有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法

【課題】接着型（adhesive type）有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】薄膜トランジスタを持つ第１基板と、有機ＥＬ素子を持つ第２基板とから構成され、第２基板の非発光領域に形成される少なくとも２以上の隔壁と、隔壁の一部分を覆うように形成される絶縁膜と、隔壁上部に形成されて第１基板の薄膜トランジスタと電気的に接続される第２電極と、を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬディスプレイに係り、特に、接着型(adhesive type)有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、接着型有機ＥＬディスプレイは、画素スイッチング素子、画素駆動用素子などが形成されている下板と、有機物が積層されている上板とから構成され、これら上板と下板を互いに接着して電気的に導通させることで、ディスプレイを完成する。
【０００３】
次に、従来技術による接着型有機ＥＬディスプレイの製作過程について説明する。
【０００４】
図１は、一般の接着型有機ＥＬディスプレイを示す断面図であり、薄膜トランジスタを持つ下板と有機ＥＬ素子を持つ上板とが接着されてなるディスプレイを示している。
【０００５】
まず、図１を参照して有機ＥＬディスプレイの下板の製造工程について説明する。
【０００６】
透明基板１上に、多結晶シリコンなどからなる半導体層２を形成し、該半導体層２をパターニングして薄膜トランジスタの形成される領域にのみ残す。
【０００７】
その後、全面にゲート絶縁膜３とゲート電極用導電膜を順に形成し、該ゲート電極用導電膜をパターニングしてゲート電極４を形成する。
【０００８】
続いて、ゲート電極４をマスクとして半導体層２に燐（Ｐ）のような不純物を注入し熱処理して、薄膜トランジスタのソース／ドレーン領域を形成することによって、Ｎ−ＭＯＳ薄膜トランジスタが完成する。
【０００９】
このときに、不純物イオンの注入していない半導体層２は、チャネル領域となる。
【００１０】
その後、全面に層間絶縁膜５を形成し、Ｎ−ＭＯＳ薄膜トランジスタのソース／ドレーン領域が露出されるように層間絶縁膜５とゲート絶縁膜３を選択的に除去する。
【００１１】
最後に、露出されたソース／ドレーン領域にそれぞれ電気的に接続されるように電極ライン６を形成することによって、下板製作を完了する。
【００１２】
一方、図１を参照して有機ＥＬディスプレイの上板の製造工程を説明すると、下記の通りである。
【００１３】
まず、透明基板７上に、ＩＴＯ、ＩＺＯのような仕事関数が高く、透明な伝導性物質からなるアノード８を形成する。
【００１４】
このアノード８上の一部分に、ポリイミド（polyimide）のような絶縁性物質を使って絶縁膜９を形成した後、絶縁膜９上に隔壁１０を形成する。
【００１５】
その後、他の絶縁物質を使って島形のスペーサー１１を画素領域に形成する。
【００１６】
続いて、スペーサー１１を含む全面に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などの有機物１２を順に蒸着する。
【００１７】
その後、電子注入層上にアルミニウムのような仕事関数の低い伝導性物質からなるカソード１３を蒸着することで、上板の製作を完了する。
【００１８】
このようにして製作された下板と上板を互いに組み合わせる。
【００１９】
このときに、上板のスペーサー１１上に形成されたカソード１３と、下板の電極ライン６とを接触させて互いに電気的に導通するようにする。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、このように製作される接着型有機ＥＬディスプレイは、次のような問題点があった。
【００２１】
一般に、スペーサーは、隔壁よりも高く、スペーサーの側面角を緩やかに形成しなければならないので、その製作が難しい。
【００２２】
また、シャドウマスク（shadow mask）を用いて有機物を形成する際に、シャドウマスクによりスペーサーが崩れたり損傷する恐れがあった。
【００２３】
また、スペーサーが発光領域に形成されるので、開口率が小さくなるという問題があった。
【００２４】
本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、スペーサーのない接着型有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法を提供することにある。
【００２５】
本発明の他の目的は、工程の単純化、信頼性の向上、高い光効率を実現できる有機ＥＬディスプレイ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】
【００２６】
上記目的を達成するために、本発明に係る有機ＥＬディスプレイは、薄膜トランジスタを持つ第１基板と、有機ＥＬ素子を持つ第２基板とから構成され、第１基板の薄膜トランジスタと第２基板の有機ＥＬ素子とが電気的に接続される有機ＥＬディスプレイであって、第２基板の非発光領域に形成される少なくとも２つの隔壁と、隔壁の一部分を覆うように形成される絶縁膜と、隔壁上部に形成され、第１基板の薄膜トランジスタと電気的に接続される第２電極と、を備えてなることができる。
【００２７】
ここで、隔壁の下部には、基板／補助電極／第１電極が積層された構造、または、基板／第１電極／補助電極が積層された構造が形成されることができる。
【００２８】
また、非発光領域に形成された隔壁と隔壁の間には、基板／補助電極／第１電極／有機発光層／第２電極が積層された構造が形成されるか、または、基板／第１電極／第２電極が積層された構造が形成されることができる。
【００２９】
また、ある隔壁の一部分を覆う絶縁膜と、該隔壁と隣接する隔壁の一部分を覆う絶縁膜は、互いに対称に形成されることができる。
【００３０】
また、本発明に係る有機ＥＬディスプレイは、発光領域と非発光領域を持つ第２基板と、非発光領域の第２基板上に形成される補助電極と、補助電極を含む第２基板の全面に形成される第１電極と、非発光領域の第１電極上に形成される少なくとも２つの隔壁と、隔壁の一部分を覆うように形成される絶縁膜と、発光領域の第１電極上に形成される発光層と、発光層を含む第２基板の全面に形成され、第１基板の薄膜トランジスタと電気的に接続される第２電極と、を備えてなることができる。
【００３１】
本発明に係る有機ＥＬディスプレイは、発光領域と非発光領域を持つ第２基板と、第２基板上に形成される第１電極と、非発光領域の第１電極上に形成される補助電極と、補助電極上に形成される隔壁と、隔壁の一部分を覆うように形成される絶縁膜と、発光領域の第１電極上に形成される発光層と、発光層を含む第２基板の全面に形成され、第１基板の薄膜トランジスタと電気的に接続される第２電極と、を備えてなることができる。
【００３２】
本発明に係る有機ＥＬディスプレイの製造方法は、第２基板の非発光領域上に補助電極を形成する段階と、補助電極上部または下部を含む第２基板の全面に、第１電極を形成する段階と、補助電極の形成される領域上に、隔壁を形成する段階と、隔壁の一部分を覆うように絶縁膜を形成する段階と、発光領域の第１電極上に発光層を形成する段階と、発光層を含む第２基板の全面に、第２電極を形成する段階と、第２電極を、第１基板の薄膜トランジスタと電気的に接続する段階と、を備えてなることができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、スペーサーを使用しないので、開口率が確保できるだけでなく、製造工程の単純化、信頼性の向上、光効率の向上が図られるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、添付の図面に基づき、本発明に係る有機ＥＬディスプレイ及びその製造方法の好適な実施形態について説明する。
【００３５】
図２は、本発明の第１実施形態による接着型有機ＥＬディスプレイを示す断面図である。
【００３６】
図２に示すように、本実施形態による接着型有機ＥＬディスプレイは、ａ−Ｓｉ薄膜トランジスタ３９を持つ第１基板３１と、有機ＥＬ素子を持つ第２基板３２とが接着されてなる。
【００３７】
そして、第１基板３１の薄膜トランジスタの電極と第２基板３２の有機ＥＬ素子の電極は、電気的に接続される。
【００３８】
ここで、第２基板３２上には、補助電極３５、アノードの第１電極３６、隔壁３３、絶縁膜３４、有機発光層３７、カソードの第２電極３８が形成される。
【００３９】
また、第２基板３２の非発光領域には少なくとも２以上の隔壁３３が形成され、隔壁３３の下部（紙面では上側部分）には第１電極３６と補助電極３５が形成される。
【００４０】
その後、絶縁膜３４は、隔壁３３の一部を覆うように形成される。
【００４１】
ここで、ある隔壁３３の一部分を覆う絶縁膜３４と、この隔壁３３と隣接する隔壁３３の一部分を覆う絶縁膜３４は、互いに対称に形成される。
【００４２】
すなわち、絶縁膜３４は、互いに隣接する隔壁３３が向かい合う側面と反対側の側面に形成され、互いに隣接する隔壁３３の間には有機発光層３７が形成される。
【００４３】
このような構造を持つ本発明の第１実施形態による有機ＥＬディスプレイの製造方法を、図４Ａ乃至図４Ｅの工程断面図を参照して説明すると、下記の通りである。
【００４４】
まず、図４Ａに示すように、第２基板３２の非発光領域上に補助電極３５を形成する。
【００４５】
ここで、補助電極３５は、導電性物質からなり、好ましくは、Ａｌ、Ｍｏ、ＡｎＮｄ合金、Ｃｒ、Ｃｕなどからなる。
【００４６】
次いで、図４Ｂに示すように、補助電極３５を含む第２基板３２の全面に、第１電極３６を形成する。
【００４７】
このときに、第１電極３６は、アノードであり、ＩＴＯ、ＩＺＯからなると好ましい。
【００４８】
続いて、図４Ｃに示すように、補助電極３５の形成された第１電極３６上に、少なくとも２以上の隔壁３３を形成する。
【００４９】
ここで、隔壁３３は、図６Ａに示すように、第２電極３８が形成される上部面（紙面では下側の面）に比べて下部面（紙面では上側の面）がより狭い構造物とすることが好ましい。
【００５０】
また、隔壁３３は、図６Ｂに示すように、第２電極３８が形成される上部面に比べて下部面がより広い第１構造物５０と、第１構造物５０の上部面上に形成され、第１構造物５０の下部面よりも広い面を持つ第２構造物５１とから構成されても良い。
【００５１】
その後、図４Ｄに示すように、隔壁３３の一部分を覆うように絶縁膜３４を形成する。
【００５２】
ここで、絶縁膜３４は、互いに隣接する隔壁３３が向かい合う側面と反対側の側面に形成される。
【００５３】
なお、絶縁膜３４は、有機物や無機物からなり、好ましくは、ポリマーからなると良い。
【００５４】
特に、絶縁膜３４は、感光性ポリイミド（photosensitive Polyimide）、ポリアクリル（Polyacryl）、ノボラック（novolac）系有機絶縁膜などが好ましい。
【００５５】
続いて、図４Ｅに示すように、発光領域の第１電極３６上に有機発光層３７を形成し、有機発光層３７を含む第２基板３２の全面に、カソードの第２電極３８を形成する。
【００５６】
その後、第２電極３８が第１基板３１の薄膜トランジスタと電気的に接続されるように、薄膜トランジスタを持つ第１基板３１と有機ＥＬ素子を持つ第２基板３２とを組み合わせることで、有機ＥＬディスプレイの製作が完了する。
【００５７】
このときに、第１基板３１と第２基板３２は、密封剤（sealant）を使って合着し、第１基板３１と第２基板３２とが合着してなる有機ＥＬディスプレイの内部は、真空となる。
【００５８】
さらに、有機ＥＬディスプレイの内部には、水分及び酸素を吸着させるゲッター（getter）を入れても良い。
【００５９】
ここで、ゲッター材料としては、酸化性が非常に強いバリウムを用いることができる。
【００６０】
図３は、本発明の第２実施形態による接着型有機ＥＬディスプレイを示す断面図である。
【００６１】
本発明の第２実施形態による接着型有機ＥＬディスプレイは、図３に示すように、ｐ−Ｓｉ薄膜トランジスタ４０を持つ第１基板３１と、有機ＥＬ素子を持つ第２基板３２とが接着されてなる。
【００６２】
そして、第１基板３１の薄膜トランジスタの電極と第２基板３２の有機ＥＬ素子の電極とは、電気的に接続される。
【００６３】
ここで、第２基板３２上には、補助電極３５、アノードの第１電極３６、隔壁３３、絶縁膜３４、有機発光層３７、カソードの第２電極３８が形成される。
【００６４】
そして、第２基板３２の非発光領域には、少なくとも２以上の隔壁３３が形成され、隔壁３３の下部には島形の補助電極３５と第１電極３６が形成される。
【００６５】
その後、絶縁膜３４は、隔壁３３の一部分を覆うように形成される。
【００６６】
ここで、ある隔壁３３の一部分を覆う絶縁膜３４と、該隔壁３３と隣接する隔壁３３の一部分を覆う絶縁膜３４とは、互いに対称に形成される。
【００６７】
すなわち、絶縁膜３４は、互いに隣接する隔壁３３が向かい合う側面に形成され、互いに隣接する隔壁３３の間には有機発光層３７が形成されない。
【００６８】
このような構造を有する本発明の第２実施形態による接着型有機ＥＬディスプレイの製造方法を、図５Ａ乃至図５Ｄの工程断面図を参照して説明すると、下記の通りである。
【００６９】
まず、図５Ａに示すように、第２基板３２上に第１電極３６を形成し、第１電極３６の非発光領域上に島形の補助電極３５を形成する。
【００７０】
ここで、補助電極３５は、導電性物質からなり、好ましくは、Ａｌ、Ｍｏ、ＡｎＮｄ合金、Ｃｒ、Ｃｕなどからなると良い。
【００７１】
また、第１電極３６は、アノードであり、ＩＴＯ、ＩＺＯからなることが好ましい。
【００７２】
続いて、図５Ｂに示すように、補助電極３５上に隔壁３３を形成する。
【００７３】
その後、図５Ｃに示すように、隔壁３３の一部分を覆うように絶縁膜３４を形成する。
【００７４】
ここで、絶縁膜３４は、互いに隣接する隔壁３３が向かい合う側面に形成される。
【００７５】
そして、図５Ｄに示すように、発光領域の第１電極３６上に有機発光層３７を形成する。このとき、互いに隣接する隔壁３３の間には有機発光層３７を形成しない。有機発光層３７を含む第２基板３２の全面に、カソードの第２電極３８を形成する。
【００７６】
続いで、第２電極３８が第１基板３１の薄膜トランジスタと電気的に接続されるように、薄膜トランジスタを持つ第１基板３１と有機ＥＬ素子を持つ第２基板３２とを組み合わせることで、有機ＥＬディスプレイの製作が完了する。
【００７７】
以上説明してきた内容に基づいて本発明の技術思想を逸脱しない範囲で多様な変更及び修正が可能であるということは、当分野で通常の知識をもつ者にとっては明らかである。したがって、本発明の技術的範囲は、上記の実施形態に記載された内容に限定されるのではなく、特許請求の範囲によって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】一般の接着型有機ＥＬディスプレイを示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による接着型有機ＥＬディスプレイを示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態による接着型有機ＥＬディスプレイを示す断面図である。
【図４Ａ】本発明の第１実施形態による接着型有機ＥＬディスプレイの製造工程を示す工程断面図である。
【図４Ｂ】本発明の第１実施形態による接着型有機ＥＬディスプレイの製造工程を示す工程断面図である。
【図４Ｃ】本発明の第１実施形態による接着型有機ＥＬディスプレイの製造工程を示す工程断面図である。
【図４Ｄ】本発明の第１実施形態による接着型有機ＥＬディスプレイの製造工程を示す工程断面図である。
【図４Ｅ】本発明の第１実施形態による接着型有機ＥＬディスプレイの製造工程を示す工程断面図である。
【図５Ａ】本発明の第２実施形態による接着型有機ＥＬディスプレイの製造工程を示す工程断面図である。
【図５Ｂ】本発明の第２実施形態による接着型有機ＥＬディスプレイの製造工程を示す工程断面図である。
【図５Ｃ】本発明の第２実施形態による接着型有機ＥＬディスプレイの製造工程を示す工程断面図である。
【図５Ｄ】本発明の第２実施形態による接着型有機ＥＬディスプレイの製造工程を示す工程断面図である。
【図６Ａ】本発明に形成される隔壁の形状を示す図である。
【図６Ｂ】本発明に形成される隔壁の形状を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
３１第１基板
３２第２基板
３３隔壁
３４絶縁膜
３５補助電極
３６第１電極
３７有機発光層
３８第２電極
３９ａ−Ｓｉ薄膜トランジスタ
４０ｐ−Ｓｉ薄膜トランジスタ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜トランジスタを持つ第１基板と、有機ＥＬ素子を持つ第２基板とから構成され、前記第１基板の薄膜トランジスタと前記第２基板の有機ＥＬ素子とが電気的に接続される有機ＥＬディスプレイであって、
前記第２基板の非発光領域に形成される少なくとも２つの隔壁と、
前記隔壁の一部分を覆うように形成される絶縁膜と、
前記隔壁上部に形成され、前記第１基板の薄膜トランジスタと電気的に接続される第２電極と、
を備えてなることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項２】
前記隔壁の下部には、基板／補助電極／第１電極が積層された構造、または、基板／第１電極／補助電極が積層された構造が形成されることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項３】
前記第１電極がアノードであり、前記第２電極がカソードであることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項４】
前記補助電極が、Ａｌ、Ｍｏ、ＡｎＮｄ合金、Ｃｒ、Ｃｕのうち少なくとも１つからなり、前記第１電極は、ＩＴＯ、ＩＺＯのうち少なくとも１つからなることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項５】
前記非発光領域に形成された隔壁と隔壁の間には、基板／補助電極／第１電極／有機発光層／第２電極が積層された構造が形成されるか、または、基板／第１電極／第２電極が積層された構造が形成されることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項６】
前記隔壁が、前記第２電極が形成される上部面に比べて下部面がより狭い構造物であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項７】
前記隔壁が、
前記第２電極が形成される上部面に比べて下部面がより広い第１構造物と、
前記第１構造物の上部面上に形成され、前記第１構造物の下部面よりも広い面を持つ第２構造物と、
から構成されることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項８】
前記ある隔壁の一部分を覆う絶縁膜と、該隔壁と隣接する隔壁の一部分を覆う絶縁膜とが、互いに対称に形成されることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項９】
前記絶縁膜は、感光性ポリイミド（photosensitive Polyimide）、ポリアクリル（Polyacryl）、ノボラック（novolac）系有機絶縁膜のうち少なくとも１つからなることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１０】
薄膜トランジスタを持つ第１基板と、有機ＥＬ素子を持つ第２基板とから構成され、前記第１基板の薄膜トランジスタと前記第２基板の有機ＥＬ素子とが電気的に接続される有機ＥＬディスプレイであって、
発光領域と非発光領域を持つ第２基板と、
前記非発光領域の第２基板上に形成される補助電極と、
前記補助電極を含む第２基板の全面に形成される第１電極と、
前記非発光領域の第１電極上に形成される少なくとも２つの隔壁と、
前記隔壁の一部分を覆うように形成される絶縁膜と、
前記発光領域の第１電極上に形成される発光層と、
前記発光層を含む第２基板の全面に形成され、前記第１基板の薄膜トランジスタと電気的に接続される第２電極と、
を備えてなることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１１】
前記非発光領域に形成された隔壁と隔壁の間には、前記第１電極上に有機発光層と第２電極が積層された構造が形成されることを特徴とする請求項１０に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１２】
薄膜トランジスタを持つ第１基板と、有機ＥＬ素子を持つ第２基板とから構成され、前記第１基板の薄膜トランジスタと前記第２基板の有機ＥＬ素子とが電気的に接続される有機ＥＬディスプレイであって、
発光領域と非発光領域を持つ第２基板と、
前記第２基板上に形成される第１電極と、
前記非発光領域の第１電極上に形成される補助電極と、
前記補助電極上に形成される隔壁と、
前記隔壁の一部分を覆うように形成される絶縁膜と、
前記発光領域の第１電極上に形成される発光層と、
前記発光層を含む第２基板の全面に形成され、前記第１基板の薄膜トランジスタと電気的に接続される第２電極と、
を備えてなることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１３】
前記非発光領域に形成された隔壁と隔壁の間において、第１電極上に第２電極が形成されることを特徴とする請求項１２に記載の有機ＥＬディスプレイ。
【請求項１４】
薄膜トランジスタを持つ第１基板と、有機ＥＬ素子を持つ第２基板とを備える有機ＥＬディスプレイの製造方法であって、
前記第２基板の非発光領域上に補助電極を形成する段階と、
前記補助電極上部または下部を含む前記第２基板の全面に、第１電極を形成する段階と、
前記補助電極の形成される領域上に、隔壁を形成する段階と、
前記隔壁の一部分を覆うように絶縁膜を形成する段階と、
前記発光領域の第１電極上に発光層を形成する段階と、
前記発光層を含む第２基板の全面に、第２電極を形成する段階と、
前記第２電極を、前記第１基板の薄膜トランジスタと電気的に接続する段階と、
を備えてなることを特徴とする有機ＥＬディスプレイ製造方法。
【請求項１５】
前記補助電極上部に第１電極を形成する場合に、前記絶縁膜は、前記互いに隣接する隔壁が向かい合う側面と反対側の側面に形成し、前記互いに隣接する隔壁の間に発光層を形成することを特徴とする請求項１４に記載の有機ＥＬディスプレイ製造方法。
【請求項１６】
前記補助電極下部に第１電極を形成する場合に、前記絶縁膜は、前記互いに隣接する隔壁が向かい合う側面に形成し、前記互いに隣接する隔壁の間には発光層を形成しないことを特徴とする請求項１４に記載の有機ＥＬディスプレイ製造方法。

【図１】