KR20090039139A - 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자, 이를 배열한적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자 어레이 및 그구동방법 - Google Patents

적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자, 이를 배열한적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자 어레이 및 그구동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 적층형 액티브 매트릭스 유기발광 소자, 이를 배열한 적층형 액티브 매트릭스 유기발광 소자 어레이 및 그 구동방법을 개시한다. 본 발명에 따른 적층형 액티브 매트릭스 유기발광 소자는, 데이터 신호가 인가되는 공통 데이터 라인; 스캔 신호가 인가되는 제1 및 제2 스캔 라인; 공통 전극에 캐소드가 접속되도록 제1 및 제2 유기발광 다이오드가 적층된 유기발광 다이오드 스택; 상기 데이터 신호의 입력 시 상기 제1 및 제2 유기발광 다이오드의 애노드 측으로 구동 전류를 인가하여 제1 및 제2 유기발광 다이오드를 각각 구동하는 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터; 및 상기 제1 및 제2 스캔 라인에 개별적으로 접속되어 스캔 라인을 통한 스캔 신호의 입력 시 상기 공통 데이터 라인을 통해 인가되는 상기 데이터 신호가 상기 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터의 구동 제어 신호로 출력되도록 제어하는 제1 및 제2 스위칭 박막 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
유기발광 다이오드, 적층형, 액티브 매트릭스, 박막 트랜지스터

Description

적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자, 이를 배열한 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자 어레이 및 그 구동방법{Stacked active matrix organic light emitting diode, Stacked active matrix organic light emitting diode array arranging the same and Driving method thereof}
본 발명은 유기발광 소자 디스플레이에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 두 개의 유기발광 다이오드를 적층한 소자를 이용하여 액티브 매트릭스 구동이 가능한 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자, 이를 배열한 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자 어레이 및 그 구동방법에 관한 것이다.
최근들어 저 전압 구동 및 경박 단소화가 가능하고 넓은 광시야각과 고속응답 특성이 있는 유기발광 다이오드(OLED : Organic Light Emitting Diode)가 각광을 받고 있다. 유기발광 다이오드는 음극과 양극을 통하여 주입된 전자(electron)와 정공(hole)이 형광성 유기 화합물로 이루어진 박막에서 재결합(recombination)하면서 발생된 여기자(exciton)의 에너지에 의해 특정 파장의 빛이 발생되는 유기 전계 발광(Organic electroluminescence) 효과를 이용한 디스플레이 소자이다.
유기발광 다이오드를 이용한 디스플레이 장치는 그 구동방식에 따라 패시브 매트릭스 타입(Passive Matrix type)과 액티브 매트릭스 타입(Active Matrix type)으로 구분된다. 패시브 매트릭스 타입은 애노드와 캐소드 전극을 서로 교차시켜 매트릭스 구조를 형성하고 애노드 및 캐소드 전극 사이에 유기 화합물로 구성된 다수의 층(ETL, EML, HTL 및 HIL)을 개재시킴으로써 애노드와 캐소드 전극이 교차하는 부분에서 하나의 서브 픽셀을 형성하고, 매트릭스 구조 내에는 별도의 픽셀 제어회로를 내장하지 않는 것을 특징으로 한다. 이와는 다르게 액티브 매트릭스 타입은 각 서브 픽셀을 이루는 유기발광 다이오드를 매트릭스 형태로 배열하고 각 서브 픽셀 별로 스위칭 소자(예컨대, TFT 소자)에 의해 구현된 픽셀 제어회로를 설치하여 상기 픽셀 제어회로에 의해 각 서브 픽셀을 구동하는 것을 특징으로 한다. 이러한 액티브 매트릭스 타입은 유기발광 다이오드를 구동하는 데 있어 패시브 매트릭스 타입에 비해 영상의 휘도가 높고 영상의 색상 및 계조(階調)가 균일하고 높은 해상도의 영상 출력이 가능하고 전력소모가 적어서 대화면의 디스플레이 제품을 제조하는데 있어서 유리하다는 장점이 있다.
종래의 액티브 매트릭스형 유기발광 소자 디스플레이는 각각의 스캔 라인 마다 R, G, B 서브 픽셀로 이루어진 단위 픽셀을 반복 배열하고 각 R, G, B 서브 픽셀의 밝기를 2개 이상의 스위칭 소자로 제어함으로써 단위 픽셀 별로 원하는 영상의 컬러를 표현하는 것이 일반적이다. 그런데 위와 같은 단위 픽셀 배열 방식은 제작 공정이 복잡할 뿐만 아니라 디스플레이의 크기를 대형화하고 영상의 해상도를 증가시키는데 한계가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 미국 특허 제5,703,436호, 제5,757,139호, 제5,917,280호 등은 픽셀 간의 간격을 최소화하는 방법으로 R, G, B의 유기발광층이 수직으로 적층된 유기발광 다이오드(이하, 적층형 유기발광 다이오드라 함)를 제안하고 있다. 하지만, 상기 적층형 유기발광 다이오드의 구조는 단일의 R, G, B 픽셀에만 한정되어 있어 액티브 매트릭스형 유기발광 소자 디스플레이에 그대로 적용하기에는 한계가 있다. 또한 적층형 유기발광 다이오드를 매트릭스화 할 경우 전통적인 구동 방식으로는 각 다이오드를 구동할 수 없으므로 적층형 유기발광 다이오드를 구동하기 위한 새로운 구동 방식이 제시될 필요가 있는데, 상기 미국 특허 제5,703, 436, 제5,757,139호, 제5,917,280호 등은 이에 대해 어떠한 언급도 하고 있지 않다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 유기발광 다이오드를 적층하고 이를 이용하여 하나의 데이터 라인으로 두 픽셀의 제어를 가능케 하고, 픽셀의 수명과 효율을 높이고 전력소모를 줄일 수 있는 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자, 이를 배열한 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자 어레이 및 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자는, 데이터 신호가 인가되는 공통 데이터 라인; 스캔 신호가 인가되는 제1 및 제2 스캔 라인; 공통 전극에 캐소드가 접속되도록 제1 및 제2 유기발광 다이오드가 적층된 유기발광 다이오드 스택; 상기 데이터 신호의 입력 시 상기 제1 및 제2 유기발광 다이오드의 애노드 측으로 구동 전류를 인가하여 제1 및 제2 유기발광 다이오드를 각각 구동하는 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터; 및 상기 제1 및 제2 스캔 라인에 개별적으로 접속되어 스캔 라인을 통한 스캔 신호의 입력 시 상기 공통 데이터 라인을 통해 인가되는 상기 데이터 신호가 상기 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터의 구동 제어 신호로 출력되도록 제어하는 제1 및 제2 스위칭 박막 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제1 및 제2 스위칭 박막 트랜지스터는, 소오스 단자가 상기 공통 데이터 라인에 접속되고, 게이트 단자가 각각 제1 및 제2 스캔 라인에 접 속되고, 드레인 단자가 각각 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터의 게이트 단자에 접속된다.
바람직하게, 상기 유기발광 다이오드 스택은, R(Red), G(Green), B(Blue), W(White) 중 선택된 두 개의 색상을 내는 유기발광 다이오드가 캐소드를 공통 전극으로 하여 적층된 구조를 갖는다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 일 측면에 따른 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자 어레이는, 데이터 신호가 인가되는 공통 데이터 라인, 스캔 신호가 인가되는 제1 및 제2 스캔 라인, 공통 전극에 캐소드가 접속되도록 제1 및 제2 유기발광 다이오드가 적층된 유기발광 다이오드 스택, 상기 데이터 신호의 입력 시 상기 제1 및 제2 유기발광 다이오드의 애노드 측으로 구동 전류를 인가하여 제1 및 제2 유기발광 다이오드를 각각 구동하는 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터, 상기 제1 및 제2 스캔 라인에 개별적으로 접속되어 스캔 라인을 통한 스캔 신호의 입력 시 상기 데이터 신호가 상기 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터의 구동 제어 신호로 출력되도록 제어하는 제1 및 제2 스위칭 박막 트랜지스터를 포함하는 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자로 구성되는 제1 및 제2 서브 픽셀이 하나의 단위 픽셀을 이루어 반복적으로 배열되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 제1 서브 픽셀의 유기발광 다이오드 스택은, R, G 및 B 중 선택된 두 개의 색상을 내는 유기발광 다이오드가 캐소드를 공통 전극으로 하여 적층된 구조를 가지며, 상기 제2 서브 픽셀의 유기발광 다이오드 스택은, R, G 및 B 중 상기 제1 서브 픽셀의 유기발광 다이오드 스택을 구성하지 않는 색상의 유기발 광 다이오드와, R, G 및 B 중 선택된 하나의 색상을 내는 유기발광 다이오드가 캐소드를 공통 전극으로 하여 적층된 구조를 갖는다.
바람직하게, 상기 제1 서브 픽셀의 유기발광 다이오드 스택은, R, G 및 B 중 선택된 두 개의 색상을 내는 유기발광 다이오드가 캐소드를 공통 전극으로 하여 적층된 구조를 가지며, 상기 제2 서브 픽셀의 유기발광 다이오드 스택은, R, G 및 B 중 상기 제1 서브 픽셀의 유기발광 다이오드 스택에서 선택되지 않은 색상을 내는 유기발광 다이오드와 W 색상을 내는 유기발광 다이오드가 캐소드를 공통 전극으로 하여 적층된 구조를 갖는다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 본 발명에 따른 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자 어레이를 포함하는 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자 디스플레이 장치를 제공한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 다른 측면에 따른 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자의 구동방법은, 데이터 신호가 인가되는 공통 데이터 라인, 스캔 신호가 인가되는 제1 및 제2 스캔 라인, 공통 전극에 캐소드가 접속되도록 제1 및 제2 유기발광 다이오드가 적층된 유기발광 다이오드 스택, 상기 데이터 신호의 입력 시 상기 제1 및 제2 유기발광 다이오드의 애노드 측으로 구동 전류를 인가하여 제1 및 제2 유기발광 다이오드를 각각 구동하는 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터, 상기 제1 및 제2 스캔 라인에 개별적으로 접속되어 스캔 라인을 통한 스캔 신호의 입력 시 상기 데이터 신호가 상기 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터의 구동 제어 신호로 출력되도록 제어하는 제1 및 제2 스위칭 박막 트랜지스터를 포함 하는 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자의 구동방법에 있어서, (a) 상기 스위칭 박막 트랜지스터에 스캔 신호가 입력되는 스캔 신호 입력단계; (b) 상기 스위칭 박막 트랜지스터가 스위칭되는 스위칭단계; (c) 상기 데이터 신호가 상기 구동 박막 트랜지스터로 전달되는 데이터 신호 전달단계; 및 (d) 상기 구동 박막 트랜지스터가 상기 데이터 신호의 전달에 따라 유기발광 다이오드를 구동하는 구동단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 풀 컬러의 영상을 구현하는데 있어서 일반적인 구조의 액티브 매트릭스형 유기발광 소자 디스플레이 장치보다 단위 면적당 픽셀의 수를 효과적으로 증가시킬 수 있고, 픽셀의 수명과 효율을 높이고 소비전력을 크게 개선할 수 있다. 또한, 다양한 디스플레이 분야에 적용이 가능하며, 디스플레이 소재뿐 아니라 적층된 구조의 면발광 조명 등과 같은 다양한 분야에 응용하여 적용할 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람 직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 다이오드(Active Matrix Stacked Organic Light Emitting Diode : 이하, AMSOLED라 칭함) 소자 디스플레이를 구동하기 위한 구동 회로를 도시한 회로도이다.
도 1을 참조하면, AMSOLED 소자 디스플레이는 컨트롤러(1), 스캔 드라이버(2), 데이터 드라이버(3), 스캔 라인들(S1, S1', S2, S2'...Sn, Sn'), 데이터 라인들(D0, D1, D2...Dn), 전원 모듈(4) 및 디스플레이 패널(100)을 포함한다.
상기 컨트롤러(1)는 스캔 드라이버(2)와 데이터 드라이버(3)를 제어하여 각각의 스캔 시점에 맞게 영상 출력 타이밍을 결정하여 디스플레이 패널(100)을 통해 영상을 출력한다.
상기 스캔 드라이버(2)는 컨트롤러(1)의 제어에 따라 매 프레임마다 디스플레이 패널(100)에 연결된 스캔 라인들(S1, S1', S2, S2'...Sn, Sn')로 스캔 신호를 순차적으로 인가한다.
상기 데이터 드라이버(3)는 컨트롤러(1)의 제어에 따라 디스플레이 패널(100)에 연결된 데이터 라인들(D0, D1, D2...Dn) 중 구동 대상이 되는 유기발광 다이오드와 연결된 데이터 라인(들)에 데이터 신호를 인가한다. 이 때, 데이터 신호 인가 시점은 구동 대상이 되는 AMSOLED 소자와 연결된 스캔 라인에 인가되는 스캔 신호의 인가 시점과 정합된다.
상기 전원 모듈(4)은 컨트롤러(1), 스캔 드라이버(2) 및 데이터 드라이버(3)에 로직 전원 신호로 사용되는 VDD를 공급하고, 디스플레이 패널(100)에는 구동 전원 신호로 사용되는 VCC를 공급한다.
상기 디스플레이 패널(100)은 매트릭스 구조로 배열된 다수의 AMSOLED 소자로 구성된다. 상기 AMSOLED 소자는 2개의 유기발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode : 이하, OLED로 칭함)를 적층시켜 액티브 매트릭스(Active Matrix : AM) 방식으로 구동되는 디스플레이 소자이다. AMSOLED 소자에 대해서는 이하, 도면을 참조하여 자세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 AMSOLED 소자를 도시한 회로도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 AMSOLED 소자(110)는, 제1 및 제2 스위칭 박막 트랜지스터(111, 112), 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터(121, 122), 그리고 제1 및 제2 OLED(131, 132)가 적층된 OLED 스택(130)을 포함한다.
상기 제1 및 제2 스위칭 박막 트랜지스터(111, 112)는 스캔 신호를 인가하는 두 개의 스캔 라인(S0, S0')에 개별적으로 연결되고, 데이터 신호를 인가하는 데이터 라인(D0)에 공통 연결된다. 제1 및 제2 스위칭 박막 트랜지스터(111, 112)는 제어 단자인 게이트와, 입력 단자인 소오스와 출력 단자인 드레인을 포함한다.
제1 스위칭 박막 트랜지스터(111)의 게이트는 스캔 라인(S0)이 연결되고, 소오스는 데이터 라인(D0)이 연결된다. 드레인은 제1 구동 박막 트랜지스터(121)의 게이트에 연결되어 스캔 라인(S0)을 통해 인가되는 스캔 신호에 따라 데이터 라인(D0)에 인가되는 데이터 신호를 제1 구동 박막 트랜지스터(121)에 전달한다.
제2 스위칭 박막 트랜지스터(112)의 게이트는 스캔 라인(S0')이 연결되고, 소오스는 데이터 라인(D0)이 연결된다. 드레인은 제2 구동 박막 트랜지스터(122)의 게이트에 연결되어 스캔 라인(S0')을 통해 인가되는 스캔 신호에 따라 데이터 라인(D0)에 인가되는 데이터 신호를 제2 구동 박막 트랜지스터(122)에 전달한다.
상기 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터(121, 122)는 제어 단자인 게이트와, 입력 단자인 소오스와 출력 단자인 드레인을 포함한다.
제1 구동 박막 트랜지스터(121)의 게이트는 제1 스위칭 박막 트랜지스터(111)의 드레인과 연결되고, 소오스에는 전원 모듈(도 1의 4 참조)로부터 인가되는 구동 전원(Vcc)이 인가된다. 드레인은 제1 OLED(131)의 애노드에 연결되어 제1 OLED(131)에 구동 전류를 인가한다. 구동 전류가 인가되면, 제1 OLED(131)는 고유의 색으로 발광한다.
제2 구동 박막 트랜지스터(122)의 게이트는 제2 스위칭 박막 트랜지스터(112)의 드레인과 연결되고, 소오스에는 전원 모듈(4)로부터 인가되는 구동 전 원(Vcc)이 인가된다. 드레인은 제2 OLED(132)의 애노드에 연결되어 제2 OLED(132)에 구동 전류를 인가한다. 구동 전류가 인가되면, 제2 OLED(132)는 고유의 색으로 발광한다.
선택적으로, 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터(121, 122)의 게이트와 소오스 사이에는 충전 커패시터(140)가 연결된다. 상기 충전 커패시터(140)는 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터(121, 122)의 게이트 단에 데이터 신호가 인가될 때 게이트 단의 전압을 일정하게 유지시켜 주는 역할을 한다.
상기 OLED 스택(130)은 제1 및 제2 OLED(131, 132)가 적층된 구조를 갖는다. 여기서, 제1 및 제2 OLED(131, 132)는 캐소드가 공통 전극에 연결되고 애노드는 개별 전극에 연결되도록 적층된 구조를 갖으며, 상기 공통 전극은 그라운드(GND)에 접지된다. 상기 제1 및 제2 OLED(131, 132)는 각각 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터(121, 122)의 게이트에 데이터 신호가 인가되면 발광하고, 밝기의 정도는 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터(121, 122)의 드레인에서 출력되는 전류의 세기에 비례한다. 상기 OLED 스택(130)으로부터 방출되는 빛은 제1 OLED(131)와 제2 OLED(132)로부터 방출되는 빛의 색상이 합성된 색상을 갖는다.
도 3은 본 발명에 따른 OLED 스택의 구조를 보다 구체적으로 도시한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 상기 OLED 스택(130)은 두 개의 투명 글래스(11, 12)의 사이에 제1 및 제2 OLED(131, 132)를 구성하는 다수의 물질막이 적층된 구조를 갖는 다.
구체적으로, L1 색상의 빛을 방출하는 제1 OLED(131)는, 제1 투명전극(21), ETL(Electron Transport Layer : 31), EML(Emitting Layer : 41), HIL/HTL(Hole Injection Layer/Hole Transport Layer : 51) 및 제2 투명전극(22)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 그리고, L2 색상의 빛을 방출하는 제2 OLED(132)는 제2 투명전극(22), HIL/HTL(52), EML(42), ETL(32) 및 제3 투명전극(23)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 여기서, 상기 제2 투명전극(22)은 제1 및 제2 OLED(131, 132)의 캐소드가 공통적으로 접속되는 공통 전극에 해당한다. 제2 투명전극(22)은 그라운드(GND)에 연결된다. 따라서, 제1 및 제2 OLED(131, 132)는 동일한 그라운드(GND)에 연결되어 공통적인 접지가 가능하다. 그리고, 제1 및 제3 투명전극(21, 23)은 각각 제1 및 제2 OLED(131, 132)의 애노드가 개별적으로 접속되는 개별 전극에 해당한다. 제1 및 제3 투명전극(21, 23)은 상기 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터(121, 122)의 드레인에 각각 연결된다. 따라서, 제1 및 제2 OLED(131, 132)는 동일한 데이터 라인으로부터 인가되는 데이터 신호에 따라 개별적인 구동이 가능하다. 한편, 상기 ETL(31, 32), EML(41, 42), HIL/HTL(51, 52)을 구성할 수 있는 물질의 종류는 OLED에 관한 기술분야에서 널리 알려져 있다. 따라서, ETL(31, 32), EML(41, 42), HIL/HTL(51, 52)을 구성할 수 있는 물질의 종류에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 AMSOLED 소자 어레이를 도시한 회로도이다.
본 발명에 따른 상기 AMSOLED 소자 어레이(200)는 도 2에서 예시한 AMSOLED 소자(110)를 제1 및 제2 서브 픽셀(210, 220)로 포함한다. 제1 및 제2 서브 픽셀(210, 220)은 풀 컬러 표시를 위한 단위 픽셀을 구성한다. 그리고 제1 및 제2 서브 픽셀(210, 220)은 수평적으로 반복 배열될 수 있다.
상기 제1 서브 픽셀(210)의 제1 및 제2 OLED(131, 132)와 제2 서브 픽셀(220)의 제1 및 제2 OLED(131 ', 132 ')의 색상 조합은 RGBW 또는 RBGB로 구성하여 풀 컬러 정보를 표시한다. RGBW 색상 조합의 경우, 제1 서브 픽셀(210)의 제1 및 제2 OLED(131, 132)는 각각 R(Red)과 G(Green) 색상을 발광하는 OLED이고, 제2 서브 픽셀(220)의 제1 및 제2 OLED(131 ', 132 ')는 각각 B(Blue)와 W(White) 색상을 발광하는 OLED이다. 또한, RBGB 색상 조합의 경우, 제1 서브 픽셀(210)의 제1 및 제2 OLED(131, 132)는 각각 R(Red)과 B(Blue) 색상을 발광하는 OLED이고, 제2 서브 픽셀(220)의 제1 및 제2 OLED(131 ', 132 ')는 각각 G(Green)와 B(Blue) 색상을 발광하는 OLED이다. 여기서, RGBW의 색상 조합과 같이 단위 픽셀 안에 W(White) 색상을 내는 OLED를 별도로 포함시키면, W(White) 색상을 내기 위해 R(Red), G(Green) 및 B(Blue) 색상의 OLED를 동시에 구동할 필요가 없으므로 그 만큼 전력 소모를 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, RBGB의 색상 조합과 같이 단위 픽셀 안에 B(Blue) 색상을 내는 OLED를 중복적으로 포함시키면 B(Blue) 색상을 내는 OLED의 수명 또는 효율을 증가시킬 수 있는 이점이 있다. 물론, 세가지 색(R, G, B)의 색상 조합에서 중복시킬 색상은 임의적으로 선택 가능하다. 한편, 제1 및 제2 서브 픽셀(210, 220)에 포함되는 OLED의 색상 조합은 상술한 바에 한정되지 않고 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들어 GRBR, RGBG 등의 색상 조합으로 제1 및 제2 서브 픽셀(210, 220)을 구성할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 AMSOLED 소자 디스플레이 패널의 일부를 도시한 회로도이고, 도 6은 본 발명에 따른 AMSOLED 소자 디스플레이의 스캔 타이밍과 데이터 신호의 인가 타이밍을 도시한 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 AMSOLED 소자 디스플레이 패널의 일부를 도시한 평면도이다.
이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여 본 발명에 따른 AMSOLED 소자 디스플레이 패널의 동작 방법을 상세히 설명한다. 이하의 설명에서 단위 픽셀의 색상 조합은 RGBW인 경우를 가정하지만 본 발명은 단위 픽셀의 색상 조합에 의해 한정되지 않는 것으로 해석되어야 할 것임은 자명하다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 AMSOLED 소자 디스플레이 패널의 단위 픽셀은 RGBW의 색상 조합으로 구성된다. 여기서, 백색의 OLED 심볼은 구동 신호를 인가 받아 발광하는 OLED를 나타내고, 검은색의 OLED 심볼은 구동되지 않는 OLED를 나타낸다.
먼저, 상기 컨트롤러(도 1의 1 참조)의 제어를 받아 스캔 드라이버(도 1의 2 참조)는 한 프레임 동안 스캔 라인들(S0, S0', S1, S1')로 스캔 신호를 순차적으로 인가한다. 그러면, 스캔 신호가 입력된 스위칭 박막 트랜지스터(도 2의 111, 112 참조)는 턴 온 상태로 스위칭 되는데, 스위칭 박막 트랜지스터(111, 112)의 턴 온 상태는 스캔 신호의 하이 레벨이 유지되는 동안 지속된다.
한편, 스위칭 박막 트랜지스터(111, 112)가 턴 온 된 상태에서 해당 스위칭 박막 트랜지스터(111, 112)의 소오스가 연결된 데이터 라인들(D0, D1, D2, D3)을 통해 데이터 신호가 입력되면 스위칭 박막 트랜지스터의 드레인 단과 연결된 구동 박막 트랜지스터(121, 122)가 턴 온 된다. 이에 따라 구동 박막 트랜지스터(도 2의 121, 122 참조)의 드레인 단에 연결된 OLED에 전류가 흘러 OLED가 발광하게 된다.
201번 AMSOLED 소자 어레이(201)의 제1 서브 픽셀(211)은 두 개의 스캔 라인(S0, S0')으로부터 스캔 신호가 인가되는 동안 데이터 라인(D0)으로 데이터 신호가 인가된다. 따라서, 제1 서브 픽셀(211)의 R과 G 색상을 내는 OLED가 발광한다. 또한, 201번 AMSOLED 소자 어레이(201)의 제2 서브 픽셀(221)은 두개의 스캔 라인(S0, S0')으로부터 스캔 신호가 인가되는 동안 데이터 라인(D1)을 통해 데이터 신호가 인가되지 않는다. 따라서, 제2 서브 픽셀(221)의 B와 W 색상을 내는 OLED는 발광하지 않는다.
202번 AMSOLED 소자 어레이(202)의 제1 서브 픽셀(212)은 두 개의 스캔 라인(S0, S0')으로부터 스캔 신호가 인가되는 동안 데이터 라인(D2)으로 데이터 신호가 인가된다. 따라서, 제1 서브 픽셀(212)의 R과 G 색상을 내는 OLED가 발광한다. 또한, 202번 AMSOLED 소자 어레이(202)의 제2 서브 픽셀(222)은 두개의 스캔 라인(S0, S0')으로부터 스캔 신호가 인가되는 동안 데이터 라인(D3)을 통해 데이터 신호가 인가되지 않는다. 따라서, 제2 서브 픽셀(221)의 B와 W 색상을 내는 OLED는 발광하지 않는다.
203번 AMSOLED 소자 어레이(203)의 제1 서브 픽셀(213)은 두 개의 스캔 라인(S1, S1')으로부터 스캔 신호가 인가되는 동안 데이터 라인(D0)으로 데이터 신호가 인가되지 않는다. 따라서, 제1 서브 픽셀(213)의 R과 G 색상을 내는 OLED가 발광하지 않는다. 또한, 203번 AMSOLED 소자 어레이(203)의 제2 서브 픽셀(223)은 스캔 라인(S1')으로 스캔 신호가 인가되는 동안에만 데이터 라인(D1)으로 데이터 신호가 인가된다. 따라서, 제2 서브 픽셀(223)의 B 색상을 내는 OLED는 발광하지 않고, W 색상을 내는 OLED만 발광하게 된다.
204번 AMSOLED 소자 어레이(204)의 제1 서브 픽셀(214)은 스캔 라인(S1)으로 스캔 신호가 인가되는 동안에만 데이터 라인(D2)으로 데이터 신호가 인가된다. 따라서, 제1 서브 픽셀(214)의 R 색상을 내는 OLED는 발광하지만, G 색상을 내는 OLED는 발광하지 않는다. 또한, 204번 AMSOLED 소자 어레이(204)의 제2 서브 픽셀(224)은 스캔 라인(S1)으로 스캔 신호가 인가되는 동안에만 데이터 라인(D3)으로 데이터 신호가 인가된다. 따라서, 제2 서브 픽셀(224)의 B 색상을 내는 OLED는 발광하지만, W 색상을 내는 OLED는 발광하지 않는다.
상술한 설명에서는 AMSOLED 소자 디스플레이 패널의 일부 단위 픽셀 영역에 대해서만 AMSOLED 소자의 작동 원리를 설명하였다. 하지만 상술한 작동 원리는 미 설명된 다른 단위 픽셀 영역에서도 실질적으로 동일하게 적용될 것임은 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.
도 6에 도시된 도면에 따라 스캔 신호와 데이터 신호가 디스플레이 패널에 입력되면 각 단위 픽셀은 도 7에 도시된 바와 같은 색상으로 표현된다. 즉, 201번 픽셀은 R과 G의 색상 조합으로 색이 표현되고, 202번 픽셀은 R과 G의 색상 조합으로 색이 표현되고, 203번 픽셀은 W의 색상으로만 색이 표현되고, 204번 픽셀은 R과 B의 색상 조합으로 색이 표현된다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술된 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 AMSOLED 소자 디스플레이를 구동하기 위한 구동 회로를 도시한 회로도이다.
도 2는 본 발명에 따른 AMSOLED 소자를 도시한 회로도이다.
도 3은 본 발명에 따른 OLED 스택의 구조를 보다 구체적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 AMSOLED 소자 어레이를 도시한 회로도이다.
도 5는 본 발명에 따른 AMSOLED 소자 디스플레이 패널의 일부를 도시한 회로도이다.
도 6은 본 발명에 따른 AMSOLED 소자 디스플레이의 스캔 타이밍과 데이터 신호의 인가 타이밍을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 AMSOLED 소자 디스플레이 패널의 일부를 도시한 평면도이다.
<도면의 주요 참조 번호>
100 : AMSOLED 소자 디스플레이 패널
110 : AMSOLED 소자
111 : 제1 스위칭 박막 트랜지스터
112 : 제2 스위칭 박막 트랜지스터
121 : 제1 구동 박막 트랜지스터
122 : 제2 구동 박막 트랜지스터
130 : OLED 스택 131 : 제1 OLED
132 : 제2 OLED 200 : AMSOLED 소자 어레이
210 : 제1 서브 픽셀 220 : 제2 서브 픽셀

Claims (9)

  1. 데이터 신호가 인가되는 공통 데이터 라인;
    스캔 신호가 인가되는 제1 및 제2 스캔 라인;
    공통 전극에 캐소드가 접속되도록 제1 및 제2 유기발광 다이오드가 적층된 유기발광 다이오드 스택;
    상기 데이터 신호의 입력 시 상기 제1 및 제2 유기발광 다이오드의 애노드 측으로 구동 전류를 인가하여 제1 및 제2 유기발광 다이오드를 각각 구동하는 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터; 및
    상기 제1 및 제2 스캔 라인에 개별적으로 접속되어 스캔 라인을 통한 스캔 신호의 입력 시 상기 공통 데이터 라인을 통해 인가되는 상기 데이터 신호가 상기 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터의 구동 제어 신호로 출력되도록 제어하는 제1 및 제2 스위칭 박막 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 스위칭 박막 트랜지스터는,
    소오스 단자가 상기 공통 데이터 라인에 접속되고,
    게이트 단자가 각각 제1 및 제2 스캔 라인에 접속되고,
    드레인 단자가 각각 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터의 게이트 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유기발광 다이오드 스택은,
    R(Red), G(Green), B(Blue), W(White) 중 선택된 두 개의 색상을 내는 유기발광 다이오드가 캐소드를 공통 전극으로 하여 적층된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자.
  4. 데이터 신호가 인가되는 공통 데이터 라인, 스캔 신호가 인가되는 제1 및 제2 스캔 라인, 공통 전극에 캐소드가 접속되도록 제1 및 제2 유기발광 다이오드가 적층된 유기발광 다이오드 스택, 상기 데이터 신호의 입력 시 상기 제1 및 제2 유기발광 다이오드의 애노드 측으로 구동 전류를 인가하여 제1 및 제2 유기발광 다이오드를 각각 구동하는 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터, 상기 제1 및 제2 스캔 라인에 개별적으로 접속되어 스캔 라인을 통한 스캔 신호의 입력 시 상기 데이터 신호가 상기 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터의 구동 제어 신호로 출력되도록 제어하는 제1 및 제2 스위칭 박막 트랜지스터를 포함하는 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자로 구성되는 제1 및 제2 서브 픽셀이 하나의 단위 픽셀을 이루어 반복적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자 어레이.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제1 및 제2 스위칭 박막 트랜지스터는,
    소오스 단자가 상기 공통 데이터 라인에 접속되고,
    게이트 단자가 각각 제1 및 제2 스캔 라인에 접속되고,
    드레인 단자가 각각 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터의 게이트 단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자 어레이.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제1 서브 픽셀의 유기발광 다이오드 스택은,
    R, G 및 B 중 선택된 두 개의 색상을 내는 유기발광 다이오드가 캐소드를 공통 전극으로 하여 적층된 구조를 가지며,
    상기 제2 서브 픽셀의 유기발광 다이오드 스택은,
    R, G 및 B 중 상기 제1 서브 픽셀의 유기발광 다이오드 스택을 구성하지 않는 색상의 유기발광 다이오드와, R, G 및 B 중 선택된 하나의 색상을 내는 유기발광 다이오드가 캐소드를 공통 전극으로 하여 적층된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자 어레이.
  7. 제4항에 있어서, 상기 제1 서브 픽셀의 유기발광 다이오드 스택은,
    R, G 및 B 중 선택된 두 개의 색상을 내는 유기발광 다이오드가 캐소드를 공통 전극으로 하여 적층된 구조를 가지며,
    상기 제2 서브 픽셀의 유기발광 다이오드 스택은,
    R, G 및 B 중 상기 제1 서브 픽셀의 유기발광 다이오드 스택에서 선택되지 않은 색상을 내는 유기발광 다이오드와 W 색상을 내는 유기발광 다이오드가 캐소드를 공통 전극으로 하여 적층된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 적층형 액티브 매 트릭스형 유기발광 소자 어레이.
  8. 제4항 내지 제7항 중 선택된 어느 한 항에 따른 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자 어레이를 포함하는 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자 디스플레이 장치.
  9. 데이터 신호가 인가되는 공통 데이터 라인, 스캔 신호가 인가되는 제1 및 제2 스캔 라인, 공통 전극에 캐소드가 접속되도록 제1 및 제2 유기발광 다이오드가 적층된 유기발광 다이오드 스택, 상기 데이터 신호의 입력 시 상기 제1 및 제2 유기발광 다이오드의 애노드 측으로 구동 전류를 인가하여 제1 및 제2 유기발광 다이오드를 각각 구동하는 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터, 상기 제1 및 제2 스캔 라인에 개별적으로 접속되어 스캔 라인을 통한 스캔 신호의 입력 시 상기 데이터 신호가 상기 제1 및 제2 구동 박막 트랜지스터의 구동 제어 신호로 출력되도록 제어하는 제1 및 제2 스위칭 박막 트랜지스터를 포함하는 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자의 구동방법에 있어서,
    (a) 상기 스위칭 박막 트랜지스터에 스캔 신호가 입력되는 스캔 신호 입력단계;
    (b) 상기 스위칭 박막 트랜지스터가 스위칭되는 스위칭단계;
    (c) 상기 데이터 신호가 상기 구동 박막 트랜지스터로 전달되는 데이터 신호 전달 단계; 및 (d) 상기 구동 박막 트랜지스터가 상기 데이터 신호의 전달에 따라 유기발광 다이오드를 구동하는 구동단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적층형 액티브 매적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자의 구동방법.
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