JP2011222475A - 有機発光表示装置及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】優れた特性の正極を有機発光層が損傷することなく形成できる有機発光表示装置、及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の実施形態にかかる有機発光表示装置は、複数の画素が定義された基板、各画素に位置した薄膜トランジスター、この薄膜トランジスターと連結された負極、この負極上に位置した有機発光層、及びこの有機発光層上に位置する正極を含む。正極は有機発光層上に位置する補助層、この補助層上に位置する導電層、及びこの導電層上に位置する絶縁層を含む。
【選択図】図３
【解決手段】本発明の実施形態にかかる有機発光表示装置は、複数の画素が定義された基板、各画素に位置した薄膜トランジスター、この薄膜トランジスターと連結された負極、この負極上に位置した有機発光層、及びこの有機発光層上に位置する正極を含む。正極は有機発光層上に位置する補助層、この補助層上に位置する導電層、及びこの導電層上に位置する絶縁層を含む。
【選択図】図３
Description
本発明は有機発光表示装置及びその製造方法に関し、有機発光素子（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）の構造を改善した有機発光表示装置及びその製造方法に関する。
能動駆動型有機発光表示装置は、正極、有機発光層、負極を備えた有機発光素子と、この有機発光素子を駆動する薄膜トランジスターを備える。正極から注入された正孔と負極から注入された電子が有機発光層内で結合して生成された励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ）が励起状態から基底状態に落ちる時に発生するエネルギーによって発光する。このような発光によって有機発光表示装置において表示が行われる。
ここで、有機発光素子は、薄膜トランジスターと連結される正極上に、有機発光層、負極が順に積層して形成される。このような構造では正極が薄膜トランジスターと連結されるため、薄膜トランジスターがｐ型でなければならないため、薄膜トランジスターの半導体層が多結晶シリコンで構成されなければならない。そのため、多結晶シリコンを形成するための結晶化工程が必要となる。
しかし、一般に結晶化を均一に行い難く、形成された半導体層の特性が均一でないこともある。このように均一でない半導体層を備えた有機発光表示装置は、発光特性が均一でなく、酷い場合には不良が生じることがある。有機発光表示装置が大面積化する場合、このような問題はさらに深刻になる。
そのために、負極、有機発光層、正極を順に積層して、負極を薄膜トランジスターと連結して、薄膜トランジスターをｎ型に形成する反転（ｉｎｖｅｒｔ）構造が提案された。この場合、正極は透明導電性物質のインジウム・スズ酸化物（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ、ＩＴＯ）等をスパッタリングして形成される。
しかし、正極をスパッタリングで形成する工程によって、下部の有機発光層が損傷する恐れがある。また、正極を構成するインジウム・スズ酸化物の抵抗が高いため、電圧降下（ＩＲ ｄｒｏｐ）現象が生じて輝度が不均一となる。大面積の有機発光表示装置では中間部分が発光しない現象が生じることもある。
本発明は前述した問題を解決するためのものであって、本発明の目的とするところは、優れた特性の正極を有機発光層が損傷することなく形成できる有機発光表示装置、及びその製造方法を提供することである。
本発明の実施形態にかかる有機発光表示装置は、複数の画素が定義された基板、各画素に位置した薄膜トランジスター、この薄膜トランジスターと連結された負極、この負極上に位置した有機発光層、及びこの有機発光層上に位置する正極を含む。正極は有機発光層上に位置する補助層、この補助層上に位置する導電層、及びこの導電層上に位置する絶縁層を含む。
補助層は、タングステン酸化物、モリブデン酸化物、フラーレン（Ｃ６０）、銅フタロシアニン（ｃｏｐｐｅｒ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ、ＣｕＰｃ）、テトラシアノキノジメタン（ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ、ＴＣＮＱ）、トリフェニルテトラゾリウムクロライド（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅ、ＴＴＣ）、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ、ＮＴＣＤＡ）、ペリレンテトラカルボン酸二無水物（ｐｅｒｙｌｅｎｅｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ、ＰＴＣＤＡ）及びフッ素化銅フタロシアニン（ｃｏｐｐｅｒｈｅｘａｄｅｃａｆｌｕｏｒｏｐｈｔａｌｏｃｙａｎｉｎｅ、Ｆ１６ＣｕＰｃ）で構成される群より選択される物質を少なくとも１つ含むことができる。また、導電層は、銀、アルミニウム、クロム、サマリウム及びこれらの合金で構成される群より選択される物質を少なくとも１つ含むことができる。絶縁層は、シリコン酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、有機物及び無機物で構成される群より選択される物質を少なくとも１つ含むことができる。
ここで、補助層はタングステン酸化物を含み、導電層は銀を含み、絶縁層はタングステン酸化物を含むことができる。
ここで、補助層は、有機発光層を構成する層よりも低いエネルギー準位を有する物質を含むエネルギー準位が低い物質層、及び双極子物質を含む双極子物質層が積層して形成される。エネルギー準位が低い物質層はタングステン酸化物を含むことができる。双極子物質層は、モリブデン酸化物、フラーレン、銅フタロシアニン、テトラシアノキノジメタン、トリフェニルテトラゾリウムクロライド、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、ペリレンテトラカルボン酸二無水物及びフッ素化銅フタロシアニンで構成される群より選択される物質を少なくとも１つ含む。
導電層の厚さの範囲は８〜２４ｎｍであってもよい。絶縁層の厚さの範囲は３０〜８０ｎｍであってもよい。前記エネルギー準位が低い物質層の厚さの範囲は５〜４０ｎｍであってもよく、前記双極子物質層の厚さは１０ｎｍ以下であってもよい。
補助層、導電層及び絶縁層は熱蒸着方法によって形成できる。
一方、本発明の実施形態にかかる有機発光表示装置の製造方法は、複数の画素が定義された基板を準備する段階、各画素に薄膜トランジスターを形成する段階、及びこの薄膜トランジスターと連結された負極を形成する段階、この負極上に有機発光層を形成する段階、及びこの有機発光層上に正極を形成する段階を含む。正極を形成する段階では、熱蒸着方法によって、補助層、導電層及び絶縁層を順に形成する。
補助層は、タングステン酸化物、モリブデン酸化物、フラーレン（Ｃ６０）、銅フタロシアニン（ｃｏｐｐｅｒ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ、ＣｕＰｃ）、テトラシアノキノジメタン（ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ、ＴＣＮＱ）、トリフェニルテトラゾリウムクロライド（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅ、ＴＴＣ）、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ、ＮＴＣＤＡ）、ペリレンテトラカルボン酸二無水物（ｐｅｒｙｌｅｎｅｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ、ＰＴＣＤＡ）及びフッ素化銅フタロシアニン（ｃｏｐｐｅｒｈｅｘａｄｅｃａｆｌｕｏｒｏｐｈｔａｌｏｃｙａｎｉｎｅ、Ｆ１６ＣｕＰｃ）で構成される群より選択される物質を少なくとも１つ含むことができる。また、導電層は、銀、アルミニウム、クロム、サマリウム及びこれらの合金で構成される群より選択される物質を少なくとも１つ含むことができる。絶縁層は、シリコン酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、有機物及び無機物で構成される群より選択される物質を少なくとも１つ含むことができる。ここで、補助層はタングステン酸化物を含み、導電層は銀を含み、絶縁層はタングステン酸化物を含むことができる。
本発明の実施形態による有機発光表示装置は、正極が補助層、導電層、絶縁層で構成されて、優れた発光効率及び発光特性を有することができる。
一方、本発明の実施形態による有機発光表示装置の製造方法は、正極を構成する補助層、導電層、絶縁層を熱蒸着方法によって形成して、正極形成工程で有機発光層が損傷することを防止することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるよう本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は多様な形態で実現でき、ここで説明する実施形態に限定されない。本発明の実施形態を明確に説明するために説明と関係ない部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似した構成要素については同じ参照符号を付ける。
また、図面では説明の便宜のために各構成の大きさ及び厚さを任意に示したが、本発明が必ずしもこれに限定されるものではない。また、図面で複数の層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大して示した。
層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上に」または「上側に」あるとする時、これは他の部分の「直ぐ上に」ある場合だけでなく、その間に別の他の部分がある場合も含む。一方、ある部分が他の部分の「直ぐ上に」あるとする時、これはその間に他の部分がないことを意味する。
以下、図１〜図４を参照して本発明の実施形態にかかる有機発光表示装置を説明する。
図１は本発明の第１実施形態にかかる有機発光表示装置の配置図であり、図２は図１のＩＩ-ＩＩ線に沿った断面図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態にかかる有機発光表示装置１０１は、基板１１１に定義された複数の画素に各々形成されたスイッチング薄膜トランジスター１０、駆動薄膜トランジスター２０、蓄電素子８０、及び有機発光素子（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）７０を含む。また、有機発光表示装置１０１は、一方向に沿って配置されるゲートライン１５１と、このゲートライン１５１と絶縁交差するデータライン１７１、及び共通電源ライン１７２をさらに含む。
ここで、各画素はゲートライン１５１、データライン１７１及び共通電源ライン１７２を境界として定義してもよいが、必ずしもこれに限定されるのではない。
また、基板本体１１１とスイッチング薄膜トランジスター１０及び有機発光素子７０等の間にはバッファー層１２０がさらに形成されてもよい。バッファー層１２０は不純物元素または水分のように不要な成分の浸透を防止するとともに、表面を平坦化する役割を果たす。しかし、バッファー層１２０は必ずしも必要な構成ではなく、基板本体１１１の種類及び工程条件によって省略してもよい。
有機発光素子７０は、負極７１０と、この負極７１０上に形成された有機発光層７２０と、この有機発光層７２０上に形成された正極７３０を含む。ここで、負極７１０は画素毎に１つ以上ずつ形成されるため、有機発光表示装置１０１は互いに離隔された複数の負極７１０を有する。有機発光層７２０に注入された正孔と電子が結合して生成された励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ）が励起状態から基底状態に落ちる時に発光される。
有機発光層７２０は低分子有機物、または高分子有機物で構成される。このような有機発光層７２０は、発光層と、正孔注入層（ｈｏｌｅ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ、ＨＩＬ）、正孔輸送層（ｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｐｏｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ、ＨＴＬ）、電子輸送層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ、ＥＴＬ）及び電子注入層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ、ＥＩＬ）のうちのいずれか１つ以上を含む多重膜で形成されることができる。例えば、これらを全部含む場合には、電子注入層が負極７１０上に配置され、その上に電子輸送層、有機発光層、正孔輸送層、正孔注入層が順に積層される。
本実施形態では、負極７１０が駆動薄膜トランジスター２０と連結され、この負極７１０上に有機発光層７２０、正極７３０が順に積層される反転構造を有するが、これに対する詳細な説明は図３を参照して後述する。
蓄電素子８０は、層間絶縁膜１６０を間において互いに対向して配置された一対の蓄電板１５８、１７８を含む。ここで、層間絶縁膜１６０は誘電体となる。蓄電素子８０に蓄積された電荷と一対の蓄電板１５８、１７８の間の電圧によって蓄電容量が決定される。
スイッチング薄膜トランジスター１０は、スイッチング半導体層１３１、スイッチングゲート電極１５２、スイッチングソース電極１７３、及びスイッチングドレイン電極１７４を含む。駆動薄膜トランジスター２０は、駆動半導体層１３２、駆動ゲート電極１５５、駆動ソース電極１７６及び駆動ドレイン電極１７７を含む。本実施形態では、スイッチング駆動半導体層１３１と駆動半導体層１３２、スイッチングゲート電極１５２と駆動ゲート電極１５５がゲート絶縁膜１４０を間において形成されて、スイッチング半導体層１３１と駆動半導体層１３２、スイッチングソース電極１７３と駆動ソース電極１７６、スイッチングドレイン電極１７４と駆動ドレイン電極１７７がゲート絶縁膜１４０及び層間絶縁膜１６０に形成されたコンタクトホール（ｃｏｎｔａｃｔ ｈｏｌｅ）によって連結された構成が開示されているが、本発明が必ずしもこの構造に限定されるのではない。
スイッチング薄膜トランジスター１０は、発光しようとする画素を選択するスイッチング素子として使用される。スイッチングゲート電極１５２はゲートライン１５１と連結され、スイッチングソース電極１７３はデータライン１７１と連結される。スイッチングドレイン電極１７４はスイッチングソース電極１７３から離隔配置され、いずれか１つの蓄電板１５８と連結される。
駆動薄膜トランジスター２０は、選択された画素内の有機発光素子７０の有機発光層７２０を発光させるための駆動電源を負極７１０に印加する。駆動ゲート電極１５５はスイッチングドレイン電極１７４に連結された蓄電板１５８と連結される。駆動ソース電極１７６及び他の１つの蓄電板１７８は各々共通電源ライン１７２と連結される。駆動ドレイン電極１７７が平坦化膜１８０のコンタクトホールを通して、有機発光素子７０の負極７１０と連結される。しかし、本発明が必ずしもこれに限定されるのではなく、平坦化膜１８０が形成されずにドレイン電極１７７と画素電極７１０が同一層に形成されてもよい。
各画素に対応する負極７１０は平坦化膜１８０上に形成された画素定義膜１９０によって互いに絶縁された状態を維持する。
このような構造によって、スイッチング薄膜トランジスター１０は、ゲートライン１５１に印加されるゲート電圧によって作動して、データライン１７１に印加されるデータ電圧を駆動薄膜トランジスター２０に伝達する役割を果たす。共通電源ライン１７２から駆動薄膜トランジスター２０に印加される共通電圧とスイッチング薄膜トランジスター１０から伝達されたデータ電圧との差に相当する電圧が蓄電素子８０に保存されて、蓄電素子８０に保存された電圧に対応する電流が駆動薄膜トランジスター２０を通して有機発光素子７０に流れて有機発光素子７０が発光する。
以下では図３を参照して、本実施形態にかかる有機発光素子７０をより詳細に説明する。図３は図１のＡ部分を拡大して示す図面である。
本実施形態では、前述のように、負極７１０が駆動薄膜トランジスター２０と連結され、この負極７１０上に有機発光層７２０、正極７３０が順に積層される反転構造を有する。
図２に示すように、駆動半導体層１３２は不純物がドーピングされないチャンネル領域１３５と、このチャンネル領域１３５の両側に位置して、不純物がドーピングされるソース領域１３６及びドレイン領域１３７を含む。本実施形態では、負極７１０が駆動薄膜トランジスター２０と連結されるため、ソース領域１３６及びドレイン領域１３７がｎ型の不純物でドーピングされる。このように本実施形態では反転構造を有しているため、薄膜トランジスターをｎ型で形成することができるようになる。
従って、別途の結晶化工程を行わなくてもよい酸化物半導体物質などでスイッチング半導体層１３１及び駆動半導体層１３２を形成することができる。これによって、結晶化工程を省略することができ、半導体層形成の安定性を向上させることができる。
図３を参照すると、本実施形態における正極７３０は、有機発光層７２０上に形成されて有機発光層７２０への正孔注入を補助する補助層７３２、この補助層７３２上に位置する導電層７３４、及びこの導電層上に位置する絶縁層７３６を含む。
ここで、補助層７３２は、正極７３０から有機発光層７２０（または有機発光層７２０の正孔注入層）への正孔注入を補助する役割を果たす。即ち、本実施形態では導電層７３４と有機発光層７２０との間のエネルギー障壁を調節できる物質で構成された補助層７３２を導電層７３４と有機発光層７２０との間に挿入して、導電層７３４から有機発光層７２０への正孔注入を容易にする。
このような補助層７３２は、有機発光層７２０（または有機発光層７２０の正孔注入層）よりもエネルギー準位が低い物質または双極子物質を含む。この時、補助層７３２はエネルギー準位が低い物質のみで構成されるか、双極子物質のみで構成される。または、補助層７２３がエネルギー準位が低い物質と双極子物質を共に含んでもよい。また、他の例として、図４に示したように、補助層７３３が双極子物質層７３３ａとエネルギー準位が低い物質層７３３ｂが積層されて形成されてもよい。
有機発光層７２０（または有機発光層７２０の正孔注入層）よりもエネルギー準位が低い物質としてはタングステン酸化物などがあって、双極子物質としては、モリブデン酸化物、フラーレン（Ｃ６０）、銅フタロシアニン（ｃｏｐｐｅｒ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ、ＣｕＰｃ）、テトラシアノキノジメタン（ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ、ＴＣＮＱ）、トリフェニルテトラゾリウムクロライド（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅ、ＴＴＣ）、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ、ＮＴＣＤＡ）、ペリレンテトラカルボン酸二無水物（ｐｅｒｙｌｅｎｅｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ、ＰＴＣＤＡ）、フッ素化銅フタロシアニン（ｃｏｐｐｅｒｈｅｘａｄｅｃａｆｌｕｏｒｏｐｈｔａｌｏｃｙａｎｉｎｅ、Ｆ１６ＣｕＰｃ）などがある。ここで、ＴＣＮＱ、ＴＴＣ、ＮＴＣＤＡ、ＰＴＣＤＡ、Ｆ１６ＣｕＰＣなどの物質は電子をよく引き寄せる性質を有するため、有機発光層７２０への正孔注入を補助することができる。
この補助層７３２上に形成された導電層７３４は、導電性に優れた物質からなって、正極７３０の抵抗を低くする役割を果たす。このような導電層７３４は導電性に優れた金属物質からなり、例えば、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、サマリウム（Ｓｍ）またはこれらの合金からなる。
この導電層７３４上に位置する絶縁層７３６は、有機発光表示装置１０１から発光された光の透過率を調節する役割を果たす。このような絶縁層７３６は、シリコン酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、有機物、無機物などで構成されることができる。ここで、タングステン酸化物は高い透過率を有するため、絶縁層７３６がタングステン酸化物で構成される場合、透過率をより向上させることができる。有機物としては、有機発光表示装置で使用される多様な有機物を使用することができる。例えば、トリス(８-キノリノラト)アルミニウム（Ａｌｑ３）等の低分子有機物を使用することができる。無機物としては、シリコン酸化物またはシリコン窒化物などが用いることができる。
即ち、本実施形態における正極７３０は、正孔注入を補助する補助層７３２、抵抗を低くする導電層７３４、及び透過率を調節する絶縁層７３６を含んで構成される。
これによって補助層７３２が有機発光層７２０への正孔注入を補助するため、有機発光表示装置１０１の発光効率を向上できる。
そして、低い抵抗の導電層７３４によって正極７３０が低い抵抗を有することができる。このとき、補助層７３２、導電層７３４及び絶縁層７３６が順に積層されて正極７３０が形成されるため、抵抗が並列に連結されて正極７３０の抵抗をより低くすることができる。従って、有機発光表示装置１０１の発光効率を向上させることができ、電圧降下（ＩＲ ｄｒｏｐ）によるパネルの輝度が不均一になる現象を防止することができる。
また、透過率を調節する絶縁層７３６によって有機発光表示装置１０１から発光された光の透過率を向上させることができる。また、反射率に優れた物質で構成された導電層７３４が補助層７３２と絶縁層７３６との間に挿入されるため、多重反射（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）によって微細空洞（ｍｉｃｒｏｃａｖｉｔｙ）によるアウトカップリング（ｏｕｔ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）を向上させることができる。これにより、発光された有機発光表示装置１０１の発光効率を向上させることができる。
結果として、本実施形態では、正極７３０が補助層７３２、導電層７３４及び絶縁層７３６を含むため、有機発光表示装置１０１の発光特性及び発光効率を向上することができる。
ここで、補助層７３２、導電層７３４及び絶縁層７３６の厚さを限定して、正極７３０の特性をさらに向上することができる。
例えば、補助層７３２をエネルギー準位の低い物質で構成する場合、その厚さは５〜４０ｎｍの範囲であることができる。これは補助層７３２の厚さが４０ｎｍを超える場合には正孔注入特性が低下し、５ｎｍ未満の場合には工程の安定性が低下して薄膜形成に困難が生じることがある。このとき、正孔注入特性をさらに考慮すると、エネルギー準位の低い物質で構成される補助層７３２の厚さは１０ｎｍであることができる。
また、補助層７３２を双極子物質で構成する場合、双極子特性を有するように１０ｎｍ以下の厚さで形成する。図４のように、補助層７３３が双極子物質層７３３ａとエネルギー準位の低い物質層７３３ｂを両方とも含む場合、前述のような理由によって、双極子物質層７３３ａは１０ｎｍ以下の厚さを有し、エネルギー準位の低い物質層７３３ｂは５〜４０ｎｍの厚さで形成することができる。
また、導電層７３４の厚さを調節して、正極７３０の抵抗及び透過率特性を調節することができる。導電層７３４の厚さを厚くして抵抗を低くすることができ、これによって、正極７３０の電気的特性を向上させることができる。または、導電層７３４の厚さを薄くして正極７３０の透過率を向上させることができる。導電層７３４の厚さを薄くする場合には、有機発光表示装置１０１を透明ディスプレイとして使用してもよい。
抵抗特性及び透過率特性を全て考慮すると、導電層７３４は８〜２４ｎｍの厚さを有することができる。これは、導電層７３４の厚さが２４ｎｍを超える場合には正極７３０での透過率を低くなり、８ｎｍ未満の場合には正極７３０の抵抗を高くすることがあるためである。抵抗特性をより向上させる場合には、導電層７３４を１６ｎｍ超過２４ｎｍ以下の厚さに形成することができ、透過率をより向上させる場合には、導電層７３４を８ｎｍ〜１６ｎｍの厚さに形成することができる。
絶縁層７３６は光効率を最大化できる厚さに形成できるが、例えば、３０〜８０ｎｍの厚さで形成できる。厚さが８０ｎｍを超える場合、及び３０ｎｍ未満の場合には、光の波長が変動して光学特性が低下することがある。
一方、本実施形態において、正極７３０を構成する補助層７３２、導電層７３４及び絶縁層７３６は、熱蒸着方法によって蒸着できる物質で構成されるため、正極７３０を形成する時、有機発光層７２０が損傷するのを防止することができる。これについては図５を参照して本発明の第１実施形態による有機発光表示装置の製造方法を通してより詳細に説明する。
図５は本発明の第１実施形態による有機発光表示装置の製造方法を示したフローチャートである。
図５に示すように、本実施形態にかかる有機発光表示装置の製造方法は、複数の画素が定義された基板を準備する段階（ＳＴ１０）、各画素に薄膜トランジスターを形成する段階（ＳＴ２０）、薄膜トランジスターと連結された負極を形成する段階（ＳＴ３０）、負極上に有機発光層を形成する段階（ＳＴ４０）及び有機発光層上に正極を形成する段階（ＳＴ５０）を含む。
ここで、正極を形成する段階（ＳＴ５０）以外の段階（ＳＴ１０、ＳＴ２０、ＳＴ３０、ＳＴ４０）は、公知された多様な方法が適用されるため、これに対する詳細な説明は省略する。従って、以下では正極を形成する段階（ＳＴ５０）についてのみ詳細に説明する。
本実施形態による正極を形成する段階（ＳＴ５０）では、熱蒸着方法によって補助層（図３の参照符号７３２及び図４の参照符号７３３、以下同一）、導電層（図３及び図４の参照符号７３４、以下同一）及び絶縁層（図３及び図４の参照符号７３６、以下同一）を順に形成する。
本実施形態では補助層７３２、７３３がタングステン酸化物、モリブデン酸化物、フラーレン、または銅プタロシアニンなどからなり、導電層７３４が銀、アルミニウム、クロム、サマリウム、またはこれらの合金などからなり、絶縁層７３６がシリコン酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、有機物、または無機物などからなる。このように正極７３０を構成する補助層７３２、７３３、導電層７３４及び絶縁層７３６が熱蒸着によって形成できる物質で構成されるため、本実施形態では補助層７３２、７３３、導電層７３４及び絶縁層７３６を熱蒸着方法によって順に形成する。
熱蒸着方法に使用される熱蒸着装備は、蒸着材料を入れるボートまたは坩堝と、これを加熱するための熱線を備える。熱線によって、ボートまたは坩堝に含まれた蒸着材料が蒸発し、有機発光層７２０上に蒸着されて、補助層７３２、７３３、導電層７３４及び絶縁層７３６を各々形成することができる。より詳しくは、補助層７３２、７３３はタングステン酸化物を略８００℃以上で熱蒸着方法によって形成することができ、導電層７３４は銀を１０００℃以上で熱蒸着方法によって形成することができ、絶縁層７３６はタングステン酸化物を略８００℃以上で熱蒸着方法によって形成することができる。ここで、タングステン酸化物は９９．９％、銀は９９．９９９％純度の物質を使用できる。
このように熱蒸着方法によって正極７３０を形成する場合、スパッタリングを使用する場合とは異なって、有機発光層７２０を損傷することなく正極７３０を形成することができる。即ち、本実施形態では反転構造でも有機発光層７２０を損傷することなく、優れた特性の正極７３０を形成することができる。
以下、本発明の実験例及び比較例を参照して本発明をより詳細に説明する。これは本発明を例示するためのものであり、本発明がこれに限定されるのではない。
（実験例１）
タングステン酸化物を８００℃で４０ｎｍの厚さで熱蒸着して補助層を形成し、その上に銀を１０００℃で１２ｎｍの厚さで熱蒸着して導電層を形成し、タングステン酸化物を８００℃で４０ｎｍの厚さで熱蒸着して絶縁層を形成して正極を製造した。
タングステン酸化物を８００℃で４０ｎｍの厚さで熱蒸着して補助層を形成し、その上に銀を１０００℃で１２ｎｍの厚さで熱蒸着して導電層を形成し、タングステン酸化物を８００℃で４０ｎｍの厚さで熱蒸着して絶縁層を形成して正極を製造した。
（実験例２）
導電層の厚さを１６ｎｍにして形成したこと以外には、実験例１の方法と同様にして正極を製造した。
導電層の厚さを１６ｎｍにして形成したこと以外には、実験例１の方法と同様にして正極を製造した。
（実験例３）
導電層の厚さを２４ｎｍにして形成したこと以外には、実験例１の方法と同様にして正極を製造した。
導電層の厚さを２４ｎｍにして形成したこと以外には、実験例１の方法と同様にして正極を製造した。
（実験例４）
導電層の厚さを２９ｎｍにして形成したこと以外には、実験例１の方法と同様にして正極を製造した。
導電層の厚さを２９ｎｍにして形成したこと以外には、実験例１の方法と同様にして正極を製造した。
（実験例５）
導電層の厚さを４０ｎｍにして形成したこと以外には、実験例１の方法と同様にして正極を製造した。
導電層の厚さを４０ｎｍにして形成したこと以外には、実験例１の方法と同様にして正極を製造した。
（実験例６）
導電層の厚さを５０ｎｍにして形成したこと以外には、実験例１の方法と同様にして正極を製造した。
導電層の厚さを５０ｎｍにして形成したこと以外には、実験例１の方法と同様にして正極を製造した。
（比較例）
インジウム・スズ酸化物をスパッタリングして正極を形成した。
インジウム・スズ酸化物をスパッタリングして正極を形成した。
実験例１〜６によって製造された正極の面抵抗を測定して表１に示した。比較例によって製造された正極の面抵抗は１０Ω/□と測定された。
実験例１〜６によって製造された正極は、比較例によって製造された正極と類似しているか、小さい面抵抗を有することが分かる。特に、導電層の厚さが１６ｎｍ以上である場合、実験例によって製造された正極は、比較例によって製造された正極に比べて非常に優れた面抵抗を有することが分かる。
以上で、本発明の望ましい実施形態について説明したが、本発明がこれに限定されるのではなく、特許請求の範囲と発明の詳細な説明及び添付図面の範囲内で多様に変形して、実施することが可能であり、これも本発明の範囲に属するのは当然である。
１０ スイッチング薄膜トランジスター
１０１ 有機発光表示装置
１１１ 基板
１２０ バッファー層
１３１ スイッチング半導体層
１３２ 駆動半導体層
１３５ チャンネル領域
１３６ ソース領域
１３７ ドレイン領域
１５１ ゲートライン
１５２ スイッチングゲート電極
１５５ 駆動ゲート電極
１５８、１７８ 蓄電板
１６０ 層間絶縁膜
１７１ データライン
１７２ 共通電源ライン
１７３ スイッチングソース電極
１７４ スイッチングドレイン電極
１７６ 駆動ソース電極
１７７ 駆動ドレイン電極
１８０ 平坦化膜
１９０ 画素定義膜
２０ 駆動薄膜トランジスター
７０ 有機発光素子
７１０ 負極
７２０ 有機発光層
７３０ 正極
７３２ 補助層
７３４ 導電層
７３６ 絶縁層
８０ 蓄電素子
１０１ 有機発光表示装置
１１１ 基板
１２０ バッファー層
１３１ スイッチング半導体層
１３２ 駆動半導体層
１３５ チャンネル領域
１３６ ソース領域
１３７ ドレイン領域
１５１ ゲートライン
１５２ スイッチングゲート電極
１５５ 駆動ゲート電極
１５８、１７８ 蓄電板
１６０ 層間絶縁膜
１７１ データライン
１７２ 共通電源ライン
１７３ スイッチングソース電極
１７４ スイッチングドレイン電極
１７６ 駆動ソース電極
１７７ 駆動ドレイン電極
１８０ 平坦化膜
１９０ 画素定義膜
２０ 駆動薄膜トランジスター
７０ 有機発光素子
７１０ 負極
７２０ 有機発光層
７３０ 正極
７３２ 補助層
７３４ 導電層
７３６ 絶縁層
８０ 蓄電素子
Claims (16)
- 複数の画素が定義された基板、
前記各画素に位置した薄膜トランジスター、
前記薄膜トランジスターと連結された負極、
前記負極上に位置された有機発光層、及び
前記有機発光層上に位置する補助層、前記補助層上に位置する導電層、及び前記導電層上に位置する絶縁層を含む正極を含むことを特徴とする、有機発光表示装置。 - 前記補助層は、タングステン酸化物、モリブデン酸化物、フラーレン（Ｃ６０）、銅フタロシアニン（ｃｏｐｐｅｒ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ、ＣｕＰｃ）、テトラシアノキノジメタン（ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ、ＴＣＮＱ）、トリフェニルテトラゾリウムクロライド（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅ、ＴＴＣ）、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ、ＮＴＣＤＡ）、ペリレンテトラカルボン酸二無水物（ｐｅｒｙｌｅｎｅｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ、ＰＴＣＤＡ）及びフッ素化銅フタロシアニン（ｃｏｐｐｅｒｈｅｘａｄｅｃａｆｌｕｏｒｏｐｈｔａｌｏｃｙａｎｉｎｅ、Ｆ１６ＣｕＰｃ）で構成される群より選択される物質を少なくとも１つ含むことを特徴とする、請求項１に記載の有機発光表示装置。
- 前記導電層は、銀、アルミニウム、クロム、サマリウム及びこれらの合金で構成される群より選択される物質を少なくとも１つ含むことを特徴とする、請求項１に記載の有機発光表示装置。
- 前記絶縁層は、シリコン酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、有機物及び無機物で構成される群より選択される物質を少なくとも１つ含むことを特徴とする、請求項１に記載の有機発光表示装置。
- 前記補助層はタングステン酸化物を含み、前記導電層は銀を含み、前記絶縁層はタングステン酸化物を含むことを特徴とする、請求項１に記載の有機発光表示装置。
- 前記補助層は、前記有機発光層を構成する層よりも低いエネルギー準位を有する物質を含むエネルギー準位が低い物質層及び双極子物質を含む双極子物質層が積層されて形成されることを特徴とする、請求項１に記載の有機発光表示装置。
- 前記エネルギー準位が低い物質層はタングステン酸化物を含み、
前記双極子物質層はモリブデン酸化物、フラーレン、銅フタロシアニン、テトラシアノキノジメタン、トリフェニルテトラゾリウムクロライド、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、ペリレンテトラカルボン酸二無水物、フッ素化銅フタロシアニンで構成される群より選択される物質を少なくとも１つ含むことを特徴とする、請求項６に記載の有機発光表示装置。 - 前記導電層の厚さの範囲は８〜２４ｎｍであることを特徴とする、請求項１に記載の有機発光表示装置。
- 前記絶縁層の厚さの範囲は３０〜８０ｎｍであることを特徴とする、請求項１に記載の有機発光表示装置。
- 前記エネルギー準位が低い物質層の厚さの範囲は５〜４０ｎｍであり、前記双極子物質層の厚さは１０ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項６に記載の有機発光表示装置。
- 前記補助層、前記導電層及び前記絶縁層は熱蒸着方法によって形成されることを特徴とする、請求項１に記載の有機発光表示装置。
- 複数の画素が定義された基板を準備する段階、
前記各画素に薄膜トランジスターを形成する段階、
前記薄膜トランジスターと連結された負極を形成する段階、
前記負極上に有機発光層を形成する段階、及び
前記有機発光層上に正極を形成する段階を含み、
前記正極を形成する段階は、熱蒸着方法によって、補助層、導電層及び絶縁層を順に形成することを特徴とする、有機発光表示装置の製造方法。 - 前記補助層は、タングステン酸化物、モリブデン酸化物、フラーレン（Ｃ６０）、銅フタロシアニン（ｃｏｐｐｅｒ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ、ＣｕＰｃ）、テトラシアノキノジメタン（ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ、ＴＣＮＱ）、トリフェニルテトラゾリウムクロライド（ｔｒｉｐｈｅｎｙｌｔｅｔｒａｚｏｌｉｕｍｃｈｌｏｒｉｄｅ、ＴＴＣ）、ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ、ＮＴＣＤＡ）、ペリレンテトラカルボン酸二無水物（ｐｅｒｙｌｅｎｅｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ、ＰＴＣＤＡ）及びフッ素化銅フタロシアニン（ｃｏｐｐｅｒｈｅｘａｄｅｃａｆｌｕｏｒｏｐｈｔａｌｏｃｙａｎｉｎｅ、Ｆ１６ＣｕＰｃ）で構成される群より選択される物質を少なくとも１つ含むことを特徴とする、請求項１２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
- 前記導電層は、銀、アルミニウム、クロム、サマリウム及びこれらの合金で構成される群より選択される物質を少なくとも１つ含むことを特徴とする、請求項１２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
- 前記絶縁層は、シリコン酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、有機物及び無機物で構成される群より選択される物質を少なくとも１つ含むことを特徴とする、請求項１２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
- 前記補助層はタングステン酸化物を含み、前記導電層は銀を含み、前記絶縁層はタングステン酸化物を含むことを特徴とする、請求項１２に記載の有機発光表示装置の製造方法。
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