KR100751382B1

KR100751382B1 - Organic thin film transistor and organic electroluminescence display comprising the same

Info

Publication number: KR100751382B1
Application number: KR1020060106712A
Authority: KR
Inventors: 김영재; 박진성; 정재경
Original assignee: 삼성에스디아이 주식회사
Priority date: 2006-10-31
Filing date: 2006-10-31
Publication date: 2007-08-22

Abstract

An organic thin film transistor and an organic electroluminescence display are provided to minimize a leakage current without patterning an organic semiconductor layer by using central units and connecting units. A source electrode(123) and a drain electrode(124) are formed on a substrate. A round shape organic semiconductor layer(127) is contacted to the source electrode and the drain electrode and includes an ink jet droplet. The source electrode and the drain electrode are comprised of central units(123a,124a) and connecting units(123b,124b). The central units correspond to a diameter of the organic semiconductor layer in a direction intersecting with the diameter. The connecting units correspond to a radius of the round shape from each central unit to the outer side of the round shape. A gate electrode(121) is arranged on an upper portion or a lower portion of the source electrode and the drain electrode. The gate electrode corresponds to the region between the central units of the source electrode and the drain electrode. A gate dielectric insulates the source and the drain electrodes from the gate electrode.

Description

Organic thin film transistor and organic electroluminescence display comprising same

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이다.1 is a plan view schematically illustrating a part of an organic thin film transistor according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라 취한 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1.

도 3은 도 1의 소스 전극과 드레인 전극 사이에서의 캐리어의 이동 경로를 개념적으로 도시하는 개념도이다.3 is a conceptual diagram conceptually illustrating a movement path of a carrier between the source electrode and the drain electrode of FIG. 1.

도 4는 도 1의 소스 전극 게이트 전극이 각각 데이터 배선과 스캔배선에 전기적으로 연결된 형상을 개략적으로 도시하는 평면도이다.4 is a plan view schematically illustrating a shape in which the source electrode gate electrode of FIG. 1 is electrically connected to a data line and a scan line, respectively.

도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터를 개략적으로 도시하는 단면도이다.5 is a cross-sectional view schematically illustrating an organic thin film transistor according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of an organic light emitting display device according to another exemplary embodiment.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100: 기판 121: 게이트 전극 100 substrate 121 gate electrode

123: 소스 전극 124: 드레인 전극 123: source electrode 124: drain electrode

123a: 소스 전극의 중심부 124a: 드레인 전극의 중심부123a: center of source electrode 124a: center of drain electrode

123b: 소스 전극의 연결부 124b: 드레인 전극의 연결부123b: connection portion of the source electrode 124b: connection portion of the drain electrode

125: 게이트 절연막 127: 유기 반도체층 125: gate insulating film 127: organic semiconductor layer

본 발명은 유기 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 유기 전계 발광 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 누설전류가 최소화되고 효율이 향상된 유기 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 유기 전계 발광 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an organic thin film transistor and an organic electroluminescent display device having the same, and more particularly, to an organic thin film transistor having an improved leakage efficiency and improved efficiency, and an organic electroluminescent display device having the same.

유기 발광 디스플레이 장치를 포함한 최근의 평판 디스플레이 장치는 박형화와 아울러 플랙서블(flexible)한 특성이 요구되고 있다. 이러한 플렉서블한 특성을 실현하기 위하여 디스플레이 장치의 기판을 종래 사용되던 유리 기판을 대신하여 플라스틱 기판을 사용하려는 시도가 많이 이뤄지고 있다. 그러나 플라스틱 기판은 열에 취약하여 저온 공정에서 사용되어야 하기 때문에, 고온 공정을 수반하는 종래의 폴리 실리콘계 박막 트랜지스터를 사용하기가 어려운 문제가 있었다. 이를 해결하기 위해, 최근에 저온 공정에서 사용 가능한 유기 반도체 물질을 이용한 박막 트랜지스터를 채택하는 경우가 증가하고 있다.Recently, flat panel display devices including organic light emitting display devices are required to be thin and flexible. In order to realize such a flexible characteristic, many attempts have been made to use a plastic substrate instead of a glass substrate that is conventionally used as a substrate of a display device. However, since plastic substrates are susceptible to heat and must be used in low temperature processes, it is difficult to use conventional polysilicon thin film transistors involving high temperature processes. In order to solve this problem, recently, a thin film transistor using an organic semiconductor material that can be used in a low temperature process is increasing.

이러한 유기 박막 트랜지스터를 포함한 디스플레이 장치의 경우, 복수개의 유기 박막 트랜지스터들이 기판 상에 배열되게 되는데, 이 경우 인접한 유기 박막 트랜지스터들간의 크로스 토크를 방지하기 위하여 유기 반도체층이 패터닝될 필요 가 있다. 그러나 유기 박막 트랜지스터의 경우 유기 반도체층을 패터닝하는 것이 용이하지 않은데, 이는 유기 반도체층을 패터닝 하기 위하여 습식 식각 등의 방법을 이용할 경우 유기 반도체층이 손상될 수 있기 때문이다. In the case of a display device including the organic thin film transistor, a plurality of organic thin film transistors are arranged on a substrate. In this case, the organic semiconductor layer needs to be patterned to prevent cross talk between adjacent organic thin film transistors. However, in the case of the organic thin film transistor, it is not easy to pattern the organic semiconductor layer because the organic semiconductor layer may be damaged when a method such as wet etching is used to pattern the organic semiconductor layer.

패터닝에 의한 유기 반도체층의 손상 때문에 유기 박막 트랜지스터의 특성이 현저히 저하되는 것을 방지하기 위하여, 소량의 액체 방울(액적, droplet)을 기판상에 인자(印字)하여 소정의 이미지를 형성하는 잉크젯 프린팅 방법으로 유기 반도체층을 형성하는 방법이 제안되었다. 그러나 이러한 잉크젯 프린팅 방법으로 유기 반도체층을 형성하는 경우, 액적이 떨어진 형상을 패턴화하지 않고 액적이 떨어진 형태를 그대로 유지한 상태에서 소스/드레인 전극과 게이트 전극 등을 형성하여야 한다. 특히 액적에 비해 박막 트랜지스터의 전극들은 상당히 미세한 구조를 가지기 때문에, 이러한 전극들의 구조를 어떻게 형성하는지가 박막 트랜지스터에서 생성되는 누설전류를 효과적으로 줄일 수 있느냐에 영향을 끼치게 된다. 그리하여 잉크젯 프린팅에 의한 유기 반도체층 형성 시 상기의 문제점을 해결할 수 있는 바람직한 전극들의 구조가 절실히 요구되고 있는 상황이었다.An inkjet printing method in which a small amount of liquid droplets are printed on a substrate to form a predetermined image in order to prevent the characteristics of the organic thin film transistor from being significantly degraded due to damage to the organic semiconductor layer due to patterning. A method of forming an organic semiconductor layer has been proposed. However, in the case of forming the organic semiconductor layer by the inkjet printing method, the source / drain electrode, the gate electrode, and the like should be formed while the droplets are maintained without being patterned. In particular, since the electrodes of the thin film transistors have a very fine structure compared to the droplets, how the structures of these electrodes are formed affects effectively the leakage current generated in the thin film transistors. Thus, there is a desperate need for a structure of desirable electrodes that can solve the above problems in forming an organic semiconductor layer by inkjet printing.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 누설전류가 최소화되고 효율이 향상된 유기 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 유기 발광 디스플레이 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve various problems including the above problems, and an object thereof is to provide an organic thin film transistor having a minimum leakage current and an improved efficiency and an organic light emitting display device having the same.

본 발명은 기판상에 형성된 소스 전극 및 드레인 전극과, 상기 소스 전극과 드레인 전극에 각각 접하면서, 잉크젯 액적을 포함하는 원형의 유기 반도체층을 구비하며, 상기 소스 전극과 드레인 전극은 상기 원형으로 형성된 유기 반도체층의 직경을 횡단하는 방향으로 상기 직경에 대응하는 중심부와, 상기 각 중심부에서 상기 원형의 바깥쪽으로 원형의 반경에 대응하는 연결부로 이루어지고, 상기 소스 전극과 드레인 전극의 상부 또는 하부에 배치되며, 상기 소스 전극과 드레인 전극의 중심부 사이의 영역에 대응하는 게이트 전극 및 상기 소스 및 드레인 전극을 상기 게인트 전극과 절연시키는 게이트 절연막을 구비하는 유기 박막 트랜지스터를 제공한다.The present invention includes a source electrode and a drain electrode formed on a substrate, and a circular organic semiconductor layer including inkjet droplets while being in contact with the source electrode and the drain electrode, respectively, wherein the source electrode and the drain electrode are formed in the circle. A center portion corresponding to the diameter in a direction crossing the diameter of the organic semiconductor layer, and a connecting portion corresponding to the radius of the circle from the center portion to the outside of the circle, and disposed above or below the source electrode and the drain electrode And a gate electrode corresponding to a region between the center portion of the source electrode and the drain electrode, and a gate insulating film that insulates the source and drain electrodes from the gain electrode.

이러한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 소스 전극과 드레인 전극의 중심부는 서로 대향하며, 그 형상은 바(bar)의 형상으로 형성될 수 있다. According to another aspect of the present invention, the centers of the source electrode and the drain electrode are opposed to each other, the shape may be formed in the shape of a bar (bar).

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 소스 전극과 드레인 전극의 연결부는 상기 유기 반도체층의 원형의 중심을 지나도록 형성될 수 있다According to another feature of the invention, the connection portion of the source electrode and the drain electrode may be formed to pass through the center of the circle of the organic semiconductor layer.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 소스 전극과 드레인 전극의 연결부는 바(bar)의 형상으로 형성될 수 있다. According to another feature of the invention, the connection portion of the source electrode and the drain electrode may be formed in the shape of a bar (bar).

본 발명이 또 다른 특징에 의하면, 상기 소스 전극과 드레인 전극의 연결부의 일 측 단부는 데이터 배선과 동일 평면상에서 연결될 수 있다.According to another feature of the present invention, one end of the connection portion of the source electrode and the drain electrode may be connected on the same plane as the data line.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 게이트 전극의 일 측 단부는 스캔 배선과 동일 평면상에서 연결될 수 있고, 상기 박막 트랜지스터의 기판은 플라스틱으로 형성될 수 있다. According to another feature of the invention, one end of the gate electrode may be connected on the same plane as the scan wiring, the substrate of the thin film transistor may be formed of plastic.

본 발명은 또한, 상기와 같은 유기 박막 트랜지스터의 소스 전극과 드레인 전극 중 어느 한 전극에 전기적으로 연결된 화소 전극과, 상기 화소 전극에 대향하는 대향 전극과 상기 화소 전극과 상기 대향 전극 사이에 개재된, 적어도 발광층을 포함하는 중간층을 구비하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 디스플레이 장치를 제공한다.The present invention also includes a pixel electrode electrically connected to any one of a source electrode and a drain electrode of the organic thin film transistor as described above, an opposite electrode facing the pixel electrode, and the pixel electrode and the opposite electrode interposed therebetween. An organic electroluminescent display device comprising an intermediate layer including at least a light emitting layer.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터의 일부를 개략적으로 도시하는 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선을 따라 취한 단면도이며, 도 3는 도 1의 소스 전극과 드레인 전극 사이에서의 캐리어의 이동 경로를 개념적으로 도시하는 개념도이다.1 is a plan view schematically illustrating a portion of an organic thin film transistor according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1, and FIG. 3 is a source electrode and a drain of FIG. 1. It is a conceptual diagram conceptually showing the movement path of a carrier between electrodes.

상기 도면들을 참조하면, 본 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터는 각각 중심부(123a, 124a)와 연결부(123b, 124b)로 이루어진 소스 전극(123)과 드레인 전극(124)을 구비한다. 또한, 유기 반도체층(127)이 소스 전극(123)과 드레인 전극(124)에 접하면서, 특히 소스 전극(123)과 드레인 전극(124)의 중심부(123a, 124a)의 길이에 대응하는 직경을 갖는 원형으로 형성된다. 그리고 소스 전극(123)과 드레인 전극(124)의 하부에는 게이트 전극(121)이 구비되는데, 소스 전극과 드레인 전극의 중심부(123a, 124a) 사이의 영역에 대응하는 형상으로 형성된다. 또한 유기 반도체층(127), 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)을 게이트 전극(121)으로부터 절연시키기 위하여 게이트 절연막(125)이 개재된다.Referring to the drawings, the organic thin film transistor according to the present exemplary embodiment includes a source electrode 123 and a drain electrode 124 each having a central portion 123a and 124a and connecting portions 123b and 124b. In addition, while the organic semiconductor layer 127 is in contact with the source electrode 123 and the drain electrode 124, the diameter corresponding to the lengths of the center portions 123a and 124a of the source electrode 123 and the drain electrode 124 is particularly measured. Having a circular shape. A gate electrode 121 is provided below the source electrode 123 and the drain electrode 124, and is formed in a shape corresponding to a region between the center portions 123a and 124a of the source electrode and the drain electrode. In addition, the gate insulating layer 125 is interposed to insulate the organic semiconductor layer 127, the source electrode 123, and the drain electrode 124 from the gate electrode 121.

유기 반도체층(127)에 대해 보다 상세히 설명하자면, 본 실시예에 따른 유기 반도체층(127)은 잉크젯 프린팅(ink-jet printing) 방법으로 인쇄된다. 유기 반도체층(127)을 형성하는 방법에는 잉크젯 프린팅 방법뿐만 아니라, 스크린 프린팅 방법 등 다양한 방법이 적용될 수 있는데, 본 실시예와 같이 잉크젯 프린팅 방법에 의하여 유기 반도체층(127)을 형성할 경우 소량의 유기물 액적으로 원하는 위치에 원하는 양의 유기물을 일정하게 토출하는 것이 용이하다. 즉, 소스 전극(123)과 드레인 전극(124)의 중심부(123a, 124a)의 간격을 메우고, 소스 전극(123)과 드레인 전극(124)의 상부에 일정한 직경을 가진 원형의 유기 반도체층(127)을 형성하기 위하여 필요한 잉크젯의 토출량과 토출 속도 등을 실험적으로 결정할 수 있다. In more detail with respect to the organic semiconductor layer 127, the organic semiconductor layer 127 according to the present embodiment is printed by the ink-jet printing (ink-jet printing) method. The method of forming the organic semiconductor layer 127 may be applied to various methods such as not only an inkjet printing method but also a screen printing method. In the case of forming the organic semiconductor layer 127 by an inkjet printing method as in the present embodiment, It is easy to constantly discharge a desired amount of organic material in a desired position into the organic material droplets. That is, a circular organic semiconductor layer 127 having a constant diameter is filled in the gap between the center portions 123a and 124a of the source electrode 123 and the drain electrode 124, and is disposed on the source electrode 123 and the drain electrode 124. The amount of ejection and the ejection speed of the inkjet necessary for forming the?) Can be determined experimentally.

이러한 유기 반도체층(127)을 형성하는 물질로는, 펜타센(pentacene), 테트라센(tetracene), 안트라센(antracene), 나트탈렌(naphthalene), 알파-6-티오펜, 페릴렌(perylene) 및 그 유도체, 루브렌(rubrene) 및 그 유도체, 코로넨(coronene) 및 그 유도체, 페릴렌 테트라카르볼실릭 디이미드(perylene tetracarboxylic diimide) 및 그 유도체, 페릴렌 테트라카르볼실릭 디안하이드라이드(perylene teracarboxylic dianhydride) 및 그 유도체, 폴리티오펜 및 그 유도체, 폴리파라페니렌비닐렌 및 그 유도체, 폴리파라페닐렌 및 그 유도체, 폴리플로렌 및 그 유도체, 폴리티오펜비닐렌 및 그 유도체, 폴리티오펜-헤테로고리방향족 공중합체 및 그 유도체, 나트탈렌의 올리고아센 및 이들의 유도체, 알파-5-티오펜의 올리고티오펜 및 이들의 유도체, 금속을 함유하거나 함유하지 않은 프탈로시아니 및 이들의 유도체, 파라로멜리틱 디안하이드라이드 및 그 유도체, 파이로멜리틱 디이미드 및 이들의 유도체 등이 사용될 수 있다. Examples of the material for forming the organic semiconductor layer 127 include pentacene, tetracene, antracene, naphthalene, alpha-6-thiophene, perylene, and the like. Its derivatives, rubrene and its derivatives, coronene and its derivatives, perylene tetracarboxylic diimide and its derivatives, perylene tetracarbocyclic dianhydride dianhydride) and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, polyparafenylenevinylene and derivatives thereof, polyparaphenylene and derivatives thereof, polyfluorene and derivatives thereof, polythiophenevinylene and derivatives thereof, polythiophene Heterocyclic aromatic copolymers and derivatives thereof, oligoacenes and derivatives thereof of nattalene, oligothiophenes and derivatives thereof of alpha-5-thiophene, phthalocyanines with and without metals and oils thereof Conductors, paralometic dianhydrides and derivatives thereof, pyromellitic diimides and derivatives thereof and the like can be used.

상기와 같은 잉크젯 프린팅 방법으로 유기 반도체층(127)을 형성할 경우, 필요한 소스 및 드레인 전극(123, 124)의 패턴을 먼저 결정하고, 그 후 이 패턴에 맞게 잉크젯의 토출량을 결정할 수 도 있고, 이와 반대로 잉크젯의 토출량을 먼저 결정한 후, 그 토출량에 맞추어 소스 및 드레인 전극(123, 124)의 패턴의 형태를 결정할 수도 있다.When the organic semiconductor layer 127 is formed by the inkjet printing method as described above, the pattern of the required source and drain electrodes 123 and 124 may be determined first, and then the ejection amount of the inkjet may be determined according to the pattern. Conversely, the discharge amount of the inkjet may be determined first, and then the shape of the patterns of the source and drain electrodes 123 and 124 may be determined according to the discharge amount.

다만, 어느 경우에도 소스 전극(123)과 드레인 전극(124)의 중심부(123a, 124a)의 길이가 유기 반도체층(127)의 표면을 형성하는 원형패턴의 직경의 길이와 대응되는 크기를 갖고, 각 연결부(123b, 124b)는 중심부(123a, 124a)에서 원형의 바깥쪽을 향하여 중심부(123a, 124a)에 수직으로 형성되도록 한다. 바람직하게는, 각 소스 및 드레인 전극의 중심부(123a, 124a)와 연결부(123b, 124b)의 형상이 바(bar)의 형상이 되도록 형성한다. 각 전극의 형상을 바(bar)의 형상으로 형성할 경우, 이러한 형상의 소스 및 드레인 전극(123, 124)의 패턴에 요구되는 유기 반도체 물질의 토출량을 계산하는 것이 용이하고, 그 역으로 토출량에 알맞은 적절한 형태의 소스 및 드레인 전극(123, 124)의 패턴을 형성하는 것도 용이하기 때문이다.In any case, the lengths of the center portions 123a and 124a of the source electrode 123 and the drain electrode 124 have a size corresponding to the length of the diameter of the circular pattern forming the surface of the organic semiconductor layer 127, Each connecting portion 123b and 124b is formed to be perpendicular to the central portions 123a and 124a from the central portions 123a and 124a toward the outside of the circle. Preferably, the shapes of the center portions 123a and 124a and the connection portions 123b and 124b of the source and drain electrodes are formed in the shape of bars. When the shape of each electrode is formed in the shape of a bar, it is easy to calculate the discharge amount of the organic semiconductor material required for the pattern of the source and drain electrodes 123 and 124 of this shape, and vice versa to the discharge amount. This is because it is also easy to form a pattern of the source and drain electrodes 123 and 124 in a suitable suitable form.

한편, 소스 전극(123)과 드레인 전극(124)의 하부에 게이트 전극(121)이 구비되는데, 유기 반도체층(127), 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124)을 게이트 전극으로부터 절연시키기 위하여 게이트 절연막(125)이 개재된다. 이때, 게이트 전극(121)은 소스 전극(123)의 중심부(123a)와 드레인 전극(124)의 중심부(124a) 사이의 영역에 대응하는 형상을 갖는다. Meanwhile, a gate electrode 121 is provided below the source electrode 123 and the drain electrode 124 to insulate the organic semiconductor layer 127, the source electrode 123, and the drain electrode 124 from the gate electrode. The gate insulating film 125 is interposed. In this case, the gate electrode 121 has a shape corresponding to a region between the central portion 123a of the source electrode 123 and the central portion 124a of the drain electrode 124.

상기와 같은 구조의 유기 박막 트랜지스터의 경우, 게이트 전극(121)에 전기적 신호가 인가될 시 소스 전극(123)과 드레인 전극(124) 사이의 정공 또는 전자인 캐리어는 도 3에 도시된 화살표와 같이 이동하게 된다. 즉, 유기 반도체층(127) 내의 정공 또는 전자인 캐리어가 유기 반도체층(127)의 직경에 대응하는 크기의 소스 전극(123)의 중심부(123a)로부터, 유기 반도체층(127)의 직경에 대응하는 크기를 가진 드레인 전극(124)의 중심부(124a)로 이동함에 따라, 캐리어가 다른 곳으로 이동하는 누설전류를 최소화할 수 있다. In the case of the organic thin film transistor having the above structure, when an electrical signal is applied to the gate electrode 121, a carrier, which is a hole or an electron between the source electrode 123 and the drain electrode 124, is represented by an arrow shown in FIG. 3. Will move. That is, carriers that are holes or electrons in the organic semiconductor layer 127 correspond to the diameters of the organic semiconductor layer 127 from the central portion 123a of the source electrode 123 having a size corresponding to the diameter of the organic semiconductor layer 127. As it moves to the center portion 124a of the drain electrode 124 having a size, it is possible to minimize the leakage current to move the carrier to another place.

이때, 소스 및 드레인 전극의 연결부(123b, 124b)들이 각 소스 및 드레인 전극의 중심부(123a, 124a)에서 유기 반도체층(127)의 중심에서 바깥쪽으로 형성된다. 바람직하게는 유기 반도체층(127)의 표면상의 원형의 중심을 지나는 방향으로 형성된다. 이러한 형상에 의해 유기 반도체층(127)의 중심에서 먼 곳에 위치하는 캐리어가 소스 전극(123)의 연결부(123b) 및 중심부(123a)를 통해 수렴되어 드레인 전극(124)의 연결부(124b) 및 중심부(124a)를 따라 이동할 수 있기 때문에 누설전류를 더욱 줄일 수 있다. In this case, the connection portions 123b and 124b of the source and drain electrodes are formed outward from the center of the organic semiconductor layer 127 at the center portions 123a and 124a of the source and drain electrodes. Preferably it is formed in the direction passing through the center of the circle on the surface of the organic semiconductor layer 127. Due to this shape, the carrier located far from the center of the organic semiconductor layer 127 converges through the connection part 123b and the center part 123a of the source electrode 123, and thus the connection part 124b and the center part of the drain electrode 124. Since it can move along 124a, leakage current can be further reduced.

또한, 게이트 전극(121)이 소스 전극(123)과 드레인 전극(124)의 중심부(123a, 124a) 사이의 영역에 대응하는 형상을 가짐으로써, 게이트 전극(121)에 전기적 신호가 인가될 시 소스 전극(123)과 드레인 전극(124)의 중심부(123a, 124a) 사이의 전 영역에 채널이 형성되게 된다. 따라서, 공간 이용 효율이 최대화된다. In addition, the gate electrode 121 has a shape corresponding to a region between the center portions 123a and 124a of the source electrode 123 and the drain electrode 124, so that the source when the electrical signal is applied to the gate electrode 121 Channels are formed in all regions between the centers 123a and 124a of the electrode 123 and the drain electrode 124. Thus, space utilization efficiency is maximized.

더욱이 본 발명에 따른 유기 반도체층(127)은 소스 및 드레인 전극(123, 124)에 접하도록 잉크젯 프린팅 방식에 의해 일정량이 토출되고, 그 형상은 소스 및 드레인 전극(123, 124)의 간격을 메우고, 소스 및 드레인 전극의 중심부(123a, 124a)의 양단과 연결부(123b, 124b)의 양단에 대응되는 직경을 가지도록 소스 및 드레인 전극(123, 124)의 상부의 표면에 원형으로 형성된다. 따라서 한 개의 유기 반도체층(127)에 하나의 박막 트랜지스터가 완성되는바, 즉 한 개의 유기 박막 트랜지스터의 소스 전극(또는 드레인 전극)과 인접하는 유기 박막 트랜지스터의 드레인 전극(또는 소스 전극)은 전기적으로 분리되기 때문에, 인접하는 박막 트랜지스터와 크로스토크가 발생할 가능성이 현저히 줄어들어 유기 반도체층(127)의 패터닝이 필요 없다. 따라서, 본 발명에 따른 유기 반도체층(127)은 패터닝 과정에서 발생할 수 있는 손상을 방지할 수 있다. Furthermore, the organic semiconductor layer 127 according to the present invention is discharged by an inkjet printing method so as to contact the source and drain electrodes 123 and 124, and the shape thereof fills the gap between the source and drain electrodes 123 and 124. In addition, a circular shape is formed on the top surface of the source and drain electrodes 123 and 124 so as to have a diameter corresponding to both ends of the center portions 123a and 124a of the source and drain electrodes and both ends of the connection portions 123b and 124b. Therefore, one thin film transistor is completed in one organic semiconductor layer 127. That is, the drain electrode (or source electrode) of the organic thin film transistor adjacent to the source electrode (or drain electrode) of one organic thin film transistor is electrically connected. Because of the separation, the possibility of occurrence of cross talk with adjacent thin film transistors is significantly reduced, so that the patterning of the organic semiconductor layer 127 is unnecessary. Therefore, the organic semiconductor layer 127 according to the present invention can prevent damage that may occur during the patterning process.

도 1 내지 도 3에서는 소스 전극(123)과 드레인 전극(124), 게이트 전극(121)의 일부만을 도시하였으나, 소스 전극(123)과 드레인 전극(124) 및 게이트 전극(121)은 박막 트랜지스터 기판 상의 다른 소자에 전기적으로 연결될 수 있다. 도 4은 소스 전극(123)과 게이트 전극(121)에 각각 연결된 데이터 배선(128)과 스캔 배선(129)을 개략적으로 도시한 단면도이다. 즉, 소스 전극(123)과 드레인 전극(124)의 연결부(123b, 124b)의 적어도 하나 이상은 소스 전극(또는 드레인 전극)에 전기적 신호를 전달하는 데이터 배선(128)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 동일 평면상에 배치될 경우 데이터 배선(128)과 소스 전극(또는 드레인 전극)을 동시에 증착하거나 패터닝할 수 있다. 또한 게이트 전극(121)의 단부의 일측에는 게이트 배선(129)과 전기적으로 연결되어 게이트 신호를 전달 받을수 있으며, 게이트 배선(129)과 동일 평면상에서 연결될 경우 게이트 전극(121)과 동시에 증착하거나 패터닝 될 수 있다. 물론 각 배선들이 동일 평면상에 배치되지 않고 각 전극의 상부에 형성되는 컨택홀을 통해 전기적으로 연결될 수 도 있음은 물론이다.1 to 3 illustrate only a part of the source electrode 123, the drain electrode 124, and the gate electrode 121, but the source electrode 123, the drain electrode 124, and the gate electrode 121 may be a thin film transistor substrate. May be electrically connected to other devices on the device. 4 is a cross-sectional view schematically illustrating a data line 128 and a scan line 129 connected to the source electrode 123 and the gate electrode 121, respectively. That is, at least one or more of the connecting portions 123b and 124b of the source electrode 123 and the drain electrode 124 may be electrically connected to the data line 128 that transmits an electrical signal to the source electrode (or the drain electrode). When disposed on the same plane, the data line 128 and the source electrode (or drain electrode) may be simultaneously deposited or patterned. In addition, one side of the end of the gate electrode 121 may be electrically connected to the gate wire 129 to receive a gate signal, and when connected to the gate wire 129 on the same plane, may be simultaneously deposited or patterned with the gate electrode 121. Can be. Of course, each of the wirings may be electrically connected to each other through a contact hole formed on the upper portion of the electrode rather than being disposed on the same plane.

한편, 도 1 내지 도 3에서는 게이트 전극(121)이 소스 전극(123)과 드레인 전극(124)의 하부에 배치된 구조를 기준으로 하여 설명하였으나, 도 5에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 유기 박막 트랜지스터와 같이 게이트 전극(121)이 소스 전극(123)과 드레인 전극(124)의 상부에 배치될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능함은 물론이다.Meanwhile, in FIGS. 1 to 3, the gate electrode 121 has been described based on the structure disposed under the source electrode 123 and the drain electrode 124, but another embodiment of the present invention illustrated in FIG. 5 is described. Like the organic thin film transistor according to the gate electrode 121 may be disposed on top of the source electrode 123 and the drain electrode 124, of course, various modifications are possible.

도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치를 개략적으로 도시하는 단면도이다.5 is a cross-sectional view schematically illustrating an organic light emitting display device according to another exemplary embodiment of the present invention.

전술한 바와 같은 유기 박막 트랜지스터는 플렉서블 특성이 좋은 바, 따라서 박막 트랜지스터를 구비하는 다양한 플렉서블 평판 디스플레이 장치에 이용될 수 있다. 이러한 평판 디스플레이 장치로서 액정 디스플레이 장치 및 유기 발광 디스플레이 장치 등 다양한 디스플레이 장치들이 있는 바, 이하에서는 유기 발광 디스플레이 장치에 상술한 바와 같은 유기 박막 트랜지스터가 구비된 경우에 대해 도 6을 참조하여 간략히 설명한다.As described above, the organic thin film transistor has good flexible characteristics, and thus, the organic thin film transistor may be used in various flexible flat panel display devices including the thin film transistor. As such a flat panel display device, there are various display devices such as a liquid crystal display device and an organic light emitting display device. Hereinafter, a case in which the organic light emitting display device includes the organic thin film transistor as described above will be briefly described with reference to FIG. 6.

상술한 실시예들에 따른 유기 박막 트랜지스터들을 구비하는 유기 발광 디스플레이 장치의 경우, 유기 박막 트랜지스터 및 유기 발광 소자는 기판(100) 상에 구비된다. 바람직하게는 경량의 플라스틱 기판이 구비될 수 있다.In the case of the organic light emitting display device having the organic thin film transistors according to the above-described embodiments, the organic thin film transistor and the organic light emitting element is provided on the substrate 100. Preferably, a lightweight plastic substrate may be provided.

유기 발광 디스플레이 장치는 다양한 형태의 것이 적용될 수 있는 데, 본 실 시예에 따른 유기 발광 디스플레이 장치는 유기 박막 트랜지스터를 구비한 능동 구동형(AM: active matrix) 발광 디스플레이 장치이다.The organic light emitting display device may be applied in various forms. The organic light emitting display device according to the present exemplary embodiment is an active matrix (AM) light emitting display device having an organic thin film transistor.

각 부화소들은 도 6에서 볼 수 있는 바와 같은 적어도 하나의 유기 박막 트랜지스터(TFT)를 구비한다. 도 6을 참조하면, 기판(100) 상에 필요에 따라 SiO2 등으로 버퍼층(미도시)이 형성될 수 있고, 그 상부로 전술한 바와 같은 유기 박막 트랜지스터(120)가 구비된다. 물론 도 6에는 전술한 실시예 및 그 변형예 중 어느 하나의 경우의 유기 박막 트랜지스터가 도시된 것이며, 이에 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Each subpixel has at least one organic thin film transistor (TFT) as shown in FIG. Referring to FIG. 6, a buffer layer (not shown) may be formed of SiO 2 on the substrate 100 as necessary, and the organic thin film transistor 120 as described above is provided thereon. Of course, FIG. 6 illustrates an organic thin film transistor in any one of the above-described embodiments and modifications thereof, but the present invention is not limited thereto.

유기 박막 트랜지스터(120)의 상부로는 SiO2 등으로 이루어진 패시베이션막(108)이 형성되고, 패시베이션막(108)의 상부에는 아크릴, 폴리이미드 등에 의한 화소정의막(109)이 형성되어 있다. 패시베이션막(108)은 유기 박막 트랜지스터를 보호하는 보호막의 역할을 할 수도 있고, 그 상면을 평탄화시키는 평탄화막의 역할을 할 수도 있다.A passivation film 108 made of SiO 2 or the like is formed on the organic thin film transistor 120, and a pixel definition film 109 made of acryl, polyimide, or the like is formed on the passivation film 108. The passivation film 108 may serve as a protective film for protecting the organic thin film transistor and may serve as a planarization film for planarizing an upper surface thereof.

그리고 비록 도면으로 도시하지는 않았지만, 유기 박막 트랜지스터(120)에는 적어도 하나의 커패시터가 연결될 수 있다. 그리고, 이러한 유기 박막 트랜지스터를 포함하는 회로는 반드시 도 6에 도시된 예에 한정되는 것은 아니며, 다양하게 변형 가능함은 물론이다.Although not shown in the drawings, at least one capacitor may be connected to the organic thin film transistor 120. The circuit including the organic thin film transistor is not necessarily limited to the example illustrated in FIG. 6, and may be variously modified.

한편, 소스 전극(123) 및 드레인 전극(124) 중 어느 하나에 유기 발광 소자(130)가 연결된다. 도 6에서는 드레인 전극(124)에 유기 발광 소자(130)가 연결된 것으로 도시되어 있다. 유기 발광 소자(130)는 상호 대향된 화소 전극(131) 및 대향 전극(134)과, 이 전극들 사이에 개재된 적어도 발광층을 포함하는 중간층(133)을 구비한다. 대향 전극(134)은 복수개의 화소들에 있어서 공통으로 형성될 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.Meanwhile, the organic light emitting element 130 is connected to any one of the source electrode 123 and the drain electrode 124. In FIG. 6, the organic light emitting diode 130 is connected to the drain electrode 124. The organic light emitting element 130 includes a pixel electrode 131 and an opposite electrode 134 opposed to each other, and an intermediate layer 133 including at least a light emitting layer interposed therebetween. The counter electrode 134 may be modified in various ways, such as may be formed in common among a plurality of pixels.

한편, 도 6에는 중간층(133)이 부화소에만 대응되도록 패터닝된 것으로 도시되어 있으나 이는 부화소의 구성을 설명하기 위해 편의상 그와 같이 도시한 것이며, 중간층(133)은 인접한 부화소의 중간층과 일체로 형성될 수도 있음은 물론이다. 또한 중간층(133) 중 일부의 층은 각 부화소별로 형성되고, 다른 층은 인접한 부화소의 중간층과 일체로 형성될 수도 있는 등 그 다양한 변형이 가능하다.Meanwhile, although FIG. 6 illustrates that the intermediate layer 133 is patterned to correspond only to the subpixels, this is illustrated for convenience of description of the configuration of the subpixels, and the intermediate layer 133 is integral with the intermediate layer of the adjacent subpixels. Of course, it may be formed as. In addition, some layers of the intermediate layer 133 may be formed for each subpixel, and other layers may be integrally formed with an intermediate layer of an adjacent subpixel.

화소 전극(131)은 애노드 전극의 기능을 하고, 대향 전극(134)은 캐소드 전극의 기능을 한다. 물론, 이 화소 전극(131)과 대향 전극(134)의 극성은 반대로 되어도 무방하다.The pixel electrode 131 functions as an anode electrode, and the opposite electrode 134 functions as a cathode electrode. Of course, the polarity of the pixel electrode 131 and the counter electrode 134 may be reversed.

화소 전극(131)은 투명 전극 또는 반사형 전극으로 구비될 수 있다. 투명 전극으로 구비될 때에는 화소 전극(131)은 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 구비될 수 있고, 반사형 전극으로 구비될 때에는 화소 전극(131)은 Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, Ni, Nd, Ir, Cr 및 이들의 화합물 등으로 형성된 반사막과, ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3로 형성된 막을 구비할 수 있다.The pixel electrode 131 may be provided as a transparent electrode or a reflective electrode. When provided as a transparent electrode, the pixel electrode 131 may be formed of ITO, IZO, ZnO, or In 2 O 3. When provided as a reflective electrode, the pixel electrode 131 may be formed of Ag, Mg, Al, Pt, Pd, Au, A reflective film formed of Ni, Nd, Ir, Cr, a compound thereof, or the like, and a film formed of ITO, IZO, ZnO, or In 2 O 3 may be provided.

대향 전극(134)도 투명 전극 또는 반사형 전극으로 구비될 수 있는데, 투명 전극으로 구비될 때는 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 및 이들의 화합물로 이루어진 막과, 이 막 상에 ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3 등의 투명 전극 형성용 물질로 형성된 보조 전극이나 버스 전극 배선을 구비할 수 있다. 그리고, 반사형 전극으로 구비될 때에는 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Mg 및 이들의 화합물을 전면 증착하여 형성될 수 있다.The counter electrode 134 may also be provided as a transparent electrode or a reflective electrode. When the counter electrode is provided as a transparent electrode, a film made of Li, Ca, LiF / Ca, LiF / Al, Al, Mg, and a compound thereof, and the film An auxiliary electrode or bus electrode wiring formed on a transparent electrode forming material such as ITO, IZO, ZnO, or In 2 O 3 may be provided on the substrate. In addition, when provided as a reflective electrode, Li, Ca, LiF / Ca, LiF / Al, Al, Mg, and a compound thereof may be formed by full deposition.

화소 전극(131)과 대향 전극(134) 사이에 구비되는 중간층(133)은 저분자 또는 고분자 유기물로 구비될 수 있다. 저분자 유기물을 사용할 경우 정공 주입층(HIL: hole injection layer), 정공 수송층(HTL: hole transport layer), 유기 발광층(EML: emissive layer), 전자 수송층(ETL: electron transport layer), 전자 주입층(EIL: electron injection layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있으며, 사용 가능한 유기 재료도 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N, N-디(나프탈렌-1-일)-N, N'-디페닐-벤지딘 (N, N'-Di(naphthalene-1-yl)-N, N'-diphenyl-benzidine: NPB), 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯해 다양하게 적용 가능하다. 이들 저분자 유기물은 마스크들을 이용한 진공증착 등의 방법으로 형성될 수 있다.The intermediate layer 133 provided between the pixel electrode 131 and the counter electrode 134 may be formed of low molecular weight or high molecular organic material. When using low molecular weight organic material, hole injection layer (HIL), hole transport layer (HTL), emissive layer (EML), electron transport layer (ETL), electron injection layer (EIL) : electron injection layer, etc. may be formed by stacking a single or a complex structure, and the usable organic materials may be copper phthalocyanine (CuPc), N, N-di (naphthalen-1-yl) -N, N '-Diphenyl-benzidine (N, N'-Di (naphthalene-1-yl) -N, N'-diphenyl-benzidine: NPB), tris-8-hydroxyquinoline aluminum ( Alq3) can be used in various ways. These low molecular weight organic materials may be formed by a method such as vacuum deposition using masks.

고분자 유기물의 경우에는 대개 정공 수송층(HTL) 및 발광층(EML)으로 구비된 구조를 가질 수 있으며, 이 때, 상기 정공 수송층으로 PEDOT를 사용하고, 발광층으로 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 유기물질을 사용한다.In the case of the polymer organic material, the structure may include a hole transport layer (HTL) and a light emitting layer (EML). In this case, PEDOT is used as the hole transport layer, and poly-phenylenevinylene (PPV) and polyfluorene are used as the light emitting layer. Polymer organic materials such as (Polyfluorene) are used.

기판(100) 상에 형성된 유기 발광 소자는, 대향 부재(미도시)에 의해 밀봉된다. 대향부재는 기판(100)과 동일하게 글라스, 플라스틱재 또는 메탈 등으로 구비될 수 있다.The organic light emitting element formed on the substrate 100 is sealed by an opposing member (not shown). The opposing member may be formed of glass, plastic, metal, or the like in the same manner as the substrate 100.

이와 같은 유기 발광 디스플레이 장치에 있어서 전술한 실시예 및 그 변형예에 따른 유기 박막 트랜지스터들이 구비되도록 함으로써, 입력된 영상신호에 따라 정확하게 이미지를 구현하는 발광 디스플레이 장치를 제조할 수 있게 된다.In the organic light emitting display device as described above, the organic thin film transistors according to the above-described embodiments and modified examples may be provided, thereby making it possible to manufacture a light emitting display device that accurately implements an image according to an input image signal.

또한, 상기 실시예에 있어서 유기 발광 디스플레이 장치의 구조를 기준으로 본 발명을 설명하였으나, 유기 박막 트랜지스터들이 구비되는 디스플레이 장치들이라면 어떠한 디스플레이 장치들에도 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다.In addition, although the present invention has been described with reference to the structure of the organic light emitting display device in the above embodiment, the present invention may be applied to any display devices as long as the display devices are provided with the organic thin film transistors.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 유기 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 유기 발광 디스플레이 장치에 따르면, 유기 반도체층을 패터닝 하지 않아도 누설전류를 최소화하고 효율을 향상시킬 수 있다.According to the organic thin film transistor of the present invention and the organic light emitting display device having the same, the leakage current can be minimized and the efficiency can be improved without patterning the organic semiconductor layer.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims

A source electrode and a drain electrode formed on the substrate;

A circular organic semiconductor layer including inkjet droplets, the contacting source and drain electrodes respectively contacting the source electrode and the drain electrode;

The source electrode and the drain electrode are formed of a central portion corresponding to the diameter in a direction crossing the diameter of the circular organic semiconductor layer, and a connection portion corresponding to a circular radius from the respective central portion to the outside of the circular shape,

A gate electrode disposed above or below the source electrode and the drain electrode, the gate electrode corresponding to a region between the center portion of the source electrode and the drain electrode; And

And a gate insulating film insulating the source and drain electrodes from the gate electrode.

The method of claim 1,

An organic thin film transistor having a center portion of the source electrode and the drain electrode facing each other, the shape of which is formed in a bar shape.

The method of claim 1,

And a connection portion of the source electrode and the drain electrode to pass through the center of the circle of the organic semiconductor layer.

The method of claim 1,

The connecting portion of the source electrode and the drain electrode is an organic thin film transistor formed in the shape of a bar.

The method of claim 1,

One end portion of the connection portion between the source electrode and the drain electrode is connected to the same plane as the data line.

The method of claim 1,

One end of the gate electrode is connected to the same plane as the scan wiring organic thin film transistor.

The method of claim 1,

The substrate is an organic thin film transistor formed of a plastic.

A source electrode and a drain electrode formed on the substrate; And

The source electrode and the drain electrode may be formed of a central portion corresponding to the diameter in a direction crossing the diameter of the circular organic semiconductor layer, and a connection portion corresponding to a circular radius from each of the central portions to the outside of the circular shape,

A pixel electrode electrically connected to any one of the source electrode and the drain electrode of the organic thin film transistor having a gate insulating layer insulating the source and drain electrodes from the gate electrode;

An opposite electrode facing the pixel electrode; And

And an intermediate layer including at least an emission layer interposed between the pixel electrode and the counter electrode.

The method of claim 8,

The centers of the source electrode and the drain electrode face each other, the shape of which is formed in the shape of a bar.

The method of claim 8,

And a connecting portion of the source electrode and the drain electrode to pass through the center of the circle of the organic semiconductor layer.

The method of claim 8,

And a connecting portion of the source electrode and the drain electrode in the shape of a bar.

The method of claim 8,

One end of the connecting portion of the source electrode and the drain electrode is connected to the same plane and the data line.

The method of claim 8,

One end of the gate electrode is connected to the same plane as the scan wiring organic electroluminescent display device.

The method of claim 8,

The substrate is an organic electroluminescent display device formed of plastic.