KR102072678B1 - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 열 방향으로 인접하여 배치되어 있으며 홀수 행 및 짝수 행에 각각 형성되어 있는 홀수 화소 및 짝수 화소, 상기 홀수 화소 및 짝수 화소에 공통으로 연결되어 있으며 상기 홀수 화소 및 짝수 화소를 구동시키는 공통 화소 구동부, 상기 홀수 화소 및 짝수 화소 중 어느 하나를 구동하는 선택부를 포함하고, 상기 공통 화소 구동부는 상기 홀수 행 또는 짝수 행 중 어느 하나에 행 방향으로 배치되어 있을 수 있다.

Description

유기 발광 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로, 특히 시분할 제어(Time Division Control) 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
표시 장치는 기판 상에 매트릭스 형태로 복수의 화소를 배치하여 표시 영역으로 하고, 각 화소에 스캔선과 데이터선을 연결하여 화소에 데이터 신호를 선택적으로 인가하여 디스플레이를 한다.
현재 표시 장치는 화소의 구동 방식에 따라 패시브(Passive) 매트릭스형 발광 표시 장치와 액티브(Active) 매트릭스형 발광 표시 장치로 구분된다. 이 중 해상도, 콘트라스트, 동작속도의 관점에서 단위 화소마다 선택하여 점등하는 액티브 매트릭스형이 주류가 되고 있다.
이러한 표시 장치는 퍼스널 컴퓨터, 휴대전화기, PDA 등의 휴대 정보단말기 등의 표시 장치나 각종 정보기기의 모니터로서 사용되고 있으며, 액정 패널을 이용한 LCD, 유기 발광 소자를 이용한 유기 발광 표시 장치, 플라즈마 패널을 이용한 PDP 등이 알려져 있다. 이 중 발광 효율, 휘도 및 시야각이 뛰어나며 응답속도가 빠른 유기 발광 표시 장치가 주목 받고 있다.
일반적으로 시분할 제어 방식의 유기 발광 표시 장치는 하나의 구동 트랜지스터를 통해 복수 개의 유기 발광 다이오드에 발광에 필요한 구동 전류를 공급한다. 그리고, 한 프레임을 복수 개의 필드로 시분할하여 복수 개의 유기 발광 다이오드 각각을 순차적으로 발광시킨다.
즉, 하나의 구동 트랜지스터를 가지는 공통 화소 구동부의 상부 및 하부에 각각 상부 유기 발광 다이오드 및 하부 유기 발광 다이오드를 위치시키고, 하나의 공통 화소 구동부를 이용하여 상부 유기 발광 다이오드 및 하부 유기 발광 다이오드를 발광시킨다. 이 때, 한 프레임을 홀수 필드 및 짝수 필드의 2개의 서브 필드로 구분하고, 홀수 행에 위치한 상부 유기 발광 다이오드를 포함하는 홀수 화소를 홀수 필드에서 발광시키고, 짝수 행에 위치한 하부 유기 발광 다이오드를 포함하는 짝수 화소를 짝수 필드에서 발광시킬 수 있다. 이와 같이, 홀수 화소 및 짝수 화소가 하나의 공통 화소 구동부를 공유함으로써 화소 당 트랜지스터의 개수를 감소시켜 고해상도 적용이 가능하다.
그러나, 열 방향으로 인접한 홀수 화소 및 짝수 화소가 공유하는 공통 화소 구동부는 홀수 화소와 짝수 화소 사이에 배치되기 때문에, 공통 화소 구동부는 행 방향에 비해 열 방향으로 길게 형성된다. 이 경우, 고해상도로 갈수록 열 방향으로 연장되는 데이터선 및 구동 전압선의 배선 폭에 제약이 발생한다. 따라서, 홀수 화소와 짝수 화소 간에 색 편차가 발생하기 쉽고, 표시 영상의 장시간 균일도(Long Range Uniformity, LRU)가 저하될 수 있다. 또한, 행 방향으로 형성되는 구동 트랜지스터의 채널 길이에 대한 제약으로 인해 얼룩이 발생하기 쉽다.
본 발명은 전술한 본 발명의 배경이 되는 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열 방향으로 인접한 홀수 화소 및 짝수 화소가 공유하는 공통 화소 구동부를 홀수 행 또는 짝수 행 중 어느 하나에 행 방향으로 배치함으로써 공통 화소 구동부의 레이아웃 마진을 확보할 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판, 상기 기판 위에 열 방향으로 인접하여 배치되어 있으며 홀수 행 및 짝수 행에 각각 형성되어 있는 홀수 화소 및 짝수 화소, 상기 홀수 화소 및 짝수 화소에 공통으로 연결되어 있으며 상기 홀수 화소 및 짝수 화소를 구동시키는 공통 화소 구동부, 상기 홀수 화소 및 짝수 화소 중 어느 하나를 구동하는 선택부를 포함하고, 상기 공통 화소 구동부는 상기 홀수 행 또는 짝수 행 중 어느 하나에 행 방향으로 배치되어 있을 수 있다.
스캔 신호 및 이전 스캔 신호를 각각 전달하는 스캔선 및 이전 스캔선, 상기 스캔선 및 이전 스캔선과 교차하며 데이터 신호 및 구동 전압을 각각 전달하는 데이터선 및 구동 전압선, 제1 발광 제어 신호 및 제2 발광 제어 신호를 각각 전달하는 제1 발광 제어선 및 제2 발광 제어선, 상기 홀수 화소 및 짝수 화소에 각각 위치하며 상기 선택부에 의해 선택되어 발광하는 제1 유기 발광 다이오드 및 제2 유기 발광 다이오드를 더 포함하고, 상기 선택부는 상기 제1 발광 제어 신호 및 제2 발광 제어 신호에 따라 홀수 화소 및 짝수 화소 중 어느 하나를 구동할 수 있다.
상기 공통 화소 구동부는 상기 스캔선 및 상기 데이터선과 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터, 상기 스위칭 트랜지스터의 스위칭 드레인 전극과 연결되어 있는 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하며 상기 구동 트랜지스터에 연결되어 있는 보상 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 선택부는 상기 제1 발광 제어 신호 및 제2 발광 제어 신호에 의해 각각 턴온되어 상기 구동 전압을 상기 구동 트랜지스터로 전달하는 홀수 동작 제어 트랜지스터 및 짝수 동작 제어 트랜지스터, 상기 제1 발광 제어 신호 및 제2 발광 제어 신호에 의해 각각 턴온되어 상기 구동 전압을 상기 구동 트랜지스터에서 상기 제1 유기 발광 다이오드 및 제2 유기 발광 다이오드로 전달하는 홀수 발광 제어 트랜지스터 및 짝수 발광 제어 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 홀수 발광 제어 트랜지스터는 상기 구동 트랜지스터의 구동 드레인 전극과 상기 제1 유기 발광 다이오드 사이에 위치하고, 상기 짝수 발광 제어 트랜지스터는 구동 드레인 전극과 상기 제2 유기 발광 다이오드 사이에 위치할 수 있다.
상기 홀수 동작 제어 트랜지스터 및 짝수 동작 제어 트랜지스터는 상기 구동 전압선과 상기 구동 트랜지스터의 구동 소스 전극 사이에 위치할 수 있다.
상기 공통 화소 구동부는 상기 이전 스캔 신호에 따라 턴 온되어 초기화 전압선을 통해 전달 받은 초기화 전압을 상기 구동 트랜지스터의 구동 게이트 전극에 전달하는 초기화 트랜지스터를 더 포함하고, 상기 초기화 트랜지스터는 상기 초기화 전압선과 상기 구동 트랜지스터의 구동 게이트 전극 사이에 위치할 수 있다.
또한, 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 열 방향으로 인접하여 배치되어 있으며 홀수 행 및 짝수 행에 각각 형성되어 있는 제1색 홀수 화소 및 제1색 짝수 화소를 포함하는 제1색 화소, 제2색 홀수 화소 및 제2색 짝수 화소를 포함하는 제2색 화소, 그리고 제3색 홀수 화소 및 제3색 짝수 화소를 포함하는 제3색 화소를 포함하는 화소 도트를 포함하고, 상기 제1색 홀수 화소, 제2색 홀수 화소 및 제3색 홀수 화소는 동일한 홀수 행에 배치되어 있고, 상기 제1색 짝수 화소, 제2색 짝수 화소 및 제3색 짝수 화소는 동일한 짝수 행에 배치되어 있으며, 상기 제1색 화소 내지 제3색 화소 중 어느 하나의 색 화소를 구동하는 공통 화소 구동부는 상기 색 화소와, 상기 색 화소에 행 방향으로 인접한 인접 색 화소에 대응하는 위치에 걸쳐 형성되어 있을 수 있다.
상기 제1색 홀수 화소 및 제1색 짝수 화소를 구동하는 제1색 공통 화소 구동부는 상기 제1색 짝수 화소 및 상기 제1색 짝수 화소에 행 방향으로 인접한 인접 색 화소에 대응하는 위치에 걸쳐 형성되어 있을 수 있다.
상기 제2색 홀수 화소 및 제2색 짝수 화소를 구동하는 제2색 공통 화소 구동부는 상기 제2색 홀수 화소 및 상기 제2색 홀수 화소에 행 방향으로 인접한 인접 색 화소에 대응하는 위치에 걸쳐 형성되어 있을 수 있다.
상기 제3색 홀수 화소 및 제3색 짝수 화소를 구동하는 제3색 공통 화소 구동부는 상기 제3색 홀수 화소 및 상기 제3색 홀수 화소에 행 방향으로 인접한 인접 색 화소에 대응하는 위치에 걸쳐 형성되어 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 기판, 상기 기판 위의 제1 홀수 행 및 제1 짝수 행에 각각 형성되어 있는 제1 홀수 화소 및 제1 짝수 화소, 상기 제1 홀수 화소 및 제1 짝수 화소에 공통으로 연결되어 있으며 상기 제1홀수 화소 및 제1 짝수 화소를 구동시키는 제1 공통 화소 구동부, 상기 제1 홀수 화소 및 제1 짝수 화소 중 어느 하나를 구동하는 제1 선택부를 포함하는 제1 화소 유닛; 상기 제1 화소 유닛에 열 방향으로 인접하여 배치되어 있으며 제2 홀수 행 및 제2 짝수 행에 각각 형성되어 있는 제2 홀수 화소 및 제2 짝수 화소, 상기 제2 홀수 화소 및 제2 짝수 화소에 공통으로 연결되어 있으며 상기 제2홀수 화소 및 제2 짝수 화소를 구동시키는 제2 공통 화소 구동부, 상기 제2 홀수 화소 및 제2 짝수 화소 중 어느 하나를 구동하는 제2 선택부를 포함하는 제2 화소 유닛; 상기 제1 화소 유닛 및 제2 화소 유닛 사이에 배치되어 있고 상기 제1 화소 유닛 및 제2 화소 유닛에 공통으로 연결되어 초기화 전압을 전달하는 공통 초기화 전압선;을 포함하고, 상기 제1 공통 화소 구동부는 상기 제1 홀수 행 또는 제1 짝수 행 중 어느 하나에 행 방향으로 배치되어 있고, 상기 제2 공통 화소 구동부는 상기 제2 홀수 행 또는 제2 짝수 행 중 어느 하나에 행 방향으로 배치되어 있을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 열 방향으로 인접한 홀수 화소 및 짝수 화소가 공유하는 공통 화소 구동부를 홀수 행 또는 짝수 행 중 어느 하나에 행 방향으로 넓은 폭으로 형성함으로써 공통 화소 구동부의 행 방향으로의 폭 확보가 용이할 수 있다.
따라서, 데이터선 및 구동 전압선의 선폭을 확보할 수 있어 홀수 화소와 짝수 화소 간에 발생하는 색 편차 및 표시 영상의 장시간 균일도의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 공통 화소 구동부의 행 방향으로의 폭 확보가 용이하므로, 행 방향으로 형성되는 구동 트랜지스터의 채널 길이를 길게 할 수 있어 구동 범위를 넓혀 얼룩 발생을 방지할 수 있다.
또한, 열 방향으로 서로 인접하여 배치되어 있는 제1 화소 유닛 및 제2 화소 유닛에 초기화 전압을 공통으로 전달하는 공통 초기화 전압선을 형성함으로써, 열 방향으로의 레이아웃 마진을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 전체 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소 유닛의 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 4개의 화소 유닛으로 이루어진 화소 도트를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소 도트 내에 형성되어 있는 복수개의 트랜지스터 및 커패시터를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제1 적색 홀수 화소, 제1 적색 짝수 화소 및 이들에 연결된 제1 적색 공통 화소 구동부 및 제1 적색 선택부, 녹색 홀수 화소, 녹색 짝수 화소 및 이들에 연결된 녹색 공통 화소 구동부 및 녹색 선택부의 배치도이다.
도 6은 도 5에 도시된 제1 적색 선택부 및 녹색 선택부의 확대 배치도이다.
도 7은 도 5의 VII-VII를 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 8은 도 5의 VIII-VIII를 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 열 방향으로 인접한 제1 화소 유닛 및 제2 화소 유닛의 등가 회로도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 배치도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해, 일부 층 및 영역의 두께를 과장되게 나타내었다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서, "~상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
그러면 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에 대하여 도 1 내지 도 7을 참고로 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 전체 회로도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 표시부(100), 스캔 구동부(400) 및 데이터 구동부(500)를 포함한다. 표시부(100)는 복수 개의 화소(PX)를 포함하는 표시 영역이며, 복수 개의 스캔선(SL[1]~SL[n]), 복수 개의 데이터선(DL[1]~DL[m]), 구동 전압(ELVDD)을 전달하는 구동 전압선(ELVDDL), 공통 전압(ELVSS)을 전달하는 공통 전압선(ELVSSL), 초기화 전압(Vint)을 전달하는 초기화 전압선(VINTL), 제1 발광 제어 선(EML_T[1]~EML_T[n]) 및 제2 발광 제어 선(EML_B[1]~EML_B[n])이 형성되어 있다.
그리고, 스캔 구동부(400)는 복수 개의 스캔선(SL[1]~SL[n]), 제1 발광 제어 선(EML_T[1]~EML_T[n]) 및 제2 발광 제어 선(EML_B[1]~EML_B[n])에 연결되고, 제1 구동 제어신호(CONT1)에 따라 복수 개의 스캔 신호(S[1]~S[n]), 복수 개의 제1 발광 제어 신호(EM_T[1]~EM_T[n]) 및 복수 개의 제2 발광 제어 신호(EM_B[1]~EM_B[n])를 생성한다.
스캔 구동부(400)는 복수 개의 스캔 신호(S[1]~S[n]) 각각을 대응하는 스캔선(SL[1]~SL[n])에 전달한다. 스캔 구동부(400)는 복수 개의 제1 발광 제어 신호(EM_T[1]~EM_T[n]) 각각을 대응하는 제1 발광 제어 선(EML_T[1]~EML_T[n])에 전달하고, 복수 개의 제2 발광 제어 신호(EM_B[1]~EM_B[n]) 각각을 대응하는 제2 발광 제어 선(EML_B[1]~EML_B[n])에 전달한다.
데이터 구동부(500)는 제2 구동 제어신호(CONT2)에 따라 영상 데이터(R, G, B)를 샘플링하고 래치하여 복수의 데이터 신호(D[1]~D[m])를 생성한다. 데이터 구동부(500)는 각 데이터 신호(D[1]~D[m])를 대응하는 데이터선(DL[1]~DL[m])에 전달한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소 유닛의 등가 회로도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치에서 화소 유닛(10)은 홀수 화소(T), 짝수 화소(B), 공통 화소 구동부(1) 및 선택부(2)를 포함한다.
홀수 화소(T)는 홀수 행에 형성되어 있으며 제1 유기 발광 다이오드(OLED1)를 포함하고, 짝수 화소(B)는 홀수 화소(T)와 열 방향으로 인접하여 배치되어 있으며 제2 유기 발광 다이오드(OLED2)를 포함한다.
공통 화소 구동부(1)는 n-1번째 스캔 신호(S[n-1]) 및 n번째 스캔 신호(S[n])에 따라 활성화되고, 데이터선(171)으로부터 데이터 신호(Dm)를 전달받는다. 공통 화소 구동부(1)는 데이터 신호(Dm)에 대응하는 구동 전류(Id)를 생성한다.
여기서, 공통 화소 구동부(1)는 구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2), 보상 트랜지스터(T3), 초기화 트랜지스터(T4) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다. 구동 트랜지스터(T1)는 제1 노드(N11)에 연결된 소스 전극, 제2 노드(N12)에 연결된 게이트 전극 및 제3 노드(N13)에 연결된 드레인 전극을 포함한다. 구동 트랜지스터(T1)는 게이트 전극에 인가되는 전압 값에 따라 제3 노드(N13)로 흐르는 구동 전류(Id)를 제어한다.
스위칭 트랜지스터(T2)는 데이터선(Dm)에 연결된 소스 전극, 제1 노드(N11)에 연결된 드레인 전극, 및 스캔선(121)에 연결된 게이트 전극을 포함한다. 스위칭 트랜지스터(T2)는 n번째 스캔 신호(S[n])에 따라 턴 온되어 데이터 신호(Dm)를 제1 노드(N11)로 전달한다.
보상 트랜지스터(T3)는 제2 노드(N12)에 연결된 드레인 전극, 제3 노드(N13)에 연결된 소스 전극, 및 스캔선(121)에 연결된 게이트 전극을 포함한다. 보상 트랜지스터(T3)는 n번째 스캔 신호(S[n])에 따라 턴 온되어 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전극과 게이트 전극을 다이오드 연결한다.
초기화 트랜지스터(T4)는 제2 노드(N12)에 연결된 드레인 전극, 초기화 전압선(124)에 연결된 소스 전극, 및 이전 스캔선(122)에 연결된 게이트 전극을 포함한다. 초기화 트랜지스터(T4)는 이전 스캔 신호(S[n-1])에 따라 턴 온되어 초기화 전압(Vint)을 제2 노드(N12)에 전달한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 구동 전압선(172)에 연결된 제1 스토리지 축전판(Cst1) 및 제2 노드(N12)에 연결된 제2 스토리지 축전판(Cst2)을 포함한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터 신호(Data)에 대응하는 전압을 저장한다.
선택부(2)는 제1 발광 제어 신호(EM_T[n]) 및 제2 발광 제어 신호(EM_B[n])에 따라 제1 유기 발광 다이오드(OLED1) 및 제2 유기 발광 다이오드(OLED2) 중 어느 하나에 구동 전류(Id)를 인가한다. 선택부(2)는 홀수 동작 제어 트랜지스터(T5_T), 짝수 동작 제어 트랜지스터(T5_B), 홀수 발광 제어 트랜지스터(T6_T) 및 짝수 발광 제어 트랜지스터(T6_B)를 포함한다.
홀수 동작 제어 트랜지스터(T5_T)는 구동 전압선(172)에 연결된 소스 전극, 제1 노드(N11)에 연결된 드레인 전극, 및 제1 발광 제어선(1231)에 연결된 게이트 전극을 포함한다. 짝수 동작 제어 트랜지스터(T5_B)는 구동 전압선(172)에 연결된 소스 전극, 제1 노드(N11)에 연결된 드레인 전극, 및 제2 발광 제어선(1232)에 연결된 게이트 전극을 포함한다.
홀수 발광 제어 트랜지스터(T6_T)는 제3 노드(N13)에 연결된 소스 전극, 제1 유기 발광 다이오드(OLED1)의 애노드 전극에 연결된 드레인 전극, 및 제1 발광 제어선(1231)에 연결된 게이트 전극을 포함한다. 짝수 발광 제어 트랜지스터(T6_B)는 제3 노드(N13)에 연결된 소스 전극, 제2 유기 발광 다이오드(OLED2)의 애노드 전극에 연결된 드레인 전극, 및 제2 발광 제어선(1232)에 연결된 게이트 전극을 포함한다.
제1 유기 발광 다이오드(OLED1) 및 제2 유기 발광 다이오드(OLED2)는 홀수 발광 제어 트랜지스터(T6_T)의 드레인 전극 및 짝수 발광 제어 트랜지스터(T6_B)의 드레인 전극에 각각 연결된 애노드 전극, 공통 전압(ELVSS)을 전달하는 공통 전압선(173)에 연결된 캐소드 전극, 그리고, 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 위치하는 유기 발광층을 포함한다. 여기서, 제1 유기 발광 다이오드(OLED1) 및 제2 유기 발광 다이오드(OLED2)는 동일한 색상으로 발광하며, 예컨대 적색, 녹색 및 청색 중 하나의 색상으로 발광할 수 있다.
도 1 및 도 2의 회로도를 구현한 유기 발광 표시 장치의 개략적인 구조에 대해 이하에서 도 3을 참고하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 4개의 화소 유닛으로 이루어진 화소 도트를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 제1색 화소(R1), 제2색 화소(G1), 제3색 화소(B1) 및 제4색 화소(R2)로 이루어지는 화소 도트(20)를 포함한다. 여기서, 제1색은 제1 적색, 제2색은 녹색, 제3색은 청색, 제4색은 제2 적색일 수 있다.
제1 적색 화소(R1)는 열 방향으로 인접하여 배치되어 있으며 홀수 행 및 짝수 행에 각각 형성되어 있는 제1 적색 홀수 화소(R1_T) 및 제1 적색 짝수 화소(R1_B)를 포함하고, 녹색 화소(G1)는 열 방향으로 인접하여 배치되어 있으며 홀수 행 및 짝수 행에 각각 형성되어 있는 녹색 홀수 화소(G1_T) 및 녹색 짝수 화소(G1_B)를 포함하며, 청색 화소(B1)는 열 방향으로 인접하여 배치되어 있으며 홀수 행 및 짝수 행에 각각 형성되어 있는 청색 홀수 화소(B1_T) 및 청색 짝수 화소(B1_B)를 포함하고, 제2 적색 화소(R2)는 열 방향으로 인접하여 배치되어 있으며 홀수 행 및 짝수 행에 각각 형성되어 있는 제2 적색 홀수 화소(R2_T) 및 제2 적색 짝수 화소(R2_B)를 포함한다.
제1 적색 홀수 화소(R1_T), 녹색 홀수 화소(G1_T), 청색 홀수 화소(B1_T) 및 제2 적색 홀수 화소(R2_T)는 동일한 홀수 행에 배치되어 있고, 제1 적색 짝수 화소(R1_B), 녹색 짝수 화소(G1_B), 청색 짝수 화소(B1_B) 및 제2 적색 짝수 화소(R2_B)는 동일한 짝수 행에 배치되어 있다.
제1 적색 홀수 화소(R1_T) 및 제1 적색 짝수 화소(R1_B)를 구동하는 제1 적색 공통 화소 구동부(R1_1)는 제1 적색 짝수 화소(R1_B) 및 녹색 짝수 화소(G1_B)에 대응하는 위치에 걸쳐 형성되어 있다. 녹색 짝수 화소(G1_B)는 제1 적색 짝수 화소(R1_B)에 행 방향으로 인접한 인접 색 화소이다. 그리고, 녹색 홀수 화소(G1_T) 및 녹색 짝수 화소(G1_B)를 구동하는 녹색 공통 화소 구동부(G1_1)는 녹색 홀수 화소(G1_T) 및 제1 적색 홀수 화소(R1_T)에 대응하는 위치에 걸쳐 형성되어 있다. 제1 적색 홀수 화소(R1_T)는 녹색 홀수 화소(G1_T)에 행 방향으로 인접한 인접 색 화소이다.
제1 적색 공통 화소 구동부(R1_1)와 녹색 공통 화소 구동부(G1_1) 사이에는 제1 적색 선택부(R1_2)와 녹색 선택부(G1_2)가 형성되어 있다. 제1 적색 선택부(R1_2)는 제1 적색 홀수 화소(R1_T)와 제1 적색 짝수 화소(R1_B) 중 어느 하나를 구동하며, 녹색 선택부(G1_2)는 녹색 홀수 화소(G1_T)와 녹색 짝수 화소(G1_B) 중 어느 하나를 구동한다.
청색 홀수 화소(B1_T) 및 청색 짝수 화소(B1_B)를 구동하는 청색 공통 화소 구동부(B1_1)는 청색 홀수 화소(B1_T) 및 제2 적색 홀수 화소(R2_T)에 대응하는 위치에 걸쳐 형성되어 있다. 제2 적색 홀수 화소(R2_T)는 청색 홀수 화소(B1_T)에 행 방향으로 인접한 인접 색 화소이다. 그리고, 제2 적색 홀수 화소(R2_T) 및 제2 적색 짝수 화소(R2_B)를 구동하는 제2 적색 공통 화소 구동부(R2_1)는 청색 짝수 화소 및 제2 적색 짝수 화소(R2_B)에 대응하는 위치에 걸쳐 형성되어 있다. 청색 짝수 화소(B1_B)는 제2 적색 짝수 화소(R2_B)에 행 방향으로 인접한 색 화소이다.
제2 적색 공통 화소 구동부(R2_1)와 청색 공통 화소 구동부(B1_1) 사이에는 제2 적색 선택부(R2_2)와 청색 선택부(B1_2)가 형성되어 있다. 제2 적색 선택부(R2_2)는 제2 적색 홀수 화소(R2_T) 및 제2 적색 짝수 화소(R2_B) 중 어느 하나를 구동하며, 청색 선택부(B1_2)는 청색 홀수 화소(B1_T) 및 청색 짝수 화소(B1_B) 중 어느 하나를 구동한다.
제1 적색 공통 화소 구동부(R1_1), 녹색 공통 화소 구동부(G1_1), 청색 공통 화소 구동부(B1_1) 및 제2 적색 공통 화소 구동부(R2_1)는 도 2에 도시한 공통 화소 구동부(1)의 한 예이며, 제1 적색 선택부(R1_2), 녹색 선택부(G1_2), 청색 선택부(B1_2) 및 제2 적색 선택부(R2_2)는 도 2에 도시한 선택부(2)의 한 예이다.
상기한 바와 같이, 열 방향으로 인접한 홀수 화소 및 짝수 화소가 공유하는 공통 화소 구동부(R1_1, G1_1, B1_1, R2_1)를 홀수 행 또는 짝수 행 중 어느 하나에 행 방향으로 넓은 폭으로 형성함으로써 공통 화소 구동부의 행 방향으로의 폭을 용이하게 확보할 수 있다.
상기 도 3에 도시한 개략적인 화소 도트의 구체적인 구조에 대해 이하에서 도 4 내지 도 7을 참고로 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 화소 도트 내에 형성되어 있는 복수개의 트랜지스터 및 커패시터를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 제1 적색 홀수 화소, 제1 적색 짝수 화소 및 이들에 연결된 제1 적색 공통 화소 구동부 및 제1 적색 선택부, 녹색 홀수 화소, 녹색 짝수 화소 및 이들에 연결된 녹색 공통 화소 구동부 및 녹색 선택부의 배치도이고, 도 6은 도 5에 도시된 제1 적색 선택부 및 녹색 선택부의 확대 배치도이고, 도 7은 도 5의 VII-VII를 따라 잘라 도시한 단면도이고, 도 8은 도 5의 VIII-VIII를 따라 잘라 도시한 단면도이다.
여기에서는 제1 적색 홀수 화소(R1_T), 제1 적색 짝수 화소(R1_B) 및 이들에 연결된 제1 적색 공통 화소 구동부(R1_1) 및 제1 적색 선택부(R1_2)를 중심으로 설명한다.
우선, 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 스캔 신호(Sn), 이전 스캔 신호(S[n-1]), 제1 발광 제어 신호(EM_T[n]), 제2 발광 제어 신호(EM_B[n]) 및 초기화 전압(Vint)을 각각 인가하며 행 방향을 따라 형성되어 있는 스캔선(121), 이전 스캔선(122), 제1 발광 제어선(1231), 제2 발광 제어선(1232) 및 초기화 전압선(124)을 포함하고, 스캔선(121), 이전 스캔선(122), 제1 발광 제어선(1231), 제2 발광 제어선(1232) 및 초기화 전압선(124) 모두와 교차하고 있으며 화소 유닛(10)에 데이터 신호(DR1, DG1, DB1, DR2) 및 구동 전압(ELVDD)을 각각 인가하는 데이터선(171) 및 구동 전압선(172)을 포함한다.
또한, 화소 유닛에는 구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2), 보상 트랜지스터(T3), 초기화 트랜지스터(T4), 홀수 동작 제어 트랜지스터(T5_T), 짝수 동작 제어 트랜지스터(T5_B), 홀수 발광 제어 트랜지스터(T6_T) 및 짝수 발광 제어 트랜지스터(T6_B), 스토리지 커패시터(Cst), 제1 유기 발광 다이오드(OLED1) 그리고 제2 유기 발광 다이오드(OLED2)가 형성되어 있다.
구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2), 보상 트랜지스터(T3), 초기화 트랜지스터(T4), 홀수 동작 제어 트랜지스터(T5_T), 짝수 동작 제어 트랜지스터(T5_B), 홀수 발광 제어 트랜지스터(T6_T) 및 짝수 발광 제어 트랜지스터(T6_B)는 반도체층(131)을 따라 형성되어 있으며, 반도체층(131)은 다양한 형상으로 굴곡되어 형성되어 있다. 이러한 반도체층(131)은 폴리 실리콘 또는 산화물 반도체로 이루어질 수 있다. 산화물 반도체는 티타늄(Ti), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr), 알루미늄(Al), 탄탈륨(Ta), 게르마늄(Ge), 아연(Zn), 갈륨(Ga), 주석(Sn) 또는 인듐(In)을 기본으로 하는 산화물, 이들의 복합 산화물인 산화아연(ZnO), 인듐-갈륨-아연 산화물(InGaZnO4), 인듐-아연 산화물(Zn-In-O), 아연-주석 산화물(Zn-Sn-O) 인듐-갈륨 산화물 (In-Ga-O), 인듐-주석 산화물(In-Sn-O), 인듐-지르코늄 산화물(In-Zr-O), 인듐-지르코늄-아연 산화물(In-Zr-Zn-O), 인듐-지르코늄-주석 산화물(In-Zr-Sn-O), 인듐-지르코늄-갈륨 산화물(In-Zr-Ga-O), 인듐-알루미늄 산화물(In-Al-O), 인듐-아연-알루미늄 산화물(In-Zn-Al-O), 인듐-주석-알루미늄 산화물(In-Sn-Al-O), 인듐-알루미늄-갈륨 산화물(In-Al-Ga-O), 인듐-탄탈륨 산화물(In-Ta-O), 인듐-탄탈륨-아연 산화물(In-Ta-Zn-O), 인듐-탄탈륨-주석 산화물(In-Ta-Sn-O), 인듐-탄탈륨-갈륨 산화물(In-Ta-Ga-O), 인듐-게르마늄 산화물(In-Ge-O), 인듐-게르마늄-아연 산화물(In-Ge-Zn-O), 인듐-게르마늄-주석 산화물(In-Ge-Sn-O), 인듐-게르마늄-갈륨 산화물(In-Ge-Ga-O), 티타늄-인듐-아연 산화물(Ti-In-Zn-O), 하프늄-인듐-아연 산화물(Hf-In-Zn-O) 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 반도체층(131)이 산화물 반도체로 이루어지는 경우에는 고온 등의 외부 환경에 취약한 산화물 반도체를 보호하기 위해 별도의 보호층이 추가될 수 있다.
반도체층(131)은 N형 불순물 또는 P형 불순물로 채널 도핑이 되어 있는 채널 영역과, 채널 영역의 양 옆에 형성되어 있으며 채널 영역에 도핑된 도핑 불순물과 반대 타입의 도핑 불순물이 도핑되어 형성된 소스 영역 및 드레인 영역을 포함한다.
이하에서 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구체적인 평면상 구조에 대해 우선 상세히 설명하고, 도 6 및 도 7을 참조하여 구체적인 단면상 구조에 대해 상세히 설명한다.
우선, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 반도체층(131)은 구동 트랜지스터(T1)에 형성되는 구동 반도체층(131a), 스위칭 트랜지스터(T2)에 형성되는 스위칭 반도체층(131b), 보상 트랜지스터(T3)에 형성되는 보상 반도체층(131c), 초기화 트랜지스터(T4)에 형성되는 초기화 반도체층(131d), 홀수 동작 제어 트랜지스터(T5_T), 짝수 동작 제어 트랜지스터(T5_B)에 각각 형성되는 홀수 동작 제어 반도체층(131e_T) 및 짝수 동작 제어 반도체층(131e_B), 그리고 홀수 발광 제어 트랜지스터(T6_T) 및 짝수 발광 제어 트랜지스터(T6_B)에 각각 형성되는 홀수 발광 제어 반도체층(131f_T) 및 짝수 발광 제어 반도체층(131f_B)을 포함한다.
제1 적색 공통 화소 구동부(R1_1)는 구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2), 보상 트랜지스터(T3) 및 초기화 트랜지스터(T4)를 포함하고, 제1 적색 선택부(R1_2)는 홀수 동작 제어 트랜지스터(T5_T), 짝수 동작 제어 트랜지스터(T5_B), 홀수 발광 제어 트랜지스터(T6_T) 및 짝수 발광 제어 트랜지스터(T6_B)를 포함한다.
구동 트랜지스터(T1)는 구동 반도체층(131a), 구동 게이트 전극(125a), 구동 소스 전극(176a) 및 구동 드레인 전극(177a)을 포함한다. 구동 소스 전극(176a)은 구동 반도체층(131a)에서 불순물이 도핑된 구동 소스 영역(176a)에 해당하고, 구동 드레인 전극(177a)은 구동 반도체층(131a)에서 불순물이 도핑된 구동 드레인 영역(177a)에 해당한다.
구동 게이트 전극(125a)은 스캔선(121), 이전 스캔선(122), 스위칭 게이트 전극(125b), 보상 게이트 전극(125c), 초기화 게이트 전극(125d)과 동일한 물질로 동일한 층에 형성되어 있다.
스위칭 트랜지스터(T2)는 스위칭 반도체층(131b), 스위칭 게이트 전극(125b), 스위칭 소스 전극(176b) 및 스위칭 드레인 전극(177b)을 포함한다. 스위칭 소스 전극(176b)은 데이터선(171)의 일 부분이며, 스위칭 드레인 전극(177b)은 스위칭 반도체층(131b)에서 불순물이 도핑된 스위칭 드레인 영역(177b)에 해당한다.
보상 트랜지스터(T3)는 보상 반도체층(131c), 보상 게이트 전극(125c), 보상 소스 전극(176c) 및 보상 드레인 전극(177c)을 포함하고, 보상 소스 전극(176c)은 보상 반도체층(131c)에서 불순물이 도핑된 보상 소스 영역(176c)에 해당하고, 보상 드레인 전극(177c)은 보상 반도체층(131c)에서 불순물이 도핑된 보상 드레인 영역(177c)이다.
초기화 트랜지스터(T4)는 초기화 반도체층(131d), 초기화 게이트 전극(125d), 초기화 소스 전극(176d) 및 초기화 드레인 전극(177d)을 포함한다. 초기화 소스 전극(176d)은 접촉 구멍(61)을 통해 초기화 전압선(124) 및 초기화 반도체층(131d)과 동시에 연결되어 있으며, 초기화 드레인 전극(177d)은 연결 부재(174)의 타단으로서, 접촉 구멍(63)을 통해 초기화 반도체층(131d)과 연결되어 있다.
홀수 동작 제어 트랜지스터(T5_T)는 홀수 동작 제어 반도체층(131e_T), 홀수 동작 제어 게이트 전극(125e_T), 홀수 동작 제어 소스 전극(176e_T) 및 홀수 동작 제어 드레인 전극(177e_T)을 포함하고, 짝수 동작 제어 트랜지스터(T5_B)는 짝수 동작 제어 반도체층(131e_B), 짝수 동작 제어 게이트 전극(125e_B), 짝수 동작 제어 소스 전극(176e_B) 및 짝수 동작 제어 드레인 전극(177e_B)을 포함한다.
홀수 발광 제어 트랜지스터(T6_T)는 홀수 발광 제어 반도체층(131f_T), 홀수 발광 제어 게이트 전극(125f_T), 홀수 발광 제어 소스 전극(176f_T) 및 홀수 발광 제어 드레인 전극(177f_T)을 포함하고, 짝수 발광 제어 트랜지스터(T6_B)는 짝수 발광 제어 반도체층(131f_B), 짝수 발광 제어 게이트 전극(125f_B), 짝수 발광 제어 소스 전극(176f_B) 및 짝수 발광 제어 드레인 전극(177f_B)을 포함한다.
제1 발광 제어 신호(EM_T[n])에 따라 홀수 동작 제어 트랜지스터(T5_T) 및 홀수 발광 제어 트랜지스터(T6_T)가 동작하여 제1 화소 전극(1911)을 포함하는 제1 유기 발광 다이오드(700_T)가 발광하고, 제2 발광 제어 신호(EM_B[n])에 따라 짝수 동작 제어 트랜지스터(T5_B) 및 짝수 발광 제어 트랜지스터(T6_B)가 동작하여 제2 화소 전극(1912)을 포함하는 제2 유기 발광 다이오드(700_B)가 발광한다. 도 6에 도시된 Y1은 제1 발광 제어 신호(EM_T[n])에 따라 제1 유기 발광 다이오드(700_T)가 발광하는 경로를 나타내며, Y2는 제2 발광 제어 신호(EM_B[n])에 따라 제2 유기 발광 다이오드(700_B)가 발광하는 경로를 나타낸다.
이와 같이, 열 방향으로 인접한 제1 적색 홀수 화소 및 제1 적색 짝수 화소가 공유하는 제1 적색 공통 화소 구동부(R1_1)를 짝수 행에 행 방향으로 넓은 폭으로 형성함으로써 제1 적색 공통 화소 구동부(R1_1)의 행 방향으로의 폭을 용이하게 확보할 수 있다.
따라서, 데이터선 및 구동 전압선의 선폭을 확보할 수 있어 제1 적색 홀수 화소 및 제1 적색 짝수 화소 간에 발생하는 색 편차 및 표시 영상의 장시간 균일도의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 제1 공통 화소 구동부의 행 방향으로의 폭 확보가 용이하므로, 행 방향으로 형성되는 구동 트랜지스터의 채널 길이를 길게 할 수 있어 구동 범위를 넓혀 얼룩 발생을 방지할 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 게이트 절연막(140)을 사이에 두고 배치되는 제1 스토리지 축전판(126)과 제2 스토리지 축전판(127)을 포함한다. 여기서, 게이트 절연막(140)은 유전체가 되며, 스토리지 커패시터(Cst)에서 축전된 전하와 양 축전판(126, 127) 사이의 전압에 의해 스토리지 커패시턴스(Storage Capacitance)가 결정된다.
제1 스토리지 축전판(126)은 반도체층(131)과 동일한 물질로 동일한 층에 형성되어 있고, 제2 스토리지 축전판(127)은 스캔선(121), 이전 스캔선(122), 제1 발광 제어선(1231), 제2 발광 제어선(1232) 및 초기화 전압선(124)과 동일한 물질로 동일한 층에 형성되어 있다.
또한, 스토리지 커패시터(Cst)와 중첩하며 지나가는 구동 전압선(172)은 제1 발광 제어선(1231), 제2 발광 제어선(1232), 스캔선(121), 이전 스캔선(122) 및 초기화 전압선(124)과 교차하며 지나간다. 구동 전압선(172)의 일부는 접촉 구멍(71)을 통해 홀수 동작 제어 드레인 전극(177e_T) 및 짝수 동작 제어 소스 전극(176e_B)와 연결되어 있고, 구동 전압선(172)의 다른 일부는 접촉 구멍(66)을 통해 반도체층(131)과 연결되어 있다.
구동 전압선(172)과 평행하게 동일한 층에 연결 부재(174)가 형성되어 있다. 연결 부재(174)는 구동 게이트 전극(125a)과 제1 스토리지 축전판(126)을 연결하고 있다. 연결 부재(174)의 일단(174a)은 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍(67)을 통해 구동 게이트 전극(125a)과 연결되어 있고, 연결 부재(174)의 타단(177d)은 초기화 트랜지스터(T4)의 초기화 드레인 전극(177d)에 해당하며, 접촉 구멍(63)을 통해 초기화 트랜지스터(T4)의 초기화 반도체층(131d)과 연결되어 있다. 따라서, 스토리지 커패시터(Cst)의 제1 스토리지 축전판(126)은 연결 부재(174)의 타단(177d)을 통해 초기화 반도체층(125d)과 연결되어 있으며, 연결 부재(174)의 일단을 통해 구동 게이트 전극(125a)과 연결되어 있다.
따라서, 스토리지 커패시터(Cst)는 구동 전압선(172)을 통해 전달된 구동 전압(ELVDD)과 구동 게이트 전극(125a)의 게이트 전압간의 차에 대응하는 스토리지 커패시턴스를 저장한다.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 구조에 대해 적층 순서에 따라 구체적으로 설명한다.
이 때, 구동 트랜지스터(T1), 스위칭 트랜지스터(T2), 홀수 동작 제어 트랜지스터(T5_T), 짝수 동작 제어 트랜지스터(T5_B), 홀수 발광 제어 트랜지스터(T6_T) 및 짝수 발광 제어 트랜지스터(T6_B)를 중심으로 트랜지스터의 구조에 대해 설명한다. 그리고 보상 트랜지스터(T3) 및 초기화 트랜지스터(T4)는 스위칭 트랜지스터(T2)의 적층 구조와 대부분 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
기판(110) 위에는 배리어막(120)이 형성되어 있고, 기판(110)은 플라스틱, 폴리이미드막 등의 플렉서블 기판으로 형성되어 있다.
배리어막(120) 위에는 구동 반도체층(131a), 스위칭 반도체층(131b), 홀수 동작 제어 반도체층(131e_T), 짝수 동작 제어 반도체층(131e_B), 홀수 발광 제어 반도체층(131f_T), 짝수 발광 제어 반도체층(131f_B)이 형성되어 있다.
구동 반도체층(131a)은 구동 채널 영역(131a1) 및 구동 채널 영역(131a1)을 사이에 두고 서로 마주보는 구동 소스 영역(176a) 및 구동 드레인 영역(177a)을 포함하고, 스위칭 반도체층(131b)은 스위칭 채널 영역(131b1) 및 스위칭 채널 영역(131b1)을 사이에 두고 서로 마주보는 스위칭 소스 영역(132b) 및 스위칭 드레인 영역(177b)을 포함한다.
그리고, 홀수 동작 제어 반도체층(131e_T)은 홀수 동작 제어 채널 영역(131e1_T), 홀수 동작 제어 소스 영역(176e_T) 및 홀수 동작 제어 드레인 영역(133e_T)을 포함하고, 짝수 동작 제어 반도체층(131e_B)은 짝수 동작 제어 채널 영역(131e1_B), 짝수 동작 제어 소스 영역(176e_B) 및 짝수 동작 제어 드레인 영역(133e_B)을 포함한다. 그리고, 홀수 발광 제어 반도체층(131f_T)은 홀수 발광 제어 채널 영역(131f1_T), 홀수 발광 제어 소스 영역(176f_T) 및 홀수 발광 제어 드레인 영역(133f_T)을 포함하고, 짝수 발광 제어 반도체층(131f_B)은 짝수 발광 제어 채널 영역(131f1_B), 짝수 발광 제어 소스 영역(176f_B) 및 짝수 발광 제어 드레인 영역(133f_B)을 포함한다.
구동 반도체층(131a), 스위칭 반도체층(131b), 홀수 동작 제어 반도체층(131e_T), 짝수 동작 제어 반도체층(131e_B), 홀수 발광 제어 반도체층(131f_T), 짝수 발광 제어 반도체층(131f_B) 위에는 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 따위로 형성된 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 구동 게이트 전극(125a), 스위칭 게이트 전극(125b)을 포함하는 스캔선(121), 홀수 동작 제어 게이트 전극(125e_T), 홀수 발광 제어 게이트 전극(125f_T)을 포함하는 제1 발광 제어선(1231), 짝수 동작 제어 게이트 전극(125e_B) 및 짝수 발광 제어 게이트 전극(125f_B)을 포함하는 제2 발광 제어선(1232), 초기화 전압선(124)이 형성되어 있다.
스캔선(121), 제1 발광 제어선(1231), 제2 발광 제어선(1232), 초기화 전압선(124) 및 게이트 절연막(140) 위에는 층간 절연막(160)이 형성되어 있다. 층간 절연막(160)은 게이트 절연막(140)과 마찬가지로, 질화 규소(SiNx) 또는 산화 규소(SiO2) 등의 세라믹(ceramic) 계열의 소재를 사용하여 만들어진다.
층간 절연막(160) 위에는 스위칭 소스 전극(176b)를 포함하는 데이터선(171), 초기화 드레인 전극(177d)을 포함하는 연결 부재(174), 구동 전압선(172)이 형성되어 있다.
그리고 홀수 발광 제어 드레인 전극(177f_T)은 게이트 절연막(140) 및 층간 절연막(160)에 형성된 접촉 구멍(72)을 통해 홀수 발광 제어 반도체층(131f_T)의 홀수 발광 제어 드레인 영역(133f_T)과 연결되어 있고, 짝수 발광 제어 드레인 전극(177f_B)은 접촉 구멍(73)을 통해 짝수 발광 제어 반도체층(131f_B)의 짝수 발광 제어 드레인 영역(133f_B)과 연결되어 있다.
층간 절연막(160) 상에는 데이터선(171), 연결 부재(174) 및 구동 전압선(172)을 덮는 보호막(180)이 형성되어 있고, 보호막(180) 위에는 제1 화소 전극(1911) 및 제2 화소 전극(1912)이 형성되어 있다. 제1 화소 전극(1911)은 제1 적색 홀수 화소(R1_T)에 형성되어 있으며, 제2 화소 전극(1912)은 제1 적색 짝수 화소(R1_B)에 형성되어 있다.
보호막(180)에 형성된 접촉 구멍(81, 82)을 통해 제1 화소 전극(1911) 및 제2 화소 전극(1912)은 각각 홀수 발광 제어 드레인 전극(177f_T) 및 짝수 발광 제어 드레인 전극(177f_B)과 연결된다.
제1 화소 전극(1911) 및 제2 화소 전극(1912)의 가장자리 및 보호막(180) 위에는 격벽(350)이 형성되어 있고, 격벽(350)은 제1 화소 전극(1911) 및 제2 화소 전극(1912)을 드러내는 격벽 개구부(351)를 가진다. 격벽(350)은 폴리아크릴계 수지(polyacrylates resin) 및 폴리이미드계(polyimides) 등의 수지 또는 실리카 계열의 무기물 등으로 만들 수 있다.
격벽 개구부(351)로 노출된 제1 화소 전극(1911) 및 제2 화소 전극(1912) 위에는 각각 제1 적색 유기 발광층(371) 및 녹색 유기 발광층(372)이 형성되고, 제1 적색 유기 발광층(371) 및 녹색 유기 발광층(372) 상에는 공통 전극(270)이 형성된다. 이와 같이, 제1 화소 전극(1911), 제1 적색 유기 발광층(371) 및 공통 전극(270)을 포함하는 제1 유기 발광 다이오드(700_T)와, 제2 화소 전극(1912), 녹색 유기 발광층(372) 및 공통 전극(270)을 포함하는 제2 유기 발광 다이오드(700_B)가 형성된다.
여기서, 제1 화소 전극(1911) 및 제2 화소 전극(1912)은 정공 주입 전극인 애노드이며, 공통 전극(270)은 전자 주입 전극인 캐소드가 된다. 그러나 본 발명에 따른 일 실시예는 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 유기 발광 표시 장치의 구동 방법에 따라 제1 화소 전극(1911) 및 제2 화소 전극(1912)이 캐소드가 되고, 공통 전극(270)이 애노드가 될 수도 있다.
제1 적색 유기 발광층(371) 및 녹색 유기 발광층(372)은 저분자 유기물 또는 PEDOT(Poly 3,4-ethylenedioxythiophene) 등의 고분자 유기물로 이루어진다. 또한, 제1 적색 유기 발광층(371) 및 녹색 유기 발광층(372)은 발광층과, 정공 주입층(hole injection layer, HIL), 정공 수송층(hole transporting layer, HTL), 전자 수송층(electron transporting layer, ETL), 및 전자 주입층(electron injection layer, EIL) 중 하나 이상을 포함하는 다중막으로 형성될 수 있다. 이들 모두를 포함할 경우, 정공 주입층이 양극인 화소 전극(191) 상에 배치되고, 그 위로 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층이 차례로 적층된다.
공통 전극(270) 상에는 제1 유기 발광 다이오드(700_T) 및 제2 유기 발광 다이오드(700_B)를 보호하는 봉지 부재(도시하지 않음)가 형성될 수 있으며, 봉지 부재는 실런트에 의해 기판(110)에 밀봉될 수 있으며, 유리, 석영, 세라믹, 플라스틱, 및 금속 등 다양한 소재로 형성될 수 있다. 한편, 실런트를 사용하지 않고 공통 전극(270) 상에 무기막과 유기막을 증착하여 봉지 박막층을 형성할 수도 있다.
한편, 상기 일 실시예와 달리 인접하는 화소 유닛에 공통되는 초기화 전압선을 공유하는 다른 실시예도 가능하다.
이하에서 도 9 및 도 10을 참조하여 다른 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 열 방향으로 인접한 제1 화소 유닛 및 제2 화소 유닛의 등가 회로도이고, 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 배치도이다.
도 9 및 도 10에 도시된 제2 실시예는 도 1 내지 도 8에 도시된 제1 실시예와 비교하여 공통 초기화 전압선을 형성한 것만을 제외하고 실질적으로 동일한 바 반복되는 설명은 생략한다.
우선, 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 열 방향으로 인접하여 배치되어 있는 제1 화소 유닛(11)과 제2 화소 유닛(12)을 포함한다. 제1 화소 유닛(11)은 제1 홀수 화소(TA), 제1 짝수 화소(BA), 제1 공통 화소 구동부(1A) 및 제1 선택부(2A)를 포함하고, 제2 화소 유닛(12)은 제2 홀수 화소(TB), 제2 짝수 화소(BB), 제2 공통 화소 구동부(1B) 및 제2 선택부(2B)를 포함한다.
제1 홀수 화소(TA)는 제1 홀수 행에 형성되어 있으며, 제1 짝수 화소(BA)는 제1 짝수 행에 형성되어 있고, 제2 홀수 화소(TB)는 제2 홀수 행에 형성되어 있으며, 제2 짝수 화소(BB)는 제2 짝수 행에 형성되어 있다.
제1 홀수 화소(TA) 및 제1 짝수 화소(BA)에 공통으로 연결되어 있는 제1 공통 화소 구동부(1A)는 n-1번째 스캔 신호(S[n-1]) 및 n번째 스캔 신호(S[n])에 따라 활성화되고, 제2 홀수 화소(TB) 및 제2 짝수 화소(BB)에 공통으로 연결되어 있는 제2 공통 화소 구동부(1B)는 n번째 스캔 신호(S[n]) 및 n+1번째 스캔 신호(S[n+1])에 따라 활성화된다.
제1 선택부(2A)는 제1 발광 제어 신호(EM_T[n]) 및 제2 발광 제어 신호(EM_B[n])에 따라 제1 유기 발광 다이오드(OLED1) 및 제2 유기 발광 다이오드(OLED2) 중 어느 하나에 구동 전류(Id)를 인가한다. 그리고, 제2 선택부(2B)는 제3 발광 제어 신호(EM_T[n+1]) 및 제4 발광 제어 신호(EM_B[n+1])에 따라 제3 유기 발광 다이오드(OLED3) 및 제4 유기 발광 다이오드(OLED4) 중 어느 하나에 구동 전류(Id)를 인가한다.
따라서, 제1 선택부(2A)에 의해 제1 유기 발광 다이오드(OLED1)를 포함하는 제1 홀수 화소 또는 제2 유기 발광 다이오드(OLED2)를 포함하는 제1 짝수 화소 중 어느 하나가 발광하며, 제2 선택부(2B)에 의해 제3 유기 발광 다이오드(OLED3)를 포함하는 제2 홀수 화소 또는 제4 유기 발광 다이오드(OLED4)를 포함하는 제2 짝수 화소 중 어느 하나가 발광한다.
그리고, 제1 화소 유닛 및 제2 화소 유닛에 공통으로 연결되어 초기화 전압(Vint)을 전달하는 공통 초기화 전압선(1240)이 형성되어 있다.
도 10에 도시한 바와 같이, 제1 공통 화소 구동부(1A)는 제1 짝수 행에 행 방향으로 넓은 폭으로 배치되어 있고, 제2 공통 화소 구동부(1B)는 제2 짝수 행에 행 방향으로 넓은 폭으로 배치되어 있으므로, 제1 공통 화소 구동부(1A) 및 제2 공통 화소 구동부(1B)의 행 방향으로의 폭을 용이하게 확보할 수 있다.
공통 초기화 전압선(1240)은 제1 화소 유닛(11) 및 제2 화소 유닛(12) 사이에 배치되어 있다.
이와 같이, 열 방향으로 서로 인접하여 배치되어 있는 제1 화소 유닛 및 제2 화소 유닛에 초기화 전압을 공통으로 전달하는 공통 초기화 전압선(1240)을 형성함으로써, 열 방향으로의 레이아웃 마진을 확보할 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1: 공통 화소 구동부 2: 선택부
121: 스캔선 122: 이전 스캔선
1231: 제1 발광 제어선 1232: 제2 발광 제어선
124: 초기화 전압선 125a: 구동 게이트 전극
125b: 스위칭 게이트 전극 131a: 구동 반도체층
131b: 스위칭 반도체층 140: 게이트 절연막
160: 층간 절연막 171: 데이터선
172: 구동 전압선

Claims (12)

  1. 기판,
    상기 기판 위에 열 방향으로 인접하여 배치되어 있으며 홀수 행 및 짝수 행에 각각 형성되어 있는 홀수 화소 및 짝수 화소,
    상기 홀수 화소 및 짝수 화소에 공통으로 연결되어 있으며 상기 홀수 화소 및 짝수 화소를 구동시키는 공통 화소 구동부, 그리고
    상기 홀수 화소 및 짝수 화소 중 어느 하나를 구동하는 선택부
    를 포함하며,
    상기 홀수 화소 및 상기 짝수 화소는 각각 행 방향으로 길이보다 열 방향으로 길이가 긴 형상을 갖고,
    상기 공통 화소 구동부는 상기 홀수 행 또는 짝수 행 중 어느 하나에 행 방향으로 배치되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  2. 제1항에서,
    스캔 신호 및 이전 스캔 신호를 각각 전달하는 스캔선 및 이전 스캔선,
    상기 스캔선 및 이전 스캔선과 교차하며 데이터 신호 및 구동 전압을 각각 전달하는 데이터선 및 구동 전압선,
    제1 발광 제어 신호 및 제2 발광 제어 신호를 각각 전달하는 제1 발광 제어선 및 제2 발광 제어선,
    상기 홀수 화소 및 짝수 화소에 각각 위치하며 상기 선택부에 의해 선택되어 발광하는 제1 유기 발광 다이오드 및 제2 유기 발광 다이오드
    를 더 포함하고,
    상기 선택부는 상기 제1 발광 제어 신호 및 제2 발광 제어 신호에 따라 홀수 화소 및 짝수 화소 중 어느 하나를 구동하는 유기 발광 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 공통 화소 구동부는
    상기 스캔선 및 상기 데이터선과 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터, 상기 스위칭 트랜지스터의 스위칭 드레인 전극과 연결되어 있는 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하며 상기 구동 트랜지스터에 연결되어 있는 보상 트랜지스터를 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 선택부는
    상기 제1 발광 제어 신호 및 제2 발광 제어 신호에 의해 각각 턴온되어 상기 구동 전압을 상기 구동 트랜지스터로 전달하는 홀수 동작 제어 트랜지스터 및 짝수 동작 제어 트랜지스터,
    상기 제1 발광 제어 신호 및 제2 발광 제어 신호에 의해 각각 턴온되어 상기 구동 전압을 상기 구동 트랜지스터에서 상기 제1 유기 발광 다이오드 및 제2 유기 발광 다이오드로 전달하는 홀수 발광 제어 트랜지스터 및 짝수 발광 제어 트랜지스터를 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 홀수 발광 제어 트랜지스터는 상기 구동 트랜지스터의 구동 드레인 전극과 상기 제1 유기 발광 다이오드 사이에 위치하고, 상기 짝수 발광 제어 트랜지스터는 구동 드레인 전극과 상기 제2 유기 발광 다이오드 사이에 위치하는 유기 발광 표시 장치.
  6. 제4항에서,
    상기 홀수 동작 제어 트랜지스터 및 짝수 동작 제어 트랜지스터는 상기 구동 전압선과 상기 구동 트랜지스터의 구동 소스 전극 사이에 위치하는 유기 발광 표시 장치.
  7. 제4항에서,
    상기 공통 화소 구동부는
    상기 이전 스캔 신호에 따라 턴 온되어 초기화 전압선을 통해 전달 받은 초기화 전압을 상기 구동 트랜지스터의 구동 게이트 전극에 전달하는 초기화 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 초기화 트랜지스터는 상기 초기화 전압선과 상기 구동 트랜지스터의 구동 게이트 전극 사이에 위치하는 유기 발광 표시 장치.
  8. 열 방향으로 인접하여 배치되어 있으며 홀수 행 및 짝수 행에 각각 형성되어 있는 제1색 홀수 화소 및 제1색 짝수 화소를 포함하는 제1색 화소, 제2색 홀수 화소 및 제2색 짝수 화소를 포함하는 제2색 화소, 그리고 제3색 홀수 화소 및 제3색 짝수 화소를 포함하는 제3색 화소를 포함하는 화소 도트를 포함하고,
    상기 제1색 홀수 화소, 제2색 홀수 화소 및 제3색 홀수 화소는 동일한 홀수 행에 배치되어 있고, 상기 제1색 짝수 화소, 제2색 짝수 화소 및 제3색 짝수 화소는 동일한 짝수 행에 배치되어 있으며,
    상기 제1색 홀수 화소, 상기 제1색 짝수 화소, 상기 제2색 홀수 화소, 상기 제2색 짝수 화소, 상기 제3색 홀수 화소 및 상기 제3색 짝수 화소는 각각 행 방향으로 길이보다 열 방향으로 길이가 긴 형상을 갖고,
    상기 제1색 화소 내지 제3색 화소 중 어느 하나의 색 화소를 구동하는 공통 화소 구동부는 상기 색 화소와, 상기 색 화소에 행 방향으로 인접한 인접 색 화소에 대응하는 위치에 걸쳐 형성되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 제1색 홀수 화소 및 제1색 짝수 화소를 구동하는 제1색 공통 화소 구동부는 상기 제1색 짝수 화소 및 상기 제1색 짝수 화소에 행 방향으로 인접한 인접 색 화소에 대응하는 위치에 걸쳐 형성되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 제2색 홀수 화소 및 제2색 짝수 화소를 구동하는 제2색 공통 화소 구동부는 상기 제2색 홀수 화소 및 상기 제2색 홀수 화소에 행 방향으로 인접한 인접 색 화소에 대응하는 위치에 걸쳐 형성되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 제3색 홀수 화소 및 제3색 짝수 화소를 구동하는 제3색 공통 화소 구동부는 상기 제3색 홀수 화소 및 상기 제3색 홀수 화소에 행 방향으로 인접한 인접 색 화소에 대응하는 위치에 걸쳐 형성되어 있는 유기 발광 표시 장치.
  12. 기판;
    상기 기판 위의 제1 홀수 행 및 제1 짝수 행에 각각 형성되어 있는 제1 홀수 화소 및 제1 짝수 화소,
    상기 제1 홀수 화소 및 제1 짝수 화소에 공통으로 연결되어 있으며 상기 제1홀수 화소 및 제1 짝수 화소를 구동시키는 제1 공통 화소 구동부, 그리고
    상기 제1 홀수 화소 및 제1 짝수 화소 중 어느 하나를 구동하는 제1 선택부
    를 포함하는 제1 화소 유닛;
    상기 제1 화소 유닛에 열 방향으로 인접하여 배치되어 있으며 제2 홀수 행 및 제2 짝수 행에 각각 형성되어 있는 제2 홀수 화소 및 제2 짝수 화소,
    상기 제2 홀수 화소 및 제2 짝수 화소에 공통으로 연결되어 있으며 상기 제2홀수 화소 및 제2 짝수 화소를 구동시키는 제2 공통 화소 구동부, 그리고
    상기 제2 홀수 화소 및 제2 짝수 화소 중 어느 하나를 구동하는 제2 선택부
    를 포함하는 제2 화소 유닛; 그리고
    상기 제1 화소 유닛 및 제2 화소 유닛 사이에 배치되어 있고 상기 제1 화소 유닛 및 제2 화소 유닛에 공통으로 연결되어 초기화 전압을 전달하는 공통 초기화 전압선;
    을 포함하며,
    상기 제1 홀수 화소, 상기 제1 짝수 화소, 상기 제2 홀수 화소 및 상기 제2 짝수 화소는 각각 행 방향으로 길이보다 열 방향으로 길이가 긴 형상을 갖고,
    상기 제1 공통 화소 구동부는 상기 제1 홀수 행 또는 제1 짝수 행 중 어느 하나에 행 방향으로 배치되어 있고,
    상기 제2 공통 화소 구동부는 상기 제2 홀수 행 또는 제2 짝수 행 중 어느 하나에 행 방향으로 배치되어 있는 유기 발광 표시 장치.
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