KR20150005108A - 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예는 광을 방출하는 발광영역 및 스위칭트랜지스터를 포함하며 상기 발광영역을 제어하는 회로영역을 구비하는 부화소; 복수개의 부화소들로 구성된 단위화소; 제1방향으로 연장되며 상기 단위화소에 대응하는 스캔라인; 상기 스캔라인에서 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 분기되어 상기 단위화소를 구성하는 상기 복수개의 부화소들과 연결된 브랜치라인; 및 상기 제2방향으로 연장되어 상기 복수개의 부화소들 각각과 독립적으로 연결된 복수개의 데이터라인들; 을 포함하는, 표시장치를 개시한다.

Description

표시장치 {DISPLAY DEVICE}
본 발명의 일 실시예는 표시장치에 관한 것이다.
표시장치는 표시영역에 화소들을 포함하는 것으로서, 화소에 유기발광소자를 포함하면 유기발광표시장치가 된다. 유기발광표시장치는 유기발광소자를 구동하는 화소회로를 포함한다. 화소회로는 데이터신호를 전달받는 데이터라인 및 스캔신호를 전달받는 스캔라인과 연결된다. 즉, 표시장치에 포함되는 화소들 각각에는 독립적으로 데이터라인 및 스캔라인이 연결된다.
그런데, 표시영역에 배치되는 화소의 행 또는 열의 개수만큼 스캔라인이 구비되기 때문에 개구율을 향상시키는데 한계가 있으며, 고해상도를 구현하기 위해 화소의 개수가 많아질수록 스캔라인의 개수도 증가하게 되어 배선 불량률도 함께 상승하게 되는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 스캔라인의 갯수를 저감한 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 광을 방출하는 발광영역 및 스위칭트랜지스터를 포함하며 상기 발광영역을 제어하는 회로영역을 구비하는 부화소; 복수개의 부화소들로 구성된 단위화소; 제1방향으로 연장되며 상기 단위화소에 대응하는 스캔라인; 상기 스캔라인에서 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 분기되어 상기 단위화소를 구성하는 상기 복수개의 부화소들과 연결된 브랜치라인; 및 상기 제2방향으로 연장되어 상기 복수개의 부화소들 각각과 독립적으로 연결된 복수개의 데이터라인들;을 포함하는, 표시장치를 개시한다.
상기 스캔라인은 상기 단위화소의 상기 제1방향으로 연장되는 가장자리의 외측에 배치될 수 있다.
상기 브랜치라인은 상기 스캔라인에 대응하는 단위화소를 구성하는 상기 복수개의 부화소들 각각의 스위칭트랜지스터의 게이트전극을 구성할 수 있다.
상기 스캔라인은 상기 단위화소를 구성하는 상기 복수개의 부화소들 중 서로 인접하는 두 개의 부화소들 사이를 가로지르도록 배치될 수 있다.
상기 브랜치라인은 상기 스캔라인에 대응하는 단위화소를 구성하는 상기 복수개의 부화소들 각각의 스위칭트랜지스터의 게이트전극을 구성 할 수 있다.
상기 스캔라인을 기준으로 양측에 배치되며 서로 인접하는 상기 두 개의 부화소들에 포함된 상기 스위칭트랜지스터들은 상기 스캔라인을 기준으로 서로 대칭인 위치에 배치 할 수 있다.
상기 스캔라인을 기준으로 양측에 배치되며 서로 인접하는 상기 두 개의 부화소들은 상기 스캔라인을 기준으로 서로 대칭인 위치에 배치 할 수 있다.
상기 스캔라인과 상기 브랜치라인은 동일층에 위치 할 수 있다.
상기 단위화소를 구성하는 상기 복수개의 부화소들은 상기 제2방향을 따라 서로 다른 색의 광을 방출 할 수 있다.
상기 복수개의 데이터라인들은 몰아서 배치되며, 상기 브랜치라인은 상기 데이터라인들과 인접하게 배치 할 수 있다.
상기 데이터라인들은 상기 부화소의 개수만큼 구비되어 서로 다른 색의 광을 방출하는 상기 부화소들 각각에 독립적으로 연결 할 수 있다.
상기 데이터라인의 각각의 길이는 상기 스캔라인의 길이보다 짧을 수 있다.
상기 부화소 각각의 상기 발광영역에는 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 배치된 유기발광층을 포함하는 유기발광소자가 구비 할 수 있다.
상기 스캔라인, 브랜치라인 및 상기 데이터라인들은 상기 발광영역과 중첩되지 않을 수 있다.
상기 부화소 각각의 회로영역은 상기 스위칭트랜지스터를 포함하는 적어도 두 개의 트랜지스터 및 적어도 하나의 커패시터를 포함 할 수 있다.
상기 제2방향으로 연장되어 상기 부화소들 각각에 연결되는 전원공급라인을 더 포함 할 수 있다.
상기 단위화소를 구성하는 복수개의 부화소는 세 개 일 수 있다.
상기 단위화소는 매트릭스 형태로 복수개 배열되고 상기 스캔라인은 동일한 행에 배치된 단위화소들에 공통으로 대응되고, 상기 데이터라인들은 동일한 열에 배치된 단위화소들에 공통으로 대응되며, 상기 브랜치라인은 하나의 단위화소에 대응될 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스캔라인의 개수를 저감하여 표시장치의 개구율이 향상되고, 배선 불량률이 낮아진 표시장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 표시장치에 포함된 부화소의 구조를 도시한 회로도이다.
도 3은 도 1의 표시장치에 포함된 부화소의 일부분의 구조를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 Ⅳ부분을 확대한 것이며, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 5은 도 1의 Ⅳ부분을 확대한 것이며, 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
도 6는 도 1의 Ⅳ부분을 확대한 것이며, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 표시장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
한편, 본 명세서에서 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
또한, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
또한 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
도 1은 표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
표시장치는 화소들이 형성되는 기판(100) 및 기판(100) 상의 화소들을 밀봉하기 위한 봉지부재(도 3의 200)를 구비한다. 도 1은 화소들이 형성된 기판(100)을 개략적으로 도시한 평면도이다. 기판(100)은 화소들이 구비되는 표시영역(DA) 및 표시영역(DA) 주변의 비표시영역(NDA)을 구비한다. 기판(100)은 글라스재, 금속재 또는 플라스틱재 등과 같은 다양한 재료로 형성된 것일 수 있다.
기판(100)의 표시영역(DA)에는 화소들이 구비되는데, 각 화소는 광을 방출하는 발광영역(EA) 및 발광영역(EA)을 제어하는 회로부가 구비된 회로영역(PA)을 구비한다. 표시장치가 유기발광표시장치인 경우 발광영역(EA)에는 유기발광소자가 구비된다. 회로영역(PA)은 적어도 두 개의 박막트랜지스터들 및 적어도 하나의 커패시터가 구비된다. 회로영역(PA)에 구비된 박막트랜지스터들 중 적어도 하나는 유기발광소자와 직접적으로 연결된다. 회로영역(PA)에 구비된 박막트랜지스터들 중 하나는 스위칭트랜지스터로 지칭되며, 후술한 스캔라인과 커플링되고 데이터라인과 연결되며 스캔신호에 의해 턴 온되어 데이터신호를 커패시터 및 다른 박막트랜지스터로 전달하는 역할을 한다.
복수개의 화소들이 모여 그룹을 형성함으로써 단위화소(UP)를 구성할 수 있다. 본 명세서에서 단위화소(UP)를 구성하는 화소들은 부화소(SP)라고 지칭한다. 단위화소(UP)를 구성하는 복수개의 부화소(SP)들의 개수는 적어도 두 개 이상일 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의하면 세 개의 부화소(SP)들이 하나의 단위화소(UP)를 구성한다. 단위화소(UP)를 구성하는 세개의 부화소(SP)들은 서로 다른 색의 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 단위화소(UP)를 구성하는 세 개의 부화소(SP)들은 각각 적색광, 녹색광 및 청색광을 방출할 수 있다. 그러나 이는 예시적인 것으로 단위화소(UP)를 구성하는 부화소(SP)들 중 일부가 동일한 색을 방출할 수도 있고, 단위화소(UP)를 구성하는 부화소(SP)들 전체가 동일한 색을 방출할 수 있다.
도 2는 도 1의 표시장치에 포함된 부화소(SP)의 구조를 도시한 회로도이다.
예를 들어, 부화소(SP)의 회로영역(PA)에는 세 개의 박막트랜지스터 및 두 개의 커패시터가 포함될 수 있다. 스위칭트랜지스터(STR)의 게이트전극에는 스캔신호가 인가되고, 스위칭트랜지스터(STR)의 소스전극은 데이터라인(DL)에 연결되며, 드레인전극은 제1노드(N1)에 연결된다. 구동트랜지스터(DTR)의 게이트전극은 제2노드(N2)에 연결되고, 소스전극은 제1전원전압라인(VDD1)에 연결되며 드레인전극의 유기발광소자(OLED)와 연결된다. 보상트랜지스터(CTR)의 게이트전극에는 보상신호(GC)가 인가되고, 소스전극은 제2노드에 연결되며 드레인전극은 구동트랜지스터(DTR)의 드레인라인에 연결된다. 제1커패시터(Cst1)의 일단은 제1전원전압라인(VDD1)에 연결되고, 타단은 제1노드(N1)에 연결된다. 제2커패시터(Cst2)의 일단은 제1노드(N1)에 연결되고 타단은 제2노드(N2)에 연결된다. 그러나, 도 2에 도시된 박막트랜지스터 및 커패시터의 개수, 연결관계는 예시적인 것이며 이를 변형할 수 있다.
부화소(SP)의 발광영역(EA)에는 유기발광소자(OLED)가 배치되며, 유기발광소자(OLED)의 일단은 구동트랜지스터(DTR)과 연결되고, 타단에는 제2전원전압이 인가된다.
도 3은 도 1의 표시장치에 포함된 부화소(SP)의 일부분의 구조를 도시한 단면도이다. 도 3은 도 2의 트랜지스터 중에서 스위칭트랜지스터(STR) 및 제1커패시터(Cst1)와 유기발광소자(OLED)만을 도시하였다. 다른 트랜지스터 및 커패시터의 단면 형태는 도 3에 도시된 스위칭트랜지스터(STR) 및 제2커패시터(Cst2)와 유사하므로 중복되는 설명은 생략한다.
기판(100) 상에는 기판(100)의 면을 평탄화하기 위해 또는 반도체층(102a)으로 불순물 등이 침투하는 것을 방지하기 위해 실리콘옥사이드 또는 실리콘나이트라이드 등으로 형성된 버퍼막(101)이 배치된다.
스위칭트랜지스터(STR)는 회로영역(PA)에 구비되며, 반도체층(102a), 게이트전극(104g) 및 소스/드레인전극(106s,106d)을 포함한다. 반도체층(102a)은 비정질실리콘, 다결정실리콘 또는 유기반도체물질을 포함할 수 있다.
반도체층(102a)의 상부에는 게이트전극(104g)이 배치되는데, 이 게이트전극(104g)에 인가되는 신호에 따라 소스/드레인전극(106s,106d)이 전기적으로 소통된다. 게이트전극(104g)은 투명도전성물질로 이루어진 제1게이트전극 및 금속과 같은 저저항물질로 이루어진 제2게이트전극을 포함하는 다층으로 형성될 수 있다. 예컨대 제1게이트전극의 경우 인듐틴옥사이드(indium tin oxide: ITO), 인듐징크옥사이드(indium zinc oxide: IZO), 징크옥사이드(zinc oxide: ZnO), 인듐옥사이드(indium oxide: In2O3), 인듐갈륨옥사이드(indium gallium oxide: IGO), 및 알루미늄징크옥사이드(aluminum zinc oxide: AZO) 중 하나이상의 물질로 형성될 수 있다. 제2게이트전극의 경우 인접층과의 밀착성, 적층되는 층의 표면 평탄성 그리고 가공성 등을 고려하여, 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
이러한 반도체층(102a)과 게이트전극(104g)과의 절연성을 확보하기 위하여 실리콘옥사이드 및/또는 실리콘나이트라이드 등으로 형성되는 게이트절연막(103)이 반도체층(102a)과 게이트전극(104g) 사이에 개재될 수 있다. 게이트전극(104g) 상부에는 층간절연막(105)이 배치될 수 있는데, 이는 실리콘옥사이드 또는 실리콘나이트라이드 등의 물질로 단층으로 형성되거나 또는 다층으로 형성될 수 있다.
층간절연막(105) 상부에는 소스/드레인전극(106s,106d)이 배치된다. 소스/드레인전극(106s,106d)은 층간절연막(105)과 게이트절연막(103)에 형성되는 컨택홀을 통하여 반도체층(102a)에 각각 전기적으로 연결된다. 소스/드레인전극(106s,106d)은 도전성 등을 고려하여 예컨대 알루미늄(Al), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 은(Ag), 마그네슘(Mg), 금(Au), 니켈(Ni), 네오디뮴(Nd), 이리듐(Ir), 크롬(Cr), 리튬(Li), 칼슘(Ca), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti), 텅스텐(W), 구리(Cu) 중 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다.
소스/드레인전극(106s,106d) 상부에는 화소정의막(109)이 배치된다. 화소정의막(109)은 각 발광영역(EA)에 대응하는 개구, 즉 적어도 화소전극(104c)의 중앙부가 노출되도록 하는 개구를 가짐으로써 화소를 정의한다. 또한 화소정의막(109)은 화소전극(111)의 단부와 화소전극(111) 상부의 대향전극(112)과의 사이의 거리를 증가시킴으로써 화소전극(111)의 단부에서 아크등이 발생하는 것을 방지하는 역할을 한다. 화소정의막(109)은 예컨대 폴리이미드 등과 같은 유기물로 형성될 수 있다.
제1커패시터(Cst1)는 회로영역(PA)에 구비되며 하부전극(102b)과 상부전극(104b) 및 그 사이에 개재된 유전체층을 포함한다. 하부전극(102b)은 스위칭트랜지스터(STR)의 반도체층(102a)과 동일한 층에 동일한 물질로 형성된다. 상부전극(104b)은 화소전극(111) 및 제1게이트전극과 동일한 층에 동일한 물질로 형성된다. 유전체층은 게이트절연막(103)에 대응한다. 제1커패시터(Cst1)를 구성하는 전극의 개수, 전극을 구성하는 물질 및 전극이 구비되는 층은 상술한 내용이나 도시된 바에 한정하지 않고 다양하게 변형될 수 있다.
유기발광소자(OLED)는 발광영역(EA)에 구비되며 화소전극(111), 대향전극(112) 및 그 사이에 개재되며 발광층을 포함하는 중간층(113)을 가질 수 있다.
화소전극(111)은 제1게이트전극과 동일한 층에 동일한 물질로 형성된다. 화소전극(111)은 투명도전성물질로 이루어지기 때문에 투명전극으로 구비되고, 유기발광소자(OLED)는 기판(100)의 방향으로 광을 방출한다.
유기발광소자(OLED)의 중간층(113)은 저분자 또는 고분자 물질을 포함할 수 있다. 저분자 물질을 포함할 경우 홀 주입층(HIL: Hole Injection Layer), 홀 수송층(HTL: Hole Transport Layer), 발광층(EML: Emission Layer), 전자 수송층(ETL: Electron Transport Layer), 전자 주입층(EIL: Electron Injection Layer) 등이 단일 혹은 복합의 구조로 적층되어 형성될 수 있으며, 사용 가능한 유기 재료도 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N,N-디(나프탈렌-1-일)-N,N'-디페닐-벤지딘 (N,N'-Di(naphthalene-1-yl)-N,N'-diphenyl-benzidine: NPB) , 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯해 다양한 물질이 사용될 수 있다. 이러한 층들은 진공증착의 방법으로 형성될 수 있다.
중간층(113)이 고분자 물질을 포함할 경우에는 대개 홀 수송층(HTL) 및 발광층(EML)을 포함하는 구조를 가질 수 있다. 이 때, 홀 수송층으로 PEDOT를 사용하고, 발광층으로 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등 고분자 물질을 사용하며, 이를 스크린 인쇄나 잉크젯 인쇄방법, 레이저열전사방법(LITI; Laser induced thermal imaging) 등으로 형성할 수 있다.
물론 중간층(113)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 다양한 구조를 가질 수도 있음은 물론이다.
대향전극(112)은 표시영역(DA) 상부에 배치되는데, 표시영역(DA) 전체를 덮도록 배치될 수 있다. 대향전극(112)은 복수개의 유기발광소자(OLED)들에 있어서 일체(一體)로 형성되어 복수개의 화소전극(111)들에 대응할 수 있다. 대향전극(112)은 반사형 전극으로 형성될 수 있다. 대향전극(112)이 반사형 전극으로 형성될 때에는 Li, Ca, LiF/Ca, LiF/Al, Al, Ag, Mg 및 이들의 화합물로 형성된 층을 가질 수 있다. 물론 대향전극(112)의 구성 및 재료가 이에 한정되는 것은 아니며 다양한 변형이 가능함은 물론이다.
표시영역(도 1의 DA)에는 화소들로 각종 전기적 신호를 공급하는 라인들이 배치된다. 상술한 복수개의 부화소(도 1의 SP)들로 구성된 단위화소(도 1의 UP)는 표시영역(도 1의 DA)에 행 및 열을 포함하는 매트릭스 타입으로 복수개 배열된다. 단위화소(도 1의 UP)의 배열에 따라 라인들은 제1방향(x) 또는 제1방향과 교차하는 제2방향(y)으로 연장된다. 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이 라인들에는 스캔라인들(SL1, Sl2), 데이터라인들(DL1, DL2, DL3), 및 제1전원전압라인(VDD1)을 포함한다. 이러한 스캔라인(도 4의 SL1, SL2), 데이터라인(도 4의 DL1,DL2,DL3), 및 제1전원전압라인(도 2의 VDD1)은 광의 방출을 방해하지 않기 위하여 발광영역(도 1의 EA)과 중첩하지 않는다.
도 4는 도 1의 Ⅳ부분을 확대한 것이며, 본 발명의 일 실시예에 의한 표시장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 이하에서는 특정 단위화소가 아닌 총괄적인 단위화소를 지칭할 때는 도 1의 도면부호를 참조하여 UP로 하고, 특정 부화소가 아닌 총괄적인 부화소를 지칭할 때는 도 1의 도면부호를 참조하여 SP로 하고, 특정 발광영역이 아닌 총괄적인 발광영역을 지칭할 때는 도 1의 도면부호를 참조하여 EA로 하고, 특정 회로영역이 아닌 총괄적인 회로영역을 지칭할 때는 도 1의 도면부호를 참조하여 PA로 한다. 또한, 특정 스위칭트랜지스터가 아닌 총괄적인 스위칭트랜지스터를 지칭할 때는 STR로 한다. 한편, 설명의 편의를 위하여 특정 스캔라인이 아닌 총괄적인 스캔라인을 지칭할 때는 SL로 하고, 특정 데이터라인이 아닌 총괄적인 데이터라인을 지칭할 때는 DL로 하고, 특정 브랜치라인이 아닌 총괄적인 브랜치라인을 지칭할 때는 BL로 한다.
도 4에서는 매트릭스 형태로 배열된 네 개의 단위화소(UP)들을 도시하였으며, 네 개의 단위화소(UP)들은 시계방향에 따라 순서대로 제1단위화소(UP1), 제2단위화소(UP2), 제3단위화소(UP3) 및 제4단위화소(UP4)로 지칭한다. 각각의 단위화소(UP)는 제2방향(y)을 따라 서로 다른 색의 광을 방출하는 복수개의 부화소(SP)들을 포함한다. 복수개의 부화소(SP)들은 제2방향(y)에 따라 순서대로 제1부화소(SP1), 제2부화소(SP2) 및 제3부화소(SP3)로 지칭한다. 각각의 부화소(SP)들은 발광영역(EA) 및 회로영역(PA)을 포함하는데, 이 또한 부화소(SP)들의 번호에 맞추어 제1발광영역 내지 제3발광영역(EA1, EA2, EA3)과, 제1회로영역 내지 제3회로영역(PA1, PA2, PA3)으로 지칭한다.
부화소(SP)에 데이터신호를 전달하는 데이터라인(DL)은 제2방향(Y)으로 연장되며 하나의 부화소(SP)에는 하나의 데이터라인(DL)이 대응된다. 하나의 단위화소(UP)를 기준으로 볼 때, 데이터라인(DL)들은 단위화소(UP)를 구성하는 부화소(SP)들의 개수만큼 구비되어 부화소(SP)들 각각에 독립적으로 연결된다. 예를 들어, 도 4에서 단위화소(UP)당 부화소(SP)가 3개이므로 3개의 데이터라인(DL)이 마련되고, 제1데이터라인(DL1)은 제1부화소(SP1)에 연결되고, 제2데이터라인(DL2)은 제2부화소(SP2)에 연결되며, 제3데이터라인(DL3)은 제3부화소(SP)에 연결된다. 단위화소(UP)에 포함된 복수개의 부화소(SP)들은 서로 다른 데이터신호를 입력받을 수 있다. 한편, 동일한 열에 배치된 단위화소(UP)에 포함된 부화소(SP)들 중 동일한 색의 광을 방출하는 부화소(SP)들은 동일한 데이터라인(DP)에 공통으로 연결될 수 있다. 동일한 열에 배치되며, 동일한 색의 광을 방출하는 부화소(SP)들은 같은 데이터신호를 입력받을 수 있다. 예를 들어, 제1단위화소(UP1)의 제1부화소(SP1)와 제4단위화소의(UP4) 제1부화소(SP1)는 동일하게 제1데이터라인(DP1)에 연결되어 같은 데이터신호를 입력받는다. 한편, 제1 내지 제3 데이터라인들(DL1, DL2, DL3)은 몰아서 배치한다. 이로써, 표시장치는 데이터라인들(DL1, DL2, DL3)을 몰아서 배치하지 않을 때 보다 높은 개구율을 확보할 수 있다.
각 데이터라인(DL)의 길이는 후술한 스캔라인(SL)의 길이보다 짧게 형성된다. 예를 들어 제1 내지 제3데이터라인(DL1, DL2, DL3) 길이 각각은 제1 및 제2스캔라인(SL1, SL2)의 길이 각각보다 짧게 형성된다. 데이터라인(DL)의 길이가 길어지면 길이에 따른 배선 저항에 의해 부화소(SP)에 입력되는 데이터신호의 강도가 저하된다. 통상, 표시장치는 스캔 신호보다 데이터 신호에 더 민감하게 영향을 받는다. 데이터라인(DL)의 길이가 스캔라인(SL)의 길이보다 짧게 형성되기 위해 도 1에 도시된 바와 같이 화소들의 발광영역(EA)을 표시장치의 장축인 제1방향(x)으로 길게 배치함으로써 표시장치에 입력되는 데이터 신호의 불균형을 방지할 수 있다.
도 4에서 도시하지 않았으나, 제1전원전압라인(도 2의 VDD1)은 데이터라인(DL)과 동일하게 제2방향(y)으로 연장되며, 하나의 단위화소(UP)에는 하나의 제1전원전압라인(도 2의 VDD1)이 대응한다. 한편, 단위화소(UP)를 구성하는 복수개의 부화소(SP)들은 모두 동일한 제1전원전압라인(도 2의 VDD1)에 연결된다. 제1전원전압라인(도 2의 VDD1)은 제2방향(y)으로 연장되기 때문에 동일한 열에 배치된 단위화소(UP)들은 동일한 제1전원전압라인(도 2의 VDD1)과 연결될 수 있다. 제1전원전압라인(도 2의 VDD1)은 데이터라인(DP)들과 인접하게 배치될 수 있다. 다시 설명하면, 도 4에서 제3게이트라인(DL3)의 우측에 배치될 수 있다. 그러나 이는 예시적인 경우에 불과하며 제1전원전압라인(도 2의 VDD1)의 위치는 다양하게 변형될 수 있다.
스캔신호를 전달하는 스캔라인(SL)은 제1방향(x)으로 연장되며, 하나의 단위화소(UP)당 하나의 스캔라인(SL)이 대응한다. 또한, 동일한 행에 배치된 단위화소(UP)들에는 스캔라인이 공통으로 대응된다. 다시 설명하면, 제1단위화소(UP1)에는 제1스캔라인(SL1) 하나만 대응하고, 제2단위화소(UP2)에도 제1스캔라인(SL1) 하나만 대응하며, 제3단위화소(UP3)에는 제2스캔라인(SL2) 하나만 대응하고, 제4단위화소(UP4)에는 제2스캔라인(SL2) 하나만 대응한다. 제1단위화소(UP1)와 동일한 행에 배치된 제2단위화소(UP2)에 동일한 제1스캔라인(SL1)이 대응한다. 마찬가지로, 제3단위화소(UP3)와 동일한 행에 배치된 제4단위화소(UP4)에 동일한 제2스캔라인(SL2)이 대응한다.
종래에는 각각의 부화소들의 개수만큼 스캔라인들이 존재하고 각각의 부화소들은 스캔라인들과 독립적으로 연결되었다. 그런데, 단위화소를 구성하는 각각의 부화소들은 동일한 스캔신호를 인가받으므로, 단위화소당 하나의 스캔라인만 대응하여도 표시장치의 정상적인 동작이 가능하다. 따라서, 단위화소를 구성하는 복수개의 부화소들의 개수만큼 스캔라인을 배치하는 것이 아니라, 단위화소에 대응하는 하나의 스캔라인만 배치하여 배선의 개수를 줄일 수 있다. 배선의 개수가 줄어듦에 따라 표시장치의 개구율이 향상되고 배선 배치의 단순화로 오픈 및 쇼트 불량의 확률이 낮아지며, 스캔라인에 오픈 또는 쇼트 불량이 발생하더라도 어떤 위치에서 불량이 발생하였는지 확인이 용이한 장점이 있다.
단위화소(UP) 당 하나의 스캔라인(SL)이 대응하면서 단위화소(UP)를 구성하는 각각의 부화소(SP)들에 스캔신호를 인가하기 위하여 브랜치라인(BL)을 설치한다. 브랜치라인(BL)은 스캔라인(SL)으로부터 분기되며 스캔라인(SL)과 교차하는 제2방향(y)으로 연장된다. 브랜치라인(BL)은 하나의 단위화소(UP)에만 대응된다. 다시 설명하면 브랜치라인(BL)은 스캔라인(SL)이나, 데이터라인(DL)처럼 동일한 행, 열에 구비된 단위화소(UP)들에 공통으로 대응되는 것이 아니라 하나의 단위화소(UP)에만 대응된다. 예를 들어, 제1브랜치라인(BL1)의 경우 제1스캔라인(SL1)으로부터 분기되며 제1단위화소(UP1)에만 대응되도록 배치된다. 제2 내지 제4브랜치라인(BL2, BL3, BL4)도 각각 제2 내지 제4단위화소(UP2, UP3, UP4)에만 대응되도록 독립적으로 배치된다. 브랜치라인(BL)은 스캔라인(SL)에서 분기되는바, 브랜치라인(BL)과 스캔라인(SL)은 동시에 형성되고 동일한 층에 동일한 물질로 이루어진다.
도 4를 참조하면 스캔라인(SL)은 하나의 단위화소(UP)를 기준으로 할 때, 단위화소(UP)의 가장자리 중에서 제1방향(x)으로 연장되는 가장자리의 외측에 배치될 수 있다. 다시 설명하면, 복수개의 단위화소(UP)들을 기준으로 할 때, 스캔라인(SL)은 열 방향으로 인접한 두 개의 단위화소(UP)들 사이의 공간을 가로지르도록 배치된다. 예를 들어, 제1스캔라인(SL1)은 제1단위화소(UP1)와 제4단위화소(UP4) 사이의 공간을 가로지르도록 배치될 수 있다.
브랜치라인(BL)은 스캔라인(SL)에 대응하는 단위화소(UP)의 방향으로 스캔라인(SL)에서 분기된다. 브랜치라인(BL)은 스캔라인(SL)에 대응하는 단위화소(UP)를 구성하는 복수개의 부화소(SP)들 각각과 전기적으로 연결된다. 예를 들어, 제1브랜치라인(BL1)은 제1단위화소(UP1)를 구성하는 제1 내지 제3부화소(SP1, SP2, SP3)들 각각과 연결된다. 보다 상세히 설명하면, 제1브랜치라인(BL1)은 제1 내지 제3부화소(SP1, SP2, SP3)의 회로영역(PA1, PA2, PA3)에 배치된 제1 내지 제3스위칭트랜지스터(STR1, STR2, STR3)의 게이트전극을 각각 구성함으로써, 제1브랜치라인(BL1)과 제1 내지 제3부화소(SP1,SP2,SP3 )가 전기적으로 연결된다.
도 5은 도 1의 Ⅳ부분을 확대한 것이며, 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 5의 실시예는 도 4의 실시예와 비교할 때 스캔라인(SL)의 위치가 상이하다.
도 5를 참조하면 스캔라인(SL)은 하나의 단위화소(UP)를 기준으로 할 때, 단위화소(UP)를 구성하는 복수개의 부화소(SP)들 중 서로 인접하는 두 개의 부화소(SP)들 사이를 가로지르도록 배치된다. 예를 들어 제1스캔라인은(SL1) 제1단위화소(UP1)의 제2부화소(SP2)와 제3부화소(SP3)의 사이의 공간을 가로지르도록 배치될 수 있다.
브랜치라인(BL)은 스캔라인(SL)에 대응하는 단위화소(UP)를 구성하는 각 부화소(SP)들의 방향으로 스캔라인(SL)에서 분기된다. 브랜치라인(BL)은 스캔라인(SL)을 기준으로 할 때, 제2방향(+y) 및 제2방향의 반대방향(-y)으로 모두 분기될 수 있다. 예를 들어, 제1브랜치라인(BL1)은 제1부화소(SP1) 및 제2부화소(SP2)가 배치된 방향 및 제3부화소(SP3)가 배치된 방향으로 각각 분기되어 제1 내지 제3부화소(SP1, SP2, SP3)들 각각과 연결된다. 보다 상세히 설명하면, 제1브랜치라인(BL1)은 제1 내지 제3부화소(SP1, SP2, SP3)의 회로영역(PA1, PA2, PA3)에 배치된 제1 내지 제3스위칭트랜지스터(STR1, STR2, STR3)의 게이트전극을 각각 구성함으로써, 제1브랜치라인(BL1)과 제1 내지 제3부화소(SP1,SP2,SP3 )가 전기적으로 연결된다
도 5의 실시예의 경우 브랜치라인(BL)의 길이가 도 4의 실시예에 비하여 줄어 들 수 있고, 분기점이 브랜치라인(BL)의 중앙과 가까운 부분에 배치되어 브랜치라인(BL)의 끝단에서 배선 길이에 의한 전압 강하가 도 4의 실시예에 비하여 작은 장점이 있다.
도 6는 도 1의 Ⅳ부분을 확대한 것이며, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 표시장치를 개략적으로 나타낸 평면도이다. 도 6의 실시예는 도 5의 실시예와 비교할 때, 스캔라인(SL) 양측에 배치된 부화소(SP)들의 구조가 상이하다.
도 6을 참조하면, 스캔라인(SL)을 기준으로 양측에 배치되며 서로 인접하는 두 개의 부화소(SP)들에 포함된 스위칭트랜지스터(STR)들은 스캔라인(SL)을 기준으로 서로 대칭인 위치에 배치된다. 예를 들어, 제2부화소(SP2) 및 제3부화소(SP3)는 스캔라인을 기준으로 제2스위칭트랜지스터(STR2) 및 제3스위칭트랜지스터(STR3)가 서로 대칭인 위치에 배치된다. 물론, 제2 및 제3스위칭트랜지스터(STR2, TR3) 외에도 제2회로영역(PA2) 및 제3회로영역(PA3)에 포함된 제2 및 제3회로부(C2, C3), 즉 복수개의 트랜지스터 및 적어도 하나의 커패시터, 가 스캔라인을 기준으로 거울상 대칭인 위치에 구비될 수 있다.
도 6의 실시예의 경우 스위칭트랜지스터(STR)를 스캔라인 쪽으로 몰아서 배치할 수 있으므로, 브랜치라인(BL)의 길이가 도 5의 실시예에 비하여 더욱 줄어 들 수 있다. 이로써, 브랜치라인(BL)의 배선 길이에 의한 전압강하가 도 5의 실시예에 비하여 작은 장점이 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
BL: 브랜치라인
SL: 스캔라인

Claims (18)

  1. 광을 방출하는 발광영역 및 스위칭트랜지스터를 포함하며 상기 발광영역을 제어하는 회로영역을 구비하는 부화소;
    복수개의 부화소들로 구성된 단위화소;
    제1방향으로 연장되며 상기 단위화소에 대응하는 스캔라인;
    상기 스캔라인에서 상기 제1방향과 교차하는 제2방향으로 분기되어 상기 단위화소를 구성하는 상기 복수개의 부화소들과 연결된 브랜치라인; 및
    상기 제2방향으로 연장되어 상기 복수개의 부화소들 각각과 독립적으로 연결된 복수개의 데이터라인들;
    을 포함하는, 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스캔라인은 상기 단위화소의 상기 제1방향으로 연장되는 가장자리의 외측에 배치되는, 표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 브랜치라인은 상기 스캔라인에 대응하는 단위화소를 구성하는 상기 복수개의 부화소들 각각의 스위칭트랜지스터의 게이트전극을 구성하는, 표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스캔라인은 상기 단위화소를 구성하는 상기 복수개의 부화소들 중 서로 인접하는 두 개의 부화소들 사이를 가로지르도록 배치되는, 표시장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 브랜치라인은 상기 스캔라인에 대응하는 단위화소를 구성하는 상기 복수개의 부화소들 각각의 스위칭트랜지스터의 게이트전극을 구성하는, 표시장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 스캔라인을 기준으로 양측에 배치되며 서로 인접하는 상기 두 개의 부화소들에 포함된 상기 스위칭트랜지스터들은 상기 스캔라인을 기준으로 서로 대칭인 위치에 배치되는, 표시장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 스캔라인을 기준으로 양측에 배치되며 서로 인접하는 상기 두 개의 부화소들은 상기 스캔라인을 기준으로 서로 대칭인 위치에 배치되는, 표시장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스캔라인과 상기 브랜치라인은 동일층에 위치하는, 표시장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 단위화소를 구성하는 상기 복수개의 부화소들은 상기 제2방향을 따라 서로 다른 색의 광을 방출하는, 표시장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 복수개의 데이터라인들은 몰아서 배치되며, 상기 브랜치라인은 상기 데이터라인들과 인접하게 배치되는, 표시장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 데이터라인들은 상기 부화소의 개수만큼 구비되어 서로 다른 색의 광을 방출하는 상기 부화소들 각각에 독립적으로 연결된, 표시장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 데이터라인의 각각의 길이는 상기 스캔라인의 길이보다 짧은, 표시장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 부화소 각각의 상기 발광영역에는 제1전극, 제2전극 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 배치된 유기발광층을 포함하는 유기발광소자가 구비되는, 표시장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 스캔라인, 브랜치라인 및 상기 데이터라인들은 상기 발광영역과 중첩되지 않는, 표시장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 부화소 각각의 회로영역은 상기 스위칭트랜지스터를 포함하는 적어도 두 개의 트랜지스터 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하는, 표시장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제2방향으로 연장되어 상기 부화소들 각각에 연결되는 전원공급라인을 더 포함하는, 표시장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 단위화소를 구성하는 복수개의 부화소는 세 개인, 표시장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 단위화소는 매트릭스 형태로 복수개 배열되고 상기 스캔라인은 동일한 행에 배치된 단위화소들에 공통으로 대응되고, 상기 데이터라인들은 동일한 열에 배치된 단위화소들에 공통으로 대응되며, 상기 브랜치라인은 하나의 단위화소에 대응되는 표시장치.
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