説明

有機電界発光素子及びその製造方法

【課題】アノード電極層間の空間を減少させることより、高解像度を達成できる有機電界発光素子を提供する。
【解決手段】有機電界発光素子は、アノード電極層10,20、該アノード電極層等と交差するように配置されたカソード電極層、1つのカソード電極層と2つのアノード電極層が交差する各交差部に形成された有機物層3、及び第1交差部の第1アノード電極層10とそれに隣接した第2交差部の第2アノード電極層20に駆動信号をそれぞれ供給する多層構造を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アクティブマトリックス(AM)方式及びパッシブマトリックス(PM)方式の有機電界発光素子及びその製造方法に関し、特に、アノード電極の間の間隔を減少させて、高画質及び大型化の達成が可能な有機電界発光素子及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
有機電界発光は、有機物(低分子または高分子)薄膜に陰極と陽極を通じて注入された電子と正孔が再結合して励起子を形成し、形成された励起子からのエネルギーによって特定波長の光が発生する現象である。このような現象を用いた有機電界発光素子の構造及び製造段階を説明すれば、次のとおりである。
【0003】
図1は、有機電界発光素子の平面図、図2は、図1の線A−Aに沿って切欠した状態の断面図であり、有機電界発光素子の構成を示している。
有機電界発光素子は、透明基板1上に配列されたアノード電極層2、アノード電極層2上に形成された有機電界発光層3(以下、「有機EL層」という。)、有機EL層3上に形成されたカソード電極層4で構成される。
【0004】
有機EL層3は、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層が積層されて構成され、各カソード電極層4(有機EL層を含む。)は隣接するカソード電極層と一定の間隔を維持する。ここで、基板1上に配列されたアノード電極層2は、アノード電極の機能を遂行し、各カソード電極層4は、カソード電極の機能を遂行する。
【0005】
隣接する二つのカソード電極層4間に形成された空間には、カソード電極層4を分離するための隔壁5が形成され、前記隔壁5は、絶縁膜4aを通じてアノード電極層2と分離される状態になる。一方、有機EL層形成工程及びカソード電極層形成工程の進行時、各隔壁5の上部にも有機EL物質及びカソード電極物質が形成されるが、前記隔壁の上部に形成された有機EL物質及びカソード電極物質は、素子の要素として機能を遂行しない。
【0006】
以上のような構造を有する有機電界発光素子を製造する各段階を、図面を参照して簡単に説明すれば、次のとおりである。
【0007】
まず、基板1上に多数のアノード電極層2を形成し、アノード電極層2の一部領域(発光領域)を除く基板表面の全体領域に絶縁膜4aを形成する。
その後、アノード電極層2を横切る形で、多数の隔壁5を形成した後、隔壁5を含む全体構造の上部に、有機EL層3とカソード電極層4を順次に形成する。
【0008】
図1に示された従来の有機電界発光素子において、アノード電極層2間には、所定の間隔が存在する。単位面積当たりの発光領域の数が増加する高画質素子において、このようなアノード電極層2間の間隔は、素子の規格を増加させる主要な原因となる。アノード電極層2間の間隔は予め決定されているので、アノード電極層2間に多数の要求空間を収納するために、多量の発光領域は、ディスプレイ装置のサイズを大きくする必要が生じる。これは、高解像度、即ち、単位面積当たり、さらに多量の発光領域が必要となるという目標に反するものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の目的は、従来技術と関連した一つ以上の欠点を解消するものである。
また、本発明の目的は、パネルの大きさを増加させなくても、単位面積当たりの発光領域の数を増加できる構造を有す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ある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記目的を達成するために、本発明に係る有機電界発光素子は、アノード電極層と、該アノード電極層の上部または下部に配置されるカソード電極層と、1つのカソード電極層が2つのアノード電極層の上部または下部に配置される部分に形成される有機物層と、2つのデータラインを含み、該第1データラインは、前記少なくとも2つのアノード電極層の第1アノード電極層に駆動信号を供給し、第2データラインは、前記2つのアノード電極層の第2アノード電極層に駆動信号を供給する多層構造と、を含み、前記第1,第2データラインは、前記多層構造の別の層に位置することを特徴としている。
【0011】
また、本発明の他の構成によれば、請求項1の構成において、アノード電極層が、少なくとも2つの電極層を有し、また、データラインが、少なくとも2つのデータラインを含むことを特徴としている。
【0012】
本発明の有機電界発光素子の製造方法は、アノード電極層を形成する段階、該アノード電極層上に有機物層を形成する段階、有機物層上にカソード電極層を形成し、カソード電極層のそれぞれは少なくとも2つのアノード電極層の上部に配置されるか、または下部に配置される段階、及び少なくとも2つのデータラインを含み、第1データラインは少なくとも2つのアノード電極層の第1アノード電極層に駆動信号を供給し、第2データラインは少なくとも2つのアノード電極層の第2アノード電極層に駆動信号を供給する多層構造を形成する段階を含み、前記第1,第2データラインは、多層構造の別の層に位置することを特徴としている。
【0013】
更に、本発明の別の構成によれば、アノード電極層(10,20)と、該アノード電極層と交差するように配置された(例えば、上部に配置または下部に配置された)カソード電極層(4)と、1つのカソード電極層と2つのアノード電極層が交差する各交差部に形成された有機物層(3)、及び第1交差部の第1アノード電極層(10)とそれに隣接した第2交差部の第2アノード電極層(20)に駆動信号をそれぞれ供給する多層構造の配線部を含む。
【0014】
好ましくは、前記配線部は、前記第1アノード電極層と連結された第1データライン、前記第1データライン上に形成された第1金属ライン、前記第1金属ラインと第2アノード電極層の一部上に形成された絶縁膜、前記絶縁膜上に形成され、第2アノード電極層に連結された第2データライン、及び前記第2データライン上に形成された第2金属ラインを含む。
【0015】
本発明に係る有機電界発光素子の製造方法は、基板上に互いに平行するようにアノード電極層を形成する段階、前記アノード電極層上に有機物層を形成する段階、それぞれが2つのアノード電極層と交差する状態になるように前記有機物層上に複数のカソード電極層を形成する段階、及び第1交差部の第1アノード電極層及びそれに隣接した第2交差部の第2アノード電極層に独立的に駆動電流をそれぞれ供給する多層の配線部を形成する段階を含む。
【0016】
好ましくは、前記各配線部形成段階は、前記第1アノード電極層に連結された第1データライン上に第1金属ラインを形成する段階、前記第1金属ライン、前記第2アノード電極層の一部及び前記2つのアノード電極層間の前記基板上に絶縁膜を形成する段階、前記第2アノード電極層に連結された第2データラインを前記絶縁膜上に形成する段階、及び前記第2データライン上に第2金属ラインを形成する段階を含む。
【0017】
本発明に係る有機電界発光素子は、アノード電極層列とアノード電極層列と間の間隔を最小化することができる。また、素子の大きさを顕著に減少することができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明に係る有機電界発光素子は、2つのアノード電極層のそれぞれに独立に駆動電流データ電流を供給できる積層された金属ラインを、2つのアノード電極層列間の単一空間に積層状態で形成する。従って、アノード電極層列とアノード電極層列間の間隔を最小化することができる。また、素子の大きさを顕著に減少することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
以下、本発明に係る有機電界発光素子の好ましい実施形態を、添付した図面を参考にして詳細に説明する。
【0020】
図3は、本発明に係る有機電界発光素子の部分平面図であり、便宜上、基板100に形成された4個のアノード電極層列10、20、30〜40の一部のみを示した。アノード電極層には、ITO層が好ましく、以下では、ITO層を例に挙げて説明する。
【0021】
上述したように、各ITO層列10、20、30及び40は、2つのITO層11、12及び21、22からなる。便宜上、2つのITO層列10及び20に属するITO層にのみ図面に参照符号を付する。各ITO層11、12及び21、22は、離隔されている所定面積の発光領域11A、12A、21A、22A及び発光領域11A、12A、21A、22Aを連結する所定幅の連結領域11B、12B、21B、22Bからなる。
【0022】
ITO層列10に属する2つのITO層11、12は、所定間隔を隔てて形成される。また、一つのITO層11の各発光領域11Aは、対応するITO層12の連結領域12Bに対応する。従って、ITO層列10は、一つのITO層11または12の幅とほとんど類似する幅を有する。
【0023】
一つのITO層列20に属する各ITO層21または22の金属ラインは、隣接したITO層列10または30に属する対応ITO層12または31の金属ラインと同一領域に積層形態で形成される。
【0024】
以下では、本発明に係る有機電界発光素子の製造方法に対する好ましい実施形態を、図3及び図4aないし図4fを参照して詳細に説明する。
【0025】
図3では、便宜上、基板上に形成された4個のITO層列10、20、30及び40のみが相互間に離隔されて図示される。図4aないし図4dに図示された段階を経て、2つのITO層列間に配線部が形成される。次いで、有機物層とカソード電極層が順次形成される。カソード電極層は金属層が好ましく、以下では、金属層を例に挙げて説明する。
【0026】
図4aないし図4fは、本発明に係る有機電界発光素子の製造方法を段階的に示した断面図である。図4では、便宜上、隣接する2つのITO層列10及び20に属する互いに対応するITO層12及び21を例示して説明する。
【0027】
上記で説明したように、基板100にITO層列10及び20が形成される(図3及び図4a)。
続いて、第1のITO層列10に属する第1のITO層12の第1金属ラインM12と第2のITO層列20に属する第2のITO層21の第2金属ラインM21を同一領域に形成する。以下では、前記金属ラインが形成された同一領域を「配線部」と定義する。
【0028】
まず、第1金属ラインM12は、第1のITO層12に連結された第1データライン12Bに沿って、第1データライン12B上に形成される(図4b)。第1金属ラインM12は、モリブデンが好ましい。好ましくは、第1金属ラインM12の幅は、第1データライン12Bの幅と同一である。
【0029】
次いで、第1金属ラインM12、第2のITO層21の一部、及び第1のITO層12と第2のITO層21と間の基板100上に、絶縁膜50を形成する(図4c)。
続いて、絶縁膜50上に第2データライン21Bを形成する(図4d)。そして、第2データライン21Bは、第2のITO層21と連結される。
【0030】
第2データライン21Bを形成した後、第2データライン21B上に第2金属ラインM21を形成する(図4e)。好ましくは、第2金属ラインM21の幅は、第1金属ラインM12の幅と同一である。第2金属ラインM21と第1金属ラインM12は、基板100の終端に形成されるバッド部と連結される。
【0031】
第2金属ラインM21を形成した後、全体構造上部に絶縁膜60を形成する。図3の点線で表示した各ITO層の発光領域には、絶縁膜60が形成されない。
続いて、図3に示すように、絶縁膜上に金属電極層を分離するための隔壁をITO層列10、20、30及び40を横切る形で形成する。以後、図4fに示されるように、全体構造上部に、有機物層3と金属層4(例えば、カソード電極層)を順次に形成する。従って、本発明に係る有機電界発光素子の製造方法が完了する。
【0032】
上述された例示的な実施形態は、制限的というよりは、本発明のあらゆる観点から説明するように意図された。従って、本発明は、本技術分野の熟練者によって、本明細書に包含される説明から得られるたくさんの変形と詳細な実行が可能である。
【0033】
例えば、アノード電極層2が基板100上に位置し、カソード電極層がアノード電極層上に位置したものとして説明されているが、カソード電極層が基板上に、先に位置するようにする反対の順序も可能である。このような配列は、ここで使われた「上部または下部に配置」という記載によって表現される。
【0034】
また、本発明は、一つのカソード電極層4が2つのアノード電極層2の上部または下部に配置されるように記載されているが、3個以上のアノード電極層2が一つのカソード電極層4と重なることができ、3個以上のデータライン及び金属ライン対が、図4dの多層構造形態で形成され得る。このような例では、追加的なデータライン[図4dのデータライン21Bの鏡像]が、図4dを参照するとき、多層構造の左側に位置した第3アノード電極層2と電気的に連結されるように多層構造に追加されてもよい。
【0035】
従って、本発明の請求範囲によって限定されるように、このような全ての変形と変更は、本発明の範囲及び技術的思想の範囲内にあるものと理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】有機電界発光素子の平面図である。
【図2】図1の線A−Aに沿って切欠した状態の断面図である。
【図3】本発明に係る有機電界発光素子の一部平面図である。
【図4a】図3の線B−Bに沿って切欠した状態の断面図であり、本発明に係る有機電界発光素子の製造過程の第1段階を示した断面図である。
【図4b】図3の線B−Bに沿って切欠した状態の断面図であり、本発明に係る有機電界発光素子の製造過程の第2段階を示した断面図である。
【図4c】図3の線B−Bに沿って切欠した状態の断面図であり、本発明に係る有機電界発光素子の製造過程の第3段階を示した断面図である。
【図4d】図3の線B−Bに沿って切欠した状態の断面図であり、本発明に係る有機電界発光素子の製造過程の第4段階を示した断面図である。
【図4e】図3の線B−Bに沿って切欠した状態の断面図であり、本発明に係る有機電界発光素子の製造過程の第5段階を示した断面図である。
【図4f】図3の線B−Bに沿って切欠した状態の断面図であり、本発明に係る有機電界発光素子の製造過程の第6段階を示した断面図である。
【符号の説明】
【0037】
10,20 ITO層列
12 第1のITO層
21 第2のITO層
50 絶縁膜
100 基板
12B 第1データライン
21B 第2データライン
M12 第1金属ライン
M21 第2金属ライン


【特許請求の範囲】
【請求項1】
アノード電極層と、
該アノード電極層の上部または下部に配置されるカソード電極層と、
1つのカソード電極層が2つのアノード電極層の上部または下部に配置される部分に形成される有機物層と、
2つのデータラインを含み、該第1データラインは、前記少なくとも2つのアノード電極層の第1アノード電極層に駆動信号を供給し、第2データラインは、前記2つのアノード電極層の第2アノード電極層に駆動信号を供給する多層構造と、を含み、
前記第1,第2データラインは、前記多層構造の別の層に位置することを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項2】
前記第1データラインは、前記多層構造の交差部で、前記第2データラインの上部または下部に配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】
前記第1,第2アノード電極層は、前記有機電界発光素子上で相互間に隣接し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4】
前記第1,第2アノード電極層間に絶縁層をさらに含む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】
前記第1データラインの上部に配置される第1金属ラインをさらに含み、前記絶縁層は、前記第1金属ラインの上部に配置され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】
前記第1データラインの幅は、前記第1金属ラインの幅と実質的に同一であ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】
前記第2データラインは、前記絶縁層の上部に配置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8】
前記絶縁層は、前記第2アノード電極層の上部に部分的に配置されることを特徴とする請求項5に有機電界発光素子。
【請求項9】
前記第2データラインは、前記絶縁層の上部に配置される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】
前記第2データラインの上部に配置された第2金属ラインをさらに含む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】
前記第2金属ラインの幅は、前記第1金属ラインの幅と実質的に同一であることを特徴とする請求項10に記載の有機電界発光素子。
【請求項12】
アノード電極層と、
アノード電極層の上部または下部に配置されるカソード電極層と、
1つのカソード電極層が少なくとも2つのアノード電極層の上部または下部に配置される部分に形成される有機物層と、
少なくとも2つのデータラインを含み、第1データラインは、前記少なくとも2つのアノード電極層の第1アノード電極層に駆動信号を供給し、第2データラインは、前記少なくとも2つのアノード電極層の第2アノード電極層に駆動信号を供給する多層構造と、を含み、
前記第1,第2データラインは、前記多層構造の別の層に位置することを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項13】
前記第1,第2アノード電極層は、前記有機電界発光素子上で相互間に隣接して位置し、前記第1,第2アノード電極層間に位置した絶縁層をさらに含む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】
前記第1データラインの上部に配置された第1金属ラインをさらに含み、前記絶縁層は前記第1金属ラインの上部に配置されたことを特徴とする請求項13に記載の有機電界発光素子。
【請求項15】
前記第2データラインは、前記絶縁層の上部に配置され、前記第2データラインの上部に配置された第2金属ラインをさらに含むことを特徴とする請求項14に記載の有機電界発光素子。
【請求項16】
前記第2金属ラインの幅は、前記第1金属ラインの幅と実質的に同一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。
【請求項17】
アノード電極層を形成する段階、
アノード電極層上に有機物層を形成する段階、
有機物層上にカソード電極層を形成し、カソード電極層のそれぞれは少なくとも2つのアノード電極層の上部に配置されるか、または下部に配置される段階、及び
少なくとも2つのデータラインを含み、第1データラインは少なくとも2つのアノード電極層の第1アノード電極層に駆動信号を供給し、第2データラインは少なくとも2つのアノード電極層の第2アノード電極層に駆動信号を供給する多層構造を形成する段階を含み、
前記第1,第2データラインは、多層構造の別の層に位置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18】
前記第1,第2アノード電極層間に位置した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17に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項19】
第1データラインの上部に配置される第1金属ラインを形成する段階をさらに含み、絶縁層は第1金属ラインの上部に配置され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の製造方法。
【請求項20】
絶縁層の上部に配置される第2データラインを形成する段階と、
第2データラインの上部に配置される第2金属ラインを形成する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項19に記載の有機電界発光素子の製造方法。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4a】
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【図4b】
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【図4c】
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【図4d】
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【図4e】
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【図4f】
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【公開番号】特開2006−185915(P2006−185915A)
【公開日】平成18年7月13日(2006.7.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−366723(P2005−366723)
【出願日】平成17年12月20日(2005.12.20)
【出願人】(596066770)エルジー エレクトロニクス インコーポレーテッド (384)
【Fターム(参考)】