KR100747343B1 - 전계발광소자를 이용한 광원장치 - Google Patents

전계발광소자를 이용한 광원장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 전계발광소자를 이용한 광원장치는, 기판; 기판 상에 형성된 데이터배선부 및 스캔배선부; 데이터배선부와 스캔배선부 사이에 위치하여 상호 전기적 직렬접속관계를 갖는 둘 이상의 발광다이오드를 포함하는 픽셀부; 및 데이터배선부와 스캔배선부에 구동신호를 공급하는 구동장치를 포함한다.
전계발광소자, 광원장치, 신뢰성

Description

전계발광소자를 이용한 광원장치{Light Source of Light Emitting Device}
도 1은 종래 광원장치에 형성된 전계발광소자의 회로 구조도.
도 2는 도 1에 도시된 회로를 이용한 종래 광원장치의 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원장치에 형성된 전계발광소자의 회로 구조도.
도 4는 도 3에 도시된 회로를 이용한 본 발명의 일 실시예에 따른 전계발광소자를 이용한 광원장치의 블록도.
도 5는 본 발명의 변형된 실시예에 따른 전계발광소자를 이용한 광원장치의 블록도.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
320a, 320b, 320c, 320d, DATA1, DATA2 : 데이터배선부
330a, 330b, SCAN1, SCAN2 : 스캔배선부
P1, P2 : 픽셀부
350, 360 : 필름
본 발명은 전계발광소자를 이용한 광원장치에 관한 것이다.
전계발광소자는 두 개의 전극 사이에 발광층이 형성된 자발광소자로써, 발광층의 재료에 따라 무기전계발광소자와 유기전계발광소자로 나눌 수 있다.
이러한 전계발광소자는 넓은 시야각, 고속 응답성, 고 컨트라스트 등의 뛰어난 특징을 갖고 있어 표시장치(Display Device), 백라이트 유닛(Back Light Unit), 광원(Light Source) 등으로 사용될 수 있다.
도 1은 종래 광원장치에 형성된 전계발광소자의 회로 구조도이다.
도 1의 회로 구조도를 참조하면, 종래 광원장치에 형성된 전계발광소자는 데이터배선(DATA1)과 스캔배선(SCAN1) 사이에 유기 발광다이오드(D1 내지 Dn)가 포함된 픽셀부(P)가 형성되어 있다.
도 2는 도 1에 도시된 회로를 이용한 종래 광원장치의 블록도 이다.
도 2를 참조하면, 종래 광원 장치(100)는, 도 1에 도시한 바와 같은 회로 구성을 갖는 픽셀부(P)가 형성되어 있다. 픽셀부(P)에 형성된 유기 발광다이오드는 다수의 데이터배선(120a, 120b) 및 다수의 스캔배선(130a, 130b)으로부터 각각의 구동신호를 공급받았다. 픽셀부(P)는 구동신호를 공급받기 위해 연성 필름 상에 구동장치가 실장된 COF(Chip on Film)(150a,150b,160a,160b)방식 등을 이용할 수 있었다.
이와 같은 종래 광원장치(100)는 기판 상에 형성된 픽셀부(P)를 두 개 이상의 셀로 분할하여 구동신호를 공급할 수 있도록 다수의 데이터배선(120a, 120b) 및 다수의 스캔배선(130a, 130b)을 픽셀부(P)의 상하 좌우 측으로 배치하였다.
그러나 종래 광원 장치(100)의 경우, 제1데이터배선(120a) 또는 제2데이터배선(120b)과 인접된 "F1"영역과 "F2"영역에 구동신호(예: current)의 유입량이 편중되어 전계발광소자가 열화 되고 소자의 수명이 떨어져 신뢰성이 저하되는 문제를 유발하였다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 전계발광소자를 이용한 광원장치의 열화 문제를 개선하고 수명을 연장하여 신뢰성을 확보하는 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 전계발광소자를 이용한 광원장치는, 기판; 기판 상에 형성된 데이터배선부 및 스캔배선부; 데이터배선부와 스캔배선부 사이에 위치하여 상호 전기적 직렬접속관계를 갖는 둘 이상의 발광다이오드를 포함하는 픽셀부; 및 데이터배선부와 스캔배선부에 구동신호를 공급하는 구동장치를 포함한다.
데이터배선부는, 픽셀부 상에서 둘 이상으로 분할된 제1데이터배선과 제2데이터배선으로 구분되고, 스캔배선부는, 픽셀부 상에서 둘 이상으로 분할되어 제1데이터배선 및 제2데이터배선과 각각 교차하는 제1스캔배선과 제2스캔배선으로 구분된 것일 수 있다.
둘 이상의 발광다이오드는, 제1발광다이오드와 제2발광다이오드로 구분되며, 구동신호는, 제1데이터배선, 제1발광다이오드, 제1스캔배선, 제2데이터배선, 제2발 광다이오드를 경유하여 제2스캔배선으로 흐르는 것일 수 있다.
제1데이터배선과 제1스캔배선 사이에는, 제1발광다이오드가 다수개 병렬접속되고, 제2데이터배선과 제2스캔배선 사이에는 제2발광다이오드가 다수개 병렬접속된 것일 수 있다.
제1 및 제2발광다이오드는, 유기물로 형성된 발광층을 포함할 수 있다.
<일 실시예>
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원장치에 형성된 전계발광소자의 회로 구조도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전계발광소자의 회로 구성은, 미 도시된 기판 상에 데이터배선부(DATA1, DATA2) 및 스캔배선부(SCAN1, SCAN2)가 형성된다. 데이터배선부(DATA1, DATA2)와 스캔배선부(SCAN1, SCAN2) 사이에는 상호 전기적 직렬접속관계를 갖는 둘 이상의 발광다이오드(DD1, DD2)를 포함하는 픽셀부(P)가 형성된다.
여기서, 둘 이상의 발광다이오드(DD1, DD2)는 데이터배선부(DATA1, DATA2)와 스캔배선부(SCAN1, SCAN2) 사이에서 전기적 직렬접속관계를 갖는데 더욱 상세하게는 다음과 같다.
데이터배선부(DATA1, DATA2)는 픽셀부(P) 상에서 둘 이상으로 분할된 제1데이터배선(DATA1)과 제2데이터배선(DATA2)으로 구분된다. 또한, 스캔배선부(SCAN1, SCAN2)는 픽셀부(P) 상에서 둘 이상으로 분할된 제1스캔배선(SCAN1)과 제2스캔배 선(SCAN2)으로 구분된다. 이와 같이 분할된 제1데이터배선(DATA1) 및 제2데이터배선(DATA2)은, 도 1의 회로 구성상에는 명확히 도시되어 있진 않지만, 픽셀부(P) 상에서 제1스캔배선(SCAN1) 및 제2스캔배선(SCAN2)과 각각 상호 교차되도록 형성될 수 있다.
여기서, 둘 이상의 발광다이오드(DD1, DD2)는 제1데이터배선(DATA1)과 제1스캔배선(SCAN1) 사이에 위치하는 제1발광다이오드(DD1)와 제2데이터배선(DATA2)과 제2스캔배선(SCAN2) 사이에 위치하는 제2발광다이오드(DD2)로 구분된다. 여기서, 제1발광다이오드(DD1)와 제2발광다이오드(DD2)는 도 3에 도시되어 있듯이, 각각 n개 이상의 발광다이오드(D1 내지 Dn, D11 내지 Dm)를 포함할 수 있음을 참조한다.
제1 및 제2발광다이오드(DD1, DD2)는, 유기물로 형성된 발광층을 포함하나 무기물로 형성된 발광층을 포함할 수도 있음은 물론이다. 그리고 발광층의 하부와 상부에 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 전자수송층(ETL), 전자주입층(EIL) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 데이터배선부(DATA1, DATA2)와 스캔배선부(SCAN1, SCAN2)를 두 개로 분할하였지만, 이는 일 실시예적인 것으로 이들은 목적에 따라 n개 이상 분할 수 있다. 또한, 발광다이오드의 경우, 두 개가 직렬접속관계를 갖는 것으로 설명하였지만 목적에 따라 n개 이상 전기적 직렬접속관계를 갖도록 형성 가능함은 물론이다.
따라서, 제1데이터배선(DATA1)과 제1스캔배선(SCAN1) 사이에는 제1발광다이오드(DD1)가 다수개 병렬접속될 수 있고, 제2데이터배선(DATA2)과 제2스캔배 선(SCAN2) 사이에는 제2발광다이오드(DD2)가 다수개 병렬접속될 수도 있다.
본 발명에 따른 픽셀부(P)에 미 도시된 구동장치로부터 구동신호가 공급되면, 구동신호는 제1데이터배선(DATA1), 제1발광다이오드(DD1), 제1스캔배선(SCAN1), 제2데이터배선(DATA2), 제2발광다이오드(DD2)를 경유하여 제2스캔배선(SCAN2)으로 흐르게 된다.
앞서 설명한 바와 같은 전계발광소자의 회로 구성을 이용한 광원장치는 이하, 도 4 또는 도 5를 참조하여 설명한다.
도 4는 도 3에 도시된 회로를 이용한 본 발명의 일 실시예에 따른 전계발광소자를 이용한 광원장치의 블록도 이다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 전계발광소자를 이용한 광원장치(300)는, 미 도시된 기판 상에 전계발광소자의 픽셀부(P1, P2)가 형성된다. 그리고 픽셀부(P1, P2)와 각각 전기적으로 연결된 데이터배선부(320a, 320b)와 스캔배선부(330a, 330b)가 형성된다. 그리고 데이터배선부(320a, 320b와 스캔배선부(330a, 330b)에 구동신호를 공급하도록 구동장치가 실장된 필름(Chip on Film; COF)(350, 360)이 형성된다. 여기서, 데이터배선부(320a, 320b와 스캔배선부(330a, 330b)에 구동신호를 공급하기 위한 필름접착 방식은 COF방식에 한정되지 않는다.
데이터배선부(320a, 320b)는 전계발광소자의 픽셀부(P1, P2) 상에서 둘 이상으로 분할된 제1데이터배선(320a)과 제2데이터배선(320b)으로 구분된다. 또한, 스캔배선부(330a, 330b)는 전계발광소자의 픽셀부(P1, P2) 상에서 둘 이상으로 분할 된 제1스캔배선(S330a)과 제2스캔배선(330b)으로 구분된다.
이와 같이 분할된 제1데이터배선(320a) 및 제2데이터배선(320b)은, 픽셀부(P1, P2) 상에서 제1스캔배선(330a) 및 제2스캔배선(330b)과 각각 상호 교차되도록 형성된다.
한편, 픽셀부(P1, P2)는 하나의 전계발광소자 셀이 두 개 이상으로 분할되도록 데이터배선부(320a, 320b)와 스캔배선부(330a, 330b)를 배선할 수 있다. 여기서, 앞서 설명한 바와 같이 두 개 이상의 셀로 분할한다는 것은 미시적인 측면에서 설명한 것이다. 그러나 거시적으로는 두 개 이상의 전계발광소자 셀을 의미할 수도 있음은 물론이다.
이와 같이 형성된 본 발명에 따른 광원장치(300)는, 미 도시된 구동장치로부터 구동신호가 공급되면, 구동신호는 제1데이터배선(320a), 미 도시된 제1발광다이오드, 제1스캔배선(330a), 제2데이터배선(320b), 미 도시된 제2발광다이오드를 경유하여 제2스캔배선(330b)으로 흐르게 된다.
한편, 도 5를 참조하면 본 발명의 변형된 실시 예에 따른 전계발광소자를 이용한 광원장치(400)가 도시되어 있다. 이는 픽셀부(P1, P2) 상에서 데이터배선부(420a, 420b, 420c, 420d)를 네 개로 분할하거나 네 개의 전계발광소자 셀을 이와 같이 분할 형성할 수 있음을 나타낸다.
이와 같이, 데이터배선부(420a, 420b, 420c, 420d)를 네 개로 분할할 경우, 네 개의 미 도시된 발광다이오드들이 데이터배선부(420a, 420b, 420c, 420d)와 스 캔배선부(430a, 430b)에 의해 전기적 직렬접속관계를 형성하게 된다.
이와 같이 형성된 본 발명에 따른 광원장치(400)는, 미 도시된 구동장치로부터 구동신호가 공급되면, 구동신호는 제1데이터배선(420a, 420b), 미 도시된 발광다이오드들, 제1스캔배선(430a), 제2데이터배선(420c, 420d), 미 도시된 발광다이오드들을 경유하여 제2스캔배선(330b)으로 흐르게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 전계발광소자를 이용한 광원장치는, 픽셀부와 전기적으로 연결된 제1데이터배선 또는 제2데이터배선과 인접된 영역에 구동신호(예: current)의 유입량이 편중되는 문제를 구조적으로 해결할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 데이터배선부를 양 분할하여 구동신호(예: current)의 밀도(Density)를 낮추어 일정 영역에 구동신호가 편중되는 현상을 없앨 수 있다.
이에 따라, 픽셀부의 외곽 영역에 높은 발열 현상 등이 유발되어 전계발광소자의 수명이 떨어지는 문제를 해결 해결할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 구동신호를 전달하는 COF나 FPC 등이 종래 BLU(Back Light Unit) 및 조명등의 구조에 비해 덜 요구되며, 외부 PCB(Printed Circuit Board)상의 패턴(Pattern)으로 직렬(Serial) 구동이 가능하므로 패턴에 따라 배선저항을 낮출 수도 있다.
따라서, 앞서 설명한 바와 같은 본 발명은 전계발광소자를 이용한 광원장치의 열화 문제를 개선하고 수명을 연장하여 신뢰성을 확보하는 효과가 있게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은, 전계발광소자를 이용한 광원장치의 열화 문제를 개선하고 수명을 연장하여 신뢰성을 확보하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 형성된 데이터배선부 및 스캔배선부;
    상기 데이터배선부와 상기 스캔배선부 사이에 위치하여 상호 전기적 직렬접속관계를 갖는 둘 이상의 발광다이오드를 포함하는 픽셀부; 및
    상기 데이터배선부와 상기 스캔배선부에 구동신호를 공급하는 구동장치를 포함하는 전계발광소자를 이용한 광원장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 데이터배선부는, 상기 픽셀부 상에서 둘 이상으로 분할된 제1데이터배선과 제2데이터배선으로 구분되고,
    상기 스캔배선부는, 상기 픽셀부 상에서 둘 이상으로 분할되어 상기 제1데이터배선 및 상기 제2데이터배선과 각각 교차하는 제1스캔배선과 제2스캔배선으로 구분된 것을 특징으로 하는 전계발광소자를 이용한 광원장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 둘 이상의 발광다이오드는, 제1발광다이오드와 제2발광다이오드로 구분되며,
    상기 구동신호는, 상기 제1데이터배선, 상기 제1발광다이오드, 상기 제1스캔 배선, 상기 제2데이터배선, 상기 제2발광다이오드를 경유하여 상기 제2스캔배선으로 흐르는 것을 특징으로 하는 전계발광소자를 이용한 광원장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1데이터배선과 상기 제1스캔배선 사이에는 상기 제1발광다이오드가 다수개 병렬접속되고,
    상기 제2데이터배선과 상기 제2스캔배선 사이에는 상기 제2발광다이오드가 다수개 병렬접속된 것을 특징으로 하는 전계발광소자를 이용한 광원장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2발광다이오드는,
    유기물로 형성된 발광층을 포함하는 전계발광소자를 이용한 광원장치.
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