KR102615884B1 - Array substrate for display device - Google Patents

Array substrate for display device Download PDF

Info

Publication number
KR102615884B1
KR102615884B1 KR1020160138444A KR20160138444A KR102615884B1 KR 102615884 B1 KR102615884 B1 KR 102615884B1 KR 1020160138444 A KR1020160138444 A KR 1020160138444A KR 20160138444 A KR20160138444 A KR 20160138444A KR 102615884 B1 KR102615884 B1 KR 102615884B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
light
disposed
buffer layer
active layer
Prior art date
Application number
KR1020160138444A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170081124A (en
Inventor
최수홍
신홍재
Original Assignee
엘지디스플레이 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 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Publication of KR20170081124A publication Critical patent/KR20170081124A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102615884B1 publication Critical patent/KR102615884B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362Active matrix addressed cells
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/671Organic radiation-sensitive molecular electronic devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/84Passivation; Containers; Encapsulations
    • H10K50/844Encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/86Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light
    • 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
    • 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
    • H10K59/124Insulating layers formed between TFT elements and OLED elements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 박막 트랜지스터의 활성층에 광이 유입되는 것을 최소화하여 열화 현상에 의한 소자의 수명 단축과 문턱 전압의 NBTiS 현상을 최소화할 수 있는 표시 장치용 어레이 기판을 제공하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명은 다수의 발광 영역과 소자 영역을 갖는 기판과, 버퍼층 단절 영역을 사이에 두고 기판의 소자 영역 상에 각각 배치된 버퍼층을 포함한다.
이렇게 단절된 섬 구조를 갖는 버퍼층의 구조로 인해 활성층 하부에 배치된 버퍼층으로의 광 입사가 최소화되고, 이에 따라 활성층으로의 광 유입도 최소화할 수 있다.
The present invention is intended to provide an array substrate for a display device that can minimize the inflow of light into the active layer of a thin film transistor, thereby minimizing the shortening of the lifespan of the device due to degradation and the NBTiS phenomenon of the threshold voltage.
To this end, the present invention includes a substrate having a plurality of light-emitting regions and device regions, and buffer layers each disposed on the device regions of the substrate with a buffer layer disconnection region in between.
Due to the structure of the buffer layer having such a disconnected island structure, light incident into the buffer layer disposed below the active layer is minimized, and thus light influx into the active layer can also be minimized.

Description

표시 장치용 어레이 기판{ARRAY SUBSTRATE FOR DISPLAY DEVICE}Array substrate for display device {ARRAY SUBSTRATE FOR DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시 장치에 사용되는 박막 트랜지스터를 적용한 어레이 기판의 구조에 대한 것이다.The present invention relates to the structure of an array substrate using thin film transistors used in display devices.

현대 사회가 점점 정보화 사회로 발전해 나감에 따라 다양한 디스플레이 장치에 대한 요구도 증대되고 있다. 최근에는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD), 플라즈마 표시 장치(Plasma Display Panel, PDP), 유기 발광 다이오드 표시 장치(Organic Light Emitting Diode, OLED) 등이 많이 사용되고 있다. As modern society develops into an information society, the demand for various display devices is also increasing. Recently, liquid crystal displays (LCD), plasma display panels (PDP), and organic light emitting diodes (OLED) have been widely used.

일반적으로 표시 장치의 각 화소를 독립적으로 구동시키기 위한 스위칭 소자로 박막 트랜지스터(Thin film transistor, TFT)가 사용된다. 구체적으로 박막 트랜지스터는 활성층(반도체층)을 구성하는 물질을 기준으로 해서, 비정질 실리콘 박막 트랜지스터, 다결정 실리콘 박막 트랜지스터, 산화물 반도체 박막 트랜지스터로 구분된다.Generally, a thin film transistor (TFT) is used as a switching element to independently drive each pixel of a display device. Specifically, thin film transistors are classified into amorphous silicon thin film transistors, polycrystalline silicon thin film transistors, and oxide semiconductor thin film transistors based on the material that makes up the active layer (semiconductor layer).

비정질 실리콘 박막 트랜지스터(a-Si TFT)는 짧은 시간 내에 비정질 실리콘 증착이 가능하기 때문에 공정 시간이 짧고 생산 비용이 싸다는 장점이 있다. 하지만, 활성층 내에서 캐리어의 이동도(mobility)가 낮아 전류 구동 능력이 떨어지고 문턱 전압의 변화가 일어난다는 단점이 있다.Amorphous silicon thin film transistors (a-Si TFTs) have the advantage of short processing time and low production costs because amorphous silicon can be deposited within a short period of time. However, there is a disadvantage in that the mobility of carriers within the active layer is low, which reduces current driving ability and causes changes in threshold voltage.

다결정 실리콘 박막 트랜지스터(poly-Si TFT)는 비정질 실리콘 증착 후 결정화 공정이 추가되기 때문에 공정 수 증가로 인해 생산 비용이 증가한다. 또한 대면적 응용이 어렵고, 다결정 특성에 의해 소자 균일도가 확보되기 어려운 단점이 있다.Polycrystalline silicon thin film transistors (poly-Si TFTs) require an additional crystallization process after amorphous silicon deposition, which increases production costs due to an increase in the number of processes. In addition, it has the disadvantage of being difficult to apply to large areas and making it difficult to secure device uniformity due to its polycrystalline nature.

이에 반해 산화물 반도체 박막 트랜지스터(Oxide Semiconductor TFT)는 낮은 온도에서 공정이 가능하고 활성층 내에서 캐리어의 높은 이동도를 얻을 수 있다. On the other hand, oxide semiconductor thin film transistors (Oxide Semiconductor TFT) can be processed at low temperatures and can achieve high carrier mobility within the active layer.

또한 산소의 함량에 따라 산화물의 저항의 변화가 커서 원하는 물성을 얻기 용이하고 산화물의 특성상 투명하여 투명 디스플레이를 구현하는데도 용이하기 때문에 최근 박막 트랜지스터에 많이 적용되고 있다.In addition, the change in resistance of the oxide depending on the oxygen content is large, making it easy to obtain the desired physical properties, and the nature of the oxide is transparent, making it easy to implement a transparent display, so it has been widely used in thin film transistors in recent years.

도 1은 종래의 산화물 반도체 박막 트랜지스터 기판이 적용된 어레이 기판에 대해 도시한 단면도이다.Figure 1 is a cross-sectional view showing an array substrate to which a conventional oxide semiconductor thin film transistor substrate is applied.

활성층(17)에 광이 입사되는 경우 문턱 전압(Vth)의 변화가 발생할 수 있고, 특히 활성층(17)이 산화물 반도체로 이루어지는 경우 문턱 전압(Vth)의 변화가 심해진다. 이에 따라 일반적으로는 활성층(17)의 하면에는 활성층(17)과 대응되도록 차광막(13)을 배치해주어 외부광의 입사를 막아주도록 해주고 있다.When light is incident on the active layer 17, a change in the threshold voltage (Vth) may occur. In particular, when the active layer 17 is made of an oxide semiconductor, the change in the threshold voltage (Vth) becomes severe. Accordingly, in general, a light-shielding film 13 is disposed on the lower surface of the active layer 17 to correspond to the active layer 17 to prevent incident of external light.

하지만 이 차광막(13)의 경우 외부광의 입사를 막아주는 효과가 있지만 표시 장치의 내부광, 즉 광원에서 발광하는 광을 차단해주는 역할을 효과적으로 해주지는 못하고 있다.However, in the case of this light shielding film 13, although it has the effect of blocking external light from entering, it does not effectively block the internal light of the display device, that is, the light emitted from the light source.

구체적으로는 도 1의 경우 유기 발광 다이오드 표시 장치에 있어서 배면 발광(Bottom Emmision) 방식을 예로 들고 있다. 유기 재료층(37)을 포함하는 유기 발광 소자는 표시 장치의 하면 방향으로 발광(50)하는데, 이 때 발광된 광 중에서 일부 광(51)은 기판을 완전히 통과하여 외부로 나가지 못하고 버퍼층(15)안에 갇히게 된다.Specifically, in the case of Figure 1, the bottom emitting method in the organic light emitting diode display device is used as an example. The organic light-emitting device including the organic material layer 37 emits light 50 toward the bottom of the display device. At this time, some of the light 51 among the emitted light does not completely pass through the substrate and does not exit to the outside, but is exposed to the buffer layer 15. become trapped inside.

이 때 버퍼층(15)안에 갇힌 광은 전반사되면서 버퍼층(15)상에 배치된 활성층(17)의 하면에 도달하고, 이렇게 도달된 광(53)은 활성층(17)의 내부로 유입되게 된다.At this time, the light trapped in the buffer layer 15 is totally reflected and reaches the lower surface of the active layer 17 disposed on the buffer layer 15, and the light 53 thus arrived flows into the interior of the active layer 17.

이렇게 박막 트랜지스터의 활성층(17)에 내부광이 유입되는 경우에는 활성층(17)에 열화(degradation)가 발생하여 활성층(17)의 수명을 단축시키며, 이는 결국 소자 전체의 수명 단축과 고장의 원인이 된다.When internal light flows into the active layer 17 of the thin film transistor, degradation occurs in the active layer 17, shortening the lifespan of the active layer 17, which ultimately shortens the lifespan of the entire device and causes failure. do.

특히, 이와 같은 열화는 박막 트랜지스터의 문턱 전압(Vth)을 변화시켜, 네가티브 쉬프트(Negative Shift, NBTiS) 발생의 원인도 되는 바, 상기와 같은 문제점들에 대한 해결책이 요구되고 있다.In particular, such deterioration changes the threshold voltage (Vth) of the thin film transistor and causes negative shift (NBTiS), so a solution to the above problems is required.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 박막 트랜지스터의 활성층에 광이 유입되는 것을 최소화하여 소자의 열화 현상에 의한 수명 단축과 고장 문제를 최소화하는 표시 장치용 어레이 기판을 제공하고자 한다.The present invention is intended to solve the above-described problems, and seeks to provide an array substrate for a display device that minimizes the inflow of light into the active layer of a thin film transistor, thereby minimizing shortened lifespan and failure problems due to device deterioration.

본 발명은 또한 박막 트랜지스터의 활성층에 광이 유입되어 발생하는 문턱 전압(Vth)의 네가티브 쉬프트(Negative Shift, NBTiS) 현상을 최소화할 수 있는 표시 장치용 어레이 기판을 제공하고자 한다.The present invention also seeks to provide an array substrate for a display device that can minimize the negative shift (NBTiS) phenomenon of the threshold voltage (Vth) caused by light entering the active layer of a thin film transistor.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 일 실시예의 표시 장치용 어레이 기판을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an array substrate for a display device according to the following embodiment.

다수의 발광 영역과 소자 영역을 갖는 기판과, 버퍼층 단절 영역을 사이에 두고 기판의 소자 영역 상에 각각 배치된 버퍼층을 포함한다. 버퍼층 상에는 활성층이 배치되고, 버퍼층 및 활성층을 포함하여 기판을 덮도록 중간 절연층이 추가로 배치된다.It includes a substrate having a plurality of light-emitting regions and device regions, and buffer layers each disposed on the device regions of the substrate with a buffer layer disconnection region interposed therebetween. An active layer is disposed on the buffer layer, and an intermediate insulating layer is additionally disposed to cover the substrate including the buffer layer and the active layer.

이 때 단절된 섬 구조를 갖는 버퍼층의 구조로 인해 활성층 하부에 배치된 버퍼층으로의 광 입사가 최소화되고, 이에 따라 활성층으로의 광 입사도 최소화될 수 있어 활성층에서의 열화 및 네가티브 쉬프트를 최소화할 수 있다.At this time, due to the structure of the buffer layer having a disconnected island structure, light incident on the buffer layer disposed below the active layer is minimized, and thus light incident on the active layer can also be minimized, thereby minimizing deterioration and negative shift in the active layer. .

또한 본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 다른 실시예의 표시 장치용 어레이 기판을 제공한다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention provides an array substrate for a display device of another embodiment as follows.

다수의 발광 영역과 소자 영역을 갖는 기판과, 버퍼층 단절 영역을 사이에 두고 기판의 소자 영역 상에 각각 배치된 버퍼층을 포함한다. 버퍼층 상에는 활성층이 배치되고, 중간 절연층 단절 영역을 사이에 두고 소자 영역에서, 버퍼층 및 활성층을 포함하여 기판을 덮도록 중간 절연층을 배치한다. 아울러, 중간 절연층을 포함하여 기판을 덮도록 보호층이 추가로 배치된다.It includes a substrate having a plurality of light-emitting regions and device regions, and buffer layers each disposed on the device regions of the substrate with a buffer layer disconnection region interposed therebetween. An active layer is disposed on the buffer layer, and an intermediate insulating layer is disposed so as to cover the substrate including the buffer layer and the active layer in the device region with the intermediate insulating layer disconnection region interposed therebetween. In addition, a protective layer is additionally disposed to cover the substrate, including the intermediate insulating layer.

이 때 단절된 섬 구조를 갖는 버퍼층과 중간 절연층의 이중 단절 구조로 인해 활성층 하부에 배치된 버퍼층으로의 광 입사가 최소화되고, 이에 따라 활성층으로의 광 입사도 최소화될 수 있어 활성층에서의 열화 및 네가티브 쉬프트를 최소화할 수 있다.At this time, due to the double disconnected structure of the buffer layer and the intermediate insulating layer having a disconnected island structure, light incident on the buffer layer disposed below the active layer can be minimized, and light incident on the active layer can also be minimized, causing deterioration and negative effects in the active layer. Shifts can be minimized.

본 발명에 따른 표시 장치용 어레이 기판은 박막 트랜지스터의 활성층에 내부광이 유입되는 것을 최소화하여 활성층의 열화 현상을 최소화하는 효과가 있다.The array substrate for a display device according to the present invention has the effect of minimizing the deterioration of the active layer by minimizing the influx of internal light into the active layer of the thin film transistor.

또한 본 발명에 따른 표시 장치용 어레이 기판은 박막 트랜지스터의 활성층에 내부광이 유입되는 것을 최소화하여 활성층의 수명 단축으로 인한 박막트랜지스터 소자의 고장을 최소화하는 효과가 있다.In addition, the array substrate for a display device according to the present invention has the effect of minimizing the inflow of internal light into the active layer of the thin film transistor, thereby minimizing failure of the thin film transistor device due to shortening the lifespan of the active layer.

또한 본 발명에 따른 표시 장치용 어레이 기판은 활성층에서 발생하는 문턱전압의 네가티브 쉬프트(Negative Shift, NBTiS) 현상을 최소화할 수 있도록 개선할 수 있는 효과가 있다.In addition, the array substrate for a display device according to the present invention has the effect of minimizing the negative shift (NBTiS) phenomenon of the threshold voltage occurring in the active layer.

또한 본 발명에 따른 표시 장치용 어레이 기판은 추가적인 마스크 공정 없이도 박막 트랜지스터의 활성층에 내부광의 유입이 최소화되는 구조를 만들 수 있어 생산 비용의 상승이 최소화되는 효과가 있다.In addition, the array substrate for a display device according to the present invention can create a structure that minimizes the influx of internal light into the active layer of a thin film transistor without an additional mask process, thereby minimizing the increase in production costs.

도 1은 종래의 산화물 반도체 박막 트랜지스터 기판이 적용된 어레이 기판에 대해 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치용 어레이 기판에 대한 단면도를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치용 어레이 기판에 대한 단면도를 도시한 것이다.
도 4 내지 도 6은 종래의 버퍼층이 단절되지 않고 기판의 전면에 배치된 비교예에 대한 시뮬레이션 결과값들을 나타낸 것이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 버퍼층이 단절되어 섬 구조를 갖는 실시예에 대한 시뮬레이션 결과값들을 나타낸 것이다.
도 10과 도 11은 동일한 NBTiS 조건하에서 비교예와 실시예에 따른 문턱 전압(Vth)의 변화를 나타낸 그래프이다.
Figure 1 is a cross-sectional view showing an array substrate to which a conventional oxide semiconductor thin film transistor substrate is applied.
Figure 2 shows a cross-sectional view of an array substrate for a display device according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows a cross-sectional view of an array substrate for a display device according to another embodiment of the present invention.
Figures 4 to 6 show simulation results for a comparative example in which the conventional buffer layer is not disconnected and is disposed on the entire surface of the substrate.
Figures 7 to 9 show simulation results for an embodiment in which the buffer layer according to the present invention is disconnected and has an island structure.
Figures 10 and 11 are graphs showing changes in threshold voltage (Vth) according to comparative examples and embodiments under the same NBTiS conditions.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.The above-mentioned objects, features, and advantages will be described in detail later with reference to the attached drawings, so that those skilled in the art will be able to easily implement the technical idea of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of known technologies related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미할 뿐만 아니라, 상기 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다.Hereinafter, the “top (or bottom)” of the substrate or the provision or arrangement of any component on the “top (or bottom)” of the substrate means that any component is provided or disposed in contact with the upper (or lower) surface of the substrate. In addition, it is not limited to not including other components between the substrate and any components provided or disposed on (or under) the substrate.

본 발명에 따른 표시장치용 어레이 기판은 상부 게이트(Top gate) 방식, 하부 게이트(Bottom gate) 방식 등 다양한 게이트 방식에 적용이 가능하다. 또한 액정 표시 장치, 유기 발광 다이오드 표시 장치 등과 같은 평판 디스플레이 장치에 사용되는 구동 소자, 스위칭 소자, 기타 회로 구성을 위한 소자 등 다양한 전자 소자에 적용될 수 있다.The array substrate for a display device according to the present invention can be applied to various gate methods, such as a top gate method and a bottom gate method. It can also be applied to various electronic devices, such as driving devices, switching devices, and other circuit components used in flat panel displays such as liquid crystal displays and organic light-emitting diode displays.

이하에서는 배면 발광(Bottom Emission) 방식의 유기 발광 다이오드 표시 장치를 하나의 실시예로 해서 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a bottom emission type organic light emitting diode display device will be described as an example, but the present invention is not limited thereto.

아울러 유기 발광 다이오드 디스플레이 패널은 일반적으로 다수의 유기 발광 다이오드(OLED), 유기 발광 다이오드(OLED)를 발광시키는 픽셀 회로들 등이 형성된 어레이 기판과 유기 발광 다이오드를 봉지하는 봉지 기판을 포함한다. 본 발명은 이 중에서도 어레이 기판과 관련된 것으로 이하에서는 어레이 기판에 대해서 자세히 설명하고자 한다.In addition, an organic light emitting diode display panel generally includes an array substrate on which a plurality of organic light emitting diodes (OLEDs), pixel circuits that emit light, etc. are formed, and an encapsulation substrate that encapsulates the organic light emitting diodes. The present invention is particularly related to an array substrate, and the array substrate will be described in detail below.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치용 어레이 기판에 대한 단면도를 도시한 것이다.Figure 2 shows a cross-sectional view of an array substrate for a display device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치용 어레이 기판은 다수의 발광 영역과 소자 영역을 갖는 기판과 버퍼층 단절 영역을 사이에 두고 상기 기판의 소자 영역 상에 각각 배치된 버퍼층을 포함한다.An array substrate for a display device according to an embodiment of the present invention includes a substrate having a plurality of light emitting regions and a device region, and a buffer layer each disposed on the device region of the substrate with a buffer layer disconnection region interposed therebetween.

이 때 버퍼층 상에는 활성층이 배치되고, 활성층 상에 게이트 절연층과 게이트 전극을 차례대로 적층한다. 아울러 버퍼층과 기판 사이에는 차광층을 더 포함한다. 이 때 상기 차광층, 버퍼층, 활성층, 게이트 절연층 및 게이트 전극을 포함하여 기판을 덮도록 중간 절연층이 배치된다.At this time, an active layer is disposed on the buffer layer, and a gate insulating layer and a gate electrode are sequentially stacked on the active layer. In addition, a light blocking layer is further included between the buffer layer and the substrate. At this time, an intermediate insulating layer is disposed to cover the substrate including the light blocking layer, buffer layer, active layer, gate insulating layer, and gate electrode.

이하에서는 각 구성요소별로 자세히 설명하도록 한다.Below, each component will be described in detail.

어레이 기판(100)은 다수의 발광 영역(EA) 및 소자 영역(DA)을 갖는 기판(111)을 포함한다. 여기서 발광 영역(EA) 및 소자 영역(DA)이 기판(111)에만 존재하는 것을 의미하는 것은 아니며, 어레이 기판(100) 전면에서 정의되는 발광 영역(EA) 및 소자 영역(DA)에 대응하는 영역이 기판(111)에도 존재한다는 것을 의미한다.The array substrate 100 includes a substrate 111 having a plurality of light emitting areas (EA) and device areas (DA). Here, it does not mean that the light emitting area (EA) and the device area (DA) exist only on the substrate 111, and the area corresponding to the light emitting area (EA) and the device area (DA) defined on the front surface of the array substrate 100. This means that it also exists on the substrate 111.

발광 영역(EA)은 후술할 유기 발광 다이오드(OLED)가 배치된 영역, 즉 제1 전극층(133), 유기 재료층(137), 제2 전극층(139)이 적층되는 영역으로 유기 재료층(137)이 발광되는 영역을 의미한다.The light emitting area EA is an area where an organic light emitting diode (OLED), which will be described later, is disposed, that is, an area where the first electrode layer 133, the organic material layer 137, and the second electrode layer 139 are stacked, and the organic material layer 137 ) refers to the area where light is emitted.

소자 영역(DA)은 발광 영역(EA) 이외의 영역, 즉 유기 발광 다이오드(OLED)가 배치되지 않은 영역을 의미하는 것으로, 구동 트랜지스터, 캐패시터, 회로 배선 등 다양한 전자 소자들이 배치되어 있는 영역이다.The device area (DA) refers to an area other than the light emitting area (EA), that is, an area where an organic light emitting diode (OLED) is not disposed, and is an area where various electronic devices such as driving transistors, capacitors, and circuit wiring are disposed.

발광 영역(EA)에서 발광된 광은 소자 영역(DA)을 통과할 수도 있는 것으로 발광 영역(EA)과 소자 영역(DA)은 광의 통과 유무로 구분되는 것은 아니다.Light emitted from the light emitting area (EA) may pass through the device area (DA), and the light emitting area (EA) and the device area (DA) are not distinguished by whether or not light passes through them.

아울러 발광 영역(EA)과 소자 영역(DA)은 하나의 서브화소에 대응되도록 형성되며, 어레이 기판(100) 상에서 매트릭스 형태로 배열되어 있다.In addition, the light emitting area (EA) and the device area (DA) are formed to correspond to one sub-pixel, and are arranged in a matrix form on the array substrate 100.

기판(111)은 유리, 실리콘, 플라스틱 등의 다양한 물질로 이루어질 수 있으며, 배면 발광 방식을 따른 본 발명에서는 투명한 재질인 유리 기판을 사용하는 것이 바람직하다.The substrate 111 may be made of various materials such as glass, silicon, and plastic. In the present invention using a bottom emission method, it is preferable to use a transparent glass substrate.

상기 기판(111)의 소자 영역(DA) 상에는 차광층(113)이 배치된다. 차광층(113)은 활성층(117)에 광이 입사되는 것을 차단해주는 역할을 해준다.A light blocking layer 113 is disposed on the device area DA of the substrate 111. The light blocking layer 113 serves to block light from entering the active layer 117.

구체적으로는 기판(111)의 하면에서 입사되는 외부광을 차단해주는 것으로, 활성층(117)이 직접 외부광에 노출되는 면이 최소화되도록 차광층(113)은 활성층(117)과 동일하거나 넓은 면적으로 형성되는 것이 바람직하다.Specifically, it blocks external light incident from the bottom of the substrate 111. The light blocking layer 113 has an area equal to or larger than that of the active layer 117 to minimize the area where the active layer 117 is directly exposed to external light. It is desirable to form

차광층(113)은 광을 차단할 수 있는 재질이면 충분하며 불투명 금속 또는 전기전도도가 우수한 금속 이외의 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.The light blocking layer 113 may be made of any material that can block light, and is preferably made of a material other than an opaque metal or a metal with excellent electrical conductivity.

차광층(113) 상에는 버퍼층(115)이 배치된다.A buffer layer 115 is disposed on the light blocking layer 113.

버퍼층(115)들은 복수의 소자 영역(DA)상에 배치가 되는데, 구체적으로는 버퍼층 단절 영역(BNA)을 사이에 두고 소자 영역(DA) 상에 배치 된다.The buffer layers 115 are disposed on a plurality of device areas DA. Specifically, they are disposed on the device area DA with the buffer layer disconnection area BNA interposed therebetween.

즉, 버퍼층이 배치된 영역(BA)과 버퍼층 단절 영역(BNA)은 교대로 구분되도록 나뉘어져 있어 각각의 버퍼층(115)들은 서로 간에 연결되어 있지 않고 이격되어 있다.That is, the area where the buffer layer is placed (BA) and the buffer layer disconnected area (BNA) are alternately divided, so that the respective buffer layers 115 are not connected to each other and are spaced apart.

이렇듯 버퍼층(115)이 발광 영역(EA)이 아닌 소자 영역(DA)에 배치되고, 기판(111) 전면(全面)에 배치되는 것이 아니라 다수의 버퍼층(115)들이 서로간에 단절된 상태로 배치되기 때문에 발광 영역(EA)에서 발광된 광이 버퍼층(115)으로 직접 입사되는 것을 최소화시킬 수 있다.In this way, the buffer layer 115 is disposed in the device area (DA) rather than the emission area (EA), and is not disposed on the entire surface of the substrate 111, but because the multiple buffer layers 115 are disposed in a disconnected state from each other. Direct incident of light emitted from the emission area EA into the buffer layer 115 can be minimized.

종래에는 발광 영역(EA)에도 버퍼층(115)이 배치되어 있어 발광 영역(EA)에서 발광된 광이 버퍼층(115)으로 입사되고, 입사된 광이 버퍼층(115) 안에서 전반사를 통해 결국 활성층(117)까지 입사되는 경우가 다수 발생하였다. 또한 버퍼층(115)이 하나의 층으로 연결되어 있어 발광 영역(EA)에서 버퍼층(115)으로 입사된 광은 계속적인 전반사가 이루어지기 더욱 쉬운 구조로 되어 있었다.Conventionally, the buffer layer 115 is also disposed in the light-emitting area EA, so that the light emitted from the light-emitting area EA is incident on the buffer layer 115, and the incident light undergoes total reflection within the buffer layer 115, ultimately forming the active layer 117. ), there were many cases where employees were hired. In addition, since the buffer layer 115 is connected as one layer, the light incident from the light emitting area EA to the buffer layer 115 has a structure in which continuous total reflection is more likely to occur.

하지만, 본 발명에 따른 실시예에서는 버퍼층(115)이 발광 영역(EA) 이외의 영역인 소자 영역(DA)에서 버퍼층(115)이 단절된 형태, 즉 섬(island) 구조로 배치되어 있어 발광 영역(EA)에서 버퍼층(115)으로 직접 입사되는 광을 최소화할 수 있다.However, in the embodiment according to the present invention, the buffer layer 115 is arranged in a disconnected form, that is, an island structure, in the device area DA, which is an area other than the light emitting area EA, so that the light emitting area (EA) Light directly incident from EA) to the buffer layer 115 can be minimized.

버퍼층(115)은 표시 장치 내부로 외부의 수분이나 습기가 침투하는 것을 방지하는 역할을 수행하는 것으로, 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물로 이루어지는 것이 바람직하다.The buffer layer 115 serves to prevent external moisture or moisture from penetrating into the display device, and is preferably made of silicon oxide or silicon nitride.

버퍼층(115)과 차광층(113)의 패턴을 비교하면, 차광층(113)은 버퍼층(115)과 동일하거나 버퍼층(115)보다 넓은 면적을 갖도록 패터닝되는 것이 바람직하다. Comparing the patterns of the buffer layer 115 and the light blocking layer 113, it is preferable that the light blocking layer 113 is patterned to have an area that is the same as or larger than the buffer layer 115.

먼저 버퍼층(115)과 차광층(113)이 동일한 패턴(면적)을 갖도록 하기 위해서는 버퍼층(115)과 차광층(113)을 동시 식각을 통해서 형성하는 것이 바람직하다.First, in order for the buffer layer 115 and the light blocking layer 113 to have the same pattern (area), it is preferable to form the buffer layer 115 and the light blocking layer 113 through simultaneous etching.

버퍼층(115)과 차광층(113)을 동시 식각하여 패턴을 형성하는 경우에는 별도의 마스크 공정이 추가될 필요가 없이 가능한 바 생산 공정에 대한 추가 비용이 소요되지 않는 장점이 있다.When forming a pattern by simultaneously etching the buffer layer 115 and the light blocking layer 113, there is an advantage that a separate mask process is not required and additional costs for the bar production process are not incurred.

이를 위해 버퍼층(115)과 차광층(113)은 최대한 유사한 식각률을 갖는 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 아울러, 여기서 동일한 면적 또는 동일한 패턴이라는 의미는 물리적으로 완전히 동일한 것만을 의미하는 것이 아니라, 식각 과정에서 생길 수 있는 각 층들의 테이퍼(Taper)진 측면의 오차 범위나 전체 면적에서의 미세한 오차 범위도 포함하는 것을 의미한다.To this end, it is desirable that the buffer layer 115 and the light blocking layer 113 be made of materials with etch rates that are as similar as possible. In addition, the same area or same pattern here does not only mean completely physically identical, but also includes the range of errors in the tapered sides of each layer that may occur during the etching process or the range of minute errors in the overall area. It means to do.

또한 차광층(113)이 버퍼층(115)보다 넓은 면적을 갖도록 하는 경우에는 버퍼층(115)의 식각률이 차광층(113)의 식각률보다 빠른 물질을 사용하는 것이 바람직하다.Additionally, when the light blocking layer 113 is to have a larger area than the buffer layer 115, it is preferable to use a material whose etch rate of the buffer layer 115 is faster than that of the light blocking layer 113.

상기와 같이 차광층(113)이 버퍼층(115)과 동일하거나 버퍼층(115)보다 넓은 면적을 갖는 경우에는 버퍼층(115)이 외부로 노출되는 면을 최소화할 수 있어 버퍼층(115)에 광이 입사되는 면을 최소화 할 수 있다. 이렇게 버퍼층(115)에 광이 입사되는 면을 최소화하는 경우 활성층(117)에 입사되는 광도 최소화할 수 있다.As described above, when the light blocking layer 113 is the same as the buffer layer 115 or has a larger area than the buffer layer 115, the surface of the buffer layer 115 exposed to the outside can be minimized, allowing light to enter the buffer layer 115. This can be minimized. If the surface on which light enters the buffer layer 115 is minimized in this way, the light incident on the active layer 117 can also be minimized.

버퍼층(115) 상에는 활성층(117)이 배치된다.The active layer 117 is disposed on the buffer layer 115.

활성층(117)은 소스 전극(미도시)과 드레인 전극(미도시) 사이에 전자가 이동하는 채널을 형성하기 위한 층으로, 본 발명에서 활성층(117)은 산화물 반도체를 포함한다.The active layer 117 is a layer for forming a channel through which electrons move between a source electrode (not shown) and a drain electrode (not shown). In the present invention, the active layer 117 includes an oxide semiconductor.

활성층(117)과 버퍼층(115)의 패턴을 비교하면, 버퍼층(115)은 활성층(117)과 동일하거나 활성층(117)보다 넓은 면적을 갖도록 패터닝되는 것이 바람직하다. Comparing the patterns of the active layer 117 and the buffer layer 115, it is preferable that the buffer layer 115 is patterned to have the same area as the active layer 117 or a larger area than the active layer 117.

먼저 활성층(117)과 버퍼층(115)이 동일한 패턴(면적)을 갖도록 하기 위해서는 활성층(117)과 버퍼층(115)을 동시 식각을 통해서 형성하는 것이 바람직하다. 활성층(117)과 버퍼층(115)을 동시 식각하여 패턴을 형성하는 경우에는 별도의 마스크 공정이 추가될 필요가 없이 가능한 바 생산 공정에 대한 추가 비용이 소요되지 않는 장점이 있다.First, in order for the active layer 117 and the buffer layer 115 to have the same pattern (area), it is preferable to form the active layer 117 and the buffer layer 115 through simultaneous etching. When forming a pattern by simultaneously etching the active layer 117 and the buffer layer 115, there is an advantage that a separate mask process is not required and additional costs for the production process are not incurred.

이를 위해 활성층(117)과 버퍼층(115)은 최대한 유사한 식각률을 갖는 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 단, 여기서 동일한 패턴이라는 의미는 물리적으로 완전히 동일한 것만을 의미하는 것이 아니라, 식각 과정에서 생길 수 있는 각 층들의 테이퍼(Taper)진 측면의 오차범위나 전체 면적에서의 미세한 오차범위도 포함하는 것을 의미한다.To this end, it is desirable that the active layer 117 and the buffer layer 115 be made of materials with etch rates that are as similar as possible. However, the meaning of the same pattern here does not only mean that it is completely physically identical, but also includes the error range on the tapered sides of each layer or the minute error range in the overall area that may occur during the etching process. do.

또한 버퍼층(115)이 활성층(117)보다 넓은 면적을 갖도록 하는 경우에는 활성층(117)의 식각률이 버퍼층(115)의 식각률보다 빠른 물질을 사용하는 것이 바람직하다.Additionally, when the buffer layer 115 is to have a larger area than the active layer 117, it is preferable to use a material whose etching rate of the active layer 117 is faster than that of the buffer layer 115.

상기와 같이 버퍼층(115)이 활성층(117)과 동일하거나 활성층(117)보다 넓은 면적을 갖는 경우에는 활성층(117)이 외부로 노출되는 면을 최소화할 수 있어 활성층(117)에 입사되는 광을 최소화할 수 있다.As described above, when the buffer layer 115 is the same as the active layer 117 or has a larger area than the active layer 117, the surface of the active layer 117 exposed to the outside can be minimized, preventing light incident on the active layer 117. It can be minimized.

활성층(117) 상의 일부 영역에는 게이트 절연층(119)과 게이트 전극층(121)이 차례로 적층되고, 활성층(117)의 일부 영역은 배선 전극(125, S/D 전극)과 연결된다. 이 때 활성층(117), 게이트 절연층(119), 게이트 전극층(121) 및 배선 전극(125, S/D 전극)은 박막 트랜지스터(Tr)를 구성한다.The gate insulating layer 119 and the gate electrode layer 121 are sequentially stacked on some areas of the active layer 117, and some areas of the active layer 117 are connected to the wiring electrodes 125 (S/D electrodes). At this time, the active layer 117, gate insulating layer 119, gate electrode layer 121, and wiring electrode 125 (S/D electrode) constitute a thin film transistor (Tr).

구체적으로는 활성층(117) 상에 게이트 절연층(119)이 배치되고, 게이트 절연층(119) 상에는 게이트 전극층(121)이 배치된다.Specifically, the gate insulating layer 119 is disposed on the active layer 117, and the gate electrode layer 121 is disposed on the gate insulating layer 119.

게이트 절연층(119)은 활성층(117) 상에 배치되어 활성층(117)보다는 좁은 면적으로 형성된다. 게이트 절연층(119) 또한 버퍼층(115)과 동일하게 소자 영역(DA)에 배치되어 다른 소자 영역(DA)에 있는 게이트 절연층(119)과 단절된 상태로 형성된다. 이렇게 게이트 절연층(119)도 단절된 상태로 섬 구조를 갖고 있어 게이트 절연층(119)을 통해 입사될 수 있는 광을 최소화하여 하부의 활성층(117)에 광이 입사되는 것을 최소화 할 수 있다.The gate insulating layer 119 is disposed on the active layer 117 and has a smaller area than the active layer 117. The gate insulating layer 119 is also disposed in the device area DA like the buffer layer 115 and is formed in a disconnected state from the gate insulating layer 119 in another device area DA. In this way, the gate insulating layer 119 also has an island structure in a disconnected state, so that light that can be incident through the gate insulating layer 119 is minimized, thereby minimizing light incident on the lower active layer 117.

이렇듯 활성층(117) 하부에는 버퍼층(115)이, 상부에는 게이트 절연층(119)이 섬 구조를 이루는 형태로 배치되어 있어 광이 상기 층들에 입사될 가능성을 최소화로 만들어서 활성층(117)의 열화를 최소화해 줄 수 있다.In this way, the buffer layer 115 is placed below the active layer 117 and the gate insulating layer 119 is arranged in an island structure on the top to minimize the possibility of light entering the layers to prevent deterioration of the active layer 117. It can be minimized.

게이트 절연층(119)은 실리콘(Si) 계열의 산화막, 질화막 또는 이를 포함하는 화합물, Al2O3를 포함하는 금속 산화막 등 다양한 재료로 이루어질 수 있다.The gate insulating layer 119 may be made of various materials, such as a silicon (Si)-based oxide film, a nitride film, or a compound containing the same, or a metal oxide film containing Al 2 O 3 .

앞서 설명한 차광층(113), 버퍼층(115), 활성층(117), 게이트 절연층(119) 및 게이트 전극(121)을 포함하여 기판(111)을 덮도록 중간 절연층(123)이 배치된다. 전극 배선(125)은 중간 절연층(123)상에 배치되고, 중간 절연층(123)을 관통하여 활성층(117)과 직접 연결된다.An intermediate insulating layer 123 is disposed to cover the substrate 111 including the previously described light blocking layer 113, buffer layer 115, active layer 117, gate insulating layer 119, and gate electrode 121. The electrode wire 125 is disposed on the middle insulating layer 123 and is directly connected to the active layer 117 through the middle insulating layer 123.

구체적으로는 중간 절연층(123)은 차광층(113), 버퍼층(115), 활성층(117), 게이트 절연층(119) 및 게이트 전극(121)의 외부로 노출된 면과 접하여 모든 층을 덮도록 배치된다. 단, 앞서 설명한 바와 같이 전극 배선(125)이 활성층(117)과 연결되기 위한 관통홀은 제외된다.Specifically, the middle insulating layer 123 covers all layers in contact with the externally exposed surfaces of the light blocking layer 113, buffer layer 115, active layer 117, gate insulating layer 119, and gate electrode 121. It is arranged so that However, as described above, through holes for connecting the electrode wiring 125 to the active layer 117 are excluded.

이 때, 중간 절연층(123)과 버퍼층(115)은 서로 다른 재질로 이루어지는 것이 바람직하며, 중간 절연층(123)과 게이트 절연층(119) 또한 서로 다른 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.At this time, the middle insulating layer 123 and the buffer layer 115 are preferably made of different materials, and the middle insulating layer 123 and the gate insulating layer 119 are also preferably made of different materials.

이에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 도 2에서 보는 바와 같이 중간 절연층(123)은 기판(111)을 덮도록 배치되기 때문에 일부 부분은 발광 영역(EA)에 배치되게 된다. 이 때 발광 영역(EA)에서 발광된 일부 광(161)은 중간 절연층(123)으로 입사되어 전반사를 통해 중간 절연층(123) 안에서 계속 진행되게 된다.This is explained in detail as follows. As shown in FIG. 2, the intermediate insulating layer 123 is disposed to cover the substrate 111, so a portion of the intermediate insulating layer 123 is disposed in the light emitting area EA. At this time, some of the light 161 emitted from the light emitting area EA is incident on the middle insulating layer 123 and continues to propagate within the middle insulating layer 123 through total reflection.

이 때 중간 절연층(123) 안에 갇힌 광은 결국 중간 절연층(123)과 접한 버퍼층(115), 게이트 절연층(119) 등에 닿을 수도 있는데, 이 경우에 서로의 층들은 서로 단절된 층을 형성하고 있기 때문에 광이 대부분은 해당 층들을 통과하지 못하고, 다시 반사 되게 된다.At this time, the light trapped in the middle insulating layer 123 may eventually reach the buffer layer 115 and the gate insulating layer 119, etc., which are in contact with the middle insulating layer 123. In this case, the layers form disconnected layers from each other. Because of this, most of the light does not pass through the layers and is reflected again.

즉, 중간 절연층(123)과 버퍼층(115), 게이트 절연층(119)은 서로 다른 계면을 가지고 있어 광을 거의 투과시키지 않는다. 이에 따라 버퍼층(115), 게이트 절연층(119)을 통해서 활성층(117)으로 입사되는 광을 최소화할 수 있어 활성층(117)의 열화를 최소화할 수 있다.That is, the middle insulating layer 123, buffer layer 115, and gate insulating layer 119 have different interfaces and hardly transmit light. Accordingly, light incident on the active layer 117 through the buffer layer 115 and the gate insulating layer 119 can be minimized, thereby minimizing deterioration of the active layer 117.

또한 중간 절연층(123)과 버퍼층(115), 게이트 절연층(119)이 서로 다른 재질로 이루어지는 경우 매질이 서로 다른 물질의 경계 면에서 광의 투과가 잘 일어나지 않고 반사가 일어나는 현상을 통해 활성층(117)으로의 광의 입사를 최소화할 수 있다.In addition, when the intermediate insulating layer 123, the buffer layer 115, and the gate insulating layer 119 are made of different materials, light does not transmit easily at the boundary surface of materials with different media and reflection occurs, thereby forming the active layer 117. ) can be minimized.

즉, 중간 절연층(123)과 버퍼층(115), 게이트 절연층(119)은 서로 간에 단절된 계면을 만들고 있는 상태에서, 재질도 다르게 형성하는 경우 더욱 더 계면에서의 광의 반사율을 높여 활성층(117)으로의 광의 입사를 최소화하는데 효과적이다.That is, the intermediate insulating layer 123, the buffer layer 115, and the gate insulating layer 119 form a disconnected interface between each other, and if they are formed of different materials, the reflectance of light at the interface is further increased to form the active layer 117. It is effective in minimizing the incidence of light into.

이외의 추가적인 층들에 대해서는 간략히 설명하도록 한다. 중간 절연층(123) 상에는 보호층(127)이 배치되며, 보호층(127)에서 발광 영역(EA)에 대응되도록 컬러필터(129r, 129g, 129b)가 배치된다.Additional layers will be briefly explained. A protective layer 127 is disposed on the intermediate insulating layer 123, and color filters 129r, 129g, and 129b are disposed in the protective layer 127 to correspond to the light emitting area EA.

보호층(127)과 컬러필터(129r, 129g, 129b)를 덮도록 오버코트층(131)이 배치되며, 오버코트층(131) 상에는 배선 전극(125)과 직접 연결되도록 보호층(127)과 오버코트층(131)을 관통하는 제1 전극층(133)이 배치된다. 제1 전극층(133)에서 소자 영역(DA) 상에는 뱅크층(135)이 배치되며, 발광 영역(EA) 상에는 유기 재료층(137)이 각각 배치된다.The overcoat layer 131 is disposed to cover the protective layer 127 and the color filters 129r, 129g, and 129b, and the protective layer 127 and the overcoat layer are placed on the overcoat layer 131 to be directly connected to the wiring electrode 125. A first electrode layer 133 penetrating 131 is disposed. In the first electrode layer 133, a bank layer 135 is disposed on the device area DA, and an organic material layer 137 is disposed on the emission area EA.

뱅크층(135)과 유기 재료층(137) 상에는 어레이 기판(100) 전면에 걸쳐 하나의 전극으로 연결되는 제2 전극층(139)이 배치된다. 이 때 제1 전극층(133), 유기 재료층(137) 및 제2 전극층(139)는 발광하는 유기 발광 다이오드(OLED)를 구성한다.A second electrode layer 139 connected by one electrode is disposed on the bank layer 135 and the organic material layer 137 over the entire surface of the array substrate 100. At this time, the first electrode layer 133, the organic material layer 137, and the second electrode layer 139 constitute an organic light emitting diode (OLED) that emits light.

도 3은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 표시 장치용 어레이 기판에 대한 단면도를 도시한 것이다.Figure 3 shows a cross-sectional view of an array substrate for a display device according to another embodiment of the present invention.

도 3에 따른 실시예에 대한 설명 중 도 2에 따른 실시예와 동일한 부분에 대해서는 추가적인 설명을 생략하도록 하며, 차이점을 중심으로 해서 설명하도록 한다.In the description of the embodiment according to FIG. 3, additional description will be omitted for parts that are the same as the embodiment according to FIG. 2, and the description will focus on the differences.

도 3의 일 실시예에 따른 표시 장치용 어레이 기판은 다수의 발광 영역과 소자 영역을 갖는 기판과 버퍼층 단절 영역을 사이에 두고 상기 기판의 소자 영역 상에 각각 배치된 버퍼층을 포함한다. 버퍼층 상에는 활성층이 배치된다. 이 때 중간 절연층은 중간 절연층 단절 영역을 사이에 두고 소자 영역에 배치되며, 버퍼층 및 활성층을 포함하여 기판을 덮도록 배치된다. 아울러 보호층은 중간 절연층을 포함하여 기판을 덮도록 배치된다.The array substrate for a display device according to an embodiment of FIG. 3 includes a substrate having a plurality of light-emitting regions and device regions, and buffer layers respectively disposed on the device regions of the substrate with a buffer layer disconnection region interposed therebetween. An active layer is disposed on the buffer layer. At this time, the intermediate insulating layer is disposed in the device area with the intermediate insulating layer disconnection region in between, and is disposed to cover the substrate including the buffer layer and the active layer. In addition, the protective layer is disposed to cover the substrate, including the intermediate insulating layer.

도 3에 따른 중간 절연층(123)들은 복수의 소자 영역(DA)상에 배치가 되는데, 구체적으로는 중간 절연층 단절 영역(INA)을 사이에 두고 소자 영역(DA) 상에 배치가 된다. 즉, 중간 절연층이 배치된 영역(IA)과 중간 절연층 단절 영역(INA)은 교대로 구분되도록 나뉘어져 있어 각각의 중간 절연층(123)들은 서로 간에 연결되어 있지 않고 이격되어 있다.The intermediate insulating layers 123 according to FIG. 3 are disposed on a plurality of device areas DA. Specifically, they are disposed on the device area DA with the intermediate insulating layer disconnection area INA interposed therebetween. That is, the area (IA) where the intermediate insulating layer is disposed and the intermediate insulating layer disconnection area (INA) are alternately divided, so that the intermediate insulating layers 123 are not connected to each other but are spaced apart.

이렇게 중간 절연층(123)이 발광 영역(EA)이 아닌 소자 영역(DA)에 배치되어, 기판(111) 전면에 배치되는 것이 아니라 다수의 중간 절연층(123)들이 서로간에 단절된 상태로 배치되기 때문에 발광 영역(EA)에서 발광된 광이 중간 절연층(123)으로 직접 입사되는 것을 최소화할 수 있다.In this way, the intermediate insulating layer 123 is disposed in the device area (DA) rather than the light emitting area (EA), so that rather than being disposed on the entire surface of the substrate 111, the plurality of intermediate insulating layers 123 are disposed in a disconnected state from each other. Therefore, direct incident of light emitted from the light emitting area EA into the intermediate insulating layer 123 can be minimized.

도 3에 따른 본 실시예의 경우 활성층(115)의 하부에 배치된 버퍼층(115)과 상부에 배치된 게이트 절연층(119)이 모두 단절된 섬 구조를 가지고 있고, 이를 덮고 있는 중간 절연층(123) 또한 단절된 섬 구조를 가지게 되어 활성층(115)에 입사되는 광이 더욱 최소화가 될 수 있도록 해준다.In the case of the present embodiment according to FIG. 3, the buffer layer 115 disposed below the active layer 115 and the gate insulating layer 119 disposed above both have a disconnected island structure, and the middle insulating layer 123 covers them. In addition, it has a disconnected island structure, allowing light incident on the active layer 115 to be further minimized.

더욱이 중간 절연층(123)은 소자 영역(DA)에만 배치되어 있기 때문에 발광 영역(EA)에서 직접 발광되는 광이 중간 절연층(123)에 입사되는 것을 최소화할 수 있다.Moreover, since the middle insulating layer 123 is disposed only in the device area DA, it is possible to minimize light directly emitted from the light emitting area EA from being incident on the middle insulating layer 123.

보호층(127)은 중간 절연층(123)을 포함하여 기판(111)을 덮도록 배치된다. 이 때 보호층(127)은 일부 영역이 발광 영역(EA)에 배치되어 발광되는 광이 직접 입사될 수 있는데 이 입사된 광(171)은 보호층(127) 내부에서 전반사 되어 일부는 중간 절연층(123)의 계면과 만나게 된다.The protective layer 127 is disposed to cover the substrate 111 including the intermediate insulating layer 123. At this time, a portion of the protective layer 127 is disposed in the light emitting area (EA) so that the emitted light can be directly incident. This incident light 171 is totally reflected inside the protective layer 127, and a portion of the light is reflected in the intermediate insulating layer. It meets the interface of (123).

이 때 보호층(127)과 중간 절연층(123)은 서로 다른 계면에서의 광의 반사율을 더욱 높이기 위해 서로 다른 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.At this time, the protective layer 127 and the intermediate insulating layer 123 are preferably made of different materials to further increase the reflectance of light at different interfaces.

중간 절연층(123)이 단절되어 있고 보호층(127)과는 다른 매질로 되는 경우, 대부분의 광은 중간 절연층(123)과의 계면에서 반사가 이루어지게 된다. 이 중에서 일부의 광이 중간 절연층(123)으로 입사가 된다고 하더라도, 또 다시 버퍼층(115)과 게이트 절연층(119)의 계면과 만나기 때문에 활성층(117)까지 직접 입사되는 광을 더욱 최소화시킬 수 있다.If the middle insulating layer 123 is disconnected and is made of a different medium from the protective layer 127, most of the light is reflected at the interface with the middle insulating layer 123. Even if some of the light enters the intermediate insulating layer 123, it again encounters the interface between the buffer layer 115 and the gate insulating layer 119, so the light directly incident to the active layer 117 can be further minimized. there is.

도 4 내지 도 6은 종래의 버퍼층이 단절되지 않고 기판의 전면에 배치된 비교예에 대해서, 시뮬레이션 프로그램을 통해 얻은 결과값들을 나타낸 것이다.Figures 4 to 6 show results obtained through a simulation program for a comparative example in which the conventional buffer layer was not cut off but was disposed on the front surface of the substrate.

구체적으로는 도 4는 종래의 버퍼층이 단절되지 않고 기판의 전면에 버퍼층이 배치된 비교예에 대한 광의 세기 분포를 보여주는 시뮬레이션 프로그램에 대한 결과이다. 광원은 OLED 광원을 사용하였으며, 활성층이 배치된 A 영역의 광의 세기(Intensity)를 측정하였다.Specifically, Figure 4 shows the results of a simulation program showing the light intensity distribution for a comparative example in which the conventional buffer layer is not disconnected and the buffer layer is disposed on the entire surface of the substrate. An OLED light source was used as the light source, and the intensity of light in area A where the active layer was placed was measured.

도 5는 도 4에서 활성층이 배치된 A 영역을 확대한 도면이다. 도면에서 보는 바와 같이 버퍼층(215) 상에 배치된 활성층(217)의 광의 밝기가 주위와 비교하였을 때 상대적으로 매우 밝게 측정된 것을 알 수 있다.FIG. 5 is an enlarged view of area A in FIG. 4 where the active layer is disposed. As shown in the figure, it can be seen that the brightness of the light of the active layer 217 disposed on the buffer layer 215 is measured to be relatively very bright compared to the surrounding area.

특히 버퍼층(215) 또한 밝게 나타나고 있어, 광원으로부터 발광된 광이 버퍼층(215)안에서 반사를 이루고 있음을 알 수 있다.In particular, the buffer layer 215 also appears bright, showing that the light emitted from the light source is reflected within the buffer layer 215.

도 6은 탐지기(210)를 이용하여 활성층(217)으로부터의 거리에 따른 광의 세기를 측정한 것으로 활성층(217)과 가까울수록 광이 더 밝고, 광의 가장 밝은 경우의 세기는 0.000073인 것을 알 수 있다. 참고로 여기서 거리의 단위는 nm이다. 탐지기(201)는 특정 지점의 광량을 측정하기 위한 것으로, 시뮬레이션 프로그램은 탐지기(210)가 지정된 지점의 광량을 측정하게 된다.Figure 6 shows the intensity of light according to the distance from the active layer 217 using the detector 210. It can be seen that the closer the light is to the active layer 217, the brighter the light is, and the brightest intensity of the light is 0.000073. . For reference, the unit of distance here is nm. The detector 201 is used to measure the amount of light at a specific point, and the simulation program causes the detector 210 to measure the amount of light at the designated point.

도 7 내지 도 9는 본 발명과 같이 버퍼층이 단절되어 섬 구조를 갖는 실시예에 대한 것으로, 시뮬레이션 프로그램을 통해 얻은 결과값들을 나타낸 것이다.Figures 7 to 9 show results obtained through a simulation program for an embodiment in which the buffer layer is disconnected and has an island structure, as in the present invention.

구체적으로 도 7은 버퍼층이 단절되어 섬 구조를 갖는 실시예에 대한 광의 세기 분포를 보여주는 시뮬레이션 프로그램에 대한 결과이다. 광원은 OLED 광원을 사용하였으며 활성층이 배치된 B 영역의 광의 세기(Intensity)를 측정하였다.Specifically, Figure 7 shows the results of a simulation program showing the light intensity distribution for an embodiment in which the buffer layer is disconnected and has an island structure. An OLED light source was used as the light source, and the intensity of light in area B where the active layer was placed was measured.

도 8은 도 7에서 활성층이 배치된 B 영역을 확대한 도면이다. 도면에서 보는 바와 같이 버퍼층(215) 상에 배치된 활성층(217)의 광의 밝기가 주위와 비교하였을 때 상대적으로 매우 어둡게 측정이 되는 것을 알 수 있다.FIG. 8 is an enlarged view of area B in FIG. 7 where the active layer is disposed. As shown in the figure, it can be seen that the brightness of the light of the active layer 217 disposed on the buffer layer 215 is measured to be relatively very dark compared to the surrounding area.

특히 버퍼층(215) 또한 매우 어둡게 나타나고 있어, 광원으로부터 발광된 광이 단절된 버퍼층(215)으로는 거의 입사되지 않는 것을 알 수 있다. 이에 따라 버퍼층(215)을 통해서 활성층(217)으로 입사되는 광도 최소화될 수 있음을 직접 확인할 수 있다.In particular, the buffer layer 215 also appears very dark, and it can be seen that almost no light emitted from the light source enters the disconnected buffer layer 215. Accordingly, it can be directly confirmed that the light incident on the active layer 217 through the buffer layer 215 can be minimized.

도 9는 탐지기(210)를 이용하여 활성층(217)으로부터의 거리에 따른 광의 세기를 측정한 것으로 활성층(217)과의 거리에 따라 가장 밝은 경우의 세기는 0.000034인 것을 알 수 있다. 즉, 앞서 살펴본 도 6에서 확인했던 광의 세기인 0.000073과 비교했을 때 밝기가 반도 안 되는 수치인 것을 직접 확인할 수 있다.Figure 9 shows the intensity of light measured according to the distance from the active layer 217 using the detector 210. It can be seen that the brightest intensity according to the distance from the active layer 217 is 0.000034. In other words, it can be directly confirmed that the brightness is less than half compared to 0.000073, which is the intensity of light confirmed in Figure 6 above.

도 10과 도 11은 동일한 NBTiS 조건하에서 각각 도 4에 따른 비교예와 도 7에 따른 실시예에 대한 문턱 전압(Vth)의 변화를 나타낸 그래프이다.Figures 10 and 11 are graphs showing changes in threshold voltage (Vth) for the comparative example shown in Figure 4 and the example shown in Figure 7, respectively, under the same NBTiS conditions.

도 10에 따른 비교예의 경우 문턱 전압(Vth)이 -3.84V로 측정이 되고, 도 11에 따른 실시예의 경우 문턱 전압(Vth)이 0.80V로 측정이 되는 것을 확인할 수 있다.In the case of the comparative example according to FIG. 10, the threshold voltage (Vth) is measured as -3.84V, and in the case of the embodiment according to FIG. 11, the threshold voltage (Vth) is measured as 0.80V.

즉, 비교예의 경우 실시예와 비교하였을 때 0.80V에서 -3.84V로 네가티브 쉬프트(Negative Shift)가 발생한 것을 확인할 수 있다.That is, in the case of the comparative example, it can be confirmed that a negative shift occurred from 0.80V to -3.84V when compared to the example.

이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해될 수 있을 것이다.Although the above description focuses on the embodiments of the present invention, various changes and modifications can be made at the level of those skilled in the art. Accordingly, it will be understood that such changes and modifications are included within the scope of the present invention as long as they do not depart from the scope of the present invention.

EA : 발광 영역 DA : 소자 영역
BNA : 버퍼층 단절 영역 INA : 중간 절연층 단절 영역
10, 100 : 어레이 기판 11, 111 : 기판
13, 113 : 차광막 15, 115 : 버퍼층
17, 117 : 활성층 19, 119 : 게이트 절연층
21, 121 : 게이트 전극 23, 123 : 중간 절연층
25, 125 : 배선 전극 27, 127 : 보호층
29, 129b, 129r, 129g : 컬러 필터 31, 131 : 오버코트층
33, 133 : 제1 전극 35, 135 : 뱅크층
37, 137 : 유기 재료층 39, 139 : 제2 전극
EA: Emission area DA: Device area
BNA: Buffer layer disconnection area INA: Intermediate insulating layer disconnection area
10, 100: array substrate 11, 111: substrate
13, 113: light shielding film 15, 115: buffer layer
17, 117: active layer 19, 119: gate insulating layer
21, 121: gate electrode 23, 123: intermediate insulating layer
25, 125: wiring electrode 27, 127: protective layer
29, 129b, 129r, 129g: color filter 31, 131: overcoat layer
33, 133: first electrode 35, 135: bank layer
37, 137: organic material layer 39, 139: second electrode

Claims (9)

삭제delete 다수의 발광 영역과 소자 영역을 갖는 기판;
버퍼층 단절 영역을 사이에 두고 상기 소자 영역에 배치된 버퍼층;
상기 버퍼층 상에 배치된 활성층;
상기 활성층 상에 배치된 게이트 절연층;
상기 게이트 절연층 상에 배치된 게이트 전극층;
중간 절연층 단절 영역을 사이에 두고 상기 소자 영역에 위치하여, 상기 버퍼층, 상기 활성층, 상기 게이트 절연층, 및 상기 게이트 전극층을 덮도록 배치된 중간 절연층;
상기 중간 절연층과 상기 기판을 덮도록 배치된 보호층; 및
상기 보호층 상의 상기 발광 영역에 배치되어, 상기 보호층 방향으로 광을 조사하는 배면 발광 방식의 유기 발광 다이오드; 를 포함하고,
상기 중간 절연층은 상기 발광 영역과 중첩되지 않도록 배치된, 표시 장치.
A substrate having multiple light emitting areas and device areas;
a buffer layer disposed in the device region with a buffer layer disconnection region therebetween;
an active layer disposed on the buffer layer;
a gate insulating layer disposed on the active layer;
a gate electrode layer disposed on the gate insulating layer;
an intermediate insulating layer located in the device region with an intermediate insulating layer disconnection region in between, and disposed to cover the buffer layer, the active layer, the gate insulating layer, and the gate electrode layer;
a protective layer disposed to cover the intermediate insulating layer and the substrate; and
a bottom-emitting organic light-emitting diode disposed in the light-emitting area on the protective layer and irradiating light in the direction of the protective layer; Including,
The intermediate insulating layer is disposed so as not to overlap the light emitting area.
삭제delete 제2항에 있어서,
상기 버퍼층과 상기 기판 사이에 배치된 차광층을 더 포함하는 표시 장치.
According to paragraph 2,
The display device further includes a light blocking layer disposed between the buffer layer and the substrate.
제4항에 있어서,
상기 차광층은 상기 기판의 소자 영역에 배치되고,
상기 버퍼층과 동일하거나 상기 버퍼층보다 넓은 면적을 갖는 표시 장치.
According to paragraph 4,
The light blocking layer is disposed in the device area of the substrate,
A display device having an area equal to or larger than that of the buffer layer.
제2항에 있어서,
상기 버퍼층은 상기 활성층과 동일하거나 상기 활성층보다 넓은 면적을 갖는 표시 장치.
According to paragraph 2,
A display device wherein the buffer layer has an area equal to or larger than that of the active layer.
제2항에 있어서,
상기 활성층은 산화물 반도체를 포함하는 표시 장치.
According to paragraph 2,
A display device wherein the active layer includes an oxide semiconductor.
제2항에 있어서,
상기 버퍼층 및 상기 중간 절연층은 서로 다른 재질인 표시 장치.
According to paragraph 2,
The display device wherein the buffer layer and the intermediate insulating layer are made of different materials.
제2항에 있어서,
상기 게이트 절연층 및 상기 중간 절연층은 서로 다른 재질인 표시 장치.
According to paragraph 2,
The display device wherein the gate insulating layer and the intermediate insulating layer are made of different materials.
KR1020160138444A 2015-12-31 2016-10-24 Array substrate for display device KR102615884B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150191763 2015-12-31
KR20150191763 2015-12-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170081124A KR20170081124A (en) 2017-07-11
KR102615884B1 true KR102615884B1 (en) 2023-12-21

Family

ID=59354684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160138444A KR102615884B1 (en) 2015-12-31 2016-10-24 Array substrate for display device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102615884B1 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100615229B1 (en) * 2004-06-29 2006-08-25 삼성에스디아이 주식회사 Thin film transistor, flat panel display device therewith, method of manufacturing that thin film transistor
KR101950824B1 (en) * 2011-11-25 2019-02-22 엘지디스플레이 주식회사 Thin film transistor substrate and method for fabricating the same
KR102206412B1 (en) * 2012-12-27 2021-01-22 엘지디스플레이 주식회사 Thin film transistor, method for manufacturing the same and display device comprising the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170081124A (en) 2017-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11991918B2 (en) Flexible display device
KR102671366B1 (en) Organic light emitting display apparatus and method of manufacturing thereof
US20180219029A1 (en) Display device
US9502593B2 (en) Organic light-emitting diode (OLED) display
KR20120037738A (en) Organic electro luminescent device
CN103299431A (en) Semiconductor device
KR102587876B1 (en) Organic Light Emitting Display device having a repair area
US10693015B2 (en) Thin film transistor, method for manufacturing the same and display device comprising the same
KR102543973B1 (en) Organic light emitting diode display device
KR102047745B1 (en) Organic Light Emitting Diode Display Device And Method Of Fabricating The Same
KR102194667B1 (en) Organic light emitting display device and method for manufacturing the same
US9608009B2 (en) Display device and method of fabricating the same
KR20160104805A (en) Organic light emitting diode display
US10409126B2 (en) Thin film transistor unaffected by light and display apparatus having the same
KR20170024623A (en) Light Emitting Diode Display Device
WO2016029542A1 (en) Array substrate and display apparatus
KR20140083143A (en) Organic Light Emitting diode display and method of manufacturing the same
KR102615884B1 (en) Array substrate for display device
KR102285034B1 (en) Display device
KR102569742B1 (en) Electroluminescence light emitting display device and method of manufacturing the same
KR100552959B1 (en) Substrate containing the black matrix and fabricating the same and FPD using the same
KR100686014B1 (en) Organic el display and method for fabricating the same
KR102319933B1 (en) Light Emitting Diode Display Device And Method Of Fabricating The Same
KR102207941B1 (en) Array substrate
KR101960390B1 (en) Display device having a thin film transistor

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