平板表示装置及びその製造方法
【課題】金属箔から形成された基板を電源供給層として利用して、電圧降下及びライン欠陥を防止できるフレキシブル有機電界発光表示装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】導電性基板と、基板の一面上に形成されて、基板の一部を露出させるコンタクトホールを備える第１絶縁膜と、第１絶縁膜上に形成された半導体層、ゲート及びソース／ドレイン電極を備えた薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極のうち、何れか一つの電極に連結された画素電極を備える表示素子と、を備え、薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極のうち、他の一つの電極が、前記コンタクトホールを介して基板と電気的に連結される有機電界発光表示装置。
【解決手段】導電性基板と、基板の一面上に形成されて、基板の一部を露出させるコンタクトホールを備える第１絶縁膜と、第１絶縁膜上に形成された半導体層、ゲート及びソース／ドレイン電極を備えた薄膜トランジスタと、薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極のうち、何れか一つの電極に連結された画素電極を備える表示素子と、を備え、薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極のうち、他の一つの電極が、前記コンタクトホールを介して基板と電気的に連結される有機電界発光表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平板表示装置に係り、より具体的には、金属薄膜の基板を電源供給層として利用したフレキシブル有機電界発光（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：以下、ＥＬ）表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＬ素子は、発光層が介在される二つの電極に印加される電圧により、発光層から光が発する自発光型の表示素子であって、液晶表示素子に比べて視野角が広く、コントラストに優れており、応答速度が速いという利点があり、次世代の平板表示素子として注目されている。
【０００３】
図１は、従来のＥＬ表示装置の平面構造を示す図面である。
【０００４】
図１に示すように、従来のＥＬ表示装置は、ゲートライン１０と、データライン２０と、電源供給ライン３０と、画素領域４０に配列される画素５０とを備える。前記画素５０は、スイッチング薄膜トランジスタ６０と、キャパシタ７０と、駆動薄膜トランジスタ８０と、画素電極１６０を有する有機発光素子と、を備える。
【０００５】
前記スイッチング薄膜トランジスタ６０は、半導体層６１、ゲート電極６３、及びコンタクトホール６４、６６を介して前記半導体層６１に連結されるソース電極６５及びドレイン電極６７を備える。前記キャパシタ７０は、コンタクトホール６８を介して前記スイッチング薄膜トランジスタ６０のドレイン電極６７に連結される下部電極１２７と上部電極１４７とを備える。
【０００６】
前記駆動薄膜トランジスタ８０は、半導体層１１０と、ゲート電極１２５と、コンタクトホール１３１、１３５を介して前記半導体層１１０に連結されるソース電極１４１及びドレイン電極１４５と、を備える。前記ＥＬ素子は、前記駆動薄膜トランジスタ８０に連結されて、開口部１７５を介して露出される画素電極であるアノード電極１６０を備える。
【０００７】
図２は、従来のＥＬ表示装置の断面構造を示す図面であって、図１のＩ−Ｉ線の断面構造を示す。図２は、ＥＬ表示装置のうち、ＥＬ素子、前記ＥＬ素子を駆動するための駆動薄膜トランジスタ及びキャパシタの断面構造に限定して示す図面である。
【０００８】
図２に示すように、ガラス基板１００上に、ソース／ドレイン領域１１１、１１５を備える半導体層１１０が形成され、ゲート絶縁膜１２０上に、キャパシタ７０の下部電極１２７及びゲート１２５が形成される。層間絶縁膜１３０上に、前記ソース／ドレイン領域１１１、１１５とコンタクトされるソース電極１４１及びドレイン電極１４５が形成される。
【０００９】
保護膜１５０上に、ビアホ―ル１５５を介して前記ソース／ドレイン電極１４１、１４５のうち、ドレイン電極１４５に連結される画素電極であるアノード電極１６０が形成される。画素分離膜１７０は、前記アノード電極１６０を露出させる開口部１７５を備え、前記開口部１７５内のアノード電極１６０上に有機膜層１８０が形成され、基板上にカソード電極１９０が形成される。
【００１０】
前記のような従来のＥＬ表示装置は、ゲート電極１２５を形成する時、ゲートライン１０及びキャパシタの下部電極１２７を形成し、ソース／ドレイン電極１４１、１４５を形成する時、データライン２０、電源供給ライン３０、及びキャパシタの上部電極１４７を形成する。
【００１１】
したがって、一つの層上に２つの信号ラインが存在するため、前記電源供給ライン３０は、ライン状を有するようにパターニングされる。したがって、電源供給ライン３０を介して電源電圧を画素に供給する時、ライン状の電源供給ライン３０を介して発生する電圧降下により、画素の位置によって画素に印加される電源電圧が不均一になる。これにより、輝度不均一性が発生して、表示品質が低下するという問題点があった。
【００１２】
また、一つの層上に２つの信号ラインが隣接して配列される場合、工程中に発生するパーティクルにより、図１に示すように、データライン２０と電源供給ライン３０との間にショート９０が発生するという問題点があった。
【００１３】
従来には、ラインの欠陥及び電圧降下を防止するために、別途の電源供給層を形成する技術が提案されてきた。特許文献１には、基板上に電源電圧を供給するための電源供給層を別途に形成した前面発光構造を有するＥＬ表示装置が開示されている。前記特許文献１は、ガラス基板上に全面電極を形成し、この全面電極を介して各画素に電源供給層を供給する。しかし、前記特許文献１は、別途の電源供給層を形成するための工程が追加されるという問題点があった。
【特許文献１】韓国特許公開第２００３−００４９３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであって、金属箔から形成された基板を電源供給層として利用して、ライン欠陥及び電圧降下を防止できる平板表示装置及びその製造方法を提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明は、導電性基板と、前記基板の一面上に形成されて、前記基板の一部を露出させるコンタクトホールを備える第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上に形成された半導体層、ゲート及びソース／ドレイン電極を備えた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタのソース及びドレイン電極のうち、何れか一つの電極に連結された画素電極を備える表示素子と、を備え、前記薄膜トランジスタのソース及びドレイン電極のうち、他の一つの電極が、前記コンタクトホールを介して前記基板と電気的に連結される平板表示装置を提供することを特徴とする。
【００１６】
前記基板は、金属箔から形成されたフレキシブル基板を含み、前記第１絶縁膜は、バッファ層を含む。
【００１７】
前記表示素子は有機発光素子を含み、前記有機発光素子は前記画素電極である下部電極と、前記下部電極の一部を露出させる開口部を備える第２絶縁膜と、前記開口部内の下部電極上に形成される有機膜層と、前記基板上に形成された上部電極を備える。前記第２絶縁膜は、０.５μｍ以上の厚さを有する。
【００１８】
前記平板表示装置は、前記基板の他面上に形成されて、前記基板の他面を絶縁させるための第３絶縁膜を更に備える。
【００１９】
前記薄膜トランジスタは、半導体層がシリコン膜から形成されたシリコン薄膜トランジスタを含むか、または半導体層が有機半導体層から形成された有機薄膜トランジスタを含む。
【００２０】
また、本発明は、複数の画素領域を備える導電性基板と、前記基板の一面上に形成され、前記複数の画素領域の一部をそれぞれ露出させる複数のコンタクトホールを備える第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上であって、各画素領域に形成され、島状のソース／ドレイン電極を備える複数の薄膜トランジスタと、前記第１絶縁膜上であって、各画素領域に形成され、前記薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極のうち、何れか一つの電極に連結される画素電極を備える表示素子と、を備え、前記基板は、前記コンタクトホールを介して、各薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極のうち、他の一つの電極に連結されて、前記複数の薄膜トランジスタに電源電圧を供給する電源電圧層として作用する平板表示装置を提供することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、導電性基板上に第１絶縁膜を形成するステップと、前記第１絶縁膜上に、ソース及びドレイン領域を備える半導体層とゲートとを形成するステップと、基板上に第２絶縁膜を形成するステップと、前記第１絶縁膜と第２絶縁膜とをエッチングして、前記半導体層のソース／ドレイン領域の一部を露出させる第１コンタクトホールと、前記基板の一部を露出させる第２コンタクトホールとを形成するステップと、前記第１コンタクトホールを介して、前記半導体層のソース／ドレイン領域のそれぞれにコンタクトされるソース電極及びドレイン電極を形成するステップと、前記ソース及びドレイン電極のうち、何れか一つの電極に連結される画素電極を備える表示素子を形成するステップと、を含み、前記ソース及びドレイン電極のうち、他の一つの電極は、前記第２コンタクトホールを介して前記基板と電気的に連結される平板表示装置の製造方法を提供することを特徴とする。
【００２２】
前記表示素子を製造する方法は、前記画素電極である下部電極を形成するステップと、前記下部電極の一部を露出させる開口部を備える第３絶縁膜を形成するステップと、前記開口部内の下部電極上に有機膜層を形成するステップと、基板上に上部電極を形成するステップと、を含む。前記第３絶縁膜は、０.５μｍ以上の厚さを有する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の実施形態によれば、金属箔から形成された基板を電源供給層として使用することにより、従来の電源電圧をライン状の電源供給ラインを介して画素に提供する場合より電圧降下を防止でき、薄膜トランジスタの特性均一度を改善させうる。また、追加工程なしに基板を薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極に連結して、電源供給層として使用することにより工程を単純化できる。
【００２４】
また、金属箔から形成された基板を電源供給層として使用することにより、隣接するラインに、工程中のパーティクルによりショートが発生することを防止できるため、素子の歩留り及び信頼性を向上させうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００２６】
図３は、本発明の実施形態に係るフレキシブルＥＬ表示装置の平面図である。
【００２７】
図３に示すように、本発明のＥＬ表示装置は、金属箔から形成されたフレキシブル基板３００を備える。前記基板３００上に、ゲートライン２１０及びデータライン２２０が配列され、前記ゲートライン２１０及びデータライン２２０により画定される画素領域２４０に画素２５０が配列される。前記画素２５０は、スイッチング薄膜トランジスタ２６０と、キャパシタ２７０と、駆動薄膜トランジスタ２８０と、画素電極３６０を有するＥＬ素子とを備える。
【００２８】
前記スイッチング薄膜トランジスタ２６０は、ソース及びドレイン領域（図示せず）を備えた半導体層２６１と、ゲートライン２１０に連結されるゲート電極２６３と、コンタクトホール２６４，２６６を介して前記半導体層２６１のソース及びドレイン領域に連結されるソース電極２６５及びドレイン電極２６７とを備える。前記ソース電極２６５は、データライン２２０に連結される。
【００２９】
前記キャパシタ２７０は、コンタクトホール２６８を介して前記スイッチング薄膜トランジスタ２６０のドレイン電極２６７に連結される下部電極３２７と、前記下部電極３２７の上部に形成された上部電極３４７とを備える。
【００３０】
前記駆動薄膜トランジスタ２８０は、ソース領域３１１及びドレイン領域３１５が形成された半導体層３１０と、前記キャパシタ２７０の下部電極３２７に連結されるゲート電極３２５と、前記半導体層３１０に形成されたソース領域３１１及びドレイン領域３１５（図４参照）と、コンタクト３３１，３３５を介して電気的にコンタクトされるソース電極３４２及びドレイン電極３４５と、を備える。前記ソース電極３４２は、前記キャパシタ２７０の上部電極３４７に連結される。
【００３１】
前記ＥＬ素子は、前記駆動薄膜トランジスタ２８０のドレイン電極３４５に、ビアホ―ル３５５を介して連結される画素電極であるアノード電極３６０と、開口部３７５により露出される前記アノード電極３６０上に形成された有機膜層３８０と、基板上に形成されたカソード電極３９０とを備える（図４参照）。
【００３２】
本発明の実施形態では、スイッチングトランジスタ及び／または駆動薄膜トランジスタが、半導体層としてポリシリコン膜を使用するポリシリコン薄膜トランジスタを備えることを例示したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、スイッチングトランジスタ及び／または駆動薄膜トランジスタが、半導体層として有機半導体層を使用する有機薄膜トランジスタを備えることも可能である。
【００３３】
図４は、本発明の一実施形態に係るＥＬ表示装置の断面図である。図４は、図３のＩＩ−ＩＩ線のＥＬ表示装置の断面図を示すものであって、駆動薄膜トランジスタ２８０、キャパシタ２７０及びＥＬ素子に限定して示す図面である。
【００３４】
図４を参照して、本発明の一実施形態に係るＥＬ表示装置の製造方法を説明すれば、次の通りである。
【００３５】
まず、金属箔から形成された基板３００の一面上に第１絶縁膜３０５を形成する。前記第１絶縁膜３０５は、バッファ層を備える。前記バッファ層３０５上にポリシリコン膜を形成した後にパターニングして、駆動薄膜トランジスタ２８０の半導体層３１０を形成する。前記半導体層３１０として、ポリシリコン膜の代りに非晶質シリコン膜を使用することも可能である。
【００３６】
基板上に、第２絶縁膜としてゲート絶縁膜３２０を形成し、ゲート絶縁膜３２０上に、ゲート電極物質を蒸着した後にパターニングして、前記半導体層３１０の上部にゲート３２５を形成し、前記ゲート３２５と離れてキャパシタ２７０の下部電極３２７を形成する。前記半導体層３１０として、所定の導電型の不純物、例えば、ｐ型導電型の不純物を注入して、前記半導体層３１０にソース領域３１１及びドレイン領域３１５を形成する。
【００３７】
基板上に、第３絶縁膜として層間絶縁膜３３０を形成し、前記ゲート絶縁膜３２０及び層間絶縁膜３３０をエッチングして、前記ソース領域３１１及びドレイン領域３１５の一部を露出させるコンタクトホール３３１，３３５を形成する。前記コンタクトホール３３１，３３５の形成時、前記層間絶縁膜３３０、ゲート絶縁膜３２０及びバッファ層３１０をエッチングして、前記基板３００の一部を露出させるコンタクトホール３３７を形成する。
【００３８】
基板上に、ソース／ドレイン電極物質を蒸着した後にパターニングして、前記コンタクトホール３３１、３３５を介して前記半導体層３１０のソース領域３１１とドレイン領域３１５とを連結するソース電極３４２及びドレイン電極３４５を形成する。前記ソース電極３４２及びドレイン電極３４５を形成する時、前記ソース電極３４２から延設される前記キャパシタ２７０の上部電極３４７を、前記下部電極３２７上に形成する。
【００３９】
この時、導電パターン３４１は、図３に示すように島状のパターン構造を有し、前記駆動薄膜トランジスタ２８０のソース電極３４２と、キャパシタ２７０の上部電極３４７として作用する。したがって、前記導電パターン３４１は、前記コンタクトホール３３７を介して前記基板３００と電気的にコンタクトされるため、基板３００から電源電圧が、前記駆動薄膜トランジスタ２８０とキャパシタ２７０とに提供される。
【００４０】
基板上に、第４絶縁膜として保護膜３５０を蒸着した後、前記ソース電極３４２及びドレイン電極３４５のうち、何れか一つ、例えば、ドレイン電極３４５の一部を露出させるビアホ―ル３５５を形成する。基板上に、画素電極物質を蒸着した後にパターニングして、前記ビアホ―ル３５５を介して前記ドレイン電極３４５に連結される画素電極であるアノード電極３６０を形成する。
【００４１】
基板上に、第５絶縁膜として画素分離膜３７０を形成した後、前記画素電極３６０の一部を露出させる開口部３７５を形成する。基板に電源が供給されることによる薄膜トランジスタの誤動作及び寄生キャパシタンスの発生を防止するために、前記画素分離膜３７０の厚さは、０．５μｍ以上であることが好ましい。前記開口部３７５内のアノード電極３６０上に有機膜層３８０を形成し、基板の全面にカソード電極３９０を形成する。
【００４２】
前記有機膜層３８０は、電子注入層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＥＩＬ）、電子輸送層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ：ＥＴＬ）、発光層（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＥＭＬ）、正孔輸送層（Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ：ＨＴＬ）、正孔注入層（Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＨＩＬ）及び正孔抑制層（Ｈｏｌｅ Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｌａｙｅｒ：ＨＢＬ）から選択される有機膜層を有する。本発明の実施形態では、前記有機膜層３８０が、画素分離膜３７０の開口部３７５内に形成されることを例示したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、ＥＭＬの上部または下部に形成される電荷輸送層のような共通層は、基板の全面に形成してもよい。
【００４３】
本発明の実施形態に係るＥＬ表示装置は、前面発光構造を有するため、前記アノード電極３６０は、反射膜を有する透明電極を備え、前記カソード電極３９０は、透過電極を備える。
【００４４】
前記のようなＥＬ表示装置は、図３に示すように、金属箔から形成された基板が電源供給層として作用するため、全面電極形態の電源供給層を介して各画素に電源電圧を供給する。したがって、従来のライン状を有する電源供給ラインを介して各画素に電源電圧を供給する構造に比べて、全面電極形態の基板を介して各画素に電源電圧を供給する本発明では、図３の矢印で表示されたように、全方向で電源電圧が印加されて、電圧降下を最小化できるだけでなく、画素の配列位置によって電源供給ラインでの電圧降下による電圧不均一を改善できる。
【００４５】
図５は、本発明の一実施形態に係るフレキシブルＥＬ表示装置において、基板とソース／ドレイン電極との連結関係を概略的に示す図面である。
【００４６】
図５に示すように、金属箔から形成された基板３００は、複数の画素領域３４０を備え、複数の画素領域３４０の一部をそれぞれ露出させる複数のコンタクトホール３３７を備える。前記複数の画素領域３４０には、島状の複数の導電パターン３４１がそれぞれ配列され、前記複数の導電パターン３４１は、コンタクトホール３３７を介してそれぞれ前記基板３００と電気的に連結される。
【００４７】
前記導電パターン３４１は、図４に示すように、キャパシタ２７０の上部電極３４７と、前記キャパシタ２７０の上部電極３４７に連結される薄膜トランジスタ２８０のソース及びドレイン電極３４２，３４５のうち、何れか一つ、例えば、ソース電極として作用する。したがって、基板３００から島状の導電パターン３４１に供給されて、キャパシタ１７０と薄膜トランジスタ２８０とに電源電圧が供給される。
【００４８】
図６は、本発明の他の実施形態に係るＥＬ表示装置の断面構造を示す図面である。図３のＩＩ−ＩＩ線の断面構造を示すものであって、ＥＬ素子、キャパシタ及び駆動薄膜トランジスタに限定して示したものである。本発明の他の実施形態に係るＥＬ表示装置は、一実施形態に係るＥＬ表示装置と同じ構造を有する。但し、基板の他面に、電源供給層として使用される基板を絶縁させるための絶縁膜が形成されるということだけが異なる。
【００４９】
図６に示すように、本発明の他の実施形態に係るＥＬ表示装置は、金属箔から形成されたフレキシブル基板４００を備える。前記基板４００の一面上に、第１絶縁膜としてバッファ層４０５が形成され、前記バッファ層４０５上に、駆動薄膜トランジスタ２８０の半導体層４１０が形成される。前記半導体層４１０は、所定の導電型、例えば、ｐ型不純物がドーピングされたソース領域４１１及びドレイン領域４１５を備える。
【００５０】
基板上に、第２絶縁膜としてゲート絶縁膜４２０が形成され、前記ゲート絶縁膜４２０のうち、前記半導体層４１０に対応する部分にゲート４２５が形成され、前記ゲート４２５と離れてキャパシタ２７０の下部電極４２７が形成される。
【００５１】
基板上に、第３絶縁膜として層間絶縁膜４３０が形成される。前記ゲート絶縁膜４２０及び層間絶縁膜４３０には、前記半導体層４１０のソース領域４１１及びドレイン領域４１５の一部を露出させるコンタクトホール４３１，４３５が形成される。また、前記層間絶縁膜４３０、ゲート絶縁膜４２０及びバッファ層４０５には、前記基板４００の一部を露出させるコンタクトホール４３７が形成される。
【００５２】
前記層間絶縁膜４３０上に、前記コンタクトホール４３１，４３５を介して前記半導体層４１０のソース領域４１１及びドレイン領域４１５と電気的にコンタクトされるソース電極４４２及びドレイン電極４４５を形成し、前記ソース電極４４２及びドレイン電極４４５のうち、何れか一つの電極、例えば、ソース電極４４２から延びる前記キャパシタ３７０の上部電極４４７を形成する。
【００５３】
この時、前記駆動薄膜トランジスタ２８０のソース／ドレイン電極４４２，４４５のうち、何れか一つの電極、すなわち、ソース電極４４２と、前記キャパシタ２７０の上部電極４４７とを構成する導電パターン３４１は、前記コンタクトホール４３７を介して前記金属箔から形成された基板４００と電気的にコンタクトされる。したがって、前記基板４００から前記導電パターン３４１に電源電圧が供給されるため、前記駆動薄膜トランジスタ２８０のソース電極４４２と、キャパシタ２７０の上部電極４４７とに電源電圧が印加される。
【００５４】
基板上に、第４絶縁膜として保護膜４５０が形成される。前記保護膜４５０は、前記駆動薄膜トランジスタ２８０のソース／ドレイン電極４４２，４４５のうち、他の一つの電極、すなわち、ドレイン電極４４５の一部を露出させるビアホ―ル４５５を備える。
【００５５】
前記保護膜４５０上に、前記ビアホ―ル４５５を介して前記駆動薄膜トランジスタ２８０のドレイン電極４４５に連結される画素電極であるアノード電極４６０を形成する。基板上に、前記アノード電極４６０の一部を露出させる開口部４７５を備える画素分離膜４７０が形成される。
【００５６】
この時、前記画素分離膜４７０及びバッファ層４０５のような絶縁膜は、バッファ層に形成される薄膜トランジスタの誤動作及び寄生キャパシタンスを防止するために、厚さ及び物質が適切に選択されなければならない。特に、前記画素分離膜４７０は、電源供給層として使用される基板４００との寄生キャパシタンスを考慮して、０．５μｍ以上の厚さを有することが好ましい。
【００５７】
前記開口部４７５内のアノード電極４６０上に、有機膜層４８０が形成され、基板の全面にカソード電極４９０が形成される。前記有機膜層４８０は、ＨＩＬ、ＨＴＬ、ＥＭＬ、ＥＩＬ、ＥＴＬ及びＨＢＬから選択される有機膜を有する。
【００５８】
また、本発明の他の実施形態に係るＥＬ表示装置は、基板４００の他面上に形成され、電源供給層として使用する基板を絶縁させるための絶縁膜４０１を更に備える。
【００５９】
本発明の他の実施形態に係るＥＬ表示装置は、前面発光構造を有するため、前記アノード電極４６０は、反射膜を有する透明電極を備え、前記カソード電極４９０は、透過電極を備える。
【００６０】
本発明は、表示素子の画素電極を駆動するスイッチング素子として薄膜トランジスタを使用し、基板として金属箔のようなフレキシブル基板を使用する平板表示装置において、前記基板を電源供給層として使用する構造には、何れも適用可能である。
【００６１】
本発明の実施形態に係るＥＬ表示装置の画素が、一つのスイッチング薄膜トランジスタ、一つの駆動薄膜トランジスタ及びキャパシタとＥＬ素子とを備えることを例示したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、多様な構造を有する画素に適用可能である。
【００６２】
本発明の実施形態は、図４及び図６に示すような断面構造を有する有機発光表示装置に限定されるものではなく、多様な構造を有するＥＬ表示装置に適用可能である。
【００６３】
以上では、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、当業者は、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正及び変更させうるということが理解できるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、平板表示装置に関連した技術分野に好適に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】従来のＥＬ表示装置の平面図である。
【図２】従来のＥＬ表示装置の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るＥＬ表示装置の平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るＥＬ表示装置の断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るＥＬ表示装置において、電源電圧供給層とソース／ドレイン電極との関係を示す図面である。
【図６】本発明の他の実施形態に係るＥＬ表示装置の断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
２１０ ゲートライン
２２０ データライン
２４０ 画素領域
２５０ 画素
２６０ スイッチング薄膜トランジスタ
２６１ 半導体層
２６３ ゲート電極
２６４、２６６ コンタクトホール
２６５ ソース電極
２６７ ドレイン電極
２６８ コンタクトホール
２７０ キャパシタ
２８０ 駆動薄膜トランジスタ
３００ フレキシブル基板
３１０ 半導体層
３２５ ゲート電極
３２７ 下部電極
３３１、３３５ コンタクト
３３７ コンタクトホール
３４２ ソース電極
３４５ ドレイン電極
３４７ 上部電極
３５５ ビアホ―ル
３６０ アノード電極
３７５ 開口部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平板表示装置に係り、より具体的には、金属薄膜の基板を電源供給層として利用したフレキシブル有機電界発光（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：以下、ＥＬ）表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＬ素子は、発光層が介在される二つの電極に印加される電圧により、発光層から光が発する自発光型の表示素子であって、液晶表示素子に比べて視野角が広く、コントラストに優れており、応答速度が速いという利点があり、次世代の平板表示素子として注目されている。
【０００３】
図１は、従来のＥＬ表示装置の平面構造を示す図面である。
【０００４】
図１に示すように、従来のＥＬ表示装置は、ゲートライン１０と、データライン２０と、電源供給ライン３０と、画素領域４０に配列される画素５０とを備える。前記画素５０は、スイッチング薄膜トランジスタ６０と、キャパシタ７０と、駆動薄膜トランジスタ８０と、画素電極１６０を有する有機発光素子と、を備える。
【０００５】
前記スイッチング薄膜トランジスタ６０は、半導体層６１、ゲート電極６３、及びコンタクトホール６４、６６を介して前記半導体層６１に連結されるソース電極６５及びドレイン電極６７を備える。前記キャパシタ７０は、コンタクトホール６８を介して前記スイッチング薄膜トランジスタ６０のドレイン電極６７に連結される下部電極１２７と上部電極１４７とを備える。
【０００６】
前記駆動薄膜トランジスタ８０は、半導体層１１０と、ゲート電極１２５と、コンタクトホール１３１、１３５を介して前記半導体層１１０に連結されるソース電極１４１及びドレイン電極１４５と、を備える。前記ＥＬ素子は、前記駆動薄膜トランジスタ８０に連結されて、開口部１７５を介して露出される画素電極であるアノード電極１６０を備える。
【０００７】
図２は、従来のＥＬ表示装置の断面構造を示す図面であって、図１のＩ−Ｉ線の断面構造を示す。図２は、ＥＬ表示装置のうち、ＥＬ素子、前記ＥＬ素子を駆動するための駆動薄膜トランジスタ及びキャパシタの断面構造に限定して示す図面である。
【０００８】
図２に示すように、ガラス基板１００上に、ソース／ドレイン領域１１１、１１５を備える半導体層１１０が形成され、ゲート絶縁膜１２０上に、キャパシタ７０の下部電極１２７及びゲート１２５が形成される。層間絶縁膜１３０上に、前記ソース／ドレイン領域１１１、１１５とコンタクトされるソース電極１４１及びドレイン電極１４５が形成される。
【０００９】
保護膜１５０上に、ビアホ―ル１５５を介して前記ソース／ドレイン電極１４１、１４５のうち、ドレイン電極１４５に連結される画素電極であるアノード電極１６０が形成される。画素分離膜１７０は、前記アノード電極１６０を露出させる開口部１７５を備え、前記開口部１７５内のアノード電極１６０上に有機膜層１８０が形成され、基板上にカソード電極１９０が形成される。
【００１０】
前記のような従来のＥＬ表示装置は、ゲート電極１２５を形成する時、ゲートライン１０及びキャパシタの下部電極１２７を形成し、ソース／ドレイン電極１４１、１４５を形成する時、データライン２０、電源供給ライン３０、及びキャパシタの上部電極１４７を形成する。
【００１１】
したがって、一つの層上に２つの信号ラインが存在するため、前記電源供給ライン３０は、ライン状を有するようにパターニングされる。したがって、電源供給ライン３０を介して電源電圧を画素に供給する時、ライン状の電源供給ライン３０を介して発生する電圧降下により、画素の位置によって画素に印加される電源電圧が不均一になる。これにより、輝度不均一性が発生して、表示品質が低下するという問題点があった。
【００１２】
また、一つの層上に２つの信号ラインが隣接して配列される場合、工程中に発生するパーティクルにより、図１に示すように、データライン２０と電源供給ライン３０との間にショート９０が発生するという問題点があった。
【００１３】
従来には、ラインの欠陥及び電圧降下を防止するために、別途の電源供給層を形成する技術が提案されてきた。特許文献１には、基板上に電源電圧を供給するための電源供給層を別途に形成した前面発光構造を有するＥＬ表示装置が開示されている。前記特許文献１は、ガラス基板上に全面電極を形成し、この全面電極を介して各画素に電源供給層を供給する。しかし、前記特許文献１は、別途の電源供給層を形成するための工程が追加されるという問題点があった。
【特許文献１】韓国特許公開第２００３−００４９３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであって、金属箔から形成された基板を電源供給層として利用して、ライン欠陥及び電圧降下を防止できる平板表示装置及びその製造方法を提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明は、導電性基板と、前記基板の一面上に形成されて、前記基板の一部を露出させるコンタクトホールを備える第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上に形成された半導体層、ゲート及びソース／ドレイン電極を備えた薄膜トランジスタと、前記薄膜トランジスタのソース及びドレイン電極のうち、何れか一つの電極に連結された画素電極を備える表示素子と、を備え、前記薄膜トランジスタのソース及びドレイン電極のうち、他の一つの電極が、前記コンタクトホールを介して前記基板と電気的に連結される平板表示装置を提供することを特徴とする。
【００１６】
前記基板は、金属箔から形成されたフレキシブル基板を含み、前記第１絶縁膜は、バッファ層を含む。
【００１７】
前記表示素子は有機発光素子を含み、前記有機発光素子は前記画素電極である下部電極と、前記下部電極の一部を露出させる開口部を備える第２絶縁膜と、前記開口部内の下部電極上に形成される有機膜層と、前記基板上に形成された上部電極を備える。前記第２絶縁膜は、０.５μｍ以上の厚さを有する。
【００１８】
前記平板表示装置は、前記基板の他面上に形成されて、前記基板の他面を絶縁させるための第３絶縁膜を更に備える。
【００１９】
前記薄膜トランジスタは、半導体層がシリコン膜から形成されたシリコン薄膜トランジスタを含むか、または半導体層が有機半導体層から形成された有機薄膜トランジスタを含む。
【００２０】
また、本発明は、複数の画素領域を備える導電性基板と、前記基板の一面上に形成され、前記複数の画素領域の一部をそれぞれ露出させる複数のコンタクトホールを備える第１絶縁膜と、前記第１絶縁膜上であって、各画素領域に形成され、島状のソース／ドレイン電極を備える複数の薄膜トランジスタと、前記第１絶縁膜上であって、各画素領域に形成され、前記薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極のうち、何れか一つの電極に連結される画素電極を備える表示素子と、を備え、前記基板は、前記コンタクトホールを介して、各薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極のうち、他の一つの電極に連結されて、前記複数の薄膜トランジスタに電源電圧を供給する電源電圧層として作用する平板表示装置を提供することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、導電性基板上に第１絶縁膜を形成するステップと、前記第１絶縁膜上に、ソース及びドレイン領域を備える半導体層とゲートとを形成するステップと、基板上に第２絶縁膜を形成するステップと、前記第１絶縁膜と第２絶縁膜とをエッチングして、前記半導体層のソース／ドレイン領域の一部を露出させる第１コンタクトホールと、前記基板の一部を露出させる第２コンタクトホールとを形成するステップと、前記第１コンタクトホールを介して、前記半導体層のソース／ドレイン領域のそれぞれにコンタクトされるソース電極及びドレイン電極を形成するステップと、前記ソース及びドレイン電極のうち、何れか一つの電極に連結される画素電極を備える表示素子を形成するステップと、を含み、前記ソース及びドレイン電極のうち、他の一つの電極は、前記第２コンタクトホールを介して前記基板と電気的に連結される平板表示装置の製造方法を提供することを特徴とする。
【００２２】
前記表示素子を製造する方法は、前記画素電極である下部電極を形成するステップと、前記下部電極の一部を露出させる開口部を備える第３絶縁膜を形成するステップと、前記開口部内の下部電極上に有機膜層を形成するステップと、基板上に上部電極を形成するステップと、を含む。前記第３絶縁膜は、０.５μｍ以上の厚さを有する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の実施形態によれば、金属箔から形成された基板を電源供給層として使用することにより、従来の電源電圧をライン状の電源供給ラインを介して画素に提供する場合より電圧降下を防止でき、薄膜トランジスタの特性均一度を改善させうる。また、追加工程なしに基板を薄膜トランジスタのソース／ドレイン電極に連結して、電源供給層として使用することにより工程を単純化できる。
【００２４】
また、金属箔から形成された基板を電源供給層として使用することにより、隣接するラインに、工程中のパーティクルによりショートが発生することを防止できるため、素子の歩留り及び信頼性を向上させうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付した図面を参照して、本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００２６】
図３は、本発明の実施形態に係るフレキシブルＥＬ表示装置の平面図である。
【００２７】
図３に示すように、本発明のＥＬ表示装置は、金属箔から形成されたフレキシブル基板３００を備える。前記基板３００上に、ゲートライン２１０及びデータライン２２０が配列され、前記ゲートライン２１０及びデータライン２２０により画定される画素領域２４０に画素２５０が配列される。前記画素２５０は、スイッチング薄膜トランジスタ２６０と、キャパシタ２７０と、駆動薄膜トランジスタ２８０と、画素電極３６０を有するＥＬ素子とを備える。
【００２８】
前記スイッチング薄膜トランジスタ２６０は、ソース及びドレイン領域（図示せず）を備えた半導体層２６１と、ゲートライン２１０に連結されるゲート電極２６３と、コンタクトホール２６４，２６６を介して前記半導体層２６１のソース及びドレイン領域に連結されるソース電極２６５及びドレイン電極２６７とを備える。前記ソース電極２６５は、データライン２２０に連結される。
【００２９】
前記キャパシタ２７０は、コンタクトホール２６８を介して前記スイッチング薄膜トランジスタ２６０のドレイン電極２６７に連結される下部電極３２７と、前記下部電極３２７の上部に形成された上部電極３４７とを備える。
【００３０】
前記駆動薄膜トランジスタ２８０は、ソース領域３１１及びドレイン領域３１５が形成された半導体層３１０と、前記キャパシタ２７０の下部電極３２７に連結されるゲート電極３２５と、前記半導体層３１０に形成されたソース領域３１１及びドレイン領域３１５（図４参照）と、コンタクト３３１，３３５を介して電気的にコンタクトされるソース電極３４２及びドレイン電極３４５と、を備える。前記ソース電極３４２は、前記キャパシタ２７０の上部電極３４７に連結される。
【００３１】
前記ＥＬ素子は、前記駆動薄膜トランジスタ２８０のドレイン電極３４５に、ビアホ―ル３５５を介して連結される画素電極であるアノード電極３６０と、開口部３７５により露出される前記アノード電極３６０上に形成された有機膜層３８０と、基板上に形成されたカソード電極３９０とを備える（図４参照）。
【００３２】
本発明の実施形態では、スイッチングトランジスタ及び／または駆動薄膜トランジスタが、半導体層としてポリシリコン膜を使用するポリシリコン薄膜トランジスタを備えることを例示したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、スイッチングトランジスタ及び／または駆動薄膜トランジスタが、半導体層として有機半導体層を使用する有機薄膜トランジスタを備えることも可能である。
【００３３】
図４は、本発明の一実施形態に係るＥＬ表示装置の断面図である。図４は、図３のＩＩ−ＩＩ線のＥＬ表示装置の断面図を示すものであって、駆動薄膜トランジスタ２８０、キャパシタ２７０及びＥＬ素子に限定して示す図面である。
【００３４】
図４を参照して、本発明の一実施形態に係るＥＬ表示装置の製造方法を説明すれば、次の通りである。
【００３５】
まず、金属箔から形成された基板３００の一面上に第１絶縁膜３０５を形成する。前記第１絶縁膜３０５は、バッファ層を備える。前記バッファ層３０５上にポリシリコン膜を形成した後にパターニングして、駆動薄膜トランジスタ２８０の半導体層３１０を形成する。前記半導体層３１０として、ポリシリコン膜の代りに非晶質シリコン膜を使用することも可能である。
【００３６】
基板上に、第２絶縁膜としてゲート絶縁膜３２０を形成し、ゲート絶縁膜３２０上に、ゲート電極物質を蒸着した後にパターニングして、前記半導体層３１０の上部にゲート３２５を形成し、前記ゲート３２５と離れてキャパシタ２７０の下部電極３２７を形成する。前記半導体層３１０として、所定の導電型の不純物、例えば、ｐ型導電型の不純物を注入して、前記半導体層３１０にソース領域３１１及びドレイン領域３１５を形成する。
【００３７】
基板上に、第３絶縁膜として層間絶縁膜３３０を形成し、前記ゲート絶縁膜３２０及び層間絶縁膜３３０をエッチングして、前記ソース領域３１１及びドレイン領域３１５の一部を露出させるコンタクトホール３３１，３３５を形成する。前記コンタクトホール３３１，３３５の形成時、前記層間絶縁膜３３０、ゲート絶縁膜３２０及びバッファ層３１０をエッチングして、前記基板３００の一部を露出させるコンタクトホール３３７を形成する。
【００３８】
基板上に、ソース／ドレイン電極物質を蒸着した後にパターニングして、前記コンタクトホール３３１、３３５を介して前記半導体層３１０のソース領域３１１とドレイン領域３１５とを連結するソース電極３４２及びドレイン電極３４５を形成する。前記ソース電極３４２及びドレイン電極３４５を形成する時、前記ソース電極３４２から延設される前記キャパシタ２７０の上部電極３４７を、前記下部電極３２７上に形成する。
【００３９】
この時、導電パターン３４１は、図３に示すように島状のパターン構造を有し、前記駆動薄膜トランジスタ２８０のソース電極３４２と、キャパシタ２７０の上部電極３４７として作用する。したがって、前記導電パターン３４１は、前記コンタクトホール３３７を介して前記基板３００と電気的にコンタクトされるため、基板３００から電源電圧が、前記駆動薄膜トランジスタ２８０とキャパシタ２７０とに提供される。
【００４０】
基板上に、第４絶縁膜として保護膜３５０を蒸着した後、前記ソース電極３４２及びドレイン電極３４５のうち、何れか一つ、例えば、ドレイン電極３４５の一部を露出させるビアホ―ル３５５を形成する。基板上に、画素電極物質を蒸着した後にパターニングして、前記ビアホ―ル３５５を介して前記ドレイン電極３４５に連結される画素電極であるアノード電極３６０を形成する。
【００４１】
基板上に、第５絶縁膜として画素分離膜３７０を形成した後、前記画素電極３６０の一部を露出させる開口部３７５を形成する。基板に電源が供給されることによる薄膜トランジスタの誤動作及び寄生キャパシタンスの発生を防止するために、前記画素分離膜３７０の厚さは、０．５μｍ以上であることが好ましい。前記開口部３７５内のアノード電極３６０上に有機膜層３８０を形成し、基板の全面にカソード電極３９０を形成する。
【００４２】
前記有機膜層３８０は、電子注入層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＥＩＬ）、電子輸送層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ：ＥＴＬ）、発光層（Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＥＭＬ）、正孔輸送層（Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ：ＨＴＬ）、正孔注入層（Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＨＩＬ）及び正孔抑制層（Ｈｏｌｅ Ｂｌｏｃｋｉｎｇ Ｌａｙｅｒ：ＨＢＬ）から選択される有機膜層を有する。本発明の実施形態では、前記有機膜層３８０が、画素分離膜３７０の開口部３７５内に形成されることを例示したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、ＥＭＬの上部または下部に形成される電荷輸送層のような共通層は、基板の全面に形成してもよい。
【００４３】
本発明の実施形態に係るＥＬ表示装置は、前面発光構造を有するため、前記アノード電極３６０は、反射膜を有する透明電極を備え、前記カソード電極３９０は、透過電極を備える。
【００４４】
前記のようなＥＬ表示装置は、図３に示すように、金属箔から形成された基板が電源供給層として作用するため、全面電極形態の電源供給層を介して各画素に電源電圧を供給する。したがって、従来のライン状を有する電源供給ラインを介して各画素に電源電圧を供給する構造に比べて、全面電極形態の基板を介して各画素に電源電圧を供給する本発明では、図３の矢印で表示されたように、全方向で電源電圧が印加されて、電圧降下を最小化できるだけでなく、画素の配列位置によって電源供給ラインでの電圧降下による電圧不均一を改善できる。
【００４５】
図５は、本発明の一実施形態に係るフレキシブルＥＬ表示装置において、基板とソース／ドレイン電極との連結関係を概略的に示す図面である。
【００４６】
図５に示すように、金属箔から形成された基板３００は、複数の画素領域３４０を備え、複数の画素領域３４０の一部をそれぞれ露出させる複数のコンタクトホール３３７を備える。前記複数の画素領域３４０には、島状の複数の導電パターン３４１がそれぞれ配列され、前記複数の導電パターン３４１は、コンタクトホール３３７を介してそれぞれ前記基板３００と電気的に連結される。
【００４７】
前記導電パターン３４１は、図４に示すように、キャパシタ２７０の上部電極３４７と、前記キャパシタ２７０の上部電極３４７に連結される薄膜トランジスタ２８０のソース及びドレイン電極３４２，３４５のうち、何れか一つ、例えば、ソース電極として作用する。したがって、基板３００から島状の導電パターン３４１に供給されて、キャパシタ１７０と薄膜トランジスタ２８０とに電源電圧が供給される。
【００４８】
図６は、本発明の他の実施形態に係るＥＬ表示装置の断面構造を示す図面である。図３のＩＩ−ＩＩ線の断面構造を示すものであって、ＥＬ素子、キャパシタ及び駆動薄膜トランジスタに限定して示したものである。本発明の他の実施形態に係るＥＬ表示装置は、一実施形態に係るＥＬ表示装置と同じ構造を有する。但し、基板の他面に、電源供給層として使用される基板を絶縁させるための絶縁膜が形成されるということだけが異なる。
【００４９】
図６に示すように、本発明の他の実施形態に係るＥＬ表示装置は、金属箔から形成されたフレキシブル基板４００を備える。前記基板４００の一面上に、第１絶縁膜としてバッファ層４０５が形成され、前記バッファ層４０５上に、駆動薄膜トランジスタ２８０の半導体層４１０が形成される。前記半導体層４１０は、所定の導電型、例えば、ｐ型不純物がドーピングされたソース領域４１１及びドレイン領域４１５を備える。
【００５０】
基板上に、第２絶縁膜としてゲート絶縁膜４２０が形成され、前記ゲート絶縁膜４２０のうち、前記半導体層４１０に対応する部分にゲート４２５が形成され、前記ゲート４２５と離れてキャパシタ２７０の下部電極４２７が形成される。
【００５１】
基板上に、第３絶縁膜として層間絶縁膜４３０が形成される。前記ゲート絶縁膜４２０及び層間絶縁膜４３０には、前記半導体層４１０のソース領域４１１及びドレイン領域４１５の一部を露出させるコンタクトホール４３１，４３５が形成される。また、前記層間絶縁膜４３０、ゲート絶縁膜４２０及びバッファ層４０５には、前記基板４００の一部を露出させるコンタクトホール４３７が形成される。
【００５２】
前記層間絶縁膜４３０上に、前記コンタクトホール４３１，４３５を介して前記半導体層４１０のソース領域４１１及びドレイン領域４１５と電気的にコンタクトされるソース電極４４２及びドレイン電極４４５を形成し、前記ソース電極４４２及びドレイン電極４４５のうち、何れか一つの電極、例えば、ソース電極４４２から延びる前記キャパシタ３７０の上部電極４４７を形成する。
【００５３】
この時、前記駆動薄膜トランジスタ２８０のソース／ドレイン電極４４２，４４５のうち、何れか一つの電極、すなわち、ソース電極４４２と、前記キャパシタ２７０の上部電極４４７とを構成する導電パターン３４１は、前記コンタクトホール４３７を介して前記金属箔から形成された基板４００と電気的にコンタクトされる。したがって、前記基板４００から前記導電パターン３４１に電源電圧が供給されるため、前記駆動薄膜トランジスタ２８０のソース電極４４２と、キャパシタ２７０の上部電極４４７とに電源電圧が印加される。
【００５４】
基板上に、第４絶縁膜として保護膜４５０が形成される。前記保護膜４５０は、前記駆動薄膜トランジスタ２８０のソース／ドレイン電極４４２，４４５のうち、他の一つの電極、すなわち、ドレイン電極４４５の一部を露出させるビアホ―ル４５５を備える。
【００５５】
前記保護膜４５０上に、前記ビアホ―ル４５５を介して前記駆動薄膜トランジスタ２８０のドレイン電極４４５に連結される画素電極であるアノード電極４６０を形成する。基板上に、前記アノード電極４６０の一部を露出させる開口部４７５を備える画素分離膜４７０が形成される。
【００５６】
この時、前記画素分離膜４７０及びバッファ層４０５のような絶縁膜は、バッファ層に形成される薄膜トランジスタの誤動作及び寄生キャパシタンスを防止するために、厚さ及び物質が適切に選択されなければならない。特に、前記画素分離膜４７０は、電源供給層として使用される基板４００との寄生キャパシタンスを考慮して、０．５μｍ以上の厚さを有することが好ましい。
【００５７】
前記開口部４７５内のアノード電極４６０上に、有機膜層４８０が形成され、基板の全面にカソード電極４９０が形成される。前記有機膜層４８０は、ＨＩＬ、ＨＴＬ、ＥＭＬ、ＥＩＬ、ＥＴＬ及びＨＢＬから選択される有機膜を有する。
【００５８】
また、本発明の他の実施形態に係るＥＬ表示装置は、基板４００の他面上に形成され、電源供給層として使用する基板を絶縁させるための絶縁膜４０１を更に備える。
【００５９】
本発明の他の実施形態に係るＥＬ表示装置は、前面発光構造を有するため、前記アノード電極４６０は、反射膜を有する透明電極を備え、前記カソード電極４９０は、透過電極を備える。
【００６０】
本発明は、表示素子の画素電極を駆動するスイッチング素子として薄膜トランジスタを使用し、基板として金属箔のようなフレキシブル基板を使用する平板表示装置において、前記基板を電源供給層として使用する構造には、何れも適用可能である。
【００６１】
本発明の実施形態に係るＥＬ表示装置の画素が、一つのスイッチング薄膜トランジスタ、一つの駆動薄膜トランジスタ及びキャパシタとＥＬ素子とを備えることを例示したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、多様な構造を有する画素に適用可能である。
【００６２】
本発明の実施形態は、図４及び図６に示すような断面構造を有する有機発光表示装置に限定されるものではなく、多様な構造を有するＥＬ表示装置に適用可能である。
【００６３】
以上では、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、当業者は、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正及び変更させうるということが理解できるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、平板表示装置に関連した技術分野に好適に適用され得る。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】従来のＥＬ表示装置の平面図である。
【図２】従来のＥＬ表示装置の断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るＥＬ表示装置の平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るＥＬ表示装置の断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るＥＬ表示装置において、電源電圧供給層とソース／ドレイン電極との関係を示す図面である。
【図６】本発明の他の実施形態に係るＥＬ表示装置の断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
２１０ ゲートライン
２２０ データライン
２４０ 画素領域
２５０ 画素
２６０ スイッチング薄膜トランジスタ
２６１ 半導体層
２６３ ゲート電極
２６４、２６６ コンタクトホール
２６５ ソース電極
２６７ ドレイン電極
２６８ コンタクトホール
２７０ キャパシタ
２８０ 駆動薄膜トランジスタ
３００ フレキシブル基板
３１０ 半導体層
３２５ ゲート電極
３２７ 下部電極
３３１、３３５ コンタクト
３３７ コンタクトホール
３４２ ソース電極
３４５ ドレイン電極
３４７ 上部電極
３５５ ビアホ―ル
３６０ アノード電極
３７５ 開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基板と、
前記基板の一面上に形成されて、前記基板の一部を露出させるコンタクトホールを備える第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上に形成された半導体層、ゲート及びソース／ドレイン電極を備えた薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタのソース及びドレイン電極のうち、何れか一つの電極に連結された画素電極を備える表示素子と、を備え、
前記薄膜トランジスタのソース及びドレイン電極のうち、他の一つの電極が、前記コンタクトホールを介して前記基板と電気的に連結されることを特徴とする平板表示装置。
【請求項２】
前記基板は、金属箔から形成されたフレキシブル基板を含むことを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置。
【請求項３】
前記第１絶縁膜は、バッファ層を含むことを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置。
【請求項４】
前記表示素子は有機発光素子を含み、
前記有機発光素子は前記画素電極である下部電極と、前記下部電極の一部を露出させる開口部を備える第２絶縁膜と、前記開口部内の下部電極上に形成される有機膜層と、前記基板上に形成された上部電極を備えることを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置。
【請求項５】
前記第２絶縁膜は、０.５μｍ以上の厚さを有することを特徴とする請求項４に記載の平板表示装置。
【請求項６】
前記基板の他面上に形成され、前記基板の他面を絶縁させるための第３絶縁膜を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の平板表示装置。
【請求項７】
前記薄膜トランジスタは、半導体層がシリコン膜から形成されたシリコン薄膜トランジスタを含むことを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置。
【請求項８】
前記薄膜トランジスタは、半導体層が有機半導体層から形成された有機薄膜トランジスタを含むことを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置。
【請求項９】
複数の画素領域を備える導電性基板と、
前記基板上に形成され、前記複数の画素領域の一部をそれぞれ露出させる複数のコンタクトホールを備える第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上であって、前記各画素領域に形成され、島状のソース及びドレイン電極を備える複数の薄膜トランジスタと、
前記第１絶縁膜上であって、前記各画素領域に形成され、前記薄膜トランジスタのソース及びドレイン電極のうち、何れか一つの電極に連結される画素電極を備える表示素子と、を備え、
前記基板は、前記コンタクトホールを介して、前記各薄膜トランジスタのソース及びドレイン電極のうち、他の一つの電極に連結されて、前記複数の薄膜トランジスタに電源電圧を供給する電源電圧層として作用することを特徴とする平板表示装置。
【請求項１０】
前記基板は、金属箔から形成されたフレキシブル基板を含むことを特徴とする請求項９に記載の平板表示装置。
【請求項１１】
前記第１絶縁膜は、バッファ層を含むことを特徴とする請求項８に記載の平板表示装置。
【請求項１２】
前記各表示素子は有機発光素子を含み、
前記有機発光素子は前記画素電極である下部電極と、前記下部電極の一部を露出させる開口部を備える第２絶縁膜と、前記開口部内の下部電極上に形成される有機膜層と、前記基板上に形成された上部電極を備えることを特徴とする請求項８に記載の平板表示装置。
【請求項１３】
前記第２絶縁膜は、０.５μｍ以上の厚さを有することを特徴とする請求項１２に記載の平板表示装置。
【請求項１４】
前記基板の他面上に形成され、前記基板の他面を絶縁させるための第３絶縁膜を更に備えることを特徴とする請求項１３に記載の平板表示装置。
【請求項１５】
導電性基板上に第１絶縁膜を形成するステップと、
前記第１絶縁膜上に、ソース及びドレイン領域を備える半導体層とゲートとを形成するステップと、
前記基板上に第２絶縁膜を形成するステップと、
前記第１絶縁膜と第２絶縁膜とをエッチングして、前記半導体層のソース及びドレイン領域の一部を露出させる第１コンタクトホールと、前記基板の一部を露出させる第２コンタクトホールとを形成するステップと、
前記第１コンタクトホールを介して、前記半導体層のソース及びドレイン領域のそれぞれにコンタクトされるソース電極及びドレイン電極を形成するステップと、
前記ソース及びドレイン電極のうち、何れか一つの電極に連結される画素電極を備える表示素子を形成するステップと、を含み、
前記ソース及びドレイン電極のうち、他の一つの電極は、前記第２コンタクトホールを介して前記基板と電気的に連結されることを特徴とする平板表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記基板は、金属箔から形成されたフレキシブル基板を含むことを特徴とする請求項１５に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記第１絶縁膜は、バッファ層を含み、前記第２絶縁膜は、層間絶縁膜を含むことを特徴とする請求項１５に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記表示素子を製造する方法は、
前記画素電極である下部電極を形成するステップと、
前記下部電極の一部を露出させる開口部を備える第３絶縁膜を形成するステップと、
前記開口部内の下部電極上に有機膜層を形成するステップと、
基板上に上部電極を形成するステップと、を含むことを特徴とする請求項１５に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記第３絶縁膜は、０.５μｍ以上の厚さを有することを特徴とする請求項１８に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項２０】
前記基板の他面上に形成され、前記基板の他面を絶縁させるための第４絶縁膜を形成するステップを更に含むことを特徴とする請求項１８に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項１】
導電性基板と、
前記基板の一面上に形成されて、前記基板の一部を露出させるコンタクトホールを備える第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上に形成された半導体層、ゲート及びソース／ドレイン電極を備えた薄膜トランジスタと、
前記薄膜トランジスタのソース及びドレイン電極のうち、何れか一つの電極に連結された画素電極を備える表示素子と、を備え、
前記薄膜トランジスタのソース及びドレイン電極のうち、他の一つの電極が、前記コンタクトホールを介して前記基板と電気的に連結されることを特徴とする平板表示装置。
【請求項２】
前記基板は、金属箔から形成されたフレキシブル基板を含むことを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置。
【請求項３】
前記第１絶縁膜は、バッファ層を含むことを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置。
【請求項４】
前記表示素子は有機発光素子を含み、
前記有機発光素子は前記画素電極である下部電極と、前記下部電極の一部を露出させる開口部を備える第２絶縁膜と、前記開口部内の下部電極上に形成される有機膜層と、前記基板上に形成された上部電極を備えることを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置。
【請求項５】
前記第２絶縁膜は、０.５μｍ以上の厚さを有することを特徴とする請求項４に記載の平板表示装置。
【請求項６】
前記基板の他面上に形成され、前記基板の他面を絶縁させるための第３絶縁膜を更に備えることを特徴とする請求項４に記載の平板表示装置。
【請求項７】
前記薄膜トランジスタは、半導体層がシリコン膜から形成されたシリコン薄膜トランジスタを含むことを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置。
【請求項８】
前記薄膜トランジスタは、半導体層が有機半導体層から形成された有機薄膜トランジスタを含むことを特徴とする請求項１に記載の平板表示装置。
【請求項９】
複数の画素領域を備える導電性基板と、
前記基板上に形成され、前記複数の画素領域の一部をそれぞれ露出させる複数のコンタクトホールを備える第１絶縁膜と、
前記第１絶縁膜上であって、前記各画素領域に形成され、島状のソース及びドレイン電極を備える複数の薄膜トランジスタと、
前記第１絶縁膜上であって、前記各画素領域に形成され、前記薄膜トランジスタのソース及びドレイン電極のうち、何れか一つの電極に連結される画素電極を備える表示素子と、を備え、
前記基板は、前記コンタクトホールを介して、前記各薄膜トランジスタのソース及びドレイン電極のうち、他の一つの電極に連結されて、前記複数の薄膜トランジスタに電源電圧を供給する電源電圧層として作用することを特徴とする平板表示装置。
【請求項１０】
前記基板は、金属箔から形成されたフレキシブル基板を含むことを特徴とする請求項９に記載の平板表示装置。
【請求項１１】
前記第１絶縁膜は、バッファ層を含むことを特徴とする請求項８に記載の平板表示装置。
【請求項１２】
前記各表示素子は有機発光素子を含み、
前記有機発光素子は前記画素電極である下部電極と、前記下部電極の一部を露出させる開口部を備える第２絶縁膜と、前記開口部内の下部電極上に形成される有機膜層と、前記基板上に形成された上部電極を備えることを特徴とする請求項８に記載の平板表示装置。
【請求項１３】
前記第２絶縁膜は、０.５μｍ以上の厚さを有することを特徴とする請求項１２に記載の平板表示装置。
【請求項１４】
前記基板の他面上に形成され、前記基板の他面を絶縁させるための第３絶縁膜を更に備えることを特徴とする請求項１３に記載の平板表示装置。
【請求項１５】
導電性基板上に第１絶縁膜を形成するステップと、
前記第１絶縁膜上に、ソース及びドレイン領域を備える半導体層とゲートとを形成するステップと、
前記基板上に第２絶縁膜を形成するステップと、
前記第１絶縁膜と第２絶縁膜とをエッチングして、前記半導体層のソース及びドレイン領域の一部を露出させる第１コンタクトホールと、前記基板の一部を露出させる第２コンタクトホールとを形成するステップと、
前記第１コンタクトホールを介して、前記半導体層のソース及びドレイン領域のそれぞれにコンタクトされるソース電極及びドレイン電極を形成するステップと、
前記ソース及びドレイン電極のうち、何れか一つの電極に連結される画素電極を備える表示素子を形成するステップと、を含み、
前記ソース及びドレイン電極のうち、他の一つの電極は、前記第２コンタクトホールを介して前記基板と電気的に連結されることを特徴とする平板表示装置の製造方法。
【請求項１６】
前記基板は、金属箔から形成されたフレキシブル基板を含むことを特徴とする請求項１５に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項１７】
前記第１絶縁膜は、バッファ層を含み、前記第２絶縁膜は、層間絶縁膜を含むことを特徴とする請求項１５に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項１８】
前記表示素子を製造する方法は、
前記画素電極である下部電極を形成するステップと、
前記下部電極の一部を露出させる開口部を備える第３絶縁膜を形成するステップと、
前記開口部内の下部電極上に有機膜層を形成するステップと、
基板上に上部電極を形成するステップと、を含むことを特徴とする請求項１５に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項１９】
前記第３絶縁膜は、０.５μｍ以上の厚さを有することを特徴とする請求項１８に記載の平板表示装置の製造方法。
【請求項２０】
前記基板の他面上に形成され、前記基板の他面を絶縁させるための第４絶縁膜を形成するステップを更に含むことを特徴とする請求項１８に記載の平板表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１４６２０５（Ｐ２００６−１４６２０５Ａ）
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２５０２５（Ｐ２００５−３２５０２５）
【出願日】平成１７年１１月９日（２００５．１１．９）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月９日（２００５．１１．９）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
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