KR-102961039-B1 - Display device

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 제1방향을 따라 연장된 스캔선과, 제1방향과 교차하는 제2방향으로 연장된 데이터선 및 구동전압선과, 스캔선 및 데이터선에 연결된 스위칭 박막트랜지스터와, 스위칭 박막트랜지스터와 연결되며 구동 반도체층 및 구동 게이트전극을 포함하는 구동 박막트랜지스터와, 구동 박막트랜지스터와 연결되며 제1 및 제2 스토리지 축전판을 포함하는 스토리지 커패시터와, 구동 게이트전극에 연결되며 데이터선 및 구동전압선 사이에 배치된 노드연결선, 및 데이터선 및 노드연결선 사이에 개재된 차폐부를 포함하는, 디스플레이 장치를 개시한다.

Inventors

최준원
인윤경
황원미
안준용

Assignees

삼성디스플레이 주식회사

Dates

Publication Date: 20260506
Application Date: 20241111

Claims (19)

제1반도체층 및 상기 제1반도체층과 중첩하는 제1게이트전극을 포함하는 제1트랜지스터; 상기 제1게이트전극과 중첩하는 전극을 포함하는 스토리지 커패시터; 제1방향을 따라 연장된 제1스캔선; 상기 제1방향을 따라 연장된 제2스캔선; 상기 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 연장된 데이터선; 제2반도체층을 포함하는 제2트랜지스터, -상기 제1스캔선은 상기 제2트랜지스터의 제2게이트전극을 포함하고, 상기 제2게이트전극은 상기 제2반도체층에 중첩함-; 제3반도체층을 포함하는 제3트랜지스터, -상기 제1스캔선은 상기 제3트랜지스터의 두 개의 제3게이트전극을 포함하고, 상기 제3반도체층은 상기 제1방향으로 연장된 제1부분 및 상기 제2방향으로 연장된 제2부분을 포함하며, 상기 두 개의 제3게이트전극은 각각 상기 제1부분 및 상기 제2부분에 중첩함-; 제4반도체층을 포함하는 제4트랜지스터, -상기 제2스캔선은 상기 제4반도체층에 중첩하는 제4게이트전극을 포함함-; 상기 제2방향으로 연장된 구동전압선, 상기 구동전압선의 일부는 상기 제3반도체층의 일부와 중첩함; 상기 데이터선과 상기 구동전압선 사이의 노드연결선; 및 차폐부;를 포함하되, 상기 차폐부의 단부는 상기 데이터선과 상기 노드연결선 사이에 위치하는, 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 차폐부는 금속 물질을 포함하는, 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 차폐부의 상기 단부는 상기 제1스캔선과 상기 제2스캔선 사이에 위치하는, 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 제3반도체층은 상기 제1부분과 상기 제2부분 사이의 구부러진 부분을 포함하는, 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 차폐부는 정전압의 전압 레벨을 포함하는, 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 제1반도체층 및 상기 제2반도체층은 서로 일체로 연결되고, 상기 제3반도체층 및 상기 제4반도체층은 서로 일체로 연결되는, 디스플레이 장치.
제6항에 있어서, 상기 제1반도체층 및 상기 제3반도체층은 서로 일체로 연결되는, 디스플레이 장치.
제6항에 있어서, 상기 제1반도체층 및 상기 제3반도체층 각각은 폴리실리콘을 포함하는, 디스플레이 장치.
제1항에 있어서, 상기 노드연결선의 제1부분은 제1콘택홀을 통해 상기 제3반도체층과 전기적으로 연결되고, 상기 노드연결선의 제2부분은 제2콘택홀을 통해 상기 제1게이트전극과 전기적으로 연결되며, 상기 제2반도체층은 제3콘택홀을 통해 상기 데이터선과 전기적으로 연결된, 디스플레이 장치.
제9항에 있어서, 상기 차폐부의 상기 단부는 상기 제1콘택홀 및 상기 제3콘택홀 사이에 위치하는, 디스플레이 장치.
제1반도체층 및 상기 제1반도체층과 중첩하는 제1게이트전극을 포함하는 제1트랜지스터; 상기 제1게이트전극과 중첩하는 전극을 포함하는 스토리지 커패시터; 제1방향을 따라 연장된 제1스캔선; 상기 제1방향을 따라 연장된 제2스캔선; 상기 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 연장된 데이터선; 제2반도체층을 포함하는 제2트랜지스터, -상기 제1스캔선은 상기 제2트랜지스터의 제2게이트전극을 포함하고, 상기 제2게이트전극은 상기 제2반도체층에 중첩함-; 제3반도체층을 포함하는 제3트랜지스터, -상기 제1스캔선은 상기 제3트랜지스터의 제3게이트전극을 포함함-; 제4반도체층을 포함하는 제4트랜지스터, -상기 제2스캔선은 상기 제4반도체층에 중첩하는 제4게이트전극을 포함함-; 상기 제2방향으로 연장된 구동전압선, -상기 구동전압선의 일부는 상기 제3반도체층의 일부와 중첩함-; 상기 데이터선과 상기 구동전압선 사이의 노드연결선; 및 정전압의 전압 레벨을 갖는 차폐 금속층;을 포함하되, 상기 차폐 금속층의 단부는 상기 데이터선과 상기 노드연결선 사이에 위치하는, 디스플레이 장치.
제11항에 있어서, 상기 제3반도체층은, 상기 제1방향으로 연장된 제1부분; 상기 제2방향으로 연장된 제2부분; 및 상기 제1부분 및 상기 제2부분 사이의 구부러진 부분을 포함하는, 디스플레이 장치.
제12항에 있어서, 상기 제3게이트전극은, 상기 제1부분에 중첩하는 제1서브게이트전극; 및 상기 제2부분에 중첩하는 제2서브게이트전극을 포함하는, 디스플레이 장치.
제12항에 있어서, 상기 구동전압선은, 상기 제1부분과 상기 제2부분 사이의 일부와 중첩하는, 디스플레이 장치.
제11항에 있어서, 상기 차폐 금속층의 상기 단부는 상기 제1스캔선 및 상기 제2스캔선 사이에 위치하는 디스플레이 장치.
제11항에 있어서, 상기 제1반도체층 및 상기 제2반도체층은 서로 일체로 연결되고, 상기 제3반도체층 및 사익 제4반도체층은 서로 일체로 연결되는, 디스플레이 장치.
제16항에 있어서, 상기 제1반도체층 및 상기 제3반도체층은 서로 일체로 연결되는, 디스플레이 장치.
제16항에 있어서, 상기 제1반도체층 및 상기 제3반도체층은 폴리실리콘을 포함하는, 디스플레이 장치.
제11항에 있어서, 상기 노드연결선의 제1부분은 제1콘택홀을 통해 상기 제3반도체층과 전기적으로 연결되고, 상기 노드연결선의 제2부분은 제2콘택홀을 통해 상기 제1게이트전극과 전기적으로 연결되며, 상기 제2반도체층은 제3콘택홀을 통해 상기 데이터선과 전기적으로 연결되고, 상기 차폐 금속층의 상기 단부는 상기 제1콘택홀 및 상기 제3콘택홀 사이에 위치하는, 디스플레이 장치.

Description

디스플레이 장치{Display device} 본 발명의 실시예들은 디스플레이 장치에 관한 것이다. 일반적으로 디스플레이 장치는 디스플레이소자 및 디스플레이소자에 인가되는 전기적 신호를 제어하기 위한 전자소자들을 포함한다. 전자소자들은 박막트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor), 스토리지 커패시터 및 복수의 배선들을 포함한다. 디스플레이소자의 발광 여부 및 발광 정도를 정확하게 제어하기 위해, 하나의 디스플레이소자에 전기적으로 연결되는 박막트랜지스터들의 개수가 증가하였으며, 이러한 박막트랜지스터들에 전기적 신호를 전달하는 배선들의 개수 역시 증가하였다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 디스플레이 장치의 하나의 화소의 등가 회로도이다. 도 3은 도 2의 화소의 복수의 박막트랜지스터들, 스토리지 커패시터 및 화소전극의 위치를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 4는 내지 도 8은 도 3에 도시된 복수개의 박막트랜지스터들, 스토리지 커패시터 및 화소전극과 같은 구성요소들을 층별로 개략적으로 도시하는 평면도들이다. 도 9는 도 3의 IX-IX선에 따른 단면도이다. 도 10 내지 도 14는 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 화소의 구조를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다. 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다. 이하의 실시예에서, 막, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 막, 영역, 구성요소들 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다. 예컨대, 본 명세서에서 막, 영역, 구성 요소 등이 전기적으로 연결되었다고 할 때, 막, 영역, 구성 요소 등이 직접 전기적으로 연결된 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 간접적으로 전기적 연결된 경우도 포함한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 나타낸 면도이다. 도 1을 참조하면, 디스플레이 장치는 기판(110)을 구비한다. 기판(110)은 디스플레이영역(DA)과 이 디스플레이영역(DA) 외측의 주변영역(PA)을 갖는다. 기판(110)의 디스플레이영역(DA)에는 유기발광소자(organic light-emitting device, OLED)와 같은 다양한 디스플레이소자를 구비한 화소(PX)들이 배치될 수 있다. 기판(110)의 주변영역(PA)에는 디스플레이영역(DA)에 인가할 전기적 신호를 전달하는 다양한 배선들이 위치할 수 있다. 이하에서는 편의상 디스플레이소자로서 유기발광소자를 구비하는 디스플레이 장치에 대해 설명한다. 하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 디스플레이 장치의 하나의 화소의 등가 회로도이다. 도 2를 참조하면, 화소(PX)는 신호선들(121, 122, 123, 124 171), 신호선들에 연결되어 있는 복수개의 박막트랜지스터들(T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7), 스토리지 커패시터(storage capacitor, Cst), 초기화전압선(134), 구동전압선(172) 및 유기발광소자(OLED)를 포함한다. 도 2에서는 하나의 화소(PX) 마다 신호선들(121, 122, 123, 124, 171), 초기화전압선(134), 및 구동전압선(172)이 구비된 경우를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 또 다른 실시예로서, 신호선들(121, 122, 123, 124 171) 중 적어도 어느 하나, 또는/및 초기화전압선(134)은 이웃하는 화소들에서 공유될 수 있다. 박막트랜지스터는 구동 박막트랜지스터(driving TFT, T1), 스위칭 박막트랜지스터(switching TFT, T2), 보상 박막트랜지스터(T3), 제1초기화 박막트랜지스터(T4), 동작제어 박막트랜지스터(T5), 발광제어 박막트랜지스터(T6) 및 제2초기화 박막트랜지스터(T7)를 포함할 수 있다. 구동 박막트랜지스터(T1), 스위칭 박막트랜지스터(T2), 보상 박막트랜지스터(T3), 제1초기화 박막트랜지스터(T4), 동작제어 박막트랜지스터(T5), 발광제어 박막트랜지스터(T6) 및 제2초기화 박막트랜지스터(T7)는, 각각 제1트랜지스터(T1), 제2트랜지스터(T2), 제3트랜지스터(T3), 제4트랜지스터(T4), 제5트랜지스터(T5), 제6트랜지스터(T6) 및 제7트랜지스터(T7)로 지칭될 수 있다. 신호선은 스캔신호(Sn)를 전달하는 스캔선(121), 제1초기화 박막트랜지스터(T4)와 제2초기화 박막트랜지스터(T7) 각각에 이전 스캔신호(Sn-1) 및 이후 스캔신호(Sn+1)를 전달하는 이전 스캔선(122) 및 이후 스캔선(124), 동작제어 박막트랜지스터(T5) 및 발광제어 박막트랜지스터(T6)에 발광제어신호(En)를 전달하는 발광제어선(123), 스캔선(121)과 교차하며 데이터신호(Dm)를 전달하는 데이터선(171)을 포함한다. 구동전압선(172)은 구동 박막트랜지스터(T1)에 구동전압(ELVDD)을 전달하며, 초기화전압선(134)은 구동 박막트랜지스터(T1) 및 화소전극을 초기화하는 초기화전압(Vint)을 전달한다. 스캔선(121), 이전 스캔선(122), 및 이후 스캔선(124)은, 각각 제1스캔선, 제2스캔선 및 제3스캔선으로 지칭될 수 있다. 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)은 스토리지 커패시터(Cst)의 제1스토리지 축전판(Cst1)에 연결되어 있고, 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 소스전극(S1)은 동작제어 박막트랜지스터(T5)를 경유하여 구동전압선(172)에 연결되어 있으며, 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 드레인전극(D1)은 발광제어 박막트랜지스터(T6)를 경유하여 유기발광소자(OLED)의 화소전극과 전기적으로 연결되어 있다. 구동 박막트랜지스터(T1)는 스위칭 박막트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 데이터신호(Dm)를 전달받아 유기발광소자(OLED)에 구동전류(IOLED)를 공급한다. 스위칭 박막트랜지스터(T2)의 스위칭 게이트전극(G2)은 스캔선(121)에 연결되어 있고, 스위칭 박막트랜지스터(T2)의 스위칭 소스전극(S2)은 데이터선(171)에 연결되어 있으며, 스위칭 박막트랜지스터(T2)의 스위칭 드레인전극(D2)은 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 소스전극(S1)에 연결되어 있으면서 동작제어 박막트랜지스터(T5)를 경유하여 구동전압선(172)에 연결되어 있다. 스위칭 박막트랜지스터(T2)는 스캔선(121)을 통해 전달받은 스캔신호(Sn)에 따라 턴-온되어 데이터선(171)으로 전달된 데이터신호(Dm)를 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 소스전극(S1)으로 전달하는 스위칭 동작을 수행한다. 보상 박막트랜지스터(T3)의 보상 게이트전극(G3)은 스캔선(121)에 연결되어 있고, 보상 박막트랜지스터(T3)의 보상 소스전극(S3)은 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 드레인전극(D1)에 연결되어 있으면서 발광제어 박막트랜지스터(T6)를 경유하여 유기발광소자(OLED)의 화소전극과 연결되어 있고, 보상 박막트랜지스터(T3)의 보상 드레인전극(D3)은 스토리지 커패시터(Cst)의 제1스토리지 축전판(Cst1), 제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 제1초기화 드레인전극(D4) 및 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)에 연결되어 있다. 보상 박막트랜지스터(T3)는 스캔선(121)을 통해 전달받은 스캔신호(Sn)에 따라 턴-온되어 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)과 구동 드레인전극(D1)을 전기적으로 연결하여 구동 박막트랜지스터(T1)를 다이오드 연결시킨다. 제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 제1초기화 게이트전극(G4)은 이전 스캔선(122)에 연결되어 있고, 제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 제1초기화 소스전극(S4)은 제2초기화 박막트랜지스터(T7)의 제2초기화 드레인전극(D7)과 초기화전압선(134)에 연결되어 있으며, 제1초기화 박막트랜지스터(T4)의 제1초기화 드레인전극(D4)은 스토리지 커패시터(Cst)의 제1스토리지 축전판(Cst1), 보상 박막트랜지스터(T3)의 보상 드레인전극(D3) 및 구동 박막트랜지스터(T1)의 구동 게이트전극(G1)에 연결되어 있다. 제1초기화 박막트랜지스