KR102053410B1 - 박막 트랜지스터 및 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

박막 트랜지스터 및 유기 발광 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102053410B1
KR102053410B1 KR1020130045562A KR20130045562A KR102053410B1 KR 102053410 B1 KR102053410 B1 KR 102053410B1 KR 1020130045562 A KR1020130045562 A KR 1020130045562A KR 20130045562 A KR20130045562 A KR 20130045562A KR 102053410 B1 KR102053410 B1 KR 102053410B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thin film
region
film transistor
gate
gate electrode
Prior art date
Application number
KR1020130045562A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140127441A (ko
Inventor
이선율
안치욱
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 KR1020130045562A priority Critical patent/KR102053410B1/ko
Priority to US13/971,679 priority patent/US9117921B2/en
Priority to CN201310492726.7A priority patent/CN104124279B/zh
Priority to TW102140453A priority patent/TW201442221A/zh
Publication of KR20140127441A publication Critical patent/KR20140127441A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102053410B1 publication Critical patent/KR102053410B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/131Interconnections, e.g. wiring lines or terminals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78696Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film characterised by the structure of the channel, e.g. multichannel, transverse or longitudinal shape, length or width, doping structure, or the overlap or alignment between the channel and the gate, the source or the drain, or the contacting structure of the channel
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/124Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/41Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions
    • H01L29/423Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape, relative sizes or dispositions not carrying the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/42312Gate electrodes for field effect devices
    • H01L29/42316Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors
    • H01L29/4232Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate
    • H01L29/42384Gate electrodes for field effect devices for field-effect transistors with insulated gate for thin film field effect transistors, e.g. characterised by the thickness or the shape of the insulator or the dimensions, the shape or the lay-out of the conductor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/78Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78651Silicon transistors
    • H01L29/7866Non-monocrystalline silicon transistors
    • H01L29/78672Polycrystalline or microcrystalline silicon transistor
    • H01L29/78675Polycrystalline or microcrystalline silicon transistor with normal-type structure, e.g. with top gate
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/12Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1213Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being TFTs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

박막 트랜지스터는 스캔 라인으로부터 연장되어 단부를 가지는 게이트 전극, 및 상기 게이트 전극의 상기 단부와 상기 스캔 라인 사이를 연결하는 연결 라인을 포함한다.

Description

박막 트랜지스터 및 유기 발광 표시 장치{THIN FILM TRANSISTOR AND ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY}
본 발명은 박막 트랜지스터 및 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단부를 가지는 게이트 전극을 포함하는 박막 트랜지스터 및 이를 포함하는 유기 발광 발광 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 이미지를 표시하는 장치로서, 최근 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display)가 주목 받고 있다.
유기 발광 표시 장치는 자체 발광 특성을 가지며, 액정 표시 장치(liquid crystal display device)와 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 두께와 무게를 줄일 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 낮은 소비 전력, 높은 휘도 및 높은 반응 속도 등의 고품위 특성을 나타낸다.
일반적으로 유기 발광 표시 장치는 기판 상에 위치하며 일 방향으로 연장된 스캔 라인을 포함하는 게이트 배선들, 게이트 배선들과 교차하는 방향으로 연장된 데이터 배선들, 게이트 배선들 및 데이터 배선들 각각에 연결된 복수의 박막 트랜지스터 및 박막 트랜지스터와 연결된 유기 발광 소자를 포함한다.
최근, 유기 발광 표시 장치에 포함된 복수의 박막 트랜지스터는 누설 전류(off leakage)를 방지하기 위해 스캔 라인으로부터 연장된 복수의 게이트 전극을 포함하는 하나 이상의 박막 트랜지스터를 포함하였다.
그런데, 상술한 종래의 복수의 게이트 전극을 포함하는 박막 트랜지스터는 복수의 게이트 전극 중 하나 이상의 게이트 전극이 스캔 라인의 연장 방향과 다른 방향으로 연장되어 단부(edge)를 가짐으로써, 외부로부터 스캔 라인을 통해 유입된 정전기가 게이트 전극의 단부에 집중되어 게이트 전극의 단부와 이웃하는 절연층이 파열되는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 외부로부터 유입된 정전기에 의해 게이트 전극의 단부와 이웃하는 절연층이 파열되는 것이 억제된 박막 트랜지스터 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치를 제공하고자 한다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1 측면은 스캔 라인으로부터 연장되어 단부를 가지는 게이트 전극, 및 상기 게이트 전극의 상기 단부와 상기 스캔 라인 사이를 연결하는 연결 라인을 포함하는 박막 트랜지스터를 제공한다.
상기 게이트 전극과 대응하여 상기 게이트 전극과 다른 층에 위치하며, 제1 도전 영역, 상기 제1 도전 영역과 이웃하는 제1 채널 영역, 상기 제1 채널 영역을 사이에 두고 상기 제1 도전 영역과 이격된 제2 도전 영역, 상기 제2 도전 영역을 사이에 두고 상기 제1 채널 영역과 이격된 제2 채널 영역, 상기 제2 채널 영역을 사이에 두고 상기 제2 도전 영역과 이격된 제3 도전 영역을 포함하는 액티브 패턴을 더 포함하며, 상기 게이트 전극은, 상기 액티브 패턴 상에 위치하며, 상기 제1 채널 영역을 가로지르는 제1 게이트 영역, 및 상기 액티브 패턴 상에 위치하며, 상기 제2 채널 영역을 가로지르는 제2 게이트 영역을 포함하며, 상기 연결 라인은 상기 제1 게이트 영역 및 상기 제2 게이트 영역 중 하나의 상기 단부와 상기 스캔 라인을 연결하며, 상기 제1 게이트 영역, 상기 제2 게이트 영역, 및 상기 스캔 라인과 함께 상기 제2 도전 영역을 둘러쌀 수 있다.
상기 스캔 라인, 상기 제1 게이트 영역, 상기 제2 게이트 영역, 및 상기 연결 라인은 폐루프(closed loop) 형태로 연장될 수 있다.
상기 게이트 전극은 상기 제2 도전 영역과 비중첩될 수 있다.
상기 제1 도전 영역, 상기 제2 도전 영역, 상기 제3 도전 영역 각각은 도전 물질로 형성되며, 상기 제1 채널 영역 및 상기 제2 채널 영역은 각각은 반도체 물질로 형성될 수 있다.
상기 액티브 패턴은 폴리 실리콘(poly silicon)을 포함하며, 상기 게이트 전극은 금속을 포함할 수 있다.
상기 제1 도전 영역, 상기 제2 도전 영역, 상기 제3 도전 영역 각각에는 이온이 도핑(doping)될 수 있다.
상기 제2 도전 영역은 한번 이상 절곡된 형태를 가질 수 있다.
상기 게이트 전극 및 상기 연결 라인은 상기 스캔 라인과 동일한 층에 위치할 수 있다.
상기 연결 라인은 상기 게이트 전극 및 상기 스캔 라인과 다른 층에 위치할 수 있다.
상기 연결 라인은 서로 다른 접촉홀을 통해 상기 게이트 전극의 상기 단부와 상기 스캔 라인 사이를 연결할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 측면은 기판, 상기 기판 상에 위치하는 유기 발광 소자, 및 상기 유기 발광 소자와 연결되는 상기 박막 트랜지스터를 포함하는 유기 발광 표시 장치를 제공한다.
상기 유기 발광 소자는, 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 제1 전극, 상기 제1 전극 상에 위치하는 유기 발광층, 및 상기 유기 발광층 상에 위치하는 제2 전극을 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 과제 해결 수단의 일부 실시예 중 하나에 의하면, 외부로부터 유입된 정전기에 의해 게이트 전극의 단부와 이웃하는 절연층이 파열되는 것이 억제된 박막 트랜지스터 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 화소 부분을 나타낸 배치도이다.
도 3은 도 2의 A 부분을 확대한 도면이다.
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ를 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소를 나타낸 배치도이다.
도 6은 도 5의 B 부분을 확대한 도면이다.
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ을 따른 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, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 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 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 설명한다. 이하에서, 박막 트랜지스터는 제3 박막 트랜지스터 및 제4 박막 트랜지스터 각각을 의미하며, 게이트 전극은 제3 게이트 전극 및 제4 게이트 전극 각각을 의미하며, 스캔 라인은 제1 스캔 라인 및 제2 스캔 라인 각각을 의미하며, 연결 라인은 제1 연결 라인 및 제2 연결 라인 각각을 의미한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1000)는 게이트 구동부(GD1), 게이트 배선들(GW), 발광 제어 구동부(GD2), 데이터 구동부(DD), 데이터 배선들(DW), 및 화소(PE)를 포함한다.
게이트 구동부(GD1)는 도시되지 않은 외부의 제어회로, 예컨대 타이밍 제어부 등으로부터 공급되는 제어신호에 대응하여 게이트 배선들(GW)에 포함된 제1 스캔 라인(SC1~SCn-1) 및 제2 스캔 라인(SC2~SCn)각각으로 스캔 신호를 순차적으로 공급한다. 그러면, 화소(PE)는 스캔 신호에 의해 선택되어 순차적으로 데이터 신호를 공급받는다.
게이트 배선들(GW)은 기판(SUB) 상에 위치하며, 제1 방향으로 연장되어 있다. 게이트 배선들(GW)은 제1 스캔 라인(SCn-1), 발광 제어 라인(E1~En), 제2 스캔 라인(SCn), 초기화 전원 라인(Vinit) 및 후술할 제2 캐패시터 전극(CE2)을 포함한다. 제1 스캔 라인(SCn-1)은 게이트 구동부(GD1)와 연결되어 있으며, 게이트 구동부(GD1)로부터 스캔 신호를 공급받는다. 발광 제어 라인(En)은 발광 제어 구동부(GD2)와 연결되어 있으며, 발광 제어 구동부(GD2)로부터 발광 제어 신호를 공급받는다. 제2 스캔 라인(SCn)은 게이트 구동부(GD1)와 연결되어 있으며, 게이트 구동부(GD1)로부터 스캔 신호를 공급받는다. 초기화 전원 라인(Vinit)은 게이트 구동부(GD1)와 연결되어 있으며, 게이트 구동부(GD1)로부터 초기화 전원을 인가받는다. 제2 캐패시터 전극(CE2)은 제1 스캔 라인(SCn-1)과 이격되어 제1 방향으로 연장되어 있다.
이와 같이, 초기화 전원 라인(Vinit), 제1 스캔 라인(SCn-1), 제2 캐패시터 전극(CE2), 제2 스캔 라인(SCn), 발광 제어 라인(En) 각각은 상호 이격되어 제1 방향으로 연장되어 있다. 또한, 초기화 전원 라인(Vinit), 제1 스캔 라인(SCn-1), 제2 캐패시터 전극(CE2), 제2 스캔 라인(SCn), 발광 제어 라인(En) 각각은 동일한 층에 위치하여 동일한 재료로 형성되어 있으며, 포토리소그래피 등의 한 번의 공정을 통해 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에서, 초기화 전원 라인(Vinit), 제1 스캔 라인(SCn-1), 제2 캐패시터 전극(CE2), 제2 스캔 라인(SCn), 발광 제어 라인(En) 각각은 서로 다른 층에 위치하여 서로 다른 재료로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에서는 초기화 전원 라인(Vinit)이 게이트 구동부(GD1)로부터 초기화 전원을 인가 받으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 초기화 전원 라인(Vinit)이 추가적인 다른 구성과 연결되어 상기 추가적인 다른 구성으로부터 초기화 전원을 인가 받을 수 있다.
발광 제어 구동부(GD2)는 타이밍 제어부 등의 외부로부터 공급되는 제어신호에 대응하여 발광 제어 라인(En)로 발광 제어 신호를 순차적으로 공급한다. 그러면, 화소(PE)는 발광 제어 신호에 의해 발광이 제어된다.
즉, 발광 제어 신호는 화소(PE)의 발광 시간을 제어한다. 단, 발광 제어 구동부(GD2)는 화소(PE)의 내부 구조에 따라 생략될 수도 있다.
한편, 발광 제어 구동부(GD2)는 게이트 구동부(GD1)과 일체로 형성될 수 있다.
데이터 구동부(DD)는 타이밍 제어부 등의 외부로부터 공급되는 제어신호에 대응하여 데이터 배선들(DW) 중 데이터 라인(DAm)으로 데이터 신호를 공급한다. 데이터 라인(DAm)으로 공급된 데이터 신호는 제2 스캔 라인(SCn)으로 스캔 신호가 공급될 때마다 스캔 신호에 의해 선택된 화소(PE)로 공급된다. 그러면, 화소(PE)는 데이터 신호에 대응하는 전압을 충전하고 이에 대응하는 휘도로 발광한다.
데이터 배선들(DW)은 게이트 배선들(GW) 상에 위치하며, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되어 있다. 데이터 배선들(DW)은 데이터 라인(DA1~DAm) 및 구동 전원 라인(ELVDDL)을 포함한다. 데이터 라인(DAm)은 데이터 구동부(DD)와 연결되어 있으며, 데이터 구동부(DD)로부터 데이터 신호를 공급받는다. 구동 전원 라인(ELVDDL)은 후술할 외부의 제1 전원(ELVDD)과 연결되어 있으며, 제1 전원(ELVDD)으로부터 구동 전원을 공급받는다.
화소(PE)는 게이트 배선들(GW) 및 데이터 배선들(DW)의 교차 영역에 위치하며, 데이터 신호에 대응되는 구동 전류에 상응하는 휘도로 발광하는 유기 발광 소자와, 상기 유기발광소자에 흐르는 구동 전류를 제어하기 위한 복수의 박막 트랜지스터 및 하나 이상의 캐패시터를 포함한다. 복수의 박막 트랜지스터 및 하나 이상의 캐패시터는 게이트 배선들(GW) 및 데이터 배선들(DW) 각각과 연결되어 있으며, 유기 발광 소자는 복수의 박막 트랜지스터 및 하나 이상의 캐패시터와 연결되어 있다. 유기 발광 소자는 제1 전원(ELVDD)과 제2 전원(ELVSS) 사이에 접속된다.
도 2는 도 1에 도시된 화소 부분을 나타낸 배치도이다. 도 3은 도 2의 A 부분을 확대한 도면이다. 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ를 따른 단면도이다.
도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 화소(PE)는 상기 제1 전원(ELVDD)과 제2 전원(ELVSS) 사이에 연결된 유기 발광 소자(OLED)(도 4에 도시됨)와 유기 발광 소자(OLED)와 제1 전원(ELVDD) 사이에 접속되어 상기 유기 발광 소자(OLED)로 공급되는 구동 전원을 제어하는 6개의 박막 트랜지스터 및 2개의 캐패시터를 포함하는 화소 회로를 포함한다.
유기 발광 소자(OLED)는 제1 전극(E1), 제1 전극(E1) 상에 위치하는 유기 발광층(OL) 및 유기 발광층(OL) 상에 위치하는 제2 전극(E2)을 포함한다. 유기 발광 소자(OLED)의 애노드 전극인 제1 전극(E1)은 화소 회로를 경유하여 제1 전원(ELVDD)에 연결된 구동 전원 라인(ELVDDL)에 접속되고, 유기 발광 소자(OLED)의 캐소드 전극인 제2 전극(E2)은 제2 전원(ELVSS)에 접속된다. 이러한 유기 발광 소자(OLED)의 유기 발광층(OL)은 제1 전원(ELVDD)으로부터 화소 회로를 거쳐 구동 전원이 공급되고 제2 전원(ELVSS)으로부터 공통 전원이 공급될 때 유기 발광 소자(OLED)에 흐르는 구동 전류에 대응하는 휘도로 발광한다.
화소 회로는, 제1 박막 트랜지스터(T1), 제2 박막 트랜지스터(T2), 제3 박막 트랜지스터(T3), 제4 박막 트랜지스터(T4), 제5 박막 트랜지스터(T5), 제6 박막 트랜지스터(T6), 제1 캐패시터(C1) 및 제2 캐패시터(C2)를 포함한다.
제1 박막 트랜지스터(T1)는 구동 전원 라인(ELVDDL)과 유기 발광 소자(OLED) 의 제1 전극(E1) 사이에 연결되며, 화소(PE)의 발광기간 동안 데이터 신호에 대응하는 구동 전원을 제1 전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 소자(OLED)로 공급한다. 즉, 제1 박막 트랜지스터(T1)는 화소(PE)의 구동 트랜지스터로서 기능한다. 제1 박막 트랜지스터(T1)의 제1 게이트 전극(G1)은 제1 캐패시터(C1)의 제1 캐패시터 전극(CE1), 제2 캐패시터(C2), 제3 박막 트랜지스터(T3), 및 제4 박막 트랜지스터(T4) 각각과 연결되며, 소스 전극은 제2 박막 트랜지스터(T2) 및 제5 박막 트랜지스터(T5) 각각과 연결되며, 드레인 전극은 제3 박막 트랜지스터(T3) 및 제6 박막 트랜지스터(T6) 각각과 연결된다. 유기 발광 소자(OLED)의 제1 전극(E1)은 제6 박막 트랜지스터(T6)를 통해 제1 박막 트랜지스터(T1)와 연결된다.
제2 박막 트랜지스터(T2)는 데이터 라인(DAm)과 제1 박막 트랜지스터(T1) 사이를 연결하며, 제2 스캔 라인(SCn)과 연결된 제2 게이트 전극(G2)을 포함한다. 제2 박막 트랜지스터(T2)는 제2 스캔 라인(SCn)으로부터 스캔 신호가 공급될 때 데이터 라인(DAm)으로부터 공급되는 데이터 신호를 화소(PE) 내부로 전달한다. 즉, 제2 박막 트랜지스터(T2)는 화소(PE)의 스위칭 트랜지스터로서 기능한다.
제3 박막 트랜지스터(T3)는 제1 박막 트랜지스터(T1)와 제1 게이트 전극(G1) 사이를 연결하며, 제2 스캔 라인(SCn)과 연결된 제3 게이트 전극(G3)을 포함한다. 제3 박막 트랜지스터(T3)는 화소(PE) 내부로 데이터 신호가 공급될 때 제1 박막 트랜지스터(T1)를 다이오드 형태로 연결하여 제1 박막 트랜지스터(T1)의 문턱전압을 보상한다. 즉, 제3 박막 트랜지스터(T3)는 화소(PE)의 보상 트랜지스터로서 기능한다.
제3 박막 트랜지스터(T3)는 액티브 패턴(AP), 제3 게이트 전극(G3) 및 제1 연결 라인(CL1)을 포함한다.
액티브 패턴(AP)은 제1 게이트 전극(G1)과 제1 박막 트랜지스터(T1) 사이를 연결하며, 구체적으로 제1 캐패시터(C1)의 제1 캐패시터 전극(CE1)과 제1 박막 트랜지스터(T1)의 액티브층 사이를 연결한다.
액티브 패턴(AP)은 설정된 방향인 제2 방향으로 순차적으로 연장된 제1 도전 영역(COA1), 제1 채널 영역(CHA1), 제2 도전 영역(COA2), 제2 채널 영역(CHA2), 제3 도전 영역(COA3)을 포함한다.
제1 도전 영역(COA1)은 제1 캐패시터 전극(CE1)과 제1 채널 영역(CHA1) 사이를 연결하며, 폴리 실리콘에 이온이 도핑(doping)되어 전도체 특성을 가지고 있다. 즉, 제1 도전 영역(COA1)은 도전 물질로 형성된다.
제1 채널 영역(CHA1)은 제1 도전 영역(COA1)과 이웃하여 제1 도전 영역(COA1)과 제2 도전 영역(COA2) 사이를 연결하며, 반도체 물질인 폴리 실리콘을 포함하여 반도체 특성을 가지고 있다. 즉, 제1 채널 영역(CHA1)은 반도체 물질로 형성된다.
제2 도전 영역(COA2)은 제1 채널 영역(CHA1)을 사이에 두고 제1 도전 영역(COA1)과 이격되어 제1 채널 영역(CHA1)과 제2 채널 영역(CHA2) 사이를 연결하며, 폴리 실리콘에 이온이 도핑되어 전도체 특성을 가지고 있다.
제2 채널 영역(CHA2)은 제2 도전 영역(COA2)을 사이에 두고 제1 채널 영역(CHA1)과 이격되어 제2 도전 영역(COA2)과 제3 도전 영역(COA3) 사이를 연결하며, 반도체 물질인 폴리 실리콘을 포함하여 반도체 특성을 가지고 있다. 즉, 제2 채널 영역(CHA2)은 반도체 물질로 형성된다.
제3 도전 영역(COA3)은 제2 채널 영역(CHA2)을 사이에 두고 제2 도전 영역(COA2)과 이격되어 제2 채널 영역(CHA2)과 제1 박막 트랜지스터(T1)의 액티브층 사이를 연결하며, 폴리 실리콘에 이온이 도핑되어 전도체 특성을 가지고 있다. 즉, 제3 도전 영역(COA3)은 도전 물질로 형성된다.
상술한 액티브 패턴(AP) 상에 제3 게이트 전극(G3) 및 제1 연결 라인(CL1)이 위치하고 있다.
제3 게이트 전극(G3)은 제2 스캔 라인(SCn)과 연결되어 액티브 패턴(AP)의 제2 도전 영역(COA2)과 비중첩되어 있으며, 도전 물질인 금속을 포함하는 제1 게이트 영역(GA1) 및 제2 게이트 영역(GA2)을 포함한다.
제1 게이트 영역(GA1)은 제1 채널 영역(CHA1) 상에 위치하여 제1 채널 영역(CHA1)을 제1 방향으로 가로지르고 있다. 제1 게이트 영역(GA1)은 제1 게이트 영역(GA1)과 이격되어 제2 스캔 라인(SCn)으로부터 연장되어 있음으로써, 제1 방향으로의 단부(ED)를 가지고 있다.
제2 게이트 영역(GA2)은 제1 게이트 영역(GA1)과 이격되어 제2 채널 영역(CHA2) 상에 위치하고 있으며, 제2 채널 영역(CHA2)을 제1 방향으로 가로지르고 있다. 제2 게이트 영역(GA2)은 제1 방향으로 연장된 제2 스캔 라인(SCn) 상에 배치되어 있다.
제1 연결 라인(CL1)은 제3 게이트 전극(G3)의 제1 게이트 영역(GA1)의 단부(ED)와 제2 스캔 라인(SCn) 사이를 연결하고 있다. 이로 인해, 제1 연결 라인(CL1)은 제1 게이트 영역(GA1), 제2 게이트 영역(GA2) 및 제2 스캔 라인(SCn)과 함께 제2 도전 영역(COA2)을 둘러싸고 있다. 제1 연결 라인(CL1)은 제2 도전 영역(COA2)과 비중첩되어 있다.
제1 연결 라인(CL1) 및 제3 게이트 전극(G3)은 제2 스캔 라인(SCn)과 동일한 층에 위치하고 있으며, 제1 연결 라인(CL1), 제3 게이트 전극(G3), 제2 스캔 라인(SCn)은 일체로 형성되어 있다. 제1 연결 라인(CL1), 제3 게이트 전극(G3), 제2 스캔 라인(SCn) 각각은 한 번의 포토리소그래피 공정 등을 이용해 한 번에 형성될 수 있다.
즉, 제1 연결 라인(CL1) 및 제3 게이트 전극(G3)은 제2 도전 영역(COA2)과 비중첩되며, 제2 스캔 라인(SCn), 제1 게이트 영역(GA1), 제2 게이트 영역(GA2) 및 제1 연결 라인(CL1)은 폐루프(closed loop) 형태로 연장되어 제2 도전 영역(COA2)을 둘러싸고 있다.
이상과 같은 제3 박막 트랜지스터(T3)는 제1 연결 라인(CL1)이 제1 게이트 영역(GA1)의 단부(ED)와 제2 스캔 라인(SCn) 사이를 연결하고 있음으로써, 외부로부터 제2 스캔 라인(SCn)을 통해 정전기가 유입되더라도, 이 정전기가 제1 게이트 영역(GA1)의 단부(ED)에 집중되지 않고 제1 연결 라인(CL1)을 통해 다시 제2 스캔 라인(SCn)으로 이동하기 때문에, 제3 게이트 전극(G3)의 단부(ED)와 이웃하는 절연층이 파열되는 것이 억제된다.
제4 박막 트랜지스터(T4)는 초기화 전원 라인(Vinit)과 제1 박막 트랜지스터(T1)의 제1 게이트 전극(G1) 사이를 연결한다. 제4 박막 트랜지스터(T4)는 화소(PE)에 데이터 신호가 입력되는 데이터 프로그래밍 기간 동안 상기 데이터 신호가 화소(PE) 내부로 원활히 공급될 수 있도록, 상기 데이터 프로그래밍 기간에 앞선 초기화 기간 동안 제1 스캔 라인(SCn-1)으로부터 스캔 신호가 공급될 때 초기화 전원 라인(Vinit)으로부터 공급되는 초기화 전원을 화소(PE) 내부로 전달하여 제1 박막 트랜지스터(T1)를 초기화한다. 즉, 제4 박막 트랜지스터(T4)는 화소(PE)의 스위칭 트랜지스터로서 기능한다. 제4 박막 트랜지스터(T4)는 액티브 패턴(AP), 제4 게이트 전극(G4) 및 제2 연결 라인(CL2)을 포함한다.
액티브 패턴(AP)은 초기화 전원 라인(Vinit)과 제1 박막 트랜지스터(T1)의 제1 게이트 전극(G1) 사이를 연결하며, 구체적으로 초기화 전원 라인(Vinit)과 제1 캐패시터(C1)의 제1 캐패시터 전극(CE1) 사이를 연결한다.
액티브 패턴(AP)은 설정된 방향으로 순차적으로 연장된 제1 도전 영역(COA1), 제1 채널 영역(CHA1), 제2 도전 영역(COA2), 제2 채널 영역(CHA2), 제3 도전 영역(COA3)을 포함한다.
제1 도전 영역(COA1)은 초기화 전원 라인(Vinit)과 제1 채널 영역(CHA1) 사이를 연결하며, 폴리 실리콘에 이온이 도핑(doping)되어 전도체 특성을 가지고 있다. 즉, 제1 도전 영역(COA1)은 도전 물질로 형성된다.
제1 채널 영역(CHA1)은 제1 도전 영역(COA1)과 이웃하여 제1 도전 영역(COA1)과 제2 도전 영역(COA2) 사이를 연결하며, 반도체 물질인 폴리 실리콘을 포함하여 반도체 특성을 가지고 있다. 즉, 제1 채널 영역(CHA1)은 반도체 물질로 형성된다.
제2 도전 영역(COA2)은 제1 채널 영역(CHA1)을 사이에 두고 제1 도전 영역(COA1)과 이격되어 제1 채널 영역(CHA1)과 제2 채널 영역(CHA2) 사이를 연결하며, 폴리 실리콘에 이온이 도핑되어 도전체 특성을 가지고 있다. 즉, 제2 도전 영역(COA2)은 도전 물질로 형성된다. 제2 도전 영역(COA2)은 한번 절곡된 형태를 가지며, 제1 채널 영역(CHA1)으로부터 한번 절곡되어 제2 채널 영역(CHA2)으로 연장되어 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에서, 제2 도전 영역(COA2)은 전체적인 화소(PE)의 설계에 대응하여 두번 이상 절곡된 형태를 가질 수 있다.
제2 채널 영역(CHA2)은 제2 도전 영역(COA2)을 사이에 두고 제1 채널 영역(CHA1)과 이격되어 제2 도전 영역(COA2)과 제3 도전 영역(COA3) 사이를 연결하며, 반도체 물질인 폴리 실리콘을 포함하여 반도체 특성을 가지고 있다. 즉, 제2 채널 영역(CHA2)은 반도체 물질로 형성된다.
제3 도전 영역(COA3)은 제2 채널 영역(CHA2)을 사이에 두고 제2 도전 영역(COA2)과 이격되어 제2 채널 영역(CHA2)과 제1 캐패시터(C1)의 제1 캐패시터 전극(CE1) 사이를 연결하며, 폴리 실리콘에 이온이 도핑되어 전도체 특성을 가지고 있다. 즉, 제3 도전 영역(COA3)은 도전 물질로 형성된다.
상술한 액티브 패턴(AP) 상에 절연층을 사이에 두고 제4 게이트 전극(G4) 및 제2 연결 라인(CL2)이 위치하고 있다.
제4 게이트 전극(G4)은 제1 스캔 라인(SCn-1)과 연결되어 액티브 패턴(AP)의 제2 도전 영역(COA2)과 비중첩되어 있으며, 도전 물질인 금속을 포함하는 제1 게이트 영역(GA1) 및 제2 게이트 영역(GA2)을 포함한다.
제1 게이트 영역(GA1)은 제1 채널 영역(CHA1) 상에 위치하여 제1 채널 영역(CHA1)을 제2 방향으로 가로지르고 있다. 제1 게이트 영역(GA1)은 제1 스캔 라인(SCn-1)의 연장 방향인 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되어 있음으로써, 제2 방향으로의 단부(ED)를 가지고 있다.
제2 게이트 영역(GA2)은 제1 게이트 영역(GA1)과 이격되어 제2 채널 영역(CHA2) 상에 위치하고 있으며, 제2 채널 영역(CHA2)을 제1 방향으로 가로지르고 있다. 제2 게이트 영역(GA2)은 제1 방향으로 연장된 제1 스캔 라인(SCn-1) 상에 배치되어 있다.
제2 연결 라인(CL2)은 제4 게이트 전극(G4)의 제1 게이트 영역(GA1)의 단부(ED)와 제1 스캔 라인(SCn-1) 사이를 연결하고 있다. 이로 인해, 제2 연결 라인(CL2)은 제1 게이트 영역(GA1), 제2 게이트 영역(GA2) 및 제1 스캔 라인(SCn-1)과 함께 제2 도전 영역(COA2)을 둘러싸고 있다. 제2 연결 라인(CL2)은 제2 도전 영역(COA2)과 비중첩되어 있다.
제2 연결 라인(CL2) 및 제4 게이트 전극(G4)은 제1 스캔 라인(SCn-1)과 동일한 층에 위치하고 있으며, 제2 연결 라인(CL2), 제4 게이트 전극(G4), 제1 스캔 라인(SCn-1)은 일체로 형성되어 있다. 제2 연결 라인(CL2), 제4 게이트 전극(G4), 제1 스캔 라인(SCn-1) 각각은 한 번의 포토리소그래피 공정 등을 이용해 한 번에 형성될 수 있다.
즉, 제2 연결 라인(CL2) 및 제4 게이트 전극(G4)은 제2 도전 영역(COA2)과 비중첩되며, 제1 스캔 라인(SCn-1), 제1 게이트 영역(GA1), 제2 게이트 영역(GA2) 및 제2 연결 라인(CL2)은 폐루프(closed loop) 형태로 연장되어 제2 도전 영역(COA2)을 둘러싸고 있다.
이상과 같은 제4 박막 트랜지스터(T4)는 제1 연결 라인(CL1)이 제1 게이트 영역(GA1)의 단부(ED)와 제1 스캔 라인(SCn-1) 사이를 연결하고 있음으로써, 외부로부터 제1 스캔 라인(SCn-1)을 통해 정전기가 유입되더라도, 이 정전기가 제1 게이트 영역(GA1)의 단부(ED)에 집중되지 않고 제2 연결 라인(CL2)을 통해 다시 제1 스캔 라인(SCn-1)으로 이동하기 때문에, 제4 게이트 전극(G4)의 단부(ED)와 이웃하는 절연층이 파열되는 것이 억제된다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에서 제3 박막 트랜지스터(T3) 및 제4 박막 트랜지스터(T4) 각각은 화소(PE) 내부에 위치하고 있으나, 본 발명의 다른 실시예에서는 제3 박막 트랜지스터 또는 제4 박막 트랜지스터와 동일한 형태를 가지는 박막 트랜지스터가 게이트 구동부 또는 데이터 구동부에 위치할 수 있다.
제5 박막 트랜지스터(T5)는 구동 전원 라인(ELVDDL)과 제1 박막 트랜지스터(T1) 사이를 연결하며, 발광 제어 라인(En)과 연결된 제5 게이트 전극(G5)을 포함한다. 제5 박막 트랜지스터(T5)는 화소(PE)의 비발광기간 동안 제1 전원(ELVDD)에 연결된 구동 전원 라인(ELVDDL)과 제1 박막 트랜지스터(T1) 사이의 연결을 차단하고, 화소(PE)의 발광기간 동안 구동 전원 라인(ELVDDL)과 제1 박막 트랜지스터(T1) 사이를 연결한다. 즉, 제5 박막 트랜지스터(T5)는 화소(PE)의 스위칭 트랜지스터로서 기능한다.
제6 박막 트랜지스터(T6)는 제1 박막 트랜지스터(T1)와 유기 발광 소자(OLED)의 제1 전극(E1) 사이를 연결하며, 발광 제어 라인(En)과 연결된 제6 게이트 전극(G6)을 포함한다. 제6 박막 트랜지스터(T6)는 화소(PE)의 비발광기간 동안 제1 박막 트랜지스터(T1)와 유기 발광 소자(OLED) 사이의 연결을 차단하고, 화소(PE)의 발광기간 동안 상기 제1 박막 트랜지스터(T1)와 유기 발광 소자(OLED) 사이를 연결한다. 즉, 제6 박막 트랜지스터(T6)는 화소(PE)의 스위칭 트랜지스터로서 기능한다.
또한, 제1 게이트 전극(G1), 제2 게이트 전극(G2), 제3 게이트 전극(G3), 제4 게이트 전극(G4), 제5 게이트 전극(G5) 및 제6 게이트 전극(G6)은 동일한 층에 위치하고 있으며, 게이트 배선들(GW)을 형성하는 포토리소그래피 등의 한 번의 공정을 이용해 게이트 배선들(GW)과 동시에 형성될 수 있다.
제1 캐패시터(C1)는 데이터 프로그래밍 기간 동안 화소(PE) 내부로 공급되는 데이터 신호를 저장하고 이를 한 프레임 동안 유지하기 위한 것으로, 제1 전원(ELVDD)과 연결된 구동 전원 라인(ELVDDL)과 초기화 전원 라인(Vinit)과 연결된 제1 박막 트랜지스터(T1)의 제1 게이트 전극(G1) 사이에 형성된다. 즉, 제1 캐패시터(C1)는 스토리지 캐패시터로 기능한다.
제1 캐패시터(C1)는 기판(SUB) 상에 위치하며, 제1 절연층(IL1)을 사이에 두고 상호 대향하는 제1 캐패시터 전극(CE1) 및 제2 캐패시터 전극(CE2)을 포함한다.
제1 캐패시터 전극(CE1)은 제4 박막 트랜지스터(T4)를 통해 초기화 전원 라인(Vinit)과 연결되어 있으며, 액티브 패턴(AP)과 동일한 층에 위치하고 있다.
제2 캐패시터 전극(CE2)은 구동 전원 라인(ELVDDL)과 연결되어 있으며, 게이트 배선들(GW)과 동일한 층에 위치하고 있다. 제2 캐패시터 전극(CE2)은 도 1에서 도시한 바와 같이, 이웃하는 화소(PE)를 가로질러 제1 방향으로 연장되어 있다.
제2 캐패시터(C2)는 유기 발광 표시 장치(1000)에서 로드로 인한 전압강하를 보상하기 위한 것으로, 제1 캐패시터(C1)의 제1 캐패시터 전극(CE1)과 제2 스캔 라인(SCn) 사이에 형성된다. 즉, 제2 캐패시터(C2)는 현재 스캔 신호의 전압 레벨이 변경될 때, 특히 현재 스캔 신호의 공급이 중단되는 시점에서 커플링 작용에 의해 제1 박막 트랜지스터(T1)의 제1 게이트 전극(G1)의 전압을 상승시킴으로써, 유기 발광 표시 장치(1000) 내의 로드로 인한 전압강하를 보상하는 부스팅 캐패시터로서 기능한다.
이하, 상술한 화소(PE)의 동작을 설명한다.
우선, 초기화 기간으로 설정되는 제1 기간 동안 제1 스캔 라인(SCn-1)을 통해 로우 레벨의 이전 스캔 신호가 공급된다. 그러면, 로우 레벨의 이전 스캔 신호에 대응하여 제4 박막 트랜지스터(T4)가 턴온되며, 초기화 전원 라인(Vinit)으로부터 제4 박막 트랜지스터(T4)를 통해 초기화 전원이 제1 박막 트랜지스터(T1)로 공급되어 제1 박막 트랜지스터(T1)가 초기화된다.
이후, 데이터 프로그래밍 기간으로 설정되는 제2 기간 동안 제2 스캔 라인(SCn)을 통해 로우 레벨의 현재 스캔 신호가 공급된다. 그러면, 로우 레벨의 현재 스캔 신호에 대응하여 제2 박막 트랜지스터(T2) 및 제3 박막 트랜지스터(T3)가 턴온된다.
그리고, 제1 박막 트랜지스터(T1)도 제3 박막 트랜지스터(T3)에 의해 다이오드 연결되는 형태로 턴온되며, 특히 앞선 제1 기간 동안 제1 박막 트랜지스터(T1)가 초기화되었으므로 제1 박막 트랜지스터(T1)는 순방향으로 다이오드 연결된다.
이에 의해, 데이터 라인(DAm)으로부터 공급된 데이터 신호가 제2 박막 트랜지스터(T2), 제1 박막 트랜지스터(T1) 및 제3 박막 트랜지스터(T3)를 경유하며, 이로 인해 제1 캐패시터(C1)에는 데이터 신호와 제1 박막 트랜지스터(T1)의 문턱전압의 차에 대응하는 전압이 저장된다.
이후, 현재 스캔 신호의 공급이 중단되면서 현재 스캔 신호의 전압레벨이 하이 레벨로 변경되면, 제2 캐패시터(C2)의 커플링 작용에 의해 제1 박막 트랜지스터(T1)의 제1 게이트 전극(G1)에 인가되는 전압이 현재 스캔 신호의 전압 변동폭에 대응하여 변경된다. 이때, 제1 캐패시터(C1)와 제2 캐패시터(C2) 간의 차지 쉐어링에 의해 제1 박막 트랜지스터(T1)의 제1 게이트 전극(G1)에 인가되는 전압이 변경되므로, 제1 게이트 전극(G1)에 인가되는 전압 변화량은 현재 스캔 신호의 전압 변동폭과 더불어, 제1 캐패시터(C1) 및 제2 캐패시터(C2) 간의 차지 쉐어링 값에 비례하여 변동된다.
이후, 발광 기간으로 설정되는 제3 기간 동안 발광 제어 라인(En)으로부터 공급되는 발광 제어 신호가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경된다. 그러면, 제3 기간 동안 로우 레벨의 발광 제어 신호에 의해 제5 박막 트랜지스터(T5) 및 제6 박막 트랜지스터(T6)가 턴온된다. 이에 의해, 제1 전원(ELVDD)으로부터 구동 전원 라인(ELVDDL)을 통해 제5 박막 트랜지스터(T5), 제1 박막 트랜지스터(T1), 제6 박막 트랜지스터(T6) 및 유기 발광 소자(OLED)를 경유하여 제2 전원(ELVSS)으로의 경로로 구동 전류가 공급된다.
이러한 구동 전류는 제1 박막 트랜지스터(T1)에 의해 제어되는 것으로서, 제1 박막 트랜지스터(T1)는 자신의 제1 게이트 전극(G1)에 공급되는 전압에 대응하는 크기의 구동 전류를 발생시킨다. 이때, 상술한 제2 기간 동안 제1 캐패시터(C1)에는 제1 박막 트랜지스터(T1)의 문턱전압이 반영된 전압이 저장되었으므로, 제3 기간 동안 제1 트랜지스터(T1)의 문턱전압이 보상된다.
이상과 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1000)는 듀얼(dual) 게이트 영역을 가지는 제3 박막 트랜지스터(T3)의 제3 게이트 전극(G3) 및 제4 박막 트랜지스터(T4)의 제4 게이트 전극(G4) 각각을 포함하더라도, 제1 연결 라인(CL1) 및 제2 연결 라인(CL2) 각각이 제3 게이트 전극(G3)의 단부(ED) 및 제4 게이트 전극(G4)의 단부(ED) 각각을 제2 스캔 라인(SCn) 및 제1 스캔 라인(SCn-1) 각각과 연결하고 있음으로써, 외부로부터 제2 스캔 라인(SCn) 및 제1 스캔 라인(SCn-1) 각각을 통해 정전기가 유입되더라도, 이 정전기가 제3 게이트 전극(G3)의 단부(ED) 및 제4 게이트 전극(G4)의 단부(ED) 각각에 집중되지 않고 제1 연결 라인(CL1) 및 제2 연결 라인(CL2) 각각을 통해 다시 제2 스캔 라인(SCn) 및 제1 스캔 라인(SCn-1) 각각으로 이동하기 때문에, 제3 게이트 전극(G3)의 단부(ED) 및 제4 게이트 전극(G4)의 단부(ED) 각각과 이웃하는 절연층이 파열되는 것이 억제된다.
즉, 정전기에 의해 제3 게이트 전극(G3) 및 제4 게이트 전극(G4) 각각이 다른 구성과 단락되는 것이 억제된 제3 박막 트랜지스터(T3) 및 제4 박막 트랜지스터(T4)가 제공됨으로써, 정전기에 대해 강건한 유기 발광 표시 장치(1000)가 제공된다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 설명한다. 이하에서, 연결 라인은 제3 연결 라인 및 제4 연결 라인 각각을 의미한다.
이하, 제1 실시예와 구별되는 특징적인 부분만 발췌하여 설명하며, 설명이 생략된 부분은 제1 실시예에 따른다. 그리고, 본 발명의 제2 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 동일한 구성요소에 대하여는 본 발명의 제1 실시예와 동일한 참조번호를 사용하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소를 나타낸 배치도이다. 도 6은 도 5의 B 부분을 확대한 도면이다. 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ을 따른 단면도이다.
제3 박막 트랜지스터(T3)는 액티브 패턴(AP), 제3 게이트 전극(G3) 및 제3 연결 라인(CL3)을 포함한다.
제3 연결 라인(CL3)은 제3 게이트 전극(G3)의 제1 게이트 영역(GA1)의 단부(ED)와 제2 스캔 라인(SCn) 사이를 연결하고 있다. 이로 인해, 제3 연결 라인(CL3)은 제1 게이트 영역(GA1), 제2 게이트 영역(GA2) 및 제2 스캔 라인(SCn)과 함께 제2 도전 영역(COA2)을 둘러싸고 있다. 제3 연결 라인(CL3)은 제2 도전 영역(COA2)과 비중첩되어 있다.
제3 연결 라인(CL3)은 제3 게이트 전극(G3) 및 제2 스캔 라인(SCn)과 다른 층에 위치하고 있으며, 서로 다른 접촉홀(CH)을 통해 제3 게이트 전극(G3)의 단부(ED)와 제2 스캔 라인(SCn) 사이를 연결하고 있다.
이상과 같은 제3 박막 트랜지스터(T3)는 제3 연결 라인(CL3)이 제1 게이트 영역(GA1)의 단부(ED)와 제2 스캔 라인(SCn) 사이를 연결하고 있음으로써, 외부로부터 제2 스캔 라인(SCn)을 통해 정전기가 유입되더라도, 이 정전기가 제1 게이트 영역(GA1)의 단부(ED)에 집중되지 않고 제3 연결 라인(CL3)을 통해 다시 제2 스캔 라인(SCn)으로 이동하기 때문에, 제3 게이트 전극(G3)의 단부(ED)와 이웃하는 절연층이 파열되는 것이 억제된다.
또한, 제3 연결 라인(CL3)이 제3 게이트 전극(G3) 및 제2 스캔 라인(SCn)과 다른 층에 위치하고 있음으로써, 제3 연결 라인(CL3)이 위치할 부분을 3차원적으로 설정할 수 있기 때문에, 전체적인 제3 박막 트랜지스터(T3)의 구성 및 제3 박막 트랜지스터(T3)의 주변에 위치하는 다른 구성 각각의 배치를 용이하게 설정할 수 있다.
제4 박막 트랜지스터(T4)는 액티브 패턴(AP), 제4 게이트 전극(G4) 및 제4 연결 라인(CL4)을 포함한다.
제4 연결 라인(CL4)은 제4 게이트 전극(G4)의 제1 게이트 영역(GA1)의 단부(ED)와 제1 스캔 라인(SCn-1) 사이를 연결하고 있다. 이로 인해, 제4 연결 라인(CL4)은 제1 게이트 영역(GA1), 제2 게이트 영역(GA2) 및 제1 스캔 라인(SCn-1)과 함께 제2 도전 영역(COA2)을 둘러싸고 있다. 제2 연결 라인(CL2)은 제2 도전 영역(COA2)과 비중첩되어 있다.
제4 연결 라인(CL4) 및 제4 게이트 전극(G4)은 제1 스캔 라인(SCn-1)과 다른 층에 위치하고 있으며, 서로 다른 접촉홀(CH)을 통해 제4 게이트 전극(G4)의 단부(ED)와 제1 스캔 라인(SCn-1) 사이를 연결하고 있다.
이상과 같은 제4 박막 트랜지스터(T4)는 제1 연결 라인(CL1)이 제1 게이트 영역(GA1)의 단부(ED)와 제1 스캔 라인(SCn-1) 사이를 연결하고 있음으로써, 외부로부터 제1 스캔 라인(SCn-1)을 통해 정전기가 유입되더라도, 이 정전기가 제1 게이트 영역(GA1)의 단부(ED)에 집중되지 않고 제2 연결 라인(CL2)을 통해 다시 제1 스캔 라인(SCn-1)으로 이동하기 때문에, 제4 게이트 전극(G4)의 단부(ED)와 이웃하는 절연층이 파열되는 것이 억제된다.
또한, 제4 연결 라인(CL4)이 제4 게이트 전극(G4) 및 제1 스캔 라인(SCn-1)과 다른 층에 위치하고 있음으로써, 제4 연결 라인(CL4)이 위치할 부분을 3차원적으로 설정할 수 있기 때문에, 전체적인 제4 박막 트랜지스터(T4)의 구성 및 제4 박막 트랜지스터(T4)의 주변에 위치하는 다른 구성 각각의 배치를 용이하게 설정할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1002)는 듀얼(dual) 게이트 영역을 가지는 제3 박막 트랜지스터(T3)의 제3 게이트 전극(G3) 및 제4 박막 트랜지스터(T4)의 제4 게이트 전극(G4) 각각을 포함하더라도, 제1 연결 라인(CL1) 및 제2 연결 라인(CL2) 각각이 제3 게이트 전극(G3)의 단부(ED) 및 제4 게이트 전극(G4)의 단부(ED) 각각을 제2 스캔 라인(SCn) 및 제1 스캔 라인(SCn-1) 각각과 연결하고 있음으로써, 외부로부터 제2 스캔 라인(SCn) 및 제1 스캔 라인(SCn-1) 각각을 통해 정전기가 유입되더라도, 이 정전기가 제3 게이트 전극(G3)의 단부(ED) 및 제4 게이트 전극(G4)의 단부(ED) 각각에 집중되지 않고 제1 연결 라인(CL1) 및 제2 연결 라인(CL2) 각각을 통해 다시 제2 스캔 라인(SCn) 및 제1 스캔 라인(SCn-1) 각각으로 이동하기 때문에, 제3 게이트 전극(G3)의 단부(ED) 및 제4 게이트 전극(G4)의 단부(ED) 각각과 이웃하는 절연층이 파열되는 것이 억제된다.
즉, 정전기에 의해 제3 게이트 전극(G3) 및 제4 게이트 전극(G4) 각각이 다른 구성과 단락되는 것이 억제된 제3 박막 트랜지스터(T3) 및 제4 박막 트랜지스터(T4)가 제공됨으로써, 정전기에 대해 강건한 유기 발광 표시 장치(1002)가 제공된다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1002)는 제3 연결 라인(CL3)이 제3 게이트 전극(G3) 및 제2 스캔 라인(SCn)과 다른 층에 위치하고 있음으로써, 제3 연결 라인(CL3)이 위치할 부분을 3차원적으로 설정할 수 있기 때문에, 전체적인 제3 박막 트랜지스터(T3)의 구성 및 제3 박막 트랜지스터(T3)의 주변에 위치하는 다른 구성 각각의 배치를 용이하게 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1002)는 제4 연결 라인(CL4)이 제4 게이트 전극(G4) 및 제1 스캔 라인(SCn-1)과 다른 층에 위치하고 있음으로써, 제4 연결 라인(CL4)이 위치할 부분을 3차원적으로 설정할 수 있기 때문에, 전체적인 제4 박막 트랜지스터(T4)의 구성 및 제4 박막 트랜지스터(T4)의 주변에 위치하는 다른 구성 각각의 배치를 용이하게 설정할 수 있다.
즉, 제3 연결 라인(CL3) 및 제4 연결 라인(CL4) 각각이 제3 게이트 전극(G3) 및 제4 게이트 전극(G4) 각각과 다른 층에 위치함으로써, 전체적인 화소(PE)의 구성을 용이하게 설정할 수 있기 때문에, 전체적인 화소(PE)의 크기를 줄여 설정된 면적에 더 많은 개수의 화소(PE)를 배치할 수 있는 고해상도 유기 발광 표시 장치(1002)가 제공된다.
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.
게이트 전극(G3, G4), 연결 라인(CL1, CL2, CL3, CL4)

Claims (13)

  1. 스캔 라인으로부터 연장되어 단부를 가지는 게이트 전극;
    상기 게이트 전극의 상기 단부와 상기 스캔 라인 사이를 연결하는 연결 라인; 및
    상기 게이트 전극과 대응하여 상기 게이트 전극과 다른 층에 위치하며, 제1 도전 영역, 상기 제1 도전 영역과 이웃하는 제1 채널 영역, 상기 제1 채널 영역을 사이에 두고 상기 제1 도전 영역과 이격된 제2 도전 영역, 상기 제2 도전 영역을 사이에 두고 상기 제1 채널 영역과 이격된 제2 채널 영역, 상기 제2 채널 영역을 사이에 두고 상기 제2 도전 영역과 이격된 제3 도전 영역을 포함하는 액티브 패턴
    을 포함하고,
    상기 게이트 전극은,
    상기 액티브 패턴 상에 위치하며, 상기 제1 채널 영역을 가로지르는 제1 게이트 영역; 및
    상기 액티브 패턴 상에 위치하며, 상기 제2 채널 영역을 가로지르는 제2 게이트 영역
    을 포함하며,
    상기 연결 라인은 상기 제1 게이트 영역 및 상기 제2 게이트 영역 중 하나의 상기 단부와 상기 스캔 라인을 연결하며, 상기 제1 게이트 영역, 상기 제2 게이트 영역, 및 상기 스캔 라인과 함께 상기 제2 도전 영역을 둘러싸는 박막 트랜지스터.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 스캔 라인, 상기 제1 게이트 영역, 상기 제2 게이트 영역, 및 상기 연결 라인은 폐루프(closed loop) 형태로 연장되는 박막 트랜지스터.
  4. 제3항에서,
    상기 게이트 전극은 상기 제2 도전 영역과 비중첩되는 박막 트랜지스터.
  5. 제1항에서,
    상기 제1 도전 영역, 상기 제2 도전 영역, 상기 제3 도전 영역 각각은 도전 물질로 형성되며,
    상기 제1 채널 영역 및 상기 제2 채널 영역은 각각은 반도체 물질로 형성되는 박막 트랜지스터.
  6. 제5항에서,
    상기 액티브 패턴은 폴리 실리콘(poly silicon)을 포함하며,
    상기 게이트 전극은 금속을 포함하는 박막 트랜지스터.
  7. 제6항에서,
    상기 제1 도전 영역, 상기 제2 도전 영역, 상기 제3 도전 영역 각각에는 이온이 도핑(doping)된 박막 트랜지스터.
  8. 제1항에서,
    상기 제2 도전 영역은 한번 이상 절곡된 형태를 가지는 박막 트랜지스터.
  9. 제1항에서,
    상기 게이트 전극 및 상기 연결 라인은 상기 스캔 라인과 동일한 층에 위치하는 박막 트랜지스터.
  10. 제1항에서,
    상기 연결 라인은 상기 게이트 전극 및 상기 스캔 라인과 다른 층에 위치하는 박막 트랜지스터.
  11. 제10항에서,
    상기 연결 라인은 서로 다른 접촉홀을 통해 상기 게이트 전극의 상기 단부와 상기 스캔 라인 사이를 연결하는 박막 트랜지스터.
  12. 기판;
    상기 기판 상에 위치하는 유기 발광 소자; 및
    상기 유기 발광 소자와 연결되는 제1항, 제3항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 박막 트랜지스터
    를 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 유기 발광 소자는,
    상기 박막 트랜지스터와 연결되는 제1 전극;
    상기 제1 전극 상에 위치하는 유기 발광층; 및
    상기 유기 발광층 상에 위치하는 제2 전극
    을 포함하는 유기 발광 표시 장치.
KR1020130045562A 2013-04-24 2013-04-24 박막 트랜지스터 및 유기 발광 표시 장치 KR102053410B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130045562A KR102053410B1 (ko) 2013-04-24 2013-04-24 박막 트랜지스터 및 유기 발광 표시 장치
US13/971,679 US9117921B2 (en) 2013-04-24 2013-08-20 Thin film transistor and organic light emitting diode display
CN201310492726.7A CN104124279B (zh) 2013-04-24 2013-10-18 薄膜晶体管和有机发光二极管显示器
TW102140453A TW201442221A (zh) 2013-04-24 2013-11-07 薄膜電晶體及有機發光二極體顯示器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130045562A KR102053410B1 (ko) 2013-04-24 2013-04-24 박막 트랜지스터 및 유기 발광 표시 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140127441A KR20140127441A (ko) 2014-11-04
KR102053410B1 true KR102053410B1 (ko) 2019-12-09

Family

ID=51769629

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130045562A KR102053410B1 (ko) 2013-04-24 2013-04-24 박막 트랜지스터 및 유기 발광 표시 장치

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9117921B2 (ko)
KR (1) KR102053410B1 (ko)
CN (1) CN104124279B (ko)
TW (1) TW201442221A (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102053410B1 (ko) * 2013-04-24 2019-12-09 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 및 유기 발광 표시 장치
TWI562120B (en) * 2015-11-11 2016-12-11 Au Optronics Corp Pixel circuit
KR102607697B1 (ko) * 2017-02-07 2023-11-29 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그 제조 방법
KR20200047898A (ko) * 2018-10-26 2020-05-08 삼성디스플레이 주식회사 스캔 구동부 및 이를 포함하는 표시 장치
CN112071882B (zh) * 2020-09-16 2023-07-28 合肥京东方卓印科技有限公司 显示基板及其制备方法、显示装置
CN113871445B (zh) * 2021-09-27 2022-09-30 厦门天马微电子有限公司 一种显示面板及其制备方法、显示装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090135103A1 (en) * 2007-11-27 2009-05-28 Changnam Kim Organic light emitting device

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5062690A (en) * 1989-06-30 1991-11-05 General Electric Company Liquid crystal display with redundant FETS and redundant crossovers connected by laser-fusible links
JP3507117B2 (ja) * 1993-02-26 2004-03-15 キヤノン株式会社 Tft基板及び該基板を有する液晶表示装置
JPH06268188A (ja) * 1993-03-11 1994-09-22 Sony Corp 増幅型撮像素子
JPH11126899A (ja) 1997-10-22 1999-05-11 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置およびその製造方法
JP4622532B2 (ja) * 2005-01-18 2011-02-02 三菱電機株式会社 表示装置および表示装置の欠陥修復方法
CN1822385B (zh) * 2005-01-31 2013-02-06 株式会社半导体能源研究所 显示装置及含有其的电子设备
KR100865396B1 (ko) * 2007-03-02 2008-10-24 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 표시 장치
KR101350795B1 (ko) * 2007-06-11 2014-01-10 삼성디스플레이 주식회사 엑스레이 검출기용 박막 트랜지스터 어레이
JP5409024B2 (ja) * 2008-02-15 2014-02-05 株式会社半導体エネルギー研究所 表示装置
KR101041618B1 (ko) * 2008-04-24 2011-06-15 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 어레이 기판과 그 제조방법
KR101803720B1 (ko) * 2008-10-03 2017-12-01 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 표시 장치
KR101785887B1 (ko) * 2008-11-21 2017-10-16 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치 및 표시 장치
CN101707211B (zh) * 2009-01-09 2011-11-30 深超光电(深圳)有限公司 像素薄膜晶体管结构
KR101073542B1 (ko) * 2009-09-03 2011-10-17 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
KR101739526B1 (ko) * 2010-10-28 2017-05-25 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR102022700B1 (ko) * 2012-08-09 2019-11-06 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 및 그를 포함하는 유기 발광 표시 장치
KR101941696B1 (ko) * 2012-09-10 2019-04-15 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR101960458B1 (ko) * 2012-09-18 2019-03-21 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR101959506B1 (ko) * 2012-10-26 2019-03-19 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR102081283B1 (ko) * 2013-02-14 2020-04-16 삼성디스플레이 주식회사 박막 반도체 장치, 유기 발광 표시 장치, 및 이의 제조 방법
KR102053410B1 (ko) * 2013-04-24 2019-12-09 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 및 유기 발광 표시 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090135103A1 (en) * 2007-11-27 2009-05-28 Changnam Kim Organic light emitting device

Also Published As

Publication number Publication date
US20140319469A1 (en) 2014-10-30
CN104124279A (zh) 2014-10-29
US9117921B2 (en) 2015-08-25
CN104124279B (zh) 2018-11-09
TW201442221A (zh) 2014-11-01
KR20140127441A (ko) 2014-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11744124B2 (en) Display device having an emission layer
CN112967682B (zh) 一种显示面板及显示装置
JP6608475B2 (ja) Tftアレイ基板
JP7359701B2 (ja) 表示パネルおよび表示装置
US10490122B2 (en) Display device
US11877486B2 (en) Display device including a control line
KR101947163B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
CN107481668B (zh) 一种显示面板及显示装置
KR101972077B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102053410B1 (ko) 박막 트랜지스터 및 유기 발광 표시 장치
CN108091672B (zh) 具有高孔径比的大面积超高密度平板显示器
KR20130128148A (ko) 박막 트랜지스터 및 그를 구비하는 화소회로
KR101959506B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR20140033792A (ko) 표시 장치
KR102046997B1 (ko) 박막 트랜지스터 및 유기 발광 표시 장치
KR102082278B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR20240035674A (ko) 표시패널

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant