KR20050050840A - 유기 전계 발광 표시 장치 - Google Patents

Abstract

복수의 데이터선, 이 데이터선에 교차하는 복수의 스캔선, 상기 복수의 데이선과 스캔선이 교차하면서 형성하는 영역 내에 배치되는 유기 전계 발광 소자 및 이 유기 전계 발광 소자를 구동시키기 위한 픽셀 구동 소자를 포함하고, 상기 픽셀 구동 소자와 전기적으로 연결되는 상기 데이터선 또는/및 스캔선이 그 길이 방향을 따라 상기 픽셀 구동 소자와 전기적으로 연결되는 부위의 폭을 다른 부위의 폭과 상이하게 하여 형성된다.

Description

유기 전계 발광 표시 장치{ORGANIC ELECTRO LUMINESCENCE DISPLAY DEVICE}

본 발명은 유기 전계 발광 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기 전계 발광 표시장치의 데이터선 또는 스캔선과 트랜지스터와의 연결 구조에 관한 것이다.

통상적으로 유기 전계 발광(Electroluminescent; EL, 이하, 편의상 EL이라 칭한다.) 표시 장치는 형광성 또는/ 및 인광성 유기 화합물을 전기적으로 여기시켜 발광시키는 자발광형 디스플레이로 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 박형화가 용이하며 광 시야각, 빠른 응답속도 등 액정표시 장치에 있어서 문제점으로 지적된 결점을 해결할 수 있는 디스플레이로서, 차세대 디스플레이 특히, 모바일(Mobile)용 디스플레이로 주목받고 있다.

이러한 유기 EL 표시 장치는 유리나 그밖에 투명한 절연기판 위에 소정의 패턴을 갖는 유기 발광층이 형성되고 이 유기 발광층의 상,하부에는 상기 유기 발광층으로 구동 전압을 인가하도록 하기 위한 양,음극의 전극층들이 형성된다. 여기서 상기 유기 발광층은 유기 화합물로 이루어진다.

이러한 기본 구성을 갖는 유기 EL 표시장치는 상기 전극들에 양극 및 음극 전압이 인가됨에 따라 양극전압이 인가된 전극으로부터 주입된 정공(hole)이 전공 수송층을 경유하여 상기 유기 발광층으로 이동되고, 전자는 음극전압이 인가된 전극으로부터 전자 수송층을 경유하여 상기 유기 발광층으로 주입된다. 그러면 이에 따라 상기 유기 발광층에서 전자와 홀이 재결합하여 여기자(exiton)를 생성하고, 이 여기자가 여기상태에서 기저상태로 변화되면서 상기 유기 발광층의 유기물이 발광하게 되는 바, 이것으로 원하는 화상을 구현할 수 있게 된다.

도 5는 종래의 유기 EL 표시장치 중, 능동형(Active Matrix Type) 유기 EL 표시 장치의 단면구조를 도시한 것이다.

도면을 참조하면, 상기 유기 EL 표시 장치에는 절연기판(100)상에 버퍼층(105)이 형성되고, 상기 버퍼층(105)상에 박막 트랜지스터와 캐패시터가 형성된다. 여기서 박막 트랜지스터는 소오스/드레인 영역(111), (115)을 구비한 반도체층(110)과, 게이트 절연막(120)상에 형성된 게이트전극(125)과, 층간 절연막(130)에 형성되어 상기 소오스/드레인 영역(111),(115)과 콘택홀(131),(135)을 통해 연결된 소오스/드레인 전극(141),(145)을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 캐패시터는 상기 게이트 전극(125)과 동일물질로 이루어져 상기 게이트 절연막(120)상에 형성된 제1 전극(127)과, 층간 절연막(130)상에 형성되어 상기 소오스/드레인 전극(141), (145)중 하나, 예를 들어 소오스 전극(141)에 연결되는 제2 전극(147)을 포함하여 이루어진다.

이러한 박막 트랜지스터와 캐패시터 위로 상기 기판(100) 상에는 절연층(150)이 형성되어 이 절연층(150) 위로 화소 영역 상에는 상기 드레인 전극(145)과 전기적으로 연결되는 애노드 전극(160)이 형성된다. 이 애노드 전극(160)은 인듐 틴 옥사이드(ITO)와 투명한 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 드레인 전극(145)과의 연결은, 이 드레인 전극(145)의 일부분을 노출시키도록 상기 절연층(150) 상에 형성된 비어홀(155)을 통해 상기 애노드 전극(160)이 형상 드레인 전극(145)에 연결됨으로써 이루어지게 된다.

이 애노드 전극(160) 위에는 유기 발광층(180)이 형성되며, 이 유기 발광층(180)에는 알루미늄(Al)과 같은 금속 재질로 구성된 캐소드 전극(190)이 전기적으로 연결되는 바, 이 때, 이 캐소드 전극(190)과 상기 애노드 전극(160), 절연층(150) 사에는 평탄화막(170)이 형성된다.

이와 같은 유기 EL 표시 장치는 일반적으로 상기한 박막 트랜지스터를 통상 스위칭용과 구동용으로 2개를 구비하게 되는데, 이 중 스위칭 트랜지스터는 도 6에 도시한 바와 같이, 서로 교차 배치되는 데이터선(D1,D2??)과 스캔선(S1,S2??)에 근접 배치되어, 이 중 데이터선(D1)에 전기적으로 연결되는 구성을 갖는다.

즉, 상기 스위칭 트랜지스터(20)는, 그 소스 전극(20a)을 상기 데이터선(D1)에 연결시키게 되며, 이 때, 상기 소스 전극(20a)과 상기 데이터선(D1)과의 실질적인 접촉은 상기 소스 전극(20a)과 상기 데이터선(D1)과의 중첩 부위에 형성된 컨택 홀(Contact Hole)(22)을 통해 이루어지게 된다.

한편, 유기 EL 표시 장치에 있어 한 화소에 대응하는 유기 EL 소자(24)는, 상기 데이터선(D1)과 스캔선(S1)이 교차하면서 형성하는 공간 영역 내에 배치되며, 이 유기 EL 소자(24)의 영역 즉, 상기한 유기 발광층의 영역에 따라 그 개구율이 결정되어진다.

이에 따라 유기 EL 표시 장치에서는 상기 데이터선(D1)과 스캔선(S1)의 배열 상태에 따라 결정되는 화소 영역 내에 상기 유기 EL 소자(24)의 영역을 얼마만큼 넓게 하는 것이 장치의 개구율을 결정하는데 중요한 요소로 작용하게 된다.

그런데, 종래의 유기 EL 표시 장치는, 상기한 개구율의 관점에 비추어 볼 때, 정해진 화소 영역에 상기 유기 EL 소자(24)의 영역을 배치하는데 한계를 가져 개구율의 극대화를 도모할 수 없는 문제를 가지고 있다.

이러한 문제는 상기 데이터선(D1)과 상기 트랜지스터(20)의 연결 구조에 기인하다. 즉, 종래의 유기 EL 표시 장치에서는, 데이터선(D1)이 상기 트랜지스터(20)의 소스 전극(20a)과 연결되는 컨택 홀(22) 형성 부위를 포함해 그 선폭(W)이 길이 방향을 따라 일정하게 이루어지기 때문에, 상기 화소 영역 내에서 상기 유기 EL 소자(24)는 그 크기를 크게 하도록 하는데 한계를 가질 수밖에 없다.

이러한 현상은, 트랜지스터가 상기 스캔선과 연결되는 경우, 이 스캔선 측으로도 마찬가지로 일어나고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안한 것으로서, 본 발명의 목적은 데이터선 또는 스캔선의 구조를 개선하여 개구율을 향상시킬 수 있도록 하는 유기 EL 표시 장치를 제공함에 있다.

이에 본 발명에 따른 유기 EL 표시 장치는,

복수의 데이터선, 이 데이터선에 교차하는 복수의 스캔선, 상기 복수의 데이선과 스캔선이 교차하면서 형성하는 영역 내에 배치되는 유기 전계 발광 소자 및 이 유기 전계 발광 소자를 구동시키기 위한 픽셀 구동 소자를 포함하고,

상기 픽셀 구동 소자와 전기적으로 연결되는 상기 데이터선 또는/및 스캔선이 그 길이 방향을 따라 상기 픽셀 구동 소자와 전기적으로 연결되는 부위의 폭을 다른 부위의 폭과 상이하게 하여 형성된다.

즉, 본 발명에 있어 상기 데이터선 또는/및 스캔선은, 상기 픽셀 구동 소자와 연결되는 부위의 폭을 다른 부위 폭보다 넓게 하여 형성된다.

더욱이, 상기 데이터선 또는/및 스캔선은 상기 다른 부위의 폭을 동일한 크기로 형성하여 이루어진다.

여기서 상기 픽셀 구동 소자는, 적어도 2개의 트랜지스터와, 이 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 캐패시터를 포함하여 형성될 수 있다.

이하, 본 발명을 명확히 하기 위한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 유기 EL 표시 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 유기 EL 표시 장치는 유기 EL 표시 패널(100), 데이터 구동부(200) 및 스캔 구동부(300)를 포함한다.

상기에서 유기 EL 표시 패널(100)은 열 방향으로 뻗어 있는 복수의 데이터선(D1…Dm), 이 데이터선(D1…Dm)에 교차 배치되어 행 방향으로 뻗어 있는 복수의 스캔선(S1…Sn) 및 상기 데이터선(D1…Dm)과 스캔선(S1…Sn)이 교차하면서 형성하는 화소 영역 내에 배치되는 유기 EL 소자(40) 및 이 유기 EL 소자(40)를 구동시키기 위한 픽셀 구동 소자(50)를 포함한다.

상기에서 유기 EL 소자(40)는, 유기 EL층 및 이 유기 EL층을 사이에 두고 배치되는 애노드 전극 및 캐소드 전극을 포함하여 이루어지며, 상기 픽셀 구동 소자(50)는 적어도 2개의 트랜지스터(52,54), 이 트랜지스터에 전기적으로 연결되는 캐패시터(56)를 포함하는 바, 본 실시예에서 상기 트랜지스터(52,54)는 게이트에 인가되는 전압에 따라 상기 유기 EL 소자(40)로 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터(54)와, 선택 신호에 응답하여 상기 데이터선에 인가된 화상 신호를 상기 구동 트랜지스터(52)로 전달하는 스위칭 트랜지스터(52) 2개로 나누어 이루어진다.

도 2는 본 실시예에 따른 유기 EL 표시 장치에 있어, 하나의 화소에 대응하는 구성을 설명하기 위해 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 상기 스위칭 트랜지스터(52)는 데이터선(D1…Dm) 및 스캔선(S1…Sn)에 근접 배치되면서 그 소스 영역을 컨택 홀(60)을 통해 상기 데이터선(D1)에 전기적으로 연결시키고 있으며, 그 드레인 영역은 이 스위칭 트랜지스터(52)와 위치 차이를 두고 배치되는 상기 구동 트랜지스터(54)의 게이트 전극과 콘택 홀(62)을 통해 전기적으로 연결시키고 있다.

이에 반해, 상기 구동 트랜지스터(54)는, 그 드레인 영역을 상기 데이터선(D1)과 나란한 방향으로 배치되는 전원 인가선(Vdd)에 역시 컨택 홀(64)을 통해 전기적으로 연결하고 있으며, 그 소스 영역은 상기 유기 EL 소자(40)의 애노드 전극에 역시 콘택 홀(66)을 통해 전기적으로 연결하고 있다.

아울러, 상기 캐패시터(56)는 상기 전원 인가선(Vdd)과 상기 구동 트랜지스터(54)의 게이트 전극에 의하여 형성될 수 있다.

한편, 본 발명에 있어, 상기 데이터선(D1)은 그 길이 방향을 따라 선택적으로 그 폭을 다르게 하여 형성되고 있다. 즉, 상기 데이터선(D1)은 상기 스위칭 트랜지스터(52)와 전기적으로 연결되는 부위 다시 말해, 상기 컨택 홀(60)이 형성된 부위의 폭(w1)을 다른 부위의 폭(w2)보다 넓게 하여 형성된다. 이 때, 다른 부위의 폭(w2)을 일정하게 이루어진다.

본 발명에 있어서, 상기 데이터선(D1)이 그 길이 방향에 따라 폭을 가변시켜 형성하고 있는 것은, 상기 컨택 홀(60)이 배치되는 부위를 제외한 부위는 상기 스위칭 트랜지스터(52)와의 전기적인 연결에는 방해를 주지 않는 범위에서 그 폭을 축소시킴으로써, 상기 화소 영역 내에 배치되는 유기 EL 소자(40)의 영역을 보다 확장시키도록 하기 위함이다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 유기 EL 표시 장치는, 상기 화소 영역 내에 있어 축소된 상기 데이터선(D1)의 폭 부위만큼, 상기 유기 EL 소자(40)의 영역을 확장시켜(도 3의 화살표 방향 참조) 그에 따른 개구율 향상에 이점을 가질 수 있게 된다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

가령, 본 발명은 전술한 예에서와 같이, 픽셀 구동 소자의 스위칭 트랜지스터가 연결되는 데이터선의 폭만을 가변시켜 유기 EL 소자의 영역이 확장되도록 하는 것에 국한되지 않고, 도 4에 도시한 바와 같이, 픽셀 구동 소자의 트랜지스터(70)가 스캔선(S)에 전기적으로 연결되는 경우, 이 스캔선(S)을 폭을 전술한 예와 같이, 상기 트랜지스터(70)와 전기적으로 연결되도록 하는 컨택 홀(72) 형성 부위의 폭(w3)을 다른 부위의 폭(w4, 이 폭은 일정)보다 크게 하여 그 결과, 유기 EL 소자의 영역을 확장시켜 그에 따른 개구율 향상을 도모할 수 있다.

물론, 본 발명은 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 데이터선 및 스캔선 모두를 그 길이 방향을 따라 폭을 가변시켜 전술한 실시예들과 마찬가지로 유기 EL 소자의 영역을 확장시킬 수도 있는 바, 이러한 경우 개구율 향상이 최대화할 수 있을 것이다.

아울러, 본 실시예에선 2개의 트랜지스터를 구비한 유기 EL 표시 장치에 적용된 것으로 설명되었으나, 본 발명은 2개 이상의 트랜지스터를 구비한 유기 EL 표시 장치에도 적용될 수 있다.

이상으로 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기 EL 표시 장치는, 트랜지스터와 연결되는 데이선과 스캔선을 형상을 개선함으로써, 종래에 비해 같은 크기의 화소 영역에 배치되는 유기 EL 표시 소자의 영역을 확장시켜 그에 따른 개구율 상승으로 제품 품위 향상에 이점을 가질 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치를 도시한 개략도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치에 있어 하나의 화소에 대응하는 구성을 설명하기 위해 도시한 부분 평면도이다.

도 3은 도 2의 주요 부위를 도시한 확대 도시한 부분 평면도이다.

도 4는 일반적인 유기 전계 발광 표시 장치에 있어 하나의 화소에 대응하는 구성을 설명하기 위해 도시한 부분 평면도이다.

도 5는 일반적인 유기 전계 발광 표시 장치에 있어 하나의 화소에 대응하는 구성을 설명하기 위해 도시한 부분 단면도이다.

도 6은 일반적인 유기 전계 발광 표시 장치에 있어 하나의 화소에 대응하는 구성을 설명하기 위해 도시한 평면도이다.

Claims (8)

1. 복수의 데이터선, 이 데이터선에 교차하는 복수의 스캔선, 상기 복수의 데이선과 스캔선이 교차하면서 형성하는 영역 내에 배치되는 유기 전계 발광 소자 및 이 유기 전계 발광 소자를 구동시키기 위한 픽셀 구동 소자를 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치에 있어서,

   상기 픽셀 구동 소자와 전기적으로 연결되는 상기 데이터선 또는 스캔선이 그 길이 방향을 따라 상기 픽셀 구동 소자와 전기적으로 연결되는 부위의 폭을 다른 부위의 폭과 상이하게 하여 형성됨을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터선 또는 스캔선은, 상기 픽셀 구동 소자와 연결되는 부위의 폭을 다른 부위 폭보다 넓게 하여 형성됨을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 데이터선 또는 스캔선은 상기 다른 부위의 폭을 동일한 크기로 형성하여 이루어짐을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중, 어느 한 항에 있어서,

   상기 픽셀 구동 소자는,

   적어도 2개의 트랜지스터와, 이들 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 캐패시터를 포함하여 형성됨을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
5. 복수의 데이터선, 이 데이터선에 교차하는 복수의 스캔선, 상기 복수의 데이선과 스캔선이 교차하면서 형성하는 영역 내에 배치되는 유기 전계 발광 소자 및 이 유기 전계 발광 소자를 구동시키기 위한 픽셀 구동 소자를 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치에 있어서,

   상기 픽셀 구동 소자와 전기적으로 연결되는 상기 데이터선 및 스캔선이 그 길이 방향을 따라 상기 픽셀 구동 소자와 전기적으로 연결되는 부위의 폭을 다른 부위의 폭과 상이하게 하여 형성됨을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 데이터선 및 스캔선은, 상기 픽셀 구동 소자와 연결되는 부위의 폭을 다른 부위 폭보다 넓게 하여 형성됨을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 데이터선 및 스캔선은 상기 다른 부위의 폭을 동일한 크기로 형성하여 이루어짐을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
8. 제 5 항 내지 제 7 항 중, 어느 한 항에 있어서,

   상기 픽셀 구동 소자는,

   적어도 2개의 트랜지스터와, 이들 트랜지스터와 전기적으로 연결되는 캐패시터를 포함하여 형성됨을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.