KR20230103653A - 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

유기 발광 표시 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20230103653A
KR20230103653A KR1020210194682A KR20210194682A KR20230103653A KR 20230103653 A KR20230103653 A KR 20230103653A KR 1020210194682 A KR1020210194682 A KR 1020210194682A KR 20210194682 A KR20210194682 A KR 20210194682A KR 20230103653 A KR20230103653 A KR 20230103653A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
electrode
voltage
node
emitting diode
Prior art date
Application number
KR1020210194682A
Other languages
English (en)
Inventor
이상빈
유인선
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020210194682A priority Critical patent/KR20230103653A/ko
Priority to US17/974,275 priority patent/US20230215386A1/en
Priority to CN202211350083.8A priority patent/CN116416941A/zh
Publication of KR20230103653A publication Critical patent/KR20230103653A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3275—Details of drivers for data electrodes
    • G09G3/3291—Details of drivers for data electrodes in which the data driver supplies a variable data voltage for setting the current through, or the voltage across, the light-emitting elements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/19—Tandem OLEDs
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/2007—Display of intermediate tones
    • G09G3/2074—Display of intermediate tones using sub-pixels
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3266—Details of drivers for scan electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/124—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1213—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being TFTs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1216—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/131—Interconnections, e.g. wiring lines or terminals
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/32—Stacked devices having two or more layers, each emitting at different wavelengths
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • H10K59/352—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels the areas of the RGB subpixels being different
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
    • H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
    • H10K59/353—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels characterised by the geometrical arrangement of the RGB subpixels
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0421—Structural details of the set of electrodes
    • G09G2300/0426—Layout of electrodes and connections
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/04—Structural and physical details of display devices
    • G09G2300/0439—Pixel structures
    • G09G2300/0452—Details of colour pixel setup, e.g. pixel composed of a red, a blue and two green components
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264—Details of driving circuits
    • G09G2310/0278—Details of driving circuits arranged to drive both scan and data electrodes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00—Command of the display device
    • G09G2310/02—Addressing, scanning or driving the display screen or processing steps related thereto
    • G09G2310/0264—Details of driving circuits
    • G09G2310/0297—Special arrangements with multiplexing or demultiplexing of display data in the drivers for data electrodes, in a pre-processing circuitry delivering display data to said drivers or in the matrix panel, e.g. multiplexing plural data signals to one D/A converter or demultiplexing the D/A converter output to multiple columns

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단위 화소는 2개의 서브 화소들로 구성되고, 각 서브 화소는 적색, 녹색 및 청색 발광 소자가 적층되는 스택 구조를 갖는 것이다.

Description

유기 발광 표시 장치{Organic Light Emitting Display}
본 발명은 스택(stack) 구조를 이용한 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
정보화 사회에서 시각 정보를 영상 또는 화상으로 표시하기 위한 표시 장치 분야 기술이 많이 개발되고 있다. 표시 장치 중 유기 발광 표시 장치는 전자와 정공의 재결합으로 발광층을 발광시키는 자발광 소자인 유기 발광 다이오드를 이용하므로 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 휘도가 높고 구동 전압이 낮으며 초박막화가 가능할 뿐만 아니라 자유로운 형상으로 구현이 가능하여 차세대 디스플레이로 각광받고 있다.
본 발명은 스택(stack) 구조를 이용하여 고해상도 긴 수명의 유기 발광 표시 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는, 각 단위 화소가 2개의 서브 화소들로 구성되고, 각 서브 화소는 적색, 녹색 및 청색 발광 소자가 적층되는 스택 구조를 가질 수 있다.
상기 2개의 서브 화소들 중 제1 서브 화소는 적색 및 녹색 발광 소자가 HOD 소자 구조로 적층되고, 제2 서브 화소는 적색 및 녹색 발광 소자가 EOD 스택 구조로 적층될 수 있다.
상기 제1 서브 화소는 제1 전극 내지 제3 전극이 순차로 배치되고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 제1 청색 발광 소자가 배치되고, 상기 제2 전극과 상기 제3 전극 사이에 제1 적색 발광 소자 및 제1 녹색 발광 소자가 HOD 소자 구조로 배치될 수 있다.
상기 제1 청색 발광 소자는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 정공 주입층, 제1 정공 수송층, 제1 청색 발광층 및 전자 수송층이 차례로 적층되고, 상기 제1 적색 발광 소자 및 상기 제1 녹색 발광 소자는 상기 제2 전극과 상기 제3 전극 사이에 제2 정공 수송층, 제1 적색 발광층, 전하 생성층, 제1 녹색 발광층 및 제3 정공 수송층이 차례로 적층될 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제3 전극에 부극성(-) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 정극성(+) 전압이 인가되면 상기 제1 적색 발광층만 발광 가능하고, 상기 제1 전극에 정극성(+) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 부극성(-) 전압이 인가되고, 상기 제3 전극에 정극성(+) 전압이 인가되면 상기 제1 청색 발광층 및 상기 제1 녹색 발광층만 발광 가능할 수 있다.
상기 제2 서브 화소는 제1 전극 내지 제3 전극이 순차로 배치되고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 제2 청색 발광 소자가 배치되고, 상기 제2 전극과 상기 제3 전극 사이에 제2 적색 발광 소자 및 제2 녹색 발광 소자가 EOD 스택 구조로 배치될 수 있다.
상기 제2 청색 발광 소자는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 정공 주입층, 제1 정공 수송층, 제1 청색 발광층 및 전자 수송층이 차례로 적층되고, 상기 제2 적색 발광 소자 및 상기 제2 녹색 발광 소자는 상기 제2 전극과 상기 제3 전극 사이에 제2 전자 수송층, 제2 적색 발광층, 전하 생성층, 제2 녹색 발광층 및 제3 전자 수송층이 차례로 적층될 수 있다.
상기 제1 전극 및 상기 제3 전극에 부극성(-) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 정극성(+) 전압이 인가되면 제2 녹색 발광층만 발광 가능하고, 상기 제1 전극 및 상기 제3 전극에 정극성(+) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 부극성(-) 전압이 인가되면, 상기 제2 적색 발광층 및 상기 제2 청색 발광층만 발광 가능할 수 있다.
단위 화소는 하나의 스캔 라인과 제1 내지 제3 데이터 라인들에 의해 구동되고, 상기 단위 화소는, 서로 역 방향으로 연결된 제1 적색 발광 다이오드 및 제1 녹색 발광 다이오드와, 서로 역 방향으로 연결된 제2 적색 발광 다이오드 및 제2 녹색 발광 다이오드와, 청색 발광 다이오드와, 상기 스캔 라인에 게이트 전극이 연결되고 제1 전극이 상기 제1 데이터 라인에 연결되며 제2 전극이 제1 노드에 연결되어 상기 스캔 라인의 스캔 펄스에 의해 제어되어 상기 제1 데이터 라인의 데이터 전압을 상기 제1 노드에 전달하는 제1 스위칭 트랜지스터와, 상기 제1 노드에 게이트 전극이 연결되고 제1 전극이 제3 전원단에 연결되며 제2 전극이 제2 노드에 연결되어 상기 제1 노드의 전압에 따라 상기 제1 적색 발광 다이오드 및 상기 제1 녹색 발광 다이오드에 흐르는 전류를 제어하는 제1 구동 트랜지스터와, 상기 스캔 라인에 게이트 전극이 연결되고 제1 전극이 상기 제2 데이터 라인에 연결되며 제2 전극이 제3 노드에 연결되어, 상기 스캔 라인의 스캔 펄스에 의해 제어되어 상기 제2 데이터 라인의 데이터 전압을 상기 제3 노드에 전달하는 제2 스위칭 트랜지스터와, 상기 제3 노드에 게이트 전극이 연결되고 제1 전극이 제1 전원단에 연결되며 제2 전극이 제4 노드에 연결되어 상기 제3 노드의 전압에 따라 상기 청색 발광 다이오드에 흐르는 전류를 제어하는 제2 구동 트랜지스터와, 상기 스캔 라인에 게이트 전극이 연결되고 제1 전극이 상기 제3 데이터 라인에 연결되며 제2 전극이 제5 노드에 연결되어 상기 스캔 라인의 스캔 펄스에 의해 제어되어 상기 제3 데이터 라인의 데이터 전압을 상기 제5 노드에 전달하는 제3 스위칭 트랜지스터와, 상기 제5 노드에 게이트 전극이 연결되고 제1 전극이 제2 전원단에 연결되며 제2 전극이 제6 노드에 연결되어 상기 제5 노드의 전압에 따라 상기 제2 적색 발광 다이오드 및 상기 제2 녹색 발광 다이오드에 흐르는 전류를 제어하는 제3 구동 트랜지스터를 구비하고, 상기 제1 적색 발광 다이오드 및 제1 녹색 발광 다이오드는 상기 제2 노드와 상기 제3 전원단 사이에 연결되고, 상기 청색 발광 다이오드는 상기 제4 노드와 상기 제1 전원단 사이에 연결되고, 상기 제2 적색 발광 다이오드 및 상기 제2 녹색 발광 다이오드는 상기 제6 노드와 상기 제2 전원단 사이에 연결될 수 있다.
상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 연결되는 제1 커패시터와, 상기 제3 노드와 상기 제4 노드 사이에 연결되는 제2 커패시터와, 상기 제5 노드와 상기 제6 노드 사이에 연결되는 제3 커패시터를 더 구비할 수 있다.
상기 제1 전원단 내지 상기 제3 전원단에는 선택 신호에 따라 정극성(+)과 부극성(-) 전압 중 하나를 선택하여 해당 전원단에 공급하는 멀티플렉서들을 더 구비할 수 있다.
상기 제1 전원단 및 상기 제3 전원단에 정극성(+) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 부극성(-) 전압이 인가되고, 상기 제1 데이터 라인에 데이터 전압이 공급되면, 상기 제1 녹색 발광 다이오드만 발광하고, 상기 제1 전원단 및 상기 제3 전원단에 정극성(+) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 부극성(-) 전압이 인가되고, 상기 제3 데이터 라인에 데이터 전압이 공급되면, 상기 제2 적색 발광 다이오드만 발광할 수 있다.
상기 제1 전원단 및 상기 제3 전원단에 정극성(+) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 부극성(-) 전압이 인가되고, 상기 제2 데이터 라인에 데이터 전압이 공급되면, 상기 청색 발광 다이오드만 발광할 수 있다.
상기 제1 전원단 및 상기 제3 전원단에 정극성(+) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 부극성(-) 전압이 인가되고, 상기 제1 내지 제3 데이터 라인들에 각각 데이터 전압이 공급되면, 상기 제1 녹색 발광 다이오드, 상기 제2 적색 발광 다이오드 및 상기 청색 발광 다이오드가 발광하여 단위 화소가 백색을 표시할 수 있다.
상기 제1 전원단 및 상기 제3 전원단에 부극성(-) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 정극성(+) 전압이 인가되고, 상기 제1 데이터 라인에 데이터 전압이 공급되면, 상기 제1 적색 발광 다이오드만 발광하고, 상기 제1 전원단 및 상기 제3 전원단에 부극성(-) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 정극성(+) 전압이 인가되고, 상기 제3 데이터 라인에 데이터 전압이 공급되면, 상기 제2 녹색 발광 다이오드만 발광할 수 있다.
상기 제1 전원단 및 상기 제3 전원단에 부극성(-) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 정극성(+) 전압이 인가되고, 상기 제1 및 제3 데이터 라인들에 각각 데이터 전압이 공급되면, 상기 제1 적색 발광 다이오드 및 상기 제2 녹색 발광 다이오드가 발광하여 단위 화소가 노랜색을 표시할 수 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 단위 화소가 2개의 서브 회소로 구성되고, 단위 화소를직류 전압(Ac)으로 구동하여 적색, 녹색, 청색 및 백색을 발광할 수 있으므로, 해상도를 향상 시킬 수 있다.
둘째, 백색을 발광할 때와 적색 및 녹색을 발광할 때 사용되는 발광층을 다르게 구동할 수 있으므로, 긴 수명의 유기 발광 표시 장치를 구현할 수 있다.
셋째, 상대적으로 수명이 짧은 청색 발광 다이오드의 경우 2개의 서브 화소를 동시에 구동하기 때문에 긴 수명의 유기 발광 표시 장치를 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단위 화소의 계략적인 단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 HOD 소자의 구조도
도 4는 도 3의 HOD 소자에 대한 동작 원리를 설명하기 위한 에너지 레벨 구조도
도 5는 도 3의 HOD 소자에 따른 스팩스럼도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 EOD 소자의 구조도
도 7은 도 6의 EOD 소자에 대한 동작 원리를 설명하기 위한 에너지 레벨 구조도
도 8은 도 6의 EOD 소자에 따른 스팩스럼도
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 단위 화소의 회로적 구성도
도 10는 본 발명의 실시예에 따른 단위 화소의 평면도
도 11은 도 10에 도시된 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극과 뱅크 모양의 평면도
도 12은 본 발명의 실시예에 따른 서브 화소의 구체적인 단면 구조도
도 13는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단위 화소가 녹색을 발광하는 상태를 설명하는 회로도
도 14은 도 13의 실시예에 따른 각 전원단 및 각 데이터 라인의 상태도
도 15는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단위 화소가 적색을 발광하는 상태를 설명하는 회로도
도 16은 도 15의 실시예에 따른 각 전원단 및 각 데이터 라인의 상태도
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단위 화소가 청색을 발광하는 상태를 설명하는 회로도
도 18은 도 17의 실시예에 따른 각 전원단 및 각 데이터 라인의 상태도
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단위 화소가 백색을 발광하는 상태를 설명하는 회로도
도 20은 도 19의 실시예에 따른 각 전원단 및 각 데이터 라인의 상태도
도 21은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단위 화소가 적색을 발광하는 상태를 설명하는 회로도
도 22는 도 21의 실시예에 따른 각 전원단 및 각 데이터 라인의 상태도
도 23은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단위 화소가 녹색을 발광하는 상태를 설명하는 회로도
도 24는 도 23의 실시예에 따른 각 전원단 및 각 데이터 라인의 상태도
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단위 화소가 노란색을 발광하는 상태를 설명하는 회로도
도 26은 도 25의 실시예에 따른 각 전원단 및 각 데이터 라인의 상태도
이하, 상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화소 회로 및 이를 포함하는 OLED 표시 장치를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다.
이하에서 설명되는 장치는 n 타입 박막 트랜지스터를 포함하는 것을 일례로 설명하지만 이는 p 타입 박막 트랜지스터 또는 n 타입과 p 타입이 함께 존재하는 형태로 구현될 수도 있다. 박막 트랜지스터는 게이트(gate), 소스(source) 및 드레인(drain)을 포함한 3 전극 소자이다. 소스는 캐리어(carrier)를 트랜지스터에 공급하는 전극이다. 박막 트랜지스터 내에서 캐리어는 소스로부터 흐르기 시작한다. 드레인은 박막 트랜지스터에서 캐리어가 외부로 나가는 전극이다. 즉, 박막 트랜지스터에서 캐리어의 흐름은 소스로부터 드레인으로 흐른다.
n 타입 박막 트랜지스터의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스에서 드레인으로 전자가 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. n 타입 박막 트랜지스터에서 전자가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류의 방향은 드레인으로부터 소스 쪽으로 흐른다. 이와 달리, p 타입 박막 트랜지스터의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. p 타입 박막 트랜지스터에서 정공이 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐른다. 그러나 박막 트랜지스터의 소스와 드레인은 인가된 전압에 따라 변경될 수 있다. 이를 반영하여, 이하의 설명에서는 소스와 드레인 중 어느 하나를 제1전극, 소스와 드레인 중 나머지 하나를 제2전극으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광 표시장치를 보여준다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치는 화소들(PXL)이 형성된 표시 패널(100)과, 데이터 라인들(114)을 구동시키기 위한 데이터 구동회로(300)와, 게이트 라인들(115)을 구동시키기 위한 게이트 구동회로(400)와, 데이터 구동회로(300) 및 게이트 구동회로(400)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(200)를 구비한다.
표시 패널(100)에는 다수의 데이터 라인들(114)과 다수의 게이트 라인들(115)이 교차되고, 하나의 게이트 라인(115)과 3개의 데이터 라인(114)이 교차 영역에 하나의 단위 화소(PXL)들이 매트릭스 형태로 배치된다. 동일 수평라인 상에 배치된 단위 화소(PXL)들은 하나의 화소행을 이룬다. 일 화소행에 배치된 단위 화소(PXL)들은 하나의 게이트 라인(115)에 접속되며, 하나의 게이트 라인(115)은 적어도 하나 이상의 스캔 라인과 적어도 하나 이상의 발광 라인을 포함할 수 있다.
즉, 각 단위 화소(PXL)는 3개의 데이터 라인(114)과, 적어도 하나 이상의 스캔 라인 및 발광 라인에 접속될 수 있다. 각 단위 화소(PXL)들은 도시하지 않은 전원 발생부로부터 고전위 및 저전위 구동전압(VDD, VSS)을 공통으로 공급받을 수 있다.
단위 화소(PXL)를 구성하는 TFT들은 산화물 반도체층을 포함한 산화물 TFT로 구현될 수 있다. 산화물 TFT는 전자 이동도, 공정 편차 등을 모두 고려할 때 표시패널(100)의 대면적화에 유리하다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 TFT의 반도체층을 아몰포스 실리콘 또는, 폴리 실리콘 등으로 형성할 수도 있다.
각 단위 화소(PXL)는 2개의 서브 화소들로 구성되고, 각 서브 화소에는 적색, 녹색 및 청색 발광 소자의 스택 구조를 갖는다.
단위 화소(PXL)를 구성하는 2개의 서브 화소들 중 제1 서브 화소는 HOD(hole only device) 소자 구조로 구성되고, 제2 서브 화소는 EOD(electron only device) 스택 구조로 구성된다. 그 구체적인 구성은 후술한다.
타이밍 콘트롤러(200)는 외부로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 표시 패널(100)의 해상도에 맞게 재정렬하여 데이터 구동회로(300)에 공급한다. 또한, 타이밍 콘트롤러(200)는 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 도트 클럭신호(DCLK) 및 데이터 인에이블신호(DE) 등의 타이밍 신호들에 기초하여 데이터 구동회로(300)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어신호(DDC)와, 게이트 구동회로(400)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어신호(GDC)를 발생한다.
데이터 구동회로(300)는 데이터 제어신호(DDC)를 기반으로 타이밍 콘트롤러(200)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 데이터전압으로 변환한다.
게이트 구동회로(400)는 게이트 제어신호(GDC)를 기반으로 스캔 신호와 발광 신호를 생성할 수 있다. 게이트 구동회로(400)는 스캔 구동부와 발광 구동부를 포함할 수 있다. 스캔 구동부는 각 단위 화소 행마다 연결된 적어도 하나 이상의 스캔 라인을 구동하기 위해 행 순차 방식으로 스캔 신호를 생성하여 스캔 라인들에 공급할 수 있다. 발광 구동부는 각 화소행마다 연결된 적어도 하나 이상의 발광 라인을 구동하기 위해 행 순차 방식으로 발광 신호를 생성하여 발광 라인들에 공급할 수 있다.
이러한 게이트 구동회로(400)는 GIP(Gate-driver In Panel) 방식으로 표시 패널(100) 상에 직접 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단위 화소의 계략적인 단면도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 단위 화소는 제1 및 제2 서브 화소(subpixel 1, subpixel 2)를 구비하고, 제1 및 제2 서브 화소(subpixel 1, subpixel 2) 각각에 2개의 스택(Stack1, stack2)이 적층되는 구조를 갖는다.
즉, 기판(Sub)상에 제1 전극(10)이 배치되고, 상기 제1 전극(10)상에 제1 스택(stack1)이 배치되고, 상기 제1 스택(stack1) 상에 제2 전극(20)이 배치되고, 상기 제2 전극(20)상에 제2 스택(stack2)이 배치되고, 상기 제2 스택(stack2) 상에 제3 전극(30)이 배치된다.
상기 제1 스택(stack1)은 청색 발광 물질(B1, B2)을 구비하고, 상기 제2 스택(stack2)은 적색 발광 물질(R1, R2) 및 녹색 발광 물질(G1, G2)를 구비한다.
여기서, 제1 서브 화소(subpixel 1)는 HOD(hole only device) 소자로 구성되고, 제2 서브 화소(subpixel 2)는 EOD(electron only device) 소자로 구성된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 HOD 소자의 구조도이다. 도 4는 도 3의 HOD 소자에 대한 동작 원리를 설명하기 위한 에너지 레벨 구조도이다. 도 5는 도 3의 HOD 소자에 따른 스팩스럼을 나타낸 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 제1 서브 화소(Subpixel 1)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 사이에 제1 스택(stack1)이 배치되고, 제2 전극(20)과 제3 전극(30) 사이에 제2 스택(stack2)이 배치된다.
제1 스택(stack1)은 제1 전극(10)상에 제1 정공 주입층(Hole Injection Layer; HIL)(11), 제1 정공 수송층(Hole Transport Layer; HTL)(12), 제1 청색 발광층(Blue Emission Material Layer; B1 EML)(13) 및 전자 수송층(Electron Transfer Layer; ETL)(14)이 차례로 적층되어 구성된다.
제2 스택(stack2)은 제2 전극(20)상에 제2 정공 주입층(HIL)(21), 제1 전자 블로킹층(Electron blocking Layer; EBL)(22), 제1 적색 발광층(Red Emission Material Layer; R1 EML)(23), 전하 생성층(Charge Generation Layer; CGL)(24), 제1 녹색 발광층(Green Emission Material Layer; G1 EML)(25), 제2 전자 블로킹층(EBL)(26) 및 제3 정공 주입층(HIL)(27)이 차례로 적층되어 구성된다.
제1 서브 화소(Subpixel 1)의 제2 스택(stack2)은 HOD 소자 구조를 갖는다.
도 3 및 4와 같은 HOD 소자 구조의 제2 스택은 제2 전극(20)과 제3 전극(30) 사이에 제1 적색 발광층(23) 및 제1 녹색 발광층(25)이 전하 생성층(24)을 기점으로 대칭되도록 구성되었다.
도 4에서는 전하 생성층(CGL)(24)은 2개의 n-CGL과 2개의 n-CGL 사이에 p-CGL을 구비함을 도시하였다. 전하 생성층(CGL)(24)의 n-CGL / p-CGL / n-CGL 구조는 ZnO / PEDOT:PSS / ZnO 층으로 형성될 수 있다.
도 4와 같이, 제2 전극(20)에 정극성(+) 전압이 인가되고, 제3 전극(30)에 부극성(-) 전압이 인가되는 순 방향 바이어스(Forward Bias)가 인가되면, 전하 생성층(CGL)(24)에서 정공(Hole)과 전자(electron)가 형성된다. 순 방향 바이어스에 의해 전하 생성층(CGL)(24)의 n-CGL과 p-CGL 계면에 생성된 전자와 정공은 전압에 의해 표류(Drift)된다.
제2 전극(20)에서 전이된 정공과 전하 생성층(CGL)(24)에서 생성된 전자가 제1 적색 발광층(R1 EML)(23)으로 이동되어 여기자를 형성하고, 그 결과 제1 적색 발광층(R1 EML)(23)이 가시광을 발생하게 된다.
이 때, 제3 전극(30)에서 전이된 전자는 제2 전자 블로킹층(EBL)(26)에 의해 블로킹된다. 따라서, 제3 전극(30)에서 전이된 전자가 제1 녹색 발광층(G1 EML)(25)으로 이동하지 못하므로, 제1 녹색 발광층(G1 EML)(25)은 발광되지 못한다.
반대로, 제2 전극(20)에 부극성(-) 전압이 인가되고, 제3 전극(30)에 정극성(+) 전압이 인가되는 역 방향 바이어스(Reverse Bias)가 인가되면, 전하 생성층(CGL)(24)에서 정공과 전자가 형성된다. 역 방향 바이어스에 의해 전하 생성층(CGL)(24)의 n-CGL과 p-CGL 계면에 생성된 전자와 정공은 전압에 의해 표류(Drift)된다.
제3 전극(30)에서 전이된 정공과 전하 생성층(CGL)(24)에서 생성된 전자가 제1 녹색 발광층(G1 EML)(25)으로 이동되어 여기자를 형성하고, 그 결과 제1 녹색 발광층(G1 EML)(25)이 가시광을 발생하게 된다.
이 때, 제2 전극(20)에서 전이된 전자는 제1 전자 블로킹층(EBL)(22)에 의해 블로킹된다. 따라서, 제2 전극(20)에서 전이된 전자가 제1 적색 발광층(R1 EML)(23)으로 이동하지 못하므로, 제1 적색 발광층(R1 EML)(25)은 발광되지 못한다.
이와 같이, 원리적으로 정공 전류만 이용하기 때문에 HOD(HOLE Only Device)라고 명명되었다.
상기에서 설명한 바와 같은 원리로, 도 5에 도시한 바와 같이, HOD 소자에 순 방향(Forward) 바이어스가 인가되면 HOD 소자는 적색을 발광하고, HOD 소자에 역 방향(Reverse) 바이어스가 인가되면 HOD 소자는 녹색을 발광하게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 EOD 소자의 구조도이다. 도 7는 도 6의 EOD 소자에 대한 동작 원리를 설명하기 위한 에너지 레벨 구조도이다. 도 8은 도 6의 EOD 소자에 따른 스팩스럼을 나타낸 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 제2 서브 화소(Subpixel 2)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 전극(10)과 제2 전극(20) 사이에 제1 스택(stack1)이 배치되고, 제2 전극(20)과 제3 전극(30) 사이에 제2 스택(stack2)이 배치된다.
제1 스택(stack1)은 제1 전극(10)상에 제1 정공 주입층(Hole Injection Layer; HIL)(11), 제1 정공 수송층(Hole Transport Layer; HTL)(12), 제1 청색 발광층(Blue Emission Material Layer; B1 EML)(13) 및 전자 수송층(Electron Transfer Layer; ETL)(14)이 차례로 적층되어 구성된다.
제2 스택(stack2)은 제2 전극(20)상에 제1 전자 주입층(Electron Injection Layer; EIL)(31), 제1 정공 블로킹층(Hole blocking Layer; HBL)(32), 제2 적색 발광층(R2 EML)(33), 전하 생성층(CGL)(34), 제3 녹색 발광층(G2 EML)(35), 제2 정공 블로킹층(HBL)(36) 및 제2 전자 주입층(EIL)327)이 차례로 적층되어 구성된다.
제2 서브 화소(Subpixel 2)의 제2 스택(stack2)은 EOD 소자 구조를 갖는다.
도 6 및 7과 같은 EOD 소자 구조의 제2 스택은 제2 전극(20)과 제3 전극(30) 사이에 제2 적색 발광층(33) 및 제2 녹색 발광층(35)이 전하 생성층(34)을 기점으로 대칭되도록 구성되었다.
도 7에서는 전하 생성층(CGL)(34)은 2개의 p-CGL과 2개의 p-CGL 사이에 n-CGL을 구비함을 도시하였다. 전하 생성층(CGL)(34)의 p-CGL / n-CGL / p-CGL 구조는 PVK / PEDOT:PSS / PVK 층으로 형성될 수 있다
도 7과 같이, 제2 전극(20)에 정극성(+) 전압이 인가되고, 제3 전극(30)에 부극성(-) 전압이 인가되는 순 방향 바이어스(Forward Bias)가 인가되면, 전하 생성층(CGL)(34)에서 정공(Hole)과 전자(electron)가 형성된다. 순 방향 바이어스에 의해 전하 생성층(CGL)(34)의 n-CGL과 p-CGL 계면에 생성된 전자와 정공은 전압에 의해 표류(Drift)된다.
제3 전극(30)에서 전이된 전자와 전하 생성층(CGL)(34)에서 생성된 정공이 제2 녹색 발광층(G2 EML)(35)으로 이동되어 여기자를 형성하고, 그 결과 제2 녹색 발광층(G2 EML)(35)이 가시광을 발생하게 된다.
이 때, 제2 전극(20)에서 전이된 정공은 제1 정공 블로킹층(HBL)(32)에 의해 블로킹된다. 따라서, 제2 전극(20)에서 전이된 정공이 제2 적색 발광층(R2 EML)(33)으로 이동하지 못하므로, 제2 적색 발광층(R2 EML)(33)은 발광되지 못한다.
반대로, 제2 전극(20)에 부극성(-) 전압이 인가되고, 제3 전극(30)에 정극성(+) 전압이 인가되는 역 방향 바이어스(Reverse Bias)가 인가되면, 전하 생성층(CGL)(34)에서 정공과 전자가 형성된다. 역 방향 바이어스에 의해 전하 생성층(CGL)(34)의 n-CGL과 p-CGL 계면에 생성된 전자와 정공은 전압에 의해 표류(Drift)된다.
제2 전극(20)에서 전이된 전자와 전하 생성층(CGL)(24)에서 생성된 정공이 제2 적색 발광층(R2 EML)(33)으로 이동되어 여기자를 형성하고, 그 결과 제2 적색 발광층(R2 EML)(33)이 가시광을 발생하게 된다.
이 때, 제3 전극(30)에서 전이된 정공은 제2 정공 블로킹층(HBL)(36)에 의해 블로킹된다. 따라서, 제3 전극(30)에서 전이된 정공이 제2 녹색 발광층(G2 EML)(35)으로 이동하지 못하므로, 제2 녹색 발광층(G2 EML)(35)은 발광되지 못한다.
이와 같이, 원리적으로 전자 전류만 이용하기 때문에 EOD(Electron Only Device)라고 명명되었다.
상기에서 설명한 바와 같은 원리로, 도 8에 도시한 바와 같이, EOD 소자에 순 방향(Forward) 바이어스가 인가되면 EOD 소자는 녹색을 발광하고, EOD 소자에 역 방향(Reverse) 바이어스가 인가되면 EOD 소자는 적색을 발광하게 된다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 단위 화소의 회로적 구성과 평면 및 단면 구조를 설명하면 다음과 같다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 단위 화소의 회로적 구성도이다.
먼저, 도 9에서는, 도 3에 도시된 제1 전극(10), 정공 주입층(HIL)(11), 제1 정공 수송층(HTL)(12), 제1 청색 발광층(B1 EML)(13), 전자 수송층(ETL)(14) 및 제2 전극(20)으로 구성된 제1 스택을 제1 청색 발광 다이오드(OLED B1)로 표시한다.
도 3에 도시된 제2 전극(20), 제2 정공 주입층(HIL)(21), 제1 전자 블로킹층(EBL)(22),제1 적색 발광층(R1 EML)(23), 전하 생성층(CGL)(24), 제1 녹색 발광층(G1 EML)(25), 제2 전자 블로킹층(EBL)(26), 제3 정공 주입층(HIL)(25) 및 제3 전극(30)으로 구성된 제2 스택을 제1 적색 발광 다이오드(OLED R1) 및 제1 녹색 발광 다이오드(OLED G1) 로 표시한다.
또한, 도 6에 도시된 제1 전극(10), 정공 주입층(Hole Injection Layer; HIL)(11), 제1 정공 수송층(Hole Transport Layer; HTL)(12), 제2 청색 발광층(Blue Emission Material Layer; B2 EML)(13), 제1 전자 수송층(Electron Transfer Layer; ETL)(14) 및 제2 전극(20)으로 구성된 제1 스택을 제2 청색 발광 다이오드(OLED B2)로 표시한다.
도 6에 도시된 제2 전극(20), 제1 전자 주입층(EIL)(31), 제1 정공 블로킹층(HBL)(32), 제2 적색 발광층(R2 EML)(33), 전하 생성층(CGL)(34), 제2 녹색 발광층(G2 EML)(35), 제2 정공 블로킹층(HBL)(36), 제2 전자 주입층(EIL)(37) 및 제3 전극(30)으로 구성되는 제2 스택(stack2)을 제2 적색 발광 다이오드(OLED R2) 및 제2 녹색 발광 다이오드(OLED R2) 로 표시한다.
제1 적색 발광 다이오드(OLED R1) 및 제1 녹색 발광 다이오드(OLED G1)와 제2 적색 발광 다이오드(OLED R2) 및 제2 녹색 발광 다이오드(OLED G2)는 각각 전하 생성층(CGL)을 기준으로 대칭된다.
따라서, 제1 적색 발광 다이오드(OLED R1)와 제1 녹색 발광 다이오드(OLED GR1)는 서로 역 방향으로 연결되고, 제2 적색 발광 다이오드(OLED R2)와 제2 녹색 발광 다이오드(OLED G2)는 서로 역 방향으로 연결되는 것으로 도시한다.
또한, 제1 청색 발광 다이오드(OLED B1)와 제2 청색 발광 다이오드(OLED B2)는 적층구조가 동일하므로 하나의 청색 발광 다이오드(OLED B1, B2)로 도시한다. 따라서, 도 9에서는 단위 화소가 5개의 발광 다이오드로 구성되는 것을 도시한다.
또한, 본 발명의 실시예에서는, 단위 화소를 구성하는 5개의 발광 다이오드들을 선택적으로 구동하기 위해서는 상기 제1 내지 제3 전극(10, 20, 3)에 인가되는 전원이 스위칭되어야 한다.
따라서, 단위 화소는 적어도 3개의 전원단(P/L1, P/L2, P/L3)이 필요하게 되고, 각 전원단(P/L1, P/L2, P/L3)에는 선택 신호(SS)에 의해 스위칭되어 고전위 전압(VDD)와 저전위 전압(VSS) 중 하나를 출력하는 3개의 멀티플렉서(MUX1, MUX2, MUX3)가 연결된다.
도 9에 도시한 바와 같이, 단위 화소는 하나의 스캔 라인(Scan)과, 3개의 데이터 라인(Data1, Data2, Data3)과, 3개의 전원단(P/L1, P/L2, P/L3)에 의해 구동되고, 서로 역 "?항으?* 연결되는 제1 적색 발광 다이오드(OLED R1) 및 제1 녹색 발광 다이오드(OLED G1)와, 서로 역 "?항으?* 연결되는 제2 적색 발광 다이오드(OLED R2) 및 제2 녹색 발광 다이오드(OLED G2)와, 청색 발광 다이오드(LOED B1-B2)를 구비한다.
여기서, 제1 전원단(P/L1)은 도 2-3 및 6에 도시된 제1 전극(10)에 전압을 인가하기 위한 전원 라인이고, 제2 전원단(P/L2)은 도 2-3 및 6에 도시된 제2 전극(20)에 전압을 인가하기 위한 전원 라인이고, 제3 전원단(P/L3)은 도 2-3 및 6에 도시된 제3 전극(30)에 전압을 인가하기 위한 전원 라인이다.
상기와 같이 구성되는 발광 다이오드들(OLED R1, OLED R2, OLED G1, OLED G1, OLED B1-B2)를 선택적으로 구동하기 위한 화소 회로의 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예에 따른 단위 화소의 화소 회로는 제1 내지 제3 스위칭 트랜지스터(SW1~SW3), 제1 내지 제3 구동 트랜지스터(DR1~DR3) 및 제1 내지 제3 커패시터(C1~C3)를 구비한다.
제1 스위칭 트랜지스터(SW1)는, 게이트 전극이 스캔 라인(Scan)에 연결되고 제1 전극이 제1 데이터 라인(Data1)에 연결되며 제2 전극이 n1 노드에 연결되어, 스캔 라인의 스캔 펄스에 의해 제어되어 제1 데이터 라인(Data1)의 데이터 전압을 상기 n1 노드에 전달한다.
제2 스위칭 트랜지스터(SW2)는, 게이트 전극이 스캔 라인(Scan)에 연결되고 제1 전극이 제2 데이터 라인(Data2)에 연결되며 제2 전극이 n2 노드에 연결되어, 스캔 라인의 스캔 펄스에 의해 제어되어 제2 데이터 라인(Data2)의 데이터 전압을 상기 n2 노드에 전달한다.
제3 스위칭 트랜지스터(SW3)는, 게이트 전극이 스캔 라인(Scan)에 연결되고 제1 전극이 제3 데이터 라인(Data3)에 연결되며 제2 전극이 n3 노드에 연결되어, 스캔 라인의 스캔 펄스에 의해 제어되어 제3 데이터 라인(Data3)의 데이터 전압을 상기 n3 노드에 전달한다.
제1 구동 트랜지스터(DR1)는, 게이트 전극이 상기 n1 노드에 연결되고 제1 전극이 제3 전원단(P/L3)에 연결되며 제2 전극이 s1 노드에 연결되어, 상기 n1 노드의 전압에 따라 상기 제1 적색 발광 다이오드(OLED R1) 및 상기 제1 녹색 발광 다이오드(OLED G1)에 흐르는 전류를 제어한다.
제2 구동 트랜지스터(DR2)는, 게이트 전극이 상기 n2 노드에 연결되고 제1 전극이 제1 전원단(P/L1)에 연결되며 제2 전극이 s2 노드에 연결되어, 상기 n2 노드의 전압에 따라 상기 청색 발광 다이오드(OLED B1-B2)에 흐르는 전류를 제어한다.
제3 구동 트랜지스터(DR3)는, 게이트 전극이 상기 n3 노드에 연결되고 제1 전극이 제2 전원단(P/L2)에 연결되며 제2 전극이 s3 노드에 연결되어, 상기 n3 노드의 전압에 따라 상기 제2 적색 발광 다이오드(OLED R2) 및 상기 제2 녹색 발광 다이오드(OLED G2)에 흐르는 전류를 제어한다.
제1 커패시터(C1)는, 하는 상기 n1 노드와 상기 s1 노드 사이에 연결되어, 상기 n1 노드에 공급되는 데이터 전압을 1 프레임 동안 저장한다.
제2 커패시터(C2)는, 상기 n2 노드와 상기 s2 노드 사이에 연결되어, 상기 n2 노드에 공급되는 데이터 전압을 1 프레임 동안 저장한다.
제3 커패시터(C3)는, 상기 n3 노드와 상기 s3 노드 사이에 연결되어, 상기 n3 노드에 공급되는 데이터 전압을 1 프레임 동안 저장한다.
여기서, 서로 역 방향으로 연결된 제1 적색 발광 다이오드(OLED R1)와 제1 녹색 발광 다이오드(OLED G1)는 상기 s1 노드와 제2 전원단(P/L2) 사이에 연결되고, 청색 발광 다이오드(OLED B1-B2)는 상기 s2 노드와 제1 전원단(P/L1) 사이에 연결되고, 서로 역 방향으로 연결된 제2 적색 발광 다이오드(OLED R2)와 제2 녹색 발광 다이오드(OLED G2)는 상기 s3 노드와 제2 전원단(P/L2) 사이에 연결된다.
이와 같은 회로적 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 단위 화소의 평면 및 단면구조를 설명하면 다음과 같다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 단위 화소의 평면도이다. 도 11은 도 10에 도시된 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극과 뱅크 모양의 평면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 단위 화소는 2개의 서브 화소를 구비하고(도 2 참조), 도 10과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 단위 화소는 하나의 스캔 라인(Scan)과, 3개의 데이터 라인(Data1, Data2, Data3)과, 2개의 전원단(P/L1 or P/L3, P/L2)에 의해 구동된다.
도 10에 도시된 제1 전원단(P/L1) 또는 제3 전원단(P/L3)은 도 3 및 도 6에 도시된 제1 전극(10) 및 제3 전극(30)에 전압을 인가하기 위한 전원 라인이고, 제2 전원단(P/L2)은 도 3 및 도 6에 도시된 제2 전극(20)에 전압을 인가하기 위한 전원 라인이다.
스캔 라인(Scan)과 제1 데이터 라인(Data1)이 교차하는 부분에 제1 스위칭 트랜지스터(SW1)가 배치되고, 스캔 라인(Scan)과 제2 데이터 라인(Data2)이 교차하는 부분에 제2 스위칭 트랜지스터(SW2)가 배치되고, 스캔 라인(Scan)과 제3 데이터 라인(Data3)이 교차하는 부분에 제3 스위칭 트랜지스터(SW3)가 배치된다.
제1 스위칭 트랜지스터(SW1)의 게이트 전극은 스캔 라인(Scan)이고, 제1 전극은 제1 데이터 라인(Data1)에서 돌출되며, 제2전극은 제1 및 제2 데이터 라인(Data1, Data2) 사이에서 제1 및 제2 데이터 라인(Data1, Data2)의 길이 방향으로 연장된다.
제2 스위칭 트랜지스터(SW2)의 게이트 전극은 스캔 라인(Scan)이고, 제1 전극은 제2 데이터 라인(Data2)에서 돌출되며, 제2전극은 제2 및 제3 데이터 라인(Data2, Data3) 사이에서 제2 데이터 라인(Data2)에 근접하여 제2 데이터 라인(Data2)의 길이 방향으로 연장된다.
제3 스위칭 트랜지스터(SW3)의 게이트 전극은 스캔 라인(Scan)이고, 제1 전극은 제3 데이터 라인(Data3)에서 돌출되며, 제2전극은 제2 및 제3 데이터 라인(Data2, Data3) 사이에서 제3 데이터 라인(Data3)에 근접하여 제3 데이터 라인(Data2)의 길이 방향으로 연장된다.
제1 내지 제3 스위칭 트랜지스터(SW1, SW2, SW3)의 반대편 영역에 제1 내지 제3 구동 트랜지스터(DR1, Dr2, DR3)가 배치된다.
제1 구동 트랜지스터(DR1)의 게이트 전극은 제1 스위칭 트랜지스터(SW1)의 제2전극과 일체로 형성되고, 제1 전극은 제1 전원단(P/L1) 또는 제3 전원단(P/L3)에 연결되고, 제2 전극은 제1 서브 화소의 발광 소자의 제3 전극(30)에 연결된다.
제2 구동 트랜지스터(DR2)의 게이트 전극은 제2 스위칭 트랜지스터(SW2)의 제2 전극과 일체로 형성되고, 제1 전극은 제1 전원단(P/L1) 또는 제3 전원단(P/L3)에 연결되고, 제2 전극은 발광 소자의 제1 전극(10)에 연결된다.
제3 구동 트랜지스터(DR3)의 게이트 전극은 제3 스위칭 트랜지스터(SW3)의 제2전극과 일체로 형성되고, 제1 전극은 제1 전원단(P/L1) 또는 제3 전원단(P/L3)에 연결되고, 제2 전극은 발광 소자의 제3 전극(30)에 연결된다.
즉, 제2 전극(20)은 제1 콘택홀(C1)을 통헤 제2 전원단(P/L2)에 연결되고, 제2 구동 트랜지스터(DR2)의 제2 전극은 제2 콘택홀(C2)을 통해 제1 전극(10)에 연결되고, 제3 구동 트랜지스터(DR3)의 제2 전극은 제3 콘택홀(C3)을 통해 제2 서브 화소의 제3 전극(30)에 연결되며, 제1 구동 트랜지스터(DR1)의 제2 전극은 제4 콘택홀(C4)을 통해 제1 서브 화소의 제3 전극(30)에 연결된다.
도 11은 도 10에 도시된 제1 전극, 제2 전극 및 제3 전극과 뱅크 모양의 평면도이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 제1 전극(10) 및 제2 전극(20)은 제1 서브 화소(50a) 및 제2 서브 화소(50b)에 일체로 배치되고, 제3 전극(30)은 제1 서브 화소(50a) 및 제2 서브 화소(50b)에 각각 독립적으로 배치된다.
도 11과 같은 제1 전극(10), 제2 전극(20) 및 제3 전극(30)은, 도 3 및 도 6에서 설명한 바와 같이 차례로 적층된다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 서브 화소의 구체적인 단면 구조를 설명하면 다음과 같다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 서브 화소의 구체적인 단면 구조도이다.
도 12의 단면 구조는, 도 10의 A-A', B-B', C-C' 및 D-D' 선상의 단면도이다.
단위 화소는 제1 및 제2 서브 화소(subpixel 1, subpixel 2)를 구비하고, 제1 및 제2 서브 화소(subpixel 1, subpixel 2) 각각에 2개의 스택(Stack1, stack2)이 적층되는 구조를 갖는다.
그리고, 제1 및 제2 서브 화소(subpixel 1, subpixel 2) 의 스택 구조도 서로 비슷하고, 도 9의 단위 화소의 회로적 구성에서도, 제1 적색 발광 다이오드(OLED R1) 및 제1 녹색 발광 다이오드(OLED G1), 제1 스위칭 트랜지스터(SW1) 및 제1 구동 트랜지스터(DR1)의 구성과, 제2 적색 발광 다이오드(OLED R2) 및 제2 녹색 발광 다이오드(OLED G2), 제3 스위칭 트랜지스터(SW3) 및 제3 구동 트랜지스터(DR3)의 구성이 서로 동일하다.
따라서, 하나의 서브 화소의 단면 구성만 설명한다.
기판(Sub)상에 다수개의 게이트 전극(G1, G2, G3)가 형성되고, 상기 다수개의 게이트 전극(G1, G2, G3)을 포함하는 기판(Sub) 전면에 게이트 절연막(GI)이 형성된다.
상기 다수개의 상기 다수개의 게이트 전극(G1, G2, G3) 각각에 중첩되도록 상기 게이트 절연막(GI)상에 다수개의 활성층(A1, A2, A3)이 형성되고, 상기 다수개의 활성층(A1, A2, A3) 각각의 양측에 다수개의 소오스 전극(S1, S2, S3) 및 다수개의 드레인 전극(D1, D2, D3)이 형성된다.
상기 다수개의 활성층(A1, A2, A3), 상기 다수개의 소오스 전극(S1, S2, S3) 및 상기 다수개의 드레인 전극(D1, D2, D3)이 형성된 상기 게이트 절연막(GI) 전면에 층간 절연막(IL)과 오보 코트층(OC)이 형성된다.
상기 게이트 전극(G1), 활성층(A1), 소오스 전극(S1) 및 드레인 전극(D1)에 의해 도 9에서 도시한 제2 구동 트랜지스터(DR2)가 구성된다.
상기 게이트 전극(G2), 활성층(A2), 소오스 전극(S2) 및 드레인 전극(D2)에 의해 도 9에서 도시한 제3 스위칭 트랜지스터(SW3)가 구성된다.
상기 게이트 전극(G3), 활성층(A3), 소오스 전극(S3) 및 드레인 전극(D3)에 의해 도 9에서 도시한 제3 구동 트랜지스터(DR3)가 구성된다.
따라서, 제3 스위칭 트랜지스터(SW3)의 드레인 전극(D2)은 상기 제3 구동 트랜지스터(DR3)의 게이트 전극(G3)에 전기적으로 연결된다.
그리고, 서브 화소의 발광 영역의 상기 오버 코트층(OC)상에, 도 2에서 설명한 바와 같이, 제1 전극(10), 청색 발광 물질(B1, B2), 제2 전극(2), 적색 발광 물질(R1 또는 R2) 및 녹색 발광 물질(G1 또는 G2) 및 제3 전극(30)이 차례로 적층된다.
도 2-3 및 6에서는 적색 발광 물질(R1, R2)상에 녹색 발광 물질(G1, G2)이 적층됨을 도시하였고, 도 12에서는 녹색 발광 물질(G1, G2)상에 적색 발광 물질(R1, R2)이 적층됨을 도시하였다. 녹색 발광 물질(G1, G2)과 적색 발광 물질(R1, R2)의 배치 순서에는 영상을 표시하는데 그 영향이 없다.
상기 제2 구동 트랜지스터(DR2)의 드레인 전극(D1)이 노출되도록 상기 층간 절연막(IL) 및 오버 코트층(OC)에 콘택홀(C2)이 형성되어, 상기 제2 구동 트랜지스터(DR2)의 드레인 전극(D1)에 상기 제1 전극(10)이 전기적으로 연결된다.
상기 제3 구동 트랜지스터(DR3)의 드레인 전극(D3)이 노출되도록 상기 층간 절연막(IL) 및 오버 코트층(OC)에 콘택홀(C3)이 형성되어, 상기 제3 구동 트랜지스터(DR3)의 드레인 전극(D3)에 상기 제3 전극(30)이 전기적으로 연결된다.
또한, 제2 전원단(P/L2)은 콘택홀(C1)을 통해 상기 제2 전극(20)이 전기적으로 연결된다.
도 12에서는, 연결 전극(CE1) 및 제1 전극(10) 물질이 적층되어 제2 전원단(P/L2)에 상기 제2 전극(20)이 전기적으로 연결되고, 연결 전극(CE2) 및 제1 전극(10) 물질이 적층되어 상기 제3 구동 트랜지스터(DR3)의 드레인 전극(D3)에 상기 제3 전극(30)이 전기적으로 연결됨을 도시하였다.
그리고, 서브 화소의 비발광 영역의 상기 오버 코트층(OC)상에, 서브 화소 영역을 정의하는 뱅크층(40)이 형성된다.
도 12에는 도시되지 않았지만, 제2 구동 트랜지스터(DR2)의 소오스 전극(S1)은 제1 또는 제3 전원단(P/L1 or P/L3)에 전기적으로 연결될 수 있다.
제3 스위칭 트랜지스터(SW3)의 게이트 전극(G2)은 스캔 라인(Scan)에 전기적으로 연결되거나 일체로 형성될 수 있고, 제3 스위칭 트랜지스터(SW3)의 소오스 전극(S2)은 제3 데이터 라인(Data32)에 전기적으로 연결되거나 일체로 형성될 수 있다.
제3 구동 트랜지스터(DR3)의 소오스 전극(S3)은 제1 또는 제3 전원단(P/L3 or P/L3)에 전기적으로 연결될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단위 화소의 구동 방법을 설명하면 다음과 같다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단위 화소가 녹색을 발광하는 상태를 설명하는 회로도이고, 도 14는 도 13의 실시예에 따른 각 전원단 및 각 데이터 라인의 상태도이다.
단위 화소가 녹색을 발광하기 위해서는, 3개의 전원단(P/L1, P/L2, P/L3)에 연결된 각 멀티플렉서(MUX1, MUX2, MUX3)에 선택 신호를 출력하여, 제1 전원단(P/L1)과 제3 전원단(P/L3)에는 고전위 전압(VDD)을 인가하고, 제2 전원단(P/L2)에는 저전위 전압(VSS)을 인가한다.
그리고, 제1 데이터 라인(Data1)에만 데이터 전압을 공급하면, 제1 녹색 발광 다이오드(OLED G1)만 구동할 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단위 화소가 적색을 발광하는 상태를 설명하는 회로도이고, 도 16은 도 15의 실시예에 따른 각 전원단 및 각 데이터 라인의 상태도이다.
단위 화소가 적색을 발광하기 위해서, 제1 전원단(P/L1)과 제3 전원단(P/L3)에는 고전위 전압(VDD)을 인가하고, 제2 전원단(P/L2)에는 저전위 전압(VSS)을 인가한다.
그리고, 제3 데이터 라인(Data3)에만 데이터 전압을 공급하면, 제2 적색 발광 다이오드(OLED R2)만 구동할 수 있다.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단위 화소가 청색을 발광하는 상태를 설명하는 회로도이고, 도 18은 도 17의 실시예에 따른 각 전원단 및 각 데이터 라인의 상태도이다.
단위 화소가 청색을 발광하기 위해서, 제1 전원단(P/L1)과 제3 전원단(P/L2)에는 고전위 전압(VDD)을 인가하고, 제2 전원단(P/L2)에는 저전위 전압(VSS)을 인가한다.
그리고, 제2 데이터 라인(Data2)에만 데이터 전압을 공급하면, 청색 발광 다이오드(OLED B1-B2)만 구동할 수 있다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단위 화소가 백색을 발광하는 상태를 설명하는 회로도이고, 도 20은 도 19의 실시예에 따른 각 전원단 및 각 데이터 라인의 상태도이다.
단위 화소가 백색을 발광하기 위해서, 제1 전원단(P/L1)과 제3 전원단(P/L3)에는 고전위 전압(VDD)을 인가하고, 제2 전원단(P/L2)에는 저전위 전압(VSS)을 인가한다.
그리고, 제1 내지 제3 데이터 라인(Data1, Data2, Date3) 모두에 데이터 전압을 공급하면, 제1 녹색 발광 다이오드(OLED G1), 제2 적색 발광 다이오드(OLED R2) 및 청색 발광 다이오드(OLED B1-B2)가 동시에 구동하여 백색을 발광할 수 있다.
한편, 각 전원단(P/L1, P/L2, P/L3)에 인가되는 전압을 다르게 인가하여, 단위 화소가적색 및 녹색을 발광할 수 있다.
도 21은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단위 화소가 적색을 발광하는 상태를 설명하는 회로도이고, 도 22는 도 21의 실시예에 따른 각 전원단 및 각 데이터 라인의 상태도이다.
단위 화소가 적색을 발광하기 위해서, 제1 전원단(P/L1)과 제3 전원단(P/L3)에는 저전위 전압(VSS)을 인가하고, 제2 전원단(P/L2)에는 고전위 전압(VDD)을 인가한다.
그리고, 제1 데이터 라인(Data1)에 데이터 전압을 공급하면, 제1 적색 발광 다이오드(OLED R1)만 구동할 수 있다.
도 23은 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단위 화소가 녹색을 발광하는 상태를 설명하는 회로도이고, 도 24는 도 23의 실시예에 따른 각 전원단 및 각 데이터 라인의 상태도이다.
단위 화소가 녹색을 발광하기 위해서, 제1 전원단(P/L1)과 제3 전원단(P/L3)에는 저전위 전압(VSS)을 인가하고, 제2 전원단(P/L2)에는 고전위 전압(VDD)을 인가한다.
그리고, 제3 데이터 라인(Data3)에 데이터 전압을 공급하면, 제2 녹색 발광 다이오드(OLED G2)만 구동할 수 있다.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 단위 화소가 노란색을 발광하는 상태를 설명하는 회로도이고, 도 26은 도 25의 실시예에 따른 각 전원단 및 각 데이터 라인의 상태도이다.
제1 전원단(P/L1)과 제3 전원단(P/L3)에는 저전위 전압(VSS)을 인가하고, 제2 전원단(P/L2)에는 고전위 전압(VDD)을 인가한다.
그리고, 제 1 및 제3 데이터 라인(data1, Data3)에 데이터 전압을 공급하면, 제1 적색 발광 다이오드(OLED R1)와 제2 녹색 발광 다이오드(OLED G2)를 동시에 구동하여 노란색(yellow)을 발광할 수 있다.
한편, 도 12 내지 도 22에서 설명한 바와 같이, 제1 전원단(P/L1)과 제3 전원단(P/L3)에는 고전위 전압(VDD)을 인가하고, 제2 전원단(P/L2)에는 저전위 전압(VSS)을 인가하고, 제1 내지 제3 데이터 라인(Data1, Data2, Date3) 중 적어도 하나의 데이터 라인에 선택적으로 데이터 전압을 공급하면, 단위 화소는 적색, 녹색 및 청색을 발광할 수 있고, 제1 내지 제3 데이터 라인(Data1, Data2, Date3) 모두에 데이터 전압을 공급하면, 단위 화소는 백색을 발광할 수 있다.
따라서, 도 9에 도시된 3개의 멀티플렉서를 생략할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 단위 화소가 2개의 서브 회소로 구성되고, 단위 화소를직류 전압(Ac)으로 구동하여 적색, 녹색, 청색 및 백색을 발광할 수 있으므로, 해상도를 향상 시킬 수 있다.
그리고, 백색을 발광할 때와 적색 및 녹색을 발광할 때 사용되는 발광층을 다르게 구동할 수 있으므로, 긴 수명의 유기 발광 표시 장치를 구현할 수 있다.
또한, 상대적으로 수명이 짧은 청색 발광 다이오드의 경우 2개의 서브 화소를 동시에 구동하기 때문에 긴 수명의 유기 발광 표시 장치를 구현할 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10: 제1 전극 11: 정공 주입층
12, 21, 25: 정공 수송층 13, 22, 24: 발광층
14, 26, 27: 전자 수송층 20: 제2 전극
23: 전하 생성층 30: 제3 전극
100: 표시패널 200: 타이밍 콘트롤러
300: 데이터 구동회로 400: 게이트 구동회로
114: 데이터 라인 115: 게이트 라인

Claims (16)

  1. 다수의 데이터 라인들과 다수의 게이트 라인들이 교차되고, 하나의 게이트 라인과 3개의 데이터 라인이 교차 영역에 하나의 단위 화소들이 매트릭스 형태로 배치되는 표시 패널;
    상기 다수의 데이터 라인들을 구동하는 데이터 구동회로; 및
    상기 다수의 게이트 라인들을 구동하는 게이트 구동회로를 구비하고,
    각 단위 화소는 2개의 서브 화소들로 구성되고,
    각 서브 화소는 적색, 녹색 및 청색 발광 소자가 적층되는 구조를 갖는 유기 발광 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 2개의 서브 화소들 중 제1 서브 화소는 적색 및 녹색 발광 소자가 HOD 소자 구조로 적층되고, 제2 서브 화소는 적색 및 녹색 발광 소자가 EOD 소자 구조로 적층되는 유기 발광 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 서브 화소는 제1 전극 내지 제3 전극이 순차로 배치되고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 제1 청색 발광 소자가 배치되고, 상기 제2 전극과 상기 제3 전극 사이에 제1 적색 발광 소자 및 제1 녹색 발광 소자가 HOD 소자 구조로 배치되는 유기 발광 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 청색 발광 소자는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 정공 주입층, 제1 정공 수송층, 제1 청색 발광층 및 전자 수송층이 차례로 적층되고,
    상기 제1 적색 발광 소자 및 상기 제1 녹색 발광 소자는 상기 제2 전극과 상기 제3 전극 사이에 제2 정공 주입층, 제1 전자 블로킹층, 제1 적색 발광층, 전하 생성층, 제1 녹색 발광층, 제2 전자 블로킹층 및 제3 정공 주입층이 차례로 적층되는 유기 발광 표시 장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제3 전극에 부극성(-) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 정극성(+) 전압이 인가되면 상기 제1 적색 발광층만 발광 가능하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제3 전극에 정극성(+) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 부극성(-) 전압이 인가되면 상기 제1 청색 발광층 및 상기 제1 녹색 발광층만 발광 가능하는 유기 발광 표시 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 서브 화소는 제1 전극 내지 제3 전극이 순차로 배치되고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 제2 청색 발광 소자가 배치되고, 상기 제2 전극과 상기 제3 전극 사이에 제2 적색 발광 소자 및 제2 녹색 발광 소자가 EOD 소자 구조로 배치되는 유기 발광 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2 청색 발광 소자는 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 사이에 정공 주입층, 제1 정공 수송층, 제1 청색 발광층 및 전자 수송층이 차례로 적층되고,
    상기 제2 적색 발광 소자 및 상기 제2 녹색 발광 소자는 상기 제2 전극과 상기 제3 전극 사이에 제1 전자 주입층, 제1 정공 블로킹층, 제2 적색 발광층, 전하 생성층, 제2 녹색 발광층, 제2 정공 블로킹층 및 제2 전자 주입층이 차례로 적층되는 유기 발광 표시 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제3 전극에 부극성(-) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 정극성(+) 전압이 인가되면 상기 제2 녹색 발광층만 발광 가능하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제3 전극에 정극성(+) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 부극성(-) 전압이 인가되면 상기 제2 적색 발광층 및 상기 제2 청색 발광층만 발광 가능하는 유기 발광 표시 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 단위 화소는 하나의 스캔 라인과 제1 내지 제3 데이터 라인들에 의해 구동되고,
    상기 단위 화소는,
    서로 역 방향으로 연결된 제1 적색 발광 다이오드 및 제1 녹색 발광 다이오드와, 서로 역 방향으로 연결된 제2 적색 발광 다이오드 및 제2 녹색 발광 다이오드와, 청색 발광 다이오드;
    상기 스캔 라인에 게이트 전극이 연결되고 제1 전극이 상기 제1 데이터 라인에 연결되며 제2 전극이 제1 노드에 연결되어 상기 스캔 라인의 스캔 펄스에 의해 제어되어 상기 제1 데이터 라인의 데이터 전압을 상기 제1 노드에 전달하는 제1 스위칭 트랜지스터;
    상기 제1 노드에 게이트 전극이 연결되고 제1 전극이 제3 전원단에 연결되며 제2 전극이 제2 노드에 연결되어 상기 제1 노드의 전압에 따라 상기 제1 적색 발광 다이오드 및 상기 제1 녹색 발광 다이오드에 흐르는 전류를 제어하는 제1 구동 트랜지스터;
    상기 스캔 라인에 게이트 전극이 연결되고 제1 전극이 상기 제2 데이터 라인에 연결되며 제2 전극이 제3 노드에 연결되어, 상기 스캔 라인의 스캔 펄스에 의해 제어되어 상기 제2 데이터 라인의 데이터 전압을 상기 제3 노드에 전달하는 제2 스위칭 트랜지스터;
    상기 제3 노드에 게이트 전극이 연결되고 제1 전극이 제1 전원단에 연결되며 제2 전극이 제4 노드에 연결되어 상기 제3 노드의 전압에 따라 상기 청색 발광 다이오드에 흐르는 전류를 제어하는 제2 구동 트랜지스터;
    상기 스캔 라인에 게이트 전극이 연결되고 제1 전극이 상기 제3 데이터 라인에 연결되며 제2 전극이 제5 노드에 연결되어 상기 스캔 라인의 스캔 펄스에 의해 제어되어 상기 제3 데이터 라인의 데이터 전압을 상기 제5 노드에 전달하는 제3 스위칭 트랜지스터; 및
    상기 제5 노드에 게이트 전극이 연결되고 제1 전극이 제2 전원단에 연결되며 제2 전극이 제6 노드에 연결되어 상기 제5 노드의 전압에 따라 상기 제2 적색 발광 다이오드 및 상기 제2 녹색 발광 다이오드에 흐르는 전류를 제어하는 제3 구동 트랜지스터를 구비하고,
    상기 제1 적색 발광 다이오드 및 제1 녹색 발광 다이오드는 상기 제2 노드와 상기 제3 전원단 사이에 연결되고, 상기 청색 발광 다이오드는 상기 제4 노드와 상기 제1 전원단 사이에 연결되고, 상기 제2 적색 발광 다이오드 및 상기 제2 녹색 발광 다이오드는 상기 제6 노드와 상기 제2 전원단 사이에 연결되는 유기 발광 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 노드와 상기 제2 노드 사이에 연결되는 제1 커패시터와,
    상기 제3 노드와 상기 제4 노드 사이에 연결되는 제2 커패시터와,
    상기 제5 노드와 상기 제6 노드 사이에 연결되는 제3 커패시터를 더 구비하는 유기 발광 표시 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 전원단 내지 상기 제3 전원단에는 선택 신호에 따라 정극성(+)과 부극성(-) 전압 중 하나를 선택하여 해당 전원단에 공급하는 멀티플렉서들을 더 구비하는 유기 발광 표시 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 전원단 및 상기 제3 전원단에 정극성(+) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 부극성(-) 전압이 인가되고, 상기 제1 데이터 라인에 데이터 전압이 공급되면, 상기 제1 녹색 발광 다이오드만 발광하고,
    상기 제1 전원단 및 상기 제3 전원단에 정극성(+) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 부극성(-) 전압이 인가되고, 상기 제3 데이터 라인에 데이터 전압이 공급되면, 상기 제2 적색 발광 다이오드만 발광하는 유기 발광 표시 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 전원단 및 상기 제3 전원단에 정극성(+) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 부극성(-) 전압이 인가되고, 상기 제2 데이터 라인에 데이터 전압이 공급되면, 상기 청색 발광 다이오드만 발광하는 유기 발광 표시 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 전원단 및 상기 제3 전원단에 정극성(+) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 부극성(-) 전압이 인가되고, 상기 제1 내지 제3 데이터 라인들에 각각 데이터 전압이 공급되면, 상기 제1 녹색 발광 다이오드, 상기 제2 적색 발광 다이오드 및 상기 청색 발광 다이오드가 발광하여 단위 화소가 백색을 표시하는 유기 발광 표시 장치.
  15. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 전원단 및 상기 제3 전원단에 부극성(-) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 정극성(+) 전압이 인가되고, 상기 제1 데이터 라인에 데이터 전압이 공급되면, 상기 제1 적색 발광 다이오드만 발광하고,
    상기 제1 전원단 및 상기 제3 전원단에 부극성(-) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 정극성(+) 전압이 인가되고, 상기 제3 데이터 라인에 데이터 전압이 공급되면, 상기 제2 녹색 발광 다이오드만 발광하는 유기 발광 표시 장치.
  16. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 전원단 및 상기 제3 전원단에 부극성(-) 전압이 인가되고, 상기 제2 전극에 정극성(+) 전압이 인가되고, 상기 제1 및 제3 데이터 라인들에 각각 데이터 전압이 공급되면, 상기 제1 적색 발광 다이오드 및 상기 제2 녹색 발광 다이오드가 발광하여 단위 화소가 노랜색을 표시하는 유기 발광 표시 장치.
KR1020210194682A 2021-12-31 2021-12-31 유기 발광 표시 장치 KR20230103653A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210194682A KR20230103653A (ko) 2021-12-31 2021-12-31 유기 발광 표시 장치
US17/974,275 US20230215386A1 (en) 2021-12-31 2022-10-26 Organic light emitting display device
CN202211350083.8A CN116416941A (zh) 2021-12-31 2022-10-31 有机发光显示装置和单位像素

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210194682A KR20230103653A (ko) 2021-12-31 2021-12-31 유기 발광 표시 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230103653A true KR20230103653A (ko) 2023-07-07

Family

ID=86992101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210194682A KR20230103653A (ko) 2021-12-31 2021-12-31 유기 발광 표시 장치

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230215386A1 (ko)
KR (1) KR20230103653A (ko)
CN (1) CN116416941A (ko)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6747618B2 (en) * 2002-08-20 2004-06-08 Eastman Kodak Company Color organic light emitting diode display with improved lifetime
WO2007034770A1 (ja) * 2005-09-21 2007-03-29 Sharp Kabushiki Kaisha 表示装置およびカラーフィルタ基板
JP5678487B2 (ja) * 2010-04-09 2015-03-04 ソニー株式会社 有機ｅｌ表示装置
CN107170768A (zh) * 2017-06-13 2017-09-15 展谱光电科技（上海）有限公司 多光谱摄像装置以及多光谱摄像系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN116416941A (zh) 2023-07-11
US20230215386A1 (en) 2023-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11004394B2 (en) Display apparatus
US11903271B2 (en) Organic light emitting diode display
JP6300445B2 (ja) 有機発光表示装置
JP4031788B2 (ja) 発光表示装置及び発光表示パネル
JP3822029B2 (ja) 発光器、発光装置、及び表示パネル
KR102414078B1 (ko) 표시 장치
KR20190081477A (ko) 유기 발광 다이오드 표시장치
KR100560450B1 (ko) 발광 표시 패널 및 발광 표시 장치
KR100560452B1 (ko) 발광 표시 패널 및 발광 표시 장치
KR100560449B1 (ko) 발광 표시 패널 및 발광 표시 장치
KR100599788B1 (ko) 발광 표시 패널 및 발광 표시 장치
JP3879281B2 (ja) 表示装置及び表示装置の駆動方法
KR100941591B1 (ko) 적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자, 이를 배열한적층형 액티브 매트릭스형 유기발광 소자 어레이 및 그구동방법
JP3997636B2 (ja) 表示装置
KR20230103653A (ko) 유기 발광 표시 장치
KR100658615B1 (ko) 발광 표시 패널 및 발광 표시 장치
US20230215385A1 (en) Organic light emitting display device
US20230217741A1 (en) Organic light emitting display panel
KR100570763B1 (ko) 발광 표시 패널 및 발광 표시 장치
KR20100033227A (ko) 유기발광 표시장치
KR20080100016A (ko) 유기 전계 발광 표시 장치의 에이징 방법
KR100670139B1 (ko) 발광 표시 장치 및 발광 표시 패널
KR100570762B1 (ko) 발광 표시 장치
KR100599606B1 (ko) 발광 표시 장치
KR100560451B1 (ko) 발광 표시 장치