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JP2010199554A - 逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置及びその製造方法 - Google Patents

逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置及びその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】信頼性の高い逆構造トップエミッション型発光ダイオード表示装置を提供する。
【解決手段】金属基板上に配置されて光を生成する光発生領域及び光発生領域の周辺に配置された第１及び第２パッド部、光発生領域上に形成された薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタを覆って金属基板上に配置され、薄膜トランジスタの一部と第１パッド部の一部及び第２パッド部の一部を各々露出するコンタクトホールを含む保護層、保護層上に形成され、コンタクトホールを通じて露出された薄膜トランジスタの一部と接触される第１及び第２導電パターン、光発生領域上に形成されて第２導電パターンと電気的に接続されるカソード電極、カソード電極上に配置された有機発光層、有機発光層上に配置され、透明な導電金属で形成されたアノード電極及び、第１及び第２パッド部を露出するコンタクトホールの各々に、第２導電パターンと同一の物質で形成された電極パターンを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機発光ダイオード表示装置に関し、特に金属基板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成する製造工程を減らすことができる逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置（ｔｏｐ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｉｎｖｅｒｔｅｄ ＯＬＥＤ ｄｅｖｉｃｅ）及びその製造方法に関する。
有機発光ダイオード表示装置は、自己発光型であり、液晶表示装置のようなバックライトを必要としないので、軽量薄型が可能であるだけではなく、単純な工程を経て製造することができる。また、有機発光ダイオード表示装置は、低電圧駆動、高い発光効率、広い視野角を有することにより、次世代ディスプレーとして急成長している。
有機発光ダイオード表示装置は、基板上に配置された薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタと電気的に接続されて光を発生する有機発光ダイオード素子及び有機発光ダイオード素子を覆う封止基板を含む。ここで、有機発光ダイオード表示装置は、光が放出される方向によって、ボトムエミッション（ｂｏｔｔｏｍ ｅｍｉｔｔｉｏｎ）型及びトップエミッション（ｔｏｐ ｅｍｉｔｔｉｏｎ）型に区分することができる。
トップエミッション型の有機発光ダイオード表示装置は、封止基板を通じて光を放出するので、ボトムエミッション型の有機発光ダイオード表示装置に比べて大きい開口率を確保することができる。また、トップエミッション型の有機発光ダイオード表示装置は、開口率が駆動素子による影響を受けないので、多様に設計することができる。
しかしながら、トップエミッション型の有機発光ダイオード表示装置では、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を製作する工程において、最大１１枚のマスクが使用される。そのため、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を製作する工程が極めて複雑になり、製造工程の効率が減少するとともに、製造費用が増加するという問題がある。
また、トップエミッション型の有機発光ダイオード表示装置は、腐蝕性を有する導電物質を利用して各画素別にパターニングされたカソード電極と、カソード電極上に形成された有機発光層及びアノード電極とを有している。そのため、カソード電極は腐蝕されやすい。このようなカソード電極の腐蝕によって、トップエミッション型の有機発光ダイオード表示装置の信頼性が低下するという問題点もある。
本発明の目的は、信頼性の高い逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置及びその製造方法を提供することである。
本発明の別の目的は、製造工程の簡素化された逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置及びその製造方法を提供することである。
本発明による逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置は、金属基板上に配置されて光を生成する光発生領域及び光発生領域の周辺に配置された第１及び第２パッド部と、光発生領域上に形成された薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタを覆って金属基板上に配置され、薄膜トランジスタの一部と第１パッド部の一部及び第２パッド部の一部とを各々露出するコンタクトホールを含む保護層と、保護層上に形成され、コンタクトホールを通じて露出された薄膜トランジスタの一部と接触される第１及び第２導電パターンと、光発生領域上に形成されて第２導電パターンと電気的に接続されるカソード電極と、カソード電極上に配置された有機発光層と、有機発光層上に配置され、透明な導電金属で形成されたアノード電極と、第１及び第２パッド部を露出するコンタクトホールの各々に、第２導電パターンと同一の物質で形成された電極パターンとを備えたものである。
また、本発明による逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置は、金属基板上に配置されて光を生成する光発生領域及び光発生領域の周辺に配置された第１及び第２パッド部と、光発生領域上に形成された薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタを覆って金属基板上に配置され、薄膜トランジスタの一部と第１パッド部の一部及び第２パッド部の一部とを各々露出するコンタクトホールを含む保護層と、保護層上に形成され、コンタクトホールを通じて露出された薄膜トランジスタの一部と接触される導電パターンと、光発生領域上に形成されて導電パターンと電気的に接続される第１カソード電極と、第１カソード電極上に形成された第２カソード電極と、第２カソード電極上に配置された有機発光層と、有機発光層上に配置され、透明な導電金属で形成されたアノード電極と、第１及び第２パッド部を露出するコンタクトホール各々に、導電パターンと同一の物質で形成された電極パターンとを備えたものである。
本発明による逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造方法は、光発生領域及び光発生領域の周辺に配置された第１及び第２パッド部に区分された金属基板を準備する段階と、光発生領域上に薄膜トランジスタを形成する段階と、薄膜トランジスタを覆って、薄膜トランジスタの一部と第１パッド部の一部及び第２パッド部の一部とを各々露出するコンタクトホールを含む保護層を金属基板上に形成する段階と、コンタクトホールを通じて露出された薄膜トランジスタの一部と接触するように、保護層が形成された金属基板上に第１及び第２金属層を順次積層し、第１及び第２金属層をパターニングして第１及び第２導電パターンを形成する段階と、薄膜トランジスタの一部と第１パッド部の一部及び第２パッド部の一部が露出されるように、第１及び第２導電パターンが形成された金属基板上に平坦化層を形成する段階と、平坦化層が形成された金属基板上に、第２導電パターンと電気的に接続されるカソード電極を形成する段階と、カソード電極が形成された金属基板上に、バンク層を形成してカソード電極の一部と第１及び第２パッド部の一部とが露出されるように、バンク層をパターニングしてバンクパターンを形成する段階と、カソード電極上に有機発光層を形成する段階と、有機発光層上に透明な導電金属でアノード電極を形成する段階とを含み、第１及び第２パッド部を露出するコンタクトホールの各々には、第２導電パターンと同一の物質で電極パターンが形成されるものである。
また、本発明による逆構造トップエミッション有機発光ダイオード型表示装置の製造方法は、光発生領域及び光発生領域の周辺に配置された第１及び第２パッド部と区分された金属基板を準備する段階と、光発生領域上に薄膜トランジスタを形成する段階と、薄膜トランジスタを覆って、薄膜トランジスタの一部と第１パッド部の一部及び第２パッド部の一部とを各々露出するコンタクトホールを含む保護層を金属基板上に形成する段階と、コンタクトホールを通じて露出された薄膜トランジスタの一部と接触するように、保護層が形成された金属基板上に導電金属層を積層し、導電金属層をパターニングして導電パターンを形成する段階と、薄膜トランジスタの一部と第１パッド部の一部及び第２パッド部の一部とが露出されるように、導電パターンが形成された金属基板上に平坦化層を形成する段階と、導電パターンと電気的に接続されるように、平坦化層が形成された金属基板上に第１及び第２金属層を順次積層し、第１及び第２金属層をパターニングして第１及び第２カソード電極を形成する段階と、第１及び第２カソード電極が形成された金属基板上に、バンク層を形成して第２カソード電極の一部と第１及び第２パッド部の一部とが露出されるように、バンク層をパターニングしてバンクパターンを形成する段階と、第２カソード電極上に有機発光層を形成する段階と、有機発光層上に透明な導電金属でアノード電極を形成する段階とを含み、第１及び第２パッド部を露出するコンタクトホールの各々には、導電パターンと同一の物質で電極パターンが形成されるものである。
本発明による逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置は、既存の有機発光ダイオード表示装置で薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成する製造工程の一部を活用して、金属基板上にトップエミッション構造の薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成することにより、従来の最大１１枚のマスク工程を８マスク工程に減らすことができ、製造工程を単純化させて製造費用を節減することができる。
本発明の実施の形態１に係る逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置を概略的に示す断面図である。 図１に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図１に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図１に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図１に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図１に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図１に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図１に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図１に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図１に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図１に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図１に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図１に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図１に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図１に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図１に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図１に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図１に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 本発明の実施の形態２に係る逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置を概略的に示す断面図である。 図３に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図３に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図３に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図３に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図３に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図３に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図３に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図３に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図３に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図３に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図３に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図３に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図３に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図３に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図３に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。 図３に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。
以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置を概略的に示す断面図である。本発明の実施の形態１に係る逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置では、第１電極がカソード電極であり、第２電極がアノード電極である逆構造（ｉｎｖｅｒｔｅｄ）について例を挙げて説明する。
図１に示されたように、本発明の実施の形態１に係る逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置は、光発生領域と光発生領域の周辺に配置された第１及び第２パッド部とを含む基板１００を具備している。このとき、基板１００は、金属物質から形成される。第１パッド部は、ゲートパッド部を含み、第２パッド部は、データパッド部を含む。
光発生領域には、少なくとも一つの薄膜トランジスタ（ＴＲ）が形成されている。薄膜トランジスタ（ＴＲ）は、ゲート電極１０２と、ゲート電極１０２を覆うゲート絶縁膜１１０と、ゲート電極１０２と対応してゲート絶縁膜１１０上に配置された半導体パターン１０４と、半導体パターン１０４上の一定領域に配置されたソース電極１０６及びドレーン電極１０８とを含む。ここで、半導体パターン１０４は、不純物がドーピングされた非晶質シリコンパターンからなる活性層１０４ａと、不純物がドーピングされた非晶質シリコンパターンからなるオーミックコンタクト層１０４ｂとを含む。オーミックコンタクト層１０４ｂは、活性層１０４ａとソース電極１０６との間、及び活性層１０４ａとドレーン電極１０８との間に各々配置される。
基板１００は、薄膜トランジスタ（ＴＲ）を覆う保護層１２０を含む。保護層１２０は、無機絶縁物質から形成される。例えば、保護層１２０は、シリコン酸化物またはシリコン窒化物から形成される。薄膜トランジスタ（ＴＲ）と対応した保護層１２０上には、第１導電パターン１２２と第２導電パターン１２４とが形成される。薄膜トランジスタ（ＴＲ）上に形成された保護層１２０には、ドレーン電極１０８の一部を露出する第２コンタクトホール（Ｈ２）が形成される。これにより、第１導電パターン１２２は、第２コンタクトホール（Ｈ２）を経由してドレーン電極１０８と電気的に接続される。
ゲートパッド部は、ゲート電極１０２と同一金属で形成されたゲートパッド下部電極１０２ａと、ゲートパッド下部電極１０２ａ上に形成されたゲート絶縁膜１１０と、ゲート絶縁膜１１０上に形成された保護層１２０と、ゲートパッド下部電極１０２ａと対応して保護層１２０上に形成された第１及び第２ゲートパッド上部電極１２２ａ、１２４ａとを含む。ゲートパッド部の保護層１２０及びゲート絶縁膜１１０には、ゲートパッド下部電極１０２ａの一部を露出する第１コンタクトホール（Ｈ１）が形成される。第１ゲートパッド上部電極１２２ａは、第１コンタクトホール（Ｈ１）を経由してゲートパッド下部電極１０２ａと電気的に接続される。
データパッド部は、基板１００上に形成されたゲート絶縁膜１１０と、ゲート絶縁膜１１０上に、薄膜トランジスタ（ＴＲ）のソース及びドレーン電極１０６、１０８と同一金属で形成されたデータパッド下部電極１０６ａと、データパッド下部電極１０６ａ上に形成された保護層１２０と、データパッド下部電極１０６ａと対応して保護層１２０上に形成された第１及び第２データパッド上部電極１２２ｂ、１２４ｂとを含む。データパッド部の保護層１２０には、データパッド下部電極１０６ａの一部を露出する第３コンタクトホール（Ｈ３）が形成され、データパッド上部電極１２２ｂは、第３コンタクトホール（Ｈ３）を経由してデータパッド下部電極１０２ｂと電気的に接続される。第１ゲートパッド上部電極１２２ａ、第１データパッド上部電極１２２ｂ及び第１導電パターン１２２は、互いに同一の材質から形成される。第２ゲートパッド上部電極１２４ａ、第２データパッド上部電極１２４ｂ及び第２導電パターン１２４は、互いに同一の材質から形成される。
薄膜トランジスタ（ＴＲ）とゲート及びデータパッド部が形成された基板１００の全面に、平坦化層１３０が形成される。平坦化層１３０は、ポリイミド、ポリアクリルのような有機物質から形成される。平坦化層１３０は、平坦な上面を有し、薄膜トランジスタ（ＴＲ）とゲート及びデータパッド部とによって形成された段差を解消する。
平坦化層１３０が形成されて光発生領域と対応した基板１００上に、第２導電パターン１２４と電気的に接続されたカソード電極１４０が形成され、カソード電極１４０が形成された基板１００上に、カソード電極１４０の一部を露出させるバンクパターン１５０が形成される。バンクパターン１５０は、ポリイミド等の感光性絶縁物質を蒸着する工程、フォトグラフィーによって絶縁物質をパターニングする工程を経て、カソード電極１４０を取り囲むように形成される。通常、逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置が多数の発光ダイオードを含むにつれて、バンクパターン１５０は、カソード電極等１４０間に形成される。
図２Ａ〜図２Ｑは、図１に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。
図２Ａに示されたように、金属基板１００上に第１金属層１０１が形成される。金属基板１００の導電特性に応じて、第１金属層１０１の形成前に絶縁膜が金属基板１００上に塗布されてもよい。第１導電層１０１は、第１マスクを利用したフォトリソグラフィー工程を通じてパターニングされ、図２Ｂに示されたゲート電極１０２とゲートパッド下部電極１０２ａとが形成される。ゲート電極１０２は、光発生領域上に形成され、ゲートパッド下部電極１０２ａは、光発生領域周辺のゲートパッド部上に形成される。
ゲート電極１０２とゲートパッド下部電極１０２ａとが形成された金属基板１００の全面に、図２Ｃに示されたように、ゲート絶縁膜１１０が形成される。ゲート絶縁膜１１０が形成された金属基板１００の全面に、非晶質シリコン薄膜１０３と、不純物がドーピングされた非晶質シリコン薄膜１０５とが順次積層される。順次積層された非晶質シリコン薄膜１０３と、不純物がドーピングされた非晶質シリコン薄膜１０５とのそれぞれは、第２マスクを利用したフォトリソグラフィー工程を通じてパターニングされ、図２Ｄに示されたように、ゲート電極１０２と対応した活性層パターン１０４ａ及びオーミックコンタクト層１０４ｂにパターニングされる。活性層パターン１０４ａ及びオーミックコンタクト層１０４ｂは、半導体パターン１０４を構成する。
半導体パターン１０４が形成された金属基板１００の全面に、図２Ｅに示されたように、第２金属層１０７が形成される。第２金属層１０７は、第３マスクを利用したフォトリソグラフィー工程を通じて、図２Ｆに示されたように、一定間隔離隔されたソース電極１０６及びドレーン電極１０８と、光発生領域の周辺領域のうち異なる一つの光発生領域に対応するデータパッド領域に位置するデータパッド下部電極１０６ａとにパターニングされる。これと同時に、ソース及びドレーン電極１０６、１０８の間に活性層１０４ａが露出されるように、オーミックコンタクト層１０４ｂが除去される。
ソース電極１０６及びドレーン電極１０８とデータパッド下部電極１０６ａとが形成された金属基板１００上に、図２Ｇに示されたように、保護パターン１１９が形成される。保護パターン１１９は、第４マスクを利用した工程を通じて、図２Ｈに示されたように、ゲートパッド下部電極１０２ａの一部を露出する第１コンタクトホール（Ｈ１）、ドレーン電極１０８の一部を露出する第２コンタクトホール（Ｈ２）及びデータパッド下部電極１０６ａの一部を露出する第３コンタクトホール（Ｈ３）を含む保護層１２０にパターニングされる。第１コンタクトホール（Ｈ１）は、ゲートパッド部上に形成され、第２コンタクトホール（Ｈ２）は、光発生領域上に形成され、第３コンタクトホール（Ｈ３）は、データパッド部上に形成される。
続いて、保護層１２０が形成された金属基板１００上に、図２Ｉに示されたように、第１導電層１２３と第２導電層１２５とが順次積層される。第１導電層１２３は、ＩＴＯを含んで形成され、第２導電層１２５は、モリブデンを含んで形成される。モリブデンから形成される第２導電層１２５は、ＩＴＯから形成される第１導電層１２３と後述するカソード電極（図１の１４０）との間のガルバニック（Ｇａｌｖａｎｉｃ）現象を防ぐために挿入される。第１及び第２導電層１２３、１２５は、第５マスクを利用したフォトリソグラフィー工程を通じてパターニングされ、図２Ｊに示されたように、第１及び第２導電パターン１２２、１２４、第１及び第２ゲートパッド上部電極１２２ａ、１２４ａ並びに第１及び第２データパッド上部電極１２２ｂ、１２４ｂに区分される。
具体的に、第１導電層１２３は、第１導電パターン１２２、第１ゲートパッド上部電極１２２ａ及び第１データパッド上部電極１２２ｂにパターニングされる。第２導電層１２５は、第２導電パターン１２４、第２ゲートパッド上部電極１２４ａ及び第２データパッド上部電極１２４ｂにパターニングされる。第１及び第２導電パターン等１２２、１２４の積層パターンは、保護膜１２０上に配置されて、ドレーン電極１０８と対応し、第２コンタクトホール（Ｈ２）を経由してドレーン電極１０８と電気的に接続される。第１及び第２ゲートパッド上部電極１２２ａ、１２４ａの積層パターンは、保護膜１２０上に配置されて、ゲートパッド下部電極１０２ａと対応し、第１コンタクトホール（Ｈ１）を経由してゲートパッド下部電極１０２ａと電気的に接続される。第１及び第２データパッド上部電極等１２２ｂ、１２４ｂの積層パターンは、保護膜１２０上に配置されて、データパッド下部電極１０６ａと対応し、第３コンタクトホール（Ｈ３）を経由してデータパッド下部電極１０６ａと電気的に接続される。
第１及び第２ゲートパッド上部電極１２２ａ、１２４ａ、第１及び第２データパッド上部電極等１２２ｂ、１２４ｂ並びに第１及び第２導電パターン等１２２、１２４が形成された金属基板１００上に、図２Ｋに示されたように、平坦化パターン１２９が形成される。平坦化パターン１２９は、第６マスクを利用したフォトリソグラフィー工程を通じてパターン化され、図２Ｌに示されたように、第１〜第３コンタクトホール（Ｈ１〜Ｈ３）を有するパターン化された平坦化層１３０となる。
平坦化層１３０が形成された金属基板１００の全面に、図２Ｍに示されたように、第３金属層１３９が形成される。第３金属層１３９は、反射率がよいＡｌＮｄから形成される。ＡｌＮｄで形成された第３金属層１３９は、第７マスクを利用したフォトリソグラフィー工程を通じて、図２Ｎに示されたように、第２導電パターン１２４と電気的に接続されるカソード電極１４０にパターニングされる。
カソード電極１４０が形成された金属基板１００の全面に、図２Ｏに示されたように、バンク層１４９が形成される。バンク層１４９は、第８マスクを利用したフォトリソグラフィー工程を通じて、図２Ｐに示されたように、カソード電極１４０の一部と、第１及び第３コンタクトホール（Ｈ１、Ｈ３）とを露出させるバンクパターン１５０にパターニングされる。即ち、第２ゲートパッド上部電極１２４ａ及び第２データパッド上部電極１２４ｂが、第１及び第３コンタクトホール（Ｈ１、Ｈ３）によって露出される。
続いて、バンク層１５０が形成された金属基板１００は、ドライエッチングされる。ドライエッチングを通じて、図２Ｑに示されたように、第１コンタクトホール（Ｈ１）上で第２ゲートパッド上部電極１２４ａが除去され、第３コンタクトホール（Ｈ３）上で第２データパッド上部電極１２４ｂが除去される。ドライエッチングを通じて第２ゲートパッド上部電極１２４ａが除去され、第１コンタクトホール（Ｈ１）上には、ＩＴＯで形成された第１ゲートパッド上部電極１２２ａだけが露出される。また、ドライエッチングを通じて第２データパッド上部電極１２４ｂが除去され、第３コンタクトホール（Ｈ３）上には、ＩＴＯで形成された第１データパッド上部電極１２２ｂだけが露出される。
続いて、ドライエッチング工程を経た金属基板１００上に、有機発光層（図示しない）と有機発光層上にアノード電極（図示しない）とが形成される。アノード電極は、透明な導電性金属から形成される。
このように、既存の６マスクを利用して基板上に薄膜トランジスタを形成する有機発光ダイオード表示装置の製造工程の一部を活用することで、計８枚のマスクのみを利用して逆構造トップエミッション型構造を有する有機発光ダイオード表示装置を製造することができ、既存の逆構造トップエミッション型構造を有する有機発光ダイオード表示装置に比べてマスク数を減らすことができる。すなわち、実施の形態１に係る逆構造トップエミッション発光ダイオード表示装置の製造方法では、従来の最大１１マスク工程を８マスク工程に減らすことができる。これによって、製造工程が単純になり、製造費用を節減することができる。また、本発明による逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置は、既存の有機発光ダイオード表示装置の製造工程中のモジュール工程との互換を容易に行うことができる。
図３は、本発明の実施の形態２に係る逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置を概略的に示す断面図である。実施の形態２に係る逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置は、図１に示したカソード電極１４０、第２導電パターン１２４、第２ゲートパッド上部電極１２４ａ及び第２データパッド上部電極１２４ｂに代えて、第１及び第２カソード電極２４２、２４４の積層パターンを有することを除いては、実施の形態１に係る逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置と同一の構成を有する。従って、本発明の実施の形態２において、実施の形態１と重複する部分は、説明を省略することとし、同一の構成要素に対しては同一の名称及び符号を付することとする。
図３に示されたように、本発明の実施の形態２に係る逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置は、光発生領域と光発生領域の周辺に配置されたゲート及びデータパッド部とを含む金属基板１００を具備している。
光発生領域には、少なくとも一つの薄膜トランジスタ（ＴＲ）が形成されている。薄膜トランジスタ（ＴＲ）は、ゲート電極１０２と、ゲート電極１０２上に形成されたゲート絶縁膜１１０と、ゲート電極１０２に対応するようにゲート絶縁膜１１０上に形成された半導体パターン１０４と、半導体パターン１０４上に互いに一定間隔離隔して配置されたソース及びドレーン電極１０６、１０８と、ソース及びドレーン電極１０６、１０８が形成された金属基板１００上に形成された保護層１２０とを含む。
逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置は、光発生領域上の薄膜トランジスタ（ＴＲ）を覆う保護層１２０上に配置され、薄膜トランジスタ（ＴＲ）のドレーン電極１０８と電気的に接続された導電パターン２２５を含む。
ゲートパッド部は、ゲート電極１０２と同一金属で形成されたゲートパッド下部電極１０２ａと、ゲートパッド下部電極１０２ａ上に順次形成されたゲート絶縁層１１０、保護層１２０及び保護層１２０上に形成されてゲートパッド下部電極１０２ａと電気的に接続されたゲートパッド上部電極２２５ａとを含む。
データパッド部は、ソース電極１０６と同一金属で形成されたデータパッド下部電極１０６ａと、データパッド下部電極１０６ａ上に形成された保護層１２０と、保護層１２０上に形成されてデータパッド下部電極１０６ａと電気的に接続されたデータパッド上部電極２２５ｂとを含む。
導電パターン２２５、ゲートパッド上部電極２２５ａ及びデータパッド上部電極２２５ｂが形成された金属基板１００上に、平坦化層２３０が形成される。光発生領域に対応した平坦化層２３０上に、導電パターン２２５と電気的に接続された第１及び第２カソード電極２４２、２４４が形成される。第１及び第２カソード電極２４２、２４４が形成された金属基板１００上には、第２カソード電極２４４の一部が露出されるようにパターニングされたバンク層２５０が形成される。
図４Ａ〜図４Ｐは、図３に示した逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造工程を順に示す断面図である。
図４Ａ〜図４Ｈの製造工程は、図２Ａ〜図２Ｈと同一なので、これに対する説明は省略することにする。ここで、図４Ａ〜図４Ｈにかけて、計４枚のマスクを利用した製造工程は、既存の有機発光ダイオード表示装置で薄膜トランジスタ（ＴＲ）を形成する工程と同一の工程である。
続いて、保護層１２０が形成された金属基板１００上に、図４Ｉに示されたように、ＩＴＯで形成された導電層２２４が積層される。導電層２２４は、第５マスクを利用したフォトリソグラフィー工程を通じて、図４Ｊに示されたように、導電パターン２２５、ゲートパッド上部電極２２５ａ及びデータパッド上部電極２２５ｂにパターニングされる。
導電パターン２２５、ゲートパッド上部電極２２５ａ及びデータパッド上部電極２２５ｂが形成された金属基板１００上に、図４Ｋに示されたように、平坦化パターン２２９が形成される。平坦化パターン２２９は、第６マスクを利用したフォトリソグラフィー工程を通じて、図４Ｌに示されたように、第１〜第３コンタクトホール（Ｈ１〜Ｈ３）を有する平坦化層２３０にパターニングされる。
平坦化層２３０が形成された金属基板１００の全面に、図４Ｍに示されたように、第３及び第４金属層２４１、２４３が形成される。第３金属層２４１は、モリブデンから形成され、第４金属層２４３は、反射率がよいＡｌＮｄから形成される。第３及び第４金属層等２４１、２４３は、第７マスクを利用したフォトリソグラフィー工程を通じて、図４Ｎに示されたように、光発生領域上に位置する第１及び第２カソード電極２４２、２４４にパターニングされる。第１カソード電極２４２は、第２コンタクトホール（Ｈ２）を経由して導電パターン２２５と電気的に接続される。ここで、平坦化層２３０上にＡｌＮｄで形成された第２カソード電極２４４を形成する際、接着力の問題が発生するので、モリブデンで形成された第１カソード電極２４２を平坦化層２３０と第２カソード電極２４４との間に形成する。このように、本発明の実施の形態２に係る逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置は、モリブデン及びＡｌＮｄからなる二重金属層２４２、２４４でカソード電極を形成する。
第１及び第２カソード電極２４２、２４４が形成された金属基板１００の全面に、図４Ｏに示されたように、バンク層２４９が形成される。バンク層２４９は、第８マスクを利用したフォトリソグラフィー工程を通じて、図４Ｐに示されたように、第２カソード電極２４４の一部と、第１及び第３コンタクトホール（Ｈ１、Ｈ３）とを露出させるバンクパターン２５０にパターニングされる。この場合、ゲートパッド上部電極２５５ａ及びデータパッド上部電極２２５ｂは、第１及び第３コンタクトホール（Ｈ１、Ｈ３）を通じて各々露出される。
続いて、上のような工程を経た金属基板１００上に、有機発光層（図示しない）と有機発光層上にアノード電極（図示しない）とが形成される。アノード電極は、透明な導電性金属から形成される。
ゲートパッド部の第１コンタクトホール上にＩＴＯで形成されたゲートパッド上部電極２２５ａが露出され、データパッド部の第３コンタクトホール（Ｈ３）上にＩＴＯで形成されたデータパッド上部電極２２５ｂが露出されるので、ゲートパッド部及びデータパッド部は、トップエミッション構造で形成される。
このように、既存の６マスクを利用して基板上に薄膜トランジスタを形成する有機発光ダイオード表示装置の製造工程の一部を活用することで、計８枚のマスクのみを利用して逆構造トップエミッション型構造を有する有機発光ダイオード表示装置を製造することができ、既存の逆構造トップエミッション型構造を有する有機発光ダイオード表示装置に比べてマスク数を減らすことができる。すなわち、実施の形態２に係る逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造方法では、従来の最大１１マスク工程を８マスク工程に減らすことができる。これによって、製造工程が単純になり、製造費用を節減することができる。また、本発明による逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置は、既存の有機発光ダイオード表示装置の製造工程の中のモジュール工程との互換を容易に行うことができる。
１００ 基板、１０２ ゲート電極、１０２ａ ゲートパッド下部電極、１０３ 非晶質シリコン薄膜、１０４ 半導体パターン、１０４ａ 活性層、１０４ｂ オーミックコンタクト層、１０６ ソース電極、１０８ ドレーン電極、１１０ ゲート絶縁膜、１２０ 保護層、１２２ 第１導電パターン、１２２ａ 第１ゲートパッド上部電極、１２３ 第１導電層、１２４ 第２導電パターン、１２５ 第２導電層、１２４ａ 第２ゲートパッド上部電極、１２４ｂ 第２データパッド上部電極、１３０、２３０ 平坦化層、１３９ 第３金属層、１４０ カソード電極、２００ 金属基板、２２５ａ ゲートパッド上部電極、２２５ｂ データパッド上部電極、２２９ 平坦化パターン、２４１、２４３ 第３及び第４金属層、２４２、２４４ 第１及び第２カソード電極、２４９ バンク層、２５０ バンクパターン。

Claims (10)

  1. 金属基板上に配置されて光を生成する光発生領域及び前記光発生領域の周辺に配置された第１及び第２パッド部と、
    前記光発生領域上に形成された薄膜トランジスタと、
    前記薄膜トランジスタを覆って前記金属基板上に配置され、前記薄膜トランジスタの一部と前記第１パッド部の一部及び前記第２パッド部の一部とを各々露出するコンタクトホールを含む保護層と、
    前記保護層上に形成され、前記コンタクトホールを通じて露出された前記薄膜トランジスタの一部と接触される第１及び第２導電パターンと、
    前記光発生領域上に形成されて前記第２導電パターンと電気的に接続されるカソード電極と、
    前記カソード電極上に配置された有機発光層と、
    前記有機発光層上に配置され、透明な導電金属で形成されたアノード電極と、
    前記第１及び第２パッド部を露出する前記コンタクトホールの各々に、前記第２導電パターンと同一の物質で形成された電極パターンと、
    を備えたことを特徴とする逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置。
  2. 前記第１導電パターンはモリブデンで形成され、前記第２導電パターンはＩＴＯで形成されることを特徴とする請求項１に記載の逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置。
  3. 前記カソード電極は、反射率の高いＡｌＮｄで形成されることを特徴とする請求項１に記載の逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置。
  4. 金属基板上に配置されて光を生成する光発生領域及び前記光発生領域の周辺に配置された第１及び第２パッド部と、
    前記光発生領域上に形成された薄膜トランジスタと、
    前記薄膜トランジスタを覆って前記金属基板上に配置され、前記薄膜トランジスタの一部と前記第１パッド部の一部及び前記第２パッド部の一部とを各々露出するコンタクトホールを含む保護層と、
    前記保護層上に形成され、前記コンタクトホールを通じて露出された薄膜トランジスタの一部と接触される導電パターンと、
    前記光発生領域上に形成されて前記導電パターンと電気的に接続される第１カソード電極と、
    前記第１カソード電極上に形成された第２カソード電極と、
    前記第２カソード電極上に配置された有機発光層と、
    前記有機発光層上に配置され、透明な導電金属で形成されたアノード電極と、
    前記第１及び第２パッド部を露出する前記コンタクトホール各々に、前記導電パターンと同一の物質で形成された電極パターンと、
    を備えたことを特徴とする逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置。
  5. 前記第１カソード電極はモリブデンで形成され、前記第２カソード電極はＡｌＮｄで形成されることを特徴とする請求項４に記載の逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置。
  6. 前記導電パターンは、透明な金属材質であるＩＴＯで形成されることを特徴とする請求項４に記載の逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置。
  7. 光発生領域及び前記光発生領域の周辺に配置された第１及び第２パッド部に区分された金属基板を準備する段階と、
    前記光発生領域上に薄膜トランジスタを形成する段階と、
    前記薄膜トランジスタを覆って、前記薄膜トランジスタの一部と前記第１パッド部の一部及び前記第２パッド部の一部とを各々露出するコンタクトホールを含む保護層を前記金属基板上に形成する段階と、
    前記コンタクトホールを通じて露出された前記薄膜トランジスタの一部と接触するように、前記保護層が形成された前記金属基板上に第１及び第２金属層を順次積層し、前記第１及び第２金属層をパターニングして第１及び第２導電パターンを形成する段階と、
    前記薄膜トランジスタの一部と前記第１パッド部の一部及び第２パッド部の一部が露出されるように、前記第１及び第２導電パターンが形成された前記金属基板上に平坦化層を形成する段階と、
    前記平坦化層が形成された前記金属基板上に、前記第２導電パターンと電気的に接続されるカソード電極を形成する段階と、
    前記カソード電極が形成された前記金属基板上に、バンク層を形成して前記カソード電極の一部と前記第１及び第２パッド部の一部とが露出されるように、前記バンク層をパターニングしてバンクパターンを形成する段階と、
    前記カソード電極上に有機発光層を形成する段階と、
    前記有機発光層上に透明な導電金属でアノード電極を形成する段階と、
    を含み、
    前記第１及び第２パッド部を露出する前記コンタクトホールの各々には、前記第２導電パターンと同一の物質で電極パターンが形成される
    ことを特徴とする逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造方法。
  8. 前記第１導電パターンはモリブデンで形成され、前記第２導電パターンはＩＴＯで形成されることを特徴とする請求項７に記載の逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造方法。
  9. 光発生領域及び前記光発生領域の周辺に配置された第１及び第２パッド部に区分された金属基板を準備する段階と、
    前記光発生領域上に薄膜トランジスタを形成する段階と、
    前記薄膜トランジスタを覆って、前記薄膜トランジスタの一部と前記第１パッド部の一部及び前記第２パッド部の一部とを各々露出するコンタクトホールを含む保護層を前記金属基板上に形成する段階と、
    前記コンタクトホールを通じて露出された前記薄膜トランジスタの一部と接触するように、前記保護層が形成された前記金属基板上に導電金属層を積層し、前記導電金属層をパターニングして導電パターンを形成する段階と、
    前記薄膜トランジスタの一部と前記第１パッド部の一部及び第２パッド部の一部とが露出されるように、前記導電パターンが形成された前記金属基板上に平坦化層を形成する段階と、
    前記導電パターンと電気的に接続されるように、前記平坦化層が形成された前記金属基板上に第１及び第２金属層を順次積層し、前記第１及び第２金属層をパターニングして第１及び第２カソード電極を形成する段階と、
    前記第１及び第２カソード電極が形成された前記金属基板上に、バンク層を形成して前記第２カソード電極の一部と前記第１及び第２パッド部の一部とが露出されるように、前記バンク層をパターニングしてバンクパターンを形成する段階と、
    前記第２カソード電極上に有機発光層を形成する段階と、
    前記有機発光層上に透明な導電金属でアノード電極を形成する段階と、
    を含み、
    前記第１及び第２パッド部を露出する前記コンタクトホールの各々には、前記導電パターンと同一の物質で電極パターンが形成される
    ことを特徴とする逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造方法。
  10. 前記第１カソード電極はモリブデンで形成され、前記第２カソード電極はＡｌＮｄで形成されることを特徴とする請求項９に記載の逆構造トップエミッション型有機発光ダイオード表示装置の製造方法。
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