KR20190081618A - 유기발광표시패널 및 이를 이용한 유기발광표시장치 - Google Patents

유기발광표시패널 및 이를 이용한 유기발광표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은, 패턴화된 제1 게이트 절연막과 상기 제1 게이트 절연막을 커버하는 판 형태의 제2 게이트 절연막의 상단에, 트랜지스터의 게이트 전극이 형성되어 있는, 유기발광표시패널 및 이를 이용한 유기발광표시장치를 제공하는 것이다. 이를 위해, 본 발명에 따른 유기발광표시패널에 적용되는 구동 트랜지스터와, 스위칭 트랜지스터 각각은, 액티브층, 상기 액티브층의 일측 끝단으로부터 연장된 제1 도체부, 상기 액티브층의 타측 끝단으로부터 연장된 제2 도체부, 상기 액티브층 상에 구비되며, 상기 액티브층과 중첩되도록 패턴화되어 있는 제1 게이트 절연막, 상기 제1 도체부, 상기 제2 도체부 및 상기 제1 게이트 절연막을 커버하도록 기판 상에 구비되는 제2 게이트 절연막 및 상기 액티브층과 상기 제1 게이트 절연막과 중첩되도록, 상기 제2 게이트 절연막 상에 구비되는 게이트 전극을 포함한다.

Description

유기발광표시패널 및 이를 이용한 유기발광표시장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY PANEL AND ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 유기발광표시패널 및 이를 이용한 유기발광표시장치에 관한 것이다.
유기발광표시장치(Organic Light Emitting Display Apparatus)는 자체발광 소자를 이용하고 있으며, 소비 전력이 낮기 때문에, 평판표시장치로서 널리 이용되고 있다.
도 1은 종래의 유기발광표시패널의 단면을 나타낸 예시도이다.
유기발광표시장치의 각 픽셀은 기본적으로 두 개의 트랜지스터들과 하나의 캐패시터로 동작될 수 있다.
예를 들어, 종래의 유기발광표시패널의 각 픽셀은, 도 1에 도시된 바와 같이, 게이트 라인 및 데이터 라인과 연결된 스위칭 트랜지스터(Tsw), 애노드(31)와 발광층(32)과 캐소드(33)로 구성된 유기발광다이오드(30), 상기 애노드(31)와 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw)에 연결된 구동 트랜지스터(Tdr), 및 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트와 상기 구동 트랜지스터의 소스 사이에 형성되는 스토리지 캐패시터(Cst)를 포함한다.
유기발광표시장치의 화상 균일도 및 신뢰도를 형상시키기 위해, 유기발광표시장치의 각 픽셀을 구성하는 픽셀구동부에는 적어도 하나 이상의 트랜지스터로 구성된 보상회로가 더 구비될 수 있다.
상기 픽셀구동부에 상기 보상회로가 더 구비됨에 따라, 상기 픽셀구동부에는 추가 배선 및 추가 컨택홀이 요구된다. 이에 따라, 상기 픽셀 구동부의 면적이 증가될 수 있으며, 또는, 특정 넓이로 설정된 상기 픽셀 구동부에 모든 구성요소들이 구비되지 못할 수도 있다. 특히, 유기발광표시장치가 고해상도로 구현됨에 따라, 상기 보상회로에 의한 공간적인 제약 문제는 점점 더 증가하고 있다.
예를 들어, 상기 보상회로에 의한 공간적인 제약에 의해, 상기 스토리지 캐패시터의 면적이 감소되며, 이에 따라, 상기 구동 트랜지스터의 성능 또는 상기 보상회로의 성능이 저하될 수 있다.
또한, 추가되는 컨택홀들에 의한 컨택홀들의 개수의 증가는, 공정불량을 발생시킬 수도 있다.
상기 보상회로가 구비되지 않더라도, 유기발광표시장치가 고해상도로 구현됨에 따라, 상기한 바와 같은, 상기 스토리지 캐패시터의 면적 감소, 상기 구동 트랜지스터의 성능 저하, 공정불량, 및 공간적인 제약 문제가 발생될 수 있다.
또한, 종래의 유기발광표시패널에서는, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)와 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw) 각각을 구성하는 게이트 절연막(12) 및 게이트 전극(13)이, 도 1에 도시된 바와 같이, 액티브층(11)의 상단에 연속적으로 구비되며, 패턴 형태로 형성되어 있다.
따라서, 유기발광표시패널의 제조 공정들 중, 상기 게이트 전극(13)과 상기 게이트 절연막(12)을 패턴 형태로 형성하기 위한 에칭 공정에서 불량이 발생되면, 도 1에서 K로 표시된 영역에서, 상기 액티브층(11)의 양쪽 끝단에 구비된 제1 도체부(14) 또는 제2 도체부(15)가 상기 게이트 전극(13)과 쇼트되는 불량이 발생될 수 있다.
또한, 상기 게이트 전극(13)과 상기 게이트 절연막(12)이 연속적으로 형성되어 있기 때문에, 상기 게이트 전극(13)과 상기 게이트 절연막(12)의 높이가 커지며, 이에 따라, 상기 게이트 전극(13)과 상기 게이트 절연막(12)을 커버하는 절연막(16)에서 심한 단차가 발생될 수 있다. 이에 따라, 상기 절연막(16) 상단에 구비되는 전극들이, 상기 단차가 발생된 영역에서 끊어지는 불량이 발생될 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명의 목적은, 패턴화된 제1 게이트 절연막과 상기 제1 게이트 절연막을 커버하는 판 형태의 제2 게이트 절연막의 상단에, 트랜지스터의 게이트 전극이 형성되어 있는, 유기발광표시패널 및 이를 이용한 유기발광표시장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 유기발광표시패널은, 복수의 픽셀들로 구분되는 기판, 상기 픽셀들 각각에 구비되는 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터와 상기 스위칭 트랜지스터를 커버하는 보호막, 상기 보호막 상에 구비되는 평탄막 및 상기 평탄막 상에 구비되며, 상기 구동 트랜지스터와 연결되는 유기발광다이오드를 포함한다. 상기 구동 트랜지스터와, 상기 스위칭 트랜지스터 각각은, 액티브층, 상기 액티브층의 일측 끝단으로부터 연장된 제1 도체부, 상기 액티브층의 타측 끝단으로부터 연장된 제2 도체부, 상기 액티브층 상에 구비되며, 상기 액티브층과 중첩되도록 패턴화되어 있는 제1 게이트 절연막, 상기 제1 도체부, 상기 제2 도체부 및 상기 제1 게이트 절연막을 커버하도록 상기 기판 상에 구비되는 제2 게이트 절연막 및 상기 액티브층과 상기 제1 게이트 절연막과 중첩되도록, 상기 제2 게이트 절연막 상에 구비되는 상기 게이트 전극을 포함한다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 유기발광표시장치는, 상기 유기발광표시패널, 상기 유기발광표시패널에 구비된 게이트 라인들로 게이트 펄스를 공급하는 게이트 드라이버, 상기 유기발광표시패널에 구비된 데이터 라인들로 데이터 전압을 공급하는 데이터 드라이버 및 상기 게이트 드라이버와 상기 데이터 드라이버를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 의하면, 패턴화된 제1 게이트 절연막을 통해 액티브층이 생성 및 커버되며, 판 형태로 증착되는 제2 게이트 절연막을 통해 게이트 전극과 상기 액티브층이 절연되기 때문에, 상기 게이트 전극이 형성된 영역에서의 단차가 감소될 수 있다.
따라서, 상기 액티브층의 양쪽 끝단에 구비된 제1 도체부와 제2 도체부가 상기 게이트 전극과 쇼트되는 문제가 발생되지 않으며, 상기 게이트 전극을 커버하고 있는 절연막 상단에 구비되는 전극들이 상기 단차가 형성된 영역에서 끊어지는 현상이 발생되지 않는다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 제1 도체부와 상기 게이트 전극으로 구성된 구동 트랜지스터에서, 상기 제1 도체부와 상기 게이트 전극을 이용하여 스토리지 캐패시터가 형성될 수 있다. 따라서, 상기 구동 트랜지스터에서의 스토리지 캐패시턴스가 증가될 수 있다.
또한, 상기한 바와 같은 구조에 의하면, 종래와 비교할 때, 컨택홀들의 개수가 감소될 수 있으며, 따라서, 유기발광표시패널의 개구율이 증가될 수 있다.
도 1은 종래의 유기발광표시패널의 단면을 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 유기발광표시장치의 구성을 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 유기발광표시패널에 구비되는 픽셀의 일실시예 구성도.
도 4는 본 발명에 따른 유기발광표시패널에 구비된 픽셀을 나타낸 평면도.
도 5a는 도 4에 도시된 A-A'라인을 따라 절단된 단면을 나타낸 예시도.
도 5b는 도 4에 도시된 B-B'라인을 따라 절단된 단면을 나타낸 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 유기발광표시패널에 구비되는 픽셀의 평면과 종래의 유기발광표시패널에 구비되는 픽셀의 평면을 나타낸 예시도.
도 7a 내지 도 10b는 본 발명에 따른 유기발광표시패널을 제조하는 방법을 나타낸 예시도들.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.
본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서 상에서 언급한 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
‘적어도 하나’의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, ‘제1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나’의 의미는 제1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
본 발명의 여러 실시 예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시 예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예가 상세히 설명된다. 이하에서는, N타입 트랜지스터가 구비된 유기발광표시패널이 본 발명의 일예로서 설명된다. 그러나, 본 발명에 따른 유기발광표시패널은 P타입 트랜지스터로 구성될 수 있으며, N타입 트랜지스터와 P타입 트랜지스터가 혼합되어 구성될 수 있다. 따라서, 이하에서 설명되는 내용들은, N타입 트랜지스터 또는 P타입 트랜지스터를 고려하여, 다양하게 변경될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 유기발광표시장치의 구성을 나타낸 예시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 유기발광표시패널에 구비되는 픽셀의 일실시예 구성도이다.
본 발명에 따른 유기발광표시장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 게이트 라인들(GL1 to GLg)과 데이터 라인들(DL1 to DLd)에 의해 정의되는 픽셀(110)들이 형성되어 있으며 영상이 출력되는 본 발명에 따른 유기발광표시패널(100), 상기 유기발광표시패널(100)에 구비된 상기 게이트 라인들(GL1 to GLg)에 순차적으로 게이트 펄스를 공급하는 게이트 드라이버(200), 상기 유기발광표시패널(100)에 구비된 상기 데이터 라인들(DL1 to DLd)로 데이터 전압을 공급하는 데이터 드라이버(300) 및 상기 게이트 드라이버(200)와 상기 데이터 드라이버(300)를 제어하는 제어부(400)를 포함한다.
상기 유기발광표시패널(100)의 구조 및 기능은 다음과 같다.
상기 유기발광표시패널(100)은 게이트 펄스가 공급되는 상기 게이트 라인들(GL1 to GLg), 데이터 전압이 공급되는 상기 데이터 라인들(DL1 to DLd) 및 상기 게이트 라인들(GL1 to GLg)과 상기 데이터 라인들(Dl1 to DLd)에 의해 정의되는 픽셀(110)들을 포함하며, 상기 픽셀(110)들 각각에는 박막트랜지스터(이하, 간단히 트랜지스터라 함)가 적어도 두 개씩 구비된다.
상기 유기발광표시패널(100)에 구비된 상기 픽셀(110)들 각각은, 도 3에 도시된 바와 같이, 광을 출력하는 유기발광다이오드(OLED) 및 상기 유기발광다이오드(OLED)를 구동하는 픽셀 구동부(PD)를 포함한다.
상기 픽셀(110)들 각각에는, 상기 픽셀 구동부(PD)에 구동 신호를 공급하는 신호 라인들(DL, GL, PLA, PLB, SL, SPL)이 형성되어 있다.
상기 데이터 라인(DL)으로는 데이터 전압(Vdata)이 공급되고, 상기 게이트 라인(GL)으로는 게이트 펄스(GP)가 공급되고, 제1 전압공급라인(PLA)으로는 제1 구동전압(EVDD)이 공급되고, 제2 전압공급라인(PLB)으로는 제2 구동전압(EVSS)이 공급되고, 센싱 라인(SL)으로는 센싱전압(Vini)이 공급되며, 센싱 펄스 라인(SPL)으로는 센싱 트랜지스터(Tsw2)를 턴온 또는 턴오프시키는 센싱 펄스(SP)가 공급된다. 상기 제1 구동전압은 제1 구동전압 공급부로부터 공급되며, 상기 제2 구동전압은 제2 구동전압 공급부로부터 공급된다.
상기 픽셀구동부(PD)는, 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 연결된 스위칭 트랜지스터(Tsw1), 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)를 통해 전송된 데이터 전압(Vdata)에 따라, 상기 유기발광다이오드(OLED)로 출력되는 전류의 크기를 제어하는 구동 트랜지스터(Tdr) 및 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 특성을 감지하기 위한 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)를 포함할 수 있다. 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)는 보상회로가 될 수 있으며, 상기 보상회로에는 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2) 이외의 또 다른 트랜지스터 및 캐패시터가 더 구비될 수 있다. 상기 픽셀구동부(PD)에는 상기한 바와 같은 구성요소들 이외에도, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 발광 시점을 제어하기 위한 에미션 트랜지스터 및 또 다른 용도의 트랜지스터들이 더 포함될 수 있다.
상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극과 상기 유기발광다이오드(OLED)의 애노드 사이에는 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성된다.
상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 상기 게이트 라인(GL)으로 공급되는 게이트 펄스에 의해 턴온되어, 상기 데이터 라인(DL)으로 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극으로 전송한다.
상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)는 상기 구동 트랜지스터(Tdr)와 상기 유기발광다이오드(OLED) 사이의 제1노드(n1) 및 상기 센싱 라인(SL)에 연결되어, 센싱 펄스(SP)에 의해 턴온 또는 턴오프되며, 센싱 기간에, 상기 구동 트랜지스터의 특성을 감지한다.
상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극과 연결된 제2노드(n2)는 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)와 연결된다. 상기 제2노드(n2)와 상기 제1노드(n1) 사이에는 상기 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성된다. 상기 스토리지 캐패시터(Cst)의 캐패시턴스(이하, 간단히 스토리지 캐패시턴스라 함)가 커질수록, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 구동 특성이 향상될 수 있으며, 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)의 센싱 감도가 향상될 수 있다.
상기 픽셀 구동부(PD)는, 도 3에 도시된 구조 이외에도, 트랜지스터와 캐패시터를 더 포함하여 다양한 구조로 형성될 수 있다.
상기 픽셀 구동부(PD)에 구비되는 상기 트랜지스터들은 산화물 박막트랜지스터, 아모퍼스 실리콘 박막트랜지스터, 폴리 실리콘 박막트랜지스터, 저온 폴리 실리콘 박막트랜지스터들 중 적어도 어느 하나로 구성될 수 있다.
트랜지스터는 상기 픽셀들이 구비되어 있는 표시영역(AA)의 외곽의 비표시영역(NAA)에도 구비될 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 드라이버(200)가 상기 유기발광표시패널(100)의 상기 비표시영역(NAA)에 내장되어 있고, 상기 픽셀 구동부(PD)에 구비되는 상기 트랜지스터들이 산화물 박막트랜지스터로 구성된 경우, 상기 게이트 드라이버(200)를 구성하는 트랜지스터들 역시 상기 산화물 박막트랜지스터로 구성될 수 있다. 따라서, 상기 유기발광표시패널에 구비되는 모든 트랜지스터들이 동일한 공정을 통해 생성될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 유기발광표시패널(100)의 구체적인 구조는 이하에서, 도 3 내지 도 10b를 참조하여 상세히 설명된다.
상기 제어부(400)의 기능은 다음과 같다.
상기 제어부(400)는 외부 시스템으로부터 공급되는 타이밍 신호, 예를 들어, 수직 동기신호, 수평 동기신호 및 클럭 등을 이용하여, 상기 게이트 드라이버(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와, 상기 데이터 드라이버(300)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 출력한다. 상기 제어부(400)는 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 입력영상데이터를 샘플링한 후에 이를 재정렬하여, 재정렬된 디지털 영상데이터(Data)를 상기 데이터 드라이버(300)에 공급한다.
상기 데이터 드라이버(300)의 기능은 다음과 같다.
상기 데이터 드라이버(300)는 상기 제어부(400)로부터 입력된 상기 영상데이터(Data)를 아날로그 데이터 전압으로 변환하여, 상기 게이트 라인(GL)에 상기 게이트 펄스(GP)가 공급되는 1수평기간마다 1수평라인분의 데이터 전압(Vdata)들을 상기 데이터 라인들(DL1 to DLd)로 전송한다.
상기 게이트 드라이버(200)의 기능은 다음과 같다.
상기 게이트 드라이버(200)는 상기 제어부(400)로부터 입력되는 상기 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 상기 유기발광표시패널(100)의 상기 게이트 라인들(GL1 to GLg)로 게이트 펄스를 순차적으로 공급한다. 이에 따라, 상기 게이트 펄스가 입력되는 각각의 픽셀에 형성되어 있는 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)들이 턴온되어, 각 픽셀(110)로 영상이 출력될 수 있다. 상기 게이트 드라이버(200)는, 상기 유기발광표시패널(100)과 독립되게 형성되어, 다양한 방식으로 상기 유기발광표시패널(100)과 전기적으로 연결될 수 있는 형태로 구성될 수 있으나, 상기 유기발광표시패널(100) 내에 실장되어 있는 게이트 인 패널(Gate In Panel: GIP) 방식으로 구성될 수도 있다.
상기 설명에서는, 상기 데이터 드라이버(300), 상기 게이트 드라이버(200) 및 상기 제어부(400)가 독립적으로 구성된 것으로 설명되었으나, 상기 데이터 드라이버(300) 또는 상기 게이트 드라이버(200)들 중 적어도 어느 하나는 상기 제어부(400)와 일체로 구성될 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 유기발광표시패널에 구비된 픽셀을 나타낸 평면도이고, 도 5a는 도 4에 도시된 A-A'라인을 따라 절단된 단면을 나타낸 예시도이며, 도 5b는 도 4에 도시된 B-B'라인을 따라 절단된 단면을 나타낸 예시도이다. 이하에서는, 산화물 반도체를 이용하는 트랜지스터들로 구성된 유기발광표시패널이 본 발명의 일예로서 설명된다.
본 발명에 따른 유기발광표시패널(100)은, 도 3 내지 도 5b에 도시된 바와 같이, 복수의 픽셀들로 구분되는 기판(101), 상기 픽셀(110)들 각각에 구비되는 구동 트랜지스터(Tdr), 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극과 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터(Tsw1), 상기 구동 트랜지스터(Tdr)와 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)를 커버하는 보호막(105), 상기 보호막(105) 상에 구비되는 평탄막(106) 및 상기 평탄막(106) 상에 구비되며, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)와 연결되는 유기발광다이오드(OLED)를 포함한다.
특히, 본 발명에서, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)와, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1) 각각은, 액티브층(150c), 상기 액티브층(150c)의 일측 끝단으로부터 연장된 제1 도체부(150a), 상기 액티브층(150c)의 타측 끝단으로부터 연장된 제2 도체부(150b), 상기 액티브층(150c) 상에 구비되며, 상기 액티브층(150c)과 중첩되도록 패턴화되어 있는 제1 게이트 절연막(151), 상기 제1 도체부(150a)와 상기 제2 도체부(150b)와 상기 제1 게이트 절연막(151)을 커버하도록 상기 기판(101) 상에 구비되는 제2 게이트 절연막(104) 및 상기 액티브층(150c)과 상기 제1 게이트 절연막(151)과 중첩되도록, 상기 제2 게이트 절연막(104) 상에 구비되는 게이트 전극(153)을 포함한다.
상기 유기발광표시패널(100)의 상기 픽셀(110)에는 상기 구성요소들 이외에도, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)로 유입되는 광을 차단하기 위한 라이트 쉴드(102), 상기 구동 트랜지스터(Tdr)와 상기 라이트 쉴드(102) 사이에 구비되는 버퍼(103), 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 상기 게이트 전극(153)과 함께 스토리지 캐패시터(Cst)를 형성하는 스토리지 캐패시터 전극(108) 및 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 특성 변경을 센싱하기 위한 센싱 트랜지스터(Tsw2)가 더 구비될 수 있다. 이하에서는, 상기 픽셀에 구비된 상기 구성요소들이 차례대로 설명된다.
우선, 상기 기판(101)은 유리기판이 될 수도 있으며, 플라스틱기판이 될 수도 있다. 상기 기판(101)에는 복수의 픽셀(110)들이 구비된다.
다음, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)는 상기 기판(101) 상에 구비된다. 상기 구동 트랜지스터(Tdr)는 탑게이트 타입으로 형성된다.
상기 구동 트랜지스터(Tdr)는, 상기 액티브층(150c)으로 이용되는 구동용 액티브층(120c), 상기 제1 도체부(150a)로 이용되며, 상기 유기발광다이오드(OLED)와 연결되는 구동용 제1 도체부(120a), 상기 제2 도체부(150b)로 이용되는 구동용 제2 도체부(120b), 상기 제1 게이트 절연막(151)으로 이용되는 구동용 제1 게이트 절연막(121), 상기 제2 게이트 절연막(104) 및 상기 게이트 전극(153)으로 이용되는 구동용 게이트 전극(123)을 포함한다. 도 4의 A-A'라인의 단면에는 상기 구동용 제2 도체부(120b)가 포함되어 있지 않기 때문에, 도 5a에는 상기 제2 도체부(120b)가 생략되어 있다.
예를 들어, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)를 구성하는 상기 구동용 액티브층(120c), 상기 구동용 제2 도체부(120b) 및 상기 구동용 제1 도체부(120a)는 상기 제2 게이트 절연막(104)과 상기 기판(101) 사이에 구비될 수 있다. 도 5a에는 상기 제2 게이트 절연막(104)과 상기 기판(101) 사이에 버퍼(103)가 더 구비되어 있는 유기발광표시패널이 구비되어 있으며, 여기서, 상기 구동용 액티브층(120c), 상기 구동용 제2 도체부(120b) 및 상기 구동용 제1 도체부(120a)는 상기 버퍼(103) 상에 구비될 수 있다.
본 발명에서, 상기 액티브층(150c), 상기 제1 도체부(150a), 상기 제2 도체부(150b), 상기 제1 게이트 절연막(151) 및 상기 게이트 전극(153)은, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)와 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)에 각각 구비된다.
따라서, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)에 구비되는, 상기 액티브층(150c), 상기 제1 도체부(150a), 상기 제2 도체부(150b), 상기 제1 게이트 절연막(151) 및 상기 게이트 전극(153)은 상기 구동용 액티브층(120c), 상기 구동용 제1 도체부(120a), 상기 구동용 제2 도체부(120b), 상기 구동용 제1 게이트 절연막(121) 및 상기 구동용 게이트 전극(153)이라 한다.
또한, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)에 구비되는, 상기 액티브층(150c), 상기 제1 도체부(150a), 상기 제2 도체부(150b), 상기 제1 게이트 절연막(151) 및 상기 게이트 전극(153)은 스위칭용 액티브층(130c), 스위칭용 제1 도체부(130a), 스위칭용 제2 도체부(130b), 스위칭용 제1 게이트 절연막(131) 및 스위칭용 게이트 전극(133)이라 한다.
상기 제2 게이트 절연막(104)은 상기 구동 트랜지스터(Tdr)와 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)에 공통적으로 적용되기 때문에, 별도의 명칭으로 구분되지 않는다.
상기 구동용 액티브층(120c)은 산화물 반도체로 형성된다. 상기 구동용 제1 도체부(120a) 및 상기 구동용 제2 도체부(120b)는, 산화물 반도체로부터 변화된 도체이다. 예를 들어, 상기 구동용 액티브층(120c), 상기 구동용 제1 도체부(120a) 및 상기 구동용 제2 도체부(120b)에 대응되는 영역에 산화물 반도체가 형성된 후, 상기 구동용 제1 도체부(120a) 및 상기 구동용 제2 도체부(120b)에 대응되는 영역에 플라즈마가 주입되면, 상기 산화물 반도체가 도체로 변화되어, 상기 구동용 제1 도체부(120a) 및 상기 구동용 제2 도체부(120b)가 형성된다.
상기 구동용 제1 도체부(120a)는 상기 유기발광다이오드(OLED)를 구성하는 애노드(141)와 전기적으로 연결된다. 도 5a에는, 상기 구동용 제1 도체부(120a)가 스토리지 캐패시터 전극(108)을 통해 상기 애노드(141)와 전기적으로 연결되어 있는 유기발광표시패널(100)이 도시되어 있다.
상기 구동용 제2 도체부(120b)는 상기 제1 전압공급라인(PLA)(172)을 통해 상기 제1 구동전압 공급부와 연결되어 있으나, 도 4의 A-A'라인으로 절단된 단면 이외의 영역에서 상기 구동용 제2 도체부(120b)가 상기 제1 전압공급라인(PLA)(172)에 연결되어 있기 때문에, 도 5a에서는 상기 구동용 제2 도체부(120b)와 상기 제1 전압 공급라인(PLA)(172)이 연결되어 있지 않다. 도 4, 도 5a 및 도 5b에서, 도면부호 171은 상기에서 설명된 에미션 트랜지스터의 게이트와 연결된 에미션 제어 라인이다. 상기 에미션 제어 라인(171)을 통해, 상기 에미션 트랜지스터를 턴온 또는 턴오프시킬 수 있는 제어신호가 상기 에미션 트랜지스터의 게이트로 공급될 수 있다.
상기 구동용 제1 게이트 절연막(121)은 상기 구동용 액티브층(120c)과 중첩되도록 상기 구동용 액티브층(120c) 상단에 구비되어 있으며, 패턴화되어 있다.
여기서, 상기 구동용 제1 게이트 절연막(121)이 패턴화되어 있다는 것은, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 구동용 제1 게이트 절연막(121)이 상기 기판(101)의 특정 영역, 즉, 상기 구동용 액티브층(120c)과 중첩되는 영역에만 형성되어 있다는 것을 의미한다.
상기 구동용 제1 게이트 절연막(121)은 유기물 또는 무기물로 형성될 수 있다.
상기 제2 게이트 절연막(104)은 상기 구동용 제1 게이트 절연막(121), 상기 구동용 액티브층(120c), 상기 구동용 제2 도체부(120b) 및 상기 구동용 제1 도체부(120a)를 모두 커버하도록 상기 구동용 제1 게이트 절연막(121) 상단에 구비된다.
상기 제2 게이트 절연막(104)은 상기 유기발광표시패널의 표시영역(AA)의 전체 면에 판 형태로 구비된다. 따라서, 상기 제2 게이트 절연막(104)은 상기 구동 트랜지스터(Tdr)에 구비되는 패턴화된 상기 제1 게이트 절연막(151), 즉, 상기 구동용 제1 게이트 절연막(121)과, 상기 스위칭 트랜지스터(Tdr)에 구비되는 패턴화된 상기 제1 게이트 절연막(151), 즉, 상기 스위칭용 제1 게이트 절연막(131)을 모두 커버한다.
부연하여 설명하면, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)를 구성하는 상기 제1 게이트 절연막(151)과 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)를 구성하는 상기 제1 게이트 절연막(151)은, 상기 액티브층(150c)과 중첩되는 영역에만 형성되어 있으나, 상기 제2 게이트 절연막(104)은 패턴화된 상기 제1 게이트 절연막(151)들을 커버할 수 있도록, 상기 기판의 표시영역의 전체 면에 판 형태로 형성된다.
상기 제2 게이트 절연막(104)은 유기물 또는 무기물로 형성된다. 여기서, 상기 제2 게이트 절연막(104)을 형성하는 물질은, 상기 제1 게이트 절연막(151)을 형성하는 물질과 동일할 수도 있으며, 다를 수도 있다.
예를 들어, 상기 제2 게이트 절연막(104)과 상기 제1 게이트 절연막(151) 각각은, SiO2, HfOx, ZrOx, Al2O3, SiNx 등과 같은 물질들 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 특히, 상기 제2 게이트 절연막(104)과 상기 제1 게이트 절연막(151) 모두는 SiO2로 형성될 수도 있다.
상기 구동용 게이트 전극(123)은 상기 제1 구동용 게이트 절연막(121)과 중첩되도록 상기 제2 절연막(104) 상단에 구비된다.
상기 구동용 게이트 전극(123)과 상기 구동용 제1 도체부(120a)는, 상기 제2 게이트 절연막(104)을 사이에 두고 중첩되어 있다. 중첩되어 있는 상기 구동용 게이트 전극(123)과 상기 구동용 제1 도체부(120a)는 상기 스토리지 캐패시터(Cst)를 형성한다. 도 4의 A-A'라인에서는 상기 구동용 게이트 전극(123)이 제4 컨택홀(H4) 주변에 형성되어 있지 않기 때문에, 도 5a에서는 상기 구동용 게이트 전극(123)이 끊겨져 있다. 그러나, 도 4의 B-B'라인에서는 상기 구동용 게이트 전극(123)이 연속적으로 형성되어 있기 때문에, 도 5b에서는 상기 구동용 게이트 전극(123)이 연속적으로 형성되어 있다.
상기 구동용 게이트 전극(123)은 상기 제2 게이트 절연막(104)에 구비되는 제1 컨택홀(H1)을 통해 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 상기 제2 도체부(150b), 즉, 상기 스위칭용 제2 도체부(130b)와 연결된다.
다음, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 상기 기판(101) 상에 구비된다. 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 탑게이트 타입으로 형성된다.
상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는, 상기 액티브층(150c)으로 이용되는 스위칭용 액티브층(130c), 상기 제1 도체부(150a)로 이용되는 스위칭용 제1 도체부(130a), 상기 제2 도체부(150b)로 이용되는 스위칭용 제2 도체부(130b), 상기 제1 게이트 절연막(151)으로 이용되는 스위칭용 제1 게이트 절연막(131), 상기 제2 게이트 절연막(104) 및 상기 게이트 전극(153)으로 이용되는 스위칭용 게이트 전극(133)을 포함한다.
예를 들어, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)를 구성하는 상기 스위칭용 액티브층(130c), 상기 스위칭용 제2 도체부(130b) 및 상기 스위칭용 제1 도체부(130a)는 상기 제2 절연막(104)과 상기 기판(101) 사이에 구비될 수 있다. 도 5a에는 상기 제2 절연막(104)과 상기 기판(101) 사이에 버퍼(103)가 더 구비되어 있는 유기발광표시패널이 구비되어 있으며, 여기서, 상기 스위칭용 액티브층(130c), 상기 스위칭용 제2 도체부(130b) 및 상기 스위칭용 제1 도체부(130a)는 상기 버퍼(103) 상에 구비될 수 있다.
상기에서 설명된 바와 같이, 본 발명에서, 상기 액티브층(150c), 상기 제1 도체부(150a), 상기 제2 도체부(150b), 상기 제1 게이트 절연막(151) 및 상기 게이트 전극(153)은, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)와 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)에 각각 구비된다.
따라서, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)에 구비되는, 상기 액티브층(150c), 상기 제1 도체부(150a), 상기 제2 도체부(150b), 상기 제1 게이트 절연막(151) 및 상기 게이트 전극(153)은 상기 구동용 액티브층(120c), 상기 구동용 제1 도체부(120a), 상기 구동용 제2 도체부(120b), 상기 구동용 제1 게이트 절연막(121) 및 상기 구동용 게이트 전극(123)이라 하며, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)에 구비되는, 상기 액티브층(150c), 상기 제1 도체부(150a), 상기 제2 도체부(150b), 상기 제1 게이트 절연막(151) 및 상기 게이트(153)는 상기 스위칭용 액티브층(130c), 스위칭용 제1 도체부(130a), 스위칭용 제2 도체부(130b), 스위칭용 제1 게이트 절연막(131) 및 스위칭용 게이트 전극(133)이라 한다.
상기 스위칭용 액티브층(130c)은 산화물 반도체로 형성된다. 상기 스위칭용 제1 도체부(130a) 및 상기 스위칭용 제2 도체부(130b)는, 산화물 반도체로부터 변화된 도체이다. 예를 들어, 상기 스위칭용 액티브층(130c), 상기 스위칭용 제1 도체부(130a) 및 상기 스위칭용 제2 도체부(130b)에 대응되는 영역에 산화물 반도체가 형성된 후, 상기 스위칭용 제1 도체부(130a) 및 상기 스위칭용 제2 도체부(130b)에 대응되는 영역에 플라즈마가 주입되면, 상기 산화물 반도체가 도체로 변화되어, 상기 스위칭용 제1 도체부(130a) 및 상기 스위칭용 제2 도체부(130b)가 형성된다.
상기 스위칭용 제2 도체부(130b)는 상기 구동용 게이트 전극(123)과 연결된다. 이를 위해, 상기 제2 게이트 절연막(104) 상에는 상기 제1 컨택홀(H1)이 구비되며, 상기 스위칭용 제2 도체부(130b)는 상기 제1 컨택홀(H1)을 통해 상기 구동용 게이트 전극(123)과 연결된다.
상기 스위칭용 제1 도체부(130a)는 상기 데이터 라인(DL)(174)과 연결되어 있으나, 도 4의 A-A'라인으로 절단된 단면에는 상기 데이터 라인(DL)(174)이 포함되어 있지 않기 때문에, 상기 스위칭용 제1 도체부(130a)와 연결된 상기 데이터 라인(DL)(174)은 도 5a에 도시되어 있지 않다.
상기 스위칭용 제1 게이트 절연막(131)은 상기 스위칭용 액티브층(130c)과 중첩되도록 상기 스위칭용 액티브층(130c) 상단에 구비되어 있으며, 패턴화되어 있다. 여기서, 상기 스위칭용 제1 게이트 절연막(131)이 패턴화되어 있다는 것은, 도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 스위칭용 제1 게이트 절연막(131)이 상기 기판의 특정 영역, 즉, 상기 스위칭용 액티브층(130c)과 중첩되는 영역에만 형성되어 있다는 것을 의미한다.
상기 스위칭용 제1 게이트 절연막(131)은 유기물 또는 무기물로 형성될 수 있다.
상기 제2 게이트 절연막(104)은 상기 스위칭용 제1 게이트 절연막(131), 상기 스위칭용 액티브층(130c), 상기 스위칭용 제2 도체부(130b) 및 상기 스위칭용 제1 도체부(130a)를 모두 커버하도록 상기 스위칭용 제1 게이트 절연막(131) 상단에 구비된다.
상기에서 설명된 바와 같이, 상기 제2 게이트 절연막(104)은 상기 유기발광표시패널의 표시영역(AA)의 전체 면에 판 형태로 구비되며, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)와 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)에 공통적으로 적용된다.
따라서, 상기 제2 게이트 절연막(104)은 상기 구동 트랜지스터(Tdr)에 구비되는 패턴화된 상기 제1 게이트 절연막(151), 즉, 상기 구동용 제1 게이트 절연막(121)과, 상기 스위칭 트랜지스터(Tdr)에 구비되는 패턴화된 상기 제1 게이트 절연막(151), 즉, 상기 스위칭용 제1 게이트 절연막(131)을 모두 커버한다.
상기 제2 게이트 절연막(104)은 유기물 또는 무기물로 형성된다. 여기서, 상기 제2 게이트 절연막(104)을 형성하는 물질은, 상기 제1 게이트 절연막(151)을 형성하는 물질과 동일할 수도 있으며, 다를 수도 있다.
상기 스위칭용 게이트 전극(133)은 상기 제1 스위칭용 게이트 절연막(131)과 중첩되도록 상기 제2 절연막(104) 상단에 구비된다.
상기 스위칭용 게이트 적극(133)은 상기 게이트 라인(GL)(173)과 연결되어 있으나, 도 4의 A-A'라인으로 절단된 단면 이외의 영역에서 상기 게이트 라인(GL)(173)과 상기 스위칭용 게이트 전극(133)이 연결되어 있기 때문에, 도 5a에서는 상기 스위칭용 게이트 전극(133)과 상기 게이트 라인(GL)(173) 연결되어 있지 않다.
다음, 상기 보호막(105)은 상기 구동용 게이트 전극(123), 상기 스위칭용 게이트 전극(133) 및 상기 제2 게이트 절연막(104)을 커버한다. 상기 보호막(105)은 유기물질 또는 무기물질로 형성되며, 적어도 하나 이상의 층으로 구성될 수 있다.
다음, 상기 평탄막(106)은 상기 보호막(105) 상에 구비된다. 상기 평탄막(106)은 유기물질 또는 무기물질로 형성되며, 적어도 하나 이상의 층으로 구성될 수 있다.
상기 평탄막(106)은 상기 구동 트랜지스터(Tdr) 및 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)의 상단을 평탄화시키는 기능을 수행할 수 있다.
다음, 상기 유기발광다이오드(OLED)는 상기 평탄막(106) 상에 구비되며, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 상기 구동용 제1 도체부(120a)와 연결된다.
상기 유기발광다이오드(OLED)는 애노드(141), 발광층(142) 및 캐소드(143)를 포함한다.
상기 유기발광다이오드(OLED)를 구성하는 상기 애노드(141)는 상기 구동용 제1 도체부(120a)와 연결된다. 상기 유기발광다이오드(OLED)는 뱅크(107)에 의해 둘러 쌓여져 있다. 상기 뱅크(107)에 의해 픽셀들 각각이 구분될 수 있다.
다음, 상기 스토리지 캐패시터 전극(108)은 상기 보호막(105) 상에 구비되며, 상기 구동용 게이트 전극(123)과 함께 스토리지 캐패시터(Cst)를 형성한다.
상기 스토리지 캐패시터 전극(108)은 상기 구동용 제1 도체부(120a)와 연결된다. 이를 위해, 상기 보호막(105)에는 제2 컨택홀(H2)이 구비되며, 상기 제2 게이트 절연막(104)에는 제3 컨택홀(H3)이 구비된다. 상기 스토리지 캐패시터 전극(108)은 상기 제2 컨택홀(H2)과, 상기 제3 컨택홀(H3)을 통해, 상기 구동용 제1 도체부(120a)와 연결된다.
상기 스토리지 캐패시터 전극(108)은 상기 구동용 제1 도체부(120a)와 상기 유기발광다이오드(OLED)를 연결시킨다. 이를 위해, 상기 평탄막(106)에는 제5 컨택홀(H5)이 형성되어 있다. 상기 애노드(141)는 상기 제5 컨택홀(H5)을 통해 상기 스토리지 캐패시터 전극(108)과 연결되며, 상기 스토리지 캐패시터 전극(108)은 상기 제2 컨택홀(H2)과 상기 제3 컨택홀(H3)을 통해 상기 구동용 제1 도체부(120a)와 연결된다. 따라서, 상기 애노드(141)는 상기 구동용 제1 도체부(120a)와 연결될 수 있다.
마지막으로, 상기 라이트 쉴드(102)는 상기 기판(101) 중 상기 구동 트랜지스터(Tdr)와 대응되는 영역에 구비될 수 있다. 상기 라이트 쉴드(102)와 상기 기판(101) 사이에는 버퍼층이 구비될 수 있다. 상기 라이트 쉴드(102)는 금속으로 형성된다.
상기 라이트 쉴드(102)는 버퍼(103)에 의해 커버되며, 상기 버퍼(103)의 상단에는 상기 구동용 제1 도체부(120a), 상기 구동용 제2 도체부(120b), 상기 구동용 액티브층(120c), 상기 스위칭용 제1 도체부(130a), 상기 스위칭용 제2 도체부(130b) 및 상기 스위칭용 액티브층(130c)이 구비된다.
상기 버퍼(103)는 유기물질 또는 무기물질로 구성되며, 적어도 하나의 층으로 형성될 수 있다.
상기 라이트 쉴드(102)가 다른 전극들과 연결되어 있지 않고 플로팅되어 있으면, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 특성이 변경될 수 있기 때문에, 상기 라이트 쉴드(102)는 상기 구동용 제1 도체부(120a)와 연결될 수 있다. 이를 위해, 상기 버퍼(103)에는 제4 컨택홀(H4)이 형성되며, 상기 구동용 제1 도체부(120a)는 상기 제4 컨택홀(H4)을 통해 상기 라이트 쉴드(102)와 연결될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 유기발광표시패널에 구비되는 픽셀의 평면과 종래의 유기발광표시패널에 구비되는 픽셀의 평면을 나타낸 예시도이다. 도 6에서 (a)는 종래의 유기발광표시패널에 구비되는 픽셀의 평면을 나타낸 예시도이며, (b)는 본 발명에 따른 유기발광표시패널에 구비되는 픽셀의 평면을 나타낸 예시도이다. 특히, 도 6의 (b)는 도 4에 도시된 평면과 동일한 평면을 나타낸다.
본 발명에 따른 유기발광표시패널(100)에서는, 도 2 내지 도 5b를 참조하여 설명된 바와 같이, 종래의 유기발광표시패널과 비교할 때, 컨택홀의 개수가 감소될 수 있다.즉, 도 1에 도시된 종래의 유기발광표시패널과, 도 5a에 도시된 본 발명에 따른 유기발광표시패널(100)을 비교하더라도, 본 발명에 따른 유기발광표시패널(100)의 컨택홀들의 개수는 종래의 유기발광표시패널의 컨택홀들의 개수보다 작다. 본 발명에 따른 유기발광표시패널(100)에서는, 상기에서 설명된 바와 같이, 상기 스토리지 캐패시터 전극(108)과 상기 구동용 게이트 전극(123)이 상기 스토리지 캐패시터(Cst)를 형성할 수 있으며, 상기 스토리지 캐패시터 전극(108)과 연결된 상기 구동용 제1 도체부(120a)와 상기 구동용 게이트 전극(123)이 상기 스토리지 캐패시터(Cst)를 형성할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 유기발광표시패널에서는 컨택홀들의 개수가 종래보다 감소될 수 있으며, 이에 따라, 상기 구동용 제1 도체부(120a) 및 상기 구동용 게이트 전극(123)의 면적이 종래보다 증가될 수 있다.
부연하여 설명하면, 예를 들어, 도 6의 (a)에 도시된 종래의 유기발광표시패널에 구비되는 픽셀에는, 9개의 컨택홀들(CH1 내지 CH9)이 형성되어 있으나, 도 6의 (b)에 도시된 본 발명에 따른 유기발광표시패널에 구비되는 픽셀에는, 6개의 컨택홀들(CH1 내지 CH6)이 형성되어 있다.
즉, 동일한 기능을 수행하는 소자들이 형성되어 있는 (a)와 (b)의 픽셀들 중, 본 발명에 따른 유기발광표시패널에 구비되는 (b)에 도시된 픽셀에서는, (a)에 도시된 종래의 픽셀과 비교할 때, 세 개의 컨택홀들이 감소될 수 있다.
상기 세 개의 컨택홀들이 감소됨에 따라, 상기 세 개의 컨택홀들이 형성되었던 영역의 면적은 다른 용도, 예를 들어, 상기 구동용 제1 도체부(120a) 및 상기 구동용 게이트 전극(123)의 면적에 포함될 수 있다.따라서, 도 6의 (b)에 도시된 본 발명에 따른 유기발광표시패널(100)의 상기 스토리지 캐패시터의 면적(X)은, 도 6의 (a)에 도시된 종래의 유기발광표시패널의 스토리지 캐패시터(Y)의 면적보다 증가될 수 있다.
상기 스토리지 캐패시터(Cst)의 면적이 증가됨에 따라, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 성능 및 상기 센싱 트랜지스터(Tsw2)의 성능이 향상될 수 있다.
도 7a 내지 도 10b는 본 발명에 따른 유기발광표시패널을 제조하는 방법을 나타낸 예시도들이다. 도 7a 내지 도 10b에서 도 7a, 도 8a, 도 9a 및 도 10a는 유기발광표시패널에 구비되는 픽셀(110)의 평면을 나타내며, 특히, 도 4 및 도 6의 (b)에 도시된 바와 같은 평면을 나타낸다. 또한, 도 7a 내지 도 10b 에서 도 7b, 도 8b, 도 9b 및 도 10b는 상기 픽셀(110)을 도 4의 A-A'라인을 따라 절단한 단면을 나타낸다. 이하에서는, 도 7a 내지 도 10b를 참조하여, 도 5a에 도시된 바와 같은 단면 및 도 4와 도 6의 (b)에 도시된 바와 같은 평면이 형성되는 방법이 설명된다. 이하의 설명 중, 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명된 내용과 동일하거나 유사한 내용은 생략되거나 간단히 설명된다.
우선, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 기판(101) 상에 금속물질이 구비되며, 상기 금속물질에 의해, 라이트 쉴드(102)가 형성된다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 기판(101)에는, 상기 금속물질에 의해, 구동 트랜지스터(Tdr)의 하단에 형성되는 상기 라이트 쉴드(102)뿐만 아니라, 각종 배선으로 이용되는 라인들이 형성될 수도 있다. 예를 들어, 상기 라이트 쉴드(102)와 함께 상기 데이터 라인(DL)(174)이 상기 기판(101)에 형성될 수 있다.
상기 금속물질로 형성되는 상기 라이트 쉴드(102) 및 라인들은 버퍼(103)에 의해 커버된다.
다음, 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 버퍼(103)에는 상기 라이트 쉴드(102)의 일부를 노출시키는 제4 컨택홀(H4)이 형성된다.
상기 버퍼(103) 상에는 산화물 반도체가 형성되며, 상기 산화물 반도체는 상기 제4 컨택홀(H4)을 통해 상기 라이트 쉴드(102)와 연결된다.
상기 산화물 반도체 상에는 상기 구동용 제1 게이트 절연막(121) 및 상기 스위칭용 제1 게이트 절연막(131)이 패턴화되어 형성된다.
상기 구동용 제1 게이트 절연막(121) 및 상기 스위칭용 제1 게이트 절연막(131)을 마스크로 이용하여 플라즈마가 상기 산화물 반도체에 조사되면, 상기 산화물 반도체는 도체로 변경된다.
상기 산화물 반도체 중 상기 구동용 제1 게이트 절연막(121) 및 상기 스위칭용 제1 게이트 절연막(131)과 중첩되는 영역은 플라즈마의 영향을 받지 않기 때문에, 산화물 반도체로 유지되어, 상기 구동용 액티브층(120c) 및 상기 스위칭용 액티브층(130c)이 된다.
상기 산화물 반도체 중 도체화된 영역은 상기 구동용 제1 도체부(120a), 상기 구동용 제2 도체부(120b), 상기 스위칭용 제1 도체부(130a) 및 상기 스위칭용 제2 도체부(130b)가 된다.
즉, 본 발명에서는, 상기 구동용 제1 게이트 절연막(121) 및 상기 스위칭용 제1 게이트 절연막(131)에 의해, 상기 구동용 제1 도체부(120a), 상기 구동용 제2 도체부(120b), 상기 스위칭용 제1 도체부(130a) 및 상기 스위칭용 제2 도체부(130b)가 형성된다.
따라서, 상기 버퍼(103) 상에는, 상기 구동용 제1 도체부(120a), 상기 구동용 제2 도체부(120b), 상기 구동용 액티브층(120c), 상기 스위치용 제1 도체부(130a), 상기 스위칭용 제2 도체부(130b) 및 상기 스위칭용 액티브층(130c)이 구비된다.
상기 구동용 제1 도체부(120a)는 상기 제4 컨택홀(H4)을 통해 상기 라이트 쉴드(102)와 연결된다.
다음, 도 9a 및 도 9b에 도시된 바와 같이, 상기 버퍼(103), 상기 구동용 제1 도체부(120a), 상기 구동용 제2 도체부(120b), 상기 구동용 액티브층(120c), 상기 스위치용 제1 도체부(130a), 상기 스위칭용 제2 도체부(130b) 및 상기 스위칭용 액티브층(130c)은 상기 제2 게이트 절연막(104)에 의해 커버된다.
상기 제2 게이트 절연막(104)에는 상기 제1 컨택홀(H1)이 형성된다.
상기 제2 게이트 절연막(104) 상에는 상기 구동용 게이트 전극(123) 및 상기 스위칭용 게이트 전극(133)이 구비된다.
상기 구동용 게이트 전극(123)은 상기 제1 컨택홀(H1)을 통해 상기 스위칭용 제2 도체부(120b)와 연결된다.
다음, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 제2 게이트 절연막(104), 상기 구동용 게이트 전극(123) 및 상기 스위칭용 게이트 전극(133) 상에는 보호막(105)이 형성된다.
상기 보호막(105) 상에는 상기 제2 게이트 절연막(104)의 일부를 노출시키는 제2 컨택홀(H2)이 형성되며, 상기 제2 게이트 절연막(104) 상에는 상기 구동용 제1 도체부(120a)의 일부를 노출시키는 제3 컨택홀(H3)이 형성된다. 상기 제2 컨택홀(H2) 및 상기 제3 컨택홀(H3)에 의해 상기 구동용 제1 도체부(120a)의 일부가 노출된다.
상기 보호막(105)과, 상기 제2 게이트 절연막(104) 상에는 상기 제2 컨택홀(H2) 및 상기 제3 컨택홀(H3) 이외에도 다양한 용도로 이용되는 컨택홀들이 형성된다.
상기 보호막(105) 상에는 스토리지 캐패시터 전극(108)이 형성된다. 상기 스토리지 캐패시터 전극(108)은 상기 제2 컨택홀(H2) 및 상기 제3 컨택홀(H3)을 통해 상기 구동용 제1 도체부(120a)와 연결된다.
상기 스토리지 캐패시터 전극(108)은 상기 구동용 제1 도체부(120a) 및 상기 구동용 게이트 전극(123)과 중첩되도록 배치된다.
상기 보호막(105) 상에는 상기 게이트 라인(GL)(173)이 형성되며, 상기 게이트 라인(GL)(173)은 상기 스위칭용 게이트 전극(133)과 연결된다. 상기에서 설명된 바와 같이, 상기 스위칭용 게이트 전극(133)은 상기 게이트 라인(GL)(173)과 연결되어 있으나, 도 4의 A-A'라인으로 절단된 단면 이외의 영역에서 상기 게이트 라인(GL)(173)과 상기 스위칭용 게이트 전극(133)이 연결되어 있기 때문에, 도 10b에서는 상기 스위칭용 게이트 전극(133)과 상기 게이트 라인(GL)(173) 연결되어 있지 않다.
마지막으로, 도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 스토리지 캐패시터 전극(108) 및 상기 보호막(105) 상에는 평탄막(106)이 형성되고, 상기 평탄막(106)에는 제5 컨택홀(H5)이 형성되며, 상기 평탄막(106) 상에는 애노드(141), 발광층(142) 및 캐소드(141)를 포함하는 유기발광다이오드(OLED)가 형성된다.
상기 애노드(141)는 상기 제5 컨택홀(H5)을 통해 상기 스토리지 캐패시터 전극(108)과 연결된다. 상기 스토리지 캐패시터 전극(108)이 상기 구동용 제1 도체부(120a)와 연결되어 있기 때문에, 상기 애노드(141)는 상기 구동용 제1 도체부(120a)와 연결된다.
상기 유기발광다이오드(OLED)는 상기 평탄막(106) 상에 구비되는 뱅크(107)에 둘러 쌓여 있으며, 상기 뱅크(107)에 의해 픽셀들이 구분될 수 있다.
상기한 바와 같은 공정에 의해 제조된 본 발명에 따른 유기발광표시패널에서, 상기 스위칭 트랜지스터(Tsw1)와 상기 구동 트랜지스터(Tdr) 각각은, 패턴화된 제1 게이트 절연막(151) 및 판 형태로 증착되는 제2 게이트 절연막(104)을 포함하며, 상기 제2 게이트 절연막(104)을 통해 게이트 전극(153)과 액티브층(150c)이 절연되어 있다.
따라서, 본 발명에 의하면, 상기 게이트 전극(153)이 형성된 영역에서의 단차가 감소될 수 있다.
이에 따라, 상기 액티브층(150c)의 양쪽 끝단에 구비된 상기 제1 도체부(150a)와 상기 제2 도체부(150b)가 상기 게이트 전극(153)과 쇼트되는 문제가 발생되지 않으며, 상기 게이트 전극(153)을 커버하고 있는 상기 보호막(105) 상단에 구비되는 각종 전극이 상기 단차가 형성된 영역에서 끊어지는 현상이 발생되지 않는다.
또한, 본 발명에 의하면, 상기 제1 도체부(150a)와 상기 게이트 전극(153)으로 구성된 상기 구동 트랜지스터(Tdr)에서, 상기 제1 도체부(150a)와 상기 게이트 전극(153)을 이용하여 스토리지 캐패시터(Cst)가 형성될 수 있다. 따라서, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)에서의 스토리지 캐패시턴스가 증가될 수 있다.
또한, 상기한 바와 같은 본 발명의 구조에 의하면, 종래와 비교할 때, 컨택홀들의 개수가 감소될 수 있으며, 따라서, 유기발광표시패널의 개구율이 증가될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 컨택홀들의 개수가 감소될 수 있으며, 이에 따라, 각 픽셀의 픽셀구동부(PD)의 배치 구조가 단순화될 수 있다. 배치 구조의 단순화에 의해 남는 공간에 스토리지 캐패시터(Cst)가 추가적으로 형성될 수 있기 때문에, 스토리지 캐패시턴스가 증가될 수 있으며, 이에 따라 구동 트랜지스터(Tdr)의 성능 및 보상회로의 성능이 향상될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.　 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 패널 110: 픽셀
200: 게이트 드라이버 300: 데이터 드라이버
400: 제어부

Claims (20)

  1. 복수의 픽셀들로 구분되는 기판;
    상기 픽셀들 각각에 구비되는 구동 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터;
    상기 구동 트랜지스터와 상기 스위칭 트랜지스터를 커버하는 보호막;
    상기 보호막 상에 구비되는 평탄막; 및
    상기 평탄막 상에 구비되며, 상기 구동 트랜지스터와 연결되는 유기발광다이오드를 포함하며,
    상기 구동 트랜지스터와, 상기 스위칭 트랜지스터 각각은,
    액티브층;
    상기 액티브층의 일측 끝단으로부터 연장된 제1 도체부;
    상기 액티브층의 타측 끝단으로부터 연장된 제2 도체부;
    상기 액티브층 상에 구비되며, 상기 액티브층과 중첩되도록 패턴화되어 있는 제1 게이트 절연막;
    상기 제1 도체부, 상기 제2 도체부 및 상기 제1 게이트 절연막을 커버하도록 상기 기판 상에 구비되는 제2 게이트 절연막; 및
    상기 액티브층과 상기 제1 게이트 절연막과 중첩되도록, 상기 제2 게이트 절연막 상에 구비되는 상기 게이트 전극을 포함하는 유기발광표시패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터는,
    상기 액티브층으로 이용되는 구동용 액티브층;
    상기 제1 도체부로 이용되며, 상기 유기발광다이오드와 연결되는 구동용 제1 도체부;
    상기 제2 도체부로 이용되는 구동용 제2 도체부;
    상기 제1 게이트 절연막으로 이용되는 구동용 제1 게이트 절연막;
    상기 제2 게이트 절연막; 및
    상기 게이트 전극으로 이용되는 구동용 게이트 전극을 포함하는 유기발광표시패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위칭 트랜지스터는,
    상기 액티브층으로 이용되는 스위칭용 액티브층;
    상기 제1 도체부로 이용되는 스위칭용 제1 도체부;
    상기 제2 도체부로 이용되는 스위칭용 제2 도체부;
    상기 제1 게이트 절연막으로 이용되는 스위칭용 제1 게이트 절연막;
    상기 제2 게이트 절연막; 및
    상기 게이트 전극으로 이용되는 스위칭용 게이트 전극을 포함하는 유기발광표시패널.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 구동용 게이트 전극과 상기 구동용 제1 도체부는, 상기 제2 게이트 절연막을 사이에 두고 중첩되어 있는 유기발광표시패널.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 게이트 절연막은 상기 유기발광표시패널의 표시영역의 전체 면에 판 형태로 구비되며, 상기 구동 트랜지스터에 구비되는 상기 제1 게이트 절연막과, 상기 스위칭 트랜지스터에 구비되는 상기 제1 게이트 절연막을 모두 커버하는 유기발광표시패널.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터의 상기 게이트 전극은 상기 제2 게이트 절연막에 구비되는 제1 컨택홀을 통해 상기 스위칭 트랜지스터의 상기 제2 도체부와 연결되는 유기발광표시패널.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 보호막 상에는, 상기 구동 트랜지스터의 상기 게이트 전극과 중첩되는 스토리지 캐패시터 전극이 구비되며,
    상기 스토리지 캐패시터 전극은 상기 보호막에 구비되는 제2 컨택홀과, 상기 제2 절연막에 구비되는 제3 컨택홀을 통해, 상기 구동 트랜지스터의 상기 제1 도체부와 연결되는 유기발광표시패널.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스토리지 캐패시터 전극은 상기 구동 트랜지스터의 상기 제1 도체부와 상기 유기발광다이오드를 연결시키는 유기발광표시패널.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 중 상기 구동 트랜지스터와 대응되는 영역에는 광을 차단하는 라이트 쉴드가 구비되며,
    상기 라이트 쉴드를 커버하는 버퍼의 상단에는 상기 액티브층, 상기 제1 도체부 및 상기 제2 도체부가 구비되는 유기발광표시패널.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 구동 트랜지스터의 상기 제1 도체부는 상기 버퍼에 구비된 제4 컨택홀을 통해 상기 라이트 쉴드와 연결되는 유기발광표시패널.
  11. 제 1 항에 기재된 유기발광표시패널;
    상기 유기발광표시패널에 구비된 게이트 라인들로 게이트 펄스를 공급하는 게이트 드라이버;
    상기 유기발광표시패널에 구비된 데이터 라인들로 데이터 전압을 공급하는 데이터 드라이버; 및
    상기 게이트 드라이버와 상기 데이터 드라이버를 제어하는 제어부를 포함하는 유기발광표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터는,
    상기 액티브층으로 이용되는 구동용 액티브층;
    상기 제1 도체부로 이용되며, 상기 유기발광다이오드와 연결되는 구동용 제1 도체부;
    상기 제2 도체부로 이용되는 구동용 제2 도체부;
    상기 제1 게이트 절연막으로 이용되는 구동용 제1 게이트 절연막;
    상기 제2 게이트 절연막; 및
    상기 게이트 전극으로 이용되는 구동용 게이트 전극을 포함하는 유기발광표시장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 스위칭 트랜지스터는,
    상기 액티브층으로 이용되는 스위칭용 액티브층;
    상기 제1 도체부로 이용되는 스위칭용 제1 도체부;
    상기 제2 도체부로 이용되는 스위칭용 제2 도체부;
    상기 제1 게이트 절연막으로 이용되는 스위칭용 제1 게이트 절연막;
    상기 제2 게이트 절연막; 및
    상기 게이트 전극으로 이용되는 스위칭용 게이트 전극을 포함하는 유기발광표시장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 구동용 게이트 전극과 상기 구동용 제1 도체부는, 상기 제2 게이트 절연막을 사이에 두고 중첩되어 있는 유기발광표시장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2 게이트 절연막은 상기 유기발광표시패널의 표시영역의 전체 면에 판 형태로 구비되며, 상기 구동 트랜지스터에 구비되는 상기 제1 게이트 절연막과, 상기 스위칭 트랜지스터에 구비되는 상기 제1 게이트 절연막을 모두 커버하는 유기발광표시장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터의 상기 게이트 전극은 상기 제2 게이트 절연막에 구비되는 제1 컨택홀을 통해 상기 스위칭 트랜지스터의 상기 제2 도체부와 연결되는 유기발광표시장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 보호막 상에는, 상기 구동 트랜지스터의 상기 게이트 전극과 중첩되는 스토리지 캐패시터 전극이 구비되며,
    상기 스토리지 캐패시터 전극은 상기 보호막에 구비되는 제2 컨택홀과, 상기 제2 절연막에 구비되는 제3 컨택홀을 통해, 상기 구동 트랜지스터의 상기 제1 도체부와 연결되는 유기발광표시장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 스토리지 캐패시터 전극은 상기 구동 트랜지스터의 상기 제1 도체부와 상기 유기발광다이오드를 연결시키는 유기발광표시장치.
  19. 제 11 항에 있어서,
    상기 기판 중 상기 구동 트랜지스터와 대응되는 영역에는 광을 차단하는 라이트 쉴드가 구비되며,
    상기 라이트 쉴드를 커버하는 버퍼의 상단에는 상기 액티브층, 상기 제1 도체부 및 상기 제2 도체부가 구비되는 유기발광표시장치.
  20. 제 19 항에 있어서, 상기 구동 트랜지스터의 상기 제1 도체부는 상기 버퍼에 구비된 제4 컨택홀을 통해 상기 라이트 쉴드와 연결되는 유기발광표시장치.
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