KR20140086272A - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 링크 라인의 저항 편차가 사인 커브를 갖도록 하여 휘도 편차를 줄이고 더불어 표시 품질을 향상시킬 수 있는 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로, 데이터 전류를 다수의 데이터 라인들에 공급하는 데이터 구동부와, 스캔 펄스를 다수의 스캔 라인들에 순차적으로 공급하고, 전류공급신호를 다수의 전류공급신호 라인에 공급하는 게이트 구동부를 구비한 유기 발광 표시 장치에 있어서, 상기 데이타 구동부 또는 게이트 구동부는 적어도 하나의 구동 IC를 구비하고, 상기 적어도 하나의 구동 IC의 복수개의 패드 중 중앙 부분의 패드에 연결되는 링크 라인은 가장 낮은 저항값을 갖고, 중앙 부분에서 가장자리쪽으로 갈수록 저항값이 점점 높이지고 최외각쪽에 형성되는 링크라인의 저항값이 가장 크도록 구성되며, 각 링크 라인의 저항 편차가 사인 커브를 갖도록 구성된 것이다.

Description

유기 발광 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE}
본 발명은 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로, 특히 유기 발광 표시 장치의 링크 라인에 관한 것이다.
다양한 정보를 화면으로 구현하는 영상 표시 장치는 정보 통신 시대의 핵심 기술로, 더 얇고 더 가볍고 휴대가 가능하면서도 고성능의 방향으로 발전하고 있다. 이와 같은 영상 표시 장치 중 자체의 발광 특성이 없는 액티브 매트릭스 액정표시장치(AMLCD)의 단점을 해소하기 위해 제안된 디스플레이 장치가 액티브 매트릭스 유기전계 발광 디스플레이 장치(AMOLED)인데, 유기전계 발광 디스플레이 장치는 형광성 유기 화합물을 전기적으로 여기시켜 발광시키는 자발광성 디스플레이 장치로서, 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 박형 제조가 가능한 장점을 갖는다.
도 1은 가장 기본적인 액티브 매트릭스 유기 전계 발광 표시 장치의 단위 화소 구조를 나타낸 회로도이다.
기판 상에 스캔 라인(S)과 데이터 라인(D)이 서로 수직한 방향으로 배열되고, 전원단(VDD)와 접지단(VSS) 사이에 구동 박막트랜지스터(DR)와 유기 전계 발광 소자(OLED)가 직렬 연결되며, 스위칭 박막트랜지스터(SW)가 상기 스캔 라인(S)의 스캔 신호에 의해 턴 온/오프되어 상기 데이터 라인(D)의 데이터 신호를 상기 구동 박막트랜지스터(DR)의 게이트 단에 인가하여 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)를 구동한다.
이 때, 상기 구동 박막트랜지스터(DR)의 게이트 단과 드레인 단 사이에는 커패시터(C)가 연결되어 상기 스캔 신호가 인가되지 않더라도 일 수직 기간동안 발광을 유지하도록 한다.
이와 같은 액티브 매트릭스 유기 전계 발광 표시 장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
즉, 상기 스캔 라인(S)으로 인가되는 포지티브 선택전압(Vgh)인 스캔 신호(scan signal)에 의해서 스위칭 박막트랜지스터(SW)가 온(on)되면 데이터 라인(D)으로 인가된 데이터 전압(Vdata)에 의해서 커패시터(C)에 전하가 축적된다. 상기 커패시터(C)에 충전된 전압과 상기 구동전압(VDD)과의 전위차에 따라 상기 구동 박막트랜지스터(DR)의 채널에 흐르는 전류의 양이 결정되며, 결정된 전류의 양에 의해서 발광량이 결정되어 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)가 발광된다.
그런데 상기한 화소 구조의 유기 전계 발광 표시 장치는 하나의 패널을 구성하고 있는 각각의 화소에 구성된 구동 박막트랜지스터(DR)간의 전기적 특성 편차로 인해 동일 조건에서 각각의 화소들이 서로 다른 휘도를 나타내는 현상이 발생한다.
따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 유기 전계 발광 소자(OLED)에 제공되는 구동 전류(IOLED)의 변화에 큰 영향을 주는 상기 구동 박막트랜지스터(DR)의 문턱 전압(Vth) 성분을 제거하여, 제조 공정 또는 구동중 열화에 의해 발생될 수 있는 상기 구동 박막트랜지스터(DR)의 전기적 특성 편차를 최소화시키기 위한 단위 픽셀이 개발되었다.
도 2는 종래의 액티브 매트릭스 유기 전계 발광 표시 장치의 단위 화소 구조를 나타낸 회로도이다.
종래의 액티브 매트릭스 유기 전계 발광 표시 장치의 단위 픽셀은, 도 2에 도시한 바와 같이, 유기 전계 발광 소자(OLED), 제 1 내지 제 5 스위칭 박막트랜지스터(S1 내지 S5), 구동 박막트랜지스터(DR), 제 1 커패시터(Cst) 및 제 2 커패시터(Cgs)로 구성된다.
상기 구동 박막트랜지스터(DR)는 드레인단으로 구동 전압(VDD)이 인가되고 소스단으로는 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)가 연결되며, 게이트단으로 입력되는 신호에 의해 스위칭 제어되어 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 구동 전류(IOLED)를 공급하는 역할을 수행한다.
상기 제 1 스위칭 박막트랜지스터(S1)는 데이터 라인과 스캔 라인을 통해 각각 영상표시를 위한 데이터 전압(Vdata)과 임의의 a번째(a:자연수)의 스캔 신호{scan(a)}를 인가받으며, 상기 스캔 신호{scan(a)}에 의해 스위칭 제어되어 영상의 표시를 위한 상기 데이터 전압(Vdata)을 출력한다.
상기 제 2 스위칭 박막트랜지스터(S2)는 상기 제 1 스위칭 박막트랜지스터(S1)의 출력단과 상기 구동 박막트랜지스터(DR)의 게이트단 사이에 구성되며, 전류공급신호(CS)에 의해 스위칭 제어되어 상기 제 1 스위칭 박막트랜지스터(S1)에서 출력된 상기 데이터 전압(Vdata)을 상기 구동 박막트랜지스터(DR)의 게이트단으로 출력한다.
상기 제 3 스위칭 박막트랜지스터(S3)는 제 1 초기화 전압(Vinit1)이 입력되며, 상기 스캔 신호{scan(a)}에 의해 스위칭 제어되어 상기 제 1 초기화 전압을 상기 구동 박막트랜지스터(DR)의 게이트단으로 출력한다.
상기 제 4 스위칭 박막트랜지스터(S4)는 제 2 초기화 전압(Vinit2)이 입력되며, 인접한 스캔 신호({scan(a-1)}에 의해 스위칭 제어되어 상기 제 2 초기화 전압(Vinit2)을 상기 구동 박막트랜지스터(DR)의 소스단으로 출력한다.
상기 제 5 스위칭 박막트랜지스터(S5)는 상기 제 1 초기화 전압(Vinit1)을 입력받아 상기 인접한 스캔 신호{scan(a-1)}에 의해 스위칭 제어되어 상기 제 1 초기화 전압(Vinit1)을 상기 구동 박막트랜지스터(DR)의 게이트단으로 출력한다.
상기 제 1 커패시터(Cst)는 상기 제 1 스위칭 박막트랜지스터(S1)의 출력단과 상기 제 4 스위칭 박막트랜지스터(S4)의 출력단 사이에 구성되며, 상기 데이터 전압(Vdata)을 저장하여 상기 구동 박막트랜지스터(DR)로 공급한다.
상기와 같은 종래의 유기 전계 발광 표시 장치의 구동방법을 간략히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 도 2에 따른 화소의 동작을 구현하는 신호 타이밍도이다.
먼저, 이전 프레임에서의 발광 구동이 제 1 구간(①)에서 끝난 뒤 제 2 구간(②)으로부터 시작되는 이번 프레임의 동작은 초기화 구간(initializing area)으로서, a-1 번째 스캔 신호{scan(a-1)}만 인가되어 제 4, 제 5 스위칭 박막트랜지스터(S4, S5)가 온-스위칭 상태로 전환되고 나머지 제 1, 제 2, 제 3 스위칭 박막트랜지스터(S1, S2, S3)는 오프-스위칭 상태이다. 이에 상기 구동 박막트랜지스터(DR)의 게이트단과 소스단 사이의 제 2 커패시터(Cgs)에는 (Vinit1- Vinit2) 전압이 인가된 상태이다.
다음 제 3 구간(③)은 상기 구동 박막트랜지스터(DR)의 문턱 전압(Vth) 센싱 구간으로서, 데이터 전압(Vdata)이 제공되며 상기 제 1, 제 3 스위칭 박막트랜지스터(S1, S3)를 온-스위칭 상태로 전환하고 상기 제 4, 제 5 스위칭 박막트랜지스터를 오프-스위칭 상태로 전환한다. 이에 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)는 여전히 비발광 상태이고, 상기 제 1 커패시터(Cst)에는 (Vdata - Vinit2) 전압이 충전된다.
여기서 상기 구동 박막트랜지스터(DR)의 소스단은 플로팅(floating) 상태에서 상기 구동 박막트랜지스터(DR)의 채널을 통해 흐르는 전류에 의해 상기 구동 박막트랜지스터(DR)의 게이트단과 소스단 사이의 전압이 상기 구동 박막트랜지스터(DR)의 문턱 전압(Vth)이 될 때까지 상승하게 된다. 즉, 상기 제 2 커패시터(Cgs)에 인가되는 전압은 상기 문턱 전압(Vth)이 되고, 이에 상기 제 1 커패시터(Cst)의 저장 전압은 (Vdata - Vinit2 + Vth)이 된다.
다음으로 발광 구간인 제 4 구간(④)에서는, 상기 제 2 스위칭 박막트랜지스터(S2)를 온-스위칭 상태로 전환하고 상기 제 1, 제 3 스위칭 박막트랜지스터(S1, S3)를 다시 오프-스위칭 상태로 전환하여 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)를 발광 구동시키게 된다. 따라서, 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 제공되는 구동 전류(IOLED)를 결정하는 성분 중 문턱 전압(Vth) 성분을 제거할 수 있게 있다.
따라서, 종래의 액티브 매트릭스 유기 전계 발광 표시 장치에서는 복수개의 스캔 라인(Scan) 및 데이터 라인(Vdata) 뿐만 아니라, 전류공급신호(CS) 라인이 별도로 요구된다.
도 4는 종래의 액티브 매트릭스 유기 전계 발광 표시 장치의 구성도이고, 도 5는 도 4의 데이터 구동부 또는 게이트 구동부의 상세도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 종래의 유기 전계 발광 표시 장치(100)는, 다수의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)과 다수의 스캔 라인들(GL1 내지 GLn)이 교차되어 각 교차 영역에 유기 발광 다이오드(OLED)를 구비한 단위 픽셀이 형성된 표시패널(110)과, 시스템으로부터 입력된 비디오 데이터의 구동 타이밍을 제어하기 위한타이밍 컨트롤러(120)와, 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 데이터 구동 제어 신호(DDC)에 따라 타이밍 컨트롤러(120)로부터 출력된 디지털 데이터를 데이터 전류로 변환시켜 다수의 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 공급하기 위한 데이터 구동부(130)와, 상기 타이밍 컨트롤러(120)로부터의 게이트 구동 제어신호 및 전류공급신호에 따라 스캔펄스를 상기 스캔 라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급하고, 전류공급신호(CS)를 전류공급신호 라인에 공급하기 위한 게이트 구동부(140)를 구비한다.
상기 데이터 구동부(130) 또는 상기 게이트 구동부(140)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 복수의 구동 IC(131, 132, ...)를 구비하고, 각 구동 IC(131, 132)는 복수의 링크 라인(Link line)을 통해 상기 데이터 라인들(DL1 내지 DLm), 다수의 스캔 라인들(GL1 내지 GLn) 또는 복수의 전류공급신호 라인(CS)에 연결된다.
여기서, 상기 각 구동 IC의 중앙 부분에 연결되는 링크 라인은 상기 각 구동 IC의 가장자리 부분에 연결되는 링크 라인보다 길이가 짧고, 따라서 면 저항이 작다.
즉, 종래에는 링크 라인의 저항 편차가 "V"자 형태를 갖었다. 구체적으로 설명하면, 상기 각 구동 IC의 중앙 부분에 연결되는 링크 라인은 가장 적은 저항값을 갖고, 중앙 부분에서 가장자리쪽으로 갈수록 저항값이 점점 높이지고 최외각쪽에 형성되는 링크 라인의 저항값이 가장 크도록 구성된다.
따라서, 이와 같은 링크 라인의 저항 편차에 의해 각 화소에 따른 휘도 편차가 발생한다. 즉, 각 구동 IC의 중앙 부분에서는 휘도가 높고 각 구동 IC 사이 영역에서는 휘도가 낮은 문제점이 있었다.
최근의 유기 전계 발광 표시 장치는 좁은 베젤(narrow bezel)이라고 하여 패널 에지부(edge)의 면적을 줄이는 패널이 많아지고 있으며, 그러한 좁은 베젤 패널에서는 구동 IC의 출력을 패널 내부로 입력하는 링크 라인에 면적을 충분히 사용하기가 곤란하기 때문에 링크 라인의 RC(저항/용량) 로드의 편차가 더 심해진다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 링크 라인의 저항 편차가 사인 커브를 갖도록 하여 휘도 편차를 줄이고 더불어 표시 품질을 향상시킬 수 있는 유기 발광 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는, 데이터 전류를 다수의 데이터 라인들에 공급하는 데이터 구동부와, 스캔 펄스를 다수의 스캔 라인들에 순차적으로 공급하고, 전류공급신호를 다수의 전류공급신호 라인에 공급하는 게이트 구동부를 구비한 유기 발광 표시 장치에 있어서, 상기 데이타 구동부 또는 게이트 구동부는 적어도 하나의 구동 IC를 구비하고, 상기 적어도 하나의 구동 IC의 복수개의 패드 중 중앙 부분의 패드에 연결되는 링크 라인은 가장 낮은 저항값을 갖고, 중앙 부분에서 가장자리쪽으로 갈수록 저항값이 점점 높이지고 최외각쪽에 형성되는 링크라인의 저항값이 가장 크도록 구성되며, 각 링크 라인의 저항 편차가 사인 커브를 갖도록 구성됨에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 링크 라인들의 저항값을 최대로 할 경우와 최소로 할 경우의 데이타를 구하고, 하나의 구동 IC의 복수개의 패드 중 중앙 부분의 패드에 연결되는 링크 라인의 저항값은 상기 최대값에 근접한 값으로 하고, 중앙 부분에서 가장자리쪽으로 갈수록 링크 라인의 저항값은 상기 최소값에 근접하도록 하여 사인 커브를 갖도록 각 링크 라인의 선폭 및 길이를 조절함을 특징으로 한다.
상기 스캔 라인의 링크 라인 선폭을 상기 전류공급신호 라인(CS)의 링크 라인 선폭에 비해 보다 넓게 형성됨을 특징으로 한다.
상기 스캔 라인의 링크 라인과 상기 전류공급신호 라인의 링크 라인 사이를 일정하게 하기 위하여, 상기 스캔 라인의 링크 라인과 상기 전류공급신호 라인의 링크 라인 사이의 간격이 넓은 공간에 형성된 더미 패턴을 더 포함함을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 본 발명은 하나의 구동 IC의 복수개의 패드 중 중앙 부분의 패드에 연결되는 링크 라인은 가장 낮은 저항값을 갖고, 중앙 부분에서 가장자리쪽으로 갈수록 저항값이 점점 높이지고 최외각쪽에 형성되는 링크라인의 저항값이 가장 크도록 구성되며, 각 링크 라인의 저항 편차가 사인 커브를 갖도록 구성되므로 표시 품질을 향상시킬 수 있고, 더불어 유기 발광 표시 장치의 수명을 연장할 수 있으며. 특성 열화를 억제할 수 있다.
도 1은 가장 기본적인 액티브 매트릭스 유기 전계 발광 표시 장치의 단위 화소 구조를 나타낸 회로도
도 2는 종래의 액티브 매트릭스 유기 전계 발광 표시 장치의 단위 화소 구조를 나타낸 회로도
도 3은 도 2에 따른 화소의 동작을 구현하는 신호 타이밍도
도 4는 종래의 액티브 매트릭스 유기 전계 발광 표시 장치의 구성도
도 5는 도 4의 데이터 구동부 또는 게이트 구동부의 상세도
도 6은 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치의 링크 라인의 저항 편차를 설명하기 위한 그래프
도 7은 도 6과 같이 링크 라인들의 저항 편차가 사인 커브를 갖도록 하기 위한 스캔 라인 및 전류공급신호 라인의 선폭을 나타낸 평면도
도 8은 도 7의 부분 상세도
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 6은 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치의 링크 라인의 저항 편차를 설명하기 위한 그래프이다.
본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는, 하나의 구동 IC에 연결되는 복수의 링크 라인의 저항 편차가 사인 커브를 갖도록 구성한 것이다.
즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 하나의 구동 IC의 복수개의 패드 중 중앙 부분의 패드에 연결되는 링크 라인은 가장 낮은 저항값을 갖고, 중앙 부분에서 가장자리쪽으로 갈수록 저항값이 점점 높이지고 최외각쪽에 형성되는 링크라인의 저항값이 가장 크도록 구성하되, 각 링크 라인의 저항 편차가 사인 커브를 갖도록 구성한 것이다.
이 때, 유기 발광 표시 패널에서, 패널의 모델, 배선 수 또는 공정 오차에 따라 링크 라인들의 저항값을 최대로 하거나 최소로 하는데 한계가 있다.
따라서, 도 6과 같이, 유기 발광 표시 패널에서 링크 라인들의 저항값을 최대로 할 경우와 최소로 할 경우의 데이타를 구하고, 하나의 구동 IC의 복수개의 패드 중 중앙 부분의 패드에 연결되는 링크 라인의 저항값은 상기 최대값에 근접한 값으로 하고, 중앙 부분에서 가장자리쪽으로 갈수록 링크 라인의 저항값은 상기 최소값에 근접하도록 하여 사인 커브를 갖도록 각 링크 라인의 선폭 및 길이를 조절한다.
도 7은 도 6과 같이 링크 라인들의 저항 편차가 사인 커브를 갖도록 하기 위한 스캔 라인 및 전류공급신호 라인(CS)의 선폭을 나타낸 것이고, 도 8은 도 7의 부분 상세도이다.
상기 전류공급신호 라인(CS)은 스캔 라인에 비해 유기 발광 표시 장치의 휘도에 영향을 적게 미친다. 따라서, 스캔 라인(GL1)의 링크 라인 선폭을 상기 전류공급신호 라인(CS)의 링크라인 선폭에 비해 보다 넓게 형성하여, 위치에 따라 상기 스캔 라인의 링크 라인의 저항 편차가 사인 커브를 갖도록 선폭 및/또는 길이를 조절하여 우선적으로 최적화한다.
그리고, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 스캔 라인의 링크 라인과 상기 전류공급신호 라인(CS)의 링크 라인 사이를 일정하게 하기 위하여, 상기 스캔 라인의 링크 라인과 상기 전류공급신호 라인(CS)의 링크 라인 사이의 간격이 넓은 공간(d3＞d1)에 더미 패턴(DP)을 형성하여, 모든 영역에서 인접한 스캔 라인의 링크 라인과 전류공급신호 라인(CS)의 링크 라인 사이의 간격(d1), 인접한 스캔 라인의 링크 라인과 더미 패턴(DP) 사이의 간격(d2) 및 인접한 전류공급신호 라인(CS)의 링크 라인과 더미 패턴(DP) 사이의 간격(d2)이 일정하도록 한다.
이와 같이 상기 간격이 일정하게 하므로, 링크 라인 패터닝 시, 에칭 속도를 전 영역에서 같게 할 수 있으므로 공정 오차를 줄일 수 있으며, 빛샘 현상을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 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 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

Claims (4)

  1. 데이터 전류를 다수의 데이터 라인들에 공급하는 데이터 구동부와, 스캔 펄스를 다수의 스캔 라인들에 순차적으로 공급하고, 전류공급신호를 다수의 전류공급신호 라인에 공급하는 게이트 구동부를 구비한 유기 발광 표시 장치에 있어서,
    상기 데이타 구동부 또는 게이트 구동부는 적어도 하나의 구동 IC를 구비하고, 상기 적어도 하나의 구동 IC의 복수개의 패드 중 중앙 부분의 패드에 연결되는 링크 라인은 가장 낮은 저항값을 갖고, 중앙 부분에서 가장자리쪽으로 갈수록 저항값이 점점 높이지고 최외각쪽에 형성되는 링크라인의 저항값이 가장 크도록 구성되며, 각 링크 라인의 저항 편차가 사인 커브를 갖도록 구성됨을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 링크 라인들의 저항값을 최대로 할 경우와 최소로 할 경우의 데이타를 구하고, 하나의 구동 IC의 복수개의 패드 중 중앙 부분의 패드에 연결되는 링크 라인의 저항값은 상기 최대값에 근접한 값으로 하고, 중앙 부분에서 가장자리쪽으로 갈수록 링크 라인의 저항값은 상기 최소값에 근접하도록 하여 사인 커브를 갖도록 각 링크 라인의 선폭 및 길이를 조절함을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캔 라인의 링크 라인 선폭을 상기 전류공급신호 라인(CS)의 링크 라인 선폭에 비해 보다 넓게 형성됨을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캔 라인의 링크 라인과 상기 전류공급신호 라인의 링크 라인 사이의 간격이 넓은 공간에 형성된 더미 패턴을 더 포함함을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치.
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