説明

有機電界発光表示装置及びその製造方法

【課題】発光アレイとTFTアレイとの間に金属物質で接触電極を製造することにより発生される接触の不良による断線の問題を解決することができる有機電界発光表示装置及びその製造方法に関する。
【解決手段】本発明に係る有機電界発光表示装置は、第1の基板101上にカラーフィルターアレイと有機発光層が形成された発光アレイ130と、第2の基板102上に発光アレイを制御するための薄膜トランジスタが形成された薄膜トランジスタアレイ140と、発光アレイ130と薄膜トランジスタアレイ140を電気的に接触させる接触電極を含む接触部150とを備え、接触電極150は、電導性高分子物質からなる。

【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に関し、特に、発光アレイとTFTアレイとの間に発生する断線の問題を解決することのできる有機電界発光表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
最近、陰極線管(Cathode Ray Tube)の問題点である重さと体積とを低減させることのできる各種平板表示装置が開発されている。平板表示装置としては、液晶表示装置(Liquid Crystal Display:LCD)、電界放出表示装置(Field Emission Display:FED)、プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel:PDP)及び電界発光表示装置(Electro−luminescence Display:EL表示装置)等がある。
【0003】
PDPは、構造と製造工程とが比較的単純であるため、大画面化に最も有利ではあるが、発光効率と輝度が低く、消費電力が大きいという問題点がある。LCDは、半導体工程を用いるため、大画面化することに困難さがあり、バックライトユニットにより消費電力が大きくなる。更に、LCDは、偏光フィルター、プリズムシート、拡散板等の光学素子により光損失が多く、視野角が狭いという問題点を有する。これに反し、EL表示装置は、応答速度が速く、発光効率、輝度及び視野角が大きいという利点を有する。
【0004】
EL表示装置は、使用する材料に応じて、無機EL表示装置と有機EL表示装置とに大別される。
【0005】
有機EL表示装置は、100〜200Vの高電圧を必要とする無機EL表示装置に比べ5〜20V程の低電圧で駆動されることにより、直流低電圧駆動が可能である。更に、有機EL表示装置は、広視野角、高速応答性、高コントラスト比等において優れた特性を有しているため、グラフィックディスプレイ、テレビ映像ディスプレイあるいは面光源のピクセルとして使用可能であり、薄くて軽い上に色感も良いため、次世代平面ディスプレイに適した素子である。
【0006】
このような有機EL表示装置を駆動する方式は、受動マトリクスタイプと能動マトリクスタイプとに分けられる。
【0007】
受動マトリクスタイプの有機EL表示装置は、その構成と製造方法が単純であるが、消費電力が多く、表示素子の大面積化に困難さがあり、配線の数が増加すればするほど開口率が低下してしまうという問題点を有する。
【0008】
反面、能動マトリクスタイプの有機EL表示装置は、高発光効率と高画質具現の利点を有する。
【0009】
更に、有機EL表示装置は、その発光の方向に応じて、上部発光方式と、下部発光方式とに分けられる。
【0010】
図1は、従来の上部発光方式の能動マトリクスタイプの有機EL表示装置を示す図面である。
【0011】
図1を参照すると、従来の上部発光方式の能動マトリクスタイプの有機EL表示装置は、第1の基板1上に発光部が形成された発光アレイ30と、第2の基板2上に発光部を制御する薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)が形成されたTFTアレイ40と、発光アレイ30とTFTアレイ40を電気的に接触させる接触部50とを備え、シーラント60を通じて第1の基板1及び第2の基板2が合着される。
【0012】
発光アレイ30は、第1の基板1に順次積層されたカラーフィルターアレイ、第1の電極11、有機発光層15及び第2の電極17を備え、有機発光層15と第2の電極17とを分離させる隔壁13を更に備える。
【0013】
カラーフィルターアレイは、画素の光漏れを防止して外部光を遮ることによりコントラスト比を増大させるブラックマトリクス3、色の具現のためのカラーフィルター5、カラーフィルター5の色の再現の効果を増大させるための補助カラー層(CCM(Color Change Method)層ともいう)7及びカラーフィルターアレイの平坦化のためのオーバーコート層9を含む。
【0014】
有機発光層15は、正孔注入/輸送層15A、発光層15B、電子注入/輸送層15Cを含む。
【0015】
第1の電極11と第2の電極17との間に電圧が印加されると、第1の電極11から発生された正孔は、正孔注入/輸送層15Aを通じて発光層15Bの方に移動される。尚、第2の電極17から発生された電子は電子注入及び電子輸送層15Cを通じて発光層15Bの方に移動される。これに従って、発光層15Bでは正孔と電子とが衝突して再結合することによって光が発生され、この光は、カラーフィルターアレイを通じて外部に放出され画像が表示される。
【0016】
TFTアレイ40は、第2の基板2に順次積層された半導体層4、ゲート絶縁膜6、ゲート電極8、層間絶縁膜10、ソース電極12及びドレイン電極16、保護膜20、画素電極22を備える。
【0017】
半導体層4は、n+不純物が注入されたソース領域、ドレイン領域、ソース領域とドレイン領域との間に形成されたチャンネル領域を含み、オフ電流を減少させるために、チャンネル領域と、ソース領域及びドレイン領域との間にn−不純物が注入されたLDD(Lightly Doped Drain)領域を更に備えることもある。
【0018】
ゲート電極8は、半導体層4のチャンネル領域とゲート絶縁膜6とを介し、重畳して形成される。ソース電極12及びドレイン電極16は、ゲート電極8と層間絶縁膜10とを介し、絶縁して形成される。この際、ソース電極12及びドレイン電極16は、ゲート絶縁膜6及び層間絶縁膜10を貫通するソースコンタクトホール14、及びドレインコンタクトホール18を通じて半導体層4のソース領域及びドレイン領域とそれぞれ接続される。
【0019】
画素電極22は保護膜20を貫通する画素コンタクトホール24を通じてドレイン電極16と接続される。
【0020】
このような発光アレイ30とTFTアレイ40とは接触部50を通じて電気的に接触される。接触部50は、接触支持部52と接触電極54で構成される。接触支持部52は、フォトレジストパターンで形成される。接触電極54は、画素電極22と接触支持部52とを覆うようにマスク工程を通じて形成され、第1の基板1及び第2の基板2の合着の際、発光アレイ30の第2の電極17と接触され、発光アレイ30とTFTアレイ40とを電気的に連結する。
【0021】
このような接触電極54は、アルミニウム(Al)、モリブデン(Mo)、クロム(Cr)等の金属物質で形成されることにより、同じ金属物質である発光アレイ30の第2の電極17との接触の際、接触力が弱いため、TFTアレイ40からの信号を第2の電極17に供給できない断線の問題が発生する。尚、接触支持部52の形成の際、フォトレジストパターンが均一な厚さに形成されない場合、薄い厚さに形成された接触支持部52上に形成される接触電極54が発光アレイ30の第2の電極17と接触されないことにより断線の問題(接触の不良)が発生する可能性がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0022】
従って、本発明の目的は、発光アレイとTFTアレイとの間に発生される断線の問題が解決することができる有機電界発光表示装置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】
【0023】
前記目的の達成のため、本発明に係る有機電界発光表示装置は、第1の基板上にカラーフィルターアレイと有機発光層が形成された発光アレイと、第2の基板上に前記発光アレイを制御するための薄膜トランジスタが形成された薄膜トランジスタアレイと、前記発光アレイと前記薄膜トランジスタアレイを電気的に接触させる接触電極を含む接触部とを備え、前記接触電極は電導性高分子物質からなる。
【0024】
前記電導性高分子物質は、ポリアニリン(Polyaniline)、ポリピロール(Polypyrole)あるいはポリサイオペン(Polythiopene)のうち、少なくとも何れか一つを含む。
【0025】
前記発光アレイは、前記第1の基板上に形成されるカラーフィルターアレイと、前記カラーフィルターアレイ上に形成される第1の電極と、前記第1の電極上に形成される有機発光層と、前記有機発光層上に形成される第2の電極と、前記第1の電極上に形成され、前記有機発光層と前記第2の電極を分離して画素領域を定義する隔壁とを更に含む。
【0026】
前記カラーフィルターアレイは、前記第1の基板上の前記隔壁と対応する位置に形成されるブラックマトリクスと、前記ブラックマトリクスを介して形成される複数のカラーフィルターと、前記カラーフィルター上に形成される補助カラー層と、前記補助カラー層が形成された第1の基板上に形成されるオーバーコート層とを更に含む。
【0027】
前記薄膜トランジスタアレイは、前記第2の基板上に形成され、チャンネル領域を介してソース領域及びドレイン領域が形成された半導体層と、ゲート絶縁膜を介して前記半導体層のチャンネル領域と重畳されるゲート電極と、前記ゲート絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜上に積層された層間絶縁膜を貫通するソースコンタクトホールを通じて前記半導体層のソース領域と接続されたソース電極と、前記ゲート絶縁膜及び前記層間絶縁膜を貫通するドレインコンタクトホールを通じて前記半導体層のドレイン領域と接続されたドレイン電極と、前記層間絶縁膜、前記ソース電極及び前記ドレイン電極上に積層された保護膜を貫通する画素コンタクトホールを通じて前記ドレイン電極と接続された画素電極とを更に含む。
【0028】
前記接触電極は、前記第2の電極と前記画素電極とを電気的に接触させる。
【0029】
前記接触電極は、前記薄膜トランジスタアレイ上に形成される接触支持部を更に含む。
【0030】
前記接触電極は、前記接触支持部を覆うように形成されることが好ましい。
【0031】
前記第1の基板及び前記第2の基板は、シーラントを通じて合着される。
【0032】
本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法は、第1の基板及び第2の基板を設ける段階と、前記第1の基板上にカラーフィルターアレイと有機発光層を含む発光アレイを形成する段階と、前記第2の基板上に前記発光アレイを制御するための薄膜トランジスタを含む薄膜トランジスタアレイを形成する段階と、前記発光アレイと前記薄膜トランジスタアレイを電気的に接触させる接触電極を含む接触部を形成する段階とを含み、前記接触電極は電導性高分子物質からなる。
【0033】
前記発光アレイを形成する段階は、前記第1の基板上にカラーフィルターアレイを形成する段階と、前記カラーフィルターアレイ上に第1の電極を形成する段階と、前記第1の電極上に有機発光層を形成する段階と、前記有機発光層上に第2の電極を形成する段階と、前記第1の電極上に前記有機発光層と前記第2の電極を分離して画素領域を定義する隔壁を形成する段階とを更に含む。
【0034】
前記カラーフィルターアレイを形成する段階は、前記第1の基板上の前記隔壁と対応する位置にブラックマトリクスを形成する段階と、前記ブラックマトリクスを介して複数のカラーフィルターを形成する段階と、前記カラーフィルター上に補助カラー層を形成する段階と、前記補助カラー層が形成された第1の基板上にオーバーコート層を形成する段階とを更に含む。
【0035】
前記薄膜トランジスタアレイを形成する段階は、前記第2の基板上にチャンネル領域を介して形成されたソース領域及びドレイン領域を含む半導体層を形成する段階と、ゲート絶縁膜と介して前記半導体層のチャンネル領域と重畳されるゲート電極を形成する段階と、前記ゲート絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜上に積層された層間絶縁膜を貫通するソースコンタクトホールを通じて前記半導体層のソース領域と接続されたソース電極を形成する段階と、前記ゲート絶縁膜及び前記層間絶縁膜を貫通するドレインコンタクトホールを通じて前記半導体層のドレイン領域と接続されたドレイン電極を形成する段階と、前記層間絶縁膜、前記ソース電極及び前記ドレイン電極上に積層された保護膜を貫通する画素コンタクトホールを通じて前記ドレイン電極と接続された画素電極を形成する段階とを更に含む。
【0036】
前記接触電極は、前記第2の電極と前記画素電極とを電気的に接触させるように形成される。
【0037】
前記接触部を形成する段階は、前記薄膜トランジスタアレイ上に接触支持部を形成する段階を更に含む。
【0038】
前記接触電極は、前記接触支持部を覆うように形成される。
【0039】
前記接触電極を形成する段階は、前記接触支持部が形成された前記薄膜トランジスタアレイ上に前記電導性高分子物質を塗布する段階と、前記電導性高分子物質が塗布された前記薄膜トランジスタアレイ上に、前記接触支持部の領域毎に溝を有するソフトモルドを加圧する段階と、前記ソフトモルドを除去する段階とを含む。
【0040】
前記電導性高分子物質と前記ソフトモルドは、互いに反発力を有する極性を有するように設定される。
【0041】
前記接触電極を形成する段階は、前記接触支持部上に供給ローラを通じて前記電導性高分子物質を配置する段階と、前記配置された電導性高分子物質に熱を加え、前記高分子物質が溶け落ちて前記接触支持部を覆うように形成する段階とを更に含む。
【0042】
本発明に係る有機電界発光表示装置は、前記第1の基板及び前記第2の基板をシーラントで合着する段階を更に含む。
【発明の効果】
【0043】
前述のように、本発明に係る有機電界発光表示装置及びその製造方法は、電導性高分子物質を使用して接触電極を形成することにより、発光アレイとTFTアレイとを電気的に連結する接触電極は、従来の金属からなる接触電極とは異なり延性を有するため、合着時に圧力により接触電極が発光アレイの第2の電極と接触する際、接触面の完全な接触が可能になるため、接触の不良が発生しなくなる。従って、本発明に係る接触電極は、発光アレイの第2の電極との電気的接触における断線の問題が減少される。尚、本発明に係る有機電界発光表示装置及びその製造方法は、フォトリソグラフィ工程を使用して金属で形成する従来の技術とは異なり、電導性高分子物質を使用して接触電極を形成することにより、製造工程が単純化されると共に、費用が節減されるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0044】
前記目的の外、本発明の他の目的及び利点は、添付の図面を参照した本発明の好ましい実施の形態についての説明を通じて明らかに表れる。以下、本発明の好ましい実施の形態を図2ないし図7Cを参照して詳細に説明する。
【0045】
図2は、本発明に係る上部発光方式の能動マトリクスタイプの有機電界発光表示装置を示す図面である。図2を参照すると、本発明に係る有機電界発光表示装置は、第1の基板101上に発光部が形成された発光アレイ130と、第2の基板102上に発光部を制御する薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)が形成されたTFTアレイ140と、発光アレイ130とTFTアレイ140を電気的に接触させる接触部150とを備え、シーラント160により第1の基板101及び第2の基板102が合着される。
【0046】
発光アレイ130は、第1の基板101に順次積層されたカラーフィルターアレイ、第1の電極111、有機発光層115及び第2の電極117を備え、有機発光層115と第2の電極117とを分離させる隔壁113を更に備える。
【0047】
カラーフィルターアレイは、光漏れを防止すると共に、外部光を遮断/吸収することによりコントラストを増大させるブラックマトリクス103、色の具現のためのカラーフィルター105、カラーフィルター105の色の再現の効果を増大させるための補助カラー層(CCM(Color Change Method)層ともいう)107及びカラーフィルターアレイの平坦化のためのオーバーコート層109を含む。
【0048】
有機発光層115は、正孔注入/輸送層115A、発光層115B、電子注入/輸送層115Cを含む。
【0049】
第1の電極111と第2の電極117との間に電圧が印加されると、第1の電極111から発生された正孔は、正孔注入/輸送層115Aを通じて発光層115Bの方に移動される。尚、第2の電極117から発生された電子は、電子注入/電子輸送層115Cを通じて発光層115Bの方に移動される。これに従って、発光層115Bでは正孔と電子とが衝突して再結合することにより光が発生され、この光は、カラーフィルターアレイを通じて外部に放出され、画像が表示される。
【0050】
TFTアレイ140は、第2の基板102に順次積層された半導体層104、ゲート絶縁膜106、ゲート電極108、層間絶縁膜110、ソース電極112及びドレイン電極116、保護膜120、画素電極122を備える。
【0051】
半導体層104は、n+不純物が注入されたソース領域、ドレイン領域、ソース領域とドレイン領域との間に形成されたチャンネル領域を含み、オフ電流を減少させるために、チャンネル領域とソース領域及びドレイン領域との間にn−不純物が注入されたLDD(Lightly Doped Drain)領域を更に備えることもある。
【0052】
ゲート電極108は、半導体層104のチャンネル領域とゲート絶縁膜106とを介し、重畳して形成される。ソース電極112及びドレイン電極116は、ゲート電極108と層間絶縁膜110とを介し、絶縁して形成される。この際、ソース電極112及びドレイン電極116は、ゲート絶縁膜106及び層間絶縁膜110を貫通するソースコンタクトホール114及びドレインコンタクトホール118を通じて半導体層104のソース領域及びドレイン領域とそれぞれ接続される。
【0053】
画素電極122は、保護膜120を貫通する画素コンタクトホール124を通じてドレイン電極116と接続される。
【0054】
このような発光アレイ130とTFTアレイ140は、接触部150を通じて電気的に接触される。接触部150は、接触支持部152と接触電極154で構成される。接触支持部152は、金属物質として、フォトレジストパターンを用いたフォトリソグラフィ工程により形成される。接触電極154は、ポリアニリン(Polyaniline)、ポリピロール(Polypyrole)、ポリサイオペン(Polythiopene)等の物質を使用して画素電極122の一部と接触支持部152とを覆うように形成され、第1の基板101及び第2の基板102の合着の際、発光アレイ130の第2の電極117と接触され、発光アレイ130とTFTアレイ140とを電気的に連結する。
【0055】
接触電極154を形成する方法を初めとする本発明に係る有機電界発光表示装置の製造方法について、図3Aないし図3Fを参照して説明する。図3Aないし図3Fは、発光アレイ130の製造過程を説明するために、図2に示す発光アレイ130の上部と下部とを反転させた図面である。
【0056】
まず、図3Aを参照すると、第1の基板101に不透明物質が蒸着された後、マスクを用いたフォトリソグラフィ工程とエッチング工程により不透明物質がパターニングされることにより、ブラックマトリクス103が形成される。
【0057】
ブラックマトリクス103が形成された第1の基板101上に感光性の赤色樹脂Rが全面蒸着される。この赤色樹脂Rが蒸着された第1の基板101上に露光領域と遮断領域とを有するマスクが整列される。続いて、マスクを用いたフォトリソグラフィ工程とエッチング工程により露光領域を通じて露光された赤色樹脂Rは除去され、遮断領域を通じて露光されなかった赤色樹脂Rが残されるようになり、赤色カラーフィルター105Rが形成される。
【0058】
赤色カラーフィルター105Rが形成された第1の基板101上に緑色樹脂Gが全面蒸着される。赤色カラーフィルター105Rの形成過程と同一なマスク工程を繰り返すことにより、緑色カラーフィルター105Gが形成される。
【0059】
緑色カラーフィルター105Gが形成された第1の基板101上に青色樹脂Bが全面蒸着される。赤色カラーフィルター105R及び緑色カラーフィルター105Gの形成過程と同一なマスク工程を繰り返すことにより、青色カラーフィルター105Bが形成される。この際、赤色カラーフィルター105R、緑色カラーフィルター105G及び青色カラーフィルター105Bの互いに隣接する間隔は、それぞれブラックマトリクス103を介して約5ないし7μmに設定される。
【0060】
このような過程を通じて形成されたカラーフィルター105上に補助カラー層107が形成される。補助カラー層107は、カラーフィルター105と対応するように形成され、カラーフィルター105の色再現性を増大させる役割をする。
【0061】
補助カラー層107まで形成された第1の基板101上に絶縁特性を有する透明な樹脂を塗布し、図3Bのように、オーバーコート層109が形成される。
【0062】
オーバーコート層109が形成された第1の基板101上にスパッタリング等の蒸着方法を通じて透明電極物質が全面蒸着されることにより、図3Cのように、第1の電極111が形成される。透明電極物質としては、インジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide:ITO)や錫酸化物(Tin Oxide:TO)、またはインジウム亜鉛酸化物(Indium ZincOxide:IZO)等が用いられる。
【0063】
第1の電極111が形成された第1の基板101上に有機絶縁物質または無機絶縁物質が蒸着または塗布された後、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程により絶縁物質がパターニングされることにより、図3Dのように、隔壁113が形成される。隔壁113は、以後に形成される有機発光層115の分離ができるように逆テーパ構造を有する。図示していないが、第1の電極111と隔壁113との間には、絶縁膜を更に形成することもできる。
【0064】
続いて、図3Eに示すように、隔壁113まで形成された第1の基板101上に各カラーフィルター105の領域に対応する有機発光層115が形成される。この際、有機発光層115は、単層または多層で構成することができ、図3Eのように多層で構成される場合には、正孔注入/輸送層115A、発光層115B、電子注入/輸送層115Cが順次形成される。
【0065】
有機発光層115まで形成された第1の基板101上にスパッタリング等の蒸着方法を通じて、図3Fのように、第2の電極117が形成される。第2の電極117は、アルミニウム(Al)やカルシウム(Ca)、またはマグネシウム(Mg)のうち、一つを用いて形成されるか、リチウム・フルオリン/アルミニウム(LIF/Al)等の二重金属層として形成されることができる。
【0066】
図4Aないし図4Gは、図2に示すTFTアレイ140の製造過程を示す図面である。
【0067】
まず、図4Aを参照すると、第2の基板102上に非晶質シリコンが蒸着された後、脱水消化過程と熱とを用いた結晶化工程を通じて多結晶シリコン層が形成され、マスクを用いたフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程によりシリコン層がパターニングされることにより半導体層104が形成される。
【0068】
半導体層104は、ソース領域、ドレイン領域、ソース領域とドレイン領域との間に形成されるチャンネル領域に定義される。
【0069】
第2の基板102と半導体層104との間には、図示していないが、窒化シリコン及び酸化シリコンのうち、少なくとも一つを含むバッハァ層を形成することもできる。
【0070】
半導体層104が形成された第2の基板102上に窒化シリコン、酸化シリコン等の絶縁物質を用いて、図4Bのように、ゲート絶縁膜106が形成される。
【0071】
ゲート絶縁膜106が形成された第2の基板102上にスパッタリング等の蒸着方法を通じてゲート金属物質が蒸着された後、マスクを用いたフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程によりゲート金属物質がパターニングされることにより、図4Cのように、ゲート電極108が形成され、不純物が注入され半導体層104のソース領域及びドレイン領域が形成される。ゲート金属物質としては、アルミニウム(Al)、アルミニウム合金、銅(Cu)、タングステン(W)、タンタリウム(Ta)、モリブデン(Mo)のうち、少なくとも一つを含む導電性金属が用いられる。
【0072】
ゲート電極108が形成された第2の基板102上に絶縁物質が蒸着された後、マスクを用いたフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程により絶縁物質がパターニングされることにより、図4Dに示すように、半導体層104のソース領域及びドレイン領域を露出させるソースコンタクトホール114及びドレインコンタクトホール118を含む層間絶縁膜110が形成される。
【0073】
続いて、層間絶縁膜110が形成された第2の基板102上にスパッタリング等の蒸着方法を通じてソース金属層及びドレイン金属層が蒸着された後、マスクを用いたフォトリソグラフィ工程及びエッチング工程によりパターニングされることにより、半導体層104のソース領域及びドレイン領域にそれぞれ接触するソース電極112とドレイン電極116が図4Eのように形成される。この際、ソース電極112とドレイン電極116は、それぞれソースコンタクトホール114及びドレインコンタクトホール118を通じて半導体層104と接触される。
【0074】
ソース電極112及びドレイン電極116が形成された第2の基板102上に絶縁物質が蒸着された後、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程により絶縁物質がパターニングされることにより、図4Fに示すように、ドレイン電極116を露出させる画素コンタクトホール124を有する保護膜120が形成される。
【0075】
保護膜120が形成された第2の基板102上に導電性金属が蒸着された後、フォトリソグラフィ工程及びエッチング工程により導電性金属がパターニングされることにより、ドレイン電極116と接触される画素電極122が図4Gのように形成される。この際、画素電極122は、画素コンタクトホール124を通じてドレイン電極116と接触される。
【0076】
このような過程を通じて形成されたTFTアレイ140の画素電極122上にフォトレジストパターンが形成されることにより、図5のように接触支持部152が形成される。
【0077】
図6Aないし図6Cは、接触支持部152上に接触電極154を形成する第1の実施の形態を示す図面である。
【0078】
まず、図6Aを参照すると、接触支持部152が形成されたTFTアレイ140上に、ノズル噴射、スピンコーティング等の塗布工程を通じて電導性高分子172が塗布される。電導性高分子172としては、ポリアニリン(Polyaniline)、ポリピロール(Polypyrole)、ポリサイオペン(Polythiopene)等が用いられる。本実施の形態においては、ソフトモルドを用いて、モルドで型をとってから固形化させるモルディング技法を使用する。このために、前記電導性高分子物質を熱やUVに硬化されることのできる高分子物質あるいはモノアクリルと混合して使用することもできる。
【0079】
塗布された電導性高分子172上に、図6Bのように、ソフトモルド174が整列された後、TFTアレイ140との接触ができる程の圧力、即ち、ソフトモルド174自体の重さだけで電導性高分子172上に加圧される。
【0080】
ソフトモルド174は、ポリディメチルシロキサン(Polydimethylsiloxane、PDMS)、ポリウレタン(Polyurethane)、クロス・リンクド・ノボラック樹脂(Cross‐linked Novolac resin)等の弾性の大きなゴム材料で製作され、TFTアレイ140上に電導性高分子172を残留させるパターン、即ち、TFTアレイ140の画素電極122と発光アレイ130の第2の電極117とを電気的に連結させるパターンと対応する溝171が形成される。ここで、ソフトモルド174は、本発明の出願人により先出願された2003−098122号(特開2004−302367号公報???)において提案されたところと同一なソフトモルドとして、疏水性または親水性に表面処理されるが、本発明においては、電導性高分子172と互いに反発力を有する性質に処理される。
【0081】
ソフトモルド174とTFTアレイ140の間の圧力によって発生する毛細管力と、ソフトモルド174と電導性高分子172の間の反発力とにより、電導性高分子172が図6Bのように、ソフトモルド174の溝171と接触支持部152の間に形成された空間の内部に移動する。その結果、ソフトモルド174の溝171パターンと反転転写されたパターン形状に、電導性高分子172パターンがTFTアレイ140上に形成される。具体的に言うと、電導性高分子172パターンは、TFTアレイ140上の接触支持部152を覆い、画素電極122と接触される部分に形成される。
【0082】
以後、加温処理、または光重合反応過程を通じて、熱硬化過程あるいは光硬化過程を用いて電導性高分子172パターンを固形化した後、ソフトモルド174がTFTアレイ140から分離されると、図6Cに示すように、電導性高分子172に形成された接触電極154が形成される。
【0083】
図7Aないし図7Cは、接触支持部152上に接触電極154を形成する第2の実施の形態を示す図面である。
【0084】
まず、図7Aに示すように、TFTアレイ140に形成された接触支持部152上に電導性高分子172が表面に塗布された供給ローラ176を通じて電導性高分子172を配置する。第2の実施の形態において使用される電導性高分子172としては、第1の実施の形態と同じように、ポリアニリン(Polyaniline)、ポリピロール(Polypyrole)、ポリサイオペン(Polythiopene)等が用いられる。しかし、本実施の形態においては、粘性の高い状態の電導性高分子物質を塗布した後、早い間のうち固化させるプリンティング技法を使用する。このために、前記電導性高分子物質は、容易に気化させることのできるアルコール系の有機溶剤と混合されることができる。
【0085】
接触支持部152上に配置された電導性高分子172に、図7Bのように、溶媒が除去された状態から残されている電導性高分子のガラス転移温度以上に加熱する。すると、電導性高分子172が熱により軟化され、接触支持部152を完全に包みながらこぼれ落ち、TFTアレイ140の画素電極122と接触される。これに従って、図7Cに示すように、電導性高分子172に形成された接触電極154が形成される。
【0086】
このように形成された発光アレイ130とTFTアレイ140は、接触部150を通じて電気的に連結され得るように、図2のように、第1の基板101と第2の基板102の間に塗布されたシーラント160により合着される。この際、TFTアレイ140の画素電極122上に形成された接触部150の接触電極154が電導性高分子に形成され、低い表面エネルギーを有し、発光アレイ130の第2の電極117は、金属物質に形成され、高い表面エネルギーを有することにより、接触電極154と第2の電極117とが全部金属物質に形成された従来に比べ接触力が大幅向上される。尚、弾性力を有する電導性高分子の特性により、発光アレイ130の第2の電極117との接触の際、接触部150の間に厚さの差があったとしても断線するおそれが少なく、接触面積が大きくなるため、接触性が向上される。
【0087】
それだけでなく、接触電極154を形成する方法において、従来にはマスク工程を使用することにより、工程の所要時間が長く、フォトレジスタ物質とストリップ溶液との浪費が多く、露光装置等の高価な装置が必要であるという問題点があったが、本発明においては、マスク工程を使用する必要がないため、従来に比べ製造工程が単純化され、費用が節減される。
【図面の簡単な説明】
【0088】
【図1】従来の上部発光方式の能動マトリクスタイプの有機電界発光表示装置を示す図面である。
【図2】本発明に係る上部発光方式の能動マトリクスタイプの有機電界発光表示装置を示す図面である。
【図3A】図2に示す発光アレイの製造過程を示す図面である。
【図3B】図2に示す発光アレイの製造過程を示す図面である。
【図3C】図2に示す発光アレイの製造過程を示す図面である。
【図3D】図2に示す発光アレイの製造過程を示す図面である。
【図3E】図2に示す発光アレイの製造過程を示す図面である。
【図3F】図2に示す発光アレイの製造過程を示す図面である。
【図4A】図2に示すTFTアレイの製造過程を示す図面である。
【図4B】図2に示すTFTアレイの製造過程を示す図面である。
【図4C】図2に示すTFTアレイの製造過程を示す図面である。
【図4D】図2に示すTFTアレイの製造過程を示す図面である。
【図4E】図2に示すTFTアレイの製造過程を示す図面である。
【図4F】図2に示すTFTアレイの製造過程を示す図面である。
【図4G】図2に示すTFTアレイの製造過程を示す図面である。
【図5】図2に示す接触支持部の形成を説明するための図面である。
【図6A】図2に示す接触電極を形成する第1の実施の形態を示す図面である。
【図6B】図2に示す接触電極を形成する第1の実施の形態を示す図面である。
【図6C】図2に示す接触電極を形成する第1の実施の形態を示す図面である。
【図7A】図2に示す接触電極を形成する第2の実施の形態を示す図面である。
【図7B】図2に示す接触電極を形成する第2の実施の形態を示す図面である。
【図7C】図2に示す接触電極を形成する第2の実施の形態を示す図面である。
【符号の説明】
【0089】
1、101 第1の基板、2、102 第2の基板、3、103 ブラックマトリクス、4、104 半導体層、5、105 カラーフィルター、6、106 ゲート絶縁膜、7、107 補助カラー層、8、108 ゲート電極、9、109 オーバーコート層、10、110 層間絶縁膜、11、111 第1の電極、12、112 ソース電極、13、113 隔壁、14、114 ソースコンタクトホール、15、115 有機発光層、16、116 ドレイン電極、17、117 第2の電極、18、118 ドレインコンタクトホール、20、120 保護膜、22、122 画素電極、24、124 画素コンタクトホール、30、130 発光アレイ、40、140 TFTアレイ、50、150 接触部、52、152 接触支持部、54、154 接触電極、172 電導性高分子物質、174 ソフトモルド、176 供給ローラ。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の基板上にカラーフィルターアレイと有機発光層が形成された発光アレイと、
第2の基板上に前記発光アレイを制御するための薄膜トランジスタが形成された薄膜トランジスタアレイと、
前記発光アレイと前記薄膜トランジスタアレイを電気的に接触させる電導性高分子物質からなる接触電極と
を含むことを特徴とする有機電界発光表示装置。
【請求項2】
前記電導性高分子物質は、ポリアニリン、ポリピロールあるいはポリサイオペンのうち、少なくとも何れか一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表示装置。
【請求項3】
前記発光アレイは、
前記第1の基板上に形成されるカラーフィルターアレイと、
前記カラーフィルターアレイ上に形成される第1の電極と、
前記第1の電極上に形成される有機発光層と、
前記有機発光層上に形成される第2の電極と、
前記第1の電極上に形成され、前記有機発光層と前記第2の電極を分離して画素領域を定義する隔壁と
を更に含む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】
前記カラーフィルターアレイは、
前記第1の基板上の前記隔壁と対応する位置に形成されるブラックマトリクスと、
前記ブラックマトリクスを介して形成される複数のカラーフィルターと、
前記カラーフィルター上に形成される補助カラー層と、
前記補助カラー層が形成された第1の基板上に形成されるオーバーコート層と
を更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表示装置。
【請求項5】
前記薄膜トランジスタアレイは、
前記第2の基板上に形成され、チャンネル領域を介してソース領域及びドレイン領域が形成された半導体層と、
ゲート絶縁膜を介して前記半導体層のチャンネル領域と重畳されるゲート電極と、
前記ゲート絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜上に積層された層間絶縁膜を貫通するソースコンタクトホールを通じて前記半導体層のソース領域と接続されたソース電極と、
前記ゲート絶縁膜及び前記層間絶縁膜を貫通するドレインコンタクトホールを通じて前記半導体層のドレイン領域と接続されたドレイン電極と、
前記層間絶縁膜、前記ソース電極及び前記ドレイン電極上に積層された保護膜を貫通する画素コンタクトホールを通じて前記ドレイン電極と接続された画素電極と
を更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表示装置。
【請求項6】
前記接触電極は、前記第2の電極と前記画素電極とを電気的に接触させることを特徴とする請求項5に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項7】
前記接触電極は、前記薄膜トランジスタアレイ上に形成される接触支持部を更に含む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8】
前記接触電極は、前記接触支持部を覆うように形成されることを特徴とする請求項7に記載の有機電界発光表示装置。
【請求項9】
前記第1の基板及び前記第2の基板は、シーラントを通じて合着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表示装置。
【請求項10】
第1の基板及び第2の基板を設ける段階と、
前記第1の基板上にカラーフィルターアレイと有機発光層を含む発光アレイを形成する段階と、
前記第2の基板上に前記発光アレイを制御するための薄膜トランジスタを含む薄膜トランジスタアレイを形成する段階と、
前記第2の基板上に前記発光アレイと前記薄膜トランジスタアレイを電気的に接触させながら電導性高分子物質を含む接触部を形成する段階と
を含む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11】
前記発光アレイを形成する段階は、
前記第1の基板上にカラーフィルターアレイを形成する段階と、
前記カラーフィルターアレイ上に第1の電極を形成する段階と、
前記第1の電極上に有機発光層を形成する段階と、
前記有機発光層上に第2の電極を形成する段階と、
前記第1の電極上に前記有機発光層と前記第2の電極を分離して画素領域を定義する隔壁を形成する段階と
を更に含むことを特徴とする請求項10に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項12】
前記カラーフィルターアレイを形成する段階は、
前記第1の基板上の前記隔壁と対応する位置にブラックマトリクスを形成する段階と、
前記ブラックマトリクスを介して複数のカラーフィルターを形成する段階と、
前記カラーフィルター上に補助カラー層を形成する段階と、
前記補助カラー層が形成された第1の基板上にオーバーコート層を形成する段階と
を更に含むことを特徴とする請求項11に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項13】
前記薄膜トランジスタアレイを形成する段階は、
前記第2の基板上にチャンネル領域を介して形成されたソース領域及びドレイン領域を含む半導体層を形成する段階と、
ゲート絶縁膜と介して前記半導体層のチャンネル領域と重畳されるゲート電極を形成する段階と、
前記ゲート絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜上に積層された層間絶縁膜を貫通するソースコンタクトホールを通じて前記半導体層のソース領域と接続されたソース電極を形成する段階と、
前記ゲート絶縁膜及び前記層間絶縁膜を貫通するドレインコンタクトホールを通じて前記半導体層のドレイン領域と接続されたドレイン電極を形成する段階と、
前記層間絶縁膜、前記ソース電極及び前記ドレイン電極上に積層された保護膜を貫通する画素コンタクトホールを通じて前記ドレイン電極と接続された画素電極を形成する段階と
を更に含むことを特徴とする請求項11に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項14】
前記接触電極は、前記第2の電極と前記画素電極とを電気的に接触させるように形成されることを特徴とする請求項12に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項15】
前記接触部を形成する段階は、前記薄膜トランジスタアレイ上に金属を含む接触支持部を形成する段階と、
前記接触支持部上に接触電極を形成する段階と
を更に含むことを特徴とする請求項10に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項16】
前記接触電極は、前記接触支持部を覆うように形成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表示装置の製造方法。
【請求項17】
前記接触電極を形成する段階は、
前記接触支持部が形成された前記薄膜トランジスタアレイ上に前記電導性高分子物質を塗布する段階と、
前記電導性高分子物質が塗布された前記薄膜トランジスタアレイ上に、前記接触支持部の領域毎に前記接触電極の形状に相応する溝を有するソフトモルドを加圧する段階と、
前記電導性高分子物質を固化させ、前記ソフトモルドの形状に対応する形状に形成する段階と、
前記ソフトモルドを除去する段階と
を含むことを特徴とする請求項16に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項18】
前記電導性高分子物質と前記ソフトモルドは、互いに反発力を持つ極性を有するように設定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表示装置の製造方法。
【請求項19】
前記接触電極を形成する段階は、
前記接触支持部上に供給ローラを通じて前記電導性高分子物質を配置する段階と、
前記配置された電導性高分子物質に熱を加え、サーマルフローにより前記接触支持部を覆うように形成する段階と
を含むことを特徴とする請求項16に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。
【請求項20】
前記第1の基板及び前記第2の基板をシーラントで合着する段階を更に含むことを特徴とする請求項10に記載の有機電界発光表示装置の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3A】
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【図3B】
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【図3C】
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【図3D】
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【図3E】
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【図3F】
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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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【図4G】
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【図5】
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【図6A】
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【図6B】
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【図6C】
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【図7A】
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【図7B】
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【図7C】
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【公開番号】特開2007−173200(P2007−173200A)
【公開日】平成19年7月5日(2007.7.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−144189(P2006−144189)
【出願日】平成18年5月24日(2006.5.24)
【出願人】(599127667)エルジー フィリップス エルシーディー カンパニー リミテッド (279)
【Fターム(参考)】