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JP2018092929A - 有機発光表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】表示装置の厚さを減少させ、製造コストを低減し、パッド部を保護することができる有機発光表示装置の提供。【解決手段】有機発光表示装置は、表示領域及びパッド領域が定義された基板１０の表示領域上に位置する遮光層及び第１補助電極３１と、遮光層及び第１補助電極を覆うバッファー層１１と、遮光層に重畳するようにバッファー層上に位置する薄膜トランジスタと、パッド領域に位置する下側パッド部４１と、下側パッド部とパッドコンタクトホールを通じて接続した上側パッド部４２と、第１補助電極とコンタクトホールを通じて接続した第２補助電極３２と、第２補助電極及び薄膜トランジスタを覆う平坦化膜及び上側パッド部の側面を覆い、上側パッド部の上面を露出するパッド保護層と、薄膜トランジスタと接続した第１電極及び第２補助電極と接続された第３補助電極３３と、第１電極上に備た有機発光層５２と、有機発光層上に備た第２電極とを含む。【選択図】図１

Description

本発明は有機発光表示装置に関するもので、特に表示装置の厚さを減少させ、製造コストを低減し、パッド部を保護することができる有機発光表示装置に関するものである。
多様な情報を画面で具現する映像表示装置は情報通信時代の核心技術で、もっと薄くてもっと軽くし、携帯が可能でありながらも高性能の方向に発展している。したがって、陰極線管（ＣＲＴ）の欠点である重さ及び体積を減らすことができる平板表示装置で有機発光層の発光量を制御して映像を表示する有機発光表示装置などが脚光を浴びている。
有機発光表示装置は多数の画素がマトリックス状に配列されて画像を表示することになる。ここで、各画素は、発光素子と、その発光素子を独立的に駆動する多数のトランジスタ及びストレージキャパシタなどを含む画素駆動回路とを備える。この際、各発光素子は第１電極と第２電極の間に発光層を含む。
近年、有機発光表示装置の開口率の確保及び透明ディスプレイの具現などのための上部発光（ＴｏｐＥｍｉｓｓｉｏｎ）を行う有機発光表示装置に関する研究が活発に行われている。上部発光有機発光表示装置の発光層は、上部電極、つまり第２電極を透過して発光することによって映像を表示しなければならないから、前記第２電極は透明導電性物質で形成される。このような透明導電性物質は金属に比べて高抵抗を有するため、このような抵抗を低めるために補助電極を使う。この際、補助電極は第１電極と同一層に形成できるが、第１電極と重畳するように補助電極を形成することができないので、補助電極の面積を増加させるのに空間的な限界が存在して第２電極の抵抗を低めるのに限界が従う。
したがって、前記第１電極と薄膜トランジスタの間に絶縁膜を挟んで配置されて前記第１電極と前記薄膜トランジスタを連結する連結電極をさらに含み、前記連結層と同一層に補助電極を形成する上部発光型有機発光表示装置が提案された。
しかし、この場合、追加的な層を積層することによって有機発光表示装置の厚さが増加し、マスクの使用回数が増加することによって製造コストが上昇する問題が発生する。また、提案された有機発光表示装置は、前記連結電極を形成するのに反射率の高い銀（Ａｇ）のような金属が主に使われ、前記連結電極を形成する工程と同じ工程を用いてパッド部を形成した。しかし、銀でパッド部を形成する場合、銀そのものが有する低い耐食性によってパッド部の腐食が発生し、それによって有機発光表示装置のパッド部の接触不良の問題が発生した。
本発明は前記問題点を解決するために案出されたもので、表示装置の厚さを減少させ、製造コストを低減し、パッド部を保護することができる有機発光表示装置を提供することを解決しようとする課題とする。
前記課題を解決するために、本発明による有機発光表示装置は、表示領域及びパッド領域が定義された基板の表示領域上に位置する遮光層及び第１補助電極と、前記遮光層及び前記第１補助電極を覆うバッファー層と、前記遮光層に重畳するように前記バッファー層上に位置する薄膜トランジスタと、パッド領域に位置する下側パッド部と、前記下側パッド部とパッドコンタクトホールを通じて接続された上側パッド部と、前記第１補助電極とコンタクトホールを通じて接続された第２補助電極と、前記第２補助電極及び薄膜トランジスタを覆う平坦化膜、及び前記上側パッド部の側面を覆い、前記上側パッド部の上面を露出するパッド保護層と、前記薄膜トランジスタと接続された第１電極及び前記第２補助電極と接続された第３補助電極と、前記前記第１電極上に備えられた有機発光層と、前記有機発光層上に備えられた第２電極とを含む。
本発明による有機発光表示装置は、パッシベーション層、追加的な平坦化膜、追加的な連結電極及び補助電極を形成しないながらも十分な面積を有する補助電極を確保することができる特徴を有する。したがって、本発明による上部発光方式の有機発光表示装置は従来に比べて３〜４枚のマスクを低減するので、工程が簡素化し、製造コストが低減され、有機発光表示装置の厚さが薄くなり、第２電極の抵抗が効果的に低くなる効果を有する。
本発明による有機発光表示装置を説明するための断面図である。 本発明による有機発光表示装置の製造工程を説明するための図である。
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施例を説明する。明細書全般にわたって同じ参照番号は実質的に同じ構成要素を意味する。以下の説明で、本発明に係わる技術あるいは構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不必要にあいまいにすることができると判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、以下の説明で使われる構成要素の名称は容易な明細書作成を考慮して選択されたもので、実際製品の部品の名称と違うこともあり得る。
位置関係についての説明の場合、例えば‘〜上に’、‘〜上部に’、‘〜下部に’、‘〜のそばに’などのように二つの部分の位置関係が説明される場合、‘直ぐ’又は‘直接’が使われない限り、二つの部分の間に一つ以上の他の部分が位置することもできる。
たとえば、第１、第２などが多様な構成要素を敍述するために使われるが、これらの構成要素はこれらの用語に制限されない。これらの用語はただ一構成要素を他の構成要素と区別するために使用するものである。よって、以下で言及される第１構成要素は本発明の技術的思想内で第２構成要素であってもよい。
図面に示した各構成のサイズ及び厚さは説明の便宜のために示したものであり、本発明が図示の構成のサイズ及び厚さに必ずしも限定されるものではない。
以下、添付図面に基づいて本発明の多様な実施例を詳細に説明する。
図１は本発明の実施例による有機発光表示装置を説明するための概略図である。
本発明による有機発光表示装置は表示領域Ａ／Ａとパッド領域Ｐ／Ａを含む。
本発明による有機発光表示装置は、表示領域Ａ／Ａに位置する薄膜トランジスタＴ、薄膜トランジスタＴと電気的に連結された第１電極５１、有機発光層５２、第２電極５３、及び前記第２電極５３と電気的に連結された補助電極３０を含む。また、本発明による有機発光表示装置はパッド領域Ｐ／Ａに位置するパッド電極４０を含む。
薄膜トランジスタＴは、活性層２０、ゲート絶縁膜２６、ゲート電極２７及びソース／ドレイン電極２４、２５を含む。
補助電極３０は、第１補助電極３１、第２補助電極３２及び第３補助電極３３を含む。
そして、パッド電極４０は、下側パッド部４１及び上側パッド部４２を含む。
これを図１に基づいてより詳細に説明する。図１を参照すると、基板１０上にはバッファー層１１が位置する。バッファー層１１は基板１０から平坦化膜１３を通じての水分又は不純物の浸透を防止し、基板１０の上部を平坦化する役目をする。バッファー層１１はＳｉＮｘ又はＳｉＯｘなどの無機絶縁物質で形成できる。
バッファー層１１上には、半導体、例えばシリコン又は酸化物半導体などからなる活性層２０が形成される。活性層２０上にはゲート絶縁膜２６が位置し、ゲート絶縁膜２６上にはゲート電極２７が位置する。ゲート電極２７は、ゲート絶縁膜２６を挟んでアクティブ層２１のチャネル領域２１と重畳するように位置する。ゲート電極２７は、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、ネオジム（Ｎｄ）及び銅（Ｃｕ）のいずれか１種又はそれらの合金からなる単層又は多層の構造であってもよい。
前記薄膜トランジスタＴが位置した領域の下部には遮光層８が位置する。遮光層８は活性層２０に入射する光を遮断し、薄膜トランジスタＴと各種配線（図示せず）の間に発生する寄生キャパシタンスを減少させる役目をすることができる。遮光層８は、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、ネオジム（Ｎｄ）などの金属のうち一種又はこれらの合金で形成できる。
ゲート電極２７上には層間絶縁膜１２が位置する。層間絶縁膜１２は表示領域Ａ／Ａから伸び、パッド領域Ｐ／Ａの下側パッド部４１を含む基板１０の一面全面に位置する。層間絶縁膜１２はＳｉＮｘ又はＳｉＯｘなどの無機絶縁物質の単層又は複層の構造に形成できる。
この際、層間絶縁膜１２には、活性層２０のソース領域２２を露出する第１コンタクトホールＨ１、及びドレイン領域２３を露出する第２コンタクトホールＨ２が備えられる。
ソース電極２４は第１コンタクトホールＨ１を通じてソース領域２２と接続され、ドレイン電極２５は第２コンタクトホールＨ２を通じてドレイン領域２３と接続される。この際、ドレイン電極２５、活性層２０及び遮光層８の間に等電位を形成するため、ドレイン電極２５は前記層間絶縁膜１２及びバッファー層１１の一部が除去されて形成された第３コンタクトホールＨ３を通じて遮光層８とさらに接続できる。このように、ドレイン電極２５、活性層２１及び遮光層８の間に等電位が形成されれば、ドレイン電極２５と活性層２１の間又は活性層２１と遮光層８の間に寄生キャパシタンスが発生することが防止される。
ソース電極２４及びドレイン電極２５は、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、ネオジム（Ｎｄ）及び銅（Ｃｕ）のずれか１種又はこれらの合金からなる単層又は多層で形成できるが、これに限定されない。しかし、本発明による有機発光表示装置は、従来の有機発光表示装置とは違い、薄膜トランジスタＴ上に無機絶縁物質などからなるパッシベーション層が備えられず、直ぐ前に説明した有機絶縁物質から平坦化膜１３が構成される。よって、ソース電極２４及びドレイン電極２５を外部の酸素又は水分などから保護するために多層構造に形成し、最下層及び最上層は耐食性の高い材料で形成することにより、中間部に位置する電極層をキャッピング（Ｃａｐｐｉｎｇ）して保護することが好ましい。
例えば、ソース電極２４は、第１ソース分割層２４ａ、第２ソース分割層２４ｂ及び第３分割層２４ｃの３重レイヤーでなることができる。同様に、ドレイン電極２５も、第１ドレイン分割層２５ａ、第２ドレイン分割層２５ｂ及び第３ドレイン分割層２５ｃの３重レイヤーでなることができる。
この際、第１〜第３ソース／ドレイン分割層２４ａ〜２４ｃ、２５ａ〜２５ｃはＭｏＴｉ／Ｃｕ／ＭｏＴｉの順に積層された３重レイヤーであってもよい。しかし、第１〜第３ソース／ドレイン分割層２４ａ〜２４ｃ、２５ａ〜２５ｃは前記物質に限定されず、多様な物質で形成可能である。
薄膜トランジスタＴ上には平坦化膜１３が位置する。平坦化膜１３は薄膜トランジスタＴが位置する基板１０の上部を平坦にする役目をする。平坦化膜１３は、例えばアクリル系樹脂（ａｃｒｙｌｒｅｓｉｎ）、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎ）、フェノール樹脂（ｐｈｅｎｏｌｉｃｒｅｓｉｎ）、ポリアミド系樹脂（ｐｏｌｙａｍｉｄｅｒｅｓｉｎ）、ポリイミド系樹脂（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅｒｅｓｉｎ）などでなることができる。
平坦化膜１３上には第１電極５１が形成される。第１電極５１は基板１０上の発光領域を定義する開口部５１１に備えられ、薄膜トランジスタＴと電気的に連結される。この際、第１電極５１は平坦化膜１３に備えられ、ドレイン電極２５を露出させる第４コンタクトホールＨ４を通じて薄膜トランジスタＴのドレイン電極２５と電気的に接続される。
第１電極５１は、薄膜トランジスタＴのタイプによってアノード電極又はカソード電極の役目をする。この実施例で、第１電極５１は有機発光素子のアノード電極の機能をする。この際、第１電極５１は仕事関数値が比較的大きい透明導電性物質、例えばＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ、ＩＧＺＯなどでなる。また、第１電極５１は反射率に優れた金属物質、例えばアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、ＡＰＣ（Ａｇ／Ｐｂ／Ｃｕ）などを含むように構成できる。これは、上部発光（ＴｏｐＥｍｉｓｓｉｏｎ）における発光素子の効率及び寿命向上のために、有機発光素子の下側に入射する光を上方に反射して発光素子の発光に寄与するようにするためである。この際、前記アルミニウム（Ａｌ）又は銀（Ａｇ）のような反射率の高い金属物質は外部の酸素又は水分などによる酸化に弱い。したがって、第１電極５１も第１電極下層部５１ａ、第１電極重層部５１ｂ及び第１電極上層部５１ｃの３層でなり、重層部５１ｂはＡｇのような反射率の高い物質を含み、下層部５１ａ及び上層部５１ｃは透明導電性物質で形成することによって重層部５１ｂの高反射率の金属層を保護することが好ましい。この際、第１電極上層部５１ｃは透明導電性物質でなることにより、第１電極重層部５１ｂで反射された光が第１電極上層部５１ｃを透過して有機発光素子の上側に発光する。前記特徴によって、本発明による有機発光表示装置は、有機発光素子の下側に入射する光が上方に反射されて有機発光素子の発光に寄与することにより、有機発光素子の効率及び寿命が増加する効果を有する。
バンク絶縁膜１４は第１電極５１の一部を覆うように形成され、発光領域である開口部５１１を定義する。バンク絶縁膜１４はアクリル系樹脂（ａｃｒｙｌｒｅｓｉｎ）、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎ）、フェノール樹脂（ｐｈｅｎｏｌｉｃｒｅｓｉｎ）、ポリアミド系樹脂（ｐｏｌｙａｍｉｄｅｒｅｓｉｎ）、ポリイミド系樹脂（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅｒｅｓｉｎ）などでなることができる。
有機発光層５２は第１電極５１上に備えられる。この際、有機発光層５２は、正孔注入層（ＨＩＬ）／正孔輸送層（ＨＴＬ）／発光層（ＥＭＬ）／電子輸送層（ＥＴＬ）／電子注入層（ＥＩＬ）の構造を有するように構成できる。これに加え、有機発光層５２には発光層の発光効率及び寿命などを向上させるための少なくとも一つの機能層、例えば電荷を生成する電荷生成層、追加的な電子輸送層及び正孔輸送層などをさらに含むことができる。
有機発光層５２は、マスク低減などのために、バンク絶縁膜１４の上部を覆うように延設できる。この際、有機発光層５２の発光層は第１電極５１にだけ備えられ、他の領域には形成されなくてもよい。
第２電極５３は有機発光層５２及びバンク絶縁膜１４の上部を覆うように構成される。第１電極５１がアノード電極の役目をする場合、第２電極５３はカソード電極の役目をする。上部発光（ＴｏｐＥｍｉｓｓｉｏｎ）型有機発光表示装置において、第２電極５３は光を透過することができる程度の非常に薄い厚さ（例えば、約２００Å以下）を有し、仕事関数が低い金属性物質で形成されることにより、有機発光層５２からの光が第２電極５３を透過し、よって上部発光が可能である。第２電極５３に使用可能な物質は、例えば銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、又は銀（Ａｇ）とマグネシウム（Ｍｇ）の合金などのような物質のうち少なくとも１種であってもよい。また、第２電極５３にはＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＧＺＯ、ＺｎＯなどの透明導電性物質が使われることによって有機発光層５２からの光が第２電極５３を透過して上部発光を行うことができる。
このように、非常に薄い厚さの金属又は透明導電性物質からなる第２電極５３は相対的に高い抵抗を有する。第２電極５３がカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）の場合、前記第２電極５３の抵抗が高くなれば、有機発光素子に供給される低電位電圧（ＶＳＳ）が上昇して有機発光素子の輝度、効率及び寿命が減少し得る。このような問題点を解決するために、第２電極５３の抵抗を低めるために、第２電極５３は補助電極３０と電気的に接続される。補助電極３０は相対的に低い抵抗を有する物質で形成されることで、第２電極５３が補助電極３０と接続されることによって第２電極５３の抵抗を低める役目をする。
この際、補助電極３０は第１補助電極３１、第２補助電極３２及び第３補助電極３３を含む３層構造となることができ、第２電極５３はバンク絶縁膜１４の一部が除去されて露出された第３補助電極３３と電気的に接続できる。
補助電極３０の構造をより詳細に説明すれば次のようである。
第１補助電極３１は遮光層８と同一の層、つまり基板１０上に形成され、バッファー層１１で覆われる構造を有することができる。この際、第１補助電極３１は遮光層８と同じ物質で形成できる。前述したように、層間絶縁膜１２は基板１０の全面に備えられるので、第１補助電極３１上にはバッファー層１１及び層間絶縁膜１２が備えられる。
層間絶縁膜１２の第１補助電極３１と重畳する領域には第２補助電極３２が備えられる。第２補助電極３２は前記バッファー層１１及び層間絶縁膜１２の一部を除去することによって第１補助電極３１を露出する第５コンタクトホールＨ５を通じて第１補助電極３１と接続される。
第２補助電極３２はソース／ドレイン電極２４、２５と同一の層に同じ物質で形成できる。すなわち、ソース／ドレイン電極２４、２５が第１〜第３分割層でなることと同様に、第２補助電極３２も第１補助電極分割層３２ａ、第２補助電極分割層３２ｂ及び第３補助電極分割層３２ｃの３層構造となることができるが、これに限定されず、第２補助電極３２は単層又は多層で形成できる。例えば、ソース／ドレイン電極２４、２５がＭｏＴｉ／Ｃｕ／ＭｏＴｉの順に積層された３重レイヤーの場合、前記第１補助電極分割層３２ａ及び第３補助電極分割層３２ｃはＭｏＴｉで成り、第２補助電極分割層３２ｂはＣｕでなることで、前記第２補助電極３２はＭｏＴｉ／Ｃｕ／ＭｏＴｉの順に積層された３重レイヤーで形成できる。この際、第２補助電極３２を成す物質は前記物質に限定されず、前述したソース／ドレイン電極２４、２５を形成する金属が多様に適用できる。
平坦化膜１３は前記薄膜トランジスタＴの上側に形成されるとともに、前記第２補助電極３２の上部まで延設される。この際、前記平坦化膜１３の前記第２補助電極３２と重畳する領域の一部には、前記平坦化膜１３が除去されて第２補助電極３２の上部を露出する第６コンタクトホールＨ６が備えられる。
平坦化膜１３上には第３補助電極３３が形成される。第３補助電極３３は第１電極５１と同一の層に同じ物質で形成されることにより、追加的な工程なしに第３補助電極３３を形成することができる。
第１電極５１が第１電極下層部５１ａ、第１電極重層部５１ｂ及び第１電極上層部５１ｃの３層構造を成すように形成できることと同様に、第３補助電極３３も３層構造に形成できるが、必ずしもこれに限定されず、第１電極５１は単層又は多層構造を有することができる。第３補助電極３３が３層構造の場合、第３補助電極３３は第４補助電極分割層３３ａ、第５補助電極分割層３３ｂ及び第６補助電極分割層３３ｃの３層構造を有することができる。
第３補助電極３３も第１電極５１と同様に、第５補助電極分割層３３ｂはＡｇのような反射率の高い物質を含み、第４補助電極分割層３３ａ及び第６補助電極分割層３３ｃは透明導電性物質で形成することによって重層部５１ｂの反射率の高い金属層を保護する構造を有することができる。
第３補助電極３３の上部にもバンク絶縁膜１４が備えられることができる。バンク絶縁膜１４は前記第１電極５１の一部を覆うとともに、第３補助電極３３の上部まで延設される。この際、第３補助電極３３上にはバンク絶縁膜１４の一部が除去されて前記第３補助電極３３を露出する有機ホール５１２が備えられる。
有機ホール５１２上には隔壁５４がさらに備えられることができる。隔壁５４は側面端部が逆テーバー（ｒｅｖｅｒｓｅｄｔａｐｅｒ）状を有するように形成できるが、これに限定されない。前記隔壁５４はバンク絶縁膜１４と同じ材料で形成できるが、これに限定されない。隔壁５４は両側面が逆テーバー状を有することによって隔壁５４の上側に有機発光層５２の一部が不連続的に形成できるが、隔壁５４の周辺部には有機発光層５２が形成されない。よって、隔壁５４の周辺部では第３補助電極３３の第６補助電極分割層３３ｃが露出され、このような隔壁５４の周辺部で第２電極５３と第３補助電極３３間のコンタクトが発生する。
前述したように、第２電極５３は開口部５１１及びバンク絶縁膜１４の上部に共に形成される。すなわち、前記第６補助電極分割層３３ｃが位置する領域上には第２電極５３が形成され、隔壁５４の上部の不連続した有機発光層５２上にも第２電極５３の一部が不連続的に形成される。
この際、第２電極５３は、有機発光層５２とは違い、隔壁５４の周辺部まで開口部５１１の第２電極から連続する特徴を有する。よって、有機ホール５１２を通じて一部領域が露出された第３補助電極３３と前記連続した第２電極５３は隔壁５４の周辺部で電気的に連結される。
前述したように、第２電極５３が補助電極３０と接続されることにより、第２電極５３が有する高い抵抗が減少する特徴を有する。特に、本発明の実施例による有機発光表示装置において、補助電極３０は順次積層された第１〜第３補助電極３１〜３３を含む特徴を有するので、補助電極３０の面積が従来に比べて大きく増加し、第２電極５３の抵抗を効果的に減少させることができる特徴を有する。特に、このように補助電極３０を３層構造に形成する場合、第１電極５１と同一の層に形成される第３補助電極３３の面積を大きくしなくても第２電極５３の抵抗は効果的に減少する。よって、従来の有機発光表示装置のように補助電極の面積を大きくするために第１電極５１とドレイン電極２５の間に連結電極を挿入する必要がないので、有機発光表示装置の厚さが減少するだけでなく、連結電極の形成のために必要なマスクを低減することができるので、有機発光表示装置の工程が簡素化し、製造コストが低減される。
図面に示されてはいないが、第２電極５３上には密封部が備えられることができる。密封部は外部の衝撃から有機発光素子及び薄膜トランジスタＴなどの素子を保護し、水分の浸透を防止する役目をする。この際、密封部はＳｉＯｘ、ＳｉＮｘなどの無機絶縁物質で単層の構造又は前記無機絶縁物質が交差して積層された複層の構造に形成できる。
パッド部Ｐ／Ａの基板１０上にはパッド電極４０が位置する。これを図１に基づいてより詳細に説明すれば、パッド電極４０は下側パッド部４１と上側パッド部４２を含む。
図１には示されてはいないが、パッド電極４０には有機発光表示装置を駆動するための駆動回路（図示せず）との接続のための駆動配線（図示せず）がコンタクトされる。そして、駆動回路は前記パッド電極４０を介して有機発光表示装置を駆動するための多数の駆動信号を供給する。本発明によるパッド電極４０は下側パッド部４１及び上側パッド部４２の２層構造を備えることによってパッド電極４０の抵抗を減少させ、相対的に上層でコンタクトされるので、容易なコンタクトが可能である。
下側パッド部４１は基板１０の一面全面に備えられたバッファー層１１のパッド領域Ｐ／Ａ上に備えられる。下側パッド部４１は薄膜トランジスタＴのゲート電極２７と同じ物質で形成できる。
下側パッド部４１上には層間絶縁膜１２が位置する。層間絶縁膜１２は表示領域Ａ／Ａから伸びて基板１０の全面に形成されるので、下側パッド部４１を覆うように構成できる。この際、前記下側パッド部４１に対応する領域には、層間絶縁膜１２の一部が除去されて下側パッド部４１の上部を露出するパッド部コンタクトホールＨ７が備えられる。すなわち、層間絶縁膜１２は下側パッド部４１の側面を覆うように備えられることによって下側パッド部４１を成す金属が腐食されることを防止する。
層間絶縁膜１２の下側パッド部４１と重畳する領域上には上側パッド部４２が備えられる。
上側パッド部４２はソース／ドレイン電極２４、２５と同じ物質でなることができる。すなわち、上側パッド部４２はソース／ドレイン電極２４、２５を形成することができるモリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、ネオジム（Ｎｄ）及び銅（Ｃｕ）のいずれか１種又はこれらの合金からなる単層又は多層で形成できるが、これに限定されない。
上側パッド部４２は、ソース／ドレイン電極２４、２５が３層構造を有することと同様に、３層構造を有するように形成されることもできる。例えば、ソース／ドレイン電極２４、２５が第１〜第３分割層でなったことと同様に、上側パッド部４２が第１パッド部分割層４２ａ、第２パッド部分割層４２ｂ及び第３パッド部分割層４２ｃの３層構造となることができるが、これに限定されるものではない。この際、ソース／ドレイン電極２４、２５がＭｏＴｉ／Ｃｕ／ＭｏＴｉの順に積層された３重レイヤーの場合、前記第１パッド部分割層４２ａ及び第３パッド部分割層４２ｃはＭｏＴｉでなり、第２パッド部分割層４２ｂはＣｕでなることによって前記上側パッド部４２はＭｏＴｉ／Ｃｕ／ＭｏＴｉの順に積層された３重レイヤーで形成できるが、前記物質に限定されない。
上側パッド部４２の側面を覆うようにパッド保護膜４５が備えられる。そして、パッド保護膜４５は上側パッド部４２の上面を全く覆わず、上側パッド部４２の上側一部を露出する。このように、上面が露出された上側パッド部４２を通じてパッド電極４０が各種配線にコンタクトされることにより、有機発光表示装置を駆動するための駆動信号を受ける。
パッド保護膜４５は前記上側パッド部４２の側面を覆うように形成される。上側パッド部４２の第２パッド部分割層４２ｂは耐食性の弱い銅（Ｃｕ）などの物質でなることができ、パッド保護膜４５は前記第２パッド部分割層４２ｂを取り囲むように形成されて前記第２パッド部分割層４２ｂの腐食を防止する効果を有する。
特に、上側パッド部４２が前記ソース／ドレイン電極２４、２５と同時に形成される場合、第１電極５１の形成過程の食刻工程に用いられるエッチャント（ｅｔｃｈａｎｔ）によって第２パッド部分割層４２ｂの腐食される不良が発生し得るが、前記パッド保護膜４５は第２パッド部分割層４２ｂを取り囲むように形成されることによって第２パッド部分割層４２ｂの腐食を防止する。
パッド保護膜４５は平坦化膜１３と同じ物質で同時に形成できる。すなわち、パッド保護膜４５は、平坦化膜１３と同様に、アクリル系樹脂（ａｃｒｙｌｒｅｓｉｎ）、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎ）、フェノール樹脂（ｐｈｅｎｏｌｉｃｒｅｓｉｎ）、ポリアミド系樹脂（ｐｏｌｙａｍｉｄｅｒｅｓｉｎ）、ポリイミド系樹脂（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅｒｅｓｉｎ）などでなることができる。この際、第２パッド部分割層４２ｂは前述したように銅（Ｃｕ）のような金属で形成される。アクリル系樹脂（ａｃｒｙｌｒｅｓｉｎ）は前記銅（Ｃｕ）を含む第２パッド部分割層４２ｂと接続されれば第２パッド部分割層４２ｂに電飾が発生する可能性があるが、ポリイミド系樹脂（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅｒｅｓｉｎ）はこのような現象が発生しない。よって、前記第２パッド部分割層４２ｂを保護するために、前記パッド保護膜４５はポリイミド系樹脂（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅｒｅｓｉｎ）で形成されることが最も好ましく、よってパッド保護膜４５と平坦化膜１３が同時に形成される場合、平坦化膜１３もポリイミド系樹脂で形成されることが好ましい。
図２ａ〜図２ｄは本発明による有機発光表示装置の製造方法を説明するための概略図である。
まず、図２ａのように、基板１０上に遮光層８及び第１補助電極３１を形成した後、その上部を覆うように基板１０の一面全面にバッファー層１１を蒸着などの工程で形成する。遮光層８及び第１補助電極３１は、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、ネオジム（Ｎｄ）などの金属のいずれか１種又はこれらの合金を蒸着してからパターニングすることによって同時に形成できる。
その後、図２ｂのように、バッファー層１１上には半導体物質からなった活性層２０を形成する。そして、前記活性層２０のチャネル領域２１上にはゲート絶縁膜２６及びゲート電極２７を順次形成する。
そして、ゲート電極２７を形成する工程と同じ工程で下側パッド部４１を形成する。ゲート電極２７及び下側パッド部４１は、モリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）、金（Ａｕ）、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）、ネオジム（Ｎｄ）及び銅（Ｃｕ）のいずれか１種又はこれらの合金からなる単層又は多層構造となった第２金属層（図示せず）を蒸着した後、これをパターニングすることによって形成することができるが、これに限定されるものではない。
その後、ゲート電極２７をマスクとして活性層２０に不純物をドープすることによってソース領域２２及びドレイン領域２３を形成する。活性層２０が酸化物半導体からなった場合にはプラズマ処理などによって活性層２０の両側を導体化することによってソース及びドレイン領域２２、２３を形成することができる。
ついで、前記ゲート電極２７及び下側パッド部４１上の基板１０の全面に層間絶縁膜１２を形成する。層間絶縁膜１２は、バッファー層１１と同様に、無機絶縁物質でなることができる。
その後、前記層間絶縁膜１２をパターニングすることで、前記ソース領域２２を露出する第１コンタクトホールＨ１とドレイン領域２３を露出する第２コンタクトホールＨ２を形成する。この際、表示領域Ａ／Ａには、前記層間絶縁膜１２及びバッファー層１１の一部がパターニングされて遮光層８を露出する第３コンタクトホールＨ３及び前記第１補助電極３１を露出する第５コンタクトホールＨ５が形成される。そして、パッド領域Ｐ／Ａには層間絶縁膜１２をパターニングすることで、下側パッド部４１の上部を露出するパッド部コンタクトホールＨ７を形成する。
その後、層間絶縁膜１２上に、前記第１コンタクトホールＨ１を通じてソース領域２２と接続されるように、ソース電極２４を形成し、第２コンタクトホールＨ２を通じてドレイン領域２３と接続されるドレイン電極２５を形成する。この際、ドレイン電極２５は第３コンタクトホールＨ３を通じて遮光層８と接続することができるが、これに限定されない。これと同時に、層間絶縁膜１２上には、第５コンタクトホールＨ５を通じて第１補助電極３１と接続する第２補助電極３２と、第７コンタクトホールＨ７を通じて下側パッド部４１と接続する上側パッド部４２を形成することができる。
この際、ソース電極２４、ドレイン電極２５、第２補助電極３２及び上側パッド部４２は前述したように複層構造に形成できる。これらがＭｏＴｉ／Ｃｕ／ＭｏＴｉの３重積層構造を有する場合を例とすれば、前記層間絶縁膜１２の上部全面にＭｏＴｉ／Ｃｕ／ＭｏＴｉの３層金属を積層した後、これらを同時にパターニングすることによって同時に形成することができる。
その後、図２ｃのように、薄膜トランジスタＴ及び第２補助電極３２上に平坦化膜１３を形成する。平坦化膜１３は、アクリル系樹脂（ａｃｒｙｌｒｅｓｉｎ）、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎ）、フェノール樹脂（ｐｈｅｎｏｌｉｃｒｅｓｉｎ）、ポリアミド系樹脂（ｐｏｌｙａｍｉｄｅｒｅｓｉｎ）、ポリイミド系樹脂（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅｒｅｓｉｎ）などでなることができる。
これと同時に、パッド領域Ｐ／Ａに備えられたパッド電極４０の上側パッド部４２の側面を覆うようにパッド保護膜４５を形成する。パッド保護膜４５は平坦化膜１３と同じ物質で形成される。
平坦化膜１３及びパッド保護膜４５の形成時には、ハーフトーンマスクなどを用い、パッド保護膜４５の厚さが平坦化膜１３の厚さより薄く形成されるように、パターニングする。
そして、前記平坦化膜１３をパターニングすることで、ドレイン電極２５の一部を露出する第４コンタクトホールＨ４と、第２補助電極３２の一部を露出する第６コンタクトホールを形成する。これと同時に、パッド領域Ｐ／Ａにはパッド保護膜４５の一部をパターニングすることによって上側パッド部４２の上面が露出される。そして、平坦化膜１３上に第１電極５１及び第３補助電極３３を形成する。前述したように、第１電極５１及び第３補助電極３３は３層構造を成すように形成することができる。このために、第１電極５１及び第３補助電極３３は複数の金属層を蒸着した後、同時にパターニングすることによって形成することができる。
例えば、第１電極５１の下層部５１ａ及び上層部５１ｃと第３補助電極３３の第４及び第６補助電極分割層３３ａ、３３ｃがＩＴＯでなり、第１電極５１の重層部５１ｂ及び第５補助電極分割層３３ｂがＡｇでなる場合を仮定すれば、ＩＴＯ／Ａｇ／ＩＴＯの順に金属層を順次積層した後、同時にパターニングすることによって形成することができる。この際、上側パッド部４２を含むパッド電極４０はＣｕのように耐食性の弱い金属を含むが、パッド保護膜４５によって前記耐食性の弱い金属が形成された層の側面が密封され、パッド保護膜４５の上部の相対的に耐食性が強い金属のみが露出されるので、前記第１電極５１及び第３電極３３を形成するパターニング工程で使われるエッチャントの影響が小さい。
その後、図２ｄのように、第１電極５１及び第３補助電極３３上にバンク絶縁膜１４を形成する。バンク絶縁膜１４は、アクリル系樹脂（ａｃｒｙｌｒｅｓｉｎ）、エポキシ樹脂（ｅｐｏｘｙｒｅｓｉｎ）、フェノール樹脂（ｐｈｅｎｏｌｉｃｒｅｓｉｎ）、ポリアミド系樹脂（ｐｏｌｙａｍｉｄｅｒｅｓｉｎ）、ポリイミド系樹脂（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅｒｅｓｉｎ）などからなることができるが、これに限定されない。ついで、バンク絶縁膜１４をパターニングして開口部５１１及び有機ホール５１２を形成する。
一方、有機ホール５１２を通じて露出された第３補助電極３３上には逆テーバー状を有する隔壁５４を形成する。バンク絶縁膜１４と隔壁５４は同時に形成することもでき、相異なる工程で形成しても構わない。隔壁５４はバンク絶縁膜１４を形成するための材料と同じ材料で形成することができる。
そして、第１電極５１及びバンク絶縁膜１４上に有機発光層５２を形成する。
有機発光層５２は、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、発光層（ＥＭＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）、及び電子注入層（ＥＩＬ）を含むように形成することができる。
第２電極５３は基板１０の一面全面に形成する。第２電極５３は、銀（Ａｇ）、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、マグネシウム（Ｍｇ）などの低い仕事関数を有する物質又はこれらの合金で薄く形成するとか、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＩＧＺＯ、ＺｎＯなどの透明導電性物質で形成することができる。第２電極５３は、前述したように、隔壁５４の周辺部で補助電極３３の第３補助電極３３とコンタクトすることができる。
そして、前記下部基板１０の全面に封止層（図示せず）を形成する。封止層はＳｉＯｘ又はＳｉＮｘの少なくとも１種で単層の構造又はこれらが交差して複層構造に形成することができる。
従来の有機発光表示装置は、ドレイン電極と第１電極の間に連結電極及び補助電極を備えた別個の層が備えられ、前記連結電極及び補助電極上には追加的な平坦化層が形成される構造を有する。その上、従来の有機発光表示装置は、パッド部を保護するために、無機膜からなるパッシベーション層をさらに備えた。
一方、本発明による有機発光表示装置は、パッシベーション層が除去され、前記パッシベーションの特徴のために、３重積層構造のソース／ドレイン電極２４、２５、第２補助電極３２及び上側パッド部４２を形成するとともにポリイミド（ＰＩ）系の平坦化膜１３を形成する工程によって上側パッド部４２を保護するパッド保護膜４５を形成する。その上、本発明による有機発光表示装置は、前記連結電極及び連結電極と同一層に位置する補助電極を形成する必要がないのみならず、平坦化層も単層で形成することができる。
結果、本発明による有機発光表示装置は、パッシベーション層、追加的な平坦化膜、追加的な連結電極及び補助電極を形成しないながらも十分な面積を有する補助電極３０を確保することができる特徴を有する。したがって、本発明による上部発光方式の有機発光表示装置は、従来に比べて３〜４枚のマスクが低減することによって工程が簡素化し、製造コストが低減され、有機発光表示装置の厚さが薄くなり、第２電極５３の抵抗が効果的に低くなる効果を有する。
以上の説明は本発明を例示的に説明したものに過ぎなく、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で多様な変形が可能であろう。したがって、本発明の明細書に開示された実施例は本発明を限定するものではない。本発明の範囲は以降の特許請求範囲によって解釈されなければならなく、それと均等な範囲内にある全ての技術も本発明の範囲に含まれるものとして解釈されなければならないであろう。
８遮光層
１０基板
１１バッファー層
１２層間絶縁膜
１３平坦化膜
１４バンク絶縁膜
２０活性層
２４ソース電極
２５ドレイン電極
２６ゲート絶縁膜
２７ゲート電極
３１第１補助電極
３２第２補助電極
３３第３補助電極
４０パッド電極
４１下側パッド部
４２上側パッド部
５１第１電極
５２有機発光層
５３第２電極
５４隔壁
５１１開口部
５１２有機ホール

Claims (10)

  1. 表示領域及びパッド領域が定義された基板の表示領域上に位置する遮光層及び第１補助電極；
    前記遮光層及び前記第１補助電極を覆うバッファー層；
    前記遮光層に重畳するように前記バッファー層上に位置する薄膜トランジスタ；
    前記パッド領域の前記バッファー層上に位置する下側パッド部；
    前記下側パッド部から層間絶縁膜を挟んで離隔し、パッドコンタクトホールを通じて前記下側パッド部と接続された上側パッド部；
    前記第１補助電極と第１コンタクトホールを通じて接続された第２補助電極；
    前記薄膜トランジスタ及び前記第２補助電極を覆う平坦化膜、及び前記上側パッド部の側面を覆い、前記上側パッド部の上面一部を露出するパッド保護層；
    前記平坦化膜上に位置し、薄膜トランジスタと電気的に接続された第１電極、及び前記第２補助電極と第２コンタクトホールを通じて接続された第３補助電極；
    前記第１電極上に位置する有機発光層；及び
    前記発光層を含む有機発光層上に位置し、前記第３補助電極と電気的に接続される第２電極；を含む、有機発光表示装置。
  2. 前記パッド保護層は、前記平坦化膜と同じ物質でなる、請求項１に記載の有機発光表示装置。
  3. 前記薄膜トランジスタは、
    前記バッファー層上に位置し、チャネル領域及びソース及びドレイン領域を含む活性層；
    前記活性層のチャネル領域上に位置するゲート絶縁膜；
    前記ゲート絶縁膜上に位置するゲート電極；
    前記ソース領域に接続されたソース電極；及び
    前記ドレイン領域に接続されたドレイン電極；を含み、
    前記層間絶縁膜は、前記ゲート電極を覆うように位置し、
    前記下側パッド部は前記ゲート電極と同一の層に位置し、前記ゲート電極と同じ物質からなる、請求項１に記載の有機発光表示装置。
  4. 前記ソース電極及びドレイン電極は、前記上側パッド部及び前記第２補助電極と同一の層に位置し、同じ物質からなる、請求項３に記載の有機発光表示装置。
  5. 前記ソース電極、ドレイン電極、前記上側パッド部、及び前記第２補助電極の少なくとも一つは３層からなる金属層が積層された構造を含む、請求項３に記載の有機発光表示装置。
  6. 前記３層からなる金属層は、ＭｏＴｉ、Ｃｕ、ＭｏＴｉが順次積層されてなる、請求項５に記載の有機発光表示装置。
  7. 前記第１電極の一部を露出するように前記第１電極上に位置して画素領域を定義するとともに前記第３補助電極の一部を露出するバンク絶縁膜；及び
    前記露出された第３補助電極上に位置し、逆テーバー（ｒｅｖｅｒｓｅｄｔａｐｅｒ）状を有する隔壁をさらに含み、
    前記第３補助電極と前記第２電極は前記隔壁の周辺部で電気的に接続される、請求項１に記載の有機発光表示装置。
  8. 前記パッド保護層及び前記平坦化膜はポリイミド（ＰＩ）からなる、請求項２に記載の有機発光表示装置。
  9. 前記第１電極及び前記第３補助電極の少なくとも一つは、下層部、重層部及び上層部の３層からなる金属層の積層構造を含む、請求項１に記載の有機発光表示装置。
  10. 前記３層からなる金属層は、ＩＴＯ、Ａｇ、ＩＴＯが順次積層されてなる、請求項９に記載の有機発光表示装置。
JP2017227446A 2016-11-30 2017-11-28 有機発光表示装置 Active JP6652953B2 (ja)

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