KR20030058152A - 능동행렬 유기전기발광소자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 능동행렬 유기전기발광소자에 관한 것이다.
능동행렬 유기 전기발광소자에서는 스토리지 커패시터의 역할을 하는 파워라인이 불투명한 물질로 이루어지므로, 스토리지 커패시터의 용량을 증가시킬 경우 개구율이 낮아지는 문제가 있다.
본 발명에 따른 능동행렬 유기전기발광소자에서는 격벽이 형성되는 영역에, 파워라인 및 커패시터 전극을 더 형성함으로써, 개구율을 감소시키지 않으면서 스토리지 커패시터의 용량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 화질을 향상시킬 수 있다.

Description

능동행렬 유기전기발광소자{an active matrix organic electroluminescence display}
본 발명은 유기전기발광소자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 박막 트랜지스터를 이용한 능동행렬 유기전기발광소자에 관한 것이다.
현재 텔레비전이나 모니터와 같은 디스플레이 장치에는 음극선관(cathode ray tube : CRT)이 주된 장치로 이용되고 있으나, 이는 무게와 부피가 크고 구동전압이 높은 문제가 있다. 이에 따라, 박형화, 경량화, 저 소비전력화 등의 우수한 특성을 가지는 평판 표시 장치(flat panel display)의 필요성이 대두되었으며, 액정 표시 장치(liquid crystal display)와 플라즈마 표시 장치(plasma display panel), 전계 방출 표시 장치(field emission display), 그리고 전기 발광 표시 장치(또는 전기발광소자라고도 함 : electroluminescence display(ELD))와 같은 다양한 평판 표시 장치가 연구 및 개발되고 있다.
이중 전기발광소자는 형광체에 일정 이상의 전기장이 걸리면 빛이 발생하는 전기발광(electroluminescence : EL) 현상을 이용한 표시 소자로서, 캐리어들의 여기를 일으키는 소스에 따라 무기(inorganic) 전기발광소자와 유기전기발광소자(organic electroluminescence display : OELD 또는 유기 ELD)로나눌 수 있다.
이중, 유기전기발광소자가 청색을 비롯한 가시광선의 모든 영역의 빛이 나오므로 천연색 표시 소자로서 주목받고 있으며, 높은 휘도와 낮은 동작 전압 특성을 가진다. 또한 자체 발광이므로 명암대비(contrast ratio)가 크고, 초박형 디스플레이의 구현이 가능하며, 공정이 간단하여 환경 오염이 비교적 적다. 한편, 응답시간이 수 마이크로초(㎲) 정도로 동화상 구현이 쉽고, 시야각의 제한이 없으며 저온에서도 안정적이고, 직류 5V 내지 15V의 낮은 전압으로 구동하므로 구동회로의 제작 및 설계가 용이하다.
이러한 유기전기발광소자는 구조가 무기전기발광소자와 비슷하나, 발광원리는 전자와 정공의 재결합에 의한 발광으로 이루어지므로 유기 LED(organic light emitting diode : OLED)라고 부르기도 한다.
다수의 화소를 매트릭스 형태로 배열하고 각 화소에 박막 트랜지스터를 연결한 능동행렬(active matrix) 형태가 평판 표시 장치에 널리 이용되는데, 이를 유기전기발광소자에 적용한 능동행렬(active matrix) 유기전기발광소자에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 능동행렬 유기전기발광소자의 한 화소에 대한 회로 구조를 도시한 것으로서, 도시한 바와 같이 능동행렬 유기전기발광소자의 한 화소는 스위칭(switching) 박막 트랜지스터(4)와 드라이빙(driving) 박막 트랜지스터(5), 스토리지 커패시터(6), 그리고 발광 다이오드(7)로 이루어진다.
여기서, 스위칭 박막 트랜지스터(4)의 게이트 전극은 게이트 배선(1)과 연결되고, 소스 전극은 데이터 배선(2)과 연결되어 있다. 스위칭 박막 트랜지스터(4)의 드레인 전극은 드라이빙 박막 트랜지스터(5)의 게이트 전극과 연결되어 있고, 드라이빙 박막 트랜지스터(5)의 드레인 전극은 발광 다이오드(7)의 애노드(anode) 전극과 연결되어 있다. 드라이빙 박막 트랜지스터(5)의 소스 전극은 파워라인(power line)(3)과 연결되어 있고, 발광 다이오드(7)의 캐소드(cathode) 전극은 접지되어 있다. 다음, 스토리지 커패시터(6)가 드라이빙 박막 트랜지스터(5)의 게이트 전극 및 소스 전극과 연결되어 있다.
따라서, 게이트 배선(1)을 통해 신호가 인가되면 스위칭 박막 트랜지스터(4)가 온(on) 되고, 데이터 배선(2)으로부터의 화상 신호가 스위칭 박막 트랜지스터(4)를 통해 스토리지 커패시터(6)에 저장된다. 이 화상 신호는 드라이빙 박막 트랜지스터(5)의 게이트 전극에 전달되어 드라이빙 박막 트랜지스터(5)를 작동시켜 발광 다이오드(7)를 통해 빛이 출력되는데, 이때 발광 다이오드(7)에 흐르는 전류를 제어함으로써 휘도를 조절한다. 여기서, 스위칭 박막 트랜지스터(4)가 오프(off)되더라도 스토리지 커패시터(6)에 저장된 전압 값에 의해 드라이빙 박막 트랜지스터(5)를 구동하기 때문에, 다음 화면의 화상 신호가 들어올 때까지 계속적으로 전류가 발광 다이오드(7)로 흘러 빛을 발하게 된다.
이러한 종래의 능동행렬 유기전기발광소자에서 한 화소에 대한 평면도를 도 2에 도시하였다.
도 2에 도시한 바와 같이, 게이트 배선(21)과 데이터 배선(22)이 교차하여 하나의 화소 영역(P)을 정의하고, 게이트 배선(21)과 데이터 배선(22)이 교차하는부분에는 스위칭 박막 트랜지스터(TS)가 형성되어 게이트 배선(21) 및 데이터 배선(22)과 연결되어 있다.
이어, 화소 영역(P) 내에는 스위칭 박막 트랜지스터(TS)와 연결된 드라이빙 박막 트랜지스터(TD)가 형성되어 있는데, 드라이빙 박막 트랜지스터(TD)의 게이트 전극(41)은 스위칭 박막 트랜지스터(TS)의 드레인 전극(31)과 연결되어 있으며, 드라이빙 박막 트랜지스터(TD)의 소스 전극(42)은 데이터 배선(22)과 나란한 방향을 가지는 파워라인(51)과 연결되어 있고, 드레인 전극(43)은 화소 영역(P)에 형성되어 있으며, 투명 도전 물질로 이루어진 화소 전극(61)과 연결되어 있다.
한편, 파워라인(51)과 연결된 제 1 커패시터 전극(52)이 화소 영역(P)에 형성되어 있으며, 다결정 실리콘으로 이루어지고 드라이빙 박막 트랜지스터(TD)의 게이트 전극(41)과 연결된 제 2 커패시터 전극(71, 72)이 파워라인(51) 및 제 1 커패시터 전극(51)과 중첩하여 스토리지 커패시터를 형성한다.
다음, 데이터 배선(22)과 파워라인(51)이 형성된 부분, 즉 화소 전극(61)의 양측에는 격벽(80)이 형성되어 있는데, 이 격벽(80)은 이후 화소 전극(61) 상부에 형성되는 유기 발광층이 이웃하는 화소 간에 단락되는 것을 방지하기 위한 것이다.
이러한 능동행렬 유기전기발광소자에서 킥백(kick-back) 전압을 감소시키기 위해서는 스토리지 커패시터의 용량을 증가시켜야 한다. 커패시터 용량을 증가시키기 위해서는 스토리지 커패시터의 면적을 증가시켜야 하는데, 스토리지 커패시터를이루는 파워라인과 제 1 커패시터 전극이 불투명한 금속 물질로 이루어져 있으므로, 개구율이 낮아지는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 개구율을 저하시키지 않고 스토리지 커패시터의 용량을 증가시켜, 화질을 향상시킬 수 있는 능동행렬 유기전기발광소자를 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 능동행렬 유기전기발광소자의 한 화소에 대한 회로도.
도 2는 종래의 능동행렬 유기전기발광소자의 평면도.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 능동행렬 유기전기발광소자의 평면도.
도 4는 도 3에서 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 자른 단면도.
도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 능동행렬 유기전기발광소자의 평면도.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 능동행렬 유기전기발광소자의 한 화소 구조에 대한 회로도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
121 : 게이트 배선122 : 데이터 배선
131, 143 : 드레인 전극141 : 게이트 전극
142 : 소스 전극151, 152, 153 : 파워라인
161 : 화소 전극 171, 172, 173 : 커패시터 전극
180 : 격벽 P1 : 화소 영역
TS1: 스위칭 박막 트랜지스터TD1: 드라이빙 박막 트랜지스터
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 능동행렬 유기전기발광소자에서는 기판 상부에 화소 영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선이 형성되어 있고, 제 1 스위칭 박막 트랜지스터가 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되어 있다. 이어, 제 1 스위칭 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 제 1 드라이빙 박막 트랜지스터가 형성되어 있으며, 제 1 드라이빙 박막 트랜지스터와 연결되고 데이터 배선과 나란한 제 1 및 제 2 부분, 그리고 제 1 부분과 제 2 부분의 일끝을 연결하는 제 3 부분을 가지는 파워라인 형성되어 있다. 다음, 제 1 드라이빙 박막 트랜지스터와 연결되어 있으며, 파워라인과 중첩하는 커패시터 전극이 형성되어 있고, 제 1 드라이빙 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 투명한 화소 전극이 화소 영역에 형성되어 있다. 다음, 화소 전극 상부에는 유기 발광층이 형성되어 있고, 유기 발광층 사이에는 파워라인의 제 1 및 제 2 부분과 중첩되어 있는 격벽이 형성되어 있다.
여기서, 격벽은 데이터 배선과 중첩할 수 있으며, 파워라인의 제 2 및 제 3 부분은 화소 전극의 가장자리와 중첩할 수도 있다.
한편, 파워라인은 제 1 부분과 제 2 부분의 타끝을 연결하는 제 4 부분을 더 가질 수 있는데, 파워라인의 제 4 부분은 화소 전극의 가장자리와 중첩할 수 있다.
본 발명에서, 커패시터 전극은 불순물을 포함하는 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다.
본 발명은 제 1 스위칭 박막 트랜지스터와 연결되는 제 2 스위칭 박막 트랜지스터와, 제 2 스위칭 박막 트랜지스터 및 제 1 드라이빙 박막 트랜지스터와 연결되는 제 2 드라이빙 박막 트랜지스터를 더 포함할 수도 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 능동행렬 유기전기발광소자에서는 격벽이 형성되는 영역에, 파워라인 및 커패시터 전극을 더 형성한다. 따라서, 개구율을 감소시키지 않으면서 스토리지 커패시터의 용량을 증가시킬 수 있으며, 화질을 향상시킬 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 능동행렬 유기전기발광소자에 대하여 상세히 설명한다.
먼저, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 능동행렬 유기전기발광소자에 대한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 가로 방향의 게이트 배선(121)과 세로 방향의 데이터 배선(122)이 교차하여 하나의 화소 영역(P1)을 정의하고, 게이트 배선(121)과 데이터배선(122)이 교차하는 부분에는 스위칭 박막 트랜지스터(TS1)가 형성되어 게이트 배선(121) 및 데이터 배선(122)과 연결되어 있다. 여기서, 스위칭 박막 트랜지스터(TS1)의 게이트 전극은 게이트 배선(121)의 일부로 이루어진다.
이어, 화소 영역(P1) 내에는 스위칭 박막 트랜지스터(TS1)와 연결된 드라이빙 박막 트랜지스터(TD1)가 형성되어 있는데, 드라이빙 박막 트랜지스터(TD1)의 게이트 전극(141)은 스위칭 박막 트랜지스터(TS1)의 드레인 전극(131)과 연결되어 있으며, 드라이빙 박막 트랜지스터(TD1)의 소스 전극(142)은 파워라인(151, 152, 153)과 연결되어 있다.
다음, 드라이빙 박막 트랜지스터(TD1)의 드레인 전극(143)은 화소 영역(P1)에 형성되어 있으며 투명 도전 물질로 이루어진 화소 전극(161)과 연결되어 있다. 여기서, 화소 전극(161)은 인듐-틴-옥사이드(indium-tin-oxide : 이하 ITO라고 한다)나 인듐-징크-옥사이드 (indium-zinc-oxide : 이하 IZO라고 한다)로 이루어질 수 있다.
여기서, 파워라인(151, 152, 153)은 세로 방향으로 연장되어 있는 제 1 및 제 2 부분(151, 152)과 이들을 연결하는 제 3 부분(153)으로 이루어지는데, 제 2 및 제 3 부분(152, 153)은 화소 전극(161)의 가장자리와 중첩되어 있다. 파워라인(251, 252, 253)은 불투명한 금속 물질로 이루어질 수 있다.
다음, 드라이빙 박막 트랜지스터(TD1)의 게이트 전극(141)과 연결되어 있는커패시터 전극(171, 172, 173)이 파워라인(151, 152, 153)과 중첩하여 스토리지 커패시터를 형성한다. 여기서, 커패시터 전극(171, 171, 172)은 불순물이 도핑된 다결정 실리콘으로 이루어질 수 있다.
다음, 파워라인의 제 1 및 제 2 부분(151, 152)과 데이터 배선(122), 그리고 커패시터 전극의 제 1 및 제 2 부분(171, 172)와 중첩하는 격벽(180)이 형성되어 있다. 격벽(180)은 화소 전극(161)을 드러내어 유기 발광층이 형성되는 영역을 정의하며, 이웃하는 화소 간에 유기 발광층이 단락되는 것을 방지하는 역할을 한다.
이러한 본 발명의 제 1 실시예에서, 격벽이 형성되어 있는 부분에 대한 단면도를 도 4에 도시하였는데, 도 4는 도 3에서 Ⅳ-Ⅳ선을 따라 자른 단면에 해당한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 기판(110) 위에 커패시터 전극의 제 1 및 제 2 부분(171, 172)이 형성되어 있고, 그 위에 제 1 절연막(210)이 형성되어 있다. 제 1 절연막(210) 상부에는 커패시터 전극의 제 1 및 제 2 부분(171, 172)과 각각 중첩하여 스토리지 커패시터를 형성하는 파워라인의 제 1 및 제 2 부분(151, 152)이 형성되어 있다.
다음, 파워라인(151, 152) 상부에는 제 2 절연막(220)이 형성되어 파워라인(151, 152)을 덮고 있으며, 그 위에 데이터 배선(122)이 형성되어 있는데, 데이터 배선(122)은 파워라인의 제 1 부분(151)과 제 2 부분(152) 사이에 위치한다.
이어, 데이터 배선(122) 상부에는 제 3 절연막(230)이 형성되어 있으며, 제3 절연막(230) 위에는 커패시터 전극의 제 2 부분(172) 및 파워라인의 제 2 부분(152)과 일부 중첩하는 화소 전극(161)이 형성되어 있다.
다음, 화소 전극(161) 상부에는 격벽(180)이 형성되어 있는데, 격벽(180)은 화소 전극(161)의 가장자리와 일부 중첩하고, 파워라인의 제 1 및 제 2 부분(151, 152)과 데이터 배선(122), 그리고 커패시터 전극의 제 1 및 제 2 부분(171, 172)을 덮고 있다. 한편, 격벽(180) 양측의 화소 전극(161) 상부에는 서로 다른 색의 빛을 발광하는 유기 발광층(251, 252)이 각각 형성되어 있다.
이와 같이, 본 발명에서는 격벽이 형성되는 영역에 파워라인 및 커패시터 전극을 더 형성함으로써, 개구율을 감소시키지 않으면서 스토리지 커패시터의 용량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 킥백 전압을 감소하여 화질을 향상시킬 수 있다.
한편, 파워라인은 링(ring) 형태를 가질 수도 있는데, 이러한 본 발명의 제 2 실시예를 도 5에 도시하였다. 여기서, 본 발명의 제 2 실시예는 파워라인 및 커패시터 전극 부분을 제외하고 앞선 제 1 실시예와 동일한 구조를 가지므로, 동일한 부분에 대해서는 같은 부호를 사용하고 이에 대한 설명은 생략한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에서 파워라인은 세로 방향으로 연장된 제 1 및 제 2 부분(151, 152), 제 1 부분(151)과 제 2 부분(152) 일끝을 연결하는 제 3 부분(153), 그리고 제 1 부분(151)과 제 2 부분(152)의 타끝을 연결하는 제 4 부분(154)으로 이루어진다. 따라서, 파워라인(151, 152, 153, 154)은 링 형태를 가지는데, 파워라인의 제 2 내지 제 4 부분(152, 153, 154)은 화소전극(161)의 가장자리와 중첩한다. 이때, 파워라인(151, 152, 153, 154)과 스토리지커패시터를 이루는 커패시터 전극(171, 172, 173, 174)도 파워라인(151, 152, 153, 154)과 중첩하여 동일한 모양을 이룬다.
본 발명에서는 하나의 화소에 박막 트랜지스터가 두개인 경우에 대해 설명하였으나, 화질의 균일도를 높이기 위해 한 화소에 박막 트랜지스터를 네 개 포함하도록 한 경우에 대해서도 적용할 수 있다. 이러한 경우의 화소 구조를 도 6에 도시하였다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 또 다른 능동행렬 유기전기발광소자의 한 화소(P2)는 게이트 배선(211)과 데이터 배선(212)이 교차함으로써 이루어지고, 화소(P2)는 제 1 및 제 2 스위칭 박막 트랜지스터(214, 215)와 제 1 및 제 2 드라이빙 박막 트랜지스터(216, 217), 그리고 스토리지 커패시터(218) 및 발광 다이오드(219)를 포함한다.
여기서, 제 1 및 제 2 스위칭 박막 트랜지스터(214, 215)의 게이트 전극은 게이트 배선(211)과 연결되고, 제 1 스위칭 박막 트랜지스터(214)의 소스 전극은 데이터 배선(212)과 연결되어 있으며, 제 1 스위칭 박막 트랜지스터(214)의 드레인 전극은 제 2 스위칭 박막 트랜지스터(215)의 소스 전극과 연결되어 있다.
다음, 제 1 드라이빙 박막 트랜지스터(216)의 소스 전극은 제 1 스위칭 박막 트랜지스터(214)의 드레인 전극 및 제 2 스위칭 박막 트랜지스터(215)의 소스 전극과 연결되어 있고, 제 1 드라이빙 박막 트랜지스터(216)의 게이트 전극은 제 2 스위칭 박막 트랜지스터(215)의 드레인 전극 및 제 2 드라이빙 박막 트랜지스터(217)의 게이트 전극과 연결되어 있다.
다음, 제 2 드라이빙 박막 트랜지스터(217)의 소스 전극은 제 1 드라이빙 박막 트랜지스터(216)의 드레인 전극 및 파워 라인(213)과 연결되어 있으며, 제 2 드라이빙 박막 트랜지스터(217)의 드레인 전극은 발광 다이오드(219)의 애노드 전극과 연결되어 있다.
한편, 발광 다이오드(219)의 캐소드 전극은 접지되어 있으며, 제 1 및 제 2 드라이빙 박막 트랜지스터(216, 217)에는 스토리지 커패시터(218)가 연결되어 있다. 스토리지 커패시터(218)의 일 전극은 제 1 드라이빙 박막 트랜지스터(216)의 드레인 전극 및 제 2 드라이빙 박막 트랜지스터(217)의 소스 전극과 연결되어 있고, 타 전극은 제 1 및 제 2 드라이빙 박막 트랜지스터(216, 217)의 게이트 전극과 연결되어 있다.
따라서, 게이트 배선(211)의 신호에 의해 제 1 및 제 2 스위칭 박막 트랜지스터(214, 215)가 동작하여 데이터 배선(212)의 신호가 제 1 및 제 2 드라이빙 박막 트랜지스터(216, 217)에 전달되고, 이 신호에 의해 제 2 드라이빙 박막 트랜지스터(217)가 동작함으로써, 파워 라인(213)의 화상신호 Vdd가 발광 다이오드(219)에 전달되어 발광 다이오드(219)에서 빛이 나오게 된다.
여기서, 발광 다이오드(219)의 일 전극인 화소 전극은 불투명한 도전 물질로 이루어지고, 제 1 및 제 2 스위칭 박막 트랜지스터(214, 215)와 제 1 및 제 2 드라이빙 박막 트랜지스터(216, 217), 스토리지 커패시터(218), 그리고 파워라인(213)을 덮도록 형성된다. 또한, 게이트 배선(211) 및 데이터 배선(212)과 중첩할 수도 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 이상 다양한 변화와 변형이 가능하다.
본 발명에 따른 능동행렬 유기전기발광소자에서는 유기 발광층을 분리하기 위한 격벽이 형성되는 영역에, 스토리지 커패시터를 이루는 파워라인 및 커패시터 전극을 더 형성함으로써, 개구율을 감소시키지 않으면서 스토리지 커패시터의 용량을 증가시킬 수 있다. 따라서, 킥백 전압을 감소시켜 화질을 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 기판;
    상기 기판 상부에 형성되어 화소 영역을 정의하는 게이트 배선과 데이터 배선;
    상기 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되어 있는 제 1 스위칭 박막 트랜지스터;
    상기 제 1 스위칭 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 제 1 드라이빙 박막 트랜지스터;
    상기 제 1 드라이빙 박막 트랜지스터와 연결되고, 상기 데이터 배선과 나란한 제 1 및 제 2 부분, 그리고 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분의 일끝을 연결하는 제 3 부분을 가지는 파워라인;
    상기 제 1 드라이빙 박막 트랜지스터와 연결되어 있으며, 상기 파워라인과 중첩하는 커패시터 전극;
    상기 제 1 드라이빙 박막 트랜지스터와 연결되고, 상기 화소 영역에 형성되어 있는 투명한 화소 전극;
    상기 화소 전극 상부에 형성되어 있는 유기 발광층;
    상기 파워라인의 제 1 및 제 2 부분과 중첩되어 있으며, 상기 유기 발광층 사이에 위치하는 격벽
    을 포함하는 능동행렬 유기전기발광소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 격벽은 상기 데이터 배선과 중첩하는 능동행렬 유기전기발광소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 파워라인의 제 2 및 제 3 부분은 상기 화소 전극의 가장자리와 중첩하는 능동행렬 유기전기발광소자.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 파워라인은 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분의 타끝을 연결하는 제 4 부분을 더 가지는 능동행렬 유기전기발광소자.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 파워라인의 제 4 부분은 상기 화소 전극의 가장자리와 중첩하는 능동행렬 유기전기발광소자.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 커패시터 전극은 불순물을 포함하는 다결정 실리콘으로 이루어진 능동행렬 유기전기발광소자.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 스위칭 박막 트랜지스터와 연결되는 제 2 스위칭 박막 트랜지스터와, 상기 제 2 스위칭 박막 트랜지스터 및 제 1 드라이빙 박막 트랜지스터와 연결되는 제 2 드라이빙 박막 트랜지스터를 더 포함하는 능동행렬 유기전기발광소자.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100599727B1 (ko) * 2004-04-29 2006-07-12 삼성에스디아이 주식회사 유기 el 발광셀의 커패시터 및 그 제조 방법
US7858974B2 (en) 2007-03-20 2010-12-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Organic light-emitting display panel and method of manufacturing the same
KR101026812B1 (ko) * 2003-11-28 2011-04-04 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 표시판 및 그의 제조 방법
CN110047874A (zh) * 2013-06-17 2019-07-23 三星显示有限公司 显示装置
WO2023050273A1 (zh) * 2021-09-30 2023-04-06 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4071652B2 (ja) * 2002-03-04 2008-04-02 株式会社 日立ディスプレイズ 有機el発光表示装置
KR100461467B1 (ko) * 2002-03-13 2004-12-13 엘지.필립스 엘시디 주식회사 능동행렬 유기전기발광소자
JP4027149B2 (ja) * 2002-04-30 2007-12-26 三洋電機株式会社 エレクトロルミネッセンス表示装置
JP4086550B2 (ja) * 2002-05-30 2008-05-14 三洋電機株式会社 表示装置
KR100560782B1 (ko) * 2003-08-25 2006-03-13 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 표시 장치
KR100774911B1 (ko) * 2003-10-14 2007-11-09 엘지전자 주식회사 일렉트로 루미네센스 표시장치
KR100557730B1 (ko) * 2003-12-26 2006-03-06 엘지.필립스 엘시디 주식회사 듀얼패널타입 유기전계발광 소자 및 그 제조방법
KR100583252B1 (ko) * 2003-12-29 2006-05-24 엘지.필립스 엘시디 주식회사 유기전계 발광소자와 그 제조방법
KR100684712B1 (ko) * 2004-03-09 2007-02-20 삼성에스디아이 주식회사 발광 표시 장치
KR101202041B1 (ko) 2006-06-30 2012-11-16 더 리젠츠 오브 더 유니버시티 오브 미시간 유기발광다이오드 표시소자 및 그 구동방법
KR20080011829A (ko) * 2006-07-31 2008-02-11 삼성전자주식회사 유기 전계 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
CN102150196B (zh) * 2009-09-08 2013-12-18 松下电器产业株式会社 显示面板装置以及其控制方法
US8018399B2 (en) * 2009-11-18 2011-09-13 Century Display(ShenZhen) Co., Ltd. Pixel array
KR101073545B1 (ko) * 2010-01-07 2011-10-14 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 표시 장치
CN102569348A (zh) * 2012-02-15 2012-07-11 福州华映视讯有限公司 主动式发光元件
JP6131662B2 (ja) * 2013-03-22 2017-05-24 セイコーエプソン株式会社 表示装置及び電子機器
KR20210021769A (ko) * 2019-08-19 2021-03-02 삼성전자주식회사 디스플레이 장치
CN111739926B (zh) * 2020-08-17 2020-11-20 京东方科技集团股份有限公司 显示面板及显示装置
EP3996145B1 (en) 2020-08-17 2023-10-25 BOE Technology Group Co., Ltd. Display panel and display apparatus
CN114299874A (zh) * 2021-12-03 2022-04-08 合肥维信诺科技有限公司 像素电路及显示面板

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3541625B2 (ja) * 1997-07-02 2004-07-14 セイコーエプソン株式会社 表示装置及びアクティブマトリクス基板
JP2000227770A (ja) * 1998-12-01 2000-08-15 Sanyo Electric Co Ltd カラーel表示装置
JP2000267594A (ja) * 1999-03-18 2000-09-29 Sanyo Electric Co Ltd 表示装置
KR100662777B1 (ko) * 1999-07-08 2007-01-02 엘지.필립스 엘시디 주식회사 전기발광소자
JP4530450B2 (ja) * 1999-09-29 2010-08-25 三洋電機株式会社 El表示装置
JP2001147659A (ja) * 1999-11-18 2001-05-29 Sony Corp 表示装置
TW531901B (en) * 2000-04-27 2003-05-11 Semiconductor Energy Lab Light emitting device
US6661180B2 (en) * 2001-03-22 2003-12-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device, driving method for the same and electronic apparatus
KR100834346B1 (ko) * 2001-12-28 2008-06-02 엘지디스플레이 주식회사 능동행렬 유기전기발광소자
KR100453635B1 (ko) * 2001-12-29 2004-10-20 엘지.필립스 엘시디 주식회사 능동행렬 유기전기발광소자
KR100461467B1 (ko) * 2002-03-13 2004-12-13 엘지.필립스 엘시디 주식회사 능동행렬 유기전기발광소자

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101026812B1 (ko) * 2003-11-28 2011-04-04 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 표시판 및 그의 제조 방법
KR100599727B1 (ko) * 2004-04-29 2006-07-12 삼성에스디아이 주식회사 유기 el 발광셀의 커패시터 및 그 제조 방법
US7858974B2 (en) 2007-03-20 2010-12-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Organic light-emitting display panel and method of manufacturing the same
KR101366162B1 (ko) * 2007-03-20 2014-02-25 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 패널 및 이의 제조방법
CN110047874A (zh) * 2013-06-17 2019-07-23 三星显示有限公司 显示装置
US11552151B2 (en) 2013-06-17 2023-01-10 Samsung Display Co., Ltd. Display device and method for manufacturing display device
CN110047874B (zh) * 2013-06-17 2023-05-30 三星显示有限公司 显示装置
WO2023050273A1 (zh) * 2021-09-30 2023-04-06 京东方科技集团股份有限公司 显示面板和显示装置

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Publication number Publication date
US6940476B2 (en) 2005-09-06
KR100453634B1 (ko) 2004-10-20
US20030128173A1 (en) 2003-07-10

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