｅｎｙｌ-ｖｉｎｙｌ)ｂｉｐｈｅｎｙｌ)、オキサジアゾル(ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ)系誘導体であるＯＸＡ-Ｄ、ビススチリルアントラセン系誘導体、ビススチリルアリレン系誘導体としてＢｃｚＶＢｉ(４、４’-Ｂｉｓ(２-ｃａｒｂａｚｏｌｅ)ｖｉｎｙｌｅｎｅ)ｂｉｐｈｅｎｙｌ)などの非金属錯体化合物からなることができる。また、高発光効率を持つ有機ドーパントが有機ＥＭＬに添加されて、有機ＥＬ装置の発光効率および耐久性を向上させる。前記有機ＥＭＬとして、ＰＰＰ(ｐｏｌｙ(ｐａｒａ-ｐｈｅｎｙｌｅｎｙｌｅｎｅ)、ＰＰＶ(ｐｏｌｙ(１、４-ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ ｖｉｎｙｌｅｎｅ)、ＰＶＫ(ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ｃａｒｂａｚｏｌｅ)またはポリカーボネート(ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ)などの公知の発光高分子を使用できる。
【００２４】
ＨＩＬ及びＨＴＬは、陽極１１から正孔の注入を容易にし、正孔を安全に輸送し、電子の遮断を容易にするために使用される。ＨＩＬ及びＨＴＬとして、ＴＰＤ(ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ; Ｎ、Ｎ’-ｂｉｓ(３-ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ)-Ｎ、Ｎ’-ｄｉｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｉｄｉｎｅ)、スチルアミン(ｓｔｒｙｌａｍｉｎｅ)誘導体、芳香族縮合環を持つアミン誘導体を使用することができる。ＥＴＬは、陰極１６から電子の注入を容易にし、電子を有機ＥＭＬに安定に輸送し、正孔の遮断を容易にするためのものとして、Ａｌｑ３のようなキノリン誘導体からなるものとすることができる。
【００２５】
ＨＩＬ、ＨＴＬ、有機ＥＭＬ及びＥＴＬの厚さは特別に限定されず、製造方法に依存して、一般的には５〜８００ｎｍ程度の厚さを持つ。有機ＥＭＬ用としては、多層構造だけでなく単層構造を使用することができる。所定の場合には、ＥＬ層上に無機層を追加することができる。
【００２６】
正孔注入のための陽極１１は、相対的に高い仕事関数を持つＩＴＯ(Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ)、ＩＺＯ(Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ)、ポリアニリンまたはＡｇなどからなることができる。電子注入のための陰極１６は、相対的に低い仕事関数を持つＡｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｌｉまたはその複合体からなることができる。必要に応じて、陰極１６の下部にＬｉＦのような無機層が積層されることもできる。第３電極２０は、伝導性有機モノマーや伝導性有機オリゴマー等の伝導性有機材料、伝導性無機材料、金属またはその複合体で構成され、望ましくはＩＴＯ、Ａｇ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｌｉ及びその複合物で構成される群で選択されたいずれか１つからなることができる。
【００２７】
第１電極１１及び第２電極１６の電位に対する有機ＥＬ層(２２及び/または２６)の相対的な電位は、第３電極２０に印加された電圧の制御により調節できる。従って、有機ＥＬ層(２２及び/または２６)を通す電流の流れの正確な調節は、第３電極の電位の調節により発光強さを調節できる。
【００２８】
３極性有機ＥＬ装置に対する詳細な説明は、大韓民国特許出願１０-２００１-３２４０５、大韓民国特許出願１０-２００１-６５４４２及びＰＣＴ出願ＰＣＴ/ＫＲ０２/１０３に記載されている。本発明に係るＯＥＬＤは、これら３件の出願明細書で言及された３極性有機ＥＬ装置を使用する。
【００２９】
通常の２極性有機ＥＬ装置に対する本発明の３極性有機ＥＬ装置の優秀性は、低電圧でも高輝度が得られることである。ここでは、３極性有機ＥＬ装置の一実験例を説明する。
【００３０】
図１ａに示した３極性有機ＥＬ装置を製造する。透明なＩＴＯからなる画素電極(第１電極、陽極)１１と画素電極(１００μｍ)の近くで透明なＩＴＯからなる第３電極２０上に芳香族アミンである４、４'、４'-ｔｒｉｓ[Ｎ-３-ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ-Ｎ-ｐｈｅｎｙｌ-ａｍｉｎｏ]、ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ(ｍＴＤＡＴＡ)、４、４'-ｂｉｓ[Ｎ-ｎａｐｈｔｈｙｌ-Ｎ-ｐｈｅｎｙｌ-ａｍｉｎｏ]ｂｉｐｈｅｎｙｌ(α-ＮＰＤ)及びＡｌｑ３が、順次積層される。次に、その上段に第２層１６として、Ａｌ:Ｌｉ層が形成されて３極性有機ＥＬ装置サンプルを形成する。
【００３１】
各有機層の厚さをみれば、ＨＩＬであるｍＴＤＡＴＡは４０ｎｍ、ＨＴＬであるα-ＮＰＤは２０ｎｍ、ＥＭＬ及びＥＴＬは６０ｎｍである。第１電極１１、第２電極１６及び第３電極２０は、陽または陰の電位を持つように外部回路に連結している。
【００３２】
図２ａ及び図２ｂは、３極性有機ＥＬ装置の第３電極２０の電位に対する、発光強さ対ＶＣＡを示すグラフである。
【００３３】
第３電極２０が外部電気回路と遮断された後、第１電極１１及び第２電極１６間に電圧ＶＣＡが印加される。電圧ＶＣＡの関数としての発光する光の強さの特徴は、比較例として図２ａに示すように測定された。第３電極２０が遮断されれば、３極性有機ＥＬ装置の動作は従来のＯＬＥＤと同一である。すなわち、電界発光はＶＣＡ=６Ｖ(ＶＯＮＳＥＴ)の近くから始まってＶＣＡが増加するにつれて発光輝度が増加する。図２ａに示すように、ＶＣＡ=９Ｖの近くの発光輝度は１０００(ａｒｂ.ｕｎｉｔ)であり、１０００(ａｒｂ.ｕｎｉｔ)以内の発光輝度を確保するための電圧ＶＣＡは６Ｖ〜９Ｖであり、そして、ＶＣＡ調節範囲は約３Ｖ程度である。
【００３４】
一方、第３電極２０に電圧ＶＣＧが印加された状態における３極性有機ＥＬ装置から発光する光の強さの特徴は、図２ｂに示すように電圧ＶＣＡの関数として測定された。
【００３５】
図２ｂに示すように、電圧ＶＣＧが減少するほど、電界発光が初期に発生する電圧ＶＣＡはＶＯＮＳＥＴ(６Ｖ)以下に顕著に減少し、低電圧のＶＣＡ下でも３極性有機ＥＬ装置の発光輝度は、従来のＯＬＥＤのものに比べて一層増加する。特に、図２ｂに示すように、ＶＣＧ=ＯＶの場合、ＶＣＡ=４Ｖの近くで発光が始まってＶＣＡが増加するにつれて発光輝度が漸次増加する。ここで、ＶＣＡ=９Ｖの近くの発光輝度は２５００(ａｒｂ.ｕｎｉｔ)であり、２５００(ａｒｂ.ｕｎｉｔ)以内の発光輝度を確保するための電圧ＶＣＡは４Ｖ〜９Ｖであり、ＶＣＡの調節範囲は約５Ｖ程度で広くなった。すなわち、ＶＣＡ調節範囲の下限は一層低い電圧に減少し、ＶＣＡ調節範囲は従来の２端子有機発光ダイオード装置と比較して一層増加する。
【００３６】
前述した実験例によれば、３極性有機ＥＬ装置を採用するマトリックス型ＯＥＬＤの駆動電圧が減少し、従って、より低消費電力かつより高発光輝度を持つＯＥＬＤを容易に確保できることが証明される。
【００３７】
反面、３極性有機ＥＬ装置を採用するＯＥＬＤは、第３電極の面積が増加するにつれて画素面積が減少するという問題がある。よって、本出願人は高い製造歩留まりを持つ３極性有機ＥＬ装置を製造するために、第３電極の面積が増加しても発光する画素領域が減少しない技術を発明した。
【００３８】
以下では、従来のダイオードＯＥＬＤの画素領域と実質的に同じ画素領域を持つ３極性ＯＥＬＤ装置の例を説明する。同じ要素に対しては同じ参照番号を付与した。
【実施例１】
【００３９】
図３ａ〜図３ｅは、本発明の一例によるパッシブマトリックス型ＯＥＬＤの製作段階を示す概略平面図である。
【００４０】
図３ａを参照すれば、透明な基板１０上に、各々がストライプパターン形態で互いに離隔した第１電極１１が形成される。基板１０としては、従来のＯＥＬＤで使用された材料を使用することができる。高い機械的強度および水分や酸素の低い透過性を持つ材料が、基板１０材料として使用できる。例えば、ガラス、石英、結晶化ガラスまたはプラスチックを、基板１０として使用することができる。そして、本ＯＥＬＤを採用する装置の構造および用途により、シリコンまたはガリウム砒素のような半導体材料を基板１０として使用することができる。第１電極１１は、陽極または陰極であることができる。第１電極１１が陽極の場合、第１電極１１は優れた正孔注入性を持ち、高い仕事関数(仕事関数が４.０ｅＶ以上)を持つ伝導性物質からなることが望ましい。典型的には、陽極１１を形成するための材料はＩＴＯ、ＩＺＯ、錫オキサイド及びその化合物である。また、高伝導率を持つ補助陽極が使用されれば、陽極は抵抗を無視することもできるので、陽極を半導体から構成することができる。特に、Ａｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｉｎ-Ｓｎ-Ｏ、ＺｎＯ:Ａｌ(ＺｎＯにＡｌを添加した混合物)、Ｉｎ-Ｚｎ-Ｏ、ＳｎＯ2:Ｓｂ(ＳｎＯ2にＳｂを添加した混合物)などの伝導性酸化物、α-ケイ素(ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ)、ポリシリコン、α-炭化ケイ素(ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｕｎｄｕｍ)、α-炭素(ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｃａｒｂｏｎ)などの半導体を陽極１１用として使用することができる。併せて、ポリアニリン、ポリアリレンビニレン、ポリフェ二レンビニレン、ポリアセチレン、ポリピロールのような有機半導体である共役重合体も、使用することができる。
【００４１】
一方、第１電極１１が陰極の場合、第１電極１１は金属またはその合金のような優れた電子注入性および低い仕事関数(仕事関数が４.０ｅＶ以下)を持つ伝導性物質からなることが望ましい。陰極を形成するために使用される合金は、Ａｌ-Ｌｉ、Ａｌ-Ｍｇ、Ａｌ-Ｂａ、Ａｌ-Ｃａ、Ａｌ-Ｓｃ及びＡｌ-Ｙｂのようなアルカリ土類金属、アルカリ金属または希土類金属が微量含まれた金属である。また、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＯのようなアルカリ土類金属酸化物の２０ｎｍの薄膜も、陰極として使用することができる。併せて、陰極は、ＬａＢ６またはＴｉＮのような低い仕事関数を持つホウ化金属または窒化金属、低い仕事関数を持つ希土類シリサイドまたは有機発光物質化合物と金属の混合物が使用され得る。
【００４２】
第１電極１１は、公知の方法により形成される。例えば、第１電極１１用フィルムはスパッタリングにより形成され、そして、写真蝕刻法(ｐｈｏｔｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ ｍｅｔｈｏｄ)によりパターン化して第１電極を形成する。必要に応じて、第２電極用パッド(１６-１)及び第３電極用パッド(２０-１又は２０-２)が基板１０上に形成される。
【００４３】
図３ｂを参照すれば、電気絶縁層１９は第１電極１１が形成された基板１０上の表面に形成される。そして、図３ｃに示すように、画素の発光部に対応する領域に位置する電気絶縁層１９の一部が写真蝕刻法により除去され、第１電極の所定部分(１１-１)が露出する。露出した所定部分(１１-１)は、画素の発光部となる。ここで、画素は発光部と非発光部からなる。発光部は、第１電極１１と以後に形成される第２電極１６との交差部分に形成され、反面、非発光部は第１電極１１と第２電極１６との非交差部分、または第１電極１１と第２電極１６とが交差するが、その間の絶縁構造物のため、有機ＥＬ層(２２及び/または２６)に正孔または電子が注入されない領域に形成される。
【００４４】
図３ｄを参照すれば、第１電極の所定部分(１１-１)を露出する電気絶縁層１９上に、各々が互いに分離された複数の第３電極２０が、第１電極１１を横切る方向に伸張するストライプ状に形成される。第３電極２０は、フォトレジストを使用して通常の写真蝕刻法により形成することができる。第３電極２０は、電気絶縁層１９上に形成されるので、第１電極１１の高さレベルと異なる高さレベルで形成され、また、第３電極２０は、発光部分(１１-１)と重畳しないように非発光部に形成される。従って、非発光部で第３電極は、以後に形成される有機ＥＬ層(２２及び/または２６)と電気的に接続される。
【００４５】
具体的に、電気絶縁層１９は、第１電極１１を第３電極２０から電気的に絶縁させるために具備される。電気絶縁層１９は、薄膜に適合な材料からなることが望ましい。特に、電気絶縁層１９における平坦度は、０.２μｍ以下の値であることが望ましい。また、電気絶縁層１９の構成材料は、高い電気絶縁性を持つ材料であれば特に制限されない。例えば、電気絶縁層１９は、２ＭＶ/ｃm以上の絶縁耐圧および装置の製造途中の熱処理に耐える充分な熱抵抗性を持つ材料からなることが望ましい。
【００４６】
そして、電気絶縁層１９は、透明性重合体、酸化物またはガラスのように写真蝕刻法によりパターン化される材料からなる。より具体的には、望ましい透明性重合体は、例えば、ポリイミド、フッ素化ポリイミド、フッ素系樹脂、ポリアクリレート、ポリキノリン、ポリオキシジアゾル、環状構造を持つポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリスルホンおよびラダー型ポリシロキサンである。併せて、望ましい酸化物は、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ３、Ｓｉ３Ｎ４、フッ素添加ＳｉＯ２、ＭｇＯおよびＹｂＯ３を含む。さらに、フォトレジストおよびその硬化材料が電気絶縁層１９用材料として使用することができる。望ましくは、有機ＥＬ装置が水および酸素により劣化し易いことを考慮して、電気絶縁層１９は、含水量が０.１重量％以下で、気体透過係数が１×１０-１３ｃｃ・ｃｍ/ｃｍ２・ｓｃｍ Ｈｇ以下である材料であることが望ましい。従って、無機酸化物、無機窒化物またはこれらの混合物が電気絶縁層１９として使用されることができる。電気絶縁層１９の厚さは第３電極２０がその上に形成できれば、その厚さは特に制限されない。例えば、電気絶縁層１９の厚さは、第３電極２０の厚さよりも薄いか、或いは１０μｍ以下の値であることが望ましい。
【００４７】
第３電極２０用として使用される金属は、Ｗ、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｔａ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｄおよびこれらの合金を含む。そして、第３電極２０の構成材料として、ＴｉＳｉ２、ＺｒＳｉ２、ＮｂＳｉ２、ＴａＳｉ２、ＣｒＳｉ２、ＷＳｉ２、ＣｏＳｉ２、ＮｉＳｉ２、ＰｔＳｉ、Ｐｄ２Ｓｉのような金属シリサイドが使用され得る。また、第３電極２０の各々を、金属および金属シリサイドの両者で構成することもできる。
【００４８】
第３電極２０は単層フィルムであるが、安全性および導電性を高めるために少なくとも２種以上の材料からなる多層構造であることが望ましい。このような多層構造は、上記した金属またはこれらの合金を使用して形成できる。ここで、安全性とは、低抵抗率を維持すると同時に、写真蝕刻工程時に使用される溶液に対する防水特性を意味する。
【００４９】
望ましくは、第３電極２０の厚さは１００μｍ〜数μｍの範囲内の値であり、より望ましくは２００ｎｍ〜５μｍの範囲内の値である。第３電極２０の厚さが１００ｎｍ未満であれば、第３電極２０の抵抗値は大きくなり望ましくない。第３電極２０の厚さが数μｍを越えれば、３極性有機ＥＬ装置の平坦化が難しくなり、ＯＥＬＤに欠陥が発生し得る。
【００５０】
第３電極２０の幅(短辺の長さ)は、望ましくは２μｍ〜１,０００μｍの範囲内の値であり、より望ましくは５μｍ〜３００μｍの範囲内の値である。第３電極２０の幅が２μｍ未満であれば、第３電極２０の抵抗は大きくなり望ましくない。第３電極２０の幅が１０００μｍを越えると、ＯＥＬＤからのＥＬ光の発光が妨害を受け易い。
【００５１】
次に、図３ｅを参照すれば、電気絶縁層１９上と第３電極２０上の一部分に、第３電極２０と平行に複数の隔壁３０が形成される。すなわち、発光部に隣接した第３電極２０の一部分は、絶縁層１９上の外部に露出する。従って、隔壁３０は以後に形成される有機ＥＬ層(２２および/または２６)と金属の第２電極１６を分離し、第３電極２０の露出部分は非発光部で有機ＥＬ層(２２および/または２６)と電気接続される。隔壁３０は、従来の方法により形成することができる。
【００５２】
以後、図３ｅには示さないが、結果物上に有機ＥＬ層(２２および/または２６)が形成される。シャドウマスクを使用して、有機ＥＬ層(２２および/または２６)の形態が調節されることもでき、有機ＥＬ層(２２および/または２６)が第１電極１１および第３電極２０の両者に電気的に連結するように非発光部で第３電極２０の露出部分および露出した第１電極上に形成される限り、有機ＥＬ層(２２および/または２６)の形態は特に制限されない。従って、有機ＥＬ層(２２および/または２６)と第３電極２０の電気接続がなされ、表示領域での均一な輝度が確保され、そして、３極性有機ＥＬ装置を採用するＯＥＬＤの製造歩留まりが向上する。また、非発光部で有機ＥＬ層(２２および/または２６)上に電気絶縁膜(図示せず)をさらに形成させ、隣接する画素での電極間の絶縁性を一層改善させることができる。
【００５３】
有機ＥＬ層(２２および２６)は、少なくとも有機発光層を含む。しかしながら、有機ＥＬ層(２２および/または２６)は、発光層からなる単層構造で構成することができる。他の方法として、有機ＥＬ層(２２および/または２６)はＥＭＬだけでなく、ＨＩＬ、ＨＴＬ、ＥＩＬおよびＥＴＬからなる多層構造とすることもできる。有機ＥＬ層(２２および/または２６)に使用される発光材料は、その種類が特別に制限されず、従来の有機ＥＬディスプレイ装置で使用された公知の材料を採用することができる。
【００５４】
次に、第２電極１６が有機ＥＬ層(２２および/または２６)上に形成されるが、これは図３ｅに示さない。第２電極１６と有機ＥＬ層(２２および/または２６)は隔壁３０により分離され、第１電極１１と共にマトリックスを形成する。第１電極１１の各々と第２電極１６の各々との交差部分は、本発明のＯＥＬＤの発光部分(発光画素部分)となる。第２電極１６の各々と第１電極１１の各々とは、対をなす。第２電極１６は、第１電極１１に対する電位を持つ。すなわち、第１電極１１が陽極であれば第２電極１６は陰極であり、反対に、第１電極１１が陰極であれば第２電極１６は陽極である。そして、第１電極１１から注入された電子(または正孔)と第２電極１６から注入された正孔(または電子)とが再結合されて、有機ＥＬ光を発光する。従って、有機ＥＬ光の発光が第２電極１６から発生すれば、第２電極１６は発光波長での光透過度が３０％以上を持つ材料で構成されることが望ましい。前述した条件を満足させる材料として、従来のＯＥＬＤで使用された、２０ｎｍ以下の透明伝導性酸化物フィルム、金属または合金のフィルム、或いは透明伝導性酸化物フィルムと金属/合金フィルムからなる積層フィルムを採用できる。
【００５５】
図３ｅのａ-ａ’に沿う装置の横断面図を、図４に示す。図４によれば、第３電極２０は電気絶縁層１９上に形成される。そして、第３電極２０は有機ＥＬ層(２２および/または２６)に連結している。第２電極１６は、隔壁３０により隣接画素から分離される。従って、第３電極２０の各々は独立的に各画素に付与される。
【００５６】
隔壁３０の形成段階において、隔壁３０の幅は第３電極２０の幅よりも小さく、隔壁３０は第３電極２０上にのみ形成されることができるが、この場合を図５ａに示す。図５ａを参照すれば、１つの第３電極２０は２つの隣接した画素に共有され、非発光部で有機ＥＬ層(２２および/または２６)と電気的に接続される。すなわち、１つの第３電極２０は２つの３極性ＥＬ素子に電気的な影響を与えると同時に、１つの画素には２つの第３電極を含む。図４の３極性有機ＥＬ装置と比較すれば、図５ａの３極性有機ＥＬ装置の利点は、２つの第３電極を利用して画素の電位を多様に調節できるという点である。画素の発光部を囲む第３電極の領域は増加して、画素の電位を效果的に制御する。
【００５７】
他の方法として、第２電極２０は他の方法にて形成できるが、ここで、隔壁３０の幅は第３電極２０の幅よりも小さく、隔壁３０は第３電極２０上にのみ形成されるものとして、図５ｂに示す。図５ｂを参照すれば、１つの第３電極２０が隣接する２つの画素(一対の画素)に共通で接続され、２つの３極性有機ＥＬ装置を電気的に制御する。図４および図５ａの３極性有機ＥＬ装置と比較すれば、図５ｂの３極性有機ＥＬ装置の利点は、第３電極を形成するための面積が減少するので、発光部の面積が増加し得るという点である。
【００５８】
図４、図５ａおよび図５ｂで言及した３極性有機ＥＬ装置は、保護および密封を含む包装工程により、常用のＯＥＬＤの製作を完了する。
【００５９】
図４、図５ａまたは図５ｂの３極性有機ＥＬ装置を採用するＯＥＬＤにおいて、第３電極２０が有機ＥＬ層(２２および/または２６)に電気的に連結している領域は、ＯＥＬＤの発光部と重畳しない。従って、第１電極１１からの放射強度は画素の発光面積の減少なしも増加できるため、本発明に係るＯＥＬＤの発光輝度は向上する。併せて、第３電極２０が電気絶縁層１９上に形成されるため、第３電極２０が第１電極から十分に絶縁され、第３電極２０用面積が第１電極１１および第３電極２０間の電気的連結なしも増加できる。その結果、ＯＥＬＤの製造歩留まりが向上し、クロストーク(ｃｒｏｓｓｔａｌｋ)や非発光ラインの発生などの表示欠陥がより減少できる。
【００６０】
本実施例では、単色発光の画素だけを説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、フルカラー画素にも適用できる。詳しくは、本発明の３極性有機ＥＬ装置のＥＬ層の形成において、赤色光を発光するＥＬ層、緑色光を発光するＥＬ層および青色光を発光するＥＬ層がシャドウマスクを利用して形成される。使用されるシャドウマスクのスロット形態は、ストライプ(Ｓｔｒｉｐｅ)形態またはピクセルマトリックス形態である。フルカラー画素に適合な他のＥＬ層形成方法は、スピンコーティング(ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ)、プリンティング(ｐｒｉｎｔｉｎｇ)、ディッピング(ｄｉｐｐｉｎｇ)のような湿式方法を含む。併せて、フルカラー画素用ＥＬ層は、ＥＬ装置が白色光を発光する時に、カラー変換層またはカラーフィルタと協力してカラー表示を提供できるようにする層を含む。
【００６１】
また、本発明では不図示の補助陽極が具備されれば、正孔注入が效率よくなされる。そして、隣接する画素間のクロストークを減少させるために、隣接画素の電極間にコンダクタの電流シンク(ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｉｎｋ)を具備させることができる。
【実施例２】
【００６２】
図６ａ、図６ｂおよび図７は、本発明の他の例によるパッシブマトリックス型ＯＥＬＤの製作段階を示す、概略平面図および概略横断面図である。
【００６３】
実施例１によるＯＥＬＤと比較すれば、第３電極２０の形成位置が異なる。ＯＥＬＤの他の要素の構造および材料は実施例１と同一なので、これに対する詳細な説明は省略する。以後、本実施例の第３電極２０を説明する。
【００６４】
図６ａを参照すれば、第３電極２０は、ＯＥＬＤの発光部と重畳しない非発光部分で第１電極１１と平行にストライプ状で具備される。１つの第１電極１１上に具備された複数個の画素は、第１電極１１と平行な１つの第３電極２０を共有することになる。次に、図６ｂを参照すれば、電気絶縁層１９上と第３電極２０上の一部分に第３電極２０を横切る隔壁３０が形成される。結果物上に画素により分離された有機ＥＬ層(２２および/または２６)および第２電極１６が順次形成される。図６ｂのｂ-ｂ’に沿うＯＥＬＤの横断面図を、図７に示す。ここで、画素により分離された有機ＥＬ層(２２および/または２６)とは、全体的に１つである有機ＥＬ層(２２および/または２６)が隔壁３０によって、第１電極１１の配列方向に分離・離隔されるものをいう。
【００６５】
図６ｂおよび図７に示すように、各画素の非発光部で有機ＥＬ層(２２および/または２６)は第３電極２０に電気的に連結しており、有機ＥＬ層(２２および/または２６)は、互いに分離された第１電極１１、第２電極２０および第３電極１６間に形成される。
【００６６】
第３電極２０が非発光部に形成されることにより、発光部分の減少なしに第３電極２０の面積を増加でき、そして、第３電極２０の抵抗が一層減少することにより、発光輝度の均一性を向上できる。
【００６７】
図６ｂの隔壁３０が形成された後、有機ＥＬ層(２２および/または２６)の形成時、有機ＥＬ層(２２および/または２６)が結果物の全面に形成されることができる。このようなＯＥＬＤの３極性有機ＥＬ装置の横断面図を、図８ａに示す。図８ａを参照すれば、隣接した２つの画素と共有する１つの第３電極２０が共通して非発光部の両側で有機ＥＬ層(２２および/または２６)に電気的に連結しており、１つの第３電極２０は２つの３極性ＥＬ装置に電気的な影響を与えることになり、１つの画素は２つの第３電極２０を含むことになる。図７のＯＥＬＤに対する図８ａのＯＥＬＤの利点は、画素の電位が２つの電極を使用することにより多様に調節でき、そして、画素の非発光部を囲む第３電極の領域が増加して画素の電位を効果的に制御できるという点である。
【００６８】
他の方法として、図６ａにおいて、第３電極２０の形成時、第３電極２０が交互に形成される。そして、有機ＥＬ層(２２および/または２６)の形成段階において、第３電極３０が形成されない電気絶縁層１９および隔壁３０により有機ＥＬ層(２２および/または２６)が分離される。前述したＯＥＬＤの３極性有機ＥＬ装置の横断面を、図８ｂに示す。要約すれば、１つの第３電極２０がその両側に位置する２つの画素(“一対の画素”という)に共通で接続され、１つの第３電極２０は２つの有機ＥＬ装置に電気的に制御する。そして、一対の画素は第３電極３０が形成されない電気絶縁層１９と隔壁３０により、他の一対の画素と電気的に絶縁され、そして、第３電極２０は非発光部で一対の画素の有機ＥＬ層(２２および/または２６)に電気的に接続される。従って、図７および図８ａのＯＥＬＤに対応した図８ｂのＯＥＬＤの優れた特徴は、ＯＥＬＤの効果的な発光部の面積が第３電極２０の数が減少するにつれて増加するという点である。
【実施例３】
【００６９】
図９ａ、図９ｂおよび図９ｃは、本発明の更に他の一例によるパッシブマトリックス型ＯＥＬＤの製作段階を示す概略平面図および概略斜視図である。
【００７０】
実施例１のＯＥＬＤと比較すれば、第３電極２０の形成位置が異なる。ＯＥＬＤの他の要素の構造および材料は実施例１と同一なので、これに対する詳細な説明は省略する。以後、本実施例の第３電極２０を説明する。
【００７１】
本実施例では、図９ａに示すように、第３電極２０の形態が実施例１と実施例２の第３電極２０の形態を組合わせたものとなっている。図９ａを参照すれば、第３電極２０の各々は、非発光部に形成され、第１電極１１を横切る第１部分(２０-１)と、第１部分(２０-１)から隣接する第１電極１１側に分岐される複数の第２部分(２０-２)とからなる。図９ｂおよび図９ｃに示すように、隔壁３０は第３電極２０の第１部分(２０-１)上に第１電極１１を横切りながら配置される。すなわち、本実施例の第３電極２０は発光部を囲むように非発光部に形成されるので、発光部の低減なしに第３電極２０の所要面積が増加できる。これにより、第３電極２０の抵抗が一層減少し、表示領域にわたった輝度の均一性が向上できる。
【００７２】
３極性有機ＥＬ装置において、画素の第３電極２０の形態は図９ｂの構造により限定されず、ラダーや格子形状など、多様な形状を採用できる。
【実施例４】
【００７３】
図１０ａ、図１０ｂおよび図１０ｃは本発明の更に他の一例によるパッシブマトリックス型ＯＥＬＤの製作段階を示す概略平面図および概略斜視図である。
【００７４】
実施例１のＯＥＬＤと比較すれば、第３電極２０の形成位置が異なる。ＯＥＬＤの他の要素の構造および材料は実施例１と同一であるため、これに対する詳細な説明は省略する。以後、本実施例の第３電極２０を説明する。
【００７５】
図１０ａを参照すれば、第３電極２０は電気絶縁層１９が形成された非発光部の全面にわたって形成され、マトリックス上に配列される全ての画素は１つの第３電極２０を共有する。図１０ｂおよび１０ｃに示すように、隔壁３０は非発光部で第１電極１１と直交するように配列される。従って、本実施例による第３電極２０は、非発光部で有機ＥＬ層(２２および/または２６)に電気的に連結しており、発光部分の低減なしに第３電極２０の所要面積を増加できる。これにより、第３電極２０の抵抗が一層減少し、表示領域に対する輝度の均一性がより向上できる。
【００７６】
他の方法として、第３電極２０を形成する段階と共に、電気絶縁層１９をパターニングして、第１電極の所定部分(１１-１)を露出させる段階を行うことができる。詳しくは、電気絶縁層１９は第１電極１１が形成された基板１０上に形成される。続いて、第３電極用材料が基板上に形成され、次に、第３電極２０および絶縁層１９がパターン化して発光部に対応する第１電極の所定部分(１１-１)が露出する。すなわち、少なくとも２つの製造工程段階を減少でき、よって、ＯＥＬＤの製造歩留まりが増加できる。
【００７７】
３極性有機ＥＬ装置における画素の第３電極２０の形状は、図１０ａ〜図１０ｃの構造に限定されず、多様な形状が採用できる。
【００７８】
そして、実施例１-４ではパッシブマトリックス型ＯＥＬＤだけを説明したが、本発明はアクティブマトリックス型ＯＥＬＤにも適用できる。本発明による３極性有機ＥＬ装置を採用するアクティブマトリックス型ＯＥＬＤにおいて、電気絶縁層は基板上の第１電極と第３電極との間に形成され、第１電極は第３電極が形成された高さレベルと異なる高さレベルに位置する。そして、有機ＥＬ層は非発光部で第３電極と電気的に接続されており、第２電極は発光部で形成される。第３電極の形状および位置は、実施例１-４のものと同一である。
【００７９】
そして、前述したマトリックス型ＯＥＬＤは、低消費電力および均一かつ高い発光輝度を持つので、各種の電気光源として使用でき、ＬＣＤの代わりに使用できる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
従って、明るい表示部および低消費電力を持つ電気機構の製作時、本発明のマトリックス型ＯＥＬＤが採用できる。電気機構としては、表示装置、テレビ、デジタルカメラ、コンピュータ、ノートブックコンピュータ、モバイルコンピュータ、録画媒体を備えた携帯映像再生装置、スクリーン、電子掲示板、広告看板、ゴーグル型表示装置、自動車表示装置、ビデオカメラ、プリンタ表示装置、遠隔通信装置、電話機表示装置、モバイル電話、オーディオ装置、ゲーム機、無線携帯情報端末機、電子手帳、電子本、ＣＤ再生装置、発光アクセサリなどを含む。
【００８１】
本発明は望ましい実施例を参照して説明したが、当業者は、添付の請求項により限定されず、本発明の思想から逸脱しない範囲内で多様に変更できることが理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１ａ】本発明のマトリックス型ＯＥＬＤに使用された一実施例による３極性有機ＥＬ装置の概略横断面ダイヤグラムを示す。
【図１ｂ】本発明のマトリックス型ＯＥＬＤに使用された他の実施例による３極性有機ＥＬ装置の概略横断面ダイヤグラムを示す。
【図２ａ】ＯＥＬＤに採用された従来のＯＬＥＤの動作電圧対発光輝度を示すグラフである。
【図２ｂ】本発明のＯＥＬＤに採用された３極性有機ＥＬ装置の動作電圧対発光輝度を示すグラフである。
【図３ａ】本発明の一実施例によるマトリックス型ＯＥＬＤの製作段階を示す概略平面図である。
【図３ｂ】本発明の一実施例によるマトリックス型ＯＥＬＤの製作段階を示す概略平面図である。
【図３ｃ】本発明の一実施例によるマトリックス型ＯＥＬＤの製作段階を示す概略平面図である。
【図３ｄ】本発明の一実施例によるマトリックス型ＯＥＬＤの製作段階を示す概略平面図である。
【図３ｅ】本発明の一実施例によるマトリックス型ＯＥＬＤの製作段階を示す概略平面図である。
【図４】図３ｅのａ-ａ’に沿う概略横断面図を示す。
【図５ａ】ＯＥＬＤの概略横断面図として、これらは図４のＯＥＬＤから変形される。
【図５ｂ】ＯＥＬＤの概略横断面図として、これらは図４のＯＥＬＤから変形される。
【図６ａ】本発明の他の実施例によるマトリックス型ＯＥＬＤの製作段階を示す概略平面図である。
【図６ｂ】本発明の他の実施例によるマトリックス型ＯＥＬＤの製作段階を示す概略平面図である。
【図７】図６ｂのｂ-ｂ'に沿う概略横断面図を示す。
【図８ａ】ＯＥＬＤの概略横断面図として、これらは図７のＯＥＬＤから変形される。
【図８ｂ】ＯＥＬＤの概略横断面図として、これらは図７のＯＥＬＤから変形される。
【図９ａ】本発明の更に他の実施例によるマトリックス型ＯＥＬＤの製作段階を示す概略平面図である。
【図９ｂ】本発明の更に他の実施例によるマトリックス型ＯＥＬＤの製作段階を示す概略平面図である。
【図９ｃ】図９ｂのＯＥＬＤの斜視図を示す。
【図１０ａ】本発明の更に他の例によるマトリックス型ＯＥＬＤの製作段階を示す概略平面図である。
【図１０ｂ】本発明の更に他の例によるマトリックス型ＯＥＬＤの製作段階を示す概略平面図である。
【図１０ｃ】図１０ｂのＯＥＬＤの斜視図を示す。
【符号の説明】
【００８３】
１０          基板
１１          第１電極
１６          第２電極
１９          絶縁層
２０          第３電極
２２，２６    有機層
３０          隔壁
【図１ａ】
2005520302.tif 000003
【図１ｂ】
2005520302.tif 000004
【図２ａ】
2005520302.tif 000005
【図２ｂ】
2005520302.tif 000006
【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図３ｅ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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【図１０ｃ】
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【国際調査報告】
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