JP2018072823A - 高開口率を有する超高解像度平板表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画素不良時選択的に画素を暗点化することができるボトルネック部を備えながらも、高開口率を確保できる超高解像度の有機発光ダイオード表示装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る有機発光ダイオード表示装置は、基板、前段水平電流配線、水平センシング配線、スキャン配線、水平電流配線、センシング配線、発光領域、非発光領域、スイッチング薄膜トランジスタ、センシング薄膜トランジスタ、駆動薄膜トランジスタ、アノード電極、及びアノードのボトルネック部を含む。発光領域は水平センシング配線と前段水平電流配線の間に定義される。非発光領域は水平センシング配線と水平電流配線の間に定義される。アノード電極は発光領域から非発光領域に亘って配置されて駆動薄膜トランジスタと接続される。水平センシング配線とスキャン配線との間には、アノード電極と駆動薄膜トランジスタとの接続を選択的に断線させるアノードのボトルネック部が配置される。
【選択図】図８

Description

本発明は、高開口率を有する超高解像度平板表示装置に関し、特に、本発明は、不良画素を暗点化するためのボトルネック部（Bottle Neck Part）を備えながらも、画素領域内で開口領域を最大に確保した超高解像度の有機発光ダイオード表示装置に関する。

近年、陰極線管（Cathode Ray Tube）の短所である重さと体積を減らすことができる各種平板表示装置が開発されている。このような平板表示装置には、液晶表示装置（Liquid Crystal Display、ＬＣＤ）、電界放出表示装置（Field Emission Display、ＦＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（Plasma Display Panel、ＰＤＰ）及び電界発光装置（Electro-Luminescence device、ＥＬ）などがある。

電界発光表示装置は、発光層の材料に応じて無機電界発光表示装置と有機発光ダイオード表示装置に大別され、自ら発光する自発光素子として応答速度が速く、発光効率、輝度及び視野角が大きいという長所がある。特に、エネルギー効率に優れ、漏れ電流が少なく、電流調整による階調表現が容易である有機発光ダイオード表示装置に対する要求が急増している。

図１は、有機発光ダイオードの構造を示す図である。有機発光ダイオードは、図１のように、電界によって発光する有機電界発光化合物層と、有機電界発光化合物層を挟んで対向するカソード（Cathode）電極及びアノード電極（ＡＮＯ）とを含む。有機電界発光化合物層は、正孔注入層（Hole injection layer、ＨＩＬ）、正孔輸送層（Hole transport layer、ＨＴＬ）、発光層（Emission layer、ＥＭＬ）、電子輸送層（Electron transport layer、ＥＴＬ）、及び電子注入層（Electron injection layer、ＥＩＬ）を含む。

有機発光ダイオードは、アノード電極（ＡＮＯ）とカソード電極（Cathode）に注入された正孔と電子が発光層（ＥＭＬ）で再結合するときの励起過程で励起子（exciton）が形成され励起子からのエネルギーにより発光する。有機発光ダイオード表示装置は、図１のような有機発光ダイオードの発光層（ＥＭＬ）で発生する光の量を電気的に制御して映像を表示する。

電界発光素子である有機発光ダイオードの特徴を用いた有機発光ダイオード表示装置（Organic Light Emitting Diode display：ＯＬＥＤＤ）は、パッシブマトリクス型の有機発光ダイオード表示装置（Passive Matrix type Organic Light Emitting Diode display、ＰＭＯＬＥＤ）とアクティブマトリクス型の有機発光ダイオード表示装置（Active Matrix type Organic Light Emitting Diode display、ＡＭＯＬＥＤ）とに大別される。

アクティブマトリクス型の有機発光ダイオード表示装置（ＡＭＯＬＥＤ）は、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、若しくは"ＴＦＴ"）を用いて有機発光ダイオードに流れる電流を制御して画像を表示する。以下、図２及び図３を参照して、アクティブマトリクス型の有機発光ダイオード表示装置について詳細に説明する。

図２は、アクティブマトリクス有機発光ダイオード表示装置において一画素の構造を示す等価回路図の一例である。図３は、従来技術によるアクティブマトリクス有機発光ダイオード表示装置の構造を示す平面図である。図４は図３において切り取り線Ｉ−Ｉ’で切った断面で、従来技術による下部発光型（Bottom Emission Type）有機発光ダイオード表示装置の構造を示す断面図である。

図２及び３を参照すると、アクティブマトリクス有機発光ダイオード表示装置は、スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）、スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）と接続された駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）、駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）に接続された有機発光ダイオード（ＯＬＥ）を含む。スキャン配線（ＳＬ）、データ配線（ＤＬ）及び駆動電流配線（ＶＤＤ）が基板（ＳＵＢ）上に配置されて、画素領域を定義する。有機発光ダイオード（ＯＬＥ）が画素領域内に形成されながら、発光領域を定義する。

スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）は、スキャン配線（ＳＬ）とデータ配線（ＤＬ）が交差する部位に形成されている。スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）は、画素を選択する機能をする。スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）は、スキャン配線（ＳＬ）から分岐するゲート電極（ＳＧ）と、半導体層（ＳＡ）と、ソース電極（ＳＳ）と、ドレイン電極（ＳＤ）とを含む。そして駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）は、スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）によって選択された画素の有機発光ダイオード（ＯＬＥ）を駆動する役割を担う。

駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）は、スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）のドレイン電極（ＳＤ）と接続されたゲート電極（ＤＧ）と、半導体層（ＤＡ）、駆動電流配線（ＶＤＤ）に接続されたソース電極（ＤＳ）と、ドレイン電極（ＤＤ）を含む。駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）のドレイン電極（ＤＤ）は、有機発光ダイオード（ＯＬＥ）のアノード電極（ＡＮＯ）と接続されている。アノード電極（ＡＮＯ）とカソード電極（ＣＡＴ）の間には、有機発光層（ＯＬ）が介在している。カソード電極（ＣＡＴ）は基底電圧（ＶＳＳ）に接続される。駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）のゲート電極（ＤＧ）と駆動電流配線（ＶＤＤ）との間、或いは駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）のゲート電極（ＤＧ）と駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）のドレイン電極（ＤＤ）との間には、補助容量（Ｃｓｔ）が含まれる。

図４を参照して、下部発光型有機発光ダイオード表示装置について、さらに詳しく説明する。基板（ＳＵＢ）上にスイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）と駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）のゲート電極（ＳＧ、ＤＧ）が形成されている。ゲート電極（ＳＧ、ＤＧ）の上にはゲート絶縁膜（ＧＩ）が覆っている。ゲート電極（ＳＧ、ＤＧ）と重畳されるゲート絶縁膜（ＧＩ）の一部に半導体層（ＳＡ、ＤＡ）が形成されている。半導体層（ＳＡ、ＤＡ）の上には一定の間隔をおいてソース電極（ＳＳ、ＤＳ）とドレイン電極（ＳＤ、ＤＤ）が向かい合って形成される。スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）のドレイン電極（ＳＤ）は、ゲート絶縁膜（ＧＩ）に形成されたドレインコンタクトホールを介して駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）のゲート電極（ＤＧ）と接触する。このような構造を有するスイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）と駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）を覆う保護膜（ＰＡＳ）が全面に塗布される。

このように薄膜トランジスタ（ＳＴ、ＤＴ）が形成された基板は、複数の構成要素が形成されているため表面が平坦でなく、段差が多く形成されている。最良の発光効率を得るために、有機発光層（ＯＬ）は、平坦な表面に形成されるべきである。したがって、基板の表面を平坦にする目的で、オーバーコート層（ＯＣ）(或いは平坦化膜)を基板の表面全面に塗布する。

そして、オーバーコート層（ＯＣ）の上に、有機発光ダイオード（ＯＬＥ）のアノード電極（ＡＮＯ）が形成される。ここで、アノード電極（ＡＮＯ）はオーバーコート層（ＯＣ）と保護膜（ＰＡＳ）に形成された画素コンタクトホールを介して駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）のドレイン電極（ＤＤ）と接続される。

アノード電極（ＡＮＯ）が形成された基板上に、発光領域を定義するために、スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）、駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）、及び各種配線（ＤＬ、ＳＬ、ＶＤＤ）が形成された領域上にバンク（ＢＡ）を形成する。バンク（ＢＡ）によって露出されたアノード電極（ＡＮＯ）が発光領域となる。バンク（ＢＡ）によって露出されたアノード電極（ＡＮＯ）の上に有機発光層（ＯＬ）を形成する。有機発光層（ＯＬ）上にはカソード電極層（ＣＡＴ）が形成される。

カソード電極（ＣＡＴ）が完成した基板（ＳＵＢ）上にスペーサー（ＳＰ）が配置される。スペーサー（ＳＰ）は、非開口領域であるバンク（ＢＡ）の上に形成することが望ましい。スペーサー（ＳＰ）を挟んで上部にエンキャップ基板（ＥＮＣ）が下部基板（ＳＵＢ）と合着される。エンキャップ基板（ＥＮＣ）と下部基板（ＳＵＢ）を合着するために、その間に接着層あるいは接着物質（図示せず）がさらに介在されることができる。

下部発光型（Bottom Emission）であり、フル−カラーを実現する有機発光ダイオード表示装置の場合、有機発光層（ＯＬ）からの光は、下部基板（ＳＵＢ）に向かって放出される。したがって、オーバーコート層（ＯＣ）と保護膜（ＰＡＳ）との間にカラーフィルタ（ＣＦ）をさらに含み、アノード電極（ＡＮＯ）は、透明導電物質で形成することが望ましい。そして、カソード電極（ＣＡＴ）は、有機発光層（ＯＬ）で発生した光を下部方向に反射させることができるように反射率に優れた金属物質を含むことが望ましい。また、有機発光層（ＯＬ）は、白色光を発現する有機物質からなることができる。そして、有機発光層（ＯＬ）とカソード電極（ＣＡＴ）は、基板全表面にかけて塗布することができる。

カソード電極（ＣＡＴ）には、有機発光ダイオード（ＯＬＥ）の基準電圧が供給される。有機発光ダイオード（ＯＬＥ）を安定的に動作するようにするためには基準電圧が揺れずに安定的な値を維持することが望ましい。このため、カソード電極（ＣＡＴ）は、低抵抗の金属物質を基板（ＳＵＢ）の表面全体に均等に蒸着して形成することが望ましい。

このような従来の技術による有機発光ダイオード表示装置は、長い時間使用する場合、画素の電気的特性の変化により表示品質が低下することがある。したがって、画素の電気的特性の変化を検出して、これを補償することができる補償手段が必要である。

また、このような補償手段及び／または回路を画素内に直接実装する場合、画素領域の中で発光領域が占める割合である開口率を減少させる要因となり得る。特に、４Ｋを超えＵＨＤ級超高解像度を実現する場合、画素内にスイッチング薄膜トランジスタ、駆動薄膜トランジスタを始めとした補償薄膜トランジスタを備える場合、開口率はさらに深刻に減少する。したがって、超高解像度で高開口率を確保することができる有機発光ダイオード表示装置の構造開発が非常に重要である。

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決しようと案出されたものであり、高開口率を有する超高解像度の有機発光ダイオード表示装置を提供することにある。本発明の他の目的は、画素不良時に選択的に画素を暗点化することができるボトルネック部を備えながらも、高開口率を確保できる超高解像度有機発光ダイオード表示装置を提供することにある。

前記本発明の目的を達成するために、本発明に係る有機発光ダイオード表示装置は、基板、前段水平電流配線、水平センシング配線、スキャン配線、水平電流配線、データ配線、駆動電流配線、センシング配線、発光領域、非発光領域、スイッチング薄膜トランジスタ、センシング薄膜トランジスタ、駆動薄膜トランジスタ、アノード電極及びアノードのボトルネック部を含む。前段水平電流配線、水平センシング配線、スキャン配線及び水平電流配線は、基板上から横方向に進行するが、縦方向に順次配列される。データ配線、駆動電流配線及びセンシング配線は、基板上から縦方向に進行する。発光領域は、水平センシング配線と前段水平電流配線との間に定義される。非発光領域は、水平センシング配線と水平電流配線との間に定義される。スイッチング薄膜トランジスタとセンシング薄膜トランジスタは、水平センシング配線とスキャン配線との間に配置される。駆動薄膜トランジスタは、スキャン配線と水平電流配線との間に配置される。アノード電極は、発光領域で非発光領域に亘って配置されて駆動薄膜トランジスタと接続される。水平センシング配線とスキャン配線との間には、アノード電極と駆動薄膜トランジスタとの接続を選択的に断線するアノードのボトルネック部が配置される。

一例として、センシング薄膜トランジスタは、センシングソース電極、センシングゲート電極、センシングドレイン電極、センシング半導体層及びセンシングボトルネック部を含む。センシングソース電極は、水平センシング配線から分岐する。センシングゲート電極は、スキャン配線の第１領域に相当する。センシングドレイン電極は、センシングゲート電極を中心にセンシングソース電極と対向する。センシング半導体層は、センシングソース電極からセンシングドレイン電極を接続し、センシングゲート電極と、一部重畳する。水平センシング配線とスキャン配線との間には、センシングソース電極と水平センシング配線との間の接続を選択的に断線するセンシングボトルネック部が配置される。

一例として、アノードのボトルネック部は、水平センシング配線とスキャン配線との間の空間から縦方向に進んで、発光領域に配置されたアノード電極の一部と非発光領域に配置されたアノード電極の他の一部を接続する線分形状である。

一例として、センシングボトルネック部は、水平センシング配線とアノードのボトルネック部から少なくとも６μｍ以上離隔した線分形状を有する。

一例として、水平センシング配線は、センシングコンタクトホールを介してセンシング配線と接続される。

一例として、基板上から縦方向に進行するデータ配線、駆動電流配線、及びセンシング配線をさらに含む。

一例として、スイッチング薄膜トランジスタは、スイッチングソース電極、スイッチングゲート電極、スイッチングドレイン電極、及びスイッチング半導体層を含む。スイッチングソース電極は、データ配線から分岐する。スイッチングゲート電極は、スキャン配線の第２領域に相当する。スイッチングドレイン電極は、スイッチングゲート電極を中心に、スイッチングソース電極と対向する。スイッチング半導体層は、スイッチングソース電極とスイッチングドレイン電極とを接続し、スイッチングゲート電極と、一部重畳する。

一例として、スイッチング薄膜トランジスタは、データ配線とスイッチングソース電極との間に配置された、スイッチングボトルネック部をさらに含む。

一例として、駆動薄膜トランジスタは、駆動ゲート電極、駆動ソース電極、駆動ドレイン電極、及び駆動半導体層を含む。駆動ゲート電極は、スイッチング薄膜トランジスタに接続される。駆動ソース電極は、駆動電流配線の一部領域に相当する。駆動ドレイン電極は、駆動ゲート電極を中心に、駆動ソース電極と対向する。駆動半導体層は、駆動ソース電極から駆動ドレイン電極を接続し、駆動ゲート電極と、一部重畳する。

一例として、水平電流配線は、電流コンタクトホールを介して駆動電流配線と接続される。

本発明に係る有機発光ダイオード表示装置は、画素内の画素劣化を感知して、駆動薄膜トランジスタ及び／または有機発光ダイオードの駆動状態を適切に制御することができる補償薄膜トランジスタをさらに備える。したがって、素子の劣化が生じても常に良質の画質を提供することができる。また、製造工程において、一部画素に不良が発生する場合、その画素を暗点化することができるボトルネック部を備える。これにより、超高解像度を実現した有機発光ダイオード表示装置において不良画素を除去することができる手段を備え、生産歩留まりを向上させることができる。さらに、本発明に係る有機発光ダイオード表示装置は、暗点化のためのボトルネック部を非発光領域に配置することで、開口率が低下することを防止することができる。本発明は、補償回路を備えたＵＨＤ級以上の超高解像度を実現した有機発光ダイオード表示装置において開口率を最大限に確保することができる。

一般的な有機発光ダイオード素子を示す図である。 一般的なアクティブマトリックス有機発光ダイオード表示装置において一画素の構造を示す等価回路図である。 一般的なアクティブマトリックス有機発光ダイオード表示装置の構造を示す平面図である。 図３の切り取り線Ｉ−Ｉ’に切った下部発光型有機発光ダイオード表示装置の構造を示す断面図である。 本発明に係る補償回路を備えた有機発光ダイオード表示装置において一画素の構造を示す等価回路図である。 本発明の第１実施形態に係る補償回路を備えた薄膜トランジスタを用いた有機発光ダイオード表示装置の構造を示す平面図である。 本発明の第２実施形態に係る暗点化のためのボトルネック部を備えた超高解像度有機発光ダイオード表示装置の構造を示す平面図である。 本発明の第３実施形態に係る暗点化のためのボトルネック部を備えた超高解像度有機発光ダイオード表示装置の構造を示す平面図である。

以下、添付した図面を参照して本発明に係る好ましい実施形態を詳細に説明する。明細書の全体に亘って同一な参照番号は実質的に同一な構成要素を意味する。以下の説明において、本発明と関連した公知機能または構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすることがあると判断される場合、その詳細な説明を省略する。

以下、図５を参照して、本発明について説明する。図５は、本発明に係る補償回路を備えた有機発光ダイオード表示装置において一画素の構造を示す等価回路図の一例である。

図５を参照すると、有機発光ダイオード表示装置の一画素は、スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）、駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）、補助容量（Ｃｓｔ）、補償回路、及び有機発光ダイオード（ＯＬＥ）を含み、また補償画素を多様に構成することができる。ここでは、補償画素がセンシング薄膜トランジスタ（ＥＴ）とセンシング配線（ＲＥＦ）とを備えた場合を説明する。

スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）は、スキャン配線（ＳＬ）を介して供給されたスキャン信号に応答して、データ配線（ＤＬ）を介して供給されるデータ信号が補助容量（Ｃｓｔ）にデータ電圧として貯蔵されるようにスイッチング動作する。駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）は、補助容量（Ｃｓｔ）にデータ電圧で貯蔵されるようにスイッチング動作する。駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）は、補助容量（Ｃｓｔ）に貯蔵されたデータ電圧に応じて電源配線（ＶＤＤ）と基底配線（ＶＳＳ）との間に駆動電流が流れるように動作する。有機発光ダイオード（ＯＬＥ）は、駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）によって形成された駆動電流に応じて光を発光するように動作する。

センシング薄膜トランジスタ（ＥＴ）は、駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）のしきい値電圧などを補償するために、画素内に追加された回路である。センシング薄膜トランジスタ（ＥＴ）は、駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）のドレイン電極と有機発光ダイオード（ＯＬＥ）のアノード電極との間（或いは、センシングノード）に接続される。センシング薄膜トランジスタ（ＥＴ）は、センシング配線（ＲＥＦ）を介して伝達される初期化電圧（またはセンシング電圧）をセンシングノードに供給し、センシングノードの電圧または電流をセンシング（検出）するように動作する。

スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）は、データ配線（ＤＬ）にソース電極が接続され、駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）のゲート電極にドレイン電極が接続される。駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）は、電源配線（ＶＤＤ）にソース電極が接続され、有機発光ダイオード（ＯＬＥ）のアノード電極にドレイン電極が接続される。補助容量（Ｃｓｔ）は、駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）のゲート電極に第１電極が接続され、有機発光ダイオード（ＯＬＥ）のアノード電極に第２電極が接続される。

有機発光ダイオード（ＯＬＥ）は、駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）のドレイン電極にアノード電極が接続され、基底配線（ＶＳＳ）にカソード電極が接続される。センシングトランジスタ（ＥＴ）は、センシング配線（ＲＥＦ）にソース電極が接続され、センシングノードである有機発光ダイオード（ＯＬＥ）のアノード電極にドレイン電極が接続される。

センシング薄膜トランジスタ（ＥＴ）の動作時間は、補償アルゴリズムに基づいて、スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）と類似／同一するかまたは異なることができる。一例として、図５に示したように、スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）のゲート電極とセンシング薄膜トランジスタ（ＥＴ）のゲート電極がスキャン配線（ＧＬ）に共通的に共有するように接続することができる。他の例として、スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）は、スキャン配線（ＧＬ）にゲート電極が接続される一方で、センシング薄膜トランジスタ（ＥＴ）は、他のスキャン配線（図示せず）にゲート電極が接続されることができる。

このほかに、センシング結果に応じた補償対象は、デジタル形式のデータ信号、アナログ形式のデータ信号またはガンマ（γ）などになることができる。センシング結果に基づいて補償信号（または補償電圧）などを生成する補償回路は、データ駆動部の内部、タイミング制御部の内部または別の回路に実現されることができる。

図５においては、スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）、駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）、補助容量（Ｃｓｔ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥ）、センシング薄膜トランジスタ（ＥＴ）を含む３Ｔ１Ｃ（３トランジスタ、１キャパシタ）構造の画素を一例として説明したが、補償回路がさらに追加された場合３Ｔ２Ｃ、４Ｔ２Ｃ、５Ｔ１Ｃ、６Ｔ２Ｃなどで構成することもある。

以下、図５で説明した回路的構成を製品に実現した、本発明に係る超高解像度の有機発光ダイオード表示装置の構造的な特徴について説明する。実際の製品でどのように実現するかに応じて開口率にはかなりの差があることもある。開口率は、解像度が高くなるほど表示装置の品質にとって重要な要素となる。解像度が高くなるということは、単一画素の面積が小さくなることを意味する。薄膜トランジスタや配線の幅を無限に小さく作ることができないため、画素の面積が小さくなると画素領域内に占める発光領域の大きさの比率がますます小さくなる。

特に、補償回路を含む場合、画素領域の発光領域の割合、すなわち開口率がさらに減少する。また、画素数が多くなるほど、不良画素の割合がますます増加する。不良画素をそのままにする場合、画質を低下する要素となる。不良画素を暗点化して正常動作する画素に対する影響を除去することが望ましい。画素暗点化のためには、薄膜トランジスタと有機発光ダイオードとの間の接続部を切断することが望ましい。以下の説明においては、本発明に係る有機発光ダイオード表示装置の多様な構造を説明する。

＜第１実施形態＞
図６を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。図６は、本発明に係る補償回路を備えた薄膜トランジスタを用いた有機発光ダイオード表示装置の構造を示す平面図である。

本発明の第１実施形態に係る有機発光ダイオード表示装置は、縦方向に進行するセンシング配線（ＲＥＦ）、データ配線（ＤＬ）、及び駆動電流配線（ＶＤＤ）、並びに横方向に進行する水平センシング配線（ＲＥＦｈ）、水平電流配線（ＶＤＤｈ）及びスキャン配線（ＳＬ）によって画素領域が定義される。具体的には、二つの隣接する水平センシング配線（ＲＥＦｈ）の間と、データ配線（ＤＬ）と駆動電流配線（ＶＤＤ）との間の空間を、単一画素領域として定義する。

スキャン配線（ＳＬ）、水平センシング配線（ＲＥＦｈ）、及び水平電流配線（ＶＤＤｈ）は基板の横方向に進行する。データ配線（ＤＬ）、駆動電流配線（ＶＤＤ）、及びセンシング配線（ＲＥＦ）は、基板の縦方向に進行する。水平センシング配線（ＲＥＦｈ）は、センシングコンタクトホール（ＲＨ）を介して、垂直方向に進行するセンシング配線（ＲＥＦ）と接続されている。水平電流配線（ＶＤＤｈ）は、電流コンタクトホール（ＶＨ）を介して、垂直方向に進行する駆動電流配線（ＶＤＤ）と接続されている。

隣接する二つの水平センシング配線（ＲＥＦｈ）の間には、水平電流配線（ＶＤＤｈ）とスキャン配線（ＳＬ）とが配置されている。上段の水平センシング配線（ＲＥＦｈ）と水平電流配線（ＶＤＤｈ）との間は、発光領域として定義され、水平電流配線（ＶＤＤｈ）と下段の水平センシング配線（ＲＥＦｈ）との間は、非発光領域として定義される。発光領域には、有機発光ダイオード（ＯＬＥ）が配置され、非発光領域には、薄膜トランジスタ（ＳＴ、ＤＴ、ＥＦ）及び補助容量（Ｃｓｔ）が配置される。

スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）は、データ配線（ＤＬ）に接続されたスイッチングソース電極（ＳＳ）、スキャン配線（ＳＬ）の一部であるスイッチングゲート電極（ＳＧ）、スイッチング半導体層（ＳＡ）、及びスイッチングドレイン電極（ＳＤ）を含む。スイッチング半導体層（ＳＡ）とスイッチングゲート電極（ＳＧ）とが重畳する領域がチャネル領域である。スイッチング半導体層（ＳＡ）は、スキャン配線（ＳＬ）の下辺から上辺へ横切って配置されることにより、スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）が形成される。

センシング薄膜トランジスタ（ＥＴ）は、水平センシング配線（ＲＥＦｈ）に接続されたセンシングソース電極（ＥＳ）、スキャン配線（ＳＬ）の一部であるセンシングゲート電極（ＥＧ）、センシング半導体層（ＥＡ）、及びセンシングドレイン電極（ＥＤ）を含む。センシング半導体層（ＥＡ）とセンシングゲート電極（ＥＧ）とが重畳する領域がチャネル領域である。センシング半導体層（ＥＡ）は、スキャン配線（ＳＬ）の下辺から上辺へ横切って配置されることにより、センシング薄膜トランジスタ（ＥＴ）が形成される。

駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）は、水平電流配線（ＶＤＤｈ）の一部である駆動ソース電極（ＤＳ）、スイッチングドレイン電極（ＳＤ）に接続された駆動ゲート電極（ＤＧ）、駆動半導体層（ＤＡ）、及び駆動ドレイン電極（ＤＤ）を含む。駆動半導体層（ＤＡ）と駆動ゲート電極（ＤＧ）とが重畳される領域がチャネル領域である。駆動半導体層（ＤＡ）は、水平電流配線（ＶＤＤｈ）から駆動ゲート電極（ＤＧ）を横切ってスキャン配線（ＳＬ）の方向に延びている。駆動ドレイン電極（ＤＤ）は、駆動半導体層（ＤＡ）の一側及びセンシング半導体層（ＥＡ）の一側と共に接続されている。

補助容量（Ｃｓｔ）は、第１電極及び第２電極を含む。第１電極は、スイッチングゲート電極（ＳＧ）の一部が拡張されて形成される。第２電極は、駆動ゲート電極（ＤＧ）を越えてスキャン配線（ＳＬ）の方向に拡張された駆動半導体層（ＤＡ）の一部として形成される。

駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）及び補助容量（Ｃｓｔ）は、水平電流配線（ＶＤＤｈ）とスキャン配線（ＳＬ）との間に配置されている。結果として、水平電流配線（ＶＤＤｈ）と水平センシング配線（ＲＥＦｈ）との間に駆動素子が配置され、この領域が非発光領域として定義される。

有機発光ダイオード（ＯＬＥ）のアノード電極（ＡＮＯ）は、画素コンタクトホール（ＰＨ）を介して、駆動ドレイン電極（ＤＧ）に接続されている。アノード電極（ＡＮＯ）の内、発光領域に配置された領域の内で、最大限の領域を露出するようにバンク（ＢＡ）の開口部が形成されている。アノード電極（ＡＮＯ）は、なるべく広い面積を占めるようにするために、発光領域のほとんどを占めており、非発光領域に拡張された形状を有する。特に、駆動ドレイン電極（ＤＧ）にまで延長された形状を有することが望ましい。また、アノード電極（ＡＮＯ）は、補助容量（Ｃｓｔ）と重畳するように形成することができる。駆動半導体層（ＤＡ）に補助容量（Ｃｓｔ）の第２電極を形成することができない場合、アノード電極（ＡＮＯ）を拡張して、補助容量（Ｃｓｔ）の第１電極と重畳する第２電極を形成することができる。

バンク（ＢＡ）によりアノード電極（ＡＮＯ）の一部が露出される。バンク（ＢＡ）の上に、有機発光層とカソード電極を積層することにより、有機発光ダイオード（ＯＬＥ）が形成される。有機発光ダイオード（ＯＬＥ）は、発光領域で最大の面積を有するように形成される。

図６のような構造を有する有機発光ダイオード表示装置は、補償回路まで含めた構造である。ここで、当該画素に不良が発生する場合、アノード電極（ＡＮＯ）と薄膜トランジスタとの接続を遮断することが望ましい。例えば、スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）のソース電極（ＳＳ）をデータ配線（ＤＬ）から断線させ、センシング薄膜トランジスタ（ＥＴ）のソース電極（ＥＳ）を水平センシング配線（ＲＥＦｈ）から断線させることができる。

不良画素と判定される場合、暗点化作業を実行することができるように、スイッチングソース電極（ＳＳ）とデータ配線（ＤＬ）との間にスイッチングボトルネック部（ＳＣＮ）を、センシングゲート電極（ＥＧ）と水平センシング配線（ＲＥＦｈ）との間にセンシングボトルネック部（ＥＣＮ）を備える。これらのボトルネック部（ＳＣＮ、ＥＣＮ）は幅が約４．５μｍ程度であり、少なくとも長さが６μｍの線分形状を有する。

ボトルネック部（ＳＣＮ、ＥＣＮ）は、画素の不良が判定された場合、レーザーを用いて、物理的に断線する部分として、断線工程において周辺の構成要素との干渉があってはならない。したがって、ボトルネック部（ＳＣＮ、ＥＣＮ）は、周辺の構成要素と、少なくとも６μｍ程度離隔されることが望ましい。このようなボトルネック部（ＳＣＮ、ＥＣＮ）を確保するためには、その分の面積を必要とする。結果として、暗点化工程のためのボトルネック部領域を確保するために、画素領域内の開口率が減少する。

図６に示したボトルネック部を有する有機発光ダイオード表示装置の場合、暗点化のためのボトルネック部は、有機発光ダイオード（ＯＬＥ）のアノード電極（ＡＮＯ）と薄膜トランジスタとを直接切断しない。つまり、駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）とアノード電極（ＡＮＯ）とが依然として接続された構造を維持している。その結果、誘導電流及び／または誘導電圧によって有機発光ダイオード（ＯＬＥ）が微弱だが動作状態になることができる。

結論として、図６に示す構造を有する有機発光ダイオード表示装置は暗点化作業のためのボトルネック部を備えているが、暗点化作業を完全に実行できないことがある。したがって、有機発光ダイオード（ＯＬＥ）を直接断線することができるボトルネック部の構造が必要である。

＜第２実施形態＞
以下、図７を参照して、第２実施形態において、有機発光ダイオード（ＯＬＥ）を直接断線することができる構造を有する有機発光ダイオード表示装置を説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係る暗点化のためのボトルネック部を備えた超高解像度有機発光ダイオード表示装置を示す平面図である。

第２実施形態に係る有機発光ダイオード表示装置は、第１実施形態のものとほぼ同じである。したがって、同一の構造を有する構成要素については、重複説明を省略する。重要な相違点は、アノード電極（ＡＮＯ）の構造にある。

第２実施形態に係るアノード電極（ＡＮＯ）は、下辺部にアノードボトルネック部（ＰＣＮ）をさらに備える。アノードボトルネック部（ＰＣＮ）は、アノード電極（ＡＮＯ）の横幅を減らして形成したボトルネック部（Bottle Neck）である。つまり、アノードボトルネック部（ＰＣＮ）は、発光領域に配置されたアノード電極（ＡＮＯ）の一部と非発光領域に配置されたアノード電極（ＡＮＯ）電極の他の一部を接続する狭く短い線分形状を有する。

アノードボトルネック部（ＰＣＮ）が有する周辺の他の構成要素との間の離隔距離は、前述した、ボトルネック部の離隔距離である６μｍであることが望ましい。例えば、水平駆動電流配線（ＶＤＤｈ）と６μｍ以上離隔されることが望ましい。また、円滑な断線工程のために、アノードボトルネック部（ＰＣＮ）は、横幅は約４．５μｍであり縦の長さは約６μｍである短い線分形状を有することが望ましい。

アノードボトルネック部（ＰＣＮ）をさらに備えるため、アノード電極（ＡＮＯ）でバンク（ＢＡ）によって露出される開口領域が第１の実施形態の場合より減少する。結果として、図７に示す有機発光ダイオード表示装置は、アノードのボトルネック部（ＰＣＮ）を備えることにより、暗点化工程において、有機発光ダイオード（ＯＬＥ）のアノード電極（ＡＮＯ）と駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）との接続を直接的に切ることができる。しかしながら、アノードボトルネック部（ＰＣＮ）を確保するために開口率が減少する、という問題が生じてしまう。

＜第３実施形態＞
以下、第３実施形態においては、有機発光ダイオード表示装置の構造を変更して、暗点化のためのボトルネック部を備えながらも、開口率を最大限に確保することができる構造を提案する。図８は、本発明の第３実施形態に係る、暗点化のためのボトルネック部を備えた超高解像度有機発光ダイオード表示装置の構造を示す平面図である。

本発明の第３実施形態に係る有機発光ダイオード表示装置は、縦方向に進行するセンシング配線（ＲＥＦ）、データ配線（ＤＬ）、及び駆動電流配線（ＶＤＤ）、並びに、横方向に進行する水平センシング配線（ＲＥＦｈ）、水平電流配線（ＶＤＤｈ）、及びスキャン配線（ＳＬ）によって画素領域が定義される。一例として、二つの隣接する水平電流配線（ＶＤＤｈ）の間、データ配線（ＤＬ）と駆動電流配線（ＶＤＤ）との間の空間を、単一の画素領域として定義することができる。

スキャン配線（ＳＬ）、水平センシング配線（ＲＥＦｈ）、及び水平電流配線（ＶＤＤｈ）は基板の横方向に進行する。データ配線（ＤＬ）、駆動電流配線（ＶＤＤ）、及びセンシング配線（ＲＥＦ）は、基板の縦方向に進行する。水平センシング配線（ＲＥＦｈ）は、センシングコンタクトホール（ＲＨ）を介して、垂直方向に進行するセンシング配線（ＲＥＦ）と接続されている。水平電流配線（ＶＤＤｈ）は、電流コンタクトホール（ＶＨ）を介して、垂直方向に進行する駆動電流配線（ＶＤＤ）に接続されている。

隣接する二つの水平電流配線（ＶＤＤｈ）の間には、水平センシング配線（ＲＥＦｈ）とスキャン配線（ＳＬ）とが配置されている。上段の水平電流配線（ＶＤＤｈ）と水平センシング配線（ＲＦＦｈ）との間の領域は発光領域として定義され、水平センシング配線（ＲＥＦｈ）と下段の水平電流配線（ＶＤＤｈ）との間は非発光領域として定義される。発光領域には、有機発光ダイオード（ＯＬＥ）が配置され、非発光領域には、薄膜トランジスタ（ＳＴ、ＤＴ、ＥＴ）及び補助容量（Ｃｓｔ）が配置される。

スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）は、データ配線（ＤＬ）から分岐し、またはデータ配線（ＤＬ）に接続されたスイッチングソース電極（ＳＳ）、スキャン配線（ＳＬ）の第１領域に対応するスイッチングゲート電極（ＳＧ）、スイッチング半導体層（ＳＡ）、及びスイッチングドレイン電極（ＳＤ）を含む。スイッチング半導体層（ＳＡ）とスイッチングゲート電極（ＳＧ）とが重畳する領域がチャネル領域である。スイッチング半導体層（ＳＡ）は、スキャン配線（ＳＬ）の上側に配置されたスイッチングソース電極（ＳＳ）と下側に配置されたスイッチングドレイン電極（ＳＤ）とを接続する。つまり、スキャン配線（ＳＬ）の一部領域であるスイッチングゲート電極（ＳＧ）を横切って配置されることで、スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）が形成される。

センシング薄膜トランジスタ（ＥＴ）は、水平センシング配線（ＲＥＦｈ）から分岐され、もしくは水平センシング配線（ＲＥＦｈ）に接続されたセンシングソース電極（ＥＳ）、スキャン配線（ＳＬ）の第２領域に対応するセンシングゲート電極（ＥＧ）、センシング半導体層（ＥＡ）、及びセンシングドレイン電極（ＥＤ）を含む。センシング半導体層（ＥＡ）とセンシングゲート電極（ＥＧ）とが重畳する領域がチャネル領域である。センシング半導体層（ＥＡ）は、スキャン配線（ＳＬ）の上側に配置されたセンシングソース電極（ＥＳ）と下側に配置されたセンシングドレイン電極（ＥＤ）とを接続する。つまり、スキャン配線（ＳＬ）の一部領域であるセンシングゲート電極（ＥＧ）を横切って配置されることにより、センシング薄膜トランジスタ（ＥＴ）が形成される。

駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）は、水平電流配線（ＶＤＤｈ）の一部領域に対応する駆動ソース電極（ＤＳ）、スイッチングドレイン電極（ＳＤ）に接続された駆動ゲート電極（ＤＧ）、駆動半導体層（ＤＡ）、及び駆動ドレイン電極（ＤＤ）を含む。駆動ドレイン電極（ＤＤ）は、駆動ゲート電極（ＤＧ）を中心に駆動ソース電極（ＤＳ）と対向する。駆動半導体層（ＤＡ）は、水平電流配線（ＶＤＤｈ）から駆動ゲート電極（ＤＧ）を横切ってスキャン配線（ＳＬ）の方向に延びている。駆動半導体層（ＤＡ）と駆動ゲート電極（ＤＧ）とが重畳される領域がチャネル領域である。駆動ドレイン電極（ＤＤ）は、駆動半導体層（ＤＡ）の一側端部及びセンシング半導体層（ＥＡ）の一側端部と共に接続されている。

補助容量（Ｃｓｔ）は、第１電極と第２電極を含む。第１電極は、スイッチングゲート電極（ＳＧ）の一部が拡張されて形成される。第２電極は、駆動ゲート電極（ＤＧ）を越えてスキャン配線（ＳＬ）の方向に拡張された駆動半導体層（ＤＡ）の一部として形成される。

駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）及び補助容量（Ｃｓｔ）は、水平電流配線（ＶＤＤｈ）とスキャン配線（ＳＬ）との間に配置されている。結果として、水平電流配線（ＶＤＤｈ）と水平センシング配線（ＲＥＦｈ）との間に駆動素子が配置され、この領域が非発光領域として定義される。

有機発光ダイオード（ＯＬＥ）のアノード電極（ＡＮＯ）は、画素コンタクトホール（ＰＨ）を介して、駆動ドレイン電極（ＤＧ）に接続されている。アノード電極（ＡＮＯ）の最大限の領域が露出されるようにバンク（ＢＡ）の開口部が形成されている。アノード電極（ＡＮＯ）が最大限の領域を確保するために、アノード電極（ＡＮＯ）は発光領域のほとんどを占めており、非発光領域に拡張された形状を有する。特に、駆動ドレイン電極（ＤＧ）まで延長された形状を有することが望ましい。また、アノード電極（ＡＮＯ）を補助容量（Ｃｓｔ）と重畳するように形成することができる。駆動半導体層（ＤＡ）に補助容量（Ｃｓｔ）の第２電極を形成することができない場合、アノード電極（ＡＮＯ）を拡張して、補助容量（Ｃｓｔ）の第１電極と重畳する第２電極を形成することができる。

バンク（ＢＡ）によりアノード電極（ＡＮＯ）の一部が露出される。バンク（ＢＡ）の上に、有機発光層とカソード電極を積層することにより、有機発光ダイオード（ＯＬＥ）が形成される。有機発光ダイオード（ＯＬＥ）は、発光領域で最大の面積を有するように形成される。

図８のような構造を有する有機発光ダイオード表示装置は、補償回路まで含めた構造を有する。ここで、当該画素に不良が発生した場合、アノード電極（ＡＮＯ）と薄膜トランジスタとの接続を切ることが望ましい。例えば、アノード電極（ＡＮＯ）を駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）から選択的に断線あるいは断絶（Cut）させることができる。また、センシング動作で不良画素のセンシング値が隣接する画素に影響を与えることを防止するために、センシング薄膜トランジスタ（ＥＴ）のゲート電極（ＥＧ）を水平センシング配線（ＲＥＦｈ）から選択的に断線あるいは断絶させることができる。

不良画素と判定される場合、暗点化作業を実行することができるよう、アノード電極（ＡＮＯ）と駆動薄膜トランジスタ（ＤＴ）との間には、アノードボトルネック部（ＰＣＮ）を、センシングソース電極（ＥＳ）と水平センシング配線（ＲＥＦｈ）の間には、センシングボトルネック部（ＥＣＮ）を備える。ボトルネック部（ＰＣＮ、ＥＣＮ）は、周囲の構成要素と、少なくとも６μｍ程度離隔されることが望ましい。このようなボトルネック部（ＰＣＮ、ＥＣＮ）を確保するためには、その分の面積を必要とする。

しかし、第３実施形態に係る有機発光ダイオード表示装置においては、センシングボトルネック部（ＥＣＮ）のために割り当てられた面積と同じ領域内にアノードボトルネック部（ＰＣＮ）を配置することができる。詳細には、これらのボトルネック部（ＰＣＮ、ＥＣＮ）すべては、水平センシング配線（ＲＥＦｈ）とスキャン配線（ＳＬ）との間の空間に配置されることができる。第３実施形態に係る有機発光ダイオード表示装置は、ボトルネック部（ＰＣＮ、ＥＣＮ）のすべてを非発光領域に配置する特徴を有する。したがって、暗点化のためのボトルネック部を確保するために、開口率が減少する問題が発生しない。

また、図に示さなかったが、必要ならば、スイッチング薄膜トランジスタ（ＳＴ）をデータ配線（ＤＬ）から断線及び／または短絡させることができる。このため、データ配線（ＤＬ）とスイッチングソース電極（ＳＳ）との間には、スイッチングボトルネック部をさらに備えることができる。図８において、スイッチングソース電極（ＳＳ）とデータ配線（ＤＬ）との接続部は、水平センシング配線（ＲＥＦｈ）とスキャン配線（ＳＬ）との間に位置する。したがって、スイッチングボトルネック部も、前述したアノードボトルネック部（ＰＣＮ）とセンシングボトルネック部（ＥＣＮ）のような空間に位置する。従って、ボトルネック部のすべてが非発光領域に配置された構造を有し、開口率を減少する問題が発生しない。

本発明の第３実施形態においては、補償回路を備えながらも、開口領域を最大限に確保することができる。したがって、補償回路を備えた４Ｋ級以上の超高解像度に適用して、高開口率を確保することができる。

以上説明した内容を通じて、当業者であれば本発明の技術思想を逸脱しない範囲で様々な変更及び修正が可能であることが分かる。したがって、本発明の技術的範囲は、明細書の詳細な説明に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定めるべきである。

Claims (10)

1. 基板上で横方向に進行し、縦方向に順次配列された前段水平電流配線、水平センシング配線、スキャン配線、及び水平電流配線と、
   前記水平センシング配線と前記前段水平電流配線との間に定義された発光領域と、
   前記水平センシング配線と前記水平電流配線との間に定義された非発光領域と、
   前記水平センシング配線と前記スキャン配線との間に配置されたスイッチング薄膜トランジスタ及びセンシング薄膜トランジスタと、
   前記スキャン配線と前記水平電流配線との間に配置された駆動薄膜トランジスタと、
   前記発光領域において、前記非発光領域に亘って配置され、前記駆動薄膜トランジスタと接続されたアノード電極を含み、
   前記水平センシング配線と前記スキャン配線との間に、前記アノード電極と前記駆動薄膜トランジスタとの接続を選択的に断線するアノードのボトルネック部が配置された、平板表示装置。
2. 前記センシング薄膜トランジスタは、
   前記水平センシング配線から分岐するセンシングソース電極と、
   前記スキャン配線の第１領域に対応するセンシングゲート電極と、
   前記センシングゲート電極を中心に、前記センシングソース電極と対向するセンシングドレイン電極と、そして
   前記センシングソース電極と前記センシングドレイン電極とを接続し、前記センシングゲート電極と一部重畳するセンシング半導体層と、
   を含み、
   前記水平センシング配線と前記スキャン配線との間に、前記センシングソース電極と前記水平センシング配線との間の接続を選択的に断線させるセンシングボトルネック部が配置された、請求項１に記載の平板表示装置。
3. 前記アノードのボトルネック部は、
   前記水平センシング配線と前記スキャン配線との間の空間から縦方向に進んで、前記発光領域に配置された前記アノード電極の一部と前記非発光領域に配置された前記アノード電極の他の一部を接続する線分形状である、請求項１に記載の平板表示装置。
4. 前記センシングボトルネック部は、
   前記水平センシング配線と前記アノードのボトルネック部から少なくとも６μｍ以上離隔した線分形状を有する、請求項２に記載の平板表示装置。
5. 前記水平センシング配線は、
   センシングコンタクトホールを介して前記センシング配線と接続される、請求項１に記載の平板表示装置。
6. 前記基板上で縦方向に進行するデータ配線、駆動電流配線及びセンシング配線をさらに含む、請求項１に記載の平板表示装置。
7. 前記スイッチング薄膜トランジスタは、
   前記データ配線から分岐するスイッチングソース電極と、
   前記スキャン配線の第２領域に対応するスイッチングゲート電極と、
   前記スイッチングゲート電極を中心に、前記スイッチングソース電極と対向するスイッチングドレイン電極と、そして
   前記スイッチングソース電極と前記スイッチングドレイン電極とを接続し、前記スイッチングゲート電極と一部重畳するスイッチング半導体層と、
   を含む、請求項６に記載の平板表示装置。
8. 前記スイッチング薄膜トランジスタは、
   前記データ配線と前記スイッチングソース電極との間に配置されたスイッチングボトルネック部をさらに含む、請求項７に記載の平板表示装置。
9. 前記駆動薄膜トランジスタは、
   前記スイッチング薄膜トランジスタに接続された駆動ゲート電極と、
   前記駆動電流配線の一部領域に対応する駆動ソース電極と、
   前記駆動ゲート電極を中心に前記駆動ソース電極と対向する駆動ドレイン電極と、
   前記駆動ソース電極と前記駆動ドレイン電極とを接続し、前記駆動ゲート電極と一部重畳する駆動半導体層と、
   を含む、請求項６に記載の平板表示装置。
10. 前記水平電流配線は、電流コンタクトホールを介して前記駆動電流配線と接続される、請求項６に記載の平板表示装置。

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