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KR102192475B1 - 디스플레이 장치 - Google Patents

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KR102192475B1
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driving
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윤중선
홍성진
김대현
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엘지디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 화소에 공급되는 전원의 전압 강하를 최소화할 수 있도록 한 디스플레이 장치를 제공하는 것으로, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 구동 전원을 생성하는 전원 생성부; 상기 구동 전원을 이용하여 영상을 표시하는 복수의 화소를 포함하는 표시 패널; 및 상기 전원 생성부로부터 출력되는 구동 전원을 상기 표시 패널로 전달하기 위한 전원 전달 배선을 가지는 인쇄 회로 기판을 포함하며, 상기 전원 전달 배선은 폐루프 형태로 형성될 수 있다.

Description

디스플레이 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 화소에 공급되는 전원의 전압 강하를 최소화할 수 있도록 한 디스플레이 장치에 관한 것이다.
최근, 평판 표시 장치는 멀티미디어의 발달과 함께 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 유기 발광 표시 장치 등의 평판 표시 장치가 상용화되고 있다. 이러한, 평판 표시 장치 중에서 유기 발광 표시 장치는 고속의 응답속도를 가지며, 소비 전력이 낮고, 자체 발광이므로 시야각에 문제가 없어 차세대 평판 표시 장치로 주목받고 있다.
종래의 유기 발광 표시 장치는 복수의 데이터 라인과 복수의 게이트 라인의 교차에 의해 정의되는 화소 영역에 형성된 복수의 화소를 포함하는 표시 패널, 및 각 화소를 발광시키는 패널 구동부를 포함하여 구성된다.
상기 표시 패널의 각 화소는, 도 1에 도시된 바와 같이, 유기 발광 소자(OLED), 및 화소 회로(PC)를 구비한다.
상기 화소 회로(PC)는 스위칭 트랜지스터(Tsw), 구동 트랜지스터(Tdr), 커패시터(Cst), 및 유기 발광 소자(OLED)를 구비한다.
상기 스위칭 트랜지스터(Tsw)는 스캔 제어 라인(SL)에 공급되는 스캔 펄스(SP)에 따라 스위칭되어 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터(Tdr)에 공급한다.
상기 구동 트랜지스터(Tdr)는 스위칭 트랜지스터(Tsw)로부터 공급되는 데이터 전압(Vdata)에 따라 구동되어 구동 전원 라인(PL)으로부터 공급되는 구동 전원(VDD)을 이용해 유기 발광 소자(OLED)로 흐르는 데이터 전류(Ioled)를 제어한다.
상기 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 단자와 소스 단자 사이에 접속되어 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 단자에 공급되는 데이터 전압(Vdata)에 대응되는 전압을 저장하고, 저장된 전압으로 구동 트랜지스터(Tdr)의 턴-온시킨다.
상기 유기 발광 소자(OLED)는 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 단자와 공통 전압 라인(VSS) 사이에 전기적으로 접속되어 구동 트랜지스터(Tdr)로부터 공급되는 데이터 전류(Ioled)에 의해 발광한다.
이러한 종래의 유기 발광 표시 장치의 각 화소(P)는 데이터 전압(Vdata)에 따른 구동 트랜지스터(Tdr)의 스위칭을 이용하여 유기 발광 소자(OLED)에 흐르는 데이터 전류(Ioled)의 크기를 제어하여 유기 발광 소자(OLED)를 발광시킴으로써 소정의 영상을 표시하게 된다.
이와 같은 종래의 유기 발광 표시 장치에서, 각 화소의 발광 휘도는 데이터 전압(Vdata)과 함께 구동 전원(VDD)에도 영향을 받는다. 따라서, 각 화소의 균일한 휘도를 위해 각 화소에 공급되는 구동 전원(VDD)의 전압이 일정해야만 한다.
그러나, 상기 구동 전원(VDD)은 설정된 전압 레벨을 가지는 직류 전원으로서, 종래의 유기 발광 표시 장치에서는 구동 전원 라인(PL)의 라인 저항 등에 의해 각 화소에 공급되는 상기 구동 전원(VDD)에서 전압 강하(IR Drop)가 발생하게 되며, 이러한 상기 구동 전원(VDD)의 전압 강하는 유기 발광 표시 장치가 대면적화될 수록 구동 더욱 증가하게 된다.
도 2는 종래의 유기 발광 표시 장치에 있어서, 크로스토크(crosstalk) 검사 패턴과 표시 패널에 표시된 크로스토크 검사 패턴을 나타내는 도면이다.
도 2에서 알 수 있듯이, 도 2의 (a)와 같은, 그레이(Gray) 바탕에 사각 화이트(white) 패턴을 가지는 크로스토크 검사 패턴을 표시할 경우, 종래의 유기 발광 표시 장치에서는 상기 구동 전원(VDD)의 전압 강하에 의해 크로스토크 검사 패턴의 경계에서 휘선/암선(A)이 발생하고, 이로 인하여 수직 크로스토크가 발생하게 되며, 상기 수직 크로스토크는 크로스토크 검사 패턴의 크기가 증가할수록 휘선/암선(A)이 증가하게 된다.
도 3은 종래의 유기 발광 표시 장치에 있어서, 크로스토크 검사 패턴에서 사각 화이트 패턴의 크기에 따른 전류 비율을 나타내는 그래프로서, B는 이상적인 전류 비율을 나타내는 그래프이고, C는 사각 화이트 패턴의 크기에 따른 전류 비율을 나타내는 그래프이다.
도 3의 그래프 C에서 알 수 있듯이, 상기 구동 전원(VDD)의 전압 강하에 의해 사각 화이트 패턴의 크기가 증가할수록 전류 비율이 감소하는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 화소에 공급되는 전원의 전압 강하를 최소할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 화소에 공급되는 전원의 전압 강하를 최소화할 수 있도록 한 디스플레이 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 구동 전원을 생성하는 전원 생성부; 상기 구동 전원을 이용하여 영상을 표시하는 복수의 화소를 포함하는 표시 패널; 및 상기 전원 생성부로부터 출력되는 구동 전원을 상기 표시 패널로 전달하기 위한 전원 전달 배선을 가지는 인쇄 회로 기판을 포함하며, 상기 전원 전달 배선은 폐루프 형태로 형성될 수 있다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 복수의 스캔 제어 라인과 복수의 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 화소 영역에 형성된 복수의 화소를 포함하는 표시 패널; 상기 각 화소의 구동에 필요한 구동 전원을 생성하는 전원 생성부를 포함하는 제어 기판; 및 상기 제어 기판에 연결되고, 상기 전원 생성부로부터 공급되는 상기 구동 전원을 상기 표시 패널로 전달하기 위한 폐루프 형태의 전원 전달 배선을 가지는 인쇄 회로 기판을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 각 화소는 상기 구동 전원에 의한 전류 패스를 가질 수 있다.
상기 전원 전달 배선은 상기 전원 생성부로부터 상기 구동 전원이 공급되는 입력 배선; 폐루프 형태로 형성되어 상기 입력 배선에 연결되는 폐루프 배선; 및 상기 폐루프 배선을 통해 공급되는 상기 구동 전원을 상기 표시 패널로 출력하는 복수의 출력 배선을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 상기 표시 패널에 연결되고, 상기 인쇄 회로 기판에 형성된 출력 배선에 일대일로 연결되는 전송 배선을 가지는 복수의 연성 회로 필름을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 복수의 화소 각각은 유기 발광 소자; 및 상기 데이터 라인에 공급되는 상기 데이터 전압에 응답하여 상기 구동 전원으로부터 상기 유기 발광 소자에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터를 가지는 화소 회로를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 상기 복수의 연성 회로 필름 각각에 실장되어 상기 데이터 라인을 통해 해당 화소에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부; 및 상기 데이터 라인과 나란하게 형성되어 상기 구동 전원을 상기 구동 트랜지스터에 공급하는 구동 전원 라인을 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 화소 회로는 상기 데이터 라인과 나란하게 형성된 레퍼런스 라인에 공급되는 레퍼런스 전압을 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극에 공급하는 스위칭 트랜지스터를 더 포함하며, 상기 전원 생성부는 상기 구동 전원과 다른 상기 레퍼런스 전압을 더 생성하고, 상기 인쇄 회로 기판에 폐루프 형태로 형성된 별도의 전원 전달 배선을 통해 상기 레퍼런스 전압을 상기 레퍼런스 라인에 공급할 수 있다.
상기 디스플레이 장치는 상기 복수의 연성 회로 필름 각각에 실장되어 상기 데이터 라인을 통해 해당 화소에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부; 및 상기 데이터 라인과 나란하게 형성되어 상기 구동 전원이 공급되는 레퍼런스 라인을 더 포함하며, 상기 복수의 화소 각각은 유기 발광 소자; 및 상기 데이터 라인을 통해 공급되는 상기 데이터 전압과 상기 레퍼런스 라인을 통해 공급되는 상기 구동 전원의 차전압에 의해 따라 구동되어 상기 유기 발광 소자에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터를 가지는 화소 회로를 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 폐루프 형태의 전원 전달 배선을 통해 표시 패널에 구동 전원을 공급함으로써 구동 전원의 전압 강하를 최소화하고, 이를 통해 구동 전원의 전압 강하로 인한 화질 저하를 최소화 내지 방지할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 종래의 유기 발광 표시 장치의 화소 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 종래의 유기 발광 표시 장치에 있어서, 크로스토크(crosstalk) 검사 패턴과 표시 패널에 표시된 크로스토크 검사 패턴을 나타내는 도면이다.
도 3은 종래의 유기 발광 표시 장치에 있어서, 크로스토크 검사 패턴에서 사각 화이트 패턴의 크기에 따른 전류 비율을 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 인쇄 회로 기판에 형성된 일 예에 따른 전원 전달 배선을 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 4에 도시된 인쇄 회로 기판에 형성된 다른 예에 따른 전원 전달 배선을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 있어서, 표시 패널에 표시된 크로스토크 검사 패턴을 나타내는 도면이다.
도 8은 도 4에 도시된 화소의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
"상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우 뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.
이하에서는 본 발명에 따른 디스플레이 장치의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치를 설명하기 위한 단면도이며, 도 5는 도 4에 도시된 인쇄 회로 기판의 전원 전달 배선을 나타내는 평면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 유기 발광 표시 장치는 표시 패널(100), 제어 기판(200), 복수의 연성 회로 필름(300), 및 복수의 데이터 구동 집적 회로(400), 및 인쇄 회로 기판(500)을 포함한다.
상기 표시 패널(100)은 복수의 화소(P), 및 복수의 화소(P) 각각이 형성되는 화소 영역을 정의하는 신호 라인들을 포함하여 구성된다.
상기 신호 라인들은 복수의 스캔 제어 라인(SL), 복수의 데이터 라인(DL), 복수의 구동 전원 라인(PL), 및 캐소드 전원 라인(VSS)을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 복수의 스캔 제어 라인(SL) 각각은 상기 표시 패널(100)의 제 1 방향, 즉 가로 방향을 따라 일정한 간격을 가지도록 나란하게 형성된다. 상기 데이터 라인(DL)은 상기 스캔 제어 라인들(SL)과 교차하도록 상기 표시 패널(100)의 제 2 방향, 즉 세로 방향을 따라 일정한 간격을 가지도록 나란하게 형성될 수 있다. 상기 복수의 구동 전원 라인(PL)은 상기 데이터 라인(DL)과 나란하도록 형성된다. 그리고, 상기 캐소드 전원 라인(VSS)은 상기 표시 패널(100)의 전면(全面)에 통자로 형성되거나 상기 데이터 라인들(DL) 또는 상기 스캔 제어 라인들(SL) 각각과 나란하도록 일정한 간격으로 형성될 수도 있다.
상기 복수의 화소(P) 각각은 유기 발광 소자(OLED), 및 화소 회로(PC)를 포함한다.
상기 유기 발광 소자(OLED)는 화소 회로(PC)의 구동에 따라 구동 전원 라인(PL)으로부터 캐소드 전원 라인(VSS)으로 흐르는 데이터 전류에 비례하여 발광한다. 이를 위해, 유기 발광 소자(OLED)는 애노드 전극(미도시), 애노드 전극 상에 형성된 유기층(미도시), 및 유기층 상에 형성된 캐소드 전극을 포함한다. 이때, 유기층은 정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층의 구조 또는 정공 주입층/정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층/전자 주입층의 구조를 가지도록 형성될 수 있다. 나아가, 상기 유기층은 유기 발광층의 발광 효율 및/또는 수명 등을 향상시키기 위한 기능층을 더 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고, 캐소드 전극은 상기 캐소드 전원 라인(VSS)이 될 수 있다.
상기 화소 회로(PC)는 상기 스캔 제어 라인(SL)에 공급되는 스캔 펄스에 따라 데이터 라인(DL)으로부터 공급되는 데이터 전압에 응답하여 구동 전원 라인(PL)으로부터 유기 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류를 제어한다. 이를 위해, 일 예에 따른 화소 회로(PC)는 스위칭 트랜지스터(Tsw), 구동 트랜지스터(Tdr), 커패시터(Cst), 및 유기 발광 소자(OLED)를 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 상기 화소 회로(PC)는, 도 1에 도시된 화소 회로와 동일하므로 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 한다.
추가적으로, 상기 표시 패널(100)의 일측 또는 양측 비표시영역에는 복수의 스캔 제어 라인(SL) 각각을 구동하기 위한 로우(row) 구동부(120)가 형성되어 있다. 상기 로우(row) 구동부(120)는 상기 제어 기판(200)에 실장된 타이밍 제어부(210)로부터 공급되는 스캔 제어 신호에 따라 스캔 펄스를 생성하여 복수의 스캔 제어 라인(SL)에 순차적으로 공급한다. 이러한 상기 로우(row) 구동부(120)는 각 화소(P)의 트랜지스터 형성 공정과 함께 표시 패널(100)의 기판에 직접 형성되어 상기 복수의 스캔 제어 라인(SL)에 연결된다.
상기 제어 기판(200)은 타이밍 제어부(210), 및 전원 생성부(220)를 포함하여 구성된다.
상기 타이밍 제어부(210)는 상기 제어 기판(200)에 실장되어 상기 유저 커넥터(202)를 통해 외부의 구동 시스템(미도시) 또는 그래픽 카드(미도시)로부터 입력되는 타이밍 동기 신호 및 영상 데이터를 수신하고, 수신된 영상 데이터를 상기 표시 패널(100)의 화소 배치 구조에 알맞도록 처리하여 화소별 화소 데이터를 생성하고, 생성된 화소별 화소 데이터를 해당하는 데이터 구동 집적 회로(400)에 공급한다. 그리고, 상기 타이밍 제어부(500)는 타이밍 동기 신호에 포함된 수직 동기 신호, 수평 동기 신호, 데이터 인에이블 신호, 클럭 신호 등에 기초하여 상기 로우(row) 구동부(120)를 제어하기 위한 스캔 제어 신호 및 상기 복수의 데이터 구동 집적 회로(400)를 제어하기 위한 데이터 제어 신호를 생성한다.
상기 전원 생성부(220)는 상기 제어 기판(200)에 실장되어 상기 유저 커넥터(202)를 통해 입력되는 입력 전원을 이용하여 화소(P)의 구동에 필요한 구동 전원을 생성하고, 생성되는 구동 전원을 상기 인쇄 회로 기판(500)으로 출력한다. 예를 들어, 상기 전원 생성부(220)는 각 화소(P)의 구동 트랜지스터(Tdr)에 공급되는 구동 전원(VDD)을 생성할 수 있다. 이때, 상기 전원 생성부(220)는 설정된 전압 레벨을 가지는 상기 구동 전원(VDD)을 생성하거나, 상기 타이밍 제어부(210)로부터 공급되는 구동 전원 데이터에 대응되는 상기 구동 전원(VDD)을 생성한다. 이러한 상기 전원 생성부(220)는 감압형 직류-직류 변환기 또는 승압형 직류-직류 변환기로 이루어질 수 있다.
상기 복수의 연성 회로 필름(300) 각각은 상기 표시 패널(100)의 상측(또는 하측) 비표시 영역에 마련된 패드부에 부착됨과 아울러 상기 인쇄 회로 기판(500)에 부착된다. 이러한 상기 복수의 연성 회로 필름(300) 각각에는 상기 패드부를 통해 상기 복수의 데이터 라인에 일대일로 연결되는 데이터 전압 전송 배선이 형성되어 있다. 또한, 상기 복수의 연성 회로 필름(300) 각각에는 상기 패드부를 통해 상기 복수의 구동 전원 라인에 일대일로 연결되는 구동 전원 전송 배선(310)이 형성되어 있으며, 상기 구동 전원 전송 배선(310)은 상기 데이터 전압 전송 배선 사이사이에 형성될 수 있다.
상기 데이터 구동 집적 회로(400)는 상기 연성 회로 필름(300)에 일대일로 실장된다. 이러한 상기 복수의 데이터 구동 집적 회로(400) 각각은 상기 타이밍 제어부(210)로부터 데이터 제어 신호와 화소별 화소 데이터를 제공받아, 데이터 제어 신호에 따라 화소별 화소 데이터를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하여 출력한다. 이에 따라, 상기 데이터 전압은 상기 데이터 전압 전송 배선과 패드부를 통해 해당 데이터 라인(DL)에 공급된다.
상기 인쇄 회로 기판(500)은 신호 전송 부재(600)를 통해 상기 제어 기판(200)에 연결된다. 여기서, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 표시 패널(100)의 크기에 따라 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(500)을 포함할 수 있으며, 이에 따라 상기 신호 전송 부재(600)는 상기 인쇄 회로 기판(500)과 일대일로 연결된다. 예를 들어, 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 2개의 인쇄 회로 기판(500)과 2개의 신호 전송 부재(600) 및 하나의 제어 기판(200)을 구비할 수 있다. 이 경우, 2개의 신호 전송 부재(600) 각각이 해당 인쇄 회로 기판(500)의 길이 방향 중심부에 연결될 수도 있지만, 이 경우 제어 기판(200)의 크기가 증가되어 비용이 증가하기 때문에, 제어 기판(200)의 크기를 최소화하기 위하여, 2개의 신호 전송 부재(600) 각각은 표시 패널(100)의 가로 방향 중심 부분에 인접한 2개의 인쇄 회로 기판(500) 각각의 내측에 치우치도록 연결되게 된다.
상기 인쇄 회로 기판(500)은 상기 복수의 연성 회로 필름(300) 각각과 연결된다. 이러한 상기 인쇄 회로 기판(500)은 상기 신호 전송 부재(600)를 통해 상기 타이밍 제어부(210)로부터 공급되는 상기 화소별 화소 데이터, 상기 스캔 제어 신호, 및 상기 데이터 제어 신호 등의 각종 신호를 해당하는 연성 회로 필름(300)으로 전달한다. 이를 위해, 상기 인쇄 회로 기판(500)에는 데이터 전송용 배선 및 제어 신호 전송 배선이 형성되어 있다.
특히, 상기 인쇄 회로 기판(500)은 상기 신호 전송 부재(600)를 통해 상기 전원 생성부(220)로부터 공급되는 상기 구동 전원(VDD)을 해당하는 연성 회로 필름(300) 또는 상기 표시 패널(100)로 전달하기 위한 전원 전달 배선(510)을 포함하여 이루어진다.
상기 전원 전달 배선(510)은 전달 거리에 상관없이 상기 구동 전원(VDD)의 전압 레벨이 일정하면서 전체적으로 균일하게 유지되면서 연성 회로 필름(300)으로 전달되도록 한다. 이를 위해, 상기 전원 전달 배선(510)은 상기 인쇄 회로 기판(500)에 폐루프 형태로 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 전원 전달 배선(510)은 입력 배선(512), 폐루프 배선(514), 및 복수의 출력 배선(516)을 포함하여 구성된다.
상기 입력 배선(512)은 상기 인쇄 회로 기판(500)에 실장된 커넥터(502)에 연결된다. 이에 따라, 상기 입력 배선(512)에는 상기 구동 전원(VDD)이 입력된다. 즉, 상기 구동 전원(VDD)은 상기 제어 기판(220)에 형성된 전원 출력 배선(222), 상기 신호 전송 부재(600), 및 상기 커넥터(502) 각각을 경유하여 상기 입력 배선(512)에 공급된다.
상기 폐루프 배선(514)은 폐루프 형태를 가지도록 상기 인쇄 회로 기판(500)에 형성되어 상기 입력 배선(512)에 전기적으로 연결된다. 이러한 상기 폐루프 배선(514)은 상기 입력 배선(512)을 통해 공급되는 상기 구동 전원(VDD)이 상기 복수의 출력 배선(516)으로 전달되는 과정에서 발생되는 상기 구동 전원(VDD)의 전압 강하를 방지 내지 최소화한다. 이를 위해, 상기 폐루프 배선(514)은 폐루프를 형성하는 제 1 및 제 2 배선(514a, 514b)과 제 1 및 제 2 연결 배선(514c, 514d)을 포함하여 이루어진다.
상기 제 1 배선(514a)은 상기 인쇄 회로 기판(500)의 길이 방향인 제 1 방향(X)을 따라 형성되어 상기 입력 배선(512)에 연결된다. 이에 따라, 상기 제 1 배선(514a)은 상기 입력 배선(512)을 기준으로 상기 구동 전원(VDD)이 상기 인쇄 회로 기판(500)의 일측 및 타측 가장자리(OS, DS)로 흐르는 제 1 및 제 2 전류 패스(CP1, CP2)를 제공하게 된다.
상기 제 2 배선(514b)은 상기 제 1 배선(514a)과 일정한 간격으로 이격되도록 상기 제 1 배선(514a)과 나란하게 형성되어 상기 복수의 출력 배선(516)에 전기적으로 연결된다. 이에 따라, 상기 제 1 배선(514a)은 상기 복수의 출력 배선(516) 각각에 제 1 및 제 2 전류 패스(CP1, CP2)를 제공하게 된다.
상기 제 1 연결 배선(514c)은 상기 인쇄 회로 기판(500)의 일측 가장자리 부분(OS)에 위치한 상기 제 1 및 제 2 배선(514a, 514b)의 일측 끝단을 전기적으로 서로 연결시킨다. 이에 따라, 상기 제 1 및 제 2 배선(514a, 514b) 각각의 일측 끝단은 상기 제 1 연결 배선(514c)에 의해 단선 없이 서로 연결되게 된다.
상기 제 2 연결 배선(514d)은 상기 인쇄 회로 기판(500)의 타측 가장자리 부분(DS)에 위치한 상기 제 1 및 제 2 배선(514a, 514b)의 타측 끝단을 전기적으로 서로 연결시킨다. 이에 따라, 상기 제 1 및 제 2 배선(514a, 514b) 각각의 타측 끝단은 상기 제 2 연결 배선(514d)에 의해 단선 없이 서로 연결되게 된다.
결과적으로, 서로 나란한 제 1 및 제 2 배선(514a, 514b)과 상기 제 1 및 제 2 연결 배선(514c, 514d) 각각에 의해 단선 없이 서로 연결됨으로써 폐루프를 형성하게 된다.
상기 복수의 출력 배선(516) 각각은 상기 폐루프 배선(514), 즉 제 2 배선(514b)에 일정한 간격으로 연결되어 상기 폐루프 배선(514)으로부터 공급되는 구동 전원(VDD)을 해당하는 연성 회로 필름(300)의 구동 전원 전송 배선(310)으로 전달한다. 이때, 상기 복수의 출력 배선(516) 각각에 공급되는 구동 전원(VDD)은 상기 폐루프 배선(514)에 의해 전체적으로 균일한 전압 레벨을 유지하게 된다. 즉, 복수의 출력 배선(516) 각각에 구동 전원(VDD)은 상기 입력 배선(512)과 상기 폐루프 배선(514)의 연결부를 기준으로 제 1 및 제 2 연결 배선(514c, 514d) 각각을 경유하여 제 1 및 제 2 전류 패스(CP1, CP2)를 통해 공급되게 된다. 이에 따라, 상기 각 출력 배선(516)에는 상기 폐루프 배선(514)으로부터의 위치 및 전달 거리에 상관없이 전체적으로 균일한 전압 레벨의 구동 전원(VDD)이 공급되게 된다.
한편, 도 5에서는 상기 전원 전달 배선(510)이 평면적으로 직사각 형태로 형성되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정되지 않고, 타원 형태 또는 각 모서리 부분이 라운딩된 직사각 형태로 형성될 수 있으며, 폐루프 형태를 가지는 형태라면 어떠한 형태도 가능하다.
다른 한편, 상기 인쇄 회로 기판(500)이, 다층 구조를 가질 경우, 상기 전원 전달 배선(510)은, 도 6에 도시된 바와 같이, 폐루프 형태를 가지도록 입체적, 즉, 수직하게 세워진 사각 링 형태로 형성될 수도 있다. 이 경우, 상기 제 1 배선(514a)은 상기 인쇄 회로 기판(500)의 상면에 형성되어 상기 입력 배선(512)에 연결될 수 있고, 상기 제 2 배선(514b)은 상기 인쇄 회로 기판(500)의 두께 방향인 수직 방향(Z)으로 상기 제 1 배선(514a)과 중첩되도록 상기 인쇄 회로 기판(500)의 내부층에 형성되어 상기 복수의 출력 배선(516)에 연결될 수 있다. 또한, 상기 제 1 연결 배선(514c)은 상기 인쇄 회로 기판(500)의 내부층들을 관통하도록 수직하게 형성되어 서로 중첩되면서 서로 다른 층에 형성된 상기 제 1 및 제 2 배선(514a, 514b)의 일측 끝단을 서로 연결시킨다. 그리고, 상기 제 2 연결 배선(514d)은 상기 인쇄 회로 기판(500)의 내부층들을 관통하도록 수직하게 형성되어 서로 중첩되면서 서로 다른 층에 형성된 상기 제 1 및 제 2 배선(514a, 514b)의 타측 끝단을 서로 연결시킨다. 여기서, 상기 입력 배선(512)은 상기 제 1 및 제 2 배선(514a, 514b) 중 어느 한 배선에 연결되고, 상기 복수의 출력 배선(516)은 상기 제 1 및 제 2 배선(514a, 514b) 중 상기 입력 배선(512)에 연결되지 않은 배선에 연결되는 것이 상기 구동 전원(VDD)의 전압 강하를 방지 내지 최소화하는데 유리하다.
상기 전원 전달 배선(510)이 입체적으로 형성되는 경우, 인쇄 회로 기판(500)의 크기가 감소될 수 있다.
한편, 전술한 설명에서, 상기 인쇄 회로 기판(500)의 상기 전원 전달 배선(510)으로부터 출력되는 구동 전원(VDD)이 상기 연성 회로 필름(300)을 통해 표시 패널(100)로 전달되는 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 상기 전원 전달 배선(510)으로부터 출력되는 구동 전원(VDD)은 신호 전송 배선만이 형성된 별도의 신호 전송 필름(미도시)을 통해 표시 패널(100)에 전달될 수도 있다. 여기서, 상기 신호 전송 필름은 상기 표시 패널(100)의 패드부와 상기 인쇄 회로 기판(500) 간에 부착된다.
도 7은 본 발명에 있어서, 표시 패널에 표시된 크로스토크 검사 패턴을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 7의 (a)는 표시 패널에 표시된 그레이(Gray) 바탕에 사각 블랙(Black) 패턴을 가지는 크로스토크 검사 패턴을 나타내는 것으로, 크로스토크 검사 패턴의 경계에서 휘선/암선이 발생되지 않는 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 7의 (b)는 표시 패널에 표시된 그레이(Gray) 바탕에 사각 화이트(White) 패턴을 가지는 크로스토크 검사 패턴을 나타내는 것으로, 크로스토크 검사 패턴의 경계에서 휘선/암선이 발생되지 않는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명은 인쇄 회로 기판(500)에 형성된 폐루프 형태의 전원 전달 배선(510)을 통해 표시 패널(100)의 각 화소(P)에 구동 전원(VDD)을 공급함으로써 구동 전원(VDD)의 전압 강하를 최소화하여 구동 전원(VDD)의 전압 강하로 인한 화질 저하를 최소화 내지 방지할 수 있다.
도 8은 도 4에 도시된 화소의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 도 4와 결부하면, 다른 예에 따른 각 화소(P)는 화소 회로(PC), 및 유기 발광 소자(OLED)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 화소 구동 회로(PC)는 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1), 제 2 스위칭 트랜지스터(Tsw2), 구동 트랜지스터(Tdr), 및 커패시터(Cst)를 포함한다. 여기서, 트랜지스터(Tsw1, Tsw2, Tdr)는 박막 트랜지스터(TFT)로서 a-Si TFT, poly-Si TFT, Oxide TFT, Organic TFT 등이 될 수 있다.
상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 상기 로우(row) 구동부(120)로부터 상기 스캔 제어 라인(SL)에 공급되는 제 1 스캔 펄스(SP1)에 의해 스위칭되어 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 전압(Vdata)을 출력한다. 이를 위해, 상기 제 1 스위칭 트랜지스터(Tsw1)는 인접한 스캔 제어 라인(SL)에 연결된 게이트 전극, 인접한 데이터 라인(DL)에 연결된 소스 전극, 및 상기 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극인 제 1 노드(n1)에 연결된 드레인 전극을 포함한다.
상기 제 2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)는 상기 로우(row) 구동부(120)로부터 상기 센싱 제어 라인(SSL)에 공급되는 제 2 스캔 펄스(SP2)에 의해 스위칭되어 레퍼런스 라인(RL)에 공급되는 레퍼런스 전압(Vref)을 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전극인 제 2 노드(n2)에 공급한다. 이를 위해, 상기 제 2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)는 인접한 센싱 제어 라인(SSL)에 연결된 게이트 전극, 인접한 레퍼런스 라인(RL)에 연결된 소스 전극, 및 제 2 노드(n2)에 연결된 드레인 전극을 포함한다. 이러한 상기 레퍼런스 전압(Vref)은 각 화소(P)의 유기 발광 소자(OLED)가 정상적으로 동작하여 발광할 수 있도록 기준 전압의 역할을 하며, 또한 화소(P) 내에 전류 패스를 가지는 노드를 초기화시키는 역할도 한다.
상기 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극과 소스 전극, 즉 제 1 및 제 2 노드(n1, n2) 간에 접속되는 제 1 및 제 2 전극을 포함한다. 상기 커패시터(Cst)의 제 1 전극은 상기 제 1 노드(n1)에 연결되고, 상기 커패시터(Cst)의 제 2 전극은 상기 제 2 노드(n2)에 연결된다. 이러한 상기 커패시터(Cst)는 상기 제 1 및 제 2 스위칭 트랜지스터(Tsw1, Tsw2) 각각의 스위칭에 따라 제 1 및 제 2 노드(n1, n2) 각각에 공급되는 전압의 차 전압을 충전한 후, 충전된 전압에 따라 구동 트랜지스터(Tdr)를 스위칭시킨다.
상기 구동 트랜지스터(Tdr)는 상기 커패시터(Cst)의 전압에 의해 턴-온됨으로써 제 1 구동 전원 라인(PL)으로부터 유기 발광 소자(OLED)로 흐르는 전류 량을 제어한다. 이를 위해, 상기 구동 트랜지스터(Tdr)는 상기 제 1 노드(n1)에 연결된 게이트 전극, 상기 제 2 노드(n2)에 연결된 소스 전극, 및 제 1 구동 전원 라인(PL)에 연결된 드레인 전극을 포함한다.
상기 유기 발광 소자(OLED)는 구동 트랜지스터(Tdr)의 구동에 따라 흐르는 데이터 전류(Ioled)에 의해 발광하여 데이터 전류(Ioled)에 대응되는 휘도를 가지는 단색 광을 방출한다. 이를 위해, 상기 유기 발광 소자(OLED)는 상기 제 2 노드(n2), 즉, 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전극에 연결된 제 1 전극(예를 들어, 애노드 전극), 제 1 전극 상에 형성된 유기층(미도시), 및 유기층에 연결된 제 2 전극(예를 들어, 캐소드 전극)을 포함한다. 이때, 유기층은 정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층의 구조 또는 정공 주입층/정공 수송층/유기 발광층/전자 수송층/전자 주입층의 구조를 가지도록 형성될 수 있다. 나아가, 상기 유기층은 유기 발광층의 발광 효율 및/또는 수명 등을 향상시키기 위한 기능층을 더 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 제 2 전극은 상기 유기층 상에 형성되는 상기 캐소드 전원 라인(VSS)이거나, 상기 캐소드 전원 라인(VSS)에 연결되도록 상기 유기층 상에 추가로 형성될 수 있다.
이와 같은 다른 예에 따른 화소(P)를 포함하는 유기 발광 표시 장치에서, 상기 레퍼런스 라인(RL)에 공급되는 레퍼런스 전압(Vref)은, 도 4에 도시된 전원 생성부(220)에서 생성될 수 있는데, 이 경우, 상기 전원 생성부(220)는 전술한 구동 전원(VDD) 대신에 상기 레퍼런스 전압(Vref)을 생성할 수 있다. 이에 따라, 상기 전원 생성부(220)에서 생성되는 레퍼런스 전압(Vref)은 상기 제어 기판(220)의 전원 출력 배선(222), 상기 신호 전송 부재(600), 상기 커넥터(502), 상기 인쇄 회로 기판(500)의 전원 전달 배선(510), 연성 회로 필름(300), 및 패드부 각각을 경유하는 전원 전달 방식을 통해 표시 패널(100)의 해당 레퍼런스 라인(RL)에 공급되게 된다.
한편, 상기 전원 생성부(220)는 구동 전원(VDD)과 상기 레퍼런스 전압(Vref) 각각 생성하여 표시 패널(100)에 각 화소(P)에 공급할 수도 있다. 이 경우, 구동 전원(VDD)과 상기 레퍼런스 전압(Vref) 각각은 별도의 배선을 통해 전술한 전원 전달 방식에 따라 표시 패널(100)에 각 화소(P)에 공급되며, 상기 인쇄 회로 기판(500)에는 구동 전원(VDD)과 상기 레퍼런스 전압(Vref) 각각의 전달을 위한 상기 폐루프 형태를 가지는 별도의 전원 전달 배선이 형성되게 된다.
다른 한편, 도 8에 도시된 화소(P)에서 제 2 스위칭 트랜지스터(Tsw2)와 레퍼런스 라인(RL)은 해당 화소의 구동 트랜지스터(Tsw)의 특성 값, 즉 문턱 전압 또는 이동도를 센싱하는데 사용될 수 있다. 이러한 센싱 방법은 대한민국 공개특허 제10-2009-0046983호, 제10-2010-0047505호, 제10-2011-000057534호, 제10-2012-0045252호, 제10-2012-0076215호, 제10-2013-0066449호, 제10-2013-0066450호, 제10-2013-00741473호, 대한민국 등록특허 제10-0846790호, 또는 제10-1073226호에 개시되어 있으므로, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명의 화소는 상기 문헌들의 화소 구조로 변경될 경우에도 레퍼런스 전압 등의 화소에 공급되는 전원의 전압 강하를 최소화할 수 있다.
다른 한편, 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치에서는, 상기 전원 생성부(220)에서 생성되는 전원이 각 화소(P)에 공급되는 상기 구동 전원(VDD) 및/또는 상기 레퍼런스 전압(Vref)인 것으로 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 상기 구동 트랜지스터의 특성 값을 커패시터를 이용하여 화소 내부에서 자체적으로 보상하는 내부 보상 방식의 화소를 가지는 유기 발광 표시 장치에도 동일하게 적용될 수 있다.
상기 내부 보상 방식의 화소 구조에서 구동 트랜지스터의 특성 변화를 보상하기 위한 사용되는 별도 전원으로서, 대한민국 등록특허공보 10-0846591호에서는 제 1 전원 전압(VDD)과 제 2 전원 전압(Vsus)을 기재하고 있고, 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0042084호, 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0069481호, 및 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0075828호들에서는 기준 전압(Vref)을 기재하고 있다. 본 발명은 상기와 같은 내부 보상 방식의 공지 문헌들에 기재된 제 2 전원 전압(Vsus) 및/또는 기준 전압(Vref)(이하, "보상 전원"이라 함)을, 전술한 폐루프 형태의 전원 전달 배선(510)을 통해 각 화소(P)에 공급함으로써 상기 보상 전원의 전압 강하를 최소화할 수 있다.
결과적으로, 본 발명에 따른 기술적 사항은 전술한 전원들에 한정되지 않고, 전원을 사용하는 유기 발광 표시 장치의 모든 화소 구조에 동일하게 적용될 수 있으며, 나아가, 전류 패스를 가지는 전원 배선을 사용하는 모든 디스플레이 장치에 동일하게 적용될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 표시 패널 120: 로우(row) 구동부
200: 제어 기판 210: 타이밍 제어부
220: 전원 생성부 300: 연성 회로 필름
400: 데이터 구동 집적 회로 500: 인쇄 회로 기판
510: 전원 전달 배선 512: 입력 배선
514: 폐루프 배선 516: 출력 배선

Claims (10)

  1. 구동 전원을 생성하는 전원 생성부;
    상기 구동 전원을 이용하여 영상을 표시하는 복수의 화소를 포함하는 표시 패널; 및
    상기 전원 생성부로부터 출력되는 구동 전원을 상기 표시 패널로 전달하기 위한 전원 전달 배선을 가지는 인쇄 회로 기판을 포함하며,
    상기 전원 전달 배선은 폐루프 배선을 포함하고,
    상기 폐루프 배선은,
    상기 인쇄 회로 기판의 길이 방향을 따라 형성된 제 1 배선;
    상기 제 1 배선과 나란하게 형성된 제 2 배선;
    상기 제 1 및 제 2 배선의 일측 끝단을 서로 연결시키는 제 1 연결 배선; 및
    상기 제 1 및 제 2 배선의 타측 끝단을 서로 연결시키는 제 2 연결 배선을 포함하여 구성된, 디스플레이 장치.
  2. 복수의 스캔 제어 라인과 복수의 데이터 라인의 교차에 의해 정의되는 화소 영역에 형성된 복수의 화소를 포함하는 표시 패널;
    상기 각 화소의 구동에 필요한 구동 전원을 생성하는 전원 생성부를 포함하는 제어 기판; 및
    상기 제어 기판에 연결되고, 상기 전원 생성부로부터 공급되는 상기 구동 전원을 상기 표시 패널로 전달하기 위한 전원 전달 배선을 가지는 인쇄 회로 기판을 포함하여 구성되며,
    상기 전원 전달 배선은 폐루프 배선을 포함하고,
    상기 폐루프 배선은,
    상기 인쇄 회로 기판의 길이 방향을 따라 형성된 제 1 배선;
    상기 제 1 배선과 나란하게 형성된 제 2 배선;
    상기 제 1 및 제 2 배선의 일측 끝단을 서로 연결시키는 제 1 연결 배선; 및
    상기 제 1 및 제 2 배선의 타측 끝단을 서로 연결시키는 제 2 연결 배선을 포함하여 구성된, 디스플레이 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 각 화소는 상기 구동 전원에 의한 전류 패스를 가지는, 디스플레이 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 전원 전달 배선은,
    상기 전원 생성부로부터 상기 구동 전원이 공급되는 입력 배선;
    폐루프 형태로 형성되어 상기 입력 배선에 연결되는 상기 폐루프 배선; 및
    상기 폐루프 배선을 통해 공급되는 상기 구동 전원을 상기 표시 패널로 출력하는 복수의 출력 배선을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 배선은 상기 입력 배선에 연결되며,
    상기 제 2 배선은 상기 복수의 출력 배선에 연결된, 디스플레이 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 표시 패널에 연결되고, 상기 인쇄 회로 기판에 형성된 출력 배선에 일대일로 연결되는 전송 배선을 가지는 복수의 연성 회로 필름을 더 포함하여 구성된, 디스플레이 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 화소 각각은,
    유기 발광 소자; 및
    상기 데이터 라인에 공급되는 데이터 전압에 응답하여 상기 구동 전원으로부터 상기 유기 발광 소자에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터를 가지는 화소 회로를 포함하여 구성된, 디스플레이 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 연성 회로 필름 각각에 실장되어 상기 데이터 라인을 통해 해당 화소에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부; 및
    상기 데이터 라인과 나란하게 형성되어 상기 구동 전원을 상기 구동 트랜지스터에 공급하는 구동 전원 라인을 더 포함하여 구성된, 디스플레이 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 화소 회로는 상기 데이터 라인과 나란하게 형성된 레퍼런스 라인에 공급되는 레퍼런스 전압을 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극에 공급하는 스위칭 트랜지스터를 더 포함하며,
    상기 전원 생성부는 상기 구동 전원과 다른 상기 레퍼런스 전압을 추가로 생성하고, 상기 인쇄 회로 기판에 폐루프 형태로 형성된 별도의 전원 전달 배선을 통해 상기 레퍼런스 전압을 상기 레퍼런스 라인에 공급하는, 디스플레이 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 복수의 연성 회로 필름 각각에 실장되어 상기 데이터 라인을 통해 해당 화소에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부; 및
    상기 데이터 라인과 나란하게 형성되어 상기 구동 전원이 공급되는 레퍼런스 라인을 더 포함하며,
    상기 복수의 화소 각각은,
    유기 발광 소자; 및
    상기 데이터 라인을 통해 공급되는 상기 데이터 전압과 상기 레퍼런스 라인을 통해 공급되는 상기 구동 전원의 차전압에 의해 따라 구동되어 상기 유기 발광 소자에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터를 가지는 화소 회로를 포함하여 구성된, 디스플레이 장치.
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