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KR100863963B1 - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

유기 발광 표시 장치 Download PDF

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KR100863963B1
KR100863963B1 KR1020070033746A KR20070033746A KR100863963B1 KR 100863963 B1 KR100863963 B1 KR 100863963B1 KR 1020070033746 A KR1020070033746 A KR 1020070033746A KR 20070033746 A KR20070033746 A KR 20070033746A KR 100863963 B1 KR100863963 B1 KR 100863963B1
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transistor
light emitting
organic light
pixel
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김종윤
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삼성에스디아이 주식회사
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Publication date
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 기판 상에 제1 방향 및 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배열된 복수의 화소들을 포함하고, 제1 방향 및 제2 방향을 따라 서로 인접한 화소들이 상이한 색상을 가지고 배치된다.
유기 발광 표시 장치, 점등 검사, 화소 쇼트 불량

Description

유기 발광 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1에 도시한 유기 발광 표시 장치의 표시부의 화소 배치도이다.
도 3은 도 1에 도시한 유기 발광 표시 장치의 표시부의 레이아웃이다.
도 4는 도 1에 도시한 유기 발광 표시 장치의 각 화소를 구동하기 위한 화소 회로도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 참조 부호의 설명>
표시부 : 100 초기화선 : Vinit 이전 스캔선 : Sn-1
현 스캔선 : Sn 발광 제어선 : En 데이터선 : Dm
전원선 : Vdd 트랜지스터 : M 캐패시터 : C
본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 개선된 화소 배열 구조를 갖는 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode display)에서 화소는 화면을 표시하는 최소 단위를 말한다. 특히, 능동 구동형 유기 발광 표시 장치에서 화소는 발광하여 화상을 표시하는 유기 발광 소자와 유기 발광 소자를 구동하는 반도체 소자를 포함한다.
통상 유기 발광 소자는 기판 상에 복수로 구비되어 임의의 패턴을 가지고 배열되는데, 여기서 유기 발광 소자들은 화소 정의막(Pixel Defining Layer; PDL)에 의해 서로 분리되어 배치될 수 있다. 일반적으로, 화소는 적색, 녹색 및 청색 별로 반복적인 패턴을 이루어 매트릭스 형상으로 배열되며, 그 배열시, 어느 일 방향(예; 화면의 세로 방향)으로는 동일한 색의 화소들이 배열되도록 한다.
이와 같은 화소를 패턴화하는 과정에서 화소들 간에 쇼트 불량이 자주 발생될 수 있어 점등 검사 등을 통해 화소 불량을 체크하게 된다. 즉, 전술한 가로 방향을 따라 화소간 쇼트가 발생한 경우, 점등 검사시 인접한 두 화소는 약암점과 약명점으로 발현되므로 이에 따른 화소 불량을 검출하기 용이하다.
그러나 전술한 세로 방향을 따라 화소간 쇼트가 발생한 경우, 인접한 두 화소는 동일한 색상이므로 쇼트가 발생하지 않은 경우와 차이가 없어 불량을 검출할 수 없다.
이런 경우, 소비자에게 화소 불량이 난 제품이 제공되어 소비자의 불만을 초래할 수 있다.
세로 방향 화소의 불량을 용이하게 검출할 수 있도록 화소 배치 구조를 개선 한 유기 발광 표시 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 기판 상에 제1 방향 및 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배열된 복수의 화소들을 포함하고, 제1 방향 및 제2 방향을 따라 서로 인접한 화소들이 상이한 색상을 가지고 배치된다.
즉, 유기 발광 표시 장치는 기판 상에 제1 방향 및 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 복수의 행들 및 열들을 이루어 배열된 적색, 녹색 및 청색의 화소들을 포함하고, 화소들은 제1 행에 적색, 녹색 및 청색이 순서대로 반복 배치되고, 제2 행에 제2 방향을 따라 서로 인접한 화소들이 상이한 색상을 가지고 배치될 수 있다.
화소들 중, 동일한 색상을 가진 화소들이 제2 방향을 따라 지그재그로 배열될 수 있다. 적색, 녹색 및 청색의 화소들의 구석부가 라운딩 처리될 수 있다.
또한, 화소들 중 대각선 방향에 위치하는 화소들 사이의 간격이 15㎛ 내지 30㎛일 수 있다.
화소들에 데이터 전압을 인가하는 데이터선을 기준으로 제1행에 배치된 화소와 제2행에 배치된 화소가 데이터선에 연결되어 동일한 데이터 전압을 인가받을 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명 하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타낸다.
도 1을 참조하면, 유기 발광 표시 장치는 표시부(100), 스캔 구동부(200), 데이터 구동부(300) 및 발광 신호 구동부(400)를 포함한다.
표시부(100)는 열 방향으로 뻗어 있는 복수의 데이터선(D1, D2,...Dm), 행 방향으로 뻗어 있는 복수의 스캔선(S1, S2...Sn), 복수의 발광 제어선(E1, E2...En) 및 복수의 화소(P)를 포함한다.
각 화소(P)는 적색, 녹색 및 청색 화소들(P)이며, 이 화소들(P)은 데이터 구동부(300)로부터 각각의 데이터 신호를 인가받는다. 구체적으로, 데이터선(D1, D2,...Dm)은 화상 신호를 나타내는 데이터 신호를 각 화소(P)에 대응하여 형성된 반도체 소자로 전달하며, 스캔선(S1, S2...Sn)은 선택 신호를 반도체 소자로 전달한다.
여기서, 적색, 녹색 및 청색의 화소들(P)에 적용되는 반도체 소자는 동일한 구성을 갖는다. 적색, 녹색 및 청색의 화소들(P)은 유기 발광 소자에 인가되는 전류에 상응하는 적색, 녹색 및 청색의 빛으로 발광된다.
이에 따라서 화상 표현의 기본 단위인 색 화소(110)를 형성하는 적색, 녹색 및 청색의 화소들(PR, PG, PB)이 발광하는 빛을 조합하여 특정한 색을 표시한다.
스캔 구동부(200)는 복수의 스캔선(S1, S2...Sn)에 각각 선택 신호를 순차적 으로 생성하여 인가한다. 여기서 스캔선(S1, S2...Sn)에 관한 용어를 정의하면, 현재 선택 신호를 전달하려고 하는 스캔선을 "현재 스캔선"이라 하고, 현재 선택 신호가 전달되기 직전에 선택 신호를 전달한 스캔선을 "이전 스캔선"이라고 한다.
데이터 구동부(300)는 화상 신호에 대응되는 데이터 전압을 생성하여 데이터선(D1, D2...Dm)에 인가한다.
발광 신호 구동부(400)는 유기 발광 소자의 발광을 제어하기 위한 발광 제어 신호를 순차적으로 발광 제어선(E1, E2...En)에 인가한다.
스캔 구동부(200), 데이터 구동부(300) 및/또는 발광 신호 구동부(400)는 유기 발광 표시 장치를 구성하는 기판(미도시) 상에 마련된 전술한 선들에 전기적으로 연결될 수 있다. 실질적으로 각 구동부들은 상기 기판에 접착되어 전기적으로 연결되는 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package, TCP)에 칩 등의 형태로 장착되거나 상기 기판에 접착되어 전기적으로 연결되는 가요성 인쇄회로 기판(flexible printed circuit, FPC) 또는 필름 등에 장착될 수도 있다. 이와는 달리 스캔 구동부(200), 데이터 구동부(300) 및/또는 발광 신호 구동부(400)는 상기 기판 위에 직접 장착될 수도 있다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 표시부(100)의 화소 배치도를 나타낸다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 표시부(100)는 화상 표현의 기본 단위이면서 매트릭스 형태로 배열된 복수의 화소들을 포함한다.
제1 행을 이루는 화소들(P11, P12, P13..)은 각각 적색, 녹색 및 청색 화소들 이며, 이 화소들(P11, P12, P13..)이 제1 방향(도 2a에 도시한 화살표 참조, 도 2a를 기준으로 가로 방향)을 따라 반복적으로 배열된다. 제2 방향(도 2a에 도시한 화살표 참조, 도 2a를 기준으로 세로 방향)을 따라 P11, P12 및 P13와 각각 인접한 화소들(P21, P22 및 P23)은 P11, P12 및 P13와 서로 다른 색상의 화소들이다. 예컨대, P11이 적색 화소인 경우 P21은 녹색 또는 청색 화소일 수 있다. 도 2에서는 P21이 녹색 화소인 경우를 도시한다.
제1 방향을 따라 적색, 녹색 및 청색 화소가 반복적으로 배열되고, 제2 방향을 따라 서로 다른 색상의 화소가 반복적으로 배열된다. 예컨대, 적색, 녹색 또는 청색 화소들은 제2 방향을 따라 지그재그로 배치되어 동일한 색상의 화소가 지그재그 형태로 발광할 수 있다.
물론, 본 발명에 있어, 적색, 녹색 및 청색의 화소 배열은 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, P11이 적색 화소인 경우 제2 행 및 제3 행에는 제1 방향을 따라 두 개의 화소만큼 이동하여 적색 화소가 배치될 수 있다.
각각의 화소들(P)은 화소 정의막(미도시)에 의해 서로 분리되는데, 전술한 바와 같이 화소를 배치하면 제1 방향 또는 제2 방향을 따라 화소간 쇼트가 발생하는 경우, 점등 검사 과정에서 화소간 쇼트를 검출하는 것이 가능하다.
예컨대, 제2 방향을 따라 적색 화소가 계속해서 배열되는 경우, P11 및 P21 사이에 쇼트가 발생하더라도 점등시 P11 및 P21이 적색으로 발광되므로 불량을 검출 할 수 없다. 그러나 본 실시예와 같이, 제2 방향을 따라 각각 적색 및 녹색 화소가 교차 배열되는 경우, P11 및 P21 사이에 쇼트가 발생하면 점등시 P11이 발광하면서 P21까지 발광시킨다. 즉, P11은 상대적으로 약하게 적색으로 발광되며, P21는 불필요하게 녹색으로 발광된다. 이에 따라, 점등 검사시 화소의 불량을 용이하게 분석할 수 있다.
한편, 본 실시예에서 제3 방향(도 2a에 도시한 화살표 방향 참조, 도 2a를 기준으로 대각선 방향)을 따라 배치된 화소, 예컨대 P11 및 P22 사이의 간격(D)은 15 내지 30㎛ 로 유지된다다. 이 간격(D)이 너무 좁으면 동일한 색상의 화소들(P11 및 P22) 사이에 쇼트가 발생할 수 있고, 간격(D)이 너무 넓으면 개구율이 감소할 수 있다.
또한, 도 2b에 도시한 바와 같이, 각 화소들의 구석부를 라운딩 처리하여 제3 방향을 따라 배치된 화소들 사이의 쇼트 발생을 효율적으로 방지할 수도 있다.
도 3은 도 1의 표시부(100)의 레이아웃을 나타낸다.
도 3에서는 도 2a 및 도 2b에서 점선으로 나타낸 화소 영역의 레이아웃을 나타내고 있다. 즉, 제n-1 번째 스캔 신호(Sn-1) 및 제n 번째 스캔 신호(Sn)에 의해 활성화되는 화소행들 및 제1, 2, 3 번째 데이터 선들(D1, D2, D3)과 연결된 화소열들에 형성된 6개의 화소들(P11, P12, P13, P21, P22, P23)을 대표적으로 설명한다. 또한, 도 3에서 하나의 스캔 신호로 활성화되는 단위 화소들의 방향을 제1 방향이라 하고, 제1 방향과 수직한 방향(도 3 기준으로 데이터 선이 배치된 방향)을 제2 방향이라 한다.
표시부(100)에는 제1 방향으로 발광 제어선(En), 이전 스캔선(Sn-1) 및 현 스캔선(Sn)이 평행하게 형성된다. 이 발광 제어선(En), 이전 스캔선(Sn-1) 및 현 스캔선(Sn)은 행(도 3의 제1 방향)을 이루며 배치된 적색, 녹색 및 청색의 단위 화소들을 가로질러 형성된다. 이전 스캔선(Sn-1), 현 스캔선(Sn), 및 발광 제어선(En)은 각각 제4 트랜지스터(M4), 제2 트랜지스터(M2)와 제3 트랜지스터(M3) 및 제5 트랜지스터(M5)와 제6 트랜지스터(M6)의 게이트 전극으로 사용된다.
표시부(100)에는 제2 방향으로 데이터선들(D1, D2, D3)이 형성된다.
데이터선들(D1, D2, D3)은 열(도 3의 제2 방향)을 이루며 배치된 적색, 녹색 및 청색의 화소들을 가로질러 형성된다. 구체적으로, 제1 데이터선(D1)은 제1 열의 적색 화소(P11)의 제2 트랜지스터(M2)의 소스 전극으로 데이터 신호를 공급한다.
그리고, 제2 데이터선(D2)은 제2 열의 녹색 화소의 제2 트랜지스터(M2)의 소스 전극으로 데이터 신호를 공급한다. 예컨대, 제2 데이터선(D2)으로부터 데이터 신호가 인가되면 P12 및 P21이 이 신호에 따라 녹색으로 발광된다. 제3 데이터선(D3)으로부터 데이터 신호가 인가되면 P13 및 P22가 이 신호에 따라 청색으로 발광된다. 이 데이터선들은 각 열의 화소들, 예를 들면 제1 열의 화소들 및 제2 열의 화소들의 경계 영역에 형성된다.
또한, 표시부(100)에는 제1 방향으로 초기화선(Vinit)이 형성되고, 제2 방향으로 전원선(Vdd)이 형성된다. 초기화선(Vinit)은 열을 이루며 배치된 적색, 녹색 및 청색의 화소들을 가로질러 형성되어 제4 트랜지스터(M4)의 소스 전극으로 초기 신호를 공급한다. 여기서, 초기화선(Vinit)과 제4 트랜지스터(M4)는 도 3의 점선으로 도시된 소스 드레인(S/D) 메탈에 의해 연결된다. 전원선(Vdd)은 제1 캐패시터(C1)와 제5 트랜지스터(M5)에 전원 신호를 공급한다. 도 3에서는 편의상, P11 영역에만 전원선(Vdd)을 도시한다.
한편, 제3 트랜지스터(M3)와 제1 트랜지스터(M1)는 소스 드레인(S/D) 메탈에 의해 연결된다.
다음으로, 각 화소들에 포함된 화소 회로에 대해 설명한다.
도 4는 도 1에 도시된 각각의 화소(P)를 구동하는 화소 회로의 회로도를 나타낸다다.
도 4를 참조하면, 화소(P)는 유기 발광 소자(OLED), 데이터선(Dm), 이전 및 현재 스캔선(Sn-1, Sn), 발광 제어선(En) 및 구동 회로를 포함한다. 이 구동 회로는 전원선(Vdd) 및 초기화선(Vinit)에 접속되어 구동 전류를 생성하고, 이 전류에 의해 유기 발광 소자(OLED)를 발광시킨다.
유기 발광 소자(OLED)는 다이오드 특성을 가져서 유기 발광 다이오드로 불리며, 일반적으로 애노드 전극, 유기 박막 및 캐소드 전극의 구조를 가진다. 여기서, 애노드 전극이 구동회로에 접속되고, 캐소드 전극이 제2 전원선(VSS)에 접속된 다. 제2 전원선(VSS)에 인가되는 전압은 전원선(Vdd)보다 낮은 전압, 예를 들어 그라운드 전압 또는 음(-)의 전압 등이 될 수 있다. 따라서 유기 발광 소자(OLED)는 구동 회로로부터 공급되는 구동 전류에 상응하는 빛을 발광한다.
구동 회로는 6개의 트랜지스터(M1, M2, M3, M4, M5 및 M6)와 2개의 캐패시터(C1 및 C2)를 포함한다. 여기서, 트랜지스터들은 P타입 MOSFET(metal-oxide- semiconductor field effect transistor)을 사용할 수 있다. 이들 트랜지스터는 소스 전극과 드레인 전극을 형성하는 두 전극과 게이트 전극을 가진다.
제1 트랜지스터(M1)는 유기 발광 소자(OLED)를 구동하기 위한 구동 트랜지스터이다. 제1 트랜지스터(M1)는 전압을 공급하기 위한 전원선(Vdd)과 유기 발광 소자(OLED) 사이에 연결되고, 게이트에 인가되는 초기화선(Vinit)에 인가되는 전압에 의해 유기 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류를 제어한다.
제2 트랜지스터(M2)는 스위칭 트랜지스터로서, 현재 스캔선(Sn)에 게이트 전극이 연결되고, 데이터선(Dm)에 소스 전극이 연결된다. 제2 트랜지스터(M2)는 현재 스캔선(Sn)을 통하여 전달되는 스캔 신호에 턴-온되어 제1 트랜지스터(M1)를 다이오드 연결시킨다.
제3 트랜지스터(M3)는 문턱전압 보상 트랜지스터이다. 제3 트랜지스터(M3)는 데이터선(Dm)과 제1 트랜지스터(M1)의 소스 전극 사이에 연결되며, 현재 스캔선(Sn)을 통하여 전달되는 스캔 신호에 응답하여 제1 트랜지스터(M1)의 소스 전극에 데이터 전압을 전달한다.
제4 트랜지스터(M4)는 초기화 트랜지스터이다. 제4 트랜지스터(M4)는 초기화선(Vinit)과 제1 캐패시터(C1)의 제1 단자 사이에 연결된다. 게이트 전극에 연결된 이전 스캔선(Sn-1)의 스캔 신호에 응답하여 제4 트랜지스터(M4)가 턴온되면, 제1 트랜지스터(M1)의 게이트 전극으로 초기 전압을 전달한다.
제5 트랜지스터(M5)는 스위칭 트랜지스터이다. 제5 트랜지스터(M5)는 전원선(Vdd)과 제1 트랜지스터(M1)의 소스 전극 사이에 연결된다. 게이트 전극에 연결된 발광 제어선(En)을 통하여 전달되는 발광제어신호에 제5 트랜지스터(M5)가 턴-온되어 전원 전압을 제1 트랜지스터(M1)의 소스 전극에 인가한다.
제6 트랜지스터(M6)는 발광 제어 트랜지스터이다. 제6 트랜지스터(M6)는 제1 트랜지스터(M1)와 유기 발광 소자(OLED) 사이에 연결되고, 게이트 전극에 연결된 발광 제어선(En)을 통하여 전달되는 발광제어신호에 응답하여 제1 트랜지스터(M1)에서 생성되는 구동 전류를 유기발광 소자(OLED)로 전달한다.
제1 캐패시터(C1)는 스토리지 캐패시터로서, 제4 트랜지스터(M4)와 전압을 공급하는 전원선(Vdd) 사이에 연결된다. 제4 트랜지스터(M4)가 턴온되면, 제1 캐패시터(C1)에는 전원선(Vdd)에 인가되는 전압과 초기 전압선(Vinit)에 인가되는 전압의 차에 해당하는 전압(Vdd - Vinit)이 충전된다. 그리고, 제1 트랜지스터(M1)의 게이트 전극과 전압을 공급하는 전원선(Vdd)사이의 전압을 일정하게 유지한다.
제2 캐패시터(C2)는 현재 스캔선(Sn)에 일전극이 연결되고, 제1 트랜지스 터(M1)의 게이트 전극에 타전극이 연결된다. 제2 캐패시터(C2)는 현재 스캔선(Sn)으로부터의 선택 신호와 제1 트랜지스터(M1)의 게이트의 전압차를 일정하게 유지한다.
유기 발광 소자(OLED)는 제6 트랜지스터(M6)의 드레인 전극과 제2 전원선(Vss) 사이에 연결된다.
전술한 구성은 데이터 신호가 인가되는 동안 데이터선(Dm)이 제2 캐패시터(C2)에 데이터 신호에 상응하는 전압을 저장하고, 스캔 신호가 인가되는 동안 제2 캐패시터(C2)에 저장된 전압을 화소로 공급한다. 이와 같이 제2 캐패시터(C2)에 저장된 전압을 동시에 각각의 화소들에 공급하므로 균일한 휘도의 화상을 표시할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 동일한 색상의 화소를 지그재그 형태로 배치함으로써, 세로 방향을 따라 화소간 쇼트가 발생하더라도 점등 검사시 이 불량을 용이하게 검출할 수 있어, 소비자에게 불량의 제품을 제공하는 것을 미연에 방지할 수 있다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 기판 상에 제1 방향 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향을 따라 복수의 행들 및 열들을 이루어 배열된 적색, 녹색 및 청색의 화소들을 포함하고,
    상기 화소들은 제1 행에 적색, 녹색 및 청색이 순서대로 반복 배치되고, 제2 행에 상기 제2 방향을 따라 서로 인접한 화소들이 상이한 색상을 가지고 배치되고,
    상기 화소들 중, 동일한 색상을 가진 화소들이 상기 제2 방향을 따라 지그재그로 배열되며,
    상기 적색, 녹색 및 청색의 화소들의 구석부가 라운딩 처리된, 유기 발광 표시 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 화소들 중 대각선 방향에 위치하는 화소들 사이의 간격이 15㎛ 내지 30㎛인 유기 발광 표시 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 화소들에 데이터 전압을 인가하는 데이터선을 기준으로 상기 제1행에 배치된 화소와 상기 제2행에 배치된 화소가 상기 데이터선에 연결되어 동일한 데이터 전압을 인가받는 유기 발광 표시 장치.
KR1020070033746A 2007-04-05 2007-04-05 유기 발광 표시 장치 KR100863963B1 (ko)

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