KR100696491B1 - 유기박막 트랜지스터 및 이를 구비한 유기전계 발광표시장치 - Google Patents
유기박막 트랜지스터 및 이를 구비한 유기전계 발광표시장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 드레인 전극을 반사물질로 형성하여 유기전계 발광소자의 반사막으로 사용하므로써 광효율을 향상시키고 소오스전극을 높은 일함수를 갖는 물질로 형성하여 유기반도체층과의 낮은 콘택저항을 확보할 수 있는 유기박막 트랜지스터 및 이를 구비한 유기전계 발광표시장치를 개시한다.
본 발명의 유기전계 발광표시장치는 발광영역 및 비발광영역을 구비한 기판과; 상기 기판의 비발광영역에 배열되고, 게이트 전극과, 상기 게이트 전극의 양측과 각각 오버랩되는 소오스/드레인 전극 및 반도체층을 구비하는 유기 박막 트랜지스터와; 기판상에 형성되어 상기 소오스/드레인 전극중 하나의 전극을 노출시키는 비어홀을 구비한 절연막과; 상기 절연막의 발광영역상에 형성되어 상기 비어홀을 통해 상기 하나의 전극에 연결되고, 하부전극, 유기막층 및 상부전극을 구비하는 유기발광소자를 구비하며, 상기 유기 박막 트랜지스터의 하나의 전극은 상기 발광영역까지 연장형성되어 유기전계 발광소자의 하부전극과 오버랩되고, 상기 하나의 전극중 상기 하부전극과 오버랩된 부분은 상기 유기막층으로부터 발광되는 광을 반사시켜 주기 위한 반사막의 역할을 한다.
Description
도 1은 종래의 유기박막 트랜지스터를 이용한 유기전계 발광표시장치의 평면도,
도 2는 종래의 유기박막 트랜지스터를 이용한 유기전계 발광표시장치의 단면도,
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 유기박막 트랜지스터를 이용한 유기전계 발광표시장치의 평면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유기박막 트랜지스터를 이용한 유기전계 발광표시장치의 단면도,
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
200 : 기판 211 : 게이트 전극
217, 237 : 캐패시터 전극 220 : 게이트 절연막
231, 235 : 소오스/드레인 전극 240 : 반도체층
250 : 보호막 260 : 애노드전극
270 : 화소분리막 275 : 개구부
280 : 유기막층 290 : 캐소드전극
본 발명은 평판표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 드레인 전극을 고반사율을 갖는 전극물질로 형성한 박막 트랜지스터 및 이를 이용한 전면발광형 유기전계 발광표시장치에 관한 것이다.
유기 박막 트랜지스터는 차세대 디스플레이장치의 구동소자로서 활발한 연구가 진행되고 있다. 유기 박막 트랜지스터(OTFT, organic thin film transistor)는 반도체층으로 실리콘막 대신에 유기막을 사용하는 것으로서, 유기막의 재료에 따라 올리고티오펜(oligothiophene), 펜타센(pentacene) 등과 같은 저분자 유기물과 폴리티오펜(polythiophene) 계열 등과 같은 고분자 유기물로 분류된다.
도 1은 종래의 유기박막 트랜지스터를 구비한 플렉서블 유기전계 발광표시장치의 평면도를 도시한 것이다. 도 1은 종래의 유기전계 발광표시장치에 있어서, 하나의 화소에 대한 평면구조를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 종래의 플렉서블 유기전계 발광표시장치(10)는 게이트라인(11), 데이터라인(13) 및 전원라인(15)에 의해 한정되는 화소영역(17)에 하나의 화소가 배열된다. 상기 화소영역(17)에 배열되는 화소는 하나의 스위칭 유기 박막 트랜지스터(20) 및 하나의 구동 유기박막 트랜지스터(40)와, 하나의 캐패시터(30) 및 화소전극(160)을 하부전극으로 구비하는 유기전계 발광소자(EL)를 구비한다. 상기 화소영역(17)은 유기전계 발광소자가 배열되어 상기유기전계 발광소자로부터 발광 되는 광이 방출되는 발광영역과, 상기 박막 트랜지스터 및 캐패시터가 배열되는 비발광영역을 구비한다.
상기 스위칭 유기박막 트랜지스터(20)는 상기 게이트라인(11)에 연결되는 게이트 전극(21)과, 반도체층(140) 및 소오스/드레인 전극(23), (25)을 구비한다. 상기 캐패시터(30)는 상기 스위칭 박막 트랜지스터(20)의 드레인 전극(25)에 연결되는 하부전극(117)과, 상기 하부전극(117)과 오버랩되어 상기 전원라인(15)에 연결되는 상부전극(137)을 구비한다.
상기 구동 유기 박막 트랜지스터(40)는 상기 캐패시터(30)의 하부전극(117)에 연결되는 게이트 전극(111)과, 반도체층(140) 및 상기 전원라인(15)에 연결된 소오스전극(131) 및 상기 화소전극(160)에 비어홀(155)을 통해 연결되는 드레인 전극(135)을 구비한다.
도 2는 종래의 유기 박막 트랜지스터를 구비한 플렉서블 유기전게 발광표시장치의 단면도를 도시한 것이다. 도 2는 도 1의 II-II 선에 따른 종래의 유기전계 발광표시장치의 단면구조를 도시한 것으로서, 하나의 화소중 유기전계 발광소자와 상기 유기전계 발광소자를 구동하기 위한 구동 유기 박막 트랜지스터 및 캐패시터에 한정하여 단면구조를 도시한다.
도 2를 참조하면, 기판(100)상에 게이트전극(111)과 캐패시터 하부전극(117)이 형성되고, 게이트 절연막(120)상에 형성된 소오스/드레인 전극(131), (134) 및 캐패시터 상부전극(137)이 형성되며, 기판상에 반도체층(140)이 형성된다.
하부전극(160)인 화소전극은 상기 보호막(150)상에 형성되어 비어홀(155)을 통해 박막 트랜지스터의 소오스/드레인 전극(131), (135)중 드레인 전극(135)에 연결된다. 화소분리막(170)은 개구부(175)를 통해 상기 하부전극(160)의 일부분을 노출시키고, 상기 개구부(175)내의 하부전극(160)상에 유기막층(180)이 형성되며, 기판상에 상부전극(190)인 캐소드전극이 형성된다.
상기한 바와같은 종래의 유기전계 발광표시장치는 유기막층으로부터 발광되는 광이 기판 반대방향으로 방출되는 전면발광구조의 경우, 애노드전극은 반사전극으로 구성되고 캐소드전극은 투과전극으로 구성되어 유기막층으로부터 발광되는 광중 일부는 캐소드전극을 통해 기판 반대방향으로 방출되고, 나머지 일부는 애노드전극을 통해 반사된 다음 캐소드전극을 통해 기판 반대방향으로 방출된다.
전면발광형 유기전계 발광표시장치에서 애노드전극을 ITO막과 같은 단일 투명도전막으로 구성하는 경우, 투명도전막은 정공주입능력을 크지만, 유기발광층으로부터 발광되는 광을 반사시켜 주는 역할을 제대로 수행할 수 없었다. 또한, 애노드전극을 금속물질로 된 단일의 반사막으로 구성하는 경우에도 반사막을 구성하는 금속막은 반사율이 낮아 유기발광층으로부터 발광되는 광의 광 이용율이 열악하였다.
이와같이 전면발광형 유기전계 발광표시장치에서 애노드전극을 형성할 때 반사막을 고려하지 않고 일함수를 조정하기 위한 물질로 애노드전극을 구성하거나 또는 단일의 금속물질로 된 반사막으로 애노드전극을 형성하는 경우에는, 애노드전극의 반사율이 낮아 유기발광층으로부터 발광된 광을 효율적으로 이용할 수 없을 뿐만 아니라 구동전압의 상승을 초래하여 수명이 저하되는 문제점이 있었다.
국내 공개특허 제2004-0021222호에는 애노드전극을 반사막과 투명도전막의 적층막으로 구성한 유기 EL 소자를 개시하였다. 종래특허는 애노드전극하부에 반사막을 형성하여 유기막층으로부터 발광되는 광을 반사시켜 광효율을 증가시킬 수 있었다. 그러나, 이와같이 애노드전극이 투명도전막과 반사막의 적층구조를 갖는 경우, 반사막으로 AlNd와 같은 Al 합금막을 사용하는 경우에는 드레인전극과 애노드 전극간의 계면에 Al2O3와 같은 산화막이 형성되기 때문에 콘택저항의 증가를 초래하는 문제점이 있었다.
한편, 콘택저항의 증가를 방지하기 위하여 애노드전극을 투명도전막으로 된 투명전극으로 구성하고, 애노드전극하부에 반사막을 별도로 구성하는 유기전계 발광표시장치가 제안되었다. 이경우에는 애노드전극을 형성하기 위한 패터닝공정외에 애노드전극하부에 반사막을 형성하기 위한 패터닝공정을 별도로 수행하여야 할 뿐만 아니라 반사막과 애노드전극사이에 절연막을 형성하여야 하는 등의 공정이 복잡한 문제점이 있었다.
또한, 애노드전극 하부에 별도의 저저항 금속으로 된 반사막을 형성하고, 상기 반사막을 전원라인으로 이용하여 전압강하를 방지하고 인접하는 배선라인간의 쇼트를 방지한 전면발광형 유기전계 발광표시장치가 제안되었다. 그러나, 상기 전면발광형 유기전계 발광표시장치도 애노드 전극하부에 반사막을 형성하여 광효율을 증가시킬 수 있었으나, 전원라인을 형성하기 위한 별도의 공정과 전원라인과 애노드전극사이에 절연막을 형성하여야 하는 등의 공정이 복잡한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 드레인 전극을 반사막으로 이용하여 광효율을 향상시키고, 소오스전극을 높은 일함수를 갖는 물질을 사용하여 유기반도체층과의 낮은 콘택저항을 확보할 수 있는 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 플렉서블 유기전계 발광표시장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기판과; 상기 기판상에 형성된 게이트 전극과; 상기 게이트 전극의 일측과 오버랩되는 소오스 전극과; 상기 게이트 전극의 타측과 오버랩되는 드레인 전극과; 상기 소오스 전극 및 드레인 전극과 게이트 전극사이에 개재된 게이트 절연막과; 기판상에 형성되어 상기 소오스 전극 및 드레인 전극과 접촉되는 반도체층을 포함하며, 상기 소오스 전극은 상기 반도체층보다 일함수를 큰 물질을 포함하고, 상기 드레인 전극은 반사물질을 포함하는 박막 트랜지스터를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 게이트 절연막은 유기 절연물질을 포함하고, 상기 반도체층은 유기 반도체 물질을 포함한다.
상기 소오스 전극은 Au, Pt, 및 Pd 로부터 선택되는 금속물질을 포함하고, 상기 드레인 전극은 Al, Al 합금막, Ag, Ag 합금막 및 Ti로부터 선택되는 금속물질을 포함한다.
또한, 본 발명은 발광영역과 비발광영역을 구비한 기판과; 상기 비발광영역상에 형성된 제1전극과; 상기 비발광영역상에 형성되어 상기 제1전극의 일측과 오버랩되는 제2전극과; 상기 비발광영역상에 형성되어 상기 제1전극의 타측과 오버랩되는 제3전극과; 상기 제2전극 및 제3전극과 제1전극사이에 개재된 제1절연막과; 상기 기판상에 형성되어 상기 제2전극 및 제3전극과 콘택되는 반도체층과; 기판상에 형성되어 상기 제2전극 및 제3전극중 하나의 전극을 노출시키는 비어홀을 구비한 제2절연막과; 상기 발광영역의 제2절연막상에 형성되고 상기 비어홀을 통해 상기 하나의 전극에 연결되는 화소전극을 구비하며, 상기 제2전극은 상기 반도체층보다 일함수가 큰 물질을 포함하고, 상기 제3전극은 반사 물질을 포함하는 평판표시장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 소오스 전극과 드레인 전극중 상기 하나의 전극은 상기 발광영역까지 연장형성되어 상기 화소전극과 오버랩된다.
또한, 본 발명은 기판과; 기판상에 배열되는 게이트라인, 데이터라인 및 전원라인과; 상기 게이트라인, 데이터라인 및 전원라인에 의해 한정되고, 발광영역과 비발광영역을 구비하는 화소영역과; 상기 화소영역중 발광영역에 배열되고, 화소전극을 구비하는 표시소자와; 상기 화소영역중 비발광영역에 배열되고, 게이트 전극, 서로 다른 전극물질을 포함하는 소오스전극 및 드레인 전극과, 상기 게이트전극과 소오스전극 및 드레인 전극사이에 개재되어 상기 소오스/드레인 전극과 콘택되는 반도체층을 구비하는 유기 박막 트랜지스터와; 상기 발광영역의 화소전극하부에 형성되고, 상기 화소전극과 오버랩되어 상기 표시소자로부터의 광을 반사시켜 주는 반사전극을 포함하는 평판표시장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
상기 반사전극은 상기 비발광영역까지 연장형성되고, 상기 비발광영역에 연 장형성된 부분은 상기 박막 트랜지스터의 드레인전극으로 작용한다.
또한, 본 발명은 발광영역 및 비발광영역을 구비한 기판과; 상기 기판의 비발광영역에 배열되고, 게이트 전극과, 상기 기판의 비발광영역에 배열되고, 게이트 전극과, 상기 게이트 전극의 양측과 각각 오버랩되어 서로 다른 물질을 포함하는 소오스/드레인 전극 및 상기 소오스/드레인 전극과 콘택되는 반도체층을 구비하는 유기 박막 트랜지스터와; 기판상에 형성되어 상기 소오스/드레인 전극중 하나의 전극을 노출시키는 비어홀을 구비한 절연막과; 상기 절연막의 발광영역상에 형성되어 상기 비어홀을 통해 상기 하나의 전극에 연결되고, 하부전극, 유기막층 및 상부전극을 구비하는 유기발광소자를 구비하며, 상기 유기 박막 트랜지스터의 하나의 전극은 상기 발광영역까지 연장형성되어 유기전계 발광소자의 하부전극과 오버랩되고, 상기 하나의 전극중 상기 하부전극과 오버랩된 부분은 상기 유기막층으로부터 발광되는 광을 반사시켜 주기 위한 반사막의 역할을 하는 유기전계 발광표시장치를 제공한다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 유기박막 트랜지스터를 구비한 플렉서블 유기전계 발광표시장치의 평면도를 도시한 것이다. 본 발명의 유기전계 발광표시장치는 다수의 화소가 기판상에 매트릭스형태로 배열되는 데, 도 3에는 본 발명의 유기전계 발광표시장치에 있어서, 하나의 화소에 대한 평면구조를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 플렉서블 유기전계 발광표시장치(50)는 게이트라인(51), 데이터라인(53) 및 전원라인(55)과, 상기 게이트라인(51), 데이터라인 (53) 및 전원라인(55)에 의해 한정되는 화소영역(57) 및 상기 화소영역(57)에 배열되는 화소를 구비한다. 상기 화소영역(57)은 발광영역과 비발광영역을 포함하고, 상기 발광영역은 화소영역(57)중 표시소자로부터의 광이 방출되는 영역을 나타내고, 상기 비발광영역은 상기 화소영역(57)중 광이 방출되지 않는 영역을 나타낸다.
상기 화소영역(57)에 배열되는 화소는 하나의 스위칭 유기 박막 트랜지스터(60) 및 하나의 구동 유기박막 트랜지스터(80)와, 하나의 캐패시터(70) 및 화소전극(260)을 하부전극으로 구비하는 유기전계 발광소자(EL)를 구비한다. 상기 화소영역(57)중 발광영역에는 하나의 화소를 구비하는 유기전계 발광소자가 배열되고, 비발광영역에는 나머지 구송요소들이 배열된다.
화소영역(57)에 배열되는 하나의 화소중 상기 스위칭 유기박막 트랜지스터(60)는 비발광역에 배열되고, 상기 게이트라인(51)에 연결되는 게이트 전극(61)과, 반도체층(240) 및 소오스/드레인 전극(63), (65)을 구비한다. 상기 캐패시터(70)는 화소영역(57)중 비발광영역에 배열되고, 상기 스위칭 박막 트랜지스터(60)의 소오스/드레인 전극(63), (65)중 드레인 전극(65)에 연결되는 하부전극(217)과, 상기 하부전극(217)과 오버랩되어 상기 전원라인(55)에 연결되는 상부전극(237)을 구비한다.
상기 구동 유기 박막 트랜지스터(80)는 상기 화소영역(57)중 비발광영역에 배열되고, 상기 캐패시터(70)의 하부전극(217)에 연결되는 게이트 전극(211)과, 반도체층(240) 및 상기 전원라인(55)에 연결된 소오스전극(231) 및 상기 화소전극(260)에 비어홀(255)을 통해 연결되는 드레인 전극(235)을 구비한다.
본 발명의 실시예에 따른 전면발광형 유기전계 발광표시장치에서는, 상기 드레인 전극(235)이 상기 화소전극(260)과 오버랩되도록 화소전극(260) 하부의 발광영역까지 연장형성된다. 따라서, 상기 드레인전극(235)중 비발광영역에 형성되어 게이트 전극(211)과 오버랩된 부분은 유기박막 트랜지스터의 전극으로서 작용하고, 화소전극(260) 하부의 발광영역에 배열된 부분(239)은 반사막으로 작용한다.
유기 박막 트랜지스터를 구비한 유기전계 발광표시장치에 있어서, 유기박막 트랜지스터의 상기 소오스 전극(231)은 유기 반도체층(240)과의 콘택저항이 중요하므로, 유기반도체층(240)과 일함수가 맞는 전극물질을 포함한다. 상기 소오스 전극(235)은 상기 유기반도체층(240)보다 큰 일함수를 갖는 전극물질로서, Au, Pt, 및 Pd 로부터 선택되는 금속전극물질을 포함한다.
한편, 상기 유기박막 트랜지스터의 드레인 전극(235)은 소오스전극(231)과는 달리 유기반도체층(240)과의 콘택저항에 크게 관계하지 않으므로, 애노드전극(260)의 반사막으로서 작용할 수 있도록 높은 반사율을 갖는 전극물질을 포함한다. 상기 드레인 전극(235)은 Al, Al 합금막, Ag, Ag 합금막 및 Ti 로부터 선택되는 금속전극물질을 포함한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유기박막 트랜지스터를 이용한 플렉서블 유기전계 발광표시장치의 단면도를 도시한 것이다. 도 4는 도 3의 IV-IV 선에 따른 유기전계 발광표시장치의 단면구조로서, 하나의 화소중 유기전계 발광소자(EL)와, 상기 유기전계 발광소자를 구동하기 위한 박막 트랜지스터 및 캐패시터에 한정하여 도시하였다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 유기박막 트랜지스터를 이용한 플렉서블 유기전계 발광표시장치는 플렉서블 기판(200)을 구비한다. 상기 플렉서블 기판(200)으로는 고분자 플라스틱 필름이 사용되는데, 유기전계 발광표시장치의 제조시에 필요한 온도에 잘 견딜수 있도록 내열성이 우수한 필름을 사용한다.
상기 기판(200)은 폴리에테르술폰(PES, polyethersulphone), 폴리아크릴레이트(PAR, polyacrylate), 폴리에테르 이미드(PEI, polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PET, polyethyelenen napthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이드(PET, polyethyeleneterepthalate) 등과 같은 고분자 플라스틱 필름을 포함한다.
상기 기판(200)상에 상기 게이트 전극(211)이 형성되고, 상기 게이트전극(211)과 이격되어 캐패시터 하부전극(217)이 형성된다. 상기 게이트전극(211)과 캐패시터 하부전극(217)은 동일한 물질로 구성되거나 또는 서로 다른 물질로 구성될 수도 있다.
상기 기판(200)상에 제1절연막(220)이 형성된다. 상기 제1절연막(220)중 게이트전극(211)에 대응하는 부분은 유기 박막 트랜지스터의 게이트 절연막으로서 작용하고, 상기 하부전극(217)과 상부전극(237)사이의 부분은 캐패시터 유전막으로 작용한다. 상기 제1절연막(220)은 벤조 사이클로부탄(BCB, benzocyclobutene), 폴리비닐페놀(PVP, polyvinylphenol), 폴리이미드 및 파릴렌으로부터 선택되는 유기절연막을 포함한다.
상기 제1절연막(220)상에 게이트 전극(211)의 양측 부분과 각각 오버랩되는 소오스전극(231)과 드레인 전극(235)이 형성되고, 상기 소오스전극(231)에 연결되 는 캐패시터 상부전극(237)이 형성된다.
상기 소오스 전극(231)과 드레인 전극(235)은 서로 다른 전극물질을 포함한다. 상기 소오스 전극(231)은 유기반도체층(240)과의 콘택저항이 중요하므로, 유기 반도체층(240)과 일함수가 맞는 전극물질을 포함한다. 상기 소오스 전극(231)은 상기 유기반도체층(240)보다 일함수가 큰 전극물질을 포함하며, Au, Pt, 및 Pd 로부터 선택되는 금속전극물질을 포함한다. 상기 캐패시터 상부전극(237)은 소오스전극(231)과 동일한 물질로 구성될 수 있지만, 서로 다른 물질로 구성될 수도 있다. 한편, 드레인 전극(235)은 애노드전극(260)의 반사막으로 작용하기 위하여, 높은 반사율을 갖는 물질을 사용한다. 상기 드레인 전극(235)은 Al, Al 합금막, Ag, Ag 합금막 및 Ti 로부터 선택되는 금속전극물질을 포함한다.
기판상에 유기 반도체층(240)이 형성된다. 상기 유기반도체층(240)은 소오스/드레인 전극(231), (235)과 접촉되도록 제1절연막(220)상에 형성되는데, 소오스 전극(231)이 유기반도체층(240)과 일함수가 맞는 금속전극물질을 포함하므로, 소오스 전극(231)과 유기 반도체층(240)간의 낮은 콘택저항을 유지한다.
상기 반도체층(240)은 펜타센(pentacene), 테트라센(tetracene), 안트라센(anthracene), 나프탈렌(naphthalene), 알파-6-티오펜, 페릴렌(perylene) 및 그 유도체, 루브렌(rubrene) 및 그 유도체, 코로넨(coronene) 및 그 유도체, 페릴렌 테트라카르복실릭디이미드(perylene tetracarboxylic diimide) 및 그 유도체, 페릴렌테트라카르복실릭 디안하이드라이드(perylene tetracarboxylic dianhydride) 및 그 유도체, 폴리티오펜 및 그 유도체, 폴리파라페릴렌비닐렌 및 그 유도체, 폴리플로 렌 및 그 유도체, 폴리티오펜비닐렌 및 그 유도체로부터 선택되는 유기막을 포함한다.
상기 반도체층(240)상에 상기 소오스/드레인 전극(231), (235)중 드레인 전극(235)의 일부분을 노출시키는 비어홀(255)을 구비하는 제2절연막(250)이 형성된다. 상기 제2절연막(250)은 보호막으로서, 벤조사이클로부탄(BCB, benzocyclobutene), 아크릴계(acryl) 유기 화합물, 플루오르폴리아릴에테르(FPAE, fluoropolyarrylether), 사이토프(cytop) 및 퍼플루오르사이클로부탄(PFCB, perfluorocyclobutane)으로부터 선택되는 유기 절연막을 포함한다.
상기 제2절연막(250)의 발광영역상에 상기 유기박막 트랜지스터의 드레인 전극(235)에 연결되는 유기전계 발광소자(EL)이 형성된다. 즉, 상기 제2절연막(250)상에 비어홀(255)을 통해 상기 드레인 전극(235)에 연결되는 하부전극(260)이 형성된다.
상기 하부전극(260)은 애노드 전극으로서, 상기 드레인 전극(235)중 상기 발광영역에 형성된 부분(239)과 오버랩되도록 형성된다. 따라서, 드레인 전극(235)이 높은 반사물질을 갖는 금속전극물질을 포함하므로, 상기 드레인 전극(235)중 상기 애노드 전극(260)과 오버랩된 부분(239)은 상기 애노드 전극(260)의 반사막으로 작용하게 된다.
상기 하부전극(260)의 하부에 드레인 전극(235)으로부터 연장되는 반사막(239)이 상기 하부전극(260)과 오버랩되도록 형성되고, 상기 하부전극(260)과 반사막(239)사이에 제2절연막(250)이 존재하게 되므로, 종래의 AlNd/ITO 와 같은 적층 막으로 애노드전극을 형성하는 경우 일함수차에 의해 갈바닉(galvanic)현상이 발생되는 것을 방지하게 된다.
기판상에 상기 하부전극(260)을 노출시켜주는 개구부(275)를 구비하는 제3절연막(270)이 형성된다. 상기 제3절연막(270)은 이웃하는 화소간을 분리시켜 주기위한 화소분리막(270)을 포함한다. 상기 화소분리막(270)의 개구부(275)에 의해 노출되는 하부전극(260)상에 유기막층(280)이 형성되며, 기판상에 상부전극으로서 캐소드전극(290)이 형성된다. 상기 유기막층(280)은 정공주입층, 정공수송층, 유기발광층, 전자수송층, 전자주입층 및 정공장벽층으로부터 선택되는 하나이상의 유기막을 포함한다.
본 발명의 실시예에서는 유기 박막 트랜지스터를 구비하는 유기전계 발광표시장치에 있어서, 드레인 전극을 반사물질로 구성하여 하부전극과 오버랩되도록 발광영역까지 연장형성하는 것을 예시하였으나, 이에 반드시 국한되는 것이 아니라 유기 박막 트랜지스터를 스위칭소자로서 사용하는 액정표시장치 등과 같은 평판표시장치에도 적용할 수 있음은 물론이다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 유기박막 트랜지스터를 구비하는 유기전계 발광표시장치에 있어서, 유기 박막 트랜지스터의 소오스/드레인 전극중 드레인 전극이 하부전극과 오버랩되도록 형성되어 하부전극의 반사막으로 작용하는 것을 예시하였으나, 유기박막 트랜지스터의 소오스전극/드레인 전극중 소오스전극을 하부전극과 오버랩되도록 형성하여 상기 소오스전극이 반사전극물질을 포함하고, 상기 드레인 전극이 유기반도체층과의 일함수를 맞추기 위한 금속전극물질을 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예는 바텀 콘택구조를 갖는 유기박막 트랜지스터를 구비하는 유기전계 발광표시장치에 대하여 설명하였으나, 탑 콘택구조를 갖는 유기박막 트랜지스터를 구비한 유기전계 발광표시장치 및 탑게이트구조를 갖는 유기전계 발광표시장치에서도 드레인 전극을 고반사율을 갖는 전극물질로 형성하여 반사막으로 사용하고, 소오스 전극을 높은 일함수를 갖는 전극물질을 형성하여 유기반도체층과의 낮은 콘택저항을 확보할 수 있다.
또한, 본 발명은 화소영역에 배열되는 하나의 화소가 구동 유기박막 트랜지스터, 스위칭 유기박막 트랜지스터, 캐패시터 및 유기전계 발광소자를 구비하는 것을 예시하였으나, 이에 반드시 국한되는 것이 아니라 다양한 형태의 화소구조를 갖는 유기전계 발광표시장치에 적용할 수 있다.
상기한 바와같은 본 발명의 실시예에 따르면, 유기박막 트랜지스터의 소오스/드레인 전극중 하나의 전극은 유기반도체층과의 일함수를 맞추기위한 전극물질로 구성하여 낮은 콘택저항을 확보할 수 있으며, 다른 하나의 전극을 반사전극물질로 형성하여 애노드전극의 반사막으로 사용할 수 있는 이점이 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
Claims (26)
- 기판과;상기 기판상에 형성된 게이트 전극과;상기 게이트 전극의 일측과 오버랩되는 소오스 전극과;상기 게이트 전극의 타측과 오버랩되는 드레인 전극과;상기 소오스 전극 및 드레인 전극과 게이트 전극사이에 개재된 게이트 절연막과;기판상에 형성되어 상기 소오스 전극 및 드레인 전극과 접촉되는 반도체층을 포함하며,상기 소오스 전극은 상기 반도체층보다 일함수가 큰 물질을 포함하고,상기 드레인 전극은 반사 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터.
- 제1항에 있어서, 상기 게이트 절연막은 유기 절연물질을 포함하고,상기 반도체층은 유기 반도체 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터.
- 제1항에 있어서, 상기 소오스 전극은 Au, Pt, 및 Pd 로부터 선택되는 금속물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터.
- 제1항에 있어서, 상기 드레인 전극은 Al, Al 합금막, Ag, Ag 합금막 및 Ti로부터 선택되는 금속물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터.
- 발광영역과 비발광영역을 구비한 기판과;상기 비발광영역상에 형성된 제1전극과;상기 비발광영역상에 형성되어 상기 제1전극의 일측과 오버랩되는 제2전극과;상기 비발광영역상에 형성되어 상기 제1전극의 타측과 오버랩되는 제3전극과;상기 제2전극 및 제3전극과 제1전극사이에 개재된 제1절연막과;상기 기판상에 형성되어 상기 제2전극 및 제3전극과 콘택되는 반도체층과;기판상에 형성되어 상기 제2전극 및 제3전극중 하나의 전극을 노출시키는 비어홀을 구비한 제2절연막과;상기 발광영역의 제2절연막상에 형성되고 상기 비어홀을 통해 상기 하나의 전극에 연결되는 화소전극을 구비하며,상기 제2전극은 상기 반도체층보다 일함수가 큰 물질을 포함하고,상기 제3전극은 반사 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
- 제5항에 있어서, 상기 제2전극과 제3전극은 서로 다른 전극물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
- 제5항 또는 제6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 반도체층은 유기반도체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
- 제5항 또는 제6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2전극은 소오스 전극으로서, Au, Pt 및 Pd 로부터 선택되는 금속물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
- 제5항 또는 제6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제3전극은 드레인 전극으로서, Al, Al 합금막, Ag, Ag 합금막 및 Ti로부터 선택되는 금속물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
- 제5항에 있어서, 상기 제2전극과 제3전극중 상기 하나의 전극은 상기 발광영역까지 연장형성되어 상기 화소전극과 오버랩되는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
- 제10항에 있어서, 상기 제2전극과 제3전극중 상기 하나의 전극은 반사 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
- 제11항에 있어서, 상기 하나의 전극은 Al, Al 합금막, Ag, Ag 합금막 및 Ti 로부터 선택되는 금속물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
- 제10항에 있어서, 상기 반도체층은 유기반도체층을 포함하고, 상기 제2전극과 제3전극중 다른 하나의 전극은 상기 반도체층보다 일함수가 큰 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
- 제13항에 있어서, 상기 다른 하나의 전극은 Au, Pt 및 Pd 로부터 선택되는 금속물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
- 제5항에 있어서, 상기 제1절연막은 게이트 절연막이고, 상기 제2절연막은 보호막이며, 상기 제1절연막과 제2절연막중 적어도 하나는 유기 절연막을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
- 기판과;기판상에 배열되는 게이트라인, 데이터라인 및 전원라인과;상기 게이트라인, 데이터라인 및 전원라인에 의해 한정되고, 발광영역과 비발광영역을 구비하는 화소영역과;상기 화소영역중 발광영역에 배열되고, 화소전극을 구비하는 표시소자와;상기 화소영역중 비발광영역에 배열되고, 게이트 전극, 서로 다른 전극물질을 포함하는 소오스전극 및 드레인 전극과, 상기 게이트전극과 소오스전극 및 드레 인 전극사이에 개재되어 상기 소오스/드레인 전극과 콘택되는 반도체층을 구비하는 유기 박막 트랜지스터와;상기 발광영역의 화소전극하부에 형성되고, 상기 화소전극과 오버랩되어 상기 표시소자로부터의 광을 반사시켜 주는 반사전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
- 제16항에 있어서, 상기 반사전극은 상기 비발광영역까지 연장형성되고, 상기 비발광영역에 연장형성된 부분은 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극으로 작용하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
- 제16항 또는 제17항중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사전극은 Al, Al 합금막, Ag, Ag 합금막 및 Ti로부터 선택되는 금속물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
- 제16항에 있어서, 상기 반도체층은 유기반도체층을 포함하고, 상기 소오스 전극은 상기 유기 반도체층보다 일함수가 큰 전극물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
- 제19항에 있어서, 상기 소오스 전극은 Au, Pt 및 Pd 로부터 선택되는 금속물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 평판표시장치.
- 발광영역 및 비발광영역을 구비한 기판과;상기 기판의 비발광영역에 배열되고, 게이트 전극과, 상기 게이트 전극의 양측과 각각 오버랩되어 서로 다른 물질을 포함하는 소오스/드레인 전극 및 상기 소오스/드레인 전극과 콘택되는 반도체층을 구비하는 유기 박막 트랜지스터와;기판상에 형성되어 상기 소오스/드레인 전극중 하나의 전극을 노출시키는 비어홀을 구비한 절연막과;상기 절연막의 발광영역상에 형성되어 상기 비어홀을 통해 상기 하나의 전극에 연결되고, 하부전극, 유기막층 및 상부전극을 구비하는 유기발광소자를 구비하며,상기 유기 박막 트랜지스터의 하나의 전극은 상기 발광영역까지 연장형성되어 유기전계 발광소자의 하부전극과 오버랩되고, 상기 하나의 전극중 상기 하부전극과 오버랩된 부분은 상기 유기막층으로부터 발광되는 광을 반사시켜 주기 위한 반사막의 역할을 하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치.
- 제21항에 있어서, 상기 소오스 전극과 드레인 전극중 드레인 전극이 화소전극에 연결되는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치.
- 제22항에 있어서, 상기 드레인 전극은 Al, Al 합금막, Ag, Ag 합금막 및 Ti로부터 선택되는 금속물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치.
- 제21항에 있어서, 상기 반도체층은 유기 반도체층을 포함하고, 상기 소오스 전극은 상기 유기 반도체층보다 일함수가 큰 전극물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치.
- 제24항에 있어서, 상기 소오스 전극은 Au, Pt 및 Pd 로부터 선택되는 금속물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치.
- 제21항에 있어서, 상기 절연막은 보호막으로서, 유기절연막을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치.
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