KR101975957B1 - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

유기 발광 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101975957B1
KR101975957B1 KR1020120110085A KR20120110085A KR101975957B1 KR 101975957 B1 KR101975957 B1 KR 101975957B1 KR 1020120110085 A KR1020120110085 A KR 1020120110085A KR 20120110085 A KR20120110085 A KR 20120110085A KR 101975957 B1 KR101975957 B1 KR 101975957B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
storage capacitor
capacitor plate
driving voltage
thin film
line
Prior art date
Application number
KR1020120110085A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140046519A (ko
Inventor
김광해
김동규
정관욱
김무진
김지훈
이준우
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020120110085A priority Critical patent/KR101975957B1/ko
Priority to US14/046,745 priority patent/US9728122B2/en
Publication of KR20140046519A publication Critical patent/KR20140046519A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101975957B1 publication Critical patent/KR101975957B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1216—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being capacitors
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/131—Interconnections, e.g. wiring lines or terminals
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0421—Structural details of the set of electrodes
    • G09G2300/0426—Layout of electrodes and connections
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0439—Pixel structures
    • G09G2300/0465—Improved aperture ratio, e.g. by size reduction of the pixel circuit, e.g. for improving the pixel density or the maximum displayable luminance or brightness
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element

Abstract

본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있으며 스캔 신호를 전달하는 스캔선, 상기 스캔선과 교차하며 데이터 신호를 전달하는 데이터선, 상기 스캔선 또는 데이터선과 교차하며 구동 전압을 전달하는 구동 전압선, 상기 스캔선 및 상기 데이터선과 연결되어 있는 스위칭 박막 트랜지스터, 상기 스위칭 박막 트랜지스터 및 상기 구동 전압선과 연결되어 있는 구동 박막 트랜지스터, 상기 구동 박막 트랜지스터에 연결되어 있는 유기 발광 다이오드, 상기 구동 전압선과 상기 구동 박막 트랜지스터의 구동 게이트 전극 사이에 연결되어 있는 스토리지 캐패시터를 포함하고, 상기 스토리지 캐패시터는 상기 구동 전압선과 중첩하고 있을 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 스토리지 캐패시터를 수평 구동 전압선과 중첩하게 형성함으로써, 스토리지 캐패시터가 차지하는 면적을 줄여 화소 개구부를 보다 넓게 형성할 수 있어 개구율을 향상시킬 수 있다.

Description

유기 발광 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY}
본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치는 두 개의 전극과 그 사이에 위치하는 유기 발광층을 포함하며, 하나의 전극으로부터 주입된 전자(electron)와 다른 전극으로부터 주입된 정공(hole)이 유기 발광층에서 결합하여 여기자(exciton)를 형성하고, 여기자가 에너지를 방출하면서 발광한다.
이러한 유기 발광 표시 장치는 유기 발광층에서 광이 방출되는 방향에 따라 전면 발광형, 배면 발광형 및 양면 발광형으로 구분되며, 각각의 발광 유형에 따라 유기 발광 표시 장치의 화소 전극이나 공통 전극의 재질 등이 상이해진다. 전면 발광형 경우 공통 전극을 투명 재질로 형성하여야 하므로 대형 유기 발광 표시 장치에서는 전압 강하의 문제가 발생한다. 따라서, 대형 유기 발광 표시 장치에서는 배면 발광형이 적용되고 있다. 그러나 배면 발광형의 경우 게이트선, 데이터선, 구동 전압선 및 각종 회로 배선들과 화소 전극이 중첩하지 않는 영역이 화소 영역에 해당하므로 개구율이 작아진다는 문제가 있다.
본 발명은 전술한 배경 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 개구율이 향상된 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있으며 스캔 신호를 전달하는 스캔선, 상기 스캔선과 교차하며 데이터 신호를 전달하는 데이터선, 상기 스캔선 또는 데이터선과 교차하며 구동 전압을 전달하는 구동 전압선, 상기 스캔선 및 상기 데이터선과 연결되어 있는 스위칭 박막 트랜지스터, 상기 스위칭 박막 트랜지스터 및 상기 구동 전압선과 연결되어 있는 구동 박막 트랜지스터, 상기 구동 박막 트랜지스터에 연결되어 있는 유기 발광 다이오드, 상기 구동 전압선과 상기 구동 박막 트랜지스터의 구동 게이트 전극 사이에 연결되어 있는 스토리지 캐패시터를 포함하고, 상기 스토리지 캐패시터는 상기 구동 전압선과 중첩하고 있을 수 있다.
상기 구동 전압선은 상기 스캔선과 평행하게 형성되어 있는 수평 구동 전압선, 상기 수평 구동 전압선과 연결되어 있으며 상기 데이터선과 평행하게 형성되어 있는 수직 구동 전압선을 포함하고, 상기 스토리지 캐패시터는 상기 수평 구동 전압선과 중첩하고 있을 수 있다.
상기 스토리지 캐패시터는 상기 스위칭 박막 트랜지스터의 스위칭 드레인 전극에 연결되어 있는 제1 스토리지 축전판, 상기 제1 스토리지 축전판과 중첩하며 상기 수평 구동 전압선과 연결되어 있는 제2 스토리지 축전판을 포함할 수 있다.
상기 제1 스토리지 축전판은 상기 구동 박막 트랜지스터의 구동 반도체층과 동일한 물질로 동일한 층에 형성되어 있고, 상기 제2 스토리지 축전판은 상기 스캔선과 동일한 층에 형성되어 있을 수 있다.
상기 수평 구동 전압선은 상기 스캔선과 동일한 층에 형성되어 있고, 상기 수직 구동 전압선은 상기 데이터선과 동일한 층에 형성되어 있을 수 있다.
상기 수평 구동 전압선은 차례로 적층되어 있는 하부 금속층 및 상부 금속층을 포함할 수 있다.
상기 제2 스토리지 축전판은 상기 수평 구동 전압선 중 상기 제1 스토리지 축전판과 중첩하고 있는 부분일 수 있고, 상기 제2 스토리지 축전판은 스토리지 하부 금속층, 상기 스토리지 하부 금속층을 노출하는 스토리지 개구부를 가지는 스토리지 상부 금속층을 포함할 수 있다.
상기 하부 금속층은 투명 도전성 물질을 포함하고, 상기 상부 금속층은 텅스텐, 몰리브덴, 알루미늄 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.
상기 제1 스토리지 축전판과 상기 제2 스토리지 축전판 사이에 형성되어 있는 게이트 절연막, 상기 제2 스토리지 축전판을 덮고 있는 층간 절연막을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 스토리지 축전판의 폭은 상기 제2 스토리지 축전판의 폭보다 작을수 있다.
본 발명에 따르면, 스토리지 캐패시터를 수평 구동 전압선과 중첩하게 형성함으로써, 스토리지 캐패시터가 차지하는 면적을 줄여 화소 개구부를 보다 넓게 형성할 수 있어 개구율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 등가 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 하나의 화소의 배치도이다.
도 3은 도 2의 유기 발광 표시 장치를 III-III선을 따라 자른 단면도이다.
도 4는 도 2의 유기 발광 표시 장치를 IV-IV선을 따라 자른 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 첨부 도면에서는, 하나의 화소에 2개의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)와 1개의 캐패시터(capacitor)를 구비하는 2Tr 1Cap 구조의 능동 구동(active matrix, AM)형 유기 발광 표시 장치를 도시하고 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 유기 발광 표시 장치는 하나의 화소에 복수개의 박막 트랜지스터와 하나 이상의 캐패시터를 구비할 수 있으며, 별도의 배선이 더 형성되거나 기존의 배선이 생략되어 다양한 구조를 갖도록 형성할 수도 있다. 여기서, 화소는 화상을 표시하는 최소 단위를 말하며, 유기 발광 표시 장치는 복수의 화소들을 통해 화상을 표시한다.
그러면 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 대하여 도 1 내지 도 4를 참고로 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 등가 회로도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 하나의 화소의 배치도이고, 도 3은 도 2의 유기 발광 표시 장치를 III-III선을 따라 자른 단면도이고, 도 4는 도 2의 유기 발광 표시 장치를 IV-IV선을 따라 자른 단면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 복수의 신호선(121, 171, 174)과 이들에 연결되어 있으며 대략 행렬(matrix)의 형태로 배열된 복수의 화소(PX)를 포함한다.
신호선은 스캔 신호(또는 게이트 신호)를 전달하는 복수의 스캔선(121), 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선(171) 및 구동 전압(ELVDD)을 전달하는 복수의 구동 전압선(174)을 포함한다. 스캔선(121)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(171)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하며, 구동 전압선(174)은 스캔선(121)과 평행한 수평 구동 전압선(173)(도 2 참조)과 데이터선(171)과 평행한 수직 구동 전압선(172)(도 2 참조)을 포함한다.
각 화소(PX)는 스위칭 박막 트랜지스터(switching thin film transistor)(T1), 구동 박막 트랜지스터(driving thin film transistor)(T2), 스토리지 캐패시터(storage capacitor)(Cst) 및 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED)를 포함한다.
스위칭 박막 트랜지스터(T1)는 제어 단자, 입력 단자 및 출력 단자를 가지는데, 제어 단자는 스캔선(121)에 연결되어 있고, 입력 단자는 데이터선(171)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 구동 박막 트랜지스터(T2)에 연결되어 있다. 스위칭 박막 트랜지스터(T1)는 스캔선(121)에 인가되는 스캔 신호에 응답하여 데이터선(171)에 인가되는 데이터 신호를 구동 박막 트랜지스터(T2)에 전달한다.
구동 박막 트랜지스터(T2) 또한 제어 단자, 입력 단자 및 출력 단자를 가지는데, 제어 단자는 스위칭 박막 트랜지스터(T1)에 연결되어 있고, 입력 단자는 구동 전압선(172)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 유기 발광 다이오드(OLED)에 연결되어 있다. 구동 박막 트랜지스터(T2)는 제어 단자와 출력 단자 사이에 걸리는 전압에 따라 그 크기가 달라지는 출력 전류(Id)를 흘린다.
스토리지 캐패시터(Cst)는 구동 박막 트랜지스터(T2)의 제어 단자와 입력 단자 사이에 연결되어 있다. 즉, 상기 스토리지 캐패시터(Cst)의 일 단자는 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)의 제어 단자에 연결되고, 상기 스토리지 캐패시터(Cst)의 다른 단자는 상기 구동 박막 트랜지스터(T2)의 입력 단자에 연결될 수 있다. 이 스토리지 캐패시터(Cst)는 구동 박막 트랜지스터(T2)의 제어 단자에 인가되는 데이터 신호를 충전하고 스위칭 박막 트랜지스터(T1)가 턴 오프(turn off)된 뒤에도 이를 유지한다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 박막 트랜지스터(T2)의 출력 단자에 연결되어 있는 애노드(anode), 공통 전압(ELVSS)에 연결되어 있는 캐소드(cathode)를 가진다. 유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 박막 트랜지스터(T2)의 출력 전류(Id)에 따라 세기를 달리하여 발광함으로써 영상을 표시한다.
스위칭 박막 트랜지스터(T1) 및 구동 박막 트랜지스터(T2)는 n 채널 전계 효과 트랜지스터(field effect transistor, FET)이다. 그러나 스위칭 박막 트랜지스터(T1)와 구동 박막 트랜지스터(T2) 중 적어도 하나는 p 채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 또한, 박막 트랜지스터(T1, T2), 축전기(Cst) 및 유기 발광 다이오드(OLED)의 연결 관계가 바뀔 수 있다.
그러면 도 1에 도시한 유기 발광 표시 장치의 화소의 상세 구조에 대하여 도 2 내지 도 4를 도 1과 함께 참고하여 상세하게 설명한다.
도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판(110)을 포함하고, 기판(110) 위에는 버퍼층(120)이 형성되어 있다. 기판(110)은 유리, 석영, 세라믹 또는 플라스틱 등으로 이루어진 절연성 기판일 수 있으며, 기판(110)은 스테인리스 강 등으로 이루어진 금속성 기판일 수 있다. 버퍼층(120)은 질화규소(SiNx)의 단일막 또는 질화 규소(SiNx)와 산화 규소(SiO2)가 적층된 이중막 구조로 형성될 수 있다. 버퍼층(120)은 불순물 또는 수분과 같이 불필요한 성분의 침투를 방지하면서 동시에 표면을 평탄화하는 역할을 한다.
버퍼층(120) 위에는 스위칭 반도체층(135a), 구동 반도체층(135b) 및 제1 스토리지 축전판(138)이 형성되어 있다. 이러한 반도체층(135a, 135b, 138)은 폴리 실리콘 또는 산화물 반도체로 이루어질 수 있으며, 산화물 반도체는 아연(Zn), 갈륨(Ga), 주석(Sn) 또는 인듐(In)을 기본으로 하는 산화물, 이들의 복합 산화물인 산화아연(ZnO), 인듐-갈륨-아연 산화물(InGaZnO4), 인듐-아연 산화물(Zn-In-O), 또는 아연-주석 산화물(Zn-Sn-O) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 반도체층(135a, 135b, 138)이 산화물 반도체로 이루어지는 경우에는 고온 등의 외부 환경에 취약한 산화물 반도체를 보호하기 위해 별도의 보호층이 추가될 수 있다.
반도체층(135a, 135b, 138)은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역과, 채널 영역의 양 옆으로 불순물이 도핑되어 형성된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함한다. 여기서, 이러한 불순물은 박막 트랜지스터의 종류에 따라 달라지며, N형 불순물 또는 P형 불순물이 가능하다.
스위칭 반도체층(135a) 및 구동 반도체층(135b)은 각각 채널 영역(1355)과 채널 영역(1355)의 양측에 각각 형성된 소스 영역(1356) 및 드레인 영역(1357)으로 구분된다. 스위칭 반도체층(135a) 및 구동 반도체층(135b)의 채널 영역(1355)은 불순물이 도핑되지 않은 폴리 실리콘, 즉 진성 반도체(intrinsic semiconductor)를 포함할 수 있으며, 스위칭 반도체층(135a) 및 구동 반도체층(135b)의 소스 영역(1356) 및 드레인 영역(1357)은 도전성 불순물이 도핑된 폴리 실리콘, 즉 불순물 반도체(impurity semiconductor)을 포함할 수 있다.
제1 스토리지 축전판(138)은 구동 반도체층(135b)에서 연장되어 수평 구동 전압선(173)과 평행하게 중첩되도록 형성되어 있다. 제1 스토리지 축전판(138)은 도전성 불순물이 도핑된 폴리 실리콘을 포함할 수 있다. 소스 영역(1356), 드레인 영역(1357) 및 제1 스토리지 축전판(138)에 도핑되는 불순물은 p형 불순물 및 n형 불순물 중 어느 하나 일 수 있다.
스위칭 반도체층(135a), 구동 반도체층(135b) 및 제1 스토리지 축전판(138) 위에는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다. 게이트 절연막(140)은 질화 규소 및 산화 규소 중 적어도 하나를 포함한 단층 또는 복수층일 수 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 스캔선(121), 구동 게이트 전극(125b), 수평 구동 전압선(173) 및 화소 전극(710)이 형성되어 있다. 스캔선(121)은 가로 방향으로 길게 뻗어 스캔 신호를 전달하며, 스캔선(121)으로부터 스위칭 반도체층(135a)으로 돌출한 스위칭 게이트 전극(125a)을 포함하고, 수평 구동 전압선(173) 중에서 제1 스토리지 축전판(138)과 중첩하고 있는 부분은 제2 스토리지 축전판(73)에 해당된다.
스위칭 게이트 전극(125a) 및 구동 게이트 전극(125b)은 각각 채널 영역(1355)과 중첩한다. 스위칭 게이트 전극(125a)과 구동 게이트 전극(155b)은 하부 금속층(1551)과 상부 금속층(1553)으로 이루어지고, 하부 금속층(1551)은 투명 도전성 물질인 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), ZnO(산화 아연) 등으로 이루어지고, 상부 금속층(1553)은 텅스텐, 몰리브덴, 알루미늄 또는 이들의 합금으로 단층 또는 복수층으로 이루어질 수 있다.
제2 스토리지 축전판(73)은 스토리지 하부 금속층(73a)과 스토리지 상부 금속층(73b)을 포함하고, 스토리지 상부 금속층(73b)은 스토리지 하부 금속층(73a)을 노출하는 스토리지 개구부(71)를 가진다. 스토리지 개구부(71)를 통해 도전성 불순물을 제1 스토리지 축전판(138)에 도핑할 수 있다. 이러한 제1 스토리지 축전판(138)은 구동 게이트 전극(125b)과 연결되어 있으며, 스토리지 하부 금속층(73a)은 하부 금속층(1551)과 동일한 물질로 이루어지며, 스토리지 상부 금속층(73b)은 구동 게이트 전극(125b)의 상부 금속층(1553)과 동일한 물질로 이루어진다. 제1 스토리지 축전판(138)과 제2 스토리지 축전판(73)은 게이트 절연막(140)을 유전체로 하여 스토리지 캐패시터(Cst)를 이루며, 제1 스토리지 축전판(138)의 폭은 제2 스토리지 축전판(73)의 폭보다 작을 수 있다.
화소 전극(710)은 투명 도전성 물질로 이루어지며, 구동 게이트 전극(125a)의 하부 금속층(1551)과 동일한 물질로 이루어진다. 화소 전극(710)은 구동 박막 트랜지스터(T1)의 구동 드레인 전극(177b)과 연결되어 유기 발광 다이오드의 애노드 전극이 된다.
화소 전극(710)은 스위칭 게이트 전극(125a) 및 구동 게이트 전극(125b)과 동일한 공정에서 형성할 수 있으며, 이때 소스 전극(176a, 176b) 또는 드레인 전극(177a, 177b)보다 하부에 위치할 수 있다.
스캔선(121), 구동 게이트 전극(125b) 및 수평 구동 전압선(173) 위에는 층간 절연막(160)이 형성되어 있다. 층간 절연막(160)은 게이트 절연막(140)과 마찬가지로 질화 규소 또는 산화 규소 등으로 형성될 수 있다.
층간 절연막(160)에는 화소 전극(710)을 노출하는 개구부(65)가 형성되어 있다. 층간 절연막(160)과 게이트 절연막(140)에는 소스 영역(1356)과 드레인 영역(1357)을 각각 노출하는 소스 접촉 구멍(166)과 드레인 접촉 구멍(167)이 형성되어 있다.
층간 절연막(160) 위에는 스위칭 소스 전극(176a)을 가지는 데이터선(171), 구동 소스 전극(176b)을 가지는 수직 구동 전압선(172), 스위칭 드레인 전극(177a), 구동 드레인 전극(177b)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 게이트선(121)과 교차하는 방향으로 뻗어 있다. 수직 구동 전압선(172)은 구동 전압을 전달하며 데이터선(171)과 분리되어 같은 방향으로 뻗어 있으며, 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍(83)을 통해 수평 구동 전압선(173)과 연결되어 있다.
스위칭 소스 전극(176a)은 데이터선(171)으로부터 스위칭 반도체층(135a)을 향해서 돌출되어 있으며, 구동 소스 전극(176b)은 수직 구동 전압선(172)으로부터 구동 반도체층(135b)을 향해서 돌출되어 있다. 스위칭 소스 전극(176a)과 구동 소스 전극(176b)은 각각 소스 접촉 구멍(166)을 통해서 소스 영역(1356)과 연결되어 있다. 스위칭 드레인 전극(177a)은 스위칭 소스 전극(176a)과 마주하고 구동 드레인 전극(177b)은 구동 소스 전극(176b)과 마주하며, 스위칭 드레인 전극(177a) 및 구동 드레인 전극(177b)은 각각 드레인 접촉 구멍(167)을 통해서 드레인 영역(1357)과 연결되어 있다.
스위칭 드레인 전극(177a)은 게이트선(121)을 따라 연장되어 있으며, 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍(81)을 통해서 구동 게이트 전극(125b)과 전기적으로 연결된다. 구동 드레인 전극(177b)은 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍(82)을 통해서 화소 전극(710)과 전기적으로 연결된다.
이와 같이, 스토리지 캐패시터(Cst)의 제1 스토리지 축전판(138)은 수평 구동 전압선(173)과 중첩하고 있으므로 스토리지 캐패시터(Cst)가 차지하는 면적을 줄여 화소 개구부(185)를 보다 넓게 형성할 수 있어 개구율을 향상시킬 수 있다.
스위칭 반도체층(135a), 스위칭 게이트 전극(125a), 스위칭 소스 전극(176a) 및 스위칭 드레인 전극(177a)은 스위칭 박막 트랜지스터(T1)를 이루고, 구동 반도체층(135b), 구동 게이트 전극(125a), 구동 소스 전극(176b) 및 구동 드레인 전극(177b)은 구동 박막 트랜지스터(T2)를 이룬다.
스위칭 소스 전극(176a), 구동 소스 전극(176b), 스위칭 드레인 전극(177a) 및 구동 드레인 전극(177b) 위에는 화소 정의막(180)이 형성되어 있다. 화소 정의막(190)은 화소 전극(710)을 노출하는 화소 개구부(185)를 가진다. 화소 정의막(180)은 폴리아크릴계(polyacrylates) 또는 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지와 실리카 계열의 무기물 등을 포함하여 이루어질 수 있다. 스위칭 소스 전극(176a), 구동 소스 전극(176b), 스위칭 드레인 전극(177a) 및 구동 드레인 전극(177b)과 화소 정의막 사이에는 별도의 유기막이 형성되어 평탄화 역할을 할 수 있다.
화소 정의막(180)의 개구부(185)에는 유기 발광층(720)이 형성되어 있다. 유기 발광층(720)은 발광층, 정공 수송층(hole-injection layer, HIL), 정공 수송층(hole-transporting layer, HTL), 전자 수송층(electron-transporting layer, ETL) 및 전자 주입층(electron-injection layer, EIL) 중 하나 이상을 포함하는 복수층으로 형성된다. 유기 발광층(720)이 이들 모두를 포함할 경우 정공 주입층이 애노드 전극인 화소 전극(710) 위에 위치하고 그 위로 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층이 차례로 적층될 수 있다.
유기 발광층(720)은 적색을 발광하는 적색 유기 발광층, 녹색을 발광하는 녹색 유기 발광층 및 청색을 발광하는 청색 유기 발광층을 포함할 수 있으며, 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층은 각각 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 형성되어 컬러 화상을 구현하게 된다.
또한, 유기 발광층(720)은 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층을 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 모두 함께 적층하고, 각 화소별로 적색 색필터, 녹색 색필터 및 청색 색필터를 형성하여 컬러 화상을 구현할 수 있다. 다른 예로, 백색을 발광하는 백색 유기 발광층을 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소 모두에 형성하고, 각 화소별로 각각 적색 색필터, 녹색 색필터 및 청색 색필터를 형성하여 컬러 화상을 구현할 수도 있다. 백색 유기 발광층과 색필터를 이용하여 컬러 화상을 구현하는 경우, 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층을 각각 형성하기 위한 증착 마스크를 사용하지 않아도 되므로 해상도 향상에 유리하다.
화소 정의막(180) 및 유기 발광층(720) 위에는 공통 전극(730)이 형성된다. 공통 전극(730)은 반사 물질로 이루어지는 반사막 도는 반투과막으로 형성될 수 있다. 반사막 및 반투과막을 이루는 반사 물질은 마그네슘(Mg), 은(Ag), 금(Au), 칼슘(Ca), 리튬(Li), 크롬(Cr) 및 알루미늄(Al) 중 하나 이상의 금속 또는 이들의 합금일 수 있다. 공통 전극(730)은 유기 발광 다이오드의 캐소드 전극이 된다. 화소 전극(710), 유기 발광층(720) 및 공통 전극(730)은 유기 발광 다이오드(70)를 이룬다.
본 발명을 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 개념과 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.
110: 기판 73: 제2 스토리지 축전판
121: 스캔선 140: 게이트 절연막
160: 층간 절연막 171: 데이터선
172: 수직 구동 전압선 173: 수평 구동 전압선
710: 화소 전극 720: 유기 발광층
730: 공통 전극

Claims (11)

  1. 기판,
    상기 기판 위에 형성되어 있으며 스캔 신호를 전달하는 스캔선,
    상기 스캔선과 교차하며 데이터 신호를 전달하는 데이터선,
    상기 스캔선과 평행하게 형성되며, 구동 전압을 전달하는 수평 구동 전압선,
    상기 데이터선과 평행하게 형성되고, 상기 수평 구동 전압선과는 다른 층에 형성되어 접촉 구멍을 통해 연결되는 수직 구동 전압선,
    상기 스캔선 및 상기 데이터선과 연결되어 있는 스위칭 박막 트랜지스터,
    상기 스위칭 박막 트랜지스터와 상기 수평 구동 전압선 및 상기 수직 구동 전압선을 포함하는 구동 전압선과 연결되어 있는 구동 박막 트랜지스터,
    상기 구동 박막 트랜지스터에 연결되어 있는 유기 발광 다이오드, 및
    제1 스토리지 축전판 및 제2 스토리지 축전판을 포함하는 스토리지 커패시터를 포함하고,
    상기 제1 스토리지 축전판은 연장되어 상기 구동 박막 트랜지스터의 구동 게이트 전극에 연결되고,
    상기 제2 스토리지 축전판은 상기 수평 구동 전압선의 일 부분으로 상기 구동 전압을 인가 받는 유기 발광 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 제1 스토리지 축전판은 상기 스위칭 박막 트랜지스터의 스위칭 드레인 전극에 연결되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  4. 제1항에서,
    상기 제1 스토리지 축전판은 상기 구동 박막 트랜지스터의 구동 반도체층과 동일한 물질로 동일한 층에 형성되어 있고,
    상기 제2 스토리지 축전판은 상기 스캔선과 동일한 층에 형성되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 수평 구동 전압선은 상기 스캔선과 동일한 층에 형성되어 있고, 상기 수직 구동 전압선은 상기 데이터선과 동일한 층에 형성되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 수평 구동 전압선은 차례로 적층되어 있는 하부 금속층 및 상부 금속층을 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 제2 스토리지 축전판은 상기 수평 구동 전압선 중 상기 제1 스토리지 축전판과 중첩하고 있는 부분인 유기 발광 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 제2 스토리지 축전판은 스토리지 하부 금속층, 상기 스토리지 하부 금속층을 노출하는 스토리지 개구부를 가지는 스토리지 상부 금속층을 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 하부 금속층은 투명 도전성 물질을 포함하고, 상기 상부 금속층은 텅스텐, 몰리브덴, 알루미늄 또는 이들의 합금을 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 제1 스토리지 축전판과 상기 제2 스토리지 축전판 사이에 형성되어 있는 게이트 절연막,
    상기 제2 스토리지 축전판을 덮고 있는 층간 절연막
    을 더 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  11. 제1항에서,
    상기 제1 스토리지 축전판의 폭은 상기 제2 스토리지 축전판의 폭보다 작은 유기 발광 표시 장치.
KR1020120110085A 2012-10-04 2012-10-04 유기 발광 표시 장치 KR101975957B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120110085A KR101975957B1 (ko) 2012-10-04 2012-10-04 유기 발광 표시 장치
US14/046,745 US9728122B2 (en) 2012-10-04 2013-10-04 Organic light emitting diode display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120110085A KR101975957B1 (ko) 2012-10-04 2012-10-04 유기 발광 표시 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140046519A KR20140046519A (ko) 2014-04-21
KR101975957B1 true KR101975957B1 (ko) 2019-05-08

Family

ID=50432320

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120110085A KR101975957B1 (ko) 2012-10-04 2012-10-04 유기 발광 표시 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9728122B2 (ko)
KR (1) KR101975957B1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102304725B1 (ko) 2014-10-16 2021-09-27 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 이의 제조 방법, 박막 트랜지스터 어레이 기판을 포함하는 유기 발광 표시 장치
US9472605B2 (en) * 2014-11-17 2016-10-18 Apple Inc. Organic light-emitting diode display with enhanced aperture ratio
KR20170050729A (ko) * 2015-10-30 2017-05-11 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR102551789B1 (ko) * 2016-06-15 2023-07-07 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 장치
CN107958910B (zh) * 2017-12-21 2020-06-12 惠科股份有限公司 主动开关阵列基板及其制造方法
CN110571242B (zh) * 2019-08-12 2021-12-28 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 阵列基板及显示面板

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080007492A1 (en) * 2005-11-17 2008-01-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Oled display
US20100052517A1 (en) * 2008-09-03 2010-03-04 Young-Il Kim Organic light emitting device

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4334045B2 (ja) 1999-02-09 2009-09-16 三洋電機株式会社 エレクトロルミネッセンス表示装置
KR100596467B1 (ko) 2004-05-10 2006-07-03 엘지.필립스 엘시디 주식회사 유기전계 발광소자와 그 제조방법
KR101293562B1 (ko) * 2006-06-21 2013-08-06 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
JP4497185B2 (ja) * 2007-09-18 2010-07-07 カシオ計算機株式会社 表示装置の製造方法
KR101479995B1 (ko) 2008-04-16 2015-01-08 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR101534006B1 (ko) * 2008-07-29 2015-07-06 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR101458900B1 (ko) * 2008-10-15 2014-11-12 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 및 그 제조 방법, 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치
KR101156434B1 (ko) * 2010-01-05 2012-06-18 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 표시 장치
KR101902500B1 (ko) * 2012-04-16 2018-10-01 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 테스트 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080007492A1 (en) * 2005-11-17 2008-01-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Oled display
US20100052517A1 (en) * 2008-09-03 2010-03-04 Young-Il Kim Organic light emitting device

Also Published As

Publication number Publication date
US9728122B2 (en) 2017-08-08
KR20140046519A (ko) 2014-04-21
US20140098077A1 (en) 2014-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102114398B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102399416B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102060622B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102158771B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102094391B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102072140B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
US9214499B2 (en) Organic light emitting display device
KR102091835B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR101073545B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102307432B1 (ko) 표시 장치
KR102378460B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102097023B1 (ko) 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법
KR102325191B1 (ko) 표시 장치
KR20130135613A (ko) 유기 발광 표시 장치
KR101975957B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR20100088883A (ko) 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102111726B1 (ko) 표시 장치
US20100026170A1 (en) Organic light emitting diode display
US20150060784A1 (en) Organic light emitting display and method for manufacturing the same
US20150042634A1 (en) Organic light emitting diode display
KR20100016813A (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102335112B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR20180032249A (ko) 표시 장치
KR100778443B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR20140133054A (ko) 박막 트랜지스터 및 그를 포함하는 유기 발광 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant