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Die Erfindung beansprucht den Nutzen
der am 31. Dezember 2002 eingereichten koreanischen Patentanmeldung
Nr. P2002-88427,
die hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG GEBIET DER ERFINDUNG
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Die Erfindung betrifft eine organische
Elektrolumineszenzvorrichtung, und spezieller betrifft sie eine
organische Doppelplatten-Elektrolumineszenzvorrichtung mit einem
ersten Substrat mit einer Dünnschichttransistor-Arrayeinheit
und einem zweiten Substrat mit einer organischen Elektrolumineszenzeinheit
sowie ein Verfahren zum Herstellen derselben.
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Im Allgemeinen emittiert ein organisches Elektrolumineszenzdisplay
(ELD) Licht durch Injizieren von Elektronen aus einer Kathode und
Löcher aus
einer Anode in eine Emissionsschicht, Kombinieren der Elektronen
mit den Löchern,
Erzeugen eines Exzitons und Ausführen
eines Übergangs
des Exzitons von einem angeregten Zustand in den Grundzustand. Abweichend
vom Fall einer Flüssigkristalldisplay(LCD)-Vorrichtung
wird für
ein organisches ELD keine zusätzliche
Lichtquelle benötigt,
um Licht zu emittieren, da der Übergang
des Exzitons zwischen Zuständen
dafür sorgt,
dass in der Anordnung des organischen ELD Licht emittiert wird.
Demgemäß können die
Größe und das
Gewicht eines organischen ELD verringert werden. Ein organisches
ELD verfügt über andere
wünschenswerte
Eigenschaften, wie niedrigen Energieverbrauch, hervorragende Helligkeit
und kurze Ansprechzeit. Wegen dieser vorteilhaften Eigenschaften
wird das organische ELD als vielversprechender Kandidat für verschiedene
Verbraucherelektronikanwendungen der nächsten Generation angesehen,
wie Funktelefone, Fahrzeugnavigationssysteme (CNS), persönliche digitale
Assistenten (PDA), Camcorder und Palmtop-Computer. Darüber hinaus
ist es viel billiger, ein organisches ELD als eine LCD-Vorrichtung
herzustellen, da die Herstellung eines organischen ELD ein relativ
einfacher Prozess mit wenigen Bearbeitungsschritten ist.
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Es existieren zwei verschiedene Typen
organischer ELDs: solche mit passiver und solche mit aktiver Matrix.
Obwohl organische ELDs mit passiver Matrix eine einfache Struktur
aufweisen und sie durch einen einfachen Herstellprozess hergestellt werden,
benötigen
sie eine relativ hohe Spannung zum Betrieb. Außerdem ist die Anzeigegröße organischer
ELDs mit passiver Matrix durch ihre Struktur begrenzt. Ferner nimmt
das Öffnungsverhältnis von organischen
ELDs mit passiver Matrix ab, wenn die Anzahl der Leitungen erhöht wird.
Andererseits stehen organische ELDs mit aktiver Matrix dadurch zu solchen
mit passiver Matrix in Kontrast, dass organische ELDs mit aktiver
Matrix einen hohen Emissionswirkungsgrad zeigen und sie Bilder hoher
Qualität
bei einem großen
Display mit relativ niedrigem Energieverbrauch erzeugen können.
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Die 1 ist
eine schematische Schnittansicht einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung
gemäß der einschlägigen Technik.
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Wie es in der 1 dargestellt ist, verfügt ein organisches
Elektrolumineszenzdisplay (ELD) 10 über ein erstes und ein zweites
Substrat 12 und 28, die voneinander beabstandet
einander zugewandt sind. Eine Arrayschicht 14 mit einem
Dünnschichttransistor
(TFT) T ist auf der Innenseite des ersten Substrats 12 ausgebildet.
Auf der Arrayschicht 14 sind sequenziell eine erste Elektrode 16,
eine organische Elektrolumineszenz(EL)schicht 18 und eine zweite
Elektrode 20 ausgebildet. Die organische EL-Schicht 18 kann
für jeden Pixelbereich
P gesondert die Farben Rot, Grün
und Blau anzeigen. Allgemein gesagt, werden gesonderte organische
Metalle dazu verwendet, in der organischen EL-Schicht 18 in jedem
Pixelbereich P Licht einer jeweiligen Farbe zu emittieren. Das organische
ELD 10 wird dadurch eingeschlossen, dass das erste Substrat 12 und
das zweite Substrat 28, das über ein Feuchtigkeit absorbierendes
Trocknungsmittel 22 verfügt, mittels eines Dichtmittels 26 aneinander
befestigt werden. Das Feuchtigkeit absorbierende Trocknungsmittel 22 beseitigt
Feuchtigkeit und Sauerstoff, die in eine Kapsel der organischen
EL-Schicht 18 eindringen können. Nach dem Ätzen eines
Teils des zweiten Substrats 28 wird der geätzte Teil
mit dem Feuchtigkeit absorbierenden Trocknungsmittel 22 befüllt, und
das eingefüllte
Feuchtigkeit absorbierende Trocknungsmittel 22 wird durch
ein Halteelement 25 fixiert.
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Die 2 ist
eine schematische Draufsicht, die eine Arrayschicht einer organischen
Elektrolumineszenzvorrichtung gemäß der einschlägigen Technik
zeigt.
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Wie es in der 2 dargestellt ist, verfügt eine
Arrayschicht eines organischen Elektrolumineszenzdisplays (ELD) über ein
Schaltelement TS, ein Treiberelement TD und einen Speicherkondensator CST. Das Schaltelement TS und
das Treiberelement TD können über eine Kombination mit mindestens
einem Dünnschichttransistor
(TFT) verfügen.
Ein transparentes, isolierendes Substrat 12, auf dem die
Arrayschicht hergestellt wird, kann aus Glas oder Kunststoff bestehen.
Auf dem Substrat 12 werden eine Gateleitung 32 und
eine Datenleitung 34, die einander schneiden, hergestellt.
Durch die Gateleitung 32 und die Datenleitung 34 wird
ein Pixelbereich P definiert. Zwischen die Gateleitung 32 und
die Datenleitung 34 wird eine Isolierschicht (nicht dargestellt)
eingefügt.
Eine beabstandet von der Datenleitung 34 parallel zu dieser
verlaufende Spannungsleitung 35 schneidet die Gate leitung 32.
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Das Schaltelement TS in
der 2 ist ein Dünnschichttransistor
mit einer Schalt-Gateelektrode 36, einer schaltenden aktiven
Schicht 40, einer Schalt-Sourceelektrode 46 und
einer Schalt-Drainelektrode 50. In ähnlicher Weise ist das Treiberelement
TD in der 2 ein
Dünnschichttransistor
mit einer Treiber-Gateelektrode 38, einer aktiven Treiberschicht 42,
einer Treiber-Sourceelektrode 48 und einer Treiber-Drainelektrode 52.
Die Schalt-Gateelektrode 36 ist mit der Gateleitung 32 verbunden,
und die Schalt-Sourceelektrode 46 ist mit der Datenleitung 34 verbunden.
Die Schalt-Drainelektrode 50 ist mit der Treiber-Gateelektrode 38 durch
ein erstes Kontaktloch 54 verbunden. Die Treiber-Sourceelektrode 48 ist
mit der Spannungsleitung 35 durch ein zweites Kontaktloch 56 verbunden.
Darüber
hinaus ist die Treiber-Drainelektrode 52 im Pixelbereich
P mit einer ersten Elektrode 16 verbunden. Die Spannungsleitung 35 überlappt
mit einer ersten Kondensatorelektrode 15, wobei dazwischen
eine Isolierschicht eingefügt
ist, um den Speicherkondensator CST zu bilden.
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Die 3 ist
eine schematische Draufsicht, die eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung entsprechend
einer Anordnung gemäß der einschlägigen Technik
zeigt.
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Wie es in der 3 dargestellt ist, verfügt ein Substrat 12 über einen
Daten-Kontaktfleck-Bereich E auf einer ersten Seite sowie einen
ersten und einen zweiten Gate-Kontaktfleck-Bereich F1 und F2 auf
der zweiten und dritten Seite angrenzend an die erste Seite. Auf
der vierten Seite, die der ersten Seite zugewandt ist und angrenzend
an die zweite und dritte Seite des Substrats 12 liegt,
ist eine gemeinsame Elektrode 39 ausgebildet. An die zweite
Elektrode 20 wird über
die gemeinsame Elektrode 39 eine gemeinsame Spannung angelegt,
um das elektrische Potenzial der zweiten Elektrode 20 aufrecht
zu erhalten.
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Die 4A ist
eine schematische Schnittansicht entlang einer Linie IVa-IVa in
der 2, und die 4B ist eine schematische
Schnittansicht entlang einer Linie IVb-IVb in der 3.
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In den 4A und 4B ist ein Treiber-Dünnschichttransistor
(TFT) TD mit einer aktiven Treiberschicht 42,
einer Treiber-Gateelektrode 38,
einer Treiber-Sourceelektrode 48 und einer Treiber-Drainelektrode 52 auf
einem Substrat 12 ausgebildet. Eine Isolierschicht 57 ist
auf dem Treiber-TFT TD ausgebildet, und
eine mit der Treiber-Drainelektrode 52 verbundene erste
Elektrode 16 ist auf der Isolierschicht 57 ausgebildet.
Eine organische Elektrolumineszenz(EL)schicht 18 zum Emittieren
von Licht einer speziellen Farbe ist auf der ersten Elektrode 16 ausgebildet,
und eine zweite Elektrode 20 ist auf der organischen EL-Schicht 18 ausgebildet.
Die erste und die zweite Elektrode 16 und 20 bilden
gemeinsam mit der dazwischen eingefügten organischen EL-Schicht 18 eine
organische Elektrolumineszenz(EL)diode DEL.
Ein Speicherkondensator CST, der elektrisch
parallel zum Treiber-TFT TD platziert ist,
verfügt über eine
erste und eine zweite Kondensatorelektrode 15 und 35a.
Ein Teil einer Spannungselektrode 35 (in der 2), der mit der ersten Kondensatorelektrode 15 überlappt,
wird als zweite Kondensatorelektrode 35a verwendet. Die
zweite Kondensatorelektrode 35a ist mit der Treiber-Sourceelektrode 56 verbunden.
Die zweite Elektrode 20 ist auf der gesamten Fläche des
Substrats 12 einschließlich
des Treiber-TFT TD, des Speicherkondensators
CST und der organischen EL-Schicht 18 ausgebildet.
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In einem Umfangsabschnitt des Substrats 12 ist
eine gemeinsame Elektrode 39 ausgebildet, über die
eine gemeinsame Spannung an die zweite Elektrode 20 angelegt
wird. Die gemeinsame Elektrode 39 wird gleichzeitig mit
der Schalt-Gateelektrode 36 (in der 2) und der Treiber-Gateelektrode 38 hergestellt.
Mehrere Isolierschichten auf der gemeinsamen Elektrode 39 enthalten
erste und zweite gemeinsame Kontaktlöcher 50 und 52,
die die gemeinsame Elektrode 39 freilegen. Die zweite Elektrode 20 ist über das
erste gemeinsame Kontaktloch 50 mit der gemeinsamen Elektrode 39 verbunden.
Ein externer Schaltkreis (nicht dargestellt) ist durch das zweite
gemeinsame Kontaktloch 52 mit der gemeinsamen Elektrode 39 verbunden,
um die gemeinsame Spannung anzulegen.
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Wenn jedoch eine Arrayschicht von
TFTs und organische EL-Dioden
gemeinsam auf einem Substrat hergestellt werden, ist die Herstellausbeute
eines organischen ELD durch das Produkt aus der Ausbeute für die TFTs
und der Ausbeute für
die organische EL-Schicht bestimmt. Da die Ausbeute für die organische
EL-Schicht relativ niedrig ist, ist die Herstellausbeute für ein ELD
durch die Ausbeute für
die organische EL-Schicht
begrenzt. Z.B. kann selbst dann, wenn ein TFT gut hergestellt ist,
ein organisches ELD wegen Defekten einer organischen EL-Schicht
unter Verwendung eines Dünnfilms
mit einer Dicke von ungefähr
1.000 Å als
schlecht beurteilt werden. Diese Einschränkung sorgt für Verluste
an Materialien und einen Anstieg der Herstellkosten.
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Organische ELDs werden in solche
vom nach oben emittierenden und solche vom nach unten emittierenden
Typ abhängig
von der Transparenz der ersten und der zweiten Elektrode und der
organischen EL-Diode eingeteilt. Nach unten emittierende ELDs sind
wegen ihrer hohen Bildstabilität
und ihrer variablen Herstellverarbeitung aufgrund des Einschlusses
von Vorteil. Jedoch sind nach unten emittierende organische ELDs
für die
Realisierung in Vorrichtungen, die hohe Auflösung benötigen, wegen Einschränkungen
des erhöhten Öffnungsver hältnisses
bei diesem Typ organischer ELDs nicht geeignet. Andererseits kann,
da nach oben emittierende organische ELDs Licht in einer Richtung
aufwärts
in Bezug auf das Substrat emittieren, das Licht ohne Beeinflussung
durch die Arrayschicht, die unter der organischen EL-Schicht platziert
ist, emittiert werden. Demgemäß kann das
Gesamtdesign der Arrayschichten mit TFTs vereinfacht werden. Außerdem kann
das Öffnungsverhältnis erhöht werden,
wodurch sich die Betriebslebensdauer des organischen ELD erhöht. Da jedoch
bei nach oben emittierenden organischen ELDs eine Kathode gemeinsam über der
organischen EL-Schicht ausgebildet ist, sind die Materialauswahl
und die Lichttransmission eingeschränkt, so dass die Lichttransmissionseffizienz
verringert ist. Wenn eine Passivierungsschicht vom Dünnfilmtyp
hergestellt wird, um eine Verringerung der Lichttransmission zu
verhindern, kann es dieser Dünnfilm-Passivierungsschicht
unter Umständen nicht
gelingen, das Eindringen von Außenluft
in die Vorrichtung zu verhindern.
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Demgemäß ist die Erfindung auf eine
organische Elektrolumineszenzvorrichtung und ein Verfahren zu deren
Herstellung gerichtet, die eines oder mehrere der Probleme durch
Einschränkungen
und Nachteile der einschlägigen
Technik im Wesentlichen vermeiden.
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung,
eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung, die dadurch hergestellt
wird, dass eine Arrayschicht und eine organische Elektrolumineszenzdiode
auf jeweiligen Substraten ausgebildet werden und die Substrate aneinander
befestigt werden, und ein Verfahren zum Herstellen derselben zu
schaffen.
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Ein Vorteil der Erfindung besteht
darin, dass eine organi sche Elektrolumineszenzvorrichtung, die in
einem Anzeigebereich über
eine erste Verbindungselektrode und in einem Umfangsbereich über eine
zweite Verbindungselektrode verfügt,
und ein Verfahren zum Herstellen derselben geschaffen werden.
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Eine anderer Vorteil der Erfindung
besteht darin, dass eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung
mit hohem Öffnungsverhältnis, hoher
Anzeigequalität
und verbesserter Herstellausbeute geschaffen werden.
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Zusätzliche Merkmale und Vorteile
der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung dargelegt, und
sie gehen teilweise aus der Beschreibung hervor oder ergeben sich
beim Realisieren der Erfindung. Die Aufgaben und andere Vorteile
der Erfindung werden durch die Struktur realisiert und erzielt, wie
sie speziell in der schriftlichen Beschreibung und den zugehörigen Ansprüchen sowie
den beigefügten Ansprüchen dargelegt
ist.
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Um diese und andere Vorteile zu erzielen, und
gemäß dem Zweck
der Erfindung, wie sie realisiert wurde und in weitem Umfang beschrieben
wird, ist eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung mit Folgendem
versehen: einem ersten und einem zweiten Substrat, die einander
zugewandt sind und voneinander beabstandet sind, wobei das erste
und das zweite Substrat über
einen Anzeigebereich und einen Umfangsbereich verfügen, von
denen der Anzeigebereich über
eine Vielzahl von Pixelbereichen und einen Attrappenpixelbereich
verfügt;
Treiber-Dünnschichttransistoren
jeweils angrenzend an jeden der Vielzahl von Pixelbereichen auf
der Innenseite des ersten Substrats; ersten Verbindungselektroden,
die jeweils mit den Treiber-Dünnschichttransistoren
verbunden sind; einer ersten Elektrode auf der gesamten Innenseite
des zweiten Substrats; einer Seitenwand auf der ersten Elektrode
an ei ner Grenze jeder der Vielzahl von Pixelbereiche und des Attrappenpixelbereichs;
einer organischen Elektrolumineszenzschicht auf der ersten Elektrode;
zweiten Elektroden auf der organischen Elektrolumineszenzschicht
in solcher Weise, dass in jedem der Vielzahl von Pixelbereiche und
im Attrappenpixelbereich eine zweite Elektrode vorhanden ist, wobei
die zweiten Elektroden in jedem der Vielzahl von Pixelbereichen jeweils
mit den ersten Verbindungselektroden verbunden sind; und einem Dichtmittel,
das das erste und zweite Substrat aneinander befestigt.
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Gemäß einer anderen Erscheinungsform umfasst
ein Verfahren zum Herstellen einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung
das Folgende:
Herstellen eines ersten Substrats mit einem Anzeigebereich
und einem Umfangsbereich, wobei der Anzeigebereich über eine
Vielzahl von Pixelbereichen und einen Attrappenpixelbereich verfügt; Herstellen von
Treiber-Dünnschichttransistoren
jeweils benachbart zu jedem der Vielzahl von Pixelbereichen; Herstellen
erster Verbindungselektroden, die jeweils mit den Treiber-Dünnschichttransistoren
verbunden sind; Herstellen einer ersten Elektrode auf einem zweiten
Substrat mit dem Anzeigebereich und dem Umfangsbereich; Herstellen
einer Seitenwand auf der ersten Elektrode an einer Grenze jeder
der Vielzahl von Pixelbereichen und des Attrappenpixelbereichs;
Herstellen einer organischen Elektrolumineszenzschicht auf der ersten
Elektrode; Herstellen zweiter Elektroden auf der organischen Elektrolumineszenzschicht
in solcher Weise, dass in jedem der Vielzahl von Pixelbereichen
und im Attrappenpixelbereich eine zweite Elektrode ausgebildet ist;
und Befestigen des ersten und des zweiten Substrats in solcher Weise
mittels eines Dichtmittels aneinander, dass die ersten Verbindungselektroden
mit den zweiten Elektroden in Kontakt stehen.
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Gemäß einer anderen Erscheinungsform umfasst
ein Verfahren zum Herstellen einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung
das Folgende: Herstellen einer ersten Isolierschicht auf einem ersten
Substrat mit einem Anzeigebereich und einem Umfangsbereich, wobei
der Anzeigebereich über eine
Vielzahl von Pixelbereichen und einen Attrappenpixelbereich verfügt; Herstellen
einer aktiven Schicht auf der ersten Isolierschicht in jedem der Vielzahl
von Pixelbereichen, wobei die aktive Schicht aus polykristallinem
Silicium besteht und sie über Source-
und Drainbereiche verfügt;
Herstellen einer zweiten Isolierschicht auf der aktiven Schicht;
Herstellen einer Gateelektrode auf der zweiten Isolierschicht über der
aktiven Schicht; Herstellen einer dritten Isolierschicht auf der
Gateelektrode; Herstellen einer vierten Isolierschicht auf der dritten
Isolierschicht, wobei die vierte Isolierschicht über ein erstes und ein zweites
Kontaktloch verfügt,
von denen das erste Kontaktloch den Sourcebereich freilegt und das zweite
Kontaktloch den Drainbereich freilegt; Herstellen von Source- und
Drainelektroden auf der vierten Isolierschicht, wobei die Sourceelektrode
durch das erste Kontaktloch hindurch mit dem Sourcebereich verbunden
ist und die Drainelektrode durch das zweite Kontaktloch hindurch
mit dem Drainbereich verbunden ist; Herstellen einer fünften Isolierschicht
auf der Source- und der Drainelektrode, wobei diese fünfte Isolierschicht über ein
drittes Kontaktloch verfügt,
das die Drainelektrode freilegt; Herstellen einer ersten Verbindungselektrode
auf der fünften
Isolierschicht, die durch das dritte Kontaktloch hindurch mit der
Drainelektrode verbunden ist; Herstellen einer ersten Elektrode
auf einem zweiten Substrat mit dem Anzeigebereich und dem Umfangsbereich;
Herstellen einer Seitenwand auf der ersten Elektrode an einer Grenze
jeder der Vielzahl von Pixelbereichen und des Attrappenpixelbereichs;
Herstellen einer organischen Elektrolumineszenzschicht auf der ersten Elektrode;
Herstellen einer zweiten Elektrode auf der organischen Elek trolumineszenzschicht
in jedem der Vielzahl von Pixelbereichen; und Befestigen des ersten
und des zweiten Substrats mittels eines Dichtmittels in solcher
Weise aneinander, dass die erste Verbindungselektrode mit der zweiten
Elektrode in Kontakt tritt.
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Es ist zu beachten, dass sowohl die
vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die folgende detaillierte
Beschreibung beispielhaft und erläuternd sind und dazu vorgesehen
sind, für
eine weitere Erläuterung
der beanspruchten Erfindung zu sorgen.
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Die beigefügten Zeichnungen, die enthalten sind,
um für
ein weiteres Verständnis
der Erfindung zu sorgen, und die in diese Beschreibung eingeschlossen
sind und einen Teil derselben bilden, veranschaulichen Ausführungsformen
der Erfindung, und sie dienen gemeinsam mit der Beschreibung dazu,
die Prinzipien derselben zu erläutern.
In den Zeichnungen ist Folgendes dargestellt:
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1 ist
eine schematische Schnittansicht einer organischen Elektrolumineszenzvorrichtung gemäß der einschlägigen Technik;
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2 ist
eine schematische Draufsicht, die eine Arrayschicht einer organischen
Elektrolumineszenzvorrichtung gemäß der einschlägigen Technik zeigt;
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3 ist
eine schematische Draufsicht, die eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung
gemäß der einschlägigen Technik
zeigt;
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4A ist
eine schematische Schnittansicht entlang einer Linie IVa-IVa in
der 2;
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4B ist
eine schematische Schnittansicht entlang einer Linie IVb-IVb in
der 3;
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5 ist
eine schematische Draufsicht, die eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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6 ist
eine schematische Schnittansicht entlang einer Linie VI-VI in der 5, die eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung
gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung zeigt;
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7A bis 7D sind schematische Schnittansichten,
die einen Herstellprozess für
einen Pixelbereich eines ersten Substrats für eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung entlang einer Schnittlinie veranschaulichen, die mit
der Schnittlinie IVa-IVa
in der 2 vergleichbar
ist;
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8A bis 8D, die entlang einer Linie
VIII-VIII in der 5 aufgenommen
sind, sind schematische Schnittansichten zum Veranschaulichen eines Herstellprozesses
für einen
Attrappenpixelbereich eines ersten Substrats für eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung;
und
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9A bis 9C sind schematische Schnittansichten
zum Veranschaulichen eines Herstellprozesses eines zweiten Substrats
für eine
organische Elektrolumineszenzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun wird detailliert auf die bevorzugten
Ausführungsformen der
Erfindung Bezug genommen, zu denen in den beigefügten Zeichnungen Beispiele veranschaulicht
sind.
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Die 5 ist
eine schematische Draufsicht, die eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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In der 5 verfügt ein organisches
Elektrolumineszenzdisplay (ELD) 99 über ein erstes Substrat 100 mit
einer Arrayschicht sowie ein zweites Substrat 200 mit einer
organischen Elektrolumineszenz(EL)diode. Das erste und das zweite
Substrat 100 und 200 sind durch ein Dichtmittel 300 aneinander
befestigt. In einem Umfangsbereich des ersten Substrats 300 ist
ein Kontaktfleck 126, an den eine Spannung gelegt wird,
so ausgebildet, dass er das Dichtmittel 300 schneidet.
Angrenzend an eine Grenze G eines Anzeigebereichs ist ein Attrappenpixelbereich
PD so angeordnet, dass er den Anzeigebereich umgibt.
Im Abschnitt des ersten Substrats 100, der dem Attrappenpixelbereich
PD entspricht, sind keine Schalt- und Treiberelemente
ausgebildet.
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Die 6 ist
eine schematische Schnittansicht, die entlang einer Linie VI-VI
in der 5 aufgenommen
ist und eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung zeigt.
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Gemäß der 6 wird ein organisches Elektrolumineszenzdisplay
(ELD) 99 dadurch hergestellt, dass das erste und das zweite
Substrat 100 und 200 durch ein Dichtmittel 300 aneinander
befestigt werden. Das erste und das zweite Substrat 100 und 200 verfügen über eine
Vielzahl von Pixelbereichen P und Attrappenpixelbereichen PD, die diese umgeben. Ruf der Innenseite
des ersten Substrats 100 werden angrenzend an jeden Pixelbereich
P ein Schalt-Dünnschichttransistor
(TFT) (nicht dargestellt) und ein Treiber-TFT TD ausgebildet.
Ob wohl es in der 6 nicht
dargestellt ist, wird eine Vielzahl von Arrayleitungen auf der Innenseite
des ersten Substrats 100 hergestellt. Auf der Innenseite
des zweiten Substrats 200 wird eine erste Elektrode 202 hergestellt.
Auf der ersten Elektrode 202 wird an der Grenze jedes Pixelbereichs
P eine Seitenwand 204 so hergestellt, dass dieser umgeben
ist. Auf der ersten Elektrode 202 werden in jedem Pixelbereich
P eine organische Elektrolumineszenzschicht 206 und eine
zweite Elektrode 208 sequenziell hergestellt. Zwischen
der ersten Elektrode 202 und der Seitenwand 204 kann
ein Hilfsmuster 203 hergestellt werden.
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Die zweiten Elektroden 208 sind
jeweils indirekt über
eine jeweilige erste Verbindungselektrode 130 mit einer
jeweiligen Treiber-Drainelektrode 122 eines Treiber-TFT
TD verbunden. Nachdem die erste Verbindungselektrode 130 über dem
Treiber-TFT TD hergestellt wurde, um mit
der Treiber-Drainelektrode 122 in Kontakt zu stehen, kontaktiert
sie die zweite Elektrode 208 auf der organischen EL-Schicht 206, wenn
das erste und das zweite Substrat 100 und 200 aneinander
befestigt werden. In einem Umfangsbereich des ersten Substrats 100 ist
ein Kontaktfleck 126 ausgebildet. Auf dem Kontaktfleck 126 ist
eine zweite Verbindungselektrode 132 so ausgebildet, dass
die erste Elektrode 202 auf dem zweiten Substrat 200 kontaktiert
wird. Die erste Elektrode 202 kann aus einem transparenten,
leitenden Material bestehen, und wenn dies der Fall ist, zeigt sie
einen relativ hohen Widerstand. Demgemäß kann eine Hilfselektrode 210 auf
der ersten Elektrode 202 hergestellt werden, wenn diese
aus einem transparenten, leitenden Material besteht. Die Hilfselektrode 210 kann
aus demselben Material wie die zweite Elektrode 208 bestehen.
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Wie es in der 6 dargestellt ist, wird z.B. ein Attrappenpixelbereich
PD zwischen dem Umfangsbereich, in dem der Kontaktfleck 126 ausgebildet
ist, und einem Pixelbereich P angeordnet. Der Schalt-TFT (nicht
dargestellt), der Treiber-TFT
TD und die erste Verbindungselektrode 130 werden
auf demjenigen Abschnitt des ersten Substrats 100 nicht
hergestellt, der dem Attrappenpixelbereich PD entspricht.
Im Ergebnis ist die zweite Elektrode 208 im Attrappenpixelbereich
PD elektrisch potenzialfrei. Aufgrund dieser
Anordnung kann die organische EL-Diode selbst dann normal arbeiten,
wenn die erste Elektrode 202 aufgrund eines Herstellfehlers
mit der zweiten Elektrode 208 im Attrappenpixelbereich PD in Kontakt steht.
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Die 7A bis 7D und die 8A bis 8D sind
schematische Schnittansichten zum Veranschaulichen eines Herstellprozesses
für eine
organische Elektrolumineszenzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung. Die 7A bis 7D, die Ansichten entlang
einer Schnittlinie sind, veranschaulichen einen Herstellprozess
für einen
Pixelbereich eines ersten Substrats für eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung entlang einer Schnittlinie, die mit der Schnittlinie
IVa-IVa in der 2 vergleichbar
ist, und sie veranschaulichen einen Herstellprozess für einen
Pixelbereich eines ersten Substrats für eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung.
Die 8A bis 8D, die Ansichten entlang
einer Linie VIII-VIII in der 5 sind,
veranschaulichen einen Herstellprozess für einen Attrappenpixelbereich
eines ersten Substrats für
eine organische Elektrolumineszenzvorrichtung.
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In der 7A ist
ein erstes Substrat 100 mit einem Pixelbereich P dargestellt.
In der 8A ist ein Attrappenpixelbereich
PD dargestellt, der benachbart an eine Grenze
eines Anzeigebereichs mit dem Pixelbereich P liegt. Der Pixelbereich
P verfügt über einen
Schaltbereich (nicht dargestellt), einen Treiberbereich (D) und
einen Speicherbereich (C). Auf der gesamten Fläche des ersten Substrats 100 wird
eine erste Isolierschicht (Pufferschicht) 102 dadurch hergestellt,
dass ein aus einer Siliciumisoliermaterial-Gruppe, zu der Siliciumnitrid
(SiNx) und Siliciumoxid (SiO2)
gehören,
ausgewähltes
Material abgeschieden wird. Auf der Pufferschicht 102 werden
im Treiber- und im Speicherbereich D bzw. C eine erste bzw. eine
zweite aktive Schicht 104 und 105 aus polykristallinem
Silicium hergestellt. Die erste und die zweite aktive Schicht 104 und 105 können z.B.
durch einen Dehydrierprozess und einen Kristallisationsprozess unter
Anwendung von Wärme
nach dem Abscheiden vom amorphem Silicium ausgebildet werden. Die
zweite aktive Schicht 105 wirkt durch Dotieren mit Fremdstoffen
als erste Elektrode eines Speicherkondensators.
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Auf der ersten aktiven Schicht 104 werden eine
zweite Isolierschicht 106 (eine Gate-Isolierschicht) und
eine Gateelektrode 108 sequenziell hergestellt. Die zweite
Isolierschicht 106 kann auf der gesamten Fläche des
ersten Substrats 100 hergestellt werden. Die zweite Isolierschicht 106 kann
aus einem Material einer Gruppe anorganischer Isoliermaterialien,
zu denen Siliciumnitrid (SiNx) und Siliciumoxid
(SiO2) gehören, hergestellt werden. Nach dem
Herstellen der Gateelektrode 108 wird die erste aktive
Schicht 104 mit Fremdstoffen wie Bor (B) oder Phosphor
(P) dotiert, um einen Kanalbereich 104a sowie einen Source-
und einen Drainbereich 104b und 104c zu definieren.
Auf der Gateelektrode 108 wird eine dritte Isolierschicht 110 (eine
Zwischenschicht-Isolierschicht) hergestellt. Die Gateelektrode 108 kann
aus einem Material einer Gruppe leitender Metallmaterialien, zu
denen Aluminium (Al), Aluminium(Al)legierungen, Kupfer (Cu), Wolfram
(W), Tantal (Ta) und Molybdän
(Mo) gehören,
hergestellt werden. Die dritte Isolierschicht 110 kann
aus einem Material einer Gruppe anorganischer Isoliermaterialien,
zu denen Siliciumnitrid (SiNx) und Siliciumoxid (SiO2) gehören, hergestellt
werden. Auf der dritten Isolierschicht 110 wird eine Spannungsleitung
(nicht dargestellt) so hergestellt, dass sie mit der zweiten aktiven Schicht 105 überlappt.
Ein Abschnitt der Spannungsleitung, der mit der zweiten aktiven
Schicht 105 überlappt,
wirkt als Kondensatorelektrode 112a. Diese Kondensatorelektrode 112a wird
im Speicherbereich C dadurch auf der dritten Isolierschicht 110 hergestellt,
dass ein Material aus einer Gruppe leitender Materialien, zu denen
Aluminium (Al), Aluminium(Al)legierungen, Kupfer (Cu), Wolfram (W),
Tantal (Ta) und Molybdän
(Mo) gehören,
abgeschieden und strukturiert wird. Die zweite aktive Schicht 105 und die
Kondensatorelektrode 112a in Überlappung mit derselben bilden
mit der dazwischen eingefügten dritten
Isolierschicht 110 einen Speicherkondensator.
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Gemäß den 7B und 8B wird
eine vierte Isolierschicht 114 auf der Spannungsleitung
einschließlich
der Kondensatorelektrode 112a hergestellt. Die vierte Isolierschicht 114 verfügt über ein den
Drainbereich 104 freilegendes erstes Kontaktloch 116,
ein den Sourcebereich 104b freilegendes zweites Kontaktloch 118 und
ein die Kondensatorelektrode 112a freilegendes drittes
Kontaktloch 120.
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Gemäß den 7C und 8C werden
die Source- und die Drainelektrode 124 und 122 dadurch auf
der vierten Isolierschicht 114 hergestellt, dass ein Material
aus einer Gruppe leitender Metalle, einschließlich Chrom (Cr), Molybdän (Mo),
Tantal (Ta) und Wolfram (W) abgeschieden und strukturiert wird. Die
Sourceelektrode 124 kontaktiert den Sourcebereich 104b durch
das zweite Kontaktloch 118 hindurch, und die Drainelektrode 122 kontaktiert
den Drainbereich 104c durch das erste Kontaktloch 116 hindurch.
Gleichzeitig wird im Umfangsbereich des Anzeigebereichs mit dem
Pixelbereich P ein Kontaktfleck 126 auf der vierten Isolierschicht 114 hergestellt.
Auf der Source- und der Drainelektrode 124 und 122 sowie
dem ersten Kontaktfleck 126 wird eine fünfte Isolierschicht 128 mit
einem vierten, fünften und
sechsten Kontaktloch 134, 136 und 138 hergestellt.
Das vierte Kontaktloch 134 legt die Drainelektrode 122 frei,
und das fünfte
und das sechste Kontaktloch 136 und 138 legen
die beiden Seiten des Kontaktflecks 126 frei.
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Gemäß den 7D und 8D werden
eine erste und eine zweite Verbindungselektrode 130 und 132 dadurch
auf der fünften
Isolierschicht 128 hergestellt, dass ein leitendes Metallmaterial
abgeschieden und strukturiert wird. Die erste Verbindungselektrode 130 kontaktiert
die Drainelektrode 122 durch das vierte Kontaktloch 134 hindurch,
und sie ist im Pixelbereich P angeordnet. Die zweite Verbindungselektrode 132 kontaktiert
den Kontaktfleck 126 durch das fünfte Kontaktloch 136 hindurch.
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Gemäß den 8A bis 8D ist
weder ein Schalt-TFT noch ein Treiber-TFT im Attrappenpixelbereich
PD ausgebildet. Im Attrappenpixelbereich
PD sind nur Isolierschichten ausgebildet.
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Die 9A bis 9C sind schematische Schnittansichten
zum Veranschaulichen eines Herstellprozesses eines zweiten Substrats
für eine
organische Elektrolumineszenzvorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung.
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Gemäß der 9A verfügt ein zweites Substrat 200 über einen
Pixelbereich P und einen Attrappenpixelbereich PD.
Auf dem zweiten Substrat 200 wird eine erste Elektrode 202 hergestellt.
Diese erste Elektrode 202 kann als Anode wirken, die Löcher in eine
organische Elektrolumineszenz(EL)schicht 206 (in der 9B) injiziert. Z.B. kann
die erste Elektrode 202 aus Indiumzinnoxid (ITO) oder Indiumzinkoxid (IZO)
bestehen. Auf der ersten Elektrode 202 wird an einer Grenze des
Pixelbereichs P ein Hilfsisoliermuster 203 ausgebildet,
und auf diesem wird eine Seitenwand 204 hergestellt. Das
Hilfsisoliermuster 203 wird hergestellt, um einen Kontakt
der ersten Elektrode 202 mit einer zweiten Elektrode 208 (in
der 8C) zu verhindern.
Die Seitenwand 204 kann dadurch hergestellt werden, dass
ein fotoempfindliches organisches Material abgeschieden und strukturiert
wird. Das Hilfsisoliermuster 203 und die Seitenwand 204 werden
z.B. gitterförmig
hergestellt.
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Gemäß der 9B wird eine organische Elektrolumineszenz(EL)schicht 206 auf
der ersten Elektrode 202 hergestellt. Die organische EL-Schicht 206 emittiert
entsprechend einem Pixelbereich P Licht in der Farbe Rot (R), Grün (G) oder
Blau (B). Die organische EL-Schicht 206 kann eine Einzelschicht oder
eine Mehrfachschicht sein. Im Fall einer Mehrfachschicht kann die
organische EL-Schicht 206 über eine Löchertransportschicht (HTL) 206a,
eine Emissionsschicht 206b und eine Elektronentransportschicht
(ETL) 206c verfügen.
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Gemäß der 9C wird eine einem Pixelbereich P entsprechende
zweite Elektrode 208 auf der organischen EL-Schicht 206 hergestellt.
Die zweite Elektrode 208 ist unabhängig von der benachbarten zweiten
Elektrode 208. Gleichzeitig mit der zweiten Elektrode 208 wird
in einem Umfangsbereich eines den Pixelbereich P enthaltenden Anzeigebereichs eine
Hilfselektrode 210 hergestellt. Die Hilfselektrode 210 ist
elektrisch potenzialfrei, d.h., sie ist nicht elektrisch mit der
zweiten Elektrode 208 verbunden. Die zweite Elektrode 208 kann
als Elektronen in die organische EL-Schicht 206 injizierende
Kathode wirken. Z.B. kann die zweite Elektrode 208 eine
Einzelschicht aus Aluminium (Al), Calcium (Ca) oder Magnesium (Mg)
oder eine Doppelschicht von Lithiumfluorid(LiF)/Aluminium (Al) sein.
Die zweiten Elektroden können über eine
nie drigere Arbeitsfunktion als die erste Elektrode 202 verfügen.
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Ein erfindungsgemäßes ELD verfügt über einen
einen Anzeigebereich mit einem Pixelbereich umgebenden Attrappenpixelbereich.
An einer Grenze des Attrappenpixelbereichs ist eine Seitenwand ausgebildet.
Im Attrappenpixelbereich ist weder ein Schalt-TFT noch ein Treiber-TFT
ausgebildet. Im Pixelbereich ist unabhängig eine zweite Elektrode
ausgebildet. Außerdem
ist die zweite Elektrode im Attrappenpixelbereich nicht elektrisch
mit dem Treiber-TFT verbunden, und sie ist elektrisch potenzialfrei.
Demgemäß kann das
organische ELD selbst dann normal arbeiten, wenn eine erste Elektrode
einer organischen EL-Diode mit einer zweiten Elektrode derselben
aufgrund eines Prozessfehlers im Attrappenpixelbereich in Kontakt
gelangt.
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Die erfindungsgemäße Anordnung eines organischen
ELD führt
zu speziellen Vorteilen. Erstens kann ein hohes Öffnungsverhältnis erzielt werden, da das
organische ELD vom nach oben emittierenden Typ ist. Zweitens können, da
eine Arrayschicht mit einem Dünnschichttransistor
und einer organischen EL-Diode
auf jeweiligen Substraten unabhängig
voneinander ausgebildet sind, unerwünschte Effekte aufgrund eines
Herstellprozesses für
die organische EL-Diode verhindert werden, um dadurch die Gesamt-Herstellausbeute
zu verbessern.
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Drittens ist eine erste Elektrode
nicht elektrisch mit einer zweiten Elektrode verbunden, da ein Attrappenpixelbereich,
in dem weder ein Schalt-TFT noch ein Treiber-TFT hergestellt sind,
an der Grenze eines Anzeigebereichs angeordnet ist. Der Attrappenpixelbereich
sorgt für
eine Ausrichtungstoleranz bei einem Maskenprozess für die zweite
Elektrode. Demgemäß sind die
Kontakteigenschaften und die Herstellausbeute verbessert, und es
ist eine Signalverzerrung verhindert.
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Der Fachmann erkennt, dass an der
organischen Elektrolumineszenzvorrichtung und dem Herstellverfahren
für diese
gemäß der Erfindung
verschiedene Modifizierungen und Variationen vorgenommen werden
können,
ohne vom Grundgedanken oder Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
So soll die Erfindung alle Modifizierungen und Variationen an ihr
abdecken, vorausgesetzt, dass sie in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und
deren Äquivalente
gelangen.