KR102518854B1 - 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 의한 표시 장치는, 기판 상에 제공되는 복수의 화소들; 상기 기판과 상기 복수의 화소들 사이에 제공되며, 전원 전압을 생성하여 상기 전원 전압을 상기 복수의 화소들로 제공하는 화소 전원 공급부; 및 상기 복수의 화소들을 구동하는 표시 구동부;를 포함할 수 있다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}
본 발명은 표시 장치에 관한 것이다.
현재 알려져 있는 표시 장치에는 액정 표시 장치(liquid crystal display: LCD), 플라즈마 표시 장치(plasma display panel: PDP), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting diode device: OLED device), 전계 효과 표시 장치(field effect display: FED), 전기 영동 표시 장치(electrophoretic display device) 등이 있다.
최근에는 이러한 표시 장치가 휘거나 접거나, 또는 늘어날 수 있도록 개발되고 있다.
본 발명은 연신 가능한 표시 장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 균일한 휘도의 영상을 표시할 수 있는 표시 장치를 제공하는 데에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 화소 구동에 필요한 배선 수를 감소시키는 데에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 해상도 향상이 가능한 표시 장치를 제공하는 데에 다른 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는, 기판 상에 제공되는 복수의 화소들; 상기 기판과 상기 복수의 화소들 사이에 제공되며, 전원 전압을 생성하여 상기 전원 전압을 상기 복수의 화소들로 제공하는 화소 전원 공급부; 및 상기 복수의 화소들을 구동하는 표시 구동부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 화소들 각각은 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하며, 상기 트랜지스터는 상기 화소 전원 공급부를 덮는 버퍼층 상에 박막 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 트랜지스터는 상기 화소 전원 공급부와 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 기판의 하부에 위치하는 광원을 더 포함하고, 상기 화소 전원 공급부는 광발전층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 광발전층은 상기 광원으로부터 방출되는 빛을 이용하여 전력을 생성할 수 있다.
또한, 상기 광발전층은, 카드뮴 텔루라이드(cadmium telluride), 코퍼 인듐 디셀레니드(copper indium diselenide), 코퍼 인듐 갈륨 디셀레니드(copper indium gallium diselenide), 아몰퍼스 실리콘(amorphous silicon) 및 아몰퍼스 실리콘 게르마늄(amorphous silicon germanium) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 광발전층은 상기 기판 상에서 일체로 형성될 수 있다.
또한, 상기 트랜지스터와 상기 버퍼층 사이에 제공된 광차단층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 화소 전원 공급부는 코일층을 포함할 수 있다.
또한, 상기 기판은, 서로 이격된 복수의 아일랜드 패턴들과, 서로 인접한 아일랜드 패턴들을 연결하는 복수의 브릿지 패턴들로 이루어진 형상을 가질 수 있다.
또한, 상기 코일층은 각각의 아일랜드 패턴 상에 제공될 수 있다.
또한, 상기 복수의 브릿지 패턴 상에 제공되며, 서로 인접한 코일층을 연결하는 배선을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 화소들 각각은 제1 서브 화소, 제2 서브 화소 및 제3 서브 화소를 포함하고, 각각의 아일랜드 패턴에 상기 제1 서브 화소, 상기 제2 서브 화소 및 상기 제3 서브 화소가 제공될 수 있다.
또한, 상기 기판의 하부에 위치하며, 상기 코일층에 무선으로 전력을 전송하는 무선 전원 송신부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 코일층은 전자기 유도를 이용하여 상기 무선 전원 송신부로부터 상기 전원 전압에 대응하는 전력을 수신할 수 있다.
본 발명에 의하면 연신 가능한 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 균일한 휘도의 영상을 표시할 수 있는 표시 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 화소 구동에 필요한 배선 수를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 표시 장치의 해상도를 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 표시 장치에 포함된 표시 패널의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 서브화소의 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 기판의 일부를 도시한 평면도이다.
도 4는 기판의 아일랜드 패턴 상에 제공된 화소 및 광발전층을 나타낸 평면도이다.
도 5는 광원이 포함된 표시 장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 4의 I1-I1'선에 따른 단면도이다.
도 7은 도 4의 I2-I2'선에 따른 단면도이다.
도 8은 아일랜드 패턴 상에 제공된 화소 및 코일층을 나타낸 평면도이다.
도 9는 도 8의 I3-I3'선에 따른 단면도이다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 본 발명과 관계없는 부분은 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위하여 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
이하, 본 발명의 실시예들과 관련된 도면들을 참고하여, 본 발명의 실시예에 의한 표시 장치에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 표시 장치에 포함된 표시 패널의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 표시 패널(DP)은 표시부(100), 및 표시 구동부를 포함할 수 있다. 표시 구동부는, 주사 구동부(210), 발광 구동부(220), 데이터 구동부(230), 및 타이밍 제어부(250)를 포함할 수 있다.
표시부(100)는 복수의 화소들을 포함할 수 있으며, 복수의 화소들 각각은 복수의 서브화소(SPXL)들을 포함할 수 있다.
복수의 화소들은 표시 영역 상에 위치할 수 있다. 표시 구동부는 표시 영역의 주변 영역인 비표시 영역 상에 위치할 수 있다.
예를 들어, 복수의 화소들 각각은 제1 색을 나타내는 제1 서브 화소들, 제2 색을 나타내는 제2 서브 화소들, 및 제3 색을 나타내는 제3 서브 화소들을 포함할 수 있다.
제1 색은 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나일 수 있다. 제2 색은 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나일 수 있으며 제1 색과 다른 색일 수 있다. 또한 제3 색은 적색, 녹색, 및 청색 중 어느 하나일 수 있으며, 제1 색 및 제2 색과 다른 색일 수 있다.
복수의 서브화소(SPXL)들은 데이터선(D1~Dm)들, 주사선(S11~S1n)들 및 발광 제어선(E1~En)들과 접속될 수 있다.
서브화소(SPXL)들은 외부로부터 초기화 전원(Vint)을 공급받을 수 있다.
서브화소(SPXL)들 각각은 자신과 접속된 주사선(S11~S1n)으로 주사신호가 공급될 때 선택되어 데이터선(D1~Dm)으로부터 데이터신호를 공급받을 수 있다. 데이터신호를 공급받은 서브화소(SPXL)는 데이터신호에 대응하여 발광 소자(미도시)를 흐르는 전류량을 제어할 수 있다.
이때, 발광 소자는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성할 수 있다.
타이밍 제어부(250)는 외부로부터 입력된 신호들에 기초하여 주사 구동제어신호(SCS), 데이터 구동제어신호(DCS) 및 발광 구동제어신호(ECS)를 생성할 수 있다. 타이밍 제어부(250)에서 생성된 주사 구동제어신호(SCS)는 주사 구동부(210)로 공급되고, 데이터 구동제어신호(DCS)는 데이터 구동부(230)로 공급되고, 발광 구동제어신호(ECS)는 발광 구동부(220)로 공급된다.
주사 구동부(210)는 주사 구동제어신호(SCS)에 대응하여 주사선(S11~S1n)들로 주사 신호를 공급할 수 있다. 예를 들어, 주사 구동부(210)는 주사선(S11~S1n)들로 주사 신호를 순차적으로 공급할 수 있다.
주사 신호는 서브화소(SPXL)들에 포함된 트랜지스터가 턴-온될 수 있도록 게이트 온 전압(예를 들면, 로우 레벨의 전압)으로 설정될 수 있다.
데이터 구동부(230)는 데이터 구동제어신호(DCS)에 대응하여 데이터선(D1~Dm)들로 데이터신호를 공급할 수 있다. 데이터선(D1~Dm)들로 공급된 데이터신호는 주사 신호가 공급된 서브화소(SPXL)들로 공급될 수 있다.
발광 구동부(220)는 발광 구동제어신호(ECS)에 대응하여 발광 제어선(E1~En)들로 발광 제어신호를 공급할 수 있다. 일례로, 발광 구동부(220)는 발광 제어선(E1~En)들로 발광 제어신호를 순차적으로 공급할 수 있다.
발광 제어선(E1~En)들로 발광 제어신호가 공급되면 서브화소(SPXL)들이 비발광될 수 있다. 이를 위하여 발광 제어신호는 서브화소(SPXL)들에 포함된 트랜지스터가 턴-오프될 수 있도록 게이트 오프 전압(예를 들면, 하이 레벨의 전압)으로 설정된다.
한편, 도 1에서는 주사 구동부(210) 및 발광 구동부(220)가 별개의 구성인 것으로 도시되었지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 주사 구동부(210) 및 발광 구동부(220)는 하나의 구동부로 형성될 수 있다.
또한, 주사 구동부(210) 및/또는 발광 구동부(220)는 박막 공정을 통해서 기판에 실장될 수 있다.
또한, 주사 구동부(210) 및/또는 발광 구동부(220)는 표시부(100)를 사이에 두고 양측에 위치될 수 있다.
또한, 도 1에서는 서브화소(SPXL)가 하나의 주사선(S1i), 하나의 데이터선(D1j) 및 하나의 발광 제어선(Ei)에 접속되는 것으로 도시되었지만, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 다시 말하여, 서브화소(SPXL)의 회로구조에 대응하여 서브화소(SPXL)에 접속되는 주사선(S11~S1n)의 수가 복수일 수도 있고, 발광 제어선(E1~En)의 수가 복수일 수도 있다.
또한, 경우에 따라 화소(PXL)는 주사선(S11~S1n) 및 데이터선(D1~Dm)에만 접속될 수도 있다. 이 경우, 발광 제어선(E1~En)들 및 발광 제어선(E1~En)들을 구동하기 위한 발광 구동부(220)는 제거될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 서브화소의 구조를 나타내는 도면이다. 도 2에서는 설명의 편의를 위하여, 제p 주사선(Sp) 및 제q 데이터선(Dq)과 접속된 서브화소(SPXL)를 도시하기로 한다.
본 발명의 실시예에 의한 서브화소(SPXL)는 발광 소자(OLED), 제1 트랜지스터(TR1) 내지 제7 트랜지스터(TR7) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
발광 소자(OLED)의 애노드 전극은 제6 트랜지스터(TR6)를 경유하여 제1 트랜지스터(TR1)에 접속되고, 캐소드 전극은 제2 전원 전압(ELVSS)을 공급하는 전원에 전기적으로 접속될 수 있다. 이와 같은 발광 소자(OLED)는 제1 트랜지스터(TR1)로부터 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성할 수 있다.
발광 소자(OLED)로 전류가 흐를 수 있도록 제1 전원 전압(ELVDD)은 제2 전원 전압(ELVSS)보다 높은 전압으로 설정될 수 있다.
제7 트랜지스터(TR7)는 초기화 전원(Vint)과 발광 소자(OLED)의 애노드 전극 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제7 트랜지스터(TR7)의 게이트 전극은 제p 주사선(Sp)에 접속될 수 있다. 이와 같은 제7 트랜지스터(TR7)는 제p 주사선(Sp)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 초기화 전원(Vint)의 전압을 발광 소자(OLED)의 애노드 전극으로 공급할 수 있다. 여기서, 초기화 전원(Vint)은 데이터 신호보다 낮은 전압으로 설정될 수 있다.
도 2에서는 제7 트랜지스터(TR7)가 제p 주사선(Sp)으로 공급되는 주사 신호에 따라 초기화되는 것으로 도시되었으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제7 트랜지스터(TR7)는 제p-1 주사선(Sp-1)으로 공급되는 주사 신호에 따라 초기화될 수도 있고, 제p+1 주사선(Sp+1)으로 공급되는 주사 신호에 따라 초기화될 수도 있다.
제6 트랜지스터(TR6)는 제1 트랜지스터(TR1)와 발광 소자(OLED) 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제6 트랜지스터(TR6) 게이트 전극은 제p 발광 제어선(Ep)에 접속될 수 있다. 이와 같은 제6 트랜지스터(TR6)는 제p 발광 제어선(Ep)으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온될 수 있다.
제5 트랜지스터(TR5)는 제1 전원 전압(ELVDD)을 공급하는 화소 전원 공급부(PS)와 제1 트랜지스터(TR1) 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제5 트랜지스터(TR5)의 게이트 전극은 제p 발광 제어선(Ep)에 접속될 수 있다. 이와 같은 제5 트랜지스터(TR5)는 제p 발광 제어선(Ep)으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온될 수 있다.
여기서, 화소 전원 공급부(PS)는 제1 전원 전압(ELVDD)을 생성하고 서브 화소(SPXL1)로 제1 전원 전압(ELVDD)을 전달하는 기능을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 화소 전원 공급부(PS)는 광발전층(photovoltaic layer)을 포함할 수 있다. 또는, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 화소 전원 공급부(PS)는 전자기 유도를 위한 코일부를 포함할 수 있다.
제1 트랜지스터(TR1; 구동 트랜지스터)의 제1 전극은 제5 트랜지스터(TR5)를 경유하여 제1 전원 전압(ELVDD)을 공급하는 전원에 접속되고, 제2 전극은 제6 트랜지스터(TR6)를 경유하여 발광 소자(OLED)의 애노드 전극에 접속될 수 있다. 그리고, 제1 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 접속될 수 있다. 이와 같은 제1 트랜지스터(TR1)는 제1 노드(N1)의 전압에 대응하여, 발광 소자(OLED)로 흐르는 전류량을 제어할 수 있다.
제3 트랜지스터(TR3)는 제1 트랜지스터(TR1)의 제2 전극과 제1 노드(N1) 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제3 트랜지스터(TR3)의 게이트 전극은 제p 주사선(Sp)에 접속될 수 있다. 이와 같은 제3 트랜지스터(TR3)는 제p 주사선(Sp)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 제1 트랜지스터(TR1)의 제2 전극과 제1 노드(N1)를 전기적으로 접속시킬 수 있다. 따라서, 제3 트랜지스터(TR3)가 턴-온될 때 제1 트랜지스터(TR1)는 다이오드 형태로 접속될 수 있다.
제4 트랜지스터(TR4)는 제1 노드(N1)와 초기화 전원(Vint) 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제4 트랜지스터(TR4)의 게이트 전극은 제p-1 주사선(Sp-1)에 접속될 수 있다. 이와 같은 제4 트랜지스터(TR4)는 제p-1 주사선(Sp-1)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 제1 노드(N1)로 초기화 전원(Vint)의 전압을 공급할 수 있다.
제2 트랜지스터(TR2)는 제q 데이터선(Dq)과 제1 트랜지스터(TR1)의 제1 전극 사이에 접속될 수 있다. 그리고, 제2 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극은 제p 주사선(Sp)에 접속될 수 있다. 이와 같은 제2 트랜지스터(TR2)는 제p 주사선(Sp)으로 주사 신호가 공급될 때 턴-온되어 제q 데이터선(Dq)과 제1 트랜지스터(TR1)의 제1 전극을 전기적으로 접속시킬 수 있다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제1 전원 전압(ELVDD)을 공급하는 전원과 제1 노드(N1) 사이에 접속될 수 있다. 이와 같은 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터 신호 및 제1 트랜지스터(TR1)의 문턱전압에 대응하는 전압을 저장할 수 있다.
여기서, 제1 전원 전압(ELVDD)은 고전위 전압이고, 제2 전원 전압(ELVSS)은 저전위 전압일 수 있다. 예를 들어, 제1 전원 전압(ELVDD)은 양전압으로 설정되고, 제2 전원 전압(ELVSS)은 음전압 또는 그라운드 전압으로 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 표시 장치에서는, 표시부(100)에 제공되는 화소 전원 공급부(미도시됨)로부터 제1 전원 전압(ELVDD)을 공급받을 수 있다.
트랜지스터들(TR1, TR2, TR3, TR4, TR5, TR6, TR7)의 제1 전극은 소스 전극 및 드레인 전극 중 어느 하나로 설정되고, 트랜지스터들(TR1, TR2, TR3, TR4, TR5, TR6, TR7)의 제2 전극은 제1 전극과 다른 전극으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극이 소스 전극으로 설정되면 제2 전극은 드레인 전극으로 설정될 수 있다.
또한, 도 2에서는 예시적으로 트랜지스터들(TR1, TR2, TR3, TR4, TR5, TR6, TR7)이 PMOS 트랜지스터인 것으로 도시하였으나, 다른 실시예에서는 트랜지스터들(TR1, TR2, TR3, TR4, TR5, TR6, TR7)이 NMOS 트랜지스터로 구현될 수 있다. 또는, 일부 트랜지스터들은 PMOS 트랜지스터이고 나머지 트랜지스터들은 NMOS 트랜지스터일 수도 있다.
한편, 서브화소(SPXL)의 구조가 도 2에 도시된 것에 제한되는 것은 아니며, 서브화소(SPXL)의 구조는 다양하게 변경될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 기판의 일부를 도시한 평면도이다.
도 3을 참조하면, 기판(110)은 복수의 아일랜드 패턴(IS)들과 복수의 브릿지 패턴(BR)들을 포함할 수 있다.
구체적으로, 복수의 아일랜드 패턴(IS)들은 제1 축(X축) 및 제2 축(Y축) 방향을 따라 규칙적으로 배열될 수 있다.
서로 인접한 아일랜드 패턴(IS)들은 적어도 어느 하나의 브릿지 패턴(BR)을 통해 서로 연결될 수 있다.
각 아일랜드 패턴(IS) 상에는 화소 구조(예를 들어, 박막 트랜지스터, 커패시터, 발광 소자 등)가 형성될 수 있다.
각 브릿지 패턴(BR) 상에는 화소 구조에 초기화 전원 전압, 데이터 신호, 주사 신호 등을 공급하기 위한 배선들이 형성될 수 있다.
표시 장치가 연신되는 경우, 아일랜드 패턴(IS) 사이의 간격이 증가 또는 감소할 수 있다. 이 경우, 아일랜드 패턴(IS)을 연결하는 브릿지 패턴(BR)들은 변형되지만 각 아일랜드 패턴(IS)의 형상은 변형되지 않을 수 있다. 즉, 아일랜드 패턴(IS)의 폭 및 높이가 증가 또는 감소되지 않을 수 있다. 따라서 아일랜드 패턴(IS) 상에 형성되는 화소의 구조도 변형되지 않을 수 있다.
한편, 아일랜드 패턴(IS) 및 브릿지 패턴(BR)의 형상이 도 2에 도시된 형상에 제한되는 것은 아니며, 아일랜드 패턴(IS) 및 브릿지 패턴(BR)의 형상은 다양하게 변경될 수 있다.
도 4는 아일랜드 패턴 상에 제공된 화소 및 광발전층을 나타낸 평면도이다.
도 4를 참조하면, 아일랜드 패턴(IS) 상에 광발전층(PVL)이 제공될 수 있다. 광발전층(PVL)은 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 기능을 수행할 수 있으며, 광발전층(PVL)은 Cadmium telluride (CdTe), copper indium diselenide (CIS), copper indium gallium diselenide (CIGS), amorphous silicon (a-Si) 및 amorphous silicon Germanium (a-SiGe) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 아일랜드 패턴(IS) 상에 화소(PXL)가 제공될 수 있으며, 화소(PXL)는 제1 서브 화소(SPXL1), 제2 서브 화소(SPXL2) 및 제3 서브 화소(SPXL3)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제3 서브 화소(SPXL1, SPXL2, SPXL3)의 회로 구조는 동일할 수 있으며, 예를 들어 도 2에 도시된 것과 같은 회로 구조를 가질 수 있다. 제1 내지 제3 서브 화소(SPXL1, SPXL2, SPXL3)는 서로 다른 색으로 발광할 수 있다.
제1 내지 제3 서브 화소(SPXL1, SPXL2, SPXL3)는 광발전층(PVL)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 광발전층(PVL)으로부터 제1 전원 전압(ELVDD)을 공급받을 수 있다.
도 5는 광원이 포함된 표시 장치를 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치는, 화소 전원 공급부(PS)에 포함된 광발전층(PVL)이 제1 전원 전압(ELVDD)을 생성할 수 있도록 광원(LS)을 포함할 수 있다.
광원(LS)은 표시 패널(DP)의 하부에 위치하며, 표시 패널(DP)로 광을 제공할 수 있다.
광원(LS)은 도 5에 도시된 것과 같이 플레이트(plate) 형상일 수 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 광원(LS)은 도트(dot) 형태일 수도 있다.
한편, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 표시 장치를 도시한 것으로, 표시 패널(DP) 하부에 광원(LS)이 제공되는 것으로 도시되었으나, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시 장치, 즉 코일층을 포함하는 화소 전원 공급부가 구비된 표시 장치에서는, 표시 패널(DP) 하부에 무선 전원 송신부가 제공될 수 있다. 이때, 무선 전원 송신부는 무선으로 표시 패널(DP)에 전력을 전송할 수 있으며, 이를 위하여 표시 패널(DP)에 구비된 코일층과 자기장을 형성하는 코일을 포함할 수 있다.
도 6은 도 4의 I1-I1'선에 따른 단면도이다.
아일랜드 패턴(IS) 및 브릿지 패턴(BR)이 결합된 형상을 갖는 기판(110)은 투명 절연 물질을 포함하여 광의 투과가 가능하도록 할 수 있다.
또한, 상기 기판(110)은 가요성(flexible) 기판일 수도 있다. 여기서, 상기 기판(110)은 고분자 유기물을 포함하는 필름 기판 및 플라스틱 기판 중 하나일 수 있다. 예를 들면, 상기 기판(110)은 폴리스티렌(polystyrene), 폴리비닐알코올(polyvinyl alcohol), 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate), 폴리에테르술폰(polyethersulfone), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리에틸렌 나프탈레이트(polyethylene naphthalate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate), 폴리페닐렌 설파이드(polyphenylene sulfide), 폴리아릴레이트(polyarylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리카보네이트(polycarbonate), 트리아세테이트 셀룰로오스(triacetate cellulose), 셀룰로오스아세테이트 프로피오네이트(cellulose acetate propionate) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 다만, 상기 기판(110)을 구성하는 재료는 다양하게 변화될 수 있으며, 섬유 강화플라스틱(FRP, Fiber reinforced plastic) 등을 포함할 수도 있다.
표시 패널(DP)에 포함되는 트랜지스터들은 기판(110) 상에 박막 형태로 형성될 수 있으며, 이하에서는 도 6을 참조하여 표시 패널(DP)의 구조에 대해 적층 순서에 따라 설명하도록 한다. 특히, 서브화소(SPXL1, SPXL2, SPXL3)와 광발전층(PVL)의 연결 구조를 설명하기 위하여, 도 2에 도시된 제5 트랜지스터에 대응하는 트랜지스터의 적층 구조를 예로 들어 설명하도록 한다.
기판(110) 상에 광발전층(PVL)이 제공될 수 있다. 광발전층(PVL)은 아일랜드 패턴(IS)의 적어도 일부 및 브릿지 패턴(BR)을 덮도록 형성될 수 있으며, 일체로 형성될 수 있다. 따라서, 기판(110) 상에 제공된 화소들이 동일한 크기의 제1 전원 전압(ELVDD)을 공급받을 수 있다.
광발전층(PVL) 상에는 버퍼층(BF)이 제공될 수 있다. 버퍼층(BF)은 실리콘옥사이드, 실리콘나이트라이드 및/또는 실리콘옥시나이트라이드 등과 같은 무기 물질을 포함할 수 있다.
버퍼층(BF) 상에는 광차단층(LBL)이 제공될 수 있다. 광차단층(LBL)은 표시 패널(DP) 하부에 제공된 광원(LS)으로부터 방출되는 빛이 트랜지스터의 액티브층에 공급되지 않도록 차단하는 기능을 수행할 수 있다.
광차단층(LBL)은 금속으로 이루어질 수 있다. 금속은 몰리브덴(Mo)을 포함할 수 있으며, 이외에도 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 구리(Cu) 중 적어도 하나, 또는 이들의 합금을 포함할 수 있다.
광차단층(LBL) 상에는 제1 절연층(IL1)이 제공될 수 있다.
제1 절연층(IL1) 상에는 액티브 패턴(ACT5)이 제공될 수 있다. 액티브 패턴(ACT5)은 반도체 소자로 형성될 수 있다.
액티브 패턴(ACT5) 상에는 게이트 절연층(GI)이 제공될 수 있다.
게이트 절연층(GI) 상에는 게이트 전극(GE5)이 제공될 수 있으며, 게이트 전극(GE5) 외에도 주사선, 발광 제어선, 커패시터의 하부 전극 등이 더 제공될 수 있다.
게이트 절연층(GI) 상에는 제2 절연층(IL2)이 제공될 수 있다.
제2 절연층(IL2) 상에는 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2)이 제공될 수 있으며, 브릿지 패턴들(BRP1, BRP2) 외에도 데이터선이나, 커패시터의 상부 전극, 초기화 전원선 등이 더 제공될 수 있다.
제1 브릿지 패턴(BRP1)은 제2 절연층(IL2) 및 게이트 절연층(GI)을 관통하는 제1 콘택홀(CH1)을 통해 트랜지스터의 제1 전극(SE5)과 연결될 수 있다.
제2 브릿지 패턴(BRP2)은 제2 절연층(IL2) 및 게이트 절연층(GI)을 관통하는 제2 콘택홀(CH2)을 통해 트랜지스터의 제2 전극(DE5)과 연결될 수 있다.
또한, 제2 브릿지 패턴(BRP2)은 제2 절연층(IL2), 게이트 절연층(GI), 제1 절연층(IL1) 및 버퍼층(BF)을 관통하는 제3 콘택홀(CH3)을 통해 광발전층(PVL)과 연결될 수 있다.
브릿지 패턴들(BRP1, BRP2) 상에는 제3 절연층(IL3)이 제공될 수 있다.
제3 절연층(IL3) 상에는 발광 소자(OLED)가 제공될 수 있다. 발광 소자(OLED)는 제1 전극(AD), 제2 전극(CD), 및 상기 제1 전극(AD)과 제2 전극(CD) 사이에 제공된 발광층(EML)을 포함할 수 있다.
제1 전극(AD)은 제3 절연층(IL3) 상에 제공될 수 있다.
제1 전극(AD) 등이 형성된 기판(110) 상에는 각 서브화소(SPXL1, SPXL2, SPXL3)에 대응하도록 발광 영역을 구획하는 화소 정의막(PDL)이 제공될 수 있다. 화소 정의막(PDL)은 제1 전극(AD)의 상면을 노출하며 서브화소(SPXL1, SPXL2, SPXL3)의 둘레를 따라 상기 기판(110)으로부터 돌출될 수 있다.
화소 정의막(PDL)에 의해 둘러싸인 발광 영역에는 발광층(EML)이 제공되며, 발광층(EML) 상에는 제2 전극(CD)이 제공될 수 있다.
제2 전극(CD)은 기판(110) 전면을 덮도록 형성될 수 있으며, 제2 전극(CD) 상에는 제2 전극(CD)을 커버하는 봉지막(TFE)이 제공될 수 있다.
제1 전극(AD) 및 제2 전극(CD) 중 하나는 애노드(anode) 전극일 수 있으며, 다른 하나는 캐소드(cathode) 전극일 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 전극(AD)는 애노드 전극일 수 있으며, 상기 제2 전극(CD)는 캐소드 전극일 수 있다.
봉지막(TFE)은 발광 소자(OLED)로 산소 및 수분이 침투하는 것을 방지할 수 있다. 봉지막(TFE)은 복수의 무기막(미도시) 및 복수의 유기막(미도시)을 포함할 수 있다.
도 7은 도 4의 I2-I2'선에 따른 단면도이다.
도 7을 참조하면, 기판(110)의 브릿지 패턴(BR) 상에는 광발전층(PVL)이 제공될 수 있다.
광발전층(PVL) 상에는 제4 절연층(IL4)이 제공될 수 있다.
제4 절연층(IL4) 상에는 제1 신호 전송 배선(STL1), 제2 신호 전송 배선(STL2) 및 제3 신호 전송 배선(STL3)이 제공될 수 있다.
제1 신호 전송 배선(STL1)은, 아일랜드 패턴(IS) 상에 제공된 서브화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3)로 발광 제어 신호를 전달할 수 있다.
제2 신호 전송 배선(STL2) 및 제3 신호 전송 배선(STL3)은, 아일랜드 패턴(IS) 상에 제공된 서브화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3)로 주사 신호를 전달할 수 있다. 예를 들어, 서브화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3)이 i번째 발광 제어선에 연결된 경우, 제2 신호 전송 배선(STL2)은 i-1번째 주사 신호를 전달하고, 제3 신호 전송 배선(STL3)은 i번째 주사 신호를 전달할 수 있다.
제4 절연층(IL4)은, 아일랜드 패턴(IS) 상에 제공되는 제3 절연층(IL3)과 동시에 형성될 수 있다.
제1 내지 제3 신호 전송 배선(STL1, STL2, STL3) 상에는 제5 절연층(IL5)이 제공될 수 있다.
제5 절연층(IL5) 상에는 제1 전원 배선(PL1)과 제2 전원 배선(PL2)이 제공될 수 있다.
제1 전원 배선(PL1)은 제2 전원 전압(ELVSS)을 전달할 수 있다. 제1 전원 배선(PL1)은 제5 절연층(IL5)을 관통하는 제4 콘택홀(CH4)을 통해 발광 소자(OLED)의 제2 전극(CD)에 연결될 수 있다.
제2 전원 배선(PL2)은 초기화 전원 전압을 전달할 수 있다.
제1 전원 배선(PL1) 및 제2 전원 배선(PL2) 상에는 화소 정의막(PDL)이 제공될 수 있으며, 화소 정의막(PDL) 상에는 제2 전극(CD)이 제공될 수 있다.
제2 전극(CD) 상에는 제2 전극(CD)을 커버하는 봉지막(TFE)이 제공될 수 있다.
아일랜드 패턴(IS)에 비하여 좁은 폭을 갖는 브릿지 패턴(BR) 상에, 제1 및 제2 전원 전압, 초기화 전원 전압, 데이터 신호, 주사 신호 등을 공급하기 위한 배선들을 모두 제공하기 위하여, 배선들의 폭을 좁게 설정하여야 한다. 다만, 배선들의 폭이 좁은 경우, 배선들이 연신될 때 단선될 가능성이 높아지는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예에 의한 표시 장치에서는 각각의 아일랜드 패턴(IS) 내에 화소 전원 공급부(PS)를 제공함으로써, 제1 전원 전압(ELVDD)을 전달하는 배선이 브릿지 패턴(BR) 상에 제공되지 않도록 할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 의할 경우, 브릿지 패턴(BR) 상에 제공되는 배선들의 수를 감소시킬 수 있으므로, 상술한 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 배선들의 수를 감소시킴으로써 균일한 휘도의 영상을 표시할 수도 있다.
한편, 도 6 및 도 7에 도시된 제1 내지 제5 절연층(IL1~IL5)은 무기 물질을 포함할 수도 있고, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 에폭시, 폴리에틸렌, 폴리아크릴레이트 등과 같은 유기 물질을 포함할 수도 있다.
도 8은 아일랜드 패턴 상에 제공된 화소 및 코일층을 나타낸 평면도이고, 도 9는 도 8의 I3-I3'선에 따른 단면도이다. 도 8 및 도 9에서는 상술한 실시예와 비교하여 변경된 부분을 중심으로 설명을 진행하며, 상술한 실시예와 중복되는 부분에 대해서는 설명을 생략하도록 한다. 이에 따라, 이하에서는 코일층(CL)에 중점을 두어 설명하도록 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 화소 전원 공급부(PS)는 광발전층(PVL) 대신 코일층(CL)을 포함할 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 아일랜드 패턴(IS) 상에 코일층(CL)이 제공될 수 있다. 자기장의 영향을 받은 코일층(CL)에는 제1 전원 전압(ELVDD)이 유도될 수 있다.
각각의 아일랜드 패턴(IS) 상에 제공된 코일층(CL)들은 소정의 연결 배선을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
예를 들어, 연결 배선은 브릿지 패턴(BR) 상에 제공될 수 있으며, 서로 인접한 코일층(CL)들을 연결할 수 있다.
연결 배선은 도 7에 도시된 광발전층(PVL)과 같이 기판(110)과 제4 절연층(IL4) 사이에 제공될 수 있다.
코일층(CL)들이 서로 전기적으로 연결됨에 따라 기판(110) 상에 제공된 화소들이 동일한 크기의 제1 전원 전압(ELVDD)을 공급받을 수 있다.
아일랜드 패턴(IS) 상에 제공된 서브화소들(SPXL1, SPXL2, SPXL3)은 코일층(CL)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 코일층(CL)으로부터 제1 전원 전압(ELVDD)을 공급받을 수 있다.
코일층(CL) 상에는 버퍼층(BF)이 제공되고, 버퍼층(BF) 상에는 액티브 패턴(ACT5)이 제공될 수 있다.
도 9를 참조하면, 제2 전극(DE5)과 연결된 제2 브릿지 패턴(BRP2)은 제3 콘택홀(CH3)을 통해 코일층(CL)과 연결될 수 있다.
한편 도면에는 도시되지 않았으나, 본 발명의 실시예에 의한 표시 장치에는 자기장을 발생시키기 위한 송신용 코일층이 더 포함될 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
DP: 표시 패널
210: 주사 구동부
220: 발광 구동부
230: 데이터 구동부
250: 타이밍 제어부
PS: 화소 전원 공급부
PVL: 광발전층
CL: 코일층

Claims (21)

  1. 기판 상에 제공되는 복수의 화소들;
    상기 기판과 상기 복수의 화소들 사이에 제공되며, 전원 전압을 생성하여 상기 전원 전압을 상기 복수의 화소들로 제공하는 화소 전원 공급부; 및
    상기 복수의 화소들을 구동하는 표시 구동부; 를 포함하고,
    상기 기판은, 서로 이격된 복수의 아일랜드 패턴들과, 서로 인접한 아일랜드 패턴들을 연결하는 복수의 브릿지 패턴들로 이루어진 형상을 갖는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 화소들 각각은 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하며, 상기 트랜지스터는 상기 화소 전원 공급부를 덮는 버퍼층 상에 박막 형태로 형성되는 표시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 트랜지스터는 상기 화소 전원 공급부와 전기적으로 연결되는 표시 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기판의 하부에 위치하는 광원을 더 포함하고,
    상기 화소 전원 공급부는 광발전층을 포함하는 표시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 광발전층은 상기 광원으로부터 방출되는 빛을 이용하여 전력을 생성하는 표시 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 광발전층은, 카드뮴 텔루라이드(cadmium telluride), 코퍼 인듐 디셀레니드(copper indium diselenide), 코퍼 인듐 갈륨 디셀레니드(copper indium gallium diselenide), 아몰퍼스 실리콘(amorphous silicon) 및 아몰퍼스 실리콘 게르마늄(amorphous silicon germanium) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 표시 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 광발전층은 상기 기판 상에서 일체로 형성되는 표시 장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 트랜지스터와 상기 버퍼층 사이에 제공된 광차단층을 더 포함하는 표시 장치.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 화소 전원 공급부는 코일층을 포함하는 표시 장치.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 코일층은 각각의 아일랜드 패턴 상에 제공되는 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 브릿지 패턴 상에 제공되며, 서로 인접한 코일층을 연결하는 배선을 더 포함하는 표시 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 복수의 화소들 각각은 제1 서브 화소, 제2 서브 화소 및 제3 서브 화소를 포함하고,
    각각의 아일랜드 패턴에 상기 제1 서브 화소, 상기 제2 서브 화소 및 상기 제3 서브 화소가 제공되는 표시 장치.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 기판의 하부에 위치하며, 상기 코일층에 무선으로 전력을 전송하는 무선 전원 송신부를 더 포함하는 표시 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 코일층은 전자기 유도를 이용하여 상기 무선 전원 송신부로부터 상기 전원 전압에 대응하는 전력을 수신하는 표시 장치.
  16. 기판 상에 제공되는 복수의 화소들;
    상기 기판과 상기 복수의 화소들 사이에 제공되며, 전원 전압을 생성하여 상기 전원 전압을 상기 복수의 화소들로 제공하는 화소 전원 공급부; 및
    상기 복수의 화소들을 구동하는 표시 구동부; 를 포함하고,
    상기 화소 전원 공급부는 광발전층을 포함하는 표시 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 기판의 하부에 위치하는 광원; 을 더 포함하고,
    상기 복수의 화소들 각각은 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하며, 상기 트랜지스터는 상기 화소 전원 공급부를 덮는 버퍼층 상에 박막 형태로 형성되고,
    상기 트랜지스터는 상기 화소 전원 공급부와 전기적으로 연결되는 표시 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 광발전층은 상기 광원으로부터 방출되는 빛을 이용하여 전력을 생성하는 표시 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 광발전층은, 카드뮴 텔루라이드(cadmium telluride), 코퍼 인듐 디셀레니드(copper indium diselenide), 코퍼 인듐 갈륨 디셀레니드(copper indium gallium diselenide), 아몰퍼스 실리콘(amorphous silicon) 및 아몰퍼스 실리콘 게르마늄(amorphous silicon germanium) 중 적어도 어느 하나를 포함하는 표시 장치.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 광발전층은 상기 기판 상에서 일체로 형성되는 표시 장치.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 트랜지스터와 상기 버퍼층 사이에 제공된 광차단층을 더 포함하는 표시 장치.
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