(57)【要約】【課題】デュアルパネルタイプの有機電界発光素子内部の水分を除去する。【解決手段】素子内部の水分を除去するために有機電界発光素子の上部基板または下部基板のアレイ内部及び外廓部に一定パターン形状を有しながら吸湿機能を有する薄膜層を形成する。【選択図】図５
2005166663.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互に一定間隔離隔されて向い合って配置された第１基板、第２基板と；
前記第１基板内部面にサブピクセル単位で形成された薄膜トランジスタを有するアレイ素子と；
前記第２基板内部面に位置し、透光性金属物質で構成された第１電極と；
前記第１電極上に次々と形成された有機電界発光層及び第２電極と；
前記第１基板または第２基板の所定領域に具備されて素子内の水分を吸収する薄膜型吸湿剤と；
前記各サブピクセル別に具備された前記薄膜トランジスタと前記第２電極を電気的に連結させる伝導性スペーサーが含まれることを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項２】
前記薄膜型吸湿剤は各サブピクセル別に具備された前記第２電極全面に蒸着されてい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】
前記薄膜型吸湿剤は各サブピクセル別に具備された前記第２電極面で前記第２電極と伝導性スペーサーが接触する部分を除外した領域に蒸着されてい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】
前記薄膜型吸湿剤は非伝導性物質で形成されることを特徴とする請求項３に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記薄膜型吸湿剤は酸化カルシウム（ＣａＯ）または酸化バリウム（ＢａＯ）または酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化バリウム（ＢａＯ）の結合で構成されていることを特徴とする請求項４に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記薄膜型吸湿剤は前記伝導性スペーサーが形成された部分を除外した第１基板上の領域に蒸着されて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７】
前記薄膜型吸湿剤は非伝導性物質で形成され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】
前記薄膜型吸湿剤は酸化カルシウム（ＣａＯ）または酸化バリウム（ＢａＯ）または酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化バリウム（ＢａＯ）の結合で構成されてい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９】
前記薄膜型吸湿剤は伝導性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１０】
前記薄膜型吸湿剤はジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）などの第４Ａ族及びニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）などの第５Ａ族及び鉄（Ｆｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）などの第７Ａ族及びニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）などの第８Ａ族のうちから選択された物質からなることを特徴とする請求項９に記載の有機電界発光素子。
【請求項１１】
前記薄膜型吸湿剤は四角形パターンまたは円形パターンまたは大きさが異なる複数の円形パターン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１２】
前記有機電界発光層及び第２電極は各サブピクセル単位でパターンが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】
前記第１電極上のサブピクセル単位境界部に位置しており、絶縁物質で構成された隔壁がさらに構成され、前記有機電界発光層及び有機電界発光ダイオード素子用第２電極が前記隔壁内に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１４】
第１基板の上部にサブピクセル別にスイッチング素子を有するアレイ素子を形成する段階と；
第２基板上に透光性を有する導電性物質からなる第１電極を形成する段階と；
前記第１電極上部に有機電界発光層を形成する段階と；
前記有機電界発光層上部にサブピクセル単位で第２電極を形成する段階と；
素子内の水分を吸収する吸湿剤としての薄膜型吸湿剤を形成する段階と；
前記第１基板、第２基板を伝導性スペーサーで連結する段階と；
前記第１基板、第２基板を合着する段階が含まれることを特徴とする有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１５】
前記薄膜型吸湿剤は各サブピクセル別に具備された前記第２電極全面に蒸着されることを特徴とする請求項１４に記載の有機電界発光素子製造方法。
【請求項１６】
前記薄膜型吸湿剤はジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）などの第４Ａ族及びニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）などの第５Ａ族及び鉄（Ｆｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）などの第７Ａ族及びニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）などの第８Ａ族のうちから選択された物質からな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製造方法。
【請求項１７】
前記薄膜型吸湿剤は各サブピクセル別に具備された前記第２電極面で前記第２電極と伝導性スペーサーが接触する部分を除外した領域に蒸着されていることを特徴とする請求項１４に記載の有機電界発光素子製造方法。
【請求項１８】
前記薄膜型吸湿剤は非伝導性物質で形成され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製造方法。
【請求項１９】
前記薄膜型吸湿剤は酸化カルシウム（ＣａＯ）または酸化バリウム（ＢａＯ）または酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化バリウム（ＢａＯ）の結合で構成されていることを特徴とする請求項１８に記載の有機電界発光素子製造方法。
【請求項２０】
前記薄膜型吸湿剤は前記伝導性スペーサーが形成された部分を除外した第１基板上の領域に蒸着されて形成されることを特徴とする請求項１４に記載の有機電界発光素子製造方法。
【請求項２１】
前記薄膜型吸湿剤は非伝導性物質で形成されることを特徴とする請求項２０に記載の有機電界発光素子製造方法。
【請求項２２】
前記薄膜型吸湿剤は酸化カルシウム（ＣａＯ）または酸化バリウム（ＢａＯ）または酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化バリウム（ＢａＯ）の結合で構成されていることを特徴とする請求項２１に記載の有機電界発光素子製造方法。
【請求項２３】
前記薄膜型吸湿剤は四角形パターンまたは円形パターンまたは大きさが異なる複数の円形パターンで形成されることを特徴とする請求項１４に記載の有機電界発光素子製造方法。
【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（ＦＰＤ）のうち一つである有機電界発光素子は自体発光型であるため液晶表示装置に比べて視野角、コントラストなどが優秀であってバックライトが要らなくて軽量薄形が可能であって、消費電力側面でも有利である。
【０００３】
また、直流低電圧駆動が可能であって応答速度が迅速で全部固体であるため外部衝撃に強くて使用温度範囲も広いし特に製造費用側面でも低廉な長所を有している。
【０００４】
特に、前記有機電界発光素子の製造工程には、液晶表示装置やプラズマ表示装置（ＰＤＰ）と違って蒸着及びカプセル封じ装備が全部ということができるため、工程が非常に単純である。
【０００５】
従来にはこのような有機電界発光素子の駆動方式で別途のスイッチング素子を具備しないパッシブマトリックス型が主に利用された。
【０００６】
しかし、前記パッシブマトリックス方式では走査線（ｓｃａｎ  ｌｉｎｅ）と信号線（ｓｉｇｎａｌ  ｌｉｎｅ）が交差しながらマトリックス状に素子を構成するので、それぞれのピクセルを駆動するために走査線を時間によって次々と駆動するので、要求される平均輝度を示すためには平均輝度にライン数を掛けたことだけの瞬間輝度を出さなければならない。
【０００７】
しかし、アクティブマトリックス方式では、ピクセルをオン／オフするスイッチング素子である薄膜トランジスタがサブピクセル別に位置して、この薄膜トランジスタと連結された第１電極はサブピクセル単位でオン／オフされて、この第１電極と対向する第２電極は共通電極になる。
【０００８】
そして、前記アクティブマトリックス方式ではピクセルに印加された電圧がストレージキャパシター（ＣＳＴ；ｓｔｏｒａｇｅ  ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）に充電されていて、その次のフレーム（ｆｒａｍｅ）信号が印加される時まで電源を印加させることによって、走査線数に関係なく一画面の間続いて駆動する。
【０００９】
したがって、アクティブマトリックス方式によれば低い電流を印加しても同一な輝度を示すので低消費電力、高精細、大型化が可能な長所を有する。
【００１０】
以下、このようなアクティブマトリックス型有機電界発光素子の基本的な構造及び動作特性に対して図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図１は一般的なアクティブマトリックス型有機電界発光素子の基本ピクセル構造を示した図面である。
【００１２】
図示したように、第１方向に走査線２が形成されていて、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信号線３及び電力供給線４が形成されていて、一つのサブピクセル領域を定義する。
【００１３】
前記走査線２と信号線３の交差地点にはアドレッシングエレメントであるスイッチング薄膜トランジスタ５が形成されていて、このスイッチング薄膜トランジスタ５及び電力供給線４と連結されてストレージキャパシター（ＣＳＴ）６が形成されており、このストレージキャパシター（ＣＳＴ）６及び電力供給線４と連結されて、電流源エレメントである駆動薄膜トランジスタ７が形成されていて、この駆動薄膜トランジスタ７と連結されて有機電界発光ダイオード８が構成されている。
【００１４】
この有機電界発光ダイオード８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Ｐ−Ｎ接合部分を介して電子と正孔が移動しながら相互に再結合して、前記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、この時発生するエネルギー差によって光を放出する原理を利用するものである。
【００１５】
前記有機電界発光素子は有機電界発光ダイオードで発光した光の進行方向によって上部発光方式と下部発光方式に分けられる。
【００１６】
以下、図２は従来の下部発光方式有機電界発光素子に対する概略的な断面図で、赤、緑、青サブピクセルで構成される一つのピクセル領域を中心に図示した。
【００１７】
図示したように、第１基板１０、第２基板３０が相互に対向するように配置されていて、第１基板１０、第２基板３０の縁部はシールパターン（ｓｅａｌ  ｐａｔｔｅｒｎ）４０により封止されている構造において、第１基板１０の透明基板１上部にはサブピクセル別に薄膜トランジスタＴが形成されていて、薄膜トランジスタＴと連結されて第１電極１２が形成されていて、薄膜トランジスタＴ及び第１電極１２上部には薄膜トランジスタＴと連結されて第１電極１２と対応するように配置される赤（Ｒｅｄ）、緑（Ｇｒｅｅｎ）、青（Ｂｌｕｅ）カラーを帯びる発光物質を含む有機電界発光層１４が形成されていて、有機電界発光層１４上部には第２電極１６が形成されている。
【００１８】
前記第１電極１２、第２電極１６は有機電界発光層１４に電界を印加してくれる役割をする。
【００１９】
そして、前述したシールパターン４０によって第２電極１６と第２基板３０間は一定間隔離隔されていて、図面で提示しなかったが、第２基板３０の内部面には外部から引入される水分を吸収する吸湿剤（図示せず）及び吸湿剤と第２基板３０間の接着のための半透性テープ（図示せず）が含まれる。
【００２０】
一例として、下部発光方式構造で前記第１電極１２を陽極で、第２電極１６を陰極で構成する場合第１電極１２は透明導電性物質から選択されて、第２電極１６は仕事関数が低い金属物質から選択されて、こういう条件下で前記有機電界発光層１４は第１電極１２と接する層から正孔注入層１４ａ、正孔輸送層１４ｂ、発光層１４ｃ、電子輸送層１４ｄの順序通り積層された構造を形成する。
【００２１】
この時、前記発光層１４ｃはサブピクセル別に赤、緑、青カラーを具現する発光物質が順序通り配置された構造を有する。
【００２２】
図３は前記図２下部発光方式有機電界発光素子の一つのサブピクセル領域に対する拡大断面図である。
【００２３】
図示したように、透明基板１上には半導体層６２、ゲート電極６８、ソース電極８０及びドレイン電極８２が順序通り形成されて薄膜トランジスタ領域を形成して、ソース電極８０及びドレイン電極８２には図示しなかった電源供給ラインで形成されたパワー電極７２及び有機電界発光ダイオードＥがそれぞれ連結されている。
【００２４】
そして、前記パワー電極７２と対応する下部には絶縁体が介在した状態でキャパシター電極６４が位置して、これらが対応する領域はストレージキャパシター領域を形成する。
【００２５】
前記有機電界発光ダイオードＥ以外の薄膜トランジスタ領域及びストレージキャパシター領域に形成された素子はアレイ素子Ａを形成する。
【００２６】
前記有機電界発光ダイオードＥは有機電界発光層１４が介在した状態で相互に対向した第１電極１２及び第２電極１６で構成される。前記有機電界発光ダイオードＥは自体発光された光を外部に放出させる発光領域に位置する。
【００２７】
このように、既存の有機電界発光素子はアレイ素子Ａと有機電界発光ダイオードＥが同一基板上に積層された構造で形成されることを特徴とする。
【００２８】
図４は従来の有機電界発光素子の製造工程に対する工程フローチャートである。
【００２９】
ＳＴ１は第１基板上にアレイ素子を形成する段階で、前記第１基板は透明基板を称することで、第１基板上に走査線と、走査線と交差して相互に一定間隔離隔される信号線及び電力供給線と、走査線及び信号線と交差する地点に形成されるスイッチング薄膜トランジスタ及び走査線及び電力供給線が交差する地点に形成される駆動薄膜トランジスタを含むアレイ素子を形成する段階を含む。
【００３０】
ｓｔ２は有機電界発光ダイオードの第１構成要素である第１電極を形成する段階で、第１電極は駆動薄膜トランジスタと連結されてサブピクセル別にパターン化される。
【００３１】
ｓｔ３は前記第１電極上部に有機電界発光ダイオードの第２構成要素である有機電界発光層を形成する段階で、前記第１電極を陽極で構成する場合に、前記有機電界発光層は正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層順に積層構成できる。
【００３２】
ｓｔ４では、前記有機電界発光層上部に有機電界発光ダイオードの第３構成要素である第２電極を形成する段階で、前記第２電極は共通電極で基板全面に形成される。
【００３３】
ｓｔ５では、また一つの基板である第２基板を利用して第１基板をカプセル封じする段階で、この段階では第１基板の外部衝撃から保護して、外気流入による有機電界発光層の損傷を防止するために第１基板の外廓を第２基板でカプセル封じする段階で、前記第２基板の内部面には吸湿剤が含まれることができる。
【００３４】
このように、既存の下部発光方式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じ用基板の合着を介して素子を製作した。こういう場合、アレイ素子の収率と有機電界発光ダイオードの収率の積が有機電界発光素子の収率を決定するため、既存の有機電界発光素子構造では後半工程に該当する有機電界発光ダイオード工程により全体工程収率が大きく制限される問題点があった。例えば、アレイ素子が良好に形成されたしても、１０００Å程度の薄膜を用いる有機電界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ようになれば、有機電界発光素子は不良等級と判定される。
【００３５】
これによって、良品のアレイ素子を製造することに必要とした諸般経費及び材料費損失が招来されて、生産収率が低下する問題点があった。
【００３６】
そして、下部発光方式はカプセル封じ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って高解像度製品に適用するのは難しい問題点があって、上部発光方式は薄膜トランジスタ設計が容易であって開口率向上が可能であるため製品寿命側面で有利であるが、既存の上部発光方式構造では有機電界発光層上部に通常的に陰極が位置するによって材料選択幅が狭いため透過度が制限されて光効率が低下する点と、光透過度の低下を最少化するために薄膜型保護膜を構成しなければならない場合、外気を十分に遮断することができない問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３７】
本発明はアレイ素子と有機電界発光ダイオードを相異なる基板に構成する有機電界発光素子において、素子内部の水分を除去するための吸湿剤を前記有機電界発光素子の上部基板または下部基板のアレイ内部に形成することによって、素子の寿命向上と耐久性及び内衝撃安定性を向上させる有機電界発光素子及びその製造方法を提供することに目的がある。
【００３８】
また、本発明は素子内部の水分を除去するために前記有機電界発光素子の上部基板または下部基板のアレイ内部及び外廓部に一定パターン形状を有しながら吸湿機能を有する薄膜層を形成することによって、素子の寿命向上と耐久性及び内衝撃安定性を向上させる有機電界発光素子及びその製造方法を提供することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００３９】
前記目的を達成するために本発明の実施形態による有機電界発光素子は相互に一定間隔離隔されて向い合って配置された第１基板、第２基板と；前記第１基板内部面にサブピクセル単位で形成された薄膜トランジスタを有するアレイ素子と；前記第２基板内部面に位置し、透光性金属物質で構成された第１電極と；前記第１電極上に次々と形成された有機電界発光層及び第２電極と；前記第１基板または第２基板の所定領域に具備されて素子内の水分を吸収する薄膜型吸湿剤と；前記各サブピクセル別に具備された前記薄膜トランジスタと前記第２電極を電気的に連結させる伝導性スペーサーが含まれて構成される。
【００４０】
この時、前記薄膜型吸湿剤は各サブピクセル別に具備された前記第２電極全面に蒸着されたり、各サブピクセル別に具備された前記第２電極面で前記第２電極と伝導性スペーサーが接触する部分を除外した領域に蒸着されたり、前記伝導性スペーサーが形成された部分を除外した第１基板上の領域に蒸着されて形成されることを特徴とする。
【００４１】
また、本発明の実施形態による有機電界発光素子製造方法は、第１基板の上部にサブピクセル別にスイッチング素子を有するアレイ素子を形成する段階と；第２基板上に透光性を有する導電性物質からなる第１電極を形成する段階と；前記第１電極上部に有機電界発光層を形成する段階と；前記有機電界発光層上部にサブピクセル単位で第２電極を形成する段階と；素子内の水分を吸収する吸湿剤としての薄膜型吸湿剤を形成する段階と；前記第１基板、第２基板を伝導性スペーサーで連結する段階と；前記第１基板、第２基板を合着する段階が含まれることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４２】
以上の説明でのように本発明による有機電界発光素子及びその製造方法によれば、生産収率及び生産管理効率を向上させることができて、上部発光方式であるため薄膜トランジスタ設計が容易になって高開口率／高解像度具現が可能であるという長所がある。
【００４３】
また、基板上に有機電界発光ダイオード用電極を構成するため、材料選択幅を広げることができ、上部発光方式でありながらカプセル封じ構造であるため、外気から安定的な製品を提供することができるという長所がある。
【００４４】
また、前記カプセル封じ内部アレイに吸湿機能の薄膜層を具備することによってパネル外部から浸透した水分及びパネル内部に積層された多くの膜から発生する水分を吸収して素子の寿命を延長できるという長所がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下添付した図面を参照して本発明の実施形態をさらに詳細に説明する。
【００４６】
図５は本発明の第１実施形態によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子の概略的な断面図で、説明の便宜上一つのピクセル領域を中心に図示した。
【００４７】
図示したように、相互に一定間隔離隔されるように第１基板１１０、第２基板１３０が配置されていて、第１基板１１０の透明基板１００内部面にはアレイ素子１２０が形成されていて、第２基板１３０の透明基板１０１内部面には有機電界発光ダイオード素子Ｅが形成されており、前記第１基板１１０及び第２基板１３０の縁部はシールパターン１４０により封止される。
【００４８】
前記有機電界発光ダイオード素子Ｅには、共通電極として利用される第１電極１３２と、第１電極１３２下部でサブピクセル別境界部に位置する電極隔壁１３４と、隔壁１３４内領域で有機電界発光層１３６、第２電極１３８が順序通りサブピクセル単位で分離されたパターンで形成されている。
【００４９】
前記有機電界発光層１３６は第１キャリア伝達層１３６ａ、発光層１３６ｂ、第２キャリア伝達層１３６ｃが順序通り積層された構造で形成されており、前記第１キャリア伝達層１３６ａ、第２キャリア伝達層１３６ｃは発光層１３６ｂに電子または正孔を注入及び輸送する役割をする。
【００５０】
前記第１キャリア伝達層１３６ａ、第２キャリア伝達層１３６ｃは陽極及び陰極の配置構造によって決められるものである。
【００５１】
一例で前記発光層１３６ｂが高分子物質から選択されて、第１電極１３２を陽極、第２電極１３８を陰極で構成する場合には第１電極１３２と連接する第１キャリア伝達層１３６ａは正孔注入層、正孔輸送層が順序通り積層された構造を形成する。
【００５２】
また、第２電極１３８と連接する第２キャリア伝達層１３６ｃは電子注入層、電子輸送層が順序通り積層された構造で形成される。
【００５３】
そして、前記アレイ素子１２０は薄膜トランジスタＴを含む素子で、前記有機電界発光ダイオード素子Ｅに電流を供給するために、サブピクセル単位で第２電極１３８と薄膜トランジスタＴを連結する位置に柱状の伝導性スペーサー１１４が位置する。
【００５４】
前記伝導性スペーサー１１４は一般的な液晶表示装置用スペーサーと違って、セルギャップ維持機能より両基板を電気的に連結させることを主目的にすることで、両基板間の間の区間で柱状で一定高さを有する特性を有するので説明の便宜上スペーサーと称するようにする。
【００５５】
前記伝導性スペーサー１１４と薄膜トランジスタＴの連結部位をさらに詳細に説明すると次のようである。
【００５６】
前記薄膜トランジスタＴを覆う領域にドレイン電極１１２を一部露出させるドレインコンタクトホール１２２を有する保護層１２４が形成されていて、前記保護層１２４上部にはドレインコンタクトホール１２２を介してドレイン電極１１２と連結されて伝導性スペーサー１１４が位置する。
【００５７】
この時、前記伝導性スペーサー１１４と実質的に連結する薄膜トランジスタＴ電極はソース電極であるか、または別途の金属物質パターンであることがある。
【００５８】
また、前述した薄膜トランジスタＴは、前記有機電界発光ダイオードＥと連結される駆動用薄膜トランジスタに該当する。
【００５９】
前記伝導性スペーサー１１４は伝導性物質から選択され、望ましくは軟性を帯びて、抵抗率値が低い金属物質から選択されることが望ましい。
【００６０】
前記伝導性スペーサー１１４は第１基板１１０のアレイ素子１２０製造工程で形成されることが望ましい。
【００６１】
そして、前記有機電界発光層１３４で発光した光を第２基板１３０側に発光させる上部発光方式であることを特徴とする。
【００６２】
これにより、前記第１電極１３２は透光性を有する導電性物質から選択されることを特徴として、前記第２電極１３６は不透明金属物質から選択されることが望ましい。
【００６３】
また、前記第１基板１１０、第２基板１３０間の離隔空間Ｉは非活性気体または絶縁性液体で詰められることができる。
【００６４】
図面で提示しなかったが、前記アレイ素子１２０は走査線と、走査線と交差し、相互に一定間隔離隔される信号線及び電力供給線と、走査線と信号線が交差する地点に位置するスイッチング薄膜トランジスタそして、ストレージキャパシターをさらに含む。
【００６５】
このようなデュアルパネルタイプの有機電界発光素子は、アレイ素子と有機電界発光ダイオード素子を相異なる基板上に構成することを特徴とする。
【００６６】
また、本発明による有機電界発光素子は前記アレイ素子と有機電界発光ダイオードを電気的に連結させる伝導性スペーサーを具備することにおいて、伝導性スペーサーと接触する有機電界発光ダイオードの電極面に素子内部の水分を除去するための薄膜型吸湿剤が形成されていることをその特徴とする。
【００６７】
この時、前記薄膜型吸湿剤は各サブピクセル毎に具備された第２電極全面に具備されている。
【００６８】
すなわち、アレイ素子１２０が形成された第１基板１１０と有機電界発光ダイオードＥが形成された第２基板１３０が相互に対向するように配置されていて、第１基板１１０、第２基板１３０間区間に位置してアレイ素子１２０と有機電界発光ダイオード素子Ｅを連結する伝導性スペーサー１１４が形成された構造を形成する。
【００６９】
ここに前記伝導性スペーサー１１４と実質的に接触する有機電界発光ダイオード素子Ｅが損傷されるのを防止するために、本実施形態では伝導性スペーサー１１４と接触する有機電界発光ダイオード素子Ｅ領域に前記薄膜型吸湿剤１６０が介在したことを特徴とする。
【００７０】
さらに詳細に説明すると、前記有機電界発光ダイオード素子Ｅは第１電極１３２と、第１電極１３２下部のサブピクセル別境界部に位置する隔壁１３４と、隔壁１３４内サブピクセル領域に順序通り形成された有機電界発光層１３６、第２電極１３８で構成されており、特に第２電極１３８の対応する下部面に全体に前記薄膜型吸湿剤１６０がさらに具備されたことを特徴とする。
【００７１】
この時、前記薄膜型吸湿剤１６０は吸湿剤の役割をするために酸化カルシウム（ＣａＯ）、酸化バリウム（ＢａＯ）、炭酸カルシウム（ＣａＣＯ３）、酸化燐（Ｐ２Ｏ５）、ゼオライト（ｚｅｏｌｉｔｅ）、シリカゲル（ｓｉｌｉｃａｇｅｌ）、アルミナ（ａｌｕｍｉｎａ）などの材料が含まれなければならない。
【００７２】
また前記第２電極及び伝導性スペーサー間に形成されているので伝導性を帯びなければならない。
【００７３】
これにより前記薄膜型吸湿剤１６０はジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）などの第４Ａ族及びニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）などの第５Ａ族及び鉄（Ｆｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）などの第７Ａ族、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）などの第８Ａ族物質を含んで構成されることができる。
【００７４】
また、一般に前記有機電界発光ダイオード素子Ｅを形成する第２電極１３８は大部分蒸着器（ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）により形成されるが、蒸着器を利用して形成された金属膜は若干の力にも容易に剥離または損傷されやすいが、前記説明したように前記薄膜型吸湿剤１６０により前記第２電極１３８接触面特性が向上することができ、このような前記薄膜型吸湿剤１６０はスパターリングなどの方法により蒸着される。
【００７５】
図6は本発明の第２実施形態によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子の概略的な断面図で、説明の便宜上一つのピクセル領域を中心に図示した。
【００７６】
これは図5と同一な構成要素で構成されているが、前記吸湿剤としての薄膜型吸湿剤１６２が各サブピクセル毎に具備された第２電極１３８全面が具備されてなくて、前記第２電極１３８と伝導性スペーサー１１４が接触する部分を除外した領域に具備されることを特徴とする。
【００７７】
すなわち、前記第２電極１３８の対応する下部面のうち前記伝導性スペーサー１１４との接触部を除外した面に前記薄膜型吸湿剤１６２がさらに具備されたことを特徴とする。
【００７８】
これは前記薄膜型吸湿剤１６２の吸湿剤としての役割をさらに充実にするためであってこの場合前記薄膜型吸湿剤１６２は伝導性を帯びる必要がなくなる。
【００７９】
この時、前記薄膜型吸湿剤１６２は真空ゲッター用で用いる物質であればすべて可能なことで、例えば酸化カルシウム（ＣａＯ）または酸化バリウム（ＢａＯ）または酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化バリウム（ＢａＯ）の結合で構成されることができる。
【００８０】
この外にも第１Ｂ族、第３Ｂ族、第１Ａ族物質などが可能なことであり、このような前記薄膜型吸湿剤１６２はスパターリングなどの方法により蒸着される。
【００８１】
また、前記吸湿剤としての薄膜型吸湿剤において、図5及び図6に図示したように第２基板１３０に蒸着するに難しかったり、または素子駆動時に熱の発生により吸湿された水分が再び内部に出る可能性のある場合第１基板１１０の接触部すなわち、伝導性スペーサー１１４部分などを除外した部分に前記薄膜型吸湿剤１６４を形成することができ、これは図８に示している。
【００８２】
すなわち、図7は本発明の第３実施形態によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子の概略的な断面図であり、この時前記薄膜型吸湿剤１６４を形成する材料及びその形成方法は先に図７を介して説明されたことと同一である。
【００８３】
このように前記アレイ内部に吸湿剤を具備することによってパネル外部から浸透した水分及びパネル内部に積層された多くの膜から発生する水分を吸収して素子の寿命を延長できるようになる。
【００８４】
図8は本発明の第４実施形態によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子の概略的な断面図で、説明の便宜上一つのピクセル領域を中心に図示した。
【００８５】
これは図５に示した有機電界発光素子をさらに簡略に示したものであって、構成要素のうち隔壁１３４が具備されなくて、図面符号１１２が薄膜トランジスタＴのドレイン電極であるか、または前記ドレイン電極と連結される電気的連結パターンであることを特徴とする。
【００８６】
ただし、図５と同一な構成要素に対しては同一な図面符号を用いており、同一な構成要素に対する説明は省略するようにする。
【００８７】
図8を参照すると、これはアレイ素子１２０と有機電界発光ダイオード素子Ｅを相異なる基板上に構成する構造で、アレイ素子と有機電界発光ダイオードを電気的に連結させる伝導性スペーサー１１４を具備することにおいて、伝導性スペーサー１１４と接触する有機電界発光ダイオードの電極１３８面に素子内部の水分を除去するための吸湿剤としての薄膜型吸湿剤１６６が形成されていることをその特徴とする。
【００８８】
この時、前記吸湿剤としての薄膜型吸湿剤１６６は各サブピクセル毎に具備された第２電極１３８上に具備されている。
【００８９】
ただし、前記吸湿剤としての薄膜型吸湿剤１６６が各サブピクセル毎に具備された第２電極１３８全面に単一で具備されてなくて、前記第２電極１３８と伝導性スペーサー１１４が接触する部分を除外した領域に所定のパターンを有しながら複数で具備されていることにその特徴がある。
【００９０】
すなわち、前記第２電極１３８の対応する下部面のうち前記伝導性スペーサー１１４接触部を除外した面に複数の薄膜型吸湿剤１６６が所定のパターンを形成しながら具備されている。
【００９１】
この時、前記薄膜型吸湿剤１６６は酸化カルシウム（ＣａＯ）または酸化バリウム（ＢａＯ）または酸化カルシウム（ＣａＯ）及び酸化バリウム（ＢａＯ）の結合で構成されることができる。
【００９２】
この外にも第１Ｂ族、第３Ｂ族、第１Ａ族物質などが可能なことであり、このような前記薄膜型吸湿剤１６６はスパターリングなどの方法により蒸着される。
【００９３】
さらに詳細に説明すると、これは前記アレイ素子１２０が形成された第１基板１１０と有機電界発光ダイオードＥが形成された第２基板１３０が相互に対向するように配置されていて、第１基板１１０、第２基板１３０間区間に位置してアレイ素子１２０と有機電界発光ダイオード素子Ｅを連結する伝導性スペーサー１１４が形成された構造を形成する。
【００９４】
ここに前記電気的連結パターン１１４と接触する有機電界発光ダイオードＥの電極面に素子内部の水分を除去するための吸湿剤としての薄膜型吸湿剤１６６が所定のパターンを有して複数形成されていることをその特徴とする。
【００９５】
この時、前記有機電界発光ダイオード素子Ｅは第１電極１３２と、第１電極１３２下部のサブピクセル領域に順序通り形成された有機電界発光層１３６、第２電極１３８で構成されており、特に第２電極１３８の対応する下部面に素子内部の水分を除去するための吸湿剤としての薄膜型吸湿剤１６６が所定のパターンを有して複数形成されている。
【００９６】
ここで、前記薄膜型吸湿剤１６６が前記第２電極１３８と伝導性スペーサー１１４間に形成されるためには伝導性を帯びなければならない。
【００９７】
これにより前記薄膜型吸湿剤１６０はジルコニウム（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、ハフニウム（Ｈｆ）などの第４Ａ族及びニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）などの第５Ａ族及び鉄（Ｆｅ）、ルテニウム（Ｒｕ）などの第７Ａ族、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）などの第８Ａ族物質を含んで構成されることができる。
【００９８】
このように前記薄膜型吸湿剤１６６はその表面層に存在する水分を化学的に吸湿する特徴があるため可能な限り表面積を広く配置してこそその効率が増大され、これにより本発明による前記薄膜型吸湿剤は一つの薄膜で全体を覆って形成しないで一定パターンを有しながら複数を形成してその表面積を極大化するものである。
【００９９】
図9Ａないし図9Ｃは図8に示した本発明の第４実施形態によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子上部基板の平面図である。
【０１００】
先に図9Ａを参照すると、各ピクセルアレイ２００内部及び外廓部に四角形パターン１７０を有する複数の薄膜型吸湿剤１６６が形成されており、図9Ｂを参照すると前記各ピクセルアレイ２００内部及び外廓部に円形パターン１７２を有する複数の薄膜型吸湿剤１６６が形成されていて、図9Ｃを参照すると前記各ピクセルアレイ２００内部及び外廓部に大きさが異なる複数の円形パターン１７４を有する複数の薄膜型吸湿剤１６６が形成されていることが分かる。
【０１０１】
この時前記薄膜型吸湿剤１６６は図8で説明したように前記有機電界発光素子の上部基板１３０すなわち、第２電極１３８上に具備されている。
【０１０２】
図10は本発明の第５実施形態によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子の概略的な断面図で、説明の便宜上一つのピクセル領域を中心に図示した。
【０１０３】
ただし、図8と同一な構成要素に対しては同一な図面符号を用いており、同一な構成要素に対する説明は省略するようにする。
【０１０４】
これは前記吸湿剤としての薄膜型吸湿剤において、前記所定のパターンを有する複数の薄膜型吸湿剤１６８を図8に図示したように第２基板１３０に蒸着するに難しかったり、または素子駆動時に熱の発生により吸湿された水分が再び内部に出る可能性のある場合第１基板１１０の接触部すなわち、伝導性スペーサー部分などを除外した部分に前記薄膜型吸湿剤１６８を形成したことを示したものである。
【０１０５】
ここで、前記薄膜型吸湿剤１６８を形成する材料及びその形成方法は先に図９を介して説明されたことと同一である。
【０１０６】
また、図11Ａないし図11Ｃは図10に示した本発明の第５実施形態によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子下部基板の平面図である。
【０１０７】
先に図11Ａを参照すると、各ピクセルアレイ内部及び外廓部に四角形パターン１９０を有する複数の薄膜型吸湿剤１６８が形成されている。
【０１０８】
ここで、前記それぞれのピクセルアレイは図示したように信号線２１０、電力供給線２１２及び走査線２１４により定義される。
【０１０９】
また、図11Ｂを参照すると前記各ピクセルアレイ内部及び外廓部に円形パターン１９２を有する複数の薄膜型吸湿剤１６８が形成されていて、図11Ｃを参照すると前記各ピクセルアレイ内部及び外廓部に大きさが異なる複数の円形パターン１９４を有する複数の薄膜型吸湿剤１６８が形成されていることが分かる。
【０１１０】
この時前記薄膜型吸湿剤１６８は図10で説明したように前記有機電界発光素子の第１基板１１０上に具備されている。
【０１１１】
このように前記アレイ内部及び外廓部に吸湿剤を具備することによってパネル外部から浸透した水分及びパネル内部に積層された多くの膜から発生する水分を吸収して素子の寿命を延長できるようになる。
【０１１２】
図12は本発明に一実施形態による有機電界発光素子製造工程に対する工程フローチャートである。
【０１１３】
これは先に説明した第１、２、４実施形態に対する製造工程に対する工程フローチャートである。
【０１１４】
ＳＴ１では、第１基板１１０上にアレイ素子１２０を形成する段階で、この段階では透明基板上にバッファー層を形成する段階と、バッファー層上部に半導体層及びキャパシター電極を形成する段階と、半導体層上部にゲート電極、ソース及びドレイン電極を形成する段階と、前記キャパシター電極上部に位置し、前記ソース電極と連結されるパワー電極を形成する段階を含む。
【０１１５】
この段階では、後続工程で第１基板、第２基板間の電気的連結のための電気的連結パターンすなわち、伝導性スペーサー１１４が形成されることもできる。
【０１１６】
ＳＴ２では、前記第２基板１３０上に第１電極１３２を形成する段階で、前記ＳＴ１で形成されたアレイ素子１２０と他の基板上に形成されることを特徴とする。
【０１１７】
本発明では、有機電界発光ダイオード用第１電極１３２を構成することにおいて、既存と違って透明基板上に直ちに形成するため、材料選択幅を広げることができて工程を進行するのがはるかに容易になる。前記第１電極１３２は透光性を有する導電性物質から選択される。
【０１１８】
ＳＴ３では、前記第１電極１３２上に有機電界発光層１３６を形成する段階で、前記有機電界発光層１３６は赤、緑、青カラーを帯びる発光物質で構成された発光層及び電子または正孔を注入及び輸送する低分子または高分子物質層から選択される。
【０１１９】
ＳＴ４では、前記有機電界発光層１３６上部に第２電極１３８を形成して、前記第２電極１３８上に吸湿剤としての薄膜型吸湿剤１６０、１６２、１６８を形成する。
【０１２０】
ここで、前記薄膜型吸湿剤１６０、１６２は第２電極１３８下部面で前記伝導性スペーサー１１４との接触部を含む面に形成されたり、または前記伝導性スペーサー１１４との接触部を除外した面に形成されることができる。
【０１２１】
また、前記薄膜型吸湿剤１６８が第２電極１３８の下部面に素子内部の水分を除去するための吸湿剤で所定のパターンを有して複数形成されることもできる。
【０１２２】
ＳＴ５では、前記第１基板、第２基板を伝導性スペーサー１１４を利用して電気的に連結させる段階で、さらに詳細には第１基板上の薄膜トランジスタＴ及び前記第２基板上の第２電極１３８を伝導性スペーサー１１４を介して電気的に連結する段階である。
【０１２３】
ＳＴ６では、第１基板、第２基板をカプセル封じする段階で、第１基板、第２基板のいずれか一基板の縁部にシールパターン１４０を形成して、第１基板、第２基板を合着する段階であり、この段階では第１基板、第２基板間の離隔空間を窒素雰囲気に作る段階を含む。
【０１２４】
このように、従来の有機電界発光素子はアレイ素子製造段階と有機電界発光ダイオード製造段階のうちどの工程で不良が発生しても有機電界発光素子パネル全体が不良処理されるが、本発明ではアレイ基板と有機電界発光ダイオード基板それぞれに対する検査工程を経て良品の両基板を合着するので製品不良率を低くめることができ、生産管理効率性を高めることができる。
【０１２５】
図13は本発明の他の実施形態の有機電界発光素子製造工程に対する工程フローチャートである。
【０１２６】
図13を参照すると、これは前記薄膜型吸湿剤１６４、１６８が、第１基板１１０が用意されて、前記第１基板１１０上に前記伝導性スペーサー１１４が形成された後前記第１基板１１０上の所定領域に形成される段階（ＳＴ１’）が追加されることを特徴とする。
【０１２７】
ただし、前記薄膜型吸湿剤１６４、１６８は一体に形成されたりまたは所定のパターンを有して複数で形成されることができる。
【０１２８】
ここで、前記所定の領域は前記伝導性スペーサー１１４部分を除外した領域を意味する。
【０１２９】
この時、前記薄膜型吸湿剤１６４、１６８はスパターリング方式などにより蒸着でき、それ以外の他の工程は先に説明した図12の製造工程と同一であるのでその説明は省略するようにする。
【０１３０】
ただし、ＳＴ４の場合前記薄膜型吸湿剤１６４、１６８が第１基板１１０上に形成されるので図12でのように前記薄膜型吸湿剤１６４が第２基板１３０に形成された第２電極１３８上に形成されない。
【０１３１】
本発明は前記実施形態に限定されなくて、本発明の趣旨にはずれない限度内で多様に変更して実施できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】一般的なアクティブマトリックス型有機電界発光素子の基本ピクセル構造を示した図面。
【図２】従来の下部発光方式有機電界発光素子に対する概略的な断面図。
【図３】前記図２下部発光方式有機電界発光素子の一つのサブピクセル領域に対する拡大断面図。
【図４】従来の有機電界発光素子の製造工程に対する工程フローチャート。
【図５】本発明の第１実施形態によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子の概略的な断面図。
【図６】本発明の第２実施形態によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子の概略的な断面図。
【図７】本発明の第３実施形態によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子の概略的な断面図。
【図８】本発明の第４実施形態によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子の概略的な断面図。
【図９Ａ】図８に示した本発明の第４実施形態によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子上部基板の平面図。
【図９Ｂ】図８に示した本発明の第４実施形態によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子上部基板の平面図。
【図９Ｃ】図８に示した本発明の第４実施形態によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子上部基板の平面図。
【図１０】本発明の第５実施形態によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子の概略的な断面図。
【図１１Ａ】図１０に示した本発明の第５実施形態によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子下部基板の平面図。
【図１１Ｂ】図１０に示した本発明の第５実施形態によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子下部基板の平面図。
【図１１Ｃ】図１０に示した本発明の第５実施形態によるデュアルパネルタイプの有機電界発光素子下部基板の平面図。
【図１２】本発明に一実施形態による有機電界発光素子製造工程に対する工程フローチャートの図。
【図１３】本発明に他の実施形態による有機電界発光素子製造工程に対する工程フローチャートの図。
【符号の説明】
【０１３３】
１１０：第１基板
１２０：アレイ素子
１３０：第２基板
１３２：第１電極
１３４：隔壁
１３６：有機電界発光層
１３８：第２電極
１６０、１６２、１６４、１６６、１６８：薄膜型吸湿剤
【図１】
2005166663.tif 000003
【図２】
2005166663.tif 000004
【図３】
2005166663.tif 000005
【図４】
2005166663.tif 000006
【図５】
2005166663.tif 000007
【図６】
2005166663.tif 000008
【図７】
2005166663.tif 000009
【図８】
2005166663.tif 000010
【図９Ａ】
2005166663.tif 000011
【図９Ｂ】
2005166663.tif 000012
【図９Ｃ】
2005166663.tif 000013
【図１０】
2005166663.tif 000014
【図１１Ａ】
2005166663.tif 000015
【図１１Ｂ】
2005166663.tif 000016
【図１１Ｃ】
2005166663.tif 000017
【図１２】
2005166663.tif 000018
【図１３】
2005166663.tif 000019