KR20110043259A - 유기전계발광표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 작업 능률을 향상시킬 수 있는 발광표시장치에 관한 것으로, 화상을 표시하기 위한 다수의 화소들을 갖는 표시부를 포함하며; 각 화소는, 스캔 라인으로부터의 스캔 신호 에 응답하여 데이터 라인으로부터 데이터 신호를 공급받고, 제 1 구동전압라인으로부터의 제 1 구동전압을 이용하여 상기 데이터 신호의 크기에 해당하는 구동 전류를 생성하는 화소구동회로; 제 2 구동전압을 전송하는 제 2 구동전압라인과 상기 화소구동회로 사이에 접속되어 상기 화소구동회로로부터의 구동 전류에 따라 광을 발생시키는 발광소자; 및, 에이징신호라인으로부터의 에이징 신호에 응답하여 상기 제 1 구동전압라인과 상기 발광소자간을 접속시키는 에이징 스위칭소자를 포함함을 특징으로 한다.
에이징(aging), 발광소자, OLED, 순방향, 역방향

Description

유기전계발광표시장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY DEVICE}
본 발명은 유기전계발광표시장치에 관한 것으로, 특히 작업 능률을 향상시킬 수 있는 유기전계발광표시장치에 대한 것이다.
유기전계발광표시장치의 검사공정 중 에이징(aging) 공정은 이 유기전계발광표시장치에 구비된 발광소자의 초기 휘도 감소 및 진행성 불량을 조기에 검출하기 위하여 행하여지는 공정이다.
이 유기전계발광표시장치는 발광소자를 구동하기 위한 화소구동회로를 포함하는데, 에이징 공정을 위해 발광소자는 이 화소구동회로를 통해 에이징 전류를 공급받는다. 그러나, 이 화소구동회로에는 다수의 스위칭소자들 및 커패시터들이 존재하기 때문에 이들을 통해 공급되는 에이징 전류의 크기를 예측하기 어려운 문제점이 있다. 즉, 실제로 발광소자에 공급되는 에이징 전류는 목표로 한 에이징 전류와 큰 차이를 나타낸다. 이는 최초의 에이징 전류가 화소구동회로의 스위칭소자들 및 커패시터들에 의해 영향을 받아 왜곡되기 때문이다.
따라서 종래에는 목표로 하는 에이징 전류를 발광소자에 공급하기 위해서, 상기 화소구동회로에 구비된 스위칭소자들 및 커패시터들의 크기를 고려하여 에이 징 전류의 크기를 점진적으로 변화시키는 여러 번의 시행착오 과정을 거쳐야만 했으며, 이로 인해 작업 능률이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 화소구동회로를 거치지 않고 독립적으로 에이징 전류를 발광소자에 공급할 수 있는 에이징 스위칭소자를 구비한 유기전계발광표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기전계발광표시장치는, 화상을 표시하기 위한 다수의 화소들을 갖는 표시부를 포함하며; 각 화소는, 스캔 라인으로부터의 스캔 신호 에 응답하여 데이터 라인으로부터 데이터 신호를 공급받고, 제 1 구동전압라인으로부터의 제 1 구동전압을 이용하여 상기 데이터 신호의 크기에 해당하는 구동 전류를 생성하는 화소구동회로; 제 2 구동전압을 전송하는 제 2 구동전압라인과 상기 화소구동회로 사이에 접속되어 상기 화소구동회로로부터의 구동 전류에 따라 광을 발생시키는 발광소자; 및, 에이징신호라인으로부터의 에이징 신호에 응답하여 상기 제 1 구동전압라인과 상기 발광소자간을 접속시키는 에이징 스위칭소자를 포함함을 특징으로 한다.
상기 발광소자의 애노드 전극이 상기 화소구동회로 및 상기 에이징 스위칭소자에 접속되며; 상기 발광소자의 캐소드 전극이 상기 제 2 구동전압라인에 접속된 것을 특징으로 한다.
제 1 구동전압과 제 2 구동전압이 상반된 극성을 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 화소들 중 하나의 스캔 라인에 공통으로 접속된 화소들에 형성된 에이징 스위칭소자들이 하나의 에이징신호라인에 공통으로 접속된 것을 특징으로 한다.
모든 화소들에 형성된 에이징 스위칭소자들이 하나의 에이징신호라인에 공통으로 접속된 것을 특징으로 한다.
상기 에이징 스위칭소자는, 소스 영역, 드레인 영역 및 채녈 영역을 갖는 반도체층; 상기 반도체층을 완전히 덮도록 상기 반도체층상에 형성된 게이트 절연막; 상기 반도체층의 채널 영역에 위치하도록 상기 게이트 절연막상에 형성된 게이트 전극; 상기 게이트 전극 및 게이트 절연막을 완전히 덮도록 상기 게이트 전극 및 게이트 절연막상에 형성된 보호층; 상기 보호층을 완전히 덮도록 상기 보호층상에 형성된 평탄화층; 상기 보호층 및 게이트 절연막을 차례로 관통하는 소스 콘택홀을 통해 노출된 반도체층의 소스 영역과 제 1 구동전압라인을 서로 접속시키는 소스 전극; 및, 상기 평탄화층, 보호층 및 게이트 절연막을 차례로 관통하는 드레인 콘택홀을 통해 노출된 반도체층의 드레인 영역과 상기 발광소자의 애노드 전극을 서로 접속시키는 드레인 전극을 포함함을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 유기전계발광표시장치에는 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명에서의 에이징 스위칭소자는 화소구동회로와 별개로 구동되므로, 이 화소구동회로에 구비된 스위칭소자들 및 커패시터의 영향을 받지 않은 상태에서 안 정적으로 발광소자에 대한 에이징 작업을 실시할 수 있다.
따라서, 이 에이징 전류의 왜곡 정도를 최소화할 수 있으며, 이에 따라 발광소자에 가해지는 에이징 전류의 크기, 이 에이징 전류의 변화 정도 및 변화 원인을 용이하게 파악할 수 있다.
더불어, 사전에 이 에이징 전류에 의해 발광소자의 발광층에 가해질 전압의 크기를 용이하게 파악할 수 있으므로, 별도의 시행착오없이 발광소자의 스트레스 수준을 쉽게 예측할 수 있으며, 이에 의해 제품의 불량 분석이 더욱 단순해진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치를 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 다수의 화소(PXL)들을 갖는 표시부(DP), 스캔 드라이버(SD), 데이터 드라이버(DD) 및 타이밍 콘트롤러(TC)를 포함한다.
표시부(DP)는 일방향으로 배열된 다수의 스캔 라인(SL)들과, 이 스캔 라인(SL)들에 교차하는 다수의 데이터 라인(DL)들 및 다수의 제 1 구동전압라인(DPL1)들을 포함한다. 한편, 도시하지 않았지만, 이 표시부(DP)의 각 화소(PXL)에는 다수의 제 2 구동전압라인들을 통해 전송되는 제 2 구동전압이 공급된다.
표시부(DP)에 포함된 화소(PXL)들은 적색 화상을 표시하기 위한 다수의 적색 화소(R)들, 녹색 화상을 표시하기 위한 다수의 녹색 화소(G)들 및 청색 화상을 표시하기 위한 다수의 청색 화소(B)들로 구분된다.
스캔 드라이버(SD)는 스캔 라인(SL)들에 차례로 스캔 신호를 공급하여 이 스 캔 라인(SL)들이 순차적으로 구동되도록 한다. 이 스캔 드라이버(SD)는 각 스캔 라인(SL)을 한 수평기간(1 Horizontal time)동안 구동한다.
데이터 드라이버(DD)는 매 수평기간마다 데이터 라인(DL)들 각각에 데이터 신호(Vdata)를 공급한다. 한편, 이 데이터 드라이버(DD)내에는 제 1 및 제 2 구동전압을 생성하는 구동전원이 내장되어 있는데, 이 구동전원은 제 1 구동전압(VDD)을 다수의 제 1 구동전압라인(DPL1)들에 공급하며, 제 2 구동전압을 다수의 제 2 구동전압라인들에 공급한다.
타이밍 콘트롤러(TC)는 스캔 신호를 생성하는데 필요한 각종 스캔 제어신호들을 생성하여 스캔 드라이버(SD)에 공급함과 아울러, 외부 시스템으로부터의 데이터 신호(Vdata)들을 재정렬하여 이들을 타이밍에 맞추어 데이터 드라이버(DD)에 공급한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 유기전계발광표시장치에서 임의의 하나의 화소(PXL)의 구조를 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 2는 도 1에서의 임의의 하나의 화소(PXL)의 구조를 나타낸 도면이다.
화소(PXL)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 화소구동회로(PDC), 발광소자(LED)및 에이징 스위칭소자(Tag)를 포함한다.
화소구동회로(PDC)는 스캔 라인(SL)으로부터의 스캔 신호 에 응답하여 데이터 라인(DL)으로부터 데이터 신호(Vdata)를 공급받는다. 그리고 제 1 구동전압라인(DPL1)으로부터의 제 1 구동전압(VDD)을 이용하여 상기 데이터 신호(Vdata)의 크기에 해당하는 구동 전류를 생성한다. 이를 위해, 이 화소구동회로(PDC)는 내부에 다수의 스위칭소자들 및 커패시터들을 포함한다.
발광소자(LED)는 화소구동회로(PDC)로부터의 구동 전류에 따라 광을 발생시키는 유기전계발광다이오드(Organic Light Emitting Diode)로서, 이 발광소자(LED)는 제 2 구동전압(VSS)을 전송하는 제 2 구동전압라인(PDL2)과 상기 화소구동회로(PDC) 사이에 접속된다. 즉, 이 발광소자(LED)의 애노드 전극은 화소구동회로(PDC)에 접속되며, 그리고 캐소드 전극은 제 2 구동전압라인(PDL2)에 접속된다.
적색 화소(R)는 적색 광을 출사하는 적색 발광소자(LED)를 포함하며, 녹색 화소(G)는 녹색 광을 출사하는 녹색 발광소자(LED)를 포함하며, 그리고 청색 화소(B)는 청색 광을 출사하는 청색 발광소자(LED)를 포함한다.
에이징 스위칭소자(Tag)는 에이징신호라인(AL)으로부터의 에이징 신호(AS)에 응답하여 상기 제 1 구동전압라인(DPL1)과 상기 발광소자(LED)간을 접속시킨다. 이를 위해, 이 에이징 스위칭소자(Tag)의 게이트 전극은 에이징신호라인(AL)에 접속되며, 소스 전극은 제 1 구동전압라인(DPL1)에 접속되며, 그리고 드레인 전극은 발광소자(LED)의 애노드 전극에 접속된다.
이와 같이 구성된 화소(PXL)내의 에이징 스위칭소자(Tag)의 동작을 상세히 설명하면 다음과 같다.
에이징 스위칭소자(Tag)는 에이징 기간동안 동작하는 것으로, 이를 위해 에이징 신호(AS)는 이 에이징 기간동안에만 에이징신호라인(AL)에 공급된다. 즉, 이 에이징 기간을 제외한 실제 화상을 표시하기 위한 디스플레이 기간에는 이 에이징 신호(AS)가 에이징신호라인(AL)에 공급되지 않는다.
이 에이징 기간동안 에이징 스위칭소자(Tag)는 순방향으로 바이어스(bias) 되거나 또는 역방향으로 바이어스 된다. 또는 이 에이징 기간 중 일부 기간동안 순방향으로 바이어스 되고, 나머지 기간동안 역방향으로 바이어스 될 수 있다.
이 에이징 스위칭소자(Tag)를 순방향으로 바이어스시키기 위해서는 제 1 구동전압(VDD)을 제 2 구동전압(VSS)보다 더 높은 전위로 설정하면 된다. 이때, 이 제 1 구동전압(VDD)과 제 2 구동전압(VSS)은 상반된 극성을 가질 수 있으며, 예를 들어 제 1 구동전압(VDD)을 정극성으로 설정하고 제 2 구동전압(VSS)을 부극성으로 설정하여 이 에이징 스위칭소자(Tag)를 순방향으로 바이어스 시킬 수 있다. 한편, 제 2 구동전압(VSS)은 접지(ground)로 대체 될 수 있다.
반면, 이 에이징 스위칭소자(Tag)를 역방향으로 바이어스시키기 위해서는 제 2 구동전압(VSS)을 제 1 구동전압(VDD)보다 더 높은 전위로 설정하면 된다. 이때, 이 제 1 구동전압(VDD)과 제 2 구동전압(VSS)은 상반된 극성을 가질 수 있으며, 예를 들어 제 2 구동전압(VSS)을 정극성으로 설정하고 제 1 구동전압(VDD)을 부극성으로 설정하여 이 에이징 스위칭소자(Tag)를 역방향으로 바이어스 시킬 수 있다.
이 에이징 스위칭소자(Tag)가 순방향으로 바이어스된 상태에서 에이징신호에 의해 턴-온되면, 제 1 구동전압라인(DPL1)으로부터 제 2 구동전압라인(PDL2) 방향으로 흐르는 순방향 에이징 전류가 이 턴-온된 에이징 스위칭소자(Tag)를 경유하여 발광소자(LED)에 공급된다. 이에 따라 이 발광소자(LED)는 광을 발생시킨다. 이때, 이 발광소자(LED)는 순방향 에이징 전류에 의해 순방향 스트레스(stress)를 지속적으로 받게 된다.
반면, 이 에이징 스위칭소자(Tag)가 역방향으로 바이어스된 상태에서 에이징신호에 의해 턴-온되면, 제 2 구동전압라인(PDL2)으로부터 제 1 구동전압라인(DPL1) 방향으로 흐르는 역방향 에이징 전류가 이 턴-온된 에이징 스위칭소자(Tag)를 경유하여 발광소자(LED)에 공급된다. 이에 따라 이 발광소자(LED)는 광을 발생시키지 않는다. 이때, 이 발광소자(LED)는 역방향 에이징 전류에 의해 역방향 스트레스를 지속적으로 받게 된다.
이와 같이 본 발명에서의 에이징 스위칭소자(Tag)는 화소구동회로(PDC)와 별개로 구동되므로, 이 화소구동회로(PDC)에 구비된 스위칭소자들 및 커패시터의 영향을 받지 않은 상태에서 안정적으로 발광소자(LED)에 대한 에이징 작업을 실시할 수 있다. 다시 말하여, 본 발명에서는 화소구동회로(PDC)를 경유하지 않은, 즉 순수하게 에이징 스위칭소자(Tag)에 의해 설정된 전용 경로만을 통과한 에이징 전류(순방향 에이징 전류 또는 역방향 에이징 전류)를 이용하여 에이징 작업을 실시하기 때문에, 이 에이징 전류의 왜곡 정도를 최소화할 수 있다. 이에 따라, 발광소자(LED)에 가해지는 에이징 전류의 크기, 이 에이징 전류의 변화 정도 및 변화 원인을 용이하게 파악할 수 있다. 더불어, 사전에 이 에이징 전류에 의해 발광소자(LED)의 발광층에 가해질 전압의 크기를 용이하게 파악할 수 있으므로, 별도의 시행착오없이 발광소자(LED)의 스트레스 수준을 쉽게 예측할 수 있으며, 이에 의해 제품의 불량 분석이 더욱 단순해진다.
도 1의 모든 화소(PXL)들은 도 2에 도시된 화소(PXL)와 같은 구조를 갖는다. 이때, 동일 수평기간동안 동시에 구동되는 한 수평라인의 화소(PXL)들은 하나의 스 캔 라인(SL)에 공통으로 접속된다. 그리고 서로 다른 수평기간에 구동되는 한 수직라인의 화소(PXL)들은 하나의 데이터 라인(DL)에 공통으로 접속됨과 아울러, 하나의 제 1 구동전압라인(DPL1)에 공통으로 접속된다.
여기서, 각 화소(PXL)들의 에이징 스위칭소자(Tag)들과 에이징신호라인(AL)은 다음과 같은 접속관계를 가질 수 있다.
예를 들어, 화소(PXL)들 중 하나의 스캔 라인(SL)에 공통으로 접속된 화소(PXL)들, 즉 한 수평라인의 화소(PXL)들에 형성된 에이징 스위칭소자(Tag)들은 하나의 에이징신호라인(AL)에 공통으로 접속된다. 이와 같은 구조에서 에이징신호라인들에 순차적으로 에이징신호를 공급함으로써 화소들이 수평라인단위로 차례로 에이징되도록 할 수 있다..
다른 실시예로서, 모든 화소(PXL)들에 형성된 에이징 스위칭소자(Tag)들이 하나의 에이징신호라인(AL)에 공통으로 접속될 수 도 있다. 이와 같은 구조에서는 모든 화소들이 동시에 에이징된다.
이 에이징 스위칭소자(Tag)의 구조를 살펴보면 다음과 같다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에이징 스위칭소자(Tag)의 평면도를 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 Ⅰ~Ⅰ의 선상에 따른 단면도이다. 참고로 도 3에는 발광소자(LED)가 생략되어 있다.
본 발명의 실시예에 따른 에이징 스위칭소자(Tag)는, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(SUB)상에 소스 영역(SA), 드레인 영역(DA) 및 채녈 영역(CA)을 갖는 반도체층(ACT)과; 상기 반도체층(ACT)을 완전히 덮도록 상기 반도체층(ACT)상에 형성된 게이트 절연막(GI)과; 상기 반도체층(ACT)의 채널 영역(CA)에 위치하도록 상기 게이트 절연막(GI)상에 형성된 게이트 전극(GE)과; 상기 게이트 전극(GE) 및 게이트 절연막(GI)을 완전히 덮도록 상기 게이트 전극(GE) 및 게이트 절연막(GI)상에 형성된 보호층(PAS)과; 상기 보호층(PAS)을 완전히 덮도록 상기 보호층(PAS)상에 형성된 평탄화층(LL)과; 상기 보호층(PAS) 및 게이트 절연막(GI)을 차례로 관통하는 소스 콘택홀(SC)을 통해 노출된 반도체층(ACT)의 소스 영역(SA)과 제 1 구동전압라인(DPL1)을 서로 접속시키는 소스 전극(SE)과; 그리고, 상기 평탄화층(LL), 보호층(PAS) 및 게이트 절연막(GI)을 차례로 관통하는 드레인 콘택홀(DC)을 통해 노출된 반도체층(ACT)의 드레인 영역(DA)과 상기 발광소자(LED)의 애노드 전극을 서로 접속시키는 드레인 전극(DE)을 포함한다.
상술된 평탄화층(LL)은 보호층(PAS)을 평탄화시키기 위한 층으로서, 이 평탄화층(LL)은 포토 아크릴(Photo Acryle) 재질로 이루어질 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광표시장치를 나타낸 도면
도 2는 도 1에서의 임의의 하나의 화소의 구조를 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 에이징 스위칭소자의 평면도를 나타낸 도면
도 4는 도 3의 Ⅰ~Ⅰ의 선상에 따른 단면도
* 도면의 주요부에 대한 설명
PXL: 화소 PDC: 화소구동회로
DL: 데이터 라인 SL: 스캔 라인
AL: 에이징 라인 PDL1: 제 1 구동전압라인
PDL2: 제 2 구동전압라인 Tag: 에이징 스위칭소자
Vdata: 데이터 신호 VDD: 제 1 구동전압
VSS: 제 2 구동전압 AS: 에이징신호

Claims (6)

  1. 화상을 표시하기 위한 다수의 화소들을 갖는 표시부를 포함하며;
    각 화소는,
    스캔 라인으로부터의 스캔 신호 에 응답하여 데이터 라인으로부터 데이터 신호를 공급받고, 제 1 구동전압라인으로부터의 제 1 구동전압을 이용하여 상기 데이터 신호의 크기에 해당하는 구동 전류를 생성하는 화소구동회로;
    제 2 구동전압을 전송하는 제 2 구동전압라인과 상기 화소구동회로 사이에 접속되어 상기 화소구동회로로부터의 구동 전류에 따라 광을 발생시키는 발광소자; 및,
    에이징신호라인으로부터의 에이징 신호에 응답하여 상기 제 1 구동전압라인과 상기 발광소자간을 접속시키는 에이징 스위칭소자를 포함함을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 발광소자의 애노드 전극이 상기 화소구동회로 및 상기 에이징 스위칭소자에 접속되며;
    상기 발광소자의 캐소드 전극이 상기 제 2 구동전압라인에 접속된 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    제 1 구동전압과 제 2 구동전압이 상반된 극성을 갖는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소들 중 하나의 스캔 라인에 공통으로 접속된 화소들에 형성된 에이징 스위칭소자들이 하나의 에이징신호라인에 공통으로 접속된 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    모든 화소들에 형성된 에이징 스위칭소자들이 하나의 에이징신호라인에 공통으로 접속된 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 에이징 스위칭소자는,
    소스 영역, 드레인 영역 및 채녈 영역을 갖는 반도체층;
    상기 반도체층을 완전히 덮도록 상기 반도체층상에 형성된 게이트 절연막;
    상기 반도체층의 채널 영역에 위치하도록 상기 게이트 절연막상에 형성된 게이트 전극;
    상기 게이트 전극 및 게이트 절연막을 완전히 덮도록 상기 게이트 전극 및 게이트 절연막상에 형성된 보호층;
    상기 보호층을 완전히 덮도록 상기 보호층상에 형성된 평탄화층;
    상기 보호층 및 게이트 절연막을 차례로 관통하는 소스 콘택홀을 통해 노출된 반도체층의 소스 영역과 제 1 구동전압라인을 서로 접속시키는 소스 전극; 및,
    상기 평탄화층, 보호층 및 게이트 절연막을 차례로 관통하는 드레인 콘택홀을 통해 노출된 반도체층의 드레인 영역과 상기 발광소자의 애노드 전극을 서로 접속시키는 드레인 전극을 포함함을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치.
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