(57)【要約】【課題】工程が簡便であり、高いコントラスト及び高解像度を有する有機電界発光素子を製造することができる有機電界発光素子の製造方法を提供すること。【解決手段】基板１００上に、赤緑青及び白色画素領域別に相互離隔された第１電極１８０を形成し、基板上に、第１電極表面の一部を露出させる開口部を有する画素定義膜１９０を形成し、開口部内に、有機膜層２００を形成し、有機膜層上に第２電極２１０を、第２電極上に保護膜２２０を形成し、赤緑及び青色画素領域の有機膜層に対応して保護膜上にレーザー熱転写法を遂行し赤緑及び青色カラーフィルター層２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃを形成すること、を含み、赤、緑及び青色カラーフィルター層は、順次に形成され、カラーフィルター層のうち初めて形成されるカラーフィルター層に、他の２カラーフィルター層の一端が重なるようカラーフィルター層を形成することを特徴とする、有機電界発光素子の製造方法。【選択図】図１
2007149693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤色、緑色、青色及び白色画素領域を有する基板を提供して；
前記基板上に、前記画素領域別に相互に離隔された第１電極を形成して；
前記第１電極が形成された基板上に、前記第１電極の表面の一部を露出させる開口部を有する画素定義膜を形成して；
前記画素定義膜の開口部内に、少なくとも有機発光層を含む有機膜層を形成して；
前記有機膜層上に第２電極を形成して；
前記第２電極上に保護膜を形成して；
前記赤色、緑色及び青色画素領域の有機膜層に対応するように、前記保護膜上にレーザー熱転写法を遂行して、赤色、緑色及び青色カラーフィルター層を形成すること；
を含み、
前記赤色、緑色及び青色カラーフィルター層は、順次に形成され、
前記カラーフィルター層のうち初めて形成されるカラーフィルター層に、他の２つのカラーフィルター層の一端が重なるように、前記カラーフィルター層を形成す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２】
前記カラーフィルター層のうち初めて形成されるカラーフィルター層は、前記対応する有機膜層及び隣接する画素領域間の非発光領域まで延長されるように形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項３】
前記カラーフィルター層が重なる領域は、隣接する画素領域間の非発光領域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の製造方法。
【請求項４】
前記カラーフィルター層が重なる領域は、隣接する画素領域間の非発光領域の５０〜９０％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の製造方法。
【請求項５】
前記有機発光層は、それぞれ赤色、緑色、青色及び白色発光層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の製造方法。
【請求項６】
前記有機発光層は、白色発光層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の製造方法。
【請求項７】
前記赤色、緑色及び青色画素領域は、ストライプ形態に配列されたことを特徴とする、請求項１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の製造方法に関し、工程が簡便であって高いコントラスト及び高解像度を有する有機電界発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に有機電界発光素子は、基板と、基板上に位置したアノード（ａｎｏｄｅ）と、アノード上に位置した発光層（ｅｍｉｓｓｉｏｎ  ｌａｙｅｒ；ＥＭＬ）と、発光層上に位置したカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）と、を含んで構成される。このような有機電界発光素子において、アノードとカソードとの間に電圧を印加すれば、正孔と電子とが、発光層内に注入されて、発光層内に注入された正孔と電子とは、発光層で再結合して励起子（ｅｘｉｔｏｎ）を生成して、このような励起子が、励起状態から基底状態に転移しながら光を放出する。
【０００３】
このような有機電界発光素子のフールカラー化を具現するためには、赤色、緑色及び青色それぞれに該当する発光層を形成する方法がある。しかし、この場合赤色、緑色及び青色それぞれに該当する発光層は、相異なる寿命特性を有していて、長時間駆動する場合ホワイトバランスを維持しにくい短所がある。
【０００４】
これを解決するために、単一色の光を放出する発光層を形成して、発光層から放出される光から所定色に該当する光を抽出するためのカラーフィルター層、又は、発光層から放出される光を所定色の光に変換する色変換層を形成する方法がある。
【０００５】
上記方法の例として例えば、特許文献１では、白色光を放出する発光層とフォトリソグラフィを用いて形成されたカラーフィルター層とを適用したアクティブマトリックス有機電界発光素子が開示されている。また、特許文献２では、青色光を放出する発光層とフォトリソグラフィを用いて形成された色変換層を適用したアクティブマトリックス有機電界発光素子が開示されている。
【０００６】
しかし、上記カラーフィルター層又は色変換層を、フォトリソグラフィを用いて形成することは、各色のカラーフィルター層又は色変換層を基板全体に形成して、これを露光及び現像してパターニングする工程を反復することを必要とする。また、上記フォトリソグラフィにより形成された層に含まれた揮発性溶媒等を除去するための加熱処理を行わなければならない。このように、カラーフィルター層又は色変換層をフォトリソグラフィを用いて形成することは、多くの工程段階を必要とすると同時に有機電界発光素子を製造するための時間が長くなるという短所がある。これを解決するために、特許文献３では、真空蒸着により形成したカラーフィルター層又は色変換層を含む有機電界発光素子が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第６５１５４１８号明細書
【特許文献２】米国特許第６５２２０６６号明細書
【特許文献３】大韓民国特許出願第２００１−００００９４３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、特許文献３によれば、真空蒸着によりカラーフィルター層又は色変換層を形成することは、メタルマスクを用いて赤色、緑色及び青色に該当する層をそれぞれ独立蒸着することで遂行する。しかし、これは、メタルマスクと基板の整列（ａｌｉｇｎ）が難しく、高解像度に行くほど具現しにくいという問題があるだけでなく、赤色、緑色及び青色に該当する層をそれぞれの独立したチャンバー（ｃｈａｍｂｅｒ）で蒸着するので設備投資規模が大きいという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、工程が簡便であり、高いコントラスト及び高解像度を有する有機電界発光素子を製造することが可能な、新規かつ改良された有機電界発光素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、赤色、緑色、青色及び白色画素領域を有する基板を提供して、基板上に、画素領域別に相互に離隔された第１電極を形成して、第１電極が形成された基板上に、第１電極の表面の一部を露出させる開口部を有する画素定義膜を形成して、画素定義膜の開口部内に、少なくとも有機発光層を含む有機膜層を形成して、有機膜層上に第２電極を形成して、第２電極上に保護膜を形成して、赤色、緑色及び青色画素領域の有機膜層に対応するように、保護膜上にレーザー熱転写法を遂行して、赤色、緑色及び青色カラーフィルター層を形成すること、を含み、赤色、緑色及び青色カラーフィルター層は、順次に形成され、カラーフィルター層のうち初めて形成されるカラーフィルター層に、他の２つのカラーフィルター層の一端が重なるように、カラーフィルター層を形成することを特徴とする、有機電界発光素子の製造方法が提供される。
【００１１】
また、カラーフィルター層のうち初めて形成されるカラーフィルター層は、対応する有機膜層及び隣接する画素領域間の非発光領域まで延長されるように形成されてもよい。
【００１２】
また、カラーフィルター層が重なる領域は、隣接する画素領域間の非発光領域であってもよい。
【００１３】
また、カラーフィルター層が重なる領域は、隣接する画素領域間の非発光領域の５０〜９０％であってもよい。
【００１４】
また、有機発光層は、それぞれ赤色、緑色、青色及び白色発光層であってもよい。
【００１５】
また、有機発光層は、白色発光層であってもよい。
【００１６】
また、赤色、緑色及び青色画素領域は、ストライプ形態に配列されてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、工程が簡便であり、高いコントラスト及び高解像度を有する有機電界発光素子を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１９】
（１．有機電界発光素子の構造）
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係る有機電界発光素子の構造について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る有機電界発光素子の構造を示す断面図である。
【００２０】
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る有機電界発光素子によれば、まず、赤色（ａ）、緑色（ｂ）、青色（ｃ）及び白色（ｄ）画素領域を有する基板１００が、提供される。この基板１００全面にかけて、バッファー層１１０が、形成されうる。バッファー層１１０は、基板１００から流出される不純物から、後続する工程で形成される薄膜トランジスタを保護する役割をする。
【００２１】
バッファー層１１０上の画素領域ａ、ｂ、ｃ、ｄ毎に、ソース領域１２０ａ、ドレイン領域１２０ｂ及びチャネル領域１２０ｃを有する半導体層１２０が形成される。
【００２２】
この半導体層１２０上にゲート絶縁膜１３０が形成され、このゲート絶縁膜１３０上のチャネル領域１２０ｃにそれぞれ対応するように、ゲート１４０が形成される。
【００２３】
続いて、このゲート１４０を覆う層間絶縁膜１５０が形成され、この層間絶縁膜１５０上に、ソース領域１２０ａ及び上記ドレイン領域１２０ｂにそれぞれ電気的に接するソース電極１６０ｂ及びドレイン電極１６０ａが形成される。
【００２４】
この半導体層１２０、ソース電極１６０ｂ、ドレイン電極１６０ａ及びゲート１４０は、画素領域ａ、ｂ、ｃ上にそれぞれ位置する薄膜トランジスタを形成する。
【００２５】
続いて、この薄膜トランジスタを覆う平坦化膜１７０が形成され、この平坦化膜１７０内にドレイン電極１６０ｂをそれぞれ露出させるビアホール１７５が形成される。
【００２６】
そして、ビアホール１７５が形成された基板上に、画素領域ａ、ｂ、ｃ、ｄ別に相互に離隔された第１電極１８０が形成される。これによって、第１電極１８０は、ビアホール１７５を介してドレイン電極１６０ｂ、即ち、薄膜トランジスタにそれぞれ電気的に連結される。本実施形態において、第１電極１８０は、光を反射させる反射電極で形成される。この反射電極である第１電極１８０は、アノード又はカソードで形成することができる。
【００２７】
第１電極１８０が形成された基板上に、第１電極１８０の表面一部を露出させる開口部を有する画素定義膜１９０が形成される。画素定義膜１９０は、例えば、アクリル系有機膜で形成される。
【００２８】
続いて、露出した第１電極１８０を含む基板全面に少なくとも有機発光層を有する有機膜層２００が形成される。有機発光層は、例えば、全て白色発光層で形成されてもよく、これとは違って基板の赤色（ａ）、緑色（ｂ）、青色（ｃ）及び白色画素領域（ｄ）に対応するように赤色、緑色、青色及び白色発光層で形成されてもよい。有機膜層２００は、電荷輸送層及び／又は電荷注入層をさらに含んで形成されうる。
【００２９】
有機膜層２００上に第２電極２１０が形成される。本実施形態において、第２電極２１０は、透明電極であり、有機発光層から放出される光は、第２電極２１０を経て放出される。第２電極２１０は、第１電極１８０がアノードである場合カソードであり、第１電極１８０がカソードである場合アノードである。
【００３０】
第２電極２１０上に保護膜２２０が、形成されてもよい。保護膜２２０は、透明でなければならなく、無機膜、有機膜又は有機無機複合膜で形成することができる。望ましくは、無機膜は、例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＳｉＯ２、ＳｉＮｘ、Ｙ２Ｏ３及びＡｌ２Ｏ３からなる群より選択された少なくとも１つで形成されもよく、ＳｉＯ２−ＳｉＮｘ交代多層膜で形成されてもよい。有機膜は、例えば、パリレン（ｐａｒｙｌｅｎｅ）又はＨＤＰＥで形成され、有機無機複合膜は、例えば、Ａｌ２Ｏ３と有機高分子との複合膜で形成されてもよい。
【００３１】
続いて、保護膜２２０上に基板１００の白色画素領域（ｄ）を除いた、赤色（ａ）、緑色（ｂ）及び青色（ｃ）画素領域に形成された有機膜層に対応するように赤色カラーフィルター層２３０ａ、緑色カラーフィルター層２３０ｂ及び青色カラーフィルター層２４０ｃが形成される。各カラーフィルター層２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃは、順次に形成され、カラーフィルター層のうち、初めに形成される緑色カラーフィルター層２３０ｂの両端に、他の２カラーフィルター層２３０ａ、２３０ｃの一端が、重なるように各カラーフィルター層２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃが形成されてもよい。
【００３２】
以上、本発明の一実施形態に係る有機電界発光素子の構造を説明したが、ここで上記カラーフィルター層２３０ａ、２３０ｂ、２３０ｃは、レーザー熱転写法を遂行して形成することが望ましい。以下では、図２Ａ及び２Ｂを参照して、レーザー熱転写法によるカラーフィルター層の形成工程を詳細に説明する。
【００３３】
（２．レーザー熱転写法によるカラーフィルター層の形成工程）
図２Ａは、本発明の一実施形態に係るレーザー熱転写法によるカラーフィルター層の形成工程を説明するための斜視図であり、図２Ｂは、本発明の一実施形態に係るレーザー熱転写法によるカラーフィルター層の形成工程を説明するための断面図である。
【００３４】
図２Ａ及び図２Ｂに示すように、レーザー熱転写法は、少なくともレーザー照射装置、アクセプタ基板及びドナーフィルムを必要とし、ドナーフィルムは、基材層、光熱変換層及び転写層を具備する。
【００３５】
レーザー熱転写法においては、転写層をアクセプタ基板に対向するように配置して、ドナーフィルムをアクセプタ基板の全体面上にラミネーションした後、この基材層上にレーザビームを照射する。この基材層上に照射されたビームは、光熱変換層に吸収されて熱エネルギーに変換されて、この熱エネルギーにより転写層は、アクセプタ基板上に転写される。その結果、アクセプタ基板上に転写層パターンが形成される。
【００３６】
上記のようなレーザー熱転写法を遂行するために、まず、アクセプタ基板３００が提供される。アクセプタ基板３００は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）及び白色（Ｗ）画素領域を含み、この画素領域は、ストライプ形態に配列されうる。アクセプタ基板３００上には少なくとも第１電極、有機発光層及び第２電極を含む有機電界発光素子３２０が形成されており、保護膜３３０をさらに含むことができる。アクセプタ基板３００は、チャック３４０により固定されて、チャック３４０は、移動手段を具備することができる。
【００３７】
尚、ここで、アクセプタ基板３００は、上記の有機電界発光素子の構造における基板１００（基板３１０）と、その上に適宜形成された薄型トランジスタ、第１電極１８０、第２電極２１０及び有機膜層２００等とを含む、保護膜２２０までの構成を有する。そして、アクセプタ基板３００の保護膜３３０は、上記の構造における保護膜２２０である。
【００３８】
その次に、ドナーフィルム４００が用意される。ドナーフィルム４００は、基材層４１０と、この基材層４１０に位置した光熱変換層４２０及び転写層４３０と、を含み、転写層４３０は、光熱変換層４２０上に顔料等を含むカラーフィルター層物質を湿式方法でコーティングして形成される。
【００３９】
続いて、この転写層４３０をアクセプタ基板３００に対向するように配置して、ドナーフィルム４００をアクセプタ基板３００上にラミネーションする。その後、ドナーフィルム４００上に、レーザ発生装置５１０、マスク５２０及び投影レンズ５３０を含むレーザー照射装置５００を配置し、レーザビームを照射する。
【００４０】
レーザビームが照射された領域のドナーフィルム４００では、光熱変換層４２０がレーザビームを吸収して熱を発生させて、転写層４３０は、熱により光熱変換層４２０との接着力に変化が生じて、アクセプタ基板３００上に転写される。結果的にアクセプタ基板３００の保護膜３３０上には転写層パターン、すなわち、カラーフィルター層が形成される。
【００４１】
レーザー照射装置５００は、まず、Ｙ方向に移動しながら先に緑色カラーフィルター層を形成する。レーザー照射装置５００がアクセプタ基板３００の緑色画素領域（Ｇ）の縁に至れば、チャック３４０は、移動手段により１ステップ移動（Ｘ方向）して、上述したラミネーション及びレーザー照射を反復することによって、基板全体に転写層パターン、即ち、赤色、緑色及び青色カラーフィルター層を形成することができる。
【００４２】
（３．カラーフィルター層の形成方法）
図３Ａ〜図３Ｃは、本発明の一実施形態に係るカラーフィルター層の形成方法を説明するための工程別断面図であって、これを説明すると次のようである。
【００４３】
図３Ａに示すように、上記のようなレーザー熱転写法を遂行して、まず、先に緑色画素領域Ｇの有機膜層３２０ｂに対応するように、保護膜３３０上に緑色カラーフィルター層３４０ｂが形成する。即ち、本工程において、保護膜３３０上に、初めて（一番初めに）形成される色相のカラーフィルター層は、この緑色カラーフィルター層３４０ｂとなる。ここで、緑色カラーフィルター層３４０ｂは、緑色カラーフィルター層３４０ｂが対応する有機膜層３２０ｂに対応する領域以外に、上記隣接する画素領域との間の空間、すなわち非発光領域まで延長されるように形成される。
【００４４】
次に、図３Ｂに示すように、緑色カラーフィルター層３４０ｂといずれか一端が重なるように赤色カラーフィルター層３４０ａが形成される。赤色カラーフィルター層３４０ａは、緑色画素領域（ｂ）と赤色画素領域（ａ）との間の非発光領域で、緑色カラーフィルター層３４０ｂと重なるように形成される。これによって、各画素領域間に別途のブラックマトリックスを形成しなくても、各画素のコントラストを高めることができ、高解像度有機電界発光素子を具現することができる。
【００４５】
ここで、緑色カラーフィルター層３４０ｂと赤色カラーフィルター層３４０ａとが重なる領域は、画素領域間の非発光領域の５０〜９０％であってもよい。この重なる領域が非発光領域の５０％より小さければ、コントラスト向上の効果を得にくく、この重なる領域が非発光領域の９０％以上ならば、アライン等の工程限界によって赤色（ａ）又は緑色（ｂ）画素領域の発光領域まで、緑色３４０ｂ又は赤色カラーフィルター層３４０ａが形成され、各画素の色純度を低下させる恐れがある。
【００４６】
次に、図３Ｃに示すように、緑色カラーフィルター層３４０ｂといずれか一端が重なるように青色カラーフィルター層３４０ｃが形成される。青色カラーフィルター層３４０ｃは、緑色画素領域（ｂ）と青色画素領域（ｃ）間の非発光領域で、緑色カラーフィルター層３４０ｂと重なるように形成される。これによって、各画素領域間に別途のブラックマトリックスを形成しなくても、各画素のコントラストを高めることができて、高解像度有機電界発光素子を具現することができる。
【００４７】
ここで、有機発光層を赤色、緑色、青色及び白色発光層でそれぞれ形成する場合、赤色、緑色及び青色発光層に対応するように、上記のような赤色、緑色及び青色カラーフィルター層を形成する。これによって、フールカラー具現時には色純度及びコントラストが向上された赤色、緑色及び青色発光層を駆動し、有機電界発光素子の輝度を高めることができ、ホワイト具現時には白色発光層を駆動することによって有機電界発光照射の寿命を向上させることができる。
【００４８】
また、この有機発光層を全て白色発光層で形成する場合、各赤色、緑色及び青色発光層の寿命の差による問題点がないので、長時間駆動してもホワイトバランスを維持することができ、またコントラストが高い有機電界発光素子を提供することができる。
【００４９】
上述したように、本発明の一実施形態によれば、レーザー熱転写法によりカラーフィルター層３４０ａ、３４０ｃを形成したので、工程を簡素化することができる。また、初めて形成されたカラーフィルター層３４０ｂ上に、他の２カラーフィルター層３４０ａ、３４０ｃの一端が重なるようにカラーフィルター層３４０ａ、３４０ｂ、３４０ｃが形成されるので、ブラックマトリックスを形成しなくても高いコントラスト及び高解像度を有する有機電界発光素子を具現することができる。
【００５０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態に係る有機電界発光素子の構造を示す断面図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態に係るレーザー熱転写法によるカラーフィルター層の形成工程を説明するための斜視図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態に係るレーザー熱転写法によるカラーフィルター層の形成工程を説明するための断面図である。
【図３Ａ】本発明の一実施形態に係るカラーフィルター層の形成方法を説明するための工程別断面図である。
【図３Ｂ】本発明の一実施形態に係るカラーフィルター層の形成方法を説明するための工程別断面図である。
【図３Ｃ】本発明の一実施形態に係るカラーフィルター層の形成方法を説明するための工程別断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１００    基板
１１０    バッファ層
１２０    半導体層
１２０ａ  ソース領域
１２０ｂ  ドレイン領域
１２０ｃ  チャネル領域
１３０    ゲート絶縁層
１４０    ゲート
１５０    層間絶縁層
１６０ａ  ドレイン電極
１６０ｂ  ソース電極
１７０    平坦化膜
１７５    ビアホール
１８０    第１電極
１９０    画素定義膜
２００    有機膜層
２１０    第２電極
２２０    保護膜
２３０ａ  赤色カラーフィルター層
２３０ｂ  緑色カラーフィルター層
２３０ｃ  青色カラーフィルター層
３００    アクセプタ基板
３１０    
３２０    有機電界発光素子
３２０ｂ  有機膜層
３３０    保護膜
３４０    チャック
３４０ａ  赤色カラーフィルター層
３４０ｂ  緑色カラーフィルター層
３４０ｃ  青色カラーフィルター層
４００    ドナーフィルム
４１０    基材層
４２０    光熱変換層
４３０    転写層
５００    レーザ照射装置
５１０    レーザ発生装置
５２０    マスク
５３０    投影レンズ
ａ、Ｒ    赤色画素領域
ｂ、Ｇ    緑色画素領域
ｃ、Ｂ    青色画素領域
ｄ、Ｗ    白色画素領域
【図１】
2007149693.tif 000003
【図２Ａ】
2007149693.tif 000004
【図２Ｂ】
2007149693.tif 000005
【図３Ａ】
2007149693.tif 000006
【図３Ｂ】
2007149693.tif 000007
【図３Ｃ】
2007149693.tif 000008