KR100935415B1 - 표시장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

구동회로를 화소와 동일한 기판상에 형성한 표시장치에서, 표시장치의 횡방향 프레임 면적을 작게 하는 것을 과제로 한다. 게이트 신호선 구동회로를 소스 신호선 구동회로와 평행하게 배치하여, 화소 영역의 4개 방향 중, 적어도 대향하는 두 방향에는 구동회로가 배치되지 않는 구성으로 한다. 상기 구성에 의해, 종래에 게이트 신호선 구동회로가 차지하였던 면적을 제거하여, 표시장치의 횡방향 폭을 작게 할 수 있으므로, 횡방향 프레임 면적이 작은 표시장치를 제공할 수 있다.
화소, 매트릭스, 화소부, 구동회로, 신호선, 표시장치

Description

표시장치{A display device}
도 1(A)∼도 1(C)는 본 발명의 표시장치의 구성을 나타내는 도면.
도 2(A) 및 도 2(B)는 본 발명의 표시장치의 화소의 배선 구조를 나타내는 도면.
도 3(A)∼도 3(J)는 본 발명의 표시장치의 구성을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 표시장치의 구성을 나타내는 모식도.
도 5(A)∼도 5(C)는 본 발명의 표시장치의 화소의 배선 구조를 나타내는 도면.
도 6(A)∼도 6(D)는 본 발명의 실시예 1에 따른 액정 표시장치의 화소의 구성을 나타내는 도면.
도 7(A)∼도 7(E)는 본 발명의 실시예 2에 따른 OLED 표시장치의 화소의 구성을 나타내는 도면.
도 8(A)∼도 8(E)는 본 발명의 실시예 3에 따른 OLED 표시장치의 화소의 구성을 나타내는 도면.
도 9는 종래의 표시장치의 구성을 나타내는 도면.
도 10은 본 발명의 실시예 1에 따른 액정 표시장치의 화소의 구성을 나타내는 회로도.
도 11은 본 발명의 실시예 2에 따른 OLED 표시장치의 화소의 구성을 나타내는 회로도.
도 12는 본 발명의 실시예 3에 따른 OLED 표시장치의 화소의 구성을 나타내는 회로도.
도 13(A)∼도 13(F)는 본 발명의 실시예 4에 따른 표시장치의 구성을 나타내는 도면.
도 14(A) 및 도 14(B)는 본 발명의 실시예 6에 따른 표시장치를 사용하는 전자기기를 나타내는 도면.
도 15(A)∼도 15(D)는 본 발명의 표시장치의 시일재와 게이트 신호선의 인출 부분의 구성을 나타내는 도면.
도 16(A) 및 도 16(B)는 본 발명의 실시예 5에 따른 OLED 표시장치의 화소의 구성을 나타내는 단면도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100: 화소 기판 101: 게이트 신호선 구동회로
102: 소스 신호선 구동회로 103: 화소 영역
104: FPC 기판 106: 시일재
본 발명은 절연 표면상에 다수의 화소를 형성하고 각 화소의 휘도를 변화시켜 화상을 표시하는 표시장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 각 화소의 휘도를 제어하는 구동회로를 화소가 형성된 절연 표면과 동일한 표면상에 제공한 구성의 표시장치에 관한 것이다.
표시장치는 다양한 전자기기에 설치되어 사용되고 있다. 특히 휴대형 정보기기에 사용되는 표시장치에서는, 휴대형 정보기기를 소형화, 저소비전력화하기 위해 표시장치의 소형화, 저소비전력화가 요구되고 있다.
소형 및 저소비전력의 표시장치로서, 액정 표시장치나 유기 발광 다이오드(OLED) 소자를 사용한 OLED 표시장치 등의 플랫 패널 디스플레이가 주목 받고 있다.
이들 플랫 패널 디스플레이는 절연 표면을 가지는 기판상에 매트릭스 형상으로 배치된 다수의 화소를 가진다. 구동회로에 의해 1화소에 선택적으로 영상 신호를 입력하여 화소의 휘도를 변화시킴으로써 화상을 표현한다.
구동회로와 화소의 접속을 취하는 방법으로서는 다양한 기법이 있다.
화소의 휘도를 제어하는 구동회로를 단결정 IC 기판 등의 별도의 기판상에 형성하고, 이 기판을 화소가 형성된 절연 표면을 가지는 표면에 부착하여, 그 구동회로와 화소와의 접속을 취하는 방법이 있다. 이 경우, 단결정 IC 기판과 화소가 형성된 절연 표면을 가지는 기판의 접합시에 필요하게 되는 면적이 크다. 또한, 구동회로와 화소 사이의 배선 저항이 크다. 그 때문에, 소형 및 저소비전력의 표시장치를 제공하는 것이 곤란하다.
한편, 화소가 형성된 절연 표면과 동일한 표면상에 구동회로를 일체로 형성하여, 화소와 구동회로의 접속을 취하는 방법이 있다. 화소가 형성된 절연 표면과 동일 표면상에 박막트랜지스터(TFT)에 의해 구동회로를 형성한다. 이 방법은 소형이고 저소비전력의 표시장치를 제공할 수 있다.
도 9는, 다수의 화소가 매트릭스 형상으로 형성된 화소 영역과 그 화소 영역의 주변에 형성된 구동회로를 가지는 표시장치의 상면도를 나타낸다.
절연 표면을 가지는 기판(900)상에, 소스 신호선 구동회로(902)와, 게이트 신호선 구동회로(901)(901A, 901B)와, 화소 영역(903)이 배치되어 있다. 구동회로(소스 신호선 구동회로(902) 및 게이트 신호선 구동회로(901))에 입력되는 신호는 FPC 기판(904)으로부터 공급된다.
표시장치를 위에서 본 경우, 화소 영역(903) 이외의 영역을 프레임(frame)이라 부르기로 한다. 즉, 표시장치에서 프레임은 화상의 표시를 행하지 않는 부분에 해당한다.
액정 표시장치에서는, 각 화소의 휘도는 액정 소자의 배향을 제어함으로써 투과율을 제어하여 결정된다. 액정 소자는 2개의 전극 사이에 액정 재료가 배치된 구조를 가진다. 구동회로 등이 형성된 기판(이하, 화소 기판이라 표기함)상에 액정 소자의 한쪽 전극(이하, 화소 전극이라 표기함)을 형성하고, 액정 소자의 다른 쪽 전극(대향 전극)을 별도의 기판(이하, 대향 기판이라 표기함)상에 형성한다. 화소 기판과 대향 기판을 화소 전극과 대향 전극이 서로 마주보도록 부착한다.
화소 기판상에, 화소 영역 및 각 구동회로를 둘러싸도록 시일(seal) 부재를 배치하고, 대향 기판을 부착한다. 화소 기판, 대향 기판 및 시일재에 의해 둘러싸여진 영역에 액정 재료가 봉입된다. 도 9에 도시한 표시장치가 액정 표시장치인 경우, 부호 906은 화소 기판(900)과 대향 기판을 부착할 때 사용하는 시일재이다. 또한, 도 9에는 대향 기판과 액정재료가 도시되어 있지 않다.
OLED 표시장치에서는, 각 화소의 휘도는 각 OLED 소자의 발광을 제어함으로써 결정된다. OLED 소자는 구동회로 및 다른 소자들을 구성하는 TFT가 형성된 후 화소 기판상에 형성된다. OLED 소자는 외기와 접촉하게 되면 산소나 수분 등에 의해 현저하게 열화(劣化)되는 성질이 있다. 그 때문에, OLED 표시장치는 OLED 소자를 형성한 후 커버재를 배치하여 OLED 소자를 외기로부터 차단하는 구조를 사용한다. 커버재는 화소 기판의 상면에 시일재를 사용하여 부착된다.
화소 기판상에, 화소 영역 및 각 구동회로를 둘러싸도록 시일재를 배치하고, 커버재를 부착한다. 화소 기판, 커버재 및 시일재에 의해 둘러싸인 영역에 OLED 소자가 밀폐된다. 도 9에 도시한 표시장치가 OLED 표시장치인 경우, 부호 906이 시일재이다. 또한, 도 9에는 커버재가 도시되어 있지 않다.
액정 표시장치나 OLED 표시장치 등의 표시장치에서는, 화소 영역(903)에는 병렬로 배치된 x(x는 자연수)개의 소스 신호선(S1∼Sx)과 그 소스 신호선(S1∼Sx)에 수직인 방향으로 병렬로 배치된 y(y는 자연수)개의 게이트 신호선(G1∼Gy)이 형성되는 것이 공통이다. 이들 소스 신호선(S1∼Sx)과 게이트 신호선(G1∼Gy)에 입력되는 신호에 의해 화소가 선택되고, 선택된 화소의 휘도가 제어된다.
다수의 소스 신호선(S1∼Sx)에 신호를 입력하는 소스 신호선 구동회로(902)와, 다수의 게이트 신호선(G1∼Gy)에 신호를 입력하는 게이트 신호선 구동회로(901(901A, 901B))가 화소 영역(903) 주위에 형성되어 있다.
시프트 레지스터 등을 사용한 소스 신호선 구동회로(902)에서는, 도면에서 화살표로 나타낸 주사 방향을 따라 차례로 신호를 출력하고, 출력된 신호는 다수의 소스 신호선(S1∼Sx)에 입력된다. 통상, 평행하게 배치된 소스 신호선(S1∼Sx)에 대해 주사 방향이 수직이 되도록 소스 신호선 구동회로(902)가 배치되어 있다. 마찬가지로, 시프트 레지스터 등을 사용한 게이트 신호선 구동회로(901)에서는, 도면에서 화살표로 나타낸 주사 방향을 따라 차례로 신호를 출력하고, 출력된 신호는 다수의 게이트 신호선(G1∼Gy)에 입력된다. 통상, 평행하게 배치된 게이트 신호선(G1∼Gy)에 대해 주사 방향이 수직이 되도록 게이트 신호선 구동회로(901)가 배치되어 있다.
도 9에서는, 게이트 신호선 구동회로(901(901A, 901B))는 화소 영역의 좌우측에 형성되어 있는데, 화소 영역의 한쪽에만 배치될 수도 있다.
상기한 바와 같이 배치된 게이트 신호선 구동회로(901)의 주사방향을 행(行)방향이라 부르고, 소스 신호선 구동회로(902)의 주사방향을 열(列)방향이라 부르기로 한다.
도 9에서는, 사각형으로 나타낸 화소 영역(903)의 4변 중 1변에 평행하게 소스 신호선 구동회로(902)가 형성되어 있다. 그리고, 소스 신호선 구동회로(902)가 평행하게 형성된 변과는 다르고 소스 신호선 구동회로(902)에 대향하지 않는 4변 중 2변에 각각 평행하게 게이트 신호선 구동회로(901A, 901B)가 형성되어 있다.
본 명세서에서, 화소 기판(900)상의 화소 영역(903)의 4변 중 FPC 기판(904)이 접속된 변 쪽을 상부라 하고, 마주보는 변 쪽을 하부라 하기로 한다.
한편, 화소 기판(900)상의 화소 영역(903)의 4변 중 FPC 기판(904)이 접속된 변에 인접하는 변 쪽과, 그에 대향하는 변 쪽을 각각 화소 영역의 좌측부 및 우측부라 부르기로 한다.
통상, 소스 신호선 구동회로(902)는 FPC 기판이 부착된 부분으로부터 가장 가까운 거리에 배치된다. 그 때문에, 일반적으로, 화소 영역(903)의 상부에는 소스 신호선 구동회로(902)가 배치되어 있다. 한편, 화소 기판(900) 상의 화소 영역(903)의 좌우에는 게이트 신호선 구동회로(901)가 배치되어 있다.
또한, 소스 신호선 구동회로(902)는 화소 기판(900)상의 화소 영역(903)의 4변 중, FPC 기판(904)이 접속된 쪽에 대향하는 쪽에 배치되어 있어도 좋다. 이 때, 화소 영역의 하부에 소스 신호선 구동회로가 배치되는 구성이 된다.
또한, 화소 영역(903)의 상하좌우는 표시장치의 상하좌우에 각각 대응하는 것으로 한다.
휴대 전화기 등의 휴대형 정보기기의 경우, 화상 표시를 행하는 화면은 가능한 한 크게 하는 동시에, 본체의 폭은 줄여 휴대하기 편한 기기를 사용자들은 원하고 있다.
표시화면을 가능한 한 크게 하고 또한 본체의 폭을 가능한 한 작게 하기 위해서는, 본체에 설치되는 표시장치의 프레임의 면적을 작게 하는 것이 요구된다.
도 9에 도시된 구조의 표시장치에서는, 게이트 신호선 구동회로(901A, 901B)가 화소 영역(903)의 좌우에 배치되어 있다.
또한, 화소 기판(900)상의 게이트 신호선 구동회로(901A, 901B)의 외측에는 시일재(906)가 형성된다. 그로 인해, 표시장치의 좌우의 프레임의 면적을 작게 할 수 없는 문제가 있다.
또한, 화소 영역의 상하측에는 FPC 기판이 접속되어 있기 때문에, 프레임의 면적을 작게 하는데에는 한계가 있다.
본 발명은 상기를 감안하여 이루어진 것으로, 다수의 화소가 형성된 절연 표면과 동일 표면상에 다수의 화소에 입력하는 신호를 제어하는 구동회로가 형성되어 있고, 좌우측에서의 프레임 면적이 감소되어 있는 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 다수의 화소가 형성된 절연 표면과 동일 기판상에 다수의 화소에 신호를 공급하는 구동회로가 형성된 표시장치에 있어서, 제1 구동회로(게이트 신호선 구동회로)를 제2 구동회로(소스 신호선 구동회로)와 평행하게 마련하여서 되는 표시장치를 제공한다. 이렇게 함으로써, 화소 영역의 사방(四方) 중 적어도 대향하는 2방은 구동회로가 배치되지 않는 구성으로 한다. 이에 따라, 좌우측에서 프레임 면적이 감소된 표시장치를 얻을 수 있다.
여기서, 게이트 신호선 구동회로와 소스 신호선 구동회로를 평행하게 한다는 것은, 게이트 신호선 구동회로의 주사방향이 소스 신호선 구동회로의 주사방향과 평행하게 되는 것을 의미한다.
또한, 본 명세서에서는, 구동회로의 주사방향이란, 구동회로에서 구동회로로부터의 신호를 입력하는 다수의 신호선 각각에 대응하는 회로가 정렬된 방향을 나타내는 것으로 한다.
일반적으로, 소스 신호선 구동회로로부터 출력되는 신호는 가능한 한 짧은 거리로 화소 영역에 입력되는 것이 바람직하다. 그를 위해, 소스 신호선 구동회로와 게이트 신호선 구동회로를 화소 영역의 같은 쪽에 형성한 경우, 소스 신호선 구동회로는 게이트 신호선 구동회로보다 화소 영역에 가까운 쪽에 배치된다.
또한, 게이트 신호선 구동회로를 소스 신호선 구동회로보다 화소 영역에 가까운 쪽에 배치하는 구성으로 하는 것도 가능하다.
또는, 소스 신호선 구동회로를 화소 영역의 상부 또는 하부에만 배치하고, 게이트 신호선 구동회로를 화소 영역의 소스 신호선 구동회로가 형성된 쪽의 변에 대향하는 변 쪽에만 배치하는 구성일 수도 있다.
상기한 바와 같이, 소스 신호선 구동회로 및 게이트 신호선 구동회로를 배치한 경우, 화소 영역의 게이트 신호선을 차례로 주사하기 위해 이하의 구성을 사용한다.
첫번째 구성으로서, 게이트 신호선 구동회로는 화소 영역의 게이트 신호선에 대해 수직인 인출용 게이트 신호선에 신호를 출력한다.
여기서, 게이트 신호선 구동회로와 소스 신호선 구동회로를 화소 영역의 같은 쪽에 배치하고, 또한 소스 신호선 구동회로를 게이트 신호선 구동회로보다 화소영역에 가까운 쪽에 배치하는 구성의 경우에는, 인출용 게이트 신호선은 게이트 신호선 구동회로와 화소 영역 사이에 설치된 소스 신호선 구동회로를 관통하여 화소 영역으로 인출된다.
인출용 게이트 신호선은 화소 영역에서 대응하는 게이트 신호선에 접속된다. 이렇게 하여, 게이트 신호선 구동회로는 화소 영역의 게이트 신호선에 신호를 차례로 입력한다.
화소 영역에서, 게이트 신호선에 접속되는 인출용 게이트 신호선은 게이트 신호선과 같은 층에 형성되어 있을 수도 있고, 다른 층에 형성되어 있을 수도 있다.
또한, 인출용 게이트 신호선은 화소 영역에서 소스 신호선에 평행하게 형성된다. 인출용 게이트 신호선을 이들 평행한 배선과 겹치도록 형성함으로써, 개구율을 크게 하는 것이 가능하다.
두번째 구성으로서는, 게이트 신호선 구동회로의 출력을 인출하여 화소 영역의 횡방향으로 입력한다.
이 때, 게이트 신호선의 상부에 시일재를 배치할 수 있다. 이에 의해, 배선이 차지하는 면적이 감소하고, 그 결과, 표시장치의 횡방향에서의 프레임부의 면적도 감소시킬 수 있다.
상기 구성에 의해, 종래, 게이트 신호선 구동회로가 형성되어 있던 만큼 표시장치의 횡방향 폭을 작게 할 수 있으므로, 횡방향에서의 프레임부의 면적이 작은 표시장치를 제공할 수 있다.
[실시형태 1]
다수의 화소가 형성된 것과 동일한 절연 표면상에, 다수의 화소에 입력되는 신호를 제어하는 구동회로(소스 신호선 구동회로 및 게이트 신호선 구동회로)가 형성되어 있는 표시장치에 있어서, 게이트 신호선 구동회로와 소스 신호선 구동회로를 화소 영역의 4변 중 같은 변 쪽에 배치한다. 이때, 소스 신호선 구동회로는 게이트 신호선 구동회로보다 화소 영역에 가까운 쪽에 배치하고, 게이트 신호선 구동회로로부터의 신호를 소스 신호선 구동회로를 통과하여 화소 영역에 입력한다.
화소 영역의 좌우에는 구동회로(소스 신호선 구동회로 및 게이트 신호선 구동회로)를 배치하지 않는다.
도 1(A)∼도 1(C)는 본 발명의 표시장치의 실시형태 1의 구성을 나타낸다.
도 1(A)는 표시장치의 구성을 나타내는 상면도이다. 표시장치는 화소 기판(100)상에 화소 영역(103)과, 소스 신호선 구동회로(102)와, 게이트 신호선 구동회로(101)와, FPC 기판(104)과, 시일재(106)가 배치되어 있다.
소스 신호선 구동회로(102)는 화소 영역(103)의 상부에 형성되고, 게이트 신호선 구동회로(101)는 소스 신호선 구동회로(102)와 평행하게 화소 영역(103)의 상부에 형성되어 있다.
도 1(A)에서 부호 110으로 나타낸 영역의 상세한 구성을 도 1(B)에 나타내고, 부호 111로 나타낸 영역의 상세한 구성을 도 1(C)에 나타낸다.
도 1(B)에서 부호 101a는 게이트 신호선 구동회로(101)의 일부이다. 또한, 102a는 소스 신호선 구동회로(102)의 일부이다. 여기서, 화소 영역에는 x(x는 자연수)개의 소스 신호선과 y(y는 자연수)개의 게이트 신호선이 배치되어 있다.
영역(110)에서, 게이트 신호선 구동회로(101a)로부터 출력된 신호는 인출용 게이트 신호선(GDi-2∼GDi+2)(i는 3 이상의 자연수)에 입력된다. 인출용 게이트 신호선(GDi-2∼GDi+2)은 소스 신호선 구동회로(102a)를 관통하여 화소 영역(103)으로 인출된다. 또한, 소스 신호선 구동회로(102a)는 소스 신호선(Sj-2∼Sj+2)(j는 3 이상의 자연수)으로 신호를 출력한다. 소스 신호선(Sj-2∼Sj+2)은 인출용 게이트 신호선(GDi-2∼GDi+2)과 평행하다.
또한, 본 명세서에서, 소스 신호선 구동회로로부터 화소 영역으로 인출되는 소스 신호선을 인출용 소스 신호선이라 하고, 화소 영역(103)내의 소스 신호선과 구별하여 부를 수 있으나, 설명의 편의상, 화소 영역의 인출용 소스 신호선과 화소 영역의 소스 신호선 모두를 소스 신호선이라 부르기로 한다.
도 1(C)에 도시한 영역(111)에서, 화소 영역(103)내로 인출된 인출용 게이트 신호선(GDi-2∼GDi+2)은 게이트 신호선(Gi-2∼Gi+2)에 각각 접속된다.
도 1(C)에, 소스 신호선 등은 도시되어 있지 않다.
영역(110)과 마찬가지로, 게이트 신호선 구동회로(101) 전체로부터 모든 인출용 게이트 신호선(GD1∼GDz)(z는 자연수)에 신호가 입력되고 화소 영역에 신호를 입력한다. 또한, 소스 신호선 구동회로(102) 전체로부터 소스 신호선(S1∼Sx)에 신호가 입력되고 화소 영역(103)에 신호를 입력한다. 화소 영역(103)에서는, 영역(111)과 마찬가지로, 모든 게이트 신호선(G1∼Gy) 각각은 대응하는 인출용 게이트 신호선(GD1∼GDz) 각각에 접속된다.
여기서, 인출용 게이트 신호선의 수(z)를 게이트 신호선의 수(y)와 동일하게 설정하는 경우를 상정한다.
이 때, 일반적으로, 소스 신호선의 수(x)는 게이트 신호선의 수(y)와 다르다. 만약 소스 신호선의 수(x)가 게이트 신호선의 수(y)보다 큰 경우, 소스 신호선과 인출용 게이트 신호선이 번갈아가 화소 영역으로 인출되어 있는 부분과 소스 신호선만이 화소 영역으로 인출되어 있는 부분이 발생하는 상태가 된다. 또는, 인출용 게이트 신호선의 배선 간격이 소스 신호선의 배선 간격보다 넓어지는 상태가 된다.
상기한 상태들은 투과형 표시장치에서 화소의 개구율이 문제가 되는 경우 등에 화소의 휘도의 변동의 원인이 될 가능성이 있다. 그래서, 인출용 게이트 신호선의 수(z)를 소스 신호선의 수(x)와 동일하게 설정하고, (x-y)개의 인출용 게이트 신호선을 신호가 입력되지 않는 더미(dummy) 배선으로서 작용시킬 수도 있다.
본 실시형태의 제1 구성으로서, 인출용 게이트 신호선을 게이트 신호선과 같은 층에 형성하는 경우를 설명한다.
도 2(A) 및 도 2(B)는 화소 영역의 일부의 구성을 나타내는 상면도이다.
도 2(A)에서, 인출용 게이트 신호선(GDi-1∼GDi+1)과 게이트 신호선(Gi-1∼Gi+1)은 같은 층에 형성되어 있다. 게이트 신호선(Gi)이 인출용 게이트 신호선(GDi)에 접속된다. 한편, 접속되지 않는 게이트 신호선(Gi)과 인출용 게이트 신호선(GDj)(j는 i와는 다르고 y 이하의 자연수)은 게이트 신호선(Gi)과는 다른 층에 형성된 배선을 통해 교차한다.
이렇게 하여, 화소 영역 전체에서 인출용 게이트 신호선(GD1∼GDy)은 게이트 신호선(G1∼Gy)에 각각 접속된다.
도 2(B)는 도 2(A)에서 부호 200으로 나타낸 영역의 확대도를 나타낸다.
인출용 게이트 신호선(GDi)은 게이트 신호선(Gi, Gi-1)과는 다른 층에 형성된 배선(201)을 통해 게이트 신호선(Gi-1)과 교차한다. 즉, 게이트 신호선(Gi-1)과 교차하기 전에, 게이트 신호선(Gi-1)과 같은 층에 형성된 인출용 게이트 신호선(GDi)은 콘택트 홀(202a)을 통해 배선(201)에 접속된다. 또한, 인출용 게이트 신호선(GDi)이 게이트 신호선(Gi-1)과 교차한 후, 배선(201)은 콘택트 홀(202b)을 통해 다시 게이트 신호선(Gi-1)과 같은 층에 형성된 인출용 게이트 신호선(GDi)에 접속된다. 이렇게 하여, 인출용 게이트 신호선(GDi)과 게이트 신호선(Gi)은 서로 접속된다.
도 2(A) 및 도 2(B)에 도시된 구성은 반사형 액정표시장치나 상방 방사(放射)형 OLED 표시장치 등, 방출된 광을 화소 기판을 통하지 않고 볼 수 있는 타입의 표시장치에 효과적이다.
다음에, 본 실시형태의 제2 구성으로서, 인출용 게이트 신호선을 게이트 신호선과 다른 층에 형성하는 경우를 도 5(A)∼도 5(C)를 참조하여 설명한다.
도 5(A)∼도 5(C)는 화소 영역의 일부의 구성을 나타내는 상면도이다.
도 5(A)에 도시된 바와 같이, 인출용 게이트 신호선(GDi, GDi+1)을 게이트 신호선(Gi, Gi+1)과 다른 층에 형성한다. 도 5(A)에, 게이트 신호선 및 인출용 게이트 신호선 이외의 배선은 도시되어 있지 않다.
인출용 게이트 신호선(GDi)과 게이트 신호선(Gi)은 콘택트 홀(501i)을 통해 서로 접속된다. 마찬가지로, 인출용 게이트 신호선(GDi+1)과 게이트 신호선(Gi+1)은 콘택트 홀(501i+1)을 통해 서로 접속된다.
도 5(B)는 소스 신호선(Si, Si+1)이 인출용 게이트 신호선(GDi, GDi+1)과 겹치도록 배치된 예를 나타낸다. 이 경우, 소스 신호선(Si, Si+1)과 게이트 신호선(Gi, Gi+1)과 인출용 게이트 신호선(GDi, GDi+1)을 각각 다른 층에 형성한다. 1화소가 부호 500으로 나타내어져 있다.
인출용 게이트 신호선(GDi)과 게이트 신호선(Gi)은 콘택트 홀(502i)을 통해 서로 접속된다. 마찬가지로, 인출용 게이트 신호선(GDi+1)과 게이트 신호선(Gi+1)은 콘택트 홀(502i+1)을 통해 서로 접속된다.
도 5(B)와 같은, 소스 신호선과 인출용 게이트 신호선을 겹치도록 배치하는 구성에서, 화소의 개구율을 높일 수 있다. 도 5(B)에 도시된 구성은 투과형 액정표시장치나 하방 방사형 OLED 표시장치 등, 방출된 광을 화소 기판을 통해 볼 수 있는 타입의 표시장치에 효과적이다.
도 5(C)는, 전원선(Vi, Vi+1)이 인출용 게이트 신호선(GDi, Gdi+1)과 겹치도록 배치된 예를 나타낸다. 이 경우, 전원선(Vi, Vi+1)과 게이트 신호선(Gi, Gi+1)과 인출용 게이트 신호선(GDi, GDi+1)을 각각 다른 층에 형성한다. 또한, 전원선(Vi, Vi+1)과 소스 신호선(Sj, Sj+1)은 같은 층에 형성되어 있을 수도 있고, 다른 층에 형성되어 있을 수도 있다. 1화소가 부호 500으로 나타내어져 있다.
인출용 게이트 신호선(GDi)과 게이트 신호선(Gi)은 콘택트 홀(503i)을 통해 서로 접속된다. 마찬가지로, 인출용 게이트 신호선(GDi+1)과 게이트 신호선(Gi+1)은 콘택트 홀(503i+1)을 통해 서로 접속된다.
도 5(C)와 같은, 전원선과 인출용 게이트 신호선을 겹치도록 배치하는 구성에서는, 화소의 개구율을 높일 수가 있다. 도 5(C)에 도시된 구성은 투과형 액정표시장치나 하방 방사형 OLED 표시장치 등, 방출된 광을 화소 기판을 통해 볼 수 있는 타입의 표시장치에 효과적이다.
본 실시형태에서는 게이트 신호선 구동회로를 소스 신호선 구동회로의 상방에 배치했다. 즉, 소스 신호선 구동회로를 게이트 신호선 구동회로보다 화소 영역에 가까운 쪽에 배치하는 구성으로 했으나, 게이트 신호선 구동회로를 소스 신호선 구동회로보다 화소 영역에 가까운 쪽에 배치하는 구성으로 하는 것도 가능하다.
본 실시형태에서 나타낸 표시장치에서는, 인출용 게이트 신호선의 인출의 거리를 짧게 할 수 있다. 따라서, 실시형태 1은 화소 영역의 면적이 비교적 큰 표시장치에 대해 효과적이다.
본 실시형태는, 액정 표시장치, OLED 표시장치 등, 화소 열을 선택하는 구동회로(소스 신호선 구동회로) 및 화소 행을 선택하는 구동회로(게이트 신호선 구동회로)에 의해 구동되는 화소를 가지는 모든 구성의 표시장치에 자유롭게 적용될 수 있다.
또한, 본 실시형태의 표시장치의 화소에는, 화소 열을 선택하는 신호선(소스 신호선) 및 화소 행을 선택하는 신호선(게이트 신호선)이 배선되는 공지의 구성의 화소를 자유롭게 사용할 수 있다. 또한, 소스 신호선 구동회로 및 게이트 신호선 구동회로에 공지의 구성의 구동회로를 자유롭게 사용할 수 있다.
예를 들어, 게이트 신호선 구동회로는 시프트 레지스터 등을 사용하여 구성되어 차례로 신호를 출력하는 타입의 것일 수도 있고, 디코더 등에 의해 구성되어 임의의 순서로 신호를 출력 가능한 타입의 것일 수도 있다.
[실시형태 2]
본 실시형태는, 다수의 화소가 형성된 절연 기판과 동일한 표면상에 그들 다수의 화소에 입력하는 신호를 제어하는 구동회로(소스 신호선 구동회로 및 게이트 신호선 구동회로)가 형성된 표시장치에 있어서, 게이트 신호선 구동회로를 소스 신호선 구동회로와 평행하게 배치하고, 게이트 신호선 구동회로로부터의 신호 출력을 소스 신호선 출력회로의 주변 및 화소영역의 주변을 통해 인출하여, 횡방향으로부터 화소 영역의 게이트 신호선에 입력하는 구성이다. 이 구성의 표시장치의 모식도를 도 4에 나타낸다.
도 4에서, 표시장치는 화소 기판(300)상에 게이트 신호선 구동회로(301(301A, 301B)), 소스 신호선 구동회로(302), 화소 영역(303), FPC 기판(304) 및 시일재(306)가 배치되어 있다.
게이트 신호선 구동회로(301(301A, 301B))는 소스 신호선 구동회로(302)와 평행하게 화소 영역(303)의 상하에 배치되어 있다. 각 게이트 신호선 구동회로로부터의 출력 신호는 도 4에서 부호 333으로 나타낸 영역에서 인출되는 배선에 의해 화소 영역(303)의 좌우로부터 화소 영역(303)의 게이트 신호선에 입력된다.
또한, 게이트 신호선 구동회로(301)는 화소 영역(303)의 상부 또는 하부에만 배치할 수도 있다.
여기서, 화소 영역의 좌우를 통해 인출되는 게이트선과 겹쳐 시일재를 형성함으로써, 표시장치의 횡방향 프레임부의 면적을 더욱 작게 할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서, 게이트 신호선 구동회로로부터 화소 영역에 인출되는 게이트 신호선 부분을 인출용 게이트 신호선과 화소 영역내의 게이트 신호선과 구별하여 부를 수도 있으나, 설명의 편의상, 화소 영역의 인출용 게이트 신호선과 화소 영역의 게이트 신호선 모두를 게이트 신호선이라 부르기로 한다.
인출된 게이트 신호선과 시일재를 겹쳐 배치한 구조의 예를 나타낸 모식도를 도 15(A)∼도 15(D)에 나타낸다.
도 15(A)는 화소 영역의 왼쪽을 통해 인출되는 게이트 신호선의 상면도이다. 게이트 신호선(G1∼Gy')이 병렬로 배치되고, 화소 영역(1510)의 좌측의 각 장소에서 화소 영역(1510)으로 인출되어 있다. 게이트 신호선(G1∼Gy')의 상부에는 시일재(1511)가 형성되어 있다. 도 15(B)는 도 15(A)에서 선 A-A'를 따라 취한 단면도를 나타낸다. 도 15(B)에서, 게이트 신호선(G1∼Gy')은 화소 기판(1500) 상의 절연 표면(1501) 상에 형성되고, 게이트 신호선(G1∼Gy')의 위에는 시일재(1511)가 형성되어 있다.
또한, 도 15(A) 및 도 15(B)에 도시된 바와 같이, 화소 영역(1510)의 옆에 병렬로 배치된 게이트 신호선(G1∼Gy') 모두가 시일재(1511)와 겹친 구성일 수도 있고, 화소 영역(1510)의 옆에 병렬로 배치된 게이트 신호선(G1∼Gy')의 일부가 시일재(1511)와 겹쳐 배치된 구성일 수도 있다. 도 15(C)는 화소 영역(1510)의 횡측으로 인입되는, 병렬로 배치된 게이트 신호선(G1∼Gy')의 일부만이 시일재(1511)와 겹쳐 배치된 구조의 상면도를 나타낸다. 또한, 도 15(C)에서 선 B-B'를 따라 취한 단면도가 도 15(D)이다. 또한, 도 15(C) 및 도 15(D) 중 도 15(A) 및 도 15(B)와 같은 부분은 동일한 부호를 사용하여 나타내고, 그의 설명은 생략한다.
도 15(A)∼도 15(D)에서는 시일재와 게이트 신호선이 접하여 형성되는 구성을 나타내지만, 시일재와 게이트 신호선은 그들 사이에 층간막 등을 사이에 두고 겹쳐 있어도 좋다.
또한, 도 15(A)∼도 15(D)에 도시된 표시장치가 액정표시장치인 경우, 대향 기판이나 배향막, 액정재료 등은 도시되어 있지 않다. 또한, 도 15(A)∼도 15(D)에 도시된 표시장치가 OLED 표시장치인 경우, 커버재 등은 도시되어 있지 않다.
게이트 신호선의 인출 부분을 시일재와 겹쳐 배치하는 상기한 구조에 의해, 게이트 신호선의 수가 많은 경우에도 프레임부의 면적을 작게 억제하는 것이 가능하다.
도 3(A)∼도 3(J)는, 실시형태 2의 표시장치의 구체적인 구성의 일 예를 나타낸다.
도 3(A)에서, 도 4와 동일한 부분은 동일한 부호를 사용하여 나타내고, 그의 설명은 생략한다.
게이트 신호선 구동회로(301A)는 화소 영역(303)의 상부의 소스 신호선 구동회로(302)보다 상방에 배치된다. 또한, 게이트 신호선 구동회로(301B)가 화소 영 역(303)의 하부에도 배치된다.
게이트 신호선 구동회로(301A, 301B)의 출력신호는 소스 신호선 구동회로(302)의 주변 및 화소 영역(303)의 주변을 통해 인출되어 화소 영역(303)에 입력된다.
각 게이트 신호선 구동회로(301A, 301B)의 출력신호를 화소 영역에 입력할 때까지의 게이트 신호선의 인출의 구체예의 하나를 도 3(B)∼도 3(J)를 사용하여 상세히 설명한다.
또한, 화소 영역에 배치되는 게이트 신호선의 수를 y(y는 자연수)로 한다. 여기서, 설명의 관계상, y는 4의 배수로 하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
먼저, 게이트 신호선 구동회로(301A)는 2개의 블록(301A_1, 301A_2)으로 나뉘어지는 것으로 하고, 게이트 신호선 구동회로(301B)는 2개의 블록(301B_1, 301B_2)으로 나뉘어지는 것으로 한다. 게이트 신호선 구동회로(301A_1)는 화소 영역(303)에 배치된 첫번째부터 (y/4)번째까지의 게이트 신호선(G1∼G(y/4))으로 신호를 입력하는 회로로 한다. 게이트 신호선(G1∼G(y/4))이 배치되는 화소 영역을 부호 303_1로 나타낸다. 게이트 신호선 구동회로(301A_2)는 화소 영역(303)에 배치된 (y/4)번째부터 (y/2)번째까지의 게이트 신호선(G(y/4)+1∼G(y/2))으로 신호를 입력하는 회로로 한다. 게이트 신호선(G(y/4)+1∼G(y/2))이 배치되는 화소 영역을 부호 303_2로 타나낸다. 게이트 신호선 구동회로(301B_1)는 화소 영역(303)에 배치된 (y/2)+1번째부터 (3y/4)번째까지의 게이트 신호선(G(y/2)+1∼G(3y/4))에 신호를 입력하는 회로로 한다. 게이트 신호선(G(y/2)+1∼G(3y/4))이 배치되는 화소 영역을 부호 303_3으로 나타낸다. 게이트 신호선 구동회로(301B_2)는 화소 영역(303)에 배치된 (3y/4)+1번째부터 y번째까지의 게이트 신호선(G(3y/4)+1∼Gy)에 신호를 입력하는 회로로 한다. 게이트 신호선(G(3y/4)+1∼Gy)이 배치되는 화소 영역을 부호 303_4로 나타낸다.
먼저, 게이트 신호선 구동회로(301A_1)의 출력신호를 영역(303_1)에 입력하기 위한 배선에 대해 상세히 설명한다. 도 3(B)∼도 3(D)는 각각 도 3(A)에서 부호 311a, 312a, 313a로 나타낸 영역의 상세한 구조를 나타낸다.
도 3(B)에 도시된 바와 같이, 게이트 신호선 구동회로(301A_1)의 일부(301Aa)로부터 출력된 신호는 게이트 신호선(Gi-2∼Gi+2)에 입력된다. 게이트 신호선(Gi-2∼Gi+2)은 게이트 신호선 구동회로(301Aa)와 소스 신호선 구동회로(302)의 일부(302a)와의 사이에서 방향을 바꿀 수 있다. 이렇게 해서, 게이트 신호선 구동회로(301A_1)로부터 출력된 신호는 소스 신호선 구동회로(302)와 게이트 신호선 구동회로(301A_1) 사이에 평행하게 형성된 게이트 신호선(G1∼G(y/4))을 통해 소스 신호선 구동회로(302)의 좌단까지 인출된다. 게이트 신호선(G1∼G(y/4))은 소스 신호선 구동회로(302)의 좌단까지 인출되면, 방향을 바꾸고, 신호가 시일재(306)와 겹친 화소 영역(303)의 좌측 영역을 통해 영역(303_1)의 좌측까지 인출되어 영역(303_1)에 입력된다. 도 3(C)는, 시일재(306)의 일부(306a)와 영역(303_1)의 일부(303a)를 나타낸다. 이렇게 해서, 도 3(D)에 도시된 바와 같이, 화소 영역(303_1)에서 소스 신호선(도면 중 S로 표기)에 수직으로 형성된 게이트 신호선(Gi-2∼Gi+2)에 신호가 입력된다.
다음, 게이트 신호선 구동회로(301A_2)의 출력신호를 영역(303_2)에 입력하기 위한 배선에 대해 상세히 설명한다. 도 3(E)∼도 3(G)는 각각 도 3(A0에서 부호 311b, 312b, 313b로 나타낸 영역의 상세한 구조를 나타낸다.
도 3(E)에 도시된 바와 같이, 게이트 신호선 구동회로(301A_2)의 일부(301Ab)로부터 출력된 신호는 게이트 신호선(Gj-2∼Gj+2)에 입력된다. 게이트 신호선(Gj-2∼Gj+2)은 게이트 신호선 구동회로(301Ab)와 소스 신호선 구동회로(302)의 일부(302b)와의 사이에서 방향을 바꿀 수 있다. 이렇게 해서, 게이트 신호선 구동회로(301A_2)로부터 출력된 신호는 소스 신호선 구동회로(302)와 게이트 신호선 구동회로(301A_2) 사이에 평행하게 형성된 게이트 신호선(G(y/4)+1∼G(y/2))을 통해 소스 신호선 구동회로(302)의 우단까지 인출된다. 게이트 신호선(G1∼G(y/4))이 소스 신호선 구동회로(302)의 우단까지 인출되면, 방향을 바꾸고, 신호가 시일재(306)와 겹친 화소 영역(303)의 우측 영역을 통해 영역(303_2)의 좌측까지 인출되어 영역(303_2)에 입력된다. 도 3(F)는, 시일재(306)의 일부(306b)와 영역(303_1)의 일부(303b)를 나타낸다. 이렇게 해서, 도 3(G)에 도시된 바와 같이, 화소 영역(303_2)에서 소스 신호선(도면 중 S로 표기)에 수직으로 형성된 게이트 신호선(Gj-2∼Gj+2)에 신호가 입력된다.
게이트 신호선 구동회로(301B_1)의 출력신호를 영역(303_3)에 입력하기 위한 배선에 대해 상세히 설명한다. 도 3(H)∼도 3(J)는 각각 도 3(A)에서 부호 311c, 312c, 313c로 나타낸 영역의 상세한 구조를 나타낸다.
도 3(H)에 도시된 바와 같이, 게이트 신호선 구동회로(301B_1)의 일부(301Ba)로부터 출력된 신호는 게이트 신호선(Gk-2∼Gk+2)에 입력된다. 게이트 신호선(Gk-2∼Gk+2)은 게이트 신호선 구동회로(301Ba)와 화소 영역(303_4)의 일부(303c)와의 사이에서 방향을 바꿀 수 있다. 이렇게 해서, 게이트 신호선 구동회로(301B_1)로부터 출력된 신호는 화소 영역(303)과 게이트 신호선 구동회로(301B_1) 사이에 평행하게 형성된 게이트 신호선(G(y/2)+1∼G(3y/4))를 통해 화소 영역(303)의 좌단까지 인출된다. 게이트 신호선(G(y/2)+1∼G(3y/4))이 화소 영역(303)의 좌단까지 인출되면, 방향을 바꾸고, 신호가 시일재(306)와 겹친 화소 영역(303)의 좌측 영역을 통해 영역(303_3)의 좌측까지 인출되어 영역(303_3)에 입력된다. 도 3(I)는, 시일재(306)의 일부(306c)와 영역(303_3)의 일부(303c)를 나타낸다. 이렇게 해서, 도 3(J)에 도시된 바와 같이, 화소 영역(303_3)에서 소스 신호선(도면 중 S로 표기)에 수직으로 형성된 게이트 신호선(Gi-2∼Gi+2)에 신호가 입력된다.
마찬가지로, 도시하지 않았지만, 게이트 신호선 구동회로(301B_2)로부터 출력된 신호는 게이트 신호선 구동회로(301B_2)와 화소 영역(303_4) 사이에서 화소 영역(303)의 우단까지 인출된 다음, 방향을 바꾸고, 신호가 시일재(306)와 겹친 화소 영역(303)의 우단 영역을 통해 영역(303_4)의 우단까지 인출되어 영역(303_4)에 입력된다.
여기서, 게이트 신호선 구동회로(301A_1, 301A_2, 301B_1, 301B_2)를 각각 주사하여, 게이트 신호선(G1∼Gy)에 차례로 신호를 출력함으로써, 화소 영역(303)의 게이트 신호선(G1∼Gy)에 차례로 신호를 입력할 수 있다.
상기 구성에 의해, 화소 영역의 횡측에 게이트 신호선 구동회로가 없는 만큼 화소 영역의 횡방향 프레임부의 면적을 더욱 줄일 수 있다. 또한, 시일재를 이들 화소 영역의 좌우를 통해 인출되는 게이트 신호선의 상방에 형성함으로써, 표시장치의 좌우의 프레임부의 폭을 더욱 작게 할 수 있다.
또한, 상기 구성과 같이, 화소 영역의 상부 우, 상부 좌, 하부 좌, 하부 우의 4방향으로 게이트 신호선을 인출하는 경우, 화소 영역의 좌우에는 각각 최대로 y/4개의 게이트 신호선이 병렬로 배치되어 있다. 만약 게이트 신호선 구동회로를 화소 영역의 상방에만 배치하고, 화소 영역의 상부 좌로부터 일 방향으로 게이트 신호선을 인출하는 경우, 화소 영역의 좌에는 최대로 y개의 게이트 신호선이 병렬로 배치되게 된다.
본 실시형태와 같이, 화소 영역의 다수의 방향으로부터 게이트 신호선을 인출함으로써, 화소 영역의 횡측으로 병렬로 마련된 배선의 수를 줄일 수 있다. 이렇게 해서, 화소 영역의 횡방향 프레임부의 면적을 더욱 줄이는 것이 가능해진다.
또한, FPC 기판으로부터 각 구동회로(소스 신호선 구동회로(302) 및 게이트 신호선 구동회로(301))에 신호를 입력하는 신호선이나 전원선은 화소 영역(303) 주변을 통해 인출되는 게이트 신호선과는 다른 층에 형성한다.
실시형태 1과 달리, 실시형태 2에서는, 게이트 신호선 구동회로로부터 출력된 신호를 화소 영역(303)의 좌우까지 인출할 필요가 있다. 그 때문에, 특히 화소 영역이 큰 표시장치의 경우, 게이트 신호선(G1∼Gy)의 인출거리가 길게 된다. 그러나, 본 실시형태에서는, 화소 영역내에 게이트 신호선에 수직인 인출용 게이트 신호선을 설치할 필요가 없으므로, 투과형 표시장치에서 개구율을 크게 할 수 있다. 또한, 인출용 게이트 신호선이 소스 신호선 구동회로를 관통할 필요가 없으므로, 소스 신호선 구동회로의 배열상의 제약이 적다.
따라서, 실시형태 2는 비교적 화소 영역이 작은 표시장치에 대하여 효과적이다.
본 실시형태는 액정 표시장치, OLED 표시장치 등, 화소 열을 선택하는 구동회로(소스 신호선 구동회로) 및 화소 행을 선택하는 구동회로(게이트 신호선 구동회로)에 의해 구동되는 화소를 가지는 모든 구성의 표시장치에 자유롭게 적용하는 것이 가능하다.
또한, 본 실시형태의 표시장치의 화소에는 화소 열을 선택하는 신호선(소스 신호선) 및 화소 행을 선택하는 신호선(게이트 신호선)이 배선되는 공지의 구성의 화소를 자유롭게 사용할 수 있다. 또한, 각 구동회로(소스 신호선 구동회로 및 게이트 신호선 구동회로)는 공지 구성의 구동회로를 자유롭게 사용할 수 있다.
예를 들어, 게이트 신호선 구동회로는 시프트 레지스터 등을 사용하여 구성되어 차례로 신호를 출력하는 타입의 것일 수도 있고, 디코더 등에 의해 구성되어 임의의 순서로 신호를 출력할 수 있는 타입의 것일 수도 있다.
[실시예 1]
본 실시예에서는, 실시형태 1의 제2 구성으로서 도 5(B)에 도시한 구성의 액정 표시장치의 일 예를 나타낸다.
도 10은 본 실시예의 화소의 구성을 나타낸 회로도이다.
도 10에서, 1화소(600)에는, 소스 신호선(602_1)과, 게이트 신호선(603_1) 과, 스위칭용 TFT(607)와, 용량소자(보유 용량)(608)가 배치되어 있다.
부호 603_1∼603_3은 게이트 신호선을 나타내고, 부호 601_1∼601_3은 인출용 게이트 신호선을 나타낸다. 부호 606_1∼606_3은 공통선이다.
또한, 본 실시예에서, 스위칭용 TFT(607)는 제1 게이트 전극과 제2 게이트 전극을 가지는 이중 게이트형 TFT이다. 스위칭용 TFT(607)의 제1 게이트 전극과 제2 게이트 전극 중 하나에는 전위(Vcom)가 부여되어 있고, 다른 하나는 게이트 신호선(603_1)에 접속되어 있다.
스위칭용 TFT(607)의 소스 영역와 드레인 영역 중 하나는 소스 신호선(602_1)에 접속되고, 다른 하나는 보유 용량(608)의 한쪽 전극 및 액정소자(609)에 접속되어 있다. 보유 용량(608)의 다른쪽 전극은 공통선(606_1)에 접속되어 있다.
게이트 신호선(603_1)은 콘택트 홀(605_1)을 통해 인출용 게이트 신호선(601_1)에 접속되어 있다. 마찬가지로, 게이트 신호선(603_2)은 콘택트 홀(605_2)를 통해 인출용 게이트 신호선(601_2)과 접속되어 있고, 게이트 신호선(603_3)은 콘택트 홀(605_3)을 통해 인출용 게이트 신호선(601_3)에 접속되어 있다.
도 6(A)∼도 6(D)는 도 10에 도시한 구성의 액정표시장치의 화소의 상면도 및 단면도를 나타낸다.
도 6(A)∼도 6(D)에서, 도 10과 동일한 부분에는 동일한 부호를 사용하였고, 그의 설명은 생략한다. 또한, 도 6(A)∼도 6(D)에는, 액정소자 중, 화소 전극만을 부호 609로 나타내고, 대향 기판, 액정층, 배향막 등은 도시하지 않았다.
도 6(A)는 액정표시장치의 상면도이고, 도 6(B)는 도 6(A)의 선 A-A'의 단면도이고, 도 6(C)는 선 B-B'의 단면도이며, 도 6(D)는 선 C-C'의 단면도이다.
도 6(B)에 도시된 바와 같이, 화소 기판(666)상에 형성된 스위칭용 TFT(607)의 소스 영역과 드레인 영역 중의 한쪽(668a)은 소스 신호선(602_1)에 접속되고, 다른 쪽(668c)은 배선(612)을 통해 보유 용량(608)의 한쪽 전극(613) 및 화소 전극(609)에 접속되어 있다. 여기서, 보유 용량(608)은 절연막(669)을 사이에 두고, 반도체층에 의해 형성된 전극(613)과 공통선(606_1)으로 구성되어 있다. 여기서, 부호 670은 층간막이다.
스위칭용 TFT(607)는 절연막(669)을 사이에 두고 채널 부분(668b)에 접하는 제1 게이트 전극(603_1a)과 절연막(667)을 사이에 두고 채널 부분(668b)에 접하는 제2 게이트 전극(610a)을 가지는 이중 게이트형 TFT이다. 여기서, 제1 게이트 전극(603_1a)은 게이트 신호선(603_1)의 일부에 상당한다. 또한, 제2 게이트 전극(610a)은 전위(Vcom)가 부여되는 배선(610)의 일부에 상당한다.
인출용 게이트 신호선(601_1)은 소스 신호선(602_1)과 겹쳐 형성되어 있다.
도 6(C)에 도시된 바와 같이, 스위칭용 TFT(607)의 제2 게이트 전극(610a)에 전위(Vcom)를 부여하는 배선(610)은 콘택트 홀(611)을 통해 배선(614)에 접속되고, 인출용 게이트 신호선(601_2) 위로 인출된다.
도 6(D)에 도시된 바와 같이, 인출용 게이트 신호선(601_2)은 콘택트 홀(605_2)을 통해 게이트 신호선(603_2)에 접속된다.
상기 구성과 같이, 각 화소에 배치된 TFT가 이중 게이트형 TFT인 경우, TFT가 가지는 다른 층에 형성된 게이트 전극 중 하나의 게이트 전극이 형성된 층에 게이트 신호선을 형성하고, 다른 쪽의 게이트 전극이 형성된 층에 인출용 게이트 신호선을 형성할 수 있다.
[실시예 2]
본 실시예에서는, 실시형태 1의 제2 구성으로서 도 5(C)에 도시한 구성의 OLED 표시장치의 일 예를 나타낸다.
도 11은 본 실시예의 화소의 구성을 나타내는 회로도이다.
도 11에서, 1화소(700)에는, 소스 신호선(704_1)과, 게이트 신호선(703_1)과, 전원선(702_2)과, 스위칭용 TFT(706)와, 구동용 TFT(707)와, 용량소자(보유 용량)(708)가 배치되어 있다.
부호 703_1∼703_3은 게이트 신호선이고, 부호 701_1∼701_3은 인출용 게이트 신호선이고, 부호 704_1∼704_3은 소스 신호선이고, 부호 702_1∼702_3은 전원선이다.
또한, 본 실시예에서, 스위칭용 TFT(706)는 제1 게이트 전극과 제2 게이트 전극을 가지는 이중 게이트형 TFT이다. 스위칭용 TFT(706)의 제1 게이트 전극과 제2 게이트 전극 중 하나에는 전위(Vcom)가 부여되어 있고, 다른 하나는 게이트 신호선(703_1)에 접속되어 있다.
또한, 구동용 TFT(707)도 제1 게이트 전극과 제2 게이트 전극을 가지는 이중 게이트형 TFT이다. 구동용 TFT(707)의 제1 게이트 전극과 제2 게이트 전극은 서로 접속되어 있다.
TFT를 이중 게이트형으로 함으로써, TFT의 특성 편차를 저감하는 것이 가능하다. 구동용 TFT(707)는 특히 특성 편차를 저감할 필요가 있다. 그를 위해, 구동용 TFT(707)를 이중 게이트형으로 하는 것은 효과적인 수단이다.
스위칭용 TFT(706)의 소스 영역과 드레인 영역 중 하나는 소스 신호선(704_1)에 접속되고, 다른 하나는 보유 용량(708)의 한쪽 전극 및 구동용 TFT(707)의 게이트 전극(제1 게이트 전극 및 제2 게이트 전극)에 접속되어 있다. 보유 용량(708)의 다른 쪽의 전극은 전원선(702_2)에 접속되어 있다. 구동용 TFT(707)의 소스 영역과 드레인 영역 중 한쪽은 전원선(702_2)에 접속되고, 다른 한쪽은 OLED 소자(709)의 한쪽 전극(화소 전극)에 접속되어 있다.
게이트 신호선(703_1)은 콘택트 홀(705_1)을 통해 인출용 게이트 신호선(701_1)에 접속되어 있다. 마찬가지로, 게이트 신호선(703_2)은 콘택트 홀(705_2)을 통해 인출용 게이트 신호선(701_2)에 접속되어 있고, 게이트 신호선(703_3)은 콘택트 홀(705_3)을 통해 인출용 게이트 신호선(701_3)에 접속되어 있다.
도 7(A)는 도 11에 도시한 구성의 표시장치의 화소의 상면도이며, 도 7(B)∼도 7(E)는 도 11에 도시한 구성의 OLED 표시장치의 화소의 단면도를 나타낸다.
도 7(A)∼도 7(E)에서, 도 11과 동일한 부분에는 동일한 부호를 사용하였고, 그의 설명은 생략한다. 또한, 도 7(A)∼도 7(E)에는, OLED 소자 중 화소 전극만을 부호 709로 나타내고, OLED층, 커버재 등은 도시하지 않았다.
도 7(A)는 OLED 표시장치의 화소의 상면도이다. 또한, 도 7(A) 중 선 A-A'의 단면도가 도 7(B)이고, 선 B-B'의 단면도가 도 7(C)이고, 선 C-C'의 단면도가 도 7(D)이고, 선 D-D'의 단면도가 도 7(E)이다.
도 7(B)에 도시된 바와 같이, 화소 기판(777)상에 형성된 스위칭용 TFT(706)의 소스 영역과 드레인 영역 중의 한쪽(779a)은 소스 신호선(704_1)에 접속되고, 다른 쪽(779c)은 배선(712)을 통해 배선(715) 및 배선(716)에 접속되어 있다. 여기서, 부호 781은 층간막이다.
스위칭용 TFT(706)는 절연막(780)을 사이에 두고 채널 부분(779b)에 접하는 제1 게이트 전극(703_1a)과 절연막(778)을 사이에 두고 채널 부분(779b)에 접하는 제2 게이트 전극(710a)를 가지는 이중 게이트형 TFT이다. 여기서, 제1 게이트 전극(703_1a)은 게이트 신호선(703_1)의 일부에 상당한다. 또한 제2 게이트 전극(710a)은 전위(Vcom)가 부여되는 배선(710)의 일부에 상당한다.
인출용 게이트 신호선(701_1)은 전원선(702_1)과 겹쳐 형성되어 있다.
도 7(C)에 도시된 바와 같이, 구동용 TFT(707)의 소스 영역과 드레인 영역 중의 한쪽(782a)은 배선(717)을 통해 화소 전극(709)에 접속되고, 다른 한쪽(782c)은 전원선(702_2)에 접속되어 있다. 또한, 인출용 게이트 신호선(701_2)은 전원선(702_2)과 겹쳐 형성되어 있다.
구동용 TFT(707)는 절연막(780)을 사이에 두고 채널 부분(782b)에 접하는 제1 게이트 전극(715a)과 절연막(778)을 사이에 두고 채널 부분(782b)에 접하는 제2 게이트 전극(716a)을 가지는 이중 게이트형 TFT이다. 여기서, 제1 게이트 전극(715a)은 배선(715)의 일부에 상당한다. 또한 제2 게이트 전극(716a)은 배선(716)의 일부에 상당한다. 또한, 배선(715)과 배선(716)은 서로 접속되어 있다(도 7(D) 참조).
도 7(D)에 도시된 바와 같이, 배선(715)과 배선(716)은 서로 접속된다. 배선(715)이 보유 용량(708)의 한쪽 전극에 상당한다. 보유 용량의 다른 한쪽 전극은 반도체층에 의해 형성되는 "783"이다. "783"은 콘택트 홀(784)을 통해 전원선(702_2)에 접속된다.
또한, 인출용 게이트 신호선(701_2)은 콘택트 홀(705_2)을 통해 게이트 신호선(703_2)에 접속된다.
도 7(E)에 도시된 바와 같이, 스위칭용 TFT(706)의 제2 게이트 전극(710a)에 전위(Vcom)를 부여하는 배선(710)은 콘택트 홀(711)을 통해 배선(714)에 접속되고, 인출용 게이트 신호선(701_2) 위로 인출된다.
상기 구성과 같이, 각 화소에 배치된 TFT가 이중 게이트형 TFT인 경우, TFT가 가지는 다른 층에 형성된 게이트 전극 중 한쪽 게이트 전극이 형성된 층에 게이트 신호선을 형성하고, 다른 쪽의 게이트 전극이 형성된 층에 인출용 게이트 신호선을 형성할 수 있다.
[실시예 3]
본 실시예에서는, 실시형태 1의 제2 구성으로서 도 5(C)에 도시한 구성의 OLED 표시장치의 실시예 2와는 다른 예를 나타낸다.
도 12는 본 실시예의 화소의 구성을 나타내는 회로도이다. 또한, 도 12에서, 도 11과 동일한 부분을 동일한 부호로 나타내었다.
도 12에서, 1화소(724)에는, 소스 신호선(704_1)과, 게이트 신호선(703_1)과, 전원선(702_2)과, 스위칭용 TFT(706)와, 구동용 TFT(707)와, 소거용 TFT(722)와, 용량소자(보유 용량)(708)가 배치되어 있다.
부호 703_1∼703_3은 게이트 신호선이고, 부호 701_1∼701_3은 인출용 게이트 신호선이고, 부호 721_1∼721_3은 소거용 게이트 신호선이다. 720_1∼720_3은 인출용 소거용 게이트 신호선이다. 부호 704_1∼704_3은 소스 신호선이고, 부호 702_1∼702_3은 전원선이다.
또한, 본 실시예에서, 스위칭용 TFT(706)는 제1 게이트 전극과 제2 게이트 전극을 가지는 이중 게이트형 TFT이다. 스위칭용 TFT(706)의 제1 게이트 전극과 제2 게이트 전극 중 하나에는 전위(Vcom)가 부여되어 있고, 다른 하나는 게이트 신호선(703_1)에 접속되어 있다.
또한, 구동용 TFT(707)도 제1 게이트 전극과 제2 게이트 전극을 가지는 이중 게이트형 TFT이다. 구동용 TFT(707)의 제1 게이트 전극과 제2 게이트 전극은 서로 접속되어 있다.
또한, 소거용 TFT(722)도 제1 게이트 전극과 제2 게이트 전극을 가지는 이중 게이트형 TFT이다. 소거용 TFT(722)의 제1 게이트 전극과 제2 게이트 전극 중 한쪽에는 전위(Vcom)가 부여되어 있고, 다른 한쪽은 소거용 게이트 신호선(721_1)에 접속되어 있다.
스위칭용 TFT(706)의 소스 영역과 드레인 영역 중 하나는 소스 신호선(704_1)에 접속되고, 다른 하나는 보유 용량(708)의 한쪽 전극 및 구동용 TFT(707)의 게이트 전극(제1 게이트 전극 및 제2 게이트 전극)에 접속되어 있다. 보유 용량(708)의 다른 한쪽 전극은 전원선(702_2)에 접속되어 있다. 구동용 TFT(707)의 소스 영역과 드레인 영역 중 한쪽은 전원선(702_2)에 접속되고, 다른 한쪽은 OLED 소자(709)의 한쪽 전극(화소 전극)에 접속되어 있다.
소거용 TFT(722)의 소스 영역과 드레인 영역 중 한쪽은 전원선(702_2)에 접속되어 있고, 다른 한쪽은 구동용 TFT(707)의 게이트 전극(제1 게이트 전극 및 제2 게이트 전극)에 접속되어 있다.
게이트 신호선(703_1)은 콘택트 홀(705_1)을 통해 인출용 게이트 신호선(701_1)에 접속되어 있다. 마찬가지로, 게이트 신호선(703_2)은 콘택트 홀(705_2)을 통해 인출용 게이트 신호선(701_2)에 접속되어 있고, 게이트 신호선(703_3)은 콘택트 홀(705_3)을 통해 인출용 게이트 신호선(701_3)에 접속되어 있다.
소거용 게이트 신호선(721_1)은 콘택트 홀(723_1)을 통해 인출용 소거용 게이트 신호선(720_1)에 접속되어 있다. 마찬가지로, 소거용 게이트 신호선(721_2)은 콘택트 홀(723_2)을 통해 인출용 소거용 게이트 신호선(720_2)에 접속되고, 소거용 게이트 신호선(721_3)은 콘택트 홀(723_3)을 통해 인출용 소거용 게이트 신호선(720_3)에 접속되어 있다.
도 8(A)는 도 12에 도시한 구성의 OLED 표시장치의 화소의 상면도이며 도 8(B)∼도 8(E)는 도 12에 도시한 구성의 OLED 표시장치의 화소의 단면도를 나타낸다.
도 8(A)∼도 8(E)에서, 도 12와 동일한 부분에는 동일한 부호를 사용하였고, 그의 설명은 생략한다. 또한, 도 8(A)에는, OLED 소자 중 화소 전극만을 부호 709로 나타내고, OLED 층, 커버재 등은 도시하지 않았다.
도 8(A)는 OLED 표시장치의 화소의 상면도이다. 또한, 도 8(A) 중 선 A-A'의 단면도가 도 8(B)이고, 선 C-C'의 단면도가 도 8(C)이고, 선 E-E'의 단면도가 도 8(D)이고, 선 D-D'의 단면도가 도 8(E)이다. 또한, 도 8(A)에서 선 B-B'의 단면도는 도 7(C)와 동일하다.
도 8(B)에 도시된 바와 같이, 화소 기판(777)상에 형성된 스위칭용 TFT(706)의 소스 영역과 드레인 영역 중의 한쪽(779a)은 소스 신호선(704_1)에 접속되고, 다른 쪽(779c)은 배선(712)을 통해 배선(715) 및 배선(716)에 접속되어 있다. 여기서, 부호 781은 층간막이다.
스위칭용 TFT(706)는 절연막(780)을 사이에 두고 채널 부분(779b)에 접하는 제1 게이트 전극(703_1a)과 절연막(778)을 사이에 두고 채널 부분(779b)에 접하는 제2 게이트 전극(710a)을 가지는 이중 게이트형 TFT이다. 여기서, 제1 게이트 전극(703_1a)은 게이트 신호선(703_1)의 일부에 상당하고, 제2 게이트 전극(710a)은 전위(Vcom)가 부여되는 배선(710)의 일부에 상당한다.
인출용 게이트 신호선(701_1)은 전원선(702_1)과 겹쳐 형성되어 있고, 인출용 소거용 게이트 신호선(720_1)은 소스 신호선(704_1)과 겹쳐 형성되어 있다.
도 7(C)에 도시된 바와 같이, 배선(715) 및 배선(716)은 서로 접속된다. 배선(715)은 보유 용량(708)의 한쪽 전극에 상당한다. 보유 용량의 다른 한쪽 전극은 반도체층에 의해 형성되는 "783"이고, "783"은 콘택트 홀(784)을 통해 전원선(702_2)에 접속되어 있다.
또한, 인출용 게이트 신호선(701_2)은 콘택트 홀(705_2)을 통해 게이트 신호선(703_2)에 접속된다.
도 8(D)에 도시된 바와 같이, 소거용 TFT(722)의 소스 영역과 드레인 영역 중의 한쪽(799a)은 배선(715)에 접속되고, 다른 한쪽(799c)은 전원선(702_2)에 접속되어 있다.
소거용 TFT(722)는 절연막(780)을 사이에 두고 채널 부분(799b)에 접하는 제1 게이트 전극(721_1a)과, 절연막(778)을 사이에 두고 채널 부분(799b)에 접하는 제2 게이트 전극(710a)을 가지는 이중 게이트형 TFT이다. 여기서, 제1 게이트 전극(721_1a)은 소거용 게이트 신호선(721_1)의 일부에 상당하고, 제2 게이트 전극(710a)은 전위(Vcom)가 부여되는 배선(710)의 일부에 상당한다.
인출용 소거용 게이트 신호선(720_1)은 소스 신호선(704_1)과 겹쳐 형성되어 있고, 인출용 소거용 게이트 신호선(720_1)은 콘택트 홀(723_1)을 통해 소거용 게이트 신호선(721_1)에 접속되어 있다.
도 7(E)에 도시된 바와 같이, 스위칭용 TFT(706)의 제2 게이트 전극 및 소거용 TFT(722)의 제2 게이트 전극(710a)에 전위(Vcom)를 부여하는 배선(710)은 콘택트 홀(711)을 통해 배선(714)에 접속되고, 인출용 게이트 신호선(701_2) 및 인출용 소거용 게이트 신호선(720_1) 위로 인출된다.
상기 구성과 같이, 각 화소에 배치된 TFT가 이중 게이트형 TFT인 경우, TFT가 가지는 서로 다른 층에 형성된 게이트 전극들 중 한쪽 게이트 전극이 형성된 층에 게이트 신호선 및 소거용 게이트 신호선을 형성하고, 다른 쪽의 게이트 전극이 형성된 층에 인출용 게이트 신호선 및 인출용 소거용 게이트 신호선을 형성할 수 있다.
[실시예 4]
본 실시예에서는, 실시형태 2에서 도 4에 도시한 구성의 표시장치의 다른 구체예로서, 도 3에 도시한 예와는 다른 예를 나타낸다.
도 13(A)∼도 13(F)는 본 실시예의 표시장치의 구성을 나타낸다. 또한, 도 13(A)∼도 13(F)에서, 실시형태 2에서 도시한 도 3(A)∼도 3(J)와 같은 부분은 동일한 부호로 나타낸다.
도 13(A)는 표시장치의 상면도이다. 화소 기판(300)상에, 게이트 신호선 구동회로(1301(1301A, 1301B)), 소스 신호선 구동회로(302), 화소 영역(303), FPC 기판(304), 시일재(306)가 배치되어 있다.
게이트 신호선 구동회로(1301A, 1301B)의 출력신호는 소스 신호선 구동회로(302)의 주변 및 화소 영역(303)의 주변을 통해 인출되어 화소 영역(303)에 입력된다.
게이트 신호선 구동회로(1301A, 1301B)의 출력신호를 화소 영역(303)에 입력할 때까지의 게이트 신호선의 인출의 구체예의 하나를 도 13(B)∼도 13(F)를 사용하여 상세히 설명한다.
또한, 화소 영역에 배치되는 게이트 신호선의 수를 y(y는 자연수)라 한다. 여기서, 설명의 편의상, y는 4의 배수로 하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
먼저, 게이트 신호선 구동회로(1301A)는 2개의 블록(1301A_1, 1301A_2)으로 나누어져 있는 것으로 하고, 게이트 신호선 구동회로(1301B)는 2개의 블록(1301B_1, 1301B_2)으로 나누어져 있는 것으로 한다.
게이트 신호선 구동회로(1301A_1)는 화소 영역(303)에 배치된 첫번째부터 (y/2)번째까지의 게이트 신호선(G1∼G(y/2)) 중 짝수번째의 게이트 신호선에 신호를 입력하는 회로라고 상정한다. 게이트 신호선 구동회로(1301A_2)는 화소 영역(303)에 배치된 첫번째부터 (y/2)번째까지의 게이트 신호선(G1∼G(y/2)) 중 홀수번째의 게이트 신호선에 신호를 입력하는 회로로 한다. 게이트 신호선 구동회로(1301A_1, 1301A_2)에 의해 출력된 신호가 입력되는 게이트 신호선(G1∼G(y/2))이 배치되는 화소 영역(303)을 부호 303_A로 나타낸다.
마찬가지로, 게이트 신호선 구동회로(1301B_1)는 화소 영역(303)에 배치된 (y/2)+1번째부터 y번째까지의 게이트 신호선(G(y/2)+1∼Gy) 중 짝수번째의 게이트 신호선에 신호를 입력하는 회로라고 상정한다. 게이트 신호선 구동회로(1301B_2)는 화소 영역(303)에 배치된 (y/2)+1번째부터 y번째까지의 게이트 신호선(G(y/2)+1∼Gy) 중 홀수번째의 게이트 신호선에 신호를 입력하는 회로로 한다. 게이트 신호선 구동회로(1301B_1, 1301B_2)에 의해 출력된 신호가 입력되는 게이트 신호선(G(y/2)+1∼Gy)이 배치되는 화소 영역(303)을 부호 303_B로 나타낸다.
먼저, 게이트 신호선 구동회로(1301A_1)로부터의 출력신호를 영역(303_A)에 입력하기 위한 배선에 대해 상세히 설명한다. 도 13(B) 및 도 13(C)는 각각 도 3(A)에서 부호 1311a, 1312a로 나타낸 영역의 상세한 구조이다.
도 13(B)에 도시된 바와 같이, 게이트 신호선 구동회로(1301A_1)의 일부(1301Aa)로부터 출력된 신호는 게이트 신호선(Gi-4, Gi-2, Gi, Gi+2, Gi+4)에 입력된다. 게이트 신호선(Gi-4, Gi-2, Gi, Gi+2. Gi+4)은 게이트 신호선 구동회로(1301Aa)와 소스 신호선 구동회로(302)의 일부(302a)와의 사이에서 방향을 바꿀 수 있다. 이렇게 해서, 게이트 신호선 구동회로(1301A_1)로부터 출력된 신호는 소스 신호선 구동회로(302)와 게이트 신호선 구동회로(1301A_1) 사이에 평행하게 형성된 게이트 신호선(G1∼G(y/2)) 중 홀수번째의 게이트 신호선을 통해 소스 신호선 구동회로(302)의 좌단까지 인출된다. 게이트 신호선은 소스 신호선 구동회로(302)의 좌단까지 인출되면, 그의 방향을 바꾸고, 신호가 시일재(306)와 겹친 화소 영역(303)의 좌측 영역을 통해 영역(303_A)의 좌측까지 인출되어 영역(303_A)에 입력된다. 도 13(C)는 시일재(306)의 일부(306a)와 영역(303_A)의 일부(303a)를 나타낸다.
다음, 게이트 신호선 구동회로(1301A_2)로부터의 출력신호를 영역(303_A)에 입력하기 위한 배선에 대해 상세히 설명한다. 도 13(D) 및 도 13(E)는 각각 도 13(A)에서 부호 1311b, 1312b로 나타낸 영역의 상세한 구조이다.
도 13(D)에 도시된 바와 같이, 게이트 신호선 구동회로(1301A_2)의 일부(1301Ab)로부터 출력된 신호는 게이트 신호선(Gi-5, Gi-3, Gi-1, Gi+1. Gi+3)에 입력된다. 게이트 신호선(Gi-5, Gi-3, Gi-1, Gi+1. Gi+3)은 게이트 신호선 구동회로(1301Ab)와 소스 신호선 구동회로(302)의 일부(302b)와의 사이에서 방향을 바꿀 수 있다. 이렇게 해서, 게이트 신호선 구동회로(1301A_2)로부터 출력된 신호는 소스 신호선 구동회로(302)와 게이트 신호선 구동회로(1301A_2) 사이에 평행하게 형성된 게이트 신호선(G1∼G(y/2)) 중 홀수번째의 게이트 신호선을 통해 소스 신호선 구동회로(302)의 우단까지 인출된다. 게이트 신호선은 소스 신호선 구동회로(302)의 우단까지 인출되면, 그의 방향을 바꾸고, 신호가 시일재(306)와 겹친 화소 영역(303)의 우측 영역을 통해 영역(303_2A)의 좌측까지 인출되어 영역(303_A)애 입력된다. 도 13(E)는 시일재(306)의 일부(306b)와 영역(303_A)의 일부(303b)를 나타낸다.
도 13(F)에 도시된 바와 같이, 상기 구성에 의해, 화소 영역(303_A)의 일부(1313ab)에서 소스 신호선(도면에서 부호 S로 표시됨)에 수직으로 형성된 게이트 신호선(Gi-5∼Gi+4)에 신호가 입력된다.
마찬가지로, 게이트 신호선 구동회로(1301B_1, 1301B_2)로부터도 게이트 신호선이 인출되어 화소 영역(303_B)의 게이트 신호선에 접속된다.
이렇게 해서, 게이트 신호선 구동회로(1301A, 1301B)로부터의 신호가 화소 영역(303)의 게이트 신호선(G1∼Gy)에 입력된다.
또한, FPC 기판으로부터 각 구동회로(소스 신호선 구동회로(302) 및 게이트 신호선 구동회로(1301))에 신호를 입력하는 신호선이나 전원선은 화소 영역(303) 주변을 통해 인출되는 게이트 신호선과는 다른 층에 형성된다.
본 실시예는 액정표시장치, OLED 표시장치 등, 화소 열을 선택하는 구동회로(소스 신호선 구동회로) 및 화소 행을 선택하는 구동회로(게이트 신호선 구동회로)에 의해 구동되는 화소를 가지는 것이라면 어떠한 구성의 표시장치에도 자유롭게 적용될 수 있다.
또한, 본 실시예의 표시장치의 화소에는, 화소 열을 선택하는 신호선(소스 신호선) 및 화소 행을 선택하는 신호선(게이트 신호선)이 배선되는 것이라면 어떠한 공지 구성의 화소라도 자유롭게 사용할 수 있다. 또한, 각 구동회로(소스 신호선 구동회로 및 게이트 신호선 구동회로)는 공지의 구동회로를 자유롭게 사용할 수 있다.
예를 들어, 게이트 신호선 구동회로는 시프트 레지스터 등을 사용하여 구성되고 차례로 신호를 출력하는 타입의 것일 수도 있고, 디코더 등에 의해 구성되고 임의의 순서로 신호를 출력하는 타입의 것일 수도 있다.
[실시예 5]
본 실시예에서는, 본 발명의 표시장치를 OLED 표시장치에 응용한 예를 나타낸다.
도 16(A) 및 도 16(B)는 본 발명의 OLED 표시장치의 화소의 구성을 나타낸 단면도를 나타낸다. 본 실시예에서는, OLED 표시장치의 화소를 구성하는 소자로서 OLED 소자 및 그 OLED 소자에 드레인 전류를 흘리는 구동용 TFT만을 나타낸다.
본 명세서에서 OLED 소자는 전계가 발생하면 일렉트로루미네슨스(EL: electroluminescence(전계 발광)) 효과에 의해 발광하는 OLED 층을 양극과 음극 사이에 끼운 구조를 가지는 소자를 나타내는 것으로 한다.
또한, 본 명세서에서 OLED 소자란, 일중항 여기자로부터 기저 상태로 천이할 때의 발광(형광)을 사용하는 것과, 삼중항 여기자로부터 기저 상태로 천이할 때의 발광(인광)을 사용하는 것 모두를 나타내는 것으로 한다.
OLED 층으로서는, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층 등을 들 수 있다. OLED 소자는 기본적으로 양극/발광층/음극의 순으로 적층된 구조로 나타나는데, 이 밖에 양극/정공 주입층/발광층/전자 주입층/음극의 순으로 적층한 구조나 양극/정공 주입층/정공 수송층/발광층/전자 수송층/전자 주입층/음극의 순으로 적층한 구조 등이 있다.
도 16(A)에서, 화소 기판(1600)상에는 구동용 TFT(1601)가 형성되어 있다. 이 구동용 TFT(1601)는 제1 게이트 전극(1603a)과, 제2 게이트 전극(1603b)과, 채널 형성 영역(1604b)을 가지는 이중 게이트형 TFT이다. 그 채널 형성 영역(1604b)은 제1 게이트 전극과 제2 게이트 전극 사이에 끼어진 절연막(1602)과 절연막(1605) 사이에 끼어있다. 구동용 TFT(1601)의 소스 영역과 드레인 영역은 한쪽이 부호 1604a로 나타내어져 있고, 다른 한쪽이 부호 1604c로 나타내어져 있다. 구동용 TFT(1601)가 형성된 후, 층간막(1606)이 형성된다.
또한, 구동용 TFT(1601)로서는, 도시한 구성에 한정되지 않고, 공지 구성의 TFT를 자유롭게 사용할 수 있다.
다음에, ITO 등으로 대표되는 투명 도전막을 성막하고, 원하는 형상으로 패터닝하여, 화소 전극(1608)을 형성한다. 여기서, 화소 전극(1608)은 양극이다. 층간막(1606)에 구동용 TFT의 소스 영역 및 드레인 영역, 즉, "1604a", "1604c"에 이르는 콘택트 홀을 형성하고, Ti 층, Ti를 함유하는 Al 층, 및 다른 Ti 층으로 이루어지는 적층막을 형성하고, 원하는 형상으로 패터닝하여, 배선(1607) 및 배선(1609)을 형성한다. 배선(1609)을 화소 전극(1608)과 접촉시킴으로써 도통을 취하고 있다.
그 다음, 아크릴 등의 유기 수지재료로 이루어지는 절연막을 형성하고, OLED 소자(1614)의 화소 전극(1608)에 대응하는 위치에 개구부를 형성하여 절연막(1610)을 형성한다. 여기서, 개구부의 측벽의 단차에 기인한 OLED 층의 열화(劣化) 또는 단 잘림 등의 문제를 회피하기 위해, 개구부는 충분히 완만한 테이퍼 형상의 측벽을 가지도록 형성한다.
이어서, OLED 층(1611)을 형성한 후, OLED 소자(1614)의 대향 전극(음극)(1612)을 두께 2 nm 이하의 세슘(Cs) 막과, 두께 10 nm 이하의 은(Ag) 막을 차례로 성막한 적층막에 의해 형성한다. OLED 소자(1614)의 대향 전극(1612)의 막 두께를 매우 얇게 함으로써, OLED 층(1611)에서 발생한 광은 대향 전극(1612)을 투과하여, 화소 기판(1600)과는 반대 방향으로 출사된다. 이어서, OLED 소자(1614)의 보호를 목적으로 보호막(1613)을 성막한다.
이와 같이, 화소 기판(1600)과는 반대 방향으로 광을 방사하는 표시장치의 경우, OLED 소자(1614)에 대하여 화소 기판(1600)쪽에 형성된 구동용 TFT(1601)를 비롯한 소자를 통하여 OLED 소자(1614)의 발광을 볼 필요가 없기 때문에, 개구율을 크게 하는 것이 가능하다.
또한, 화소 전극(1608)의 재료로서 TiN 등을 사용하여 화소 전극을 음극으로 하고 대향 전극(1612)을 ITO 등으로 대표되는 투명 도전막을 사용하여 형성하여 양극으로 한다. 이에 의해, 양극측에서 화소 기판(1600)과는 반대 방향으로 OLED 층(1611)이 발광한 광을 방사하는 구성으로 할 수도 있다.
도 16(B)는 도 16(A)와 다른 구성의 OLED 소자를 가지는 화소의 구성을 나타낸 단면도이다.
도 16(B)에서, 도 16(A)와 동일한 부분은 동일한 부호로 나타낸다.
도 16(B)에서, 구동용 TFT(1601)를 형성하고 층간막(1606)을 형성할 때까지는 도 16(A)에서 나타낸 구성과 동일하게 작성할 수 있다.
이어서, 층간막(1606)에 구동용 TFT의 소스 영역 및 드레인 영역, 즉, 1604a, 1604c에 이르는 콘택트 홀을 형성한다. 그 후, Ti 층, Ti을 함유하는 Al 층, 및 다른 Ti 층으로 이루어지는 적층막을 성막하고, 계속해서, ITO 등으로 대표도되는 투명 도전막을 성막한다. Ti 층, Ti을 함유하는 Al 층, 및 다른 Ti 층으로 이루어지는 적층막과 ITO 등으로 대표되는 투명 도전막을 소망의 형상으로 패터닝하여, 1617 및 1618에 의해 구성되는 배선(1621)과, 배선(1619)과, 화소 전극(1620)을 형성한다. 화소 전극(1620)이 OLED 소자(1624)의 양극에 상당한다.
그 다음, 아크릴 등의 유기 수지재료로 이루어지는 절연막을 형성하고 OLED 소자(1614)의 화소 전극(1620)에 대응하는 위치에 개구부를 형성하여 절연막(1610)을 형성한다. 여기서, 개구부의 측벽의 단차에 기인한 OLED 층의 열화 또는 단 잘림 등의 문제를 회피하기 위해, 개구부는 충분히 완만한 테이퍼 형상의 측벽을 가지도록 형성한다.
이어서, OLED 층(1611)을 형성한 후, OLED 소자(1624)의 대향 전극(음극)(1612)을 두께 2 nm 이하의 세슘(Cs) 막과, 두께 10 nm 이하의 은(Ag) 막을 차례로 성막한 적층막에 의해 형성한다. OLED 소자(1624)의 대향 전극(1612)의 막 두께를 매우 얇게 함으로써, OLED 층(1611)에서 발생한 광은 대향 전극(1612)을 투과하여 화소 기판(1600)과는 반대 방향으로 출사된다. 이어서, OLED 소자(1624)의 보호를 목적으로 보호막(1613)을 성막한다.
이와 같이, 화소 기판(1600)과는 반대 방향으로 광을 방사하는 표시장치의 경우, OLED 소자(1624)에 대하여 화소 기판(1600)쪽에 형성된 구동용 TFT(1601)를 비롯한 소자를 통하여 OLED 소자(1624)의 발광을 볼 필요가 없기 때문에, 개구율을 크게 하는 것이 가능하다.
또한, 화소 전극(1620) 및 배선(1621)의 재료로서 TiN 등을 사용하여 화소 전극을 음극으로 하고, 대향 전극(1612)을 ITO 등을 대표하는 투명 도전막을 사용하여 형성하여 양극으로 한다. 이에 의해, OLED 층(1611)에서 발광한 광을 양극측에서 화소 기판(1600)과는 반대의 방향으로 방사하는 구성으로 할 수 있다.
도 16(B)에 나타낸 구성의 화소는 도 16(A)에 나타낸 구성의 화소와 비교하여, 구동용 TFT의 소스 영역 또는 드레인 영역과 접속되는 배선(1619)과, 화소 전극(1620)을 공통의 포토마스크를 사용하여 패터닝 형성할 수 있으므로, 제작공정에서 필요로 하는 포토마스크 수의 삭감 및 공정의 간략화가 가능해진다.
본 실시예는 실시예 1∼실시예 4와 자유롭게 조합시켜 실시될 수 있다.
[실시예 6]
본 발명의 표시장치는 전자기기에 사용할 수 있다.
본 발명의 표시장치를 사용한 전자기기의 예를 도 14(A) 및 도 14(B)에 나타낸다.
도 14(A)는 본체(1400), 표시부(1401), 전원 스위치(1402), 조작 키(1403), 외부 접속 포트(1404), 음성 출력부(1405), 음성 입력부(1406), 카메라부(1407) 등으로 구성되는 휴대형 정보 단말기를 나타낸다. 본 발명의 표시장치는 표시부(1401)에 사용될 수 있다. 이에 의해, 도 14(A)에 도시한 표시부(1401)를 가지는 표시화면 주변의 프레임부의 폭(W1)을 작게 할 수 있으므로, 휴대형 정보 단말기의 본체의 폭(W2)을 작게 할 수 있다.
이렇게 하여, 휴대하기 편리한 휴대형 정보 단말기가 제공된다.
도 14(B)는 본체(1410), 표시부(1411), 전원 스위치(1412), 조작 키(1413), 외부 입력 포트(1414), 음성 출력부(1415), 음성 입력부(1416), 안테나(1417) 등으로 구성되는 휴대 전화기를 나타낸다. 본 발명의 표시장치는 표시부(1411)에 사용할 수 있다. 이에 의해, 도 14(B)에 도시한, 표시부를 가지는 표시화면의 프레임부의 폭(W3)을 작게 할 수 있으므로, 휴대 전화기 본체의 폭(W4)을 작게 할 수 있다.
이렇게 하여, 휴대하기 편리한 휴대 전화기가 제공된다.
본 발명의 표시장치는 상기 예에 한정되지 않고, 각종 전자기기에 사용될 수 있다.
본 실시예는 실시예 1∼실시예 4와 자유롭게 조합하여 실시될 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 구성과 같이 다수의 화소가 형성된 절연 표면과 동일한 표면상에 그들 다수의 화소에 입력하는 신호를 제어하는 구동회로(소스 신호선 구동회로 및 게이트 신호선 구동회로)가 형성된 표시장치에서, 게이트 신호선 구동회로를 소스 신호선 구동회로와 평행하게 배치한다. 이를 통해, 표시장치의 횡방향 프레임부의 면적을 작게 할 수 있다.

Claims (36)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 절연 표면;
    매트릭스 형상으로 배치된 제1 신호선들 및 제2 신호선들과, 상기 제1 신호선들 중 대응하는 제1 신호선과 상기 제2 신호선들 중 대응하는 제2 신호선에 각각 접속된 복수의 화소를 포함하는 화소부;
    상기 제1 신호선들 중 대응하는 제1 신호선에 전기적으로 접속된 인출용 신호선들;
    상기 인출용 신호선들에 전기적으로 접속된 제1 구동회로; 및
    상기 제2 신호선들에 전기적으로 접속된 제2 구동회로를 포함하고;
    상기 화소부와 상기 제1 및 제2 구동회로가 상기 절연 표면 위에 형성되고,
    상기 제1 구동회로는 상기 화소부의 상하좌우의 4 방향 중에서 선택된 1 방향에 배치되고,
    상기 제2 구동회로는 상기 1 방향과 상기 1 방향의 반대측 방향 중 어느 한 방향에 배치되고,
    상기 인출용 신호선은 상기 1 방향을 통해 상기 화소부 내로 도입되고,
    상기 제2 신호선들의 갯수는 상기 제1 신호선들의 갯수보다 많고,
    상기 인출용 신호선들의 갯수는 상기 제2 신호선들의 갯수와 동일하고,
    상기 제1 구동회로와 상기 제2 구동회로 중 적어도 하나는 적어도 하나의 박막트랜지스터를 포함하는, 표시장치.
  5. 절연 표면;
    매트릭스 형상으로 배치된 제1 신호선들 및 제2 신호선들과, 상기 제1 신호선들 중 대응하는 제1 신호선과 상기 제2 신호선들 중 대응하는 제2 신호선에 각각 접속된 복수의 화소를 포함하는 화소부;
    상기 제1 신호선들 중 대응하는 제1 신호선에 전기적으로 접속된 인출용 신호선들;
    상기 인출용 신호선들에 전기적으로 접속된 제1 구동회로;
    상기 제2 신호선들에 전기적으로 접속된 제2 구동회로; 및
    상기 인출용 신호선들에 전기적으로 접속된 제3 구동회로를 포함하고;
    상기 화소부와 상기 제1 및 제2 구동회로가 상기 절연 표면 위에 형성되고,
    상기 제1 구동회로는 상기 화소부의 상하좌우의 4 방향 중에서 선택된 1 방향에 배치되고,
    상기 제2 구동회로는 상기 1 방향과 상기 1 방향의 반대측 방향 중 어느 한 방향에 배치되고,
    상기 제3 구동회로는 상기 1 방향의 반대측 방향에 배치되고,
    상기 인출용 신호선은 상기 1 방향을 통해 상기 화소부 내로 도입되고,
    상기 제2 신호선들의 갯수는 상기 제1 신호선들의 갯수보다 많고,
    상기 인출용 신호선들의 갯수는 상기 제2 신호선들의 갯수와 동일하고,
    상기 제1 구동회로와 상기 제2 구동회로 중 적어도 하나는 적어도 하나의 박막트랜지스터를 포함하는, 표시장치.
  6. 절연 표면;
    매트릭스 형상으로 배치된 제1 신호선들 및 제2 신호선들과, 상기 제1 신호선들 중 대응하는 제1 신호선과 상기 제2 신호선들 중 대응하는 제2 신호선에 각각 접속된 복수의 화소를 포함하는 화소부;
    상기 제1 신호선들 중 대응하는 제1 신호선에 전기적으로 접속된 인출용 신호선들;
    상기 인출용 신호선들에 전기적으로 접속된 제1 구동회로;
    상기 제2 신호선들에 전기적으로 접속된 제2 구동회로;
    상기 인출용 신호선들에 전기적으로 접속된 제3 구동회로; 및
    상기 제2 신호선들에 전기적으로 접속된 제4 구동회로를 포함하고;
    상기 화소부와 상기 제1 및 제2 구동회로가 상기 절연 표면 위에 형성되고,
    상기 제1 구동회로는 상기 화소부의 상하좌우의 4 방향 중에서 선택된 1 방향에 배치되고,
    상기 제2 구동회로는 상기 1 방향에 배치되고,
    상기 제3 구동회로는 상기 1 방향의 반대측 방향에 배치되고,
    상기 제4 구동회로는 상기 1 방향의 반대측 방향에 배치되고,
    상기 인출용 신호선은 상기 1 방향을 통해 상기 화소부 내로 도입되고,
    상기 제2 신호선들의 갯수는 상기 제1 신호선들의 갯수보다 많고,
    상기 인출용 신호선들의 갯수는 상기 제2 신호선들의 갯수와 동일하고,
    상기 제1 구동회로와 상기 제2 구동회로 중 적어도 하나는 적어도 하나의 박막트랜지스터를 포함하는, 표시장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 삭제
  29. 삭제
  30. 삭제
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 절연 표면;
    매트릭스 형상으로 배치된 게이트 신호선들 및 소스 신호선들과, 상기 게이트 신호선들 중 대응하는 게이트 신호선과 상기 소스 신호선들 중 대응하는 소스 신호선에 각각 접속된 복수의 화소를 포함하는 화소부;
    상기 게이트 신호선들 중 대응하는 게이트 신호선에 전기적으로 접속된 인출용 게이트 신호선들;
    상기 인출용 게이트 신호선들에 전기적으로 접속된 게이트 구동회로; 및
    상기 소스 신호선들에 전기적으로 접속된 소스 구동회로를 포함하고;
    상기 화소부와 상기 게이트 구동회로 및 소스 구동회로가 상기 절연 표면 위에 형성되고,
    상기 게이트 구동회로는 상기 화소부의 상하좌우의 4 방향 중에서 선택된 1 방향에 배치되고,
    상기 소스 구동회로는 상기 1 방향과 상기 1 방향의 반대측 방향 중 어느 한 방향에 배치되고,
    상기 인출용 게이트 신호선이 상기 1 방향을 통해 상기 화소부내로 도입되고,
    상기 소스 신호선들의 갯수는 상기 게이트 신호선들의 갯수보다 많고,
    상기 인출용 게이트 신호선들의 갯수는 상기 소스 신호선들의 갯수와 동일하고,
    상기 소스 구동회로와 상기 게이트 구동회로 중 적어도 하나는 적어도 하나의 박막트랜지스터를 포함하는, 표시장치.
  34. 삭제
  35. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 각각이 OLED를 포함하고,
    상기 OLED는 상기 화소부와 상기 제1 구동회로와 상기 제2 구동회로가 형성된 기판과 반대방향으로 광을 방사하는, 표시장치.
  36. 제4항 내지 제6항, 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 표시장치는 전자장치와 조합되어 있고,
    상기 전자장치는 휴대형 정보 단말기, 휴대 전화기로 이루어진 군으로부터 선택된 장치인, 표시장치.
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