KR20010017933A - 전계발광표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전계발광표시장치에 관한 것으로 적어도 하나의 유기 EL(Electro Luminescence) 물질로 이루어진 발광층과 애노드 및 캐소드전극을 갖는 EL소자를 포함하는 M×N개의 화소셀이 액티브 매트릭스 형태로 배열되되 상기 캐소드전극이 공통인 화소셀어레이와, 상기 화소셀어레이와 다수 개의 스캔전극배선 및 데이터전극배선으로 연결되어 상기 화소셀들을 스위칭하여 화소를 선택적으로 구동하는 게이트구동회로 및 데이터구동회로와, 외부 회로로부터 제 1 및 제 2 전원전압이 인가되는 제 1 및 제 2 전압공급단자와, 상기 제 1 및 제 2 전압공급단자와 상기 화소셀어레이를 연결하는 제 1 및 제 2 전원선을 포함하는 전계발광표시장치에 있어서, 상기 화소셀어레이 내의 상기 제 1 전원선과 연결된 화소셀들을 다수 개의 블록으로 나누고 상기 제 1 전원선을 상기 블록 수만큼의 다수 개 형성하여 상기 제 1 전원선의 각각에 상기 대응되는 블록 내의 화소셀들만이 연결된다. 따라서, 제 1 및 제 2 전원선에 과전류에 의한 높은 열이 발생되는 것을 방지하여 이 제 1 및 제 2 전원선의 용융 또는 화소셀의 발광층 손상 등의 발생을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

전계발광표시장치{An Electro Luminescence Display}
본 발명은 전계발광표시장치(Electro Luminescence Display : 이하, ELD라 칭함)에 관한 것으로서, 특히, 전압 공급선을 다 수개로 분리하여 각각에 연결되는 화소셀의 수를 감소시킨 ELD에 관한 것이다.
ELD는 EL(Electro Luminescence) 물질로 이루어진 발광층에 외부로 부터 주입되는 전자와 홀이 재결합되어 발광하는 발광소자이다. ELD는 주입되는 전자와 홀이 재결합되어 발광하므로 백라이트(backlight)를 필요로 하지 않아서 패널의 두께를 박형화할 수 있으며, 또한, 전력소비량을 상대적으로 낮출 수 있기 때문에 차세대 디스플레이로 관심이 집중되고 있다.
특히, 유기 ELD는 유기 EL 물질로 발광층을 형성하여 사용하는 것으로 구동 전압이 낮고, 발광효율이 높으며, 또한, 저온 공정으로 제조가 가능한 등의 장점이 있다.
능동형 ELD는 다수개의 스캔전극배선과 데이터전극배선이 교차하여 다수개의 화소셀을 형성하고 있고, 각각의 화소셀에는 전압공급배선이 스캔전극배선과 데이터전극배선이 절연되게 형성되는 구조를 가지고 있다. 각각의 화소셀은 박막트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하, TFT라 칭함)로 이루어진 스위칭소자 및 구동소자와 스토리지 캐패시터 및 EL부를 구비하고 있다.
도 1는 통상적인 ELD의 화소셀어레이의 회로도이다.
화소셀어레이는 M×N(M 및 N은 자연수)개의 화소셀(10)이 액티브 매트릭스 형태로 배열되어 있다.
각각의 화소셀(10)은 스위칭트랜지스터(Qs), 구동트랜지스터(Qd), 커패시터(C) 및 EL소자(Ed)로 구성된다. 상기에서 스위칭트랜지스터(Qs)는 스캔전극배선(12)를 통해 게이트에 스캔신호가 입력되고 데이터전극배선(14)을 통해 소오스에 데이터신호가 입력되게 연결된다. 그리고, 드레인에 구동트랜지스터(Qd)의 게이트가 연결된다. 또한, 구동트랜지스터(Qd)는 제 1 전원선(16)을 통해 소오스가 제 1 전압공급단자(Vdd)에 연결되고 드레인이 EL소자(Ed)의 애노드와 접촉되며, 이 EL소자(Ed)의 캐소드는 화소셀어레이에서 공통을 이루며 제 2 전원선(18)에 의해 제 2 전압공급단자(Vss)와 연결된다. 상기에서 EL소자(Ed)는 애노드 및 캐소드전극 사이에 유기 EL 물질로 이루어진 적어도 하나의 발광층(도시되지 않음)이 형성된다. 구동트랜지스터(Qd)의 게이트와 소오스 사이에 커패시터(C)가 연결된다.
상술한 구성의 ELD는 소정 스캔전극배선(12)를 통해 스캔신호가 인가되어 소정의 화소셀(10)이 선택되면, 이 화소셀(10) 내의 스위칭트랜지스터(Qs)가 '턴온(turn on)'된다. 그리고, 소정 데이터전극배선(14)을 통해 데이터신호가 인가되면 스위칭트랜지스터(Qs)를 통해 구동트랜지스터(Qd)의 게이트에 인가된다. 따라서, 구동트랜지스터(Qd)가 '턴온(turn on)'되어 제 1 전압공급단자(Vdd)에 인가되는 전압에 의해 제 1 및 제 2 전원선(16)(18)에 전류가 흐르게 되며, 이에 의해, EL소자(Ed)는 발광층에서 전자와 정공이 재결합되어 발광하게 된다. 이 때, 커패시터(C)에는 데이터신호가 축적되어 다음 데이터신호가 인가될 때까지 유지한다.
도 2는 종래 기술에 따른 ELD의 개략도이다.
종래 기술에 따른 ELD는 화소셀어레이(20), 데이터구동회로(21), 게이트구동회로(23), 제 1 및 제 2 전압공급단자(25)(27), 제 1 및 제 2 전원선(29)(31)을 포함한다.
상기에서 화소셀어레이(20)는 도 1의 구성을 가지며 주변에 데이터구동회로(21) 및 게이트구동회로(23)가 전기적으로 연결되게(도시되지 않음) 형성된다. 데이터구동회로(21) 및 게이트구동회로(23)는 도 1에 도시된 바와 같이 다수 개의 데이터전극배선(14) 및 스캔전극배선(12)에 의해 화소셀어레이(20)와 연결된다.
제 1 및 제 2 전압공급단자(25)(27)는 각각 외부 회로로부터 제 1 및 제 2 전원전압(Vdd)(Vss)이 인가된다. 또한, 제 1 및 제 2 전압공급단자(25)(27)는 제 1 및 제 2 전원선(29)(31)에 의해 도 1과 같이 화소셀어레이(20)에 연결된다. 상기에서 제 1 전압공급단자(25)는 제 1 전원선(29)에 의해 도 1에 도시된 바와 같이 구동트랜지스터(Qd)의 소오스와 연결된다. 또한, 제 2 전압공급단자(27)는 제 2 전원선(31)에 의해 도 1에 도시된 공통 전극으로 사용되는 EL소자(Ed)의 캐소드와 연결된다.
상술한 구성의 ELD는 구동시 제 1 및 제 2 전압공급단자(25)(27)를 통해 일정 레벨을 갖는 제 1 전원전압(Vdd)과 제 2 전원전압(Vss)이 각각 인가된다. 제 1 및 제 2 전압공급단자(25)(27)에 각각 인가된 제 1 전원전압(Vdd)과 제 2 전원전압(Vss)에 의해 제 1 및 제 2 전원선(29)(31)을 통해 전류가 흘러 화소셀을 구동한다. 이 때, 각각의 화소셀은 미세한 전류가 흘러 발광하여 화상을 표시한다.
그러나, 종래 기술에 따른 ELD는 제 1 및 제 2 전원선을 통해 각각의 화소셀에 흐르는 미세한 전류의 합이 흐르므로 높은 열이 발생되어 배선을 용융시키거나 화소셀의 발광층을 손상시켜 신뢰성이 저하되는 문제점이 있었다. 이러한 문제점은 대면적이거나 높은 해상도를 갖는 ELD에서 더욱 심각하게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 제 1 및 제 2 전원선에서 전류에 의한 열의 발생을 억제하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 전계발광표시장치(ELD}를 제공함에 있다
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 일 실시예에 따른 전계발광표시장치(ELD)는 적어도 하나의 유기 EL(Electro Luminescence) 물질로 이루어진 발광층과 애노드 및 캐소드전극을 갖는 EL소자를 포함하는 M×N개의 화소셀이 액티브 매트릭스 형태로 배열되되 상기 캐소드전극이 공통인 화소셀어레이와, 상기 화소셀어레이와 다수 개의 스캔전극배선 및 데이터전극배선으로 연결되어 상기 화소셀들을 스위칭하여 화소를 선택적으로 구동하는 게이트구동회로 및 데이터구동회로와, 외부 회로로부터 제 1 및 제 2 전원전압이 인가되는 제 1 및 제 2 전압공급단자와, 상기 제 1 및 제 2 전압공급단자와 상기 화소셀어레이를 연결하는 제 1 및 제 2 전원선을 포함하는 전계발광표시장치에 있어서, 상기 화소셀어레이 내의 상기 제 1 전원선과 연결된 화소셀들을 다수 개의 블록으로 나누고 상기 제 1 전원선을 상기 블록 수만큼의 다수 개 형성하여 상기 제 1 전원선의 각각에 상기 대응되는 블록 내의 화소셀들만이 연결된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 전계발광표시장치(ELD)는 적어도 하나의 유기 EL(Electro Luminescence) 물질로 이루어진 발광층과 애노드 및 캐소드전극을 갖는 EL소자를 포함하는 M×N개의 화소셀이 액티브 매트릭스 형태로 배열되되 상기 캐소드전극이 공통인 화소셀어레이와, 상기 화소셀어레이와 다수 개의 스캔전극배선 및 데이터전극배선으로 연결되어 상기 화소셀들을 스위칭하여 화소를 선택적으로 구동하는 게이트구동회로 및 데이터구동회로와, 외부 회로로부터 제 1 및 제 2 전원전압이 인가되는 제 1 및 제 2 전압공급단자와, 상기 제 1 및 제 2 전압공급단자와 상기 화소셀어레이를 연결하는 제 1 및 제 2 전원선을 포함하는 전계발광표시장치에 있어서, 상기 화소셀어레이 내의 상기 제 1 전원선과 연결된 화소셀들을 다수 개의 블록으로 나누고 상기 제 1 전원선을 상기 블록 수만큼의 다수 개 형성하여 상기 제 1 전원선의 각각에 상기 대응되는 블록 내의 화소셀들만이 연결되며 상기 제 2 전원선이 다수 개로 분리되어 형성된다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전계발광표시장치(ELD)는 적어도 하나의 유기 EL(Electro Luminescence) 물질로 이루어진 발광층과 애노드 및 캐소드전극을 갖는 EL소자를 포함하는 M×N개의 화소셀이 액티브 매트릭스 형태로 배열되되 상기 캐소드전극이 공통인 화소셀어레이와, 상기 화소셀어레이와 다수 개의 스캔전극배선 및 데이터전극배선으로 연결되어 상기 화소셀들을 스위칭하여 화소를 선택적으로 구동하는 게이트구동회로 및 데이터구동회로와, 외부 회로로부터 제 1 및 제 2 전원전압이 인가되는 제 1 및 제 2 전압공급단자와, 상기 제 1 및 제 2 전압공급단자와 상기 화소셀어레이를 연결하는 제 1 및 제 2 전원선을 포함하는 전계발광표시장치에 있어서, 상기 제 2 전원선이 다수 개로 분리되어 형성된다.
도 1은 통상적인 ELD의 화소셀어레이의 회로도
도 2는 종래 기술에 따른 전계발광표시장치의 개략도
도 3은 본 발명에 따른 전계발광표시장치의 개략도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 ELD의 개략도이다.
본 발명에 따른 ELD는 화소셀어레이(40), 데이터구동회로(41), 게이트구동회로(43), 다수 개의 제 1 및 제 2 전압공급단자(45)(47), 다수 개의 제 1 및 제 2 전원선(49)(51)을 포함한다.
상기에서 화소셀어레이(40)는 도 1의 구성을 가지며 주변에 데이터구동회로(41) 및 게이트구동회로(43)가 전기적으로 연결되게(도시되지 않음) 형성된다. 데이터구동회로(41) 및 게이트구동회로(43)는 도 1에 도시된 바와 같이 다수 개의 데이터전극배선(14) 및 스캔전극배선(12)에 의해 화소셀어레이(40)와 연결된다.
제 1 및 제 2 전압공급단자(45)(47)는 다수 개가 형성되어 각각 외부 회로로 부터 제 1 전원전압(Vdd) 및 제 2 전원전압(Vss)이 인가된다.
또한, 다수 개, 예를 들면, X개(X는 자연수)의 제 1 전압공급단자(45)는 X개로 분리된 제 1 전원선(49)에 의해 화소셀어레이(40)와 연결된다. 상기에서 화소셀어레이(40)도 X개의 블럭으로 분리되는데, 제 1 전압공급단자(45)는 각각의 제 1 전원선(49)에 의해 대응하는 화소셀어레이(40)의 X개로 분리된 각각의 블록과 연결된다.
그리고, 다수 개, 예를 들면, Y개(Y는 자연수)의 제 2 전압공급단자(47)는 Y개로 이루어진 제 2 전원선(51)에 의해 화소셀어레이(40)의 공통 전극, 즉, 도 1에 도시된 공통 전극으로 사용되는 EL소자(Ed)의 캐소드와 연결된다.
상술한 구성의 ELD는 구동시 X개의 제 1 전압공급단자(45)를 통해 일정 레벨을 갖는 제 1 전원전압(Vdd)이 인가되고, Y개의 제 2 전압공급단자(47)를 통해 일정 레벨을 갖는 제 2 전원전압(Vss)이 인가되어 제 1 및 제 2 전압공급단자(45)(47) 사이에 소정 전압 차를 갖도록 한다. 그러므로, 제 1 및 제 2 전압공급단자(45)(47)의 전압 차에 의해 제 1 및 제 2 전원선(49)(51)에 미세한 전류가 흘러 화소셀의 구동에 의해 EL소자(Ed)가 발광하여 화상을 표시한다.
상기에서 화소셀들은 X개의 블록으로 나누어져 각각 대응하는 제 1 전압공급단자(45)와 제 1 전원선(49)을 통해 블록에 직렬로 연결되므로 제 1 전압공급단자(45)와 제 1 전원선(49) 각각에 연결된 화소셀들의 수가 감소된다. 따라서, X개의 제 1 전원선(49) 각각에 흐르는 전류의 량은 화소셀어레이(40)에 흐르는 전류의 량이 X등분된 것 만큼만 감소되어 흐르게 된다.
또한, 제 2 전원선(51)이 Y개를 가지므로 각각에 흐르는 전류의 량은 화소셀어레이(40)에 흐르는 전류의 량이 Y등분된 것 만큼만 감소되어 흐르게 된다.
상기에서와 같이 제 1 전원선(49) 및 제 2 전원선(51)의 각각에 화소셀어레이(40)에 흐르는 전류의 총량이 X등분 및 Y등분된 것 만큼만 감소되어 흐르게 되므로 과전류가 흐르는 것이 방지된다. 그러므로, 제 1 및 제 2 전원선(49)(51)에 과전류에 의한 높은 열이 발생되는 것이 방지되어 이 제 1 및 제 2 전원선(49)(51)이 용융되거나 화소셀의 유기 EL 물질로 이루어진 발광층이 손상되는 것이 방지된다.
상기에서 본 발명의 실시예로 다수 개의 제 1 및 제 2 전원선이 각각 형성된 것을 보였으나, 본 발명의 다른 실시예로 제 1 및 제 2 전원선 중 어느 하나를 다수 개로 형성할 수도 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 화소셀어레이를 다수 개의 블록으로 나누어 각각의 블록에 다수 개 형성된 제 1 전원선과 대응되게 연결하고, 다수 개 형성된 제 2 전원선과 연결하므로 각각의 제 1 및 제 2 전원선에 흐르는 전류의 양을 감소시킨다.
따라서, 본 발명은 제 1 및 제 2 전원선에 과전류에 의한 높은 열이 발생되는 것을 방지하여 이 제 1 및 제 2 전원선의 용융 또는 화소셀의 발광층 손상 등의 발생을 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 잇점이 있다.

Claims (4)

  1. 적어도 하나의 유기 EL(Electro Luminescence) 물질로 이루어진 발광층과 애노드 및 캐소드전극을 갖는 EL소자를 포함하는 M×N개의 화소셀이 액티브 매트릭스 형태로 배열되되 상기 캐소드전극이 공통인 화소셀어레이와, 상기 화소셀어레이와 다수 개의 스캔전극배선 및 데이터전극배선으로 연결되어 상기 화소셀들을 스위칭하여 화소를 선택적으로 구동하는 게이트구동회로 및 데이터구동회로와, 외부 회로로부터 제 1 및 제 2 전원전압이 인가되는 제 1 및 제 2 전압공급단자와, 상기 제 1 및 제 2 전압공급단자와 상기 화소셀어레이를 연결하는 제 1 및 제 2 전원선을 포함하는 전계발광표시장치에 있어서,
    상기 화소셀어레이 내의 상기 제 1 전원선과 연결된 화소셀들을 다수 개의 블록으로 나누고 상기 제 1 전원선을 상기 블록 수만큼의 다수 개 형성하여 상기 제 1 전원선의 각각에 상기 대응되는 블록 내의 화소셀들만이 연결된 전계발광표시장치.
  2. 청구항 1에 있어서 상기 제 2 전원선이 다수 개로 분리되어 형성된 전계발광표시장치.
  3. 적어도 하나의 유기 EL(Electro Luminescence) 물질로 이루어진 발광층과 애노드 및 캐소드전극을 갖는 EL소자를 포함하는 M×N개의 화소셀이 액티브 매트릭스 형태로 배열되되 상기 캐소드전극이 공통인 화소셀어레이와, 상기 화소셀어레이와 다수 개의 스캔전극배선 및 데이터전극배선으로 연결되어 상기 화소셀들을 스위칭하여 화소를 선택적으로 구동하는 게이트구동회로 및 데이터구동회로와, 외부 회로로부터 제 1 및 제 2 전원전압이 인가되는 제 1 및 제 2 전압공급단자와, 상기 제 1 및 제 2 전압공급단자와 상기 화소셀어레이를 연결하는 제 1 및 제 2 전원선을 포함하는 전계발광표시장치에 있어서,
    상기 화소셀어레이 내의 상기 제 1 전원선과 연결된 화소셀들을 다수 개의 블록으로 나누고 상기 제 1 전원선을 상기 블록 수만큼의 다수 개 형성하여 상기 제 1 전원선의 각각에 상기 대응되는 블록 내의 화소셀들만이 연결되며 상기 제 2 전원선이 다수 개로 분리되어 형성된 전계발광표시장치.
  4. 적어도 하나의 유기 EL(Electro Luminescence) 물질로 이루어진 발광층과 애노드 및 캐소드전극을 갖는 EL소자를 포함하는 M×N개의 화소셀이 액티브 매트릭스 형태로 배열되되 상기 캐소드전극이 공통인 화소셀어레이와, 상기 화소셀어레이와 다수 개의 스캔전극배선 및 데이터전극배선으로 연결되어 상기 화소셀들을 스위칭하여 화소를 선택적으로 구동하는 게이트구동회로 및 데이터구동회로와, 외부 회로로부터 제 1 및 제 2 전원전압이 인가되는 제 1 및 제 2 전압공급단자와, 상기 제 1 및 제 2 전압공급단자와 상기 화소셀어레이를 연결하는 제 1 및 제 2 전원선을 포함하는 전계발광표시장치에 있어서,
    상기 제 2 전원선이 다수 개로 분리되어 형성된 전계발광표시장치.
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