KR102147434B1 - Organic light emitting diode display - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있으며 서로 이격되어 있는 스위칭 반도체층 및 구동 반도체층을 포함하는 반도체층, 상기 반도체층을 덮고 있는 제1 게이트 절연막, 상기 제1 게이트 절연막 위에 형성되어 있으며 상기 스위칭 반도체층 및 구동 반도체층과 각각 중첩하고 있는 스위칭 게이트 전극 및 구동 게이트 전극, 상기 스위칭 게이트 전극 및 구동 게이트 전극을 덮고 있는 제2 게이트 절연막, 상기 제2 게이트 절연막 위에 형성되어 있으며 구동 전압을 전달하는 구동 전압선, 상기 구동 전압선 및 제2 게이트 절연막을 덮고 있는 층간 절연막, 상기 층간 절연막 위에 형성되어 있으며 데이터 신호를 전달하는 데이터선을 포함할 수 있다. The organic light-emitting display device according to the present invention includes a substrate, a semiconductor layer formed on the substrate and including a switching semiconductor layer and a driving semiconductor layer that are spaced apart from each other, a first gate insulating layer covering the semiconductor layer, and the first gate insulating layer. A switching gate electrode and a driving gate electrode formed on the switching semiconductor layer and the driving semiconductor layer, respectively, a second gate insulating film covering the switching gate electrode and the driving gate electrode, and formed on the second gate insulating film, A driving voltage line for transmitting a driving voltage, an interlayer insulating layer covering the driving voltage line and the second gate insulating layer, and a data line formed on the interlayer insulating layer and transmitting a data signal may be included.
Description
본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting display device.
유기 발광 표시 장치는 두 개의 전극과 그 사이에 위치하는 유기 발광층을 포함하며, 하나의 전극인 캐소드(cathode)로부터 주입된 전자(electron)와 다른 전극인 애노드(anode)로부터 주입된 정공(hole)이 유기 발광층에서 결합하여 여기자(exciton)를 형성하고, 여기자가 에너지를 방출하면서 발광한다.An organic light-emitting display device includes two electrodes and an organic emission layer disposed therebetween, and an electron injected from a cathode, which is one electrode, and a hole, injected from an anode, the other electrode. Combined in the organic emission layer to form excitons, and the excitons emit energy while emitting energy.
유기 발광 표시 장치는 캐소드, 애노드 및 유기 발광층으로 이루어진 유기 발광 다이오드를 포함하는 복수개의 화소를 포함하며, 각 화소에는 유기 발광 다이오드를 구동하기 위한 복수개의 트랜지스터 및 스토리지 커패시터(Storage capacitor)가 형성되어 있다. 복수개의 트랜지스터는 기본적으로 스위칭 트랜지스터 및 구동 트랜지스터를 포함한다.The organic light-emitting display device includes a plurality of pixels including an organic light-emitting diode comprising a cathode, an anode, and an organic light-emitting layer, and each pixel has a plurality of transistors and storage capacitors for driving the organic light-emitting diode. . The plurality of transistors basically include a switching transistor and a driving transistor.
유기 발광 다이오드에 흐르는 구동 전류(Id)에 따라 유기 발광 다이오드가 발광하는 빛이 검은색(black)에서 흰색(white)으로 표현될 때, 검은색을 표현하는 게이트 전압과 흰색을 표현하는 게이트 전압간의 간격을 게이트 전압의 구동 범위로 정의한다. 유기 발광 표시 장치는 고해상도로 갈수록 하나의 화소의 크기가 작아지므로 화소당 흐르는 전류량이 감소하여 스위칭 트랜지스터 및 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 인가되는 게이트 전압의 구동 범위(driving range)가 좁아지게 된다. 따라서, 풍부한 계조를 가지도록 구동 트랜지스터에 인가되는 게이트 전압(Vgs)의 크기를 조절하는 것은 어렵게 된다.When the light emitted by the organic light-emitting diode is expressed from black to white according to the driving current (Id) flowing through the organic light-emitting diode, there is a difference between the gate voltage representing black and the gate voltage representing white. The interval is defined as the driving range of the gate voltage. In the organic light emitting diode display, since the size of one pixel decreases as the resolution increases, the amount of current flowing per pixel decreases, and the driving range of the gate voltage applied to the gate electrode of the switching transistor and the driving transistor decreases. Therefore, it is difficult to control the size of the gate voltage Vgs applied to the driving transistor to have a rich gray level.
또한, 유기 발광 표시 장치는 고해상도로 갈수록 하나의 화소의 크기가 작아져서 동일한 층에 형성되는 구동 전압선과 데이터선간의 간격이 협소하게 되어 구동 전압선과 데이터선간의 단락(short)이 발생하기 쉽고 파티클(particle)에도 매우 취약하다.In addition, in the organic light emitting diode display, the size of one pixel decreases as the resolution increases, so that the distance between the driving voltage line and the data line formed on the same layer becomes narrow, so that a short between the driving voltage line and the data line is likely to occur, and particles ( particle) is also very vulnerable.
본 발명은 전술한 배경 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구동 전압선과 데이터선을 서로 다른 층에 형성하여 고해상도 구현이 가능한 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting display device capable of implementing a high resolution by forming a driving voltage line and a data line on different layers to solve the problems of the above-described background technology.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있으며 서로 이격되어 있는 스위칭 반도체층 및 구동 반도체층을 포함하는 반도체층, 상기 반도체층을 덮고 있는 제1 게이트 절연막, 상기 제1 게이트 절연막 위에 형성되어 있으며 상기 스위칭 반도체층 및 구동 반도체층과 각각 중첩하고 있는 스위칭 게이트 전극 및 구동 게이트 전극, 상기 스위칭 게이트 전극 및 구동 게이트 전극을 덮고 있는 제2 게이트 절연막, 상기 제2 게이트 절연막 위에 형성되어 있으며 구동 전압을 전달하는 구동 전압선, 상기 구동 전압선 및 제2 게이트 절연막을 덮고 있는 층간 절연막, 상기 층간 절연막 위에 형성되어 있으며 데이터 신호를 전달하는 데이터선을 포함할 수 있다.An organic light emitting diode display according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a semiconductor layer formed on the substrate and including a switching semiconductor layer and a driving semiconductor layer spaced apart from each other, a first gate insulating layer covering the semiconductor layer, and the A switching gate electrode and a driving gate electrode formed on the first gate insulating layer and overlapping the switching semiconductor layer and the driving semiconductor layer, respectively, a second gate insulating layer covering the switching gate electrode and the driving gate electrode, and the second gate insulating layer It may include a driving voltage line that is formed above and transmitting a driving voltage, an interlayer insulating layer covering the driving voltage line and the second gate insulating layer, and a data line formed on the interlayer insulating layer and transmitting a data signal.
상기 구동 게이트 전극과 중첩하고 있는 스토리지 커패시터를 더 포함하고, 상기 스토리지 커패시터는 상기 구동 게이트 전극인 제1 스토리지 축전판, 상기 제1 스토리지 축전판과 중첩하고 있으며 상기 제2 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 제2 스토리지 축전판을 포함할 수 있다.The storage capacitor further includes a storage capacitor overlapping the driving gate electrode, wherein the storage capacitor is a first storage capacitor plate, which is the driving gate electrode, and a first storage capacitor plate overlapping the first storage capacitor plate and formed on the second gate insulating layer. 2 It may include a storage plate.
상기 제2 스토리지 축전판은 구동 전압선의 확대된 일부일 수 있다.The second storage capacitor plate may be an enlarged part of a driving voltage line.
상기 구동 반도체층은 굴곡되어 있을 수 있다.The driving semiconductor layer may be curved.
상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하며 상기 구동 트랜지스터에 연결되어 있는 보상 박막 트랜지스터, 상기 데이터선과 동일한 층에 형성되어 있으며 상기 구동 게이트 전극과 상기 보상 박막 트랜지스터의 보상 반도체층을 서로 연결하는 연결 부재를 더 포함할 수 있다.Compensating the threshold voltage of the driving transistor, a compensation thin film transistor connected to the driving transistor, a connection member formed on the same layer as the data line and connecting the driving gate electrode and the compensation semiconductor layer of the compensation thin film transistor to each other. Can include.
상기 구동 게이트 전극은 상기 제2 스토리지 축전판에 형성된 축전 개구부, 상기 제2 게이트 절연막 및 층간 절연막에 형성된 접촉 구멍을 통해 상기 연결 부재와 연결되어 있을 수 있다.The driving gate electrode may be connected to the connection member through a power storage opening formed in the second storage capacitor plate, and a contact hole formed in the second gate insulating layer and the interlayer insulating layer.
상기 층간 절연막 및 데이터선을 덮고 있는 보호막, 상기 보호막 위에 형성되어 있는 유기 발광 다이오드를 더 포함할 수 있다.A protective layer covering the interlayer insulating layer and the data line, and an organic light emitting diode formed on the protective layer may further be included.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 구동 전압선과 데이터선을 서로 다른 층에 형성함으로써, 구동 전압선과 데이터선간의 단락을 방지할 수 있어 고해상도 구현이 가능하다. According to an embodiment of the present invention, by forming the driving voltage line and the data line on different layers, it is possible to prevent a short circuit between the driving voltage line and the data line, so that high resolution can be implemented.
또한, 굴곡된 형상의 구동 반도체층을 형성함으로써, 좁은 공간 내에 길게 구동 반도체층을 형성할 수 있어, 구동 게이트 전극에 인가되는 게이트 전압의 구동 범위를 확대할 수 있다. 따라서, 게이트 전압의 크기를 변화시켜 유기 발광 다이오드(OLED)에서 방출되는 빛의 계조를 보다 세밀하게 제어할 수 있으며, 그 결과 유기 발광 표시 장치의 해상도를 높이고 표시 품질을 향상시킬 수 있다.In addition, by forming the driving semiconductor layer having a curved shape, the driving semiconductor layer can be formed in a narrow space so that the driving range of the gate voltage applied to the driving gate electrode can be expanded. Accordingly, the gradation of light emitted from the organic light emitting diode (OLED) can be more precisely controlled by changing the size of the gate voltage, and as a result, the resolution of the organic light emitting display device can be increased and display quality can be improved.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 하나의 화소의 등가 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 복수개의 트랜지스터 및 커패시터를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 구체적인 배치도이다.
도 4는 도 3의 유기 발광 표시 장치를 IV-IV선을 따라 자른 단면도이다.
도 5는 도 3의 유기 발광 표시 장치를 V-V'선 및 V'-V"선을 따라 자른 단면도이다.1 is an equivalent circuit diagram of one pixel of an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram of a plurality of transistors and capacitors of an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a detailed layout diagram of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view of the organic light emitting diode display of FIG. 3 taken along line IV-IV.
5 is a cross-sectional view of the organic light emitting diode display of FIG. 3 taken along lines V-V' and V'-V".
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.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. The present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description have been omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In addition, the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, so the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.
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.In the drawings, the thicknesses are enlarged to clearly express various layers and regions. And in the drawings, for convenience of description, the thickness of some layers and regions is exaggerated. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" or "on" another part, this includes not only the case where the other part is "directly above" but also the case where there is another part in between.
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.In addition, throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. In addition, throughout the specification, the term "on" means that it is positioned above or below the target portion, and does not necessarily mean that it is positioned above the direction of gravity.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.In addition, throughout the specification, when referred to as "on a plane", it means when the target portion is viewed from above, and when referred to as "cross-sectional view", it means when the cross-section of the target portion vertically cut is viewed from the side.
그러면 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 대하여 도 1 내지 도 5를 참고로 상세하게 설명한다.Then, the organic light emitting display device according to the first exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 하나의 화소의 등가 회로도이다.1 is an equivalent circuit diagram of one pixel of an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 하나의 화소(1)는 복수의 신호선(121, 122, 123, 124, 128, 171, 172), 복수의 신호선에 연결되어 있는 복수개의 트랜지스터(T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7), 스토리지 커패시터(storage capacitor, Cst) 및 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLED)를 포함한다.As shown in FIG. 1, one
트랜지스터는 구동 트랜지스터(driving thin film transistor)(T1), 스위칭 트랜지스터(switching thin film transistor)(T2), 보상 트랜지스터(T3), 초기화 트랜지스터(T4), 동작 제어 트랜지스터(T5), 발광 제어 트랜지스터(T6) 및 바이패스 트랜지스터(T7)를 포함한다.Transistors include a driving thin film transistor (T1), a switching thin film transistor (T2), a compensation transistor (T3), an initialization transistor (T4), an operation control transistor (T5), and a light emission control transistor (T6). ) And a bypass transistor T7.
신호선은 스캔 신호(Sn)를 전달하는 스캔선(121), 초기화 트랜지스터(T4)에 이전 스캔 신호(Sn-1)를 전달하는 이전 스캔선(122), 동작 제어 트랜지스터(T5) 및 발광 제어 트랜지스터(T6)에 발광 제어 신호(En)를 전달하는 발광 제어선(123), 구동 트랜지스터(T1)를 초기화하는 초기화 전압(Vint)을 전달하는 초기화 전압선(124), 바이패스 박막 트랜지스터(T7)에 바이패스 신호(BP)를 전달하는 바이패스 제어선(128), 스캔선(121)과 교차하며 데이터 신호(Dm)를 전달하는 데이터선(171), 구동 전압(ELVDD)을 전달하며 데이터선(171)과 거의 평행하게 형성되어 있는 구동 전압선(172)을 포함한다. The signal lines include a
구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)은 스토리지 커패시터(Cst)의 일단(Cst1)과 연결되어 있고, 구동 트랜지스터(T1)의 소스 전극(S1)은 동작 제어 트랜지스터(T5)를 경유하여 구동 전압선(172)과 연결되어 있으며, 구동 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(D1)은 발광 제어 트랜지스터(T6)를 경유하여 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드(anode)와 전기적으로 연결되어 있다. 구동 트랜지스터(T1)는 스위칭 트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 데이터 신호(Dm)를 전달받아 유기 발광 다이오드(OLED)에 구동 전류(Id)를 공급한다.The gate electrode G1 of the driving transistor T1 is connected to the one end Cst1 of the storage capacitor Cst, and the source electrode S1 of the driving transistor T1 is a driving voltage line via the operation control transistor T5. It is connected to 172, and the drain electrode D1 of the driving transistor T1 is electrically connected to the anode of the organic light emitting diode OLED via the emission control transistor T6. The driving transistor T1 receives the data signal Dm according to the switching operation of the switching transistor T2 and supplies the driving current Id to the organic light emitting diode OLED.
스위칭 트랜지스터(T2)의 게이트 전극(G2)은 스캔선(121)과 연결되어 있고, 스위칭 트랜지스터(T2)의 소스 전극(S2)은 데이터선(171)과 연결되어 있으며, 스위칭 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(D2)은 구동 트랜지스터(T1)의 소스 전극(S1)과 연결되어 있으면서 동작 제어 트랜지스터(T5)을 경유하여 구동 전압선(172)과 연결되어 있다. 이러한 스위칭 트랜지스터(T2)는 스캔선(121)을 통해 전달받은 스캔 신호(Sn)에 따라 턴 온되어 데이터선(171)으로 전달된 데이터 신호(Dm)을 구동 트랜지스터(T1)의 소스 전극으로 전달하는 스위칭 동작을 수행한다.The gate electrode G2 of the switching transistor T2 is connected to the
보상 트랜지스터(T3)의 게이트 전극(G3)은 스캔선(121)에 연결되어 있고, 보상 트랜지스터(T3)의 소스 전극(S3)은 구동 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(D1)과 연결되어 있으면서 발광 제어 트랜지스터(T6)를 경유하여 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드(anode)와 연결되어 있으며, 보상 트랜지스터(T3)의 드레인 전극(D3)은 스토리지 커패시터(Cst)의 일단(Cst1), 초기화 트랜지스터(T4)의 드레인 전극(D4) 및 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)에 함께 연결되어 있다. 이러한 보상 트랜지스터(T3)는 스캔선(121)을 통해 전달받은 스캔 신호(Sn)에 따라 턴 온되어 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)과 드레인 전극(D1)을 서로 연결하여 구동 트랜지스터(T1)를 다이오드 연결시킨다. The gate electrode G3 of the compensation transistor T3 is connected to the
초기화 트랜지스터(T4)의 게이트 전극(G4)은 이전 스캔선(122)과 연결되어 있고, 초기화 트랜지스터(T4)의 소스 전극(S4)은 초기화 전압선(124)과 연결되어 있으며, 초기화 트랜지스터(T4)의 드레인 전극(D4)은 스토리지 커패시터(Cst)의 일단(Cst1), 보상 트랜지스터(T3)의 드레인 전극(D3) 및 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)에 함께 연결되어 있다. 이러한 초기화 트랜지스터(T4)는 이전 스캔선(122)을 통해 전달받은 이전 스캔 신호(Sn-1)에 따라 턴 온되어 초기화 전압(Vint)을 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)에 전달하여 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)의 전압을 초기화시키는 초기화 동작을 수행한다.The gate electrode G4 of the initialization transistor T4 is connected to the
동작 제어 트랜지스터(T5)의 게이트 전극(G5)은 발광 제어선(123)과 연결되어 있으며, 동작 제어 트랜지스터(T5)의 소스 전극(S5)은 구동 전압선(172)와 연결되어 있고, 동작 제어 트랜지스터(T5)의 드레인 전극(D5)은 구동 트랜지스터(T1)의 소스 전극(S1) 및 스위칭 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(S2)에 연결되어 있다.The gate electrode G5 of the operation control transistor T5 is connected to the
발광 제어 트랜지스터(T6)의 게이트 전극(G6)은 발광 제어선(123)과 연결되어 있으며, 발광 제어 트랜지스터(T6)의 소스 전극(S6)은 구동 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(D1) 및 보상 트랜지스터(T3)의 소스 전극(S3)과 연결되어 있고, 발광 제어 트랜지스터(T6)의 드레인 전극(D6)은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드(anode)와 전기적으로 연결되어 있다. 이러한 동작 제어 트랜지스터(T5) 및 발광 제어 트랜지스터(T6)는 발광 제어선(123)을 통해 전달받은 발광 제어 신호(En)에 따라 동시에 턴 온되어 구동 전압(ELVDD)이 유기 발광 다이오드(OLED)에 전달되어 유기 발광 다이오드(OLED)에 구동 전류(Id)가 흐르게 된다.The gate electrode G6 of the emission control transistor T6 is connected to the
바이패스 박막 트랜지스터(T7)의 게이트 전극(G7)은 바이패스 제어선(128)과 연결되어 있고, 바이패스 박막 트랜지스터(T7)의 소스 전극(S7)은 발광 제어 박막 트랜지스터(T6)의 드레인 전극(D6) 및 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드와 함께 연결되어 있고, 바이패스 박막 트랜지스터(T7)의 드레인 전극(D7)은 초기화 전압선(124) 및 초기화 박막 트랜지스터(T4)의 소스 전극(S4)에 함께 연결되어 있다. The gate electrode G7 of the bypass thin film transistor T7 is connected to the
스토리지 커패시터(Cst)의 타단(Cst2)은 구동 전압선(172)과 연결되어 있으며, 유기 발광 다이오드(OLED)의 캐소드(cathode)는 공통 전압(ELVSS)과 연결되어 있다. 이에 따라, 유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터(T1)로부터 구동 전류(Id)를 전달받아 발광함으로써 화상을 표시한다.The other end Cst2 of the storage capacitor Cst is connected to the driving
이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 한 화소의 구체적인 동작 과정을 상세히 설명한다.Hereinafter, a detailed operation process of one pixel of the organic light emitting display device according to an exemplary embodiment will be described in detail.
우선, 초기화 기간 동안 이전 스캔선(122)을 통해 로우 레벨(low level)의 이전 스캔 신호(Sn-1)가 공급된다. 그러면, 로우 레벨의 이전 스캔 신호(Sn-1)에 대응하여 초기화 트랜지스터(T4)가 턴 온(Turn on)되며, 초기화 전압선(124)으로부터 초기화 트랜지스터(T4)를 통해 초기화 전압(Vint)이 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 연결되고, 초기화 전압(Vint)에 의해 구동 트랜지스터(T1)가 초기화된다.First, a low level previous scan signal Sn-1 is supplied through the
이 후, 데이터 프로그래밍 기간 중 스캔선(121)을 통해 로우 레벨의 스캔 신호(Sn)가 공급된다. 그러면, 로우 레벨의 스캔 신호(Sn)에 대응하여 스위칭 트랜지스터(T2) 및 보상 트랜지스터(T3)가 턴 온된다.Thereafter, during the data programming period, the low-level scan signal Sn is supplied through the
이 때, 구동 트랜지스터(T1)는 턴 온된 보상 트랜지스터(T3)에 의해 다이오드 연결되고, 순방향으로 바이어스 된다.At this time, the driving transistor T1 is diode-connected by the turned-on compensation transistor T3 and is biased in the forward direction.
그러면, 데이터선(171)으로부터 공급된 데이터 신호(Dm)에서 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(Threshold voltage, Vth)만큼 감소한 보상 전압(Dm+Vth, Vth는 (-)의 값)이 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 인가된다. Then, the compensation voltage (Dm+Vth, Vth is a value of (-)) reduced by the threshold voltage (Vth) of the driving transistor T1 from the data signal Dm supplied from the
스토리지 커패시터(Cst)의 양단에는 구동 전압(ELVDD)과 보상 전압(Dm+Vth)이 인가되고, 스토리지 커패시터(Cst)에는 양단 전압 차에 대응하는 전하가 저장된다. 이 후, 발광 기간 동안 발광 제어선(123)으로부터 공급되는 발광 제어 신호(En)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경된다. 그러면, 발광 기간 동안 로우 레벨의 발광 제어 신호(En)에 의해 동작 제어 트랜지스터(T5) 및 발광 제어 트랜지스터(T6)가 턴 온된다.The driving voltage ELVDD and the compensation voltage Dm+Vth are applied to both ends of the storage capacitor Cst, and electric charges corresponding to the voltage difference between both ends are stored in the storage capacitor Cst. Thereafter, during the light emission period, the light emission control signal En supplied from the light
그러면, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극의 전압과 구동 전압(ELVDD) 간의 전압차에 따르는 구동 전류(Id)가 발생하고, 발광 제어 트랜지스터(T6)를 통해 구동 전류(Id)가 유기 발광 다이오드(OLED)에 공급된다. 발광 기간동안 스토리지 커패시터(Cst)에 의해 구동 트랜지스터(T1)의 게이트-소스 전압(Vgs)은 '(Dm+Vth)-ELVDD'으로 유지되고, 구동 트랜지스터(T1)의 전류-전압 관계에 따르면, 구동 전류(Id)는 소스-게이트 전압에서 문턱 전압을 차감한 값의 제곱 '(Dm-ELVDD)2'에 비례한다. 따라서 구동 전류(Id)는 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(Vth)에 관계 없이 결정된다.Then, the driving current Id according to the voltage difference between the voltage of the gate electrode of the driving transistor T1 and the driving voltage ELVDD is generated, and the driving current Id is transmitted through the light emission control transistor T6. OLED). During the light emission period, the gate-source voltage Vgs of the driving transistor T1 is maintained at'(Dm+Vth)-ELVDD' by the storage capacitor Cst, and according to the current-voltage relationship of the driving transistor T1, drive current (Id) is a source-proportional to the square of a value subtracting a threshold voltage from the gate voltage '(Dm-ELVDD) 2' . Accordingly, the driving current Id is determined regardless of the threshold voltage Vth of the driving transistor T1.
이 때, 바이패스 트랜지스터(T7)는 바이패스 제어선(128)으로부터 바이패스 신호(BP)를 전달받는다. 바이패스 신호(BP)는 바이패스 트랜지스터(T7)를 항상 오프시킬 수 있는 소정 레벨의 전압으로서, 바이패스 트랜지스터(T7)는 트랜지스터 오프 레벨의 전압을 게이트 전극(G7)에 전달받게 됨으로써, 바이패스 트랜지스터(T7)가 항상 오프되고, 오프된 상태에서 구동 전류(Id)의 일부는 바이패스 전류(Ibp)로 바이패스 트랜지스터(T7)를 통해 빠져나가게 한다.At this time, the bypass transistor T7 receives the bypass signal BP from the
블랙 영상을 표시하는 구동 트랜지스터의 최소 전류가 구동 전류로 흐를 경우에도 유기 발광 다이오드(OLED)가 발광하게 된다면 제대로 블랙 영상이 표시되지 않는다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 바이패스 트랜지스터(T7)는 구동 트랜지스터(T1)의 최소 전류의 일부를 바이패스 전류(Ibp)로서 유기 발광 다이오드 쪽의 전류 경로 외의 다른 전류 경로로 분산시킬 수 있다. 여기서 구동 트랜지스터의 최소 전류란 구동 트랜지스터의 게이트-소스 전압(Vgs)이 문턱 전압(Vth)보다 작아서 구동 트랜지스터가 오프되는 조건에서의 전류를 의미한다. 이렇게 구동 트랜지스터를 오프시키는 조건에서의 최소 구동 전류(예를 들어 10pA 이하의 전류)가 유기 발광 다이오드에 전달되어 블랙 휘도의 영상으로 표현된다. 블랙 영상을 표시하는 최소 구동 전류가 흐르는 경우 바이패스 전류(Ibp)의 우회 전달의 영향이 큰 반면, 일반 영상 또는 화이트 영상과 같은 영상을 표시하는 큰 구동 전류가 흐를 경우에는 바이패스 전류(Ibp)의 영향이 거의 없다고 할 수 있다. 따라서, 블랙 영상을 표시하는 구동 전류가 흐를 경우에 구동 전류(Id)로부터 바이패스 트랜지스터(T7)를 통해 빠져나온 바이패스 전류(Ibp)의 전류량만큼 감소된 유기 발광 다이오드의 발광 전류(Ioled)는 블랙 영상을 확실하게 표현할 수 있는 수준으로 최소의 전류량을 가지게 된다. 따라서, 바이패스 트랜지스터를 이용하여 정확한 블랙 휘도 영상을 구현하여 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다.Even when the minimum current of the driving transistor displaying the black image flows as the driving current, if the organic light emitting diode (OLED) emits light, the black image is not properly displayed. Accordingly, the bypass transistor T7 of the organic light emitting diode display according to an embodiment of the present invention uses a part of the minimum current of the driving transistor T1 as the bypass current Ibp, which is a current other than the current path toward the organic light emitting diode. Can be distributed by path. Here, the minimum current of the driving transistor means a current under a condition in which the driving transistor is turned off because the gate-source voltage Vgs of the driving transistor is less than the threshold voltage Vth. In this way, the minimum driving current (for example, a current of 10 pA or less) under the condition of turning off the driving transistor is transmitted to the organic light emitting diode and is expressed as an image of black luminance. When the minimum driving current for displaying a black image flows, the bypass current (Ibp) has a large effect, whereas when a large driving current that displays an image such as a normal or white image flows, the bypass current (Ibp) It can be said that there is little effect of Therefore, when the driving current displaying the black image flows, the emission current Ioled of the organic light emitting diode reduced by the amount of the bypass current Ibp that has escaped from the driving current Id through the bypass transistor T7 is It has the minimum amount of current at a level that can reliably represent a black image. Therefore, the contrast ratio can be improved by implementing an accurate black luminance image using the bypass transistor.
그러면 도 1에 도시한 유기 발광 표시 장치의 화소의 상세 구조에 대하여 도 2 내지 도 5를 도 1과 함께 참고하여 상세하게 설명한다.Next, a detailed structure of a pixel of the organic light emitting display device illustrated in FIG. 1 will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 5 together with FIG. 1.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 복수개의 트랜지스터 및 커패시터를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 구체적인 배치도이고, 도 4는 도 3의 유기 발광 표시 장치를 IV-IV선을 따라 자른 단면도이고, 도 5는 도 3의 유기 발광 표시 장치를 V-V'선 및 V'-V"선을 따라 자른 단면도이다.FIG. 2 is a schematic diagram of a plurality of transistors and capacitors of an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 3 is a detailed layout view of FIG. 2, and FIG. 4 is a diagram illustrating the organic light emitting display device of FIG. A cross-sectional view taken along line IV-IV, and FIG. 5 is a cross-sectional view of the organic light emitting diode display of FIG. 3 taken along lines V-V' and V'-V".
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 스캔 신호(Sn), 이전 스캔 신호(Sn-1), 발광 제어 신호(En) 및 바이패스 신호(BP)를 각각 인가하며 행 방향을 따라 형성되어 있는 스캔선(121), 이전 스캔선(122), 발광 제어선(123) 및 바이패스 제어선(128)을 포함하고, 스캔선(121), 이전 스캔선(122), 발광 제어선(123) 및 바이패스 제어선(128)과 교차하고 있으며 화소에 데이터 신호(Dm) 및 구동 전압(ELVDD)을 각각 인가하는 데이터선(171) 및 구동 전압선(172)을 포함한다. 초기화 전압(Vint)은 초기화 전압선(124)을 통해 유기 발광 다이오드(OLED)로부터 보상 트랜지스터(T3)로 전달된다. As shown in FIG. 2, the organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention provides a scan signal Sn, a previous scan signal Sn-1, a light emission control signal En, and a bypass signal BP. Each applied and including a
또한, 화소에는 구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2), 보상 트랜지스터(T3), 초기화 트랜지스터(T4), 동작 제어 트랜지스터(T5), 발광 제어 트랜지스터(T6), 바이패스 트랜지스터(T7), 스토리지 커패시터(Cst), 그리고 유기 발광 다이오드(OLED)가 형성되어 있다.In addition, the pixel includes a driving transistor (T1), a switching transistor (T2), a compensation transistor (T3), an initialization transistor (T4), an operation control transistor (T5), a light emission control transistor (T6), a bypass transistor (T7), and a storage device. A capacitor (Cst) and an organic light emitting diode (OLED) are formed.
구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2), 보상 트랜지스터(T3), 초기화 트랜지스터(T4), 동작 제어 트랜지스터(T5), 발광 제어 트랜지스터(T6) 및 바이패스 트랜지스터(T7)는 반도체층(131)을 따라 형성되어 있으며, 반도체층(131)은 다양한 형상으로 굴곡되어 형성되어 있다. 이러한 반도체층(131)은 폴리 실리콘 또는 산화물 반도체로 이루어질 수 있다. 산화물 반도체는 티타늄(Ti), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 탄탈륨(Ta), 게르마늄(Ge), 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), 아연-주석 산화물(Zn-Sn-O) 인듐-갈륨 산화물 (In-Ga-O), 인듐-주석 산화물(In-Sn-O), 인듐-지르코늄 산화물(In-Zr-O), 인듐-지르코늄-아연 산화물(In-Zr-Zn-O), 인듐-지르코늄-주석 산화물(In-Zr-Sn-O), 인듐-지르코늄-갈륨 산화물(In-Zr-Ga-O), 인듐-알루미늄 산화물(In-Al-O), 인듐-아연-알루미늄 산화물(In-Zn-Al-O), 인듐-주석-알루미늄 산화물(In-Sn-Al-O), 인듐-알루미늄-갈륨 산화물(In-Al-Ga-O), 인듐-탄탈륨 산화물(In-Ta-O), 인듐-탄탈륨-아연 산화물(In-Ta-Zn-O), 인듐-탄탈륨-주석 산화물(In-Ta-Sn-O), 인듐-탄탈륨-갈륨 산화물(In-Ta-Ga-O), 인듐-게르마늄 산화물(In-Ge-O), 인듐-게르마늄-아연 산화물(In-Ge-Zn-O), 인듐-게르마늄-주석 산화물(In-Ge-Sn-O), 인듐-게르마늄-갈륨 산화물(In-Ge-Ga-O), 티타늄-인듐-아연 산화물(Ti-In-Zn-O), 하프늄-인듐-아연 산화물(Hf-In-Zn-O) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 반도체층(131)이 산화물 반도체로 이루어지는 경우에는 고온 등의 외부 환경에 취약한 산화물 반도체를 보호하기 위해 별도의 보호층이 추가될 수 있다. The driving transistor T1, the switching transistor T2, the compensation transistor T3, the initialization transistor T4, the operation control transistor T5, the light emission control transistor T6, and the bypass transistor T7 are the
반도체층(131)은 N형 불순물 또는 P형 불순물로 채널 도핑이 되어 있는 채널 영역과, 채널 영역의 양 옆에 형성되어 있으며 채널 영역에 도핑된 도핑 불순물과 반대 타입의 도핑 불순물이 도핑되어 형성된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함한다. The
이하에서 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구체적인 평면상 구조에 대해 우선 상세히 설명하고, 도 4 및 도 5를 참조하여 구체적인 단면상 구조에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, a specific planar structure of an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3, and a specific cross-sectional structure will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 5. .
우선, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소(1)는 구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2), 보상 트랜지스터(T3), 초기화 트랜지스터(T4), 동작 제어 트랜지스터(T5), 발광 제어 트랜지스터(T6), 바이패스 트랜지스터(T7), 스토리지 커패시터(Cst), 그리고 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함하며, 이들 트랜지스터(T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7)는 반도체층(131)을 따라 형성되어 있으며, 이러한 반도체층(131)은 구동 트랜지스터(T1)에 형성되는 구동 반도체층(131a), 스위칭 트랜지스터(T2)에 형성되는 스위칭 반도체층(131b), 보상 트랜지스터(T3)에 형성되는 보상 반도체층(131c), 초기화 트랜지스터(T4)에 형성되는 초기화 반도체층(131d), 동작 제어 트랜지스터(T5)에 형성되는 동작 제어 반도체층(131e), 발광 제어 트랜지스터(T6)에 형성되는 발광 제어 반도체층(131f) 및 바이패스 박막 트랜지스터(T7)에 형성되는 바이패스 반도체층(131g)을 포함한다. First, as shown in FIGS. 2 and 3, the
구동 트랜지스터(T1)는 구동 반도체층(131a), 구동 게이트 전극(125a), 구동 소스 전극(176a) 및 구동 드레인 전극(177a)을 포함한다. The driving transistor T1 includes a driving
구동 반도체층(131a)은 굴곡되어 있으며, 지그재그 형상을 가질 수 있고, 5자 형상으로 길게 배치될 수 있다. 이와 같이, 굴곡된 형상의 구동 반도체층(131a)을 형성함으로써, 좁은 공간 내에 길게 구동 반도체층(131a)을 형성할 수 있다. 따라서, 구동 반도체층(131a)의 구동 채널 영역(131a1)을 길게 형성할 수 있으므로 구동 게이트 전극(125a)에 인가되는 게이트 전압의 구동 범위(driving range)는 넓어지게 된다. 따라서, 게이트 전압의 구동 범위가 넓으므로 게이트 전압의 크기를 변화시켜 유기 발광 다이오드(OLED)에서 방출되는 빛의 계조를 보다 세밀하게 제어할 수 있으며, 그 결과 유기 발광 표시 장치의 해상도를 높이고 표시 품질을 향상시킬 수 있다. 이러한 구동 반도체층(131a)은 그 형상을 다양하게 변형하여 'ㄹ', 'S', 'M', 'W' 등의 다양한 실시예가 가능하다. The driving
구동 소스 전극(176a)은 구동 반도체층(131a)에서 불순물이 도핑된 구동 소스 영역(176a)에 해당하고, 구동 드레인 전극(177a)은 구동 반도체층(131a)에서 불순물이 도핑된 구동 드레인 영역(177a)에 해당한다. 구동 게이트 전극(125a)은 구동 반도체층(131a)과 중첩하고 있으며, 구동 게이트 전극(125a)은 스캔선(121), 이전 스캔선(122), 발광 제어선(123), 스위칭 게이트 전극(125b), 보상 게이트 전극(125c), 초기화 게이트 전극(125d), 동작 제어 게이트 전극(125e), 발광 제어 게이트 전극(125f)과 동일한 물질로 동일한 층에 형성되어 있다.The driving
스위칭 트랜지스터(T2)는 스위칭 반도체층(131b), 스위칭 게이트 전극(125b), 스위칭 소스 전극(176b) 및 스위칭 드레인 전극(177b)을 포함한다. 데이터선(171)의 일부인 스위칭 소스 전극(176b)은 접촉 구멍(62)을 통해 스위칭 반도체층(131b)와 연결되어 있으며, 스위칭 드레인 전극(177b)은 스위칭 반도체층(131b)에서 불순물이 도핑된 스위칭 드레인 영역(177b)에 해당한다.The switching transistor T2 includes a switching
보상 트랜지스터(T3)는 보상 반도체층(131c), 보상 게이트 전극(125c), 보상 소스 전극(176c) 및 보상 드레인 전극(177c)을 포함하고, 보상 소스 전극(176c)은 보상 반도체층(131c)에서 불순물이 도핑된 보상 소스 영역(176c)에 해당하고, 보상 드레인 전극(177c)은 불순물이 도핑된 보상 드레인 영역(177c)에 해당한다. The compensation transistor T3 includes a
초기화 트랜지스터(T4)는 초기화 반도체층(131d), 초기화 게이트 전극(125d), 초기화 소스 전극(176d) 및 초기화 드레인 전극(177d)을 포함한다. 초기화 소스 전극(176d)은 불순물이 도핑된 초기화 소스 영역(176d)에 해당하고, 초기화 드레인 전극(177d)은 불순물이 도핑된 초기화 드레인 영역(177d)에 해당한다.The initialization transistor T4 includes an
동작 제어 트랜지스터(T5)는 동작 제어 반도체층(131e), 동작 제어 게이트 전극(125e), 동작 제어 소스 전극(176e) 및 동작 제어 드레인 전극(177e)을 포함한다. 구동 전압선(172)의 일부인 동작 제어 소스 전극(176e)은 접촉 구멍(65)을 통해 동작 제어 반도체층(131e)과 연결되어 있고, 동작 제어 드레인 전극(177e)은 동작 제어 반도체층(131e)에서 불순물이 도핑된 동작 제어 드레인 영역(177e)에 해당한다.The operation control transistor T5 includes an operation
발광 제어 트랜지스터(T6)는 발광 제어 반도체층(131f), 발광 제어 게이트 전극(125f), 발광 제어 소스 전극(176f) 및 발광 제어 드레인 전극(177f)을 포함한다. 발광 제어 소스 전극(176f)은 발광 제어 반도체층(131f)에서 불순물이 도핑된 발광 제어 소스 영역(176f)에 해당하고, 발광 제어 드레인 전극(177f)은 접촉 구멍(66)을 통해 발광 제어 반도체층(131f)와 연결되어 있다. The emission control transistor T6 includes a light emission
바이패스 박막 트랜지스터(T7)는 바이패스 반도체층(131g), 바이패스 게이트 전극(125g), 바이패스 소스 전극(176g) 및 바이패스 드레인 전극(177g)을 포함한다. 바이패스 소스 전극(176g)은 바이패스 반도체층(131g)에서 불순물이 도핑된 바이패스 소스 영역(176g)에 해당하고, 바이패스 드레인 전극(177g)은 바이패스 반도체층(131g)에서 불순물이 도핑된 바이패스 드레인 영역(177g)에 해당한다. 바이패스 소스 전극(176g)은 발광 제어 드레인 영역(133f)과 직접 연결되어 있다.The bypass thin film transistor T7 includes a
구동 트랜지스터(T1)의 구동 반도체층(131a)의 일단은 스위칭 반도체층(131b) 및 동작 제어 반도체층(131e)과 연결되어 있으며, 구동 반도체층(131a)의 타단은 보상 반도체층(131c) 및 발광 제어 반도체층(131f)과 연결되어 있다. 따라서, 구동 소스 전극(176a)은 스위칭 드레인 전극(177b) 및 동작 제어 드레인 전극(177e)과 연결되고, 구동 드레인 전극(177a)은 보상 소스 전극(176c) 및 발광 제어 소스 전극(176f)과 연결된다.One end of the driving
스토리지 커패시터(Cst)는 제2 게이트 절연막(142)을 사이에 두고 배치되는 제1 스토리지 축전판(125a)과 제2 스토리지 축전판(179)을 포함한다. 제1 스토리지 축전판(125a)은 구동 게이트 전극(125a)이고, 제2 스토리지 축전판(179)은 구동 전압선(172)의 확대된 일부이다. 여기서, 제2 게이트 절연막(142)은 유전체가 되며, 스토리지 커패시터(Cst)에서 축전된 전하와 양 축전판(125a, 179) 사이의 전압에 의해 스토리지 커패시턴스(Storage Capacitance)가 결정된다.The storage capacitor Cst includes a first
구동 게이트 전극(125a)인 제1 스토리지 축전판(125a)은 제2 스토리지 축전판(179)에 형성된 축전 개구부(68)를 통하고, 제2 게이트 절연막(142) 및 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍(61)을 통하여 연결 부재(174)와 연결되어 있다. 연결 부재(174)는 데이터선(171)과 평행하게 동일한 층에 형성되어 있으며 구동 게이트 전극(125a)과 보상 박막 트랜지스터(T3)의 보상 반도체층(131c)을 서로 연결하고 있다. The first
따라서, 스토리지 커패시터(Cst)는 구동 전압선(172)을 통해 제2 스토리지 축전판(179)에 전달된 구동 전압(ELVDD)과 구동 게이트 전극(125a)의 게이트 전압간의 차에 대응하는 스토리지 커패시턴스를 저장한다.Accordingly, the storage capacitor Cst stores a storage capacitance corresponding to the difference between the driving voltage ELVDD delivered to the second
한편, 스위칭 트랜지스터(T2)는 발광시키고자 하는 화소를 선택하는 스위칭 소자로 사용된다. 스위칭 게이트 전극(125b)은 스캔선(121)에 연결되어 있고, 스위칭 소스 전극(176b)은 데이터선(171)에 연결되어 있으며, 스위칭 드레인 전극(177b)은 구동 트랜지스터(T1) 및 동작 제어 트랜지스터(T5)와 연결되어 있다. 그리고, 발광 제어 트랜지스터(T6)의 발광 제어 드레인 전극(177f)은 유기 발광 다이이드(70)의 화소 전극(191)과 직접 연결되어 있다.Meanwhile, the switching transistor T2 is used as a switching element for selecting a pixel to emit light. The switching
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구조에 대해 적층 순서에 따라 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a structure of an organic light emitting diode display according to an exemplary embodiment will be described in detail according to a stacking order with reference to FIGS. 4 and 5.
이 때, 구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2) 및 발광 제어 트랜지스터(T6)를 중심으로 트랜지스터의 구조에 대해 설명한다. 그리고 보상 트랜지스터(T3), 초기화 트랜지스터(T4) 및 바이패스 트랜지스터(T7)는 스위칭 트랜지스터(T2)의 적층 구조와 대부분 동일하고, 동작 제어 트랜지스터(T5)는 발광 제어 트랜지스터(T6)의 적층 구조와 대부분 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.In this case, the structure of the transistor will be described centering on the driving transistor T1, the switching transistor T2, and the light emission control transistor T6. In addition, the compensation transistor T3, the initialization transistor T4, and the bypass transistor T7 are almost the same as the stacked structure of the switching transistor T2, and the operation control transistor T5 is the stacked structure of the emission control transistor T6. Since most are the same, detailed descriptions are omitted.
기판(110) 위에는 버퍼층(120)이 형성되어 있고, 기판(110)은 유리, 석영, 세라믹, 플라스틱 등으로 이루어진 절연성 기판으로 형성되어 있다.A
버퍼층(120) 위에는 구동 반도체층(131a), 스위칭 반도체층(131b), 발광 제어 반도체층(131f)이 형성되어 있다.A driving
구동 반도체층(131a)은 구동 채널 영역(131a1) 및 구동 채널 영역(131a1)을 사이에 두고 서로 마주보는 구동 소스 영역(176a) 및 구동 드레인 영역(177a)을 포함하고, 스위칭 반도체층(131b)은 스위칭 채널 영역(131b1) 및 스위칭 채널 영역(131b1)을 사이에 두고 서로 마주보는 스위칭 소스 영역(132b) 및 스위칭 드레인 영역(177b)을 포함하며, 발광 제어 트랜지스터(T6)는 발광 제어 채널 영역(131f1), 발광 제어 소스 영역(176f) 및 발광 제어 드레인 영역(133f)을 포함한다.The driving
스위칭 반도체층(131a), 구동 반도체층(131b), 발광 제어 반도체층(131f) 위에는 제1 게이트 절연막(141)이 형성되어 있다. 제1 게이트 절연막(141) 위에는 스위칭 게이트 전극(125b)를 포함하는 스캔선(121), 이전 스캔선(122), 발광 제어 게이트 전극(125f)을 포함하는 발광 제어선(123) 및 구동 게이트 전극(제1 스토리지 축전판)(125a)을 포함하는 게이트 배선(121, 122, 123, 125a, 125b, 125f)이 형성되어 있다.A first
게이트 배선(121, 122, 123, 125b, 125f) 및 제1 게이트 절연막(141) 위에는 제2 게이트 절연막(142)이 형성되어 있다. 제1 게이트 절연막(141) 및 제2 게이트 절연막(142)은 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 따위로 형성되어 있다.A second
제2 게이트 절연막(142) 위에는 제2 스토리지 축전판(179)을 포함하는 구동 전압선(172)이 형성되어 있다. 제2 게이트 절연막(142) 및 구동 전압선(172) 위에는 층간 절연막(160)이 형성되어 있다. 층간 절연막(160)은 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 등의 세라믹(ceramic) 계열의 소재를 사용하여 만들어질 수 있다.A driving
층간 절연막(160) 위에는 스위칭 소스 전극(176b)을 포함하는 데이터선(171), 발광 제어 드레인 전극(177f) 및 초기화 전압선(124)을 포함하는 데이터 배선(171, 176b, 177f, 124)이 형성되어 있다.
이와 같이, 구동 전압선(172)과 데이터선(171)을 서로 다른 층에 형성함으로써, 구동 전압선(172)과 데이터선(171)간의 단락을 방지할 수 있어 고해상도 구현이 가능하다. In this way, by forming the driving
스위칭 소스 전극(176b)은 층간 절연막(160), 제1 게이트 절연막(141) 및 제2 게이트 절연막(142)에 형성된 접촉 구멍(62)을 통해 스위칭 반도체층(131b)와 연결되어 있으며, 발광 제어 드레인 전극(177f)은 제1 게이트 절연막(141), 제2 게이트 절연막(142) 및 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍(66)을 통해 발광 제어 반도체층(131f)와 연결되어 있고, 초기화 전압선(124)은 제1 게이트 절연막(141), 제2 게이트 절연막(142) 및 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍(64)을 통해 반도체층(131)과 연결되어 있다. The switching
층간 절연막(160) 상에는 데이터 배선(171, 176b, 177f, 124)을 덮는 보호막(180)이 형성되어 있고, 보호막(180) 위에는 화소 전극(191)이 형성되어 있다. 화소 전극(191)은 보호막(180)에 형성된 접촉 구멍(81)을 통해 화소 전극(191)과 연결되어 있고, 초기화 전압선(124)은 보호막(180)에 형성된 접촉 구멍(82)을 통해 화소 전극(191)과 연결되어 있다.A
화소 전극(191)의 가장자리 및 보호막(180) 위에는 격벽(350)이 형성되어 있고, 격벽(350)은 화소 전극(191)을 드러내는 격벽 개구부(351)를 가진다. 격벽(350)은 폴리아크릴계 수지(polyacrylates resin) 및 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지 또는 실리카 계열의 무기물 등으로 만들 수 있다.A
격벽 개구부(351)로 노출된 화소 전극(191) 위에는 유기 발광층(370)이 형성되고, 유기 발광층(370) 상에는 공통 전극(270)이 형성된다. 이와 같이, 화소 전극(191), 유기 발광층(370) 및 공통 전극(270)을 포함하는 유기 발광 다이오드(70)가 형성된다.An
여기서, 화소 전극(191)은 정공 주입 전극인 애노드이며, 공통 전극(270)은 전자 주입 전극인 캐소드가 된다. 그러나 본 발명에 따른 일 실시예는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 유기 발광 표시 장치의 구동 방법에 따라 화소 전극(191)이 캐소드가 되고, 공통 전극(270)이 애노드가 될 수도 있다. 화소 전극(191) 및 공통 전극(270)으로부터 각각 정공과 전자가 유기 발광층(370) 내부로 주입되고, 주입된 정공과 전자가 결합한 엑시톤(exiton)이 여기상태로부터 기저상태로 떨어질 때 발광이 이루어진다.Here, the
유기 발광층(370)은 저분자 유기물 또는 PEDOT(Poly 3,4-ethylenedioxythiophene) 등의 고분자 유기물로 이루어진다. 또한, 유기 발광층(370)은 발광층과, 정공 주입층(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 다중막으로 형성될 수 있다. 이들 모두를 포함할 경우, 정공 주입층이 양극인 화소 전극(191) 상에 배치되고, 그 위로 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층이 차례로 적층된다.The
유기 발광층(370)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.The
또한, 유기 발광층(370)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 각각의 개별 화소 즉, 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 증착하기 위한 증착 마스크를 사용하지 않아도 된다.In addition, in the
다른 예에서 설명한 백색 유기 발광층은 하나의 유기 발광층으로 형성될 수 있음은 물론이고, 복수 개의 유기 발광층을 적층하여 백색을 발광할 수 있도록 한 구성까지 포함한다. 예로, 적어도 하나의 옐로우 유기 발광층과 적어도 하나의 청색 유기 발광층을 조합하여 백색 발광을 가능하게 한 구성, 적어도 하나의 시안 유기 발광층과 적어도 하나의 적색 유기 발광층을 조합하여 백색 발광을 가능하게 한 구성, 적어도 하나의 마젠타 유기 발광층과 적어도 하나의 녹색 유기 발광층을 조합하여 백색 발광을 가능하게 한 구성 등도 포함할 수 있다.The white organic emission layer described in another example may be formed as a single organic emission layer, and includes a structure in which a plurality of organic emission layers are stacked to emit white light. For example, a configuration enabling white light emission by combining at least one yellow organic emission layer and at least one blue organic emission layer, a configuration enabling white emission by combining at least one cyan organic emission layer and at least one red organic emission layer, A configuration in which white light emission is possible by combining at least one magenta organic emission layer and at least one green organic emission layer may also be included.
공통 전극(270) 상에는 유기 발광 소자(70)를 보호하는 봉지 부재(도시하지 않음)가 형성될 수 있으며, 봉지 부재는 실런트에 의해 기판(110)에 밀봉될 수 있으며, 유리, 석영, 세라믹, 플라스틱, 및 금속 등 다양한 소재로 형성될 수 있다. 한편, 실런트를 사용하지 않고 공통 전극(270) 상에 무기막과 유기막을 증착하여 박막 봉지층을 형성할 수도 있다.An encapsulation member (not shown) for protecting the organic light-emitting
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.Although the present invention has been described through preferred embodiments as described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible without departing from the concept and scope of the following claims. Those in the field of technology to which it belongs will understand easily.
121: 스캔선 122: 이전 스캔선
123: 발광 제어선 124: 초기화 전압선
125a: 구동 게이트 전극 125b: 스위칭 게이트 전극
131a: 구동 반도체층 131b: 스위칭 반도체층
131f: 발광 제어 반도체층 141: 제1 게이트 절연막
142: 제2 게이트 절연막 160: 층간 절연막
171: 데이터선 172: 구동 전압선121: scan line 122: previous scan line
123: light emission control line 124: initialization voltage line
125a: driving
131a: driving
131f: emission control semiconductor layer 141: first gate insulating film
142: second gate insulating film 160: interlayer insulating film
171: data line 172: driving voltage line
Claims (16)
상기 기판 위에 형성되어 있으며 스캔 신호를 전달하는 복수의 스캔선,
상기 복수의 스캔선과 교차하며 데이터 신호를 전달하는 데이터선,
구동 전압을 전달하는 구동 전압선,
제1 반도체, 상기 제1 반도체와 중첩하는 제1 게이트 전극, 그리고 상기 구동 전압선에 전기적으로 연결되어 있으며 트랜지스터를 통해 상기 구동 전압을 전달받는 제1 소스 전극을 포함하는 제1 트랜지스터, 그리고
상기 데이터선에 전기적으로 연결되어 있는 제2 소스 전극, 상기 제1 트랜지스터의 상기 제1 소스 전극에 전기적으로 연결된 제2 드레인 전극, 제2 반도체, 그리고 상기 제2 반도체와 중첩하는 제2 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터
를 포함하고,
상기 구동 전압선은 상기 데이터선과 상기 기판 사이의 층에 위치하는 제1부분을 포함하고,
상기 제1부분은 상기 데이터선과 상기 제1부분 사이에 위치하는 제1 절연층을 사이에 두고 상기 데이터선과 중첩하는
표시 장치.Board,
A plurality of scan lines formed on the substrate and transmitting scan signals,
A data line crossing the plurality of scan lines and transmitting a data signal,
A driving voltage line for transmitting the driving voltage,
A first transistor including a first semiconductor, a first gate electrode overlapping the first semiconductor, and a first source electrode electrically connected to the driving voltage line and receiving the driving voltage through the transistor, and
A second source electrode electrically connected to the data line, a second drain electrode electrically connected to the first source electrode of the first transistor, a second semiconductor, and a second gate electrode overlapping the second semiconductor. A second transistor including
Including,
The driving voltage line includes a first portion located in a layer between the data line and the substrate,
The first part overlaps the data line with a first insulating layer positioned between the data line and the first part.
Display device.
상기 제1부분은 상기 제1 반도체와 중첩하는 표시 장치.In claim 1,
The first portion overlaps the first semiconductor.
상기 제1부분은, 상기 제1부분과 상기 제1 게이트 전극 사이에 위치하는 제2 절연층을 사이에 두고 상기 제1 게이트 전극과 중첩하는 표시 장치.In claim 1,
The first portion overlaps the first gate electrode with a second insulating layer positioned between the first portion and the first gate electrode therebetween.
상기 제1 절연층 위에 위치하는 화소 전극을 더 포함하는 표시 장치.In paragraph 3,
The display device further comprises a pixel electrode positioned on the first insulating layer.
상기 제1부분은 상기 데이터선과 상기 제1 게이트 전극 사이의 층에 위치하는 표시 장치.In paragraph 3,
The first portion is positioned on a layer between the data line and the first gate electrode.
상기 구동 전압선은, 상기 제1부분에 연결되어 있으며 상기 복수의 스캔선이 포함하는 제1 스캔선과 교차하는 제2부분을 더 포함하는 표시 장치.In claim 1,
The driving voltage line further includes a second portion connected to the first portion and intersecting a first scan line included in the plurality of scan lines.
상기 제1 반도체와 상기 제2 반도체는 서로 동일한 층에 위치하고 연속한 하나의 반도체층에 포함되어 있는 표시 장치.In claim 1,
The first semiconductor and the second semiconductor are disposed on the same layer and included in one continuous semiconductor layer.
제3 반도체 및 상기 제3 반도체와 중첩하는 제3 게이트 전극을 포함하는 제3 트랜지스터를 더 포함하고,
상기 제3 반도체는 상기 연속한 하나의 반도체층에 포함되어 있고,
상기 제1 반도체의 일단은 상기 제2 반도체에 연결되어 있고, 상기 제1 반도체의 타단은 상기 제3 반도체에 연결되어 있는
표시 장치.In clause 7,
Further comprising a third transistor including a third semiconductor and a third gate electrode overlapping the third semiconductor,
The third semiconductor is included in the one continuous semiconductor layer,
One end of the first semiconductor is connected to the second semiconductor, and the other end of the first semiconductor is connected to the third semiconductor.
Display device.
상기 복수의 스캔선이 포함하는 제1 스캔선은, 상기 제2 반도체 및 상기 제3 반도체와 중첩하고, 상기 제2 게이트 전극 및 상기 제3 게이트 전극으르 포함하는, 표시 장치.In clause 8,
A display device, wherein a first scan line included in the plurality of scan lines overlaps the second semiconductor and the third semiconductor and includes the second gate electrode and the third gate electrode.
상기 복수의 스캔선은 상기 제1 스캔선과 이격되어 있는 제2 스캔선을 더 포함하고,
상기 제1 게이트 전극은 상기 제1 스캔선과 상기 제2 스캔선 사이에 위치하는
표시 장치.In claim 9,
The plurality of scan lines further include a second scan line spaced apart from the first scan line,
The first gate electrode is positioned between the first scan line and the second scan line.
Display device.
상기 복수의 채널 영역이 포함하는 제1 채널 영역, 상기 제1 채널 영역과 중첩하는 제1 게이트 전극, 그리고 제1 소스 영역을 포함하는 제1 트랜지스터,
상기 복수의 채널 영역이 포함하는 제2 채널 영역, 그리고 상기 제2 채널 영역과 중첩하는 제2 게이트 전극을 포함하는 제2 트랜지스터,
스캔 신호를 전달하는 복수의 스캔선,
데이터 신호를 전달하며 상기 복수의 스캔선과 교차하는 데이터선,
구동 전압을 전달하며 상기 복수의 스캔선과 교차하는 구동 전압선, 그리고
상기 제1 트랜지스터와 전기적으로 연결되어 있으며 상기 제1 게이트 전극의 일부와 중첩하는 화소 전극
을 포함하고,
상기 반도체층은 상기 제1 소스 영역과 상기 제2 채널 영역 사이에 위치하는 직선 부분을 포함하고,
상기 직선 부분은 상기 제1 소스 영역 및 상기 제2 채널 영역에 연결되어 있으며 한 방향으로 직선 형태로 연속적으로 연장되어 있고,
상기 구동 전압선의 일부는 상기 제1 게이트 전극의 일부와 중첩하는
표시 장치.A semiconductor layer including a plurality of channel regions,
A first transistor including a first channel region included in the plurality of channel regions, a first gate electrode overlapping the first channel region, and a first source region,
A second transistor including a second channel region included in the plurality of channel regions, and a second gate electrode overlapping the second channel region,
A plurality of scan lines that transmit scan signals,
A data line that transmits a data signal and crosses the plurality of scan lines,
A driving voltage line that transmits a driving voltage and crosses the plurality of scan lines, and
A pixel electrode electrically connected to the first transistor and overlapping a portion of the first gate electrode
Including,
The semiconductor layer includes a linear portion positioned between the first source region and the second channel region,
The straight portion is connected to the first source region and the second channel region and continuously extends in a straight line in one direction,
A part of the driving voltage line overlaps a part of the first gate electrode
Display device.
상기 제1 채널 영역의 일부는 굴곡된 표시 장치.In clause 11,
A portion of the first channel area is curved.
상기 제1 게이트 전극의 일부와 중첩하는 상기 구동 전압선의 상기 일부는 커패시터를 형성하는 표시 장치.In claim 12,
The part of the driving voltage line overlapping a part of the first gate electrode forms a capacitor.
상기 제1 게이트 전극의 일부와 중첩하는 상기 구동 전압선의 상기 일부는 상기 데이터선과 상기 제1 게이트 전극 사이의 층에 위치하는 표시 장치.In claim 13,
The portion of the driving voltage line overlapping a portion of the first gate electrode is positioned in a layer between the data line and the first gate electrode.
상기 제1 채널 영역의 일부는 지그재그 형태를 가지는 표시 장치.In clause 11,
A portion of the first channel area has a zigzag shape.
상기 반도체층의 상기 직선 부분은 상기 제1 소스 영역과 직각으로 만나는 표시 장치.In clause 11,
The linear portion of the semiconductor layer meets the first source region at a right angle.
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