(57)【要約】 【課題】本発明は、有機電界発光素子に関し、吸収層を内部に構成したデュアルパネル構造の有機電界発光素子とその製造方法に関する。【解決手段】本発明による有機電界発光素子は、発光部と薄膜トランジスタアレイ部とを別途の基板に構成して、発光部または薄膜トランジスタアレイ部に吸収層を構成し、吸収層の上部にこれを含む保護層をさらに構成することを特徴とする。吸収層を素子の内部に構成すると、水分の除去によって素子の寿命を延ばせると同時に、素子の信頼性を改善することができる。また、本発明による有機電界発光素子は、アレイ部と発光部とを別途に構成するので、トップエミッション(top emission)方式で駆動することができ、高開口率及び高輝度が具現する生産管理側で、良好な長所がある。【選択図】    図３
2005197257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に所定の間隔だけ離隔された、画素領域を含む第１及び第２の基板と；
前記第１の基板の内側面に形成された、スイッチング素子と前記スイッチング素子に接続される駆動素子とを含むアレイ素子層と；
前記第２の基板の内側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のうちの少なくとも１つの上部に形成された吸湿素子と；
前記吸湿素子の上部に形成された保護層と；
前記アレイ素子層と前記有機電界発光ダイオードとを電気的に連結する連結電極とを含む有機電界発光素子。
【請求項２】
前記保護層は、大気ガスから前記吸湿素子を保護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】
前記吸湿素子は、元素周期律表における、４Ａ族、５Ａ族、７Ａ族、８Ａ族、１Ｂ族、３Ｂ族、１Ａ族、５Ｂ族元素のうち、少なくともいずれか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４】
前記保護層は、白金ＰｔとニッケルＮｉのうち、少なくとも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】
前記有機電界発光ダイオードは、第２の基板の内側面に形成された第１の電極と、前記第１の電極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の電極とを含み、前記吸湿素子は、前記第２の電極と接触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】
前記保護層は前記連結電極と直接的に接触し、前記吸湿素子は前記保護層と電気的に接触し、前記第２の電極は、前記吸湿素子と保護層とを通じて前記連結電極と電気的に連結されることを特徴とする請求項５に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
前記吸湿素子は前記第２の電極と接触して、前記連結電極と離隔されるよう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８】
前記吸湿素子は、前記アレイ素子層上に形成され、前記連結電極と離隔されるよう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９】
前記吸湿素子と前記アレイ素子層との間に位置する絶縁層をさらに含む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】
前記アレイ素子層は、 第１の方向に形成されたゲート配線と、前記ゲート配線と交差するように第２の方向に形成されたデータ配線と、前記駆動素子に接続された電源配線と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１１】
スイッチング素子と前記スイッチング素子に接続される駆動素子とを含むアレイ素子層を、第１の基板上に形成する段階と；
有機電界発光ダイオードを、第２の基板の画素領域に形成する段階と；
前記アレイ素子層と前記有機電界発光ダイオードのうちの少なくとも１つの上部に、吸湿素子を形成する段階と；
前記吸湿素子の上部に保護層を形成する段階と；
連結電極を形成する段階と；
前記連結電極により、前記アレイ素子層と前記有機電界発光ダイオードとを電気的に連結させるように、前記第１及び第２の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１２】
前記保護層は、大気ガスから前記吸湿素子を保護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の製造方法。
【請求項１３】
前記吸湿素子は、元素周期律表における、４Ａ族、５Ａ族、７Ａ族、８Ａ族、１Ｂ族、３Ｂ族、１Ａ族、５Ｂ族元素のうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１１に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１４】
前記保護層は、白金ＰｔとニッケルＮｉのうち、少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１１に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１５】
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の基板の上部に第１の電極を形成する段階と；
前記第１の電極の上部に有機電界発光ダイオードを形成する段階と；
前記有機電界発光ダイオードの上部に第２の電極を形成する段階とを含み、前記吸湿素子は前記第２の電極と接触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の製造方法。
【請求項１６】
前記保護層は前記連結電極と直接的に接触し、前記吸湿素子は前記保護層と電気的に接触し、前記第２の電極は前記吸湿素子と保護層を通じて前記連結電極と電気的に連結され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１７】
前記吸湿素子は、前記第２の電極上に形成されて、前記連結電極と離隔されるように位置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の製造方法。
【請求項１８】
前記吸湿素子は、前記アレイ素子層上に形成され、前記連結電極と離隔されるように位置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の製造方法。
【請求項１９】
前記吸湿素子と前記アレイ素子層との間に絶縁層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２０】
前記アレイ素子層を形成する段階は、
第１の方向に形成されたゲート配線を形成する段階と；
前記ゲート配線と交差するデータ配線を第２の方向に形成する段階と；
前記駆動素子に連結された電源配線を形成する段階とを含むことを特徴とする請求項１１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関し、特に、薄膜トランジスタアレイ部と有機発光部を別個の基板に製作したデュアルパネル構造の有機電界発光素子において、発光部または薄膜トランジスタアレイ部に吸湿層及びこれを保護する保護層をさらに構成した有機電界発光素子とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な有機電界発光素子（OELD）は、カソード電極(cathode)とアノード電極(anode)から、各々電子(electron)と正孔(hole)を、発光層の内部に注入させて、注入された電子と正孔が結合したエキシトン(exciton)が、励起状態から基底状態に落ちる時に発光する素子である。
このような原理によって、従来の薄膜液晶表示素子とは異なり、別途の光源を必要としないので、素子の体積と重さを減らすことができる長所がある。
【０００３】
また、有機電界発光素子は、高品位パネルの特性(低電力、高輝度、高反応速度、低重量)を有する。このような特性のために、ＯＥＬＤは、移動通信端末機、ＣＮＳ、ＰＤＡ、キャムコーダ(camcorder)、パーム(palm)ＰＣ等のほとんどのコンシューマー(consumer)電子応用製品に使用される有力な次世代ディスプレーと見なされている。
さらに、製造工程が単純であるので、生産コストを既存のＬＣＤより大幅に低減できる長所がある。
【０００４】
このような有機電界発光素子を駆動する方式は、パッシブマトリックス型とアクティブマトリックス型とに区分することができる。
パッシブマトリックス型の有機電界発光素子は、その構成が単純であり、製造方法も単純であるが、消費電力が大きい上、表示素子の大面積化が困難であり、配線の数が増加すればするほど開口率が低下するという短所がある。
一方、アクティブマトリックス型の有機電界発光素子は、高い発光効率と高画質が提供できるという長所がある。
【０００５】
図１は、アクティブマトリックス型の有機電界発光素子の構成を概略的に示した図である。
図示したように、有機電界発光素子１０は、透明で柔軟性のある第１の基板１２の上部に薄膜トランジスタＴアレイ部１４を具備し、薄膜トランジスタアレイ部１４の上部に、画素ごとに独立にパターニングされた第１の電極１６及び有機発光層１８を具備し、有機発光層１８の上部の基板全面に第２の電極２０を具備する。
【０００６】
この時、有機発光層１８は、赤色Ｒ、緑色Ｇ及び青色Ｂのカラーを表現するが、一般的な方法としては、各画素Ｐごとに、赤色、緑色、青色を発光する別途の有機物質をパターニングして使用する。
【０００７】
第１の基板１２が、シーラント２６を介して、吸湿剤２２が付着された第２の基板２８と合着されることによって、有機電界発光素子１０が形成される。
この時、吸湿剤２２は、カプセルの内部に浸透する水分と酸素を除去するためのものであって、基板２８の一部をエッチングして、エッチングされた部分に粉末形態の吸湿剤２２を埋めて、テープ２５で付着することによって、吸湿剤２２が固定されている。
【０００８】
前述したような構成においては、透明な陽極電極１６がアレイ部に形成され、下部発光式で動作される。
【０００９】
前述したような有機電界発光素子の一画素の構成につき、以下、図２の等価回路図を参照して詳しく説明する。
【００１０】
図２は、従来の有機電界発光素子の一画素に当たる等価回路図である。
図示したように、基板３０の一方向へゲート配線３６が構成され、また、これとは垂直に交差するデータ配線４９が構成される。
【００１１】
ゲート配線３６とデータ配線４９の交差地点にはスイッチング素子ＴＳが構成され、スイッチング素子ＴＳと電気的に接続された駆動素子ＴDが構成される。
この時、駆動素子ＴDはｐタイプの薄膜トランジスタであるために、薄膜トランジスタのソース電極５２とゲート電極３４間にストレージキャパシターＣＳＴが構成され、駆動素子ＴDのドレイン電極５４は、有機電界発光ダイオード(ＤEL)の陽極電極(図１の１６、anode electrode)と接触して構成される。   また、駆動素子ＴDのソース電極５２と電源配線６２が接続される。
【００１２】
前述したように構成された有機電界発光素子の動作の特性を、以下、簡単に説明する。
スイッチング素子ＴSのゲート電極３２にゲート信号が印加されると、データ配線４９に流れる電流信号は、スイッチング素子ＴSを通じて電圧信号となり、駆動素子ＴDのゲート電極３４に印加される。
【００１３】
このようにすると、駆動素子ＴDが動作され、発光部に流れる電流のレベルが決まり、これによって、有機発光層は、グレースケール (grey scale)を実現することができる。
【００１４】
この時、ストレージキャパシターＣＳＴに貯蔵された信号は、ゲート電極３４の信号を維持する役割を果たし、スイッチング素子ＴSがオフ状態であっても、次の信号が印加されるまで、発光部Ｅに流れる電流のレベルを、一定に維持することができる。
【００１５】
スイッチング素子ＴSと駆動素子ＴDは、非晶質薄膜トランジスタまたは多結晶薄膜トランジスタで構成され、このうち、非晶質薄膜トランジスタは、 多結晶薄膜トランジスタに比べて単純な工程により製作することができる長所がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
ところで、前述した従来の有機電界発光素子において、単一基板上に薄膜トランジスタアレイ部と発光部を形成する場合、薄膜トランジスタの収率と有機発光ダイオードの収率との倍が、薄膜トランジスタと有機発光ダイオードを形成するパネルの収率を決める。
従って、従来の場合のように構成された下部基板は、有機発光ダイオードの収率によりパネルの収率が大きく制限されるという問題があった。
【００１７】
特に、薄膜トランジスタが好ましく形成されたとしても、１０００Å程度の薄膜を使用する有機発光ダイオードの形成時に、異物やまた他の要素により不良が発生すると、パネルは不良等級と判定される。
これによって、良品の薄膜トランジスタを製造するのに必要な諸般の経費及び原材料費に加え、収率が低下する問題があった。
【００１８】
また、前述したように下部発光方式のカプセル化による安定性及び工程の自由度が高い一方、開口率が限られて、高解像度製品に適用し辛い問題があった。
【００１９】
一方、従来の上部発光方式では、光が上部へと透過されるので、光が透過される方向が下部の薄膜トランジスタアレイ部とは無関係であるため、薄膜トランジスタの設計にとって好ましく、開口率を向上でき、製品寿命の面からすると有利である。しかし、既存の上部発光方式の構造では、有機発光層の上部に、通常、陰極が位置することになり、材料の選択の幅が狭いために透過度が限られ光効率が低下されるという問題や、光透過度の低下を最小化するために薄膜形の保護層を構成しようとすると外気を十分に遮断できないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、前述した問題を解決することを目的として提案されたものであって、本発明による有機電界発光素子は、上部発光式であるデュアルパネル構造に形成される。
特に、有機発光部及び薄膜トランジスタアレイ部に、水分を吸収する手段である吸湿層と、これを保護する保護層とをさらに構成することを特徴とする。
【００２１】
本発明によるデュアルパネル構造の有機電界発光素子は、従来の構造とは異なり、透明なアノード電極(anode)層が基板の上部に位置することができるので、トップエミッション(top emission)方式で動作して、開口領域がさらに確保されて、高輝度を実現することができる。
【００２２】
また、下部のアレイ部を設計する場合、開口領域を考慮する必要がないので、設計の自由度が大変高く、アレイ部と発光部を別途に製作するので、不良が発生しても、不良の基板だけを交替すれば良いので、生産収率が改善できる。
【００２３】
さらに、有機発光部または薄膜トランジスタアレイ部に、水分を吸収する吸湿層とこれを保護する保護層とをさらに構成することによって、 有機発光部の寿命を延ばすことができる。
【００２４】
前述したような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、相互に一定間隔離隔された、画素領域を含む第１及び第２の基板と；第１の基板の内側面に形成されたスイッチング素子とスイッチング素子に接続される駆動素子とを含むアレイ素子層と；第２の基板の内側面に形成された有機電界発光ダイオードと；アレイ素子層及び有機電界発光ダイオードのうちいずれか一方の素子の上部に形成された吸湿素子と；吸湿素子の上部に形成された保護層と；アレイ素子層と有機電界発光ダイオードとを電気的に連結する連結電極とを含むことを特徴とする。
【００２５】
保護層は、大気ガスから吸湿素子を保護する。
【００２６】
吸湿素子は、元素周期律表における、４Ａ族、５Ａ族、７Ａ族、８Ａ族、１Ｂ族、３Ｂ族、１Ａ族、５Ｂ族元素のうち、少なくともいずれか１つを含む。
【００２７】
保護層は、白金ＰｔとニッケルＮｉのうち、少なくともいずれか１つを含む。
【００２８】
有機電界発光ダイオードは、第２の基板の内側面に形成された第１の電極と、第１の電極上に形成された有機電界発光層と、有機電界発光層上に形成された第２の電極を含み、吸湿素子は該第２の電極と接触する。   
【００２９】
保護層は、連結電極と直接的に接触し、吸湿素子は、保護層と電気的に接触し、第２の電極は、吸湿素子と保護層とを通じて連結電極と電気的に連結される。
【００３０】
吸湿素子は、第２の電極と接触して、連結電極と離隔されるように位置する。また、吸湿素子は、アレイ素子層上に形成され、連結電極と離隔されるように位置する。さらに、吸湿素子とアレイ素子層との間に絶縁層が位置する。
【００３１】
アレイ素子層は、第１の方向に形成されたゲート配線と、ゲート配線と交差するように第２の方向に形成されたデータ配線と、駆動素子に接続された電源配線とを含む。
【００３２】
また、本発明の有機電界発光素子の製造方法は、スイッチング素子とスイッチング素子に接続される駆動素子とを含むアレイ素子層を、第１の基板上に形成する段階と；有機電界発光ダイオードを、第２の基板の画素領域に形成する段階と；アレイ素子層と有機電界発光ダイオードのうち少なくともどちらかの１つの素子の上部に、吸湿素子を形成する段階と；吸湿素子の上部に、保護層を形成する段階と；連結電極を形成する段階と；連結電極により、アレイ素子層と有機電界発光ダイオードとを電気的に連結させるように、第１及び第２の基板を合着する段階とを含むことを特徴とする。
【００３３】
保護層は、大気ガスから吸湿素子を保護する。
【００３４】
吸湿素子は、元素周期律表における、４Ａ族、５Ａ族、７Ａ族、８Ａ族、１Ｂ族、３Ｂ族、１Ａ族、５Ｂ族元素のうち、少なくともいずれか１つを含む。
【００３５】
保護層は、白金ＰｔとニッケルＮｉのうち、少なくともいずれか１つを含む。
【００３６】
有機電界発光ダイオードを形成する段階は、第２の基板の上部に、第１の電極を形成する段階と；第１の電極の上部に、有機電界発光ダイオードを形成する段階と；有機電界発光ダイオードの上部に、第２の電極を形成する段階とを含み、吸湿素子は第２の電極と接触する。
【００３７】
保護層は連結電極と直接的に接触し、吸湿素子は保護層と電気的に接触し、第２の電極は吸湿素子と保護層とを通じて連結電極と電気的に連結される。
【００３８】
吸湿素子は、第２の電極上に形成されて、連結電極と離隔されるように位置する。また、吸湿素子は、アレイ素子層上に形成され、連結電極と離隔されるように位置する。さらに、吸湿素子とアレイ素子層との間に絶縁層を形成する段階を含む。
【００３９】
アレイ素子層を形成する段階は、第１の方向に形成されたゲート配線を形成する段階と；ゲート配線と交差するデータ配線を第２の方向に形成する段階と；駆動素子に連結された電源配線を形成する段階とを含む。
【００４０】
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。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によるデュアルパネル構造の有機電界発光素子は、薄膜トランジスタアレイ部または発光部に吸湿層とこれを保護する保護層とをさらに形成することによって、水分の除去を通じた素子の寿命を延ばせるという長所を有する。
【００４２】
また、有機電界発光素子をデュアルパネル構造に形成して、従来の構造とは異なり、透明な陽極電極(anode electrode)層が基板の上部に位置することができるので、トップエミッション(top emission)方式で動作して、開口領域がさらに確保されて、高輝度を具現することができる。
【００４３】
さらに、下部のアレイ部を設計する場合、開口領域を考慮する必要がないので、設計の自由度が大変高く、また、アレイ部と発光部を別途に製作するので、不良が発生しても、不良の基板だけを交替すれば良く、生産収率が改善できる。
【実施例１】
【００４４】
本発明による有機電界発光素子は、上部発光式のデュアルパネル構造であって、別途の基板に構成した薄膜トランジスタアレイ部または有機発光部に、水分吸収層とこれを保護する保護層とをさらに形成することを特徴とする。
【００４５】
図３は、本発明によるデュアルパネル構造の有機電界発光素子の構成を示した概略的な断面図である。
図示したように、複数の画素領域Ｐを含む第１の基板１００及び第２の基板２００が、相互に対向するように配置されており、第１の基板１００及び第２の基板２００はシールパターン２５０によって合着され、有機電界発光素子９９が構成されている。
【００４６】
第１の基板１００上には、スイッチング素子(図示せず)と、これに接続された駆動素子ＴDを含むアレイ素子ＡＬが形成されている。
【００４７】
スイッチング素子(図示せず)と駆動素子ＴDは、画素領域Ｐごとに形成される。
【００４８】
第２の基板２００の下部には第１の電極２０２が形成されており、第１の電極２０２の下部には、有機発光層２０８が形成されていて、有機発光層２０８の下部には、第２の電極２１０が形成されている。
【００４９】
第１の電極２０２と、有機発光層２０８と、第２の電極２１０とは、有機電界発光ダイオードＤELを構成する。
例えば、第１の電極は陽極として、第２の電極２１０は陰極として利用される。
【００５０】
画素領域Ｐの境界に対応して隔壁２０６を構成し、第１の電極２０２と隔壁２０６との間には遮断層２０４を構成する。
【００５１】
隔壁２０６により、第２の電極２１０は、画素領域Ｐごとにパターンされる。
【００５２】
第２の電極２１０の下部には吸収層２１２が構成され、吸収層２１２の下部には、これを保護する保護層２１４が構成される。
【００５３】
この時、吸収層２１２を形成する物質は、一般的に、真空吸収用(ゲッター用)として使用する物質であれば、全て可能であって、例えば、４Ａ族のジルコニウムＺｒ、チタンＴｉ、ハフニウムＨｆ等、５Ａ族のバナジウムＶ、ニオブＮｂ、タンタルＴａ、クロムＣｒ、モリブデンＭｏ、タングステンＷ等、７Ａ族の鉄Ｆｅ、ルテニウムＲｕ、オスミウムＯｓ等、８Ａ族のニッケルＮｉ、コバルトＣｏ等、その他にも、１Ｂ、３Ｂ、１Ａ、５Ｂ族まで、全て可能である。
【００５４】
保護層２１４は、白金ＰｔやニッケルＮｉ等の金属を蒸着して形成する。
【００５５】
前述した第２の電極２１０は、第１の基板１００の駆動素子ＴDに連結して構成するが、この時、第１の基板１００と第２の基板２００とのギャップを考慮して、所定の高さを有する連結電極１６０を、第２の電極２１０と駆動素子ＴDとの間に構成することができる。
【００５６】
ここで、吸収層２１２が、前述したような物質のうち導電性物質からなる場合、図示したように、連結電極１６０は、保護層２１４と駆動素子ＴDとに連結して形成することができる。
前述した構成において、保護層２１４は、吸収層２１２が大気に露出された場合、大気中のガスを合着することによって、吸収層２１２の性能が落ちることを防ぐ。
【００５７】
また、吸収層２１２及びこれを保護する保護層２１４を構成することによって、有機素子内の水分を除去する効果により、有機発光部の寿命を延ばせる長所がある。
【００５８】
以下、図面を参照して、本発明による有機電界発光素子の発光部(発光基板)の製造方法を説明する。
【００５９】
図４Ａないし図４Ｃは、本発明による有機電界発光素子の発光部(発光基板)の製造方法を、工程順に示した断面図である。
本実施例は、第１の電極が陽極、第２の電極が陰極として利用される場合の例である。
【００６０】
図４Ａに示したように、透明な絶縁基板２００上に、複数の画素領域Ｐを規定する。
【００６１】
画素領域Ｐが規定された基板２００全面に、第１の電極２０２を形成する。第１の電極２０２は、有機発光層(図示せず)に正孔(hole)を注入するアノード電極であって、主に透明であり、仕事関数(work function)が高いインジウム−スズ−オキサイドＩＴＯを蒸着して形成することができる。
【００６２】
前述した無機絶縁物質グループのうちから選択された物質を蒸着してパターニングし、画素領域Ｐの境界に対応するように位置する遮断層２０４を形成する。前記遮断層２０４は、第１の電極２０２と後に形成される第２の電極との間の上下ショートを防ぐためのものである。
遮断層２０４が形成された基板２００全面に感光性有機膜を厚く塗布した後、パターニングして、画素領域Ｐの境界に対応する遮断層２０４の上部に隔壁２０６を形成する。
【００６３】
図４Ｂに示したように、隔壁２０６で周辺が囲まれた画素領域の第１の電極上に、赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂの光を発光する有機発光層２０８を形成する。
この時、有機発光層２０８は、単層または多層で構成することができ、有機膜が多層で構成される場合には、有機発光層２０８ａに正孔(hole)輸送層２０８ｂと電子輸送層２０８ｃとをさらに構成する。
【００６４】
有機発光層２０８が形成された基板２００全面に、仕事関数(work function)が低い導電性金属を蒸着して、各画素領域Ｐに、独立に蒸着された第２の電極２１０を形成する。
第２の電極２１０は、アルミニウムＡｌ、カルシウムＣａ、マグネシウムＭｇのうちから選択された物質で形成したり、リチウムフルオリン/アルミニウム(ＬＩＦ/Ａｌ)の二重金属層で形成することができる。
【００６５】
第２の電極２１０を、画素領域Ｐごとに独立に蒸着するために、前述した両側が逆テーパー状に形成された隔壁２０６の存在により、画素領域Ｐごとに別途に蒸着することができる。また、図示してはいないが、隔壁なしに別途のシャドーマスクを使用して、画素領域ごとに独立に形成することもできる。
第１の電極２０２と、有機発光層２０８と、第２の電極２１０とは、有機電界発光ダイオードＤELを構成する。
【００６６】
図４Ｃに示したように、第２の電極２１０の上部に、４Ａ族のジルコニウムＺｒ、チタンＴｉ、ハフニウムＨｆ等、５Ａ族のバナジウムＶ、ニオブＮｂ、タンタルＴａ、クロムＣｒ、モリブデンＭｏ、タングステンＷ等、７Ａ族の鉄Ｆｅ、ルテニウムＲｕ、オスミウムＯｓ等、８Ａ族のニッケルＮｉ、コバルトＣｏ等、その他にも、１Ｂ、３Ｂ、１Ａ、５Ｂ族までを含む物質グループのうちから選択された少なくとも１つを蒸着して、吸収層２１２を形成する。
【００６７】
吸収層２１２の上部に、白金ＰｔやニッケルＮｉ等の金属を蒸着して、金属保護層２１４を形成する。
吸収層２１２及び保護層２１４は、隔壁２０６によって取り囲まれた画素領域Ｐ内に位置する。
【００６８】
前述したような工程を通じて、本発明によるデュアルパネル構造の有機発光基板を形成することができる。
【００６９】
前述した有機発光基板と接触する下部アレイ基板の構成及び工程を、以下、図５Ａと図５Ｂを参照して説明する。
図５Ａと図５Ｂは、前述した有機発光基板と合着される薄膜トランジスタアレイ基板の一画素の断面構成を示した拡大断面図である。
図５Ａは、スイッチング素子ＴSの断面図であって、図５Ｂは、駆動素子ＴDの断面図である。
図５において、スイッチング素子ＴSと駆動素子ＴDの連結関係を示したものであって、連続的な断面構造ではない。
【００７０】
図示したように、基板１００上に画素領域Ｐを規定して、画素領域Ｐの一方の側にスイッチング領域Ｓと駆動領域Ｄを規定する。
スイッチング領域Ｓと駆動領域Ｄに、スイッチング素子用ゲート電極１０２及び駆動素子用ゲート電極１０４を各々形成して、スイッチング素子用ゲート電極１０２及び駆動素子用ゲート電極１０４が形成された基板１００全面に、ゲート絶縁膜１０６を形成する。
【００７１】
スイッチング素子用ゲート電極１０２及び駆動素子用ゲート電極１０４の上部のゲート絶縁膜１０６上に、スイッチング素子用アクティブ層１１０及び駆動素子用アクティブ層１１４と、スイッチング素子用オーミックコンタクト層１１２及び駆動素子用オーミックコンタクト層１１６とを各々形成する。
【００７２】
スイッチング素子用アクティブ層１１０及びスイッチング素子用オーミックコンタクト層１１２は、スイッチング素子用半導体層１１３を構成し、また駆動素子用アクティブ層１１４及び駆動素子用オーミックコンタクト層１１６は、駆動素子用半導体層１１７を構成する。
【００７３】
スイッチング素子用オーミックコンタクト層１１２及び駆動素子用オーミックコンタクト層１１６が形成された基板１００全面に、導電性金属を蒸着してパターニングし、スイッチング領域Ｓ及び駆動領域Ｄのスイッチング素子用オーミックコンタクト層１１２及び駆動素子用オーミックコンタクト層１１６上に、各々離隔されたスイッチング素子用ソース電極１１８及び駆動素子用ソース電極１２２と、スイッチング素子用ドレイン電極１２０及び駆動素子用ドレイン電極１２４を形成する。
この時、スイッチング領域Ｓのドレイン電極１２０が、駆動領域Ｄのゲート電極１０４に接続されるように形成する。
従って、スイッチング領域Ｓと駆動領域Ｄに、各々スイッチング素子ＴS、駆動素子ＴDを形成することができる。
【００７４】
スイッチング領域Ｓと駆動領域Ｄが形成された基板１００全面に、前述した無機絶縁物質グループのうちから選択された物質を蒸着して、第１の保護層１２５を形成する。第１の保護層１２５は、駆動素子ＴDのソース電極１２２を一部、露出させる第１のコンタクトホールＣ１を有する。
【００７５】
第１の保護層１２５の上部には電源配線１２６を形成するが、この時、電源配線１２６は、駆動素子ＴDのソース電極１２２に接続される。
【００７６】
電源配線１２６が形成された基板１００全面に第２の保護層１２８を形成した後、駆動素子ＴDのドレイン電極１２４を露出する第２のコンタクトホールＣ２を形成する工程を行う。
【００７７】
有機発光基板に形成された第２の電極２１０と接触する連結電極１６０を、ドレイン電極１２４に連結して形成する。この時、有機発光基板とアレイ基板とのギャップを考慮して、連結電極１６０を高く形成する必要があるが、このために、連結電極１６０の下部に、所定の高さを有する有機膜パターン１５０をさらに形成することもできる。
前述したような工程により、本発明によるデュアルパネル構造の有機電界発光素子を製作することができる。
【００７８】
以下、実施例２を通じて、前記実施例１の変形例を提案する。
【実施例２】
【００７９】
図６は、本発明の実施例２によるデュアルパネル構造の有機電界発光素子の概略的な断面図である。
複数の画素領域Ｐを含む第１の基板１００及び第２の基板が相互に対向するように配置されており、第１の基板１００と第２の基板は、シールパターン２５０によって合着されており、有機電界発光素子３００が構成されている。
【００８０】
第１の基板１００上に、スイッチング素子(図示せず)と、これに接続された駆動素子ＴDを含むアレイ素子ＡＬとが形成されている。
スイッチング素子(図示せず)と駆動素子ＴDは、画素領域Ｐごとに形成される。
第２の基板２００の下部には第１の電極３０２が構成され、第１の電極３０２の下部には有機発光層３０８が構成され、有機発光層３０８の下部には第２の電極３１０が構成される。
【００８１】
第１の電極３０２と、有機発光層３０８と、第２の電極３１０とは、有機電界発光ダイオードＤELを構成する。
例えば、第１の電極は陽極、第２の電極は陰極として利用される。
【００８２】
画素領域Ｐの境界に対応して隔壁３０６を構成し、第１の電極３０２と隔壁３０６との間に、遮断層３０４を構成する。
隔壁３０６により、第２の電極３１０は、画素領域Ｐごとに独立にパターニングすることができる。
【００８３】
第２の電極３１０の下部には吸収層３１２が構成され、吸収層３１２の下部にはこれを保護する保護層３１４が構成される。
【００８４】
この時、吸収層３１２を形成する物質は、一般的に、真空吸収用(ゲッター用)として使用する物質であれば、全て可能であって、例えば、４Ａ族のジルコニウムＺｒ、チタンＴｉ、ハフニウムＨｆ等、５Ａ族のバナジウムＶ、ニオブＮｂ、タンタルＴａ、クロムＣｒ、モリブデンＭｏ、タングステンＷ等、７Ａ族の鉄Ｆｅ、ルテニウムＲｕ、オスミウムＯｓ等、８Ａ族のニッケルＮｉ、コバルトＣｏ等、その他にも、１Ｂ、３Ｂ、１Ａ、５Ｂ族まで、全て可能である。
保護層３１４は、白金ＰｔやニッケルＮｉ等の金属を蒸着して形成する。
【００８５】
前述した第２の電極３１０は、第１の基板１００の駆動素子ＴDに連結して構成するが、この時、第１の基板１００と第２の基板２００とのギャップを考慮して、所定の高さを有する連結電極３６０を、第２の電極３１０と駆動素子ＴDとの間に構成することができる。
【００８６】
ここで、吸収層３１２が、前述したような物質のうち導電性が好ましくない物質で形成した場合、図示したように、連結電極３６０は、第２の電極３１０と直接接触するように構成される。
【００８７】
すなわち、保護層３１４と吸収層３１２は、第２の電極３１０と連結電極３６０との接触部と離隔するように形成されることを特徴とする。
【００８８】
前述した構成において、保護層３１４は、吸収層３１２が大気に露出された場合、大気中のガスを合着することによって、吸収層２１２の性能が落ちることを防ぐ。また、吸収層及びこれを保護する保護層をさらに構成することによって、有機素子内の水分を除去する効果により、有機発光素子の寿命を延ばせる長所がある。
【００８９】
以下、実施例３を通じて本発明による実施例２の変形例を提案する。
【実施例３】
【００９０】
図７は、本発明の実施例３によるデュアルパネル構造の有機電界発光素子の概略的な断面図である。
本発明の実施例３は、上記実施例２の構成において、吸収層とこれを保護する保護層とを、薄膜トランジスタアレイ部に形成することを特徴とする。
【００９１】
図示したように、複数の画素領域Ｐを含む第１の基板１００及び第２の基板が相互に対向するように配置されており、第１の基板１００及び第２の基板は、シールパターン(図３の２５０)によって合着され、有機電界発光素子４００が構成されている。
【００９２】
第１の基板１００上にスイッチング素子(図示せず)とこれに接続された駆動素子ＴDを含むアレイ素子ＡＬとが形成されている。
スイッチング素子(図示せず)と駆動素子ＴDは、画素領域Ｐごとに形成される。
【００９３】
スイッチング素子(図示せず)及び駆動素子ＴDを含む薄膜トランジスタアレイ部は、前述した図５Ａと図５Ｂに示した断面の構成を有する。
すなわち、スイッチング素子と駆動素子を形成した後、第１の保護層(図５Ｂの１２５)を形成して、駆動素子ＴDのドレイン電極(図５Ｂの１２４)を露出する。
【００９４】
アレイ部の画素領域に対応して吸収層４５０が構成され、吸収層４５０の上部にはこれを保護する保護層４５２が構成される。
この時、吸収層４５０を形成する物質は、一般的に、真空吸収用(ゲッター用)として使用する物質であれば、全て可能であって、例えば、４Ａ族のジルコニウムＺｒ、チタンＴｉ、ハフニウムＨｆ等、５Ａ族のバナジウムＶ、ニオブＮｂ、タンタルＴａ、クロムＣｒ、モリブデンＭｏ、タングステンＷ等、７Ａ族の鉄Ｆｅ、ルテニウムＲｕ、オスミウムＯｓ等、８Ａ族のニッケルＮｉ、コバルトＣｏ等、その他にも、１Ｂ、３Ｂ、１Ａ、５Ｂ族まで、全て可能である。
保護層４５２は、白金ＰｔやニッケルＮｉ等の金属を蒸着して形成する。
【００９５】
第２の基板２００の下部に第１の電極４０２が構成され、第１の電極４０２の下部には有機発光層４０８が構成され、有機発光層４０８の下部には第２の電極４１０が構成される。
第１の電極４０２と、有機発光層４０８と、第２の電極４１０とは、有機電界発光ダイオードＤELを構成する。
【００９６】
画素領域Ｐの境界に対応して隔壁４０６が構成され、第１の電極４０２と隔壁４０６との間には、遮断層４０４が構成される。
隔壁４０６により、陰極電極４１０は画素領域Ｐごとに独立にパターニングできる。
【００９７】
前述した第２の電極４１０は、第１の基板１００の駆動素子ＴDに連結して構成されるが、この時、第１の基板１００と第２の基板２００とのギャップを考慮して、所定の高さを有する連結電極４６０を、第２の電極４１０と駆動素子ＴDとの間に構成することができる。
ここで、吸収層が、前述したような物質のうち、導電性物質からなる場合、連結電極４６０は、保護層４５２と第２の電極４１０とに連結して形成することができる。
【００９８】
一方、吸収層４５０を形成した物質の導電性が落ちるとすると、連結電極４６０は、第２の電極４１０と駆動素子ＴDとに直接連結して構成される。  
例えば、吸収層４５０及び保護層４５２は、駆動素子Ｔ及び連結電極４６０の接触部ＣＰ２と離隔されるように位置することができる。
【００９９】
前述した構成において、保護層は、吸収層が大気に露出された場合、大気中のガスを合着することによって、吸収層の性能が落ちることを防ぐ。また、吸収層及びこれを保護する保護層をさらに構成することによって、有機素子内の水分を除去する効果により、有機発光部の寿命を延ばせる長所がある。
【０１００】
具体的に、保護層４５０及び保護層４５２は絶縁層上に位置し、絶縁層４４８は、駆動素子ＴDのドレイン電極(図示せず)を一部露出させるコンタクトホール(図示せず)を有しており、コンタクトホールを通じて駆動素子ＴDと連結電極４６０とが電気的に連結される。
【０１０１】
前述した実施例１ないし実施例３を通じて、本発明によるデュアルパネル構造の有機電界発光素子を製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】従来の有機電界発光素子を概略的に示した断面図である。
【図２】従来の有機電界発光素子の一画素を示した等価回路図である。
【図３】本発明の実施例１によるデュアルパネル構造の有機電界発光素子の構成を概略的に示した断面図である。
【図４Ａ】本発明によるデュアルパネル構造の有機電界発光素子の製造工程を、工程順に示した断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａに続く工程を示す断面図である
【図４Ｃ】図４Ｂに続く工程を示す断面図である。
【図５Ａ】本発明によるデュアルパネル構造の有機電界発光素子の一画素に当たる薄膜トランジスタアレイ部を示した拡大断面図である。
【図５Ｂ】本発明によるデュアルパネル構造の有機電界発光素子の一画素に当たる薄膜トランジスタアレイ部を示した拡大断面図である。
【図６】本発明の実施例２によるデュアルパネル構造の有機電界発光素子の構成を概略的に示した断面図である。
【図７】本発明の実施例３によるデュアルパネル構造の有機電界発光素子の構成を概略的に示した断面図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１００：第１の基板                
２００：第２の基板
２０２：陽極電極                
２０４：遮断層
２０６：隔壁                    
２０８：発光層
２１０：陰極電極                
２１２：吸収層
２１４：保護層                  
３００：シールパターン
４００：連結電極
【図１】
2005197257.tif 000003
【図２】
2005197257.tif 000004
【図３】
2005197257.tif 000005
【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2005197257.tif 000007
【図４Ｃ】
2005197257.tif 000008
【図５Ａ】
2005197257.tif 000009
【図５Ｂ】
2005197257.tif 000010
【図６】
2005197257.tif 000011
【図７】
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