JP4554289B2 - デュアルパネルタイプ有機電気発光素子及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、有機電気発光素子に係り、特に、薄膜トランジスタを含むアレイ素子層と発光層を含む有機電気発光ダイオード素子が、相互に異なる基板に形成されて、両素子は、別途の電気的連結パターンを通じて連結される方式のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子及びその製造方法に関する。

新しい平板ディスプレーのうちの一つである有機電気発光素子は、それ自体発光型であるために、液晶表示装置に比べて、視野角、対照比等が優れて、バックライトが不必要なので、軽量薄型が可能となり、消費電力の側面でも有利である。また、直流低電圧の駆動が可能となり、応答速度が速く、全部固体であるために、外部からのショックに強く、使用温度範囲も広く、さらに、製造費用も安い、長所がある。

特に、前記有機電気発光素子は、液晶表示装置やＰＤＰ(Plasma Display Panel)とは異なり、大変単純であるために、蒸着及び封止(encapsulation)装置が全てである。

以下、図１は、従来の有機電気発光素子の断面図である。
図示したように、第１基板１０、第２基板６０が、相互に向かい合うように配置されており、第１基板１０上には、画面を具現する最小単位である画素領域Ｐ別に、薄膜トランジスタＴを含むアレイ素子層ＡＬが形成されていて、前記アレイ素子層ＡＬの上部には、第１電極４８、有機発光層５４、第２電極５６が順に積層された構造の有機電気発光ダイオード素子Ｅが形成されている。有機発光層５４から発光された光は、第１電極４８、第２電極５６のうち、透光性のある電極の方へと発光されて、上部発光または下部発光方式とに分類することができ、例えば、第１電極４８が透光性物質から選択され、有機発光層５４で発光された光が第１電極４８の方へと発光される下部発光方式の構造を提示した。

前記第２基板６０は、一種のカプセル封止用の基板として、その内部には、凹部６２が形成されており、凹部６２内には、外部からの水分の吸収を遮断して、有機電気発光ダイオード素子Ｅを保護するための吸湿剤６４が形成されている。

前記第１基板１０、第２基板６０の端部は、シールパターン７０により封止されている。

以下、図２Ａ、図２Ｂは、従来の有機電気発光素子の一画素領域の図である。図２Ａは、平面図であって、図２Ｂは、前記図２ＡのＩＩ-ＩＩ線に沿って、切断された断面を示した断面図であって、重要構成要素を中心に簡略して説明する。

図示したように、第１基板１０上に、バッファ層１２が形成されており、バッファ層１２の上部には、半導体層１４とキャパシター電極１６が、相互に離隔（離間）するように形成されていて、前記半導体層１４の中央部には、ゲート絶縁膜１８、ゲート電極２０が順に、形成されている。前記半導体層１４は、ゲート電極２０と対応する活性領域１４Ａと、活性領域１４Ａの両側領域は、ソース領域１４Ｂ及びドレイン領域１４Ｃとに各々定義される。

前記ゲート電極２０及びキャパシター電極１６を覆う領域には、第１保護層２４が形成されており、第１保護層２４の上部のキャパシター電極１６と対応した位置には、パワー電極２６が形成されて、パワー電極２６は、前記第１方向と交差される第２方向へと形成された電力供給配線２８から分岐されている。

前記パワー電極２６を覆う基板全面には、第２保護層３０が形成されており、前記第１保護層２４、第２保護層３０は、半導体層１４のドレイン領域１４Ｃとソース領域１４Ｂを露出させる第１コンタクトホール３２、第２コンタクトホール３４があって、第２保護層３０は、パワー電極２６を一部露出させる第３コンタクトホール３６がある。

前記第２保護層３０の上部には、第１コンタクトホール３２を通じて半導体層１４のドレイン領域１４Ｃに連結されるドレイン電極４０と、一側では、第２コンタクトホール３４を通じて半導体層１４のソース領域１４Ｂに連結されて、また他の一側では、第３コンタクトホール３６を通じてパワー電極２６に連結されるソース電極３８が形成されている。

前記ドレイン電極４０及びソース電極３８を覆う領域には、ドレイン電極４０を一部露出させるドレインコンタクトホール４６がある第３保護層４４が形成されている。

前記第３保護層４４の上部には、発光部ＥＡが定義されており、発光部ＥＡには、ドレインコンタクトホール４６を通じてドレイン電極４０に連結される第１電極４８が形成されていて、第１電極４８の上部には、第１電極４８の主領域を露出させて、それ以外の領域を覆う位置に、層間絶縁膜５０が形成されており、前記層間絶縁膜５０の上部の発光部ＥＡには、有機発光層５４が形成されていて、有機発光層５４の上部全面には、第２電極５６が形成されている。

前記半導体層１４、ゲート電極２０、ソース電極３８及びドレイン電極４０は、薄膜トランジスタを構成する。図２Ｂの薄膜トランジスタは、駆動薄膜トランジスタＴｄである。駆動薄膜トランジスタＴｄは、スイッチング薄膜トランジスタＴｓと電力供給配線２８間に位置して、スイッチング薄膜トランジスタＴｓは、前記ゲート配線２２及びデータ配線４２が交差される地点に位置する。

すなわち、前述したゲート電極２０は、スイッチング薄膜トランジスタＴｓに連結されて、前述したドレイン電極４０は、アイランドパターン構造であって、前記ゲート配線２２及びデータ配線４２から分岐されるゲート電極及びソース電極は、スイッチング薄膜トランジスタＴｓを構成する。

前記パワー電極２６を含み、電力供給配線２８とキャパシター電極１６が重なる領域は、ストレージキャパシターＣstを構成する。

前記図１、図２Ａ、図２Ｂを通じて察したように、既存の下部発光方式の有機電気発光素子は、アレイ素子及び有機電気発光ダイオードが形成された基板と、別途のカプセル封止用の基板の合着を通じて制作される。この場合、アレイ素子の収率と有機電気発光ダイオードの収率の倍が、有機電気発光素子の収率を決定するので、既存の有機電気発光素子構造では、後半工程に当たる有機電気発光ダイオード工程により、全体の工程収率が大変限られた問題があった。例えば、アレイ素子が好ましく形成されたとしても、1，０００Å位の薄膜を使用する有機発光層の形成時、異物やその他の要素により不良が発生すると、有機電気発光素子は、不良等級と判定される。

これにより、良品のアレイ素子を製造するのに必要とした諸般経費及び材料費の損失をもたらせ、生産収率が低下される問題があった。

さらに、下部発光方式は、封止(encapsulation)による安定性及び工程が、自由度が高い反面、開口率の制限があり、高解像度製品に、適用し辛い問題があって、上部発光方式は、薄膜トランジスタの設計に好ましく、開口率が向上できるために、製品の寿命の側面では有利であるが、既存の上部発光方式構造では、有機発光層の上部に、通常的に、陰核が位置することによって、材料の選択の幅が狭いので、透過度が制限され、光効率が低下される点と、光透過度の低下を最小化するため、薄膜型の保護膜を構成する場合、外気を充分に遮断できない問題があった。

前述した問題を解決するために、本発明では、生産収率が向上された高解像度、高開口率構造のアクティブマトリックス型有機電気発光素子を提供する。

このために、本発明では、アレイ素子と有機電気発光ダイオード素子を、相互に異なる基板上に形成して、アレイ素子の駆動薄膜トランジスタと有機電気発光ダイオード素子の第２電極を、別途の電気的連結パターンを通じて連結するデュアルパネルタイプ有機電気発光素子を提供する。

本発明のまた他の目的では、別途の吸湿剤の実装空間を備えなくても、製品の水分を除去するための吸湿膜を含むデュアルパネルタイプ有機電気発光素子を提供する。

前述した目的を達成するための本発明のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子は、離隔されて向かい合う第１基板及び第２基板と、前記第１基板の内側面に形成され、薄膜トランジスタを含むアレイ素子層、前記アレイ素子層の上部に形成され、前記薄膜トランジスタと電気的に連結される連結パターン、前記第２基板の内側面に形成されている第１電極、前記第１電極の上部に形成され、画素領域間の非画素領域に位置する隔壁、前記第１電極の上部の前記画素領域に形成されている有機発光層、
前記有機発光層の上部の前記画素領域に形成され、前記連結パターンと電気的に連結される第２電極、前記隔壁の上部に形成されている吸湿膜、及び前記第１基板及び第２基板間の枠部に形成されたシールパターンを含む。

前記隔壁は、前記第２基板に対して、逆傾斜の側面を含む。
前記吸湿膜は、絶縁物質で形成されて、前記絶縁物質は、酸化カルシウムＣａＯと酸化バリウムＢａＯのような酸化系物質である。
前記非画素領域の前記第１電極と隔壁間に、層間絶縁膜をさらに含む。
前記第１電極は、陽極の役割をして、第２電極は、陰極の役割をし、前記第１電極は、透光性があって、前記有機発光層で発光された光が、第１電極を通じて出る。
前記有機発光層は、前記各画素領域に対応する赤色、緑色、青色の発光層を含む。
前記第２基板と第１電極間に、カラーフィルター層をさらに含み、前記有機発光層は、単色の発光層で構成される。
前記第２基板と第１電極間に、色変換層(color changing mediums)をさらに含む。
前記薄膜トランジスタは、駆動薄膜トランジスタであって、前記アレイ素子層は、スイッチング薄膜トランジスタをさらに含む。

一方、本発明の他のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子は、離隔されて向かい合う第１基板及び第２基板と、前記第１基板の内側面に形成され、薄膜トランジスタを含むアレイ素子層、前記アレイ素子層の上部に形成され、前記薄膜トランジスタと電気的に連結される連結パターン、前記第２基板の内側面に形成されている第１電極、前記第１電極の上部に形成され、画素領域間の非画素領域に位置して、前記各画素領域を取り囲むサブ隔壁等で構成された隔壁、前記第１電極の上部の前記画素領域に形成されている有機発光層、前記有機発光層の上部の前記画素領域に形成され、前記連結パターンと電気的に連結される第２電極と、前記サブ隔壁間に形成されている吸湿膜、及び前記第１基板及び第２基板間の枠部に形成されたシールパターンを含む。

前記吸湿膜の幅と厚さは、前記サブ隔壁間の離隔領域により決定される。
前記各サブ隔壁は、前記第２基板に対して逆傾斜の側面と垂直な側面を有する。前記逆傾斜の側面は、前記サブ隔壁の内面であって、前記画素領域に隣接している。

本発明のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の製造方法は、第１基板上に、薄膜トランジスタを含むアレイ素子層を形成する段階と、前記アレイ素子層の上部に、前記薄膜トランジスタと電気的に連結される連結パターンを形成する段階、第２基板上に、第１電極を形成する段階、前記第１電極の上部の画素領域間の非画素領域に逆傾斜の側面のある隔壁を形成する段階、前記画素領域の前記第１電極の上部に、有機発光層を形成する段階、前記画素領域の前記有機発光層の上部に、第２電極を形成する段階、前記隔壁の上部に、吸湿膜を形成する段階、及び前記第２電極が前記連結パターンに連結されるように、前記第１基板及び第２基板を合着する段階を含み、前記有機発光層及び第２電極は、前記隔壁により自動的にパターン形成される。

本発明の他のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の製造方法は、第１基板上に、薄膜トランジスタを含むアレイ素子層を形成する段階と、前記アレイ素子層の上部に、前記薄膜トランジスタと電気的に連結される連結パターンを形成する段階、第２基板上に、第１電極を形成する段階、前記第１電極の上部の画素領域間の非画素領域に、逆傾斜の側面があり、前記画素領域を各々取り囲むサブ隔壁等で構成された隔壁を形成する段階、前記画素領域の前記第１電極の上部に、有機発光層を形成する段階、前記画素領域の前記有機発光層の上部に、第２電極を形成する段階、前記サブ隔壁間に、吸湿膜を形成する段階、及び前記第２電極が前記連結パターンに連結されるように、前記第１基板及び第２基板を合着する段階を含み、前記有機発光層及び第２電極は、前記隔壁により自動的にパターン形成される。

前記吸湿膜は、絶縁物質で形成されて、前記絶縁物質は、酸化カルシウムＣａＯと酸化バリウムＢａＯのような酸化系物質である。
前記吸湿膜を形成する段階は、インクジェット(ink jet)、ロールプリンティング(roll printing)、スクリーンプリンティング(screen printing)、バー コーティング(bar coating)方法のうち、１つを利用する。また、前記隔壁に対応するオープン部のあるマスクを利用する。
前記吸湿膜を形成する段階は、前記隔壁を形成する段階と前記有機発光層を形成する段階の間に行われる。
前記有機発光層を形成する段階は、前記各画素領域に対応する赤色、緑色、青色の発光層を順に、形成する段階を含む。
前記第２基板と第１電極間に、カラーフィルター層を形成する段階をさらに含み、前記有機発光層は、単色の発光層で形成される。
前記第２基板と第１電極間に、色変換層(color changing mediums)を形成する段階をさらに含む。
前記第１電極と前記隔壁間の前記非画素領域に、層間絶縁膜を形成する段階をさらに含む。

本発明のまた他のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子は、離隔されて向かい合う第１基板及び第２基板と、前記第１基板の内側面に形成され、薄膜トランジスタを含むアレイ素子層、前記アレイ素子層の上部に形成され、前記薄膜トランジスタと電気的に連結される連結パターン、前記アレイ素子層を覆い、前記連結パターンを露出する吸湿膜、前記第２基板の内側面に形成されており、前記連結パターンと電気的に連結される有機電気発光ダイオード、及び前記第１基板及び第２基板間の枠部に形成されたシールパターンを含む。

前記第１基板及び第２基板間のシールパターンの内部は、真空状態である。
前記吸湿膜は、水分と気体に対して吸湿性のある絶縁物質で形成されて、前記絶縁物質は、酸化カルシウムＣａＯと酸化バリウムＢａＯのような酸化系物質である。
前記吸湿膜は、シールパターンの内部に位置する。
前記有機電気発光ダイオードは、赤色、緑色、青色の発光層とで構成された有機発光層を含む。
前記第２基板と有機電気発光ダイオード間に、カラーフィルター層をさらに含み、前記有機電気発光ダイオードの有機発光層は、単色の発光層で構成される。
前記第２基板と有機電気発光ダイオード間に、色変換層(color changing mediums)をさらに含む。
前記有機電気発光ダイオードは、前記第２基板全面に形成された第１電極と、前記第１電極の上部に形成され、逆傾斜の側面がある隔壁と、前記隔壁により前記第１電極の上部に自動的にパターン形成されて、順序的に、形成される有機発光層及び第２電極を含む。
前記薄膜トランジスタは、前記有機電気発光ダイオードへ、電流を供給する駆動薄膜トランジスタである。
前記アレイ素子層は、第１方向へと形成された複数のゲート配線と、前記複数のゲート配線と交差する複数のデータ配線、前記複数のデータ配線と平行な複数のパワー配線、前記ゲート配線及びデータ配線の各交差地点に形成されたスイッチング薄膜トランジスタ、前記スイッチング薄膜トランジスタのドレイン電極及び各パワー配線に連結される駆動薄膜トランジスタを含み、前記連結パターンは、前記駆動薄膜トランジスタのドレイン電極に連結されて、前記吸湿膜は、前記複数のゲート配線、データ配線及びパワー配線と、前記スイッチング薄膜トランジスタ及び駆動薄膜トランジスタを覆う。

本発明のまた他のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の製造方法は、第１基板上に、薄膜トランジスタを含むアレイ素子層を形成する段階と、前記アレイ素子層の上部に、前記薄膜トランジスタと電気的に連結される連結パターンを形成する段階、前記アレイ素子層を覆い、前記連結パターンを露出する吸湿膜を形成する段階、第２基板の上部に、有機電気発光ダイオードを形成する段階、前記第１基板と第２基板のうちの１つの枠部に、シールパターンを形成する段階、及び前記第２電極が前記連結パターンに連結されるように、前記第１基板及び第２基板を合着する段階を含む。

前記第１基板及び第２基板を合着した後、前記第１基板及び第２基板間の前記シールパターンの内部は、真空状態である。
前記吸湿膜を形成する段階は、液体状態の吸湿性物質を、前記第１基板上に塗布する段階を含む。前記吸湿性物質は、水分と気体を吸収する物質と溶剤を含む。
前記吸湿性物質を塗布する段階は、インクジェット(ink jet)、ロールプリンティング(roll printing)、スクリーンプリンティング(screen printing)、バー コーティング(bar coating)方法のうち、１つを利用して構成される。また、オープン部のあるマスクを利用するが、前記オープン部は、前記連結パターンを除いた領域に対応する。

本発明のまた他のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子は、離隔されて向かい合う第１基板及び第２基板と、前記第１基板上に形成されており、交差して複数の画素領域を定義する複数のゲート配線と、複数のデータ配線及び複数のパワー配線、前記各画素領域に形成され、スイッチング薄膜トランジスタと駆動薄膜トランジスタを含むスイッチング素子、前記各画素領域に形成され、前記スイッチング素子に連結されているストレージキャパシター、前記駆動薄膜トランジスタと電気的に連結されている連結パターン、前記ストレージキャパシターの上部に位置して、吸湿性導電物質で形成される吸湿膜、及び前記第２基板の内側面に形成されており、第１電極と有機発光層及び第２電極を含み、前記連結パターンと電気的に連結される有機電気発光ダイオードを含む。

前記吸湿性導電物質は、真空度を低くし、水分を除去するゲッター物質である。
前記ゲッター物質は、国際純粋応用化学協会(ＩＵＰＡＣ：International Union of Pure and Applied Chemistry)の規定により分類されたジルコニウムＺｒ、チタンＴｉ、ハフニウムＨｆのような４族物質と、バナジウムＶ、ニオブＮｂ、タンタルＴａのような５族物質、クロムＣｒ、モリブデンＭｏ、タングステンＷのような６族物質、鉄Ｆｅ、ルテニウムＲｕ、オスミウムＯｓのような８族物質、ニッケルＮｉのような１０族物質、コバルトＣｏのような９族物質のうちの１つを含むことができる。
または、前記ゲッター物質は、国際純粋応用化学協会(ＩＵＰＡＣ：International Union of Pure and Applied Chemistry)の規定により分類された１族、１１族、１３族、１５族、１６族、１７族、１８族物質のうちの１つを含むことができる。
前記吸湿膜は、スパッタリング(sputtering)と蒸発法のような蒸着方法により形成される。
前記有機発光層は、前記各画素領域に対応する赤色、緑色、青色の発光層を含む。
前記第２基板と有機電気発光ダイオード間に、カラーフィルター層をさらに含み、前記有機発光層は、単色の発光層で構成される。
前記第２基板と有機電気発光ダイオード間に、色変換層(color changing mediums)をさらに含む。
本発明は、前記第１電極の上部に形成されて、前記画素領域間の非画素領域に位置する層間絶縁膜と隔壁をさらに含み、前記第１電極は、基板全面に形成されており、前記隔壁は、逆傾斜の側面があって、前記有機発光層及び第２電極は、前記隔壁により自動パターニングされている。
前記第１電極は、透光性があって、前記有機発光層で発光された光が、第１電極を通じて出る。
前記第１電極は、陽極の役割をして、第２電極は、陰極の役割をし、前記第１電極は、透明導電性物質で形成される。
前記複数のパワー配線は、前記複数のデータ配線に平行である。
前記スイッチング薄膜トランジスタは、前記ゲート配線及びデータ配線の各交差地点に形成されて、前記駆動薄膜トランジスタは、前記パワー配線及びスイッチング薄膜トランジスタに連結される。
前記スイッチング薄膜トランジスタ及び前記駆動薄膜トランジスタの各々は、ゲート電極と半導体層、ソース電極及びドレイン電極を含み、前記ストレージキャパシターは、前記スイッチング薄膜トランジスタのドレイン電極に連結された第１キャパシター電極と、前記パワー配線に連結された第２キャパシター電極及び前記第１キャパシター電極及び第２キャパシター電極間の絶縁膜を含む。

本発明のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子は、離隔されて向かい合う第１基板及び第２基板と、前記第１基板の内側面に形成され、ゲート配線とデータ配線及びパワー配線とで構成された金属配線グループと、前記金属配線グループで印加される電圧を制御する薄膜トランジスタで構成されたピクセル駆動部、前記ピクセル駆動部上に位置して、前記薄膜トランジスタと電気的に連結される連結パターン、前記第２基板の内側面に形成されており、前記連結パターンを通じて前記薄膜トランジスタと電気的に連結される有機電気発光ダイオード、及び前記金属配線グループ及び薄膜トランジスタを除いたピクセル駆動部上に位置して、吸湿性導電物質で形成される吸湿膜を含む。

本発明のまた他のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子は、離隔されて向かい合う第１基板及び第２基板と、前記第１基板の内側面に形成されている薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに連結される連結パターン、前記第２基板の内側面に形成されており、前記連結パターンを通じて前記薄膜トランジスタと電気的に連結される有機電気発光ダイオード、及び前記第１基板及び第２基板のうちの１つの内側面に形成されている吸湿膜を含む。

以下、本発明による望ましい実施例に関する図面を参照して、詳しく説明する。

本発明による１つの実施例は、吸湿パターンを含む独立発光方式であって、フルーカラーを実現するデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の実施例である。

有機電気発光素子でフルーカラー実現のためには、別途のカラーフィルター層で構成された単一構造または、カラーフィルター層及び色変換層であるＣＣＭ(Color-Changing Mediums)で構成された二重構造と、単色発光物質で構成された有機発光層を含むか、または、有機発光層を赤色、緑色、青色の発光層とで構成して、独立的な発光方式で駆動することができる。

本発明によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子及びその製造方法によると、アレイ素子と有機電気発光ダイオード素子を、相互に異なる基板上に形成するために、生産収率及び生産性を向上させることができ、製品の寿命を効果的に伸ばすことができる。また、上部発光方式であるために、薄膜トランジスタの設計に好ましく、高開口率、高解像度の具現ができる。さらに、隔壁により、別途のシャドーマスク(shadow mask)なしに、自動的にパターニング形成された構造で、有機発光層及び第２電極が形成できる、工程効率を高めることができる。さらに、隔壁の形成部または下部基板に吸湿膜を形成することによって、別途の吸湿剤の実装空間が省略できるので、工程効率を高めながら、製品の水分除去を効果的にすることができる。

図３は、本発明の実施例１によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の断面図である。

図示したように、第１基板１１０、第２基板１３０が相互に向かい合うように配置されており、第１基板１１０の上部には薄膜トランジスタＴを含むアレイ素子層Ａが形成され、アレイ素子層Ａの上部には、薄膜トランジスタＴに連結された、一定の厚さの電気的連結パターン１２０が形成されている。

前記電気的連結パターン１２０の一定の厚さは、前記電気的連結パターン１２０により、相互に異なる基板上に形成されるピクセル駆動部と発光部を電気的に連結させることができる厚さの範囲から選択する。すなわち、前記電気的連結パターン１２０の厚さを両基板間のセルギャップと対応する値から選択することができる。

実質的に、前記薄膜トランジスタＴは、有機電気発光素子ダイオード に、電流を印加する駆動薄膜トランジスタに対応し、非晶質シリコン物質を利用した逆スタッガード型薄膜トランジスタ構造を構成している。

前記第２基板１３０の下部全面には、第１電極１３２が形成されており、第１電極１３２の下部の画素領域Ｐ間の境界部に位置する非画素領域ＮＰには、層間絶縁膜１３８、逆傾斜(taper)構造で一定の厚さの隔壁１４０が順に形成されていて、隔壁１４０間の区間には、隔壁１４０により自動的にパターニング形成された構造で、有機発光層１４２、第２電極１４４が順に形成されている。

前記層間絶縁膜１３８は、隔壁１４０により制御されない場合もある画素領域Ｐ別、第２電極１４４の短絡を防ぐための目的として形成される。

前記有機発光層１４２は、赤色、緑色、青色の発光層１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃが、画素領域Ｐ単位で、順に形成された構造で構成されて、前記第１電極１３２、第２電極１４４と、第１電極１３２、第２電極１４４間に介在された有機発光層１４２は、有機電気発光ダイオード素子Ｅを構成する。

前記第１電極１３２は、透光性のある物質から選択されて、有機発光層１４２で発光された光は、第１電極１３２の方へと出る上部発光方式で画面を実現することを特徴とする。例えば、前記第１電極１３２が陽極、第２電極１４４が陰極とに構成される場合、第１電極１３２は、透明導電性物質から選択される。代表的な例として、インジウム−スズ−オキサイドＩＴＯが選択される。

前記第１基板１１０、第２基板１３０は、両基板の端部に位置するシールパターン１５０により合着されている。

本実施例によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の構造によると、アレイ素子と有機電気発光ダイオード素子を相互に異なる基板上に形成するために、生産収率及び生産管理効率を向上させることができて、製品の寿命を伸ばすことができる。上部発光方式であるために、薄膜トランジスタの設計に好ましくなり、高開口率、高解像度の具現ができる長所がある。

ところが、従来の有機電気発光素子と比べて、デュアルパネルタイプ有機電気発光素子パネルの短所は、パネルの内部の水分を除去するための吸湿剤の実装空間を別途に備えられないことである。

より具体的に説明すると、従来の有機電気発光素子では、上部基板に別途の素子が形成されないので、上部基板の内部面に吸湿剤を引入する構造に吸湿機能が備えられたが、デュアルパネルの場合、上部基板及び下部基板に各々素子等が形成されるので、別途の吸湿剤を位置させる空間を備えることができない短所がある。

以下、本発明のもう１つの実施例では、別途の吸湿剤の実装空間を備えなくても、製品の吸湿能力を高める吸湿パターンを含む構造に関する実施例である。

図４は、本発明の実施例２によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の断面図であって、前記実施例１と区別される構造を中心に説明する。

図示したように、第１基板２１０、第２基板２５０が、相互に向かい合うように配置されており、第１基板２１０の上部には、薄膜トランジスタＴを含むアレイ素子層Ａが形成されていて、アレイ素子層Ａの上部には、薄膜トランジスタＴに連結される電気的連結パターン２４０が形成されている。

前記第２基板２５０の下部全面には第１電極２５２が形成されており、第１電極２５２の下部には、画面を具現する最小単位である画素領域Ｐ間の非画素領域ＮＰに、層間絶縁膜２５４と逆傾斜構造で、一定の厚さの隔壁２５６が順に形成されていて、画素領域Ｐ内に、前記隔壁 ２５６のある逆傾斜構造により自動パターニングされた構造で、有機発光層２５８及び第２電極２６０が順に形成されている。

ここで、前記隔壁２５６がある一定の厚さは、前記隔壁２５６により、画素領域Ｐ単位で、有機発光層２５８及び第２電極２６０を分離することができる位の厚さに当たる。

前記第１電極２５２、有機発光層２５８、第２電極２６０は、有機電気発光ダイオード素子Ｅを構成する。

本実施例では、前記隔壁２５６の下部面と対応した位置に、吸湿膜２６２が形成されることを特徴とする。前記吸湿膜２６は、酸化カルシウムＣａＯや酸化バリウムＢａＯのような酸化系吸湿物質、または、他の吸湿性のある絶縁材料から選択されることを特徴とする。

前記吸湿膜２６２は、隔壁２５６の下部面に形成されるために、もし、吸湿膜２６２が伝導性がある場合、吸湿膜２６２により隣接する電極物質を短絡させることができる可能性があるので、絶縁物質から選択することが工程上、望ましい。

前記吸湿膜２６２は、インクジェット(ink jet)、ロールプリンティング (roll printing)、スクリーンプリンティング(screen printing)、バーコーティング(bar coating)等の方法を利用して形成される。

本実施例による吸湿膜の配置構造によると、吸湿膜が隔壁領域上に形成されるために、別途の形成面積を占めないので、空間の活用面で大変優れている。また、図では、６つの画素領域Ｐを含む２つの画素を提示したが、本来のパネル全体の画素の数を念頭に置くと、より多くの画素を含むので、既存の非アクティブ領域に構成する構造より、吸湿膜の形成範囲を広めることができるので、より吸湿能力が高まる。

以下、図５は、本発明の実施例２によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子用基板の平面図であって、吸湿膜を含む第２基板の図であり、吸湿膜の形成範囲を中心に示している。

図示したように、第２基板２５０には、画面を具現する最小単位である画素領域Ｐが、相互に一定間隔離隔されるように、多数で定義されており、前記画素領域Ｐ間の離隔区間は、非画素領域ＮＰを構成していて、非画素領域ＮＰと対応した位置に、吸湿膜２６２が形成されている。

図面には示してないが、前記吸湿膜２６２は、層間絶縁膜(前記図４の２５４)、隔壁(前記図４の２５６)が順に形成された領域上に形成されて、隔壁(前記図４の２５６)の厚さにより、吸湿膜２６２は、画素領域Ｐに形成される第２電極２６０とは実質的に分離されている。

図６Ａないし図６Ｃは、本発明の実施例３によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の図である。

図６Ａは、全体断面図であって、図６Ｂは、前記図６ＡのＢ領域の拡大図であり、図６Ｃは、吸湿膜が形成される基板の一部領域の平面図であって、二重隔壁構造の具体的な説明のために、図等を連係して説明する。

図示したように、二重隔壁３５６構造は、画素領域Ｐを取り囲む領域に、四角リング状のサブ隔壁３５５が各々形成されており、非画素領域ＮＰを基準に、サブ隔壁３５５が、相互に離隔されるように、両側に対置された構造である。

前記二重隔壁３５６構造によると、二重隔壁３５６間の離隔領域ＳＡでも、有機発光層３５８及び第２電極３６０を分離することができるので、単一隔壁構造より、画素領域Ｐ間の第２電極３６０の分離が正確にできる。

本実施例では、このような二重隔壁３５６間の離隔領域ＳＡに吸湿膜３６２が形成されることを特徴とする。前記吸湿膜３６２の形成厚さや幅は、二重隔壁３５６間の離隔領域の幅と高さによって決まり、前記実施例２と比べて、本実施例による吸湿膜３６２構造によると、吸湿膜３６２のパターン構造を安定化させることができて、吸湿膜３６２を離隔領域ＳＡに形成するので、他の素子に欠陥が加えられる確率も少なくなり、離隔領域ＳＡの調節を通じて吸湿能力を向上させることが好ましい。

また、前記二重隔壁３５６が有する逆傾斜構造は、実質的に、前記画素領域を取り囲むサブ隔壁３５５の内側面構造に対応し、、サブ隔壁３５５間の離隔領域ＳＡは、吸湿膜３６２が形成される領域であるたので、サブ隔壁３５５の外側面は、基板面と垂直に形成することが、工程上、好ましい。

本実施例による吸湿膜３６２を構成する物質及び製造工程は、前記実施例２と同じく適用できる。

前記実施例２、実施例３で、詳しく提示してはないが、実質的に、前記有機電気発光層及び第２電極は隔壁の最外廓領域にも形成されて、吸湿膜との積層順序は工程順序によって決まる。

以下、本発明による吸湿膜を含むデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の製造工程を具体的に説明する。

図７は、本発明によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の製造工程を段階別に示した工程フローチャートであって、吸湿膜の製造工程を中心に、簡略して説明する。

ＳＴ１は、第１基板上に、薄膜トランジスタを含むアレイ素子層を形成する段階と、前記アレイ素子層の上部に、薄膜トランジスタに連結される電気的連結パターンを形成する段階である。

前記アレイ素子層は、多数のゲート配線、データ配線、パワー配線をさらに含み、前記薄膜トランジスタは、前記ゲート配線とデータ配線の交差地点に位置するスイッチング薄膜トランジスタと、前記スイッチング薄膜トランジスタのドレイン電極及びパワー配線に連結される駆動薄膜トランジスタを含む。前記駆動薄膜トランジスタは、有機電気発光ダイオード素子に、実質的に電流を供給する薄膜トランジスタに対応するので、前述した薄膜トランジスタは、駆動薄膜トランジスタを意味する。

さらに、前記電気的連結パターンは、伝導性物質で構成されて、例えば、有機物質で構成された突出パターンと、前記突出パターンを覆う領域を含み、薄膜トランジスタに連結される連結電極とで構成される。また、前記薄膜トランジスタと電気的連結パターンは、別途の電極を通じて連結されることができる。

ＳＴ２は、もう１つの基板である第２基板全面に、第１電極を形成する段階と、前記第１電極の上部の非画素領域に、層間絶縁膜、逆傾斜構造で、一定の厚さの隔壁を順に形成する段階と、前記隔壁により自動パターニングされた構造に、有機発光層及び第２電極を順に形成して、第１電極、有機発光層、第２電極とで構成される有機電気発光ダイオード素子を形成する段階である。

前記隔壁は、単一隔壁構造または二重隔壁構造のうちのいずれかの一構造で構成される。二重隔壁構造の場合には、有機発光層と第２電極物質はサブ隔壁間にも形成される。

独立発光方式の場合、前記有機発光層は、赤色、緑色、青色の発光物質で構成され、カラーフィルターのような別途のフルーカラー具現素子を含む場合、前記有機発光層は単色の発光物質で構成される。

ＳＴ３は、前記隔壁の最上部面(単一構造の隔壁)または、隔壁間の離隔領域(二重構造の隔壁)に吸湿膜を形成する段階である。

前記吸湿膜を形成する段階は、溶液タイプの吸湿物質を膜形成工程を通じて、隔壁の最上部面(単一構造の隔壁)または、隔壁間の離隔領域(二重構造の隔壁)に、選択的に塗布する段階を含む。

前記吸湿物質としては、酸化カルシウムまたは、酸化バリウムのような吸湿性酸化系物質または、吸湿性のある絶縁物質から選択されて、塗布工程としては、インクジェット、ロールプリンティング、スクリーンプリンティング、バー コーティング工程を例えることができて、一例として、前記隔壁の最上部面(単一構造の隔壁)または、隔壁間の離隔領域(二重構造の隔壁)と対応した領域で、オープン部のあるマスクを配置した状態で、工程を行うことができる。

ＳＴ４は、前記電気的連結パターンと有機電気発光ダイオード素子を連結させる位置で、前記第１基板、第２基板を向かい合わせて、両基板を合着する段階である。

両基板を合着する前、前記第１基板、第２基板のうち、どちらかの基板の枠部に、シールパターンを形成する段階を含み、前記シールパターンを利用して、合着段階で、第１基板、第２基板の枠部を封止させることができる。

前記合着段階を行い、前記第１基板、第２基板の内部は真空状態になり、前記吸湿膜は基板の内部に存在する水分が除去できるので、素子の寿命を向上させて、不良率を低める。さらに、本実施例による吸湿膜は、隔壁形成部に形成されるために、別途の吸湿剤の実装空間が省略できて、空間活用度も高める。

一方、吸湿膜は、薄膜トランジスタを含む基板上に形成することができる。

図８は、本発明の実施例４によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の断面図であって、前記実施例１と区別される構造を中心に説明する。

図示したように、第１基板４１０、第２基板４５０が、相互に向かい合うように配置されており、第１基板４１０上には薄膜トランジスタＴを含むアレイ素子層Ａが形成されていて、前記アレイ素子層Ａの上部には前記薄膜トランジスタＴに連結される電気的連結パターン４４０が形成されている。

前記第２基板４５０の下部には、前記電気的連結パターン４４０と電気的に連結される有機電気発光ダイオード素子Ｅが形成されており、前記第１基板４１０、第２基板４５０間の枠部には、シールパターン４７０が形成されている。

従来の有機電気発光素子は、内部が窒素Ｎ２雰囲気で構成されるが、本発明によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子は、一例として、真空状態である。

前記第１基板４１０上には、前記電気的連結パターン４４０以外の領域を覆う領域に吸湿膜４４２が形成されていることを特徴とする。特に、前記吸湿膜４４２は、シールパターン４７０の内部に位置する。

前記吸湿膜４４２を構成する物質は、水分または、気体に対して吸湿性のある絶縁物質から選択されることを特徴とする。

例えば、前記酸化系物質は、酸化カルシウムＣａＯ、酸化バリウムＢａＯのうちの１つから選択される。

また、前記吸湿膜４４２は、インクジェット方法、ロールプリンティング方法、スクリーンプリンティング方法、バー コーティング方法のうちの１つを利用して、形成することができる。

前記有機電気発光ダイオード素子Ｅを構成する構成要素及び積層構造は、前記実施例１の構造を適用することができる。

前述した電気的連結パターン４４０を除いた領域は、電気的連結パターン４４０と有機電気発光ダイオード素子Ｅ間の、電気的連結を妨害しない領域範囲を意味する。

図９は、前記図８による下部基板のどの一画素領域の平面図であって、吸湿膜の形成範囲を中心に説明する。

図示したように、基板４１０上に、第１方向へとゲート配線４１２が形成されており、第１方向と交差される第２方向へとデータ配線４２０及びパワー配線４３２が、相互に離隔するように形成されていて、ゲート配線４１２とデータ配線４２０が交差する地点には、スイッチング薄膜トランジスタＴｓが形成されている。

前記スイッチング薄膜トランジスタＴｓは、ゲート配線４１２から分岐された第１ゲート電極４１４と、データ配線４２０から分岐された第１ソース電極４２２と、第１ソース電極４２２と離隔されるように位置する第１ドレイン電極４２２と、前記第１ゲート電極４１４、第１ソース電極４２２、第１ドレイン電極４２２を覆う領域に、アイランドパターン構造で構成された第１半導体層４１８とで構成される。

前記第１ドレイン電極４２２に連結され、第２ゲート電極４２８が形成されており、第２ゲート電極４２８を覆う領域には、第２半導体層４３０が形成されていて、第２半導体層４３０の上部には、相互に離隔されるように、アイランドパターン構造の第２ソース電極４３４及び第２ドレイン電極４３８が形成されている。パワー配線４３２では、第２ソース電極に連結されるパワー電極４３３が分岐されている。前記第２ゲート電極４２８、第２半導体層４３０、第２ソース電極４３４、第２ドレイン電極４３８は、駆動薄膜トランジスタＴｄを形成する。

前記第１ドレイン電極４２２では、第１キャパシター電極４２６が延長されており、パワー配線４３２では、第１キャパシター電極４２６と重なる第２キャパシター電極４３６が分岐されている。第１キャパシター電極４２６、第２キャパシター電極４３６は、絶縁体が介在された状態で、ストレージキャパシターＣstを構成する。

前記第２ドレイン電極４３８に連結され、電気的連結パターン４４０が形成されており、前記電気的連結パターン４４０を除いた斜線で示した領域には、吸湿膜４４２が、全面に形成されている。

図面には詳しく提示してないが、前記吸湿膜４４２は、電気的連結パターン４４０が形成された基板上に、形成される構造であるので、前記吸湿膜４４２は、電気的連結パターン４４０と第２ドレイン電極４３８間を連結部を覆う領域にも形成されることができる。

前述したように、前記吸湿膜４４２は、酸化カルシウムや酸化バリウムのような酸化系物質または、溶液タイプの吸湿性のある絶縁物質で形成されることによって、ゲート配線４１２、データ配線４２０、パワー配線４３２、スイッチング薄膜トランジスタＴｓ、駆動薄膜トランジスタＴｄを覆う領域に、吸湿膜４４２を形成しても、構わない。

前記吸湿膜４４２の形成範囲は、吸湿能力と比例するので、本実施例でのように、電気的連結パターン４４０を除いた基板全面に、形成することによって、デュアルパネルタイプ有機電気発光素子での吸湿能力を高める。

以下、本発明のもう１つの実施例では、別途のフルーカラーを実現する素子を含み、有機発光ダイオード素子は、単色の発光物質で構成された有機発光層を含む実施例を提示する。

図１０は、本発明の実施例５によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の断面図であって、フルーカラー実現素子として、カラーフィルター層を含む構造を、一例として提示する。

図示したように、第１基板５１０、第２基板５５０が、向かい合うように配置されており、第２基板５５０の下部には、赤色、緑色、青色のカラーフィルター５５２ａ、５５２ｂ、５５２ｃを含むカラーフィルター層５５２と、カラーフィルター層５５２のカラー別境界部に位置するブラックマトリックス５５４が形成されていて、カラーフィルター層５５２の下部には、平坦化層５５８、バリヤー層５６０が順に、形成されている。 バリヤー層５６０の下部には、第１電極５６２が形成されており、第１電極５６２の下部の非画素領域には、層間絶縁膜５６４及び逆傾斜構造で、一定の厚さの隔壁５６６が形成されていて、隔壁５６６の間には、自動パターニングされた構造で、有機発光層５６８と第２電極５７０が順に、形成されている。

前記平坦化層５５８は、カラーフィルター層５５２が形成された第２基板５５０の平坦化を目的に形成されて、バリヤー層５６０は、カラーフィルター層５５２からの脱気体(out-gassing)現象を防ぐための目的に形成される。

前記有機発光層５６８は、単色の発光物質で構成されて、例えば、白色の発光物質で構成されることができる。

前記第１電極５６２、第２電極５７０と、前記第１電極５６２、第２電極５７０間に介在された有機発光層５６８は、有機発光層ダイオード素子Ｅを構成する。

前記第１基板５１０上には、薄膜トランジスタＴを含むアレイ素子層Ａが形成されており、アレイ素子層Ａの上部には、薄膜トランジスタＴに連結される電気的連結パターン５４０が形成されている。前記電気的連結パターン５４０は、前述した第２電極５７０と接触されるように位置する。

前記第１基板の最上部面には、電気的連結パターン５４０を除いたシールパターン５７１内のアレイ素子層Ａを覆う領域に、吸湿膜５４２が形成されている。

図面には提示してないが、フルーカラーの具現手段としては、カラーフィルター層及びＣＣＭを含む構造を含み、この場合、有機発光層は単色の発光物質、例えば、青色の発光物質で構成されることができる。

図１１は、本発明によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の製造工程を段階別に、示した工程フローチャートであって、吸湿膜の製造工程を中心に、説明する。

ＳＴ１１は、第１基板上に、薄膜トランジスタを含むアレイ素子層を形成する段階と、前記アレイ素子層の上部に、薄膜トランジスタに連結される電気的連結パターンを形成する段階である。前記薄膜トランジスタは、駆動薄膜トランジスタを含む。

前記アレイ素子層は、前記駆動薄膜トランジスタ以外にも、前記図９で前述したゲート配線、データ配線、パワー配線、スイッチング薄膜トランジスタ、ストレージキャパシターのような構成要素を含む。

ＳＴ１２は、前記電気的連結パターンが形成された基板上に、前記電気的連結パターン以外の領域に対応するオープン部のあるマスクを配置した後、一例として、インクジェット方法を利用して吸湿溶液を、オープン部量良いに塗布する段階であって、ＳＴ１３は、前記塗布された吸湿溶液を吸湿膜として形成する段階である。

この段階では、塗布された吸湿溶液を硬化する段階を含むことができる。
また、前記吸湿溶液が塗布される領域範囲は、シールパターン領域内に当たる。

前記吸湿膜は、インクジェット方法以外にも、ロールプリンティング、スクリーンプリンティング、バー コーティング等の方法を利用することができる。

ＳＴ１４は、第２基板上に、有機電気発光ダイオード素子を形成する段階であって、ＳＴ１５は、前記第１基板、第２基板のうち、どちらかの基板の枠部に、シールパターンを形成して、前記第１基板、第２基板を合着させる段階である。

この段階では、前記電気的連結パターンは、有機電気発光ダイオード素子と電気的に連結されて、前記シールパターンの内部、第１基板、第２基板の間区間が真空状態になる段階を含む。

一方、本発明では、非晶質シリコン物質を利用した逆スタッガード型薄膜トランジスタ以外に、ポリシリコンを利用したトップゲート型薄膜トランジスタ構造を適用することができる。

前述した実施例等では、絶縁物質を利用して吸湿膜を形成したが、吸湿膜は、導電性物質で形成されることができる。

図１２Ａ及び図１２Ｂは、本発明の実施例６によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の図である。図１２Ａは、第１基板のどの一画素部の平面図であって、図１２Ｂは、前記図１２ＡのＸＩＩ-ＸＩＩ線に沿って、切断された断面を示した断面図である。

図示したように、基板６１０上に、第１方向へと第１ゲート電極６１２を有するゲート配線６１４が形成されている。また、前記第１ゲート電極６１２及びゲート配線６１４と離隔されるように、第１方向と交差される第２方向を主方向として、アイランドパターン構造で、第１ゲート電極６１２と隣接した位置の連結配線６１６と、前記連結配線６１６から延長された第２ゲート電極６１８が形成されている。

前記第１ゲート電極６１２、ゲート配線６１４、連結配線６１６、第２ゲート電極６１８を覆う領域には、ゲート絶縁膜６２０が形成されており、ゲート絶縁膜６２０の上部の第１ゲート電極６１２及び第２ゲート電極６１８を各々覆う位置には、アイランドパターン構造の第１半導体層６２２及び第２半導体層６２４が各々形成されている。

前記第２半導体層６２４は、純粋非晶質シリコン物質で構成されたアクティブ層６２４ａと、不純物非晶質シリコン物質で構成されたオーミックコンタクト層６２４ｂとで構成されて、図面には詳しく提示してないが、前記第１半導体層６２２と第２半導体層６２４と同じ断面構造である。

前記ゲート絶縁膜６２０は、連結配線６１６を一部露出させる第１コンタクトホール６３０がある。

前記第１半導体層６２２及び第２半導体層６２４の上部には、前記第２方向へと位置して、第１ソース電極６３４のあるデータ配線６３２と、前記第１ソース電極６３４と一定間隔離隔されて、第１コンタクトホール６３０を通じて連結配線６１６に連結される第１ドレイン電極６３６及び前記第１ドレイン電極６３６から延長された第１キャパシター電極６３８が形成されている。

また、前記第２半導体層６２４の両側と重なる位置には、アイランドパターン構造の第２ソース電極６４０及び第２ドレイン電極６４２が各々形成されている。

前記第１ゲート電極６１２、第１半導体層６２２、第１ソース電極６３４及び第１ドレイン電極６３６は、スイッチング薄膜トランジスタＴｓを構成して、前記第２ゲート電極６１８、第２半導体層６２４、第２ソース電極６４０及第２ドレイン電極６４２は、駆動薄膜トランジスタＴｄを構成する。

図面には詳しく提示してないが、前記スイッチング薄膜トランジスタＴｓは、ゲート配線６１４及びデータ配線６３２で印加される電圧を制御する役割をして、前記駆動薄膜トランジスタＴｄは、スイッチング用薄膜トランジスタＴｓとパワー配線６５２で印加される電圧を利用して、発光輝度を調節する役割をする。

前記スイッチング薄膜トランジスタＴｓ及び駆動薄膜トランジスタＴｄを覆う領域には、前記第２ソース電極６４０を一部露出させる第２コンタクトホール６４４のある第１保護層６４６が形成されており、第１保護層６４６の上部には、第２方向へとデータ配線６３２が離隔されるように位置して、前記第２コンタクトホール６４４を通じて第２ソース電極６４０に連結されるパワー電極６４８と、前記第１キャパシター電極６３８と重なるように位置する第２キャパシター電極６５０のあるパワー配線６５２が形成されている。

前記第１キャパシター電極６３８、第２キャパシター電極６５０が重なる領域は、第１保護層６４６が介在された状態で、ストレージキャパシターＣstを構成する。

前記ゲート配線６１４、データ配線６３２、パワー電極６５２が交差される領域は、画素領域Ｐで定義される。

前記パワー電極６５２、パワー電極６４８、第２キャパシター電極６５０を覆う領域には、前記第１保護層６４６と共に、第２ドレイン電極６４２を一部露出させる第３コンタクトホール６５４のある第２保護層６５６が形成されている。第３コンタクトホール６５４と隣接した画素領域Ｐには、一定の厚さの突出パターン６５８が形成されており、突出パターン６５８を覆う領域には、第３コンタクトホール６５４を通じて第２ドレイン電極６４２に連結される連結電極６６０が形成されている。

前記突出パターン６５８及び連結電極６６０は、電気的連結パターン６６２を構成する。

ストレージキャパシターＣstの上部の前記第２保護層６５６上には、素子の水分を除去することができる吸湿性金属物質で構成された吸湿膜６６４が形成されていることを特徴とする。

本実施例による吸湿膜６６４を構成する物質は、蒸着工程を通じて薄膜状態に形成できる金属物質で構成されるために、薄膜トランジスタ及び金属配線(ゲート配線、データ配線、パワー電極)の形成部以外の領域に属するストレージキャパシターＣst領域に形成することができる。より、具体的に説明すると、前記吸湿膜６６４は、伝導性があるために、薄膜トランジスタや金属配線と重なる領域に位置すると、絶縁体が介在された状態で、信号遅延及び画質不良をもたらす寄生容量(parasitic capacity)を発生させるので、薄膜トランジスタや金属配線の形成部以外の領域に形成することが工程上、重要である。

前記吸湿性金属物質は、一種の真空度を低めて、水分が除去できる物質で定義されるゲッター(getter)物質であって、このようなゲッター物質としては、元素周期律表を基準にした場合、ジルコニウムＺｒ、チタンＴｉ、ハフニウムＨｆのような４族物質と、バナジウムＶ、ニオブＮｂ、タンタルＴａのような５族物質、クロムＣｒ、モリブデンＭｏ、タングステンＷのような６族物質、鉄Ｆｅ、ルテニウムＲｕ、オスミウムＯｓのような８族物質、ニッケルＮｉのような１０族物質、コバルトＣｏのような９族物質、その他にも、１族、１１族、１３族、１５族、１６族、１７族、１８族物質を利用することができる。ここで使用された各族の分類は、国際純粋応用化学協会(ＩＵＰＡＣ：International Union of Pure and Applied Chemistry)の規定を従う。

このような物質から選択される吸湿性金属物質の形成方法は、スパッタリング(sputtering)や蒸発等の蒸着方法が利用される。

以下、前記実施例６による基板構造を含むデュアルパネルタイプ有機電気発光素子を説明する。

図１３は、本発明の実施例６によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の一画素部領域の断面図である。

図示したように、第１基板７１０、第２基板７７０が、相互に向かい合うように配置されており、第１基板７１０の上部には、ゲート電極７１８、半導体層７２４、ソース電極７４０及びドレイン電極７４２とで構成された薄膜トランジスタＴと、ソース電極７４０及びドレイン電極７４２と同一工程で、同一物質で構成された第１キャパシター電極７３８、ソース電極７４０に連結されるパワー電極７４８、また、第１キャパシター電極７３８と重なる位置で、第２キャパシター電極７５０を含むパワー配線７５２が形成されている。

前記第１キャパシター電極７３８、第２キャパシター電極７５０は、第１保護層７４６が介在された状態で、ストレージキャパシターＣstを構成する。

前記薄膜トランジスタＴに連結され、電気的連結パターン７６２が形成されており、第２保護層７５６の上部のストレージキャパシターＣstと対応した位置には、吸湿膜７６４が形成されている。

前記第２基板７７０の下部全面には、第１電極７７２が形成されており、第１電極７７２の下部の非画素領域ＮＰには、層間絶縁膜７７４と、逆傾斜構造(第２基板面基準)で、一定の厚さの隔壁７７６が順に、形成されていて、隔壁７７６間には、隔壁７７６により自動パターニングされた構造で、有機発光層７７８及び第２電極７８０が順に、形成されている。

この時、前記第２電極７８０は、前述した電気的連結パターン７６２と接触されるように位置する。

前記第１電極７７２、有機発光層７７８、第２電極７８０は、有機電気発光素子Ｅを構成して、前記第１電極７７２は、透光性のある物質から選択され、上部発光方式で駆動されることを特徴とする。

ここで、前記第１電極７７２は陽極、第２電極７８０は陰極の機能をして、 前記第１電極７７２を構成する物質は、透明導電性物質から選択されて、一例として、インジウム−スズ−オキサイドＩＴＯがある。

図面には提示してないが、前記有機発光層７７８は、画素領域別に、赤色、緑色、青色の発光層が順に、形成された独立発光方式を構成している。

さらに、本発明では、有機発光層７７８を単色の発光層で構成して、別途のカラーフィルター層の単一構造または、カラーフィルター層と色変換層(color changing mediums)の二重構造で構成されたフルーカラーの具現素子を備えて、フルーカラーを具現する方式も含む。

なお、本発明は、前記実施例等で限られるのではなく、本発明の趣旨に反しない範囲内で、多様に変更して実施できる。

従来の有機電気発光素子の断面図である。 従来の有機電気発光素子の一画素の平面図である。 前記図２ＡのＩＩ-ＩＩ線に沿って、切断された断面を示した断面図である。 本発明の実施例１によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の断面図である。 本発明の実施例２によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の断面図である。 本発明の実施例２によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子用基板の平面図である。 本発明の実施例３によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の断面図である。 前記図６ＡのＢ領域の拡大図である。 本発明の実施例３によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子用基板の平面図である。 本発明によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の製造工程を段階別に示した工程フローチャートである。 本発明の実施例４によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の断面図である。 前記図８のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子用の下部基板を示した平面図である。 本発明の実施例５によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の断面図である。 本発明によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の製造工程を段階別に示した工程フローチャートである。 本発明の実施例６によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子用の一基板を示した平面図である。 前記図１２ＡのＸＩＩ-ＸＩＩ線に沿って、切断した断面図である。 本発明の実施例６によるデュアルパネルタイプ有機電気発光素子の断面図である。

符号の説明

２１０：第１基板
２５０：第２基板
２５２：第１電極
２５４：層間絶縁膜
２５６：隔壁
２５８：有機発光層
２６０：第２電極
２６２：吸湿膜
Ｐ：画素領域
ＮＰ：非画素領域

Claims (13)

1. 離隔されて向かい合う第１基板及び第２基板；
   前記第１基板の内側面に形成され、薄膜トランジスタを含むアレイ素子層；
   前記アレイ素子層上に形成され、前記薄膜トランジスタと電気的に連結される連結パターン；
   前記第２基板の内側面に形成されている第１電極；
   前記第１電極上に形成され、画素領域間の非画素領域に位置して、前記各画素領域を取り囲むサブ隔壁；
   前記第１電極上の前記画素領域に形成されている有機発光層；
   前記有機発光層上の前記画素領域に形成され、前記連結パターンと電気的に連結される第２電極；
   前記サブ隔壁及び前記サブ隔壁間に形成されている吸湿膜で構成された隔壁；及び
   前記第１基板及び第２基板間の枠部に形成されたシールパターンを含み、前記各サブ隔壁は、前記第２基板に対して逆傾斜の側面と垂直な側面を有し、前記逆傾斜の側面は、前記サブ隔壁の内面であって前記画素領域に隣接し、前記吸湿膜は前記垂直な側面の間に位置し、そして、前記有機発光層と前記第２の電極とが前記サブ隔壁間に形成され、前記薄膜トランジスタと対面する前記吸湿膜の側が露出される、デュアルパネルタイプ有機電気発光素子。
2. 前記吸湿膜は、絶縁物質で形成されることを特徴とする請求項１に記載のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子。
3. 前記絶縁物質は、酸化系物質であることを特徴とする請求項２に記載のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子。
4. 前記酸化系物質は、酸化カルシウムＣａＯと酸化バリウムＢａＯのうちの１つであることを特徴とする請求項３に記載のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子。
5. 前記非画素領域の前記第１電極と隔壁との間に層間絶縁膜をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子。
6. 前記第１電極は陽極の役割をし、第２電極は陰極の役割をし、前記第１電極は透光性があり、そして前記有機発光層で発光された光が、第１電極を通じて出ることを特徴とする請求項１に記載のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子。
7. 前記有機発光層は、前記各画素領域に対応する赤色、緑色、青色の発光層を含むことを特徴とする請求項１に記載のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子。
8. 前記第２基板と第１電極との間にカラーフィルター層をさらに含み、前記有機発光層は、単色の発光層で構成されることを特徴とする請求項１に記載のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子。
9. 前記第２基板と第１電極との間に、色変換層（ｃｏｌｏｒ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｍｅｄｉｕｍｓ）をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子。
10. 前記薄膜トランジスタは駆動薄膜トランジスタであり、そして前記アレイ素子層はスイッチング薄膜トランジスタをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子。
11. 前記吸湿膜の幅と厚さは、前記サブ隔壁間の離隔領域により決定されることを特徴とする請求項１に記載のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子。
12. 前記吸湿膜は、インクジェット（ｉｎｋ ｊｅｔ）、ロールプリンティング（ｒｏｌｌ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）、スクリーンプリンティング（ｓｃｒｅｅｎ ｐｒｉｎｔｉｎｇ）、バー コーティング（ｂａｒ ｃｏａｔｉｎｇ）方法のうち、１つを利用して形成されることを特徴とする請求項１に記載のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子。
13. 前記吸湿膜は、前記隔壁に対応するオープン部のあるマスクを利用して形成されることを特徴とする請求項１に記載のデュアルパネルタイプ有機電気発光素子。

Images