KR20130091504A

KR20130091504A - 표시 장치

Info

Publication number: KR20130091504A
Application number: KR1020120012837A
Authority: KR
Inventors: 김광해; 최재범; 정관욱; 김무진; 오재환; 이준우
Original assignee: 삼성디스플레이 주식회사
Priority date: 2012-02-08
Filing date: 2012-02-08
Publication date: 2013-08-19
Also published as: US9105593B2; CN103247619B; TW201334253A; TWI575794B; KR101884891B1; CN103247619A; US20130200399A1

Abstract

표시 장치는 기판, 상기 기판 상에 위치하는 제1 절연층, 상기 제1 절연층 상에 위치하며, 제1 방향으로 연장된 게이트 배선들, 상기 게이트 배선들 상에 위치하는 제2 절연층, 상기 제2 절연층 상에 위치하며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 데이터 배선들, 상기 게이트 배선들 및 상기 데이터 배선들이 교차하는 영역에 위치하여 상기 게이트 배선들 및 상기 데이터 배선들과 연결된 화소, 및 섬(island) 형태로 상기 데이터 배선들과 연결되어 있으며, 외부로부터 정전기가 상기 데이터 배선들을 통하면 상기 제1 절연층의 파열을 유도하는 데이터 유도 소자를 포함한다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기 발광 소자를 포함하는 표시 장치에 관한 것이다.

표시 장치는 이미지를 표시하는 장치로서, 최근 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display)가 주목 받고 있다.

유기 발광 표시 장치는 자체 발광 특성을 가지며, 액정 표시 장치(liquid crystal display device)와 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 두께와 무게를 줄일 수 있다. 또한, 유기 발광 표시 장치는 낮은 소비 전력, 높은 휘도 및 높은 반응 속도 등의 고품위 특성을 나타낸다.

종래의 유기 발광 표시 장치는 기판 상에 위치하며 일 방향으로 연장된 게이트 배선들, 절연층을 사이에 두고 게이트 배선들과 교차하는 방향으로 연장된 데이터 배선들, 게이트 배선들 및 데이터 배선들 각각에 연결되어 유기 발광 소자를 포함하는 화소를 포함한다.

그런데, 종래의 유기 발광 표시 장치는 게이트 배선들과 데이터 배선들 사이에 절연층이 위치함으로써, 게이트 배선들과 데이터 배선들이 교차하는 부분에 위치하는 절연층에 저장 용량(capacitance)이 형성되기 때문에, 외부로부터 정전기가 게이트 배선들 또는 데이터 배선들을 통할 경우 저장 용량이 형성된 절연층이 파열되어 게이트 배선들과 데이터 배선들이 단락되는 문제점이 있었다.

본 발명의 일 실시예는 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 정전기에 의해 게이트 배선들과 데이터 배선들이 교차하는 부분에 위치하는 절연층이 파열되는 것이 억제된 표시 장치를 제공하고자 한다.

상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 제1 측면은 기판, 상기 기판 상에 위치하는 제1 절연층, 상기 제1 절연층 상에 위치하며, 제1 방향으로 연장된 게이트 배선들, 상기 게이트 배선들 상에 위치하는 제2 절연층, 상기 제2 절연층 상에 위치하며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 데이터 배선들, 상기 게이트 배선들 및 상기 데이터 배선들이 교차하는 영역에 위치하여 상기 게이트 배선들 및 상기 데이터 배선들과 연결된 화소, 및 섬(island) 형태로 상기 데이터 배선들과 연결되어 있으며, 외부로부터 정전기가 상기 데이터 배선들을 통하면 상기 제1 절연층의 파열을 유도하는 데이터 유도 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.

상기 데이터 유도 소자는 섬 형태로 게이트 배선들과 동일한 층에 위치하여 상기 데이터 배선들과 연결되어 있는 제1 유도 패턴, 및 섬 형태로 상기 제1 절연층을 사이에 두고 상기 제1 유도 패턴과 대향하는 제2 유도 패턴을 포함할 수 있다.

상기 제1 유도 패턴은 상기 데이터 배선들과 겹치는 중첩 영역 및 상기 데이터 배선들과 비중첩되는 비중첩 영역을 포함하며, 상기 제2 유도 패턴은 상기 제1 유도 패턴의 상기 비중첩 영역과 대향할 수 있다.

상기 화소는 상기 게이트 배선들 및 상기 데이터 배선들과 연결된 박막 트랜지스터, 및 상기 박막 트랜지스터에 연결된 유기 발광 소자를 포함할 수 있다.

상기 박막 트랜지스터는 상기 제2 유도 패턴과 동일한 층에 위치하는 액티브층, 상기 게이트 배선들과 동일한 층에 위치하는 게이트 전극, 및 상기 데이터 배선들과 동일한 층에 위치하는 소스 전극 및 드레인 전극을 포함할 수 있다.

상기 표시 장치는 섬 형태로 상기 게이트 배선들과 연결되어 있으며, 외부로부터 정전기가 상기 게이트 배선들을 통하면 상기 제1 절연층의 파열을 유도하는 게이트 유도 소자를 더 포함할 수 있다.

상기 게이트 유도 소자는 게이트 배선들과 동일한 층에 위치하여 상기 게이트 배선들과 연결되어 있는 제3 유도 패턴, 및 상기 제1 절연층을 사이에 두고 상기 제3 유도 패턴과 대향하는 제4 유도 패턴을 포함할 수 있다.

상기 제3 유도 패턴은 상기 게이트 배선들로부터 확장된 확장 영역을 포함하며, 상기 제4 유도 패턴은 상기 제3 유도 패턴의 상기 확장 영역과 대향할 수 있다.

상기 제1 절연층은 상기 제2 절연층 대비 두께가 얇을 수 있다.

또한, 본 발명의 제2 측면은 기판, 상기 기판 상에 위치하는 제1 절연층, 상기 제1 절연층 상에 위치하며, 제1 방향으로 연장된 게이트 배선들, 상기 게이트 배선들 상에 위치하는 제2 절연층, 상기 제2 절연층 상에 위치하며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 데이터 배선들, 상기 게이트 배선들 및 상기 데이터 배선들이 교차하는 영역에 위치하여 상기 게이트 배선들 및 상기 데이터 배선들과 연결된 화소, 및 섬(island) 형태로 상기 게이트 배선들과 연결되어 있으며, 외부로부터 정전기가 상기 게이트 배선들을 통하면 상기 제1 절연층의 파열을 유도하는 게이트 유도 소자를 포함하는 표시 장치를 제공한다.

상술한 본 발명의 과제 해결 수단의 일부 실시예 중 하나에 의하면, 정전기에 의해 게이트 배선들과 데이터 배선들이 교차하는 부분에 위치하는 절연층이 파열되는 것이 억제된 표시 장치가 제공된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 A 부분을 나타낸 배치도이다.
도 3은 도 2에 도시된 박막 트랜지스터, 캐패시터, 및 유기 발광 소자를 중심으로 도시한 단면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ를 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 B 부분을 나타낸 배치도이다.
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ을 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.

또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.

또한, 첨부 도면에서는, 하나의 화소에 두개의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)와 하나의 축전 소자(capacitor)를 구비하는 2Tr-1Cap 구조의 능동 구동(active matrix, AM)형 유기 발광 표시 장치를 도시하고 있지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서 유기 발광 표시 장치는 하나의 화소에 셋 이상의 박막 트랜지스터와 둘 이상의 축전 소자를 구비할 수 있으며, 별도의 배선이 더 형성되어 다양한 구조를 갖도록 형성할 수도 있다. 여기서, 화소는 화상을 표시하는 최소 단위를 말하며, 유기 발광 표시 장치는 복수의 화소들을 통해 화상을 표시한다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 제1 실시에에 따른 표시 장치를 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 기판(SUB), 게이트 구동부(GD), 게이트 배선들(GW), 데이터 구동부(DD), 데이터 배선들(DW), 화소(PE) 및 데이터 유도 소자(DLD)를 포함한다. 여기서, 화소(PE)는 이미지(iamge)을 표시하는 최소 단위를 말하며, 표시 장치(1000)는 복수의 화소(PE)를 통해 이미지를 표시한다.

기판(SUB)은 유리, 석영, 세라믹, 및 플라스틱 등으로 이루어진 투명한 절연성 기판으로 형성된다. 그러나 본 발명의 제1 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 기판(SUB)이 스테인리스 강 등으로 이루어진 금속성 기판으로 형성될 수도 있다. 또한, 기판(SUB)이 플라스틱 등으로 만들어질 경우 표시 장치(1000)는 플렉서블(flexible)한 특성 또는 롤러블(rollable)한 특성을 가질 수 있다.

게이트 구동부(GD)는 도시되지 않은 외부의 제어회로, 예컨대 타이밍 제어부 등으로부터 공급되는 제어신호에 대응하여 게이트 배선들(GW)에 스캔 신호를 순차적으로 공급한다. 그러면, 화소(150)는 스캔 신호에 의해 선택되어 순차적으로 데이터 신호를 공급받는다.

게이트 배선들(GW)은 후술할 제1 절연층(140)(도 3 및 도 4에 도시됨)을 사이에 두고 기판(SUB) 상에 위치하며, 제1 방향으로 연장되어 있다. 게이트 배선들(GW)은 스캔 라인(S1~Sn)을 포함하며, 이 스캔 라인(Sn)은 게이트 구동부(GD)와 연결되어 게이트 구동부(GD)로부터 스캔 신호를 공급받는다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 게이트 배선들(GW)이 스캔 라인(Sn)을 포함하나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 게이트 배선들이 추가적인 스캔 라인, 초기화 전원 라인, 발광 제어 라인 등을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 표시 장치는 6Tr-2Cap 구조의 능동 구동(active matrix, AM)형 유기 발광 표시 장치일 수 있다.

데이터 구동부(DD)는 타이밍 제어부 등의 외부로부터 공급되는 제어신호에 대응하여 데이터 배선들(DW) 중 데이터 라인(Dm)으로 데이터 신호를 공급한다. 데이터 라인(Dm)으로 공급된 데이터 신호는 스캔 라인(Sn)으로 스캔 신호가 공급될 때마다 스캔 신호에 의해 선택된 화소(PE)로 공급된다. 그러면, 화소(PE)는 데이터 신호에 대응하는 전압을 충전하고 이에 대응하는 휘도로 발광한다.

데이터 배선들(DW)은 후술할 제2 절연층(170)(도 3 및 도 4에 도시됨)을 사이에 두고 게이트 배선들(GW) 상에 위치하며, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장되어 있다. 데이터 배선들(DW)은 데이터 라인(D1~Dm) 및 구동 전원 라인(Un)을 포함한다. 데이터 라인(Dm)은 데이터 구동부(DD)와 연결되어 있으며, 데이터 구동부(DD)로부터 데이터 신호를 공급받는다. 구동 전원 라인(Un)은 외부의 제1 전원(ELVDD)과 연결되어 있으며, 제1 전원(ELVDD)으로부터 구동 전원을 공급받는다.

화소(PE)는 게이트 배선들(GW) 및 데이터 배선들(DW)이 교차하는 영역에 위치하여 게이트 배선들(GW) 및 데이터 배선들(DW)과 연결되어 있다. 화소(PE)는 제1 전원(ELVDD), 게이트 배선들(GW) 및 데이터 배선들(DW)과 연결된 박막 트랜지스터와 캐패시터 및 박막 트랜지스터와 제2 전원(ELVSS) 사이에 연결된 유기 발광 소자를 포함한다. 화소(PE)는 스캔 라인(Sn)을 통해 스캔 신호가 공급될 때 선택되어, 데이터 라인(Dm)을 통해 데이터 신호에 대응하는 전압을 충전하고, 충전된 전압에 대응하여 소정 휘도의 빛을 발광한다. 화소(PE)의 자세한 배치에 대해서는 후술한다.

데이터 유도 소자(DLD)는 섬(island) 형태로 데이터 배선들(DW)과 연결되어 있으며, 외부로부터 정전기가 데이터 배선들(DW)을 통하면 제1 절연층(140)의 파열을 유도한다. 데이터 유도 소자(DLD)의 자세한 배치에 대해서는 후술한다.

이하, 우선 도 2를 참조하여 화소(PE)의 배치에 대하여 자세히 설명한다.

도 2는 도 1의 A 부분을 나타낸 배치도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 화소(PE)는 유기 발광 소자(organic light emitting diode)(70), 두 개의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)들(10, 20), 그리고 하나의 캐패시터(90)가 배치된 2Tr-1Cap 구조를 갖는다. 하지만, 본 발명의 다른 실시예에서는 하나의 화소가 셋 이상의 박막 트랜지스터와 둘 이상의 캐패시터가 배치된 구조를 가질 수 있다.

유기 발광 소자(70)는 정공 주입 전극으로서 기능하는 애노드(anode) 전극인 제1 전극과, 전자 주입 전극으로서 기능하는 캐소드(cathode) 전극인 제2 전극, 그리고 제1 전극과 제2 전극 사이에 배치된 유기 발광층을 포함한다.

구체적으로, 본 발명의 제1 실시예에서, 표시 장치는 하나의 화소(PE)마다 각각 형성된 제1 박막 트랜지스터(10)와 제2 박막 트랜지스터(20)를 포함한다. 제1 박막 트랜지스터(10) 및 제2 박막 트랜지스터(20)는 각각 게이트 전극(153, 156), 액티브층(133, 136), 소스 전극(184, 187), 및 드레인 전극(185, 188)을 포함한다.

데이터 라인(Dm)에는 제1 박막 트랜지스터(10)의 소스 전극(184)이 연결되고, 스캔 라인(Sn)에는 제1 박막 트랜지스터(10)의 게이트 전극(153)이 연결된다. 그리고 제1 박막 트랜지스터(10)의 드레인 전극(185)과 캐패시터(90) 사이에 노드가 형성되어 제1 박막 트랜지스터(10)의 드레인 전극(185)은 캐패시터(90)의 제1 캐패시터 전극(139)과 연결된다. 또한, 제1 박막 트랜지스터(10)의 드레인 전극(185)은 제2 박막 트랜지스터(20)의 게이트 전극(156)이 연결된다. 그리고 제2 박막 트랜지스터(20)의 소스 전극(187)에는 구동 전원 라인(Un)이 연결되며, 드레인 전극(188)에는 유기 발광 소자(70)의 애노드 전극인 제1 전극이 연결된다.

제1 박막 트랜지스터(10)는 발광시키고자 하는 화소(PE)을 선택하는 스위칭 소자로 사용된다. 제1 박막 트랜지스터(10)가 순간적으로 턴 온되면 캐패시터(90)는 축전되고, 이때 축전되는 전하량은 데이터 라인(Dm)으로부터 인가되는 전압에 비례한다. 그리고 제1 박막 트랜지스터(10)가 턴 오프된 상태에서 제2 박막 트랜지스터(20)의 게이트 전위는 캐패시터(90)에 축전된 전위를 따라서 상승한다. 그리고 제2 박막 트랜지스터(20)는 게이트 전위가 문턱 전압을 넘으면 턴온된다. 그러면 구동 전원 라인(Un)에 인가되던 전압이 제2 박막 트랜지스터(20)를 통하여 유기 발광 소자(70)에 인가되고, 유기발광 소자(70)는 발광된다.

이와 같은 화소(PE)의 구성은 전술한 바에 한정되지 않고 해당 기술 분야의 종사자가 용이하게 변형 실시할 수 있는 범위 내에서 다양하게 변형 가능하다.

이하, 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치(1000)의 화소(PE)에 포함된 박막 트랜지스터(10, 20), 유기 발광 소자(70), 및 캐패시터(90)의 구조를 적층 순서에 따라 상세히 설명한다.

도 3은 도 2에 도시된 박막 트랜지스터, 캐패시터, 및 유기 발광 소자를 중심으로 도시한 단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 기판(SUB) 상에는 버퍼층(120)이 형성된다. 버퍼층(120)은 화학적 기상 증착(chemical vapor deposition)법 또는 물리적 기상 증착(physical vapor deposition)법을 이용하여 산화규소막 및 질화규소막 등과 같은 절연막들을 하나 이상 포함하는 단층 또는 복층 구조로 형성된다.

버퍼층(120)은 기판(SUB)에서 발생하는 수분 또는 불순물의 확산 및 침투를 방지하고, 표면을 평탄화하며, 액티브층을 형성하기 위한 결정화 공정에서 열의 전달 속도를 조절하여 결정화가 잘 이루어질 수 있도록 돕는 역할을 한다.

버퍼층(120)은 기판(SUB)의 종류 및 공정 조건에 따라 생략될 수도 있다.

버퍼층(120) 상에는 액티브층(133, 136) 및 제1 캐패시터 전극(139)이 형성된다. 액티브층(133, 136) 및 제1 캐패시터 전극(139)은 버퍼층(120) 상에 비정질 규소막을 형성하고 이를 결정화하여 다결정 규소막을 형성한 후 패터닝하여 형성된다. 하지만, 본 발명의 제1 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 경우에 따라, 제1 캐패시터 전극(139)은 액티브층(133, 136)과 다른 소재로 형성될 수도 있다.

액티브층(133, 136) 및 제1 캐패시터 전극(139) 상에는 제1 절연층(140)이 형성된다. 구체적으로, 제1 절연층(140)은 버퍼층(120) 상에서 액티브층(133, 136) 및 제1 캐패시터 전극(139)을 덮도록 형성된다. 제1 절연층(140)은 테트라에톡시실란(tetra ethyl ortho silicate, TEOS), 질화규소(SiNx), 및 산화규소(SiO₂) 등과 같이 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 절연 물질 중 하나 이상을 포함하여 형성될 수 있다.

제1 절연층(140) 상에는 게이트 배선들(GW)인 스캔 라인(S1 내지 Sn)과 동일한 층에 동일한 재료로 형성되는 게이트 전극(153, 156) 및 제1 전극(710)이 형성된다. 게이트 전극(153, 156)은 액티브층(133, 136)의 채널 영역(1333, 1366)과 중첩되도록 액티브층(133, 136) 상에 형성된다. 액티브층(133, 136)은 불순물이 도핑되지 않은 채널 영역(1333, 1366)과, 채널 영역(1333, 1366)의 양측에 각각 배치되어 불순물이 도핑된 소스 영역(1334, 1367) 및 드레인 영역(1335, 1368)으로 구분된다. 게이트 전극(153, 156)은 불순물을 도핑하여 소스 영역(1334, 1367) 및 드레인 영역(1335, 1368)을 형성하는 과정에서 채널 영역(1333, 1366)에 불순물이 도핑되는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 또한, 액티브층(133, 136)의 소스 영역(1333, 1366) 및 드레인 영역에 불순물을 도핑하는 과정에서 제1 캐패시터 전극(139)에도 불순물이 함께 도핑될 수 있다.

또한, 게이트 전극(153, 156)은 게이트 투명층과 게이트 투명층 상에 형성된 게이트 금속층을 포함하는 이중층으로 형성된다. 게이트 금속층은 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 알루미늄(Al), 은(Ag), 티타늄(Ti), 탄탈(Ta), 및 텅스텐(W) 등과 같이 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 금속 물질 중 하나 이상을 포함하여 형성된다. 게이트 투명층은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZITO (Zinc Indium Tin Oxide), GITO(Gallium Indium Tin Oxide), In2O3(Indium Oxide), ZnO(Zinc Oxide), GIZO(Gallium Indium Zinc Oxide), GZO(Gallium Zinc Oxide), FTO(Fluorine Tin Oxide), 및 AZO(Aluminum-Doped Zinc Oxide) 등과 같은 투명 도전층들 중 하나 이상을 포함한다.

제1 전극(710)은 게이트 전극(153,156)의 게이트 투명층과 동일한 소재로 동일한 층에 형성된다.

게이트 전극(153, 156) 상에는 무기 절연층(160)이 형성된다. 무기 절연층(160)은 질화규소막 및 산화규소막 중 하나 이상을 포함한다. 즉, 무기 절연층(160)은 질화규소막 또는 산화규소막으로 형성된 단층으로 형성되거나, 질화규소막과 산화규소막이 적층된 복층으로 형성될 수 있다. 또한, 무기 절연층(160)은 수소를 함유할 수 있다. 특히, 질화규소막이 공정 조건 상 용이하게 수소를 함유할 수 있다. 무기 절연층(160)은 절연 기능 이외에 액티브층(133, 136)을 어닐링(annealing)하는 과정에서 액티브층(133, 136)에 수소를 공급하여 어닐링이 원활하게 진행될 수 있도록 돕는 역할도 할 수 있다.

하지만, 본 발명의 제1 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 무기 절연층(160)은 생략될 수도 있다. 즉, 후술할 제2 절연층(170)이 게이트 전극(153, 156) 상에 바로 형성될 수도 있다.

또한, 무기 절연층(160)은 제1 전극(710) 상에는 형성되지 않는다. 즉, 무기 절연층(160)은 제1 전극(710)을 드러내도록 형성된다.

무기 절연층(160) 상에는 제2 절연층(170)이 형성된다. 제2 절연층(170)은 무기 절연층(160)보다 상대적으로 두꺼운 두께로 형성하기 용이하다. 따라서, 제2 절연층(170)은 안정적인 층간 절연을 확보할 수 있도록 충분히 두꺼운 두께로 형성될 수 있다. 일례로, 제2 절연층(170)은 3㎛(마이크로미터) 내외의 두께를 갖도록 형성될 수 있다.

제2 절연층(170)은 제1 절연층(140) 대비 두께가 두꺼우며, 이로 인해 제1 절연층(140)은 제2 절연층(170) 대비 두께가 얇다.

또한, 제2 절연층(170)은, 무기 절연층(160)과 마찬가지로, 제1 전극(710) 상에는 형성되지 않는다. 즉, 제2 절연층(170)도 제1 전극(710)을 드러내도록 형성된다.

제2 절연층(170) 상에는 데이터 배선들(DW)인 데이터 라인(D1 내지 Dm)과 동일한 층에 동일한 재료로 형성되는 복수의 도전 배선들(184, 185, 187, 188, 189)이 형성된다. 복수의 도전 배선들은 소스 전극(184, 187), 드레인 전극(185, 188), 및 제2 캐패시터 전극(189)을 포함한다. 그리고 복수의 도전 배선들은 데이터 라인(Dm) 및 구동 전원 라인(Un)을 더 포함할 수 있다.

또한, 복수의 도전 배선들(184, 185, 187, 188, 189)은 게이트 전극(153, 156)과 마찬가지로, 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 금속 물질 중 하나 이상을 포함하여 만들어질 수 있다.

소스 전극(184, 187) 및 드레인 전극(185, 188)은 무기 절연층(160) 및 제2 절연층(170)에 형성된 접촉구를 통해 액티브층(133, 136)의 소스 영역(1334, 1367) 및 드레인 영역(1335, 1368)과 접촉된다.

또한, 제2 캐패시터 전극(189)이 소스 전극(184, 187) 및 드레인 전극(185, 188)과 동일한 위치에 형성되었으나, 본 발명의 제1 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 제2 캐패시터 전극(189)은 게이트 전극(153, 156)과 동일한 층에 형성될 수도 있다.

복수의 도전 배선들(184, 185, 187, 188, 189) 상에는 화소 정의층(190)이 형성된다. 즉, 화소 정의층(190)은 데이터 라인(D1 내지 Dm) 상에 위치한다. 화소 정의층(190)은 제1 전극(710)의 일부를 드러내는 화소 개구부(195)를 포함한다. 화소 정의층(190)은 해당 기술 분야의 종사자에게 공지된 다양한 유기 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 화소 정의층(190)은 감광성 유기층으로 패터닝된 후, 열경화 또는 광경화되어 형성될 수 있다.

유기 발광층(720)은 제1 전극(710) 상에 형성되고, 제2 전극(730)은 유기 발광층(720) 상에 형성된다. 제1 전극(710), 유기 발광층(720), 및 제2 전극(730)은 유기 발광 소자(70)가 된다. 그리고, 제1 전극(710), 유기 발광층(720), 및 제2 전극(730)이 차례로 적층되는 화소 정의층(190)의 화소 개구부(195)는 실제 유기 발광 소자(70)의 발광 영역이 된다.

이하, 도 2 및 도 4를 참조하여 상술한 데이터 유도 소자(DLD)의 배치에 대해 자세히 설명한다.

도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ를 따른 단면도이다.

도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 데이터 유도 소자(DLD)는 섬(island) 형태로 데이터 배선들(DW)과 연결되어 있다. 상세하게, 데이터 유도 소자(DLD)는 데이터 배선들(DW)인 데이터 라인(Dm) 및 구동 전원 라인(Un)과 연결되어 있다.

데이터 유도 소자(DLD)는 제1 유도 패턴(151) 및 제2 유도 패턴(131)을 포함한다.

제1 유도 패턴(151)은 섬 형태로 게이트 배선들(GW)과 동일한 층에 위치하여 데이터 배선들(DW)인 데이터 라인(Dm) 및 구동 전원 라인(Un)과 연결되어 있다. 제1 유도 패턴(151)은 데이터 배선들(DW)과 겹치는 중첩 영역(A1) 및 데이터 배선들(DW)과 비중첩되는 비중첩 영역(A2)을 포함한다. 즉, 제1 유도 패턴(151)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 데이터 배선들(DW) 대비 도면에서 일 측 방향으로 이동하여 위치하고 있다. 제1 유도 패턴(151)은 게이트 배선들(GW)인 스캔 라인(S1 내지 Sn)과 동일한 층에 동일한 재료로 형성된다. 제1 유도 패턴(151)은 게이트 배선들(GW)을 형성하는 하나의 공정에 의해 게이트 배선들(GW)과 함께 형성된다.

제2 유도 패턴(131)은 섬 형태로 제1 절연층(140)을 사이에 두고 제1 유도 패턴(151)과 대향하고 있다. 제2 유도 패턴(131)은 제1 유도 패턴(151)의 비중첩 영역(A2)과 대향하며, 제1 유도 패턴(151)의 비중첩 영역(A2)과만 중첩되어 있다. 제2 유도 패턴(131)은 액티브층(133, 136)과 동일한 층에 동일한 재료로 형성된다. 제2 유도 패턴(131)은 액티브층(133, 136) 및 제1 캐패시터 전극(139)을 형성하는 하나의 공정에 의해 액티브층(133, 136)과 함께 형성된다. 또한, 제2 유도 패턴(131)은 액티브층(133, 136)의 소스 영역(1333, 1366) 및 드레인 영역에 불순물을 도핑하는 과정에서 불순물이 함께 도핑될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 데이터 배선들(DW)에 제1 유도 패턴(151) 및 제2 유도 패턴(131)을 포함하는 데이터 유도 소자(DLD)가 연결되어 있음으로써, 외부로부터 정전기가 데이터 배선들(DW)을 통할 경우라도, 게이트 배선들(GW)과 데이터 배선들(DW)이 교차하는 부분에 위치하는 제2 절연층(170)이 파열되는 것이 아니라 제1 유도 패턴(151)과 제2 유도 패턴(131) 사이에 위치하는 제1 절연층(140)이 파열되기 때문에, 게이트 배선들(GW)과 데이터 배선들(DW)이 교차하는 부분에 위치하는 제2 절연층(170)이 파열되어 게이트 배선들(GW)과 데이터 배선들(DW)이 단락되는 것이 억제된다.

한편, 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치(1000)는 유기 발광 소자를 포함하는 유기 발광 표시 장치이나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치는 게이트 배선들 및 데이터 배선들이 교차하는 액정 표시 장치(liquid crystal display device, LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(plasma display panel, PDP), 전기영동 디스플레이(electrophoresis display, EPD)일 수 있다.

또한, 상술한 본 발명의 제1 실시예에 따른 표시 장치(1000)의 데이터 유도 소자(DLD)는 최외곽 화소(PE)와 이웃하여 위치하고 있으나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 데이터 유도 소자는 이웃하는 화소 사이에 위치할 수 있다.

이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시 장치를 설명한다.

이하, 제1 실시예와 구별되는 특징적인 부분만 발췌하여 설명하며, 설명이 생략된 부분은 제1 실시예에 따른다. 그리고, 본 발명의 제2 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 동일한 구성요소에 대하여는 본 발명의 제1 실시예와 동일한 참조번호를 사용하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시 장치(1002)는 기판(SUB), 게이트 구동부(GD), 게이트 배선들(GW), 데이터 구동부(DD), 데이터 배선들(DW), 화소(PE), 데이터 유도 소자(DLD) 및 게이트 유도 소자(GLD)를 포함한다.

게이트 유도 소자(GLD)는 섬(island) 형태로 게이트 배선들(GW)과 연결되어 있으며, 외부로부터 정전기가 게이트 배선들(GW)을 통하면 제1 절연층(140)의 파열을 유도한다.

도 6은 도 5의 B 부분을 나타낸 배치도이다. 도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ을 따른 단면도이다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 게이트 유도 소자(GLD)는 제3 유도 패턴(152) 및 제4 유도 패턴(132)을 포함한다.

제3 유도 패턴(152)은 게이트 배선들(GW)인 스캔 라인(Sn)으로부터 확장된 형태로 게이트 배선들(GW)과 동일한 층에 위치하여 게이트 배선들(GW)인 스캔 라인(Sn)과 연결되어 있다. 제3 유도 패턴(152)은 게이트 배선들(GW)인 스캔 라인(Sn)으로부터 확장된 확장 영역(A3)을 포함한다. 즉, 제3 유도 패턴(152)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 게이트 배선들(GW)인 스캔 라인(Sn) 대비 도면에서 일 측 방향으로 확장되어 위치하고 있다. 제3 유도 패턴(152)은 게이트 배선들(GW)인 스캔 라인(S1 내지 Sn)과 동일한 층에 동일한 재료로 형성된다. 제3 유도 패턴(152)은 게이트 배선들(GW)을 형성하는 하나의 공정에 의해 게이트 배선들(GW)과 함께 형성된다.

제4 유도 패턴(132)은 섬 형태로 제1 절연층(140)을 사이에 두고 제3 유도 패턴(152)과 대향하고 있다. 제4 유도 패턴(132)은 제3 유도 패턴(152)의 확장 영역(A3)과 대향하며, 제3 유도 패턴(152)의 확장 영역(A3)과만 중첩되어 있다. 제4 유도 패턴(132)은 액티브층(133, 136)과 동일한 층에 동일한 재료로 형성된다. 제4 유도 패턴(132)은 액티브층(133, 136) 및 제1 캐패시터 전극(139)을 형성하는 하나의 공정에 의해 액티브층(133, 136)과 함께 형성된다. 또한, 제4 유도 패턴(132)은 액티브층(133, 136)의 소스 영역(1333, 1366) 및 드레인 영역에 불순물을 도핑하는 과정에서 불순물이 함께 도핑될 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시 장치(1002)는 데이터 배선들(DW)에 제1 유도 패턴(151) 및 제2 유도 패턴(131)을 포함하는 데이터 유도 소자(DLD)가 연결되어 있는 동시에 게이트 배선들(GW)에 제3 유도 패턴(152) 및 제4 유도 패턴(132)을 포함하는 게이트 유도 소자(GLD)가 연결되어 있음으로써, 외부로부터 정전기가 게이트 배선들(GW) 또는 데이터 배선들(DW)을 통할 경우라도, 게이트 배선들(GW)과 데이터 배선들(DW)이 교차하는 부분에 위치하는 제2 절연층(170)이 파열되는 것이 아니라 제1 유도 패턴(151)과 제2 유도 패턴(131) 사이에 위치하는 제1 절연층(140) 또는 제3 유도 패턴(152)과 제4 유도 패턴(132) 사이에 위치하는 제1 절연층(140)이 파열되기 때문에, 게이트 배선들(GW)과 데이터 배선들(DW)이 교차하는 부분에 위치하는 제2 절연층(170)이 파열되어 게이트 배선들(GW)과 데이터 배선들(DW)이 단락되는 것이 억제된다.

또한, 상술한 본 발명의 제2 실시예에 따른 표시 장치(1002)의 게이트 유도 소자(GLD)는 최외곽 화소(PE)와 이웃하여 위치하고 있으나, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 장치의 게이트 유도 소자는 이웃하는 화소 사이에 위치할 수 있다.

이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시 장치를 설명한다.

이하, 제1 실시예와 구별되는 특징적인 부분만 발췌하여 설명하며, 설명이 생략된 부분은 제1 실시예에 따른다. 그리고, 본 발명의 제3 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 동일한 구성요소에 대하여는 본 발명의 제1 실시예와 동일한 참조번호를 사용하여 설명한다.

도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시 장치를 나타낸 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시 장치(1003)는 기판(SUB), 게이트 구동부(GD), 게이트 배선들(GW), 데이터 구동부(DD), 데이터 배선들(DW), 화소(PE), 게이트 유도 소자(GLD)를 포함한다.

이상과 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 표시 장치(1003)는 게이트 배선들(GW)에 게이트 유도 소자(GLD)가 연결되어 있음으로써, 외부로부터 정전기가 게이트 배선들(GW)을 통할 경우라도, 게이트 배선들(GW)과 데이터 배선들(DW)이 교차하는 부분에 위치하는 제2 절연층(170)이 파열되는 것이 아니라 게이트 유도 소자(GLD)에 대응하는 제1 절연층(140)이 파열되기 때문에, 게이트 배선들(GW)과 데이터 배선들(DW)이 교차하는 부분에 위치하는 제2 절연층(170)이 파열되어 게이트 배선들(GW)과 데이터 배선들(DW)이 단락되는 것이 억제된다.

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.

기판(SUB), 제1 절연층(140), 게이트 배선들(GW), 제2 절연층(170), 데이터 배선들(DW), 화소(PE), 데이터 유도 소자(DLD)

Claims

기판;
상기 기판 상에 위치하는 제1 절연층;
상기 제1 절연층 상에 위치하며, 제1 방향으로 연장된 게이트 배선들;
상기 게이트 배선들 상에 위치하는 제2 절연층;
상기 제2 절연층 상에 위치하며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 데이터 배선들;
상기 게이트 배선들 및 상기 데이터 배선들이 교차하는 영역에 위치하여 상기 게이트 배선들 및 상기 데이터 배선들과 연결된 화소; 및
섬(island) 형태로 상기 데이터 배선들과 연결되어 있으며, 외부로부터 정전기가 상기 데이터 배선들을 통하면 상기 제1 절연층의 파열을 유도하는 데이터 유도 소자
를 포함하는 표시 장치.
제1항에서,
상기 데이터 유도 소자는,
섬 형태로 게이트 배선들과 동일한 층에 위치하여 상기 데이터 배선들과 연결되어 있는 제1 유도 패턴; 및
섬 형태로 상기 제1 절연층을 사이에 두고 상기 제1 유도 패턴과 대향하는 제2 유도 패턴
을 포함하는 표시 장치.
제2항에서,
상기 제1 유도 패턴은 상기 데이터 배선들과 겹치는 중첩 영역 및 상기 데이터 배선들과 비중첩되는 비중첩 영역을 포함하며,
상기 제2 유도 패턴은 상기 제1 유도 패턴의 상기 비중첩 영역과 대향하는 표시 장치.
제2항에서,
상기 화소는,
상기 게이트 배선들 및 상기 데이터 배선들과 연결된 박막 트랜지스터; 및
상기 박막 트랜지스터에 연결된 유기 발광 소자
를 더 포함하는 표시 장치.
제4항에서,
상기 박막 트랜지스터는,
상기 제2 유도 패턴과 동일한 층에 위치하는 액티브층;
상기 게이트 배선들과 동일한 층에 위치하는 게이트 전극; 및
상기 데이터 배선들과 동일한 층에 위치하는 소스 전극 및 드레인 전극
을 포함하는 표시 장치.
제1항에서,
섬 형태로 상기 게이트 배선들과 연결되어 있으며, 외부로부터 정전기가 상기 게이트 배선들을 통하면 상기 제1 절연층의 파열을 유도하는 게이트 유도 소자
를 더 포함하는 표시 장치.
제6항에서,
상기 게이트 유도 소자는,
게이트 배선들과 동일한 층에 위치하여 상기 게이트 배선들과 연결되어 있는 제3 유도 패턴; 및
상기 제1 절연층을 사이에 두고 상기 제3 유도 패턴과 대향하는 제4 유도 패턴
을 포함하는 표시 장치.
제7항에서,
상기 제3 유도 패턴은 상기 게이트 배선들로부터 확장된 확장 영역을 포함하며,
상기 제4 유도 패턴은 상기 제3 유도 패턴의 상기 확장 영역과 대향하는 표시 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에서,
상기 제1 절연층은 상기 제2 절연층 대비 두께가 얇은 표시 장치.
기판;
상기 기판 상에 위치하는 제1 절연층;
상기 제1 절연층 상에 위치하며, 제1 방향으로 연장된 게이트 배선들;
상기 게이트 배선들 상에 위치하는 제2 절연층;
상기 제2 절연층 상에 위치하며, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 연장된 데이터 배선들;
상기 게이트 배선들 및 상기 데이터 배선들이 교차하는 영역에 위치하여 상기 게이트 배선들 및 상기 데이터 배선들과 연결된 화소; 및
섬(island) 형태로 상기 게이트 배선들과 연결되어 있으며, 외부로부터 정전기가 상기 게이트 배선들을 통하면 상기 제1 절연층의 파열을 유도하는 게이트 유도 소자
를 포함하는 표시 장치.