KR20230103729A - 발광 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 명세서의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치는 기판 상에 서로 이격한 제 1 구동 트랜지스터 및 제 2 구동 트랜지스터와, 상기 제 1 구동 트랜지스터와 접속되며, 상기 제 2 구동 트랜지스터와 중첩한 제 1 애노드 전극과, 상기 제 1 애노드 전극보다 작은 면적이며 상기 제 2 구동 트랜지스터와 접속한 제 2 애노드 전극 및 상기 제 2 구동 트랜지스터와 상기 제 1 애노드 전극 사이에 구비된 차폐 금속을 포함할 수 있다.

Description

발광 표시 장치 {Light Emitting Display Device}
본 명세서는 발광 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 컴퓨터의 모니터 및 TV 뿐만 아니라 개인 휴대 기기 혹은 차량에 포함되는 장치까지 그 적용 범위가 다양해지고 있다. 이에 따라, 표시 장치는 기존에 주로 이용되던 사각형 외에도 다양한 형상(예: 타원)(이하, '이형(異形)')으로 구현되고 있다.
또한, 최근에는 표시 장치로서 발광 표시 장치와 같이 자발광이 요구되는 표시 장치가 요구되고 있다.
한편, 자발광 표시 장치는, 별도의 광원없이 발광 소자 자체가 광을 나타내는 구성으로, 발광 소자의 배열을 다양히 하여 광의 활용을 최적화하는 여러 방안이 제안되고 있다.
본 명세서의 발광 표시 장치는 서브 화소에 구비되는 화소 회로와, 발광 소자의 크기의 차가 있고, 특히 특정 색의 애노드 전극이 타색의 트랜지스터와 중첩되는 경우 기생 커플링을 유발할 수 있는 문제가 있다.
본 명세서의 발광 표시 장치는 이를 방지하기 위해 면적인 큰 애노드 전극은 타색의 트랜지스터와의 중첩 부위에 차폐 금속을 형성하여 기생 커플링에 의해 다른 서브 화소의 애노드 전극의 턴온 동작으로 인접한 서브 화소의 구동 트랜지스터의 구동에 영향을 받는 현상을 방지할 수 있다.
소정 부위에 중첩된 제 1 색을 발광하는 애노드 전극과 인접한 제 2 색의 발광 소자를 위한 구동 트랜지스터의 중첩에 의한 전기적 커플링을 방지하기 위해 차폐 금속을 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치는 기판 상에 서로 이격한 제 1 구동 트랜지스터 및 제 2 구동 트랜지스터와, 상기 제 1 구동 트랜지스터와 접속되며, 상기 제 2 구동 트랜지스터와 중첩한 제 1 애노드 전극과, 상기 제 1 애노드 전극보다 작은 면적이며 상기 제 2 구동 트랜지스터와 접속한 제 2 애노드 전극 및 상기 제 2 구동 트랜지스터와 상기 제 1 애노드 전극 사이에 구비된 차폐 금속을 포함할 수 있다.
본 명세서의 발광 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
애노드 전극이 반사 전극을 포함시 애노드 전극의 형상은 하부 배선이나 회로 구성의 모양에 영향을 받지 않는다. 단, 특정 색의 애노드 전극의 면적이 커 타색 구동을 위한 구동 트랜지스터와 중첩할 경우, 중첩된 부위에서 기생 커플링이 발생할 위험이 있다.
본 명세서의 발광 표시 장치는 이를 해소한 것으로, 기생 커플링을 방지하기 위해 특정 색의 애노드 전극과 타색의 구동 게이트 전극 사이에 차폐 금속을 구비하여 특정 색의 애노드 전극의 턴온 동작에 타색의 구동 게이트 전극에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다. 또한, 차폐 금속은 특정 색의 서브 화소에 애노드 전극과 캐소드 전극간의 쇼트로 동작 불가할 때, 정상 서브 화소에 연결된 구동 게이트 전극과 연결된 서브 화소에서 휘점 불량이 발생되는 현상도 차폐 금속으로 해결할 수 있다.
소정 부위에 중첩된 제 1 색을 발광하는 애노드 전극과 인접한 제 2 색의 발광 소자를 위한 구동 트랜지스터의 중첩에 의한 전기적 커플링을 방지하기 위해 차폐 금속을 형성할 수 있다.
도 1은 본 명세서의 발광 표시 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 기판을 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치의 일부 영역의 박막 트랜지스터 어레이 구성을 나타낸 평면도이다.
도 4는 도 3의 애노드 전극을 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 서브 화소의 회로도이다.
도 6은 도 4의 I~I' 선상의 단면도의 예를 나타낸다.
도 7은 도 4의 Ⅱ~Ⅱ' 선상의 단면도의 예를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 명세서의 바람직한 실시예들을 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 실질적으로 동일한 구성 요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 명세서와 관련된 기술 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로, 실제 제품의 부품 명칭과 상이할 수 있다.
본 명세서의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 명세서가 도면에 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 명세서를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 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.
본 명세서의 다양한 실시예에 포함된 구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
본 명세서의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 위치 관계에 대하여 설명하는 경우에, 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.
본 명세서의 다양한 실시예를 설명함에 있어, 시간 관계에 대한 설명하는 경우에, 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.
본 명세서의 다양한 실시예를 설명함에 있어, '제 1~', '제 2~' 등이 다양한 구성 요소를 서술하기 위해서 사용될 수 있지만, 이러한 용어들은 서로 동일 유사한 구성 요소 간에 구별을 하기 위하여 사용될 따름이다. 따라서, 본 명세서에서 '제 1~'로 수식되는 구성 요소는 별도의 언급이 없는 한, 본 명세서의 기술적 사상 내에서 '제 2~' 로 수식되는 구성 요소와 동일할 수 있다.
본 명세서의 실시예에 따른 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 다양한 실시예가 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.
이하에서 설명하는 본 명세서의 실시예에 따른 발광 표시 장치는 주로 유기 발광 표시 장치에 대해 설명하지만 표시 장치에 내부에 이용되는 발광 소자의 물질이 유기 물질에 한정되지 않는다. 경우에 따라 발광 물질이 유기 물질일 수도 있고, 양자점 혹은 질화물 반도체와 같은 무기 물질일 수도 있고, 혹은 페로브스카이트 등과 같은 유기 물질과 무기 물질의 합성 물질을 포함하는 경우도 가능하다.
그리고, 후술되는 용어들은 본 명세서의 실시에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그리고, 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 명세서의 화소 회로를 구성하는 트랜지스터는 산화물 TFT(Oxide Thin Film Transistor; Oxide TFT), 비정질 실리콘 TFT(a-Si TFT), 저온 폴리 실리콘(Low Temperature Poly Silicon; LTPS) TFT 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
이하의 실시 예들은 유기 발광 표시 장치를 중심으로 설명된다. 하지만, 본 명세서의 실시 예들은 유기 발광 표시 장치에 제한되지 않고, 무기 발광 물질을 포함한 무기 발광 표시 장치에 적용될 수도 있다. 예를 들어, 본 명세서의 실시 예들은 양자점(Quantum Dot) 표시장치에도 적용될 수 있다.
'제1', '제2', '제3'과 같은 표현은 실시 예 별로 구성을 구분하기 위해 사용되는 용어로서 이러한 용어에 실시 예가 제한되는 것은 아니다. 따라서 동일한 용어라도 실시 예에 따라 다른 구성을 지칭할 수도 있음을 밝혀둔다. 예를 들어 도 1의 제1 서브픽셀회로와 도 2의 제1 서브픽셀회로는 각 도면에서 구성을 구분하여 설명하기 위한 용어로서 서로 동일한 구성을 지칭하는 것은 아닐 수도 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 명세서의 실시 예들을 설명한다.
도 1은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
본 명세서의 일 실시 예에 따른 표시 장치(100)는 전계발광 디스플레이 장치(Electroluminescent Display)가 적용될 수 있다. 전계발광 디스플레이 장치는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode) 디스플레이 장치, 퀀텀닷 발광 다이오드(Quantum-dot Light Emitting Diode) 디스플레이 장치, 또는 무기 발광 다이오드(Inorganic Light Emitting Diode) 디스플레이 장치가 이용될 수 있다.
도 1은 본 명세서의 발광 표시 장치를 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1의 기판을 나타낸 평면도이다.
도 1 및 도 2와 같이, 본 명세서의 발광 표시 장치(1000)는 표시패널(1100), 스캔 구동부(1200), 데이터 구동부를 포함한 연성필름(1400), 회로보드(1500), 및 타이밍 제어부(1600)를 포함할 수 있다. 상기 연성 필름(1400)에는 드라이브 IC(1300)를 포함하여 데이터 구동부로 기능할 수 있다. 연성 필름(1400)은 도시된 바와 같이, 표시 패널(1100)에 구비된 복수개의 신호 라인들을 수개의 블록으로 나누어 데이터 신호를 공급하고, 센싱 신호를 검출할 수 있거나, 표시 패널(110)에 구비된 모든 신호 라인들에 대해 하나의 연성 필름(1400)이 대응되어 데이터 구동부 기능을 담당할 수도 있다. 경우에 따라, 연성 필름(1440)과 상기 회로보드(1500)를 일체화하여 형성할 수도 있다.
표시패널(1100)은 어레이 기판(1110)과 대향 기판(1120)을 포함할 수 있다. 어레이 기판(1110)과 대향 기판(1120)은 유리(glass) 또는 플라스틱(plastic) 성분의 기판을 포함하며, 기판 상에 박막 트랜지스터 어레이나 컬러 필터 어레이 혹은 광학 필름의 구성을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 어레이 기판(1110)이 플라스틱 성분의 기판을 포함하는 경우, 기판을 이루는 플라스틱은 폴리이미드(polyimide), PET(polyethylene terephthalate), PEN(polyethylene naphthalate) 또는 PC(polycarbonate)일 수 있다. 어레이 기판(1110)이 플라스틱 성분의 기판을 포함하는 경우, 발광 표시 장치(1000)는 휘어지거나 구부러질 있는 플렉서블 표시장치(flexible display device)로 구현될 수 있다. 대향 기판(1120)은 유리, 플라스틱 필름, 봉지 필름 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 대향 기판(1120)이 봉지 필름인 경우 봉지 필름은 유기막과 무기막을 교번하여 포함한 유닛 구조를 가질 수 있고, 어레이 기판(1110)과의 본딩하는 공정없이 직접 어레이 기판(1110) 상에 성막할 수 있다.
어레이 기판(1110)은 박막 트랜지스터(thin film transistor)들이 형성되는 박막 트랜지스터 기판이다. 대향 기판(1120)과 마주보는 어레이 기판(1110)의 일면 상에는 스캔 라인들, 신호 라인들, 및 서브 화소(P)들이 형성된다. 서브 화소(SP)들은 스캔 라인들과 신호 라인들의 교차 구조에 의해 정의되는 영역에 마련된다. 각각 스캔 라인들은 스캔 구동부(1200)에 연결되고, 신호 라인들은 데이터 구동부(1400)에 연결된다. 또한, 스캔 구동부(1200)는 도시된 바와 같이, 어레이 기판(1110)의 비표시 영역(NDA)에 직접 내장되어 구비될 수도 있고, 혹은 별도의 드라이브 IC나 인쇄회로 필름으로 어레이 기판(1110) 상의 상기 비표시 영역(NDA)에 접속될 수도 있다.
표시패널(1100)은 도 2과 같이 서브 화소(SP)들이 형성되어 화상을 표시하는 표시 영역(DA)과 화상을 표시하지 않는 비표시 영역(NDA)으로 구분될 수 있다. 표시 영역(DA)에는 스캔 라인들, 신호 라인들, 및 서브 화소(SP)들이 형성될 수 있다. 비표시영역(NDA)에는 스캔 구동부(1200), 패드들, 신호 라인들과 패드들을 연결하는 링크 라인들이 형성될 수 있다.
서브 화소(SP)는 그 내부에 실질적으로 발광이 나타나는 발광부(EM)와 발광부 외측에 배선 및 트랜지스터가 구비되는 화소 회로부(PC)로 영역을 구분할 수 있다.
그리고, 서브 화소(SP) 내의 상기 화소 회로부(PC)는 스캔 라인의 스캔 신호에 의해 턴-온되어 신호 라인의 데이터 전압을 공급받기 위해 스위칭 소자로서 복수개의 트랜지스터를 포함할 수 있으며, 각 트랜지스터는 박막 트랜지스터일 수 있다. 서브 화소(SP) 내 트랜지스터들은 각각 액티브층을 동일층으로 하는 동일 스택 구조를 가질 수도 있고, 서로 다른 액티브층에 형성하는 이형 스택 구조로 구비될 수도 있다.
도 3은 본 명세서의 발광 표시 장치의 일부 영역의 박막 트랜지스터 어레이 구성을 나타낸 평면도이다. 도 4는 도 3의 애노드 전극을 나타낸 평면도이다. 도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따른 서브 화소의 회로도이다. 도 6은 도 4의 I~I' 선상의 단면도이며, 도 7은 도 4의 Ⅱ~Ⅱ' 선상의 단면도이다.
도 3은 트랜지스터들의 구성과 스토리지 캐패시터들을 포함한 박막 트랜지스터 어레이까지의 구성을 나타낸 평면도이다. 도 4는 상기 박막 트랜지스터 어레이 상에 발광 소자, 보다 구체적으로는 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자 및 청색 발광 소자(OLED_B)의 각각의 애노드 전극(310R, 310G, 310B)을 나타낸 것이다.
도 3과 같이, 박막 트랜지스터 어레이의 구성은 서로 평행한 데이터 라인(DL), 저전위의 VSS전원전압을 전달하는 제 1 전원라인(VSL), 고전위의 VDD전원전압을 전달하는 제 2 전원라인(VDL), 초기화 전압으로 기준 전압 또는 레퍼런스 전압을 전달하는 제 3 전원 라인(RL)을 포함한다. 기준 전압 또는 레퍼런스 전압을 전달하는 제 3 전원 라인(RL)은 세로 방향의 제 3 전원 라인(RL)과 교차하는 기판(100)의 표시 영역(DA)에 전체적으로 메쉬(mesh) 형태로 구비된 메시 패턴 기준 라인(RLm)과 접속되어 동일한 기준 전압 또는 레퍼런스 전압이 공급될 수 있다.
그리고, 제 1 전원라인(VSL), 제 2 전원 라인(VDL), 제 3 전원 라인(RL) 및 데이터 라인(DL)에 교차하는 방향으로 스캔 라인(162, 164) 및 발광 제어 라인(EM)이 구비될 수 있다.
상기 제 1 전원라인(VSL), 제 2 전원 라인(VDL), 제 3 전원 라인(RL) 및 데이터 라인(DL)과, 교차하는 방향으로 스캔 라인(162, 164) 및 발광 제어 라인(EM)은 각 서브 화소의 일예로 도 5에 표시된 서브 화소의 각 스위칭 트랜지스터(T3, T4) 및 구동 트랜지스터(DT)와 연결될 수 있다.
구동 트랜지스터(DT)는 액티브층(141)을 사이에 두고 발광 제어 라인(EM), 스캔 라인(162)에 걸쳐 구비되고, 구동 게이트 전극(DTG_R, DTG_G, DTG_B)을 갖는다.
한편, 도 3과 같이, 박막 트랜지스터 어레이 공정에서 형성되는 각 서브 화소에 대응된 회로 구성은 동일할 수 있으나, 실제 발광 특성을 내는 발광 소자의 면적은 도 4와 같이 달라질 수 있다. 이에 따라, 표시 장치에 요구되는 시인성에 따라 색별 면적을 달리 조절할 수 있다. 도 4의 예에서는 청색을 발광하는 발광 소자에 포함된 청색 애노드 전극(310B)이 녹색 애노드 전극(310G) 및 적색 애노드 전극(310R)보다 면적을 크게 갖는 예를 나타낸다. 이는 낮은 청색의 시인성을 발광 면적으로 보상하는 것으로, 보상 방법의 일예이며, 본 명세서는 이에 한하지 않는다. 예를 들어, 청색 발광 소자의 배치를 타색 발광 소자보다 더 많이 하거나 혹은 회로적으로 발광 세기를 조절하는 등으로 다양한 조절 방식이 이용될 수 있다.
단, 본 명세서에서는 상기 청색 애노드 전극(310B)의 녹색 애노드 전극(310G)에 전기적으로 연결되는 구동 게이트 전극(DTG_G)에 일부 중첩하고 있다. 이 경우, 청색 애노드 전극(310B)이 턴온되는 경우, 녹색의 구동 게이트 전극(DTG_G)과 청색 애노드 전극(310B)간 기생 커플링이 발생할 수 있고, 이로 인해 청색 애노드 전극(310B)이 정상적으로 턴온되면, 녹색 발광 소자의 휘도가 감소하는 현상이 발생된다. 또한, 청색 발광 소자가 암점화되면 암점화된 청색 애노드 전극에 중첩된 녹색의 구동 게이트 전극(DTG_G)이 타 정상 청색 애노드 전극(310B)과 중첩되어 있는 녹색 발광 소자보다 더 밝게 보이는 휘점 불량이 발생되는 것이다.
본 명세서의 발광 표시 장치는, 도 6과 같이, 이러한 녹색의 구동 게이트 전극(DTG_G)(183)과 청색의 애노드 전극(310B) 사이의 기생 커플링을 방지하기 위해 그 사이에 차폐 금속(200)을 더 구비하는 것을 일 특징으로 한다.
그리고, 상기 차폐 금속(200)은 표시 영역을 지나는 저전위 전원라인인 제 1 전원라인(VSL)과 접속시켜 저전위로 일정한 전압을 주어 중첩된 청색 애노드 전극(310B)에 턴온 전압이 인가되어도 영향을 방지 않도록 한다.
본 명세서의 실시예에 따른 발광 표시 장치에서, 이는 발광 소자(ED)의 애노드 전극(310R, 310G, 310B)이 반사 전극을 포함하고 있어, 하부 박막 트랜지스터 어레이를 애노드 전극이 중첩하여도 발광 특성에 영향을 일으키지 않기 때문에, 발광 영역을 색별 상이한 면적으로 할 수 있다.
도시된 예는 청색 애노드 전극(310B)의 면적이 커 녹색 구동 게이트 전극(DTG_G)을 일부 중첩한 예를 나타내었지만 본 명세서의 실시예가 이에 제한되지는 않는다. 경우에 따라 녹색 애노드 전극이나 적색 애노드 전극은 타색의 구동 트랜지스터나 다른 스위칭 트랜지스터에 중첩시킬 수 있고, 이러한 중첩에 의한 영향을 방지하기 위해 두 중첩 금속 사이에 차폐 금속을 형성하는 예는 본 명세서의 사상 내에서 가능하다 할 것이다.
예를 들어, 상기 녹색 구동 트랜지스터(DTG)는 게이트 전극(DTG_G), 액티브층(142), 소스 전극(DTG_S) 및 드레인 전극(DTG_D)을 가질 수 있다. 그리고, 갖고, 상기 녹색 구동 트랜지스터(DTG)의 상기 게이트 전극(DTG_G)은 상기 청색 애노드 전극(310B) 및 상기 차폐 금속(200)과 중첩하여 그 사이의 전기적 커플링을 방지할 수 있다.
상기 제 1 전원 라인(VSL)은 데이터 라인(DL)에 평행하며, 상기 제 1 전원 라인(VSL)은 상기 청색 애노드 전극(310B)과 중첩할 수 있다.
또한, 상기 차폐 금속(200)은 제 1 평탄화막(190), 제 2 평탄화막(195) 사이에 있으며, 상기 제 1 평탄화막(190) 및 상기 제 2 평탄화막(195)은 상기 녹색의 구동 게이트 전극(DTG_G)과 상기 청색 애노드 전극(301B) 사이에 있을 수 있다.
상기 차폐 금속(200)은 상기 청색 애노드 전극(310B)과 상기 녹색 구동 트랜지스터의 구동 게이트 전극(183)(DTG_G)이 중첩한 면적 이상을 가져, 녹색 구동 게이트 전극(183)(DTG_G)과 청색 애노드 전극(310B)간의 차폐를 확보한다.
실시예에서, 차폐 금속(200)은 발광 표시 장치에 포함되는 구동 트랜지스터의 소스 전극과 동일한 재료(예: 티타늄(Ti), 알루미늄(Al))로 구성될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어 차폐 금속은 몰리브덴(Mo)을 포함하도록 구현될 수 있다.
만약, 차폐 금속(200)이 상기 소스 전극과 동일한 재료로 형성되는 경우, 실시예에 따라. 차폐 금속(200)은 티타늄, 알루미늄, 티타늄 순서로 적층된, 즉 3층의 구조를 가지는 금속으로 구현될 수 있다.
실시예에서, 차폐 금속(200)의 두께는 상기 소스 전극의 두께와 오차범위 내에서 동일하도록 형성될 수 있다.
상기 청색 애노드 전극(310B), 녹색 애노드 전극(310G), 적색 애노드 전극(310R)의 각각의 발광부를 노출하며 뱅크(250)가 구비될 수 있다. 상기 각 애노드 전극(310G, 310R, 310B)의 가장자리와 중첩한 뱅크(250), 상기 발광부의 상기 애노드 전극들(310G, 310G, 310B)과 상기 뱅크(250) 상에 구비된 유기층(320) 및 캐소드 전극(330)을 포함하여 발광 소자가 형성된다. 예를 들어, 청색 애노드 전극(310B), 유기층(320) 및 캐소드 전극(330)을 포함한 청색 발광 소자(ED_B)라 할 수 있다. 유기층(320) 및 캐소드 전극(330)은 표시 영역(도 1의 DA참조) 전체에 형성될 수 있는 것으로, 각 발광부(EM)의 영역 구분은 뱅크(250)가 오픈하는 애노드 전극(310R, 310G, 310B)의 영역으로 한다.
상기 각 애노드 전극(310R, 310G, 310B)은 동일층에 있으며, 반사 전극을 포함하여, 하부 배선 구성의 시인을 방지할 수 있다.
본 명세서의 발광 표시 장치는 어느 하나의 색의 애노드 전극이 다른 색의 구동 게이트 전극과 중첩시 그 사이에 차폐 금속을 구비하는 것을 그 일 특징으로 한다.
도 5를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 표시 장치의 서브 화소(SP)의 회로 구성을 살펴볼 수 있다.
서브 화소(SP) 각각은 제1 내지 제5 스위칭 트랜지스터(T1 - T5), 구동 트랜지스터(DT), 스토리지 커패시터(Cstg), 및 발광 소자(ED)를 포함할 수 있다.
여기서, 발광 소자(ED)는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode) 등과 같이 스스로 빛을 낼 수 있는 자발광 소자일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 서브 화소(SP)에서, 제1 내지 제5 스위칭 트랜지스터(T1-T5) 및 구동 트랜지스터(DT)는 P형 트랜지스터일 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며 경우에 따라 제1 내지 제5 스위칭 트랜지스터(T1-T5) 및 구동 트랜지스터(DT) 중 적어도 하나는 N형 트랜지스터일 수 있다. 이러한 경우 후술하는 트랜지스터의 소스와 드레인의 위치는 서로 바뀔 수 있다.
P형 트랜지스터는 N형 트랜지스터에 비해 비교적 신뢰성이 높다. P형 트랜지스터의 경우, 소스 전극이 고전위 구동 전압(VDD)으로 고정되어 있기 때문에 발광 소자(ED)에 흐르는 전류가 커패시터(Cstg)에 의해 흔들리지 않는다는 장점이 있다. 따라서 전류를 안정적으로 공급하기 쉽다.
예를 들어, P형 트랜지스터는 발광 소자(ED)의 애노드 전극과 연결될 수 있다. 이 때, 발광 소자(ED)에 연결된 트랜지스터(T4, T5)가 포화(Saturation) 영역에서 동작할 경우 발광 소자(ED)의 전류 및 문턱 전압의 변화에 상관없이 일정한 전류를 흘려줄 수 있으므로 신뢰성이 비교적 높다.
실시 예에서, 트랜지스터는 실리콘과 같은 반도체로부터 형성된 실리콘 트랜지스터(예를 들어, LTPS 또는 저온 폴리 실리콘으로 지칭되는 저온 프로세스를 이용하여 형성된 폴리 실리콘 채널을 갖는 트랜지스터)일 수 있다. 다만 이에 제한되는 것은 아니고 경우에 따라 트랜지스터는 산화물 트랜지스터로 구성될 수 있다. 산화물 트랜지스터는 실리콘 트랜지스터보다 상대적으로 누설 전류가 낮은 특징을 가지므로, 산화물 트랜지스터를 이용하여 트랜지스터를 구현하는 경우, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극으로부터 전류가 누설되는 것을 방지함으로써 플리커(fliker)와 같은 영상 품질의 불량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
제1 스위칭 트랜지스터(T1)의 게이트 전극은 제1 스캔 신호(Scan1)를 공급받을 수 있다. 제1 스위칭 트랜지스터(T1)의 소스 전극은 데이터 전압(Vdata)을 공급받을 수 있다. 제1 스위칭 트랜지스터(T1)의 드레인 전극은 스토리지 커패시터(Cstg)와 연결될 수 있다.
제2 스위칭 트랜지스터(T2)의 게이트 전극은 제2 스캔 신호(Scan2)를 공급 받을 수 있다. 제2 스위칭 트랜지스터(T2)는 제2 스캔 신호(Scan2)에 의해 턴-온 되어, 스토리지 커패시터(Cstg)에 저장된 고전위 구동 전압(VDD)을 통해 구동 트랜지스터(DT)의 동작을 제어할 수 있다.
제3 스위칭 트랜지스터(T3)의 게이트 전극은 발광 신호(EM)를 공급받을 수 있다. 제3 스위칭 트랜지스터(T3)의 소스 전극은 기준 전압(Vref)을 공급받을 수 있다.
제4 스위칭 트랜지스터(T4)의 게이트 전극은 발광 신호(EM)를 공급받을 수 있다. 제4 스위칭 트랜지스터(T4)의 소스 전극은 구동 트랜지스터(DT)의 드레인 전극과 연결될 수 있다. 제4 스위칭 트랜지스터(T4)의 드레인 전극은 발광 소자(ED)의 애노드 전극과 연결될 수 있다. 제4 스위칭 트랜지스터(T4)는 발광 신호(EM)에 의해 턴-온 되어, 발광 소자(ED)의 애노드 전극에 구동 전류를 공급할 수 있다.
제5 스위칭 트랜지스터(T5)의 게이트 전극은 제2 스캔 신호(Scan2)를 공급받을 수 있다. 제5 스위칭 트랜지스터(T5)는 소스 전극은 기준 라인(RL) 및 기준 전압(Vref)을 공급받을 수 있다. 제5 스위칭 트랜지스터(T5)의 드레인 전극은 발광 소자(ED)의 애노드 전극과 연결될 수 있다.
구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극은 스토리지 커패시터(Cstg)에 연결되고, 드레인 전극은 제2 스위칭 트랜지스터(T2)의 소스 전극에 연결될 수 있다. 구동 트랜지스터(DT)의 소스 전극은 고전위의 구동 전압(VDD)를 공급받을 수 있다.
발광 소자(ED)의 애노드 전극은 제5 스위칭 트랜지스터(T5)의 드레인 전극 및 제4 스위칭 트랜지스터(T4)의 드레인 전극과 연결되어 있다. 발광 소자(ED)의 캐소드 전극에는 저전위 구동 전압(VSS)이 공급될 수 있다.
실시 예에서, 발광 소자(ED)의 애노드 전극과 구동 트랜지스터(DT)의 사이에 위치하며 발광 신호(EM)로 제어되는 제4 스위칭 트랜지스터(T4)를 턴-오프 시킨 상태에서 발광 소자(ED)의 애노드 전극에 기준 전압(Vref)을 공급하는 경우, 발광 소자(ED)의 애노드 전극은 리셋될 수 있다.
도 5에서는 6개의 트랜지스터(DT, T1, T2, T3, T4, T5)와 1개의 커패시터(Cstg)로 이루어지는 서브 화소(SP)을 예로서 나타내었다. 다만 이에 제한되는 것은 아니고, 서브 화소(SP)을 구성하는 트랜지스터와 커패시터의 구조 및 개수는 다양하게 변경될 수 있을 것이다. 또한, 실시 예에서, 복수의 서브 화소(SP) 각각이 동일한 구조로 되어 있을 수도 있고, 복수의 서브 화소(SP) 중 일부는 다른 구조로 되어 있을 수도 있다.
도 6 및 도 7을 참조하여 청색 발광부의 층상 구조를 상술한다.
기판(100) 상에 버퍼층(110)을 구비한다.
그리고, 버퍼층(110) 상에 적어도 채널로 이용되는 액티브층(142)이 형성될 부위에 응하여 하부 차광 금속(120)을 형성한다. 하부 차광 금속(120)은 도 3 및 도 4와 같이, 이후의 공정에서 제 2 전압 라인(VDL)에 연결되어 일정한 고전위 전압 신호가 인가되어 안정화될 수 있다.
그리고, 상기 하부 차광 금속(120) 상에 액티브 버퍼층(130)을 형성한다.
이어, 액티브층(141, 142, 143)을 형성 후 소정 부위에 남도록 패터닝한다.
도 3 및 도 4에는 메시 패턴 기준 라인(RLm) 및 기타 접속 패턴 등에 도전화된 액티브층을 이용한 예를 나타낸다.
액티브층(141, 142, 143) 상에는 게이트 절연막(15)을 형성하고, 이어, 제 1 스토리지 전극(163), 제 1 스캔 라인(Scan1: 162), 제 2 스캔 라인 (Scan2: 160, 164), 발광 제어 라인(EM: 161, 165)을 형성한다.
이어, 상기 제 1, 제 2 스캔 라인(Scan1, Scan2) 및 발광 제어 라인(EM)을 덮는 제 1 층간 절연막(170)을 형성한다.
이어, 제 1 스토리지 전극(163)과 중첩한 제 2 스토리지 전극(167)을 형성한다. 동일 공정에서 상부 금속(168)을 더 형성할 수 있다.
이어, 제 2 층간 절연막(180)을 형성한다.
이어, 상기 도전화된 액티브층 패턴(141), 제 1 스토리지 전극(163)과 접속되는 녹색 구동 게이트 전극(183)을 형성하고, 동일 공정에서, 상기 제 2 스토리지 전극(167)이 접속되는 접속 패턴(185)을 형성한다.
이어, 상기 녹색 구동 게이트 전극(183) 및 접속 패턴(185)을 덮는 제 1 평탄화막(190)을 형성한다.
이어, 상기 제 1 패턴화막(190) 상에 차폐 금속(200)을 형성한다.
상기 차폐 금속(200)을 덮는 제 2 평탄화막(195)을 형성한다.
그리고, 녹색 구동 게이트 전극(183)이 위치한 부위에 대해서는 상기 차폐 금속(200)과 중첩하도록 청색 애노드 전극(310B)을 형성한다. 이어, 상기 청색 애노드 전극(310B)의 가장 자리를 덮으며 청색 발광부(BEM)를 노출하는 뱅크(250)를 형성한다.
상기 청색 발광부(BEM)에 형성된 청색 발광 소자(ED_B)는 청색 애노드 전극(310B), 유기층(320) 및 캐소드 전극(330)을 포함한다.
경우에 따라 유기층(320)은 정공 주입층, 정공 수송층 및 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 더 포함할 수 있고, 이 중 발광층은 발광부(BEM)에 대응되어 선택적으로 형성될 수 있고, 나머지는 표시 영역(DA)의 전체에 형성될 수 있다.
각 발광부(EL)에 형성되는 상기 발광 소자(ED)를 덮도록 봉지 구조(400)가 상측에 형성된다. 봉지 구조(400)는 무기 봉지막(410, 430)과 유기 봉지막(420)이 서로 교번되어 형성되는 것으로, 무기 봉지막(410, 430)은 투습 방지를 목적으로 형성하고, 유기 봉지막(420)은 공정 중에 발생되는 파티클의 유동을 방지하고, 이에 기인한 불량을 해소하기 위해 구비된다.
애노드 전극이 반사 전극을 포함시 애노드 전극의 형상은 하부 배선이나 회로 구성의 모양에 영향을 받지 않는다. 단, 특정 색의 애노드 전극의 면적이 커 타색 구동을 위한 구동 트랜지스터와 중첩할 경우, 중첩된 부위에서 기생 커플링이 발생할 위험이 있다.
본 명세서의 발광 표시 장치는 이를 해소한 것으로, 기생 커플링을 방지하기 위해 특정 색의 애노드 전극과 타색의 구동 게이트 전극 사이에 차폐 금속을 구비하여 특정 색의 애노드 전극의 턴온 동작에 타색의 구동 게이트 전극에 영향을 주는 것을 방지할 수 있다. 또한, 차폐 금속은 특정 색의 서브 화소에 애노드 전극과 캐소드 전극간의 쇼트로 동작 불가할 때, 정상 서브 화소에 연결된 구동 게이트 전극과 연결된 서브 화소에서 휘점 불량이 발생되는 현상도 차폐 금속으로 해결할 수 있다.
소정 부위에 중첩된 제 1 색을 발광하는 애노드 전극과 인접한 제 2 색의 발광 소자를 위한 구동 트랜지스터의 중첩에 의한 전기적 커플링을 방지하기 위해 차폐 금속을 형성할 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 발광 표시 장치는 기판 상에 서로 이격한 제 1 및 제 2 구동 트랜지스터와, 상기 제 1 구동 트랜지스터와 접속되며, 상기 제 2 구동 트랜지스터와 중첩한 제 1 애노드 전극과, 상기 제 1 애노드 전극보다 작은 면적이며 상기 제 2 구동 트랜지스터와 접속한 제 2 애노드 전극 및 상기 제 2 구동 트랜지스터와 상기 제 1 애노드 전극 사이에 구비된 차폐 금속을 포함할 수 있다.
상기 제 2 구동 트랜지스터는 게이트 전극, 액티브층, 소스 전극 및 드레인 전극을 갖고, 상기 제 2 구동 트랜지스터의 상기 게이트 전극은 상기 제 1 애노드 전극 및 상기 차폐 금속과 중첩할 수 있다.
상기 차폐 금속은 제 1 전원 라인에 연결될 수 있다.
상기 제 1 전원 라인은 데이터 라인에 평행하며, 상기 제 1 전원 라인은 상기 제 1 애노드 전극과 중첩할 수 있다.
또한, 상기 차폐 금속은 제 1, 제 2 평탄화막 사이에 있으며, 상기 제 1 평탄화막 및 상기 제 2 평탄화막은 상기 게이트 전극과 상기 제 1 애노드 전극 사이에 있을 수 있다.
상기 차폐 금속은 상기 제 1 애노드 전극과 상기 게이트 전극이 중첩한 면적 이상을 가질 수 있다.
상기 제 1, 제 2 애노드 전극의 각각의 발광부를 노출하며 상기 제 1, 제 2 애노드 전극의 가장자리와 중첩한 뱅크, 상기 발광부의 상기 제 1, 제 2 애노드 전극과 상기 뱅크 상에 구비된 유기층 및 캐소드 전극을 포함할 수 있다.
상기 제 1, 제 2 애노드 전극은 동일층에 있으며, 반사 전극을 포함할 수 있다.
상기 제 1 애노드 전극과 상기 제 2 애노드 전극은 서로 다른 색의 발광부에 대응될 수 있다.
본 명세서의 다른 실시예에 따른 발광 표시 장치는 기판 상에 서로 이격한 제 1 구동 트랜지스터 및 제 2 구동 트랜지스터와, 상기 제 1 구동 트랜지스터와 접속되며, 상기 제 2 구동 트랜지스터와 중첩하고, 청색 발광부를 갖는 제 1 애노드 전극과, 상기 제 1 애노드 전극보다 이격하여, 상기 제 2 구동 트랜지스터와 접속하며, 녹색 발광부를 갖는 제 2 애노드 전극 및 상기 제 2 구동 트랜지스터와 상기 제 1 애노드 전극 사이에 구비된 차폐 금속을 포함할 수 있다.
상기 제 1 애노드 전극은 상기 제 2 애노드 전극보다 큰 면적을 가질 수 있다.
상기 제 2 구동 트랜지스터는 게이트 전극, 액티브층, 소스 전극 및 드레인 전극을 갖고, 상기 제 2 구동 트랜지스터의 상기 게이트 전극은 상기 제 1 애노드 전극 및 상기 차폐 금속과 중첩할 수 있다.
상기 차폐 금속은 제 1 전원 라인에 연결될 수 있다.
상기 제 1 전원 라인은 데이터 라인에 평행하며, 상기 제 1 전원 라인은 상기 제 1 애노드 전극과 중첩할 수 있다.
상기 차폐 금속은 제 1, 제 2 평탄화막 사이에 있으며, 상기 제 1 평탄화막 및 상기 제 2 평탄화막은 상기 게이트 전극과 상기 제 1 애노드 전극 사이에 있을 수 있다.
상기 차폐 금속은 상기 제 1 애노드 전극과 상기 게이트 전극이 중첩한 면적 이상을 가질 수 있다.
상기 청색 발광부 및 상기 녹색 발광부를 노출하며 상기 제 1, 제 2 애노드 전극의 가장자리와 중첩한 뱅크, 상기 제 1, 제 2 애노드 전극과 상기 뱅크 상에 구비된 유기층 및 캐소드 전극을 포함할 수 있다.
상기 제 1, 제 2 애노드 전극은 동일층에 있으며, 반사 전극을 포함할 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 명세서는 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 명세서의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
100: 기판 183: 구동 게이트 전극(G)
200: 차폐 금속 310B: 청색 애노드 전극
250: 뱅크 320: 유기층
330: 캐소드 전극 400: 봉지 구조
410, 430: 무기 봉지막 420: 유기 봉지막

Claims (18)

  1. 기판 상에 서로 이격한 제 1 구동 트랜지스터 및 제 2 구동 트랜지스터;
    상기 제 1 구동 트랜지스터와 접속되며, 상기 제 2 구동 트랜지스터와 중첩한 제 1 애노드 전극;
    상기 제 1 애노드 전극보다 작은 면적이며 상기 제 2 구동 트랜지스터와 접속한 제 2 애노드 전극; 및
    상기 제 2 구동 트랜지스터와 상기 제 1 애노드 전극 사이에 구비된 차폐 금속을 포함한 발광 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 구동 트랜지스터는 게이트 전극, 액티브층, 소스 전극 및 드레인 전극을 갖고,
    상기 제 2 구동 트랜지스터의 상기 게이트 전극은 상기 제 1 애노드 전극 및 상기 차폐 금속과 중첩한 발광 표시 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 차폐 금속은 제 1 전원 라인에 연결된 발광 표시 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1 전원 라인은 데이터 라인에 평행하며,
    상기 제 1 전원 라인은 상기 제 1 애노드 전극과 중첩한 발광 표시 장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 차폐 금속은 제 1 평탄화막과 제 2 평탄화막 사이에 있으며,
    상기 제 1 평탄화막 및 상기 제 2 평탄화막은 상기 게이트 전극과 상기 제 1 애노드 전극 사이에 있는 발광 표시 장치.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 차폐 금속은 상기 제 1 애노드 전극과 상기 게이트 전극이 중첩한 면적보다 큰 면적을 갖는 발광 표시 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 애노드 전극 및 제 2 애노드 전극 각각의 발광부를 노출하며 상기 제 1 애노드 전극 및 상기 제 2 애노드 전극의 가장자리와 중첩한 뱅크,
    상기 발광부의 상기 제 1 애노드 전극, 상기 제 2 애노드 전극, 및 상기 뱅크 상에 구비된 유기층 및 캐소드 전극을 포함한 발광 표시 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 애노드 전극 및 상기 제 2 애노드 전극은 동일층에 배치되고,
    상기 제1 애노드 전극 및 상기 제2 애노드 전극 중 적어도 하나는 반사 전극을 포함한 발광 표시 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 애노드 전극과 상기 제 2 애노드 전극은 서로 다른 색의 발광부에 대응된 발광 표시 장치.
  10. 기판 상에 서로 이격한 제 1 구동 트랜지스터 및 제 2 구동 트랜지스터;
    상기 제 1 구동 트랜지스터와 접속되며, 상기 제 2 구동 트랜지스터와 중첩하고, 청색 발광부를 포함하는 제 1 애노드 전극;
    상기 제 1 애노드 전극보다 이격하여, 상기 제 2 구동 트랜지스터와 접속하며, 녹색 발광부를 포함하는 제 2 애노드 전극; 및
    상기 제 2 구동 트랜지스터와 상기 제 1 애노드 전극 사이에 구비된 차폐 금속을 포함한 발광 표시 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 애노드 전극은 상기 제 2 애노드 전극보다 큰 면적을 갖는 발광 표시 장치.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 제 2 구동 트랜지스터는 게이트 전극, 액티브층, 소스 전극 및 드레인 전극을 갖고,
    상기 제 2 구동 트랜지스터의 상기 게이트 전극은 상기 제 1 애노드 전극 및 상기 차폐 금속과 중첩한 발광 표시 장치.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 차폐 금속은 제 1 전원 라인에 연결된 발광 표시 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 전원 라인은 데이터 라인에 평행하며,
    상기 제 1 전원 라인은 상기 제 1 애노드 전극과 중첩한 발광 표시 장치.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 차폐 금속은 제 1, 제 2 평탄화막 사이에 있으며,
    상기 제 1 평탄화막 및 상기 제 2 평탄화막은 상기 게이트 전극과 상기 제 1 애노드 전극 사이에 있는 발광 표시 장치.
  16. 제 12항에 있어서,
    상기 차폐 금속은 상기 제 1 애노드 전극과 상기 게이트 전극이 중첩한 면적 보다 큰 면적을 갖는 발광 표시 장치.
  17. 제 10항에 있어서,
    상기 청색 발광부 및 상기 녹색 발광부를 노출하며 상기 제 1 애노드 전극 및 제 2 애노드 전극의 가장자리와 중첩한 뱅크,
    상기 제 1 애노드 전극, 제 2 애노드 전극, 및 상기 뱅크 상에 구비된 유기층 및 캐소드 전극을 포함한 발광 표시 장치.
  18. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 애노드 및 제 2 애노드 전극은 동일층에 배치되고,
    상기 제1 애노드 및 상기 제2 애노드 전극 중 적어도 하나는 반사 전극을 포함한 발광 표시 장치.
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