有機発光表示装置及びその製造方法
【課題】情報表示機能及び情報入力機能を共に有し、比較的単純な構造及び向上した性能を有する有機発光表示装置、及び単純化された有機発光表示装置の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明による有機発光表示装置は、複数の画素領域を含む基板１１１本体、有機発光素子７０、及び複数の発光用薄膜トランジスター２０を含んで前記複数の画素領域毎に各々形成された発光部（ＳＰ）、フォトセンサー６０、及び複数のセンサー用薄膜トランジスター３０を含み、前記複数の画素領域のうちの少なくとも一部の画素領域に形成されたセンサー部（ＳＰ）を含む。また、前記複数の発光用薄膜トランジスター２０及び前記複数のセンサー用薄膜トランジスター３０、そして前記フォトセンサー６０は、各々同一層に同一素材から形成された酸化物半導体層１５２，１５３及び酸化物光電変換層１５６を含む。
【解決手段】本発明による有機発光表示装置は、複数の画素領域を含む基板１１１本体、有機発光素子７０、及び複数の発光用薄膜トランジスター２０を含んで前記複数の画素領域毎に各々形成された発光部（ＳＰ）、フォトセンサー６０、及び複数のセンサー用薄膜トランジスター３０を含み、前記複数の画素領域のうちの少なくとも一部の画素領域に形成されたセンサー部（ＳＰ）を含む。また、前記複数の発光用薄膜トランジスター２０及び前記複数のセンサー用薄膜トランジスター３０、そして前記フォトセンサー６０は、各々同一層に同一素材から形成された酸化物半導体層１５２，１５３及び酸化物光電変換層１５６を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光表示装置に関するものであって、より詳しくは、情報表示機能及び情報入力機能を共に有する有機発光表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機発光表示装置（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ ｄｉｓｐｌａｙ）は、光を放出する有機発光素子を含んで画像を表示する自発光型表示装置である。有機発光表示装置は、液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）とは異なって別途の光源が不要であるため、相対的に厚さ及び重量を減らすことができる。また、有機発光表示装置は、低い消費電力、高い輝度、及び高い反応速度などの点において高性能であるため、携帯用電子機器の次世代表示装置として注目されている。
【０００３】
近年、指やスタイラスペンで画面を接触することによって情報を入力することができる表示装置が普及している。このように、情報入力機能を有する表示装置は、個人携帯用情報端末器（ＰＤＡ）、携帯用ゲーム機、車両用ナビゲーション、及び現金自動支給機（ＡＴＭ）などに幅広く使用されている。
【０００４】
情報入力機能を有する表示装置は、別途タッチパネルを製作して表示パネルと結合させたり、表示パネルの内部に多様なセンサーを直接設置することにより形成されている。
【０００５】
しかし、タッチパネルを別途製作すると、表示装置の全体的な厚さが増加し、タッチパネルが表示パネルを覆い、表示パネルで表示される画像の品質が低下する問題がある。一方、表示パネルの内部にセンサーを直接形成すると、構造が複雑で、製造工程が増加して、生産性が低下する問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前述した問題を解決するためのものであって、本発明の第１の目的は、情報表示機能及び情報入力機能を共に有し、比較的単純な構造及び向上した性能を有する有機発光表示装置を提供することである。
【０００７】
また、本発明の第２の目的は、比較的単純化された当該有機発光表示装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態による有機発光表示装置は、複数の画素領域を含む基板本体、有機発光素子及び複数の発光用薄膜トランジスターを含んで前記複数の画素領域毎に各々形成された発光部、フォトセンサー及び複数のセンサー用薄膜トランジスターを含んで前記複数の画素領域のうちの少なくとも一部の画素領域に形成されたセンサー部を含む。また、前記複数の発光用薄膜トランジスター及び前記複数のセンサー用薄膜トランジスターならびに前記フォトセンサーは、各々同一層に同一素材で形成された酸化物半導体層及び酸化物光電変換層を含む。
【０００９】
前記酸化物半導体層及び前記酸化物光電変換層は、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、及び錫（Ｓｎ）のうち一つ以上の元素、及び酸素（Ｏ）を含むことができる。
【００１０】
前記基板本体は、透明な絶縁性物質から形成され、前記有機発光素子から放出された光は、前記基板本体を透過することができる。
【００１１】
前記複数の発光用薄膜トランジスターと各々電気的に接続されたゲートライン、データライン、及び発光電源ラインをさらに含むことができる。また、前記複数の発光用薄膜トランジスターは、前記酸化物半導体層下に配置されたゲート電極を含むことができる。また、前記ゲート電極は、前記ゲートライン、前記データライン、及び前記発光電源ラインと同一層に同一素材で共に形成される。
【００１２】
前記ゲートラインは、前記データライン及び前記発光電源ラインと交差する方向に配列される。また、前記ゲートライン、前記データライン、及び前記発光電源ラインは、交差領域で断線部を有することができる。また、前記断線部は、他の層に形成された接続部材を介して互いに接続される。
【００１３】
前記複数のセンサー用薄膜トランジスターと各々電気的に接続されたリセットライン、出力ライン、及びセンサー電源ラインをさらに含むことができる。また、前記複数のセンサー用薄膜トランジスターは、前記酸化物半導体層下に配置されたゲート電極を含むことができる。前記ゲート電極は、前記リセットライン、前記出力ライン、及び前記センサー電源ラインと同一層に同一素材から共に形成される。
【００１４】
前記発光用トランジスターのゲート電極及び前記センサー用トランジスターのゲート電極は、同一層に同一素材から共に形成される。
【００１５】
前記有機発光表示装置において、前記発光部と接続された発光駆動部、及び前記センサー部と接続されたセンサー駆動部をさらに含むことができる。
前記発光駆動部を制御する発光制御部、前記センサー駆動部を制御するセンサー制御部、そして前記発光制御部及び前記センサー制御部と接続されたメイン制御部をさらに含むことができる。
【００１６】
前記センサー制御部は、前記センサー駆動部から伝送された検出信号を前記メイン制御部に伝送し、前記メイン制御部は、前記検出信号によって前記発光制御部を制御して、前記発光駆動部を通して画像を表示する。
【００１７】
また、本発明の実施形態による有機発光表示装置は、基板本体と、前記基板本体上に形成されたゲート電極と、前記ゲート電極上に形成されたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に前記ゲート電極と重畳するように形成された酸化物半導体層と、前記ゲート絶縁膜上に前記酸化物半導体層と同一素材から形成された酸化物光電変換層と、前記酸化物半導体層及び前記酸化物光電変換層上に形成された層間絶縁膜と、前記酸化物半導体層と接触するように前記層間絶縁膜上に形成されたソース電極及びドレイン電極と、前記酸化物光電変換層と接触するように前記層間絶縁膜上に形成された一対のセンサー電極とを含む。
【００１８】
前記酸化物半導体層は、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、及び錫（Ｓｎ）のうちの一つ以上の元素、及び酸素（Ｏ）を含むことができる。
【００１９】
前記ゲート電極と同一層に同一素材から形成されたゲートライン、データライン、及び発光電源ラインをさらに含むことができる。
【００２０】
前記ゲートラインは、前記データライン及び前記発光電源ラインと交差する方向に配列される。また、前記ゲートライン、前記データライン、及び前記発光電源ラインは、交差領域で断線部を有することができる。前記断線部は、前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記一対のセンサー電極と同一層に同一素材から形成された接続部材を介して互いに接続される。
【００２１】
前記ソース電極は、前記データライン及び前記発光電源ラインのうちのいずれか一つと接触する。
【００２２】
前記ゲート電極は、金属物質から形成され、前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記一対のセンサー電極は、透明な導電性物質で形成される。
【００２３】
前記層間絶縁膜は、平坦化層を含むことができる。
【００２４】
前記有機発光表示装置において、前記ドレイン電極の一部の領域上に順次に形成された有機発光層及び共通電極をさらに含むことができる。
【００２５】
また、本発明の実施形態による有機発光表示装置の製造方法は、基板本体上にゲート電極、ゲートライン、データライン、及び発光電源ラインを含む第１導電配線を形成する段階と、前記第１導電配線上にゲート絶縁膜を形成する段階と、前記ゲート絶縁膜上に酸化物半導体層及び酸化物光電変換層を含む酸化物半導体パターンを形成する段階と、前記酸化物半導体パターン上に層間絶縁膜を形成する段階と、前記層間絶縁膜をエッチングしたり、前記層間絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜を共にエッチングして、複数の接触孔を形成する段階と、前記複数の接触孔を通して前記酸化物半導体パターンや前記第１導電配線と接触するソース電極、ドレイン電極、及び一対のセンサー電極を含む第２導電配線を形成する段階とを含む。
【００２６】
前記酸化物半導体層は、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、及び錫（Ｓｎ）のうちの一つ以上の元素、及び酸素（Ｏ）を含むことができる。
【００２７】
前記ソース電極は、前記データライン及び前記発光電源ラインのうちのいずれか一つと接触する。
【００２８】
前記ゲートラインは、前記データライン及び前記発光電源ラインと交差する方向に配列される。また、前記ゲートライン、前記データライン、及び前記発光電源ラインは、交差領域で断線部を有することができる。
【００２９】
前記第２導電配線は、接続部材をさらに含み、前記接続部材は、前記ゲートライン、前記データライン、及び前記発光電源ラインの断線部を互いに接続することができる。
【００３０】
前記有機発光表示装置の製造方法において、前記ドレイン電極の一部の領域上に有機発光層及び共通電極を順次に形成して有機発光素子を形成する段階をさらに含むことができる。
【００３１】
前記第１導電配線は、金属物質から形成され、前記第２導電配線は、透明な導電性物質で形成される。
【発明の効果】
【００３２】
本発明により、有機発光表示装置は、情報表示機能及び情報入力機能を共に有し、比較的単純な構造及び向上した性能を有することができる。
【００３３】
また、当該有機発光表示装置の製造方法を単純化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態による有機発光表示装置の構成を示したブロック図である。
【図２】図１の画素領域の発光部及びセンサー部の回路図である。
【図３】図１の有機発光表示装置の画素領域の一部を拡大して示した断面図である。
【図４】図１の有機発光表示装置の画素領域におけるゲートライン及びデータラインの交差領域を拡大して示した配置図である。
【図５】本発明の第１実施形態による有機発光表示の製造工程を順次に示した断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態による有機発光表示の製造工程を順次に示した断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態による有機発光表示の製造工程を順次に示した断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態による有機発光表示の製造工程を順次に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。本発明は、多様な形態に具現され、ここで説明する実施形態に限られない。
【００３６】
本発明を明確に説明するために、説明に不要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似する構成要素については、同一な参照符号を付けた。
【００３７】
また、図面に表示された各構成の大きさ及び厚さは、説明の便宜のために任意に示したものであるため、本発明が必ずしも示されたものに限られない。
【００３８】
図面では、多数の層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して表示した。また、図面においては、説明の便宜のために、一部の層及び領域の厚さを誇張して表示した。層、膜、領域、板などの部分がある部分の「上」または「上部」にあるとする時、これはある部分の「直上」にある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。
【００３９】
以下、図１乃至図４を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。
【００４０】
図１に示したように、有機発光表示装置１０１は、表示領域（ＤＥ）に形成された複数の画素領域（ＰＸ）を含む。さらに、複数の画素領域（ＰＸ）毎に各々発光部（ＥＰ）が形成される。また、複数の画素領域（ＰＸ）のうちの少なくとも一部の画素領域（ＰＸ）にセンサー部（ＳＰ）が形成される。つまり、発光部（ＥＰ）は、全ての画素領域（ＰＸ）に各々形成されるが、センサー部（ＳＰ）は、全ての画素領域（ＰＸ）に形成されても良く、一部の画素領域（ＰＸ）にだけ形成されても良い。
【００４１】
また、有機発光表示装置１０１は、発光部（ＥＰ）と接続されて発光部（ＥＰ）を駆動する発光駆動部９１１、９１２と、センサー部（ＳＰ）と接続されてセンサー部（ＳＰ）を駆動するセンサー駆動部９２１、９２２とをさらに含む。発光駆動部は、発光部（ＥＰ）にデータ信号を供給する第１発光駆動部９１１と、発光部（ＥＰ）にゲート信号を供給する第２発光駆動部９１２とを含む。センサー駆動部は、センサー部（ＳＰ）から検出信号を受信する第１センサー駆動部９２１と、センサー部（ＳＰ）にリセット信号を供給する第２センサー駆動部９２２とを含む。また、有機発光表示装置１０１は、発光駆動部９１１、９１２を制御する発光制御部９１０と、センサー駆動部９２１、９２２を制御するセンサー制御部９２０と、発光制御部９１０及びセンサー制御部９２０と接続されたメイン制御部９００とをさらに含む。
【００４２】
発光制御部９１０は、第１発光駆動部９１１及び第２発光駆動部９１２を制御する。発光制御部９１０は、アナログ画像データをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路、及び、ガンマ補正などの画像処理を行う画像処理回路などを含む。
【００４３】
センサー制御部９２０は、第１センサー駆動部９２１及び第２センサー駆動部９２２を制御する。また、センサー制御部９２０は、第１センサー駆動部９２１から伝送された検出信号を解釈する。
【００４４】
メイン制御部９００は、各種演算処理などを行うために、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、画像処理用演算回路、及びメモリ回路などを含む。
【００４５】
しかし、本発明の第１実施形態は前述したものに限定されない。従って、各駆動部９１１、９１２、９２１、９２２及び制御部９００、９１０、９２０の構成及び役割は、必要に応じて、当該技術分野の当業者が実施可能な範囲内で多様に変更できる。
【００４６】
本発明の第１実施形態による有機発光表示装置１０１の情報入力過程及び情報出力過程によれば、センサー部（ＳＰ）は、受光した光を電気信号に変換して、当該電気信号をセンサー駆動部９２１、９２２に伝送する。センサー制御部９２０は、センサー駆動部９２１、９２２が受信した検出信号を解釈して選択位置を判断する。メイン制御部９００は、センサー制御部９２０によって判読された情報に基づいて、発光制御部９１０にアナログ信号を伝送する。発光制御部９１０は、当該アナログ信号をデジタル信号に変換して発光駆動部９１１、９１２に伝送し、発光駆動部９１１、９１２は、各発光部（ＥＰ）に画像信号を伝送する。発光部（ＥＰ）は、伝送された画像信号によって光を放出して画像を表示する。
【００４７】
図２に示したように、発光部（ＥＰ）は、有機発光素子（ＯＬＥＤ）７０及び複数の発光用薄膜トランジスター（ＴＦＴ）１０、２０を含み、センサー部（ＳＰ）は、フォトセンサー６０及び複数のセンサー用ＴＦＴ３０、４０、５０を含む。
【００４８】
また、有機発光表示装置１０１は、発光部（ＥＰ）及びセンサー部（ＳＰ）のうちの一つ以上の構成と各々接続されたゲートライン２３１、データライン２３２、発光電源ライン２３３、センサー電源ライン２３８、リセットライン２３６、及び出力ライン２３７などを含む。また、本発明の第１実施形態において、前述した各ライン２３１、２３２、２３３、２３６、２３７、２３８は、全て同一層に同一素材から形成されうる。
【００４９】
まず、発光部（ＥＰ）を具体的に説明する。
【００５０】
発光部（ＥＰ）は、有機発光素子７０、第１発光用ＴＦＴ（Ｔｒ）１０、第２発光用ＴＦＴ（Ｔｒ）２０、発光用蓄電素子（ｃａｐａｃｉｔｏｒ）８０を含む２Ｔｒ-１Ｃａｐ構造を有する。しかし、本発明の第１実施形態はこれに限定されない。従って、発光部（ＥＰ）は、３つ以上の発光用薄膜トランジスター及び２つ以上の発光用蓄電素子を含むこともできる。また、追加される発光用薄膜トランジスター及び発光用蓄電素子は、補償回路の構成になりうる。補償回路は、画素領域（ＰＸ）毎に形成された発光部（ＥＰ）の均一性を向上させて、画質に偏差が発生するのを抑制する。一般に、補償回路は、２つ乃至８つの薄膜トランジスターを含む。
【００５１】
有機発光素子７０は、正孔注入電極であるアノード（ａｎｏｄｅ）電極、電子注入電極であるカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）電極、及びアノード電極及びカソード電極の間に配置された有機発光層を含む。
【００５２】
第１発光用ＴＦＴ１０及び第２発光用ＴＦＴ２０は各々、ゲート電極、酸化物半導体層、ソース電極、及びドレイン電極を含む。
【００５３】
第１発光用ＴＦＴ１０は、ゲートライン２３１及びデータライン２３２と接続され、第２発光用ＴＦＴ２０は、有機発光素子７０及び発光電源ライン２３３と接続される。
【００５４】
第１発光用ＴＦＴ１０は、発光しようとする発光部（ＥＰ）を選択するスイッチング素子として使用される。第１発光用ＴＦＴ１０のゲート電極は、ゲートライン２３１と接続され、第１発光用ＴＦＴ１０のソース電極は、データライン２３２と接続される。第１発光用ＴＦＴ１０は、ゲートライン２３１に入力されるスイッチング電圧に応じてデータライン２３２に入力されるデータ電圧を第２発光用ＴＦＴ２０に伝送する。
【００５５】
発光用蓄電素子８０は、第１発光用ＴＦＴ１０のドレイン電極及び発光電源ライン２３３と接続され、第１発光用ＴＦＴ１０から伝送された電圧と発光電源ライン２３３に供給される電圧との差に相当する電圧を保存する。
【００５６】
第２発光用ＴＦＴ２０は、選択された発光部（ＥＰ）内の有機発光素子７０を発光させるための駆動電源を供給する。第２発光用ＴＦＴ２０のゲート電極は、第１発光用ＴＦＴ１０のドレイン電極と接続された発光用蓄電素子８０の一端と接続される。また、第２発光用ＴＦＴ２０のソース電極及び発光用蓄電素子８０の他端は、各々発光電源ライン２３３と接続される。
【００５７】
また、第１発光用ＴＦＴ１０のドレイン電極の一部は、有機発光素子７０のアノード電極になる。
【００５８】
このように、第２発光用ＴＦＴ２０は、発光電源ライン２３３及び発光用蓄電素子８０と接続されて、発光用蓄電素子８０に保存された電圧及びしきい電圧の差の二乗に比例する出力電流（ＩＯＬＥＤ）を有機発光素子７０に供給する。有機発光素子７０は、第２発光用ＴＦＴ２０から伝送された出力電流（ＩＯＬＥＤ）によって発光する。
【００５９】
次に、センサー部（ＳＰ）を具体的に説明する。
【００６０】
センサー部（ＳＰ）は、フォトセンサー６０、第１センサー用ＴＦＴ３０、第２センサー用ＴＦＴ４０、及び第３センサー用ＴＦＴ５０を含む。しかし、本発明の第１実施形態はこれに限定されない。従って、センサー部（ＳＰ）は、２つ以下のセンサー用薄膜トランジスターを含んだり、４つ以上のセンサー用薄膜トランジスターを含んでも良い。
【００６１】
フォトセンサー６０は、酸化物光電変換層及び一対のセンサー電極を含む。第１センサー用ＴＦＴ３０、第２センサー用ＴＦＴ４０、及び第３センサー用ＴＦＴ５０は、各々ゲート電極、酸化物半導体層、ソース電極、及びドレイン電極を含む。ここで、酸化物半導体層及び酸化物光電変換層は、同一層に同一素材から形成されうる。
【００６２】
第１センサー用ＴＦＴ３０のゲート電極はリセットライン２３６と接続され、ソース電極はセンサー電源ライン２３８と接続され、ドレイン電極は第２センサー用ＴＦＴ４０のゲート電極及びフォトセンサー６０と接続される。また、第２センサー用ＴＦＴ４０のドレイン電極も、センサー電源ライン２３８と接続される。
【００６３】
第３センサー用ＴＦＴ５０のゲート電極は、ゲートライン２３１と接続される。また、ソース電極は、第２センサー用ＴＦＴ４０のソース電極と接続され、ドレイン電極は、出力ライン２３７と接続される。ここで、第１センサー用ＴＦＴ３０及び第２センサー用ＴＦＴ４０の極性は互い相異するように形成される。
【００６４】
まず、リセットライン２３６の信号によってリセットライン２３６と接続された第１センサー用ＴＦＴ３０が選択されて導通される。この時、センサー電源ライン２３８の電位は、第１センサー用ＴＦＴ３０を通して第２センサー用ＴＦＴ４０のゲート電極に供給される。従って、フォトセンサー６０のセンサー電極間には逆バイアス電圧が印加される。
【００６５】
この時、第２センサー用ＴＦＴ４０のソース電極は、センサー電源ライン２３８の電位から第２センサー用ＴＦＴ４０のソース電極とゲート電極間の電位差を引いた電位に維持される。この時、ゲートライン２３１と接続された第３センサー用ＴＦＴ５０は、遮断された状態である。このように、リセットライン２３６の信号によって第１センサー用ＴＦＴ３０が導通された期間をリセット期間という。
【００６６】
次に、リセットライン２３６の電位が変化して当該リセットライン２３６に接続された第１センサー用ＴＦＴ３０が遮断されると、続いて他のリセットラインが選択されて信号が伝送される。リセットライン２３６の電位が変化して非選択状態になって、当該リセットライン２３６と対応するフォトセンサー６０に光が照射されると、フォトセンサー６０のセンサー電極間に電流が流れるようになる。それと共に、リセット期間の間に印加されたフォトセンサー６０のセンサー電極間の逆バイアス電圧が低くなる。
【００６７】
次に、ゲートライン２３１に入力される信号によって、第３センサー用ＴＦＴ５０が導通される。この時、リセットライン２３６が非選択状態になった後、第３センサー用ＴＦＴ５０が導通されるまでの期間を抽出期間という。抽出期間の間に時間の経過に伴ってフォトセンサー６０のセンサー電極間の逆バイアス電圧が低くなるが、この逆バイアス電圧の変化量は、フォトセンサー６０の酸化物光電変換層に照射された光の強度に比例する。この時、フォトセンサー６０の一対のセンサー電極のうちいずれか一つのセンサー電極の電位は一定に維持される。従って、フォトセンサー６０のセンサー電極のうち、第２センサー用ＴＦＴ４０のゲート電極と接続されたセンサー電極の電位が低下する。従って、第２センサー用ＴＦＴ４０のゲート電極も低下する。
【００６８】
第２センサー用ＴＦＴ４０のソース電極は定電流電源と接続されるため、第２センサー用ＴＦＴ４０は、ソースフォロアーとして機能するようになる。つまり、第２センサー用ＴＦＴ４０のゲート電極とソース電極間の電圧は常に同一に維持される。従って、フォトセンサー６０のセンサー電極間の電位が変化することによって、第２センサー用ＴＦＴ４０のゲート電極の電位が変化し、同様にソース電極の電位も変化する。抽出期間が経過してゲートライン２３１が選択されると、第３センサー用ＴＦＴ５０が導通されて、第２センサー用ＴＦＴ４０のソース電極の電位の変化が出力ライン２３７に沿って出力される。このように、ユーザの表示領域上における指の操作によって画素領域（ＰＸ）上の光量が変化し、センサー部（ＳＰ）は、フォトセンサー６０により受光した光量を検出して、ユーザ操作を電圧信号として判読することができる。
【００６９】
このような発光部（ＥＰ）及びセンサー部（ＳＰ）の構成は、前述したものに限定されず、当該技術分野の当業者が実施可能な範囲内で多様に変更できる。
【００７０】
このような構成によって、有機発光表示装置１０１は、発光部（ＥＰ）及びセンサー部（ＳＰ）を含んで、情報の表示及び入力を同時に行うことができる。また、有機発光表示装置１０１は、比較的単純な構造及び向上した性能を有するように構成されうる。
【００７１】
以下、図３を参照して、有機発光表示装置１０１について、積層構造を中心に詳しく説明する。図３は第２発光用ＴＦＴ２０、有機発光素子７０、フォトセンサー６０、及び第１センサー用ＴＦＴ３０を中心に基板本体１１１の画素領域（ＰＸ）に形成された発光部（ＥＰ）及びセンサー部（ＳＰ）の断面構造を示した図面である。
【００７２】
図３に示したように、基板本体１１１は、ガラス、石英、セラミック、及びプラスチックなどから構成された絶縁性基板で形成される。また、基板本体１１１は、透明に形成されて、光を透過させることができる。しかし、本発明の第１実施形態はこれに限定されない。
【００７３】
基板本体１１１上にはバッファー層１２０が形成される。バッファー層１２０は、多様な無機膜及び有機膜のうちの一つ以上の膜で形成される。バッファー層１２０は、不純元素または水分などの不要な成分の浸透を防止すると同時に、表面を平坦化する役割を果たす。しかし、バッファー層１２０は、必ずしも必要なものではなく、基板本体１１１の種類及び工程条件によって省略することもできる。
【００７４】
バッファー層１２０上には、複数のＴＦＴ２０、３０のゲート電極１３２、１３３及び発光電源ライン２３３を含む第１導電配線が形成される。図３には示していないが、第１導電配線は、ゲートライン２３１、データライン２３２、センサー電源ライン２３８、リセットライン２３６、及び出力ライン２３７などをさらに含む。
【００７５】
このように、ゲート電極１３２、１３３、ゲートライン２３１、データライン２３２、発光電源ライン２３３、センサー電源ライン２３８、リセットライン２３６、及び出力ライン２３７を全て同一工程で共に形成するため、有機発光表示装置１０１の全体的な製造工程を単純化することができる。
【００７６】
ここで、ゲートライン２３１は、データライン２３２及び発光電源ライン２３３と交差する方向に形成される。しかし、ゲートライン２３１は、データライン２３２及び発光電源ライン２３３と絶縁されなければならないため、ゲートライン２３１、データライン２３２、及び発光電源ライン２３３は、交差領域で切断された断線部を有する。
【００７７】
例えば、図４に示したように、ゲートライン２３１を間においてデータライン２３２が断線される。図４には示していないが、発光電源ライン２３３もデータライン２３２のように断線された構造を有しても良い。しかし、本発明の第１実施形態はこれに限定されない。従って、ゲートライン２３１が断線された構造を有しても良い。また、断線部は、他の層に形成された接続部材２７３を介して互いに接続される。接続部材２７３は、ソース電極１７１１、１７２１、１７３１、ドレイン電極１７１２、１７２２、１７３２、及び一対のセンサー電極１７６１、１７６２と同一層に同一素材から形成されうる。
【００７８】
また、リセットライン２３６、出力ライン２３７、及びセンサー電源ライン２３８も、ゲートライン２３１、データライン２３２、及び発光電源ライン２３３と同様に、交差領域で断線されることがあり、他の接続部材２７７を介して接続される。
【００７９】
再び図３を参照して説明すると、第１導電配線１３２、１３３、２３３は、金属膜から形成される。第１導電配線１３２、１３３、２３３として使用される金属膜は、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏなどの金属、またはこれらを含む合金などから形成される。この時、第１導電配線１３２、１３３、２３３は、単一層に形成されたり、物理化学的特性に優れたＣｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、またはこれらを含む合金の金属膜及び非抵抗が小さいＡｌ系またはＡｇ系の金属膜を含む多重層に形成されたりする。
【００８０】
第１導電配線１３２、１３３、２３３上にはテトラエトキシシラン（ｔｅｔｒａ ｅｔｈｙｌ ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ、ＴＥＯＳ）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、または酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などから形成されたゲート絶縁膜１４０が形成される。しかし、本発明の第１実施形態において、ゲート絶縁膜１４０の素材は前述したものに限定されない。
【００８１】
ゲート絶縁膜１４０上には複数のＴＦＴ２０、３０の酸化物半導体層１５２、１５３及び酸化物光電変換層１５６を含む酸化物半導体パターンが形成される。つまり、複数のＴＦＴ２０、３０の酸化物半導体層１５２、１５３及び酸化物光電変換層１５６は、同一層に同一素材から形成される。
【００８２】
また、酸化物半導体層１５２、１５３は、ゲート電極１３２、１３３と重畳するように形成される。つまり、複数のＴＦＴ２０、３０のゲート電極１３２、１３３は、全て酸化物半導体層１５２、１５３下に配置される。このように、ゲート電極１３２、１３３を酸化物半導体層１５２、１５３下に配置すれば、ＴＦＴ２０、３０の大きさを相対的に小さく形成することができる。従って、有機発光表示装置１０１の全体的な空間活用度を高めることができる。つまり、有機発光表示装置１０１の集積度を向上させることができる。
【００８３】
酸化物半導体パターン１５２、１５３、１５６は、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、及び錫（Ｓｎ）のうちの一つ以上の元素、及び酸素（Ｏ）を含む酸化物から形成される。例えば、酸化物半導体パターン１５２、１５３、１５６は、ＩｎＺｎＯ、ＩｎＧａＯ、ＩｎＳｎＯ、ＺｎＳｎＯ、ＧａＳｎＯ、ＧａＺｎＯ、ＨｆＩｎＺｎＯ、及びＧａＩｎＺｎＯなどの混合酸化物が使用される。
【００８４】
酸化物半導体層１５２、１５３を使用するＴＦＴ２０、３０は、水素化非晶質シリコンを使用する薄膜トランジスターに比べて、電荷の有効移動度（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｏｂｉｌｉｔｙ）が２乃至１００倍程度大きく、オン／オフ電流比が１０５乃至１０８の値を有する。つまり、酸化物半導体層１５２、１５３を含むＴＦＴ２０、３０は、相対的に優れた半導体特性を有する。また、酸化物半導体層１５２、１５３の場合、バンドギャップ（ｂａｎｄｇａｐ）が約３．０乃至３．５ｅＶであるため、可視光に対して漏洩光電流が発生しない。従って、有機発光表示装置は、瞬間残像の発生を抑制することができる。また、ＴＦＴ２０、３０の特性を向上させるために、酸化物半導体層１５２、１５３に周期律表上の３族、４族、５族、または遷移元素を追加的に含ませることができる。また、酸化物半導体層１５２、１５３を使用する場合、相対的に高移動度を有して大電流が流れるＴＦＴ２０、３０を製造することができる。
【００８５】
また、酸化物半導体層１５２、１５３を使用するＴＦＴ２０、３０と接続された有機発光素子７０は、多結晶シリコンを使用する薄膜トランジスターと接続された有機発光素子に比べて輝度の偏差を抑制することができる。
【００８６】
また、酸化物光電変換層１５６は、多結晶シリコンで製造された光電変換層より特性の偏差が非常に抑制されるため、フォトセンサー６０によって高精密な位置検出が可能になる。
【００８７】
このように、酸化物半導体層１５２、１５３及び酸化物光電変換層１５６を使用した有機発光表示装置１０１は、信頼性の高い情報表示機能及び情報入力機能を有することができる。
【００８８】
酸化物半導体パターン１５２、１５３、１５６上には、層間絶縁膜１６０が形成される。層間絶縁膜１６０は、当該技術分野の当業者に公知の多様な有機物または無機物で形成される。また、層間絶縁膜１６０は、平坦化特性を有する平坦化層を含んだり、平坦化層に形成される。
【００８９】
また、層間絶縁膜１６０をエッチングしたり、層間絶縁膜１６０及びゲート絶縁膜１４０を共にエッチングして、酸化物半導体層１５２、１５３及び酸化物光電変換層１５６の一部を露出したり、第１導電配線１３２、１３３、２３３の一部を露出する複数の接触孔１６０５を形成する。ここで、参照符号１６０５は図７を参照したものである。
【００９０】
層間絶縁膜１６０上にはソース電極１７２１、１７３１、ドレイン電極１７２２、１７３２、及び一対のセンサー電極１７６１、１７６２を含む第２導電配線が形成される。第２導電配線は、接続部材２７３、２７７（図４に図示）をさらに含む。
【００９１】
図３に示したように、第２発光用ＴＦＴ２０のソース電極１７２１は、発光電源ライン２３３と接触孔を通して接触する。また、図４に示したように、第１発光用ＴＦＴ１０のソース電極１７１１は、データライン２３２と接触孔を通して接触する。また、再び図３を参照して説明すると、第２発光用ＴＦＴ２０のドレイン電極１７２２の一部の領域は、有機発光素子９７０の画素電極７１０、つまりアノード電極となる。また、一対のセンサー電極１７６１、１７６２は、各々接触孔を通して酸化物光電変換層１５６と接触する。
【００９２】
第２導電配線１７２１、１７２２、１７３１、１７３２、１７６１、１７６２は、透明な導電物質から形成される。透明な導電物質としては、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、またはＩｎ２Ｏ３（ＩｎｄｉｕｍＯｘｉｄｅ）などがある。
【００９３】
第２発光用ＴＦＴ２０のドレイン電極１７２２の一部の領域、つまり画素電極７１０上には有機発光層７２０及び共通電極７３０が順次に形成される。共通電極７３０は、有機発光素子７０のカソード電極となる。しかし、本発明の第１実施形態は前述したものに限定されない。従って、画素電極７１０がカソード電極となり、共通電極７３０がアノード電極となっても良い。
【００９４】
また、有機発光表示装置１０１は、画素定義膜１９０をさらに含む。画素定義膜１９０は、開口部１９０５を有する。画素定義膜１９０の開口部１９０５は、第２発光用ＴＦＴ２０のドレイン電極１７２２の一部の領域を露出する。このように、画素定義膜１９０の開口部１９０５は、発光部（ＥＰ）内において実際に有機発光層７２０が発光する領域を定義する。つまり、画素定義膜１９０の開口部１９０５内に形成された有機発光層７２０が光を放出して画像を表示する。また、有機発光素子７０から発生した光は、基板本体１１１を透過して外部に放出されて画像を表示する。
【００９５】
また、有機発光表示装置１０１は、基板本体１１１と合着密封されて、有機発光層７２０を保護する封止部材２１０をさらに含むことができる。この時、封止部材２１０及び基板本体１１１の間の空間はシーラント（図示せず）によって密封される。封止部材２１０は、ガラス、石英、セラミック、及びプラスチックなどで構成された絶縁性基板またはステンレス鋼などで構成された金属性基板から形成される。
【００９６】
また、封止部材２１０は、一つ以上の有機膜または無機膜から形成されたり、一つ以上の無機膜及び一つ以上の有機膜が共に積層された封止薄膜から形成される。
【００９７】
このような構成によって、本発明の第１実施形態による有機発光表示装置１０１は、情報表示機能及び情報入力機能を同時に有し、比較的単純な構造を有することができる。また、有機発光表示装置１０１は、比較的に優れた特性のＴＦＴ１０、２０、３０、４０、５０及びフォトセンサー６０を使用して、全体的に向上した性能を有することができる。
【００９８】
図３の参照符号ＦＧはユーザの指を示す。また、点線で示した矢印はフォトセンサー６０が指（ＦＧ）の位置を検出する経路を示す。
【００９９】
以下、図５乃至図８を参照して、本発明の第１実施形態による有機発光表示装置１０１の製造方法を説明する。
【０１００】
まず、図５に示したように、基板本体１０１上にバッファー層１２０を形成する。また、バッファー層１２０上に第１導電配線１３２、１３３、２３３を形成する。第１導電配線は、ゲート電極１３２、１３３及び発光電源ライン２３３を含む。また、図５には示していないが、第１導電配線は、ゲートライン２３１、データライン２３２、リセットライン２３６、出力ライン２３７、及びセンサー電源ライン２３８などをさらに含むことができる。第１導電配線１３２、１３３、２３３は、金属膜から形成される。
【０１０１】
次に、図６に示したように、第１導電配線１３２、１３３、２３３を覆うゲート絶縁膜１４０を形成する。また、ゲート絶縁膜１４０上に酸化物半導体層１５２、１５３及び酸化物光電変換層１５６を含む酸化物半導体パターンを形成する。
【０１０２】
酸化物半導体パターン１５２、１５３、１５６は、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、及び錫（Ｓｎ）のうちの一つ以上の元素、及び酸素（Ｏ）を含む酸化物から形成される。
【０１０３】
次に、図７に示したように、酸化物半導体パターン１５２、１５３、１５６を覆う層間絶縁膜１６０を形成する。また、層間絶縁膜１６０をエッチングしたり、層間絶縁膜１６０及びゲート絶縁膜１４０を共にエッチングして、酸化物半導体層１５２、１５３及び酸化物光電変換層１５６の一部を露出したり、第１導電配線１３２、１３３、２３３の一部を露出する複数の接触孔１６０５を形成する。
【０１０４】
次に、図８に示したように、層間絶縁膜１６０上にソース電極１７２１、１７３１、ドレイン電極１７２２、１７３２、及び一対のセンサー電極１７６１、１７６２を含む第２導電配線を形成する。図８には示していないが、第２導電配線は、接続部材２７３、２７７（図４に図示）をさらに含むことができる。また、第２発光用ＴＦＴ２０のドレイン電極１７２２の一部の領域は、有機発光素子７０の画素電極７１０となる。
【０１０５】
次に、図３に示したように、画素定義膜１９０、有機発光層７２０、及び共通電極７３０を形成する。また、封止部材２１０を基板本体１１１と合着密封して、本発明の第１実施形態による有機発光表示装置１０１を形成する。
【０１０６】
このような製造方法によって、本発明の第１実施形態による有機発光表示装置１０１を比較的単純に製造することができる。
【０１０７】
以上で、本発明を前記望ましい実施形態を通して説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲の概念及び範囲を逸脱しない限り、多様な修正及び変形が可能であることを、本発明が属する技術分野に携わる者は簡単に理解することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０１ 有機発光表示装置、
１１１ 基板本体、
１０、２０ 発光用薄膜トランジスター（発光用ＴＦＴ）、
３０、４０、５０ センサー用薄膜トランジスター（センサー用ＴＦＴ）、
６０ フォトセンサー、
７０ 有機発光素子、
８０ 発光用蓄電素子、
２３１ ゲートライン、
２３２ データライン、
２３３ 発光電源ライン、
２３６ リセットライン、
２３７ 出力ライン、
２３８ センサー電源ライン、
９００ メイン制御部、
９１０ 発光制御部、
９１１、９１２ 発光駆動部、
９２０ センサー制御部、
９２１、９２２ センサー駆動部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光表示装置に関するものであって、より詳しくは、情報表示機能及び情報入力機能を共に有する有機発光表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機発光表示装置（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ ｄｉｓｐｌａｙ）は、光を放出する有機発光素子を含んで画像を表示する自発光型表示装置である。有機発光表示装置は、液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）とは異なって別途の光源が不要であるため、相対的に厚さ及び重量を減らすことができる。また、有機発光表示装置は、低い消費電力、高い輝度、及び高い反応速度などの点において高性能であるため、携帯用電子機器の次世代表示装置として注目されている。
【０００３】
近年、指やスタイラスペンで画面を接触することによって情報を入力することができる表示装置が普及している。このように、情報入力機能を有する表示装置は、個人携帯用情報端末器（ＰＤＡ）、携帯用ゲーム機、車両用ナビゲーション、及び現金自動支給機（ＡＴＭ）などに幅広く使用されている。
【０００４】
情報入力機能を有する表示装置は、別途タッチパネルを製作して表示パネルと結合させたり、表示パネルの内部に多様なセンサーを直接設置することにより形成されている。
【０００５】
しかし、タッチパネルを別途製作すると、表示装置の全体的な厚さが増加し、タッチパネルが表示パネルを覆い、表示パネルで表示される画像の品質が低下する問題がある。一方、表示パネルの内部にセンサーを直接形成すると、構造が複雑で、製造工程が増加して、生産性が低下する問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前述した問題を解決するためのものであって、本発明の第１の目的は、情報表示機能及び情報入力機能を共に有し、比較的単純な構造及び向上した性能を有する有機発光表示装置を提供することである。
【０００７】
また、本発明の第２の目的は、比較的単純化された当該有機発光表示装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態による有機発光表示装置は、複数の画素領域を含む基板本体、有機発光素子及び複数の発光用薄膜トランジスターを含んで前記複数の画素領域毎に各々形成された発光部、フォトセンサー及び複数のセンサー用薄膜トランジスターを含んで前記複数の画素領域のうちの少なくとも一部の画素領域に形成されたセンサー部を含む。また、前記複数の発光用薄膜トランジスター及び前記複数のセンサー用薄膜トランジスターならびに前記フォトセンサーは、各々同一層に同一素材で形成された酸化物半導体層及び酸化物光電変換層を含む。
【０００９】
前記酸化物半導体層及び前記酸化物光電変換層は、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、及び錫（Ｓｎ）のうち一つ以上の元素、及び酸素（Ｏ）を含むことができる。
【００１０】
前記基板本体は、透明な絶縁性物質から形成され、前記有機発光素子から放出された光は、前記基板本体を透過することができる。
【００１１】
前記複数の発光用薄膜トランジスターと各々電気的に接続されたゲートライン、データライン、及び発光電源ラインをさらに含むことができる。また、前記複数の発光用薄膜トランジスターは、前記酸化物半導体層下に配置されたゲート電極を含むことができる。また、前記ゲート電極は、前記ゲートライン、前記データライン、及び前記発光電源ラインと同一層に同一素材で共に形成される。
【００１２】
前記ゲートラインは、前記データライン及び前記発光電源ラインと交差する方向に配列される。また、前記ゲートライン、前記データライン、及び前記発光電源ラインは、交差領域で断線部を有することができる。また、前記断線部は、他の層に形成された接続部材を介して互いに接続される。
【００１３】
前記複数のセンサー用薄膜トランジスターと各々電気的に接続されたリセットライン、出力ライン、及びセンサー電源ラインをさらに含むことができる。また、前記複数のセンサー用薄膜トランジスターは、前記酸化物半導体層下に配置されたゲート電極を含むことができる。前記ゲート電極は、前記リセットライン、前記出力ライン、及び前記センサー電源ラインと同一層に同一素材から共に形成される。
【００１４】
前記発光用トランジスターのゲート電極及び前記センサー用トランジスターのゲート電極は、同一層に同一素材から共に形成される。
【００１５】
前記有機発光表示装置において、前記発光部と接続された発光駆動部、及び前記センサー部と接続されたセンサー駆動部をさらに含むことができる。
前記発光駆動部を制御する発光制御部、前記センサー駆動部を制御するセンサー制御部、そして前記発光制御部及び前記センサー制御部と接続されたメイン制御部をさらに含むことができる。
【００１６】
前記センサー制御部は、前記センサー駆動部から伝送された検出信号を前記メイン制御部に伝送し、前記メイン制御部は、前記検出信号によって前記発光制御部を制御して、前記発光駆動部を通して画像を表示する。
【００１７】
また、本発明の実施形態による有機発光表示装置は、基板本体と、前記基板本体上に形成されたゲート電極と、前記ゲート電極上に形成されたゲート絶縁膜と、前記ゲート絶縁膜上に前記ゲート電極と重畳するように形成された酸化物半導体層と、前記ゲート絶縁膜上に前記酸化物半導体層と同一素材から形成された酸化物光電変換層と、前記酸化物半導体層及び前記酸化物光電変換層上に形成された層間絶縁膜と、前記酸化物半導体層と接触するように前記層間絶縁膜上に形成されたソース電極及びドレイン電極と、前記酸化物光電変換層と接触するように前記層間絶縁膜上に形成された一対のセンサー電極とを含む。
【００１８】
前記酸化物半導体層は、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、及び錫（Ｓｎ）のうちの一つ以上の元素、及び酸素（Ｏ）を含むことができる。
【００１９】
前記ゲート電極と同一層に同一素材から形成されたゲートライン、データライン、及び発光電源ラインをさらに含むことができる。
【００２０】
前記ゲートラインは、前記データライン及び前記発光電源ラインと交差する方向に配列される。また、前記ゲートライン、前記データライン、及び前記発光電源ラインは、交差領域で断線部を有することができる。前記断線部は、前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記一対のセンサー電極と同一層に同一素材から形成された接続部材を介して互いに接続される。
【００２１】
前記ソース電極は、前記データライン及び前記発光電源ラインのうちのいずれか一つと接触する。
【００２２】
前記ゲート電極は、金属物質から形成され、前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記一対のセンサー電極は、透明な導電性物質で形成される。
【００２３】
前記層間絶縁膜は、平坦化層を含むことができる。
【００２４】
前記有機発光表示装置において、前記ドレイン電極の一部の領域上に順次に形成された有機発光層及び共通電極をさらに含むことができる。
【００２５】
また、本発明の実施形態による有機発光表示装置の製造方法は、基板本体上にゲート電極、ゲートライン、データライン、及び発光電源ラインを含む第１導電配線を形成する段階と、前記第１導電配線上にゲート絶縁膜を形成する段階と、前記ゲート絶縁膜上に酸化物半導体層及び酸化物光電変換層を含む酸化物半導体パターンを形成する段階と、前記酸化物半導体パターン上に層間絶縁膜を形成する段階と、前記層間絶縁膜をエッチングしたり、前記層間絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜を共にエッチングして、複数の接触孔を形成する段階と、前記複数の接触孔を通して前記酸化物半導体パターンや前記第１導電配線と接触するソース電極、ドレイン電極、及び一対のセンサー電極を含む第２導電配線を形成する段階とを含む。
【００２６】
前記酸化物半導体層は、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、及び錫（Ｓｎ）のうちの一つ以上の元素、及び酸素（Ｏ）を含むことができる。
【００２７】
前記ソース電極は、前記データライン及び前記発光電源ラインのうちのいずれか一つと接触する。
【００２８】
前記ゲートラインは、前記データライン及び前記発光電源ラインと交差する方向に配列される。また、前記ゲートライン、前記データライン、及び前記発光電源ラインは、交差領域で断線部を有することができる。
【００２９】
前記第２導電配線は、接続部材をさらに含み、前記接続部材は、前記ゲートライン、前記データライン、及び前記発光電源ラインの断線部を互いに接続することができる。
【００３０】
前記有機発光表示装置の製造方法において、前記ドレイン電極の一部の領域上に有機発光層及び共通電極を順次に形成して有機発光素子を形成する段階をさらに含むことができる。
【００３１】
前記第１導電配線は、金属物質から形成され、前記第２導電配線は、透明な導電性物質で形成される。
【発明の効果】
【００３２】
本発明により、有機発光表示装置は、情報表示機能及び情報入力機能を共に有し、比較的単純な構造及び向上した性能を有することができる。
【００３３】
また、当該有機発光表示装置の製造方法を単純化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態による有機発光表示装置の構成を示したブロック図である。
【図２】図１の画素領域の発光部及びセンサー部の回路図である。
【図３】図１の有機発光表示装置の画素領域の一部を拡大して示した断面図である。
【図４】図１の有機発光表示装置の画素領域におけるゲートライン及びデータラインの交差領域を拡大して示した配置図である。
【図５】本発明の第１実施形態による有機発光表示の製造工程を順次に示した断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態による有機発光表示の製造工程を順次に示した断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態による有機発光表示の製造工程を順次に示した断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態による有機発光表示の製造工程を順次に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳しく説明する。本発明は、多様な形態に具現され、ここで説明する実施形態に限られない。
【００３６】
本発明を明確に説明するために、説明に不要な部分は省略し、明細書全体にわたって同一または類似する構成要素については、同一な参照符号を付けた。
【００３７】
また、図面に表示された各構成の大きさ及び厚さは、説明の便宜のために任意に示したものであるため、本発明が必ずしも示されたものに限られない。
【００３８】
図面では、多数の層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して表示した。また、図面においては、説明の便宜のために、一部の層及び領域の厚さを誇張して表示した。層、膜、領域、板などの部分がある部分の「上」または「上部」にあるとする時、これはある部分の「直上」にある場合だけでなく、その中間にまた他の部分がある場合も含む。
【００３９】
以下、図１乃至図４を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。
【００４０】
図１に示したように、有機発光表示装置１０１は、表示領域（ＤＥ）に形成された複数の画素領域（ＰＸ）を含む。さらに、複数の画素領域（ＰＸ）毎に各々発光部（ＥＰ）が形成される。また、複数の画素領域（ＰＸ）のうちの少なくとも一部の画素領域（ＰＸ）にセンサー部（ＳＰ）が形成される。つまり、発光部（ＥＰ）は、全ての画素領域（ＰＸ）に各々形成されるが、センサー部（ＳＰ）は、全ての画素領域（ＰＸ）に形成されても良く、一部の画素領域（ＰＸ）にだけ形成されても良い。
【００４１】
また、有機発光表示装置１０１は、発光部（ＥＰ）と接続されて発光部（ＥＰ）を駆動する発光駆動部９１１、９１２と、センサー部（ＳＰ）と接続されてセンサー部（ＳＰ）を駆動するセンサー駆動部９２１、９２２とをさらに含む。発光駆動部は、発光部（ＥＰ）にデータ信号を供給する第１発光駆動部９１１と、発光部（ＥＰ）にゲート信号を供給する第２発光駆動部９１２とを含む。センサー駆動部は、センサー部（ＳＰ）から検出信号を受信する第１センサー駆動部９２１と、センサー部（ＳＰ）にリセット信号を供給する第２センサー駆動部９２２とを含む。また、有機発光表示装置１０１は、発光駆動部９１１、９１２を制御する発光制御部９１０と、センサー駆動部９２１、９２２を制御するセンサー制御部９２０と、発光制御部９１０及びセンサー制御部９２０と接続されたメイン制御部９００とをさらに含む。
【００４２】
発光制御部９１０は、第１発光駆動部９１１及び第２発光駆動部９１２を制御する。発光制御部９１０は、アナログ画像データをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路、及び、ガンマ補正などの画像処理を行う画像処理回路などを含む。
【００４３】
センサー制御部９２０は、第１センサー駆動部９２１及び第２センサー駆動部９２２を制御する。また、センサー制御部９２０は、第１センサー駆動部９２１から伝送された検出信号を解釈する。
【００４４】
メイン制御部９００は、各種演算処理などを行うために、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、画像処理用演算回路、及びメモリ回路などを含む。
【００４５】
しかし、本発明の第１実施形態は前述したものに限定されない。従って、各駆動部９１１、９１２、９２１、９２２及び制御部９００、９１０、９２０の構成及び役割は、必要に応じて、当該技術分野の当業者が実施可能な範囲内で多様に変更できる。
【００４６】
本発明の第１実施形態による有機発光表示装置１０１の情報入力過程及び情報出力過程によれば、センサー部（ＳＰ）は、受光した光を電気信号に変換して、当該電気信号をセンサー駆動部９２１、９２２に伝送する。センサー制御部９２０は、センサー駆動部９２１、９２２が受信した検出信号を解釈して選択位置を判断する。メイン制御部９００は、センサー制御部９２０によって判読された情報に基づいて、発光制御部９１０にアナログ信号を伝送する。発光制御部９１０は、当該アナログ信号をデジタル信号に変換して発光駆動部９１１、９１２に伝送し、発光駆動部９１１、９１２は、各発光部（ＥＰ）に画像信号を伝送する。発光部（ＥＰ）は、伝送された画像信号によって光を放出して画像を表示する。
【００４７】
図２に示したように、発光部（ＥＰ）は、有機発光素子（ＯＬＥＤ）７０及び複数の発光用薄膜トランジスター（ＴＦＴ）１０、２０を含み、センサー部（ＳＰ）は、フォトセンサー６０及び複数のセンサー用ＴＦＴ３０、４０、５０を含む。
【００４８】
また、有機発光表示装置１０１は、発光部（ＥＰ）及びセンサー部（ＳＰ）のうちの一つ以上の構成と各々接続されたゲートライン２３１、データライン２３２、発光電源ライン２３３、センサー電源ライン２３８、リセットライン２３６、及び出力ライン２３７などを含む。また、本発明の第１実施形態において、前述した各ライン２３１、２３２、２３３、２３６、２３７、２３８は、全て同一層に同一素材から形成されうる。
【００４９】
まず、発光部（ＥＰ）を具体的に説明する。
【００５０】
発光部（ＥＰ）は、有機発光素子７０、第１発光用ＴＦＴ（Ｔｒ）１０、第２発光用ＴＦＴ（Ｔｒ）２０、発光用蓄電素子（ｃａｐａｃｉｔｏｒ）８０を含む２Ｔｒ-１Ｃａｐ構造を有する。しかし、本発明の第１実施形態はこれに限定されない。従って、発光部（ＥＰ）は、３つ以上の発光用薄膜トランジスター及び２つ以上の発光用蓄電素子を含むこともできる。また、追加される発光用薄膜トランジスター及び発光用蓄電素子は、補償回路の構成になりうる。補償回路は、画素領域（ＰＸ）毎に形成された発光部（ＥＰ）の均一性を向上させて、画質に偏差が発生するのを抑制する。一般に、補償回路は、２つ乃至８つの薄膜トランジスターを含む。
【００５１】
有機発光素子７０は、正孔注入電極であるアノード（ａｎｏｄｅ）電極、電子注入電極であるカソード（ｃａｔｈｏｄｅ）電極、及びアノード電極及びカソード電極の間に配置された有機発光層を含む。
【００５２】
第１発光用ＴＦＴ１０及び第２発光用ＴＦＴ２０は各々、ゲート電極、酸化物半導体層、ソース電極、及びドレイン電極を含む。
【００５３】
第１発光用ＴＦＴ１０は、ゲートライン２３１及びデータライン２３２と接続され、第２発光用ＴＦＴ２０は、有機発光素子７０及び発光電源ライン２３３と接続される。
【００５４】
第１発光用ＴＦＴ１０は、発光しようとする発光部（ＥＰ）を選択するスイッチング素子として使用される。第１発光用ＴＦＴ１０のゲート電極は、ゲートライン２３１と接続され、第１発光用ＴＦＴ１０のソース電極は、データライン２３２と接続される。第１発光用ＴＦＴ１０は、ゲートライン２３１に入力されるスイッチング電圧に応じてデータライン２３２に入力されるデータ電圧を第２発光用ＴＦＴ２０に伝送する。
【００５５】
発光用蓄電素子８０は、第１発光用ＴＦＴ１０のドレイン電極及び発光電源ライン２３３と接続され、第１発光用ＴＦＴ１０から伝送された電圧と発光電源ライン２３３に供給される電圧との差に相当する電圧を保存する。
【００５６】
第２発光用ＴＦＴ２０は、選択された発光部（ＥＰ）内の有機発光素子７０を発光させるための駆動電源を供給する。第２発光用ＴＦＴ２０のゲート電極は、第１発光用ＴＦＴ１０のドレイン電極と接続された発光用蓄電素子８０の一端と接続される。また、第２発光用ＴＦＴ２０のソース電極及び発光用蓄電素子８０の他端は、各々発光電源ライン２３３と接続される。
【００５７】
また、第１発光用ＴＦＴ１０のドレイン電極の一部は、有機発光素子７０のアノード電極になる。
【００５８】
このように、第２発光用ＴＦＴ２０は、発光電源ライン２３３及び発光用蓄電素子８０と接続されて、発光用蓄電素子８０に保存された電圧及びしきい電圧の差の二乗に比例する出力電流（ＩＯＬＥＤ）を有機発光素子７０に供給する。有機発光素子７０は、第２発光用ＴＦＴ２０から伝送された出力電流（ＩＯＬＥＤ）によって発光する。
【００５９】
次に、センサー部（ＳＰ）を具体的に説明する。
【００６０】
センサー部（ＳＰ）は、フォトセンサー６０、第１センサー用ＴＦＴ３０、第２センサー用ＴＦＴ４０、及び第３センサー用ＴＦＴ５０を含む。しかし、本発明の第１実施形態はこれに限定されない。従って、センサー部（ＳＰ）は、２つ以下のセンサー用薄膜トランジスターを含んだり、４つ以上のセンサー用薄膜トランジスターを含んでも良い。
【００６１】
フォトセンサー６０は、酸化物光電変換層及び一対のセンサー電極を含む。第１センサー用ＴＦＴ３０、第２センサー用ＴＦＴ４０、及び第３センサー用ＴＦＴ５０は、各々ゲート電極、酸化物半導体層、ソース電極、及びドレイン電極を含む。ここで、酸化物半導体層及び酸化物光電変換層は、同一層に同一素材から形成されうる。
【００６２】
第１センサー用ＴＦＴ３０のゲート電極はリセットライン２３６と接続され、ソース電極はセンサー電源ライン２３８と接続され、ドレイン電極は第２センサー用ＴＦＴ４０のゲート電極及びフォトセンサー６０と接続される。また、第２センサー用ＴＦＴ４０のドレイン電極も、センサー電源ライン２３８と接続される。
【００６３】
第３センサー用ＴＦＴ５０のゲート電極は、ゲートライン２３１と接続される。また、ソース電極は、第２センサー用ＴＦＴ４０のソース電極と接続され、ドレイン電極は、出力ライン２３７と接続される。ここで、第１センサー用ＴＦＴ３０及び第２センサー用ＴＦＴ４０の極性は互い相異するように形成される。
【００６４】
まず、リセットライン２３６の信号によってリセットライン２３６と接続された第１センサー用ＴＦＴ３０が選択されて導通される。この時、センサー電源ライン２３８の電位は、第１センサー用ＴＦＴ３０を通して第２センサー用ＴＦＴ４０のゲート電極に供給される。従って、フォトセンサー６０のセンサー電極間には逆バイアス電圧が印加される。
【００６５】
この時、第２センサー用ＴＦＴ４０のソース電極は、センサー電源ライン２３８の電位から第２センサー用ＴＦＴ４０のソース電極とゲート電極間の電位差を引いた電位に維持される。この時、ゲートライン２３１と接続された第３センサー用ＴＦＴ５０は、遮断された状態である。このように、リセットライン２３６の信号によって第１センサー用ＴＦＴ３０が導通された期間をリセット期間という。
【００６６】
次に、リセットライン２３６の電位が変化して当該リセットライン２３６に接続された第１センサー用ＴＦＴ３０が遮断されると、続いて他のリセットラインが選択されて信号が伝送される。リセットライン２３６の電位が変化して非選択状態になって、当該リセットライン２３６と対応するフォトセンサー６０に光が照射されると、フォトセンサー６０のセンサー電極間に電流が流れるようになる。それと共に、リセット期間の間に印加されたフォトセンサー６０のセンサー電極間の逆バイアス電圧が低くなる。
【００６７】
次に、ゲートライン２３１に入力される信号によって、第３センサー用ＴＦＴ５０が導通される。この時、リセットライン２３６が非選択状態になった後、第３センサー用ＴＦＴ５０が導通されるまでの期間を抽出期間という。抽出期間の間に時間の経過に伴ってフォトセンサー６０のセンサー電極間の逆バイアス電圧が低くなるが、この逆バイアス電圧の変化量は、フォトセンサー６０の酸化物光電変換層に照射された光の強度に比例する。この時、フォトセンサー６０の一対のセンサー電極のうちいずれか一つのセンサー電極の電位は一定に維持される。従って、フォトセンサー６０のセンサー電極のうち、第２センサー用ＴＦＴ４０のゲート電極と接続されたセンサー電極の電位が低下する。従って、第２センサー用ＴＦＴ４０のゲート電極も低下する。
【００６８】
第２センサー用ＴＦＴ４０のソース電極は定電流電源と接続されるため、第２センサー用ＴＦＴ４０は、ソースフォロアーとして機能するようになる。つまり、第２センサー用ＴＦＴ４０のゲート電極とソース電極間の電圧は常に同一に維持される。従って、フォトセンサー６０のセンサー電極間の電位が変化することによって、第２センサー用ＴＦＴ４０のゲート電極の電位が変化し、同様にソース電極の電位も変化する。抽出期間が経過してゲートライン２３１が選択されると、第３センサー用ＴＦＴ５０が導通されて、第２センサー用ＴＦＴ４０のソース電極の電位の変化が出力ライン２３７に沿って出力される。このように、ユーザの表示領域上における指の操作によって画素領域（ＰＸ）上の光量が変化し、センサー部（ＳＰ）は、フォトセンサー６０により受光した光量を検出して、ユーザ操作を電圧信号として判読することができる。
【００６９】
このような発光部（ＥＰ）及びセンサー部（ＳＰ）の構成は、前述したものに限定されず、当該技術分野の当業者が実施可能な範囲内で多様に変更できる。
【００７０】
このような構成によって、有機発光表示装置１０１は、発光部（ＥＰ）及びセンサー部（ＳＰ）を含んで、情報の表示及び入力を同時に行うことができる。また、有機発光表示装置１０１は、比較的単純な構造及び向上した性能を有するように構成されうる。
【００７１】
以下、図３を参照して、有機発光表示装置１０１について、積層構造を中心に詳しく説明する。図３は第２発光用ＴＦＴ２０、有機発光素子７０、フォトセンサー６０、及び第１センサー用ＴＦＴ３０を中心に基板本体１１１の画素領域（ＰＸ）に形成された発光部（ＥＰ）及びセンサー部（ＳＰ）の断面構造を示した図面である。
【００７２】
図３に示したように、基板本体１１１は、ガラス、石英、セラミック、及びプラスチックなどから構成された絶縁性基板で形成される。また、基板本体１１１は、透明に形成されて、光を透過させることができる。しかし、本発明の第１実施形態はこれに限定されない。
【００７３】
基板本体１１１上にはバッファー層１２０が形成される。バッファー層１２０は、多様な無機膜及び有機膜のうちの一つ以上の膜で形成される。バッファー層１２０は、不純元素または水分などの不要な成分の浸透を防止すると同時に、表面を平坦化する役割を果たす。しかし、バッファー層１２０は、必ずしも必要なものではなく、基板本体１１１の種類及び工程条件によって省略することもできる。
【００７４】
バッファー層１２０上には、複数のＴＦＴ２０、３０のゲート電極１３２、１３３及び発光電源ライン２３３を含む第１導電配線が形成される。図３には示していないが、第１導電配線は、ゲートライン２３１、データライン２３２、センサー電源ライン２３８、リセットライン２３６、及び出力ライン２３７などをさらに含む。
【００７５】
このように、ゲート電極１３２、１３３、ゲートライン２３１、データライン２３２、発光電源ライン２３３、センサー電源ライン２３８、リセットライン２３６、及び出力ライン２３７を全て同一工程で共に形成するため、有機発光表示装置１０１の全体的な製造工程を単純化することができる。
【００７６】
ここで、ゲートライン２３１は、データライン２３２及び発光電源ライン２３３と交差する方向に形成される。しかし、ゲートライン２３１は、データライン２３２及び発光電源ライン２３３と絶縁されなければならないため、ゲートライン２３１、データライン２３２、及び発光電源ライン２３３は、交差領域で切断された断線部を有する。
【００７７】
例えば、図４に示したように、ゲートライン２３１を間においてデータライン２３２が断線される。図４には示していないが、発光電源ライン２３３もデータライン２３２のように断線された構造を有しても良い。しかし、本発明の第１実施形態はこれに限定されない。従って、ゲートライン２３１が断線された構造を有しても良い。また、断線部は、他の層に形成された接続部材２７３を介して互いに接続される。接続部材２７３は、ソース電極１７１１、１７２１、１７３１、ドレイン電極１７１２、１７２２、１７３２、及び一対のセンサー電極１７６１、１７６２と同一層に同一素材から形成されうる。
【００７８】
また、リセットライン２３６、出力ライン２３７、及びセンサー電源ライン２３８も、ゲートライン２３１、データライン２３２、及び発光電源ライン２３３と同様に、交差領域で断線されることがあり、他の接続部材２７７を介して接続される。
【００７９】
再び図３を参照して説明すると、第１導電配線１３２、１３３、２３３は、金属膜から形成される。第１導電配線１３２、１３３、２３３として使用される金属膜は、Ａｌ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｍｏなどの金属、またはこれらを含む合金などから形成される。この時、第１導電配線１３２、１３３、２３３は、単一層に形成されたり、物理化学的特性に優れたＣｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、またはこれらを含む合金の金属膜及び非抵抗が小さいＡｌ系またはＡｇ系の金属膜を含む多重層に形成されたりする。
【００８０】
第１導電配線１３２、１３３、２３３上にはテトラエトキシシラン（ｔｅｔｒａ ｅｔｈｙｌ ｏｒｔｈｏｓｉｌｉｃａｔｅ、ＴＥＯＳ）、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）、または酸化ケイ素（ＳｉＯ２）などから形成されたゲート絶縁膜１４０が形成される。しかし、本発明の第１実施形態において、ゲート絶縁膜１４０の素材は前述したものに限定されない。
【００８１】
ゲート絶縁膜１４０上には複数のＴＦＴ２０、３０の酸化物半導体層１５２、１５３及び酸化物光電変換層１５６を含む酸化物半導体パターンが形成される。つまり、複数のＴＦＴ２０、３０の酸化物半導体層１５２、１５３及び酸化物光電変換層１５６は、同一層に同一素材から形成される。
【００８２】
また、酸化物半導体層１５２、１５３は、ゲート電極１３２、１３３と重畳するように形成される。つまり、複数のＴＦＴ２０、３０のゲート電極１３２、１３３は、全て酸化物半導体層１５２、１５３下に配置される。このように、ゲート電極１３２、１３３を酸化物半導体層１５２、１５３下に配置すれば、ＴＦＴ２０、３０の大きさを相対的に小さく形成することができる。従って、有機発光表示装置１０１の全体的な空間活用度を高めることができる。つまり、有機発光表示装置１０１の集積度を向上させることができる。
【００８３】
酸化物半導体パターン１５２、１５３、１５６は、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、及び錫（Ｓｎ）のうちの一つ以上の元素、及び酸素（Ｏ）を含む酸化物から形成される。例えば、酸化物半導体パターン１５２、１５３、１５６は、ＩｎＺｎＯ、ＩｎＧａＯ、ＩｎＳｎＯ、ＺｎＳｎＯ、ＧａＳｎＯ、ＧａＺｎＯ、ＨｆＩｎＺｎＯ、及びＧａＩｎＺｎＯなどの混合酸化物が使用される。
【００８４】
酸化物半導体層１５２、１５３を使用するＴＦＴ２０、３０は、水素化非晶質シリコンを使用する薄膜トランジスターに比べて、電荷の有効移動度（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｏｂｉｌｉｔｙ）が２乃至１００倍程度大きく、オン／オフ電流比が１０５乃至１０８の値を有する。つまり、酸化物半導体層１５２、１５３を含むＴＦＴ２０、３０は、相対的に優れた半導体特性を有する。また、酸化物半導体層１５２、１５３の場合、バンドギャップ（ｂａｎｄｇａｐ）が約３．０乃至３．５ｅＶであるため、可視光に対して漏洩光電流が発生しない。従って、有機発光表示装置は、瞬間残像の発生を抑制することができる。また、ＴＦＴ２０、３０の特性を向上させるために、酸化物半導体層１５２、１５３に周期律表上の３族、４族、５族、または遷移元素を追加的に含ませることができる。また、酸化物半導体層１５２、１５３を使用する場合、相対的に高移動度を有して大電流が流れるＴＦＴ２０、３０を製造することができる。
【００８５】
また、酸化物半導体層１５２、１５３を使用するＴＦＴ２０、３０と接続された有機発光素子７０は、多結晶シリコンを使用する薄膜トランジスターと接続された有機発光素子に比べて輝度の偏差を抑制することができる。
【００８６】
また、酸化物光電変換層１５６は、多結晶シリコンで製造された光電変換層より特性の偏差が非常に抑制されるため、フォトセンサー６０によって高精密な位置検出が可能になる。
【００８７】
このように、酸化物半導体層１５２、１５３及び酸化物光電変換層１５６を使用した有機発光表示装置１０１は、信頼性の高い情報表示機能及び情報入力機能を有することができる。
【００８８】
酸化物半導体パターン１５２、１５３、１５６上には、層間絶縁膜１６０が形成される。層間絶縁膜１６０は、当該技術分野の当業者に公知の多様な有機物または無機物で形成される。また、層間絶縁膜１６０は、平坦化特性を有する平坦化層を含んだり、平坦化層に形成される。
【００８９】
また、層間絶縁膜１６０をエッチングしたり、層間絶縁膜１６０及びゲート絶縁膜１４０を共にエッチングして、酸化物半導体層１５２、１５３及び酸化物光電変換層１５６の一部を露出したり、第１導電配線１３２、１３３、２３３の一部を露出する複数の接触孔１６０５を形成する。ここで、参照符号１６０５は図７を参照したものである。
【００９０】
層間絶縁膜１６０上にはソース電極１７２１、１７３１、ドレイン電極１７２２、１７３２、及び一対のセンサー電極１７６１、１７６２を含む第２導電配線が形成される。第２導電配線は、接続部材２７３、２７７（図４に図示）をさらに含む。
【００９１】
図３に示したように、第２発光用ＴＦＴ２０のソース電極１７２１は、発光電源ライン２３３と接触孔を通して接触する。また、図４に示したように、第１発光用ＴＦＴ１０のソース電極１７１１は、データライン２３２と接触孔を通して接触する。また、再び図３を参照して説明すると、第２発光用ＴＦＴ２０のドレイン電極１７２２の一部の領域は、有機発光素子９７０の画素電極７１０、つまりアノード電極となる。また、一対のセンサー電極１７６１、１７６２は、各々接触孔を通して酸化物光電変換層１５６と接触する。
【００９２】
第２導電配線１７２１、１７２２、１７３１、１７３２、１７６１、１７６２は、透明な導電物質から形成される。透明な導電物質としては、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩｎｄｉｕｍＺｉｎｃＯｘｉｄｅ）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、またはＩｎ２Ｏ３（ＩｎｄｉｕｍＯｘｉｄｅ）などがある。
【００９３】
第２発光用ＴＦＴ２０のドレイン電極１７２２の一部の領域、つまり画素電極７１０上には有機発光層７２０及び共通電極７３０が順次に形成される。共通電極７３０は、有機発光素子７０のカソード電極となる。しかし、本発明の第１実施形態は前述したものに限定されない。従って、画素電極７１０がカソード電極となり、共通電極７３０がアノード電極となっても良い。
【００９４】
また、有機発光表示装置１０１は、画素定義膜１９０をさらに含む。画素定義膜１９０は、開口部１９０５を有する。画素定義膜１９０の開口部１９０５は、第２発光用ＴＦＴ２０のドレイン電極１７２２の一部の領域を露出する。このように、画素定義膜１９０の開口部１９０５は、発光部（ＥＰ）内において実際に有機発光層７２０が発光する領域を定義する。つまり、画素定義膜１９０の開口部１９０５内に形成された有機発光層７２０が光を放出して画像を表示する。また、有機発光素子７０から発生した光は、基板本体１１１を透過して外部に放出されて画像を表示する。
【００９５】
また、有機発光表示装置１０１は、基板本体１１１と合着密封されて、有機発光層７２０を保護する封止部材２１０をさらに含むことができる。この時、封止部材２１０及び基板本体１１１の間の空間はシーラント（図示せず）によって密封される。封止部材２１０は、ガラス、石英、セラミック、及びプラスチックなどで構成された絶縁性基板またはステンレス鋼などで構成された金属性基板から形成される。
【００９６】
また、封止部材２１０は、一つ以上の有機膜または無機膜から形成されたり、一つ以上の無機膜及び一つ以上の有機膜が共に積層された封止薄膜から形成される。
【００９７】
このような構成によって、本発明の第１実施形態による有機発光表示装置１０１は、情報表示機能及び情報入力機能を同時に有し、比較的単純な構造を有することができる。また、有機発光表示装置１０１は、比較的に優れた特性のＴＦＴ１０、２０、３０、４０、５０及びフォトセンサー６０を使用して、全体的に向上した性能を有することができる。
【００９８】
図３の参照符号ＦＧはユーザの指を示す。また、点線で示した矢印はフォトセンサー６０が指（ＦＧ）の位置を検出する経路を示す。
【００９９】
以下、図５乃至図８を参照して、本発明の第１実施形態による有機発光表示装置１０１の製造方法を説明する。
【０１００】
まず、図５に示したように、基板本体１０１上にバッファー層１２０を形成する。また、バッファー層１２０上に第１導電配線１３２、１３３、２３３を形成する。第１導電配線は、ゲート電極１３２、１３３及び発光電源ライン２３３を含む。また、図５には示していないが、第１導電配線は、ゲートライン２３１、データライン２３２、リセットライン２３６、出力ライン２３７、及びセンサー電源ライン２３８などをさらに含むことができる。第１導電配線１３２、１３３、２３３は、金属膜から形成される。
【０１０１】
次に、図６に示したように、第１導電配線１３２、１３３、２３３を覆うゲート絶縁膜１４０を形成する。また、ゲート絶縁膜１４０上に酸化物半導体層１５２、１５３及び酸化物光電変換層１５６を含む酸化物半導体パターンを形成する。
【０１０２】
酸化物半導体パターン１５２、１５３、１５６は、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、及び錫（Ｓｎ）のうちの一つ以上の元素、及び酸素（Ｏ）を含む酸化物から形成される。
【０１０３】
次に、図７に示したように、酸化物半導体パターン１５２、１５３、１５６を覆う層間絶縁膜１６０を形成する。また、層間絶縁膜１６０をエッチングしたり、層間絶縁膜１６０及びゲート絶縁膜１４０を共にエッチングして、酸化物半導体層１５２、１５３及び酸化物光電変換層１５６の一部を露出したり、第１導電配線１３２、１３３、２３３の一部を露出する複数の接触孔１６０５を形成する。
【０１０４】
次に、図８に示したように、層間絶縁膜１６０上にソース電極１７２１、１７３１、ドレイン電極１７２２、１７３２、及び一対のセンサー電極１７６１、１７６２を含む第２導電配線を形成する。図８には示していないが、第２導電配線は、接続部材２７３、２７７（図４に図示）をさらに含むことができる。また、第２発光用ＴＦＴ２０のドレイン電極１７２２の一部の領域は、有機発光素子７０の画素電極７１０となる。
【０１０５】
次に、図３に示したように、画素定義膜１９０、有機発光層７２０、及び共通電極７３０を形成する。また、封止部材２１０を基板本体１１１と合着密封して、本発明の第１実施形態による有機発光表示装置１０１を形成する。
【０１０６】
このような製造方法によって、本発明の第１実施形態による有機発光表示装置１０１を比較的単純に製造することができる。
【０１０７】
以上で、本発明を前記望ましい実施形態を通して説明したが、本発明はこれに限定されず、特許請求の範囲の概念及び範囲を逸脱しない限り、多様な修正及び変形が可能であることを、本発明が属する技術分野に携わる者は簡単に理解することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０１ 有機発光表示装置、
１１１ 基板本体、
１０、２０ 発光用薄膜トランジスター（発光用ＴＦＴ）、
３０、４０、５０ センサー用薄膜トランジスター（センサー用ＴＦＴ）、
６０ フォトセンサー、
７０ 有機発光素子、
８０ 発光用蓄電素子、
２３１ ゲートライン、
２３２ データライン、
２３３ 発光電源ライン、
２３６ リセットライン、
２３７ 出力ライン、
２３８ センサー電源ライン、
９００ メイン制御部、
９１０ 発光制御部、
９１１、９１２ 発光駆動部、
９２０ センサー制御部、
９２１、９２２ センサー駆動部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素領域を含む基板本体と、
有機発光素子及び複数の発光用薄膜トランジスターを含む、前記複数の画素領域毎に各々形成された発光部と、
フォトセンサー及び複数のセンサー用薄膜トランジスターを含む、前記複数の画素領域のうちの少なくとも一部の画素領域に形成されたセンサー部と、を含み、
前記複数の発光用薄膜トランジスター及び前記複数のセンサー用薄膜トランジスターならびに前記フォトセンサーは、各々同一層に同一素材で形成された酸化物半導体層及び酸化物光電変換層を含むことを特徴とする、有機発光表示装置。
【請求項２】
前記酸化物半導体層及び前記酸化物光電変換層は、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、及び錫（Ｓｎ）のうち一つ以上の元素と、酸素（Ｏ）とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項３】
前記基板本体は、透明な絶縁性物質から形成され、
前記有機発光素子から放出された光は、前記基板本体を透過することを特徴とする、請求項１または２に記載の有機発光表示装置。
【請求項４】
前記複数の発光用薄膜トランジスターと各々電気的に接続されたゲートライン、データライン、及び発光電源ラインをさらに含み、
前記複数の発光用薄膜トランジスターは、前記酸化物半導体層下に配置されたゲート電極を含み、
前記ゲート電極は、前記ゲートライン、前記データライン、及び前記発光電源ラインと同一層に同一素材から共に形成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
【請求項５】
前記ゲートラインは、前記データライン及び前記発光電源ラインと交差する方向に配列され、
前記ゲートライン、前記データライン、及び前記発光電源ラインは、交差領域で断線部を有し、
前記断線部は、他の層に形成された接続部材を介して互いに接続されることを特徴とする、請求項４に記載の有機発光表示装置。
【請求項６】
前記複数のセンサー用薄膜トランジスターと各々電気的に接続されたリセットライン、出力ライン、及びセンサー電源ラインをさらに含み、
前記複数のセンサー用薄膜トランジスターは、前記酸化物半導体層下に配置されたゲート電極を含み、
前記ゲート電極は、前記リセットライン、前記出力ライン、及び前記センサー電源ラインと同一層に同一素材から共に形成されることを特徴とする、請求項４または５に記載の有機発光表示装置。
【請求項７】
前記発光用トランジスターのゲート電極及び前記センサー用トランジスターのゲート電極は、同一層に同一素材から共に形成されることを特徴とする、請求項６に記載の有機発光表示装置。
【請求項８】
前記発光部と接続された発光駆動部、及び前記センサー部と接続されたセンサー駆動部をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
【請求項９】
前記発光駆動部を制御する発光制御部と、
前記センサー駆動部を制御するセンサー制御部と、
前記発光制御部及び前記センサー制御部と接続されたメイン制御部と、をさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載の有機発光表示装置。
【請求項１０】
前記センサー制御部は、前記センサー駆動部から伝送された検出信号を前記メイン制御部に伝送し、
前記メイン制御部は、前記検出信号によって前記発光制御部を制御して、前記発光駆動部を通して画像を表示することを特徴とする、請求項９に記載の有機発光表示装置。
【請求項１１】
基板本体と、
前記基板本体上に形成されたゲート電極と、
前記ゲート電極上に形成されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に前記ゲート電極と重畳するように形成された酸化物半導体層と、
前記ゲート絶縁膜上に前記酸化物半導体層と同一素材から形成された酸化物光電変換層と、
前記酸化物半導体層及び前記酸化物光電変換層上に形成された層間絶縁膜と、
前記酸化物半導体層と接触するように前記層間絶縁膜上に形成されたソース電極及びドレイン電極と、
前記酸化物光電変換層と接触するように前記層間絶縁膜上に形成された一対のセンサー電極と、を含むことを特徴とする有機発光表示装置。
【請求項１２】
前記酸化物半導体層は、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、及び錫（Ｓｎ）のうちの一つ以上の元素と、酸素（Ｏ）とを含むことを特徴とする、請求項１１に記載の有機発光表示装置。
【請求項１３】
前記ゲート電極と同一層に同一素材から形成されたゲートライン、データライン、及び発光電源ラインをさらに含むことを特徴とする、請求項１１または１２に記載の有機発光表示装置。
【請求項１４】
前記ゲートラインは、前記データライン及び前記発光電源ラインと交差する方向に配列され、
前記ゲートライン、前記データライン、及び前記発光電源ラインは、交差領域で断線部を有し、
前記断線部は、前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記一対のセンサー電極と同一層に同一素材から形成された接続部材を介して互いに接続されることを特徴とする、請求項１３に記載の有機発光表示装置。
【請求項１５】
前記ソース電極は、前記データライン及び前記発光電源ラインのうちのいずれか一つと接触することを特徴とする、請求項１３または１４に記載の有機発光表示装置。
【請求項１６】
前記ゲート電極は、金属物質から形成され、
前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記一対のセンサー電極は、透明な導電性物質から形成されることを特徴とする、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
【請求項１７】
前記層間絶縁膜は、平坦化層を含むことを特徴とする、請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
【請求項１８】
前記ドレイン電極の一部の領域上に順次に形成された有機発光層及び共通電極をさらに含むことを特徴とする、請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
【請求項１９】
基板本体上にゲート電極、ゲートライン、データライン、及び発光電源ラインを含む第１導電配線を形成する段階と、
前記第１導電配線上にゲート絶縁膜を形成する段階と、
前記ゲート絶縁膜上に酸化物半導体層及び酸化物光電変換層を含む酸化物半導体パターンを形成する段階と、
前記酸化物半導体パターン上に層間絶縁膜を形成する段階と、
前記層間絶縁膜を単独でエッチングするか、または、前記層間絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜を共にエッチングして、複数の接触孔を形成する段階と、
前記複数の接触孔を通して前記酸化物半導体パターンや前記第１導電配線と接触するソース電極、ドレイン電極、及び一対のセンサー電極を含む第２導電配線を形成する段階と、を含むことを特徴とする有機発光表示装置の製造方法。
【請求項２０】
前記酸化物半導体層は、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、及び錫（Ｓｎ）のうちの一つ以上の元素と、酸素（Ｏ）とを含むことを特徴とする、請求項１９に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項２１】
前記ソース電極は、前記データライン及び前記発光電源ラインのうちのいずれか一つと接触することを特徴とする、請求項１９または２０に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項２２】
前記ゲートラインは、前記データライン及び前記発光電源ラインと交差する方向に配列され、
前記ゲートライン、前記データライン、及び前記発光電源ラインは、交差領域で断線部を有することを特徴とする、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項２３】
前記第２導電配線は、接続部材をさらに含み、
前記接続部材は、前記ゲートライン、前記データライン、及び前記発光電源ラインの断線部を互いに接続することを特徴とする、請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項２４】
前記ドレイン電極の一部の領域上に有機発光層及び共通電極を順次に形成して有機発光素子を形成する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１９〜２３のいずれか一項に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項２５】
前記第１導電配線は、金属物質から形成され、
前記第２導電配線は、透明な導電性物質から形成されることを特徴とする、請求項１９〜２４のいずれか一項に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項１】
複数の画素領域を含む基板本体と、
有機発光素子及び複数の発光用薄膜トランジスターを含む、前記複数の画素領域毎に各々形成された発光部と、
フォトセンサー及び複数のセンサー用薄膜トランジスターを含む、前記複数の画素領域のうちの少なくとも一部の画素領域に形成されたセンサー部と、を含み、
前記複数の発光用薄膜トランジスター及び前記複数のセンサー用薄膜トランジスターならびに前記フォトセンサーは、各々同一層に同一素材で形成された酸化物半導体層及び酸化物光電変換層を含むことを特徴とする、有機発光表示装置。
【請求項２】
前記酸化物半導体層及び前記酸化物光電変換層は、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、及び錫（Ｓｎ）のうち一つ以上の元素と、酸素（Ｏ）とを含むことを特徴とする、請求項１に記載の有機発光表示装置。
【請求項３】
前記基板本体は、透明な絶縁性物質から形成され、
前記有機発光素子から放出された光は、前記基板本体を透過することを特徴とする、請求項１または２に記載の有機発光表示装置。
【請求項４】
前記複数の発光用薄膜トランジスターと各々電気的に接続されたゲートライン、データライン、及び発光電源ラインをさらに含み、
前記複数の発光用薄膜トランジスターは、前記酸化物半導体層下に配置されたゲート電極を含み、
前記ゲート電極は、前記ゲートライン、前記データライン、及び前記発光電源ラインと同一層に同一素材から共に形成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
【請求項５】
前記ゲートラインは、前記データライン及び前記発光電源ラインと交差する方向に配列され、
前記ゲートライン、前記データライン、及び前記発光電源ラインは、交差領域で断線部を有し、
前記断線部は、他の層に形成された接続部材を介して互いに接続されることを特徴とする、請求項４に記載の有機発光表示装置。
【請求項６】
前記複数のセンサー用薄膜トランジスターと各々電気的に接続されたリセットライン、出力ライン、及びセンサー電源ラインをさらに含み、
前記複数のセンサー用薄膜トランジスターは、前記酸化物半導体層下に配置されたゲート電極を含み、
前記ゲート電極は、前記リセットライン、前記出力ライン、及び前記センサー電源ラインと同一層に同一素材から共に形成されることを特徴とする、請求項４または５に記載の有機発光表示装置。
【請求項７】
前記発光用トランジスターのゲート電極及び前記センサー用トランジスターのゲート電極は、同一層に同一素材から共に形成されることを特徴とする、請求項６に記載の有機発光表示装置。
【請求項８】
前記発光部と接続された発光駆動部、及び前記センサー部と接続されたセンサー駆動部をさらに含むことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
【請求項９】
前記発光駆動部を制御する発光制御部と、
前記センサー駆動部を制御するセンサー制御部と、
前記発光制御部及び前記センサー制御部と接続されたメイン制御部と、をさらに含むことを特徴とする、請求項８に記載の有機発光表示装置。
【請求項１０】
前記センサー制御部は、前記センサー駆動部から伝送された検出信号を前記メイン制御部に伝送し、
前記メイン制御部は、前記検出信号によって前記発光制御部を制御して、前記発光駆動部を通して画像を表示することを特徴とする、請求項９に記載の有機発光表示装置。
【請求項１１】
基板本体と、
前記基板本体上に形成されたゲート電極と、
前記ゲート電極上に形成されたゲート絶縁膜と、
前記ゲート絶縁膜上に前記ゲート電極と重畳するように形成された酸化物半導体層と、
前記ゲート絶縁膜上に前記酸化物半導体層と同一素材から形成された酸化物光電変換層と、
前記酸化物半導体層及び前記酸化物光電変換層上に形成された層間絶縁膜と、
前記酸化物半導体層と接触するように前記層間絶縁膜上に形成されたソース電極及びドレイン電極と、
前記酸化物光電変換層と接触するように前記層間絶縁膜上に形成された一対のセンサー電極と、を含むことを特徴とする有機発光表示装置。
【請求項１２】
前記酸化物半導体層は、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、及び錫（Ｓｎ）のうちの一つ以上の元素と、酸素（Ｏ）とを含むことを特徴とする、請求項１１に記載の有機発光表示装置。
【請求項１３】
前記ゲート電極と同一層に同一素材から形成されたゲートライン、データライン、及び発光電源ラインをさらに含むことを特徴とする、請求項１１または１２に記載の有機発光表示装置。
【請求項１４】
前記ゲートラインは、前記データライン及び前記発光電源ラインと交差する方向に配列され、
前記ゲートライン、前記データライン、及び前記発光電源ラインは、交差領域で断線部を有し、
前記断線部は、前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記一対のセンサー電極と同一層に同一素材から形成された接続部材を介して互いに接続されることを特徴とする、請求項１３に記載の有機発光表示装置。
【請求項１５】
前記ソース電極は、前記データライン及び前記発光電源ラインのうちのいずれか一つと接触することを特徴とする、請求項１３または１４に記載の有機発光表示装置。
【請求項１６】
前記ゲート電極は、金属物質から形成され、
前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び前記一対のセンサー電極は、透明な導電性物質から形成されることを特徴とする、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
【請求項１７】
前記層間絶縁膜は、平坦化層を含むことを特徴とする、請求項１１〜１６のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
【請求項１８】
前記ドレイン電極の一部の領域上に順次に形成された有機発光層及び共通電極をさらに含むことを特徴とする、請求項１１〜１７のいずれか一項に記載の有機発光表示装置。
【請求項１９】
基板本体上にゲート電極、ゲートライン、データライン、及び発光電源ラインを含む第１導電配線を形成する段階と、
前記第１導電配線上にゲート絶縁膜を形成する段階と、
前記ゲート絶縁膜上に酸化物半導体層及び酸化物光電変換層を含む酸化物半導体パターンを形成する段階と、
前記酸化物半導体パターン上に層間絶縁膜を形成する段階と、
前記層間絶縁膜を単独でエッチングするか、または、前記層間絶縁膜及び前記ゲート絶縁膜を共にエッチングして、複数の接触孔を形成する段階と、
前記複数の接触孔を通して前記酸化物半導体パターンや前記第１導電配線と接触するソース電極、ドレイン電極、及び一対のセンサー電極を含む第２導電配線を形成する段階と、を含むことを特徴とする有機発光表示装置の製造方法。
【請求項２０】
前記酸化物半導体層は、ガリウム（Ｇａ）、インジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、ハフニウム（Ｈｆ）、及び錫（Ｓｎ）のうちの一つ以上の元素と、酸素（Ｏ）とを含むことを特徴とする、請求項１９に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項２１】
前記ソース電極は、前記データライン及び前記発光電源ラインのうちのいずれか一つと接触することを特徴とする、請求項１９または２０に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項２２】
前記ゲートラインは、前記データライン及び前記発光電源ラインと交差する方向に配列され、
前記ゲートライン、前記データライン、及び前記発光電源ラインは、交差領域で断線部を有することを特徴とする、請求項１９〜２１のいずれか一項に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項２３】
前記第２導電配線は、接続部材をさらに含み、
前記接続部材は、前記ゲートライン、前記データライン、及び前記発光電源ラインの断線部を互いに接続することを特徴とする、請求項１９〜２２のいずれか一項に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項２４】
前記ドレイン電極の一部の領域上に有機発光層及び共通電極を順次に形成して有機発光素子を形成する段階をさらに含むことを特徴とする、請求項１９〜２３のいずれか一項に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【請求項２５】
前記第１導電配線は、金属物質から形成され、
前記第２導電配線は、透明な導電性物質から形成されることを特徴とする、請求項１９〜２４のいずれか一項に記載の有機発光表示装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１０２９６０（Ｐ２０１１−１０２９６０Ａ）
【公開日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６３１７９（Ｐ２０１０−１６３１７９）
【出願日】平成２２年７月２０日（２０１０．７．２０）
【出願人】（３０８０４０３５１）三星モバイルディスプレイ株式會社 (764)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月２０日（２０１０．７．２０）
【出願人】（３０８０４０３５１）三星モバイルディスプレイ株式會社 (764)
【Ｆターム（参考）】
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