JP4579890B2

JP4579890B2 - 表示装置とその製造方法

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Publication number: JP4579890B2
Application number: JP2006308566A
Authority: JP
Inventors: 載勳鄭; 聖秀李; 智慧崔
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-11-15
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2026-11-15
Also published as: JP2007141844A; US20070108899A1; US7812523B2

Description

本発明は表示装置とその製造方法に係わり、より詳しくは、共通電圧の印加を円滑に行うことができコントラスト比を向上することが可能な表示装置とその製造方法に関する。

平板ディスプレイ装置（ｆｌａｔｐａｎｅｌｄｉｓｐｌａｙ）のうち、低電圧駆動、軽量薄形、広視野角、そして高速応答などの長所によって、最近、ＯＬＥＤ（ｏｒｇａｎｉｃｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ）が脚光を浴びている。ＯＬＥＤは駆動方式によって受動型（ｐａｓｓｉｖｅｍａｔｒｉｘ）と能動型（ａｃｔｉｖｅｍａｔｒｉｘ）に分けられる。このうちの受動型は、製造過程は簡単であるが、ディスプレイ面積と解像度が増加するほど消費電力が急激に増加するという問題がある。そのため、受動型は主に小型ディスプレイに応用されている。反面、能動型は、製造過程は複雑であるが、大画面と高解像度を実現できるという長所がある。

能動型ＯＬＥＤは、薄膜トランジスタが各画素領域ごとに接続されて、各画素領域別に有機発光層の発光を制御する。各画素領域には画素電極が位置しており、各画素電極は独立した駆動のために隣接した画素電極と電気的に分離されている。また、画素領域間には画素電極よりさらに高い隔壁が形成されており、この隔壁は画素電極間の短絡を防止し画素領域間を分離する役割を果たす。隔壁の間の画素電極上には、正孔注入層と有機発光層が順に形成されている。有機発光層の上部には共通電極が形成されている。

ＯＬＥＤは有機発光層で発生した光の出射方向によって、ボトムエミッション方式とトップエミッション方式とに分けられる。
ボトムエミッション方式では、有機発光層で発生した光が薄膜トランジスタ方向に出射される。この方式には確立された工程があるが、薄膜トランジスタと配線によって開口率（ａｐｅｒｔｕｒｅｒａｔｉｏ）が減少するという問題がある。特に、非晶質シリコンを使用する薄膜トランジスタは、低い移動度（ｍｏｂｉｌｉｔｙ）によって大きいサイズを有し、ＯＬＥＤは通常２つ以上の薄膜トランジスタを使用するため、開口率はさらに減少する。

トップエミッション方式では、有機発光層で発生した光が共通電極を経て外部に出射される。そのため、薄膜トランジスタによる開口率減少がなく、高い開口率を実現することができる。一方、トップエミッション方式では共通電極を透明に製造しなければならない。共通電極として金属を薄く蒸着する方法や、ＩＴＯ、ＩＺＯなどをスパッタリングする方法が使用されているが、共通電極の抵抗が大きくて製造することが難しいという問題がある。

従って、本発明の目的は、共通電圧の印加を円滑に行うことができ、コントラスト比が優れた表示装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、共通電圧の印加を円滑に行うことができ、コントラスト比が優れた表示装置の製造方法を提供することにある。

前述した本発明の目的は、第１絶縁基板上に形成されている薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタと電気的に接続されている画素電極と、前記画素電極上に形成されている発光層と、前記発光層上に形成されている共通電極と、前記画素電極の少なくとも一部分を露出するように格子状に形成されており、前記共通電極と電気的に接続され、共通電圧が印加される補助電極と、前記補助電極上に位置する第２絶縁基板とを含み、前記共通電極は第１共通電圧印加部によって共通電圧の印加を受け、前記第１絶縁基板上には、表示領域と、前記表示領域の周りに形成されている非表示領域とが設けられており、前記非表示領域には、前記補助電極と第２共通電圧印加部とを接続するショートバーが形成されており、前記補助電極は前記ショートバーを介して前記第２共通電圧印加部から共通電圧の印加を受けることを特徴とする表示装置によって達成することができる。

前記補助電極と前記第２絶縁基板との間に位置するブラックマトリックスをさらに含むのが好ましい。
前記ブラックマトリックスは、ブラック顔料を含む有機物とクロム酸化物のうちのいずれか１つからなるのが好ましい。
前記補助電極によって露出されている前記画素電極の上部に位置する有機層をさらに含むのが好ましい。

前記発光層は互いに異なる色相の光を発光する複数のサブ層を含み、前記有機層は透明であるのが好ましい。
前記発光層は白色光を発光し、前記有機層は互いに異なる色相を有する複数のサブ層を含むカラーフィルターであるのが好ましい。
前記補助電極は、アルミニウム、銀、銅、金のうちから選択される少なくともいずれか１つからなるのが好ましい。

前記共通電極の光透過率は５０％以上であるのが好ましい。
前記共通電極と前記補助電極との間に位置する導電層をさらに含むのが好ましい。
前記導電層は、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェンからなる群より選択される少なくともいずれか１つからなるのが好ましい。
前記導電層は導電性粒子を含むのが好ましい。

前記導電性粒子は銀またはニッケルからなるのが好ましい。
前記発光層で生成された光は前記第２絶縁基板を通じて外部に出射されるのが好ましい。
前記非表示領域には、前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板を接合させる非導電性シーラントが形成されているのが好ましい。

前記ブラックマトリックスと前記補助電極との間に位置する吸湿層をさらに含むことが好ましい。
前記吸湿層は、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）または酸化バリウム（ＢａＯ）のうちから選択されるいずれか１つを含むことが好ましい。

前記発光層を囲んでいる隔壁をさらに含むのが好ましい。
前記表示領域で前記補助電極と前記隔壁とは互いに重なるのが好ましい。
本発明の他の目的は、第１絶縁基板上に、薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続されている画素電極、前記画素電極上に位置する発光層、および前記発光層上に位置する共通電極を形成して、第１基板を設ける段階と、第２絶縁基板上に、格子形状のブラックマトリックス、前記ブラックマトリックスの間に位置する有機層、および前記ブラックマトリックス上に位置する補助電極を形成して、第２基板を設ける段階と、前記第１基板と第２基板のうちの少なくともいずれか１つの周りに沿ってシーラントを形成する段階と、前記補助電極と前記共通電極とが電気的に接続されるように前記第１基板と前記第２基板とを接合する段階とを含み、前記共通電極は第１共通電圧印加部によって共通電圧の印加を受け、前記第１絶縁基板上には、表示領域と、前記表示領域の周りに形成されている非表示領域とが設けられており、前記非表示領域には、前記補助電極と第２共通電圧印加部とを接続するショートバーが形成されており、前記補助電極は前記ショートバーを介して前記第２共通電圧印加部にから共通電圧の印加を受けることを特徴とする表示装置の製造方法によって達成される。

前記第２基板を設ける段階は、前記補助電極上に導電層を形成する段階をさらに含むのが好ましい。
前記第２基板を設ける段階は、前記ブラックマトリックス上に吸湿層を形成する段階をさらに含み、前記補助電極は、前記吸湿層上に形成されることが好ましい。
前記第２共通電圧印加部は前記非表示領域に位置することが好ましい。
前記第１共通電圧印加部上に前記第１共通電圧印加部と接触して形成される第１接触部材と、前記第２共通電圧印加部上に前記第２共通電圧印加部と接触して形成される第２接触部材とをさらに含み、
前記第１接触部材は、前記第１共通電圧印加部と前記共通電極とを接続し、前記第２接触部材は、前記ショートバーと接続されており、前記第２共通電圧印加部と前記補助電極とは、前記第２接触部材及び前記ショートバーを介して接続されており、前記第１接触部材及び前記第２接触部材は前記画素電極と同一な層で形成されることが好ましい。

前述したような本発明の構成によれば、共通電圧の印加を円滑に行うことができ、コントラスト比が優れた表示装置を提供することができる。
また、共通電圧の印加を円滑に行うことができ、コントラスト比が優れた表示装置の製造方法を提供することができる。

以下、添付図面を参照して本発明をさらに詳しく説明する。
種々の実施形態において同一の構成要素に対しては同一の参照番号を付与し、同一の構成要素については第１実施形態で代表的に説明し、他の実施形態では省略する場合がある。
説明において、‘上に’は２つの層の間に他の層が介在する場合と他の層が介在しない場合とを含み、‘真上に’は２つの層が互いに接触していることを示す。

図１は本発明の第１実施形態による表示装置の等価回路図である。
図１に示すように、本実施形態による表示装置１は複数の信号線を含む。
信号線は、走査信号を伝達するゲート線、データ信号を伝達するデータ線、そして駆動電圧を伝達する駆動電圧線を含む。データ線と駆動電圧線は互いに隣接して平行に配置されており、ゲート線はデータ線および駆動電圧線に対して直交する方向に延長されている。

各画素は、有機発光素子ＬＤ、スイッチングトランジスタＴｓｗ、駆動トランジスタＴｄｒ、キャパシタＣを含む。
駆動トランジスタＴｄｒは、制御端子、入力端子、および出力端子を有し、制御端子はスイッチングトランジスタＴｓｗに接続されており、入力端子は駆動電圧線に接続されており、出力端子は有機発光素子ＬＤに接続されている。

有機発光素子ＬＤは、駆動トランジスタＴｄｒの出力端子に接続されるアノード（ａｎｏｄｅ）と、共通電圧Ｖｃｏｍに接続されているカソード（ｃａｔｈｏｄ）とを有する。有機発光素子ＬＤは、駆動トランジスタＴｄｒの出力電流によって異なる強さで発光することにより映像を表示する。駆動トランジスタＴｄｒの電流は制御端子と出力端子の間にかかる電圧によってその大きさが変わる。

スイッチングトランジスタＴｓｗは、また、制御端子、入力端子、および出力端子を有し、制御端子はゲート線に接続されており、入力端子はデータ線に接続されており、出力端子は駆動トランジスタＴｄｒの制御端子に接続されている。スイッチングトランジスタＴｓｗは、ゲート線に印加される走査信号によりオン・オフすることで、データ線に印加されるデータ信号を駆動トランジスタＴｄｒに伝達する。

キャパシタＣは駆動トランジスタＴｄｒの制御端子と入力端子の間に接続されている。キャパシタＣは駆動トランジスタＴｄｒの制御端子に入力されるデータ信号を充電し維持する。
第１実施形態による表示装置を図２および図３を参照して詳しく説明すると次のとおりである。図２は本発明の第１実施形態による表示装置の断面図であり、図３は本発明の第１実施形態による表示装置におけるブラックマトリックスを示す平面図である。図２では駆動トランジスタＴｄｒのみを図示した。

第１実施形態による表示装置１は、第１基板１００、第２基板２００、および両基板１００、２００を接合するシーラント３１０を含む。
第１基板１００には駆動トランジスタＴｄｒ、画素電極１６１、発光層１８０および共通電極１９０等が形成されており、第２基板２００にはブラックマトリックス２２１、カラーフィルター２３１および補助電極２４１等が形成されている。

まず、第１基板１００について説明すると次のとおりである。
ガラス、石英、セラミックまたはプラスチックなどの絶縁性材質を含んで形成された第１絶縁基板１１０上に、ゲート電極１２１、第１共通電圧印加部１２２、そして第２共通電圧印加部１２３が形成されている。第１共通電圧印加部１２２と第２共通電圧印加部１２３には外部から共通電圧が伝達され、それぞれ共通電極１９０と補助電極２４１に共通電圧を印加する。ゲート電極１２１、第１共通電圧印加部１２２、そして第２共通電圧印加部１２３は同一の層で形成されており、第１共通電圧印加部１２２と第２共通電圧印加部１２３は非表示領域に位置する。

第１絶縁基板１１０とゲート電極１２１上には、シリコン窒化物（ＳｉＮｘ）等からなるゲート絶縁膜１３１が形成されている。ゲート絶縁膜１３１は第１共通電圧印加部１２２と第２共通電圧印加部１２３上では一部除去されている。
ゲート電極１２１が位置するゲート絶縁膜１３１上には、非晶質シリコンからなる半導体層１３２と、ｎ型不純物が高濃度ドーピングされたｎ＋水素化非晶質シリコンからなる抵抗性接触層１３３が順に形成されている。ここで、抵抗性接触層１３３はゲート電極１２１を中心に両側に分離されている。

抵抗接触層１３３およびゲート絶縁膜１３１の上には、ソース電極１４１とドレイン電極１４２が形成されている。ソース電極１４１とドレイン電極１４２はゲート電極１２１を中心に分離されている。
ソース電極１４１とドレイン電極１４２およびこれらが覆っていない半導体層１３２の上部には保護膜１５１が形成されている。保護膜１５１はシリコン窒化物（ＳｉＮｘ）で構成することができる。保護膜１５１はドレイン電極１４２、第１共通電圧印加部１２２、そして第２共通電圧印加部１２３上では一部除去されている。

保護膜１５１上には有機膜１５２が形成されている。有機膜１５２は、ＢＣＢ（ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）系、オレフィン系、アクリル樹脂（ａｃｒｙｌｉｃｒｅｓｉｎ）系、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）系、フッ素樹脂系、サイトプ（ｃｙｔｏｐ）、ＦＣＢ（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｃｙｃｌｏｂｕｔａｎｅ）のうちのいずれか１つを用いることができる。有機膜１５２は、ドレイン電極１４２、第１共通電圧印加部１２２、および第２共通電圧印加部１２３上では一部除去されている。

有機膜１５２の上部には画素電極１６１が形成されている。画素電極１６１は陰極（ａｎｏｄｅ）とも呼ばれ、発光層１８０に正孔を供給する。画素電極１６１はＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍｔｉｎｏｘｉｄｅ）またはＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍｚｉｎｃｏｘｉｄｅ）などの透明な導電性物質で構成されており、接触孔１５３を通じてドレイン電極１４２と接続されている。

第１共通電圧印加部１２２と第２共通電圧印加部１２３上には、それぞれ画素電極１６１と同一の層として第１接触部材１６２と第２接触部材１６３が形成されている。第１接触部材１６２は接触孔１５４を通じて第１共通電圧印加部１２２と接続されており、第２接触部材１６３は接触孔１５５を通じて第２共通電圧印加部１２３に接続されている。
画素電極１６１と有機膜１５２上には、画素電極１６１を囲んでいる隔壁１７１が形成されている。隔壁１７１は、画素電極１６１間を区分して画素領域を定義する。隔壁１７１は、薄膜トランジスタＴｄｒのソース電極１４１およびドレイン電極１４２が共通電極１９０に短絡することを防止する役割も果たす。隔壁１７１はアクリル樹脂、ポリイミド樹脂などの耐熱性、耐溶媒性を有する感光物質やＳｉＯ２、ＴｉＯ２のような無機材料で構成することができ、有機層と無機層の２層構造とすることも可能である。隔壁１７１には第１接触部材１６２を露出させる接触孔１７２が形成されている。

隔壁１７１が覆っていない画素電極１６１上には発光層１８０が形成されている。発光層１８０は、正孔注入層１８１（ｈｏｌｅｉｎｊｅｃｔｉｎｇｌａｙｅｒ）と有機発光層１８２（ｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｌａｙｅｒ）から構成されている。
正孔注入層１８１は、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）のような正孔注入物質からなっており、これら正孔注入物質を水に混合させて水状サスペンション状態でインクジェット方式により形成することができる。

有機発光層１８２は白色光を発光するものであり、正孔注入層１８１と同様にインクジェット方式で形成することができる。
画素電極１６１から伝達された正孔と共通電極１９０から伝達された電子は、有機発光層１８２で結合して励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ）になった後、励起子の非活性化過程で光を発生する。

隔壁１７１および有機発光層１８２の上部には、共通電極１９０が位置する。共通電極１９０は正極（ｃａｔｈｏｄｅ）とも呼ばれ、有機発光層１８２に電子を供給する。共通電極１９０は、マグネシウムと銀の合金またはカルシウムと銀の合金で形成することができ、厚さは５０〜２００ｎｍとすることができる。共通電極１９０の厚さが５０ｎｍ以下であると抵抗が過度に大きくなって共通電圧印加を円滑に行うことができず、共通電極１９０の厚さが２００ｎｍ以上であると共通電極１９０が不透明になる恐れがある。共通電極１９０の光透過率は５０％以上であるのが好ましい。

共通電極１９０は接触孔１７２を通じて第１接触部材１６２と接続されている。第１接触部材１６２は第１共通電圧印加部１２２と接続されていて、共通電極１９０には共通電圧が印加される。しかし、第１共通電圧印加部１２２は表示領域の外郭に位置しているため、第１共通電圧印加部１２２から遠く離れている共通電極１９０には電圧降下が発生する。有機発光層１８２の光が共通電極１９０を通過するトップ−エミッション方式の場合、輝度の低下を防止するために共通電極１９０の厚さが制限され、これによって共通電極１９０の抵抗は大きくなり、電圧降下の問題はさらに深刻になる。

図示していないが、共通電極１９０は二重層で構成することができ、下部層を金属の合金層で構成し、上部層をＩＴＯ層またはＩＺＯ層で構成することができる。ところで、下部の発光層１８０を熱やプラズマから保護するために、ＩＴＯ層またはＩＺＯ層は、低温蒸着によって形成する。低温蒸着法によって形成されたＩＴＯ層やＩＺＯ層は膜質が悪く比抵抗が良くないため前述したような電圧降下の問題は解決されない。

このような問題は、第２基板２００の補助電極２４１によって解決され、第２基板２００について説明すると次のとおりである。
第２絶縁基板２１０上にはブラックマトリックス２２１が形成されている。ブラックマトリックス２２１は、図３に示すように、格子状に形成されており、ブラックマトリックス２２１が形成されていない開口部２２２は、第１基板１００の発光層１８０に対応するように設けられている。ブラックマトリックス２２１は、表示領域上に位置し比較的に幅が狭い内部ブラックマトリックス２２１ａと、第２絶縁基板２１０の周縁に沿って形成されている非表示領域上に位置し比較的幅が広い外郭ブラックマトリックス２２１ｂとを含む。ブラックマトリックス２２１は、黒色顔料が入った感光性有機物やクロム酸化物で構成することができる。黒色顔料としてはカーボンブラックやチタニウムオキシドを使用することができる。

ブラックマトリックス２２１の開口部２２２には、カラーフィルター２３１が形成されている。カラーフィルター２３１は、互いに異なる色相を有し一定のパターンに形成されている３つのサブ層２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃを含む。発光層１８０で発生した白色光は、カラーフィルター２３１を通過しながら色相が付与される。
カラーフィルター２３１上には、補助電極２４１が形成されている。補助電極２４１はブラックマトリックス２２１の上部に位置し、同様に格子型に形成されている。補助電極２４１は、電気抵抗が低い金属、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）等で構成することができる。

補助電極２４１は、第２共通電圧印加部１２３を覆っている第２接触部材１６３とショートバー３２０を通じて接続されて共通電圧が印加される。補助電極２４１は、共通電極１９０と直接接して電気的に接続されている。補助電極２４１は、共通電極１９０に共通電圧を伝達するものであり、これによって共通電極１９０は発光層１８０に共通電圧を円滑に印加することができる。

第１基板１００と第２基板２００は、非表示領域に形成されているシーラント３１０を通じて相互付着されている。シーラント３１０は非伝導性であって、アクリル樹脂及び／またはエポキシ樹脂から構成することができる。
図示していないが、第２基板２００には、発光層１８０を水分から守るために吸湿剤をさらに含むことができる。吸湿剤は非表示領域に設けることができる。

以下、図４ａ〜図４ｈを参照して、本発明の第１実施形態による表示装置の製造方法を説明する。図４ａ〜図４ｅは第１基板１００の製造方法を示し、図４ｆ〜図４ｈは第２基板２００の製造方法を示す。
図４ａ〜図４ｅを参照して第１基板１００の製造方法を説明する。
まず、図４ａのように第１絶縁基板１１０上に薄膜トランジスタＴｄｒを形成する。薄膜トランジスタＴｄｒはチャンネル部が非晶質シリコンからなっており、公知の方法で製造することができる。薄膜トランジスタＴｄｒの形成と共に、第１共通電圧印加部１２２と第２共通電圧印加部１２３を形成する。薄膜トランジスタＴｄｒを形成した後、薄膜トランジスタＴｄｒ上に保護膜１５１を形成する。保護膜１５１がシリコン窒化物である場合、化学気相蒸着法を使用することができる。第１共通電圧印加部１２２と第２共通電圧印加部１２３はそれぞれ接触孔１５４、１５５を通じて露出されている。

その後、図４ｂのように、有機膜１５２、画素電極１６１、第１接触部材１６２、第２接触部材１６３を形成する。有機膜１５２はスリットコーティング、スピンコーティングによって形成され、露光および現像によって接触孔１５３、１５４が形成される。画素電極１６１、第１接触部材１６２、第２接触部材１６３は、ＩＴＯ、ＩＺＯのような透明導電層をスパッタリング方法で形成した後、写真エッチングによって形成される。一方、トップエミッション方式では、画素電極１６１が透明である必要がないので、画素電極１６１は光を反射する金属であっても差し支えない。

その後、図４ｃのように隔壁１７１を形成する。隔壁１７１は感光性物質層を露光、現像して形成する。
その後、図４ｄのように発光層１８０を形成する。
正孔注入層１８１は、正孔注入物質を含む高分子溶液の正孔注入溶液を、画素電極１６１上にインクジェット法を利用してドロッピングした後、乾燥して形成する。正孔注入溶液は、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）等の混合物と、これら混合物が溶解されている極性溶媒を含むことができる。極性溶媒としては、例えばイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、ｎ−ブタノール、γ−ブチロラクトン（ｂｔｙｒｏｌａｃｔｏｎｅ）、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）およびその誘導体、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテートなどのグリコールエーテル類などが挙げられる。

有機発光層１８２は白色発光物質を含む高分子溶液の発光溶液を正孔注入層１８１上にインクジェット法を利用してドロッピングした後、乾燥して形成する。
その後、図４ｅのように隔壁１７１と有機発光層１８２上に共通電極１９０を形成すると、第１基板１００が完成される。
図４ｆ〜図４ｈを参照して第２基板２００の製造方法を説明すると次のとおりである。

まず、図４ｆのように第２絶縁基板２１０上にブラックマトリックス２２１を形成する。ブラックマトリックス２２１がクロムオキシドから構成される場合には、スパッタリングと写真エッチングによって形成することができる。ブラックマトリックス２２１が黒色顔料を含む有機物からなる場合には、コーティングと露光、現像によって形成することができる。形成されたブラックマトリックス２２１は、内部ブラックマトリックス２２１ａと外郭ブラックマトリックス２２１ｂとを含み、隣接する内部ブラックマトリックス２２１ａの間には開口部２２２が形成されている。

その次、図４ｇのようにブラックマトリックス２２１の開口部２２２にカラーフィルター２３１を形成する。カラーフィルター２３１はそれぞれのサブ層２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃに対して、コーティングと露光、現像を行うことによって形成することができる。
次に、図４ｈのようにブラックマトリックス２２１上に補助電極２４１を形成すると、第２基板２００を完成することができる。補助電極２４１は、スパッタリングによる金属層の蒸着と金属層の写真エッチングによって形成することができる。

このようにした第１基板１００と第２基板２００とを準備し、第１基板１００と第２基板２００のうちのいずれか一方の基板の周りに沿ってシーラント３１０を形成した後、両基板１００、２００を接合する。シーラント３１０を硬化させると、第１実施形態による表示装置１が完成する。ショートバー３２０は、両基板１００、２００を接合する前に、両基板１００、２００のいずれか一方の基板に形成することができる。接合によって、補助電極２４１は第２共通電圧印加部１２３から共通電圧が印加され、共通電極１９０と直接接するようになる。

以上の第１実施形態によれば、補助電極２４１を通じて共通電極１９０に共通電圧を円滑に供給することができる。また、ブラックマトリックス２２１を使用することによってコントラスト比を増加できるという効果もある。
図５〜図７はそれぞれ本発明の第２実施形態〜第４実施形態による表示装置の断面図である。

図５に示した第２実施形態によれば、有機発光層１８２は、互いに異なる色相を発光する３つのサブ層１８２ａ、１８２ｂ、１８２ｃから構成されている。有機発光層１８２はポリフルオレン誘導体、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、またはこれらの高分子材料にペリレン系色素、ロダミン系色素、ルブレン、ペリレン、９，１０−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドンなどをドーピングして使用することができる。

一方、有機発光層１８２上部には、透明な有機層２５１が形成されている。有機層２５１は色相を有しておらず、ＢＣＢ（ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ）系、オレフィン系、アクリル樹脂（ａｃｒｙｌｉｃｒｅｓｉｎ）系、ポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）系、フッ素樹脂系、サイトプ（ｃｙｔｏｐ）、ＦＣＢ（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｃｙｃｌｏｂｕｔａｎｅ）のうちのいずれか１つで構成することができる。

図６に示した第３実施形態によれば、共通電極１９０と補助電極２４１の間に導電層３３０が形成されている。導電層３３０は、共通電極１９０と補助電極２４１の電気的接続を強化するものであり、導電性高分子で構成されている。導電性高分子としては、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェンなどを使用することができる。導電層３３０は、導電性粒子３３１を含んでおり、導電性粒子３３１はニッケルまたは銀からなり、透明度のために非常に小さい直径を有している。

導電層３３０は、製造過程で第１基板１００または第２基板２００のうちのいずれか一方の基板に形成することができる。
図７に示す第４実施形態によると、ブラックマトリックス２２１と補助電極２４１との間に吸湿層２５２が形成されている。吸湿層２５２は、外部から流入する湿気を吸収して発光層層１８０を保護する。吸湿層２５２は、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）または酸化バリウム（ＢａＯ）で構成することができる。

以上の実施形態では、発光層１８０として高分子物質を使用する場合を例示したが、本発明は発光層１８０として低分子物質を使用する場合にも適用することができる。低分子物質を使用する場合、発光層１８０は蒸発法で形成することができる。
本発明のいくつかの実施形態を図示して説明したが、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する当業者であれば、本発明の原則や精神から外れずに本実施形態を変形できる。本発明の範囲は添付された請求項とその均等物によって決められる。

本発明の第１実施形態による表示装置の等価回路図である。本発明の第１実施形態による表示装置の断面図である。本発明の第１実施形態による表示装置におけるブラックマトリックスを示す平面度である。本発明の第１実施形態による表示装置の製造方法を説明するための断面図である。本発明の第１実施形態による表示装置の製造方法を説明するための断面図である。本発明の第１実施形態による表示装置の製造方法を説明するための断面図である。本発明の第１実施形態による表示装置の製造方法を説明するための断面図である。本発明の第１実施形態による表示装置の製造方法を説明するための断面図である。本発明の第１実施形態による表示装置の製造方法を説明するための断面図である。本発明の第１実施形態による表示装置の製造方法を説明するための断面図である。本発明の第１実施形態による表示装置の製造方法を説明するための断面図である。本発明の第２実施形態による表示装置の断面図である。本発明の第３実施形態による表示装置の断面図である。本発明の第４実施形態による表示装置の断面図である。

符号の説明

１１０第１絶縁基板
１２２第１共通電圧印加部
１２３第２共通電圧印加部
１７１隔壁
１８０発光層
１９０共通電極
２１０第２絶縁基板
２２１ブラックマトリックス
２３１カラーフィルター
２４１補助電極
３１０シーラント
３２０ショートバー

Claims

第１絶縁基板上に形成されている薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタと電気的に接続されている画素電極と、
前記画素電極上に形成されている発光層と、
前記発光層上に形成されている共通電極と、
前記画素電極の少なくとも一部分を露出させるように格子状に形成されており、前記共通電極と電気的に接続され共通電圧が印加される補助電極と、
前記補助電極上に位置する第２絶縁基板と、
を含み、
前記共通電極は第１共通電圧印加部によって共通電圧の印加を受け、前記第１絶縁基板上には、表示領域と、前記表示領域の周りに形成されている非表示領域とが設けられており、前記非表示領域には、前記補助電極と第２共通電圧印加部とを接続するショートバーが形成されており、前記補助電極は前記ショートバーを介して前記第２共通電圧印加部から共通電圧の印加を受けることを特徴とする表示装置。
前記補助電極と前記第２絶縁基板との間に位置するブラックマトリックスをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
前記ブラックマトリックスは、ブラック顔料を含む有機物とクロム酸化物のうちのいずれか１つからなることを特徴とする、請求項２に記載の表示装置。
前記補助電極によって露出されている前記画素電極の上部に位置する有機層をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
前記発光層は互いに異なる色相の光を発光する複数のサブ層を含み、
前記有機層は透明であることを特徴とする、請求項４に記載の表示装置。
前記発光層は白色光を発光し、
前記有機層は互いに異なる色相を有する複数のサブ層を含むカラーフィルターであることを特徴とする、請求項４に記載の表示装置。
前記補助電極は、アルミニウム、銀、銅、金のうちから選択される少なくともいずれか１つからなることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
前記共通電極の光透過率は５０％以上であることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
前記共通電極と前記補助電極との間に位置する導電層をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
前記導電層は、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチオフェンのうちから選択される少なくともいずれか１つからなることを特徴とする、請求項９に記載の表示装置。
前記導電層は導電性粒子を含むことを特徴とする、請求項９に記載の表示装置。
前記導電性粒子は銀またはニッケルからなることを特徴とする、請求項１１に記載の表示装置。
前記発光層で生成された光は前記第２絶縁基板を通じて外部に出射されることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
前記非表示領域には、前記第１絶縁基板と前記第２絶縁基板を接合させる非導電性シーラントが形成されていることを特徴とする、請求項１３に記載の表示装置。
前記ブラックマトリックスと前記補助電極との間に位置する吸湿層をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
前記吸湿層は、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）、酸化カルシウム（ＣａＯ）または酸化バリウム（ＢａＯ）のうちから選択されるいずれかひとつを含むことを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
前記発光層を囲んでいる隔壁をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
前記表示領域で前記補助電極と前記隔壁とは互いに重なることを特徴とする、請求項１７に記載の表示装置。
第１絶縁基板上に、薄膜トランジスタ、前記薄膜トランジスタに接続されている画素電極、前記画素電極上に位置する発光層、および前記発光層上に位置する共通電極を形成して、第１基板を設ける段階と、
第２絶縁基板上に、格子形状のブラックマトリックス、前記ブラックマトリックスの間に位置する有機層、および前記ブラックマトリックス上に位置する補助電極を形成して、
第２基板を設ける段階と、
前記第１基板と第２基板のうちの少なくともいずれか１つの周りに沿ってシーラントを形成する段階と、
前記補助電極と前記共通電極とが電気的に接続されるように前記第１基板と前記第２基板とを接合する段階と、
を含み、
前記共通電極は第１共通電圧印加部によって共通電圧の印加を受け、前記第１絶縁基板上には、表示領域と、前記表示領域の周りに形成されている非表示領域とが設けられており、前記非表示領域には、前記補助電極と第２共通電圧印加部とを接続するショートバーが形成されており、前記補助電極は前記ショートバーを介して前記第２共通電圧印加部にから共通電圧の印加を受けることを特徴とする表示装置の製造方法。
前記第２基板を設ける段階は、
前記補助電極上に導電層を形成する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１９に記載の表示装置の製造方法。
前記第２基板を設ける段階は、
前記ブラックマトリックス上に吸湿層を形成する段階をさらに含み、
前記補助電極は、前記吸湿層上に形成されることを特徴とする請求項２０に記載の表示装置の製造方法。
前記第２共通電圧印加部は前記非表示領域に位置することを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
前記第１共通電圧印加部上に前記第１共通電圧印加部と接触して形成される第１接触部材と、前記第２共通電圧印加部上に前記第２共通電圧印加部と接触して形成される第２接触部材とをさらに含み、
前記第１接触部材は、前記第１共通電圧印加部と前記共通電極とを接続し、前記第２接触部材は、前記ショートバーと接続されており、前記第２共通電圧印加部と前記補助電極とは、前記第２接触部材及び前記ショートバーを介して接続されており、前記第１接触部材及び前記第２接触部材は前記画素電極と同一な層で形成される、請求項２２に記載の表示装置。