KR20160019243A - 유기발광다이오드 표시장치 및 그 구동방법 - Google Patents

유기발광다이오드 표시장치 및 그 구동방법 Download PDF

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문국철
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Abstract

본 발명은, 각각이 적 부화소영역, 녹 부화소영역 및 2개의 청 부화소영역으로 구성되어 정사각형 형상을 갖는 다수의 화소영역을 포함하고, 상기 적, 녹, 청 부화소영역 각각은, 상기 다수의 화소영역 각각의 가로길이를 밑변으로 하는 직각 이등변 삼각형 형상을 갖고, 상기 다수의 화소영역 각각에서 2개의 상기 청 부화소영역은 수평방향으로 꼭지점이 마주보도록 배치되고, 상기 다수의 화소영역 각각에서 상기 적, 녹 부화소영역은 수직방향으로 꼭지점이 마주보도록 배치되고, 상기 다수의 화소영역 중 상기 수평방향 및 상기 수직방향으로 인접한 화소영역에서 상기 적, 녹, 청 부화소영역은 동일한 색상끼리 서로 근접하게 배치되는 유기발광다이오드 표시장치를 제공한다.

Description

유기발광다이오드 표시장치 및 그 구동방법 {Organic Light Emitting Diode Display Device And Method Of Driving The Same}
본 발명은 유기발광다이오드 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고해상도 및 고개구율에 적합한 배치구조 및 형태를 가지며 섀도우 마스크의 제작이 용이한 유기발광다이오드 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.
평판표시장치(flat panel display: FPD) 중 하나인 유기발광다이오드(organic light emitting diode: OLED) 표시장치는, 자체 발광형이기 때문에 액정표시장치(liquid crystal display: LCD)에 비해 시야각, 대조비 등이 우수하며 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량박형이 가능하고, 소비전력 측면에서도 유리하다.
그리고, 직류 저전압 구동이 가능하고 응답속도가 빠르며 전부 고체이기 때문에 외부충격에 강하고 사용온도범위도 넓으며 특히 제조비용 측면에서도 저렴한 장점을 가지고 있다.
또한, 유기발광다이오드 표시장치의 제조공정은 증착(deposition) 및 인캡슐레이션(encapsulation)이 전부라고 할 수 있기 때문에, 제조공정이 매우 단순하다.
한편, 이러한 유기발광다이오드 표시장치는 각각이 적, 녹, 청 부화소영역(sub-pixel region)으로 이루어지는 다수의 화소영역(pixel region)을 포함하고, 적, 녹, 청 부화소영역에는 각각 발광다이오드가 형성된다.
그리고, 적, 녹, 청 부화소영역의 발광다이오드는 각각 적, 녹, 청 발광물질층(emitting material layer: EML)을 포함하는데, 적, 녹, 청 발광물질층은 섀도우 마스크를 이용하는 열증착(thermal evaporation) 방법으로 형성될 수 있다.
이러한 발광물질층의 형성방법을 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 발광다이오드 표시장치의 발광물질층의 형성방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 기판(10)은 발광물질의 소스(30) 상부에 배치되고, 기판(10)과 소스(30) 사이에는 섀도우 마스크(shadow mask)(20)가 배치되는데, 섀도우 마스크(20)는 차단영역(22)과 개구영역(24)을 포함한다.
섀도우 마스크(20)가 개구영역(22)이 기판의 적, 녹, 청 부화소영역(미도시)에 대응되도록 정렬된 상태에서 소스(30)가 발광물질을 기화시키면, 발광물질은 확산되어 섀도우 마스크(20)의 개구영역(24)을 통과하여 기판의 적, 녹, 청 부화소영역에 선택적으로 형성된다.
이때, 적, 녹, 청 발광물질층은 각각 별도의 섀도우 마스크를 이용하여 형성될 수 있으며, 적, 녹, 청 부화소영역이 동일한 배치구조를 가질 경우, 하나의 섀도우 마스크를 이용하여 적 발광물질층을 형성한 후 동일한 섀도우 마스크를 순차적으로 이동(shift)하여 녹 및 청 발광물질층을 형성할 수도 있다.
미세금속마스크(fine metal mask: FMM)라고도 불리는 섀도우 마스크(20)는 철-니켈 합금이나 스테인레스와 같은 금속으로 이루어진 금속판에 개구영역을 형성하여 제작되는데, 유기발광다이오드 표시장치의 해상도가 증가함에 따라 섀도우 마스크(20)의 제작 및 사용에 문제가 발생한다.
즉, 유기발광다이오드 표시장치가 고해상도화 됨에 따라 발광물질층이 형성되는 각 부화소영역의 면적이 감소하고, 그 결과 섀도우 마스크(20)의 개구영역(24)의 면적도 감소하는데, 섀도우 마스크(20)에 더 작은 면적의 개구영역(24)을 형성하기 위해서는 차단영역(22)을 구성하는 금속판의 두께가 감소되어야 한다.
그런데, 섀도우 마스크(20)의 금속판의 두께가 감소되면 인장력이 감소하고, 그 결과 가장자리부를 고정하여 섀도우 마스크(20)를 배치할 경우 중력에 의하여 중앙부가 아래로 처지는 현상(sagging)이 발생하여 발광물질층의 불량을 야기하는 문제가 있다.
또한, 원재료의 특성에 기인하여 섀도우 마스크(20)의 금속판의 두께를 감소시키는데 한계가 있어서, 개구영역(24)의 면적을 감소시키는데 한계가 있는 문제가 있다.
한편, 발광물질의 고유 특성상 청 발광물질층의 발광효율이 적 및 녹 발광물질층의 발광효율보다 상대적으로 낮고, 청 발광물질층의 수명이 적 및 녹 발광물질층의 수명보다 상대적으로 짧다.
따라서, 적, 녹, 청 발광물질층의 면적을 동일하게 1:1:1로 형성할 경우, 백 색도를 맞추기 위하여 청 발광물질층에 적 및 녹 발광물질층보다 상대적으로 많은 전류를 공급하여야 하는데, 그 결과 청 발광물질층의 수명이 더욱 감소하고, 청 발광물질층이 적 및 녹 발광물질층보다 상대적으로 빨리 열화되어 표시장치가 표시하는 영상의 표시품질이 저하된다.
이를 방지하기 위하여 청 발광물질층을 적 및 녹 발광물질층보다 상대적으로 큰 면적으로 형성하는데, 이를 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 종래의 유기발광다이오드 표시장치의 하나의 화소영역을 도시한 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 종래의 유기발광다이오드 표시장치의 하나의 화소영역(P)은 적, 녹, 청 부화소영역(SPr, SPg, SPb)를 포함한다.
화소영역(P)은 가로길이(a) 및 세로길이(b)를 갖는데, 적 및 녹 부화소영역(SPr, SPg)은 각각 제1폭(w1)을 갖고, 청 부화소영역(SPb)은 제1폭(w1)의 2배인 제2폭(w2)을 갖도록 형성된다.
즉, 적 및 녹 부화소영역(SPr, SPg)의 적 및 녹 발광물질층은 제1폭(w1)과 세로길이(b)의 곱에 해당하는 면적(w1*b)으로 형성되고, 청 부화소영역(SPb)의 청 발광물질층은 제2폭(w2)과 세로길이(b)의 곱에 해당하는 면적(w2*b)으로 형성되며, 청 발광물질층의 면적이 적 및 녹 발광물질층의 면적의 2배로 형성되므로, 청 발광물질층의 발광효율 및 수명을 보상할 수 있다.
그런데, 적 및 녹 부화소영역(SPr, SPg)의 면적이 청 부화소영역(SPb)의 1/2이 되므로, 유기발광다이오드 표시장치의 발광물질층의 최소폭은 적 및 녹 부화소영역(SPr, SPg)의 제2폭(w2)이 된다.
즉, 적, 녹, 청 부화소영역의 면적이 동일한 발광다이오드 표시장치에서는 발광물질층의 최소폭이 화소영역의 가로길이(피치)의 1/3배인 반면, 청 부화소영역(SPb)의 면적이 적 및 녹 부화소영역(SPr, SPg)의 면적보다 큰 도 2의 발광다이오드 표시장치에서는 발광물질층의 최소폭인 제2폭(w2)이 화소영역(P)의 가로길이(a)의 1/4배이므로(w2 = a/4 = 0.25a), 고해상도에 따른 섀도우마스크의 개구영역 감소에 의한 불량 및 한계가 더욱 심해지는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제시된 것으로, 적, 녹, 청 부화소영역을 삼각형 형상 또는 사각형 형상으로 형성하고, 인접한 화소영역에서 동일한 색상의 부화소영역을 서로 근접하도록 배치함으로써, 섀도우 마스크의 제작이 용이하고 고해상도를 갖는 유기발광다이오드 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
그리고, 본 발명은, 인접한 화소영역에서 동일한 색상의 부화소영역을 서로 근접하도록 배치하고, 수평방향 또는 수직방향으로 인접한 화소영역을 번갈아 구동함으로써, 영상의 경계가 뚜렷해지고 체감 해상도가 개선되는 유기발광다이오드 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는데 다른 목적이 있다.
위와 같은 과제의 해결을 위해, 본 발명은, 각각이 적 부화소영역, 녹 부화소영역 및 2개의 청 부화소영역으로 구성되어 정사각형 형상을 갖는 다수의 화소영역을 포함하고, 상기 적, 녹, 청 부화소영역 각각은, 상기 다수의 화소영역 각각의 가로길이를 밑변으로 하는 직각 이등변 삼각형 형상을 갖고, 상기 다수의 화소영역 각각에서 2개의 상기 청 부화소영역은 수평방향으로 꼭지점이 마주보도록 배치되고, 상기 다수의 화소영역 각각에서 상기 적, 녹 부화소영역은 수직방향으로 꼭지점이 마주보도록 배치되고, 상기 다수의 화소영역 중 상기 수평방향 및 상기 수직방향으로 인접한 화소영역에서 상기 적, 녹, 청 부화소영역은 동일한 색상끼리 서로 근접하게 배치되는 유기발광다이오드 표시장치를 제공한다.
그리고, 상기 다수의 화소영역 중 상기 수평방향으로 인접한 화소영역에서 상기 적, 녹 부화소영역은 상기 수직방향의 반대위치에 배치될 수 있다.
또한, 상기 다수의 화소영역 중 상기 수평방향 및 상기 수직방향으로 인접한 화소영역에서 근접 배치된 상기 적, 녹, 청 부화소영역은 각각 마름모 형상을 이룰 수 있다.
한편, 본 발명은, 각각이 적 부화소영역, 녹 부화소영역 및 2개의 청 부화소영역으로 구성되어 정사각형 형상을 갖는 다수의 화소영역을 포함하고, 상기 적, 녹, 청 부화소영역 각각은, 상기 다수의 화소영역 각각의 가로길이를 밑변으로 하는 직각 이등변 삼각형 형상을 갖고, 상기 다수의 화소영역 각각에서 2개의 상기 청 부화소영역은 수평방향으로 꼭지점이 마주보도록 배치되고, 상기 다수의 화소영역 각각에서 상기 적, 녹 부화소영역은 수직방향으로 꼭지점이 마주보도록 배치되고, 상기 다수의 화소영역 중 상기 수평방향 및 상기 수직방향으로 인접한 화소영역에서 상기 적, 녹, 청 부화소영역은 동일한 색상끼리 서로 근접하게 배치되는 유기발광다이오드 표시장치의 구동방법으로서, 제1시간구간 동안, 상기 다수의 화소영역 중 홀수 번째 수평화소열의 화소영역은 순차적으로 발광 시키고, 상기 다수의 화소영역 중 짝수 번째 수평화소열의 화소영역은 비발광 시키는 단계와; 제2시간구간 동안, 상기 다수의 화소영역 중 상기 홀수 번째 수평화소열의 화소영역은 비발광 시키고, 상기 다수의 화소영역 중 상기 짝수 번째 수평화소열의 화소영역은 발광 시키는 단계를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치의 구동방법을 제공한다.
다른 한편, 본 발명은, 각각이 적 부화소영역, 녹 부화소영역, 청 부화소영역으로 구성되어 사각형 형상을 갖는 다수의 화소영역을 포함하고, 상기 적, 녹 부화소영역 각각은 상기 다수의 화소영역 각각의 가로길이의 1/2배를 폭으로 하고 세로길이의 1/2배를 높이로 하는 사각형 형상을 갖고, 상기 청 부화소영역은 상기 화소영역 각각의 상기 가로길이의 1/2배를 폭으로 하고 상기 세로길이를 높이로 하는 사각형 형상을 갖고, 상기 다수의 화소영역 각각에서, 상기 적, 녹 부화소영역은 수직방향으로 배치되고, 상기 청 부화소영역은 상기 적, 녹 부화소영역의 좌측 또는 우측에 배치되고, 상기 다수의 화소영역 중 수평방향 및 상기 수직방향으로 인접한 화소영역에서 상기 적, 녹, 청 부화소영역은 동일한 색상끼리 서로 근접하게 배치되는 유기발광다이오드 표시장치를 제공한다.
그리고, 상기 다수의 화소영역 중 상기 수평방향으로 인접한 화소영역에서 상기 적, 녹 부화소영역과 상기 청 부화소영역은 상기 수평방향의 반대위치에 배치되고, 상기 다수의 화소영역 중 상기 수직방향으로 인접한 화소영역에서 상기 적, 녹 부화소영역은 상기 수직방향의 반대위치에 배치될 수 있다.
또 다른 한편, 본 발명은, 각각이 적 부화소영역, 녹 부화소영역, 청 부화소영역으로 구성되어 사각형 형상을 갖는 다수의 화소영역을 포함하고, 상기 적, 녹 부화소영역 각각은 상기 다수의 화소영역 각각의 가로길이의 1/2배를 폭으로 하고 세로길이의 1/2배를 높이로 하는 사각형 형상을 갖고, 상기 청 부화소영역은 상기 화소영역 각각의 상기 가로길이의 1/2배를 폭으로 하고 상기 세로길이를 높이로 하는 사각형 형상을 갖고, 상기 다수의 화소영역 각각에서, 상기 적, 녹 부화소영역은 수직방향으로 배치되고, 상기 청 부화소영역은 상기 적, 녹 부화소영역의 좌측 또는 우측에 배치되고, 상기 다수의 화소영역 중 수평방향 및 상기 수직방향으로 인접한 화소영역에서 상기 적, 녹, 청 부화소영역은 동일한 색상끼리 서로 근접하게 배치되는 유기발광다이오드 표시장치의 구동방법에 있어서, 제1시간구간 동안, 상기 수평방향 및 상기 수직방향으로 인접한 화소영역 중 하나는 발광 시키고, 상기 수평방향 및 상기 수직방향으로 인접한 화소영역 중 다른 하나는 비발광 시키는 단계와; 제2시간구간 동안, 상기 수평방향 및 상기 수직방향으로 인접한 화소영역 중 상기 제1시간구간 동안 발광한 하나는 비발광 시키고, 상기 수평방향 및 상기 수직방향으로 인접한 화소영역 중 상기 제1시간구간 동안 비발광한 다른 하나는 발광 시키는 단계를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치의 구동방법을 제공한다.
그리고, 상기 다수의 화소영역은 4행4열로 배열된 제1 내지 제16화소영역을 포함하고, 상기 제1시간구간 동안, 상기 제2, 제4, 제6, 제8, 제10, 제12, 제14 및 제16화소영역은 발광 시키고, 상기 제1, 제3, 제5, 제7, 제9, 제11, 제13 및 제15화소영역은 비발광 시키고, 상기 제2시간구간 동안, 상기 제2, 제4, 제6, 제8, 제10, 제12, 제14 및 제16화소영역은 비발광 시키고, 상기 제1, 제3, 제5, 제7, 제9, 제11, 제13 및 제15화소영역은 발광 시킬 수 있다.
본 발명은, 적, 녹, 청 부화소영역을 삼각형 형상 또는 사각형 형상으로 형성하고, 인접한 화소영역에서 동일한 색상의 부화소영역을 서로 근접하도록 배치함으로써, 섀도우 마스크의 제작이 용이하고 고해상도 구현이 가능한 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명은, 인접한 화소영역에서 동일한 색상의 부화소영역을 서로 근접하도록 배치하고, 수평방향 또는 수직방향으로 인접한 화소영역을 번갈아 구동함으로써, 영상의 경계가 뚜렷해지고 체감 해상도가 개선되는 효과를 갖는다.
도 1은 종래의 발광다이오드 표시장치의 발광물질층의 형성방법을 설명하기 위한 도면.
도 2는 종래의 유기발광다이오드 표시장치의 하나의 화소영역을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 평면도.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 제1 및 제2시간구간의 동작상태를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 평면도.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 제1 및 제2시간구간의 동작상태를 도시한 도면.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 유기발광다이오드 표시장치 및 그 구동방법을 설명한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 평면도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시에에 따른 유기발광다이오드 표시장치는, 각각이 정사각형 형상이고 적, 녹, 청 부화소영역(SPr, SPg, SPb)으로 구성되는 다수의 화소영역을 포함하는데, 도 3은 편의상 제1 내지 제8화소영역(P1 내지 P8)을 도시한다.
도시하지는 않았지만, 적, 녹, 청 부화소영역(SPr, SPg, SPb)은, 각각 게이트배선 및 데이터배선에 연결되는 스위칭 박막트랜지스터, 스위칭 박막트랜지스터에 연결되는 구동 박막트랜지스터 및 스토리지 커패시터, 구동 박막트랜지스터에 연결되는 발광다이오드를 포함할 수 있는데, 발광다이오드는 제1 및 제2전극과, 제1 및 제2전극 사이에 형성되는 적, 녹, 청 발광물질층을 포함할 수 있다.
제1 내지 제8화소영역(P1 내지 P8)은 각각 1개의 적 부화소영역(SPr), 1개의 녹 부화소영역(SPg), 2개의 청 부화소영역(SPb)으로 구성되는데, 적, 녹, 청 부화소영역(SPr, SPg, SPb)은 각각 화소영역의 가로길이(a)를 밑변으로 하는 직각 이등변 삼각형 형상을 갖는다.
구체적으로, 적, 녹, 청 부화소영역(SPr, SPg, SPb)은 직각 이등변 삼각형의 꼭지점이 한점에서 만나도록 배치되어 하나의 정사각형을 이루는데, 2개의 청 부화소영역(SPb)은 수평방향으로 꼭지점이 마주보도록 배치되고, 적, 녹 부화소영역(SPr, SPg)은 수직방향으로 꼭지점이 마주보도록 배치되며, 수평방향으로 인접한 화소영역에서 적, 녹 부화소영역(SPr, SPg)은 수직방향의 반대위치에 배치된다.
다른 실시예에서는, 2개의 청 부화소영역(SPb)은 수직방향으로 꼭지점이 마주보도록 배치되고, 적, 녹 부화소영역(SPr, SPg)은 수평방향으로 꼭지점이 마주보도록 배치될 수도 있다.
그리고, 수평방향 및 수직방향으로 인접한 화소영역(P1 내지 P8)에서 동일한 색상의 부화소영역은 서로 근접하도록 배치된다.
즉, 수평방향으로 인접한 제1 및 제2화소영역(P1, P2)에서 청 부화소영역(SPb)은 서로 근접하게 배치되고, 수직방향으로 인접한 제1 및 제5화소영역(P1, P5)에서 적 부화소영역(SPr)은 서로 근접하게 배치되고, 수직방향으로 인접한 제2 및 제6화소영역(P2, P6)에서 녹 부화소영역(SPg)은 서로 근접하게 배치된다.
따라서, 인접 화소영역의 근접 배치된 적, 녹, 청 부화소영역(SPr, SPg, SPb)은 각각 마름모 형상을 이루는데, 청 부화소영역(SPb)의 마름모는 수평방향 및 수직방향으로 연속적으로 배치되고, 적 및 녹 부화소영역(SPr, SPg)의 마름모는 수평방향 및 수직방향으로 교대로 배치된다.
결과적으로, 유기발광다이오드 표시장치 전체에서는 2행2열의 제1, 제2, 제5 및 제6화소영역(P1, P2, P5, P6)이 상하좌우로 반복 배치될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서는, 각각이 동일한 직각 이등변 삼각형 형상을 갖는 1개의 적 부화소영역(SPr), 1개의 녹 부화소영역(SPg), 2개의 청 부화소영역(SPb)이 하나의 화소영역을 구성하므로, 청 부화소영역(SPb)의 면적이 적 및 녹 부화소영역(SPr, SPg) 각각의 면적의 2배가 되고, 청 부화소영역(SPb)의 발광효율을 보상하여 열화를 방지할 수 있다.
그리고, 근접하게 배치된 인접 화소영역의 동일한 색상의 부화소영역의 발광물질층은 섀도우 마스크의 하나의 개구영역으로 형성할 수 있으므로, 발광물질층의 최소폭(즉, 섀도우 마스크의 개구영역의 최소폭)은 인접 화소영역의 동일한 색상의 부화소영역이 이루는 마름모의 폭이 된다.
즉, 하나의 화소영역은 가로길이(a) 및 세로길이(a)가 동일한 정사각형 형상이고, 적, 녹, 청 부화소영역(SPr, SPg, SPb)은 각각 밑변의 길이가 화소영역의 1변의 길이(a)와 같은 직각 이등변 삼각형 형상이므로, 근접 배치된 동일한 색상의 2개의 부화소영역이 이루는 마름모의 제1폭(w1)은 화소영역의 가로길이(a)(피치: pitch)의 1/√2(약 0.7)배이다(w1 = a/√2 = 0.7a).
따라서, 종래의 유기발광다이오드 표시장치에서의 발광물질층의 최소폭(도 2의 w2 = 0.25a)에 비하여 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서의 발광물질층의 최소폭(w1 = 0.7a)이 증가하며, 그 결과 섀도우 마스크의 개구영역의 최소면적이 증가하여 섀도우 마스크를 용이하게 제작할 수 있고, 고해상도의 유기발광다이오드 표시장치를 제조할 수 있다.
한편, 이러한 유기발광다이오드 표시장치에서는, 수직방향 및 수평방향으로 인접한 화소영역의 적, 녹 부화소영역(SPr, SPg) 각각이 근접 배치되는데, 이에 따라 단색에 가까운 영상의 경우 수직방향 및 수평방향의 경계선에 대한 인지도가 감소되어 수직방향의 체감 해상도가 감소될 수 있다.
이를 방지하기 위하여 본 발명에서는 수평화소열을 번갈아 구동할 수 있는데, 도면을 참조하여 이를 설명한다.
도 4a 및 도 4b는 각각 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 제1 및 제2시간구간의 동작상태를 도시한 도면으로, 편의상 제1 내지 제16화소영역(P1 내지 P16)을 도시하며, 도 3과 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 4a에 도시한 바와 같이, 제1시간구간 동안, 유기발광다이오드 표시장치의 제1수평화소열의 제1 내지 제4화소영역(P1 내지 P4)과 제3수평화소열의 제9 내지 제12화소영역(P9 내지 P12)은 순차적으로 발광(ON)하고, 제2수평화소열의 제5 내지 제8화소영역(P5 내지 P8)과 제4수평화소열의 제13 내지 제16화소영역(P13 내지 P16)은 비발광(OFF)한다.
즉, 제1시간구간 동안, 유기발광다이오드 표시장치의 다수의 화소영역 중 홀수 번째 수평화소열의 화소영역은 순차적으로 발광하여 영상을 표시하고, 짝수 번째 수평화소열의 화소영역은 비발광하여 블랙을 표시한다.
그리고, 도 4b에 도시한 바와 같이, 제2시간구간 동안, 유기발광다이오드 표시장치의 제1수평화소열의 제1 내지 제4화소영역(P1 내지 P4)과 제3수평화소열의 제9 내지 제12화소영역(P9 내지 P12)은 비발광(OFF)하고, 제2수평화소열의 제5 내지 제8화소영역(P5 내지 P8)과 제4수평화소열의 제13 내지 제16화소영역(P13 내지 P16)은 순차적으로 발광(ON)한다.
즉, 제2시간구간 동안, 유기발광다이오드 표시장치의 다수의 화소영역 중 홀수 번째 수평화소열의 화소영역은 비발광하여 블랙을 표시하고, 짝수 번째 수평화소열의 화소영역은 순차적으로 발광하여 영상을 표시한다.
이와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서는, 동작시간을 제1 및 제2시간구간으로 나누고, 제1 및 제2시간구간 동안 각각 홀수 번째 및 짝수 번째 수평화소열이 번갈아 발광하므로(interlaced scanning), 수직방향으로 인접한 화소영역의 근접 배치된 2개의 적 부화소영역(SPr)과 근접 배치된 2개의 녹 부화소영역(SPg)이 동시에 발광하지 않고 시간적으로 분할되어 번갈아 발광한다.
따라서, 단색에 가까운 영상을 표시하는 경우에도, 시분할에 의하여 수평방향의 경계선에 대한 인지도가 개선되어 수직방향의 체감 해상도가 향상된다.
여기서, 제1 및 제2시간구간은 각각 영상을 표시하는 최소 단위인 1프레임(frame)의 전반부 및 후반부일 수 있으며, 또는 제1 및 제2프레임 일 수 있다.
한편, 제1실시예의 적, 녹, 청 부화소영역의 구성은 화소영역의 피치의 약 0.7배에 해당하는 발광물질층의 최소폭을 가지므로 고해상도 유기발광다이오드 표시장치에 적용할 수 있으나, 400ppi(pixels per inch) 이상의 초고해상도 유기발광다이오드 표시장치에 적용하는 데는 어려움이 있다.
이러한 초고해상도 유기발광다이오드 표시장치에 적용할 수 있는 적, 녹, 청 부화소영역의 구성을 도면을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 평면도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2실시에에 따른 유기발광다이오드 표시장치는, 각각이 사각형 형상이고 적, 녹, 청 부화소영역(SPr, SPg, SPb)으로 구성되는 다수의 화소영역을 포함하는데, 도 5는 편의상 제1 내지 제8화소영역(P1 내지 P8)을 도시한다.
도시하지는 않았지만, 적, 녹, 청 부화소영역(SPr, SPg, SPb)은, 각각 게이트배선 및 데이터배선에 연결되는 스위칭 박막트랜지스터, 스위칭 박막트랜지스터에 연결되는 구동 박막트랜지스터 및 스토리지 커패시터, 구동 박막트랜지스터에 연결되는 발광다이오드를 포함할 수 있는데, 발광다이오드는 제1 및 제2전극과, 제1 및 제2전극 사이에 형성되는 적, 녹, 청 발광물질층을 포함할 수 있다.
제1 내지 제8화소영역(P1 내지 P8)은 각각 1개의 적 부화소영역(SPr), 1개의 녹 부화소영역(SPg), 1개의 청 부화소영역(SPb)으로 구성되는데, 적, 녹 부화소영역(SPr, SPg) 각각은 화소영역의 가로길이(a)의 1/2배 및 세로길이의 1/2배를 폭 및 높이로 하는 동일한 면적의 사각형 형상을 갖고, 청 부화소영역(SPb)은 화소영역의 가로길이(a)의 1/2배 및 세로길이를 폭 및 높이로 하는 사각형 형상을 가지므로, 청 부화소영역(SPb)의 면적은 적, 녹 부화소영역(SPr, SPg) 각각의 면적의 2배가 된다.
여기서, 적, 녹 부화소영역(SPr, SPg)과 화소영역은 각각 정사각형 형상일 수 있다.
그리고, 다수의 화소영역 각각에서 적, 녹 부화소영역(SPr, SPg)은 수직방향으로 배치되고 청 부화소영역(SPb)은 적, 녹 부화소영역(SPr, SPg)의 좌측 또는 우측에 배치되고, 수직방향 및 수평방향으로 인접한 화소영역에서 적, 녹, 청 부화소영역(SPr, SPg, SPb)은 동일한 색상끼리 근접하도록 배치된다.
이에 따라, 수평방향으로 인접한 화소영역에서 적, 녹 부화소영역(SPr, SPg)과 청 부화소영역(SPb)은 수평방향의 반대위치에 배치되고, 수직방향으로 인접한 화소영역에서 적 및 녹 부화소영역(SPr, SPg)은 수직방향의 반대위치에 배치되고, 수직방향 및 수평방향으로 인접한 4개의 화소영역의 적, 녹, 청 부화소영역(SPr, SPg, SPb)은 근접 배치된다.
예를 들어, 제1 및 제7화소영역(P1, P7)에서는 청 부화소영역(SPb)이 1열에 배치되고 녹, 적 부화소영역(SPg, SPr)이 2열의 1행 및 2행에 각각 배치되고, 제2 및 제8화소영역(P2, P8)에서는 녹, 적 부화소영역(SPg, SPr)이 1열의 1행 및 2행에 각각 배치되고 청 부화소영역(SPb)이 2열에 배치되고, 제3 및 제5화소영역(P3, P5)에서는 청 부화소영역(SPb)이 1열에 배치되고 적, 녹 부화소영역(SPr, SPg)이 2열의 1행 및 2행에 각각 배치되고, 제4 및 제6화소영역(P4, P6)에서는 적, 녹 부화소영역(SPr, SPg)이 1열의 1행 및 2행에 각각 배치되고 청 부화소영역(SPb)이 2열에 배치된다.
따라서, 인접 화소영역의 근접 배치된 적, 녹, 청 부화소영역(SPr, SPg, SPb)은 각각 사각형을 이루는데, 청 부화소영역(SPb)의 사각형은 수직방향으로 연속적으로 배치되어 바(bar) 형상을 이루고, 적 및 녹 부화소영역(SPr, SPg)의 사각형은 수직방향으로 교대로 배치된다.
결과적으로, 유기발광다이오드 표시장치 전체에서는 2행4열의 제1 내지 제8화소영역(P1 내지 P8)이 상하좌우로 반복 배치될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서는, 각각이 동일한 면적의 적, 녹 부화소영역(SPr, SPg)과 적, 녹 부화소영역(SPr, SPg) 각각의 2배 면적의 청 부화소영역(SPb)이 하나의 화소영역을 구성하므로, 청 부화소영역(SPb)의 발광효율을 보상하여 열화를 방지할 수 있다.
그리고, 근접하게 배치된 인접 화소영역의 동일한 색상의 부화소영역의 발광물질층은 섀도우 마스크의 하나의 개구영역으로 형성할 수 있으므로, 발광물질층의 최소폭(즉, 섀도우 마스크의 개구영역의 최소폭)은 인접 화소영역의 동일한 색상의 부화소영역이 이루는 사각형의 폭이 된다.
즉, 하나의 화소영역은 가로길이(a) 및 세로길이를 갖는 사각형 형상이고, 적, 녹, 청 부화소영역(SPr, SPg, SPb)은 각각 화소영역의 가로길이(a)의 1/2배를 폭으로 갖는 사각형 형상이므로, 근접 배치된 동일한 색상의 4개의 부화소영역이 이루는 사각형의 제1폭(w1)은 화소영역의 가로길이(a)(피치: pitch)와 동일하다(w1 = a).
따라서, 종래의 유기발광다이오드 표시장치에서의 발광물질층의 최소폭(도 2의 w2 = 0.25a)이나 제1실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서의 발광물질층의 최소폭(w1 = 0.7a)에 비하여 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서의 발광물질층의 최소폭(w1 = a)이 증가하며, 그 결과 섀도우 마스크의 개구영역의 최소면적이 증가하여 섀도우 마스크를 용이하게 제작할 수 있고, 고해상도의 유기발광다이오드 표시장치를 제조할 수 있다.
한편, 이러한 유기발광다이오드 표시장치에서는, 수직방향 및 수평방향으로 인접한 화소영역의 적, 녹 부화소영역(SPr, SPg) 각각이 근접 배치되는데, 이에 따라 단색에 가까운 영상의 경우 수평방향 및 수직방향의 경계선에 대한 인지도가 감소되어 수직방향의 체감 해상도가 감소될 수 있다.
이를 방지하기 위하여 본 발명에서는 수직방향 및 수평방향으로 인접한 화소영역을 번갈아 구동할 수 있는데, 도면을 참조하여 이를 설명한다.
도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치의 제1 및 제2시간구간의 동작상태를 도시한 도면으로, 편의상 4행4열로 배열된 제1 내지 제16화소영역(P1 내지 P16)을 도시하며, 도 5와 동일한 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 6a에 도시한 바와 같이, 제1시간구간 동안, 유기발광다이오드 표시장치의 제1수평화소열의 제2 및 제4화소영역(P2 및 P4), 제2수평화소열의 제6 및 제8화소영역(P6 및 P8), 제3수평화소열의 제10 및 제12화소영역(P10, P12), 제4수평화소열의 제14 및 제16화소영역(P14, P16)은 순차적으로 발광(ON)하고, 제1수평화소열의 제1 및 제3화소영역(P1, P3), 제2수평화소열의 제5 및 제7화소영역(P5 및 P7), 제3수평화소열의 제9 및 제11화소영역(P9, P11), 제4수평화소열의 제13 및 제15화소영역(P13, P15)은 비발광(OFF)한다.
즉, 제1시간구간 동안, 유기발광다이오드 표시장치의 수직방향 및 수평방향으로 인접한 화소영역 중 하나는 발광하여 영상을 표시하고, 수직방향 및 수평방향으로 인접한 화소영역 중 다른 하나는 비발광하여 블랙을 표시한다.
그리고, 도 6b에 도시한 바와 같이, 제2시간구간 동안, 유기발광다이오드 표시장치의 제1수평화소열의 제2 및 제4화소영역(P2 및 P4), 제2수평화소열의 제6 및 제8화소영역(P6 및 P8), 제3수평화소열의 제10 및 제12화소영역(P10, P12), 제4수평화소열의 제14 및 제16화소영역(P14, P16)은 비발광(OFF)하고, 제1수평화소열의 제1 및 제3화소영역(P1, P3), 제2수평화소열의 제5 및 제7화소영역(P5 및 P7), 제3수평화소열의 제9 및 제11화소영역(P9, P11), 제4수평화소열의 제13 및 제15화소영역(P13, P15)은 발광(ON)한다.
즉, 제2시간구간 동안, 유기발광다이오드 표시장치의 수직방향 및 수평방향으로 인접한 화소영역 중 제1시간구간 동안 발광한 하나는 비발광하여 블랙을 표시하고, 수직방향 및 수평방향으로 인접한 화소영역 중 제1시간구간 동안 비발광한 다른 하나는 발광하여 영상을 표시한다.
이와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서는, 동작시간을 제1 및 제2시간구간으로 나누고, 제1 및 제2시간구간 동안 각각 수직방향 및 수평방향으로 인접한 화소영역 중 하나가 번갈아 발광하므로, 수직방향 및 수평방향으로 인접한 화소영역의 근접 배치된 4개의 적 부화소영역(SPr)과 근접 배치된 4개의 녹 부화소영역(SPg)이 동시에 발광하지 않고 시간적으로 분할되어 대각선 방향의 2개가 번갈아 발광한다.
따라서, 단색에 가까운 영상을 표시하는 경우에도, 시분할에 의하여 수직방향 및 수평방향의 경계선에 대한 인지도가 개선되어 수직방향 및 수평방향의 체감 해상도가 향상된다.
여기서, 제1 및 제2시간구간은 각각 영상을 표시하는 최소 단위인 1프레임(frame)의 전반부 및 후반부일 수 있으며, 또는 제1 및 제2프레임 일 수 있다.
이상과 같이, 본원발명에 따른 유기발광다이오드 표시장치에서는, 적, 녹, 청 부화소영역을 삼각형 형상 또는 사각형 형상으로 형성하고, 인접한 화소영역의 동일한 색상의 부화소영역을 서로 근접하도록 배치함으로써, 발광물질층 형성에 사용되는 섀도우 마스크의 개구부의 최소폭을 증가시킬 수 있으며, 그 결과 고해상도 영상을 표시할 수 있다.
또한, 수직방향 또는 수평방향으로 인접한 화소영역이 번갈아 발광하도록 구동함으로써, 수직방향 또는 수평방향의 경계선에 대한 인지도를 개선하고 체감 해상도를 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
P1 내지 P8: 제1 내지 제8화소영역
SPr: 적 부화소영역 SPg: 녹 부화소영역
SPb: 청 부화소영역

Claims (8)

  1. 각각이 적 부화소영역, 녹 부화소영역 및 2개의 청 부화소영역으로 구성되어 정사각형 형상을 갖는 다수의 화소영역
    을 포함하고,
    상기 적, 녹, 청 부화소영역 각각은, 상기 다수의 화소영역 각각의 가로길이를 밑변으로 하는 직각 이등변 삼각형 형상을 갖고,
    상기 다수의 화소영역 각각에서 2개의 상기 청 부화소영역은 수평방향으로 꼭지점이 마주보도록 배치되고,
    상기 다수의 화소영역 각각에서 상기 적, 녹 부화소영역은 수직방향으로 꼭지점이 마주보도록 배치되고,
    상기 다수의 화소영역 중 상기 수평방향 및 상기 수직방향으로 인접한 화소영역에서 상기 적, 녹, 청 부화소영역은 동일한 색상끼리 서로 근접하게 배치되는 유기발광다이오드 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 화소영역 중 상기 수평방향으로 인접한 화소영역에서 상기 적, 녹 부화소영역은 상기 수직방향의 반대위치에 배치되는 유기발광다이오드 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 화소영역 중 상기 수평방향 및 상기 수직방향으로 인접한 화소영역에서 근접 배치된 상기 적, 녹, 청 부화소영역은 각각 마름모 형상을 이루는 유기발광다이오드 표시장치.
  4. 각각이 적 부화소영역, 녹 부화소영역 및 2개의 청 부화소영역으로 구성되어 정사각형 형상을 갖는 다수의 화소영역을 포함하고, 상기 적, 녹, 청 부화소영역 각각은, 상기 다수의 화소영역 각각의 가로길이를 밑변으로 하는 직각 이등변 삼각형 형상을 갖고, 상기 다수의 화소영역 각각에서 2개의 상기 청 부화소영역은 수평방향으로 꼭지점이 마주보도록 배치되고, 상기 다수의 화소영역 각각에서 상기 적, 녹 부화소영역은 수직방향으로 꼭지점이 마주보도록 배치되고, 상기 다수의 화소영역 중 상기 수평방향 및 상기 수직방향으로 인접한 화소영역에서 상기 적, 녹, 청 부화소영역은 동일한 색상끼리 서로 근접하게 배치되는 유기발광다이오드 표시장치의 구동방법으로서,
    제1시간구간 동안, 상기 다수의 화소영역 중 홀수 번째 수평화소열의 화소영역은 순차적으로 발광 시키고, 상기 다수의 화소영역 중 짝수 번째 수평화소열의 화소영역은 비발광 시키는 단계와;
    제2시간구간 동안, 상기 다수의 화소영역 중 상기 홀수 번째 수평화소열의 화소영역은 비발광 시키고, 상기 다수의 화소영역 중 상기 짝수 번째 수평화소열의 화소영역은 발광 시키는 단계
    를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치의 구동방법.
  5. 각각이 적 부화소영역, 녹 부화소영역, 청 부화소영역으로 구성되어 사각형 형상을 갖는 다수의 화소영역
    을 포함하고,
    상기 적, 녹 부화소영역 각각은 상기 다수의 화소영역 각각의 가로길이의 1/2배를 폭으로 하고 세로길이의 1/2배를 높이로 하는 사각형 형상을 갖고,
    상기 청 부화소영역은 상기 화소영역 각각의 상기 가로길이의 1/2배를 폭으로 하고 상기 세로길이를 높이로 하는 사각형 형상을 갖고,
    상기 다수의 화소영역 각각에서, 상기 적, 녹 부화소영역은 수직방향으로 배치되고, 상기 청 부화소영역은 상기 적, 녹 부화소영역의 좌측 또는 우측에 배치되고,
    상기 다수의 화소영역 중 수평방향 및 상기 수직방향으로 인접한 화소영역에서 상기 적, 녹, 청 부화소영역은 동일한 색상끼리 서로 근접하게 배치되는 유기발광다이오드 표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 화소영역 중 상기 수평방향으로 인접한 화소영역에서 상기 적, 녹 부화소영역과 상기 청 부화소영역은 상기 수평방향의 반대위치에 배치되고,
    상기 다수의 화소영역 중 상기 수직방향으로 인접한 화소영역에서 상기 적, 녹 부화소영역은 상기 수직방향의 반대위치에 배치되는 유기발광다이오드 표시장치.
  7. 각각이 적 부화소영역, 녹 부화소영역, 청 부화소영역으로 구성되어 사각형 형상을 갖는 다수의 화소영역을 포함하고, 상기 적, 녹 부화소영역 각각은 상기 다수의 화소영역 각각의 가로길이의 1/2배를 폭으로 하고 세로길이의 1/2배를 높이로 하는 사각형 형상을 갖고, 상기 청 부화소영역은 상기 화소영역 각각의 상기 가로길이의 1/2배를 폭으로 하고 상기 세로길이를 높이로 하는 사각형 형상을 갖고, 상기 다수의 화소영역 각각에서, 상기 적, 녹 부화소영역은 수직방향으로 배치되고, 상기 청 부화소영역은 상기 적, 녹 부화소영역의 좌측 또는 우측에 배치되고, 상기 다수의 화소영역 중 수평방향 및 상기 수직방향으로 인접한 화소영역에서 상기 적, 녹, 청 부화소영역은 동일한 색상끼리 서로 근접하게 배치되는 유기발광다이오드 표시장치의 구동방법에 있어서,
    제1시간구간 동안, 상기 수평방향 및 상기 수직방향으로 인접한 화소영역 중 하나는 발광 시키고, 상기 수평방향 및 상기 수직방향으로 인접한 화소영역 중 다른 하나는 비발광 시키는 단계와;
    제2시간구간 동안, 상기 수평방향 및 상기 수직방향으로 인접한 화소영역 중 상기 제1시간구간 동안 발광한 하나는 비발광 시키고, 상기 수평방향 및 상기 수직방향으로 인접한 화소영역 중 상기 제1시간구간 동안 비발광한 다른 하나는 발광 시키는 단계
    를 포함하는 유기발광다이오드 표시장치의 구동방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 다수의 화소영역은 4행4열로 배열된 제1 내지 제16화소영역을 포함하고,
    상기 제1시간구간 동안, 상기 제2, 제4, 제6, 제8, 제10, 제12, 제14 및 제16화소영역은 발광 시키고, 상기 제1, 제3, 제5, 제7, 제9, 제11, 제13 및 제15화소영역은 비발광 시키고,
    상기 제2시간구간 동안, 상기 제2, 제4, 제6, 제8, 제10, 제12, 제14 및 제16화소영역은 비발광 시키고, 상기 제1, 제3, 제5, 제7, 제9, 제11, 제13 및 제15화소영역은 발광 시키는 유기발광다이오드 표시장치의 구동방법.
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