(57)【要約】発光効率を向上させた有機電界発光装置を開示する。基板上に第１電極が形成される。前記第１電極及び基板上に、第１電極を露出する開口部(130)を有する低誘電率の化学気相蒸着ＣＶＤ絶縁膜(128)が形成される。前記開口部上に有機電界発光層(132)及び第２電極(134)が順次に積層される。有機電界発光ＥＬ層が形成される領域を取り囲む障壁を低誘電率のＣＶＤ絶縁膜(128)から形成することで、画素電極(126)の表面処理は、酸素プラズマを利用して実施することができ、その結果、発光特性を向上させることができる。
2005530319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された第１電極と、
前記第１電極及び基板上に、前記第１電極を露出する開口部を有して形成された低誘電率のＣＶＤ絶縁膜と、
前記開口部上に形成された有機電界発光層と、
前記有機電界発光層上に形成された第２電極と、
を具備する有機電界発光表示装置。  
【請求項２】
前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜は、ＳｉＯＣからなる、請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項３】
前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜は、３．５以下の誘電率を有する、請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項４】
前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜は、１μｍ以上の厚さに形成される、請求項１に記載の有機電界発光装置。
【請求項５】
基板と、
前記基板上に形成され、アクティブパターン、ゲート絶縁膜、ゲート電極、及びソース／ドレイン電極を有する薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタ及び基板上に形成された保護膜と、
前記保護膜上に、前記薄膜トランジスタと接続されるように形成された画素電極と、
前記画素電極及び保護膜上に形成され、前記画素電極を露出する開口部を有する低誘電率のＣＶＤ絶縁膜と、
前記開口部上に形成された有機電界発光層と、
前記有機電界発光層及び低誘電率のＣＶＤ絶縁膜上に形成された金属電極と、
を具備する有機電界発光装置。
【請求項６】
前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜は、ＳｉＯＣからなる、請求項５に記載の有機電界発光装置。
【請求項７】
前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜は、３．５以下の誘電率を有する、請求項５に記載の有機電界発光装置。
【請求項８】
前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜の厚さは、１μｍ以上である、請求項５に記載の有機電界発光装置。
【請求項９】
前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜と、前記画素電極の縁部とは、互いに、１μｍ以上の幅でオーバーラップされる、請求項５に記載の有機電界発光装置。
【請求項１０】
基板と、
前記基板上に、ストライプ形態に形成された第１電極と、
前記第１電極及び基板上に形成され、前記第１電極上にテーパー傾きの開口部を有する低誘電率のＣＶＤ絶縁膜と、
前記開口部上に形成された有機電界発光層と、
前記有機電界発光層上に形成され、前記第１電極と交差するように配置された、ストライプ形態に形成された第２電極と、
を具備する有機電界発光装置。
【請求項１１】
前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜は、ＳｉＯＣからなる、請求項１０に記載の有機電界発光装置。
【請求項１２】
前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜は、３．５以下の誘電率を有する、請求項１０に記載の有機電界発光装置。
【請求項１３】
前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜の厚さは、１μｍ以上である、請求項１０に記載の有機電界発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光装置に関し、より詳細には、低誘電率のＣＶＤ絶縁膜を使用して発光効率を向上させることができる有機電界発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日のような情報化社会において、電子表示装置の役割は、情報伝達媒体としてますます重要となり、各種電子表示装置が、産業上の装置又は家庭の電気機器に幅広く使用されている。情報化社会の様々な要求のために、このような電気表示装置は、新しく適切な機能を持つように、継続的に改善されている。
一般に、電子表示装置は、多様な情報をユーザに表示して伝達し、ユーザは、情報を利用することができる。即ち、電子表示装置は、各種電子機器から出力される電気的情報信号をユーザの視覚で認識可能な光情報信号に変換する接続。
このような電子表示装置は、発光型表示装置と受光型表示装置とに分類され、発光型表示装置は、発光現象によって光情報信号を表示し、受光型表示装置は、反射、散乱、干渉現象などによって光情報信号を表示する。発光型表示装置は、陰極線管（ＣＲＴ）、プラズマ表示パネル（ＰＤＰ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）及び電子発光ディスプレイ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  ｄｉｓｐｌａｙ；ＥＬＤ）を含む。発光型表示装置は、能動型表示装置とも呼ばれる。また、受動型表示装置とも呼ばれる受光型表示装置は、液晶表示装置（ＬＣＤ）、電気化学表示装置（ＥＣＤ）及び電気泳動表示装置（ＥＰＩＤ）を含む。
【０００３】
陰極線管は、高品質及び低製造コストなどの面で、長い間、表示装置として、テレビ受信機又はコンピュータのモニターに使用されていたが、重い重量、大きい容積及び高い消費電力などのような多くの短所を有している。
近年、薄くて軽く、低駆動電圧及び低消費電力という優れた特徴を備えた平板表示装置のような、新しい電子表示装置に対する要求が急激に増大している。このような平板表示装置は、半導体技術の急速な進歩によって製造される。
このような平板表示の一つとして、電界発光装置が注目されている。電界発光装置は、一般に、使用される材料によって、無機電界発光装置と有機電界発光装置とに大きく分けられる。
【０００４】
無機電界発光装置は、発光部に高い電界を印加し、高い電界中で電子を加速して発光中心に衝突させて、これにより、発光中心を励起することで発光する表示装置である。
有機電界発光装置は、カソード電極とアノード電極とからそれぞれ電子と正孔を発光部内に注入させて、注入された電子と正孔とが再結して励起子を生成し、この励起子が励起上にから基底状態に遷移するとき光を放出する表示装置である。
前記のような動作原理によって、無機電界発光装置は、１００〜２００Ｖの高い駆動電圧を必要とする一方、有機電界発光装置は、５〜２０Ｖ程度の低い電圧で駆動する。有機電界発光装置の前記の長所によって、これに対する研究がさらに活発に進行されている。また、有機電界発光装置は、広い視野角、高速応答性、高コントラストなどの優秀な特徴を有している。
有機電界発光装置は、単色または多色表示、スチール(ｓｔｉｌｌ)画像表示、セグメント表示、パッシブまたはアクティブ形態のマトリックス表示のような表示用途に適合した、複数個の有機ＥＬ素子（即ち、画素）を含む。
【０００５】
アクティブマトリックス型有機電界発光装置は、薄膜トランジスタのようなスイッチング素子によって、複数個の画素に対応する有機ＥＬ素子を互いに独立的に駆動させる表示装置である。有機電界発光装置は、有機電界発光表示装置（ＯＥＬＤ）または有機発光装置（ＯＬＥＤ）とも呼ばれる。
アクティブマトリックス型有機電界発光装置においては、複数の薄膜トランジスタが透明絶縁基板上に形成され、各薄膜トランジスタは、アクティブパターン、ゲート電極、及びソース／ドレイン電極を有する。前記薄膜トランジスタを含む基板の全面には、薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極のうち、いずれか一つ、例えば、ドレイン電極を露出するバイアホールを有する保護膜が形成される。
【０００６】
前記保護膜上には、バイアホールを通じて薄膜トランジスタのドレイン電極と接続される画素電極が形成される。インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）またはインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）などのような透明導電膜からなる画素電極は、正孔を注入するアノード電極として提供される。
前記画素電極を含む保護膜上には、画素電極の一部分を露出させる開口部を有する絶縁膜が形成される。前記開口部上には有機ＥＬ層が形成され、有機ＥＬ層の上に、カソード電極用金属が形成される。
前記絶縁膜は、有機ＥＬ層が形成される領域を取り囲む障壁（ｗａｌｌ）またはバンク層（ｂａｎｋ  ｌａｙｅｒ）として使用される。シャドーマスクを移動させて赤色（Ｒ），緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）のＥＬ層を連続的に形成するとき、このような障壁は、ＥＬ層及び非画素領域層が前記シャドーマスクと接触することを防止する役割をする。また、障壁は、画素電極とカソード電極との間のカップリングキャパシタンスを減少させるために使用される。
【０００７】
従来の有機電界発光装置によると、障壁は、低誘電率を有する高分子系列有機絶縁物質、例えば、イミド（ｉｍｉｄｅ）またはアクリル（ａｃｒｙｌ）系列の有機絶縁物質を用いて形成される。しかし、有機絶縁膜上に金属電極を形成するとき、有機絶縁膜の接着性が不良であるので、金属電極が剥離される可能性がある。
発光効率を向上させるための画素電極の表面処理工程、例えば、酸素（Ｏ２）プラズマ処理は、使用することができない。その理由は、有機絶縁膜の高分子が、プラズマによって容易に損傷を受けるからである。即ち、酸素プラズマによって画素電極の表面処置を実施すると、障壁の表面が損傷され、コンタクト領域に微細な有機膜が蒸着されることで、コンタクト抵抗が増加し、素子の性能が低下される。従って、障壁を有機絶縁膜から形成する場合、画素電極の表面処理工程を使用することができないので、有機ＥＬ素子の発光特性が低下する。
有機ＥＬ素子の駆動の際、有機ＥＬ素子は、高分子の微細水分含有によって劣化し得るので、追加的な熱処理工程が、必要とされ得る。    
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の目的は、発光特性を向上させることができる有機電界発光装置を提供することにある。  
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達成するために、本発明は、基板と、前記基板上に形成された第１電極と、カップリングキャパシタンスの生成を抑制するために前記第１電極及び基板上に形成された低誘電率の化学気相蒸着（ＣＶＤ）絶縁膜であって、前記第１電極を露出する開口部を有する化学気相蒸着（ＣＶＤ）絶縁膜と、前記開口部上に形成された有機電界発光層と、前記有機電界発光層上に形成された第２電極と、を具備する有機電界発光装置を提供する。
望ましくは、前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜は、ＳｉＯＣからなり、３．５以下の誘電率を有する。前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜は、１μｍ以上の厚さに形成される。
【００１０】
また、本発明の有機電界発光表示装置においては、薄膜トランジスタは、基板の上に形成され、各薄膜トランジスタは、アクティブパターン、ゲート絶縁膜、ゲート電極、及びソース／ドレイン電極を有する。保護膜は、前記薄膜トランジスタ及び基板上に形成される。画素電極は、前記保護膜上に、前記薄膜トランジスタと接続されるように形成される。前記画素電極を露出する開口部を有する低誘電率のＣＶＤ絶縁膜は、前記画素電極及び保護膜上に形成される。有機電界発光層は、前記開口部上に形成される。金属電極は、
前記有機電界発光層及び低誘電率のＣＶＤ絶縁膜上に形成される。
さらに、本発明は、基板と、前記基板上にストライプ形態に形成された第１電極と、テーパー傾きを有するように形成された開口部を有し、前記第１電極及び基板上に形成された低誘電率のＣＶＤ絶縁膜と、前記開口部上に形成された有機電界発光層と、前記有機電界発光層上にストライプ形態に形成された第２電極であって、前記第１電極と互いに交差するように配置された第２電極と、を備える有機電界発光表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、有機ＥＬ層が形成される領域を取り囲む障壁は、低誘電率のＣＶＤ絶縁膜から形成される。前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜は、プラズマによる表面損傷が殆ど発生しないので、酸素プラズマによる画素電極の表面処理を実施して、発光効率及び輝度のような発光特性を向上させることができる。
なお、本発明の上述の目的及び他の利点は、添付の図面の参照とともに、以下の本発明の詳細な実施形態による説明により、より明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態をより詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態によるアクティブマトリックス型有機電界発光装置の断面図である。
図１に示すように、ガラス、石英、サファイアなどのような透明絶縁基板１００の全面に、シリコン酸化物からなる遮断膜１０２が形成される。前記遮断膜１０２は、省略することができるが、後続の非晶質シリコン結晶化プロセスの間に、前記基板１００内の各種不純物がシリコン膜に浸透することを防止するために使用することが望ましい。  
【００１３】
前記遮断膜１０２上には、薄膜トランジスタ１２０が形成される。薄膜トランジスタ１２０は、アクティブパターン１０４、ゲート電極１０８、及び、ソース／ドレイン電極１１６、１１８を具備する。具体的に、前記遮断膜１０２上に、多結晶シリコンアクティブパターン１０４が形成される。前記アクティブパターン１０４及び遮断膜１０２上に、シリコン窒化物またはシリコン酸化物からなるゲート絶縁膜１０６が形成される。ゲート電極１０８は、前記ゲート絶縁膜１０６上に形成され、ゲート電極１０８は、前記アクティブパターン１０４を横切って、ソース／ソレイン領域１０５Ｓ、１０５Ｄ、及びチャンネル領域１０５Ｃを規定する。即ち、アクティブパターン１０４とゲート電極１０８とが重なる部分は、トランジスタのチャンネル領域１０５Ｃとなる。アクティブパターン１０４、前記チャンネル領域１０５Ｃによって２つの部分に分割される。アクティブパターン１０４の一方は、ソース領域１０５Ｓとなり、他の一方は、ドレイン領域１０５Ｄとなる。このとき、前記ソース領域１０５Ｓとドレイン領域１０５Ｄとの位置は、変更してもよい。
【００１４】
前記ゲート電極１０８及びゲート絶縁膜１０６上には、シリコン酸化物（ＳｉＯ２）やシリコン窒化物（Ｓｉ３Ｎ４）のような無機絶縁物質からなる層間絶縁膜１１０が、形成される。
前記層間絶縁膜１１０上には、コンタクトホール１１２、１１４を通じて前記アクティブパターン１０４内のソース／ドレイン領域１０５Ｓ、１０５Ｄとそれぞれ接続されるソース／ドレイン電極１１６、１１８が、形成される。
前記ソース／ドレイン電極１１６、１１８及び層間絶縁膜１１０上には、シリコン窒化物のような無機絶縁物質やアクリル系感光性有機絶縁物質からなる保護膜１２２が、形成される。
【００１５】
前記保護膜１２２上には、バイアホール１２４を通じてソース／ドレイン電極１１６、１１８のうち一つである、例えば、ドレイン電極１１８と接続される画素電極１２６が、形成される。ＩＴＯまたはＩＺＯのような透明導電膜からなる画素電極１２６は、有機ＥＬ素子のアノード電極として提供される。
前記画素電極１２６を含む保護膜１２２上には、画素電極１２６の一部分を露出させる開口部１３０を有する低誘電率ＣＶＤ絶縁膜１２８が、形成される。前記開口部１３０上には、赤色、緑色及び青色の有機ＥＬ層（１３２Ｒ、１３２Ｇ）が形成される。前記有機ＥＬ層１３２Ｒ、１３２Ｇ上には、有機ＥＬ素子のカソード電極として提供される金属電極１３４が、形成される。
【００１６】
前記有機ＥＬ層は、一つ以上の有機薄膜から構成される。即ち、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、発光層（ＥＭＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）及び電子注入層（ＥＩＬ）が順次に積層されて、有機ＥＬ層を構成する。ここで、前記発光層（ＥＭＬ）は、赤色、緑色及び青色の発光層を含む。
アクティブマトリックス型有機電界発光装置は、スイッチング素子である薄膜トランジスタのゲート電極及びソース／ドレイン電極に印加される信号によってそれぞれの画素が駆動されるので、前記金属電極１３４は、共通電極から形成される。
前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜１２８は、有機ＥＬ層が形成される領域を取り囲む障壁として提供される。また、シャドーマスクを移動させて赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の有機ＥＬ層を連続的に形成するとき、前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜１２８は、有機ＥＬ層及び非画素領域層が前記シャドーマスクと接触することを防止する役割をする。
【００１７】
本発明によると、前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜１２８は、画素電極１２６と金属電極１３４との間のカップリングキャパシタンスの生成を抑制する（又は減少させる）ために、３．５以下の誘電率を有するＳｉＯＣ膜から形成される。前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜１２８は、画素電極１２６と金属電極１３４との間の垂直離隔距離を確保するために、１μｍ以上の厚さに形成する。また、前記有機ＥＬ層の整列マージンを確保するために、前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜１２８は、画素電極１２６の縁部と１μｍ以上重ねられるように形成することが望ましい。
一般に、ＣＶＤ膜は、他の膜との接着性及び段差塗布性が優秀なので、前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜１２８上で、金属電極１３４の剥離現象が発生しない。また、ＣＶＤ膜は、プラズマによる表面損傷が殆ど発生しないので、低誘電率のＣＶＤ絶縁膜１２８で障壁を形成すると、酸素プラズマによる画素電極１２６の表面処理を実施することができる。障壁の損傷なしに、発光効率及び輝度のような発光特性を向上させることができる。
【００１８】
また、ＣＶＤ膜は、有機膜に比べて吸収率が低く耐熱性が高いので、有機ＥＬ素子の駆動の際、素子の劣化が発生しない。
特に、プラズマ強化化学気相蒸着工程（ＰＥＣＶＤ方法）で低誘電率の無機絶縁膜を蒸着して、障壁を形成する場合、蒸着条件を調節して誘電率をさらに低くすることができるので、障壁の厚さを薄くして、垂直段差を減少させ、後続工程のマージンを増加させることができる。
図２ａ乃至図２ｆは、図１に示す有機電界発光装置の製造方法を説明するための断面図である。
図２ａに示すように、ガラス、石英、サファイアのような透明絶縁基板１００の全面に、シリコン酸化物をプラズマ強化化学気相蒸着工程方法（ＰＥＣＶＤ）によって約１０００Åの厚さに蒸着して、遮断膜１０２を形成する。前記遮断膜１０２は、後続の非晶質シリコン膜結晶化プロセスの間、前記基板１００内の各種不純物がシリコン膜に浸透することを防止する役割をする。
【００１９】
前記遮断膜１０２上に、非晶質シリコン膜を低圧化学気相蒸着（ＬＰＣＶＤ）またはＰＥＣＶＤ方法によって約５００Åの厚さに蒸着して、アクティブ層を形成する。レーザアニーリング（ｌａｓｅｒ  ａｎｎｅａｌｉｎｇ）を実施して、前記アクティブ層を多結晶シリコンに結晶化させる。続いて、フォトリソグラフィ工程で前記多結晶シリコンアクティブ層をパターニングして、単位画素内の薄膜トランジスタ領域にアクティブパターン１０４を形成する。
その後、前記アクティブパターン１０４及び遮断膜１０２上に、シリコン酸化物をＰＥＣＶＤ方法によって１０００Å〜２０００Åの厚さに蒸着して、ゲート絶縁膜１０６を形成する。前記ゲート絶縁膜１０６上にゲート膜（例えば、アルミニウム（Ａｌ）またはアルミニウム−ネオジウム（ＡｌＮｄ）のようなアルミニウム含有金属の単一層、又は、クロム（Ｃｒ）やモリブデン（Ｍｏ）合金上にアルミニウム合金が積層された多重層）を蒸着した後、フォトリソグラフィ工程で前記ゲート膜をパターニングする。それにより、第１方向に伸長されるゲートライン（図示せず）と、前記ゲートラインから分岐された薄膜トランジスタのゲート電極１０８とが形成される。
【００２０】
このとき、前述したゲート膜のパターニング工程の際、使用されるフォトマスクを用いて不純物イオン注入を実施することで、アクティブパターン１０４の両側表面に、薄膜トランジスタのソース／ドレイン領域１０５Ｓ、１０５Ｄを形成する。前記ソース／ドレインイオン注入の際、前記ゲート電極１０８は不純物を遮断して、その下部のアクティブパターン１０４にチャンネル領域１０５Ｃを定義する。
図２ｂに示すように、前記ソース／ドレーン領域のドーピングされたイオンを活性化させ、また、シリコン層の損傷をキュアリングするために、レーザアニーリングまたはファーネス（ｆｕｒｎａｃｅ）アニーリングを実施した後、結果物の全面に、シリコン窒化物を約８０００Åの厚さに蒸着して、層間絶縁膜１１０を形成する。
【００２１】
その後、フォトリソグラフィ工程で前記層間絶縁膜１１０をエッチングして、ソース／ドレーン領域１０５Ｓ、１０５Ｄをそれぞれ露出させるコンタクトホール１１２、１１４を形成する。前記コンタクトホール１１２、１１４及び層間絶縁膜１１０上に、データ膜（例えば、モリブデン−タングステン（ＭｏＷ）またはアルミニウム−ネオジウム）を約３０００Å〜６０００Åの厚さに蒸着した後、フォトリソグラフィ工程で前記データ膜をパターニングする。それにより、前記第１方向と直交する第２方向に伸長されるデータライン（図示せず）と、電源供給ライン（Ｖｄｄ）と、前記コンタクトホール１１２、１１４を通じてソース／ドレーン領域１０５Ｓ、１０５Ｄとそれぞれの接続されるソース／ドレーン電極１１６、１１８とが形成される。
前述した工程を通じて、アクティブパターン１０４、ゲート絶縁膜１０６、ゲート電極１０８及びソース／ドレーン電極１１６、１１８で構成された薄膜トランジスタ１２０が、形成される。
【００２２】
図２ｃに示すように、前記薄膜トランジスタ１２０を含む層間絶縁膜１１０上に、シリコン窒化物を約２０００Å〜３０００Åの厚さに蒸着して、保護膜１２２を形成する。続いて、フォトリソグラフィ工程で前記保護膜１２２をエッチングして、ソース／ドレーン電極１１６、１１８のうちいずれか一つ、例えば、ドレイン電極１１８を露出させるバイアホール１２４を形成する。
前記バイアホール１２４及び保護膜１２２上に、ＩＴＯまたはＩＺＯのような透明導電膜を蒸着し、これをフォトリソグラフィ工程でパターニングすることで、前記バイアホール１２４を通じて薄膜トランジスタ１２０のドレイン電極１１８と接続される画素電極１２６を形成する。前記画素電極１２６は、有機ＥＬ素子のアノード電極として提供される。
【００２３】
図２ｄに示すように、前記画素電極１２６及び保護膜１２２上に、３．５以下の誘電率を有するＣＶＤ絶縁膜１２８、例えば、ＳｉＯＣ膜を蒸着した後、フォトリソグラフィ工程で前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜１２８をパターニングすることで、画素電極１２６の一部分を露出する開口部１３０を形成する。
その後、有機ＥＬ素子の発光特性を向上させるために、酸素（Ｏ２）プラズマによる画素電極１２６の表面処理を実施する。
図２ｅに示すように、前記開口部１３０を有する低誘電率ＣＶＤ絶縁膜１２８上のシャドーマスク１３５を位置させた後、赤色有機ＥＬ層１３２Ｒを形成する。
図２ｆを参照すると、前記シャドーマスク１３５を移動させた後、緑色有機ＥＬ層１３２Ｇを形成する。続いて、図示していないが、前記シャドーマスク１３５を再度移動させて青色有機ＥＬ層を形成する。
このように赤色、緑色及び青色の有機ＥＬ層を連続的に形成した後、結果物の全面に、有機ＥＬ素子のカソード電極として提供される金属電極１３４を形成する。
【００２４】
図３は、本発明の第２実施形態によるパッシブマトリックス型有機電界発光装置の断面図である。
図３に示すように、ガラス、石英、サファイアのような透明絶縁基板２００上に、ＩＴＯのような透明導電膜からなる第１電極（即ち、アノード電極）２１０が形成される。前記第１電極２１０は、第１方向に伸長されるストライプ形状に形成される。
前記第１電極２１０及び基板２００上に、第１電極２１０を露出する開口部２４０を有する低誘電率のＣＶＤ絶縁膜２１８、例えば、ＳｉＯＣ膜が形成される。第１電極２１０とカソード電極に提供される第２電極との間にカップリングキャパシタンスの生成を抑制するために、望ましくは、前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜２１８は、３．５以下の低い誘電率を有し、１μｍ以上の厚さに形成される。
前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜２１８は、有機ＥＬ層が形成される領域を取り囲む障壁として提供され、第２電極を画素別に分離させる役割をする。また、シャドーマスクを移動させて赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の有機ＥＬ層を連続的に形成するとき、前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜２１８は、有機ＥＬ層及び非画素領域層が前記シャドーマスクと接触することを防止する役割をする。
【００２５】
望ましくは、前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜２１８は、逆テーパー傾きを有するようにパターニングされる。従って、前記第１電極２１０を露出する開口部２４０は、テーパー傾きに形成される。
前記第１電極２１０と低誘電率のＣＶＤ絶縁膜２１８との間には、第１電極２１０の縁部をカバーするための絶縁膜２１５が形成される。即ち、前記絶縁膜２１５は、第１電極２１０の段差部位に有機ＥＬ層が積層されることを防止する役割をする。
前記開口部２４０上には、赤色、緑色及び青色有機ＥＬ層２２０Ｒ、２２０Ｇ、２２０Ｂが、形成される。前記有機ＥＬ層２２０Ｒ、２２０Ｇ、２２０Ｂ上には、前記第１方向と直交する第２方向に伸長されるストライプ形状の第２電極２２５が形成される。従って、前記第１電極と第２電極２２５とが交差する領域が、単位画素領域となる。
前記有機ＥＬ層２２０Ｒ、２２０Ｇ、２２０Ｂは、一つ以上の有機薄膜、即ち、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、発光層（ＥＭＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）及び電子注入層（ＥＩＬ）で構成される。
【００２６】
パッシブマトリックス型有機電界発光装置は、それぞれの画素を駆動させるためのスイッチング素子がないので、第２電極２２５を画素別に分離させなければならないので、それぞれの画素に個別的な信号を印加することができる。従って、低誘電率のＣＶＤ絶縁膜２１８を逆テーパー傾きに形成する場合、前記第２電極２２５は、テーパー傾きを有する開口部２４０の側壁には蒸着されず、低誘電率のＣＶＤ絶縁膜２１８の上面及び開口部２４０の底面上のみに蒸着される。従って、第２電極２２５の蒸着と同時に、前記第２電極２２５は、各画素別に分離される。
従来のパッシブマトリックス型有機電界発光装置において、低誘電率の高分子有機絶縁膜は、第２電極隔離板及び障壁として使用される。
従って、有機絶縁膜の高分子が、プラズマによって容易く損傷を受けるので、発光効率を向上させるための第１電極２１０の酸素プラズマ処理を、実施することができなくなる。
【００２７】
これに反して、本発明のパッシブマトリックス型有機電界発光装置においては、低誘電率のＣＶＤ絶縁膜は第２電極隔離板及び障壁として使用されるので、酸素プラズマによる第１電極２１０の表面処理を実施して有機ＥＬ素子の発光効率を向上させることができる。
また、前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜２１８は、他の膜との接着性が優秀なので、第２電極２２５の剥離現象が発生しない。また、前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜２１８は、有機絶縁膜に比べて吸収率が低く、耐熱性が高いので、有機ＥＬ素子の駆動の際、素子は劣化しない。
【００２８】
図４は、本発明による有機電界発光装置の電流−電圧特性を示すグラフである。ここで、記号（●）は、透明絶縁基板の全面にＩＴＯからなる第１電極のみを形成する場合であり、記号（■）は、前記第１電極の表面を酸素プラズマで処理した場合を示す。記号（▲）は、前記第１電極上に低誘電率のＣＶＤ絶縁膜、例えばＳｉＯＣ膜を蒸着する場合であり、記号（×）は、前記ＳｉＯＣ膜の蒸着後前記第１電極の表面を酸素プラズマで処理した場合を示す。
図４に示すように、ＩＴＯからなる第１電極上にＳｉＯＣからなる低誘電率のＣＶＤ絶縁膜を蒸着すると（▲）、電流−電圧特性が第１電極のみを形成する場合（●）よりさらに低下される。しかし、ＳｉＯＣ膜の蒸着後酸素プラズマ処理を実施すると（×）、第１電極のみ形成されている基板に酸素プラズマ処理を実施した場合（■）と同一の水準に電流−電圧特性が向上されることがわかる。
【００２９】
図５は、本発明による有機電界発光装置の輝度−電圧特性を示すグラフである。ここで、記号（●）は、透明絶縁基板の全面にＩＴＯからなる第１電極のみを形成した場合であり、記号（■）は、前記第１電極の表面を酸素プラズマで処理した場合を示す。記号（▲）は、前記第１電極上に低誘電率のＣＶＤ絶縁膜、例えば、ＳｉＯＣ膜を蒸着する場合であり、記号（×）は、前記ＳｉＯＣ膜の蒸着後、前記第１電極の表面を酸素プラズマで処理した場合を示す。
図５に示すように、ＩＴＯからなる第１電極上にＳｉＯＣからなる低誘電率のＣＶＤ絶縁膜を蒸着すると（▲）、輝度−電圧特性が第１電極のみを形成する場合（●）よりさらに低下される。しかし、ＳｉＯＣ膜の蒸着後、酸素プラズマ処理を実施すると（×）、第１電極のみ形成されている基板の酸素プラズマ処理を実施した場合（■）と同一の水準で輝度−電圧特性が向上されることがわかる。
【００３０】
図６は、本発明による有機電界発光装置の輝度−電流特性を示すグラフである。ここで、記号（●）は、透明絶縁基板の全面にＩＴＯからなる第１電極のみを形成した場合であり、記号（■）は、前記第１電極の表面を酸素プラズマで処理した場合を示す。記号（▲）は、前記第１電極上に低誘電率のＣＶＤ絶縁膜、例えばＳｉＯＣ膜を蒸着した場合でり、記号（×）は、前記ＳｉＯＣ膜の蒸着後前記第１電極の表面を酸素プラズマで処理した場合を示す。
図６に示すように、ＩＴＯからなる第１電極上にＳｉＯＣ膜を蒸着し酸素プラズマ処理を実施した場合（×）、第１電極のみ形成されている基板に酸素プラズマ処理を実施した場合（■）より優秀な輝度−電流特性を示す。
前述した本発明によると、有機ＥＬ層が形成されている領域を取り囲む障壁を低誘電率のＣＶＤ絶縁膜から形成する。前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜は、プラズマによる表面損傷が殆ど発生しないので、酸素プラズマによる画素電極の表面処理を実施して、発光効率及び輝度のような発光特性を向上させることができる。
また、優秀な接着性及び段差塗布性を有する低誘電率のＣＶＤ絶縁膜を用いることで、金属電極（第２電極）の剥離現象が発生しない。また、前記低誘電率のＣＶＤ絶縁膜は、有機絶縁膜に比べて吸収率が低く、耐熱性が高いので、有機ＥＬ素子の駆動の際、素子は劣化しない。
以上、本発明の実施形態によって詳細に説明したが、本発明は、これに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態によるアクティブマトリックス型有機電界発光装置の断面図である。
【図２ａ】図１に示されたアクティブマトリックス型有機電界発光装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図２ｂ】図１に示されたアクティブマトリックス型有機電界発光装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図２ｃ】図１に示されたアクティブマトリックス型有機電界発光装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図２ｄ】図１に示されたアクティブマトリックス型有機電界発光装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図２ｅ】図１に示されたアクティブマトリックス型有機電界発光装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図２ｆ】図１に示されたアクティブマトリックス型有機電界発光装置の製造方法を説明するための断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態によるパッシブマトリックス型有機電界発光装置の断面図である。
【図４】本発明による有機電界発光装置の電流−電圧特性を示すグラフである。
【図５】本発明による有機電界発光装置の輝度−電圧特性を示すグラフである。
【図６】本発明による有機電界発光装置の輝度−電流特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３２】
１００、２００    基板
１０２      遮断膜
１０４      アクティブパターン
１０５Ｓ、１０５Ｄ      ソース／ドレイン領域
１０５Ｃ      チャンネル領域
１０６      ゲート絶縁膜
１０８      ゲート電極
１１０      層間絶縁膜
１１２、１１４      コンタクトホール
１１６、１１８      ソース／ドレイン電極
１２０      薄膜トランジスタ
１２２      保護膜
１２４      バイアホール
１２６、２１０      画素電極
１２８、２１８      ＣＶＤ絶縁膜
２１５      絶縁膜
１３０、２４０      開口部
１３２、２２０      有機ＥＬ層
１３４、２５５      金属電極
１３５      シャドーマスク
【図１】
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2005530319.tif 000005
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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