(57)【要約】 【課題】生産収率が向上された高解像度/高開口率構造のアクティブマトリックス型の有機電界発光素子を提供する。【解決手段】本発明は、ピクセル駆動部(薄膜トランジスタを含むアレイ素子層)と発光部(有機電界発光ダイオード素子)を相互に異なる基板上に構成し、発光部に電流を供給するために、ピクセル駆動部に両素子を連結する電気的連結パターンが形成された構造のデュアルパネルタイプの有機電界発光素子を提供する。これにより、アレイ素子と有機電界発光ダイオード素子とが相互に異なる基板上に形成される。【選択図】    図４Ｂ
2005197249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の領域と、前記第１の領域の外部に位置する凹部を有する第２の領域を含む、相互に離隔されるように位置する第１及び第２の基板と、
前記第１の基板の内部面に位置し、スイッチング素子を含むアレイ素子と、
前記第２の基板の内部面に形成された有機電界発光ダイオードと、
前記アレイ素子層と前記有機電界発光ダイオードを電気的に連結する、前記第１、第２の基板間に位置する連結電極と、
前記第１及び第２の基板間の前記第２の領域の凹部に形成された吸湿剤とを含む有機電界発光素子。
【請求項２】
前記第１及び第２の基板を合着するシールパターンをさらに含み、前記
第２の領域は、前記第１の領域と前記シールパターン間に位置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３】
前記吸湿剤の主軸は、前記第１及び第２の基板の主軸と交差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４】
前記吸湿剤の高さは、前記凹部で、前記第１及び第２の基板間の第１のギャップと同じ、もしくは低い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】
前記吸湿剤の高さは、前記凹部を除いた前記第２の領域で、前記第１及び第２の基板間の第２のギャップ以上であ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】
前記吸湿剤の第１の幅は、前記凹部の第２の幅と同じ、もしくは狭い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】
前記第２の領域は、前記有機電界発光素子の端部に沿って位置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８】
前記凹部は、前記有機電界発光素子の連続的な３つの側面部に位置す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】
前記アレイ素子は、第１の方向へと形成されたゲート配線と、前記ゲート配線と交差される第２の方向へと形成されたデータ配線と、前記ゲート配線及びデータ配線のうちの１つと交差するパワー配線とを含み、前記スイッチング素子はスイッチング薄膜トランジスタと駆動薄膜トランジスタとを含み、前記スイッチング薄膜トランジスタは前記ゲート配線及びデータ配線とに連結され、そして、前記駆動薄膜トランジスタは、前記スイッチング薄膜トランジスタと前記パワー配線と前記連結電極とに連結され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１０】
前記有機電界発光ダイオードは、第１の電極と、有機電界発光層と、第２の電極とを含み、前記第２の電極は、前記第１の領域に定義される画素領域に対応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１１】
前記吸湿剤は、前記凹部で、相互に離隔されるように位置する多数の吸湿剤パターン等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１２】
前記吸湿剤は、酸化物質で形成され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１３】
前記酸化物質は、酸化カルシウムＣａＯと酸化バリウムＢａＯのうちのいずれかであることを特徴とする請求項１２に記載の有機電界発光素子。
【請求項１４】
前記吸湿剤は、バー状で形成され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１５】
第１の基板の第１の領域に、スイッチング素子を含むアレイ素子を形成する段階と、
前記第１の領域に対応する第２の領域を有する第２の基板の前記第２の領域に有機電界発光ダイオードを形成する段階と、
前記第１及び第２の基板のうちの１つの基板上に、連結電極を形成する段階と、
前記第１及び第２の基板のうちの１つに位置し、前記第１及び第２の領域の周りに位置する第３の領域に凹部を形成する段階と、
前記凹部に吸湿剤を配置する段階と、
前記連結電極が前記アレイ素子と前記有機電界発光ダイオードとを電気的に連結するように、前記第１及び第２の基板を合着する段階を含む有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１６】
前記凹部を形成する段階は、エッチング液を利用して、前記第１及び第２の基板のうちの１つを吸湿エッチングする段階を含むことを特徴とする請求項１５に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１７】
前記エッチング液は、フッ酸ＨＦと窒酸ＨＮＯ３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の製造方法。
【請求項１８】
前記凹部は、前記有機電界発光素子の３つの端部に沿って連続的であることを特徴とする請求項１５に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１９】
前記第１及び第２の基板のどちらかの１つの領域であって、前記第３の領域の端部に位置する第４の領域に、シール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１５に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２０】
前記凹部に前記吸湿剤を配置する段階は、前記第１、第２の基板の主軸と交差するように、前記吸湿剤の主軸を配列する段階を含むことを特徴とする請求項１５に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２１】
前記凹部に前記吸湿剤を配置する段階は、前記凹部に、相互に離隔されるように位置する多数の吸湿剤パターン等を形成する段階を含むことを特徴とする請求項１５に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２２】
前記吸湿剤の高さは、前記凹部で、前記第１、第２の基板間の第１のギャップと同じ、もしくは低く、前記吸湿剤の高さは、前記凹部を除いた前記第３の領域で、前記第１、第２の基板間の第２のギャップより高いことを特徴とする請求項１５に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【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、ピクセル駆動部(薄膜トランジスタを含むアレイ素子層)と発光部(発光層を含む有機電界発光ダイオード素子)が相互に異なる基板に形成されて、両素子は、別途の電気的連結パターンを通じて連結される方式のデュアルパネルタイプの有機電界発光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
新しい平板ディスプレーのうちの１つである有機電界発光素子は、それ自体発光型であるために、液晶表示装置に比べて、視野角、対照比等が優れて、バックライトが不必要なので、軽量薄型が可能となり、消費電力の側面でも有利である。また、直流低電圧の駆動が可能となり、応答速度が速く、全部固体であるために、外部からのショックに強く、使用温度範囲も広く、さらに、製造費用も安い、長所がある。
【０００３】
特に、前記有機電界発光素子は、液晶表示装置やＰＤＰ(Plasma Display Panel)とは異なり、大変単純であるために、蒸着及び封止(encapsulation)装置が全てである。
【０００４】
以下、図１は、従来の有機電界発光素子パネルの断面図である。
図示したように、第１の基板１０、第２の基板６０が、相互に向かい合うように配置されており、第１の基板１０上には、画面を具現する最小単位である画素領域Ｐ別に、薄膜トランジスタＴを含むアレイ素子層ＡＬが形成されていて、前記アレイ素子層ＡＬの上部には、第１の電極４８、有機発光層５４、第２の電極５６が順に積層された構造の有機電界発光ダイオード素子ＤＥＬが形成されている。有機発光層５４から発光された光は、第１の電極４８、第２の電極５６のうち、透光性のある電極の方へと発光されて、上部発光または下部発光方式とに分類することができ、例えば、第１の電極４８が透光性物質から選択され、有機発光層５４で発光された光が第１の電極４８の方へと発光される下部発光方式の構造を提示した。
【０００５】
前記第２の基板６０は、一種のカプセル封止用の基板として、その内部には、凹部６２が形成されており、凹部６２内には、外部からの水分の吸収を遮断して、有機電界発光ダイオード素子ＤＥＬを保護するための吸湿剤６４が形成されている。
【０００６】
前記第１の基板１０、第２の基板６０の端部は、シールパターン７０により封止されている。
【０００７】
以下、図２Ａ、図２Ｂは、従来のアクティブマトリックス型の有機電界発光素子の一画素領域の図である。図２Ａは、平面図であって、図２Ｂは、前記図２ＡのＩＩ-ＩＩ線に沿って、切断された断面を示した断面図であって、重要構成要素を中心に簡略して説明する。
【０００８】
図示したように、第１の基板１０上に、バッファ層１２が形成されており、バッファ層１２の上部には、半導体層１４とキャパシター電極１６が、相互に離隔するように形成されていて、前記半導体層１４の中央部には、ゲート絶縁膜１８、ゲート電極２０が順に形成されている。前記半導体層１４は、ゲート電極２０と対応する活性領域ＩＩｃと、活性領域ＩＩｃの両側領域は、ソース領域ＩＩｅ及びドレイン領域ＩＩｄとに各々定義される。
【０００９】
前記ゲート電極２０及びキャパシター電極１６を覆う領域には、第１の保護層２４が形成されており、第１の保護層２４の上部のキャパシター電極１６と対応した位置には、パワー電極２６が形成されて、前記第１の方向と交差される第２の方向へと形成された電力供給配線２８から分岐されている。
【００１０】
前記パワー電極２６を覆う基板全面には、第２の保護層３０が形成されており、前記第１の保護層２４、第２の保護層３０は、半導体層１４のドレイン領域ＩＩｄとソース領域ＩＩｅを露出させる第１のコンタクトホール３２、第２のコンタクトホール３４があって、第２の保護層３０は、パワー電極２６を一部露出させる第３のコンタクトホール３６がある。
【００１１】
前記第２の保護層３０の上部には、第１のコンタクトホール３２を通じて半導体層１４のドレイン領域ＩＩｄに連結されるドレイン電極４０と、一側では、第２のコンタクトホール３４を通じて半導体層１４のソース領域ＩＩｅに連結されて、また他の一側では、第３のコンタクトホール３６を通じてパワー電極２６に連結されるソース電極３８が形成されている。
【００１２】
前記ドレイン電極４０及びソース電極３８を覆う領域には、ドレイン電極４０を一部露出させるドレインコンタクトホール４６がある第３の保護層４４が形成されている。
【００１３】
前記第３の保護層４４の上部には、発光部ＥＡが定義されており、発光部ＥＡには、ドレインコンタクトホール４６を通じてドレイン電極４０に連結される第１の電極４８が形成されていて、第１の電極４８の上部には、第１の電極４８の主領域を露出させて、それ以外の領域を覆う位置に、層間絶縁膜５０が形成されており、前記層間絶縁膜５０の上部の発光部ＥＡには、有機発光層５４が形成されていて、有機発光層５４の上部全面には、第２の電極５６が形成されている。
【００１４】
前記半導体層１４、ゲート電極２０、ソース電極３８及びドレイン電極４０は、薄膜トランジスタを構成する。前記薄膜トランジスタＴは、前記ゲート配線２２及びデータ配線４２が交差される地点に位置するスイッチング薄膜トランジスタＴｓと、前記スイッチング薄膜トランジスタＴｓと電力供給配線２８が交差される地点に位置する駆動薄膜トランジスタＴｄとで構成される。
【００１５】
前記図２Ｂに提示した薄膜トランジスタＴは、駆動薄膜トランジスタＴｄに当たる。
すなわち、前述したゲート電極２０は、スイッチング薄膜トランジスタＴｓに連結されて、前述したドレイン電極４０は、アイランドパターン構造であって、前記ゲート配線２２及びデータ配線４２から分岐されるゲート電極２０及びソース電極３８は、スイッチング薄膜トランジスタＴｓを構成する。
【００１６】
前記パワー電極２６を含み、電力供給配線２８とキャパシター電極１６が重なる領域は、ストレージキャパシターＣstを構成する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
前記図１、図２Ａ、図２Ｂを通じて考察したように、既存の下部発光方式の有機電界発光素子は、アレイ素子及び有機電界発光ダイオードが形成された基板と、別途のカプセル封止用の基板の合着を通じて製作される。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、有機電界発光素子の収率を決定するので、既存の有機電界発光素子構造では、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た問題があった。例えば、アレイ素子が好ましく形成されたとしても、1，０００Å位の薄膜を使用する有機発光層の形成時、異物やその他の要素により不良が発生すると、有機電界発光素子は、不良等級と判定される。
【００１８】
これにより、良品のアレイ素子を製造するのに必要とした諸般経費及び材料費の損失をもたらせ、生産収率が低下される問題があった。
【００１９】
さらに、下部発光方式は、封止(encapsulation)による安定性及び工程が、自由度が高い反面、開口率の制限があり、高解像度製品に、適用し辛い問題があって、上部発光方式は、薄膜トランジスタの設計に好ましく、開口率が向上できるために、製品の寿命の側面では有利であるが、既存の上部発光方式構造では、有機発光層の上部に、通常的に、陰核が位置することによって、材料の選択の幅が狭いので、透過度が制限され、光効率が低下される点と、光透過度の低下を最小化するため、薄膜型の保護膜を構成する場合、外気を充分に遮断できない問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
前述した問題を解決するために、本発明では、生産収率が向上された高解像度、高開口率構造のアクティブマトリックス型有機電界発光素子を提供する。
【００２１】
このために、本発明では、ピクセル駆動部(薄膜トランジスタを含むアレイ素子層)と発光部(発光層を含む有機電界発光ダイオード素子)が、相互に異なる基板に形成されて、両素子は、別途の電気的連結パターンを通じて連結される方式のデュアルパネルタイプの有機電界発光素子を提供する。
【００２２】
本発明のまた他の目的は、別途の吸湿剤の実装空間を省略しても、素子内部の水分を効果的に除去することができる構造の吸湿剤を含むデュアルパネルタイプの有機電界発光素子及びその製造方法の提供によって、信頼性の確保、寿命及び耐久性の向上、製品の安定性を確保する。
【００２３】
このために、本発明では、画面具現領域とシールパターン形成部間の区間にバー(bar)状の吸湿剤を備えて、特に、バー状の吸湿剤の安定的な固定のために、どちらかの基板面の吸湿剤と接触された面にエッチング部を形成する。
【００２４】
前述した目的を達成するための本発明による有機電界発光素子は、第１の領域と、前記第１の領域の外部に位置する凹部を有する第２の領域を含む、相互に離隔されるように位置する第１、第２の基板と、前記第１の基板の内部面に位置して、スイッチング素子を含むアレイ素子と、前記第２の基板の内部面に形成された有機電界発光ダイオードと、前記第１、第２の基板間に位置して、前記アレイ素子層と前記有機電界発光ダイオードを電気的に連結する連結電極と、前記第１、第２の基板間の前記第２の領域の凹部に形成された吸湿剤とを含むことを特徴とする。
【００２５】
前記第１、第２の基板を合着するシールパターンをさらに含み、前記第２の領域は、前記第１の領域と前記シールパターン間に位置する。
【００２６】
前記吸湿剤の主軸は、前記第１、第２の基板の主軸と交差する。また、前記吸湿剤は、前記凹部で、前記第１、第２の基板間の第１のギャップと同じ、もしくは低い高さを有する。ここで、前記吸湿剤の高さは、前記凹部を除いた前記第２の領域で、前記第１、第２の基板間の第２のギャップ以上である。
【００２７】
前記吸湿剤の第１の幅は、前記凹部の第２の幅と同じ、もしくは狭い。
前記第２の領域は、前記有機電界発光素子の端部に沿って位置する。
前記凹部は、前記有機電界発光素子の連続的な３つの側面部に位置する。
【００２８】
前記アレイ素子は、第１の方向へと形成されたゲート配線と、前記ゲート配線と交差される第２の方向へと形成されたデータ配線と、前記ゲート配線及びデータ配線のうちの１つと交差するパワー配線を含み、前記スイッチング素子は、スイッチング薄膜トランジスタと駆動薄膜トランジスタを含み、前記スイッチング薄膜トランジスタは、前記ゲート配線及びデータ配線とに連結されて、前記駆動薄膜トランジスタは、前記スイッチング薄膜トランジスタと、前記パワー配線と、前記連結電極とに連結される。
【００２９】
前記有機電界発光ダイオードは、第１の電極と、有機電界発光層と、第２の電極とを含み、前記第２の電極は、前記第１の領域に定義される画素領域に対応する。
【００３０】
前記吸湿剤は、前記凹部で、相互に離隔されるように位置する多数の吸湿剤パターン等を含む。また、前記吸湿剤は、酸化物質で形成される。
【００３１】
前記酸化物質は、酸化カルシウムＣａＯと酸化バリウムＢａＯのうち、どちらかの１つである。
【００３２】
前記吸湿剤は、バー状で形成される。
【００３３】
また、本発明による有機電界発光素子の製造方法は、第１の基板の第１の領域に、スイッチング素子を含むアレイ素子を形成する段階と、前記第１の領域に対応する第２の領域を有する第２の基板の前記第２の領域に有機電界発光ダイオードを形成する段階と、前記第１、第２の基板のうち、１つの基板上に、連結電極を形成する段階と、前記第１、第２の基板のうちの１つに位置して、前記第１、第２の領域の周りに位置する第３の領域に凹部を形成する段階と、前記凹部に、吸湿剤を配置する段階と、前記連結電極が、前記アレイ素子と前記有機電界発光ダイオードとを電気的に連結するように、前記第１、第２の基板を合着する段階を含むことを特徴とする。
【００３４】
前記凹部を形成する段階は、エッチング液を利用して、前記第１、第２の基板のうちの１つを吸湿エッチングする段階を含む。
【００３５】
前記エッチング液は、フッ酸ＨＦと窒酸ＨＮＯ３のうちの１つを含む。
前記凹部は、前記有機電界発光素子の３つの端部に沿って連続的である。
【００３６】
前記第１、第２の基板のどちらかの１つの領域であって、前記第３の領域の端部に位置する第４の領域に、シールパターンを形成する段階をさらに含む。
【００３７】
前記凹部に、前記吸湿剤を配置する段階は、前記第１、第２の基板の主軸と交差するように、前記吸湿剤の主軸を配列する段階を含む。
【００３８】
前記凹部に、前記吸湿剤を配置する段階は、前記凹部に、相互に離隔されるように位置する多数の吸湿剤パターン等を形成する段階を含む。
【００３９】
前記吸湿剤は、前記凹部で、前記第１、第２の基板間の第１のギャップと同じ、もしくは低い高さを有して、前記吸湿剤の高さは、前記凹部を除いた前記第３の領域で、前記第１、第２の基板間の第２のギャップより大きい。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子及びその製造方法によると、アレイ素子と有機電界発光ダイオードを、相互に異なる基板上に形成するので、生産収率及び生産管理の効率を向上させて、製品の寿命を延ばせて、また、上部発光方式であるので、薄膜トランジスタの設計に好ましく、高解像度/高開口率の具現が可能となり、さらに、電気的連結部を除いたアレイ基板全面に、吸湿膜を形成することによって、別途の吸湿剤の実装空間を構成しなくても、製品の吸湿能力を向上させて、特に、別途の吸湿剤の実装空間を省略して、素子の水分が除去できるバー状の吸湿剤がある構造及びその製造方法を提供することによって、素子の信頼性の確保、寿命及び耐久性の向上、製品の安定性が確保できる長所がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明による望ましい実施例を、図を参照して詳しく説明する。
【００４２】
本発明による１つの実施例は、フルカラー具現素子を含むデュアルパネルタイプの有機電界発光素子に関する実施例である。
【００４３】
有機電界発光素子で、フルカラー具現のためには、別途のカラーフィルター層で構成された単一構造または、カラーフィルター層及び色変換層のＣＣＭとで構成された二重構造と、単色の発光物質で構成された有機発光層を含んだり、または、有機発光層を赤色、緑色、青色の発光層で構成して独立的な発光方式で駆動される。
【００４４】
この中で、本発明によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子は、別途のフルカラー具現素子と単色の発光物質で構成された有機発光層と、前記フルカラー具現素子の平坦化特性のための平坦化層を重要構成要素として含む。
【実施例１】
【００４５】
図３は、本発明の実施例１によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子の断面図である。
図示したように、第１の基板１１０、第２の基板１３０が相互に向かい合うように配置されており、第１の基板１１０の上部には、薄膜トランジスタＴを含むアレイ素子層ＡＬが形成されていて、アレイ素子層ＡＬの上部には、一定の厚さで前記薄膜トランジスタＴに連結される電気的連結パターン１２０が形成されている。例えば、前記電気的連結パターン１２０は、一定の厚さで形成するための、有機絶縁パターンを含み、多重層構造で形成される。
【００４６】
一例として、薄膜トランジスタＴは、非晶質シリコンを半導体物質として利用して、トップゲート型(top gate type)より工程効率面で優れたボトムゲート型(bottom gate type)構造で提示した。ところが、本発明による薄膜トランジスタＴは、ボトムゲート型に限るのではなく、トップゲート型の適用にも構わない。
【００４７】
また、図面には詳しく提示してないが、前記アレイ素子層ＡＬは、外部回路から信号電圧を受ける多数のゲート配線、データ配線、パワー配線とを含む。
【００４８】
前記電気的連結パターンに連結される薄膜トランジスタＴは、発光輝度の調節のための駆動薄膜トランジスタＴに当たる。
【００４９】
前記第２の基板１３０の下部には、フルカラー具現の素子であるカラーフィルター層１３６が形成されており、カラーフィルター層１３６の下部には、平坦化を目的に、平坦化層１４０が形成されている。前記カラーフィルター層１３６は、画素領域Ｐ別に、順に位置する赤色、緑色、青色のカラーフィルター１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃで構成されて、前記赤色、緑色、青色のカラーフィルター１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃ間の区間として、画素領域Ｐの周辺領域である非画素領域ＮＰには、ブラックマトリックス１３４がさらに含まれて、前記平坦化層１４０は、平坦化特性の優れた絶縁物質から選択され、例えば、有機物質から選択される。
【００５０】
前記平坦化層１４０の下部には、カラーフィルター層１３６脱気体を防ぐためのバリヤー層(barrier layer)１４２が形成されており、バリヤー層１４２の下部には、第１の電極１４４が形成されていて、第１の電極１４４の下部の非画素領域ＮＰには、層間絶縁膜１４６と、逆テーパー構造で、一定の厚さの隔壁１４８が順に形成される。隔壁１４８の下部には、隔壁１４８によって自動的にパターニングされ、画素領域Ｐ別に分離された構造で、有機発光層１５０、第２の電極１５２が順に形成される。
【００５１】
前記第１の電極１４４、有機発光層１５０、第２の電極１５２は、有機電界発光ダイオード素子ＤＥＬを構成する。
【００５２】
また、前記第２の電極１５２は、電気的連結パターン１２０に連結されていて、前記薄膜トランジスタＴから供給される電流は、電気的連結パターン１２０を通じて第２の電極１５２へと印加される。
【００５３】
前記第１の電極１４４は、透光性のある物質から選択され、有機発光層１５０から発光された光は、第１の電極１４４の方へと発光される上部発光方式で画面を具現することを特徴とする。例えば、前記第１の電極１４４が陽極(anode electrode)、第２の電極１５２が陰極(cathode electrode)に当たる場合、第１の電極１４４は、透明導電性物質から選択されて、代表的に、インジウム−スズ−オキサイドＩＴＯがある。
【００５４】
前記第１の基板１１０、第２の基板１３０の端部は、シールパターン１６０により封止されている。
【００５５】
図面には提示してないが、本発明では、フルカラー具現の素子は、カラーフィルター層と、カラーフィルター層と平坦化層間に、色変換層のＣＣＭ(Color Changing Mediums)で構成される。
【００５６】
本実施例のように別途のフルカラー具現の素子が備えられた場合、有機発光層は、単色の発光層で構成されて、特に、フルカラー具現の素子のうちからカラーフィルター層の単一構造が適用される場合、有機発光層は、白色の発光層で構成され、カラーフィルター層及びＣＣＭの二重構造が適用される場合、有機発光層は、青色(スカイブルー、sky blue)または、グリニッシュブルー(greenish blue)の発光層で構成される。
【００５７】
このようなデュアルパネルタイプの有機電界発光素子において、ピクセル駆動部と発光部を、相互に独立的に異なる基板に形成するために、製品の信頼性及び生産性を向上させて、製品の寿命を効果的に延ばせて、薄膜トランジスタの設計に好ましく、高開口率/高解像度の具現ができる長所がある。
【００５８】
ところが、従来の有機電解発光素子に比べて、デュアルパネルタイプの有機電界発光素子パネルの短所は、パネルの内部の水分を吸収する吸湿剤の実装空間を別途に備えることができないことである。
【００５９】
より詳しく説明すると、従来の有機電解発光素子では、上部基板に別途の素子が形成されないので、上部基板の内部面に吸湿剤を引入する構造で、吸収機能を備えたが、デュアルパネルの場合、上部基板及び下部基板に各々素子等が形成されるので、別途の吸湿剤を備える余裕空間を備えられない短所がある。
【００６０】
以下、本発明のもう１つの実施例は、別途の吸湿剤の実装空間を備えなくても、素子の内部の水分が除去できる吸湿剤を含む構造の実施例である。
【００６１】
従来の有機電解発光素子の場合、上部基板に別途の素子が構成されないので、吸湿剤を安置する空間が充分であった。従って、従来の場合、上部基板に、大体２０ｍｍ以上の幅のエッチング空間(凹部)を確保して加工することができた。
【００６２】
ところが、デュアルパネルタイプ構造の場合、各々の基板にピクセル駆動素子及び発光素子が形成されるので、制約を受けて、また、パネルの非アクティブ領域を最小化するため、凹部を最小限の幅に形成する必要がある。例えば、最大の幅は、５ｍｍで、幅が狭ければ狭いほど、パネルは、発光以外の領域が最小化されるために、加工の精密度を必要とする。
【００６３】
この場合、従来の吸湿剤は、吸湿部と基板との接合のための接合部があって、吸湿剤、それ自体の加工精密度が得辛くて、また、吸湿剤を安置する充分な区間がなくなる。
【００６４】
さらに、基板をエッチングするためには、大体 エッチング液(etchant)を利用する吸湿エッチング(wet etching)を利用するので、等方性エッチングが行われ、充分に深い凹部を具現する工程がし辛い。このような特性のために、従来の吸湿剤の代わりに、細い糸状(ロッド(rod)状)または、ロッド状に加工して、これを凹部に安置して、上部基板と下部基板を合着させると、凹部からのセルギャップの差によって、吸湿剤を支持または、固定する形態になる。
【００６５】
但し、吸湿剤の直径または大きさは、合着後の凹部でのセルギャップより小さくて、それ以外のセルギャップ領域でよりは、大きい値を有する。
【実施例２】
【００６６】
図４Ａ、図４Ｂは、本発明の実施例２によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子の図である。図４Ａは平面図であって、図４Ｂは、前記図４ＡのＩＶ−ＩＶ線に沿って、切断された断面を示した断面図である。
【００６７】
図示したように、第１の基板２１０、第２の基板２３０が相互に向かい合うように配置されており、第１の基板２１０の上部には、薄膜トランジスタＴを含むアレイ素子層ＡＬが形成されていて、前記薄膜トランジスタＴに連結されてアレイ素子層ＡＬの上部には、一定の厚さの電気的連結パターン２２０が形成されている。
【００６８】
前記第２の基板２３０の下部には、フルカラー具現の素子であるカラーフィルター層２３６が形成されており、カラーフィルター層２３６の下部には、第１の電極２４４、有機発光層２５０、第２の電極２５２とで構成された有機電界発光ダイオード素子ＤＥＬが形成されている。
【００６９】
ところが、本発明は、フルカラー具現の素子としてカラーフィルター層及びＣＣＭ二重構造または、有機発光層２５０を、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂの発光層２５０を、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂの発光層で構成された独立発光方式で構成して、別途のフルカラー具現の素子を省略した構造も含む。
【００７０】
前記第１の基板２１０、第２の基板２３０の枠部には、シールパターン２６０が形成されている。
【００７１】
前記シールパターン２６０内部領域は、前記電気的連結パターン２２０との連結関係によって有機発光層２５０を発光させる領域、すなわち、画面を具現する領域である第１の領域Ｒ１と、前記第１の領域Ｒ１とシールパターン２６０の形成部間に位置するアクティブ周辺領域である第２の領域Ｒ２とに定義することができる。
【００７２】
本実施例では、前記第２の領域Ｒ２に吸湿剤の実装領域(ＤＰ:desiccant packaging area)が位置して、例えば、吸湿剤の実装領域ＤＰは、第２の基板２３０の外部回路連結領域(ＣＡ: external circuit connecting area)を除いた領域範囲に位置することが望ましい。
【００７３】
前記吸湿剤の実装領域ＤＰ内には、バー(bar)状の吸湿剤２７０が備えられて、バー(bar)状の吸湿剤２７０と接触される第２の基板２３０の内部面は、前記バー(bar)状の吸湿剤２７０の位置固定のために、凹部(ＣＰ：concave part)が形成されている。
【００７４】
ところが、本発明によるバー(bar)状の吸湿剤２７０の平面構造は、第２の基板２３０の第１の電極２４４と、第１の基板２１０のパッド部間の連結部を考えて、多様に変更できて、バー(bar)状の吸湿剤２７０の基本的な断面構造は、図４Ｂに示した円形構造を基本構造とする。
【００７５】
前記第１の基板２１０、第２の基板２３０間のギャップ(Ｇ：gap)、具体的には、吸湿剤の実装領域ＤＰ以外の前記第２の領域Ｒ２での基板間のセルギャップをＧ２とした場合、前記凹部ＣＰでのセルギャップであるＧ１は、Ｇ２より大きい値であって、前記凹部ＣＰ内に位置するバー(bar)状の吸湿剤２７０の第１の高さＨ１は、吸湿剤２７０の安定的な固定とセルギャップの安定性を考えて、Ｇ２よりは大きくて、Ｇ１と対応したり、もしくは、小さい値から選択されることを特徴とする。
【００７６】
以下、さらなる本発明の他の実施例は、バー(bar)状の吸湿剤の断面構造及びその数を変形した実施例である。
【実施例３】
【００７７】
図５は、図６Ａないし図６Ｃは、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の図である。図５は平面図であって、図６Ａないし図６Ｃは、前記図５のＶＩ−ＶＩ線に沿って、切断された断面を示した各々の断面図である。図６Ａは、円形の断面構造、図６Ｂは、四角形の断面構造、図６Ｃは、台形の断面構造である。
【００７８】
説明の便宜上、図５でのバー状の吸湿剤を含むアクティブ周辺領域とシールパターンの形成部の一部領域を中心に示している。
【００７９】
図示したように、第１の基板３１０、第２の基板３３０が相互に一定間隔離隔された状態で向かい合っており、前記第１の基板３１０、第２の基板３３０の端部には、シールパターン３６０が形成されている構造で、前記シールパターン３６０の内部の前記第２の領域Ｒ２には、吸湿剤の実装領域ＤＰを含んでいる。
【００８０】
前記吸湿剤の実装領域ＤＰには、前記第２の基板３３０には、凹部ＣＰが形成されており、凹部ＣＰ内には、バー状の吸湿剤(ＢＤ、bar type descicant)が多数配置されている。
【００８１】
前記バー状の吸湿剤ＢＤの高さＨ１、Ｈ２、Ｈ３は、前記凹部ＣＰでのセルギャップＧ１と対応したり、もしくは、小さい値であって、吸湿剤の実装領域ＤＰ以外の前記第２の領域Ｒ２でのセルギャップＧ２よりは大きい値を有する。
【００８２】
図６Ａは、前述した多数のバー状の吸湿剤３７０ａの断面が、円形構造、図６Ｂは、四角形構造のバー状の吸湿剤３７０ｂ、図６Ｃは、上廣下狭の台形構造のバー状の吸湿剤３７０ｃを示しており、このように、本実施例による多数のバー状の吸湿剤ＢＤは、多様な断面構造を有することができる。
【００８３】
また、前記図６Ａないし図６Ｃによる多様な断面構造を有する吸湿剤は、後述するような条件を満足する。
１）バー状の吸湿剤が占める幅は、前記凹部の幅より小さいもしくは同じである。
２）バー状の吸湿剤の高さは、前記凹部でのセルギャップより小さいもしくは同じであって、それ以外の第１の基板、第２の基板のセルギャップよりは大きい値である。
【００８４】
以下、さらなる本発明の他の実施例では、前記バー状の吸湿剤を含むデュアルパネルタイプの有機電界発光素子の製造工程に関する実施例である
【実施例４】
【００８５】
図７Ａないし図７Ｆは、本発明の実施例４によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子の製造工程を段階別に示した工程図であって、バー状の吸湿剤の製造工程を中心に説明するために、ピクセル駆動部素子と発光部素子に関する図示は、模式的に簡略に示している。
【００８６】
図７Ａは、第１の基板４１０上に、アレイ素子層ＡＬと、前記アレイ素子層ＡＬの上部に、電気的連結パターン４２０を形成する段階である。
【００８７】
この段階は、薄膜トランジスタＴを含むアレイ素子層と、前記薄膜トランジスタに連結されてアレイ素子層の上部で、一定の厚さの電気的連結パターンを形成する段階に当たり、前述したピクセル駆動部は、アクティブ領域内で、電気的連結パターンを通じて発光部へ電流が供給できる領域内の素子を意味する。
【００８８】
図７Ｂは、第２の基板４３０の端部に凹部ＣＰを形成する段階と、前記凹部ＣＰ内の前記第１の領域Ｒ１に、有機電界発光素子層ＥＥを形成する段階である。
【００８９】
図面には提示してないが、前記凹部ＣＰは、シールパターンの形成部より内部に位置することを特徴とする。また、前記有機電界発光素子層ＥＥのどちらかの一側は、第１の基板４１０のパッド部に連結されるように延長形成されて、前記凹部ＣＰは、前記パッド部に連結される部分では、望ましいくは、構成されない。
【００９０】
この段階では、第２の基板４３０面をエッチングして凹部ＣＰを形成することであって、エッチング液を利用した吸湿エッチング法を利用して、エッチング液でフッ酸ＨＦまたは窒酸ＨＮＯ３のうちのどちらかの１つを利用する。
【００９１】
さらに、前記凹部ＣＰのエッチングの深さ(ＥＰ、etching depth)は、バー状の吸湿剤(図示せず)が固定されるくらいに、他の領域とのセルギャップの差を縮める範囲から選択されることが望ましい。
【００９２】
例えば、前記凹部ＣＰのエッチングの深さＥＰは、２００μｍ〜３００μｍ、望ましくは、５０μｍ以下にする。
【００９３】
図７Ｃは、前記第２の基板４３０の凹部ＣＰ内に、バー状の吸湿剤４７０を安置する段階である。
【００９４】
前記吸湿剤を構成する物質は、酸化カルシウムＣａＯまたは酸化バリウムＢａＯのような吸湿性のある酸化系物質から選択される。
【００９５】
前記バー状の吸湿剤４７０は、１つまたは多数配置されて、その断面の構造も、四角形、台形構造等のように多様に変更できる。但し、前記バー状の吸湿剤４７０の幅ｗ１は、前記凹部ＣＰの幅ｗ２より小さいもしくは同じ値から選択されて、前記バー状の吸湿剤４７０の第１の高さＨ１は、後続合着工程によって定義されるセルギャップと密接な関係である。すなわち、前記バー状の吸湿剤４７０は、凹部ＣＰでの高さよりは、小さいもしくは同じ値であって、凹部ＣＰ以外のアクティブ周辺領域でのセルギャップよりは、大きい値を有することを特徴とする。
【００９６】
本発明では、凹部が形成される基板を前記第２の基板に限るのではなく、第１の基板、第２の基板のうち、どちらかの一基板上に凹部を形成することができる。
【００９７】
図７Ｄは、前記バー状の吸湿剤４７０の外側、前記第２の基板４３０の端部にシールパターン４６０を形成する段階である。
【００９８】
図面には詳しく提示してないが、前記シールパターン４６０は、第２の基板４３０の枠部を覆う領域に形成される。
【００９９】
図７Ｅは、前記バー状の吸湿剤４７０の位置固定のために、前記第２の基板４３０を下部基板として、電気的連結パターン４２０及びアレイ素子層ＡＬが形成された部分を内部面にして、第１の基板４１０を上部基板として配置した後、第１の基板４１０、第２の基板４３０をシールパターン４６０を利用して合着する段階である。
【０１００】
この段階では、前記電気的連結パターン４２０と有機電界発光素子層ＥＥが、電気的に連結されて、前記バー状の吸湿剤４７０は、凹部ＣＰに位置固定される。
【０１０１】
前記バー状の吸湿剤４７０を含む凹部ＣＰ領域は、吸湿剤の実装領域ＤＰで定義する。
【０１０２】
図７Ｆは、合着工程後、正常配置された構造のデュアルパネルタイプの有機電界発光素４８０に係り、本発明では、別途の吸湿剤の実装領域ＤＰを備えなくても、前記第１の領域Ｒ１シールパターン４６０の形成部間の前記第２の領域Ｒ２の一部を吸湿剤の実装領域ＤＰとして利用することによって、空間の活用度を高めて、吸湿剤の実装領域ＤＰには、バー状の吸湿剤４７０と、バー状の吸湿剤４７０と接触された基板面に、凹部ＣＰを形成するとこによって、バー状の吸湿剤４７０を位置固定することができる。
【０１０３】
尚、本発明は、前記実施例等に限らず、本発明の趣旨に反しない範囲内で、 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】
【０１０４】
【図１】従来の有機電界発光素子パネルの断面図である。
【図２Ａ】従来のアクティブマトリックス型の有機電界発光素子の一画素領域の平面図である。
【図２Ｂ】前記図２ＡのＩＩ-ＩＩ線に沿って、切断された断面を示した断面図である。
【図３】本発明の実施例１によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子の断面図である。
【図４Ａ】本発明の実施例２によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子の平面図である。
【図４Ｂ】前記図４ＡのＩＶ−ＩＶ線に沿って、切断された断面を示した断面図である。
【図５】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の平面図である。
【図６Ａ】前記図５のＶＩ−ＶＩ線に沿って、切断された断面を示した断面図である。
【図６Ｂ】前記図５のＶＩ−ＶＩ線に沿って、切断された断面を示した断面図である。
【図６Ｃ】前記図５のＶＩ−ＶＩ線に沿って、切断された断面を示した断面図である。
【図７Ａ】本発明の実施例４によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子の製造工程を段階別に示した工程図である。
【図７Ｂ】図７Ａに続く工程を示す断面図である。
【図７Ｃ】図７Ｂに続く工程を示す断面図である。
【図７Ｄ】図７Ｃに続く工程を示す断面図である。
【図７Ｅ】図７Ｄに続く工程を示す断面図である。
【図７Ｆ】図７Ｅに続く工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１０５】
２１０  第１の基板
２２０  電気的連結パターン
２３０  第２の基板            
２３６  カラーフィルター層
２４４  第１の電極            
２５０  有機発光層
２５２  第２の電極            
２６０  シールパターン
２７０  バー状の吸湿剤        
Ｒ１  第１の領域
Ｇ１  凹部以外のアクティブ周辺領域のセルギャップ
Ｇ２  凹部でのセルギャップ
ＣＰ  凹部
Ｈ１  バー状の吸湿剤の高さ      
ＤＰ  吸湿剤の実装領域      
ＤＥＬ  有機電界発光ダイオード素子
Ｔ  薄膜トランジスタ
【図１】
2005197249.tif 000003
【図２Ａ】
2005197249.tif 000004
【図２Ｂ】
2005197249.tif 000005
【図３】
2005197249.tif 000006
【図４Ａ】
2005197249.tif 000007
【図４Ｂ】
2005197249.tif 000008
【図５】
2005197249.tif 000009
【図６Ａ】
2005197249.tif 000010
【図６Ｂ】
2005197249.tif 000011
【図６Ｃ】
2005197249.tif 000012
【図７Ａ】
2005197249.tif 000013
【図７Ｂ】
2005197249.tif 000014
【図７Ｃ】
2005197249.tif 000015
【図７Ｄ】
2005197249.tif 000016
【図７Ｅ】
2005197249.tif 000017
【図７Ｆ】
2005197249.tif 000018