KR101880719B1 - 표시 장치 및 표시 장치의 리페어 방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치의 리페어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 측면에 의하면, 복수의 부화소로 구성된 복수의 단위화소; 상기 각 단위화소마다, 하나의 배선에서 제1방향으로 분기되어, 이웃하는 단위화소의 동일색을 방출하는 부화소들을 연결하는 스캔라인; 상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 연장되어 상기 부화소에 연결된 데이터라인; 상기 제2방향으로 연장되어 상기 부화소에 연결된 제1전원공급라인; 및 상기 제1방향으로 연장되어 상기 제1전원공급라인에 연결된 제2전원공급라인;을 포함하는 표시 장치를 제공한다.

Description

표시 장치 및 표시 장치의 리페어 방법{Display device and the method for repairing the display device}
본 발명은 전압 강하를 방지하고 리페어(repair) 가능한 전원공급라인을 구비한 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치는 박막트랜지스터(Thin Film Transistor: TFT)와, 그 박막트랜지스터에 의해 구동되며 화상을 구현하는 유기 전계 발광 소자(이하 유기EL소자) 등을 구비하고 있다. 즉, 박막트랜지스터를 통해 유기EL소자에 전류가 공급되면, 그 EL소자 내에서 발광 동작이 일어나면서 화상이 구현되는 것이다.
한편, 상기 유기 발광 표시 장치에는 상기 박막트랜지스터와 연결된 각종 배선들이 복수 층에 마련되어 있는데, 그 중에서 통상 ELVDD 배선으로 불리는 전원전압공급라인은 다른 배선들에 비해 매우 넓은 폭으로 형성된다.
그런데, 이렇게 넓은 폭의 배선이 형성되면 다른 층에 배치된 배선과 오버랩되는 영역이 그만큼 넓어지게 되어, 배선 간 쇼트가 발생할 위험이 커지게 된다. 따라서, 이러한 전원전압공급배선과의 쇼트에 의한 불량 화소가 발생할 경우, 불량 화소를 리페어(repair) 할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
본 발명은 상술한 문제점 및 그 밖의 다른 문제점을 해결하기 위한 표시 장치 및 표시 장치의 리페어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 복수의 부화소로 구성된 복수의 단위화소; 상기 각 단위화소마다, 하나의 배선에서 제1방향으로 분기되어, 이웃하는 단위화소의 동일색을 방출하는 부화소들을 연결하는 스캔라인; 상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 연장되어 상기 부화소에 연결된 데이터라인; 상기 제2방향으로 연장되어 상기 부화소에 연결된 제1전원공급라인; 및 상기 제1방향으로 연장되어 상기 제1전원공급라인에 연결된 제2전원공급라인;을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 제2전원공급라인은, 적어도 상기 단위화소의 각 부화소에 연결된 스캔라인들 사이에 연속적으로 배치될 수 있다.
상기 제2전원공급라인은, 상기 단위화소의 각 부화소에 전부 연결될 수 있다.
상기 부화소는 상기 제1방향으로 동일색을 방출하고, 상기 제2방향으로 다른색을 방출하도록 배치될 수 있다.
상기 데이터라인의 길이는 상기 스캔라인의 길이보다 짧을 수 있다.
상기 제1전원공급라인의 길이는 상기 스캔라인의 길이보다 짧을 수 있다.
상기 데이터라인은 상기 각 부화소에 독립적으로 연결된 복수의 배선일 수 있다.
상기 분기 되기 전 스캔라인에 테스트 패드가 더 구비될 수 있다.
적어도 하나의 단위화소에서 상기 스캔라인과 상기 제1전원공급라인이 오버랩되는 영역에서 상기 제1전원공급라인의 연결이 잘릴 수 있다.
상기 각 부화소는 제1전극과 제2전극, 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 배치된 유기발광층을 포상기 제1전극은 투명전극이고, 상기 제2전극은 반사전극일 수 있다.
상기 스캔라인, 상기 데이터라인, 상기 제1전원공급라인, 및 상기 제2전원공급라인은 상기 제1전극과 오버랩 되지 않을 수 있다.
상기 각 부화소는 적어도 3개의 박막트랜지스터, 적어도 두 개의 커패시터를 포함할 수 있다.
상기 제2방향으로 연장되어 상기 각 부화소에 연결된 보상제어신호라인을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 복수의 부화소로 구성된 복수의 단위화소와, 상기 각 단위화소마다, 하나의 배선에서 제1방향으로 분기되어, 이웃하는 단위화소의 동일색을 방출하는 부화소들을 연결하는 스캔라인과. 상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 연장되어 상기 부화소에 연결된 데이터라인과, 상기 제2방향으로 연장되어 상기 부화소에 연결된 제1전원공급라인과, 상기 제1방향으로 연장되어 상기 제1전원공급라인에 연결된 제2전원공급라인을 포함하는 표시 장치의 리페어 방법으로서, 상기 제1방향의 스캔라인이 분기되는 영역의 양단의 전압차, 및 상기 제1전원공급라인의 양단의 전압차를 이용하여, 상기 스캔라인과 상기 제1전원공급라인이 단락된 불량 단위화소의 위치를 검출하고, 상기 불량 단위화소에서, 상기 스캔라인과 단락된 상기 불량 단위화소의 각 부화소에 연결된 제1전원공급라인을 자르는 표시 장치의 리페어 방법을 제공한다.
상기 스캔라인이 분기되는 영역에는 테스트 패드가 더 구비되고, 상기 테스트 패드를 이용하여 상기 스캔라인이 분기되는 영역의 양단의 전압차를 구할 수 있다.
상기 제2전원공급라인을, 적어도 상기 단위화소의 각 부화소에 연결된 스캔라인들 사이에 연속적으로 배치하여, 상기 불량 단위화소에 포함된 모든 부화소에 전원을 공급할 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 리페어 방법에 따르면 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 각 단위화소의 부화소는 하나의 배선에서 분기된 스캔라인과, 각 부화소에 독립적으로 연결된 데이터라인과, 스캔라인에 수직으로 배치된 제1전원공급라인으로 정의된 표시 영역에, 제1전원공급라인에 수직으로 연결된 제2전원공급라인을 구비함으로써, 전원공급라인의 전압 강하를 방지할 수 있다.
둘째, 제2전원공급라인이 제1전원공급라인의 리페어를 위한 바이패스로 사용되어 불량 단위화소를 리페어 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ의 배선 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ'의 스캔라인의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다
도 4는 본 발명의 제1비교예에 따른 배선구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 배선구조를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 배선구조를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2비교예에 따른 배선구조를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3비교예에 따른 배선구조를 도시한 도면이다.
도 9는 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1)의 부화소에 대한 배선 구조를 도시한 회로도이다.
도 10은 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1)의 부화소의 일부 구성요소를 개략적으로 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들에 도시된 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1)를 개략적으로 도시한 평면도, 도 2는 도 1의 Ⅱ의 배선 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1)는 기판(10) 상에 표시 영역(A1) 및 비표시 영역(A2)이 정의된다.
도 2를 참조하면, 표시 영역(A1)에는 화상이 구현되는 복수의 단위화소(UP)가 포함된다.
각 단위화소(UP)는 서로 다른 색을 방출하는 복수의 부화소(SP1, SP2, SP3)를 포함한다. 예를 들어, 각 단위화소(UP)는 적색을 방출하는 부화소, 녹색을 방출하는 부화소, 및 청색을 방출하는 부화소들을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 3개의 부화소(SP1, SP2, SP3)가 단위화소(UP)를 구성하는 것을 일 예로 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 복수의 부화소에서 방출된 광을 혼합하여 백색 또는 특정색을 방출할 수 있는 것이라면 단위화소를 구성하는 부화소의 개수는 더 증가하거나 감소할 수 있다.
표시 영역(A1)의 제1방향(X)으로는 동일한 색을 방출하는 부화소들(SP1)이 배치된다. 제1방향(X)에 직교하는 제2방향(Y)으로는 서로 다른 색을 방출하는 부화소들(SP1, SP2, SP3)이 반복 배치되고, 서로 다른 색을 방출하는 부화소들(SP1, SP2, SP3)은 하나의 단위화소(UP)를 구성한다.
각 단위화소(UP)에는 하나의 스캔라인(scan line)(S)에서 분기된 제1 내지 제3 스캔라인(S1, S2, S3)이 제1방향(X)으로 연장되어 배치된다. 제1스캔라인(S1)은 이웃하는 단위화소(UP)의 제1색을 방출하는 부화소들(SP1)에 연결되고, 제2스캔라인(S2)은 이웃하는 단위화소(UP)의 제2색을 방출하는 부화소들(SP2)에 연결되고, 제3스캔라인(S3)은 이웃하는 단위화소(UP)의 제3색을 방출하는 부화소들(SP3)에 연결된다. 하나의 단위화소(UP)를 구성하는 각 부화소들(SP1, SP2, SP3)은 각각 다른 스캔라인(S1, S2, S3)과 연결되지만, 이 스캔라인(S1, S2, S3)은 하나의 스캔라인(S)에서 분기된 것이므로 각 단위화소(UP)에 입력되는 스캔신호는 동일하다.
각 단위화소(UP)에는 제2방향(Y)으로 연장되어 다른 색을 방출하는 부화소(SP1, SP2, SP3)에 각각 독립적으로 연결되는 복수의 데이터라인(data line)(D1, D2, D3)이 배치된다. 즉, 제1색을 방출하는 부화소(SP1)에는 제1데이터라인(D1)이 연결되고, 제2색을 방출하는 부화소(SP2)에는 제2데이터라인(D2)이 연결되고, 제3색을 방출하는 부화소(SP3)에는 제3데이터라인(D3)이 각각 독립적으로 연결된다. 따라서, 각 단위화소(UP)에 포함된 각 부화소(SP1, SP2, SP3)에 서로 다른 데이터신호를 입력할 수 있다.
본 실시예에서, 데이터라인(D1, D2, D3)의 길이는 스캔라인(S1, S2, S3)의 길이보다 짧게 형성된다. 데이터라인(D1, D2, D3)의 길이가 길어지면, 길이에 따른 배선 저항에 의해 부화소에 입력되는 데이터 신호의 강도가 저하된다. 통상, 유기 발광 표시 장치는 스캔 신호보다 데이터 신호에 더 민감하게 영향을 받는다. 따라서, 본 실시예에 따르면, 유기 발광 표시 장치에 입력되는 데이터 신호의 불균형을 방지할 수 있다.
표시영역(A1)의 각 부화소(SP1, SP2, SP3)에는 전원을 공급하기 위한 제1전원공급라인(VDD1)이 제2방향(Y)으로 연장되어 연결된다. 본 실시예에서, 제1전원공급라인(VDD1)이 제2방향(Y)으로 배치되기 때문에, 제1전원공급라인(VDD1)의 길이는 스캔라인(S1, S2, S3)의 길이보다 짧게 형성된다. 제1전원공급라인(VDD1)도 저항으로 인해 길이에 따른 전압 강하 문제가 발생할 수 있다.
제1전원공급라인(VDD1)의 전압 강하 문제를 해결하기 위하여, 부화소(SP1, SP2, SP3)에 여분의 전원공급라인을 더 연결시킬 수 있다. 본 실시예에서, 하나의 단위화소(UP)에 포함된 각 부화소(SP1, SP2, SP3)에는 제1전원공급라인(VDD1)에 연결되고 제1방향(X)으로 연장된 제2전원공급라인(VDD2-1, VDD2-2, VDD2-3)이 더 구비된다.
제2전원공급라인(VDD2-1, VDD2-2, VDD2-3)은 하나의 단위화소(UP)의 각 부화소(SP1, SP2, SP3)에 연결된 스캔라인들(S1, S2, S3) 사이에 연속적으로 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 제2전원공급라인(VDD2-1, VDD2-2, VDD2-3)은 단위화소(UP)의 각 부화소(SP1, SP2, SP3)에 전부에 연결된다. 물론, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 제2전원공급라인(VDD2-1, VDD2-2)은 단위화소(UP)의 각 부화소(SP1, SP2, SP3)에 연결된 스캔라인들(S1, S2, S3) 사이에 적어도 두 개가 연속적으로 배치될 수 있다(도 8참조). 이에 대하여는 후술한다.
제1전원공급라인(VDD1)은 통상 스캔라인(S1, S2, S3)이나 데이터라인(D1, D2, D3)에 비하여 넓은 폭으로 형성된다. 따라서, 넓은 폭의 배선이 형성되면, 다른 층에 배치된 배선과 오버랩(overlap)되는 영역이 그 만큼 넓어지게 되어 배선간 쇼트(short)가 발생할 위험이 커진다. 본 실시예에서, 제1전원공급라인(VDD1)은 스캔라인(S1, S2, S3)과 교차하면서 오버랩되므로, 제1전원공급라인(VDD1)과 스캔라인(S1, S2, S3) 사이에 쇼트가 발생할 경우, 리페어(repair)가 필요하다.
리페어하기 위하여, 제1전원공급라인(VDD1)과 스캔라인(S1, S2, S3)이 교차하는 지점에서, 쇼트가 발생한 제1전원공급라인(VDD1)을 잘라내어 정상배선으로부터 분리하면, 제2전원공급라인(VDD2-1, VDD2-2, VDD2-3)은 제1전원공급라인(VDD1)의 리페어를 위한 바이패스라인으로 사용될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1)는 제3 박막트랜지스터(TR3, 도 9참조)의 문턱전압을 보상하는 보상제어신호라인(GC)을 더 구비할 수 있다. 보상제어신호라인(GC)은 제2방향(Y)으로 연장되어 각 부화소(SP1, SP2, SP3)에 연결될 수 있다.
한편, 도 2는 본 실시예에 따른 배선들의 복잡한 관계를 설명을 위하여 배선들을 간략히 도시한 것에 불과하다. 도 2에서 도트(ㆍ)를 가지고 교차하는 배선은 서로 전기적으로 연결되었음을 의미하고, 도트(ㆍ) 없이 교차하는 배선은 서로 전기적으로 연결되지 않음을 의미한다. 일 예로, 1전원공급라인(VDD1)은 각 부화소(SP1, SP2, SP3)에서 제2전원공급라인(VDD2-1, VDD2-2, VDD2-3)과 전기적으로 연결된 것이다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ'의 스캔라인의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 표시 영역(A1)의 외곽에는 각 서브픽셀(SP1, SP2, SP3)에 분기되기 되기 전의 스캔라인(S)이 배치된다. 각 서브픽셀에 분기되기 전의 스캔라인(S)의 제1방향(X)의 양단에는 테스트 패드(TP)가 더 구비될 수 있다.
전술하였듯이, 도 2를 참조하면, 제1전원공급라인(VDD1)과 스캔라인(S1, S2, S3)이 교차하면서 오버랩되는 영역에서 제1전원공급라인(VDD1)과 스캔라인(S1, S2, S3) 사이에 쇼트가 발생할 수 있다. 이를 리페어하기 위해서는 먼저 쇼트가 발생한 불량 위치를 검출해야 한다.
본 실시예에서는 상기 테스트 패드(TP)를 이용하여, 제1방향(X)의 스캔라인(S)이 분기되는 영역의 양단의 전압차를 측정하여, 분기되지 않은 복수의 스캔라인들(S, 도 2 참조) 중 어느 스캔라인(S)에 불량이 발생했는지를 검출할 수 있다.
제1방향(X)에서의 불량 위치를 검출한 다음, 제2방향(Y)에서의 불량 위치를 찾아낸다. 제2방향(Y)에서의 불량의 위치는, 제2방향(Y)을 따라 연장된 제1전원공급라인(VDD1)의 양단의 전압차를 이용하여 검출할 수 있다.
상기와 같이, 제1방향(X) 및 제2방향(Y)에서의 불량 위치를 검출하면, 불량 단위화소의 위치를 알 수 있다. 본 실시예에서 스캔라인(S)은 각 단위화소(UP)에 각 부화소별(SP1, SP2, SP3)로 분기되어 있으므로, 불량 위치를 확인할 수 있는 최소단위는 부화소가 아닌 단위화소이다.
불량 단위화소의 위치가 결정되면, 불량 단위화소를 리페어 하기 위하여, 불량 단위화소의 각 부화소에서 스캔라인과 쇼트된 제1전원공급라인(VDD1)을 자른다. 이때, 어느 부화소에서 불량이 발생했는지를 알 수 없기 때문에, 불량 단위화소에 포함된 모든 부화소에 연결된 제1전원공급라인(VDD1)을 자른다.
도 4는 본 발명의 제1비교예로서, 각 부화소(SP1, SP2, SP3)에 제2전원공급라인(VDD2)이 형성되지 않은 배선 구조에서 리페어를 위하여 제1전원공급라인(VDD1)을 잘랐을 경우, 불량 단위화소에 포함된 각 부화소(SP1, SP2, SP3)의 점등여부(불량여부)를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 불량 단위화소는 3개의 부화소(SP1, SP2, SP3)를 구비하며, 각 스캔라인(S1, S2, S3)과 교차하는 영역에서 제1전원공급라인(VDD1)을 컷팅(C1, C2, C3)하였다.
제1부화소(SP1)와 커팅된 제1전원공급라인(VDD1-C)과의 콘택포인트(P1)에는 제1전원공급라인(VDD1)이 전기적으로 연결되지 않기 때문에 발광하지 않는다. 제2부화소(SP2)와 커팅된 제1전원공급라인(VDD1-C)과의 콘택포인트(P2)에도 제1전원공급라인(VDD1)이 전기적으로 연결되지 않기 때문에 발광하지 않는다. 다만, 제3부화소(SP3)와 커팅된 제1전원공급라인(VDD1-C)과의 콘택포인트(P3)에는 제3부화소(SP3)의 하부에 이웃하는 단위픽셀(미도시)에 연결된 제1전원공급라인(VDD1-C)이 전기적으로 연결되기 때문에 제3부화소(SP3)는 발광할 수 있다.
결과적으로 상기 제1비교예에서는 적어도 하나 이상의 미발광 부화소(SP1, SP2)가 발생하므로 불량을 피할 수 없다.
도 5는 본 발명의 제1실시예로서, 모든 부화소(SP1, SP2, SP3)에는 제2전원공급라인(VDD2-1, VDD2-2, VDD2-3)이 형성되어 있다. 리페어를 위하여 각 부화소(SP1, SP2, SP3)에 각 스캔라인(S1, S2, S3)과 교차하는 영역에서 제1전원공급라인(VDD1)을 컷팅(C1, C2, C3)하였다.
도 5를 참조하면, 제1부화소(SP1)와 커팅된 제1전원공급라인(VDD1-C)과의 콘택포인트(P1)에는 제2전원공급라인(VDD2-1)이 전기적으로 연결되고, 제2전원공급라인(VDD2-1)은 제1전원공급라인(VDD1)에 전기적으로 연결되기 때문에 제1부화소(SP1)은 정상적으로 점등한다. 제2부화소(SP2)와 커팅된 제1전원공급라인(VDD1-C)과의 콘택포인트(P2)에도 제2전원공급라인(VDD2-2)이 전기적으로 연결되기 때문에 제2부화소(SP2)도 정상 점등한다. 또한, 제3부화소(SP3)와 커팅된 제1전원공급라인(VDD1-C)과의 콘택포인트(P3)에도 제2전원공급라인(VDD2-3)이 전기적으로 연결되기 때문에 제3부화소(SP3)도 정상 점등한다.
따라서, 본 실시에는 제2전원공급라인(VDD2-1, VDD2-2, VDD2-3)이 제1전원공급라인(VDD1)의 리페어를 위한 바이패스로 사용되어, 불량 단위화소를 구성하는 모든 부화소(SP1, SP2, SP3)가 정상적으로 점등됨으로써, 불량 단위화소가 리페어 된다.
도 6은 본 발명의 제2실시예로서, 제1부화소(SP1)와 제2부화소(SP2)에만 제2전원공급라인(VDD2-1, VDD2-2)이 형성되어 있다. 리페어를 위하여 각 부화소(SP1, SP2, SP3)에 각 스캔라인(S1, S2, S3)과 교차하는 영역에서 제1전원공급라인(VDD1)을 컷팅(C1, C2, C3)하였다.
도 6을 참조하면, 제1부화소(SP1)와 커팅된 제1전원공급라인(VDD1-C)과의 콘택포인트(P1)에는 제2전원공급라인(VDD2-1)이 전기적으로 연결되고, 제2전원공급라인(VDD2-1)은 제1전원공급라인(VDD1)에 전기적으로 연결되기 때문에 제1부화소(SP1)는 정상적으로 점등한다. 제2부화소(SP2)와 커팅된 제1전원공급라인(VDD1-C)과의 콘택포인트(P2)에도 제2전원공급라인(VDD2-2)이 전기적으로 연결되기 때문에 제2부화소(SP2)도 정상 점등한다. 한편, 제3부화소(SP3)와 커팅된 제1전원공급라인(VDD1-C)과의 콘택포인트(P3)에는 제2전원공급라인은 전기적으로 연결되지 않지만, 제3부화소(SP3)의 하부에 이웃하는 단위픽셀(미도시)에 연결된 커팅된 제1전원공급라인(VDD1-C)이 전기적으로 연결되기 때문에 제3부화소(SP3)도 정상 점등될 수 있다.
따라서, 본 실시에는 제2전원공급라인(VDD2-1, VDD2-2)이 제1전원공급라인(VDD1)의 리페어를 위한 바이패스로 사용되어, 불량 단위화소를 구성하는 모든 부화소(SP1, SP2, SP3)가 정상적으로 점등됨으로써, 불량 단위화소가 리페어 된다
도 7은 본 발명의 제2비교예로서, 제1부화소(SP1)와 제3부화소(SP3)에만 제2전원공급라인(VDD2-1, VDD2-3)이 형성되어 있다. 리페어를 위하여 각 부화소(SP1, SP2, SP3)에 각 스캔라인(S1, S2, S3)과 교차하는 영역에서 제1전원공급라인(VDD1)을 컷팅(C1, C2, C3)하였다.
도 7을 참조하면, 제1부화소(SP1)와 커팅된 제1전원공급라인(VDD1-C)과의 콘택포인트(P1)에는 제2전원공급라인(VDD2-1)이 전기적으로 연결되고, 제2전원공급라인(VDD2-1)은 제1전원공급라인(VDD1)에 전기적으로 연결되기 때문에 제1부화소(SP1)은 정상적으로 점등한다. 그러나, 제2부화소(SP2)와 커팅된 제1전원공급라인(VDD1-C)과의 콘택포인트(P2)에는 제1전원공급라인(VDD1)이 전기적으로 연렬되지 않기 때문에 발광하지 않는다. 한편, 제3부화소(SP3)와 커팅된 제1전원공급라인(VDD1-C)과의 콘택포인트(P3)에는 제2전원공급라인(VDD2-3)이 전기적으로 연결되므로, 정상적으로 발광할 수 있다. 결과적으로 상기 제2비교예에서는 적어도 하나의 미발광 부화소(SP2)가 발생하므로 불량을 피할 수 없다.
도 8은 본 발명의 제3비교예로서, 제2부화소(SP2)와 제3부화소(SP3)에만 제2전원공급라인(VDD2-2, VDD2-3)이 형성되어 있다. 리페어를 위하여 각 부화소(SP1, SP2, SP3)에 각 스캔라인(S1, S2, S3)과 교차하는 영역에서 제1전원공급라인(VDD1)을 컷팅(C1, C2, C3)하였다.
도 8을 참조하면, 제1부화소(SP1)와 커팅된 제1전원공급라인(VDD1-C)과의 콘택포인트(P1)에는 제1전원공급라인(VDD1)이 전기적으로 연결되지 않기 때문에 발광하지 않는다. 제2부화소(SP2)와 커팅된 제1전원공급라인(VDD1-C)과의 콘택포인트(P2)에는 제2전원공급라인(VDD2-2)이 전기적으로 연결되고, 제2전원공급라인(VDD2-2)은 제1전원공급라인(VDD1)에 전기적으로 연결되기 때문에 정상적으로 점등한다. 한편, 제3부화소(SP3)와 커팅된 제1전원공급라인(VDD1-C)과의 콘택포인트(P3)에는 제2전원공급라인(VDD2-3)이 전기적으로 연결되므로, 정상적으로 발광할 수 있다. 결과적으로 상기 제2비교예에서는 적어도 하나의 미발광 부화소(SP1)가 발생하므로 불량을 피할 수 없다.
전술한 도 5 내지 7의 실시예 및 비교예들을 참조하면, 제2전원공급라인은 단위화소에 있어서 각 부화소에 연결된 스캔라인들 사이에 연속적으로 형성된 경우에 불량 화소를 리페어 할 수 있게 됨을 알 수 있다.
예를 들어, 도 5의 제1실시예는 제2전원공급라인(VDD2-1, VDD2-2, VDD2-3)이 단위화소에 있어서 각 부화소(SP1, SP2, SP3)에 연결된 스캔라인들(S1, S2, S3) 사이에 연속적으로 모두 형성된 경우이고, 도 6의 제2실시예는 2전원공급라인(VDD2-1, VDD2-2)이 단위화소에 있어서 각 부화소(SP1, SP2, SP3)에 연결된 스캔라인들(S1, S2, S3) 사이에 연속적으로 형성된 경우이다(S1과 S2 사이, 및 S2와 S3 사이에 제2전원공급라인이 있음).
반면, 도 7의 제2비교예는 제2전원공급라인(VDD2-1, VDD2-3)이 단위화소에 있어서 각 부화소(SP1, SP2, SP3)에 연결된 스캔라인들(S1, S2, S3) 사이에 연속적으로 형성되지 않은 경우이다(S2와 S3 사이에 제2전원공급라인이 없음). 또한, 도 8의 제3비교에도 전원공급라인(VDD2-2, VDD2-3)이 단위화소에 있어서 각 부화소(SP1, SP2, SP3)에 연결된 스캔라인들(S1, S2, S3) 사이에 연속적으로 형성되지 않은 경우이다(S1과 S2 사이에 제2전원공급라인이 없음)
도 9는 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1)의 부화소에 대한 배선 구조를 도시한 회로도이다.
도 9를 참조하면, 하나의 부화소는 스위칭용 박막트랜지스터인 제1 TFT(TR1), 구동용 박막트랜지스터인 제2 TFT(TR2), 보상신호용 박막트랜지스터인 제3 TFT(TR3)와, 저장 요소인 캐패시터(Cst, Cvth)와, 상기 제1 내지 제3 TFT(TR1)(TR2)(TR3)에 의해 구동되는 유기 전계 발광 소자(이하 유기EL소자)(EL) 등을 구비하고 있다. 여기서, 제1 내지 제3 TFT(TR1,2,3) 및 캐패시터(Cst, Cvth)의 개수는 도 3에 도시된 대로 한정되는 것은 아니며, 이보다 더 많은 수의 TFT와 캐패시터를 구비할 수 있음은 물론이다.
도 9는 도 2에 도시한 부화소 중 제1색을 방출하는 부화소(SP1)을 일 예로 도시한 것이다. 즉, 제1 TFT(TR1)는 제1 스캔라인(S1)에 인가되는 스캔(Scan) 신호에 의해 스위칭되고 제1 데이터라인(D1)에서 인가되는 데이터(data) 신호를 커패시터(Cst, Cvth)와 제2 TFT(TR2)로 전달한다. 제2 TFT(TR2)는 제1 TFT(TR1)를 통해 전달되는 데이터 신호를 제1 전원공급라인(VDD1) 및 제2전원공급라인(VDD2)을 통해 유기EL소자(EL)로 유입되는 전류량을 결정하여 유기EL소자(EL)에 전류를 공급한다. 제3 TFT(TR3)는 보상제어신호라인(GC)과 연결되어 문턱전압을 보상하는 역할을 한다.
본 실시예에서 제2 전원공급라인(VDD2)이 제1 전원공급라인(VDD1)에 전기적으로 연결되어 있기 때문에, 만약 제1 전원공급라인(VDD1)이 단락되는 경우가 발생하더라도 제2 전원공급라인(VDD2)이 바이패스라인으로 기능하여 유기EL소자(EL)를 구동할 수 있다.
도 10은 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1)의 부화소의 일부 구성요소를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 10을 참조하면, 기판(10) 상에 구동용 박막트랜지스터인 제2 TFT(TR2), 저장 캐패시터(Cst), 및 유기EL소자(EL)가 구비되어 있다. 전술한 바와 같이, 부화소는 제1 TFT(TR1)와 제3 TFT(TR3), 보상 커패시터(Cvth) 등을 더 구비하고, 다양한 배선들을 포함하고 있으나, 도 4에서는 일부 구성요소에 대해서만 간략히 설명한다.
기판(10)은 SiO2를 주성분으로 하는 투명한 유리 재질로 이루어질 수 있다. 기판(10)은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 투명한 플라스틱 재로 형성할 수도 있다.
기판(10) 상에 버퍼층(11)이 더 형성될 수 있다. 버퍼층(11)은 기판(10)의 상부에 평탄한 면을 제공하고 수분 및 이물이 침투하는 것을 방지한다.
버퍼층(11)상에 제2 TFT(TR2)의 활성층(212)이 형성된다. 활성층(212)은 아모퍼스 실리콘 또는 폴리 실리콘과 같은 무기 반도체로 형성될 수 있다. 또한 활성층(212)은 유기 반도체 또는 산화물 반도체 기타 다양한 물질로 형성될 수 있다. 활성층(212)은 소스영역(212b), 드레인영역(212a) 및 채널영역(212c)을 포함한다.
활성층(212) 상에는 게이트 절연막인 제1절연층(13)을 사이에 두고 활성층(212)의 채널영역(212c)에 대응되는 위치에 투명도전물을 포함하는 게이트전극 제1층(214) 및 게이트전극 제2층(215)이 차례로 구비된다.
게이트전극 제2층(215) 상에는 층간 절연막인 제2절연층(15)을 사이에 두고 활성층(212)의 소스영역(212b) 및 드레인영역(212a)에 각각 접속하는 소스전극(216b) 및 드레인전극(216a)이 구비된다.
제2절연층(15) 상에는 상기 소스전극(216b) 및 드레인전극(216a)을 덮도록 제3절연층(18)이 구비된다. 제3절연층(18)은 유기 절연막으로 구비될 수 있다.
버퍼층(11) 및 제1절연층(13) 상에 게이트전극 제1층(214)과 동일한 투명도전물로 형성된 화소전극 제1층(114)이 형성된다. 투명도전물로는 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)을 포함하는 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
화소전극 제1층(114) 상에는 발광층(119)이 형성되고, 발광층(119)에서 방출된 광은 투명도전물로 형성된 화소전극 제1층(114)을 통하여 기판(10) 측으로 방출된다.
발광층(119)은 저분자 유기물 또는 고분자 유기물일 수 있다. 발광층(119)이 저분자 유기물일 경우, 발광층(119)을 중심으로 홀 수송층(hole transport layer: HTL), 홀 주입층(hole injection layer: HIL), 전자 수송층(electron transport layer: ETL) 및 전자 주입층(electron injection layer: EIL) 등이 적층될 수 있다. 이외에도 필요에 따라 다양한 층들이 적층 될 수 있다. 이때, 사용 가능한 유기 재료로 구리 프탈로시아닌(CuPc: copper phthalocyanine), N'-디(나프탈렌-1-일)-N(N'-Di(naphthalene-1-yl)-N), N'-디페닐-벤지딘(N'-diphenyl-benzidine: NPB), 트리스-8-하이드록시퀴놀린 알루미늄(tris-8-hydroxyquinoline aluminum)(Alq3) 등을 비롯하여 다양하게 적용 가능하다.
한편, 발광층(119)이 고분자 유기물일 경우, 발광층(119) 외에 홀 수송층(HTL)이 포함될 수 있다. 홀 수송층은 폴리에틸렌 디히드록시티오펜 (PEDOT: poly-(3,4)-ethylene-dihydroxy thiophene)이나, 폴리아닐린(PANI: polyaniline) 등을 사용할 수 있다. 이때, 사용 가능한 유기 재료로 PPV(Poly-Phenylenevinylene)계 및 폴리플루오렌(Polyfluorene)계 등의 고분자 유기물을 사용할 수 있다.
발광층(119) 상에는 공통 전극으로 대향전극(20)이 증착된다. 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 경우, 화소전극 제1층(114)은 애노드로 사용되고, 대향전극(20)은 캐소드로 사용된다. 물론 전극의 극성은 반대로 적용될 수 있음은 물론이다.
대향전극(20)은 반사 물질을 포함하는 반사 전극으로 구성될 수 있다. 이때 상기 대향전극(20)은 Al, Mg, Li, Ca, LiF/Ca, 및 LiF/Al에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.
대향전극(20)이 반사전극으로 구비됨으로써, 발광층(119)에서 방출된 빛은 대향전극(20)에 반사되어 투명도전물로 구성된 화소전극 제1층(114)을 투과하여 기판(10) 측으로 방출된다.
본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1)는 기판(10) 측으로 광이 방출되는 배면발광형 표시 장치이기 때문에, 화소전극 제1층(114)과 전술한 스캔라인(S1, S2, S3), 데이터라인(D1, D2, D3), 제1전원공급라인(VDD1) 및 제2전원공급라인(VDD2-1, VDD2-2, VDD2-3)(도 2 참조)과 오버랩되지 않도록 형성하는 것이 바람직하다.
기판(10) 및 버퍼층(11) 상에는, 박막 트랜지스터의 활성층(212)과 동일 재료로 형성된 커패시터(Cst)의 하부전극(312), 화소전극 제1층(114)과 동일 재료로 형성된 투명도전물을 포함하는 커패시터(Cst)의 상부전극(314), 및 상기 하부전극(312)과 상부전극(314) 사이에 제1절연층(13)이 구비된다.
제1절연층(13)은 하부전극(312) 상부에는 위치하지만, 상부전극(314)의 외곽에는 배치되지 않는다. 제1절연층(13) 상부에 제2절연층(15)이 구비되고, 제2절연층(15)은 커패시터의 상부전극(314) 전체를 노출시켜, 상부전극(314) 전체가 제3절연층(18)과 콘택되도록 형성한다.
도시하지 않았으나 기판(10)의 일 면에 대향하도록 대향전극(20)의 상부에 밀봉 부재(미도시)가 배치될 수 있다. 밀봉 부재(미도시)는 외부의 수분이나 산소 등으로부터 발광층(119)등을 보호하기 위해 형성하는 것으로 글라스 또는 플라스틱으로 형성할 수 있고, 또는 유기물과 무기물의 복수의 중첩된 구조일 수도 있다.
상술한 본 발명의 실시예들에 따르면, 각 단위화소의 부화소는 하나의 배선에서 분기된 스캔라인과, 각 부화소에 독립적으로 연결된 데이터라인과, 스캔라인에 수직으로 배치된 제1전원공급라인과, 제1전원공급라인에 수직으로 연결된 제2전원공급라인을 구비함으로써, 전원공급라인의 전압 강하를 방지할 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 실시예들에 따르면, 제2전원공급라인이 제1전원공급라인의 리페어를 위한 바이패스로 사용되어 불량 단위화소를 리페어 할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 유기 발광 표시 장치 10: 기판
A1: 표시 영역 A2: 비표시 영역
UP: 단위화소 SP1, SP2, SP3: 부화소
S, S1, S2, S3: 스캔라인 D1, D2, D3: 데이터라인
VDD1: 제1전원공급라인 VDD2: 제2전원공급라인
TP: 테스트 패드

Claims (17)

  1. 표시 영역에 배치되고, 복수의 부화소로 구성된 복수의 단위화소;
    상기 각 단위화소마다, 하나의 배선에서 제1방향으로 분기되어, 이웃하는 단위화소의 동일색을 방출하는 부화소들을 연결하는 스캔라인;상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 연장되어 상기 부화소에 연결된 데이터라인;
    상기 제2방향으로 연장되어 상기 부화소에 연결된 제1전원공급라인;
    상기 제1방향으로 연장되어 상기 제1전원공급라인에 연결된 제2전원공급라인; 및
    표시 영역 외곽에 배치되고, 상기 분기되기 전의 스캔라인에 연결된 테스트 패드;를 포함하는 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2전원공급라인은, 적어도 상기 단위화소의 각 부화소에 연결된 스캔라인들 사이에 연속적으로 배치된 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2전원공급라인은, 상기 단위화소의 각 부화소에 전부 연결된 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 부화소는 상기 제1방향으로 동일색을 방출하고, 상기 제2방향으로 다른색을 방출하도록 배치된 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터라인의 길이는 상기 스캔라인의 길이보다 짧은 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1전원공급라인의 길이는 상기 스캔라인의 길이보다 짧은 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터라인은 상기 각 부화소에 독립적으로 연결된 복수의 배선인 표시 장치.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 단위화소에서 상기 스캔라인과 상기 제1전원공급라인이 오버랩되는 영역에서 상기 제1전원공급라인의 연결이 잘린 표시 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 부화소는 제1전극과 제2전극, 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 배치된 유기발광층을 포함하는 표시 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1전극은 투명전극이고, 상기 제2전극은 반사전극인 표시 장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 스캔라인, 상기 데이터라인, 상기 제1전원공급라인, 및 상기 제2전원공급라인은 상기 제1전극과 오버랩 되지 않는 표시 장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 부화소는 적어도 3개의 박막트랜지스터, 적어도 두 개의 커패시터를 포함하는 표시 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2방향으로 연장되어 상기 각 부화소에 연결된 보상제어신호라인을 더 포함하는 표시 장치.
  15. 표시 영역에 배치되고 복수의 부화소로 구성된 복수의 단위화소와, 상기 각 단위화소마다, 하나의 배선에서 제1방향으로 분기되어, 이웃하는 단위화소의 동일색을 방출하는 부화소들을 연결하는 스캔라인과. 상기 제1방향에 직교하는 제2방향으로 연장되어 상기 부화소에 연결된 데이터라인과, 상기 제2방향으로 연장되어 상기 부화소에 연결된 제1전원공급라인과, 상기 제1방향으로 연장되어 상기 제1전원공급라인에 연결된 제2전원공급라인과, 표시 영역 외곽에 배치되고 상기 분기되기 전의 스캔라인에 연결된 테스트 패드;를 포함하는 표시 장치의 리페어 방법으로서,
    상기 테스트 패드를 이용하여, 상기 제1방향의 스캔라인이 분기되는 영역의 양단의 전압차, 및 상기 제1전원공급라인의 양단의 전압차를 구하고, 상기 스캔라인과 상기 제1전원공급라인이 단락된 불량 단위화소의 위치를 검출하고,
    상기 불량 단위화소에서, 상기 스캔라인과 단락된 상기 불량 단위화소의 각 부화소에 연결된 제1전원공급라인을 자르는 표시 장치의 리페어 방법.
  16. 삭제
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 제2전원공급라인을, 적어도 상기 단위화소의 각 부화소에 연결된 스캔라인들 사이에 연속적으로 배치하여, 상기 불량 단위화소에 포함된 모든 부화소에 전원을 공급하는 표시 장치의 리페어 방법.
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