KR20160095305A - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

유기 발광 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160095305A
KR20160095305A KR1020150016348A KR20150016348A KR20160095305A KR 20160095305 A KR20160095305 A KR 20160095305A KR 1020150016348 A KR1020150016348 A KR 1020150016348A KR 20150016348 A KR20150016348 A KR 20150016348A KR 20160095305 A KR20160095305 A KR 20160095305A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transistor
pixel
bypass
driving
electrode
Prior art date
Application number
KR1020150016348A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102409500B1 (ko
Inventor
임정준
Original Assignee
삼성디스플레이 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 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020150016348A priority Critical patent/KR102409500B1/ko
Priority to US14/957,460 priority patent/US9768242B2/en
Publication of KR20160095305A publication Critical patent/KR20160095305A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102409500B1 publication Critical patent/KR102409500B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1255—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs integrated with passive devices, e.g. auxiliary capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/123—Connection of the pixel electrodes to the thin film transistors [TFT]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/131—Interconnections, e.g. wiring lines or terminals
    • H01L27/3248—
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/124—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/124—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits
    • H01L27/1244—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits for preventing breakage, peeling or short circuiting
    • H01L27/3262—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1213—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being TFTs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • H10K59/353—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels characterised by the geometrical arrangement of the RGB subpixels
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0439—Pixel structures
    • G09G2300/0452—Details of colour pixel setup, e.g. pixel composed of a red, a blue and two green components
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0814—Several active elements per pixel in active matrix panels used for selection purposes, e.g. logical AND for partial update
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • G09G2300/0861—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor with additional control of the display period without amending the charge stored in a pixel memory, e.g. by means of additional select electrodes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0262—The addressing of the pixel, in a display other than an active matrix LCD, involving the control of two or more scan electrodes or two or more data electrodes, e.g. pixel voltage dependent on signals of two data electrodes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0238—Improving the black level
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • H10K59/352—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels the areas of the RGB subpixels being different

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있으며 스캔 신호 및 발광 제어 신호를 각각 전달하는 복수개의 스캔선 및 복수개의 발광 제어선, 상기 스캔선 및 발광 제어선과 교차하며 데이터 전압 및 구동 전압을 각각 전달하는 복수개의 데이터선 및 복수개의 구동 전압선, 상기 복수개의 스캔선 및 상기 복수개의 데이터선에 연결되어 있는 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소를 포함하는 복수개의 화소를 포함하고, 각각의 상기 화소는 상기 스캔선 및 상기 데이터선과 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터, 상기 스위칭 트랜지스터에 연결되어 있는 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터에 전기적으로 연결되어 있는 유기 발광 다이오드, 상기 구동 트랜지스터와 상기 유기 발광 다이오드 사이에 위치하며 상기 발광 제어 신호에 의해 턴온되는 발광 제어 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소 중 적어도 어느 하나의 화소는 상기 구동 트랜지스터가 전달하는 구동 전류의 일부를 바이패스시키는 바이패스 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.

Description

유기 발광 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY}
본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치는 두 개의 전극과 그 사이에 위치하는 유기 발광층을 포함하며, 하나의 전극인 캐소드(cathode)로부터 주입된 전자(electron)와 다른 전극인 애노드(anode)로부터 주입된 정공(hole)이 유기 발광층에서 결합하여 여기자(exciton)를 형성하고, 여기자가 에너지를 방출하면서 발광한다.
유기 발광 표시 장치는 캐소드, 애노드 및 유기 발광층으로 이루어진 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLD)를 포함하는 복수개의 화소를 포함하며, 각 화소에는 유기 발광 다이오드를 구동하기 위한 복수개의 트랜지스터 및 커패시터(Capacitor)가 형성되어 있다. 복수개의 트랜지스터는 기본적으로 스위칭 트랜지스터 및 구동 트랜지스터를 포함한다.
특히, 소비 전력 감소를 위해 고효율의 유기 발광층을 사용하고 있으나, 이경우 블랙 영상에서의 블랙 휘도가 상승하게 되는 문제가 발생한다. 이러한 문제를 제거하기 위해 바이패스 트랜지스터를 형성하여 정확한 블랙 휘도 영상을 구현하고 있다.
이러한 바이패스 트랜지스터를 형성하기 위해서는 별도의 바이패스 제어선과 바이패스 트랜지스터를 형성하기 위한 공간이 화소 내부에 필요하게 되므로, 고해상도 구조에 적용하기 어렵고, 마진이 감소하므로 불량 증가의 원인이 되어 공정 수율이 감소하게 된다.
본 발명은 전술한 배경 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고해상도 구조에 적용 가능하며, 수율이 향상되는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 형성되어 있으며 스캔 신호 및 발광 제어 신호를 각각 전달하는 복수개의 스캔선 및 복수개의 발광 제어선, 상기 스캔선 및 발광 제어선과 교차하며 데이터 전압 및 구동 전압을 각각 전달하는 복수개의 데이터선 및 복수개의 구동 전압선, 상기 복수개의 스캔선 및 상기 복수개의 데이터선에 연결되어 있는 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소를 포함하는 복수개의 화소를 포함하고, 각각의 상기 화소는 상기 스캔선 및 상기 데이터선과 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터, 상기 스위칭 트랜지스터에 연결되어 있는 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터에 전기적으로 연결되어 있는 유기 발광 다이오드, 상기 구동 트랜지스터와 상기 유기 발광 다이오드 사이에 위치하며 상기 발광 제어 신호에 의해 턴온되는 발광 제어 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소 중 적어도 어느 하나의 화소는 상기 구동 트랜지스터가 전달하는 구동 전류의 일부를 바이패스시키는 바이패스 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
상기 기판 위에 형성되어 있으며 전단 스캔 신호 및 바이패스 제어 신호를 각각 전달하는 복수개의 전단 스캔선 및 복수개의 바이패스 제어선, 상기 전단 스캔 신호에 따라 턴 온되어 초기화 전압을 상기 구동 트랜지스터의 구동 게이트 전극에 전달하는 초기화 트랜지스터를 더 포함하고, 상기 바이패스 트랜지스터는 상기 초기화 트랜지스터와 상기 발광 제어 트랜지스터 사이에 위치하며 상기 바이패스 제어 신호에 의해 턴 온될 수 있다.
상기 바이패스 트랜지스터는 상기 기판 위에 형성되어 있는 바이패스 채널, 상기 바이패스 채널과 중첩하고 있는 바이패스 게이트 전극, 상기 바이패스 채널의 양 옆에 위치하고 있는 바이패스 소스 전극 및 바이패스 드레인 전극을 포함하고, 상기 바이패스 소스 전극은 상기 발광 제어 트랜지스터의 발광 제어 드레인 전극과 직접 연결되어 있으며, 상기 바이패스 드레인 전극은 인접한 화소의 상기 초기화 트랜지스터의 초기화 소스 전극과 직접 연결되어 있을 수 있다.
상기 바이패스 게이트 전극은 상기 바이패스 제어선 중 상기 바이패스 채널과 중첩하는 부분일 수 있다.
상기 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소 중에서 블랙 휘도에 영향이 가장 큰 하나의 화소에 상기 바이패스 트랜지스터가 형성되어 있을 수 있다.
상기 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소는 각각 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소이고, 상기 녹색 화소에 상기 바이패스 트랜지스터가 형성되어 있을 수 있다.
상기 적색 화소의 발광 제어 트랜지스터와 초기화 트랜지스터는 서로 분리되어 있고, 상기 청색 화소의 발광 제어 트랜지스터와 초기화 트랜지스터는 서로 분리되어 있을 수 있다.
상기 적색 화소의 발광 제어 트랜지스터의 발광 제어 드레인 전극과 초기화 트랜지스터의 초기화 소스 전극은 서로 분리되어 있고, 상기 청색 화소의 발광 제어 트랜지스터의 발광 제어 드레인 전극과 초기화 트랜지스터의 초기화 소스 전극은 서로 분리되어 있을 수 있다.
상기 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소 중에서 블랙 휘도에 영향이 큰 두개의 화소에 상기 바이패스 트랜지스터가 형성되어 있을 수 있다.
상기 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소는 각각 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소이고, 상기 녹색 화소 및 상기 적색 화소에 상기 바이패스 트랜지스터가 형성되어 있을 수 있다.
상기 청색 화소의 발광 제어 트랜지스터와 초기화 트랜지스터는 서로 분리되어 있을 수 있다.
상기 청색 화소의 발광 제어 트랜지스터의 발광 제어 드레인 전극과 초기화 트랜지스터의 초기화 소스 전극은 서로 분리되어 있을 수 있다.
상기 구동 트랜지스터는 상기 기판 위에 형성되어 있는 구동 채널, 상기 구동 채널과 중첩하고 있는 구동 게이트 전극, 상기 구동 채널의 양 옆에 위치하고 있는 구동 소스 전극 및 구동 드레인 전극을 포함하고, 상기 구동 채널은 평면상 굴곡되어 있을 수 있다.
상기 스캔선과 동일한 층에 형성되어 있으며 상기 구동 채널과 중첩하고 있는 제1 스토리지 전극, 상기 제1 스토리지 전극과 중첩하며 상기 제1 스토리지 전극 위에 형성되어 있는 제2 스토리지 전극을 포함하는 스토리지 커패시터를 더 포함하고, 상기 제1 스토리지 전극은 상기 구동 트랜지스터의 구동 게이트 전극일 수 있다.
상기 유기 발광 다이오드는 상기 구동 트랜지스터에 전기적으로 연결되어 있는 화소 전극, 상기 화소 전극 위에 형성되어 있는 유기 발광층, 상기 유기 발광층 위에 형성되어 있는 공통 전극을 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면, 블랙 휘도에 영향이 가장 큰 화소에만 바이패스 트랜지스터를 형성하여 정확한 블랙 휘도 영상을 구현하여 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다. 또한, 블랙 휘도에 영향이 작은 화소에는 바이패스 트랜지스터를 형성하지 않음으로써, 화소 내 공간을 최대한 확보하여 고해상도 구조에 적용이 가능하며, 마진을 최대한 확보하여 수율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 복수개의 신호선에 연결된 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소의 등가 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 녹색 화소에 인가되는 신호의 타이밍도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 복수개의 화소의 개략적인 배치도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소를 이루는 트랜지스터 및 커패시터의 개략적인 배치도이다.
도 5는 도 4의 적색 화소의 구체적인 배치도이다.
도 6은 도 5의 유기 발광 표시 장치를 VI-VI선을 따라 자른 단면도이다.
도 7은 도 5의 유기 발광 표시 장치를 VII-VII선 및 VII'-VII'선을 따라 자른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소를 이루는 트랜지스터 및 커패시터의 배치도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 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, 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.
또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 발명이 없는 한 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 또는 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분의 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 또한, "~ 상에" 또는 "~ 위에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치하는 것을 의미하며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하지 않는다.
또한, 명세서 전체에서, "평면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 위에서 보았을 때를 의미하며, "단면상"이라 할 때, 이는 대상 부분을 수직으로 자른 단면을 옆에서 보았을 때를 의미한다.
또한, 첨부 도면에서 도시된 갯수의 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)와 커패시터(capacitor)에 한정되지 않으며, 유기 발광 표시 장치는 하나의 화소에 복수개의 트랜지스터와 하나 이상의 커패시터를 구비할 수 있으며, 별도의 배선이 더 형성되거나 기존의 배선이 생략되어 다양한 구조를 갖도록 형성할 수도 있다. 여기서, 화소는 화상을 표시하는 최소 단위를 말하며, 유기 발광 표시 장치는 복수의 화소들을 통해 화상을 표시한다.
그러면 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 대하여 도면을 참고로 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 복수개의 신호선에 연결된 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소의 등가 회로도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 복수개의 신호선(151, 152, 153, 158, 171, 172, 192), 복수개의 신호선에 연결되어 있으며 대략 행렬(matrix)의 형태로 배열된 복수개의 화소(PX)를 포함한다. 복수개의 화소(PX)는 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)를 포함한다.
녹색 화소(G)는 복수개의 신호선(151, 152, 153, 158, 171, 172, 192)에 연결되어 있는 복수개의 트랜지스터(T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7), 스토리지 커패시터(storage capacitor, Cst) 및 유기 발광 다이오드(organic light emitting diode, OLD)를 포함하고, 적색 화소(R)와 청색 화소(B)는 복수개의 신호선(151, 152, 153, 171, 172, 192)에 연결되어 있는 복수개의 트랜지스터(T1, T2, T3, T4, T5, T6), 스토리지 커패시터(Cst) 및 유기 발광 다이오드(OLD)를 포함한다.
녹색 화소(G)에 형성된 트랜지스터(T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7)는 구동 트랜지스터(driving transistor)(T1), 스위칭 트랜지스터(switching transistor)(T2), 보상 트랜지스터(compensation transistor)(T3), 초기화 트랜지스터(initialization transistor)(T4), 동작 제어 트랜지스터(operation control transistor)(T5), 발광 제어 트랜지스터(light emission control transistor)(T6) 및 바이패스 트랜지스터(bypass transistor)(T7)를 포함한다. 그리고, 적색 화소(R)와 청색 화소(B)에는 바이패스 트랜지스터(T7)가 형성되어 있지 않다.
신호선(151, 152, 153, 158, 171, 172, 192)은 스캔 신호(Sn)를 전달하는 스캔선(151), 초기화 트랜지스터(T4)에 전단 스캔 신호(Sn-1)를 전달하는 전단 스캔선(152), 동작 제어 트랜지스터(T5) 및 발광 제어 트랜지스터(T6)에 발광 제어 신호(EM)를 전달하는 발광 제어선(153), 바이패스 트랜지스터(T7)에 바이패스 신호(BP)를 전달하는 바이패스 제어선(158), 스캔선(151)과 교차하며 데이터 신호(Dm)를 전달하는 데이터선(171), 구동 전압(ELVDD)을 전달하며 데이터선(171)과 거의 평행하게 형성되어 있는 구동 전압선(172), 구동 트랜지스터(T1)를 초기화하는 초기화 전압(Vint)을 전달하는 초기화 전압선(192)을 포함한다.
구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)은 스토리지 커패시터(Cst)의 일단(Cst1)과 연결되어 있고, 구동 트랜지스터(T1)의 소스 전극(S1)은 동작 제어 트랜지스터(T5)를 경유하여 구동 전압선(172)과 연결되어 있으며, 구동 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(D1)은 발광 제어 트랜지스터(T6)를 경유하여 유기 발광 다이오드(OLD)의 애노드(anode)와 전기적으로 연결되어 있다. 구동 트랜지스터(T1)는 스위칭 트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 데이터 신호(Dm)를 전달받아 유기 발광 다이오드(OLD)에 구동 전류(Id)를 공급한다.
스위칭 트랜지스터(T2)의 게이트 전극(G2)은 스캔선(151)과 연결되어 있고, 스위칭 트랜지스터(T2)의 소스 전극(S2)은 데이터선(171)과 연결되어 있으며, 스위칭 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(D2)은 구동 트랜지스터(T1)의 소스 전극(S1)과 연결되어 있으면서 동작 제어 트랜지스터(T5)을 경유하여 구동 전압선(172)과 연결되어 있다. 이러한 스위칭 트랜지스터(T2)는 스캔선(151)을 통해 전달받은 스캔 신호(Sn)에 따라 턴 온되어 데이터선(171)으로 전달된 데이터 신호(Dm)을 구동 트랜지스터(T1)의 소스 전극(S1)으로 전달하는 스위칭 동작을 수행한다.
보상 트랜지스터(T3)의 게이트 전극(G3)은 스캔선(151)에 연결되어 있고, 보상 트랜지스터(T3)의 소스 전극(S3)은 구동 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(D1)과 연결되어 있으면서 발광 제어 트랜지스터(T6)를 경유하여 유기 발광 다이오드(OLD)의 애노드(anode)와 연결되어 있으며, 보상 트랜지스터(T3)의 드레인 전극(D3)은 초기화 트랜지스터(T4)의 드레인 전극(D4), 스토리지 커패시터(Cst)의 일단(Cst1) 및 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)에 함께 연결되어 있다. 이러한 보상 트랜지스터(T3)는 스캔선(151)을 통해 전달받은 스캔 신호(Sn)에 따라 턴 온되어 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)과 드레인 전극(D1)을 서로 연결하여 구동 트랜지스터(T1)를 다이오드 연결시킨다.
초기화 트랜지스터(T4)의 게이트 전극(G4)은 전단 스캔선(152)과 연결되어 있고, 초기화 트랜지스터(T4)의 소스 전극(S4)은 초기화 전압선(192)과 연결되어 있으며, 초기화 트랜지스터(T4)의 드레인 전극(D4)은 보상 트랜지스터(T3)의 드레인 전극(D3)을 거쳐 스토리지 커패시터(Cst)의 일단(Cst1) 및 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)에 함께 연결되어 있다. 이러한 초기화 트랜지스터(T4)는 전단 스캔선(152)을 통해 전달받은 전단 스캔 신호(Sn-1)에 따라 턴 온되어 초기화 전압(Vint)을 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)에 전달하여 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)의 게이트 전압(Vg)을 초기화시키는 초기화 동작을 수행한다.
동작 제어 트랜지스터(T5)의 게이트 전극(G5)은 발광 제어선(153)과 연결되어 있으며, 동작 제어 트랜지스터(T5)의 소스 전극(S5)은 구동 전압선(172)와 연결되어 있고, 동작 제어 트랜지스터(T5)의 드레인 전극(D5)은 구동 트랜지스터(T1)의 소스 전극(S1) 및 스위칭 트랜지스터(T2)의 드레인 전극(D2)에 연결되어 있다.
발광 제어 트랜지스터(T6)의 게이트 전극(G6)은 발광 제어선(153)과 연결되어 있으며, 발광 제어 트랜지스터(T6)의 소스 전극(S6)은 구동 트랜지스터(T1)의 드레인 전극(D1) 및 보상 트랜지스터(T3)의 소스 전극(S3)과 연결되어 있고, 발광 제어 트랜지스터(T6)의 드레인 전극(D6)은 유기 발광 다이오드(OLD)의 애노드(anode)와 전기적으로 연결되어 있다. 이러한 동작 제어 트랜지스터(T5) 및 발광 제어 트랜지스터(T6)는 발광 제어선(153)을 통해 전달받은 발광 제어 신호(EM)에 따라 동시에 턴 온되고 이를 통해 구동 전압(ELVDD)이 다이오드 연결된 구동 트랜지스터(T1)를 통해 보상되어 유기 발광 다이오드(OLD)에 전달된다.
녹색 화소(G)에 형성된 바이패스 트랜지스터(T7)의 게이트 전극(G7)은 바이패스 제어선(158)과 연결되어 있고, 바이패스 트랜지스터(T7)의 소스 전극(S7)은 발광 제어 트랜지스터(T6)의 드레인 전극(D6) 및 유기 발광 다이오드(OLD)의 애노드에 함께 연결되어 있고, 바이패스 트랜지스터(T7)의 드레인 전극(D7)은 초기화 전압선(192) 및 초기화 박막 트랜지스터(T4)의 소스 전극(S4)에 함께 연결되어 있다.
스토리지 커패시터(Cst)의 타단(Cst2)은 구동 전압선(172)과 연결되어 있으며, 유기 발광 다이오드(OLD)의 캐소드(cathode)는 공통 전압(ELVSS)을 전달하는 공통 전압선(741)과 연결되어 있다.
이하에서 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 녹색 화소의 구체적인 동작 과정을 도 2를 참고하여 상세히 설명한다. 여기서, 적색 화소 및 청색 화소의 동작 과정은 녹색 화소의 바이패스 트랜지스터의 동작 과정을 제외하고는 대부분 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 녹색 화소에 인가되는 신호의 타이밍도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 우선, 초기화 기간 동안 전단 스캔선(152)을 통해 로우 레벨(low level)의 전단 스캔 신호(Sn-1)가 공급된다. 그러면, 로우 레벨의 전단 스캔 신호(Sn-1)에 대응하여 초기화 트랜지스터(T4)가 턴 온(Turn on)되며, 초기화 전압선(192)으로부터 초기화 트랜지스터(T4)를 통해 초기화 전압(Vint)이 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)에 연결되고, 초기화 전압(Vint)에 의해 구동 트랜지스터(T1)가 초기화된다.
이 후, 데이터 프로그래밍 기간 중 스캔선(151)을 통해 로우 레벨의 스캔 신호(Sn)가 공급된다. 그러면, 로우 레벨의 스캔 신호(Sn)에 대응하여 스위칭 트랜지스터(T2) 및 보상 트랜지스터(T3)가 턴 온된다. 이 때, 구동 트랜지스터(T1)는 턴 온된 보상 트랜지스터(T3)에 의해 다이오드 연결되고, 순방향으로 바이어스 된다.
그러면, 데이터선(171)으로부터 공급된 데이터 신호(Dm)에서 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(Threshold voltage, Vth)만큼 감소한 보상 전압(Dm+Vth, Vth는 (-)의 값)이 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)에 인가된다. 즉, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)에 인가된 게이트 전압(Vg)은 보상 전압(Dm+Vth)이 된다.
스토리지 커패시터(Cst)의 양단에는 구동 전압(ELVDD)과 보상 전압(Dm+Vth)이 인가되고, 스토리지 커패시터(Cst)에는 양단 전압 차에 대응하는 전하가 저장된다.
이 후, 발광 기간 동안 발광 제어선(153)으로부터 공급되는 발광 제어 신호(EM)가 하이 레벨에서 로우 레벨로 변경된다. 그러면, 발광 기간 동안 로우 레벨의 발광 제어 신호(EM)에 의해 동작 제어 트랜지스터(T5) 및 발광 제어 트랜지스터(T6)가 턴 온된다.
그러면, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극(G1)의 게이트 전압(Vg)과 구동 전압(ELVDD) 간의 전압차에 따르는 구동 전류(Id)가 발생하고, 발광 제어 트랜지스터(T6)를 통해 구동 전류(Id)가 유기 발광 다이오드(OLD)에 공급된다. 발광 기간동안 스토리지 커패시터(Cst)에 의해 구동 트랜지스터(T1)의 구동 게이트-소스 전압(Vgs)은 '(Dm+Vth)-ELVDD'으로 유지되고, 구동 트랜지스터(T1)의 전류-전압 관계에 따르면, 구동 전류(Id)는 구동 게이트-소스 전압에서 문턱 전압을 차감한 값의 제곱 '(Dm-ELVDD)2'에 비례한다. 따라서 구동 전류(Id)는 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(Vth)에 관계 없이 결정된다.
이 때, 바이패스 트랜지스터(T7)는 바이패스 제어선(158)으로부터 바이패스 신호(BP)를 전달받는다. 바이패스 신호(BP)는 바이패스 트랜지스터(T7)를 항상 오프시킬 수 있는 소정 레벨의 전압으로서, 바이패스 트랜지스터(T7)는 트랜지스터 오프 레벨의 전압을 게이트 전극(G7)에 전달받게 됨으로써, 바이패스 트랜지스터(T7)가 항상 오프되고, 오프된 상태에서 구동 전류(Id)의 일부는 바이패스 전류(Ibp)로 바이패스 트랜지스터(T7)를 통해 빠져나가게 한다.
블랙 영상을 표시하는 구동 트랜지스터(T1)의 최소 전류가 구동 전류로 흐를 경우에도 유기 발광 다이오드(OLD)가 발광하게 된다면 제대로 블랙 영상이 표시되지 않는다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 바이패스 트랜지스터(T7)는 구동 트랜지스터(T1)의 최소 전류의 일부를 바이패스 전류(Ibp)로서 유기 발광 다이오드 쪽의 전류 경로 외의 다른 전류 경로로 분산시킬 수 있다. 여기서 구동 트랜지스터(T1)의 최소 전류란 구동 트랜지스터(T1)의 구동 게이트-소스 전압(Vgs)이 문턱 전압(Vth)보다 작아서 구동 트랜지스터(T1)가 오프되는 조건에서의 전류를 의미한다. 이렇게 구동 트랜지스터(T1)를 오프시키는 조건에서의 최소 구동 전류(예를 들어 10pA 이하의 전류)가 유기 발광 다이오드(OLD)에 전달되어 블랙 휘도의 영상으로 표현된다. 블랙 영상을 표시하는 최소 구동 전류가 흐르는 경우 바이패스 전류(Ibp)의 우회 전달의 영향이 큰 반면, 일반 영상 또는 화이트 영상과 같은 영상을 표시하는 큰 구동 전류가 흐를 경우에는 바이패스 전류(Ibp)의 영향이 거의 없다고 할 수 있다. 따라서, 블랙 영상을 표시하는 구동 전류가 흐를 경우에 구동 전류(Id)로부터 바이패스 트랜지스터(T7)를 통해 빠져나온 바이패스 전류(Ibp)의 전류량만큼 감소된 유기 발광 다이오드(OLD)의 발광 전류(Iold)는 블랙 영상을 확실하게 표현할 수 있는 수준으로 최소의 전류량을 가지게 된다. 따라서, 바이패스 트랜지스터(T7)를 이용하여 정확한 블랙 휘도 영상을 구현하여 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다. 도 2에서는 바이패스 신호(BP)는 전단 스캔 신호(Sn-1)와 동일하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
그러면 도 1 및 도 2에 도시한 유기 발광 표시 장치의 복수개의 화소의 배치 구조에 대해 도 3을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 복수개의 화소의 개략적인 배치도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 제1 행(1N)에는 제2 화소에 대응하는 복수개의 녹색 화소(G)가 소정 간격 이격되어 배치되어 있고, 인접한 제2 행(2N)에는 제1 화소에 대응하는 적색 화소(R)와 제3 화소에 대응하는 청색 화소(B)가 교대로 배치되어 있으며, 인접한 제3 행(3N)에는 복수개의 녹색 화소(G)가 소정 간격 이격되어 배치되어 있고, 인접한 제4 행(4N)에는 청색 화소(B)와 적색 화소(R)가 교대로 배치되어 있으며, 이러한 화소의 배치가 제N 행까지 반복되어 있다. 이 때, 청색 화소(B) 및 적색 화소(R)는 녹색 화소(G)보다 크게 형성되어 있다.
이 때, 제1 행(1N)에 배치된 복수개의 녹색 화소(G)와 제2 행(2N)에 배치된 복수개의 적색 화소(R) 및 청색 화소(B)는 서로 엇갈려서 배치되어 있다. 따라서, 제1 열(1M)에는 적색 화소(R) 및 청색 화소(B)가 교대로 배치되어 있으며, 인접한 제2 열(2M)에는 복수개의 녹색 화소(G)가 소정 간격 이격되어 배치되어 있고, 인접한 제3 열(3M)에는 청색 화소(B) 및 적색 화소(R)가 교대로 배치되어 있으며, 인접한 제4 열(4M)에는 복수개의 녹색 화소(G)가 소정 간격 이격되어 배치되어 있으며, 이러한 화소의 배치가 제M 열까지 반복되어 있다.
이러한 화소 배치 구조를 펜타일 매트릭스(PenTile Matrix)라고 하며, 인접한 화소를 공유하여 색상을 표현하는 렌더링(Rendering) 구동을 적용함으로써, 작은 수의 화소로 고해상도를 구현할 수 있다.
이하에서, 도 3에 도시한 화소 배치 구조가 적용된 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 상세 구조에 대하여 도 4, 도 5, 도 6 및 도 7을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소를 이루는 트랜지스터 및 커패시터를 개략적인 배치도이고, 도 5는 도 4의 적색 화소의 구체적인 배치도이며, 도 6은 도 5의 유기 발광 표시 장치를 VI-VI선을 따라 자른 단면도이고, 도 7은 도 5의 유기 발광 표시 장치를 VII-VII선 및 VII'-VII'선을 따라 자른 단면도이다.
이하에서 도 4 및 도 5를 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구체적인 평면상 구조에 대해 우선 상세히 설명하고, 도 6 및 도 7 을 참고하여 구체적인 단면상 구조에 대해 상세히 설명한다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 스캔 신호(Sn), 전단 스캔 신호(Sn-1), 발광 제어 신호(EM) 및 바이패스 신호(BP)를 각각 인가하며 행 방향을 따라 형성되어 있는 스캔선(151), 전단 스캔선(152), 발광 제어선(153) 및 바이패스 제어선(158)을 포함한다. 그리고, 스캔선(151), 전단 스캔선(152), 발광 제어선(153) 및 바이패스 제어선(158)과 교차하고 있으며 화소(PX)에 데이터 신호(Dm) 및 구동 전압(ELVDD)을 각각 인가하는 데이터선(171) 및 구동 전압선(172)을 포함한다. 초기화 전압(Vint)은 초기화 전압선(192)에서 초기화 트랜지스터(T4)를 경유하여 보상 트랜지스터(T3)로 전달된다. 초기화 전압선(192)은 직선부와 사선부를 교대로 가지며 형성되어 있다.
또한, 화소(PX) 중 녹색 화소(G)에는 구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2), 보상 트랜지스터(T3), 초기화 트랜지스터(T4), 동작 제어 트랜지스터(T5), 발광 제어 트랜지스터(T6), 바이패스 트랜지스터(T7), 스토리지 커패시터(Cst), 그리고 유기 발광 다이오드(OLD)가 형성되어 있고, 화소(PX) 중 적색 화소(R) 및 청색 화소(B)에는 구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2), 보상 트랜지스터(T3), 초기화 트랜지스터(T4), 동작 제어 트랜지스터(T5), 발광 제어 트랜지스터(T6), 스토리지 커패시터(Cst), 그리고 유기 발광 다이오드(OLD)가 형성되어 있다.
유기 발광 다이오드(OLD)는 화소 전극(191), 유기 발광층(370) 및 공통 전극(270)으로 이루어진다. 이 때, 보상 트랜지스터(T3)와 초기화 트랜지스터(T4)는 누설 전류를 차단하기 위해 듀얼 게이트(dual gate) 구조의 트랜지스터로 구성되어 있다.
구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2), 보상 트랜지스터(T3), 초기화 트랜지스터(T4), 동작 제어 트랜지스터(T5), 발광 제어 트랜지스터(T6) 및 바이패스 트랜지스터(T7)의 각각의 채널(channel)은 연결되어 있는 하나의 반도체(130)의 내부에 형성되어 있으며, 반도체(130)는 다양한 형상으로 굴곡되어 형성될 수 있다. 이러한 반도체(130)는 다결정 규소 또는 산화물 반도체로 이루어질 수 있다. 산화물 반도체는 티타늄(Ti), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 탄탈륨(Ta), 게르마늄(Ge), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 주석(Sn) 또는 인듐(In)을 기본으로 하는 산화물, 이들의 복합 산화물인 인듐―갈륨―아연 산화물(InGaZnO4), 인듐―아연 산화물(Zn―In―O), 아연―주석 산화물(Zn―Sn―O) 인듐―갈륨 산화물 (In―Ga―O), 인듐―주석 산화물(In―Sn―O), 인듐―지르코늄 산화물(In―Zr―O), 인듐―지르코늄―아연 산화물(In―Zr―Zn―O), 인듐―지르코늄―주석 산화물(In―Zr―Sn―O), 인듐―지르코늄―갈륨 산화물(In―Zr―Ga―O), 인듐―알루미늄 산화물(In―Al―O), 인듐―아연―알루미늄 산화물(In―Zn―Al―O), 인듐―주석―알루미늄 산화물(In―Sn―Al―O), 인듐―알루미늄―갈륨 산화물(In―Al―Ga―O), 인듐―탄탈륨 산화물(In―Ta―O), 인듐―탄탈륨―아연 산화물(In―Ta―Zn―O), 인듐―탄탈륨―주석 산화물(In―Ta―Sn―O), 인듐―탄탈륨―갈륨 산화물(In―Ta―Ga―O), 인듐―게르마늄 산화물(In―Ge―O), 인듐―게르마늄―아연 산화물(In―Ge―Zn―O), 인듐―게르마늄―주석 산화물(In―Ge―Sn―O), 인듐―게르마늄―갈륨 산화물(In―Ge―Ga―O), 티타늄―인듐―아연 산화물(Ti―In―Zn―O), 하프늄―인듐―아연 산화물(Hf―In―Zn―O) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 반도체(130)가 산화물 반도체로 이루어지는 경우에는 고온 등의 외부 환경에 취약한 산화물 반도체 물질를 보호하기 위해 별도의 보호층이 추가될 수 있다.
반도체(130)는 N형 불순물 또는 P형 불순물로 채널 도핑이 되어 있는 채널 (channel)과, 채널의 양 옆에 형성되어 있으며 채널에 도핑된 도핑 불순물보다 도핑 농도가 높은 소스 도핑 영역 및 드레인 도핑 영역을 포함한다. 본 실시예에서 소스 도핑 영역 및 드레인 도핑 영역은 각각 소스 전극 및 드레인 전극에 해당한다. 반도체(130)에 형성되어 있는 소스 전극 및 드레인 전극은 해당 영역만 도핑하여 형성할 수 있다. 또한, 반도체(130)에서 서로 다른 트랜지스터의 소스 전극과 드레인 전극의 사이 영역도 도핑되어 소스 전극과 드레인 전극이 전기적으로 연결될 수 있다.
도 5에 도시한 바와 같이, 녹색 화소(G)의 채널(131)은 구동 트랜지스터(T1)에 형성되는 구동 채널(131a), 스위칭 트랜지스터(T2)에 형성되는 스위칭 채널(131b), 보상 트랜지스터(T3)에 형성되는 보상 채널(131c), 초기화 트랜지스터(T4)에 형성되는 초기화 채널(131d), 동작 제어 트랜지스터(T5)에 형성되는 동작 제어 채널(131e), 발광 제어 트랜지스터(T6)에 형성되는 발광 제어 채널(131f) 및 바이패스 트랜지스터(T7)에 형성되는 바이패스 채널(131g)을 포함한다. 그러나, 적색 화소(R) 및 청색 화소(B)에는 바이패스 트랜지스터(T7)가 형성되어 있지 않으므로, 바이패스 채널(131g)이 형성되어 있지 않다.
구동 트랜지스터(T1)는 구동 채널(131a), 구동 게이트 전극(155a), 구동 소스 전극(136a) 및 구동 드레인 전극(137a)을 포함한다. 구동 채널(131a)은 굴곡되어 있으며, 사행 형상 또는 지그재그 형상을 가질 수 있다. 이와 같이, 굴곡된 형상의 구동 채널(131a)을 형성함으로써, 좁은 공간 내에 길게 구동 채널(131a)을 형성할 수 있다. 따라서, 길게 형성된 구동 채널(131a)에 의해 구동 게이트 전극(155a)과 구동 소스 전극(136a) 간의 구동 게이트-소스 전압(Vgs)의 구동 범위(driving range)는 넓어지게 된다. 구동 게이트-소스 전압(Vgs)의 구동 범위(driving range)는 최대 계조에 대응하는 구동 트랜지스터의 최대 구동 게이트-소스 전압과 최소 계조에 대응하는 구동 트랜지스터의 최소 구동 게이트-소스 전압간의 차이 또는 계조 표현을 위한 단계별 구동 게이트-소스 전압(Vgs)간의 차이를 의미한다. 구동 게이트-소스 전압(Vgs)의 구동 범위가 넓으므로 구동 게이트-소스 전압(Vgs)의 크기를 변화시켜 유기 발광 다이오드(OLD)에서 방출되는 빛의 계조를 보다 세밀하게 제어할 수 있으며, 그 결과 유기 발광 표시 장치의 해상도를 높이고 표시 품질을 향상시킬 수 있다. 이러한 구동 채널(131a)의 형상을 다양하게 변형하여 '역S', 'S', 'M', 'W' 등의 다양한 실시예가 가능하다.
구동 게이트 전극(155a)은 구동 채널(131a)과 중첩하고 있으며, 구동 소스 전극(136a) 및 구동 드레인 전극(137a)은 구동 채널(131a)의 양 옆에 인접하여 각각 형성되어 있다. 구동 게이트 전극(155a)은 접촉 구멍(61)을 통해 제1 데이터 연결 부재(174)와 연결되어 있다.
스위칭 트랜지스터(T2)는 스위칭 채널(131b), 스위칭 게이트 전극(155b), 스위칭 소스 전극(136b) 및 스위칭 드레인 전극(137b)을 포함한다. 스캔선(151)에서 아래쪽으로 확장된 일부인 스위칭 게이트 전극(155b)은 스위칭 채널(131b)과 중첩하고 있으며, 스위칭 소스 전극(136b) 및 스위칭 드레인 전극(137b)은 스위칭 채널(131b)의 양 옆에 인접하여 각각 형성되어 있다. 스위칭 소스 전극(136b)은 접촉 구멍(62)을 통해 데이터선(171)과 연결되어 있다.
보상 트랜지스터(T3)는 보상 채널(131c), 보상 게이트 전극(155c), 보상 소스 전극(136c) 및 보상 드레인 전극(137c)을 포함한다. 스캔선(151)의 일부인 보상 게이트 전극(155c)은 누설 전류 방지를 위해 2개가 형성되어 있으며 보상 채널(131c)과 중첩하고 있다. 보상 소스 전극(136c) 및 보상 드레인 전극(137c)은 보상 채널(131c)의 양 옆에 인접하여 각각 형성되어 있다. 보상 드레인 전극(137c)은 접촉 구멍(63)을 통해 제1 데이터 연결 부재(174)와 연결되어 있다.
초기화 트랜지스터(T4)는 초기화 채널(131d), 초기화 게이트 전극(155d), 초기화 소스 전극(136d) 및 초기화 드레인 전극(137d)을 포함한다. 전단 스캔선(152)의 일부인 초기화 게이트 전극(155d)은 누설 전류 방지를 위해 2개가 형성되어 있으며 초기화 채널(131d)과 중첩하고 있다. 초기화 소스 전극(136d) 및 초기화 드레인 전극(137d)은 초기화 채널(131d)의 양 옆에 인접하여 각각 형성되어 있다. 초기화 소스 전극(136d)은 접촉 구멍(64)을 통해 제2 데이터 연결 부재(175)와 연결되어 있다.
동작 제어 트랜지스터(T5)는 동작 제어 채널(131e), 동작 제어 게이트 전극(155e), 동작 제어 소스 전극(136e) 및 동작 제어 드레인 전극(137e)을 포함한다. 발광 제어선(153)의 일부인 동작 제어 게이트 전극(155e)은 동작 제어 채널(131e)과 중첩하고 있으며, 동작 제어 소스 전극(136e) 및 동작 제어 드레인 전극(137e)은 동작 제어 채널(131e)의 양 옆에 인접하여 각각 형성되어 있다. 동작 제어 소스 전극(136e)은 접촉 구멍(65)을 통해 구동 전압선(172)에서 확장된 일부와 연결되어 있다.
발광 제어 트랜지스터(T6)는 발광 제어 채널(131f), 발광 제어 게이트 전극(155f), 발광 제어 소스 전극(136f) 및 발광 제어 드레인 전극(137f)을 포함한다. 발광 제어선(153)의 일부인 발광 제어 게이트 전극(155f)은 발광 제어 채널(131f)과 중첩하고 있으며, 발광 제어 소스 전극(136f) 및 발광 제어 드레인 전극(137f)은 발광 제어 채널(131f)의 양 옆에 인접하여 각각 형성되어 있다. 발광 제어 드레인 전극(137f)은 접촉 구멍(66)을 통해 제3 데이터 연결 부재(179)와 연결되어 있다.
녹색 화소(G)에 형성되어 있는 바이패스 트랜지스터(T7)는 바이패스 채널(131g), 바이패스 게이트 전극(155g), 바이패스 소스 전극(136g) 및 바이패스 드레인 전극(137g)을 포함한다. 바이패스 제어선(158)의 일부인 바이패스 게이트 전극(155g)은 바이패스 채널(131g)과 중첩하고 있으며, 바이패스 소스 전극(136g) 및 바이패스 드레인 전극(137g)은 바이패스 채널(131g)의 양 옆에 인접하여 각각 형성되어 있다.
바이패스 소스 전극(136g)은 발광 제어 드레인 전극(137f)과 직접 연결되어 있고, 바이패스 드레인 전극(137g)은 인접한 녹색 화소(G)의 초기화 소스 전극(136d)과 직접 연결되어 있다.
그러나, 적색 화소(R) 및 청색 화소(B)에는 바이패스 트랜지스터(T7)가 형성되어 있지 않다. 즉, 적색 화소(R)의 발광 제어 트랜지스터(T6)의 발광 제어 드레인 전극(137f)과 적색 화소(R)의 초기화 트랜지스터(T4)의 초기화 소스 전극(136d)은 서로 분리되어 있고, 청색 화소(B)의 발광 제어 트랜지스터(T6)의 발광 제어 드레인 전극(137f)과 청색 화소(B)의 초기화 트랜지스터(T4)의 초기화 소스 전극(136d)은 서로 분리되어 있다. 따라서, 적색 화소(R)와 청색 화소(B)에는 반도체(130)와 바이패스 제어선(158)이 서로 중첩하지 않으므로 바이패스 트랜지스터(T7)가 형성되지 않는다. 이 때, 적색 화소(R)의 발광 제어 트랜지스터(T6)와 초기화 트랜지스터(T4)는 서로 분리되어 있고, 청색 화소(B)의 발광 제어 트랜지스터(T6)와 초기화 트랜지스터(T4)는 서로 분리되어 있다.
이와 같이, 블랙 휘도에 영향이 가장 큰 화소인 녹색 화소(G)에만 바이패스 트랜지스터(T7)를 형성하여 정확한 블랙 휘도 영상을 구현하여 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다. 또한, 블랙 휘도에 영향이 작은 화소인 적색 화소(R)와 청색 화소(B)에는 바이패스 트랜지스터(T7)를 형성하지 않음으로써, 화소 내 공간을 최대한 확보하여 고해상도 구조에 적용이 가능하며, 마진을 최대한 확보하여 수율을 향상시킬 수 있다.
구동 트랜지스터(T1)의 구동 채널(131a)의 일단은 스위칭 드레인 전극(137b) 및 동작 제어 드레인 전극(137e)과 연결되어 있으며, 구동 채널(131a)의 타단은 보상 소스 전극(136c) 및 발광 제어 소스 전극(136f)과 연결되어 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제2 게이트 절연막(142)을 사이에 두고 배치되는 제1 스토리지 전극(155a)과 제2 스토리지 전극(156)을 포함한다. 제1 스토리지 전극(155a)은 구동 게이트 전극(155a)에 해당하고, 제2 스토리지 전극(156)은 스토리지선(157)에서 확장된 부분으로서, 구동 게이트 전극(155a)보다 넓은 면적을 차지하며 구동 게이트 전극(155a)을 전부 덮고 있다.
여기서, 제2 게이트 절연막(142)은 유전체가 되며, 스토리지 커패시터(Cst)에서 축전된 전하와 양 축전판(155a, 156) 사이의 전압에 의해 스토리지 커패시턴스(Storage Capacitance)가 결정된다. 이와 같이, 구동 게이트 전극(155a)을 제1 스토리지 전극(155a)으로 사용함으로써, 화소 내에서 큰 면적을 차지하는 구동 채널(131a)에 의해 좁아진 공간에서 스토리지 커패시터를 형성할 수 있는 공간을 확보할 수 있다.
구동 게이트 전극(155a)인 제1 스토리지 전극(155a)은 접촉 구멍(61) 및 스토리지 개구부(51)를 통하여 제1 데이터 연결 부재(174)의 일단과 연결되어 있다. 스토리지 개구부(51)는 제2 스토리지 전극(156)에 형성된 개구부이다. 따라서, 스토리지 개구부(51) 내부에 제1 데이터 연결 부재(174)의 일단과 구동 게이트 전극(155a)을 연결하는 접촉 구멍(61)이 형성되어 있다. 제1 데이터 연결 부재(174)는 데이터선(171)과 거의 평행하게 동일한 층에 형성되어 있으며 제1 데이터 연결 부재(174)의 타단은 접촉 구멍(63)을 통해 보상 트랜지스터(T3)의 보상 드레인 전극(137c) 및 초기화 트랜지스터(T4)의 초기화 드레인 전극(137d)과 연결되어 있다. 따라서, 제1 데이터 연결 부재(174)는 구동 게이트 전극(155a)과 보상 트랜지스터(T3)의 보상 드레인 전극(137c) 및 초기화 트랜지스터(T4)의 초기화 드레인 전극(137d)을 서로 연결하고 있다.
제2 스토리지 전극(156)은 접촉 구멍(69)을 통해 구동 전압선(172)과 연결되어 있다.
따라서, 스토리지 커패시터(Cst)는 구동 전압선(172)을 통해 제2 스토리지 전극(156)에 전달된 구동 전압(ELVDD)과 구동 게이트 전극(155a)의 구동 게이트 전압(Vg)간의 차에 대응하는 스토리지 커패시턴스를 저장한다.
제3 데이터 연결 부재(179)는 접촉 구멍(81)을 통해 화소 전극(191)과 연결되어 있으며, 제2 데이터 연결 부재(175)는 접촉 구멍(82)을 통해 초기화 전압선(192)과 연결되어 있다.
이하, 도 6 및 도 7을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단면상 구조에 대해 적층 순서에 따라 구체적으로 설명한다.
이 때, 동작 제어 트랜지스터(T5)는 발광 제어 트랜지스터(T6)의 적층 구조와 대부분 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
기판(110) 위에는 버퍼층(120)이 형성되어 있다. 기판(110)은 유리, 석영, 세라믹, 플라스틱 등으로 이루어진 절연성 기판으로 형성될 수 있고, 버퍼층(120)은 다결정 규소를 형성하기 위한 결정화 공정 시 기판(110)으로부터 불순물을 차단하여 다결정 규소의 특성을 향상시키고, 기판(110)이 받는 스트레스를 줄이는 역할을 할 수 있다.
버퍼층(120) 위에는 구동 채널(131a), 스위칭 채널(131b), 보상 채널(131c), 초기화 채널(131d), 동작 제어 채널(131e), 발광 제어 채널(131f) 및 바이패스 채널(131g)을 포함하는 채널(131)을 포함하는 반도체(130)가 형성되어 있다. 반도체(130) 중 구동 채널(131a)의 양 옆에는 구동 소스 전극(136a) 및 구동 드레인 전극(137a)이 형성되어 있고, 스위칭 채널(131b)의 양 옆에는 스위칭 소스 전극(136b) 및 스위칭 드레인 전극(137b)이 형성되어 있다. 그리고, 보상 채널(131c)의 양 옆에는 보상 소스 전극(136c) 및 보상 드레인 전극(137c)이 형성되어 있고, 초기화 채널(131d)의 양 옆에는 초기화 소스 전극(136d) 및 초기화 드레인 전극(137d)이 형성되어 있다. 그리고, 동작 제어 채널(131e)의 양 옆에는 동작 제어 소스 전극(136e) 및 동작 제어 드레인 전극(137e)이 형성되어 있고, 발광 제어 채널(131f)의 양 옆에는 발광 제어 소스 전극(136f) 및 발광 제어 드레인 전극(137f)이 형성되어 있다. 그리고, 바이패스 채널(131g)의 양 옆에는 바이패스 소스 전극(136g) 및 바이패스 드레인 전극(137g)이 형성되어 있다.
이 때, 적색 화소(R) 및 청색 화소(B)에는 바이패스 채널(131g), 바이패스 소스 전극(136g) 및 바이패스 드레인 전극(137g)이 형성되지 않는다.
반도체(130) 위에는 이를 덮는 제1 게이트 절연막(141)이 형성되어 있다. 제1 게이트 절연막(141) 위에는 스위칭 게이트 전극(155b), 보상 게이트 전극(155c)을 포함하는 스캔선(151), 초기화 게이트 전극(155d)을 포함하는 전단 스캔선(152), 동작 제어 게이트 전극(155e) 및 발광 제어 게이트 전극(155f)을 포함하는 발광 제어선(153), 바이패스 게이트 전극(155g)을 포함하는 바이패스 제어선(158), 그리고 구동 게이트 전극(제1 스토리지 전극)(155a)을 포함하는 제1 게이트 배선(151, 152, 153, 158, 155a, 155b, 155c, 155d, 155e, 155f)이 형성되어 있다.
제1 게이트 배선(151, 152, 153, 158, 155a, 155b, 155c, 155d, 155e, 155f) 및 제1 게이트 절연막(141) 위에는 이를 덮는 제2 게이트 절연막(142)이 형성되어 있다. 제1 게이트 절연막(141) 및 제2 게이트 절연막(142)은 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 따위로 형성될 수 있다.
제2 게이트 절연막(142) 위에는 스캔선(151)과 평행하게 배치되어 있는 스토리지선(157), 스토리지선(157)에서 확장된 부분인 제2 스토리지 전극(156)을 포함하는 제2 게이트 배선(157, 156)이 형성되어 있다.
제2 스토리지 전극(156)은 구동 게이트 전극으로 역할하는 제1 스토리지 전극(155a)보다 넓게 형성되어 있으므로 제2 스토리지 전극(156)은 구동 게이트 전극(155a)을 모두 덮게 된다.
제2 게이트 절연막(142) 및 제2 게이트 배선(157, 156) 위에는 층간 절연막(160)이 형성되어 있다. 층간 절연막(160)은 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 따위로 형성될 수 있다.
층간 절연막(160)에는 접촉 구멍(61, 62, 63, 64, 65, 66, 69)이 형성되어 있다. 층간 절연막(160) 위에는 데이터선(171), 구동 전압선(172), 제1 데이터 연결 부재(174), 제2 데이터 연결 부재(175), 그리고 제3 데이터 연결 부재(179)를 포함하는 데이터 배선(171, 172, 174, 175, 179)이 형성되어 있다.
데이터선(171)은 제1 게이트 절연막(141), 제2 게이트 절연막(142) 및 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍(62)을 통해 스위칭 소스 전극(136b)와 연결되어 있으며, 제1 데이터 연결 부재(174)의 일단은 제2 게이트 절연막(142) 및 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍(61)을 통하여 제1 스토리지 전극(155a)과 연결되어 있고, 제1 데이터 연결 부재(174)의 타단은 제1 게이트 절연막(141), 제2 게이트 절연막(142) 및 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍(63)을 통해 보상 드레인 전극(137c) 및 초기화 드레인 전극(137d)과 연결되어 있다.
데이터선(171)과 평행하게 뻗어 있는 제2 데이터 연결 부재(175)는 제1 게이트 절연막(141), 제2 게이트 절연막(142) 및 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍(64)을 통해 초기화 소스 전극(136d)과 연결되어 있다. 그리고, 제3 데이터 연결 부재(179)는 제1 게이트 절연막(141), 제2 게이트 절연막(142) 및 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍(66)을 통해 발광 제어 드레인 전극(137f)과 연결되어 있다.
데이터 배선(171, 172, 174, 175, 179) 및 층간 절연막(160) 위에는 이를 덮는 보호막(180)이 형성되어 있다. 보호막(180)은 유기막으로 형성될 수 있다.
보호막(180) 위에는 화소 전극(191) 및 초기화 전압선(192)이 형성되어 있다. 제3 데이터 연결 부재(179)는 보호막(180)에 형성된 접촉 구멍(81)을 통해 화소 전극(191)과 연결되어 있고, 제2 데이터 연결 부재(175)는 보호막(180)에 형성된 접촉 구멍(82)을 통해 초기화 전압선(192)과 연결되어 있다.
보호막(180), 초기화 전압선(192) 및 화소 전극(191)의 가장자리 위에는 이를 덮는 화소 정의막(Pixel Defined Layer, PDL)(350)이 형성되어 있고, 화소 정의막(350)은 화소 전극(191)을 드러내는 화소 개구부(351)를 가진다. 화소 정의막(350)은 폴리아크릴계 수지(polyacrylates resin) 및 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지 또는 실리카 계열의 무기물 등으로 만들 수 있다.
화소 개구부(351)에 의해 노출된 화소 전극(191) 위에는 유기 발광층(370)이 형성되고, 유기 발광층(370) 상에는 공통 전극(270)이 형성된다. 공통 전극(270)은 화소 정의막(350) 위에도 형성되어 복수의 화소(PX)에 걸쳐 형성된다. 이와 같이, 화소 전극(191), 유기 발광층(370) 및 공통 전극(270)을 포함하는 유기 발광 다이오드(OLD)가 형성된다.
여기서, 화소 전극(191)은 정공 주입 전극인 애노드이며, 공통 전극(270)은 전자 주입 전극인 캐소드가 된다. 그러나 본 발명에 따른 일 실시예는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 폴더블 표시 장치의 구동 방법에 따라 화소 전극(191)이 캐소드가 되고, 공통 전극(270)이 애노드가 될 수도 있다. 화소 전극(191) 및 공통 전극(270)으로부터 각각 정공과 전자가 유기 발광층(370) 내부로 주입되고, 주입된 정공과 전자가 결합한 엑시톤(exiton)이 여기상태로부터 기저상태로 떨어질 때 발광이 이루어진다.
유기 발광층(370)은 저분자 유기물 또는 PEDOT(Poly 3,4-ethylenedioxythiophene) 등의 고분자 유기물로 이루어진다. 또한, 유기 발광층(370)은 발광층과, 정공 주입층(hole injection layer, HIL), 정공 수송층(hole transporting layer, HTL), 전자 수송층(electron transporting layer, ETL), 및 전자 주입층(electron injection layer, EIL) 중 하나 이상을 포함하는 다중막으로 형성될 수 있다. 이들 모두를 포함할 경우, 정공 주입층이 양극인 화소 전극(191) 상에 배치되고, 그 위로 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층이 차례로 적층된다.
유기 발광층(370)은 적색을 발광하는 적색 유기 발광층, 녹색을 발광하는 녹색 유기 발광층 및 청색을 발광하는 청색 유기 발광층을 포함할 수 있으며, 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층은 각각 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 형성되어 컬러 화상을 구현하게 된다.
또한, 유기 발광층(370)은 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층을 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 모두 함께 적층하고, 각 화소별로 적색 색필터, 녹색 색필터 및 청색 색필터를 형성하여 컬러 화상을 구현할 수 있다. 다른 예로, 백색을 발광하는 백색 유기 발광층을 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소 모두에 형성하고, 각 화소별로 각각 적색 색필터, 녹색 색필터 및 청색 색필터를 형성하여 컬러 화상을 구현할 수도 있다. 백색 유기 발광층과 색필터를 이용하여 컬러 화상을 구현하는 경우, 적색 유기 발광층, 녹색 유기 발광층 및 청색 유기 발광층을 각각의 개별 화소 즉, 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소에 증착하기 위한 증착 마스크를 사용하지 않아도 된다.
다른 예에서 설명한 백색 유기 발광층은 하나의 유기 발광층으로 형성될 수 있음은 물론이고, 복수 개의 유기 발광층을 적층하여 백색을 발광할 수 있도록 한 구성까지 포함한다. 예로, 적어도 하나의 옐로우 유기 발광층과 적어도 하나의 청색 유기 발광층을 조합하여 백색 발광을 가능하게 한 구성, 적어도 하나의 시안 유기 발광층과 적어도 하나의 적색 유기 발광층을 조합하여 백색 발광을 가능하게 한 구성, 적어도 하나의 마젠타 유기 발광층과 적어도 하나의 녹색 유기 발광층을 조합하여 백색 발광을 가능하게 한 구성 등도 포함할 수 있다.
공통 전극(270) 상에는 유기 발광 다이오드(OLD)를 보호하는 봉지 부재(도시하지 않음)가 형성될 수 있으며, 봉지 부재는 실런트에 의해 기판(110)에 밀봉될 수 있으며, 유리, 석영, 세라믹, 플라스틱, 및 금속 등 다양한 소재로 형성될 수 있다. 한편, 실런트를 사용하지 않고 공통 전극(270) 상에 무기막과 유기막을 증착하여 박막 봉지층을 형성할 수도 있다.
한편, 상기 일 실시예에서는 블랙 휘도에 영향이 가장 큰 녹색 화소에만 바이패스 트랜지스터를 형성하였으나, 블랙 휘도에 영향이 큰 두 개의 화소에 바이패스 트랜지스터를 형성하여 콘트라스트비를 더욱 향상시키는 다른 실시예도 가능하다.
이하에서, 도 8을 참고하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 대해 상세히 설명한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소를 이루는 트랜지스터 및 커패시터의 배치도이다.
도 8에 도시된 다른 실시예는 도 1, 도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6 및 도 7 에 도시된 일 실시예와 비교하여 적색 화소에도 바이패스 트랜지스터가 형성된 것만을 제외하고 실질적으로 동일한 바 반복되는 설명은 생략한다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 적색 화소(R) 및 녹색 화소(G)에 형성되어 있는 바이패스 트랜지스터(T7, T7)는 바이패스 채널(131g), 바이패스 게이트 전극(155g), 바이패스 소스 전극(136g) 및 바이패스 드레인 전극(137g)을 포함한다. 바이패스 제어선(158)의 일부인 바이패스 게이트 전극(155g)은 바이패스 채널(131g)과 중첩하고 있으며, 바이패스 소스 전극(136g) 및 바이패스 드레인 전극(137g)은 바이패스 채널(131g)의 양 옆에 인접하여 각각 형성되어 있다.
적색 화소의 바이패스 소스 전극(136g)은 발광 제어 드레인 전극(137f)과 직접 연결되어 있고, 적색 화소(R)의 바이패스 드레인 전극(137g)은 인접한 적색 화소(R)의 초기화 소스 전극(136d)과 직접 연결되어 있다. 그리고, 녹색 화소의 바이패스 소스 전극(136g)은 발광 제어 드레인 전극(137f)과 직접 연결되어 있고, 녹색 화소의 바이패스 드레인 전극(137g)은 인접한 녹색 화소의 초기화 소스 전극(136d)과 직접 연결되어 있다.
그러나, 청색 화소(B)에는 바이패스 트랜지스터(T7)가 형성되어 있지 않다. 즉, 청색 화소(B)의 발광 제어 트랜지스터(T6)의 발광 제어 드레인 전극(137f)과 청색 화소(B)의 초기화 트랜지스터(T4)의 초기화 소스 전극(136d)은 서로 분리되어 있다. 따라서, 청색 화소(B)에는 반도체(130)와 바이패스 제어선(158)이 서로 중첩하지 않으므로 바이패스 트랜지스터(T7)가 형성되지 않는다. 이 때, 청색 화소(B)의 발광 제어 트랜지스터(T6)와 초기화 트랜지스터(T4)는 서로 분리되어 있다.
이와 같이, 블랙 휘도에 영향이 큰 화소인 적색 화소(R)와 녹색 화소(G)에 바이패스 트랜지스터(T7)를 형성하여 정확한 블랙 휘도 영상을 구현하여 더욱 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다. 또한, 블랙 휘도에 영향이 작은 화소인 청색 화소(B)에는 바이패스 트랜지스터(T7)를 형성하지 않음으로써, 화소 내 공간을 최대한 확보하여 고해상도 구조에 적용이 가능하며, 마진을 최대한 확보하여 수율을 향상시킬 수 있다.
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.
131a: 구동 채널 132b: 스위칭 채널
141: 제1 게이트 절연막 142: 제2 게이트 절연막
151: 스캔선 152: 전단 스캔선
153: 발광 제어선 158: 바이패스 제어선
155a: 구동 게이트 전극 155b: 스위칭 게이트 전극
156: 제2 스토리지 전극 157: 스토리지선
160: 층간 절연막 171: 데이터선
172: 구동 전압선 174: 제1 데이터 연결 부재
175: 제2 데이터 연결 부재 179: 제3 데이터 연결 부재
180: 보호막 191: 화소 전극
192: 초기화 전압선 270: 공통 전극
350: 화소 정의막 370: 유기 발광층

Claims (15)

  1. 기판,
    상기 기판 위에 형성되어 있으며 스캔 신호 및 발광 제어 신호를 각각 전달하는 복수개의 스캔선 및 복수개의 발광 제어선,
    상기 스캔선 및 발광 제어선과 교차하며 데이터 전압 및 구동 전압을 각각 전달하는 복수개의 데이터선 및 복수개의 구동 전압선,
    상기 복수개의 스캔선 및 상기 복수개의 데이터선에 연결되어 있는 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소를 포함하는 복수개의 화소를 포함하고,
    각각의 상기 화소는
    상기 스캔선 및 상기 데이터선과 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터,
    상기 스위칭 트랜지스터에 연결되어 있는 구동 트랜지스터,
    상기 구동 트랜지스터에 전기적으로 연결되어 있는 유기 발광 다이오드,
    상기 구동 트랜지스터와 상기 유기 발광 다이오드 사이에 위치하며 상기 발광 제어 신호에 의해 턴온되는 발광 제어 트랜지스터,
    를 포함하고,
    상기 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소 중 적어도 어느 하나의 화소는 상기 구동 트랜지스터가 전달하는 구동 전류의 일부를 바이패스시키는 바이패스 트랜지스터를 더 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 기판 위에 형성되어 있으며 전단 스캔 신호 및 바이패스 제어 신호를 각각 전달하는 복수개의 전단 스캔선 및 복수개의 바이패스 제어선,
    상기 전단 스캔 신호에 따라 턴 온되어 초기화 전압을 상기 구동 트랜지스터의 구동 게이트 전극에 전달하는 초기화 트랜지스터
    를 더 포함하고,
    상기 바이패스 트랜지스터는 상기 초기화 트랜지스터와 상기 발광 제어 트랜지스터 사이에 위치하며 상기 바이패스 제어 신호에 의해 턴 온되는 유기 발광 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 바이패스 트랜지스터는 상기 기판 위에 형성되어 있는 바이패스 채널, 상기 바이패스 채널과 중첩하고 있는 바이패스 게이트 전극, 상기 바이패스 채널의 양 옆에 위치하고 있는 바이패스 소스 전극 및 바이패스 드레인 전극을 포함하고,
    상기 바이패스 소스 전극은 상기 발광 제어 트랜지스터의 발광 제어 드레인 전극과 직접 연결되어 있으며, 상기 바이패스 드레인 전극은 인접한 화소의 상기 초기화 트랜지스터의 초기화 소스 전극과 직접 연결되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 바이패스 게이트 전극은 상기 바이패스 제어선 중 상기 바이패스 채널과 중첩하는 부분인 유기 발광 표시 장치.
  5. 제3항에서,
    상기 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소 중에서 블랙 휘도에 영향이 가장 큰 하나의 화소에 상기 바이패스 트랜지스터가 형성되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소는 각각 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소이고,
    상기 녹색 화소에 상기 바이패스 트랜지스터가 형성되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 적색 화소의 발광 제어 트랜지스터와 초기화 트랜지스터는 서로 분리되어 있고, 상기 청색 화소의 발광 제어 트랜지스터와 초기화 트랜지스터는 서로 분리되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 적색 화소의 발광 제어 트랜지스터의 발광 제어 드레인 전극과 초기화 트랜지스터의 초기화 소스 전극은 서로 분리되어 있고, 상기 청색 화소의 발광 제어 트랜지스터의 발광 제어 드레인 전극과 초기화 트랜지스터의 초기화 소스 전극은 서로 분리되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  9. 제3항에서,
    상기 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소 중에서 블랙 휘도에 영향이 큰 두개의 화소에 상기 바이패스 트랜지스터가 형성되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 제1 화소, 제2 화소 및 제3 화소는 각각 적색 화소, 녹색 화소 및 청색 화소이고,
    상기 녹색 화소 및 상기 적색 화소에 상기 바이패스 트랜지스터가 형성되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 청색 화소의 발광 제어 트랜지스터와 초기화 트랜지스터는 서로 분리되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 청색 화소의 발광 제어 트랜지스터의 발광 제어 드레인 전극과 초기화 트랜지스터의 초기화 소스 전극은 서로 분리되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  13. 제1항에서,
    상기 구동 트랜지스터는 상기 기판 위에 형성되어 있는 구동 채널, 상기 구동 채널과 중첩하고 있는 구동 게이트 전극, 상기 구동 채널의 양 옆에 위치하고 있는 구동 소스 전극 및 구동 드레인 전극을 포함하고,
    상기 구동 채널은 평면상 굴곡되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  14. 제13항에서,
    상기 스캔선과 동일한 층에 형성되어 있으며 상기 구동 채널과 중첩하고 있는 제1 스토리지 전극,
    상기 제1 스토리지 전극과 중첩하며 상기 제1 스토리지 전극 위에 형성되어 있는 제2 스토리지 전극을 포함하는 스토리지 커패시터를 더 포함하고,
    상기 제1 스토리지 전극은 상기 구동 트랜지스터의 구동 게이트 전극인 유기 발광 표시 장치.
  15. 제1항에서,
    상기 유기 발광 다이오드는
    상기 구동 트랜지스터에 전기적으로 연결되어 있는 화소 전극,
    상기 화소 전극 위에 형성되어 있는 유기 발광층,
    상기 유기 발광층 위에 형성되어 있는 공통 전극
    을 포함하는 유기 발광 표시 장치.
KR1020150016348A 2015-02-02 2015-02-02 유기 발광 표시 장치 KR102409500B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150016348A KR102409500B1 (ko) 2015-02-02 2015-02-02 유기 발광 표시 장치
US14/957,460 US9768242B2 (en) 2015-02-02 2015-12-02 Organic light emitting diode display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150016348A KR102409500B1 (ko) 2015-02-02 2015-02-02 유기 발광 표시 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160095305A true KR20160095305A (ko) 2016-08-11
KR102409500B1 KR102409500B1 (ko) 2022-06-15

Family

ID=56554738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150016348A KR102409500B1 (ko) 2015-02-02 2015-02-02 유기 발광 표시 장치

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9768242B2 (ko)
KR (1) KR102409500B1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104898887B (zh) * 2015-06-23 2017-10-17 京东方科技集团股份有限公司 一种内嵌式触摸显示屏、其驱动方法及显示装置
KR20180030365A (ko) * 2016-09-13 2018-03-22 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN108010918B (zh) * 2017-11-27 2020-06-16 武汉华星光电技术有限公司 Tft阵列基板及tft阵列基板的制作方法
CN109920762B (zh) * 2019-03-28 2021-12-03 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板的制作方法、阵列基板和显示装置
WO2021102999A1 (zh) 2019-11-29 2021-06-03 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及显示装置
WO2021102988A1 (zh) 2019-11-29 2021-06-03 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及其制备方法、显示装置
EP4068374A4 (en) * 2019-11-29 2022-11-23 BOE Technology Group Co., Ltd. DISPLAY SUBSTRATE AND DISPLAY DEVICE
WO2023206217A1 (zh) * 2022-04-28 2023-11-02 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及其制备方法、显示装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090118225A (ko) * 2008-05-13 2009-11-18 삼성전자주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법
KR20120002071A (ko) * 2010-06-30 2012-01-05 삼성모바일디스플레이주식회사 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치
KR20130091136A (ko) * 2012-02-07 2013-08-16 삼성디스플레이 주식회사 화소 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치
KR20140018623A (ko) * 2012-08-02 2014-02-13 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR20140140967A (ko) * 2013-05-30 2014-12-10 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101281681B1 (ko) 2007-11-06 2013-07-03 삼성디스플레이 주식회사 휘도 변화를 보상하기 위한 구동 전압 조정 장치 및 구동전압 조정 방법
KR101924525B1 (ko) 2012-03-19 2018-12-04 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090118225A (ko) * 2008-05-13 2009-11-18 삼성전자주식회사 표시 장치 및 그 구동 방법
KR20120002071A (ko) * 2010-06-30 2012-01-05 삼성모바일디스플레이주식회사 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치
KR20130091136A (ko) * 2012-02-07 2013-08-16 삼성디스플레이 주식회사 화소 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치
KR20140018623A (ko) * 2012-08-02 2014-02-13 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR20140140967A (ko) * 2013-05-30 2014-12-10 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US9768242B2 (en) 2017-09-19
KR102409500B1 (ko) 2022-06-15
US20160225838A1 (en) 2016-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102419611B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102392673B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102491117B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102289838B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102271115B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102422108B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102367462B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102300884B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102457466B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102372775B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102017764B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102415753B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102409500B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR20140140967A (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102351667B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102351507B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102307813B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR20150071319A (ko) 유기 발광 표시 장치
KR20160058330A (ko) 유기 발광 표시 장치
KR102433316B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR20170024232A (ko) 유기 발광 표시 장치
KR20160129155A (ko) 유기 발광 표시 장치 및 그 제조 방법
KR102326313B1 (ko) 유기 발광 표시 장치
KR20150072213A (ko) 유기 발광 표시 장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant