KR100420614B1 - Organic electroluminescent display and method for forming same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기 전기발광 디스플레이 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히 게이트 구동신호에 응답하여 턴온되어 데이터 신호가 인가되고 게이트가 공통 연결된 적어도 2개 이상의 TFT를 포함하는 스위칭부와, 스위칭부의 TFT를 통해 인가된 전류를 충전하는 커패시터와, 커패시터에 충전된 전류에 의해 턴온되고 게이트가 공통 연결된 적어도 2개 이상의 TFT를 포함하는 구동부와, 구동부의 전류에 응답하여 발광되는 유기 전기발광 소자로 이루어진다. 그러므로, 본 발명은 커패시터에 전류를 공급하는 TFT의 채널을 2개이상으로 하고 유기 전기발광 소자에 전류를 공급하는 TFT또한 2개이상의 채널을 갖도록 함으로써 픽셀별 TFT의 전기적 특성 변화를 감소시키고, TFT의 게이트를 비정질 실리콘으로 제조하여 TFT의 오프 전류를 줄이고 전체적인 디스플레이의 발광 균일도를 최적화하고 제조 공정을 단축한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescent display and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a switching unit including at least two TFTs that are turned on in response to a gate driving signal to which a data signal is applied and a gate is commonly connected. A driver includes a capacitor for charging the applied current, at least two TFTs turned on by the current charged in the capacitor, and at least two TFTs connected in common with the gate, and an organic electroluminescent element that emits light in response to the current of the driver. Therefore, the present invention reduces the change in the electrical characteristics of the TFT for each pixel by making two or more channels of the TFT supplying the current to the capacitor and having the TFT supplying the current to the organic electroluminescent element also have two or more channels. The gate is made of amorphous silicon to reduce the off current of the TFT, optimize the overall light emission uniformity of the display and shorten the manufacturing process.
Description
본 발명은 유기 전기발광 디스플레이(organic electroluminescent display) 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 특히 유기 전기발광 소자에 구동전원을 공급하는 스위칭 소자를 갖는 새로운 액티브 매트릭스 구조의 유기 전기발광 디스플레이 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an organic electroluminescent display and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an organic electroluminescent display having a new active matrix structure and a method for manufacturing the same, having a switching device for supplying driving power to the organic electroluminescent device. will be.
현재 전자수첩, 노트북 컴퓨터, 모니터 등에 널리 사용되고 있는 평판 디스플레이(Flat Panel Display) 소자로서 많은 디스플레이용 소자가 제안되고 있는데, 그 중에서 가장 각광을 받고 있는 것은 LCD(Liquid Crystal Display) 방식의 소자이다. 그러나, LCD는 제조 방법이 복잡하고 양산용 장비가 고가라는 단점을 갖고 있다.Currently, many display devices have been proposed as flat panel display devices, which are widely used in electronic notebooks, notebook computers, monitors, etc. Among them, LCD (Liquid Crystal Display) devices are attracting the most attention. However, LCDs have disadvantages of complicated manufacturing methods and expensive production equipment.
최근에는 이러한 LCD 문제점을 해소한 소자로서 유기 전기발광 소자가 부상하고 있다. 유기 전기발광 소자는 전압을 가하면 스스로 발광하는 유기 발광물질특성을 이용해서 원하는 문자와 영상 등을 표시하는 디스플레이이다. 더욱이 5인치 이하의 소형 제품시장에 그 수요가 집중되기 시작하면서 각광받고 있는 유기 전기발광 소자는 LCD에 비해 빠른 응답속도와 컬러필터 없이도 자체 발광하므로 휘도가 우수한 특성을 갖는다. 그리고, 별도의 광원이 필요없기 때문에 전력소모가 낮아 휴대형 디스플레이장치로 적합하다.In recent years, organic electroluminescent devices have emerged as devices that solve such LCD problems. The organic electroluminescent device is a display that displays desired characters, images, and the like by using an organic light emitting material property that emits itself when a voltage is applied. In addition, organic electroluminescent devices, which have been in the spotlight as the demand is concentrated in the small product market of less than 5 inches, have excellent luminance because they emit faster without a color filter and faster response speed than LCDs. In addition, since a separate light source is not required, power consumption is low, making it suitable as a portable display device.
이러한 유기 전기발광 소자의 기본 구조는 빛이 투과하는 투명 기판 상부에 한 쌍의 투명 전극과 대항 전극을 적층하고 그 전극들 사이에 유기 발광막이 삽입된 구조로 이루어진다. 여기서, 유기 발광막은 전자(electron)와 정공(hole)을 운반하고 빛을 발광하도록 정공 주입막, 정공 수송막, 발광막, 전자 수송막 등을 적층한 구조로도 될 수 있다. 그러면, 유기 전기발광 소자는 투명 전극과 대항 전극에 소정의 전압을 인가하면 유기 발광막에 정공(hole) 및 전자(electron)를 주입하고 재결합시킴으로써 여기자(exciton)를 생성시키고, 이 여기자가 불활성화(deactivation)될 때 특정 파장의 빛이 방출(형광·인광)된다.The basic structure of the organic electroluminescent device includes a structure in which a pair of transparent electrodes and a counter electrode are stacked on a transparent substrate through which light is transmitted, and an organic light emitting film is inserted between the electrodes. The organic light emitting film may have a structure in which a hole injection film, a hole transporting film, a light emitting film, an electron transporting film, or the like is stacked so as to transport electrons and holes and emit light. Then, the organic electroluminescent device generates excitons by injecting and recombining holes and electrons into the organic light emitting film when a predetermined voltage is applied to the transparent electrode and the counter electrode, and the excitons are inactivated. When deactivation, light of a specific wavelength is emitted (fluorescence and phosphorescence).
한편, 유기 전기발광 디스플레이는 LCD와 마찬가지로 구동법에 따라 패시브 매트릭스(passive matrix)와 액티브 매트릭스(active matrix)로 구분된다. 패시브 매트릭스 디스플레이 타입은 투명 전극과 대항 전극에 의한 단순한 매트릭스로 픽셀이 구성되고 투명 전극과 대항 전극이 교차되는 부분에서 발광이 일어난다. 하지만, 패시브 매티릭스의 유기 전기발광 디스플레이는 고휘도를 요구하게 되어 수명의 단축 및 구동전압·전류의 상승을 초래하는 문제점이 있다.On the other hand, the organic electroluminescent display, like the LCD, is divided into a passive matrix and an active matrix according to a driving method. In the passive matrix display type, a pixel is composed of a simple matrix made of a transparent electrode and a counter electrode, and light is emitted at a portion where the transparent electrode and the counter electrode cross each other. However, a passive matrix organic electroluminescent display requires a high brightness, resulting in a shortening of life and an increase in driving voltage and current.
이에 반해, 액티브 매트릭스는 각 픽셀에 스위칭 소자로서 TFT(Thin FilmTransistor)를 배치하고 있다. 이러한 액티브 매트릭스의 유기 전기발광 디스플레이는 TFT의 구동에 의해 유기 발광소자가 항상 발광되기 때문에, 휘도 문제가 발생하지 않아 저전압 구동 및 저소비 전력화에 적합하다.In contrast, the active matrix arranges TFT (Thin Film Transistor) as a switching element in each pixel. Such an organic matrix organic electroluminescent display of the active matrix is always suitable for low voltage driving and low power consumption because the luminance problem does not occur since the organic light emitting element is always emitted by driving the TFT.
도 1은 종래 기술에 의한 액티브 매트릭스 구조의 유기 전기발광 디스플레이의 회로 구조도로서, 도 1을 참조하여 종래 기술에 의한 액티브 매트릭스의 유기 전기발광 디스플레이 구조를 설명하면 다음과 같다.FIG. 1 is a circuit structural diagram of an organic electroluminescent display having an active matrix structure according to the prior art, and the organic electroluminescent display structure of the active matrix according to the prior art will be described with reference to FIG. 1.
상기 디스플레이의 한 픽셀(10) 구조는 게이트 라인(2)의 게이트 구동신호에 응답하여 턴온되는 제 1TFT(12), 제 1TFT(12)의 소오스로부터 인가된 신호에 응답하여 턴온되는 제 2TFT(14), 제 1TFT(12)의 소오스로부터 인가된 신호를 충전하는 커패시터(16), 제 2TFT(14)의 드레인에 연결된 유기 전기발광 소자(18)로 구성된다. 게다가, 제 1TFT(12)의 드레인에는 데이타 라인(4)이 연결되어 있고 제 2TFT(14)의 소오스와 커패시터(14)에는 소오스 라인(6)이 연결되어 있다.The structure of one pixel 10 of the display is a first TFT 12 which is turned on in response to a gate driving signal of the gate line 2 and a second TFT 14 which is turned on in response to a signal applied from a source of the first TFT 12. ), A capacitor 16 for charging a signal applied from the source of the first TFT 12, and an organic electroluminescent element 18 connected to the drain of the second TFT 14. In addition, the data line 4 is connected to the drain of the first TFT 12, and the source line 6 is connected to the source and the capacitor 14 of the second TFT 14.
종래 액티브 매트릭스의 유기 전기발광 디스플레이는 이러한 구조를 갖는 픽셀(10)이 매트릭스 형태로 이루어진다. 즉, 각 픽셀(10)에 행(row) 단위로 다수개의 게이트 라인(2)(xi, xi+1, …), 열(column) 단위로 다수개의 데이타 라인(4)(yi, yi+1, …)이 연결되어 있다.In an organic electroluminescent display of a conventional active matrix, pixels 10 having such a structure are formed in a matrix form. That is, each pixel 10 includes a plurality of gate lines 2 (x i , x i +1, ...) in a row unit, and a plurality of data lines 4 (y i , in a column unit). y i +1,…) are connected.
도 2는 종래 기술에 의한 액티브 매트릭스 구조의 유기 전기발광 디스플레이 픽셀의 레이아웃도이다. 도 2에서 도면 부호 12a는 제 1TFT(12)의 드레인이고 12b는 제 1TFT(12)의 소오스이다. 그리고 도면 부호 14a는 제 2TFT(14)의 소오스이고14b는 제 2TFT(14)의 드레인이다.2 is a layout diagram of an organic electroluminescent display pixel of an active matrix structure according to the prior art. In FIG. 2, reference numeral 12a denotes a drain of the first TFT 12 and 12b denotes a source of the first TFT 12. And reference numeral 14a denotes a source of the second TFT 14 and 14b denotes a drain of the second TFT 14.
종래 기술에 의한 액티브 매트릭스의 유기 전기발광 디스플레이는 2개의 TFT(12,14)와 커패시터(16)를 이용하여 유기 전기발광 소자(18)를 발광시킨다. 이에, 제 1TFT(12)의 게이트에 게이트 라인(2)의 구동 신호가 인가되면 제 1TFT(12)를 통해서 흐르는 전류에 의해 커패시터(16)에 전하가 충전된다. 커패시터(16)의 충전 전압이 제 2TFT(14)의 게이트 임계값을 넘으면 제 2TFT(14)를 통해 흐르는 전류가 유기 전기발광 소자(18)에 공급되어 소자가 발광하게 된다.The organic electroluminescent display of the active matrix according to the prior art emits the organic electroluminescent element 18 by using two TFTs 12 and 14 and a capacitor 16. Accordingly, when the driving signal of the gate line 2 is applied to the gate of the first TFT 12, electric charge is charged in the capacitor 16 by the current flowing through the first TFT 12. When the charging voltage of the capacitor 16 exceeds the gate threshold of the second TFT 14, a current flowing through the second TFT 14 is supplied to the organic electroluminescent device 18 to emit light.
도 3은 도 2의 A-A'선에 의한 디스플레이 픽셀의 수직 단면도로서, 이를 참조하여 픽셀의 수직 구조를 설명한다. A-A' 선은 디스플레이 픽셀에서 게이트 라인(2)과 제 2TFT(14)와 유기 전기발광 소자(18)를 절단한 것이다.FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a display pixel taken along the line AA ′ of FIG. 2, and the vertical structure of the pixel will be described with reference to the pixel. A-A 'line cuts the gate line 2, the 2nd TFT 14, and the organic electroluminescent element 18 in the display pixel.
먼저 투명 기판(20) 상부에 제 2TFT(14)가 형성되어 있는데, 폴리 실리콘막(22)에 n+ 도핑된 소오스/드레인과 그 사이의 채널 영역이 있고, 그 위에 게이트 산화막(24)과 폴리 실리콘으로 이루어진 게이트(26)가 적층되어 있다. 그리고, 투명 기판(20) 상부에는 게이트 라인(2)이 형성되어 있다. 게이트(26)와 게이트 라인(2)을 감싸는 층간 절연막(28)이 형성되어 있다. 층간 절연막(28)의 콘택홀을 통해 n+ 도핑된 소오스/드레인의 폴리실리콘막(22)에 연결된 소오스/드레인 전극(29)이 있다. 이때, 소오스/드레인 전극(29)과 연결된 투명전극(18a)도 있다. 그리고, 상기 구조물 전면을 감싸는 보호막(34)이 있고, 그 위에 순차 적층된 유기 발광막(18b)과 대항 전극(18c)이 있다. 여기서, 유기 전기발광 소자(18)는 투명전극(18a)과 유기 전기발광막(18b) 및 대항 전극(18c)으로 이루어진다.First, the second TFT 14 is formed on the transparent substrate 20. The n + doped source / drain and the channel region therebetween are formed on the polysilicon layer 22, and the gate oxide layer 24 and the polysilicon layer are disposed thereon. The gate 26 which consists of is laminated | stacked. The gate line 2 is formed on the transparent substrate 20. An interlayer insulating film 28 surrounding the gate 26 and the gate line 2 is formed. There is a source / drain electrode 29 connected to the polysilicon film 22 of n + doped source / drain through the contact hole of the interlayer insulating film 28. In this case, there is also a transparent electrode 18a connected to the source / drain electrodes 29. There is a protective film 34 covering the entire surface of the structure, and there is an organic light emitting film 18b and a counter electrode 18c sequentially stacked thereon. Here, the organic electroluminescent element 18 is composed of a transparent electrode 18a, an organic electroluminescent film 18b and a counter electrode 18c.
상기와 같이 구성된 종래 기술의 디스플레이에 있어서, 제 2TFT(14)를 구동시키기 위해서는 커패시터(16)에 충전되는 전압이 커야한다. 즉, 제 1TFT(12)를 통해 흐르는 전류가 커야한다. 따라서, TFT의 게이트 물질로서 비정질 실리콘(amorphous)보다는 정공 및 전자의 이동도가 높은 폴리 실리콘(poly silicon)을 사용하고 있다.In the prior art display configured as described above, in order to drive the second TFT 14, the voltage charged to the capacitor 16 must be large. That is, the current flowing through the first TFT 12 should be large. Therefore, polysilicon having a higher hole and electron mobility than amorphous silicon is used as the gate material of the TFT.
그러나, 게이트 물질로서 폴리 실리콘으로 형성된 TFT는 온(on) 전류가 큰 만큼 오프(off) 전류도 크게 된다. 큰 오프 전류는 TFT 소자 자체의 신뢰성에 문제를 일으키게 된다. 즉, 제 1TFT(12)의 온 신호가 인가된 후에 다음 온 신호가 인가되는 한 프레임동안 커패시터(16)에 충전된 전하가 방전되고 제 1TFT(12) 오프 전류가 크기 때문에 제 2TFT(14)를 지속적으로 구동시킬 수 없다.However, the TFT formed of polysilicon as the gate material has a large off current as the on current is large. The large off current causes a problem in the reliability of the TFT element itself. That is, since the charge charged in the capacitor 16 is discharged and the first TFT 12 off current is large for one frame after the on signal of the first TFT 12 is applied, the second TFT 14 is discharged. It cannot be driven continuously.
게다가, 폴리 실리콘으로 TFT의 게이트를 형성할 경우 고온 공정이 요구되므로 저온 투명 기판을 모재로 한 디스플레이에 영향을 미치게 되고 특히, 폴리 실리콘 게이트에는 일반적으로 8번의 포토리소그래피 공정이 필요하나 비정질 실리콘 게이트에는 5번의 포토리소그래피 공정이 사용되므로 제조 공정 수가 더 많이 늘어난다.In addition, when forming the TFT gate using polysilicon, a high temperature process is required, which affects a display based on a low temperature transparent substrate. In particular, a polysilicon gate generally requires eight photolithography processes, but an amorphous silicon gate is required. Five photolithography processes are used to increase the number of manufacturing processes.
또한, 종래 기술의 유기 전기발광 디스플레이에서는 유기 전기발광 소자(18)를 발광시키는 제 2TFT(14)에 의해 각 픽셀의 휘도가 결정되는데, 폴리실리콘 게이트로 이루어진 제 2TFT(14)자체의 발광 휘도가 크지만, 전체적인 디스플레이에서의 발광 균일도는 비정질 실리콘의 TFT에 비해 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, in the organic electroluminescent display of the prior art, the luminance of each pixel is determined by the second TFT 14 emitting the organic electroluminescent element 18, and the luminance of the second TFT 14 made of the polysilicon gate itself is Although large, the uniformity of light emission in the overall display is inferior to that of the TFT of amorphous silicon.
본 발명의 목적은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 커패시터에 전류를 공급하는 TFT의 채널을 2개이상으로 하고 유기 전기발광 소자에 전류를 공급하는 TFT또한 2개이상의 채널을 갖도록 함으로써 픽셀별 TFT의 전기적 특성 변화를 감소시키고, TFT의 게이트를 비정질 실리콘으로 제조하여 TFT의 오프 전류를 줄이고 전체적인 디스플레이의 발광 균일도를 최적화하고 제조 공정을 단축한 유기 전기발광 디스플레이 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art by using two or more channels of the TFT for supplying current to the capacitor and the TFT for supplying the current to the organic electroluminescent device also has two or more channels per pixel The present invention provides an organic electroluminescent display and a method of manufacturing the same, which reduce variations in electrical characteristics of TFTs, reduce TFT off current, optimize light emission uniformity of the entire display, and shorten the manufacturing process by fabricating TFT gates with amorphous silicon.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 액티브 매트릭스 구조의 유기 전기발광 디스플레이의 한 픽셀에 있어서, 게이트 구동신호에 응답하여 턴온되어 데이터 신호가 인가되고 게이트가 공통 연결된 적어도 2개 이상의 TFT를 포함하는 스위칭부와, 스위칭부의 TFT를 통해 인가된 전류를 충전하는 커패시터와, 커패시터에 충전된 전류에 의해 턴온되고 게이트가 공통 연결된 적어도 2개 이상의 TFT를 포함하는 구동부와, 구동부의 전류에 응답하여 발광되는 유기 전기발광 소자를 구비한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a switching unit including at least two TFTs in which one pixel of an organic electroluminescent display having an active matrix structure is turned on in response to a gate driving signal to which a data signal is applied and a gate is commonly connected. And a driver including a capacitor for charging a current applied through the TFT of the switching unit, at least two TFTs turned on by the current charged in the capacitor, and having a gate connected to each other, and an organic electric light emitted in response to the current of the driver. A light emitting element is provided.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유기 전기발광 디스플레이의 소자 구조에 있어서, 투명 기판 상부에 형성된 게이트 라인과, 게이트 라인이 있는 기판 전면에 형성된 층간 절연막과, 층간 절연막 상부에 게이트와 소오스/드레인이 순차 적층되며 게이트 라인에 게이트가 공통 연결된 제 1 및 제 2TFT와, 층간 절연막 상부에 게이트와 소오스/드레인이 순차 적층되며 제 1 및 제 2TFT의 소오스에 공통 게이트가 연결된 제 3 및 제 4TFT와, 제 1 내지 제 4TFT가 형성된 결과물 전면에 형성된 보호막과, 보호막 및 층간 절연막의 콘택홀을 통해서 게이트 라인과 연결되는 투명 전극을 갖고 보호막 상부에 투명 전극과 연결되는 유기 발광막 및 대항 전극이 순차 적층된 유기 전기발광 소자와, 투명 기판 상부에 형성된 커패시터를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a device structure of an organic electroluminescent display, comprising: a gate line formed on an upper surface of a transparent substrate, an interlayer insulating film formed on an entire surface of a substrate having a gate line, and a gate and a source / drain formed on the interlayer insulating film; First and second TFTs sequentially stacked and having gates commonly connected to gate lines; third and fourth TFTs sequentially stacked with gates and sources / drains disposed on an interlayer insulating layer and having common gates connected to sources of the first and second TFTs; An organic light emitting layer and an organic electrode having a protective layer formed on the entire surface of the resultant having the first to fourth TFTs, a transparent electrode connected to the gate line through contact holes of the protective layer and the interlayer insulating layer, and an organic light emitting layer and a counter electrode sequentially stacked on the protective layer; An electroluminescent device and a capacitor formed on the transparent substrate.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제조 방법은 투명 기판 상부에 도전체를 증착하고 이를 패터닝하여 게이트 라인을 형성하는 단계와, 게이트 라인이 있는 기판 전면에 층간 절연막을 형성하는 단계와, 층간 절연막 상부에 게이트와 소오스/드레인이 순차 적층되며 게이트 라인에 게이트가 공통 연결된 제 1 및 제 2TFT를 형성하고 제 1 및 제 2TFT의 공통 소오스에 게이트가 공통 연결된 제 3 및 제 4TFT를 형성함과 동시에 층간 절연막 상부에 게이트 라인과 평행인 도전체 패턴을 갖는 커패시터를 형성하는 단계와, 제 1 내지 제 4TFT와 커패시터가 있는 결과물 전면에 보호막을 형성하고 보호막에 게이트 라인이 드러나는 콘택홀을 형성하는 단계와, 보호막 및 층간 절연막의 콘택홀에 게이트 라인과 연결되는 투명 전극을 형성하고 보호막 상부에 투명 전극과 연결되는 유기 발광막 및 대항 전극을 순차 적층해서 유기 전기발광 소자를 형성하는 단계를 포함한다.In order to achieve the above object, the manufacturing method of the present invention includes forming a gate line by depositing and patterning a conductor on a transparent substrate, forming an interlayer insulating film on the entire surface of the substrate having the gate line, and The interlayer insulating film is formed by sequentially stacking gates and sources / drains on the gate lines, and forming third and fourth TFTs in which gates are commonly connected to gate lines, and third and fourth TFTs in which gates are commonly connected to common sources of the first and second TFTs. Forming a capacitor having a conductor pattern parallel to the gate line on the upper surface, forming a protective film on the entire surface of the first to fourth TFTs and the resultant capacitor, and forming a contact hole in which the gate line is exposed on the protective film; And forming a transparent electrode connected to the gate line in the contact hole of the interlayer insulating film, and By sequentially laminating an organic light-emitting layer and the counter electrode connected to the electrode and forming the organic electroluminescence device.
도 1은 종래 기술에 의한 액티브 매트릭스 구조의 유기 전기발광 디스플레이의 회로 구조도,1 is a circuit structural diagram of an organic electroluminescent display of an active matrix structure according to the prior art,
도 2는 종래 기술에 의한 액티브 매트릭스 구조의 유기 전기발광 디스플레이 픽셀의 레이아웃도,2 is a layout diagram of an organic electroluminescent display pixel of an active matrix structure according to the prior art;
도 3은 도 2의 A-A'선에 의한 디스플레이 픽셀의 수직 단면도,3 is a vertical cross-sectional view of the display pixel by the line AA ′ of FIG. 2;
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 액티브 매트릭스 구조의 유기 전기발광 디스플레이의 회로 구조도,4 is a circuit structural diagram of an organic electroluminescent display of an active matrix structure according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 매트릭스 구조의 유기 전기발광 디스플레이 픽셀의 레이아웃도,5 is a layout diagram of an organic electroluminescent display pixel of an active matrix structure according to an embodiment of the present invention;
도 6a 및 도 6b는 도 5의 B-B'와 C-C'선에 의한 디스플레이 픽셀의 수직 단면도들.6A and 6B are vertical cross-sectional views of display pixels taken along lines B-B 'and C-C' of FIG. 5;
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>
100 : 1 픽셀 101 : 투명 기판100: 1 pixel 101: transparent substrate
102 : 게이트 라인 103, 105 : 층간 절연막102 gate lines 103 and 105 interlayer insulating film
104 : 데이타 라인 107 : 보호막104: data line 107: protective film
108 : 도전체 패턴 110 : 스위칭부108: conductor pattern 110: switching unit
112 : 제 1TFT 114 : 제 2TFT112: first TFT 114: second TFT
120 : 구동부 122 : 제 3TFT120: driving unit 122: third TFT
124 : 제 4TFT 130 : 커패시터124: fourth TFT 130: capacitor
140 : 유기 전기발광 소자 140a : 투명 전극140: organic electroluminescent device 140a: transparent electrode
140b : 유기 발광막 및 대항 전극140b: organic light emitting film and counter electrode
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 액티브 매트릭스 구조의 유기 전기발광 디스플레이의 회로 구조도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 액티브 매트릭스 구조의 유기 전기발광 디스플레이의 한 픽셀 구조는 다음과 같다.4 is a circuit structural diagram of an organic electroluminescent display of an active matrix structure according to an embodiment of the present invention. Referring to Fig. 4, one pixel structure of the organic electroluminescent display of the active matrix structure according to the present invention is as follows.
본 발명의 한 픽셀(100)은 게이트 구동신호에 응답하여 턴온되어 데이터 신호가 인가되고 게이트가 공통 연결된 제 1 및 제 2TFT(112, 114)를 포함하는 스위칭부(110)와, 스위칭부(110)의 제 1 및 제 2TFT(112, 114)를 통해 인가된 전류를 충전하는 커패시터(130)와, 커패시터(130)에 충전된 전류에 의해 턴온되고 게이트가 공통 연결된 제 3 및 제 4TFT(122, 124)를 포함하는 구동부(120)와, 구동부(120)의 전류에 응답하여 발광되는 유기 전기발광 소자(140)로 구성된다.One pixel 100 of the present invention is turned on in response to a gate driving signal, and includes a switching unit 110 and a switching unit 110 including first and second TFTs 112 and 114 to which data signals are applied and gates are commonly connected. Capacitor 130 for charging current applied through the first and second TFTs 112 and 114, and third and fourth TFTs 122 (turned on by the current charged in the capacitor 130 and commonly connected to the gate). The driving unit 120 includes a 124 and an organic electroluminescent element 140 that emits light in response to the current of the driving unit 120.
여기서, 스위칭부(110)의 제 1 및 제 2TFT(112, 114)의 공통 게이트에는 게이트 라인(102)이 연결되며 제 1 및 제 2TFT(112, 114)의 드레인에는 데이타 라인(104)이 연결되며 제 1 및 제 2TFT(112, 114)의 소오스에는 커패시터(130)가 연결되고 커패시터(130)의 다른 쪽에는 접지가 연결된다.Here, the gate line 102 is connected to the common gate of the first and second TFTs 112 and 114 of the switching unit 110, and the data line 104 is connected to the drains of the first and second TFTs 112 and 114. The capacitor 130 is connected to the source of the first and second TFTs 112 and 114 and the ground is connected to the other side of the capacitor 130.
그리고 구동부(120)의 제 3 및 제 4TFT(122, 124)의 공통 게이트에는 제 1 및 제 2TFT(112, 114)의 소오스와 커패시터(130)의 연결 노드가 연결되며 제 3 및 제 4TFT(122, 124)의 드레인에는 유기 전기발광 소자(140)가 연결되며 제 3 및 제 4TFT(122, 124)의 소오스에 접지가 연결된다.In addition, a source node of the first and second TFTs 112 and 114 and a connection node of the capacitor 130 are connected to the common gates of the third and fourth TFTs 122 and 124 of the driver 120, and the third and fourth TFTs 122 are connected to each other. The organic electroluminescent device 140 is connected to the drain of the first and second electrodes 124 and ground is connected to the sources of the third and fourth TFTs 122 and 124.
또한 본 발명에 있어서, 스위칭부(110)의 제 1 및 제 2TFT(112, 114)의 게이트는 비정질 실리콘층 또는 폴리 실리콘층으로 이루어진다. 구동부(120)의 제 3 및 제 4TFT의 게이트(122, 124)도 비정질 실리콘층 또는 폴리 실리콘층으로 이루어진다.In addition, in the present invention, the gates of the first and second TFTs 112 and 114 of the switching unit 110 are formed of an amorphous silicon layer or a polysilicon layer. Gates 122 and 124 of the third and fourth TFTs of the driver 120 are also made of an amorphous silicon layer or a polysilicon layer.
본 발명에 따른 액티브 매트릭스의 유기 전기발광 디스플레이는 이러한 구조를 갖는 픽셀(100)이 매트릭스 형태로 이루어지는 바, 각 픽셀(100)에 행(row) 단위로 다수개의 게이트 라인(102)(xi, xi+1, …)이, 열(column) 단위로 다수개의 데이타 라인(104)(yi, yi+1, …)이 연결되어 있다.In the organic electroluminescent display of the active matrix according to the present invention, the pixel 100 having such a structure is formed in the form of a matrix, and a plurality of gate lines 102 (x i , x i +1, ... are connected to a plurality of data lines 104 (y i , y i +1, ...) on a column basis.
한편, 본 발명의 실시예에서는 스위칭부(110)와 구동부(120)를 각각 2개의 TFT로 한정하였지만, 스위칭부(110)와 구동부(120)를 각각 게이트가 공통인 3개이상의 TFT로 변경될 수도 있다.Meanwhile, in the exemplary embodiment of the present invention, the switching unit 110 and the driver 120 are limited to two TFTs, but the switching unit 110 and the driver 120 may be changed to three or more TFTs having common gates. It may be.
이렇게 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 매트릭스의 유기 전기발광 디스플레이는 스위칭부(110)의 제 1 및 제 2TFT(112, 114)와, 커패시터(130) 및 구동부(120)의 제 3 및 제 4TFT(122, 124)에 의해 유기 전기발광 소자(140)가 발광된다.The organic electroluminescent display of the active matrix according to the exemplary embodiment of the present invention configured as described above includes the first and second TFTs 112 and 114 of the switching unit 110, the third and the third of the capacitor 130 and the driving unit 120. The organic electroluminescent device 140 emits light by 4 TFTs 122 and 124.
즉, 게이트 라인(102)과 데이타 라인(104)을 통해서 구동 신호(예컨대, 게이트 신호는 +, 데이타 신호는 +)가 픽셀 온(on)으로 전송되면 스위칭부(110)의 제 1TFT(112)와 제 2TFT(114)의 공통 게이트 및 드레인에 픽셀 온 신호가 인가된다. 이에, 제 1 및 제 2TFT(112, 114)가 턴온되어 커패시터(130)에 전하가 충전된다.That is, when a driving signal (eg, a gate signal is + and a data signal is +) is transmitted to the pixel on through the gate line 102 and the data line 104, the first TFT 112 of the switching unit 110 is transmitted. And a pixel on signal are applied to the common gate and the drain of the second TFT 114. Accordingly, the first and second TFTs 112 and 114 are turned on to charge the capacitor 130.
일반적으로 TFT의 온(on) 전류는 폴리실리콘 TFT의 경우 ∼1mA이고 비정질실리콘 TFT의 경우 ∼1uA이다. 본 발명의 스위칭부(110)에서는 게이트가 공통 연결된 두 개의 TFT를 채택하기 때문에 종래 한 개의 TFT를 사용한 것에 비해 커패시터(130)에 공급되는 전류량을 증가시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 스위칭부(110)에서는 두 개의 TFT에 의해 두 개의 채널이 형성되므로 커패시터(130)에 공급되는 전류량이 증가된다.In general, the on current of the TFT is -1 mA for the polysilicon TFT and -1 uA for the amorphous silicon TFT. Since the switching unit 110 of the present invention adopts two TFTs having a common gate connected thereto, it is possible to increase the amount of current supplied to the capacitor 130 as compared with a conventional TFT. That is, in the switching unit 110 of the present invention, since two channels are formed by two TFTs, the amount of current supplied to the capacitor 130 is increased.
게이트 라인(102)과 데이타 라인(104)에 픽셀 온 신호가 인가되는 시간동안 커패시터(130)에 충전이 끝나면, 커패시터(130)에 충전된 전하량과 그 정전용량(capacitance)에 의해서 구동부(120)의 제 3 및 제 4TFT(122, 124)의 공통 게이트에 인가되는 전압이 결정된다. 일반적으로 TFT의 임계 전압(threshold voltage)은 약 5V이나, 본 발명에서는 이 임계 전압이하의 전압이 제 3TFT(122) 및 제 4TFT(124)의 구동 전압이 되도록 소자의 특성을 고려하여 커패시터(130)의 정전용량을 결정하는 것이 바람직하다.When the capacitor 130 is charged while the pixel on signal is applied to the gate line 102 and the data line 104, the driving unit 120 may be driven by the amount of charge charged in the capacitor 130 and the capacitance thereof. The voltages applied to the common gates of the third and fourth TFTs 122, 124 are determined. In general, the threshold voltage of the TFT is about 5V, but in the present invention, the capacitor 130 is considered in consideration of the characteristics of the device such that the voltage below the threshold voltage becomes the driving voltage of the third TFT 122 and the fourth TFT 124. It is desirable to determine the capacitance of
구동부(120)의 제 3TFT(122) 및 제 4TFT(124)의 공통 게이트에 커패시터(130)에 충전된 전압이 지속적으로 인가되면, 제 3 및 제 4TFT(122, 124)의 채널을 통해 전류가 흘러 유기 전기발광 소자(140)에 공급되고 이로 인해 상기 소자(140)에서 빛을 발광하게 된다.된다. 이때 구동부(120)도 공통 게이트를 갖는 두 개의 TFT로 이루어지기 때문에 채널이 두 개 형성되어 유기 전기발광 소자(140)에 공급되는 전류량을 증가시킬 수 있다. 즉, 종래에는 유기 전기발광 소자(140)에 전류를 공급하는 TFT가 한 개이기 때문에 유기 전기발광 소자(140)의 전류 공급량이 한정되었지만, 본 발명에서는 게이트가 공통 연결된 제 3 및 제 4TFT(122, 124)의 두 개 채널에 의해 유기 전기발광 소자(140)에 공급되는 전류량이 증가된다.When the voltage charged in the capacitor 130 is continuously applied to the common gates of the third TFT 122 and the fourth TFT 124 of the driver 120, current flows through the channels of the third and fourth TFTs 122 and 124. Flow is supplied to the organic electroluminescent device 140, thereby causing the light to emit light from the device 140. In this case, since the driver 120 is also made of two TFTs having a common gate, two channels may be formed to increase the amount of current supplied to the organic electroluminescent device 140. That is, in the related art, the current supply amount of the organic electroluminescent element 140 is limited because only one TFT supplies a current to the organic electroluminescent element 140. However, in the present invention, the third and fourth TFTs 122 having the gates commonly connected to each other are used. The amount of current supplied to the organic electroluminescent device 140 is increased by the two channels 124.
그러므로, 종래 유기 전기발광 디스플레이에 있어서, 각 픽셀 별로 TFT의 전기적 특성 차이 때문에 발광 휘도의 균일도 차이가 크지만, 본 발명에 의해서는 유기 전기발광 소자를 구동시킬 경우 2개 이상의 TFT 특성을 이용하므로 상대적으로픽셀별 TFT의 전기적 특성의 변화가 작고 따라서 발광 휘도의 균일도를 향상시킬 수 있다.Therefore, in the conventional organic electroluminescent display, although the difference in the uniformity of the light emission luminance is large due to the difference in the electrical characteristics of the TFT for each pixel, the present invention uses two or more TFT characteristics when driving the organic electroluminescent element. As a result, the change in the electrical characteristics of the pixel-by-pixel TFT is small, thereby improving the uniformity of the luminescence brightness.
반면에, 유기 전기발광 디스플레이의 픽셀을 오프 상태로 변경시키고자 할 경우에는 게이트 라인(102)과 데이타 라인(104)에 픽셀의 오프(off) 신호가 동시에 인가된다. 예컨대, 게이트 라인(102)의 신호는 +, 데이타 라인(104)의 신호는 -로 인가된다. 그러면 스위칭부(110)의 제 1 및 제 2TFT(112, 114)의 소오스 및 드레인 사이에는 게이트 라인과 데이타 라인의 전압을 합한 만큼의 전압이 걸리게 된다. 이에, 커패시터(130)에서 데이타 라인(104)으로 제 1 및 제 2TFT(112, 114)의 두 채널을 통해서 전류가 흐르게 되어 커패시터(130)에 충전된 전하가 방전된다. 이때 커패시터(130)의 방전시 구동부(120)의 제 3 및 제 4TFT(122, 124)는 방전 전압에 의해 턴온되지 않으므로 결국 유기 전기발광 소자(140)가 발광되지 않는다.On the other hand, when the pixel of the organic electroluminescent display is to be turned off, the off signal of the pixel is applied to the gate line 102 and the data line 104 simultaneously. For example, the signal of the gate line 102 is applied to + and the signal of the data line 104 to −. Then, a voltage equal to the sum of the voltages of the gate line and the data line is applied between the source and the drain of the first and second TFTs 112 and 114 of the switching unit 110. Accordingly, current flows through the two channels of the first and second TFTs 112 and 114 from the capacitor 130 to the data line 104, thereby discharging the charge charged in the capacitor 130. At this time, since the third and fourth TFTs 122 and 124 of the driving unit 120 are not turned on by the discharge voltage when the capacitor 130 is discharged, the organic electroluminescent device 140 does not emit light.
한편, 본 발명의 유기 전기발광 디스플레이에서는 커패시터(130)의 방전양이 중요하다. 만약 방전되는 양이 일정량을 초과하면, 유기 전기발광 소자(140)를 구동시키기 위해 구동부(120)의 제 3 및 제 4TFT(122, 124)의 게이트에 인가되는 전압이 작아지게 된다. 그러므로, 픽셀이 온 되는 기간, 즉 한 프레임의 시간동안 커패시터(130)에 충분한 양의 전하를 충전하기 위해서는 스위칭부(110)의 제 1 및 제 2TFT(112, 114)의 오프(off) 전류가 충분히 작아야한다.On the other hand, the amount of discharge of the capacitor 130 is important in the organic electroluminescent display of the present invention. If the amount of discharge exceeds a certain amount, the voltage applied to the gates of the third and fourth TFTs 122 and 124 of the driving unit 120 becomes small to drive the organic electroluminescent device 140. Therefore, the off currents of the first and second TFTs 112 and 114 of the switching unit 110 are charged in order to charge a sufficient amount of charge in the capacitor 130 during the period in which the pixel is turned on, that is, one frame. Should be small enough
그런데, 일반적으로 폴리실리콘 게이트를 채택한 TFT의 경우에는 오프 전류가 약 10㎀를 갖기 때문에 커패시터(130)에서 방전되는 양이 커진다. 커패시터의 방전량이 커지면 유기 전기발광 소자(140)를 발광시키기 위해 제 3 및 제4TFT(122, 124)의 구동에 필요한 커패시터(130)의 충전된 전하량을 유지하기가 힘들다. 그러나, 본 발명에서 구동부(110)의 제 1 및 제 2TFT(112, 114)의 게이트를 비정질 실리콘층으로 형성할 경우 이러한 TFT의 오프 전류 특성을 낮출 수 있다. 비정질 실리콘 게이트의 TFT 경우에는 일반적으로 1㎀이하의 오프 전류를 갖기 때문에 폴리실리콘 게이트의 TFT보다 오프 전류값이 낮다. 그러므로, 본 발명에서는 비정질 실리콘 제 1 및 제 2TFT(112, 114)의 낮은 오프 전류 특성을 이용하여 커패시터(130)에서 방전되는 양을 일정량으로 조절할 수 있고 이에 따라 유기 전기발광 소자(140)를 발광시키기 위해 제 3 및 제 4TFT(122, 124)의 구동에 필요한 커패시터(130)의 충전된 전하량을 일정하게 유지할 수 있다.However, in general, in the case of a TFT employing a polysilicon gate, the amount of discharge from the capacitor 130 increases because the off current has about 10 mA. When the discharge amount of the capacitor increases, it is difficult to maintain the charged charge amount of the capacitor 130 necessary for driving the third and fourth TFTs 122 and 124 to emit the organic electroluminescent device 140. However, in the present invention, when the gates of the first and second TFTs 112 and 114 of the driver 110 are formed of an amorphous silicon layer, the off current characteristics of the TFTs may be lowered. In the case of the TFT of the amorphous silicon gate, the off current value is lower than that of the TFT of the polysilicon gate because it generally has an off current of 1 mA or less. Therefore, in the present invention, the amount of discharge from the capacitor 130 can be adjusted to a certain amount by using the low off-current characteristics of the amorphous silicon first and second TFTs 112 and 114, thereby emitting the organic electroluminescent device 140. In order to achieve this, the amount of charged charges of the capacitor 130 required to drive the third and fourth TFTs 122 and 124 may be kept constant.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액티브 매트릭스 구조의 유기 전기발광 디스플레이 픽셀의 레이아웃도이다. 도 6a 및 도 6b는 도 5의 B-B'와 C-C'선에 의한 디스플레이 픽셀의 수직 단면도들이다. 도 6b에서 도면 부호 g는 TFT 영역, a는 유기 전기발광 소자 영역, c는 커패시터 영역이다.5 is a layout diagram of an organic electroluminescent display pixel of an active matrix structure according to an embodiment of the present invention. 6A and 6B are vertical cross-sectional views of display pixels taken along lines B-B 'and C-C' of FIG. In Fig. 6B, reference numeral g denotes a TFT region, a denotes an organic electroluminescent element region, and c denotes a capacitor region.
다음은 본 발명의 유기 전기발광 디스플레이 픽셀의 제조 방법에 대해 설명한다.The following describes a method for manufacturing the organic electroluminescent display pixel of the present invention.
먼저, 투명 기판(101) 상부에 도전체를 증착하고 이를 패터닝하여 게이트 라인(102)을 형성한다. 그리고 게이트 라인(102)이 있는 기판(101) 전면에 층간 절연막(103, 105)을 형성한다. 이때, 층간 절연막(103, 105)은 실리콘 산화막(SiO2) 및 실리콘 질화막(Si3N4)을 적층해서 증착하는 것이 바람직하다.First, a conductor is deposited on the transparent substrate 101 and patterned to form a gate line 102. The interlayer insulating films 103 and 105 are formed on the entire surface of the substrate 101 having the gate line 102. At this time, the interlayer insulating films 103 and 105 are preferably deposited by laminating a silicon oxide film (SiO 2) and a silicon nitride film (Si 3 N 4).
그 다음 층간 절연막(103, 105) 상부에 게이트(112a, 112b)(114a, 114b)와소오스/드레인(112c)(114c)이 순차 적층되며 게이트 라인(102)에 게이트가 공통 연결된 제 1 및 제 2TFT(112, 114)를 형성하면서, 제 1 및 제 2TFT(112, 114)의 공통 소오스에 게이트(122a, 122b)(124a, 124b)가 공통 연결된 제 3 및 제 4TFT(122, 124)를 형성한다. 여기서, 제 1 내지 제 4TFT(112, 114, 122, 124)의 게이트(112a, 112b)(114a, 114b)(122a, 122b)(124a, 124b)는 각각 일체형으로 이루어지고, 적어도 1층이상의 비정질 실리콘층 또는 폴리 실리콘층, 비정질 실리콘층과 폴리 실리콘층이 혼합된 복수층 중에서 어느 하나로 형성할 수 있다.Next, first and second gates 112a and 112b (114a and 114b) and source / drain 112c and 114c are sequentially stacked on the interlayer insulating films 103 and 105 and gates are commonly connected to the gate line 102. While forming the two TFTs 112 and 114, the third and fourth TFTs 122 and 124 are formed in which the gates 122a and 122b and the 124a and 124b are commonly connected to a common source of the first and second TFTs 112 and 114. do. Here, the gates 112a, 112b, 114a, 114b, 122a, 122b, 124a, 124b of the first through fourth TFTs 112, 114, 122, and 124 are integrally formed, respectively, and have at least one amorphous layer. It may be formed of any one of a silicon layer or a polysilicon layer, a plurality of layers in which an amorphous silicon layer and a polysilicon layer are mixed.
예를 들면, 본 실시예에서 제 1 내지 제 2TFT(112, 114, 122, 124)의 제조 공정은 먼저 수소가 첨가된 하부의 비정질 실리콘층(112a, 114a, 122a, 124a)과 불순물이 도핑된 상부의 비정질 실리콘층(112b, 114b, 112b, 124b)을 증착하고 이들과 층간 절연막(105)을 패터닝하여 게이트를 패턴닝하고 활성층을 형성한다. 결과물 위에 도전체를 증착하고 이를 패터닝하여 소오스/드레인(112c, 114c)(122c, 124c)을 형성한다.For example, in the present embodiment, the manufacturing process of the first to second TFTs 112, 114, 122, and 124 may be performed by first doping impurities with the lower amorphous silicon layers 112a, 114a, 122a, and 124a to which hydrogen is added. Amorphous silicon layers 112b, 114b, 112b, and 124b are deposited on top and patterned with the interlayer insulating film 105 to pattern the gate and form an active layer. A conductor is deposited on the resultant and patterned to form source / drain 112c, 114c (122c, 124c).
이와 동시에 도 6b에 도시된 바와 같이, 제 1 내지 제 4TFT(112, 114, 122, 124)의 소오스/드레인용 도전체 증착시 층간 절연막(103, 105) 상부에 도전체를 증착하고 게이트 라인(102)과 평행이 되도록 패터닝하여 도전체 패턴(108)을 형성한다. 이로 인해, 게이트 라인(102), 층간 절연막(103) 및 도전체 패턴(108)으로 이루어진 커패시터(114)가 완성된다.At the same time, as shown in FIG. 6B, during the deposition of the source / drain conductors of the first to fourth TFTs 112, 114, 122, and 124, a conductor is deposited on the interlayer insulating layers 103 and 105 and a gate line ( Patterned to be parallel to 102 to form a conductor pattern 108. This completes the capacitor 114 composed of the gate line 102, the interlayer insulating film 103, and the conductor pattern 108.
또한 층간 절연막(105) 상부에 제 1 내지 제 4TFT의 소오스/드레인(112c, 114c, 122c, 124c)을 형성할 때 제 1 및 제 2TFT(112, 114)의 드레인에 연결되는데이터 라인(미도시함)과, 제 3 및 제 4TFT(122, 124)의 소오스에 연결되는 접지 라인(미도시함)을 함께 형성한다.In addition, data lines connected to drains of the first and second TFTs 112 and 114 when the source / drains 112c, 114c, 122c, and 124c of the first to fourth TFTs are formed on the interlayer insulating layer 105 (not shown). And ground lines (not shown) connected to the sources of the third and fourth TFTs 122 and 124 together.
그리고나서 제 1 내지 제 4TFT(112, 114)(122, 124)와 커패시터(130)가 있는 결과물 전면에 보호막(132)을 형성한다. 보호막(132)에 게이트 라인(102)이 드러나는 콘택홀을 형성한다. 그런 다음 보호막(132) 및 층간 절연막(103)의 콘택홀에 게이트 라인(102)과 연결되는 투명 전극(140a)을 형성하고, 보호막(132) 상부에 투명 전극(140a)과 연결되는 유기 발광막 및 대항 전극(140b)을 순차 적층해서 유기 전기발광 소자(140)를 형성한다.Then, the passivation layer 132 is formed on the entire surface of the first to fourth TFTs 112 and 114 (122 and 124) and the capacitor 130. A contact hole through which the gate line 102 is exposed is formed in the passivation layer 132. Thereafter, a transparent electrode 140a connected to the gate line 102 is formed in the contact hole of the passivation layer 132 and the interlayer insulating layer 103, and an organic light emitting layer connected to the transparent electrode 140a on the passivation layer 132. And the counter electrode 140b are sequentially stacked to form the organic electroluminescent element 140.
상기와 같은 제조 공정에 의한 본 발명에 따른 유기 전기발광 디스플레이 픽셀의 구조는 다음과 같다. 투명 기판(101) 상부에 형성된 게이트 라인(102)과, 게이트 라인(102)이 있는 기판(101) 전면에 층간 절연막(103, 105)이 형성되어 있다. 층간 절연막(103, 105) 상부에는 게이트(112a, 112b)(114a, 114b)와 소오스/드레인(112c, 114c)이 순차 적층되며 게이트 라인(102)에 게이트가 공통 연결된 제 1 및 제 2TFT(112, 114)와, 게이트(122a, 122b)(124a, 124b)와 소오스/드레인(122c, 124c)이 순차 적층되며 제 1 및 제 2TFT(112, 114)의 소오스에 공통 게이트가 연결된 제 3 및 제 4TFT(122, 124)가 형성되어 있다. 제 1 내지 제 4TFT(112, 114, 122, 124)가 형성된 결과물 전면에 보호막(132)이 형성되어 있다. 그리고, 보호막(132) 및 층간 절연막(103)의 콘택홀을 통해서 게이트 라인(102)과 연결되는 투명 전극(140a)을 갖고 보호막(132) 상부에 투명 전극(140a)과 연결되는 유기 발광막 및 대항 전극(140b)이 순차 적층된 유기 전기발광 소자(140)가 형성되어 있고 층간 절연막(103) 상부에는 게이트 라인(102)과 평행인 도전체 패턴(108)으로 이루어지는 커패시터(130)가 형성되어 있다.The structure of the organic electroluminescent display pixel according to the present invention by the above manufacturing process is as follows. The interlayer insulating films 103 and 105 are formed on the gate line 102 formed on the transparent substrate 101 and on the entire surface of the substrate 101 having the gate line 102. Gates 112a and 112b (114a and 114b) and source / drain 112c and 114c are sequentially stacked on the interlayer insulating layers 103 and 105, and the first and second TFTs 112 having a gate connected to the gate line 102 in common. And 114, the gates 122a and 122b 124a and 124b and the sources / drains 122c and 124c are sequentially stacked and the third and the third gates having a common gate connected to the sources of the first and second TFTs 112 and 114. 4 TFTs 122 and 124 are formed. The passivation layer 132 is formed on the entire surface of the resultant product in which the first to fourth TFTs 112, 114, 122, and 124 are formed. In addition, an organic light emitting layer having a transparent electrode 140a connected to the gate line 102 through a contact hole of the passivation layer 132 and the interlayer insulating layer 103 and connected to the transparent electrode 140a on the passivation layer 132. An organic electroluminescent device 140 in which counter electrodes 140b are sequentially stacked is formed, and a capacitor 130 formed of a conductor pattern 108 parallel to the gate line 102 is formed on the interlayer insulating layer 103. have.
그리고 도면에 도시되어 있지 않지만, 층간 절연막(103) 상부에 제 1 및 제 2TFT(112, 114)의 드레인에 연결되는 데이타 라인이 형성되고 제 3 및 제 4TFT(122, 124)의 소오스에 연결되는 접지 라인이 형성되어 있다.Although not shown in the drawings, a data line is formed on the interlayer insulating layer 103 and connected to the drains of the first and second TFTs 112 and 114, and is connected to the sources of the third and fourth TFTs 122 and 124. A ground line is formed.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기 전기발광 디스플레이의 픽셀은 커패시터를 충전하는 부분이 공통 게이트를 갖는 2개 이상의 TFT로 이루어지고 유기 전기발광 소자를 구동하는 부분이 공통 게이트를 갖는 2개 이상의 TFT로 이루어진다.As described above, the pixel of the organic electroluminescent display according to the present invention includes two or more TFTs having a common gate in a portion for charging a capacitor and two or more TFTs having a common gate in a portion for driving an organic electroluminescent device. Is made of.
그리고, 본 발명에 따른 TFT의 게이트 물질로 TFT의 오프 전류를 줄이는 비정질 실리콘을 사용할 경우 커패시터에 방전되는 전하량을 줄일 수 있고 이로 인해 유기 전기발광 소자를 발광시키기 위한 커패시터의 충전된 전하량을 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 본 발명은 폴리 실리콘으로 TFT의 게이트를 형성할 때보다 저온 공정이 가능하므로 투명 기판을 모재로 한 디스플레이에 영향을 주는 고온 공정을 생략할 수 있고 특히, 폴리 실리콘 게이트에는 일반적으로 8번의 포토리소그래피 공정이 필요하나 비정질 실리콘 게이트에는 5번의 포토리소그래피 공정이 사용되므로 제조 공정 수를 줄일 수 있다. 또한, 픽셀별 TFT의 전기적 특성 변화를 감소시켜 전체적인 디스플레이에서의 발광 균일도를 최적화시킬 수 있다.In addition, when the amorphous silicon which reduces the off current of the TFT is used as the gate material of the TFT according to the present invention, the amount of charge discharged to the capacitor can be reduced, thereby keeping the charged charge of the capacitor for emitting the organic electroluminescent device constant. Can be. In addition, since the present invention enables a lower temperature process than when forming a TFT gate with polysilicon, a high temperature process that affects a display based on a transparent substrate can be omitted. Lithography processes are required, but five photolithography processes are used for the amorphous silicon gate, thus reducing the number of manufacturing processes. In addition, it is possible to optimize the uniformity of light emission in the overall display by reducing the change in electrical characteristics of the pixel-by-pixel TFT.
한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiment, various modifications are possible by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention described in the claims to be described later.
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