KR20230034832A - Display panel and electronic device including same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 표시패널과 이를 포함한 전자장치에 관한 것이다.The present invention relates to a display panel and an electronic device including the display panel.
전계 발광 표시장치(Electroluminescence Display)는 발광층의 재료에 따라 무기 발광 표시장치와 유기 발광 표시장치로 나뉘어질 수 있다. 액티브 매트릭스 타입(active matrix type)의 유기 발광 표시장치는 스스로 발광하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode: 이하, "OLED"라 함)를 포함하며, 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다. 유기 발광 표시장치는 OLED(Organic Light Emitting Diode, OLED"라 함)가 픽셀들 각각에 형성된다. 유기 발광 표시장치는 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도, 시야각 등이 우수할 뿐 아니라, 블랙 계조를 완전한 블랙으로 표현할 수 있기 때문에 명암비(contrast ratio)와 색재현율이 우수하다.Electroluminescence displays can be divided into inorganic light emitting displays and organic light emitting displays according to the material of the light emitting layer. An active matrix type organic light emitting display includes an organic light emitting diode (OLED) that emits light by itself, and has a fast response speed, high luminous efficiency, luminance, and viewing angle. There are advantages. Organic Light Emitting Diode (OLED) is formed in each pixel of the organic light emitting display device. The organic light emitting display device has a fast response speed, excellent luminous efficiency, luminance, viewing angle, etc., as well as black gradation. Since it can be expressed in complete black, the contrast ratio and color gamut are excellent.
유기 발광 표시장치는 웨어러블 기기나 스마트 폰과 같은 소형/휴대 단말기뿐 아니라, TV(Television) 시스템, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 네비게이션 시스템, 차량 시스템 등 다양한 전자 장치에서 비디오 콘텐츠를 재현하거나 정보를 시각적으로 표시하는 표시장치로 이용되고 있다. The organic light emitting display reproduces video content or visually displays information in various electronic devices such as TV (Television) systems, tablet computers, notebook computers, navigation systems, vehicle systems, as well as small/portable terminals such as wearable devices and smart phones. It is used as a display device.
유기 발광 표시장치의 표시패널은 픽셀 회로와, 이 픽셀 회로를 구동하기 위한 구동 회로를 구성하는 많은 트랜지스터들을 포함한다. 표시패널의 제조 공정 수를 줄이기 위하여, 일반적으로 표시패널에 형성되는 트랜지스터들은 동일한 구조로 제작된다. 그 결과, 표시패널에 형성되는 트랜지스터들은 불필요한 소비 전력을 초래할 수 있고, 불필요하게 크기가 커질 수 있다.A display panel of an organic light emitting display device includes a pixel circuit and many transistors constituting a driving circuit for driving the pixel circuit. In order to reduce the number of manufacturing processes of the display panel, transistors formed in the display panel are generally manufactured with the same structure. As a result, transistors formed on the display panel may cause unnecessary power consumption and may unnecessarily increase in size.
본 발명은 전술한 필요성 및/또는 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 용도에 따라 트랜지스터들의 에스-팩터(S-factor, Subthreshold Slope factor)를 최적화하여 소비 전력을 개선하고, 표시패널의 베젤(Bezel) 영역을 줄일 수 있으며 화질을 개선할 수 있는 표시패널과 이를 포함한 전자 장치를 제공한다.The present invention aims to address the aforementioned needs and/or problems. The present invention provides a display panel capable of improving power consumption by optimizing the S-factor (subthreshold slope factor) of transistors according to the purpose, reducing a bezel area of the display panel, and improving image quality, and An electronic device including the same is provided.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the tasks mentioned above, and other tasks not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널은 복수의 트랜지스터들을 포함하여 기판 상에 배치된 회로층; 복수의 발광 소자들을 포함하여 상기 회로층 상에 배치된 발광 소자층; 및 상기 발광 소자층을 덮는 봉지층을 포함한다.A display panel according to an exemplary embodiment of the present invention includes a circuit layer including a plurality of transistors and disposed on a substrate; a light emitting element layer including a plurality of light emitting elements disposed on the circuit layer; and an encapsulation layer covering the light emitting element layer.
상기 회로층의 모든 트랜지스터들은 n 채널 산화물 트랜지스터이다. All transistors of the circuit layer are n-channel oxide transistors.
상기 회로층은 적어도 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터를 포함한다. The circuit layer includes at least a first transistor and a second transistor.
상기 제1 트랜지스터는 제1 산화물 반도체 패턴, 상기 제1 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제1 산화물 반도체와 중첩되는 게이트 전극, 상기 제1 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제1 산화물 반도체 패턴의 일측과 접촉되는 제1 전극, 상기 제1 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제1 산화물 반도체 패턴의 타측과 접촉되는 제2 전극, 및 상기 기판 상에 배치되어 상기 제1 산화물 반도체 패턴과 중첩되는 제1-1 광쉴드 패턴을 포함한다. The first transistor includes a first oxide semiconductor pattern, a gate electrode overlapping the first oxide semiconductor on the first oxide semiconductor pattern, and a first electrode contacting one side of the first oxide semiconductor pattern on the first oxide semiconductor pattern. , a second electrode contacting the other side of the first oxide semiconductor pattern on the first oxide semiconductor pattern, and a 1-1 light shield pattern disposed on the substrate and overlapping the first oxide semiconductor pattern.
상기 제2 트랜지스터는 제2 산화물 반도체 패턴, 상기 제2 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제2 산화물 반도체와 중첩되는 게이트 전극, 상기 제2 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제2 산화물 반도체 패턴의 일측과 접촉되는 제1 전극, 상기 제2 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제2 산화물 반도체 패턴의 타측과 접촉되는 제2 전극, 상기 기판 상에 배치되어 상기 제2 산화물 반도체 패턴과 중첩되는 제1-2 광쉴드 패턴, 및 상기 제2 산화물 반도체 패턴과 상기 제1-2 광쉴드 패턴 사이에 배치된 제2 광쉴드 패턴을 포함한다. The second transistor includes a second oxide semiconductor pattern, a gate electrode overlapping the second oxide semiconductor on the second oxide semiconductor pattern, and a first electrode contacting one side of the second oxide semiconductor pattern on the second oxide semiconductor pattern. , a second electrode contacting the other side of the second oxide semiconductor pattern on the second oxide semiconductor pattern, a 1-2 light shield pattern disposed on the substrate and overlapping the second oxide semiconductor pattern, and the second and a second light shield pattern disposed between the oxide semiconductor pattern and the first-second light shield patterns.
본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널에서, 상기 제1 트랜지스터는 제1 산화물 반도체 패턴, 상기 제1 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제1 산화물 반도체와 중첩되는 게이트 전극, 상기 제1 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제1 산화물 반도체 패턴의 일측과 접촉되는 제1 전극, 및 상기 제1 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제1 산화물 반도체 패턴의 타측과 접촉되는 제2 전극을 포함한다. In the display panel according to an exemplary embodiment, the first transistor may include a first oxide semiconductor pattern, a gate electrode overlapping the first oxide semiconductor pattern on the first oxide semiconductor pattern, and the first oxide semiconductor pattern on the first oxide semiconductor pattern. It includes a first electrode contacting one side of the 1 oxide semiconductor pattern, and a second electrode contacting the other side of the first oxide semiconductor pattern on the first oxide semiconductor pattern.
상기 제2 트랜지스터는 제2 산화물 반도체 패턴, 상기 제2 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제2 산화물 반도체와 중첩되는 게이트 전극, 상기 제2 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제2 산화물 반도체 패턴의 일측과 접촉되는 제1 전극, 상기 제2 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제2 산화물 반도체 패턴의 타측과 접촉되는 제2 전극, 상기 기판 상에 배치되어 상기 제2 산화물 반도체 패턴과 중첩되는 제1 광쉴드 패턴, 및 상기 제2 산화물 반도체 패턴과 상기 제1 광쉴드 패턴 사이에 배치된 제2 광쉴드 패턴을 포함한다. The second transistor includes a second oxide semiconductor pattern, a gate electrode overlapping the second oxide semiconductor on the second oxide semiconductor pattern, and a first electrode contacting one side of the second oxide semiconductor pattern on the second oxide semiconductor pattern. , a second electrode contacting the other side of the second oxide semiconductor pattern on the second oxide semiconductor pattern, a first light shield pattern disposed on the substrate and overlapping the second oxide semiconductor pattern, and the second oxide semiconductor and a second light shield pattern disposed between the pattern and the first light shield pattern.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치는 상기 표시패널을 포함한다. An electronic device according to an embodiment of the present invention includes the display panel.
본 발명의 표시패널에서 모든 트랜지스터는 n 채널 Oxide TFT(Thin Film Transistor)로 구현된다. n 채널 Oxide TFT들은 그 아래에 배치된 두 개의 금속층과 절연층을 이용하여 트랜지스터의 용도에 최적화된 에스-팩터(S-factor, Subthreshold Slope factor) 특성을 갖는다. 그 결과, 본 발명은 표시패널의 소비 전력을 줄이고, 표시패널의 베젤 영역을 줄일 수 있으며, 저계조 얼룩을 개선하여 화질을 개선할 수 있다. In the display panel of the present invention, all transistors are implemented as n-channel oxide TFTs (Thin Film Transistors). The n-channel oxide TFTs have S-factor (subthreshold slope factor) characteristics optimized for the use of transistors by using two metal layers and an insulating layer disposed thereunder. As a result, the present invention can reduce power consumption of the display panel, reduce the bezel area of the display panel, and improve image quality by improving low grayscale stains.
본 발명은 표시패널에서 픽셀 기준 전압(EVSS)이 인가되는 VSS 라인들을 게이트 구동부가 배치되는 베젤 영역에서 제거하고, 픽셀 어레이 내에 배치하여 표시패널의 베젤 영역을 더 줄일 수 있다. 또한, 본 발명은 VSS 라인들의 저항을 줄임으로써 VSS 라인들에 인가되는 픽셀 기준 전압의 라이징(rising)으로 인한 픽셀들의 휘도 변동을 방지할 수 있다. The present invention can further reduce the bezel area of the display panel by removing the VSS lines to which the pixel reference voltage (EVSS) is applied from the display panel from the bezel area where the gate driver is disposed and placing them in the pixel array. Also, by reducing the resistance of the VSS lines, the present invention can prevent a luminance change of pixels due to a rising pixel reference voltage applied to the VSS lines.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 보여 주는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 표시패널의 단면 구조를 보여 주는 단면도이다.
도 3은 복수의 드라이브 IC들이 표시패널에 부착된 예를 보여 주는 평면도이다.
도 4는 ESD 배선과 ESD 소자들의 일 예를 개략적으로 보여 주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 표시패널에 적용 가능한 픽셀 회로를 보여 주는 회로도이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널의 단면 구조를 보여 주는 단면도들이다.
도 7a는 도 6a에서 제1 및 제2 전극을 생략하고 제1 TFT의 하부 구조를 확대한 단면도이다.
도 7b는 도 6b에서 제1 및 제2 전극을 생략하고 제1 TFT의 하부 구조를 확대한 단면도이다.
도 8은 도 6a 및 도 6b에서 제1 및 제2 전극을 생략하고 제2 TFT의 하부 구조를 확대한 단면도이다.1 is a block diagram showing a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a cross-sectional structure of the display panel shown in FIG. 1 .
3 is a plan view illustrating an example in which a plurality of drive ICs are attached to a display panel.
4 is a diagram schematically showing an example of ESD wiring and ESD elements.
5 is a circuit diagram showing a pixel circuit applicable to the display panel of the present invention.
6A and 6B are cross-sectional views illustrating a cross-sectional structure of a display panel according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 7A is an enlarged cross-sectional view of the lower structure of the first TFT, omitting the first and second electrodes in FIG. 6A.
FIG. 7B is an enlarged cross-sectional view of the lower structure of the first TFT, omitting the first and second electrodes in FIG. 6B.
8 is an enlarged cross-sectional view of the lower structure of the second TFT, omitting the first and second electrodes in FIGS. 6A and 6B.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. The present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, only the embodiments will make the disclosure of the present invention complete, and those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs It is provided to fully inform the scope of the invention, the invention is defined only by the scope of the claims.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명은 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 실질적으로 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 설명을 생략한다. Since the shape, size, ratio, angle, number, etc. disclosed in the drawings for explaining the embodiments of the present invention are exemplary, the present invention is not limited to those shown in the drawings. Like reference numbers designate substantially like elements throughout the specification. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.
본 명세서 상에서 언급된 “구비한다”, “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 복수로 해석될 수 있다. When “has”, “includes”, “has”, “is made of”, etc. mentioned in this specification is used, other parts may be added unless 'only' is used. When a component is expressed in the singular, it may be interpreted in the plural unless specifically stated otherwise.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.In interpreting the components, even if there is no separate explicit description, it is interpreted as including the error range.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, ' ~ 상에', ' ~ 상부에', ' ~ 하부에', ' ~ 옆에' 등으로 두 구성요소들 간에 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 그 구성요소들 사이에 하나 이상의 다른 구성 요소가 개재될 수 있다. In the case of a description of a positional relationship, for example, when a positional relationship between two components is described as 'on ~', 'on top of ~', 'on the bottom of ~', 'next to', etc., ' One or more other components may be interposed between those components where 'immediately' or 'directly' is not used.
구성 요소들을 구분하기 위하여 제1, 제2 등이 사용될 수 있으나, 이 구성 요소들은 구성 요소 앞에 붙은 서수나 구성 요소 명칭으로 그 기능이나 구조가 제한되지 않는다. Although first, second, etc. may be used to distinguish the components, the function or structure of these components is not limited to the ordinal number or component name attached to the front of the component.
이하의 실시예들은 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하다. 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.The following embodiments may be partially or wholly combined or combined with each other, and technically various interlocking and driving operations are possible. Each of the embodiments may be implemented independently of each other or together in an association relationship.
픽셀들 각각은 컬러 구현을 위하여 컬러가 서로 다른 복수의 서브 픽셀들로 나뉘어지고, 서브 픽셀들 각각은 스위치 소자 또는 구동 소자로 이용되는 트랜지스터를 포함한다. 이러한 트랜지스터는 TFT(Thin Film Transistor)로 구현될 수 있다. Each of the pixels is divided into a plurality of sub-pixels having different colors for color implementation, and each of the sub-pixels includes a transistor used as a switch element or a driving element. Such a transistor may be implemented as a TFT (Thin Film Transistor).
표시장치의 구동 회로는 입력 영상의 픽셀 데이터를 픽셀들에 기입한다. 평판 표시장치의 구동 회로는 데이터 신호를 데이터 라인들에 공급하는 데이터 구동부와, 게이트 신호를 게이트 라인들에 공급하는 게이트 구동부 등을 포함한다.A driving circuit of the display device writes pixel data of an input image into pixels. A driving circuit of a flat panel display device includes a data driver for supplying data signals to data lines and a gate driver for supplying gate signals to gate lines.
본 발명의 표시패널은 복수의 트랜지스터들을 포함할 수 있다. 트랜지스터는 기본적으로, 게이트(gate), 소스(source) 및 드레인(drain)을 포함한 3 단자 소자이다. 소스는 캐리어(carrier)를 트랜지스터에 공급하는 전극이다. 본 발명의 트랜지스터는 문턱 전압을 원하는 전압으로 시프트하기 위하여 백 게이트 바이어스(Back gate bias)가 인가되는 4 단자 소자로 구현될 수 있다. 트랜지스터 내에서 캐리어는 소스로부터 흐르기 시작한다. 드레인은 트랜지스터에서 캐리어가 외부로 나가는 전극이다. 트랜지스터에서 캐리어의 흐름은 소스로부터 드레인으로 흐른다. n 채널 트랜지스터의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 전자가 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. n 채널 트랜지스터에서 전류의 방향은 드레인으로부터 소스 쪽으로 흐른다. p 채널 트랜지스터의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. p 채널 트랜지스터에서 정공이 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐른다. 트랜지스터의 소스와 드레인은 고정된 것이 아니라는 것에 주의하여야 한다. 예컨대, 소스와 드레인은 인가 전압에 따라 변경될 수 있다. 따라서, 트랜지스터의 소스와 드레인으로 인하여 발명이 제한되지 않는다. 이하의 설명에서 트랜지스터의 소스와 드레인을 제1 및 제2 전극으로 칭하기로 한다.The display panel of the present invention may include a plurality of transistors. A transistor is basically a three-terminal device including a gate, a source, and a drain. The source is an electrode that supplies a carrier to the transistor. The transistor of the present invention may be implemented as a 4-terminal device to which a back gate bias is applied to shift the threshold voltage to a desired voltage. Within a transistor, carriers start flowing from the source. The drain is an electrode through which carriers exit the transistor. The flow of carriers in a transistor flows from the source to the drain. In the case of an n-channel transistor, since carriers are electrons, the source voltage has a voltage lower than the drain voltage so that electrons can flow from the source to the drain. The direction of current in an n-channel transistor is from drain to source. In the case of a p-channel transistor, since the carrier is a hole, the source voltage is higher than the drain voltage so that holes can flow from the source to the drain. In a p-channel transistor, current flows from the source to the drain because holes flow from the source to the drain. It should be noted that the source and drain of a transistor are not fixed. For example, the source and drain may change depending on the applied voltage. Therefore, the invention is not limited by the source and drain of the transistor. In the following description, the source and drain of the transistor will be referred to as first and second electrodes.
게이트 신호는 게이트 온 전압(Gate On Voltage)과 게이트 오프 전압(Gate Off Voltage) 사이에서 스윙(swing)할 수 있다. 게이트 온 전압은 트랜지스터의 문턱 전압 보다 높은 전압으로 설정된다. 게이트 오프 전압은 트랜지스터의 문턱 전압 보다 낮은 전압으로 설정된다. The gate signal can swing between a Gate On Voltage and a Gate Off Voltage. The gate-on voltage is set to a voltage higher than the threshold voltage of the transistor. The gate-off voltage is set to a voltage lower than the threshold voltage of the transistor.
트랜지스터는 게이트 온 전압에 응답하여 턴-온(turn-on)되는 반면, 게이트 오프 전압에 응답하여 턴-오프(turn-off)된다. n 채널 트랜지스터의 경우에, 게이트 온 전압은 게이트 하이 전압(Gate High Voltage, VGH)이고, 게이트 오프 전압은 게이트 로우 전압(Gate Low Voltage, VGL)일 수 있다.A transistor is turned on in response to a gate-on voltage, while it is turned off in response to a gate-off voltage. In the case of an n-channel transistor, the gate-on voltage may be a gate high voltage (VGH), and the gate-off voltage may be a gate low voltage (VGL).
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 이하의 실시예들에서, 표시장치는 유기발광 표시장치를 중심으로 설명되지만 본 발명은 이에 한정되지 않는다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, the display device will be described mainly with an organic light emitting display device, but the present invention is not limited thereto.
본 발명의 전자장치는 입력 영상이 재현되는 표시패널을 포함한 표시장치와, 표시장치에 입력 영상의 픽셀 데이터를 전송하는 호스트 시스템을 포함한다.An electronic device of the present invention includes a display device including a display panel on which an input image is reproduced, and a host system that transmits pixel data of an input image to the display device.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 표시장치는 표시패널(100), 표시패널(100)의 픽셀들에 픽셀 데이터를 기입(write)하기 위한 표시패널 구동부, 및 픽셀들과 표시패널 구동부의 구동에 필요한 전원을 발생하는 전원부(140)를 포함한다. Referring to FIGS. 1 and 2 , a display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a
표시패널(100)은 X축 방향의 길이, Y축 방향의 폭 및 Z축 방향의 두께를 가지는 장방형 구조의 패널일 수 있다. 표시패널(100)은 화면 상에서 입력 영상을 표시하는 픽셀 어레이(AA)를 포함한다. 픽셀 어레이(AA)는 복수의 데이터 라인들(102), 데이터 라인들(102)과 교차되는 복수의 게이트 라인들(103), 및 매트릭스 형태로 배치되는 픽셀들을 포함한다. 표시패널(100)은 픽셀들에 공통으로 연결된 전원 라인들을 더 포함할 수 있다. 전원 라인들은 픽셀들(101)의 구동에 필요한 정전압을 픽셀들(101)에 공급한다. 예를 들어, 표시패널(100)에는 픽셀 구동 전압(EVDD)이 인가되는 VDD 라인, 픽셀 기준 전압(EVSS)이 인가되는 VSS 라인을 포함할 수 있다. 또한, 전원 라인들은 기준 전압(Vref)이 인가되는 REF 라인, 초기화 전압(Vinit)이 인가되는 INIT 라인을 더 포함할 수 있다. The
표시패널(100)의 단면 구조는 도 2에 도시된 바와 같이 기판(10) 상에 적층된 회로층(12), 발광 소자층(14), 및 봉지층(encapsulation layer)(16)을 포함할 수 있다. As shown in FIG. 2 , the cross-sectional structure of the
회로층(12)은 데이터 라인, 게이트 라인, 전원 라인 등의 배선들에 연결된 픽셀 회로를 포함한 TFT 어레이, 디멀티플렉서 어레이(112), 게이트 구동부(120) 등을 포함할 수 있다. 회로층(12)의 배선과 회로 소자들은 복수의 절연층들과, 절연층을 사이에 두고 분리된 둘 이상의 금속층, 그리고 반도체 물질을 포함한 액티브층을 포함할 수 있다. 회로층(12)에 형성된 모든 트랜지스터들은 코플라나(coplanar) 구조의 n 채널 Oxide TFT로 구현될 수 있다.The circuit layer 12 may include a TFT array including pixel circuits connected to wires such as data lines, gate lines, and power lines, a
발광 소자층(14)은 픽셀 회로에 의해 구동되는 발광 소자(EL)를 포함할 수 있다. 발광 소자(EL)는 적색(R) 발광 소자, 녹색(G) 발광 소자, 및 청색(B) 발광 소자를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 발광 소자층(14)은 백색 발광 소자와 컬러 필터를 포함할 수 있다. 발광 소자층(14)의 발광 소자들(EL)은 유기막 및 보호막을 포함한 보호층에 의해 덮여질 수 있다. The light emitting element layer 14 may include a light emitting element EL driven by a pixel circuit. The light emitting element EL may include a red (R) light emitting element, a green (G) light emitting element, and a blue (B) light emitting element. In another embodiment, the light emitting device layer 14 may include a white light emitting device and a color filter. The light emitting elements EL of the light emitting element layer 14 may be covered by a protective layer including an organic layer and a protective layer.
봉지층(16)은 회로층(12)과 발광 소자층(14)을 밀봉하도록 발광 소자층(14)을 덮는다. 봉지층(16)은 유기막과 무기막이 교대로 적층된 멀티 절연막 구조일 수도 있다. 무기막은 수분이나 산소의 침투를 차단한다. 유기막은 무기막의 표면을 평탄화한다. 유기막과 무기막이 여러 층들로 적층되면, 단일 층에 비해 수분이나 산소의 이동 경로가 길어져 발광 소자층(14)에 영향을 주는 수분과 산소의 침투가 효과적으로 차단될 수 있다.The
봉지층(16) 상에 도면에서 생략된 터치 센서층이 형성되고 그 위에 편광판이나 컬러필터층이 배치될 수 있다. 터치 센서층은 터치 입력 전후에 용량(capacitance)의 변화를 바탕으로 터치 입력을 센싱하는 정전 용량 방식의 터치 센서들을 포함할 수 있다. 터치 센서층은 터치 센서들의 용량을 형성하는 금속 배선 패턴들과 절연막들을 포함할 수 있다. 절연막들은 금속 배선 패턴들에서 교차되는 부분을 절연하고 터치 센서층의 표면을 평탄화할 수 있다. 편광판은 터치 센서층과 회로층의 금속에 의해 반사된 외부 광의 편광을 변환하여 시인성과 명암비를 향상시킬 수 있다. 편광판은 선편광판과 위상지연필름이 접합된 편광판 또는 원편광판으로 구현될 수 있다. 편광판 상에 커버 글래스가 접착될 수 있다. 컬러 필터층은 적색, 녹색, 및 청색 컬러 필터를 포함할 수 있다. 컬러 필터층은 블랙 매트릭스 패턴을 더 포함할 수 있다. 컬러 필터층은 회로층과 터치 센서층으로부터 반사된 빛의 파장 일부를 흡수하여 편광판의 역할을 대신하고 픽셀 어레이(AA)에서 재현되는 영상의 색순도를 높일 수 있다.A touch sensor layer, which is omitted in the drawings, is formed on the
픽셀 어레이(AA)는 복수의 픽셀 라인들(L1~Ln)을 포함한다. 픽셀 라인들(L1~Ln) 각각은 표시패널(100)의 픽셀 어레이(AA)에서 라인 방향(X축 방향)을 따라 배치된 1 라인의 픽셀들을 포함한다. 1 픽셀 라인에 배치된 픽셀들은 게이트 라인들(103)을 공유한다. 데이터 라인 방향을 따라 컬럼 방향(Y)으로 배치된 서브 픽셀들은 동일한 데이터 라인(102)을 공유한다. 1 수평 기간은 1 프레임 기간을 픽셀 라인들(L1~Ln)의 총 개수로 나눈 시간이다. The pixel array AA includes a plurality of pixel lines L1 to Ln. Each of the pixel lines L1 to Ln includes one line of pixels disposed along a line direction (X-axis direction) in the pixel array AA of the
표시패널(100)은 비투과형 표시패널 또는 투과형 표시패널로 구현될 수 있다. 투과형 표시패널은 화면 상에 영상이 표시되고 배경의 실물이 보이는 투명 표시장치에 적용될 수 있다. 표시패널(100)은 플렉시블 표시패널로 제작될 수 있다. The
픽셀들(101) 각각은 컬러 구현을 위하여 적색 서브 픽셀, 녹색 서브 픽셀, 청색 서브 픽셀로 나뉘어질 수 있다. 픽셀들 각각은 백색 서브 픽셀을 더 포함할 수 있다. 서브 픽셀들 각각은 픽셀 회로를 포함한다. 이하에서 픽셀은 서브 픽셀과 같은 의미로 해석될 수 있다. 픽셀 회로 각각은 데이터 라인과 게이트 라인들, 그리고 전원 라인들에 연결된다. 픽셀 회로들은 도 5와 같은 회로로 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.Each of the
픽셀들은 리얼(real) 컬러 픽셀과, 펜타일(pentile) 픽셀로 배치될 수 있다. 펜타일 픽셀은 미리 설정된 픽셀 렌더링 알고리즘(pixel rendering algorithm)을 이용하여 컬러가 다른 두 개의 서브 픽셀들을 하나의 픽셀(101)로 구동하여 리얼 컬러 픽셀 보다 높은 해상도를 구현할 수 있다. 픽셀 렌더링 알고리즘은 픽셀들 각각에서 부족한 컬러 표현을 인접한 픽셀에서 발광된 빛의 컬러로 보상할 수 있다.Pixels can be arranged as real color pixels and pentile pixels. A pentile pixel can implement a higher resolution than a real color pixel by driving two sub-pixels of different colors as one
전원부(140)는 직류-직류 변환기(DC-DC Converter)를 이용하여 표시패널(100)의 픽셀 어레이(AA)와 표시패널 구동부의 구동에 필요한 직류(DC) 전압(또는 정전압)을 발생한다. 직류-직류 변환기는 차지 펌프(Charge pump), 레귤레이터(Regulator), 벅 변환기(Buck Converter), 부스트 변환기(Boost Converter) 등을 포함할 수 있다. 전원부(140)는 도시하지 않은 호스트 시스템으로부터 인가되는 직류 입력 전압의 레벨을 조정하여 감마 기준 전압(VGMA), 게이트 온 전압(VGH). 게이트 오프 전압(VGL), 픽셀 구동 전압(EVDD), 픽셀 기준 전압(EVSS), 초기화 전압(Vinit) 기준 전압(Vref) 등의 직류 전압(또는 정전압)을 발생할 수 있다. 감마 기준 전압(VGMA)은 데이터 구동부(110)에 공급된다. 게이트 온 전압VGH)과 게이트 오프 전압(VGL)은 게이트 구동부(120)에 공급된다. 픽셀 구동 전압(EVDD), 픽셀 기준 전압(EVSS), 초기화 전압(Vinit), 기준 전압(Vref) 등의 정전압은 픽셀들(101)에 공통으로 연결된 전원 라인들을 통해 픽셀들(101)에 공급된다. 픽셀 회로에 인가되는 정전압들은 전압 레벨이 서로 다를 수 있다.The
표시패널 구동부는 타이밍 콘트롤러(Timing controller)(130)의 제어 하에 표시패널(100)의 픽셀들에 입력 영상의 픽셀 데이터를 기입한다. The display panel driver writes pixel data of an input image into pixels of the
표시패널 구동부는 데이터 구동부(110)와 게이트 구동부(120)를 포함한다. 표시패널 구동부는 데이터 구동부(110)와 데이터 라인들(102) 사이에 배치된 디멀티플렉서 어레이(112)를 더 포함할 수 있다.The display panel driver includes a
디멀티플렉서 어레이(112)는 복수의 디멀티플렉서(De-multiplexer, DEMUX)를 이용하여 데이터 구동부(110)의 채널들을 출력된 데이터 전압을 데이터 라인들(102)에 순차적으로 공급한다. 디멀티플렉서는 표시패널(100) 상에 배치된 다수의 스위치 소자들을 포함할 수 있다. 디멀티플렉서가 데이터 구동부(110)의 출력 단자들과 데이터 라인들(102) 사이에 배치되면, 데이터 구동부(110)의 채널 개수가 감소될 수 있다. 디멀티플렉서 어레이(112)는 생략될 수 있다. The
표시패널 구동부는 터치 센서들을 구동하기 위한 터치 센서 구동부를 더 포함할 수 있다. 터치 센서 구동부는 도 1에서 생략되어 있다. 데이터 구동부(110), 또는 데이터 구동부(110)와 터치 센서 구동부는 도 3에 도시된 하나의 드라이브 IC(Integrated Circuit, DIC)에 집적될 수 있다. 모바일 기기나 웨어러블 기기에서 타이밍 콘트롤러(130), 전원부(140), 데이터 구동부(110) 등은 하나의 드라이브 IC에 집적될 수 있다. The display panel driver may further include a touch sensor driver for driving touch sensors. The touch sensor driver is omitted in FIG. 1 . The
표시패널 구동부는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 저속 구동 모드(Low speed driving mode)로 동작할 수 있다. 저속 구동 모드는 입력 영상을 분석하여 입력 영상이 미리 설정된 프레임 개수 만큼 변화가 없을 때 표시장치의 소비 전력을 줄이기 위하여 설정될 수 있다. 저속 구동 모드는 정지 영상이 일정 시간 이상 입력될 때 픽셀들의 리프레쉬 레이트(Refresh rate)를 낮춤으로써 표시패널 구동부와 표시패널(100)의 소비 전력을 줄일 수 있다. 저속 구동 모드는 정지 영상이 입력될 때에 한정되지 않는다. 예컨대, 표시장치가 대기 모드로 동작하거나, 사용자 명령 또는 입력 영상이 소정 시간 이상 표시패널 구동 회로에 입력되지 않을 때 표시패널 구동 회로는 저속 구동 모드로 동작할 수 있다.The display panel driver may operate in a low speed driving mode under the control of the
데이터 구동부(110)는 타이밍 콘트롤러(130)로부터 디지털 신호로 수신되는 입력 영상의 픽셀 데이터를 입력 받아 데이터 전압을 출력한다. 데이터 구동부(110)는 DAC(Digital to Analog Converter)를 이용하여 매 프레임 기간마다 입력 영상의 픽셀 데이터를 감마 보상 전압으로 변환하여 데이터 전압(Vdata)을 발생한다. 감마 기준 전압(VGMA)은 분압회로를 통해 계조별 감마 보상 전압으로 분압된다. 계조별 감마 보상 전압은 데이터 구동부(110)의 DAC에 제공된다. 데이터 전압(Vdata)은 데이터 구동부(110)의 채널들 각각에서 출력 버퍼를 통해 출력된다. The
게이트 구동부(120)는 픽셀 어레이(AA)의 TFT 어레이 및 배선들과 함께 표시패널(100) 상의 회로층(12)에 형성되는 GIP(Gate in panel) 회로로 구현될 수 있다. 게이트 구동부(120)는 표시패널(100)의 비표시 영역인 베젤 영역(Bezel, BZ) 상에 배치되거나 입력 영상이 재현되는 픽셀 어레이(AA) 내에 분산 배치될 수 있다. 게이트 구동부(120)는 타이밍 콘트롤러(130)의 제어 하에 게이트 신호를 게이트 라인들(103)로 순차적으로 출력한다. 게이트 구동부(120)는 시프트 레지스터(Shift register)를 이용하여 게이트 신호를 시프트시킴으로써 그 신호들을 게이트 라인들(103)에 순차적으로 공급할 수 있다. 게이트 신호는 스캔 펄스, 발광 제어 펄스(이하, “펄스”라 함), 초기화 펄스, 센싱 펄스 등 다양한 게이트 펄스를 포함할 수 있다. The
게이트 구동부(120)는 표시패널(100)의 일측 베젤 영역(BZ)에 배치되어 게이트 라인들(103)에 싱글 피딩(Single feeding) 방식으로 게이트 펄스를 공급할 수 있다. 또한, 게이트 구동부(120)는 픽셀 어레이(AA)를 사이에 두고 표시패널(100)의 양측 베젤 영역(BZ)에 배치되어 게이트 라인들(103)에 더블 피딩(Double feeding) 방식으로 게이트 펄스를 공급할 수 있다.The
타이밍 콘트롤러(130)는 호스트 시스템으로부터 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(DATA)와, 그와 동기되는 타이밍 신호를 수신한다. 타이밍 신호는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 클럭(CLK) 및 데이터 인에이블신호(DE) 등을 포함할 수 있다. 데이터 인에이블신호(DE)를 카운트하는 방법으로 수직 기간과 수평 기간을 알 수 있기 때문에 수직 동기신호(Vsync)와 수평 동기신호(Hsync)는 생략될 수 있다. 데이터 인에이블신호(DE)는 1 수평 기간(1H)의 주기를 갖는다.The
호스트 시스템은 TV(Television) 시스템, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 네비게이션 시스템, 개인용 컴퓨터(PC), 홈 시어터 시스템, 모바일 기기, 웨어러블 기기, 차량 시스템 중 어느 하나일 수 있다. 호스트 시스템은 비디오 소스로부터의 영상 신호를 표시패널(100)의 해상도에 맞게 스케일링하여 타이밍 신호와 함께 타이밍 콘트롤러(130)에 전송할 수 있다. The host system may be any one of a television (TV) system, a tablet computer, a notebook computer, a navigation system, a personal computer (PC), a home theater system, a mobile device, a wearable device, and a vehicle system. The host system may scale an image signal from a video source according to the resolution of the
타이밍 콘트롤러(130)는 노말 구동 모드(Normal driving mode)에서 입력 프레임 주파수를 i 배 체배하여 입력 프레임 주파수×i(i는 자연수) Hz의 프레임 주파수로 표시패널 구동부의 동작 타이밍을 제어할 수 있다. 입력 프레임 주파수는 NTSC(National Television Standards Committee) 방식에서 60Hz이며, PAL(Phase-Alternating Line) 방식에서 50Hz이다. In the normal driving mode, the
타이밍 콘트롤러(130)는 저속 구동 모드에서 노말 구동 모드에 비하여 픽셀 데이터가 픽셀들에 기입되는 프레임 레이트를 주파수를 낮춘다. 예를 들어, 노말 구동 모드에서 픽셀 데이터가 픽셀들에 기입되는 데이터 리프레쉬 프레임 주파수는 60Hz 이상의 주파수 예를 들어, 60Hz, 120Hz, 144Hz 중 어느 하나의 리프레쉬 레이트로 발생할 수 있으며, 저속 구동 모드의 데이터 리프레쉬 프레임(DRF)은 저속 구동 모드의 그 것 보다 낮은 주파수의 리프레쉬 레이트로 발생 수 있다.The
타이밍 콘트롤러(130)는 호스트 시스템으로부터 수신된 타이밍 신호(Vsync, Hsync, DE)를 바탕으로 데이터 구동부(110)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호, 디멀티플렉서 어레이(112)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 제어 신호, 게이트 구동부(120)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호를 발생한다. 타이밍 콘트롤러(130)는 표시패널 구동부의 동작 타이밍을 제어하여 데이터 구동부(110), 디멀티플렉서 어레이(112), 터치 센서 구동부, 및 게이트 구동부(120)를 동기시킨다.The
타이밍 콘트롤러(130)로부터 발생된 게이트 타이밍 제어신호는 도시하지 않은 레벨 시프터(Level shifter)를 통해 게이트 구동부(120)의 시프트 레지스터에 입력될 수 있다. 레벨 시프터는 게이트 타이밍 제어 신호를 입력 받아 스타트 펄스와 시프트 클럭을 발생하여 게이트 구동부(120)의 시프트 레지스터에 제공할 수 있다. The gate timing control signal generated from the
도 3은 복수의 드라이브 IC들(DIC)이 표시패널(100)에 부착된 예를 보여 주는 평면도이다. 도 4는 ESD 배선과 ESD 소자들의 일 예를 개략적으로 보여 주는 도면이다. FIG. 3 is a plan view illustrating an example in which a plurality of drive ICs DIC are attached to the
도 3 및 도 4를 참조하면, 드라이브 IC들(DIC) 각각은 데이터 구동부(110), 또는 데이터 구동부(110)와 터치 센서 구동부를 포함할 수 있다. 드라이브 IC들(DIC) 각각은 COF(Chip on film)의 필름 기판 상에 실장되고, COF는 Anisotropic Conductive Film (ACF)으로 표시패널(100)의 기판 상에 접착될 수 있다. COF들의 입력 단자들은 PCB(Printed Circuit Board)에 연결된다. 적어도 하나의 COF는 표시패널(100) 상의 데이터 라인들에 전기적으로 연결된 출력 단자와, 표시패널(100) 상의 터치 센서 배선들에 전기적으로 연결된 연결된 출력 단자를 포함한다. Referring to FIGS. 3 and 4 , each of the drive ICs DIC may include a
COF 중 적어도 하나는 게이트 구동부(120)를 구동하기 위한 스타트 펄스, 시프트 클럭, 및 게이트 전압(VGH, VGL)이 인가되는 더미 배선들을 포함한다. 더미 배선들은 COF의 출력 단자를 통해 표시패널 상의 GIP 배선들(32)에 연결되어 게이트 구동부(120)에 전기적으로 연결된다. GIP 배선들(32)은 스타트 펄스와 시프트 클럭이 인가되는 클럭 배선들과, 게이트 전압(VGH, VGL)이 인가되는 전원 배선들을 포한다. At least one of the COFs includes dummy lines to which a start pulse for driving the
픽셀들에 공통으로 연결된 전원 배선들 예를 들어, VDD 라인, VSS 라인, REF 라인, INIT 라인 등은 픽셀 어레이(AA) 내에서 픽셀들에 연결된다. 픽셀 기준 전압(EVSS)이 인가되는 VSS 라인들(또는 EVSS 보조 배선)(38)은 도 3에 도시된 바와 같이 표시패널(100)의 상단과 하단에 형성된 VSS 쇼팅바(Shorting bar)(34, 38)에 연결된다. Power lines commonly connected to pixels, for example, a VDD line, a VSS line, a REF line, an INIT line, etc. are connected to pixels within the pixel array AA. VSS lines (or EVSS auxiliary lines) 38 to which the pixel reference voltage EVSS is applied are VSS shorting bars 34 formed at the top and bottom of the
VSS 라인들(38)은 데이터 라인들(102)과 나란한 방향(Y)을 따라 긴 스트라이프(stripe) 형태의 배선들로 형성될 수 있다. VSS 라인들(38)을 공통으로 연결하는 VSS 쇼팅바들(34, 36)은 표시패널(100)의 상단과 하단에서 게이트 라인들(103)과 나란한 방향(X)을 따라 긴 스트라이프 형태의 배선들로 형성될 수 있다. The VSS lines 38 may be formed of wires having a long stripe shape along a direction Y parallel to the data lines 102 . The VSS shorting bars 34 and 36 connecting the VSS lines 38 in common are long stripe-shaped wires along the direction X parallel to the
VSS 라인들(38)은 게이트 구동부(120)가 배치되는 표시패널(100)의 좌우측 베젤 영역(BZ)에 배치되지 않기 때문에 표시패널(100)의 좌우측 베젤 영역(BZ)이 작아진다. n 채널 Oxide TFT로 구현되는 픽셀 회로의 경우, VSS 라인의 IR drop으로 인한 픽셀 기준 전압(EVSS)의 라이징(rising)이 픽셀들의 휘도에 큰 영향을 준다. 따라서, VSS 라인들(38)의 합성 저항은 가능한 적게 예를 들어, 4Ω 이하로 설계되는 것이 바람직하다. Since the VSS lines 38 are not disposed in the left and right bezel areas BZ of the
표시패널(100)는 픽셀 어레이(AA) 밖의 베젤 영역에서 폐루프 형태로 형성된 ESD(Electrostatic Discharge) 배선(40)을 더 포함한다. ESD 배선(40)은 그라운드 전압(GND) 또는 픽셀 기준 전압(EVSS)이 인가된다. ESD 배선(40)에는 도 4에 도시된 바와 같이 복수의 ESD 소자(42)가 연결된다. ESD 소자들(42) 각각은 하나 이상의 n 채널 Oxide TFT를 포함하여 다이오드로 동작한다. ESD 소자들(42)은 데이터 라인들(102)과 ESD 배선(40) 사이에 연결된 ESD 소자들(42)과, 게이트 라인들(103)과 ESD 배선(40) 사이에 연결된 ESD 소자들(42)을 포함한다. ESD 소자들은 픽셀 어레이(AA)에 정전기가 가해질 때 턴-온되어 정전기를 ESD 배선(40)으로 방전시켜 정전기로부터 픽셀 어레이(AA)를 보호한다. The
표시패널(100)의 제조 공정에서 초래되는 공정 편차와 소자 특성 편차로 인하여 픽셀들 간에 구동 소자의 전기특성에서 차이가 있을 수 있고 이러한 차이는 픽셀들의 구동 시간이 경과됨에 따라 더 커질 수 있다. 픽셀들 간에 구동 소자의 전기적 특성 편차를 보상하기 위해, 픽셀 회로에 내부 보상 회로가 내장되거나 외부 보상 회로가 연결될 수 있다. 내부 보상 회로는 픽셀 회로 각각에 구현된 내부 보상 회로를 이용하여 서브 픽셀별로 구동 소자의 전기적 특성을 샘플링하여 그 전기적 특성만큼 구동 소자의 게이트-소스간 전압(Vgs)을 보상한다. 외부 보상 회로는 픽셀 회로에 연결된 외부 보상 회로를 이용하여 구동 소자의 전기적 특성을 센싱한 결과를 바탕으로 보상값을 생성하여 그 구동 소자의 전기적 특정 변화를 보상한다. There may be differences in electrical characteristics of driving elements between pixels due to process variation and element characteristic variation resulting from the manufacturing process of the
외부 보상 회로는 픽셀 회로에 연결된 REF 라인(또는 센싱 라인, RL)과, REF 라인(RL)에 저장된 센싱 전압을 디지털 데이터로 변환하는 ADC(Analog to Digital Converter)를 포함한다. 센싱 전압은 구동 소자의 전기적 특성 예를 들어, 문턱 전압 및/또는 이동도를 포함할 수 있다. ADC의 입력단에 적분기가 연결될 수 있다. 외부 보상 회로가 적용된 타이밍 콘트롤러(130)는 ADC로부터 입력된 센싱 데이터에 따라 구동 소자의 전기적 특성 변화를 보상하기 위한 보상값을 생성하고, 이 보상값을 입력 영상의 픽셀 데이터에 더하거나 곱하여 구동 소자의 전기적 특성 변화를 보상할 수 있다. ADC는 데이터 구동부(110)에 내장될 수 있다.The external compensation circuit includes a REF line (or sensing line, RL) connected to the pixel circuit, and an analog to digital converter (ADC) that converts the sensing voltage stored in the REF line RL into digital data. The sensing voltage may include, for example, threshold voltage and/or mobility of the driving element. An integrator may be connected to the input terminal of the ADC. The
도 5는 본 발명의 표시패널에 적용 가능한 픽셀 회로의 일 예를 보여 주는 회로도이다. 본 발명의 픽셀 회로는 도 5에 한정되지 않는다는 것에 주의하여야 한다. 5 is a circuit diagram showing an example of a pixel circuit applicable to the display panel of the present invention. It should be noted that the pixel circuit of the present invention is not limited to FIG. 5 .
도 5를 참조하면, 픽셀 회로는 발광 소자(EL), 발광 소자(EL)에 전류를 공급하는 구동 소자(DT), 게이트 펄스(SCAN, SENSE, INIT, EM)의 전압에 따라 온/오프되는 복수의 스위치 소자들(T01~T03), 및 커패시터(Cst)를 포함한다. 이 픽셀 회로에서 구동 소자(DT)와 스위치 소자들(T01~T03)은 n 채널 Oxide TFT로 구현될 수 있다. Referring to FIG. 5 , the pixel circuit is turned on/off according to voltages of a light emitting element EL, a driving element DT supplying current to the light emitting element EL, and voltages of gate pulses SCAN, SENSE, INIT, and EM. It includes a plurality of switch elements T01 to T03 and a capacitor Cst. In this pixel circuit, the driving element DT and the switch elements T01 to T03 may be implemented as n-channel oxide TFTs.
게이트 신호는 스캔 펄스(SCAN), 센싱 펄스(SENSE), 초기화 펄스(INIT), 및 EM 펄스(EM)를 포함한다. 게이트 구동부(120)는 스캔 펄스(SCAN)를 순차적으로 출력하는 제1 시프트 레지스터, 센싱 펄스(SENSE)를 순차적으로 출력하는 제2 시프트 레지스터, 초기화 펄스(INIT)를 순차적으로 출력하는 제3 시프트 레지스터, 및 EM 펄스(EM)를 순차적으로 출력하는 제4 시프트 레지스터를 포함할 수 있다. The gate signal includes a scan pulse (SCAN), a sensing pulse (SENSE), an initialization pulse (INIT), and an EM pulse (EM). The
픽셀 회로에는 픽셀 구동 전압(EVDD), 픽셀 기준 전압(EVSS), 기준 전압(Vref), 초기화 전압(Vinit) 등의 정전압이 인가된다. 픽셀 구동 전압(EVDD)은 저전위 전원 전압(EVDD) 보다 높은 전압이다. 초기화 전압(Vinit)은 데이터 전압 범위 내에서 설정될 수 있다. 기준 전압(Vref)은 픽셀 기준 전압(EVSS)과 유사한 저전압으로 설정될 수 있다. Constant voltages such as a pixel driving voltage EVDD, a pixel reference voltage EVSS, a reference voltage Vref, and an initialization voltage Vinit are applied to the pixel circuit. The pixel driving voltage EVDD is higher than the low potential power supply voltage EVDD. The initialization voltage Vinit may be set within a data voltage range. The reference voltage Vref may be set to a low voltage similar to the pixel reference voltage EVSS.
발광 소자(EL)는 OLED로 구현될 수 있다. OLED는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 형성된 유기 화합물층을 포함한다. 유기 화합물층은 정공주입층(Hole Injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron Injection layer, EIL)을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 발광 소자(EL)의 애노드 전극은 제3 노드(n3)에 연결되고, 캐소드 전극은 픽셀 기준 전압(EVSS)이 인가되는 VSS 노드에 연결된다. VSS 노드는 VSS 라인에 연결된다. 발광 소자(EL)는 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 형성된 커패시터를 포함한다. 발광 소자(EL)의 커패시터는 도면에서 생략되어 있다. The light emitting element EL may be implemented as an OLED. An OLED includes an organic compound layer formed between an anode electrode and a cathode electrode. The organic compound layer includes a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an emission layer (EML), an electron transport layer (ETL), and an electron injection layer, EIL), but is not limited thereto. The anode electrode of the light emitting element EL is connected to the third node n3, and the cathode electrode is connected to the VSS node to which the pixel reference voltage EVSS is applied. The VSS node is connected to the VSS line. The light emitting element EL includes a capacitor formed between an anode electrode and a cathode electrode. A capacitor of the light emitting element EL is omitted from the drawings.
발광 소자(EL)의 애노드 전극과 캐소드 전극에 전압이 인가되면 정공수송층(HTL)을 통과한 정공과 전자수송층(ETL)을 통과한 전자가 발광층(EML)으로 이동되어 여기자가 형성된다. 이 때, 발광층(EML)에서 가시광이 방출될 수 있다. When a voltage is applied to the anode electrode and the cathode electrode of the light emitting element EL, holes passing through the hole transport layer HTL and electrons passing through the electron transport layer ETL move to the light emitting layer EML to form excitons. In this case, visible light may be emitted from the light emitting layer EML.
구동 소자(DT)는 제2 노드(n2)에 연결된 게이트 전극, 제1 노드(n1)에 연결된 제1 전극, 및 제3 노드(n3)에 연결된 제3 전극을 포함한다. 커패시터(Cst)는 제2 노드(n2)와 제3 노드(n3) 사이에 연결되어 구동 소자(DT)의 게이트-소스간 전압(Vgs)을 저장한다. 구동 소자(DT)는 백 게이트 바이어스를 인가하기 위한 제2 게이트 전극(또는 보텀 게이트 전극)을 더 포함한 4 단자 소자로 구현될 수 있다. The driving element DT includes a gate electrode connected to the second node n2, a first electrode connected to the first node n1, and a third electrode connected to the third node n3. The capacitor Cst is connected between the second node n2 and the third node n3 to store the gate-source voltage Vgs of the driving element DT. The driving element DT may be implemented as a 4-terminal element further including a second gate electrode (or bottom gate electrode) for applying a back gate bias.
제1 스위치 소자(T01)는 스캔 펄스(SCAN)의 게이트 온 전압(VGH)에 따라 턴-온되어 픽셀 데이터의 데이터 전압(Vdata)을 제2 노드(n2)에 공급한다. 제1 스위치 소자(T01)는 스캔 펄스(SCAN)가 인가되는 제1 게이트 라인에 연결된 게이트 전극, 데이터 전압(Vdata)이 인가되는 데이터 라인에 연결된 제1 전극, 및 제2 노드(n2)에 연결된 제2 전극을 포함한다. The first switch element T01 is turned on according to the gate-on voltage VGH of the scan pulse SCAN to supply the pixel data data voltage Vdata to the second node n2. The first switch element T01 is connected to a gate electrode connected to a first gate line to which a scan pulse SCAN is applied, a first electrode connected to a data line to which a data voltage Vdata is applied, and a second node n2. It includes a second electrode.
제2 스위치 소자(T02)는 센싱 펄스(SENSE)의 게이트 온 전압(VGH)에 따라 턴-온되어 기준 전압(Vref)을 제3 노드(n3)에 공급한다. 제2 스위치 소자(T02)는 센싱 스캔 펄스(SENSE)가 인가되는 제2 게이트 라인에 연결된 게이트 전극, 기준 전압(Vref)이 인가되는 REF 라인에 연결된 제1 전극, 및 제2 노드(n2)에 연결된 제2 전극을 포함한다.The second switch element T02 is turned on according to the gate-on voltage VGH of the sensing pulse SENSE and supplies the reference voltage Vref to the third node n3. The second switch element T02 has a gate electrode connected to the second gate line to which the sensing scan pulse SENSE is applied, a first electrode connected to the REF line to which the reference voltage Vref is applied, and a second node n2. It includes a second electrode connected to it.
제3 스위치 소자(T03)는 초기화 펄스(INIT)의 게이트 온 전압(VGH)에 따라 턴-온되어 초기화 전압(Vinit)을 제2 노드(n2)에 인가한다. 제3 스위치 소자(T03)는 초기화 펄스(INIT)가 인가되는 제3 게이트 라인에 연결된 게이트 전극, 초기화 전압(Vinit)이 인가되는 INIT 라인에 연결된 제1 전극, 및 제2 노드(n2)에 연결된 제2 전극을 포함한다.The third switch element T03 is turned on according to the gate-on voltage VGH of the initialization pulse INIT to apply the initialization voltage Vinit to the second node n2. The third switch element T03 includes a gate electrode connected to a third gate line to which an initialization pulse INIT is applied, a first electrode connected to an INIT line to which an initialization voltage Vinit is applied, and a second node n2 to which an initialization voltage Vinit is applied. It includes a second electrode.
제4 스위치 소자(T04)는 EM 펄스(EM1)의 게이트 온 전압(VEL)에 따라 턴-오프되어 픽셀 구동 전압(EVDD)을 제1 노드(n1)에 공급한다. 제4 스위치 소자(T04)는 EM 펄스(EM)가 인가되는 제4 게이트 라인에 연결된 게이트 전극, 픽셀 구동 전압(EVDD)이 인가되는 VDD 라인에 연결된 제1 전극, 및 제1 노드(n1)에 연결된 제2 전극을 포함한다.The fourth switch element T04 is turned off according to the gate-on voltage VEL of the EM pulse EM1 and supplies the pixel driving voltage EVDD to the first node n1. The fourth switch element T04 includes a gate electrode connected to a fourth gate line to which an EM pulse EM is applied, a first electrode connected to a VDD line to which a pixel driving voltage EVDD is applied, and a first node n1. It includes a second electrode connected to it.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시패널(100)의 단면 구조를 보여 주는 단면도들이다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 표시패널(100)은 기판(GLS)의 반대측 즉, 상부로 빛이 발산되는 상부 발광형(Top emission) 패널 구조를 갖는다. 6A and 6B are cross-sectional views showing a cross-sectional structure of the
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 기판(GLS)은 판상의 플라스틱 기판, 알칼리 프리 글래스(Alkali-free glass) 또는 무알칼리(Non-Alkali glass) 글래스로 제작될 수 있다. 글래스 기판(GLS)은 플라스틱 기판에 비하여 충격에 내성이 크고, 쉽게 변형되지 않는다. Referring to FIGS. 6A and 6B , the substrate GLS may be made of a plate-shaped plastic substrate, alkali-free glass or non-alkali glass. The glass substrate GLS has greater impact resistance than the plastic substrate and is not easily deformed.
기판(GLS) 상에 회로층(12)이 형성된다. 회로층(12)은 적어도 제1 및 제2 TFT들(TFT1, TFT2)과, 이 TFT들(TFT1, TFT2)에 연결된 커패시터, 및 회로 배선들을 포함한다. A circuit layer 12 is formed on the substrate GLS. The circuit layer 12 includes at least first and second TFTs TFT1 and TFT2, capacitors connected to the TFTs TFT1 and TFT2, and circuit wires.
회로층(12)은 복수의 금속층들, 반도체층, 및 복수의 절연층들(BUF1, BUF2, GI, ILD, PAC1, PAC2)을 포함한다. The circuit layer 12 includes a plurality of metal layers, a semiconductor layer, and a plurality of insulating layers BUF1, BUF2, GI, ILD, PAC1, and PAC2.
기판(GLS) 상에 제1 금속층이 배치된다. 제1 금속층은 Cu/MoTi의 이중 금속층으로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 제1 금속층은 제1 광쉴드 패턴(LS1)을 포함한다. 제1 광쉴드 패턴(LS1)은 제1 TFT(TFT1)의 아래에서 제1 반도체 패턴(ACT1)과 중첩되는 제1-1 광쉴드 패턴과, 제1 TFT(TFT2)의 아래에서 제2 반도체 패턴(ACT2)과 중첩되는 제1-2 광쉴드 패턴을 포함한다. 제1 광쉴드 패턴(LS1)은 TFT들(TF1, TFT2)의 반도체 패턴(ACT1, ACT2) 아래에 배치되어 반도체 패턴(ACT1, ACT2)으로 조사되는 빛을 차단한다. A first metal layer is disposed on the substrate GLS. The first metal layer may be formed of a Cu/MoTi double metal layer, but is not limited thereto. The first metal layer includes a first light shield pattern LS1. The first light shield pattern LS1 includes a 1-1 light shield pattern overlapping the first semiconductor pattern ACT1 under the first TFT (TFT1) and a second semiconductor pattern under the first TFT (TFT2). A 1-2 light shield pattern overlapping (ACT2) is included. The first light shield pattern LS1 is disposed below the semiconductor patterns ACT1 and ACT2 of the TFTs TF1 and TFT2 to block light irradiated to the semiconductor patterns ACT1 and ACT2.
제1 광쉴드 패턴(LS1)은 도 6a에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 TFT들(TFT1, TFT2) 각각의 아래에 배치될 수 있다. 제1 TFT(TFT1) 아래의 제1-1 광쉴드 패턴은 제1 TFT(TFT1)의 제2 전극(또는 소스 전극)(SE1)과 연결될 수 있다. 다른 실시예에서, 제1-1 광쉴드 패턴(LS1)은 도 6b에 도시된 바와 같이 제1 TFT(TFT1) 아래에 배치되지 않을 수 있다. As shown in FIG. 6A , the first light shield pattern LS1 may be disposed below each of the first and second TFTs TFT1 and TFT2 . The 1-1 light shield pattern under the first TFT (TFT1) may be connected to the second electrode (or source electrode) SE1 of the first TFT (TFT1). In another embodiment, the 1-1 light shield pattern LS1 may not be disposed below the first TFT (TFT1) as shown in FIG. 6B.
제1 절연층(BUF1)은 무기 절연재료로 형성되어 제1 금속층의 제1 광쉴드 패턴(LS1)을 덮는다. 제1 절연층(BUF1)은 산화막과 질화막이 적층된 구조 예를 들어, SiO2/SiNx으로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 제1 절연층(BUF1)은 픽셀 회로의 커패시터(Cst)를 형성하는 유전층 역할을 하고, 제1 금속층과 제2 금속층을 절연하는 절연층 역할을 한다. 제1 절연층(BUF1)은 커패시터(Cst)의 용량을 고려하여 500Å~3000 Å으로 설정되는 것이 바람직하다. The first insulating layer BUF1 is formed of an inorganic insulating material and covers the first light shield pattern LS1 of the first metal layer. The first insulating layer BUF1 may be formed of a structure in which an oxide film and a nitride film are stacked, for example, SiO 2 /SiNx, but is not limited thereto. The first insulating layer BUF1 serves as a dielectric layer forming the capacitor Cst of the pixel circuit and serves as an insulating layer insulating the first metal layer and the second metal layer. The first insulating layer BUF1 is preferably set to 500 Å to 3000 Å in consideration of the capacitance of the capacitor Cst.
제1 절연층(BUF1) 상에 제2 금속층이 배치된다. 제2 금속층은 MoTi으로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 제2 금속층은 제2 광쉴드 패턴(LS2)을 포함한다. A second metal layer is disposed on the first insulating layer BUF1. The second metal layer may be formed of MoTi, but is not limited thereto. The second metal layer includes a second light shield pattern LS2.
제2 광쉴드 패턴(LS2)은 제2 TFT(TFT2)의 반도체 패턴(ACT2) 아래에 배치되어 반도체 패턴(ACT2)으로 조사되는 빛을 차단한다. 제2 광쉴드 패턴(LS2)은 제2 TFT(TFT2)의 반도체 패턴(ACT2)과 중첩되고, 제2 TFT(TFT2) 아래의 제1 광쉴드 패턴(LS1)과 적어도 일부가 중첩될 수 있다. The second light shield pattern LS2 is disposed under the semiconductor pattern ACT2 of the second TFT (TFT2) to block light irradiated to the semiconductor pattern ACT2. The second light shield pattern LS2 may overlap the semiconductor pattern ACT2 of the second TFT (TFT2) and at least partially overlap the first light shield pattern LS1 below the second TFT (TFT2).
제1 및 제2 광쉴드 패턴들(LS1, LS2)에는 전압이 인가될 수 있다. 예를 들어, 제1 TFT(TFT1)가 게이트 구동부(120)의 트랜지스터일 때, 제1 TFT(TFT1) 아래의 제1 광쉴드 패턴(LS1)에 미리 설정된 정전압이 인가될 수 있다. 제2 TFT(TFT2)가 픽셀 회로의 트랜지스터일 때 픽셀 회로의 구동 단계에서 가변되는 전압이 인가될 수 있다. 제2 TFT(TFT2)가 4 단자 트랜지스터로 구현되는 경우, 제2 광쉴드 패턴(LS2)은 제2 TFT(TFT2)의 문턱 전압을 0[V] 보다 높은 전압으로 시프트(Shift)하기 위한 백 바이어스(Back bias)를 인가하는 제2 게이트 전극(또는 보텀 게이트 전극)으로 이용될 수 있다. A voltage may be applied to the first and second light shield patterns LS1 and LS2. For example, when the first TFT (TFT1) is a transistor of the
제2 절연층(BUF2)은 무기 절연재료 예를 들어, SiO2를 포함하여 제2 금속층의 제2 광쉴드 패턴(LS2)과 제1 절연층(BUF1)을 덮는다. 제2 절연층(BUF2)은 제2 금속층과 반도체층을 절연한다. 제2 절연층(BUF2)은 제1 절연층(BUF2)과 동일하거나 상이한 두께를 갖는다. 예를 들어, 제1 절연층(BUF2)은 대략 2500 Å 으로 설정될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. The second insulating layer BUF2 includes an inorganic insulating material, such as SiO 2 , and covers the second light shield pattern LS2 and the first insulating layer BUF1 of the second metal layer. The second insulating layer BUF2 insulates the second metal layer from the semiconductor layer. The second insulating layer BUF2 has a thickness equal to or different from that of the first insulating layer BUF2. For example, the first insulating layer BUF2 may be set to about 2500 Å, but is not limited thereto.
제2 절연층(BUF2) 상에 반도체층이 배치된다. 반도체층은 산화물 반도체 예를 들면, IGZO(Indium gallium zinc oxide)으로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 반도체층은 제1 및 제2 TFT들(TFT1, TFT2) 각각의 반도체 패턴(ACT1, ACT2)을 포함한다. A semiconductor layer is disposed on the second insulating layer BUF2. The semiconductor layer may be formed of an oxide semiconductor, for example, indium gallium zinc oxide (IGZO), but is not limited thereto. The semiconductor layer includes semiconductor patterns ACT1 and ACT2 of each of the first and second TFTs TFT1 and TFT2 .
제1 TFT(TFT1)의 반도체 패턴(ACT1)은 제1 및 제2 전극들(DE1, SE1)과 접촉되고, 게이트 전극(GE1)과 중첩된다. 제1 TFT(TFT1)가 턴-온될 때, 반도체 패턴(ACT1)을 통해 채널 전류가 흐른다. 제2 TFT(TFT2)의 반도체 패턴(ACT2)은 제1 및 제2 전극들(DE2, SE2)과 접촉되고, 게이트 전극(GE2)과 중첩된다. 제2 TFT(TFT2)가 턴-온될 때, 반도체 패턴(ACT2)을 통해 채널 전류가 흐른다. The semiconductor pattern ACT1 of the first TFT (TFT1) contacts the first and second electrodes DE1 and SE1 and overlaps the gate electrode GE1. When the first TFT (TFT1) is turned on, a channel current flows through the semiconductor pattern (ACT1). The semiconductor pattern ACT2 of the second TFT (TFT2) contacts the first and second electrodes DE2 and SE2 and overlaps the gate electrode GE2. When the second TFT (TFT2) is turned on, a channel current flows through the semiconductor pattern (ACT2).
산화물 반도체층은 적어도 일부 예를 들어, 제1 및 제2 전극들(DE1, SE1, DE2, SE2)과 접촉되는 부분과, 커패시터(Cst)와 연결되는 부분(MACT)에서 선택적으로 도체화될 수 있다. 산화물 반도체층 상에 위치한 박막층의 건식 식각 공정에서 산화물 반도체층의 노출 부분이 도체화될 수 있다. 다른 예로, 산화물 반도체는 도핑 방법으로 도체화될 수있다. TFT들(TFT1, TFT2)의 게이트 전극(GE1, GE2) 아래의 채널 부분에서, 산화물 반도체층은 도체화되지 않는다. The oxide semiconductor layer may be selectively conductive at least partially, for example, at a portion in contact with the first and second electrodes DE1 , SE1 , DE2 , and SE2 and at a portion MACT connected to the capacitor Cst. there is. In a dry etching process of a thin film layer positioned on the oxide semiconductor layer, an exposed portion of the oxide semiconductor layer may be made conductive. As another example, an oxide semiconductor may be made conductive by a doping method. In the channel portion below the gate electrodes GE1 and GE2 of the TFTs TFT1 and TFT2, the oxide semiconductor layer is not conductive.
제3 절연층(GI)은 무기 절연재료로 반도체층과 제2 절연층(BUF2) 상에 형성되어 반도체층과 제2 절연층(BUF2)을 덮는다. 제3 절연층(GI)은 산화막(SiO2)으로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 제3 절연층(GI)은 반도체층(ACT1, ACT2, MACT)을 덮는다. 제3 절연층(GI)은 반도체층과 제3 금속층을 절연한다. 제3 절연층(GI)은 제2 절연층(BUF2) 보다 얇은 두께를 가질 수 있다. 예를 들어, 제3 절연층(GI)은 대략 1500 Å 으로 설정될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The third insulating layer GI is an inorganic insulating material and is formed on the semiconductor layer and the second insulating layer BUF2 to cover the semiconductor layer and the second insulating layer BUF2. The third insulating layer GI may be formed of an oxide film (SiO 2 ), but is not limited thereto. The third insulating layer GI covers the semiconductor layers ACT1, ACT2, and MACT. The third insulating layer GI insulates the semiconductor layer and the third metal layer. The third insulating layer GI may have a thickness smaller than that of the second insulating layer BUF2. For example, the thickness of the third insulating layer GI may be set to about 1500 Å, but is not limited thereto.
제3 절연층(GI) 상에 제3 금속층이 배치된다. 제3 금속층은 Cu/MoTi의 이중 금속층으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 제3 금속층은 적어도 게이트 라인과, 이 게이트 라인에 연결된 TFT들(TFT1, TFT2)의 게이트 전극들(GE1, GE2)을 포함한다. 제1 TFT(TFT1)의 게이트 전극(GE1)은 제3 절연층(GI)을 사이에 두고 반도체 패턴(ACT1)과 중첩된다. 제2 TFT(TFT2)의 게이트 전극(GE2)은 제3 절연층(GI)을 사이에 두고 반도체 패턴(ACT2)과 중첩된다.A third metal layer is disposed on the third insulating layer GI. The third metal layer may be formed of a Cu/MoTi double metal layer, but is not limited thereto. The third metal layer includes at least a gate line and gate electrodes GE1 and GE2 of the TFTs TFT1 and TFT2 connected to the gate line. The gate electrode GE1 of the first TFT (TFT1) overlaps the semiconductor pattern ACT1 with the third insulating layer GI interposed therebetween. The gate electrode GE2 of the second TFT (TFT2) overlaps the semiconductor pattern ACT2 with the third insulating layer GI interposed therebetween.
제4 절연층(ILD)은 무기 절연재료로 제3 금속층과 제3 절연층(GI) 상에 형성되어 제3 금속층과 제3 절연층(GI)을 덮는다. 제4 절연층(ILD)은 질화막과 산화막이 적층된 구조 예를 들어, SiNx/SiO2로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. The fourth insulating layer ILD is an inorganic insulating material and is formed on the third metal layer and the third insulating layer GI to cover the third metal layer and the third insulating layer GI. The fourth insulating layer ILD may be formed of a structure in which a nitride film and an oxide film are stacked, for example, SiNx/SiO 2 , but is not limited thereto.
제4 절연층(ILD) 상에 제4 금속층이 배치된다. 제4 금속층은 적어도, 데이터 라인과, 그 데이터 라인에 연결된 제1 및 제2 TFT들(TFT1, TFT2)의 제1 및 제2 전극들(DE1, DE2, SE1, SE2), 그리고 커패시터(Cst)에 연결된 점핑 패턴(CE)을 포함한다. A fourth metal layer is disposed on the fourth insulating layer ILD. The fourth metal layer includes at least a data line, first and second electrodes DE1 , DE2 , SE1 , SE2 of the first and second TFTs TFT1 and TFT2 connected to the data line, and a capacitor Cst. It includes a jumping pattern (CE) connected to.
제4 금속층은 봉지층(16)으로부터 반도체 패턴들(ACT1, ACT2)로 침투되는 수소를 차단하는 수소 캡쳐층을 포함한 이중 금속 구조 예를 들어, Ti/Al/Ti으로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 여기서, 제4 금속층의 상층과 하층의 타이태늄(Ti)이 수소캡쳐층 역할을 할 수 있다. 수소가 산화물 반도체에 침투되면 산화물 반도체가 도체화될 수 있다. 제4 금속층은 봉지층(16)으로부터 방출되는 수소를 차단하여 산화물 반도체에서 원치 않는 부분 예를 들어, TFT들(TFT1, TFT2)의 채널 부분이 도체화되는 현상을 방지한다. The fourth metal layer may be formed of a double metal structure, for example, Ti/Al/Ti, including a hydrogen capture layer that blocks hydrogen penetrating into the semiconductor patterns ACT1 and ACT2 from the
제1 TFT(TFT1)의 제1 및 제2 전극들(DE1, SE1)은 제3 및 제4 절연층(GI, ILD)를 관통하는 제1 및 제2 콘택홀들(Contact hole)을 통해 반도체 패턴(ACT1)에 접촉된다. 제1 TFT(TFT1)의 제2 전극(SE1)은 도 6a에 도시된 바와 같이 제1 내지 제4 절연층들(BUF1, BUF2, GI, ILD)을 관통하는 제3 콘택홀을 통해 제1 광쉴드 패턴(LS1)에 접촉될 수 있다. The first and second electrodes DE1 and SE1 of the first TFT TFT1 are connected to the semiconductor through first and second contact holes penetrating the third and fourth insulating layers GI and ILD. It comes into contact with the pattern ACT1. As shown in FIG. 6A , the second electrode SE1 of the first TFT (TFT1) transmits the first light through the third contact hole passing through the first to fourth insulating layers BUF1, BUF2, GI, and ILD. It may contact the shield pattern LS1.
제2 TFT(TFT2)의 제1 및 제2 전극들(DE2, SE2)은 제3 및 제4 절연층(GI, ILD)를 관통하는 제4 및 제5 콘택홀들을 통해 반도체 패턴(ACT2)에 접촉된다. 제2 TFT(TFT2)의 제2 전극(SE2)은 제2 내지 제4 절연층들(BUF2, GI, ILD)을 관통하는 제6 콘택홀을 통해 제2 광쉴드 패턴(LS2)에 접촉될 수 있다. The first and second electrodes DE2 and SE2 of the second TFT TFT2 are connected to the semiconductor pattern ACT2 through the fourth and fifth contact holes penetrating the third and fourth insulating layers GI and ILD. come into contact The second electrode SE2 of the second TFT (TFT2) may contact the second light shield pattern LS2 through the sixth contact hole passing through the second to fourth insulating layers BUF2, GI, and ILD. there is.
점핑 패턴(CE)은 제3 및 제4 절연층들(GI, ILD)을 관통하는 제7-1 콘택홀을 통해 도체화된 반도체 패턴(MACT)에 접촉되고, 제1 내지 제4 절연층들(BUF1, BUF2, GI, ILD)을 관통하는 제7-2 콘택홀을 통해 제1 광쉴드 패턴(LS1)에 접촉된다. The jumping pattern CE is in contact with the conductive semiconductor pattern MACT through the 7-1 contact hole passing through the third and fourth insulating layers GI and ILD, and the first to fourth insulating layers GI and ILD. It contacts the first light shield pattern LS1 through the 7-2 contact hole passing through (BUF1, BUF2, GI, ILD).
제5 절연층(PAC1)은 두꺼운 유기막으로 제4 절연층(ILD) 상에 배치도어 제4 금속층과 제4 절연층(ILD)을 덮는다. 제5 절연층(PAC1)은 폴리이미드(PI)로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 제5 절연층(PAC1)은 제4 금속층을 덮고 표면을 평탄화한다. 제5 절연층(PAC1)은 제1 내지 제4 절연층(BUF1, BUF2, GI, ILD) 각각의 두께 보다 두꺼운 두께를 갖는다. 제5 절연층(PAC1)은 유전율이 낮은 두꺼운 유기막으로 형성되기 때문에 제4 금속층과 제5 절연층 간의 기생 용량을 최소화하여 제4 금속층의 패턴들과 제5 금속층의 패턴들의 중첩을 가능하게 한다. 따라서, 제5 절연층(PAC1)은 표시패널(100)의 부하(Load)를 저감하고 고해상도 설계를 가능하게 한다. The fifth insulating layer PAC1 is a thick organic film and is placed on the fourth insulating layer ILD to cover the fourth metal layer and the fourth insulating layer ILD. The fifth insulating layer PAC1 may be formed of polyimide (PI), but is not limited thereto. The fifth insulating layer PAC1 covers the fourth metal layer and flattens the surface. The fifth insulating layer PAC1 has a thickness greater than that of each of the first to fourth insulating layers BUF1, BUF2, GI, and ILD. Since the fifth insulating layer PAC1 is formed of a thick organic film having a low dielectric constant, parasitic capacitance between the fourth metal layer and the fifth insulating layer is minimized, allowing patterns of the fourth and fifth metal layers to overlap. . Accordingly, the fifth insulating layer PAC1 reduces the load of the
제5 절연층(PAC1) 상에 제5 금속층이 배치된다. 제5 금속층은 적어도 제1 TFT(TFT1) 위에 배치된 제5-1 금속 패턴(SD21), 제2 TFT(TFT2) 위에 배치된 제5-2 금속 패턴(SD22), 및 발광 소자(EL)의 애노드 전극(ANO)을 제2 TFT(TFT2)의 제2 전극(SE2)에 연결하는 제5-3 금속 패턴(SD23)을 포함한다. A fifth metal layer is disposed on the fifth insulating layer PAC1. The fifth metal layer includes at least the 5-1st metal pattern SD21 disposed on the first TFT (TFT1), the 5-2nd metal pattern SD22 disposed on the second TFT (TFT2), and the light emitting element EL. A 5-3 metal pattern SD23 connecting the anode electrode ANO to the second electrode SE2 of the second TFT TFT2 is included.
제5-1 금속 패턴(SD21)은 제1 TFT(TFT1)의 제1 및 제2 전극들(DE1, SE1)과 중첩되어 봉지층(16)으로부터의 수소 침투 경로를 차단하여 제1 TFT(TFT1)의 반도체 패턴(ACT1)의 도체화를 방지한다. 제5-1 금속 패턴(SD21)은 제1 TFT(TFT1)의 게이트 전극(GE1)을 노출할 수 있다. 제5-2 금속 패턴(SD22)은 제2 TFT(TFT2)의 제1 및 제2 전극들(DE2, SE2)과 중첩되어 봉지층(16)으로부터의 수소 침투 경로를 차단하여 제2 TFT(TFT2)의 반도체 패턴(ACT2)의 도체화를 방지한다.The 5-1st metal pattern SD21 overlaps the first and second electrodes DE1 and SE1 of the first TFT (TFT1) to block the hydrogen permeation path from the
제5-3 금속 패턴(SD23)은 제5 절연층(PAC1)을 관통하는 제8 콘택홀을 통해 제2 TFT(TFT2)의 제2 전극(SE2)이 접촉된다. The 5-3rd metal pattern SD23 contacts the second electrode SE2 of the second TFT (TFT2) through an eighth contact hole penetrating the fifth insulating layer PAC1.
제5 금속층은 봉지층(16)으로부터 반도체 패턴들(ACT1, ACT2)로 침투되는 수소를 차단하는 수소 캡쳐층을 포함한 이중 금속 구조 예를 들어, Ti/Al/Ti으로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 여기서, 제5 금속층의 상층과 하층의 타이태늄(Ti)이 수소캡쳐층 역할을 할 수 있다. 따라서, 제4 및 제5 금속층은 반도체 패턴들(ACT1, ACT2)로 침투 가능한 수소를 차단하는 이중 수소 캡쳐층 역할을 한다. The fifth metal layer may be formed of, for example, Ti/Al/Ti, a double metal structure including a hydrogen capture layer that blocks hydrogen penetrating into the semiconductor patterns ACT1 and ACT2 from the
표시패널(100)의 전원 라인들은 제1 내지 제5 금속층들 중 하나 이상의 금속 패턴들로 형성될 수 있다. The power lines of the
게이트 구동부(120)의 트랜지스터들은 제1 TFT(TFT1)로 구현될 수 있다. 게이트 구동부(120)의 시프트 레지스터에는 제3 및 제4 금속층들로부터 형성된 배선들을 통해 스타트 펄스와 시프트 클럭 등 시프트 레지스터를 제어하기 위한 신호가 시프트 레지스터 옆에서 인가될 수 있다. 또한, 제4 및 5 금속층로부터 형성된 배선들을 통해 스타트 펄스와 시프트 클럭 등이 시프트 레지스터의 위에서 인가될 수 있다. Transistors of the
제6 절연층(PAC2)은 두꺼운 유기막으로 제5 절연층(PAC1) 상에 배치되어 제5 금속층과 제5 절연층(PAC1)을 덮는다. 제6 절연층(PAC2)은 폴리이미드(PI)로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 제6 절연층(PAC2)은 제5 금속층을 덮고 표면을 평탄화한다. 제6 절연층(PAC2)은 제1 내지 제4 절연층(BUF1, BUF2, GI, ILD) 각각의 두께 보다 두꺼운 두께를 갖는다. 제6 절연층(PAC2)은 유전율이 낮은 두꺼운 유기막으로 형성되기 때문에 제5 금속층과 발광 소자(EL)의 애노드 전극(ANO) 간의 기생 용량을 최소화한다. 제6 절연층(PAC2)은 표시패널(100)의 부하를 저감하고 고해상도 설계를 가능하게 한다. The sixth insulating layer PAC2 is a thick organic film and is disposed on the fifth insulating layer PAC1 to cover the fifth metal layer and the fifth insulating layer PAC1. The sixth insulating layer PAC2 may be formed of polyimide (PI), but is not limited thereto. The sixth insulating layer PAC2 covers the fifth metal layer and flattens the surface. The sixth insulating layer PAC2 has a thickness greater than that of each of the first to fourth insulating layers BUF1, BUF2, GI, and ILD. Since the sixth insulating layer PAC2 is formed of a thick organic film having a low dielectric constant, parasitic capacitance between the fifth metal layer and the anode electrode ANO of the light emitting element EL is minimized. The sixth insulating layer PAC2 reduces the load of the
발광 소자층(14)은 발광 소자(EL)의 애노드 전극(ANO), 제7 절연층, 발광층을 포함한 유기 화합물층(OE), 스페이서(Spacer, SPC), 발광 소자(EL)의 캐소드 전극(CAT), 베젤 영역(BZ)에 배치된 복수의 댐(DAM)을 포함한다. The light emitting element layer 14 includes an anode electrode (ANO) of the light emitting element EL, a seventh insulating layer, an organic compound layer (OE) including a light emitting layer, a spacer (SPC), and a cathode electrode (CAT) of the light emitting element EL. ), and a plurality of dams DAM disposed in the bezel area BZ.
제6 절연층(PAC2) 상에 발광 소자(EL)의 애노드 전극(ANO)이 형성된다. 애노드 전극(ANO)은 산화 인듐 주석(ITO)과 은(Ag)을 포함한 ITO/Ag/ITO의 3중 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 애노드 전극(ANO)은 제6 절연층(PAC2)을 관통하는 제9 콘택홀을 통해 제2 TFT(TFT2)의 제2 전극(SE2)에 접촉되고 제2 TFT(TFT2)와 중첩되는 넓은 패턴으로 패터닝된다. The anode electrode ANO of the light emitting element EL is formed on the sixth insulating layer PAC2. The anode electrode ANO may have a triple structure of ITO/Ag/ITO including indium tin oxide (ITO) and silver (Ag), but is not limited thereto. The anode electrode ANO contacts the second electrode SE2 of the second TFT (TFT2) through the ninth contact hole penetrating the sixth insulating layer PAC2 and has a wide pattern overlapping the second TFT (TFT2). patterned.
제7 절연층은 두꺼운 유기막으로 발광 소자(EL)의 애노드 전극(ANO)과 제6 절연층(PAC2) 상에 형성된다. 제7 절연층은 폴리이미드(PI)로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 제7 절연층은 뱅크 패턴(BNK)을 포함한다. 뱅크 패턴(BNK)은 애노드 전극(ANO)의 가장자리를 덮고 그 이외의 애노드 전극(ANO) 대부분을 노출하여 픽셀들 각각에서 발광 영역을 정의한다. The seventh insulating layer is a thick organic film and is formed on the anode electrode ANO of the light emitting element EL and the sixth insulating layer PAC2. The seventh insulating layer may be formed of polyimide (PI), but is not limited thereto. The seventh insulating layer includes a bank pattern BNK. The bank pattern BNK covers an edge of the anode electrode ANO and exposes most of the other anode electrode ANO to define a light emitting area in each of the pixels.
스페이서(SPC)는 두꺼운 유기막으로 이루어진 제8 절연층의 패터닝으로 형성된다. 스페이서(SPC)는 뱅크 패턴(BNK) 상에 배치된다. 스페이서(SPC)는 폴리이미드(PI)로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The spacer SPC is formed by patterning an eighth insulating layer made of a thick organic film. The spacer SPC is disposed on the bank pattern BNK. The spacer SPC may be formed of polyimide (PI), but is not limited thereto.
발광 소자(EL)의 유기 화합물층(OE)은 뱅크 패턴(BNK)과 스페이서(SPC)를 덮는다. 발광 소자(EL)의 캐소드 전극(CAT)은 유기 화합물층(OE)을 덮는다. 픽셀들 각각에서 유기 화합물층(OE)을 사이에 두고 애노드 전극(ANO)과 캐소드 전극(CAT)이 중첩되는 부분이 빛을 발산하는 발광 영역이다. The organic compound layer OE of the light emitting element EL covers the bank pattern BNK and the spacer SPC. The cathode electrode CAT of the light emitting element EL covers the organic compound layer OE. In each of the pixels, a portion where the anode electrode ANO and the cathode electrode CAT overlap with the organic compound layer OE interposed therebetween is a light emitting area emitting light.
댐(DAM)은 표시패널(100)의 가장자리에 두껍게 배치되어 봉지층(16)의 유기막 도포시에 유기막이 넘치는 것을 방지한다. 댐은 제6 절연층(PAC2), 제7 절연층 및 제8 절연층이 적층된 두께를 가진다. The dam DAM is thickly disposed at the edge of the
발광 소자층(14)의 상면에는 픽셀들 간의 경계에 오목한 트랜치(Trench)가 형성될 수 있다. 트랜치 구조는 도면에서 생략되어 있다. 트랜치 구조는 픽셀들 간에 횡 방향으로 흐르는 누설 전류(Lateral current)의 경로를 길게 하여 누설 전류로 인한 픽셀들간 상화 작용에 의해 픽셀들의 휘도가 변동되는 현상을 방지한다. A concave trench may be formed on a top surface of the light emitting device layer 14 at a boundary between pixels. Trench structures are omitted from the drawings. The trench structure lengthens the path of a lateral current flowing between pixels, thereby preventing a phenomenon in which luminance of the pixels varies due to an interaction between pixels due to the leakage current.
봉지층(16)은 두꺼운 제1 유기막(EPAC1), 얇은 무기막(PCL), 및 두꺼운 제2 유기막(EPAC2)의 적층 구조로 형성되어 발광 소자층(14)을 덮는다. 봉지층(16) 상에 형성되는 터치 센서층은 도 15a 및 도 15b에서 생략되어 있다. The
표시패널(100)에는 다양한 용도로 활용되는 많은 트랜지스터들을 포함한다. 본 발명은 트랜지스터들 각각을 기능적으로 최적화하기 위하여 트랜지스터의 에스-팩터(S-factor, Subthreshold Slope factor) 특성을 개선한다. The
에스-팩터(S-factor)는 제2 및 제3 커패시터들(C1, C2)의 용량에 따라 결정되는 커패시터 전달률에 따라 조절될 수 있다. 커패시터 전달률의 설정값에 따라 제2 및 제3 커패시터들(C1, C2)의 단면 구조가 변경될 수 있다. The S-factor may be adjusted according to the capacitor transmission rate determined according to the capacities of the second and third capacitors C1 and C2. Cross-sectional structures of the second and third capacitors C1 and C2 may be changed according to the set value of the capacitor transmission factor.
에스-팩터는 트랜지스터의 드레인 전류량을 10 배 높이기 위한 게이트 전압값으로 정의된다. 에스-팩터(S)는 구동 소자(DT)의 문턱 전압(Vth) 이하의 영역(Subthreshold region)에서, I-V 전달 커브의 기울기 값의 역수 즉, 로 표현될 수 있다. 에스-팩터가 커질수록 트랜지스터의 I-V 전달 커브의 기울기가 낮아진다. 따라서, 에스-팩터가 큰 트랜지스터는 작은 게이트 전압의 변화량에서 전류가 크게 변하지 않는 반면, 에스-팩터가 작은 트랜지스터는 작은 게이트 전압의 변화량에도 전류가 크게 변한다. 이러한 트랜지스터의 에스-팩터는 도 6a 및 도 6b에서 반도체 패턴(ACT1, ACT2)을 덮는 제3 절연층(GI)을 포함한 커패시터 용량(Cgi)과, 반도체 패턴(ACT1, ACT2) 아래의 제4 절연층(BUF1, BUF2)을 포함한 커패시터 용량(Cbuf)의 비율로 제어될 수 있다. 에스-팩터는 Cbuf에 비례하고 Cgi에 반비례한다. The S-factor is defined as a gate voltage value for increasing the drain current of a transistor by a factor of 10. The S-factor (S) is the reciprocal of the slope value of the IV transfer curve in the region below the threshold voltage (Vth) of the driving element (DT), that is, can be expressed as The larger the S-factor, the lower the slope of the transistor's IV transfer curve. Accordingly, the current of a transistor with a large S-factor does not change significantly with a small change in gate voltage, whereas the current of a transistor with a small S-factor varies greatly even with a small amount of change in gate voltage. The S-factor of this transistor is the capacitor capacitance Cgi including the third insulating layer GI covering the semiconductor patterns ACT1 and ACT2 in FIGS. 6A and 6B and the fourth insulating layer below the semiconductor patterns ACT1 and ACT2. The ratio of the capacitor capacitance Cbuf including the layers BUF1 and BUF2 may be controlled. The S-factor is proportional to Cbuf and inversely proportional to Cgi.
제1 TFT(TFT1)는 제2 TFT(TFT2)에 비하여 Cgi가 작기 때문에 에스 팩터가 작다. 제1 TFT(TFT1)의 경우, 도 6a, 도 6b, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 Cbuf의 유전층이 제1 및 제2 절연층(BUF1, BUF2)을 포함하여 Cbuf의 용량이 작거나 없다. 픽셀 회로의 스위치 소자(T01~T04), ESD 소자, 디멀티플렉서(112)의 스위치 소자, 게이트 구동부의 트랜지스터 등은 스위칭 응답 특성이 빠른 특성이 요구된다. 따라서, 이러한 트랜지스터들이 제1 TFT(TFT1)와 동일한 적층 구조로 구현되는 것이 바람직하다. 제1 TFT(TFT1)는 스위칭 응답 특성이 빠르기 때문에 트랜지스터의 구동 전압이 낮아질 수 있으므로 소비 전력이 저감되고 트랜지스터의 크기가 감소되어 표시패널의 베젤 영역이 작아질 수 있다. Since the first TFT (TFT1) has a smaller Cgi than the second TFT (TFT2), the S factor is small. In the case of the first TFT (TFT1), as shown in FIGS. 6A, 6B, 7A and 7B, the dielectric layer of Cbuf includes the first and second insulating layers BUF1 and BUF2 so that the capacitance of Cbuf is small or does not exist. The switch elements T01 to T04 of the pixel circuit, the ESD element, the switch element of the
게이트 구동부는 제1 TFT(T1)로 구현되고 문턱 전압(Vth)이 0[V] 또는 그 근처이고, 게이트-소스간 전압(Vgs)이 0[V] 보다 작은 전압으로 제어되는 하나 이상의 트랜지스터를 포함할 수 있다. The gate driver includes one or more transistors implemented by the first TFT (T1) and having a threshold voltage (Vth) of 0 [V] or near, and a gate-to-source voltage (Vgs) controlled to a voltage smaller than 0 [V]. can include
제2 TFT(TFT2)의 경우, 도 6a, 도 6b, 및 도 8에 도시된 바와 같이 Cbuf의 유전층이 제2 절연층(BUF2)만을 포함하여 Cbuf의 용량이 상대적으로 크다. 제2 TFT(TFT2)는 게이트 전압의 변화량에 따라 전류가 민감하게 변하지 않는다. 따라서, 픽셀 회로의 구동 소자(DT)는 제2 TFT(TFT2)와 동일한 적층 구조로 구현되는 것이 바람직하다. 제2 TFT(TFT2)는 표시패널(100)의 공정 편차와 사용 시간 누적에 따라 문턱 전압 편차로 인하여 발생하는 저계조의 얼룩을 개선하여 화질을 향상시킬 수 있다. In the case of the second TFT (TFT2), as shown in FIGS. 6A, 6B, and 8 , the dielectric layer of Cbuf includes only the second insulating layer BUF2, so the capacitance of Cbuf is relatively large. The current of the second TFT (TFT2) does not change sensitively according to the change amount of the gate voltage. Therefore, it is preferable that the driving element DT of the pixel circuit has the same stacked structure as that of the second TFT (TFT2). The second TFT (TFT2) can improve image quality by improving low grayscale stains caused by threshold voltage deviations according to process deviations of the
이상에서 해결하고자 하는 과제, 과제 해결 수단, 효과에 기재한 명세서의 내용이 청구항의 필수적인 특징을 특정하는 것은 아니므로, 청구항의 권리범위는 명세서의 내용에 기재된 사항에 의하여 제한되지 않는다.Since the content of the specification described in the problem to be solved, the problem solution, and the effect above does not specify the essential features of the claim, the scope of the claim is not limited by the matters described in the content of the specification.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형 실시될 수 있다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 보호 범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in more detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and may be variously modified and implemented without departing from the technical spirit of the present invention. . Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The protection scope of the present invention should be construed according to the claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
10, GLS: 표시패널의 기판
12: 회로층
14: 발광 소자층
16: 봉지층
34, 36: VSS 쇼팅바
38: VSS 배선(EVSS 보조 배선)
40: ESD 배선
42: ESD 소자
100 : 표시패널
101 : 픽셀
102 : 데이터 라인
103 : 게이트 라인
110 : 데이터 구동부
120 : 게이트 구동부
130 : 타이밍 콘트롤러
140: 전원부
BZ: 베젤 영역
EL: 발광 소자
DT: 픽셀 회로의 구동 소자
T01~T04: 픽셀 회로의 스위치 소자
Cst: 픽셀 회로의 커패시터
TFT1: 제1 TFT
TFT2: 제2 TFT
ACT1, ACT2: 반도체 패턴
LS1: 제1 광쉴드 패턴
LS2: 제2 광쉴드 패턴
GE1, GE2: 게이트 전극
DE1, DE2: 제1 전극
SE1, SE2: 제2 전극
BUF: 제1 절연층
BUF2: 제2 절연층
GI: 제3 절연층
ILD: 제4 절연층
PAC1: 제5 절연층
PAC2: 제6 절연층
DAM: 댐10, GLS: substrate of display panel 12: circuit layer
14: light emitting element layer 16: encapsulation layer
34, 36: VSS shorting bar 38: VSS wiring (EVSS auxiliary wiring)
40: ESD wiring 42: ESD element
100: display panel 101: pixel
102: data line 103: gate line
110: data driver 120: gate driver
130: timing controller 140: power supply
BZ: bezel area EL: light emitting element
DT: driving element of pixel circuit T01 to T04: switch element of pixel circuit
Cst: capacitor of pixel circuit TFT1: first TFT
TFT2: second TFT ACT1, ACT2: semiconductor pattern
LS1: first light shield pattern LS2: second light shield pattern
GE1, GE2: gate electrode DE1, DE2: first electrode
SE1, SE2: second electrode BUF: first insulating layer
BUF2: second insulating layer GI: third insulating layer
ILD: 4th insulating layer PAC1: 5th insulating layer
PAC2: sixth insulating layer DAM: dam
Claims (20)
복수의 발광 소자들을 포함하여 상기 회로층 상에 배치된 발광 소자층; 및
상기 발광 소자층을 덮는 봉지층을 포함하고,
상기 회로층의 모든 트랜지스터들은 n 채널 산화물 트랜지스터이고,
상기 회로층은 적어도 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터를 포함하고,
상기 제1 트랜지스터는,
제1 산화물 반도체 패턴, 상기 제1 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제1 산화물 반도체와 중첩되는 게이트 전극, 상기 제1 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제1 산화물 반도체 패턴의 일측과 접촉되는 제1 전극, 상기 제1 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제1 산화물 반도체 패턴의 타측과 접촉되는 제2 전극, 및 상기 기판 상에 배치되어 상기 제1 산화물 반도체 패턴과 중첩되는 제1-1 광쉴드 패턴을 포함하고,
상기 제2 트랜지스터는,
제2 산화물 반도체 패턴, 상기 제2 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제2 산화물 반도체와 중첩되는 게이트 전극, 상기 제2 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제2 산화물 반도체 패턴의 일측과 접촉되는 제1 전극, 상기 제2 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제2 산화물 반도체 패턴의 타측과 접촉되는 제2 전극, 상기 기판 상에 배치되어 상기 제2 산화물 반도체 패턴과 중첩되는 제1-2 광쉴드 패턴, 및 상기 제2 산화물 반도체 패턴과 상기 제1-2 광쉴드 패턴 사이에 배치된 제2 광쉴드 패턴을 포함하는 표시패널.a circuit layer disposed on a substrate including a plurality of transistors;
a light emitting element layer including a plurality of light emitting elements disposed on the circuit layer; and
Including an encapsulation layer covering the light emitting element layer,
All transistors of the circuit layer are n-channel oxide transistors,
the circuit layer includes at least a first transistor and a second transistor;
The first transistor,
A first oxide semiconductor pattern, a gate electrode overlapping the first oxide semiconductor on the first oxide semiconductor pattern, a first electrode contacting one side of the first oxide semiconductor pattern on the first oxide semiconductor pattern, the first oxide A second electrode contacting the other side of the first oxide semiconductor pattern on a semiconductor pattern, and a 1-1 light shield pattern disposed on the substrate and overlapping the first oxide semiconductor pattern,
The second transistor,
A second oxide semiconductor pattern, a gate electrode overlapping the second oxide semiconductor on the second oxide semiconductor pattern, a first electrode contacting one side of the second oxide semiconductor pattern on the second oxide semiconductor pattern, and the second oxide A second electrode on a semiconductor pattern and in contact with the other side of the second oxide semiconductor pattern, a first-second optical shield pattern disposed on the substrate and overlapping the second oxide semiconductor pattern, and the second oxide semiconductor pattern and the second oxide semiconductor pattern. A display panel including a second light shield pattern disposed between 1-2 light shield patterns.
상기 제1 및 제2 트랜지스터들의 위에 배치된 제5 금속층을 더 포함하고,
상기 제5 금속층은,
상기 제1 트랜지스터 위에 배치된 제5-1 금속 패턴;
상기 제2 트랜지스터 위에 배치된 제5-2 금속 패턴; 및
상기 발광 소자들의 애노드 전극을 상기 제2 트랜지스터의 제2 전극에 연결하는 제5-3 금속 패턴을 포함하는 표시패널.According to claim 1,
Further comprising a fifth metal layer disposed on the first and second transistors,
The fifth metal layer,
a 5-1st metal pattern disposed on the first transistor;
a 5-2 metal pattern disposed on the second transistor; and
A display panel comprising a 5-3 metal pattern connecting anode electrodes of the light emitting elements to the second electrode of the second transistor.
상기 제5 금속층은 타이태늄을 포함하는 표시패널. According to claim 2,
The display panel of claim 1 , wherein the fifth metal layer includes titanium.
상기 제1 및 제2 트랜지스터들의 제1 및 제2 전극들은 타이태늄을 포함하는 표시패널.According to claim 3,
The first and second electrodes of the first and second transistors include titanium.
상기 기판 상에 배치되어 상기 제1-1 및 제1-2 광쉴드 패턴들을 덮는 제1 절연층;
상기 제1 절연층 상에 배치되어 상기 제2 광쉴드 패턴과 상기 제1 절연층을 덮는 제2 절연층;
상기 제2 절연층 상에 배치되어 상기 제1 및 제2 산화물 반도체 패턴들과, 상기 제2 절연층을 덮는 제3 절연층;
상기 제3 절연층 상에 배치되어 상기 제1 및 제2 트랜지스터들의 게이트 전극들과, 상기 제3 절연층을 덮는 제4 절연층;
상기 제4 절연층 상에 배치되어 상기 제1 및 제2 트랜지스터들의 제1 및 제2 전극들과 상기 제4 절연층을 덮는 제5 절연층; 및
상기 제5 절연층 상에 배치되어 상기 제5 금속층과 상기 제5 절연층을 덮는 제6 절연층을 포함하고,
상기 제1 내지 제4 절연층들 각각은 무기막이고,
상기 제5 및 제6 절연층들 각각은 상기 제1 내지 제4 절연층들 각각의 두께 보다 두꺼운 두께를 갖는 유기막인 표시패널.According to claim 2,
a first insulating layer disposed on the substrate and covering the first-first and first-second light shield patterns;
a second insulating layer disposed on the first insulating layer and covering the second light shield pattern and the first insulating layer;
a third insulating layer disposed on the second insulating layer and covering the first and second oxide semiconductor patterns and the second insulating layer;
a fourth insulating layer disposed on the third insulating layer and covering gate electrodes of the first and second transistors and the third insulating layer;
a fifth insulating layer disposed on the fourth insulating layer and covering the first and second electrodes of the first and second transistors and the fourth insulating layer; and
A sixth insulating layer disposed on the fifth insulating layer and covering the fifth metal layer and the fifth insulating layer,
Each of the first to fourth insulating layers is an inorganic film,
Each of the fifth and sixth insulating layers is an organic film having a thickness greater than that of each of the first to fourth insulating layers.
상기 제1 절연층은 500Å~3000Å 사이의 두께를 갖는 표시패널.According to claim 5,
The display panel of claim 1 , wherein the first insulating layer has a thickness between 500 Å and 3000 Å.
상기 회로층은,
데이터 전압이 인가되는 데이터 라인들, 게이트 펄스가 인가되는 게이트 라인들; 및 정전압이 인가되는 전원 라인들에 연결되는 픽셀들; 및
상기 게이트 펄스를 발생하는 게이트 구동부를 포함하고,
상기 픽셀들 각각은 픽셀 회로를 포함함하고,
상기 픽셀 회로는,
상기 발광 소자를 구동하는 구동 소자; 및
상기 게이트 펄스에 응답하여 턴-온/오프되는 스위치 소자를 포함하고,
상기 게이트 구동부는 복수의 트랜지스터들을 포함하고,
상기 구동 소자, 상기 스위치 소자, 및 상기 게이트 구동부의 트랜지스터들 각각이 상기 n 채널 산화물 트랜지스터인 표시패널.According to claim 1,
The circuit layer,
data lines to which data voltages are applied and gate lines to which gate pulses are applied; and pixels connected to power lines to which a constant voltage is applied. and
A gate driver generating the gate pulse;
each of the pixels includes a pixel circuit;
The pixel circuit,
a driving element for driving the light emitting element; and
A switch element turned on/off in response to the gate pulse;
The gate driver includes a plurality of transistors,
The display panel of claim 1 , wherein each of the driving element, the switch element, and the transistors of the gate driving part is the n-channel oxide transistor.
상기 스위치 소자와 상기 게이트 구동부의 트랜지스터들이 상기 제1 트랜지스터와 동일한 적층 구조를 갖는 표시패널.According to claim 7,
The display panel of claim 1 , wherein the switch element and the transistors of the gate driver have the same stacked structure as the first transistor.
상기 제1 트랜지스터의 제2 전극이 상기 제1-1 광쉴드 패턴에 접촉되는 표시패널. According to claim 1,
A display panel in which the second electrode of the first transistor contacts the 1-1 light shield pattern.
상기 구동 소자는,
상기 제2 트랜지스터와 동일한 적층 구조를 갖는 표시패널.According to claim 7,
The drive element,
A display panel having the same stacked structure as the second transistor.
상기 제2 트랜지스터의 제2 전극이 상기 제2 광쉴드 패턴에 접촉되는 표시패널.According to claim 1,
A display panel in which a second electrode of the second transistor contacts the second light shield pattern.
상기 제1 및 제2 트랜지스터들의 제1 및 제2 전극과 동일층 상에 배치되고, 상기 제3 및 제4 절연층들을 관통하는 콘택홀을 통해 도체화된 반도체 패턴에 접촉되고, 상기 제1 내지 제4 절연층들을 관통하는 콘택홀을 통해 상기 제1-2 광쉴드 패턴에 접촉되는 점핑 패턴을 더 포함하는 표시패널.According to claim 5,
It is disposed on the same layer as the first and second electrodes of the first and second transistors, and is in contact with a conductive semiconductor pattern through a contact hole penetrating the third and fourth insulating layers, and The display panel further includes a jumping pattern contacting the first-second light shield pattern through a contact hole penetrating the fourth insulating layers.
상기 게이트 구동부의 적어도 일부는 상기 표시패널에서 상기 픽셀들이 배치된 픽셀 어레이 밖의 베젤 영역에 배치되고,
상기 회로층은,
상기 픽셀 어레이 내에 배치되어 픽셀 기준 전압이 인가되는 복수의 VSS 라인들; 및
상기 VSS 라인들을 연결하는 쇼팅바를 포함하는 표시패널.According to claim 7,
At least a portion of the gate driver is disposed in a bezel area outside a pixel array in which the pixels are disposed in the display panel;
The circuit layer,
a plurality of VSS lines arranged in the pixel array to which a pixel reference voltage is applied; and
A display panel comprising a shorting bar connecting the VSS lines.
상기 회로층은,
상기 베젤 영역에 배치된 폐루프 형태의 정전기 방전 배선;
상기 데이터 라인들과 상기 정전기 방전 배선 사이에 연결된 복수의 정전기 방전 소자들;
상기 게이트 라인들과 상기 정전기 방전 배선 사이에 연결된 복수의 정전기 방전 소자들을 더 포함하고,
상기 정전기 방전 소자들이 상기 제1 트랜지스터의 적층 구조를 갖는 표시패널.According to claim 13,
The circuit layer,
a closed-loop electrostatic discharge wire disposed in the bezel area;
a plurality of electrostatic discharge elements connected between the data lines and the electrostatic discharge wire;
a plurality of electrostatic discharge elements connected between the gate lines and the electrostatic discharge wiring;
The display panel of claim 1 , wherein the electrostatic discharge elements have a stacked structure of the first transistor.
상기 회로층은,
상기 데이터 라인들에 연결된 디멀티플렉서를 포함하고,
상기 디멀티플렉서의 스위치 소자들이 상기 제1 트랜지스터의 적층 구조를 갖는 표시패널.According to claim 7,
The circuit layer,
a demultiplexer coupled to the data lines;
The display panel of claim 1 , wherein the switch elements of the demultiplexer have a stacked structure of the first transistors.
복수의 발광 소자들을 포함하여 상기 회로층 상에 배치된 발광 소자층; 및
상기 발광 소자층을 덮는 봉지층을 포함하고,
상기 회로층의 모든 트랜지스터들은 n 채널 산화물 트랜지스터이고,
상기 회로층은 적어도 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터를 포함하고,
상기 제1 트랜지스터는,
제1 산화물 반도체 패턴, 상기 제1 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제1 산화물 반도체와 중첩되는 게이트 전극, 상기 제1 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제1 산화물 반도체 패턴의 일측과 접촉되는 제1 전극, 및 상기 제1 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제1 산화물 반도체 패턴의 타측과 접촉되는 제2 전극을 포함하고,
상기 제2 트랜지스터는,
제2 산화물 반도체 패턴, 상기 제2 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제2 산화물 반도체와 중첩되는 게이트 전극, 상기 제2 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제2 산화물 반도체 패턴의 일측과 접촉되는 제1 전극, 상기 제2 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제2 산화물 반도체 패턴의 타측과 접촉되는 제2 전극, 상기 기판 상에 배치되어 상기 제2 산화물 반도체 패턴과 중첩되는 제1 광쉴드 패턴, 및 상기 제2 산화물 반도체 패턴과 상기 제1 광쉴드 패턴 사이에 배치된 제2 광쉴드 패턴을 포함하는 표시패널. a circuit layer disposed on a substrate including a plurality of transistors;
a light emitting element layer including a plurality of light emitting elements disposed on the circuit layer; and
Including an encapsulation layer covering the light emitting element layer,
All transistors of the circuit layer are n-channel oxide transistors,
the circuit layer includes at least a first transistor and a second transistor;
The first transistor,
A first oxide semiconductor pattern, a gate electrode overlapping the first oxide semiconductor on the first oxide semiconductor pattern, a first electrode contacting one side of the first oxide semiconductor pattern on the first oxide semiconductor pattern, and the first oxide semiconductor pattern. A second electrode contacting the other side of the first oxide semiconductor pattern over the oxide semiconductor pattern;
The second transistor,
A second oxide semiconductor pattern, a gate electrode overlapping the second oxide semiconductor on the second oxide semiconductor pattern, a first electrode contacting one side of the second oxide semiconductor pattern on the second oxide semiconductor pattern, and the second oxide A second electrode contacting the other side of the second oxide semiconductor pattern on a semiconductor pattern, a first light shield pattern disposed on the substrate and overlapping the second oxide semiconductor pattern, and the second oxide semiconductor pattern and the first A display panel including a second light shield pattern disposed between the light shield patterns.
상기 표시장치에 입력 영상의 픽셀 데이터를 전송하는 호스트 시스템을 포함하고,
상기 표시장치의 표시패널은,
복수의 트랜지스터들을 포함하여 기판 상에 배치된 회로층;
복수의 발광 소자들을 포함하여 상기 회로층 상에 배치된 발광 소자층; 및
상기 발광 소자층을 덮는 봉지층을 포함하고,
상기 회로층의 모든 트랜지스터들은 n 채널 산화물 트랜지스터이고,
상기 회로층은 적어도 제1 트랜지스터와 제2 트랜지스터를 포함하고,
상기 제1 트랜지스터는,
제1 산화물 반도체 패턴, 상기 제1 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제1 산화물 반도체와 중첩되는 게이트 전극, 상기 제1 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제1 산화물 반도체 패턴의 일측과 접촉되는 제1 전극, 및 상기 제1 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제1 산화물 반도체 패턴의 타측과 접촉되는 제2 전극을 포함하고,
상기 제2 트랜지스터는,
제2 산화물 반도체 패턴, 상기 제2 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제2 산화물 반도체와 중첩되는 게이트 전극, 상기 제2 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제2 산화물 반도체 패턴의 일측과 접촉되는 제1 전극, 및 상기 제2 산화물 반도체 패턴 위에서 상기 제2 산화물 반도체 패턴의 타측과 접촉되는 제2 전극을 포함하고,
상기 제1 트랜지스터 아래에 제1-1 광쉴드 패턴이 배치되거나 상기 제1 트랜지스터 아래에 광쉴드 패턴이 없고,
상기 제2 트랜지스터 아래에 절연층을 사이에 두고 중첩되는 제1-2 광쉴 드 패턴과 제2 광쉴드 패턴이 배치되는 전자장치.a display device on which an input image is reproduced; and
A host system transmitting pixel data of an input image to the display device;
The display panel of the display device,
a circuit layer disposed on a substrate including a plurality of transistors;
a light emitting element layer including a plurality of light emitting elements disposed on the circuit layer; and
Including an encapsulation layer covering the light emitting element layer,
All transistors of the circuit layer are n-channel oxide transistors,
the circuit layer includes at least a first transistor and a second transistor;
The first transistor,
A first oxide semiconductor pattern, a gate electrode overlapping the first oxide semiconductor on the first oxide semiconductor pattern, a first electrode contacting one side of the first oxide semiconductor pattern on the first oxide semiconductor pattern, and the first oxide semiconductor pattern. A second electrode contacting the other side of the first oxide semiconductor pattern over the oxide semiconductor pattern;
The second transistor,
A second oxide semiconductor pattern, a gate electrode overlapping the second oxide semiconductor on the second oxide semiconductor pattern, a first electrode contacting one side of the second oxide semiconductor pattern on the second oxide semiconductor pattern, and the second oxide semiconductor pattern. A second electrode contacting the other side of the second oxide semiconductor pattern over the oxide semiconductor pattern;
A 1-1 light shield pattern is disposed under the first transistor or there is no light shield pattern under the first transistor;
An electronic device in which a 1-2 light shield pattern and a second light shield pattern overlapping with an insulating layer interposed therebetween are disposed under the second transistor.
상기 표시패널은,
상기 제1 및 제2 트랜지스터들의 위에 배치된 제5 금속층;
상기 기판 상에 배치되어 적어도 상기 제1-2 광쉴드 패턴을 덮는 제1 절연층;
상기 제1 절연층 상에 배치되어 상기 제2 광쉴드 패턴과 상기 제1 절연층을 덮는 제2 절연층;
상기 제2 절연층 상에 배치되어 상기 제1 및 제2 산화물 반도체 패턴들과, 상기 제2 절연층을 덮는 제3 절연층;
상기 제3 절연층 상에 배치되어 상기 제1 및 제2 트랜지스터들의 게이트 전극들과, 상기 제3 절연층을 덮는 제4 절연층;
상기 제4 절연층 상에 배치되어 상기 제1 및 제2 트랜지스터들의 제1 및 제2 전극들과 상기 제4 절연층을 덮는 제5 절연층; 및
상기 제5 절연층 상에 배치되어 상기 제5 금속층과 상기 제5 절연층을 덮는 제6 절연층을 포함하고,
상기 제5 금속층은 타이태늄을 포함하는 전자장치. 18. The method of claim 17,
The display panel,
a fifth metal layer disposed on the first and second transistors;
a first insulating layer disposed on the substrate and covering at least the first and second optical shield patterns;
a second insulating layer disposed on the first insulating layer and covering the second light shield pattern and the first insulating layer;
a third insulating layer disposed on the second insulating layer and covering the first and second oxide semiconductor patterns and the second insulating layer;
a fourth insulating layer disposed on the third insulating layer and covering gate electrodes of the first and second transistors and the third insulating layer;
a fifth insulating layer disposed on the fourth insulating layer and covering the first and second electrodes of the first and second transistors and the fourth insulating layer; and
A sixth insulating layer disposed on the fifth insulating layer and covering the fifth metal layer and the fifth insulating layer,
The fifth metal layer is an electronic device including titanium.
상기 회로층은,
데이터 전압이 인가되는 데이터 라인들, 게이트 펄스가 인가되는 게이트 라인들; 및 정전압이 인가되는 전원 라인들에 연결되는 픽셀들; 및
상기 게이트 펄스를 발생하는 게이트 구동부를 포함하고,
상기 픽셀들 각각은 픽셀 회로를 포함함하고,
상기 픽셀 회로는,
상기 발광 소자를 구동하는 구동 소자; 및
상기 게이트 펄스에 응답하여 턴-온/오프되는 스위치 소자를 포함하고,
상기 게이트 구동부는 복수의 트랜지스터들을 포함하고,
상기 구동 소자, 상기 스위치 소자, 및 상기 게이트 구동부의 트랜지스터들 각각이 상기 n 채널 산화물 트랜지스터이고,
상기 스위치 소자와 상기 게이트 구동부의 트랜지스터들이 상기 제1 트랜지스터와 동일한 적층 구조를 가지며,
상기 구동 소자는,
상기 제2 트랜지스터와 동일한 적층 구조를 가지며,
상기 제1 트랜지스터의 제2 전극이 상기 제1-1 광쉴드 패턴에 접촉되고,
상기 제2 트랜지스터의 제2 전극이 상기 제2 광쉴드 패턴에 접촉되는 전자장치.18. The method of claim 17,
The circuit layer,
data lines to which data voltages are applied and gate lines to which gate pulses are applied; and pixels connected to power lines to which a constant voltage is applied. and
A gate driver generating the gate pulse;
each of the pixels includes a pixel circuit;
The pixel circuit,
a driving element for driving the light emitting element; and
A switch element turned on/off in response to the gate pulse;
The gate driver includes a plurality of transistors,
Each of the transistors of the driving element, the switch element, and the gate driving part is the n-channel oxide transistor,
The switch element and the transistors of the gate driver have the same stacked structure as the first transistor,
The drive element,
It has the same stacked structure as the second transistor,
The second electrode of the first transistor is in contact with the 1-1 light shield pattern;
An electronic device in which a second electrode of the second transistor is in contact with the second light shield pattern.
상기 게이트 구동부의 적어도 일부는 상기 표시패널에서 상기 픽셀들이 배치된 픽셀 어레이 밖의 베젤 영역에 배치되고,
상기 회로층은,
상기 픽셀 어레이 내에 배치되어 픽셀 기준 전압이 인가되는 복수의 VSS 라인들; 및
상기 VSS 라인들을 연결하는 쇼팅바;
상기 베젤 영역에 배치된 폐루프 형태의 정전기 방전 배선;
상기 데이터 라인들과 상기 정전기 방전 배선 사이에 연결된 복수의 정전기 방전 소자들;
상기 게이트 라인들과 상기 정전기 방전 배선 사이에 연결된 복수의 정전기 방전 소자들을 더 포함하고,
상기 정전기 방전 소자들이 상기 제1 트랜지스터의 적층 구조를 갖는 전자장치. According to claim 19,
At least a portion of the gate driver is disposed in a bezel area outside a pixel array in which the pixels are disposed in the display panel;
The circuit layer,
a plurality of VSS lines arranged in the pixel array to which a pixel reference voltage is applied; and
a shorting bar connecting the VSS lines;
a closed-loop electrostatic discharge wire disposed in the bezel area;
a plurality of electrostatic discharge elements connected between the data lines and the electrostatic discharge wire;
a plurality of electrostatic discharge elements connected between the gate lines and the electrostatic discharge wiring;
The electronic device of claim 1 , wherein the electrostatic discharge elements have a stacked structure of the first transistor.
Priority Applications (6)
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---|---|---|---|
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