KR20040079167A - Amoled - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유기전계발광소자에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서브픽셀별로 각기 다른 개수의 구동 트랜지스터를 가지는 유기전계발광소자를 이용한 디스플레이장치에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting display device, and more particularly, to a display device using an organic light emitting display device having a different number of driving transistors for each subpixel.
일반적으로, 유기전계 발광소자는 전자(electron) 주입전극(cathode)과 정공(hole) 주입전극(anode)으로부터 각각 전자(electron)와 정공(hole)을 발광층 내부로 주입시켜, 주입된 전자(electron)와 정공(hole)이 결합한 엑시톤(exciton)이 여기상태로부터 기저상태로 떨어질 때 발광하는 소자이다.In general, organic light emitting diodes inject electrons and holes into the light emitting layer from the electron injection electrodes and the hole injection electrodes, respectively, to inject the injected electrons. ) Is a device that emits light when the exciton, which is a combination of holes and holes, drops from the excited state to the ground state.
이러한 원리로 인해 종래의 박막 액정표시소자와는 달리 별도의 광원을 필요로 하지 않으므로 소자의 부피와 무게를 줄일 수 있는 장점이 있다.Due to this principle, unlike a conventional thin film liquid crystal display device, since a separate light source is not required, there is an advantage in that the volume and weight of the device can be reduced.
또한, 유기전계 발광소자는 고품위 패널특성(저전력, 고휘도, 고반응속도, 저중량)을 나타낸다. 이러한 특성때문에 OELD는 이동통신 단말기, CNS, PDA, Camcorder, Palm PC등 대부분의 consumer전자 응용제품에 사용될수 있는 강력한 차세대 디스플레이로 여겨지고 있다.In addition, the organic EL device exhibits high quality panel characteristics (low power, high brightness, high reaction rate, low weight). OELD is considered to be a powerful next-generation display that can be used in most consumer electronic applications such as mobile terminal, CNS, PDA, Camcorder and Palm PC.
또한 제조 공정이 단순하기 때문에 생산원가를 기존의 LCD보다 많이 줄일 수 있는 장점이 있다.In addition, since the manufacturing process is simple, there is an advantage that can reduce the production cost more than conventional LCD.
이러한 유기전계 발광소자를 구동하는 방식은 수동 매트릭스형(passive matrix type)과 능동 매트릭스형(active matrix type)으로 나눌 수 있다.The method of driving the organic light emitting diode can be classified into a passive matrix type and an active matrix type.
상기 수동 매트릭스형 유기전계 발광소자는 그 구성이 단순하여 제조방법 또한 단순 하나 높은 소비전력과 표시소자의 대면적화에 어려움이 있으며, 배선의 수가 증가하면 할 수록 개구율이 저하되는 단점이 있다.The passive matrix type organic light emitting device has a simple structure and a simple manufacturing method. However, the passive matrix type organic light emitting device has a high power consumption and a large area of the display device, and the opening ratio decreases as the number of wirings increases.
반면 능동 매트릭스형 유기전계 발광소자는 높은 발광효율과 고 화질을 제공할 수 있는 장점이 있다.On the other hand, an active matrix organic light emitting diode has an advantage of providing high luminous efficiency and high image quality.
도 1은 일반적인 유기전계 발광소자의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a configuration of a general organic EL device.
도시한 바와 같이, 유기전계 발광소자(10)는 투명하고 유연성이 있는 제 1 기판(12)의 상부에 각 서브픽셀별로 구비된 박막트랜지스터(TR, TG, TB) 어레이부(14)와, 상기 박막트랜지스터 어레이부(14)의 상부에 제 1 전극(16)과 유기 발광층(18)과 제 2 전극(20)을 구성한다.As shown, the organic light emitting diode 10 includes a thin film transistor (T R , T G , T B ) array unit 14 provided for each subpixel on the transparent and flexible first substrate 12. The first electrode 16, the organic light emitting layer 18, and the second electrode 20 are formed on the thin film transistor array unit 14.
이때, 상기 발광층(18)은 여러 방법으로 적(R),녹(G),청(B)의 컬러를 표현하게 되는데, 일반적인 방법으로는 상기 각 화소(P)마다 적,녹,청색을 발광하는 별도의 유기물질을 패턴하여 사용한다.In this case, the light emitting layer 18 expresses the colors of red (R), green (G), and blue (B) in various ways. In general, each of the pixels (P) emits red, green, and blue light. Use a separate organic material pattern.
상기 제 1 기판(12)이 흡습제(22)가 부착된 제 2 기판(28)과 실런트(26)를 통해 합착되므로서 유기전계 발광소자(10)가 완성된다.The first substrate 12 is bonded to the second substrate 28 having the moisture absorbent 22 attached thereto through the sealant 26, thereby completing the organic light emitting diode 10.
이때, 상기 흡습제(22)는 캡슐내부에 침투할 수 있는 수분을 제거하기 위한 것이며, 제2기판(28)의 일부를 식각하고 식각된 부분에 분말형태의 흡습제(22)를 놓고 테이프(25)를 부착함으로서 흡습제(22)를 고정한다.At this time, the moisture absorbent 22 is for removing moisture that can penetrate into the capsule, and etching a part of the second substrate 28 and placing the powder absorbent 22 in the etched portion tape 25 The moisture absorbent 22 is fixed by attaching it.
전술한 바와 같은 유기전계 발광소자의 한 화소에 대한 구성을 이하, 도 2의 등가회로도를 참조하여 상세히 설명한다.A configuration of one pixel of the organic light emitting diode as described above will be described in detail with reference to the equivalent circuit diagram of FIG. 2.
도 2는 종래의 유기전계 발광소자의 일 서브픽셀에 해당하는 등가회로도이다.2 is an equivalent circuit diagram of one subpixel of a conventional organic light emitting diode.
도시한 바와 같이, 기판(12)의 일 방향으로 게이트 배선(GL)과 이와는 수직하게 교차하는 데이터 배선(DL)이 구성된다.As illustrated, the data line DL intersects the gate line GL perpendicularly to the gate line GL in one direction of the substrate 12.
상기 데이터 배선(DL)과 게이트 배선(GL)의 교차지점에는 스위칭 소자(TS)가 구성되고, 상기 스위칭 소자(TS)와 전기적으로 연결된 구동소자(TD)가 구성된다.The switching element T S is formed at the intersection of the data line DL and the gate line GL, and the driving element T D is electrically connected to the switching element T S.
상기 구동소자(TD)는 유기 발광층(E)과 전기적으로 접촉하도록 구성한다.The driving device T D is configured to be in electrical contact with the organic light emitting layer E.
전술한 구성에서, 상기 구동소자(TD)의 게이트 전극과 드레인 전극 사이에 스토리지 캐패시터(CST)가 구성된다.In the above-described configuration, the storage capacitor C ST is configured between the gate electrode and the drain electrode of the driving element T D.
상기 유기발광층(E)의 일측 단자에는 전원배선(32)을 연결하여 구성한다.One terminal of the organic light emitting layer E is configured by connecting a power supply wiring 32.
전술한 바와 같이 구성된 유기전계 발광소자의 동작특성을 이하, 간략히 설명한다.The operation characteristics of the organic light emitting device configured as described above will be briefly described below.
먼저, 상기 스위칭 소자(TS)의 게이트 전극에 게이트 신호가 인가되면 상기 데이터 배선(DL)을 흐르는 전류 신호는 상기 스위칭 소자(TS)를 통해 전압 신호로 바뀌어 구동 소자(TD)의 게이트전극에 인가된다.First, when a gate signal is applied to the gate electrode of the switching element T S , the current signal flowing through the data line DL is converted into a voltage signal through the switching element T S , thereby driving the gate of the driving element T D. Is applied to the electrode.
이와 같이 하면, 상기 구동 소자(TD)가 동작되어 상기 유기발광층(E)에 흐르는 전류의 레벨이 정해지며 이로 인해 유기발광층(E)은 그레이 스케일(grey scale)을 구현할 수 있게 된다.In this way, the driving element T D is operated to determine the level of the current flowing in the organic light emitting layer E, which enables the organic light emitting layer E to achieve gray scale.
이때, 상기 스토리지 캐패시터(CST)에 저장된 신호는 상기 구동소자(TD)의 게이트 전극(20)의 신호를 유지하는 역할을 하기 때문에, 상기 스위칭 소자(TS)가 오프 상태가 되더라도 다음신호가 인가될 때까지 상기 유기발광층(E)에 흐르는 전류의 레벨을 일정하게 유지할 수 있게 된다.In this case, since the signal stored in the storage capacitor C ST serves to maintain the signal of the gate electrode 20 of the driving device T D , the next signal even when the switching device T S is turned off. It is possible to maintain a constant level of the current flowing in the organic light emitting layer (E) until is applied.
상기 구동소자와 스위칭 소자는 다결정 실리콘 박막트랜지스터와 비정질 실리콘 박막트랜지스터로 구성할 수 있으며, 비정질 실리콘 박막트랜지스터는 다결정 실리콘 박막트랜지스터에 비해 간편한 공정으로 제작할 수 있다는 장점이 있다.The driving device and the switching device may be composed of a polycrystalline silicon thin film transistor and an amorphous silicon thin film transistor, and the amorphous silicon thin film transistor has an advantage that it can be manufactured in a simpler process compared to the polycrystalline silicon thin film transistor.
그러나 상기와 같은 R,G,B ,컬러별 서브픽셀의 구동에 있어서 각 구동 소자(TD)는 그 구동에 있어서 인가되는 전류부하량이 각각 다르기 때문에 구동소자 박막트랜지스터의 수명을 단축시키는 요인이 되고 있다.However, in the driving of the R, G, B, and color sub-pixels as described above, each driving element T D has a different current load applied in driving thereof, which causes a shortening of the lifetime of the driving element thin film transistor. have.
본 발명은 상기와 같은 구조에서 R, G, B 컬러를 구현하는 각 서브픽셀이 가지는 구동 박막트랜지스터의 개수를 R,G,B 컬러표현 효율에 따라 다르게 구성되어 지는 유기전계발광소자를 이용한 디스플레이장치를 제시하는데 목적이 있다.According to the present invention, a display device using an organic light emitting display device in which the number of driving thin film transistors of each subpixel that implements R, G, and B colors is configured differently according to R, G, and B color expression efficiency. The purpose is to present.
이는 다수개의 구동 박막트랜지스터가 병렬로 구성되어 각 구동 박막트랜지스터에 인가되는 전류부하를 감소시키는 장점이 있다.This has the advantage that the plurality of driving thin film transistors are configured in parallel to reduce the current load applied to each driving thin film transistor.
도 1은 일반적인 유기전계 발광소자의 구성을 개략적으로 도시한 도면1 is a view schematically showing a configuration of a general organic EL device
도 2는 종래의 유기전계 발광소자의 일 서브픽셀에 해당하는 등가회로도2 is an equivalent circuit diagram of one subpixel of a conventional organic light emitting diode
도 3a와 3b는 각각 본 발명에 따른 유기전계발광소자를 이용한 디스플레이 장치의 액정패널의 일 픽셀을 구성하고 있는 컬러별 서브픽셀의 구성을 N-타입과 P-타입으로 나누어 도시한 등가회로도3A and 3B are equivalent circuit diagrams illustrating the subpixels of each color constituting one pixel of the liquid crystal panel of the display device using the organic light emitting display device according to the present invention divided into N-type and P-type, respectively.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
DL1~DL3 : 데이터라인 GL1~GL2 : 게이트라인DL1 ~ DL3: Data line GL1 ~ GL2: Gate line
OLED : 유기전계발광다이오드 VDD: 전원배선OLED: organic light emitting diode V DD : power wiring
TD: 구동 박막트랜지스터 TS: 스위칭 박막트랜지스터T D : driving thin film transistor T S : switching thin film transistor
상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기판 상에 서로 교차되는 게이트배선과 데이터배선이 형성하는 영역에 구성되며, 상기 각 배선과 연결된 제1스위칭소자와, 상기 제1스위칭소자와 연결되고 다수의 트랜지스터가 병렬 연결된 제1구동소자와, 상기 제1구동소자와 연결된 제1발광소자를 구비한 제1서브픽셀과; 상기 각 배선과 연결된 제2스위칭소자와, 상기 제2스위칭소자와 연결되고 적어도 하나 이상의 트랜지스터가 병렬 연결된 제2구동소자와, 상기 제2구동소자와 연결된 제2발광소자를 구비한 제2서브픽셀과; 상기 각 배선과 연결된 제3스위칭소자와, 상기 제3스위칭소자와 연결되고 적어도 하나 이상의 트랜지스터가 병렬 연결된 제3구동소자와, 상기 제3구동소자와 연결된 제3발광소자를 구비한 제3서브픽셀을 포함하여 구성되고 상기 각 제1,제2,제3서브픽셀에 구비된 구동소자의 개수에 있어서 적어도 하나의 서브픽셀에 구비된 구동소자의 개수가 상이한 것을 특징으로 하는 유기전계발광소자를 이용한 디스플레이 장치를 제안한다.In order to achieve the above object, the present invention is configured in the region formed by the gate wiring and the data wiring crossing each other on the substrate, the first switching device connected to each of the wiring, and the first switching device and A first subpixel having a first driver connected to a plurality of transistors in parallel and a first light emitting device connected to the first driver; A second subpixel including a second switching device connected to each of the wirings, a second driving device connected to the second switching device, and at least one transistor connected in parallel, and a second light emitting device connected to the second driving device; and; A third subpixel including a third switching device connected to each of the wirings, a third driving device connected to the third switching device, and at least one transistor connected in parallel, and a third light emitting device connected to the third driving device; And the number of driving elements included in at least one subpixel is different in the number of driving elements included in each of the first, second, and third subpixels. We propose a display device.
여기서 상기 각 서브픽셀은 서로 인접하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Here, each of the subpixels is configured to be adjacent to each other.
또한 상기 각 발광소자는 유기전계발광 다이오드인 것을 특징으로 한다.In addition, each light emitting device is characterized in that the organic light emitting diode.
아울러 상기 각 구동소자와 각 스위칭소자는 비정질 실리콘 박막트랜지스터인 것을 특징으로 한다.In addition, each driving device and each switching device is characterized in that the amorphous silicon thin film transistor.
상기 각 구동소자는 병렬 연결되는 커패시터를 더욱 포함하는 것을 특징으로 한다.Each driving device may further include a capacitor connected in parallel.
상기 제1, 제2, 제3서브픽셀은 각각 적, 녹, 청 서브픽셀인 것을 특징으로 한다.The first, second, and third subpixels are red, green, and blue subpixels, respectively.
상기 제1서브픽셀, 제2서브픽셀, 제3서브픽셀에 구성되는 구동소자의 개수비는 6:1:4인 것을 특징으로 한다.The number ratio of the driving elements included in the first subpixel, the second subpixel, and the third subpixel is 6: 1: 4.
실시예Example
상기와 같이 제시한 본 발명에 따른 유기전계발광소자를 이용한 디스플레이 장치에 대해 첨부된 도면과 함께 설명한다.The display device using the organic light emitting display device according to the present invention as described above will be described with reference to the accompanying drawings.
도 3a와 3b는 각각 본 발명에 따른 유기전계발광소자를 이용한 디스플레이 장치의 액정패널의 일 픽셀을 구성하고 있는 컬러별 서브픽셀의 구성을 등가회로로 도시한 것으로서, 데이터라인(DL1~DL3)과 게이트라인(GL1~GL2)이 교차하여 형성되는 영역에 각각 구성된 R,G,B 서브픽셀에 스위칭소자인 스위칭 박막트랜지스터(TS)와 구동소자인 구동박막트랜지스터(TD)와, 발광소자인 유기전계발광다이오드(OLED)가 각각 구성되어 있다.3A and 3B illustrate the configuration of sub-pixels for each color constituting one pixel of the liquid crystal panel of the display device using the organic light emitting display device according to the present invention, respectively. A switching thin film transistor T S , which is a switching element, a driving thin film transistor T D, which is a driving element, and a light emitting element Organic light emitting diodes (OLEDs) are each constructed.
이는 상기 각각 도 1에서 도시한 제1기판(12)에 구성된 트랜지스터가 각각 N-타입과 P-타입인 경우로 나누어 도시하여 보여 주는 것이며, R,G,B 서브픽셀별로 서로 다른 개수의 구동 박막트랜지스터(TD)를 가지고 있음을 알 수 있다.This is illustrated by dividing the transistors formed on the first substrate 12 illustrated in FIG. 1 into N-type and P-type, respectively, and having different numbers of driving thin films for each R, G, and B subpixel. It can be seen that it has a transistor (T D ).
상기 도 3a와 도 3b에서는 모두 컬러별 서브픽셀에 구성되는 구동 박막트랜지스터의 개수가 각각, R 서브픽셀에 6개, G 서브픽셀에 1개, B 서브픽셀에 4개가 예시적으로 구성되어 있으며, 이는 일반적으로 유기전계발광다이오드(OLED)를 이용하는 디스플레이장치에서 G 서브픽셀의 경우, 적은 전류에 비해 상대적으로 높은 휘도를 표현할 수 있기 때문에 상기 발광소자인 유기전계발광다이오드(OLED)로 인가되는 전류를 제어하는 소자인 구동 박막트랜지스터의 개수를 1개로 구성하였다.In FIG. 3A and FIG. 3B, the number of driving thin film transistors respectively configured for each color subpixel includes six R subpixels, one G subpixel, and four B subpixels. In general, in the display apparatus using the organic light emitting diode (OLED), since the G subpixel can express a relatively high luminance compared to the small current, the current applied to the organic light emitting diode (OLED), which is the light emitting device, is used. The number of driving thin film transistors, which is an element to control, was configured as one.
마찬가지로, 상기 G 서브픽셀에 비해 상대적으로 전류대 휘도 효율이 낮은 B 서브픽셀의 경우에는 상기 G 서브픽셀에 비해 더욱 큰 전류가 구동에 필요하므로, 상기 구동 박막트랜지스터(TD)에 인가되는 전류 부하(Load)를 분산시키기 위한 목적으로 4개의 구동 박막트랜지스터(TD)를 병렬 구성하였다.Similarly, in the case of the B subpixel having a relatively low current-to-brightness efficiency compared to the G subpixel, a larger current is required for driving than the G subpixel, and thus a current load applied to the driving thin film transistor T D. Four driving thin film transistors T D were configured in parallel for the purpose of distributing (Load).
아울러, 상기 G 서브픽셀에 비해 상대적인 전류대 휘도 효율이 가장 낮은 B 서브픽셀의 경우에도 상기 G 서브픽셀의 경우보다도 더욱 큰 전류가 필요하기 때문에 6개의 구동 박막트랜지스터(TD)를 병렬 구성하여 구동에 따른 전류 부하를 각 구동 트랜지스터(TD)에 분산하고 있다.In addition, even in the case of the B subpixel having the lowest relative current versus luminance efficiency compared to the G subpixel, a larger current is required than in the case of the G subpixel, so that the six driving thin film transistors T D are driven in parallel. The current load is distributed among the driving transistors T D.
상기와 같이 구성되는 R,G,B별 각 서브픽셀에 구성되는 구동 박막트랜지스터(TD)의 개수비는 컬러별 휘도와 유기전계발광다이오드(OLED)의 구동전류간의 관계에 따라 다양하게 조절하여 구성할 수 있을 것이다.The number ratio of the driving thin film transistors (TDs) configured in each subpixel of each of R, G, and B configured as described above is variously adjusted according to the relationship between the luminance of each color and the driving current of the organic light emitting diode OLED. You can do it.
상기와 같이 설명한 본 발명에 따른 유기전계발광소자를 이용한 디스플레이장치는 R,G,B 별 서브픽셀을 구동하는데 있어서, 동일 휘도의 표현에 소요되는 각 서브픽셀별 구동 전류의 차이에서 오는 전류부하문제로 인한 구동 박막트랜지스터의 수명단축 문제를 해결할 수 있게 되었으며, 결과적으로 전체 패널의 수명연장이라는 효과를 도출하게 되는 장점이 있다.In the display device using the organic light emitting display device according to the present invention as described above, in driving the subpixels of R, G, and B, the current load problem resulting from the difference of the driving current for each subpixel required to express the same brightness. It is possible to solve the problem of shortening the lifespan of the driving thin film transistor, and as a result, there is an advantage of deriving the effect of extending the life of the entire panel.
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