KR100887945B1 - Lyquid Crystal Display And AMOLED And Manufacturing Methode Thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디스플레이 장치 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 박막트랜지스터 기판 상에 금속 전극을 형성하고 전압을 인가함으로써, 문턱전압(Vth)의 변화를 감소시켜 휘도 변화를 줄일 수 있는 액정 표시 장치 및 유기 전계 디스플레이 장치 그리고 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a display device and a method of manufacturing the same. More particularly, by forming a metal electrode on a thin film transistor substrate and applying a voltage, a liquid crystal capable of reducing a change in luminance by reducing a change in threshold voltage (V th ). A display device, an organic field display device, and a method of manufacturing the same.

금속 전극, 박막트랜지스터, 유기전계, 디스플레이 Metal Electrode, Thin Film Transistor, Organic Field, Display

Description

액정 표시 장치 및 유기 전계 디스플레이 장치 그리고 그 제조 방법 {Lyquid Crystal Display And AMOLED And Manufacturing Methode Thereof}Liquid Crystal Display And Organic Field Display And Manufacturing Method Thereof {Lyquid Crystal Display And AMOLED And Manufacturing Method Thereof}

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 구동회로의 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a block diagram of a driving circuit schematically showing a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계 디스플레이 장치의 회로도이고, 도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. FIG. 3 is a circuit diagram of an organic field display device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an organic field display device according to a second embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극에 인가된 전압에 따른 문턱전압(Vth)의 변화를 도시한 것이다.5 illustrates a change in threshold voltage Vth according to a voltage applied to an electrode according to a preferred embodiment of the present invention.

110, 410 : 기판 120, 420 : 전극110, 410: substrate 120, 420: electrode

130, 430 : 전극 절연막 140 : 게이트 전극130, 430: electrode insulating film 140: gate electrode

150, 450 : 게이트 절연막 161, 461 : 비정질 실리콘층150, 450: gate insulating film 161, 461: amorphous silicon layer

162, 462 : 오믹접촉층 171, 471, 473 : 소오스 전극162, 462: ohmic contact layer 171, 471, 473: source electrode

172, 472, 474 : 드레인 전극 180, 480 : 보호 절연막172, 472, 474: drain electrodes 180, 480: protective insulating film

190, 481 : 화소 전극 20 : 칼라필터 기판190, 481: pixel electrode 20: color filter substrate

210 : 기판 220 : 칼라필터210: substrate 220: color filter

230 : 블랙매트릭스 240 : 공통전극230: black matrix 240: common electrode

30 : 액정 482 : 뱅크30 liquid crystal 482 bank

490 : OLED층 491 : 캐소드층490: OLED layer 491: cathode layer

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 박막트랜지스터 기판 상에 금속 전극을 형성하고 전압을 인가함으로써, 문턱전압(Vth)의 변화를 감소시켜 휘도가 변화하는 것을 방지하는 액정 표시 장치 및 유기 전계 디스플레이 장치 그리고 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device, and more particularly, to a liquid crystal display device which prevents a change in luminance by reducing a change in threshold voltage V th by forming a metal electrode on a thin film transistor substrate and applying a voltage. An organic field display device and a method of manufacturing the same.

일반적으로 사용되고 있는 표시장치 중의 하나인 CRT(Cathode Ray Tube)는 TV를 비롯해서 계측기기, 정보 단말기기 등의 모니터에 주로 이용되고 있으나, 높은 휘도에도 불구하고 CRT의 자체 무게와 두께로 인해 전자 제품의 소형화, 경량화의 요구에 적극적으로 대응할 수 없었다.CRT (Cathode Ray Tube), which is one of the commonly used display devices, is mainly used for monitors such as TVs, measuring instruments, information terminal devices, etc. It could not actively respond to the demand for miniaturization and weight reduction.

따라서, 각종 디스플레이 장치가 박형, 소형, 경량화되는 추세에서 CRT는 일정한 한계를 가지고 있으며 이를 대체하기 위해 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 유기전계 디스플레이 장치(AMOLED), 가스 방전을 이용한 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel, PDP) 및 전계 발광 효과를 이용한 EL 표시소자(Electro Luminescence Display, ELD)등이 있으며, 그 중에서 특히 액정표시장치와 유기전계 디스플레이 장치(AMOLED)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Therefore, in the trend of thin, small, and lightweight display devices, CRTs have certain limitations, and in order to replace them, liquid crystal displays (LCDs), organic field displays (AMOLEDs), and plasma displays using gas discharges. Panels (Plasma Display Panel, PDP) and EL display (Electro Luminescence Display) using the electroluminescent effect, etc. Among them, research on liquid crystal display and organic electroluminescent display (AMOLED) is particularly active. .

그러나, 종래의 디스플레이 장치는 기판 상에 형성된 게이트 전극에 의해 발생하는 전기장(Electric field)에 의해 문턱전압(Vth)에 큰 변화가 발생하며, 이로 인해 휘도가 변하는 문제가 있었다.However, in the conventional display device, a large change occurs in the threshold voltage Vth due to an electric field generated by a gate electrode formed on a substrate, which causes a problem of changing luminance.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 문턱전압(Vth)의 변화를 감소시켜 디스플레이 장치의 휘도가 변화하는 것을 방지할 수 있는 액정 표시 장치 및 유기 전계 디스플레이 장치 그리고 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to reduce the change in the threshold voltage (V th ) of the liquid crystal display device and the organic electric field can be prevented from changing the brightness of the display device A display device and a method of manufacturing the same are provided.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 액정 표시 장치는 액정을 사이에 두고 박막트랜지스터 기판과 칼라필터 기판을 합착하여 형성된 액정 표시 장치에 있어서, 상기 박막트랜지스터 기판은 기판과 상기 기판 상에 형성된 전극과 상기 전극 상에 형성된 전극 절연막과 상기 절연막 상에 형성된 박막트랜지스터 및 상기 박막트랜지스터 상에 형성된 화소전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a liquid crystal display according to the present invention is a liquid crystal display device formed by bonding a thin film transistor substrate and a color filter substrate with a liquid crystal interposed therebetween, wherein the thin film transistor substrate is formed on the substrate and the substrate. And an electrode formed on the electrode, a thin film transistor formed on the insulating film, and a pixel electrode formed on the thin film transistor.

한편, 본 발명에 따른 유기전계 디스플레이 장치는 기판과 상기 기판 상에 형성된 전극과 상기 전극 상에 형성된 전극 절연막과 상기 전극 절연막 상에 형성된 스위칭 및 구동 박막트랜지스터와 전기용량과 상기 구동 박막트랜지스터 상에 형성된 화소전극과 상기 화소전극 상에 형성된 유기발광다이오드층 및 상기 유기발광다이오드 상에 형성된 캐소드층을 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the organic electroluminescent display device according to the present invention is formed on a substrate, the electrode formed on the substrate, the electrode insulating film formed on the electrode and the switching and driving thin film transistor and the capacitance formed on the electrode insulating film formed on the electrode And a cathode layer formed on the pixel electrode, the organic light emitting diode layer formed on the pixel electrode, and the organic light emitting diode.

여기서, 상기 전극은 인듐산화주석(ITO), 니켈(Ni), 코발트(Co), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 철(Fe), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 인듐(In), 주석(Sn), 비소(As) 및 안티몬(Sb) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 구성되는 것이 바람직하다.Here, the electrode is indium tin oxide (ITO), nickel (Ni), cobalt (Co), palladium (Pd), platinum (Pt), iron (Fe), copper (Cu), silver (Ag), gold (Au) ), Indium (In), tin (Sn), arsenic (As), and antimony (Sb), or an alloy thereof.

그리고, 상기 전극은 -100V ~ +100V 범위의 전압을 인가하는 것이 바람직하다.In addition, the electrode preferably applies a voltage in the range of -100V to + 100V.

또한, 상기 전극은 면적이 상부의 게이트 전극보다 크게 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the electrode is characterized in that the area is formed larger than the upper gate electrode.

그리고, 상기 전극은 모든 화소의 박막트랜지스터 전부 또는 일부와 연결되어 형성된 것을 특징으로 한다.The electrode is connected to all or a portion of the thin film transistors of all the pixels.

한편, 본 발명에 따른 액정 표시 장치 제조 방법은 액정을 사이에 두고 박막트랜지스터 기판과 칼라필터 기판을 합착하여 형성된 액정 표시 장치 제조방법에 있어서, 상기 기판 상에 전극을 형성하는 단계와 상기 전극 상에 전극 절연막을 형성하는 단계와 상기 절연막 상에 게이트 패턴, 데이터 패턴, 반도체 층을 포함하는 박막트랜지스터를 형성하는 단계 및 상기 박막트랜지스터 상에 화소전극을 형성하 는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the liquid crystal display device manufacturing method according to the present invention is a liquid crystal display device manufacturing method formed by bonding a thin film transistor substrate and a color filter substrate with a liquid crystal between, forming an electrode on the substrate and on the electrode And forming a thin film transistor including a gate pattern, a data pattern, and a semiconductor layer on the insulating film, and forming a pixel electrode on the thin film transistor.

그리고, 본 발명에 따른 유기전계 디스플레이 장치는 상기 기판 상에 전극을 형성하는 단계와 상기 전극 상에 전극 절연막을 형성하는 단계와 상기 전극 절연막 상에 스위칭 및 구동 박막트랜지스터와 전기용량을 형성하는 단계와 상기 구동 박막트랜지스터 상에 유기발광다이오드층를 형성하는 단계 및 상기 유기발광다이오드층 상에 캐소드층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The organic electroluminescent display device according to the present invention comprises the steps of forming an electrode on the substrate, forming an electrode insulating film on the electrode, and forming a switching and driving thin film transistor and capacitance on the electrode insulating film; Forming an organic light emitting diode layer on the driving thin film transistor and forming a cathode layer on the organic light emitting diode layer.

여기서, 상기 전극을 형성하는 단계는 인듐산화주석(ITO), 니켈(Ni), 코발트(Co), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 철(Fe), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 인듐(In), 주석(Sn), 비소(As) 및 안티몬(Sb) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 증착하는 단계와 포토리소그라피 공정을 통해 식각하여 패터닝하여 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The forming of the electrode may include indium tin oxide (ITO), nickel (Ni), cobalt (Co), palladium (Pd), platinum (Pt), iron (Fe), copper (Cu), and silver (Ag). To form an electrode by depositing and patterning the metal using Au, indium (In), tin (Sn), arsenic (As), and antimony (Sb), or by etching through a photolithography process. Characterized in that it comprises a step.

그리고, 상기 전극을 형성하는 단계는 전극의 면적이 상부의 게이트 전극보다 크게 형성하는 것을 특징으로 한다.In the forming of the electrode, an area of the electrode is larger than that of the upper gate electrode.

또한, 상기 전극을 형성하는 단계는 전극이 모든 화소의 박막트랜지스터와 전부 또는 일부가 연결되도록 형성하는 것을 특징으로 한다. The forming of the electrode may include forming an electrode so that all or part of the electrode is connected to the thin film transistors of all the pixels.

이하, 본 발명의 구체적인 구성 및 작용에 대해 도면 및 실시예를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the specific configuration and operation of the present invention will be described in detail with reference to the drawings and the embodiments.

<제 1 실시예><First Embodiment>

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 구동회로의 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 액정 표시 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.1 is a block diagram of a driving circuit schematically showing a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.

도 1 및 2를 참조하면, 액정 표시 장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다.1 and 2, the liquid crystal display displays an image by adjusting the light transmittance of the liquid crystal using an electric field.

액정 표시 장치는 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)의 교차로 구분된 서브 화소 영역마다 형성된 액정셀(Clc)과, 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 액정셀(Clc) 사이에 접속된 박막 트랜지스터(TFT)를 구비한다. 박막 트랜지스터(TFT)는 게이트 라인(GL)의 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인(DL)의 데이터 신호를 액정셀(Clc)에 공급한다. 액정셀(Clc)은 공급된 데이터 신호와 공통 전압(Vcom)과의 차전인 화소 전압을 충전하고 충전된 화소 전압에 따라 액정을 구동하여 광투과율을 조절하게 된다. 이때, 액정셀(Clc)에 충전된 화소 전압이 안정적으로 유지되게 하기 위하여 액정셀(Clc)과 병렬 접속된 스토리지 캐패시터(Cst)를 더 구비한다.The liquid crystal display device includes a liquid crystal cell Clc formed at each sub pixel region divided by an intersection of the gate line GL and the data line DL, and between the gate line GL and the data line DL and the liquid crystal cell Clc. A connected thin film transistor TFT is provided. The thin film transistor TFT supplies the data signal of the data line DL to the liquid crystal cell Clc in response to the scan signal of the gate line GL. The liquid crystal cell Clc charges the pixel voltage, which is the difference between the supplied data signal and the common voltage Vcom, and drives the liquid crystal according to the charged pixel voltage to adjust the light transmittance. In this case, in order to stably maintain the pixel voltage charged in the liquid crystal cell Clc, a storage capacitor Cst connected in parallel with the liquid crystal cell Clc is further provided.

이러한 액정 표시 장치는 박막트랜지스터 기판(10)과 칼라필터 기판(20)에 대향하게 배치된 화소 전극(191)과 공통 전극(240) 사이에 형성되는 전계에 의해 액정(30)을 구동하게 된다. 여기서, 칼라필터 기판(20)과 액정(30)의 구성 및 제조방법은 디스플레이 분야의 당업자에게 자명한 구성이며 발명의 핵심에서 벗어나는 부분이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.  The liquid crystal display drives the liquid crystal 30 by an electric field formed between the pixel electrode 191 and the common electrode 240 disposed to face the thin film transistor substrate 10 and the color filter substrate 20. Here, the configuration and manufacturing method of the color filter substrate 20 and the liquid crystal 30 are obvious to those skilled in the display field, and the detailed description thereof will be omitted.

상기 박막트랜지스터 기판은 기판(110) 상에 전극(120)이 형성되고, 상기 전극(120) 상에 전극 절연막(130)이 형성된다. 그리고, 상기 전극 절연막(130) 상에 게이트 전극(140) 및 게이트 라인(미도시)이 형성되고, 그 상면에 게이트 절연막(150)이 증착되어 형성된다. 그리고, 게이트 절연막(150) 상면에는 보호 절연 막(passivation, 180)이 위치하며 상기 게이트 절연막(150)과 보호 절연막(180) 사이에는 비정질실리콘층(a-Si:H, 161)과 오믹접촉층(n+a-Si:H, 162)으로 구성되는 반도체층, 데이터 라인과 연결되는 소오스 전극(171) 및 드레인 전극(172)으로 구성되는 데이터 패턴이 형성된다. 그리고, 상기 보호 절연막(180) 상에 화소전극(190)이 형성된다. 여기서, 상기 화소전극(190)은 컨택홀(191)을 통해 드레인전극(172)과 접속된다.In the thin film transistor substrate, an electrode 120 is formed on the substrate 110, and an electrode insulating layer 130 is formed on the electrode 120. A gate electrode 140 and a gate line (not shown) are formed on the electrode insulating layer 130, and a gate insulating layer 150 is formed on the upper surface thereof. A passivation layer 180 is positioned on the gate insulating layer 150, and an amorphous silicon layer (a-Si: H, 161) and an ohmic contact layer are disposed between the gate insulating layer 150 and the passivation layer 180. A data pattern composed of a semiconductor layer composed of (n + a-Si: H, 162), a source electrode 171 connected to the data line, and a drain electrode 172 is formed. The pixel electrode 190 is formed on the protective insulating layer 180. The pixel electrode 190 is connected to the drain electrode 172 through the contact hole 191.

여기서, 박막트랜지스터의 구동을 위해 게이트 전극(140)에 전압이 인가되는 경우 전기장(Electric field)이 형성되고, 이로 인해 문턱전압(Vth)의 변화가 크게 증가하게 된다. 상기와 같은 문턱전압(Vth) 변화의 증가는 액정 표시 장치의 휘도 저하를 유발하게 된다.Here, when a voltage is applied to the gate electrode 140 to drive the thin film transistor, an electric field is formed, which causes a large change in the threshold voltage Vth. Such an increase in the threshold voltage Vth causes a decrease in luminance of the liquid crystal display.

그러나, 상기 전극(120)에 전압을 인가하면 상기 게이트 전압에 의해 발생하는 전기장을 분산시켜 상기 문턱전압(Vth)의 변화를 감소시킬 수 있으며, 이로 인해 액정 표시 장치의 휘도가 감소되는 것을 방지하여 상대적으로 휘도를 높일 수 있다.However, when a voltage is applied to the electrode 120, the electric field generated by the gate voltage may be dispersed to reduce the change of the threshold voltage Vth, thereby preventing the luminance of the liquid crystal display from being reduced. The luminance can be increased relatively.

상기와 같이 구성되는 액정 표시 장치의 제조 방법에 대해 살펴 보면, 하기와 같다.The manufacturing method of the liquid crystal display device configured as described above is as follows.

본 발명에 따른 액정 표시 장치의 제조방법에 대해 실시예를 참조하여 상세하게 살펴보기로 한다.A method of manufacturing a liquid crystal display according to the present invention will be described in detail with reference to an embodiment.

먼저, 기판(110)상에 금속을 증착(Deposition)하고, 포토리소그라피(Photolithograpy) 및 식각공정에 의해 금속을 패터닝하여 전극(120)을 형성하 고, 절연막(130)을 증착한다. 여기서, 전극의 재료는 금속이면 무엇이나 가능하고, 게이트, 소스 및 드레인 전극과 동일한 재료의 금속이 사용될 수 있다.First, a metal is deposited on the substrate 110, the metal is patterned by a photolithograpy and an etching process to form an electrode 120, and an insulating film 130 is deposited. Here, the material of the electrode can be any metal, and metal of the same material as the gate, source and drain electrodes can be used.

바람직하게는, 상기 전극은 인듐산화주석(ITO), 니켈(Ni), 코발트(Co), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 철(Fe), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 인듐(In), 주석(Sn), 비소(As) 및 안티몬(Sb) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 구성하는 것이 바람직하다.Preferably, the electrode is indium tin oxide (ITO), nickel (Ni), cobalt (Co), palladium (Pd), platinum (Pt), iron (Fe), copper (Cu), silver (Ag), gold It is preferable to comprise with any one or alloys of (Au), indium (In), tin (Sn), arsenic (As), and antimony (Sb).

또한, 상기 전극(120)은 게이트 전극의 전기장 분산효과를 극대화하기 위해 상기 게이트 전극(140)보다 크게 형성하는 것이 바람직하다. In addition, the electrode 120 is preferably formed larger than the gate electrode 140 to maximize the electric field dispersion effect of the gate electrode.

그리고, 상기 전극(120)은 각 화소의 박막트랜지스터와 전부 연결되도록 구성될 수 있으며, 일부만 연결되도록 구성할 수 있다.In addition, the electrode 120 may be configured to be entirely connected to the thin film transistor of each pixel, and may be configured to be connected to only part of the electrode 120.

이어서, 게이트 금속을 증착(Depositon)하고, 포토리소그라피(Photolithograpy) 및 식각공정에 의해 금속을 패터닝하여 게이트전극(140)을 포함한 게이트 패턴을 형성한다.Subsequently, the gate metal is deposited, and the metal is patterned by a photolithograpy and etching process to form a gate pattern including the gate electrode 140.

그 후, 게이트 절연막(150)을 증착하고, 비정질실리콘막(amorphous silicon layer)과 n+ 비정질실리콘막을 증착한 후, 포토리소그라피 및 식각공정에 의해 n+ 비정질실리콘막과 비정질실리콘막을 패터닝하여 비정질실리콘층(161)과 오믹접촉층(162)을 형성한다.Thereafter, the gate insulating film 150 is deposited, an amorphous silicon layer and an n + amorphous silicon film are deposited, and then the n + amorphous silicon film and the amorphous silicon film are patterned by photolithography and etching processes to form an amorphous silicon layer ( 161 and an ohmic contact layer 162 are formed.

이어서, 오믹접촉층(162)과 게이트 절연막(150) 상에 데이터 금속을 증착하고 포토리소그라피 및 식각공정에 의해 데이타 금속을 패터닝하여 소스전극(171)과 드레인전극(172)을 포함하는 데이타 패턴을 형성한다. 이에 따라, 기판(110)상에는 게이트 패턴 및 데이타 패턴이 접속된 박막트랜지스터가 형성된다.Subsequently, a data metal is deposited on the ohmic contact layer 162 and the gate insulating layer 150, and the data metal is patterned by photolithography and etching to form a data pattern including the source electrode 171 and the drain electrode 172. Form. As a result, a thin film transistor having a gate pattern and a data pattern connected thereto is formed on the substrate 110.

그 후, 상기 데이터 패턴 상부에 보호 절연막(180)을 증착하고, 포토리소그라피 및 식각공정에 의해 컨택홀(191)을 형성한다. 상기 컨택홀(191)을 통해 드레인 전극(172)이 노출되게 한다. 그 다음, 보호 절연막(180) 상부에 투명도전물질을 증착한후 포토리소그라피 공정 및 식각공정에 의해 투명도전층을 패터닝함으로써 화소전극(190)을 형성하여 박막트랜지스터 기판이 완성된다.Thereafter, a protective insulating layer 180 is deposited on the data pattern, and a contact hole 191 is formed by photolithography and etching. The drain electrode 172 is exposed through the contact hole 191. Next, after the transparent conductive material is deposited on the protective insulating layer 180, the transparent conductive layer is patterned by a photolithography process and an etching process to form the pixel electrode 190 to complete the thin film transistor substrate.

<제 2실시예>Second Embodiment

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계 디스플레이 장치의 회로도이고, 도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기전계 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다. FIG. 3 is a circuit diagram of an organic field display device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing an organic field display device according to a second embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 유기전계 디스플레이 장치는 화소를 구동하기 위한 NMOS 트랜지스터들(T1, T2)과 유기 발광 다이오드(OLED) 및 커패시터(C1)로 이루어진 화소 회로를 포함하여 구성된다. 3 and 4, an organic light emitting display device according to the present invention includes a pixel circuit including NMOS transistors T 1 and T 2 , an organic light emitting diode OLED, and a capacitor C 1 for driving a pixel. It is configured to include.

보다 구체적으로, 상기 스위칭 박막트랜지스터(T1)와 구동 박막트랜지스터(T2)의 단면 구조는 기판(410) 상에 전극(420)이 형성되고, 상기 전극(420) 상에 전극 절연막(430)이 형성된다.More specifically, in the cross-sectional structure of the switching thin film transistor T 1 and the driving thin film transistor T 2 , an electrode 420 is formed on a substrate 410, and an electrode insulating layer 430 is formed on the electrode 420. Is formed.

그리고, 상기 전극 절연막(430) 상에 게이트 라인(441, 442)이 형성되고, 상기 게이트 라인(441, 442)과 전극 절연막(430) 상에 게이트 절연막(450)이 형성되 고, 그 상부에 순차적으로 비정질 실리콘층(a-Si:H, 461), 오믹접촉층(n+a-Si:H, 462) 및 데이터 패턴이 형성되며, 그 상부에 순차적으로 보호 절연막(480), 화소전극(481), 뱅크(bank, 482), OLED층(490) 및 캐소드층(491)이 형성된다. 여기서, 상기 데이터 패턴은 스위칭 박막트랜지스터(T1)의 소스전극(471) 및 드레인 전극(472) 그리고 구동 박막트랜지스터(T2)의 소스전극(473) 및 드레인 전극(474)를 포함한다.Gate lines 441 and 442 are formed on the electrode insulating layer 430, and gate insulating layers 450 are formed on the gate lines 441 and 442 and the electrode insulating layer 430. As a result, an amorphous silicon layer (a-Si: H, 461), an ohmic contact layer (n + a-Si: H, 462), and a data pattern are formed, and a protective insulating film 480 and a pixel electrode 481 are sequentially formed thereon. ), A bank 482, an OLED layer 490 and a cathode layer 491 are formed. The data pattern includes a source electrode 471 and a drain electrode 472 of the switching thin film transistor T 1 , and a source electrode 473 and a drain electrode 474 of the driving thin film transistor T 2 .

상기와 같이 구성되는 유기전계 디스플레이 장치의 구동에 대해 살펴보면, 스위칭 박막트랜지스터(T1)는 복수의 게이트 라인 중 선택된 게이트 라인으로부터 출력되는 선택신호에 의해 턴온되고 비선택신호에 의해 턴오프되고, 턴온 구간 동안 데이터 라인으로부터 인가된 전압이 동안 커패시터(C1)에 저장되어, 한 프레임 동안 구동 박막트랜지스터(T2)의 게이트 단자에 인가되기 때문에, 상기 데이터 전압만큼 상기 구동 박막트랜지스터(T2)를 통해 흐르는 전류가 조절된다. 상기 조절되는 전류는 유기발광다이오드(OLED)를 통해 흐르고, 상기 유기발광다이오드(OLED)에 흐르는 전류가 조절되면 발광되는 빛의 세기가 조절된다.Referring to the driving of the organic light emitting display device configured as described above, the switching thin film transistor T 1 is turned on by a selection signal output from a selected gate line among a plurality of gate lines, turned off by a non-selection signal, and is turned on. is the applied from the data line during the period the voltage stored in the capacitor (C 1) for, since the applied to the gate terminal of the driving thin film transistor (T 2) during one frame, the driving thin film transistor (T 2) as long as the data voltage The current flowing through it is regulated. The controlled current flows through the organic light emitting diode OLED, and when the current flowing through the organic light emitting diode OLED is controlled, the intensity of light emitted is controlled.

일반적으로 유기 전계 디스플레이 장치는 구동을 위해 게이트 라인(441, 442)에 전압을 인가하는 경우 전기장(Electric field)이 발생하여 문턱전압(Vth)의 변화가 커져서 휘도가 감소하는 문제가 있으나, 본 발명에 따른 전극에 전압을 인가할 경우 상기 게이트 전극에 의해 발생하는 전기장을 분산시켜 문턱전압(Vth)의 변화를 감소시킬 수 있으며, 이로 인해 문턱전압(Vth)의 변화 때문에 발생하는 휘 도 감소를 줄일 수 있어서 상대적으로 휘도를 높일 수 있는 효과가 발생한다.In general, when an electric field is applied to the gate lines 441 and 442 for driving, an organic field display device generates an electric field, and thus a change in the threshold voltage Vth increases, thereby decreasing luminance. When the voltage is applied to the electrode, the electric field generated by the gate electrode can be dispersed to reduce the change of the threshold voltage Vth, thereby reducing the decrease in luminance caused by the change of the threshold voltage Vth. Therefore, the effect of relatively increasing the brightness occurs.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전극에 인가된 전압에 따른 문턱전압(Vth)의 변화를 도시한 것이다.5 illustrates a change in threshold voltage Vth according to a voltage applied to an electrode according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5을 통해 알 수 있듯이, 전극에 전압이 인가되면 문턱전압(Vth)의 변화가 감소함을 알 수 있으며, 전극에 인가되는 전압이 크면 클 수록 문턱전압(Vth)의 변화가 감소함을 알 수 있다.As can be seen from FIG. 5, it can be seen that when the voltage is applied to the electrode, the change in the threshold voltage Vth decreases. As the voltage applied to the electrode increases, the change in the threshold voltage Vth decreases. Can be.

그러나, 전극에 인가되는 전압이 지나치게 크면 불필요한 전력소모와 크로스토크 등이 발생할 수 있으므로 상기 전극에 걸어주는 전압은 -100V ~ +100V 범위가 바람직하다.However, if the voltage applied to the electrode is too large, unnecessary power consumption and crosstalk may occur, so the voltage applied to the electrode is preferably in the range of -100V to + 100V.

한편, 본 발명에 따른 유기전계 디스플레이 장치의 제조방법에 대해 살펴보면 하기와 같다. On the other hand, the method of manufacturing an organic light emitting display device according to the present invention is as follows.

먼저, 기판(410)상에 금속을 증착(Deposition)하고, 포토리소그라피(Photolithograpy) 및 식각공정에 의해 금속을 패터닝하여 전극(420)을 형성하고, 절연막(430)을 증착한다.First, a metal is deposited on the substrate 410, the metal is patterned by photolithography and an etching process to form an electrode 420, and an insulating film 430 is deposited.

여기서, 전극의 재료는 상기 제 1 실시예와 마찬가지로 금속이면 무엇이나 가능하고, 게이트, 소스 및 드레인 전극과 동일한 재료의 금속이 사용될 수 있다.Here, the material of the electrode may be any metal as in the first embodiment, and metal of the same material as the gate, source and drain electrodes may be used.

바람직하게는, 상기 전극은 인듐산화주석(ITO), 니켈(Ni), 코발트(Co), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 철(Fe), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 인듐(In), 주석(Sn), 비소(As) 및 안티몬(Sb) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 구성하는 것이 바람직하다.Preferably, the electrode is indium tin oxide (ITO), nickel (Ni), cobalt (Co), palladium (Pd), platinum (Pt), iron (Fe), copper (Cu), silver (Ag), gold It is preferable to comprise with any one or alloys of (Au), indium (In), tin (Sn), arsenic (As), and antimony (Sb).

또한, 상기 전극(420)은 게이트 전극의 전기장 분산효과를 극대화하기 위해 상기 게이트 전극보다 크게 형성하는 것이 바람직하다. In addition, the electrode 420 is preferably formed larger than the gate electrode in order to maximize the electric field dispersion effect of the gate electrode.

그리고, 상기 전극(420)은 모든 화소의 박막트랜지스터와 전부 연결되도록 구성할 수 있으며, 일부만 연결되도록 구성할 수 있다.In addition, the electrode 420 may be configured to be entirely connected to the thin film transistors of all the pixels, and may be configured to be connected to only a part thereof.

또한, 상기 전극 절연막(430) 상에 게이트 금속을 증착(Depositon)하고, 포토리소그라피(Photolithograpy) 및 식각공정에 의해 금속을 패터닝하여 게이트 전극 및 게이트 라인을 포함한 게이트 패턴을 형성한다.In addition, a gate metal is deposited on the electrode insulating layer 430, and the metal is patterned by photolithography and etching to form a gate pattern including the gate electrode and the gate line.

그 후, 게이트 절연막(450)을 증착하고, 비정질실리콘막(amorphous silicon layer)과 n+ 비정질실리콘막을 증착한 후, 포토리소그라피 및 식각공정에 의해 n+ 비정질실리콘막과 비정질실리콘막을 패터닝하여 비정질실리콘층(461)과 오믹접촉층(462)을 형성한다.Thereafter, the gate insulating film 450 is deposited, an amorphous silicon layer and an n + amorphous silicon film are deposited, and then the n + amorphous silicon film and the amorphous silicon film are patterned by photolithography and etching to form an amorphous silicon layer ( 461 and an ohmic contact layer 462 are formed.

이어서, 오믹접촉층(462)과 게이트 절연막(450) 상에 데이터 금속을 증착하고 포토리소그라피 및 식각공정에 의해 데이타 금속을 패터닝하여 스위칭 박막트랜지스터 및 구동 박막트랜지스터의 소스전극(471, 473)과 드레인전극(472, 474)을 포함하는 데이타 패턴을 형성한다. 이에 따라, 기판(110)상에는 게이트 패턴 및 데이타 패턴이 접속된 스위칭 및 구동 박막트랜지스터가 형성된다.Subsequently, the data metal is deposited on the ohmic contact layer 462 and the gate insulating layer 450, and the data metal is patterned by photolithography and etching processes to drain the source electrodes 471 and 473 and the drain of the switching thin film transistor and the driving thin film transistor. A data pattern including the electrodes 472 and 474 is formed. As a result, a switching and driving thin film transistor having a gate pattern and a data pattern connected thereto is formed on the substrate 110.

그 후, 데이터 패턴 상부에 보호 절연막(480)을 증착하고, 포토리소그라피 및 식각공정에 의해 상기 구동 박막트랜지스터의 드레인 전극(474) 상부에 컨택홀(미도시)을 형성한다. 상기 컨택홀을 통해 드레인 전극(474)이 노출되게 한다. 그 다음, 보호 절연막 상부에 투명도전물질을 증착한후 포토리소그라피 공정 및 식각 공정에 의해 투명도전층을 패터닝함으로써 화소전극(481)을 형성한다.Thereafter, a protective insulating layer 480 is deposited on the data pattern, and a contact hole (not shown) is formed on the drain electrode 474 of the driving thin film transistor by photolithography and etching. The drain electrode 474 is exposed through the contact hole. Thereafter, a transparent conductive material is deposited on the protective insulating layer, and then the pixel electrode 481 is formed by patterning the transparent conductive layer by a photolithography process and an etching process.

이어서, 뱅크(482), OLED층(490) 및 캐소드층(491)을 차례대로 형성한다. 여기서, 상기 뱅크, 유기발광다이오드 및 음극의 구체적인 제조방법은 디스플레이 분야의 당업자에게 자명할 뿐만 아니라, 본 발명의 핵심에는 벗어나는 부분이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Subsequently, the bank 482, the OLED layer 490, and the cathode layer 491 are formed in this order. Here, the specific method of manufacturing the bank, the organic light emitting diode, and the cathode is obvious to those skilled in the display field, and a detailed description thereof will be omitted since it is an essential part of the present invention.

상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 액정 표시 장치 및 유기 전계 디스플레이 장치 그리고 그 제조 방법은 게이트 전극에 의해 발생하는 전기장을 분산시켜 문턱전압(Vth)의 변화를 감소시켜 디스플레이 장치의 휘도가 변화하는 것을 방지할 수 있는 탁월한 효과가 발생한다.As described above, the liquid crystal display, the organic field display, and the manufacturing method thereof according to the present invention reduce the change of the threshold voltage (V th ) by dispersing the electric field generated by the gate electrode to change the brightness of the display device. Excellent effect can be prevented from doing.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니며, 해당 기술분야의 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the detailed description of the present invention described above has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, the protection scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and those skilled in the art will appreciate It will be understood that various modifications and changes can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.

Claims (18)

액정을 사이에 두고 박막트랜지스터 기판과 칼라필터 기판을 합착하여 형성된 액정 표시 장치에 있어서,In a liquid crystal display device formed by bonding a thin film transistor substrate and a color filter substrate with a liquid crystal interposed therebetween, 상기 박막트랜지스터 기판은 The thin film transistor substrate 상기 기판 상에 형성되어 게이트 전극에 의해 발생된 전기장을 분산하는 전극과;An electrode formed on the substrate to disperse an electric field generated by the gate electrode; 상기 전극 상에 형성된 전극 절연막과;An electrode insulating film formed on the electrode; 상기 전극 절연막 상에 게이트전극, 게이트 절연막, 반도체층, 소스 및 드레인 전극을 포함하는 박막트랜지스터 및;A thin film transistor including a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, a source and a drain electrode on the electrode insulating film; 상기 박막트랜지스터 상에 형성된 화소전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And a pixel electrode formed on the thin film transistor. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전극은 The electrode is 인듐산화주석(ITO), 니켈(Ni), 코발트(Co), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 철(Fe), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 인듐(In), 주석(Sn), 비소(As) 및 안티몬(Sb) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 구성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.Indium tin oxide (ITO), nickel (Ni), cobalt (Co), palladium (Pd), platinum (Pt), iron (Fe), copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), indium (In ), Tin (Sn), arsenic (As), and antimony (Sb), or any one or an alloy thereof. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전극은The electrode is -100V ~ +100V 범위의 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.A liquid crystal display device comprising applying a voltage in the range of -100V to + 100V. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전극은The electrode is 표면적이 상부의 게이트 전극보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And a surface area larger than that of the upper gate electrode. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전극은The electrode is 모든 화소의 박막트랜지스터 전부 또는 일부와 연결되어 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.And a thin film transistor of all pixels. 유기 전계 디스플레이 장치에 있어서,In the organic field display device, 기판과;A substrate; 상기 기판 상에 형성되어 게이트 전극에 의한 전기장을 분산하는 전극과;An electrode formed on the substrate to disperse an electric field by the gate electrode; 상기 전극 상에 형성된 전극 절연막과;An electrode insulating film formed on the electrode; 상기 전극 절연막 상에 형성된 스위칭 박막트랜지스터, 구동 박막트랜지스터 및 전기용량과;A switching thin film transistor, a driving thin film transistor, and a capacitance formed on the electrode insulating layer; 상기 구동 박막트랜지스터 상에 형성된 화소전극과;A pixel electrode formed on the driving thin film transistor; 상기 화소전극 상에 형성된 유기발광다이오드층 및;An organic light emitting diode layer formed on the pixel electrode; 상기 유기발광다이오드 상에 형성된 캐소드층을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 디스플레이 장치.And a cathode layer formed on the organic light emitting diode. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 전극은 The electrode is 인듐산화주석(ITO), 니켈(Ni), 코발트(Co), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 철(Fe), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 인듐(In), 주석(Sn), 비소(As) 및 안티몬(Sb) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 구성된 것을 특징으로 하는 유기 전계 디스플레이 장치.Indium tin oxide (ITO), nickel (Ni), cobalt (Co), palladium (Pd), platinum (Pt), iron (Fe), copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), indium (In ), Tin (Sn), arsenic (As), and antimony (Sb) of any one or an alloy thereof. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 전극은The electrode is -100V ~ +100V 범위의 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 디스플레이 장치.An organic field display device characterized by applying a voltage in the range of -100V to + 100V. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 전극은The electrode is 표면적이 상부의 게이트 전극보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 유기 전계 디스플레이 장치.An organic field display apparatus, wherein the surface area is larger than that of the upper gate electrode. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 전극은The electrode is 모든 화소의 박막트랜지스터 전부 또는 일부와 연결되어 형성된 것을 특징으로 하는 유기 전계 디스플레이 장치.An organic field display device, characterized in that formed in connection with all or part of the thin film transistors of all pixels. 액정을 사이에 두고 박막트랜지스터 기판과 칼라필터 기판을 합착하여 형성된 액정 표시 장치 제조방법에 있어서,In the liquid crystal display device manufacturing method formed by bonding a thin film transistor substrate and a color filter substrate with a liquid crystal interposed therebetween 상기 박막트랜지스터 기판 제조는The thin film transistor substrate manufacturing 기판 상에 게이트 전극에 의한 전기장을 분산하는 전극을 형성하는 단계와;Forming an electrode on the substrate, the electrode dispersing the electric field by the gate electrode; 상기 전극 상에 전극 절연막을 형성하는 단계와;Forming an electrode insulating film on the electrode; 상기 전극 절연막 상에 게이트 전극, 게이트 절연막, 반도체층, 소스 및 드레인 전극을 포함하는 박막트랜지스터를 형성하는 단계 및;Forming a thin film transistor including a gate electrode, a gate insulating film, a semiconductor layer, a source and a drain electrode on the electrode insulating film; 상기 박막트랜지스터 상에 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조방법.And forming a pixel electrode on the thin film transistor. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 전극을 형성하는 단계는 Forming the electrode 인듐산화주석(ITO), 니켈(Ni), 코발트(Co), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 철(Fe), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 인듐(In), 주석(Sn), 비소(As) 및 안티몬(Sb) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 증착하는 단계와;Indium tin oxide (ITO), nickel (Ni), cobalt (Co), palladium (Pd), platinum (Pt), iron (Fe), copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), indium (In ), Tin (Sn), arsenic (As) and antimony (Sb) of any one or an alloy thereof; 포토리소그라피 공정을 통해 식각하여 패터닝하여 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조방법.Forming an electrode by etching through a photolithography process to form an electrode, characterized in that it comprises a. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 전극을 형성하는 단계는Forming the electrode 전극의 표면적이 상부의 게이트 전극보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조방법.The surface area of the electrode is formed larger than the upper gate electrode. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 전극을 형성하는 단계는Forming the electrode 전극이 모든 화소의 박막트랜지스터와 전부 또는 일부가 연결되도록 형성하 는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치 제조방법.A method of manufacturing a liquid crystal display device, characterized in that the electrode is formed so that all or part of the thin film transistors of all the pixels are connected. 유기 전계 디스플레이 장치 제조방법에 있어서,In the organic field display device manufacturing method, 기판 상에 게이트 전극에 의한 전기장을 분산하는 전극을 형성하는 단계와;Forming an electrode on the substrate, the electrode dispersing the electric field by the gate electrode; 상기 전극 상에 전극 절연막을 형성하는 단계와;Forming an electrode insulating film on the electrode; 상기 전극 절연막 상에 스위칭 박막트랜지스터, 구동 박막트랜지스터 및 전기용량을 형성하는 단계와;Forming a switching thin film transistor, a driving thin film transistor, and a capacitance on the electrode insulating film; 상기 구동 박막트랜지스터 상에 유기발광다이오드층을 형성하는 단계 및;Forming an organic light emitting diode layer on the driving thin film transistor; 상기 유기발광다이오드층 상에 캐소드층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 디스플레이 장치 제조방법.And forming a cathode layer on the organic light emitting diode layer. 제 15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 전극을 형성하는 단계는 Forming the electrode 인듐산화주석(ITO), 니켈(Ni), 코발트(Co), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 철(Fe), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au), 인듐(In), 주석(Sn), 비소(As) 및 안티몬(Sb) 중 어느 하나 또는 이들의 합금으로 증착하는 단계와;Indium tin oxide (ITO), nickel (Ni), cobalt (Co), palladium (Pd), platinum (Pt), iron (Fe), copper (Cu), silver (Ag), gold (Au), indium (In ), Tin (Sn), arsenic (As) and antimony (Sb) of any one or an alloy thereof; 포토리소그라피 공정을 통해 식각하여 패터닝하여 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 디스플레이 장치 제조방법.Forming an electrode through a photolithography process to form an electrode, characterized in that it comprises a step of forming an electrode. 제 15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 전극을 형성하는 단계는Forming the electrode 전극의 표면적이 상부의 게이트 전극보다 크게 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 디스플레이 장치 제조방법.The surface area of the electrode is formed larger than the upper gate electrode manufacturing method of an organic field display device. 제 15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 전극을 형성하는 단계는Forming the electrode 전극이 모든 화소의 박막트랜지스터와 전부 또는 일부가 연결되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 디스플레이 장치 제조방법.An electrode is formed in such a way that all or part of the thin film transistors of all the pixels are connected.
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