(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための最良の形態】
【0037】
以下、本発明の望ましい実施形態を添付した図面を参照して説明する。図面上の同じ符号は同じ要素を示す。下記で本発明を説明するに際して、かかる公知機能または構成についての具体的な説明が本発明の要旨を不要に不明にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。
【0038】
また、図面に示された各構成のサイズ及び厚さは、説明の便宜のために任意で示しており、本発明が必ずしも図示されたものに限定されるものではない。層、膜、領域、板などの部分が他の部分「上に」あるという時、これは、他の部分の「真上に」ある場合だけではなく、その中間にさらに他の部分がある場合も含む。
【0039】
また、明細書全体で、ある部分がいずれかの構成要素を「含む」という時、これは特に断りのない限り他の構成要素を除くものではなく、他の構成要素をさらに含めるということを意味する。また、明細書全体で「〜上に」とは、対象部分の上または下に位置することを意味し、必ずしも重力方向を基準として上側に位置することを意味するものではない。
【0040】
第1、第2などの用語は、多様な構成要素の説明に使われるが、前記構成要素がこれらの用語によって限定されるものではない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使われる。例えば、本発明の権利範囲から離脱していない状態で第1構成要素は第2構成要素と称され、類似して第2構成要素も第1構成要素と称されることができる。
【0041】
図1は、本発明の一実施形態による表示装置を概略的に示すブロック図である。
【0042】
図1を参照すれば、本発明の実施形態による表示装置100は、複数の画素を含む表示パネル10、走査駆動部20、データ駆動部30、及び制御部40を備える。走査駆動部20、データ駆動部30、及び制御部40は、それぞれ別個の半導体チップに形成されてもよく、一つの半導体チップに集積されてもよい。また、走査駆動部20は、表示パネル10と同じ基板上に形成されてもよい。
【0043】
表示パネル10には、横長方向に複数の走査線SLが形成されており、縦長方向に走査線SLと垂直に交差する複数のデータ線DLが形成されている。また、表示パネル10には、データ線DLとほぼ平行に一定距離ほど離隔し、走査線SLと垂直に交差する複数のリペア線RLが形成されている。複数の走査線SL、複数のデータ線DL、及び複数のリペア線RLの交差部には、略行列状に配列された複数の画素Pが形成される。
【0044】
図1では、画素Pに対して右側にデータ線DL、左側にリペア線RLが配されているが、本発明はこれに限定されず、データ線DLとリペア線RLとの位置は互いに変ってもよく、各画素列ごとに一つ以上形成される。また、リペア線RLは、画素設計によって走査線SLと平行に形成され、各画素行ごとに一つ以上形成される。図示されてはいないが、表示パネル10には発光制御信号を供給する複数の発光制御線、初期化電圧を供給する初期化電圧線、電源電圧を供給する電源電圧線などがさらに形成される。
【0045】
走査駆動部20は、複数の走査線SLを通じて表示パネル10に走査信号を生成して順次に供給する。
【0046】
データ駆動部30は、複数のデータ線DLを通じて表示パネル10にデータ信号を順次に供給する。データ駆動部30は、制御部40から入力される階調を持つ入力映像データDATAを電圧または電流形態のデータ信号に変換する。
【0047】
制御部40は、走査制御信号SCS及びデータ制御信号DCSを生成して走査駆動部20及びデータ駆動部30にそれぞれ伝達する。これによって、走査駆動部20は、走査線に対して順次に走査信号を印加し、データ駆動部30は、各画素Pにデータ信号を印加する。また、第1電源電圧ELVDD、第2電源電圧ELVSS、発光制御信号EM、初期化電圧Vintなどが、制御部40の制御下で各画素Pに印加される。制御部40は、走査駆動部20がダミー画素DPに走査信号を印加する時点を制御し、データ駆動部30がダミー画素DPに走査信号が印加される時、不良画素に印加されるデータ信号と同じデータ信号をダミー画素DPに印加するように制御する。
【0048】
図2ないし
図4は、
図1に示された表示パネル10の一例を概略的に示す図面である。
【0049】
図2ないし
図4を共に参照すれば、表示パネル10a、10b、10cには複数の走査線SL、複数のデータ線DL、及び複数のリペア線RLの交差部に略行列状に配列された複数の画素Pが形成される。画素Pは、表示領域AAに形成された発光画素EP及び非表示領域NAに形成されたダミー画素DPを含む。非表示領域NAは、表示領域AAの上下または左右のうち少なくとも一つの領域に形成される。これによって、ダミー画素DPは、画素列の上下のうち少なくとも一つの領域に画素列ごとに一つ以上形成されるか、または、画素行の左右のうち少なくとも一つの領域に画素行ごとに一つ以上形成される。
図2ないし
図4では、表示領域AAの上下非表示領域NAの画素列にダミー画素DPが形成された例を説明するが、これは、表示領域AAの左右非表示領域NAの画素行にダミー画素DPが形成された場合に同じく適用する。
【0050】
図2を参照すれば、表示パネル10aは、表示領域AAと、表示領域AAの下部の非表示領域NAとを含む。複数の走査線SL1ないしSLn+1のうち第1ないし第n番目の走査線SL1ないしSLnは表示領域AAに形成され、最後の第n+1番目の走査線SLn+1は非表示領域NAに形成される。そして、複数のデータ線DL1ないしDLmと、複数のリペア線RL1ないしRLmとは、表示領域AA及び非表示領域NAに画素列ごとに形成される。表示領域AAには、第1ないし第n番目の走査線SL1ないしSLnと、複数のデータ線DL1ないしDLmとにそれぞれ連結された複数の発光画素EPが形成され、非表示領域NAには、最後の第n+1番目の走査線SLn+1と、複数のデータ線DL1ないしDLmとにそれぞれ連結された複数のダミー画素DPが形成される。
【0051】
図3を参照すれば、表示パネル10bは、表示領域AAと、表示領域AAの上部の非表示領域NAとを含む。複数の走査線SL0ないしSLnのうち第1ないし第n番目の走査線SL1ないしSLnは表示領域AAに形成され、第0番目の走査線SL0は非表示領域NAに形成される。そして、複数のデータ線DL1ないしDLmと、複数のリペア線RL1ないしRLmとは、表示領域AA及び非表示領域NAに画素列ごとに形成される。表示領域AAには、第1ないし第n番目の走査線SL1ないしSLnと、複数のデータ線DL1ないしDLmとにそれぞれ連結された複数の発光画素EPが形成され、非表示領域NAには第0番目の走査線SL0と、複数のデータ線DL1ないしDLmとにそれぞれ連結された複数のダミー画素DPが形成される。
【0052】
図4を参照すれば、表示パネル10cは、表示領域AAと、表示領域AAの上下部の非表示領域NAとを含む。複数の走査線SL0ないしSLn+1のうち第1ないし第n番目の走査線SL1ないしSLnは表示領域AAに形成され、第0番目の走査線SL0と第n+1番目の走査線SLn+1とは、非表示領域NAに形成される。そして、複数のデータ線DL1ないしDLmと、複数のリペア線RL1ないしRLmとは、表示領域AA及び非表示領域NAに画素列ごとに形成される。表示領域AAには第1ないし第n番目の走査線SL1ないしSLnと、複数のデータ線DL1ないしDLmとにそれぞれ連結された複数の発光画素EPが形成され、非表示領域NAには、第0番目の走査線SLn0と最後の第n+1番目の走査線SLn+1及び複数のデータ線DL1ないしDLmとにそれぞれ連結された複数のダミー画素DPが形成される。
【0053】
図5は、
図2に示された表示パネルにおいて、リペア線を用いて不良画素をリペアする方法を説明するための図面である。
【0054】
図5を参照すれば、表示領域AAに形成された発光画素EPは、走査線SL及びデータ線DLに連結された画素回路PCと、画素回路PCから駆動電流を供給されて発光する
発光素子Eとを含む。非表示領域NAに形成されたダミー画素DPは、発光素子Eなしに走査線SL及びデータ線DLに連結された画素回路PCのみを含む。
【0055】
第1列の第i番目の走査線SLiに連結された発光画素EPiが不良である場合、不良発光画素EPiの発光素子Eを画素回路PCから分離し、リペア線RLを通じて分離した発光素子Eを、第n+1番目の走査線SLn+1に連結されたダミー画素DPの画素回路PCと連結する。発光素子Eと画素回路PCとの分離、リペア線RLと発光素子Eとの連結及びリペア線RLとダミー画素DPとの連結は、基板側または基板の反対側からレーザービームの照射による切断(cut)及び短絡(short)で行われる。
【0056】
図6及び
図7は、
図5のようにリペアされた表示パネルに供給される走査信号及びデータ信号を示す波形図である。
【0057】
図6を参照すれば、走査駆動部20は、第1ないし第n番目の走査線SL1ないしSLnに走査信号S1ないしSnを順次に印加し、リペアされた発光画素EPiに走査信号Siが印加されるタイミングと同じタイミングで、第n+1番目の走査線SLn+1に走査信号Sn+1を印加する。
【0058】
そして、データ駆動部30は、各走査信号S1ないしSn+1に同期されて、データ信号D1ないしDnをデータ線DLに順次に印加する。この時、不良発光画素EPiに印加されるデータ信号Diと同じデータ信号Diが、同時にダミー画素DPにも印加される。これによって、不良発光画素EPiの発光素子Eは、ダミー画素DPの画素回路PC及びリペア線RLを通じてデータ信号Diに対応する電流を供給される。これによって、不良発光画素EPiの明点または暗点の発生を抑制する。
【0059】
図7を参照すれば、走査駆動部20は、第1ないし第n+1番目の走査線SL1ないしSLn+1に走査信号S1ないしSn+1を順次に印加する。
【0060】
そして、データ駆動部30は、各走査信号S1ないしSn+1に同期されてデータ信号D1ないしDnをデータ線DLに順次に印加する。この時、不良発光画素EPiに印加されたデータ信号Diと同じデータ信号Diがダミー画素DPに再び印加される。これによって、不良発光画素EPiの発光素子Eは、ダミー画素DPの画素回路PC及びリペア線RLを通じてデータ信号Diに対応する電流を供給される。これによって、不良発光画素EPiの明点または暗点の発生を抑制する。
【0061】
図6及び
図7では、走査信号の幅が1水平時間(1H)であると示されたが、走査信号の幅を2水平時間(2H)に印加し、隣接する走査信号の幅、例えば、第n−1番目の走査信号Sn−1の幅と第n番目の走査信号Snの幅とは、1H以下ほど重畳するように印加する。これによって、表示領域の大面積化による信号線のRC遅延(dalay)による充電不足現象を克服する。
【0062】
図8は、
図3に示された表示パネルにおいて、リペア線を用いて不良画素をリペアする方法を説明するための図面である。
【0063】
図8を参照すれば、表示領域AAに形成された発光画素EPは、画素回路PCと、画素回路PCから駆動電流を供給されて発光する発光素子Eとを含む。非表示領域NAに形成されたダミー画素DPは、発光素子Eなしに画素回路PCのみを含む。
【0064】
第1列の第i番目の走査線SLiに連結された発光画素EPiが不良である場合、不良発光画素EPiの発光素子Eを画素回路PCから分離し、リペア線RLを通じて分離された発光素子Eを、第0番目の走査線SL0に連結されたダミー画素DPの画素回路PCと連結する。発光素子Eと画素回路PCとの分離、リペア線RLと発光素子Eとの連結及びリペア線
【0065】
RLとダミー画素DPとの連結は、基板側または基板の反対側からレーザービームの照射による切断及び短絡で行われる。
【0066】
図9及び
図10は、
図8のようにリペアされた表示パネルに供給される走査信号及びデータ信号を示す波形図である。
【0067】
図9を参照すれば、走査駆動部20は、第1ないし第n番目の走査線SL1ないしSLnに走査信号S1ないしSnを順次に印加し、リペアされた発光画素EPiに走査信号Siが印加されるタイミングと同じタイミングで、第0番目の走査線SL0に走査信号S0を印加する。
【0068】
そして、データ駆動部30は、各走査信号S0ないしSnに同期されてデータ信号D1ないしDn
【0069】
をデータ線DLに順次に印加する。この時、不良発光画素EPiに印加されるデータ信号Diと同じデータ信号Diが同時にダミー画素DPにも印加される。これによって、不良発光画素EPiの発光素子Eは、ダミー画素DPの画素回路PC及びリペア線RLを通じて、データ信号Diに対応する電流を供給される。これによって、不良発光画素EPiの明点または暗点の発生を抑制する。
【0070】
図10を参照すれば、走査駆動部20は、第0ないし第nの走査線SL0ないしSLnに走査信号S0ないしSnを順次に印加する。
【0071】
そして、データ駆動部30は、各走査信号S0ないしSnに同期されてデータ信号D1ないしDnをデータ線DLに順次に印加する。この時、不良発光画素EPiに印加されるデータ信号Diと同じデータ信号Diがダミー画素DPに先ず印加される。これによって、不良発光画素EPiの発光素子Eは、ダミー画素DPの画素回路PC及びリペア線RLを通じてデータ信号Diに対応する電流を供給される。これによって、不良発光画素EPiの明点または暗点の発生を抑制する。
【0072】
図9及び
図10では、走査信号の幅が1水平時間(1H)であると示されたが、走査信号の幅を2水平時間(2H)に印加し、隣接する走査信号の幅、例えば、第n−1番目の走査信号Sn−1の幅と第n番目の走査信号Snの幅とは1H以下ほど重畳するように印加する。これによって、表示領域の大面積化による信号線のRC遅延による充電不足現象を克服する。
【0073】
図11は、
図4に示された表示パネルにおいて、リペア線を用いて不良画素をリペアする方法を説明するための図面である。
【0074】
図11を参照すれば、表示領域AAに形成された発光画素EPは、画素回路PCと、画素回路PCから駆動電流を供給されて発光する発光素子Eとを含む。非表示領域NAに形成されたダミー画素DPは、発光素子Eなしに画素回路PCのみを含む。
【0075】
第1列の第i番目の走査線SLiに連結された発光画素EPiと、第p番目の走査線SLpに連結された発光画素EPpとが不良である場合、不良発光画素EPi、EPp間のリペア線RLを分離し、不良発光画素EPi、EPpの各発光素子Eを画素回路PCから分離し、リペア線RLを通じて、分離された発光素子Eを、第0番目の走査線SL0と第n+1番目の走査線SLn+1とにそれぞれ連結された第1ダミー画素DP1及び第2ダミー画素DP2の画素回路PCとそれぞれ連結する。発光素子Eと画素回路PCとの分離、リペア線RLと発光素子Eとの連結、及びリペア線RLとダミー画素DPとの連結は、基板側または基板の反対側からレーザービームの照射による切断及び短絡で行われる。
【0076】
図12及び
図13は、
図11のようにリペアされた表示パネルに供給される走査信号及びデータ信号を示す波形図である。
【0077】
図12を参照すれば、走査駆動部20は、第0ないし第n+1番目の走査線SL0ないしSLn+1に走査信号S0ないしSn+1を順次に印加し、リペアされた発光画素EPi、EPpにそれぞれ走査信号Si、Spが印加されるタイミングと同じタイミングで、第0番目の走査線SL0及び第n+1番目の走査線SLn+1にそれぞれ走査信号S0、Sn+1を印加する。
【0078】
そして、データ駆動部30は、各走査信号S0ないしSn+1に同期されて、データ信号D1ないしDnをデータ線DLに順次に印加する。この時、不良発光画素EPi、EPpに印加されるデータ信号Di、Dpと同じデータ信号Di、Dpが、同時にそれぞれ第1及び第2ダミー画素DP1、DP2にも印加される。これによって、不良発光画素EPi、EPpの発光素子Eは、第1及び第2ダミー画素DP1、DP2の画素回路PC及びリペア線RLを通じて、データ信号Di、Dpに対応する電流を供給される。これによって、不良発光画素EPi、EPpの明点または暗点の発生を抑制する。
【0079】
図13を参照すれば、走査駆動部20は、第0ないし第n+1番目の走査線SL0ないしSLn+1に走査信号S0ないしSn+1を順次に印加する。
【0080】
そして、データ駆動部30は、各走査信号S0ないしSn+1に同期されてデータ信号D1ないしDnをデータ線DLに順次に印加する。この時、不良発光画素EPiに印加されるデータ信号Diと同じデータ信号Diが第1ダミー画素DP1に先ず印加される。そして、不良発光画素EPpに印加されたデータ信号DPと同じデータ信号DPが第2ダミー画素DP2に再び印加される。これによって、不良発光画素EPi、EPpの発光素子Eは、第1及び第2ダミー画素DP1、DP2の画素回路PC及びリペア線RLを通じて、データ信号Di、Dpに対応する電流を供給される。これによって、不良発光画素EPi、EPpの明点または暗点の発生を抑制する。
【0081】
図12及び
図13では、走査信号の幅が1水平時間(1H)であると示されたが、走査信号の幅を2水平時間(2H)に印加し、隣接する走査信号の幅、例えば、第n−1番目の走査信号Sn−1の幅と第n番目の走査信号Snの幅とは1H以下ほど重畳するように印加する。これによって、表示領域の大面積化による信号線のRC遅延による充電不足現象を克服する。
【0082】
図14は、本発明の一実施形態による発光画素を概略的に示す。
図15は、
図14に示された発光画素の発光素子の平面図である。
図16は、
図15のA−A’線の断面図である。
【0083】
図14を参照すれば、走査線SL及びデータ線DLに連結された発光画素EPは、画素回路PC及び画素回路PCから駆動電流を伝達されて発光する発光素子Eを含む。画素回路PCは、少なくとも一つの薄膜トランジスタ及び少なくとも一つのキャパシタを備える。発光素子Eは、アノード電極、カソード電極、アノード電極とカソード電極との間の発光層を含む有機発光素子OLEDである。発光素子Eのアノード電極は、少なくとも2つに分割され、これによって発光素子Eは、少なくとも2つのサブ発光素子SE1、SE2を含む。
【0084】
図15及び
図16を共に参照すれば、第1サブ発光素子SE1は、第1アノード電極AD1と、発光層を含む有機層OL及びカソード電極(図示せず)を含む。第2サブ発光素子SE2は、第2アノード電極AD2と、発光層を含む有機層OL及びカソード電極を含む。有機層OLは、第1及び第2サブ発光素子SE1、SE2に個別的に形成されてもよく、共通に形成されてもよい。カソード電極は、第1及び第2サブ発光素子SE1、SE2に共通に形成されてもよく、基板の全面に形成されて第1アノード電極AD1及び第2アノード電極AD2に共通に対向して形成されてもよい。
【0085】
基板101及びバッファ層102の上部に電極連結配線11が形成される。電極連結配線11は、導電性物質で形成される。例えば、電極連結配線11は、非晶質シリコン、結晶質シリコンまたは酸化物半導体で形成される。この場合、電極連結配線11は、画素回路PCの薄膜トランジスタを構成する活性層と同一層に同一物質で形成される。また電極連結配線11は、金属で形成される。この場合、電極連結配線11は、金属、半透過金属または透明導電性酸化物の単一層、または半透過金属と半透過金属の上部及び下部とにそれぞれ形成されて半透過金属を保護する透明導電性酸化物を含む3重層構造である。半透過金属は、銀(Ag)または銀合金を含み、透明導電性酸化物は、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム(In
2O
3)、酸化インジウムガリウム(IGO)、及びアルミニウム酸化亜鉛(AZO)を含む群から選択された少なくとも一つ以上を含む。電極連結配線11の上部には第1絶縁膜103が形成され、第1絶縁膜103の上部にリペア連結配線13が形成される。
【0086】
リペア連結配線13は、画素回路PCの薄膜トランジスタを構成する一つの導電性電極、例えば、ゲート電極と同一層に同一物質で形成される。リペア連結配線13の上部には第2絶縁膜104が形成され、第2絶縁膜104の上部には、第1連結部CU1で第1コンタクト金属CM1がコンタクトホールを通じて電極連結配線11と連結され、第2コンタクト金属CM2がコンタクトホールを通じて電極連結配線11と連結される。そして、画素回路PCと連結された回路配線15と連結された回路連結配線12が、第2連結部CU2でコンタクトホールを通じて電極連結配線11と連結される。回路配線15は、画素回路PCの薄膜トランジスタを構成する活性層と共に非晶質シリコン、結晶質シリコンまたは酸化物半導体で形成されるか、または、薄膜トランジスタを構成するソース電極及びドレイン電極と同一層に同一物質で形成される。回路連結配線12は、第1連結部CU1の間で電極連結配線11と連結されることで、電極連結配線11には第1切断ノードCN1及び第2切断ノードCN2が形成される。第1コンタクト金属CM1から延びた短絡配線14は、第1短絡ノードSN1でリペア連結配線13の一部と重畳してリペア連結配線13と仮連結される。そして、リペア線RLは、コンタクトホールを通じてリペア連結配線13と連結される。リペア線RL、回路連結配線12、第1及び第2コンタクト金属CM1、CM2と短絡配線14は、画素回路PCの薄膜トランジスタを構成する一つの導電性電極、例えば、ソース電極及びドレイン電極と同一層に同一物質で形成される。リペア線RL、第1及び第2コンタクト金属CM1、CM2及び短絡配線14の上部には第3絶縁膜105が形成され、第3絶縁膜105の上部には第1アノード電極AD1及び第2アノード電極AD2が形成される。
【0087】
第1アノード電極AD1から延設した第1突出部AD1’は、第1連結部CU1で第1コンタクト金属CM1を通じて電極連結配線11と連結される。第2アノード電極AD2から延設した第2突出部AD2’は、第2連結部CU2で第2コンタクト金属CM2を通じて電極連結配線11と連結される。これによって第1アノード電極AD1と第2アノード電極AD2とは、電極連結配線11によって電気的に連結される。第1アノード電極AD1と第2アノード電極AD2との上部には、第1アノード電極AD1及び第2アノード電極AD2のエッジをカバーする第4絶縁膜106が形成される。
【0088】
図17は、本発明の一実施形態によるダミー画素を概略的に示す。
図18は、
図17に示されたダミー画素の一部を示す平面図である。
図19は、
図18のB−B’線の断面図である。
【0089】
図17を参照すれば、第0番目及び/または第n+1番目の走査線SL及びデータ線DLに連結されたダミー画素DPは、画素回路PCのみを備え、発光素子Eは備えない。ダミー画素DPの画素回路PCは、発光画素EPの画素回路PCと同一である。
【0090】
図18及び
図19を共に参照すれば、基板101及びバッファ層102の上部に電源連結配線18を形成する。電源連結配線18は、非晶質シリコン、結晶質シリコンまたは酸化物半導体で形成される。電源連結配線18は、画素回路PCの薄膜トランジスタを構成する活性層と同一層に同一物質で形成される。電源連結配線18の上部には第1絶縁膜103が形成され、第1絶縁膜103の上部にリペア連結配線16が形成される。
【0091】
リペア連結配線16は、画素回路PCの薄膜トランジスタを構成する一つの導電性電極、例えば、ゲート電極と同一層に同一物質で形成される。リペア連結配線16の上部には第2絶縁膜104が形成され、第2絶縁膜104の上部には画素回路PCと連結された短絡配線17が、第2短絡ノードSN2でリペア連結配線16の一部と重畳してリペア連結配線16と仮連結される。そして、リペア線RLは、コンタクトホールを通じてリペア連結配線16と連結される。リペア線RL及び表示パネル10の外郭の電源電圧線ELVDDLは、コンタクトホールを通じて電源連結配線18と連結され、リペア線RLと電源電圧線ELVDDLとが電気的に連結される。リペア線RLが発光画素EPをリペアするために使われる場合、電源連結配線18の切断によって電源電圧線ELVDDLはリペア線RLから分離される。
【0092】
リペア線RL、短絡配線17及び電源電圧線ELVDDLは、画素回路PCの薄膜トランジスタを構成する一つの導電性電極、例えば、ソース電極及びドレイン電極と同一層に同一物質で形成される。リペア線RL、短絡配線17及び電源電圧線ELVDDLの上部には、第3絶縁膜105と第4絶縁膜106が順次に形成される。
【0093】
図20は、本発明の一実施形態による不良画素のリペア方法を概略的に説明するフローチャートである。
【0094】
図20を参照すれば、表示パネル10が完成された後、表示パネル10に対するパネルテストを通じて表示領域AA内の不良画素を検出する(S21)。パネルテストは、点灯テスト、エージングテストなどを含む。不良画素は、明点または暗点に認識される発光画素である。明点または暗点は、画素回路の不良または発光素子の不良によって発生する。発光素子アノード電極とカソード電極との間に欠陷が存在して両電極が短絡される場合、両電極と並列に形成される抵抗Rdef値が小さい場合、画素回路で生成した駆動電流が、アノード電極から抵抗Rdefを通じてカソード電極に流れることで、アノード電極の電圧が発光素子のターンオン電圧より十分に高くなく、発光素子が発光しない暗点が発生する。
【0095】
点灯検査装置の光学顕微鏡を通じて表示パネル10の明点または暗点に視認される画素を検出する。
【0096】
複数のサブ発光素子のうち明点または暗点であるサブ発光素子が視認される可視的不良の場合、明点または暗点の欠陷を持つサブ発光素子を画素回路から分離する(S22)。
【0097】
複数のサブ発光素子のうちいかなるサブ発光素子が欠陷を持つか視認されない非可視的不良の場合、先ず、不良画素の発光素子をリペア線RLに連結し、ダミー画素の画素回路をリペア線RLに連結して、不良画素をダミー画素と連結し(S23)、不良画素の正常化如何を判断する(S24)。
【0098】
不良画素とダミー画素との連結によって不良画素が正常に発光する場合、不良画素の原因は画素回路の欠陷と判断され、したがって、画素回路と発光素子との間の確実な絶縁のために、不良画素の画素回路を発光素子から分離する(S25)。段階25は、選択的に行われる。
【0099】
不良画素とダミー画素との連結によっても不良画素が正常に発光しない場合、発光素子の短絡欠陷と判断され、したがって、サブ発光素子間の連結を切る(S26)。
【0100】
図21ないし
図26は、
図20に示された可視的不良の場合の不良画素のリペア方法(S22)を説明する図面である。
【0101】
図21ないし
図26に示されたリペア方法は、
図2に示された表示パネル10aのように、ダミー画素DPが複数の走査線SL1ないしSLn+1のうち第n+1番目の走査線SLn+1に連結された場合を挙げて説明するが、
図3及び
図4に示された表示パネル10b、10cのリペアにも同じく適用する。
【0102】
図21ないし
図23を参照すれば、不良と検出された発光画素EPiの第1サブ発光素子SE1が短絡欠陷と視認された場合、第1サブ発光素子SE1を第2サブ発光素子SE2から分離する。このために、電極連結配線11の第1切断ノードCN1をレーザービームの照射によって切断する。これによって、第1サブ発光素子SE1は暗点化され、発光画素回路PCiからの駆動電流はいずれも第2サブ発光素子SE2に流れるようになって、第2サブ発光素子SE2は輝度低下なしに発光する。
【0103】
図24ないし
図26を参照すれば、不良と検出された発光画素EPiの第2サブ発光素子SE2が短絡欠陷に視認された場合、第2サブ発光素子SE2を第1サブ発光素子SE1から分離する。このために、電極連結配線11の第2切断ノードCN2をレーザービームの照射によって切断(cut)する。これによって、第2サブ発光素子SE2は暗点化され、発光画素回路PCiからの駆動電流はいずれも第1サブ発光素子SE1に流れて、第1サブ発光素子SE1は輝度低下なしに発光する。
【0104】
図21ないし
図26に示された実施形態は、発光素子EPiの短絡欠陷の場合であり、発光画素回路PCiが正常であるため、リペア線RLを通じて発光素子EPiがダミー画素DPと連結される必要がない。
【0105】
図27ないし
図29Bは、
図20に示された非可視的不良の場合の不良画素のリペア方法(S23及びS25)を説明する図面である。
【0106】
図27ないし
図29Bに示されたリペア方法は、
図2に示された表示パネル10aのように、ダミー画素DPが複数の走査線SL1ないしSLn+1のうち第n+1番目の走査線SLn+1に連結された場合を挙げて説明するが、
図3及び
図4に示された表示パネル10b、10cのリペアにも同じく適用する。
【0107】
図27ないし
図29Bを参照すれば、第i番目の走査線に連結された発光画素EPiが不良と検出されたが、不良の原因が画素回路の欠陷によるものか、あるいは発光素子の欠陷によるものかが確認されない場合、先ず、第1短絡ノードSN1にレーザービームを照射して仮連結されたリペア連結配線13及び短絡配線14を短絡させ、第2短絡ノードSN2にレーザービームを照射して仮連結されたリペア連結配線16及び短絡配線17を短絡させることで、発光画素EPiとダミー画素DPとを電気的に連結する(S23)。また、ダミー画素DPの電源連結配線18にレーザービームを照射して電源電圧線ELVDDLとリペア線RLとを分離する。
【0108】
リペア線RLとの連結後、第1サブ発光素子SE1及び第2サブ発光素子SE2が正常に点灯される場合、不良の原因が発光画素回路PCiの欠陷であると判断されるので、発光画素回路PCiと発光素子との間の確実な絶縁のために、回路配線15にレーザービームを照射して切断することで回路連結配線12と回路配線15とを分離し、発光画素回路PCiを発光素子から分離する(S25)。
【0109】
これによって、ダミー画素回路PCn+1からの駆動電流は、第1サブ発光素子SE1及び第2サブ発光素子SE2に流れるようになって、発光画素EPiは輝度低下なしに発光する。
【0110】
図30Aないし
図32は、
図20に示された非可視的不良の場合の不良画素のリペア方法(S23及びS26)を説明する図面である。
【0111】
図30Aないし
図32に示されたリペア方法は、
図2に示された表示パネル10aのように、ダミー画素DPが複数の走査線SL1ないしSLn+1のうち第n+1番目の走査線SLn+1に連結された場合を挙げて説明するが、
図3及び
図4に示された表示パネル10b、10cのリペアにも同じく適用する。
【0112】
図30Aないし
図32と
図28Bを参照すれば、第i番目の走査線に連結された発光画素EPiが不良と検出されたが、不良の原因が画素回路の欠陷によるものか、あるいは発光素子の欠陷によるものかが確認されない場合、先ず、第1短絡ノードSN1にレーザービームを照射して仮連結されたリペア連結配線13及び短絡配線14を短絡させ、第2短絡ノードSN2にレーザービームを照射して仮連結されたリペア連結配線16及び短絡配線17を短絡させることで発光画素EPiとダミー画素DPとを電気的に連結する(S23)。またダミー画素DPの電源連結配線18にレーザービームを照射して電源電圧線ELVDDLとリペア線RLとを分離する。
【0113】
リペア線RLとの連結後、第1サブ発光素子SE1及び第2サブ発光素子SE2が正常に点灯されない場合、不良の原因が発光素子Eの欠陷と判断されるので、レーザービームを照射して電極連結配線11の第1切断ノードCN1を切断する(S26)。よって、第1サブ発光素子SE1と第2サブ発光素子SE2とが分離され、第1サブ発光素子SE1は、ダミー画素回路PCn+1から駆動電流を供給され、第2サブ発光素子SE2は、発光画素回路PCiからの駆動電流を供給される。
【0114】
もし、第1サブ発光素子SE1が短絡欠陥のある場合ならば、
図30Aに示されたように、第1サブ発光素子SE1は暗点化され、発光画素回路PCiからの駆動電流によって第2サブ発光素子SE2は輝度低下なしに発光する。
【0115】
もし、第2サブ発光素子SE2が短絡欠陥のある場合ならば、
図30Bに示されたように、第2サブ発光素子SE2は暗点化され、ダミー画素回路PCn+1からの駆動電流によって第1サブ発光素子SE1は輝度低下なしに発光する。
【0116】
図33は、本発明の一実施形態による発光画素の回路図である。
【0117】
図33を参照すれば、発光画素EP1は、発光素子Eと、発光素子Eに電流を供給するための画素回路2Aとを備える。ダミー画素DPは、発光素子Eが除外された画素回路2Aを備える。発光素子Eは、アノード電極、カソード電極、アノード電極とカソード電極との間の発光層を含み、アノード電極が複数に分割された構造の有機発光素子OLEDである。発光素子Eは、アノード電極の複数分割によって並列連結された第1の有機発光素子OLED1ないし第nの有機発光素子OLEDnを含む。これによって、画素回路2Aからの駆動電流は、第1ないし第nの有機発光素子OLED1ないしOLEDnに分け
て印加される。不良の有機発光素子が分離されれば、残りの有機発光素子に駆動電流が分けられて印加されるので、輝度損失なしに発光できる。発光素子Eと連結された回路連結配線12と、画素回路2Aと連結された回路配線15との連結は、回路配線15を切断することで切れ、これによって画素回路2Aと発光素子Eとが分離される。
【0118】
画素回路2Aは、4個のトランジスタTA1ないしTA4、及び2個のキャパシタC1、C2を備える。
【0119】
第1トランジスタTA1のゲート電極は、走査線から走査信号Sを印加され、第1電極は、データ線からデータ信号Dを印加される。そして、第1トランジスタTA1の第2電極は、第1ノードN1に接続される。
【0120】
第2トランジスタTA2のゲート電極は第2ノードN2に連結され、第1電極は第1電源から第1電源電圧ELVDDを印加され、第2電極は有機発光素子OLEDのアノード電極に連結される。第2トランジスタTA2は、駆動トランジスタの役割を行う。
【0121】
第1ノードN1及び第2トランジスタTA2の第2電極と第1電源との間に第1キャパシタC1が連結され、第1ノードN1と第2ノードN2との間には第2キャパシタC2
が連結される。
【0122】
第3トランジスタTA3のゲート電極は第1制御信号GCを印加され、第1電極は第2トランジスタTA2のゲート電極と連結され、第2電極は有機発光素子OLEDのアノード電極及び第2トランジスタTA2の第2電極と連結される。
【0123】
第4トランジスタTA4のゲート電極は第2制御信号SUS_ENBを印加され、第1電極は補助電圧Vsusを印加され、第2電極はデータ線に連結されてデータ信号Dを印加される。
【0124】
初期化区間で走査線にローレベルの走査信号Sが印加され、ローレベルの第2制御信号SUS_ENBが第4トランジスタTA4のゲート電極に印加される。この時、データ線は、ハイインピーダンスHi−Z状態である。これによって、第1トランジスタTA1及び第4トランジスタTA4がターンオンされ、第1ノードN1にハイレベルの補助電圧Vsusが印加され、第2ノードN2の電圧が減少し、第2ノードN2は所定の初期化電圧を維持する。
【0125】
補償区間からデータ線に印加されるハイレベルの補助電圧Vsusが第1ノードN1に印加される。そして、第1制御信号GCがローレベルに印加され、第3トランジスタTA3がターンオンされる。これによって、第2トランジスタTA2はダイオード連結されて、第2キャパシタC2に第2トランジスタTA2のしきい電圧に対応する電圧が保存されるまで電流が流れ、次いで、ターンオフされる。
【0126】
走査/データ入力区間で、ローレベルの走査信号Sが走査線に印加されて第1トランジスタTA1はターンオンされ、データ線を通じてデータ信号Dが印加される。これによって、第1キャパシタC1には駆動電圧ELVDDと第1ノードN1との電圧差が保存される。
【0127】
発光区間で第1電源電圧ELVDDはハイレベルに印加され、第2電源電圧ELVSSはローレベルに印加される。そして、第2トランジスタTA2を通じて第1電源電圧ELVDDから有機発光素子OLEDのカソード電極までの電流経路が形成され、すべての発光画素EP1の発光素子Eはデータ信号に対応する輝度で発光する。
【0128】
図34は、本発明の他の実施形態による発光画素の回路図である。
【0129】
図34を参照すれば、発光画素EP2は、発光素子Eと、発光素子Eに電流を供給するための画素回路2Bとを備える。ダミー画素DPは、発光素子Eが除外された画素回路2Bを備える。発光素子Eは、アノード電極、カソード電極、アノード電極とカソード電極との間の発光層を含み、アノード電極が複数に分割された構造の有機発光素子OLEDである。発光素子Eは、アノード電極の複数分割によって並列連結された第1の有機発光素子OLED1ないし第nの有機発光素子OLEDnを含む。これによって、画素回路2Aからの駆動電流は、第1ないし第nの有機発光素子OLED1ないしOLEDnに分けて印加される。不良の有機発光素子が分離されれば、残りの有機発光素子に駆動電流が分けられて印加されるので、輝度損失なしに発光できる。発光素子Eと連結された回路連結配線12と、画素回路2Bと連結された回路配線15との連結は、回路配線15を切断することで切れ、これによって画素回路2Bと発光素子Eとが分離される。
【0130】
画素回路2Bは、5個のトランジスタTB1ないしTB5、及び3個のキャパシタC1ないしC3を備える。
【0131】
第1トランジスタTB1のゲート電極は、走査線から走査信号Sを印加され、第1電極は、データ線に連結されてデータ信号Dを印加され、第2電極は、第1ノードN1に連結される。
【0132】
第2トランジスタTB2のゲート電極は、第1制御信号GWを印加され、第1電極は第1ノードN1に連結され、第2電極は第2ノードN2に連結される。
【0133】
第3トランジスタTB3のゲート電極は、第3ノードN3に連結され、第1電極は、第1電源から第1電源電圧ELVDDを印加され、第2電極は、有機発光素子OLEDのアノード電極に連結される。第3トランジスタTB3は、駆動トランジスタの役割を行う。
【0134】
第4トランジスタTB4のゲート電極は、第2制御信号GCを印加され、第1電極は、第3ノードN3及び第3トランジスタTB3のゲート電極に連結され、第2電極は、有機発光素子OLEDのアノード電極と連結される。
【0135】
第5トランジスタTB5のゲート電極は、第2制御信号GCを印加され、第1電極は、データ線に連結されてデータ信号Dを印加され、第2電極は、第2ノードN2に連結される。
【0136】
第1ノードN1と第5トランジスタTB5のゲート電極との間に第1キャパシタC1が連結され、第2ノードN2と第1電源との間に第2キャパシタC2が連結され、第2ノードN2と第3ノードN3及び第3トランジスタTB3のゲート電極の間に第3キャパシタC3が連結される。第1キャパシタC1は、第1トランジスタTB1がターンオンされる時のデータ線から供給されるデータ信号Dに対応する電圧を充電する。
【0137】
初期化区間で、第1電源電圧ELVDD及び第2制御信号GCがローレベルに印加される。そして、データ線は、ハイインピーダンスHi−Z状態である。これによって、第5トランジスタTB5がターンオンされ、第4トランジスタTB4がターンオンされて第3トランジスタTB3はダイオード連結され、有機発光素子OLEDのアノード電極の電圧及び第3ノードN3の電圧が駆動電圧ELVDDレベルに初期化される。
【0138】
補償区間で第2制御信号GCがローレベルに印加され、データラインにはハイレベルの補助電圧Vsusが印加される。これによって、第5トランジスタTB5がターンオンされ、第2ノードN2に補助電圧Vsusが印加される。そして、第4トランジスタTB4がターンオンされて第3トランジスタTB3はダイオード連結され、第3キャパシタC3に第3トランジスタTB3のしきい電圧に対応する電圧が保存されるまで電流が流れ、次いで、ターンオフされる。
【0139】
データ移動区間で第1電源電圧ELVDD、第2電源電圧ELVSSがハイレベルに印加され、第1制御信号GWがローレベルに印加される。これによって、第2トランジスタTB2がターンオンされて、第1キャパシタC1に保存されていたN−1フレームの走査区間中に発光画素EP2に書き込まれたデータ信号Dが第2ノードN2に移動する。これによって、第2キャパシタC2には駆動電圧ELVDDと第2ノードN2との電圧差が保存される。
【0140】
走査/発光区間では、走査区間及び発光区間が同時に進む。走査/発光区間(Scan/Emission)で第1電源電圧ELVDDがハイレベルに印加され、第2電源電圧ELVSSがローレベルに印加される。そして、ローレベルの走査信号Sが走査線に入力されて第1トランジスタTB1はターンオンされ、走査線に連結された発光画素EP2にデータ信号が入力される。これによって、第1キャパシタC1にはNフレームのデータ信号に対応する電圧が保存される。
【0141】
一方、第2トランジスタTB2はターンオフされ、第1ノードN1及び第2ノードN2を遮断する。そして、ターンオンされた第3トランジスタTB3を通じて第1電源電圧ELVDDから有機発光素子OLEDのカソード電極までの電流経路が形成され、N−1フレームの走査区間中に発光画素EP2に書き込まれて、第2キャパシタC2に保存されたデータ信号に対応する輝度で有機発光素子OLEDが発光する。この時、表示領域AA内のすべての発光画素EP2が同時に発光する。すなわち、走査/発光区間(Scan/Emission)では、Nフレームのデータ信号が走査信号によって順次に入力され、これと同時に、N−1フレームのデータ信号に対応して表示領域AA内のすべての発光画素EP2が同時に発光する。
【0142】
図35は、本発明の他の実施形態による発光画素の回路図である。
【0143】
図35を参照すれば、発光画素EP3は、発光素子Eと、発光素子Eに電流を供給するための画素回路2Cとを備える。ダミー画素DPは、発光素子Eが除外された画素回路2Cを備える。発光素子Eは、アノード電極、カソード電極、アノード電極とカソード電極との間の発光層を含み、アノード電極が複数に分割された構造の有機発光素子OLEDである。発光素子Eは、アノード電極の複数分割によって並列連結された第1の有機発光素子OLED1ないし第nの有機発光素子OLEDnを含む。これによって、画素回路2Aからの駆動電流は、第1ないし第nの有機発光素子OLED1ないしOLEDnに分けられて印加される。不良の有機発光素子が分離されれば、残りの有機発光素子に駆動電流が分けられて印加されるので、輝度損失なしに発光できる。発光素子Eと連結された回路連結配線12と、画素回路2Cと連結された回路配線15との連結は、回路配線15を切断することで切れ、これによって画素回路2Cと発光素子Eとが分離される。
【0144】
画素回路2Cは、8個のトランジスタTC1ないしTC8、及び2個のキャパシタC1及びC2を備える。
【0145】
第1トランジスタTC1のゲート電極は、走査線から走査信号Sを印加され、第1電極は、データ線に連結されてデータ信号Dを印加され、第2電極は、第1ノードN1に連結される。
【0146】
第2トランジスタTC2のゲート電極は、第1制御信号GWを印加され、第1電極は、第1ノードN1に連結され、第2電極は、第2ノードN2に連結される。
【0147】
第3トランジスタTC3のゲート電極は、第2制御信号GIを印加され、第1電極は、初期化電源に連結されて初期化電圧Vintを印加され、第2電極は、第3ノードN3
に連結される。
【0148】
第4トランジスタTC4のゲート電極は、第1制御信号GWを印加され、第1電極は、第3ノードN3に連結され、第2電極は、第4ノードN4に連結される。
【0149】
第5トランジスタTC5のゲート電極は、第2制御信号GIを印加され、第1電極は、第1電源に連結されて第1電源電圧ELVDDを印加され、第2電極は、第2ノードN
2に連結される。
【0150】
第6トランジスタTC6のゲート電極は、第3ノードN3に連結され、第1電極は、第2ノードN2に連結され、第2電極は、第4ノードN4に連結される。第6トランジスタTC6は、駆動トランジスタの役割を行う。
【0151】
第7トランジスタTC7のゲート電極は、第3制御信号GEを印加され、第1電極は、第4ノードN4に連結され、第2電極は、有機発光素子OLEDのアノード電極に連結される。
【0152】
第8トランジスタTC8のゲート電極は、第3制御信号GEを印加され、第1電極は、第1電源に連結されて第1電源電圧ELVDDを印加され、第2電極は、第2ノードN2に連結される。
【0153】
第1キャパシタC1は、第1ノードN1と第3電源電圧Vholdを供給する第3電源との間に連結される。第1キャパシタC1は、第1トランジスタTC1がターンオンされる時にデータ線から供給されるデータ信号Dに対応する電圧を充電する。第3電源は、所定電圧の固定電源(例えば、直流電源)に設定され、例えば、第1電源電圧ELVDDを印加する第1電源または初期化電圧Vintを印加する初期化電源に設定される。第2キャパシタC2は、第3ノードN3と第1電源との間に連結される。
【0154】
初期化区間で第1電源電圧ELVDDがハイレベルに印加され、第2電源電圧ELVSS及び第2制御信号GIがローレベルに印加される。これによって、第3トランジスタTC3及び第5トランジスタTC5がターンオンされ、第2ノードN2に第1電源電圧ELVDDが印加され、第3ノードN3に初期化電圧Vintが印加される。
【0155】
補償/データ移動区間で第1電源電圧ELVDD、第2電源電圧ELVSS、第1制御信号GWがローレベルに印加される。これによって、第2トランジスタTC2がターンオンされて、第1キャパシタC1に保存されていたN−1フレームの走査区間中に発光画素EP3に書き込まれたデータ信号Dが第2ノードN2に移動する。また第4トランジスタTC4がターンオンされて第6トランジスタTC6はダイオード連結され、ダイオード連結された第6トランジスタTC6を通じて電流が流れるようになって、第6トランジスタTC6のしきい電圧を補償しつつ、第2キャパシタC2には駆動電圧ELVDDと第2ノードN2との電圧差が保存される。
【0156】
走査/発光区間では、走査区間及び発光区間が同時に進む。走査/発光区間で第1電源電圧ELVDDがハイレベルに印加され、第2電源電圧ELVSS及び第3制御信号GEがローレベルに印加される。そして、ローレベルの走査信号Sが走査線に入力されて第1トランジスタTC1はターンオンされ、走査線に連結された発光画素EP3にNフレームのデータ信号が入力される。これによって、第1キャパシタC1にはNフレームのデータ信号に対応する電圧が保存される。
【0157】
一方、第2トランジスタTC2は、ターンオフされて第1ノードN1及び第2ノードN2を遮断する。そして、第7トランジスタTC7及び第8トランジスタTC8がターンオンされ、ターンオンされた第6トランジスタMC6を通じて第1電源電圧ELVDDから有機発光素子OLEDのカソード電極までの電流経路が形成され、N−1フレームの走査区間中に発光画素EP3に書き込まれて、第2キャパシタC2に保存されたデータ信号に対応する輝度で有機発光素子OLEDが発光する。この時、表示領域AA内のすべての発光画素EP2が同時に発光する。すなわち、走査/発光区間では、Nフレームのデータ信号が走査信号によって順次に入力され、これと同時に、N−1フレームのデータ信号に対応して表示領域AA内のすべての発光画素EP3が同時に発光する。一方、発光区間(Emission)は走査区間(Scan)と一部重畳するが、走査区間(Scan)より短く実行される。
【0158】
図36は、本発明の他の実施形態による発光画素の回路図である。
【0159】
図36を参照すれば、発光画素EP4は、発光素子Eと、発光素子Eに電流を供給するための画素回路2Dとを備える。ダミー画素DPは、発光素子Eが除外された画素回路2Dを備える。発光素子Eは、アノード電極、カソード電極、アノード電極とカソード電極との間の発光層を含み、アノード電極が複数に分割された構造の有機発光素子OLEDである。発光素子Eは、アノード電極の複数分割によって並列連結された第1の有機発光素子OLED1ないし第nの有機発光素子OLEDnを含む。これによって、画素回路2Aからの駆動電流は、第1ないし第nの有機発光素子OLED1ないしOLEDnに分けられて印加される。不良の有機発光素子が分離されれば、残りの有機発光素子に駆動電流が分けられて印加されるので、輝度損失なしに発光できる。発光素子Eと連結された回路連結配線12と、画素回路2Dと連結された回路配線15との連結は回路配線15を切断することで切れ、これによって画素回路2Dと発光素子Eとが分離される。
【0160】
画素回路2Dは、2個のトランジスタTD1及びTD2と、1個のキャパシタCとを備える。
【0161】
第1トランジスタTD1は、ゲート電極が走査線に連結され、第1電極がデータ線に連結され、第2電極が第1ノードN1に連結される。
【0162】
第2トランジスタTD2は、ゲート電極が第1ノードN1に連結され、第1電極が第1電源から第1電源電圧ELVDDを印加され、第2電極が発光素子Eのアノード電極に連結される。
【0163】
キャパシタCは、第1電極が第1ノードN1に連結され、第2電極が第1電源から第1電源電圧ELVDDを印加される。
【0164】
第1トランジスタT1は、走査線から走査信号Sが供給される時、データ線から供給されるデータ信号DをキャパシタCの第1電極に伝達する。これによって、キャパシタCにはデータ信号Dに対応する電圧が充電され、キャパシタCに充電された電圧に対応する駆動電流が、第2トランジスタT2を通じて発光素子Eに伝達され、発光素子Eが発光する。
【0165】
図36では、一つの画素に2個のトランジスタ及び1個のキャパシタを備える2Tr−1Cap構造を示しているが、本発明がこれに限定されるものではない。したがって、一つの画素に2個以上の複数の薄膜トランジスタ及び一つ以上のキャパシタを備えられ、別途の配線がさらに形成されるか、または既存の配線が省略されて多様な構造を持つよう
に形成されてもよい。
【0166】
図37は、本発明の他の実施形態による表示パネルを示す図面である。
【0167】
図37を参照すれば、表示パネル10dには複数の走査線SL、複数のデータ線DL、及び複数のリペア線RLの交差部に略行列状に配列された複数の画素Pが形成される。画素Pは、表示領域AAに形成された発光画素EPと、非表示領域NAに形成されたダミー画素DPとを含む。非表示領域NAは、表示領域AAの上下部のうち少なくとも一つの領域に形成される。これによってダミー画素DPは、画素列の上下部のうち少なくとも一つの領域に画素列ごとに形成される。
図37では、画素列の下部にダミー画素DPが形成された例を示す。
【0168】
一つの発光画素EPは、3つの発光副画素SEP1、SEP2、SEP3で構成され、発光副画素SEP1、SEP2、SEP3は列方向に沿って配列される。各発光副画素SEP1、SEP2、SEP3は、画素回路PCと、画素回路PCと連結された発光素子Eとを備える。各発光素子Eは、アノード電極、カソード電極及びアノード電極とカソード電極との間の発光層を含む有機発光素子OLEDである。各発光素子Eのアノード電極は少なくとも2つに分割され、これによって発光素子Eは、少なくとも2つのサブ発光素子を含む。
【0169】
各発光副画素SEP1、SEP2、SEP3の画素回路PC及び/または発光素子Eは、サイズが互いに異なる。3つの発光副画素SEP1、SEP2、SEP3は、一つの走査線SLiに共通に連結され、3つのデータ線DLj_1、DLj_2、DLj_3にそれぞれ連結される。よって、走査線SLiに走査信号が供給されれば、データ信号が3つのデータ線DLj_1、DLj_2、DLj_3を通じて各発光副画素SEP1、SEP2、SEP3に供給され、これによって、各発光副画素SEP1、SEP2、SEP3は該データ信号に対応する電圧を充電し、これに対応する輝度で発光する。
【0170】
ダミー画素DPも3つのダミー副画素SDP1、SDP2、SDP3で構成され、ダミー副画素SDP1、SDP2、SDP3は列方向に沿って配列される。各ダミー副画素SDP1、SDP2、SDP3は、発光素子Eなしに画素回路PCのみを備える。ダミー副画素SDP1、SDP2、SDP3それぞれの画素回路PCは、発光副画素SEP1、SEP2、SEP3それぞれの画素回路PCと同一である。3つのダミー副画素SDP1、SDP2、SDP3は、一つの走査線SLn+1に共通に連結され、3つのデータ線DLj_1、DLj_2、DLj_3にそれぞれ連結される。よって、走査線SLn+1に走査信号が供給されれば、データ信号が3つのデータ線DLj_1、DLj_2、DLj_3を通じて各ダミー副画素SDP1、SDP2、SDP3に供給される。
【0171】
発光副画素SEP1、SEP2、SEP3のうち第2発光副画素SEP2の画素回路PCが不良の場合、第2発光副画素SEP2の画素回路PCと発光素子SE2とを分離し、発光素子SE2をリペア線RLjと連結する。そして、ダミー副画素SDP1、SDP2、SDP3のうち第2発光副画素SEP2に対応する第2ダミー副画素SDP2の画素回路PCをリペア線RLjと連結する。
【0172】
図37の実施形態は、一つの画素を構成する複数の副画素の特性が互いに異なる場合にダミー画素を複数の副画素で形成した例である。しかし、この場合にもダミー画素を一つの副画素で構成し、ダミー画素に印加されるデータ信号のガンマ値を補正することで同じく駆動できる。
【0173】
図38は、本発明の他の実施形態による発光画素の回路図である。
【0174】
図38を参照すれば、発光画素EP5は、発光素子Eと、発光素子Eに電流を供給するための画素回路2Eとを備える。ダミー画素DPは、発光素子Eが除外された画素回路2Eを備える。発光素子Eは、アノード電極、カソード電極、アノード電極とカソード電極との間の発光層を含み、アノード電極が複数に分割された構造の有機発光素子OLEDである。発光素子Eは、アノード電極の複数分割によって並列連結された第1の有機発光素子OLED1ないし第nの有機発光素子OLEDnを含む。これによって、画素回路2Aからの駆動電流は、第1ないし第nの有機発光素子OLED1ないしOLEDnに分けられて印加される。不良の有機発光素子が分離されれば、残りの有機発光素子に駆動電流が分けられて印加されるので、輝度損失なしに発光できる。発光素子Eと連結された回路連結配線12と、画素回路2Eと連結された回路配線15、19との連結は、回路配線15、19を切断することで切れ、これによって画素回路2Eと発光素子Eとが分離される。
【0175】
図38に示された画素回路2Eは、
図35に示された画素回路2Cと比較して、第9トランジスタTC9が加えられることで発光素子Eと連結される回路配線19が加えられた点を除いては画素回路2Cと同一であるので、同じ構成及び駆動に関する説明は略する。
【0176】
第9トランジスタTC9のゲート電極は第2制御信号GIを印加されて、第1電極は初期化電源に連結されて初期化電圧Vintを印加されて、第2電極は発光素子Eのアノード電極に連結される。第9トランジスタTC9は第2制御信号GIによってターンオンされてアノード電極に初期化電圧Vintを印加する。
【0177】
図39は、
図38に示された画素回路2Eを備える発光画素を示す平面図である。
【0178】
図39は、一つの走査線SLに連結され、複数のデータ線DL_R、DL_G、DL_Bにそれぞれ連結された3つの発光副画素SEP_R、SEP_G、SEP_Bを含む発光画素を示す。赤色副画素SEP_Rは、二分割されたアノード電極によって、2つの赤色サブ発光素子OLED_R1、OLED_R2及び赤色画素回路PC_Rを含む。緑副画素SEP_Gは、二分割されたアノード電極によって2つの緑サブ発光素子OLED_G1、OLED_G2及び緑画素回路PC_Gを含む。青色副画素SEP_Bは、二分割されたアノード電極によって、2つの青色サブ発光素子OLED_B1、OLED_B2及び青色画素回路PC_Bを含む。説明及び理解の便宜のために、
図39では各サブ発光素子のアノード電極のみを示した。
【0179】
図39を参照すれば、3つの発光副画素SEP_R、SEP_G、SEP_Bの左側にリペア線RLが画素列方向に配され、右側に第1制御信号GWを印加する第1信号線GWL、第2制御信号GIを印加する第2信号線GIL、第3制御信号GEを印加する第3信号線GEL、電源電圧線ELVDDL、初期化電圧線VL、及び複数のデータ線DL_R、DL_G、DL_Bが画素列方向に配される。
【0180】
各発光副画素SEP_R、SEP_G、SEP_Bは、リペア線RLと仮連結された短絡ノードSN1_R、SN1_G、SN1_Bを備え、サブ発光素子を連結する電極連結配線に形成された切断ノードCN1_R、CN2_R、CN1_G、CN2_G、CN1_B、CN2_Bを備える。サブ発光素子は、発光画素回路PC_R、PC_G、PC_Bと連結された回路配線15、19の切断によって発光画素回路PC_R、PC_G、PC_Bから分離される。
【0181】
図40は、
図38に示された画素回路2Eを備えるダミー画素を示す平面図である。
【0182】
図40は、一つの走査線SLに連結されて複数のデータ線DL_R、DL_G、DL_Bにそれぞれ連結された3つのダミー副画素SEP_R、SEP_G、SEP_Bを含むダミー画素を示す。赤色ダミー副画素SDP_Rは、赤色画素回路PC_Rを含む。緑副画素SEP_Gは、緑画素回路PC_Gを含む。青色副画素SEP_Bは、青色画素回路PC_Bを含む。
【0183】
図40を参照すれば、3つのダミー副画素SDP_R、SDP_G、SDP_Bの左側にリペア線RLが画素列方向に配され、右側に第1制御信号GWを印加する第1信号線GWL、第2制御信号GIを印加する第2信号線GIL、第3制御信号GEを印加する第3信号線GEL、電源電圧線ELVDDL、初期化電圧線VL、及び複数のデータ線DL_R、DL_G、DL_Bが画素列方向に配される。
【0184】
各ダミー副画素SEP_R、SEP_G、SEP_Bは、リペア線RLと仮連結された短絡ノードSN2_R、SN2_G、SN2_Bを備える。リペア線RLは、電源電圧線ELVDDLと連結されており、今後にリペア線RLを用いて不良画素をリペアする場合、電源連結配線18の領域Xを切断して電源電圧線ELVDDLとリペア線RLとが分離される。
【0185】
図41は、本発明の他の実施形態による発光画素の発光素子の平面図である。
図42は、
図41のC−C’線の断面図である。
【0186】
図41を参照すれば、本発明の一実施形態で発光素子の分割電極、すなわち、第1及び第2アノード電極AD1及びAD2と、電極連結配線11及び回路連結配線12とが一体に形成される。電極連結配線11は、第1アノード電極AD1及び第2アノード電極AD1それぞれと連結される第1連結部CU1、及び回路連結配線12と連結される第2連結部CU2を備える。第1連結部CU1それぞれと第2連結部CU2との間には、第1切断ノードCN1及び第2切断ノードCN2が形成される。これによって、今後に第1切断ノードCN1及び第2切断ノードCN2にレーザービームを照射して切る。電極連結配線11は、短絡配線14とコンタクトされ、短絡配線14は、第1短絡ノードSN1でリペア連結配線13の一部と重畳してリペア連結配線13と仮連結される。そして、リペア線RLは、コンタクトホールを通じてリペア連結配線13と連結される。これによって、今後に第1短絡ノードSN1へのレーザービームの照射によって、短絡配線14とリペア連結配線13とが連結される。
【0187】
リペア線RL及び短絡配線14は、画素回路PCの薄膜トランジスタを構成する一つの導電性電極、例えば、ソース電極及びドレイン電極と同一層に同一物質で形成される。
リペア線RL及び短絡配線14の上部には、第3絶縁膜105が形成され、第3絶縁膜105の上部には、第1アノード電極AD1と第2アノード電極AD2及び電極連結配線11と回路連結配線12とが一体に形成される。第1アノード電極AD1及び第2アノード電極AD2の上部には、第1アノード電極AD1及び第2アノード電極AD2のエッジをカバーする第4絶縁膜106が形成される。
【0188】
図43は、本発明の一実施形態による発光画素を含む有機発光表示装置の断面図である。
【0189】
図43を参照すれば、本発明の一実施形態による有機発光表示装置の基板101上には、複数の発光画素EPが含まれて画像を表示する表示領域AAが備えられる。表示領域AAの外郭の非表示領域NAには、ダミー画素DP及び表示領域AAに複数の駆動信号及び制御信号を伝達するパッド部PADが形成されている。
図43では、発光画素EP及びパッド部PADのみを示す。
【0190】
図43を参照すれば、有機発光表示装置は、複数のサブ発光素子を含む発光素子E、少なくとも一つの薄膜トランジスタTR、及び少なくとも一つのキャパシタCAPを備えて発光素子Eに駆動電流を供給する画素回路PC及びパッド部PADを備える。
【0191】
発光素子Eは、複数の分割電極AD1、AD2を含むアノード電極ADと、アノード電極ADに対向するカソード電極CD、及びアノード電極ADとカソード電極CDとの間に配された発光層を含む有機層OLとを含む。
【0192】
アノード電極ADは、半透過金属と、半透過金属の上部及び下部にそれぞれ形成されて半透過金属を保護する透明導電性酸化物とを含む3重層構造である。半透過金属は、銀(Ag)または銀合金を含み、透明導電性酸化物は、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム(In
2O
3)、酸化インジウムガリウム(IGO)、及びアルミニウム酸化亜鉛(AZO)を含む群から選択された少なくとも一つ以上を含む。半透過金属は、カソード電極CDと共にマイクロキャビティ構造を形成することで有機発光表示装置の光効率を向上させる。分割電極AD1、AD2のエッジには、分割電極AD1、AD2をカバーする画素定義膜である第4絶縁膜106が形成される。分割電極AD1、AD2のうち一つは、トランジスタTRのソース電極217a及びドレイン電極217bのうち一つとコンタクト金属117を介して連結される。
【0193】
図示されてはいないが、分割電極AD1、AD2は、電極連結配線11(
図15及び
図41参照)によって互いに連結される。電極連結配線11は、アノード電極ADと同じ物質で同一層に一体に形成され、または、トランジスタTRの活性層212と同じ物質で同一層に形成されてアノード電極ADとコンタクトされる。また電極連結配線11は、トランジスタTRのソース電極217a及びドレイン電極217bのうち一つとコンタクトできる。電極連結配線11と連結されたトランジスタTRは、分割電極AD1、AD2のうち一つと連結されたトランジスタTRと異なるトランジスタTRである。
【0194】
カソード電極CDは、反射物質を含む反射電極で構成される。この時、カソード電極CDは、Al、Mg、Li、Ca、LiF/Ca、及びLiF/Alから選択された一つ以上の材料を含む。カソード電極CDが反射電極で備えられることで、有機層OLから放出された光はカソード電極CDに反射し、半透過金属であるアノード電極ADを透過して基板101側に放出される。
【0195】
トランジスタTRは、基板101のバッファ層102上に配された活性層212、活性層212上にゲート絶縁膜である第1絶縁膜103を介して活性層212のチャネル領域212cに対応する位置に配されたゲート電極215、ゲート電極215上に、層間絶縁膜である第2絶縁膜104を介して活性層212のソース領域212a及びドレイン領域212bにそれぞれ接続するソース電極217a及びドレイン電極217bを含む。
【0196】
活性層212は、非晶質シリコンまたは結晶質シリコンを含む半導体、または酸化物半導体を含む。活性層212は、チャネル領域212cと、チャネル領域212cの両側にイオン不純物がドーピングされたソース領域212a及びドレイン領域212bを含む。ゲート電極215は、例えば、アルミニウム(Al)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、銀(Ag)、マグネシウム(Mg)、金(Au)、ニッケル(Ni)、ネオジム(Nd)、イリジウム(Ir)、クロム(Cr)、ニッケル(Li)、カルシウム(Ca)、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)、タングステン(W)、銅(Cu)から選択された一つ以上の金属で単層または複数層に形成される。ソース電極217a及びドレイン電極217bは、電子移動度の異なる異種の金属層が2層以上形成されたものである。例えば、アルミニウム(Al)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、銀(Ag)、マグネシウム(Mg)、金(Au)、ニッケル(Ni)、ネオジム(Nd)、イリジウム(Ir)、クロム(Cr)、ニッケル(Li)、カルシウム(Ca)、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)、タングステン(W)、銅(Cu)及びこれらの合金から選択された金属層が2層以上形成されたものである。
【0197】
キャパシタCAPは、活性層212と同一層に配された第1電極312と、ゲート電極215と同一層に配された第2電極314と、ソース電極217a及びドレイン電極217bと同一層に配された第3電極317とを備える。
【0198】
キャパシタの第1電極312は、活性層212のソース領域212a及びドレイン領域212bのようにイオン不純物のドーピングされた半導体で形成される。キャパシタの第2電極314は、たとえゲート電極215と同じく第1絶縁膜103上に位置するとしても、その材料は異なる。第2電極314の材料は、透明導電性酸化物を含む。第2電極314を介して第1電極312にイオン不純物がドーピングされた半導体を形成することで、キャパシタをMIM(Metal−insulator−Metal)構造で形成する。キャパシタの第3電極317は、ソース電極217a及びドレイン電極217bと同
じ材料で形成される。
【0199】
パッド領域PADには、外装ドライバーの接続端子であるパッド電極417、718が配される。
【0200】
第1パッド電極417は、電子移動度の異なる複数の金属層を含む。例えば、第1パッド電極417は、アルミニウム(Al)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、銀(Ag)、マグネシウム(Mg)、金(Au)、ニッケル(Ni)、ネオジム(Nd)、イリジウム(Ir)、クロム(Cr)、ニッケル(Li)、カルシウム(Ca)、モリブデン(Mo)、チタン(Ti)、タングステン(W)、銅(Cu)から選択された一つ以上の金属が複数層に形成される。
【0201】
第2パッド電極418は、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム(In
2O
3)、酸化インジウムガリウム(IGO)、及びアルミニウム酸化亜鉛(AZO)を含む群から選択された少なくとも一つ以上を含む透明導電性酸化物で形成される。第1パッド電極417が水分及び酸素に被曝することを防止してパッドの信頼性低下を防止する。
【0202】
前述した実施形態では、画素回路をPMOSトランジスタで具現して、ローレベルの信号がイネーブル信号であり、ハイレベルの信号がディセーブル信号である例を説明したが、画素回路をNMOSトランジスタで具現して印加される信号を反転させることで、本発明の駆動方法を適用できるということはいうまでもない。この場合、ハイレベルの信号がイネーブル信号になり、ローレベルの信号がディセーブル信号になる。
【0203】
前述した実施形態で、発光画素回路とダミー画素回路とは同一、または発光画素回路のうち一部の薄膜トランジスタ及び/またはキャパシタが省略及び/または加えられることで相異なる。
【0204】
また前述した実施形態では、アノード電極の2分割構造で説明しているが、3分割、4分割のような複数の分割電極構造が可能であるということは前述した通りである。
【0205】
本発明の実施形態で薄膜トランジスタ(TFT)の動作点は飽和領域に含まれ、不良画素のアノード電極の抵抗が高い場合、抵抗値を予測して不良画素の電流補正を行える。
【0206】
本発明の実施形態は、前述した特定画素構造及び駆動方法に限定されず、多様な駆動方法で駆動する多様な画素に適用されて、画素回路不良または発光素子不良による不良画素の明点または暗点をリペアして輝度損失なしに発光可能にする。
【0207】
本明細書では、本発明を限定された実施形態を中心として説明したが、本発明の範囲内で多様な実施形態が可能である。また説明されてはいないが、均等な手段も本発明にそのまま結合されるといえる。したがって、本発明の真の保護範囲は特許請求の範囲によって定められねばならない。