(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された半導体層、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、
前記基板上に形成され、前記薄膜トランジスタに電気的に接続されている下部電極と、
前記下部電極上に形成されている有機発光層と、
前記有機発光層上部に形成されている上部電極と、
前記上部電極上に形成されて、前記上部電極の所定の厚さを酸化物に改質するポリオール系バッファ層と、
を備えることを特徴とする有機電界発光表示装置。
【請求項２】
前記ポリオール系バッファ層の厚さは１０乃至１００Å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表示装置。
【請求項３】
前記酸化物に改質される上部電極の所定の厚さは１０乃至３０Å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表示装置。
【請求項４】
前記ポリオール系バッファ層を形成するポリオールは、一分子内にＯＨ基を２個以上有する化合物からなる群より一種以上選択されたもの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表示装置。
【請求項５】
前記下部電極はアノード電極またはカソードのうちの一方の電極であり、前記上部電極は他方の電極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表示装置。
【請求項６】
前記ポリオール系バッファ層上部に形成されて、前記有機発光層を保護する少なくとも一つ以上の保護層をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項７】
前記保護層はパッシベーション層またはキャッピング層であることを特徴とする請求項６に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項８】
前記有機発光層は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層から選択される少なくとも一つの有機膜をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項９】
基板上に形成された半導体層、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に電気的に接続されている下部電極を形成する工程と、
前記下部電極上に有機発光層を形成する工程と、
前記有機発光層上に上部電極を形成する工程と、
前記上部電極上に前記上部電極の所定の厚さを酸化物に改質するため、ポリオール系バッファ層を形成する工程と、
を有することを特徴とする有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項１０】
画像を表示する画像部を有するディスプレイ本体を備え、
前記画像部は、基板上に形成された半導体層、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、
前記基板上に形成され、前記薄膜トランジスタに電気的に接続されている下部電極と、
前記下部電極上に形成されている有機発光層と、
前記有機発光層上部に形成されている上部電極と、
前記上部電極上に形成されて、前記上部電極の所定の厚さを酸化物に改質するポリオール系バッファ層と、
を備える有機電界発光表示装置を備えることを特徴とする携帯用ディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記ポリオール系バッファ層の厚さは１０乃至１００Åであることを特徴とする請求項１０に記載の携帯用ディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記酸化物に改質される上部電極の所定の厚さは１０乃至３０Åであることを特徴とする請求項１０に記載の携帯用ディスプレイ装置。
【請求項１３】
前記ポリオール系バッファ層を形成するポリオールは、一分子内にＯＨ基を２個以上有する化合物からなる群より一種以上選択されたものであることを特徴とする請求項１０に記載の携帯用ディスプレイ装置。
【請求項１４】
前記下部電極はアノード電極またはカソード電極のうちの一方の電極であり、前記上部電極は他方の電極であることを特徴とする請求項１０に記載の携帯用ディスプレイ装置。
【請求項１５】
前記ポリオール系バッファ層上部に形成されて、前記有機発光層を保護する少なくとも一つ以上の保護層をさらに備えることを特徴とする請求項１０に記載の携帯用ディスプレイ装置。
【請求項１６】
前記保護層はパッシベーション層またはキャッピング層であることを特徴とする請求項１５に記載の携帯用ディスプレイ装置。
【請求項１７】
前記有機発光層は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び電子注入層から選択される少なくとも一つの有機膜をさらに有することを特徴とする請求項１０に記載の携帯用ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光表示装置及びその製造方法並びにそれを備えた携帯用ディスプレイ装置に関し、より詳細には、暗点発生を抑制した有機電界発光表示装置及びその製造方法並びにそれを備えた携帯用ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来の有機電界発光表示装置の構造を示す断面図である。図１に示すように、従来の有機電界発光表示装置１００は、半導体層１１１、ゲート電極１１２及びソース−ドレイン電極１１３を有する薄膜トランジスタ１１０を含む基板上に、前記薄膜トランジスタに電気的に接続されているアノード電極１２１、有機発光層１２２及びカソード電極１２３を有する発光部１２０を備える。
【０００３】
以上のような構造を有する従来の有機電界発光表示装置は、図２に示すように、アノード電極１２１上に位置するパーティクルによって有機発光層１２２が不均一に蒸着されて、カソード電極１２３がパーティクルが位置する地点でアノード電極１２１に接続されることになる。この結果、カソードのショートが起きて暗点が発生し、暗点の発生により発光領域が縮小されて画質が低下するという問題点があった。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２２２３６８号公報
【特許文献２】特開２００４−１０３４４２号公報
【特許文献３】特開平９−２７４９９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような問題点を解決するために、本発明者は、カソード電極上部にカソード電極の一定の厚さを非導電性に改質できるバッファ層を取り入れることにより、カソード電極とアノード電極の間を絶縁することができ、これによって暗点発生を防止できることを見出して本発明を完成した。
【０００６】
したがって、本発明は、前記のような従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、第１に、暗点発生を防止する有機電界発光表示装置を提供することである。第２に、暗点発生を防止する有機電界発光表示装置の製造方法を提供することである。第３に、暗点発生を防止する有機電界発光表示装置を備えた携帯用ディスプレイ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した第１の目的を達成するために本発明は、基板上に形成された半導体層、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、前記基板上に形成され、前記薄膜トランジスタに電気的に接続されている下部電極と、前記下部電極上に形成された有機発光層と、前記有機発光層上部に形成された上部電極と、前記上部電極上に形成されて、前記上部電極の所定の厚さを酸化物に改質するポリオール系バッファ層とを備えることを特徴とする有機電界発光表示装置を提供する。
【０００８】
本発明による有機電界発光表示装置において、前記ポリオール系バッファ層の厚さは１０乃至１００Åであることが好ましい。また、前記酸化物に改質される上部電極の所定の厚さは１００Å未満であり、好ましくは１０乃至３０Åである。前記ポリオール系バッファ層を形成するポリオールとしては、分子内にＯＨ基を２個以上有する化合物からなる群より一種以上選択されることが望ましい。
【０００９】
本発明による有機電界発光表示装置において、前記下部電極はアノード電極またはカソード電極のうちの一方の電極であり、前記上部電極は他方の電極であることができる。
【００１０】
本発明による有機電界発光表示装置において、前記ポリオール系バッファ層上部に形成されて、前記有機発光層を保護する少なくとも一つの保護層をさらに備えることが望ましく、前記保護層としてはパッシベーション層またはキャッピング層が好ましい。
【００１１】
また、本発明による有機電界発光表示装置において、前記有機発光層は、発光層以外に正孔注入層、正孔輸送層、正孔抑制層、電子輸送層及び電子注入層から選択される少なくとも一つの有機膜をさらに有することが望ましい。
【００１２】
また、本発明の第２の目的を達成するために本発明は、基板上に形成された半導体層、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に電気的に接続されている下部電極を形成する工程と、前記下部電極上に有機発光層を形成する工程と、前記有機発光層上に上部電極を形成する工程と、前記上部電極上に前記上部電極の所定の厚さを酸化物に改質するためにポリオール系バッファ層を形成する工程とを有する有機電界発光表示装置の製造方法を提供する。
【００１３】
本発明の第３の目的を達成するために本発明は、画像を表示する画像部を有するディスプレイ本体を備え、前記画像部は、基板上に形成された半導体層、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、前記基板上に形成され、前記薄膜トランジスタに電気的に接続されている下部電極と、前記下部電極上に形成された有機発光層と、前記有機発光層上部に形成された上部電極と、前記上部電極上に形成されて、前記上部電極の所定の厚さを酸化物に改質するポリオール系バッファ層とを備える有機電界発光表示装置を備えた携帯用ディスプレイ装置を提供する。
【発明の効果】
【００１４】
上述したように、本発明によれば、カソード電極上にポリオール系バッファ層を形成してカソード電極の所定の厚さを非導電性に改質することによって、アノード電極上に存在し得るパーティクルにより有機発光層の蒸着が不均一になることでカソード電極にショートが発生するのを防止することができ、これにより、暗点発生を防止して画質の低下を改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図３は、本発明の一実施形態によりバッファ層が全面に形成された有機電界発光表示装置の構造を示す断面図であり、図４は、本発明の一実施形態によりバッファ層が開口部にのみ形成されている有機電界発光表示装置の構造を示す断面図である。図５は、本発明の別の実施形態によりバッファ層が全面に形成されている有機電界発光表示装置の構造を示す断面図であり、図６は、本発明の別の実施形態によりバッファ層が開口部にのみ形成されている有機電界発光表示装置の構造を示す断面図である。図７は、本発明のさらに別の実施形態によりバッファ層が全面に形成されている有機電界発光表示装置の構造を示す断面図であり、図８は、本発明のさらに別の実施形態によりバッファ層が開口部にのみ形成されている有機電界発光表示装置の構造を示す断面図である。図９は、本発明の一実施形態による有機電界発光表示装置において、ポリオール系バッファ層を導入することによって、パーティクルによるカソード電極のショート現象を制御することを示す図である。図１０は、本発明の一実施形態による有機電界発光表示装置を備えた携帯用ディスプレイ装置の一例を示す図である。図１１は、有機電界発光表示装置を備えた携帯用ディスプレイ装置を示した図１０の部分拡大図である。
【００１７】
図３及び図４に示すように、本発明の一実施形態による有機電界発光表示装置２００は、基板２０１上に形成された半導体層２１１、ゲート電極２１２及びソース−ドレイン電極２１３を有する薄膜トランジスタ２１０と、前記基板上に形成され薄膜トランジスタに電気的に接続されている下部電極２２１と、前記下部電極上に形成された有機発光層２２２と、前記有機発光層上部に形成された上部電極２２３と、前記上部電極２２３上に形成されて、前記上部電極の所定の厚さを酸化物に改質するポリオール系バッファ層２２４を有する発光部２２０とを備える。
【００１８】
図５及び図６に示すように、本発明の別の実施形態による有機電界発光表示装置２００は、発光部２２０が基板２０１上に形成され薄膜トランジスタ２１０に電気的に接続されている下部電極２２１と、前記下部電極上に形成されている有機発光層２２２と、前記有機発光層上部に形成されている上部電極２２３と、前記上部電極２２３上に形成されて、前記上部電極の所定の厚さを酸化物に改質するポリオール系バッファ層２２４を備え、前記ポリオール系バッファ層上部にキャッピング層２２５をさらに備える。
【００１９】
図７及び図８に示すように、本発明のさらに別の実施形態による有機電界発光表示装置２００は、発光部２２０が基板２０１上に形成され薄膜トランジスタ２１０に電気的に接続されている下部電極２２１と、前記下部電極上に形成されている有機発光層２２２と、前記有機発光層上部に形成されている上部電極２２３と、前記上部電極２２３上に形成され、前記上部電極の所定の厚さを酸化物に改質するポリオール系バッファ層２２４とを備え、前記ポリオール系バッファ層上部にパッシベーション層２２６をさらに備える。
【００２０】
前記基板２０１上に形成されている薄膜トランジスタ２１０は、該分野の一般的構造及び方法によって形成可能であり、例えば、基板２０１上に選択的にバッファ層２０２を形成し、バッファ層上にソース−ドレイン領域を有する半導体層２１１を形成する。次に、半導体層２１１を有する基板上にゲート絶縁膜を形成し、ゲート絶縁膜上にゲート電極２１２を形成した後、層間絶縁膜上にコンタクトホールを介してソース−ドレイン領域にそれぞれ接続されているソース−ドレイン電極２１３を形成することによって薄膜トランジスタ２１０を形成することができる。
【００２１】
前記薄膜トランジスタ２１０が形成された基板上に電気的に接続されている発光部２２０が形成される。具体的に、基板上のパッシベーション膜上にビアホールを介して薄膜トランジスタ２１０の前記ソース−ドレイン電極２１３に電気的に接続されている下部電極２２１が形成される。
【００２２】
ここで、前記基板２０１としては通常の有機電界発光表示装置に使用される基板を用いる。特に、透明性、表面平滑性、取り扱い容易性及び防水性に優れたガラス基板または透明プラスチック基板が好ましい。
【００２３】
前記基板上に形成された下部電極２２１は、アノードまたはカソード電極であることができ、前面発光または背面発光に応じて反射電極または透過電極であることができる。
【００２４】
前記下部電極２２１は、アノード電極であることが好ましく、下部電極２２１がアノードである場合には、下部電極２２１の形成材料として、仕事関数が高く、正孔注入が容易な導電性金属またはその酸化物を使用し、例えば、ＩＴＯ（Ｉｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、イリジウム（Ｉｒ）などを使用することが好ましい。
【００２５】
前記下部電極２２１上に有機発光層２２２を形成する。前記有機発光層２２２には発光層以外に正孔注入層、正孔輸送層、正孔抑制層、電子輸送層及び電子注入層のから選択された少なくとも一つ以上の有機膜をさらに有することが好ましい。
【００２６】
前記発光層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔抑制層、電子輸送層及び電子注入層は、該分野で一般に使用されるもので形成することができる。
【００２７】
ここで、正孔注入層はこれに限定されず、例えば、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）またはスターバースト（Ｓｔａｒｂｕｒｓｔ）型アミン類等を使用して、蒸着法またはスピンコーティングのような方法によって形成することができる。
【００２８】
正孔輸送層はこれに限定されず、例えば、Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ビス（３−メチルフェニル）１，１−ビフェニル４，４'−ジアミン（以下、ＴＰＤという。）で代表される正孔輸送性を有する物質を使用して蒸着法またはスピンコーティングのような方法によって形成することができる。
【００２９】
また、発光層はこれに限定されず、例えば、８−ヒドロキシキノレートアルミニウム錯化合物（以下、Ａｌｑ３という。）で代表される発光物質を使用して蒸着法またはスピンコーティングのような方法によって形成することができる。
【００３０】
電子輸送層はこれに限定されず、例えば、オキサジアゾール系誘導体などを使用して蒸着法またはスピンコーティングのような方法によって形成することができる。
【００３１】
前記有機発光層２２２上に上部電極２２３を形成する。
【００３２】
前記上部電極２２３はアノード電極またはカソード電極であることができ、好ましくは、カソード電極である。前記上部電極２２３がカソード電極である場合には、カソード電極用金属としては、アノード電極より仕事関数が相対的に小さいリチウム（Ｌｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−リチウム（Ａｌ−Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム−インジウム（Ｍｇ−Ｉｎ）、マグネシウム−銀（Ｍｇ−Ａｇ）などを使用することが好ましい。
【００３３】
これにより、好適な発光部の構造は、下部電極／有機発光層／上部電極の単純な構造から、下部電極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／正孔抑制層／電子輸送層／電子注入層／上部電極の構造まで、さまざまな構造がとりうる。
【００３４】
前記上部電極２２３上には、ポリオール系バッファ層２２４が、前記それぞれの層が形成される条件と同一の条件下で蒸着法またはスピンコーティングのような一般的な方法によって形成される。図９に示すように、前記ポリオール系バッファ層２２４は、前記下部電極２２１に存在し得るパーティクルによって有機発光層が不均一に蒸着されて発生する、前記上部電極２２３が下部電極２２１、またはパーティクルとの接続により上部電極２２３にショートが発生するのを防止するため、前記上部電極２２３の所定の厚さを非導電性に形成して、上部電極と下部電極の間を絶縁するためのものである。
【００３５】
前記非導電性に形成する方法としては、例えば、酸化物または窒化物に上部電極２２３の所定の厚さを改質する方法があり、好ましくは、酸化物に改質する。
【００３６】
酸化物への改質は、上部電極２２３上にポリオール系バッファ層２２４を形成することによって実現される。即ち、ポリオールのＯＨ基が上部電極２２３の金属を酸化する。このとき、前記ポリオール系バッファ層の厚さは１０乃至１００Åであることが好ましく、前記厚さのバッファ層による上部電極の酸化によって１００Å未満の厚さ、好ましくは、１０乃至３０Åの厚さが非導電性酸化物層に改質される。この場合、酸化はポリオール系バッファ層が形成される条件で起こる。
【００３７】
前記ポリオール系バッファ層２２４は、前記上部電極２２３の上面にのみ形成されることができ、または上部電極２２３の側面及び上面を覆って形成されることもできる。
【００３８】
なお、バッファ層を形成するポリオールとしては、一分子内にＯＨ基を２個以上有する化合物からなる群より一種以上選択されることが望ましい。例えば、これに限定されないが、グルコース、フラクトース、マンノース、ガラクトースまたはリボースのような単糖類、スクロース、マルトースまたはラクトースのような二糖類、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジブチレングリコール、２−メチル−１，３−ペンタンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールなどが好ましい。
【００３９】
前記ポリオール系バッファ層２２４上には、前記有機発光層を保護する少なくとも一つの保護層がさらに形成されることが好ましく、保護層としては、キャッピング層２２５またはパッシベーション層２２６が形成されることが望ましい。
【００４０】
前記キャッピング層２２５及びパッシベーション層２２６は、透明性を有する該分野に一般的に使用される物質を使用して蒸着法またはスピンコーティングのような方法によって形成することができる。
【００４１】
図１０及び図１１に示すように、携帯用ディスプレイ装置１０００は、画像を表示する画像部１１００及び複数の操作ボタン部１２００を有するディスプレイ本体を備え、前記画像部１１００内に本発明による発光部２２０及びトランジスタ２１０を備える有機電界発光表示装置を備える。
【００４２】
本発明による有機電界発光表示装置は、図１０に示した携帯電話機以外にも、ＰＤＡ、電子手帳、ビデオカメラ、ワークステーション、画像電話機など種々のディスプレイ装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】従来の有機電界発光表示装置の構造を示す断面図である。
【図２】従来の有機電界発光表示装置において、パーティクルによるカソード電極のショート現象を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態によりバッファ層が全面に形成されている有機電界発光表示装置の構造を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態によりバッファ層が開口部にのみ形成されている有機電界発光表示装置の構造を示す断面図である。
【図５】本発明の別の実施形態によりバッファ層が全面に形成されている有機電界発光表示装置の構造を示す断面図である。
【図６】本発明の別の実施形態によりバッファ層が開口部にのみ形成されている有機電界発光表示装置の構造を示す断面図である。
【図７】本発明のさらに別の実施形態によりバッファ層が全面に形成されている有機電界発光表示装置の構造を示す断面図である。
【図８】本発明のさらに別の実施形態によりバッファ層が開口部にのみ形成されている有機電界発光表示装置の構造を示す断面図である。
【図９】本発明の一実施形態による有機電界発光表示装置において、バッファ層を導入することによってパーティクルによるカソード電極のショート現象を制御することを示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態による有機電界発光表示装置を備えた携帯用ディスプレイ装置を示す概略図である。
【図１１】図１０のＡ部分を拡大した断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１００、２００  有機電界発光表示装置
１１０、２１０  薄膜トランジスタ
１２０、２２０  発光部
１１１、２１１  半導体層
１０１、２０１  基板
１１２、２１２  ゲート電極
１１３、２１３  ソース−ドレイン電極
１２１、２２１  下部電極
１２２、２２２  有機発光層
１２３、２２３  上部電極
２２４  ポリオール系バッファ層
２２５  キャッピング層
２２６  パッシベーション層
ａ  パーティクル
１０００  携帯用ディスプレイ装置
１１００  画像部
１２００  操作ボタン部
【図１】
0004422129.tif 000002
【図２】
0004422129.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
0004422129.tif 000012