JP5038341B2 - 有機電界発光表示装置の配線修理構造及びその修理方法 - Google Patents

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Description

本発明は有機電界発光表示装置の配線修理構造及びその修理方法に関し、特に、配線間のショート欠陥を修理するための有機電界発光表示装置の配線修理構造及びその修理方法に関する。
有機電界発光表示装置(Organic Light Emitting Display Device)は、自発光素子である有機発光ダイオードを用いて映像を表示する平板表示装置の一種であって、輝度及び色純度に優れていることから、次世代表示装置として注目されている。
大韓民国特許公開第2004−0059672号公報 大韓民国特許公開第2003−0045456号公報 特開2005−043639号公報
有機電界発光表示装置は、走査信号及びデータ信号などはもちろん、第1及び第2画素電源ELVDD、ELVSSの供給を受けて駆動される。また、アクティブマトリックス型有機電界発光表示装置の場合、各画素毎に多数のトランジスタ及びキャパシタを備え、画素の構造によっては初期化電源などが追加で供給されて駆動される。
従って、有機電界発光表示装置は、液晶表示装置及びプラズマ表示パネルなどの他の平板表示装置に比べて複雑な配線構造を有する。
これにより、有機電界発光表示装置の配線の間でショート欠陥などが発生する場合、これを修理するための空間が十分に確保されず、配線の修理が難しいという問題点がある。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、配線間のショート欠陥を容易に修理することが可能な、新規かつ改良された有機電界発光表示装置の配線修理構造及びその修理方法を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第1及び第2配線の間で発生したショート欠陥を修理する有機電界発光表示装置の配線修理構造において、前記第1配線とのショート欠陥部分が切断されて、切断された部分が残りの部分と断絶された第2配線と、前記第2配線と隣接するように配置され、前記ショート欠陥部分と隣接した一領域が切断されて、切断された部分が残りの部分と断絶された第3配線と、前記第2配線が前記第3配線の切断された部分を通じて電気的な連結状態を維持するように前記第2配線の残りの部分と前記第3配線の切断された部分を電気的に連結する第1リペアパターンとを備える有機電界発光表示装置の配線修理構造が提供される。
また、前記第3配線は、両方向から信号の供給を受ける両方向配線であってもよい。
また、前記第1配線と前記第2及び第3配線は絶縁膜を介在し、互いに交差するように配置され、前記第1配線は前記絶縁膜の下部に配置され、前記第2及び第3配線は前記絶縁膜の上部に並んで配置されるものであってもよい。
また、前記第3配線と隣接するように配置され、前記第3配線の切断された部分と隣接した一領域が切断されて、切断された部分が残りの部分と断絶された第4配線と、前記第3配線が前記第4配線の切断された部分を通じて電気的な連結状態を維持するように前記第4配線の切断された部分と前記第3配線の残りの部分を電気的に連結する第2リペアパターンと、を更に備えるものであってもよい。
また、前記第4配線は、両方向から信号の供給を受ける両方向配線であってもよい。
また、前記第4配線が電気的な連結状態を維持するように前記第4配線の残りの部分を互いに電気的に連結する第3リペアパターンを更に備えるものであってもよい。
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第1及び第2配線の間で発生したショート欠陥を前記第2配線と隣接した第3配線を用いて修理する有機電界発光表示装置の配線修理方法において、前記第1配線とのショート欠陥部分が残りの部分と断絶されるように前記第2配線を切断し、前記ショート欠陥部分と隣接した前記第3配線の一領域を切断して切断された部分を前記第3配線の残りの部分と断絶させる段階と、前記ショート欠陥部分を除いた前記第2配線の残りの部分を前記第3配線の切断された部分と電気的に連結する第1リペアパターンを形成して前記第2配線の電気的な連結状態を修理する段階とを備える有機電界発光表示装置の配線修理方法が提供される。
また、前記有機電界発光表示装置において、前記第3配線の両側から前記切断された部分の方向に信号が印加されるものであってもよい。
また、前記第3配線と隣接した第4配線を用いて前記第3配線の電気的な連結状態を修理する段階を更に含むものであってもよい。
また、前記第3配線の連結状態を修理する段階は、前記第3配線の切断された部分と隣接した前記第4配線の一領域を切断して、切断された部分を前記第4配線の残りの部分と断絶させる段階と、前記第3配線の残りの部分と前記第4配線の切断された部分を電気的に連結する第2リペアパターンを形成する段階と、を含むものであってもよい。
また、前記有機電界発光表示装置において、前記第4配線の両側から前記切断された部分の方向に信号が印加されるものであってもよい。
前記第4配線の残りの部分を互いに電気的に連結する第3リペアパターンを形成して前記第4配線の電気的な連結状態を修理する段階を更に含むものであってもよい。
本発明によれば、隣接配線を用いて欠陥が発生した配線を修理することで、修理空間を確保したか否かとは関係なく、配線を容易に修理できる。
本発明の実施形態に係る有機電界発光表示装置の画素を示す回路図である。 配線の間でショート欠陥が発生した一例を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る有機電界発光表示装置の配線修理構造及びその修理方法を示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る有機電界発光表示装置の配線修理構造及びその修理方法を示す平面図である。 本発明の他の実施形態に係る有機電界発光表示装置の配線修理構造及びその修理方法を示す平面図である。 本発明の他の実施形態に係る有機電界発光表示装置の配線修理構造及びその修理方法を示す平面図である。 本発明のもう1つの実施形態に係る有機電界発光表示装置の配線修理構造及びその修理方法を示す平面図である。
下記の詳細な説明では、本発明の特定の実施形態を詳細に記載して示す。本発明の技術分野において通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で下記の実施形態を多様に変形できる。従って、添付する図面と説明は、本発明のある実施形態を説明するだけであって、本発明はこれに限定されるものではない。また、1つの構成要素が他の構成要素と「接触している(on)」ということは、それがその他の構成要素と直接接触するか、または、1つ以上の要素を2つの間に介在させて間接的に接触していることを意味する。また、ある要素が他の要素に「結合されている」ということは、それがその他の要素に直接的に連結されているか、または、1つ以上の要素を2つの間に介在させて間接的に連結されていることを意味する。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図1は、本発明の実施形態に係る有機電界発光表示装置の画素を示す回路図である。図1を参照すれば、本発明の実施形態に係る有機電界発光表示装置の画素10は、第1及び第2トランジスタM1、M2、ストレージキャパシタCst及び有機発光ダイオードOLEDを備える。
第1トランジスタM1はデータ線Dmと第1ノードN1との間に接続され、第1トランジスタM1のゲート電極は走査線Snに接続される。このような第1トランジスタM1は、走査線Snから走査信号SSが供給される時にターンオンされてデータ線Dmから供給されるデータ電圧Vdataを第1ノードN1に供給する。
第2トランジスタM2は第1画素電源ELVDDと有機発光ダイオードOLEDとの間に接続され、第2トランジスタM2のゲート電極は第1ノードN1に接続される。このような第2トランジスタM2は、第1ノードN1の電圧に対応して有機発光ダイオードOLEDに供給される電流量を調節する。
ストレージキャパシタCstは、第1ノードN1と第1画素電源ELVDDとの間に接続される。このようなストレージキャパシタCstは、第1ノードN1にデータ電圧Vdataが供給されるとき、第1画素電源ELVDDとデータ電圧Vdataの差電圧を格納し、これを1フレーム期間維持する。
有機発光ダイオードOLEDは、第2トランジスタM2と第2画素電源ELVSSとの間に接続される。このような有機発光ダイオードOLEDは、第2トランジスタM2から供給される電流量に対応する輝度で発光する。
以下では、前述した画素10の駆動方法を説明する。便宜上、第2トランジスタM2の閾値電圧などは考慮しないことにする。
まず、走査線Snにローレベルの走査信号SSが供給されれば、第1トランジスタM1がターンオンされる。これにより、データ線Dmから供給されるデータ電圧Vdataが第1ノードN1に供給される。
データ電圧Vdataが第1ノードN1に供給されれば、ストレージキャパシタCstには第1画素電源ELVDDとデータ電圧Vdataの差電圧ELVDD−Vdataに対応する電圧が格納される。
すると、第2トランジスタM2は、ストレージキャパシタCstにより維持されるゲート電極とソース電極との間の電圧Vgsに対応して、有機発光ダイオードOLEDに供給される電流量を制御する。そして、有機発光ダイオードOLEDは、第2トランジスタM2から供給される電流量に対応する輝度で発光する。
前述した画素10の例からも分かるように、有機電界発光表示装置の場合、データ線Dmを介して供給されるデータ電圧Vdata及び第1電源線PLmを介して供給される第1画素電源ELVDDの電圧値によって画素10の発光輝度が決定される。
従って、均一な映像を表示するためには画素10が配置される位置と関係なく、均一なデータ電圧Vdata及び第1画素電源ELVDDの供給を受けるようにしなければならない。
しかしながら、有機発光ダイオードOLEDが発光するとき、第1画素電源ELVDDから第2トランジスタM2及び有機発光ダイオードOLEDを経由して第2画素電源ELVSSに電流パスが形成されるので、第1電源線PLmで電圧降下IR
Dropが発生する。このような電圧降下IR Dropは、第1電源線PLmを経由する長さが長くなるほど、深刻になる。これにより、各画素には、その位置に応じて互いに異なる大きさの第1画素電源ELVDDが供給されることになる。特に、有機電界発光表示装置が大型化するほど、第1画素電源ELVDDの電圧降下による輝度偏差によって画質が不均一になり得る。
従って、有機電界発光表示装置を設計するとき、第1電源線PLmの両側から第1画素電源ELVDDを供給することで、第1画素電源ELVDDの電圧降下IR
Dropを緩和させることができる。
また、データ電圧Vdataを伝達するデータ線Dmの場合にも複数のデータ駆動部(図示せず)から両方向にデータ電圧Vdataを供給して速い速度で画素10にデータ電圧Vdataが充電されるようにすることができる。
即ち、有機電界発光表示装置の場合、液晶表示装置などとは異なり、両方向から信号(又は電源)の供給を受ける両方向配線を形成できる。このような両方向配線の両端部はそれぞれパッド又は駆動回路と連結されて両方向から同時に信号(又は電源)の供給を受けるようになる。
一方、有機電界発光表示装置は、比較的に複雑な配線構造を有し、配線の間でショート欠陥が発生し易い。
しかしながら、有機電界発光表示装置の場合、配線が比較的に稠密に配置されるため、配線の修理に必要な新規配線を形成するための空間などの修理空間が不十分であり、配線が修理され難くなることもある。
従って、本発明では後述する実施形態を通じて、修理空間が十分に確保されなくても隣接配線を用いてショート欠陥を容易に修理する配線修理構造及びその修理方法を提示する。
図2は、配線の間でショート欠陥が発生した一例を示す平面図である。便宜上、図2では互いに交差する配線の間でショート欠陥が発生した一例を示す。
図2を参照すれば、絶縁膜30を介在し、互いに交差するように第1配線20と第2〜第4配線40、50、60が配置される。
第1配線20(下部配線)は、絶縁膜30の下部に第1方向(水平方向)に形成される。例えば、第1配線20はゲート金属で形成される走査線Snなどに設定されることができる。
第2〜第4配線40、50、60(上部配線)は、絶縁膜30の上部に第1方向と交差する第2方向(垂直方向)に順次並んで形成される。例えば、第2〜第4配線40、50、60は、ソース/ドレイン金属で形成される第1電源線PLm又はデータ線Dmなどのソース/ドレイン配線に設定されることができる。
このような第1〜第4配線20、40、50、60は、互いに絶縁状態を維持しながら安定的に走査信号、第1画素電源ELVDD及び/又はデータ電圧Vdataなどを伝達する。
しかしながら、もし図2中のAのように第1配線20と第2配線40とが交差する交差部で絶縁膜30が部分的になくなれば、第1配線20と第2配線40との間でショート欠陥が発生するようになる。
このようなショート欠陥を修理するための方法としては、上部に配置された第2配線40を切断してショート欠陥部分を第2配線40から断絶させた後、別途のリペアパターンを形成して第2配線40の連結状態を修理する方法が挙げられる。
しかしながら、配線の間でリペアパターンを形成するための空間が十分に確保されない場合、第2配線40の連結状態を修理するのが困難となる。この場合には、第2配線40と隣接した第3配線50を用いて第2配線40の連結状態を修理することができる。これについての詳細な説明は後述する。
図3A及び図3Bは、本発明の一実施形態に係る有機電界発光表示装置の配線修理構造及びその修理方法を示す平面図である。本実施形態では図2に示した第3配線50が両方向配線である場合、第1配線20と第2配線40の交差部で発生したショート欠陥を修理する場合を仮定して説明する。ここで、図面における矢印は信号が印加される方向を示す。
まず、図3Aを参照すれば、第1配線20とのショート欠陥部分が残りの部分と断絶されるように第2配線40を切断する。このとき、微細調整が可能なレーザなどを用いれば、第2配線40を容易に切断できる。
そして、ショート欠陥部分と隣接した第3配線50の一領域をレーザなどにより切断して切断された部分が第3配線50の残りの部分と断絶されるようにする。このとき、第3配線50は隣接するように並んで配置された第2配線40の連結状態を修理するために切断されるものであって、第3配線50の切断範囲は第2配線40の切断範囲より広く設定される。
その後、図3Bに示すように、ショート欠陥部分を除いた第2配線40の残りの部分を第3配線50の切断された部分と電気的に連結する第1リペアパターンRP1を形成する。
ここで、第1リペアパターンRP1は、第2配線40の残りの部分及び第3配線50の切断された部分と直接的に接触する導電体で形成されることができる。ここで、第1リペアパターンRP1に用いられる導電体の種類は一般的な配線の形成物質などから多様に選択されることができる。一方、第2〜第4配線40、50、60の上部に図示していない絶縁膜などが形成された状態で配線の欠陥が修理される場合には、コンタクホールなどにより第1リペアパターンRP1を第2配線40の残りの部分及び第3配線50の切断された部分と電気的に連結させることもできることはもちろんである。
このように、第1リペアパターンRP1を形成することによって、ショート欠陥部分と断絶された第2配線40の残りの部分が第1リペアパターンRP1及び第3配線50の切断された部分を通じて互いに電気的に連結される。これにより、第2配線40の電気的な連結状態が修理される。
一方、第3配線50の場合、切断された部分を中心に一領域がオープンされても、両側から切断された部分に向かう方向に信号の印加を受ける。従って、第3配線50を切断してオープンにしたことによる駆動の問題は発生しない。このとき、第3配線50が切断される範囲は、第3配線50が伝達する電源及び/又は信号がパネル内部の構成要素、例えば、画素に円滑に信号を伝達できるようにする程度の所定範囲内で設定されることができる。
前述した実施形態によれば、隣接するように配置された両方向配線(即ち、第3配線50)を用いることで、修理空間を確保したか否かとは関係なく、第1配線20と第2配線40との間で発生したショート欠陥を容易に修理できる。
図4A及び図4Bは、本発明の他の実施形態に係る有機電界発光表示装置の配線修理構造及びその修理方法を示す平面図である。本実施形態では図2に示した第1〜第3配線(特に、第2〜第3配線)が単方向配線であり、第4配線が両方向配線である場合を仮定して説明する。便宜上、図4A及び図4Bでは図3A及び図3Bと同じ部分についての詳細な説明は省略する。
まず、図4Aを参照すれば、第2配線40と第3配線50を切断することは勿論のこと、第3配線50の切断された部分と隣接した第4配線60の一領域を切断して、第4配線60の切断された部分が第4配線60の残りの部分と断絶されるようにする。このとき、第4配線60は第3配線50の連結状態を修理するために切断されるものであって、第4配線60の切断範囲は第3配線50の切断範囲より広く設定される。
その後、図4Bに示すように、ショート欠陥部分を除いた第2配線40の残りの部分を第3配線50の切断された部分と電気的に連結する第1リペアパターンRP1と、第3配線50の残りの部分と第4配線60の切断された部分を電気的に連結する第2リペアパターンRP2とを形成する。
ここで、第2リペアパターンRP2は第1リペアパターンRP1のようにその形成物質が特定物質に限定されるものではなく、一般的な配線の形成物質などから選択された導電体で形成されることができる。このような第2リペアパターンPR2は第1リペアパターンRP1と同じ物質で同時に形成されることもできることはもちろんである。
このように第1及び第2リペアパターンRP1、RP2を形成することにより、切断によって一領域がオープンされた第2配線40及び第3配線50の電気的な連結状態が修理される。
一方、第4配線60の場合、両側から切断された部分の方向に信号の印加を受けるので、第4配線60を切断してオープンにしたことによる駆動の問題は発生しない。このとき、第4配線60が切断される範囲は第4配線60が伝達する電源及び/又は信号がパネル内部の構成要素、例えば、画素に円滑に信号を伝達できるようにする程度の所定範囲内で設定されることができる。
前述した実施形態によれば、両方向配線(即ち、第4配線60)が直接的に隣接配置されなくても、隣接配線を用いて順に連結状態を修理することで、修理空間を確保したか否かとは関係なく、第1配線20と第2配線40との間で発生したショート欠陥を容易に修理できる。
一方、隣接配線を用いて順に連結状態を修理していく段階で、修理のための新規配線が形成される空間が確保される場合には、両方向配線を用いなくてもショート欠陥を修理できる。
例えば、図5に示すように、第4配線60が単方向配線であっても第4配線60の隣に新規配線が形成される空間が確保される場合には、確保された空間に第4配線60の切断された部分を除いた残りの領域部分を互いに電気的に連結する第3リペアパターンRP3を形成することで、第4配線60の電気的な連結状態を修理できる。
一方、前述した実施形態では、互いに交差する第1配線20及び第2配線40の交差部で発生したショート欠陥を修理する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、同一のレイヤに隣接するように配置された配線の間でショート欠陥が発生した場合にも、本発明の技術思想を適用してショート欠陥を修理できる。この場合には、ショート欠陥が発生した配線の他側に配置された隣接配線を用いてショート欠陥を修理することが可能である。
また、ショート欠陥ではなく、オープン欠陥が発生した場合には初めて欠陥が発生した配線を切断する工程を除いて、前述した実施形態と同じ過程で配線の連結状態を修理することもできる。
更に、ショート欠陥が発生した配線周囲の単方向配線のうちの少なくとも1つの配線に両方向に信号が供給されるように設計変更が可能であれば、図3A〜図4Bに示す実施形態を用いて本発明を適用できることはもちろんである。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
20 第1配線
40 第2配線
RP1 第1リペアパターン

Claims (11)

  1. 第1及び第2配線の間で発生したショート欠陥を修理する有機電界発光表示装置の配線修理構造において、
    前記第1配線とのショート欠陥部分が切断されて、切断された部分が残りの部分と断絶された第2配線と、
    前記第2配線と隣接するように配置され、前記ショート欠陥部分と隣接した一領域が切断されて、切断された部分が残りの部分と断絶された第3配線と、
    前記第2配線が前記第3配線の切断された部分を通じて電気的な連結状態を維持するように前記第2配線の残りの部分と前記第3配線の切断された部分を電気的に連結する第1リペアパターンと、
    前記第3配線と隣接するように配置された第4配線と、
    前記第4配線と前記第3配線の残りの部分とを電気的に連結する第2リペアパターンと、
    を備える有機電界発光表示装置の配線修理構造。
  2. 前記第3配線は、両方向から信号の供給を受ける両方向配線であることを特徴とする請求項1に記載の有機電界発光表示装置の配線修理構造。
  3. 前記第1配線と前記第2及び第3配線は絶縁膜を介在し、互いに交差するように配置され、
    前記第1配線は前記絶縁膜の下部に配置され、前記第2及び第3配線は前記絶縁膜の上部に並んで配置されることを特徴とする請求項1に記載の有機電界発光表示装置の配線修理構造。
  4. 前記第4配線は、前記第3配線と隣接するように配置され、前記第3配線の切断された部分と隣接した一領域が切断されて、切断された部分が残りの部分と断絶され、
    前記第2リアパターンは、前記第3配線が前記第4配線の切断された部分を通じて電気的な連結状態を維持するように前記第4配線の切断された部分と前記第3配線の残りの部分を電気的に連結することを特徴とする請求項1に記載の有機電界発光表示装置の配線修理構造。
  5. 前記第4配線は、両方向から信号の供給を受ける両方向配線であることを特徴とする請求項1に記載の有機電界発光表示装置の配線修理構造。
  6. 前記第4配線が電気的な連結状態を維持するように前記第4配線の残りの部分を互いに電気的に連結する第3リペアパターンを更に備えることを特徴とする請求項1に記載の有機電界発光表示装置の配線修理構造。
  7. 第1及び第2配線の間で発生したショート欠陥を前記第2配線と隣接した第3配線を用いて修理する有機電界発光表示装置の配線修理方法において、
    前記第1配線とのショート欠陥部分が残りの部分と断絶されるように前記第2配線を切断し、前記ショート欠陥部分と隣接した前記第3配線の一領域を切断して切断された部分を前記第3配線の残りの部分と断絶させる段階と、
    前記ショート欠陥部分を除いた前記第2配線の残りの部分を前記第3配線の切断された部分と電気的に連結する第1リペアパターンを形成して前記第2配線の電気的な連結状態を修理する段階と、
    前記第3配線と隣接した第4配線を用いて前記第3配線の電気的な連結状態を修理する段階と、
    を含む有機電界発光表示装置の配線修理方法。
  8. 前記有機電界発光表示装置において、前記第3配線の両側から前記切断された部分の方向に信号が印加されることを特徴とする請求項7に記載の有機電界発光表示装置の配線修理方法。
  9. 前記第3配線の連結状態を修理する段階は、
    前記第3配線の切断された部分と隣接した前記第4配線の一領域を切断して、切断された部分を前記第4配線の残りの部分と断絶させる段階と、
    前記第3配線の残りの部分と前記第4配線の切断された部分を電気的に連結する第2リペアパターンを形成する段階と、
    を含むことを特徴とする請求項7に記載の有機電界発光表示装置の配線修理方法。
  10. 前記有機電界発光表示装置において、前記第4配線の両側から前記切断された部分の方向に信号が印加されることを特徴とする請求項9に記載の有機電界発光表示装置の配線修理方法。
  11. 前記第4配線の残りの部分を互いに電気的に連結する第3リペアパターンを形成して前記第4配線の電気的な連結状態を修理する段階を更に含むことを特徴とする請求項9に記載の有機電界発光表示装置の配線修理方法。
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