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KR102092703B1 - 표시 장치 및 표시 장치의 리페어 방법 - Google Patents

표시 장치 및 표시 장치의 리페어 방법 Download PDF

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KR102092703B1 KR1020120053156A KR20120053156A KR102092703B1 KR 102092703 B1 KR102092703 B1 KR 102092703B1 KR 1020120053156 A KR1020120053156 A KR 1020120053156A KR 20120053156 A KR20120053156 A KR 20120053156A KR 102092703 B1 KR102092703 B1 KR 102092703B1
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Abstract

본 발명의 일 측면에 의하면, 복수의 부화소로 구성된 복수의 단위화소; 상기 각 단위화소마다, 하나의 스캔배선에서 부화소의 개수만큼 제1방향으로 분기되어, 이웃하는 단위화소의 동일색을 방출하는 부화소들을 연결하는 스캔라인; 상기 분기된 스캔라인과 상기 스캔배선 사이에 배치된 절연층; 상기 절연층에 형성되어 상기 스캔라인과 상기 스캔배선을 전기적으로 연결하는 콘택홀; 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 연장되어 상기 부화소에 연결된 데이터라인; 및 상기 제2방향으로 연장되어 상기 부화소에 연결된 제1전원공급라인;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 표시 장치 및 상기 표시 장치의 리페어 방법에 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.
상기 박막트랜지스터와 연결된 각종 배선들은 미세 선폭으로 형성되기 때문에, 제조 공정 중 배선의 일부가 제대로 형성되지 않는 오픈(open) 불량이 발생할 수 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 스캔배선에서 부화소의 개수만큼 제1방향으로 분기되어, 이웃하는 단위화소의 동일색을 방출하는 부화소들을 연결하는 스캔라인; 상기 분기된 스캔라인과 상기 스캔배선 사이에 배치된 절연층; 상기 절연층에 형성되어 상기 스캔라인과 상기 스캔배선을 전기적으로 연결하는 콘택홀; 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 연장되어 상기 부화소에 연결된 데이터라인; 및 상기 제2방향으로 연장되어 상기 부화소에 연결된 제1전원공급라인;을 포함하는 표시 장치를 제공한다.
상기 하나의 단위화소를 구성하는 부화소는 상기 제2방향을 따라 서로 다른 색을 방출할 수 있다.
상기 데이터라인은 상기 하나의 단위화소를 구성하는 서로 다른 색을 방출하는 부화소에 각각 독립적으로 연결된 배선일 수 있다.
상기 스캔배선은 상기 데이터라인과 동일층에 위치할 수 있다.
상기 스캔배선은 상기 제1전원공급라인과 동일층에 위치할 수 있다.
상기 데이터라인의 길이는 상기 스캔라인의 길이보다 짧을 수 있다.
상기 제1전원공급라인의 길이는 상기 스캔라인의 길이보다 짧을 수 있다.
상기 제1방향으로 연장되어 상기 제1전원공급라인에 연결된 제2전원공급라인을 더 포함할 수 있다.
상기 스캔라인의 단부에 구비된 테스트 패드를 더 포함할 수 있다.
상기 테스트 패드와 대응되는 위치에 상기 콘택홀이 형성될 수 있다.
상기 각 부화소는 제1전극과 제2전극, 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 배치된 유기발광층을 포함할 수 있다.
상기 제1전극은 투명전극이고, 상기 제2전극은 반사전극일 수 있다.
상기 스캔라인, 상기 데이터라인, 및 상기 제1전원공급라인은 상기 제1전극과 오버랩 되지 않을 수 있다.
상기 제1방향으로 연장되어 상기 제1전원공급라인에 연결된 제2전원공급라인을 더 포함할 수 있다.
상기 제2방향으로 연장되어 상기 각 부화소에 연결된 보상제어신호라인을 더 포함할 수 있다.
상기 각 부화소는 적어도 23개의 박막트랜지스터, 및 적어도 두 개하나의 커패시터를 포함할 수 있다.
상기 박막트랜지스터는 활성층, 게이트 전극, 소스전극 및 드레인 전극을 포함하고, 상기 절연층은 상기 게이트 전극과, 소스 전극 및 드레인 전극 사이에 배치될 수 있다.
상기 스캔라인은 상기 게이트 전극과 동일층에 배치되고, 상기 분기되기 전 하나의 배선은 상기 소스 전극 및 드레인 전극과 동일층에 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 복수의 부화소로 구성된 복수의 단위화소와, 상기 각 단위화소마다 하나의 스캔배선에서 부화소의 개수만큼 제1방향으로 분기되어, 이웃하는 단위화소의 동일색을 방출하는 부화소들을 연결하는 스캔라인과, 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 연장되어 상기 부화소에 연결된 데이터라인; 및 상기 제2방향으로 연장되어 상기 부화소에 연결된 제1전원공급라인;을 포함하는 표시 장치의 리페어 방법으로서, 상기 각 스캔라인의 오픈 불량을 검출하는 단계; 상기 오픈 불량이 검출된 스캔라인을 리페어하는 단계; 상기 스캔라인 상에 절연층을 형성하는 단계; 상기 절연층에 콘택홀을 형성하는 단계; 및 상기 절연층 상에 상기 스캔배선을 형성하고, 상기 콘택홀을 통하여 상기 스캔배선과 상기 스캔라인을 전기적으로 연결하는 단계;를 포함하는 표시 장치의 리페어 방법을 제공한다.
상기 각 스캔라인 양단의 전압차를 이용하여 상기 오픈 불량을 검출할 수 있다.
상기 각 스캔라인은 각 단부에 테스트 패드를 더 구비하고, 상기 오픈 불량은 상기 테스트 패드에 인가된 전압차를 이용하여 검출할 수 있다.
상기 콘택홀은 상기 테스트 패드에 대응되는 위치에 형성될 수있다.
상기 스캔배선은 상기 데이터라인과 동일층에 형성될 수 있다.
상기 스캔배선은 상기 제1전원공급라인과 동일층에 형성될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따른 표시 장치 및 표시 장치의 리페어 방법에 따르면 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 스캔배선을 스캔라인과 동일층에 형성하지 않고, 스캔라인의 오픈 불량 검출 및 리페어 공정 후 별도의 절연층 위에 형성하여 콘택홀을 통하여 연결함으로써, 오픈 불량이 발생한 스캔라인을 정확하게 검출할 수 있고, 리페어에 소요되는 공정적, 시간적 부담을 줄일 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 실시예에 따르면, 각 단위화소의 부화소는 하나의 스캔배선에서 분기된 스캔라인과, 각 부화소에 독립적으로 연결된 데이터라인과, 스캔라인에 수직으로 배치된 제1전원공급라인과, 제1전원공급라인에 수직으로 연결된 제2전원공급라인을 구비함으로써, 전원공급라인의 전압 강하를 방지할 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 도 3의 Ⅳ의 확대 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 도 3의 스캔라인이 형성되는 과정을 도시한 도면들이다.
도 6은 본 발명의 비교예에 따른 스캔라인의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스캔라인의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 부화소에 대한 배선 구조를 도시한 회로도이다.
도 9는 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치의 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 제2방향(Y)으로 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 스캔배선(scan wire)(S)에서 분기된 제1 내지 제3 스캔라인(S1, S2, S3)이 제1방향(X)으로 연장되어 배치된다.
상기 분기된 제1 내지 제3 스캔라인(S1, S2, S3)과 분기되기 전 하나의 스캔배선(S)은 절연층(IL, 도 3 및 도 4 참조)을 사이에 두고 서로 다른 층에 형성되어 있지만, 분기된 제1 내지 제3 스캔라인(S1, S2, S3)과 분기되기 전 하나의 스캔배선(S)은 상기 절연층(IL)에 형성된 콘택홀(CN)을 통해 서로 전기적으로 연결되어 있다. 이에 대하여는 후술한다.
제1스캔라인(S1)은 이웃하는 단위화소(UP)들의 제1색을 방출하는 부화소(SP1)들에 연결되고, 제2스캔라인(S2)은 이웃하는 단위화소(UP)들의 제2색을 방출하는 부화소(SP2)들에 연결되고, 제3스캔라인(S3)은 이웃하는 단위화소(UP)들의 제3색을 방출하는 부화소(SP3)들에 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 스캔배선(S)에서 분기된 것이므로 각 단위화소(UP)에 포함된 각 부화소(SP1, SP2, SP3)에 입력되는 스캔신호는 동일하다.
각 단위화소(UP)에는 제2방향(Y)으로 연장되어 다른 색을 방출하는 부화소(SP1, SP2, SP3)들에 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)들에는 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.
한편, 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1)는 제3 박막트랜지스터(TR3, 도 8참조)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.
제1전원공급라인(VDD1)은 통상 스캔라인(S1, S2, S3)이나 데이터라인(D1, D2, D3)에 비하여 넓은 폭으로 형성되지만, 스캔라인(S1, S2, S3)이나 데이터라인(D1, D2, D3)은 미세 선폭으로 형성되기 때문에, 제조 공정 중 배선의 일부가 제대로 형성되지 않는 오픈(open) 불량이 발생할 수 있다.
전술한 바와 같이 데이터라인(D1, D2, D3)은 단위화소(UP)에 포함된 부화소(SP1, SP2, SP3)에 각각 독립적인 배선으로 연결되기 때문에, 각 데이터라인(D1, D2, D3)의 오픈 불량 여부를 독립적으로 검출할 수 있다. 그러나, 단위화소(UP)에 포함된 부화소(SP1, SP2, SP3)에 각각 연결된 제1 내지 제3 스캔라인(S1, S2, S3)은 원래 하나의 스캔배선(S)에서 분기된 것이기 때문에 어느 부화소(SP1, SP2, SP3)에 연결된 스캔라인(S1, S2, S3)에서 오픈 불량이 발생하였는지 검출하기가 쉽지 않다.
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ'의 스캔라인의 구조를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 도 3의 Ⅳ의 확대 단면도이다.
도 3을 참조하면, 표시 영역(A1, 도 1 참조)의 외곽에는 각 서브픽셀(SP1, SP2, SP3, 도 2 참조)로 분기되기 되기 전의 스캔배선(S)이 배치된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에서는 각 부화소(SP1, SP2, SP3, 도 2참조)에 연결된 스캔라인(S1, S2, S3)과 분기되기 전 스캔배선(S)을 동일층에 형성하지 않고 절연층(IL)을 사이에 두고 서로 다른층에 형성한다. 각 부화소(SP1, SP2, SP3)에 연결된 스캔라인(S1, S2, S3)과 스캔배선(S)은 절연층(IL)에 형성된 콘택홀(CN)을 통해 전기적으로 연결된다.
도 5a 내지 도 5c는 도 3의 스캔라인이 형성되는 과정을 도시한 도면들이다.
도 5a를 참조하면, 제1방향(X)으로 각 부화소(SP1, SP2, SP3, 도 2 참조)에 독립적으로 연결되는 스캔라인(S1, S2, S3)을 먼저 형성한다. 이때 스캔라인(S1, S2, S3)은 박막트랜지스터의 게이트전극 제1층 및 제2층(214, 215, 도 9참조)과 동일층에 형성될 수 있다.
만약 도 5a에 도시된 바와 같이, 제1 스캔라인(S1)에서 오픈 불량이 발생할 경우, 작업자는 제1 내지 제3 스캔라인(S1, S2, S3)별로 그 단부에 구비된 제1 테스트 패드(TP1) 및 제2 테스트 패드(TP2)를 각각 급전부 및 수전부로 하여 검출된 양단의 전압차를 이용함으써 제1 스캔라인(S1)의 오픈 불량을 검출할 수 있다.
도 5b를 참조하면, 도 5a에서 검출된 제1 스캔라인(S1)의 오픈 불량 부분을 리페어(repair)한다. 오픈 불량의 리페어는 CVD(Chemical vapor deposition)법 등 다양한 방법이 사용될 수 있다.
도 5c를 참조하면, 도 5b에서 1 스캔라인(S1)의 오픈 불량 부분을 리페어(repair)한 후, 분기된 스캔라인(S1, S2, S3, 도 2 참조) 위에 절연층(IL)을 형성한다. 절연층(IL)에는 각 분기된 스캔라인(S1, S2, S3, 도 2 참조)의 양쪽을 노출시키는 콘택홀(CN)을 형성한다.
다시 도 3 및 도 4를 참조하면, 절연층(IL) 상에 분기되기 전 하나의 배선인 스캔배선(S)을 형성하고, 스캔배선(S)은 도 5c에서 형성된 콘택홀(CN)을 통하여 분기된 스캔라인(S1, S2, S3)에 각각 전기적으로 연결된다. 스캔배선(S)은 데이터라인(D1, D2, D3, 도 2 참조) 및/또는 제1전원공급라인(VDD1)과 동일층에 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 비교예에 따른 스캔라인의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 스캔배선(S)과 스캔라인(S1, S2, S3)은 절연층(IL, 도 3 및 도 4 참조)없이 동일층에 형성되어 연결된다.
만약 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 스캔라인(S1)에서 오픈 불량이 발생할 경우, 제1 스캔라인(S1)은 스캔배선(S)에 의해 제2 스캔라인(S2) 및 제3 스캔라인(S3)에 연결되어 있기 때문에, 스캔배선(S)에 각각 구비된 제1 테스트 패드(TP1) 및 제2 테스트 패드(TP2)를 각각 급전부 및 수전부로 하여 전압차를 검출하더라도, 작업자는 어느 스캔라인에서 오픈 불량이 발생하는지 판단하기 어렵다.
그러나, 상술한 본 실시예에 따르면, 스캔배선(S)을 분기된 스캔라인(S1, S2, S3)과 동일층에 형성하지 않고, 분기된 스캔라인(S1, S2, S3)의 오픈 불량 검출 및 리페어 공정 후에 별도의 절연층(IL) 위에 형성하여 콘택홀을 통하여 연결함으로써, 오픈 불량이 발생한 스캔라인을 정확하게 검출할 수 있고, 리페어에 소요되는 공정적, 시간적 부담을 줄일 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스캔라인의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 표시 영역(A1, 도 1 참조)의 외곽에는 각 서브픽셀(SP1, SP2, SP3, 도 2 참조)로 분기되기 되기 전 하나의 스캔배선(S)이 배치된다.
각 부화소(SP1, SP2, SP3, 도 2참조)에 연결된 스캔라인(S1, S2, S3)과 스캔배선(S)을 동일층에 형성하지 않고 절연층(IL)을 사이에 두고 서로 다른층에 형성되는 점은 전술한 도 3의 스캔라인 구조와 동일하다. 또한, 각 부화소(SP1, SP2, SP3)에 연결된 스캔라인(S1, S2, S3)과 스캔배선(S)은 절연층(IL)에 형성된 콘택홀(CN)을 통해 전기적으로 연결되는 점도 전술한 도 3의 스캔라인 구조와 동일하다. 본 실시예에서는 콘택홀(CN)이 분기된 스캔라인(S1, S2, S3)의 단부에 구비된 제1 및 제2 테스트 패드(TP1, TP2)와 대응되는 위치에 형성된다는 점에서 전술한 실시예와 차이가 있다.
도 8은 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1)의 부화소에 대한 배선 구조를 도시한 회로도이다.
도 8을 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, 박막 트랜지스터와 커패시터의 개수는 도 8에 도시된 대로 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명은 적어도 두 개의 박막 트랜지스터와 적어도 하나의 커패시터를 포함하는 유기 발광 표시 장치에 적용될 수 있음은 물론이다.
도 8은 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 9는 본 실시예에 따른 유기 발광 표시 장치(1)의 부화소의 일부 구성요소를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 9를 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, 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. 전술한 바와 같이 게이트전극 제1층(214) 및 게이트전극 제2층(215)은 각 부화소(SP1, SP2, SP3, 도 2 참조)에 분기된 스캔라인(S1, S2, S3, 도 3 참조)과 동일층에 형성될 수 있다.
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. 소스전극(216b) 및 드레인전극(216a)은 데이터라인(D1, D2, D3)와 동일층에 형성될 수 있고, 분기되기 전 스캔배선(S, 도 3 참조)과 동일층에 형성될 수 있다. 이때, 제2절연층(15)은 분기된 스캔라인(S1, S2, S3)과 분기되기 전 스캔배선(S) 사이에 배치된 절연층(IL, 도 4 참조)과 동일물질일 수 있다.
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.
그러나, 상술한 본 실시예에 따르면, 분기되기 전 스캔배선(S)을 분기된 스캔라인(S1, S2, S3)과 동일층에 형성하지 않고, 분기된 스캔라인(S1, S2, S3)의 오픈 불량 검출 및 리페어 공정 후에 별도의 절연층(IL) 위에 형성하여 콘택홀을 통하여 연결함으로써, 오픈 불량이 발생한 스캔라인을 정확하게 검출할 수 있고, 리페어에 소요되는 공정적, 시간적 부담을 줄일 수 있다.
또한, 상술한 본 발명의 실시예에 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.
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: 스캔배선 S1~S3: 제1~제3 스캔라인
IL: 절연층 CN: 콘택홀
D1, D2, D3: 데이터라인 VDD1: 제1전원공급라인
VDD2: 제2전원공급라인 TP1, TP2: 테스트 패드

Claims (24)

  1. 복수의 부화소로 구성된 복수의 단위화소;
    상기 각 단위화소마다, 하나의 스캔배선에서 부화소의 개수만큼 제1방향으로 분기되어, 이웃하는 단위화소의 동일색을 방출하는 부화소들을 연결하는 스캔라인;
    상기 분기된 스캔라인과 상기 스캔배선 사이에 배치된 절연층;
    상기 절연층에 형성되어 상기 스캔라인과 상기 스캔배선을 전기적으로 연결하는 콘택홀;
    상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 연장되어 상기 부화소에 연결된 데이터라인;
    상기 제2방향으로 연장되어 상기 부화소에 연결된 제1전원공급라인;
    상기 제1방향으로 연장되어 상기 제1전원공급라인에 직접 연결되고, 상기 복수의 단위화소들 사이에 배치된 제2전원공급라인; 및
    상기 각 스캔라인의 일단에 구비된 제1 테스트 패드, 및 상기 각 스캔라인의 타단에 구비된 제2 테스트 패드;를 포함하고,
    상기 콘택홀은 상기 제1 및 제2 테스트 패드 사이에 형성되고,
    상기 각 스캔라인의 상기 제2 방향으로 이웃하는 상기 제1 테스트 패드들은 서로 분리되어 배치되고, 상기 각 스캔라인의 상기 제2 방향으로 이웃하는 상기 제2 테스트 패드들은 서로 분리되어 배치된, 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하나의 단위화소를 구성하는 부화소는 상기 제2방향을 따라 서로 다른 색을 방출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터라인은 상기 하나의 단위화소를 구성하는 서로 다른 색을 방출하는 부화소에 각각 독립적으로 연결된 배선인 표시 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캔배선은 상기 데이터라인과 동일층에 위치하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 스캔배선은 상기 제1전원공급라인과 동일층에 위치하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 데이터라인의 길이는 상기 스캔라인의 길이보다 짧은 표시 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1전원공급라인의 길이는 상기 스캔라인의 길이보다 짧은 표시 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 부화소는 제1전극과 제2전극, 및 상기 제1전극과 제2전극 사이에 배치된 유기발광층을 포함하는 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1전극은 투명전극이고, 상기 제2전극은 반사전극인 표시 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 스캔라인, 상기 데이터라인, 및 상기 제1전원공급라인은 상기 제1전극과 오버랩 되지 않는 표시 장치.
  14. 삭제
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2방향으로 연장되어 상기 각 부화소에 연결된 보상제어신호라인을 더 포함하는 표시 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 부화소는 적어도 2개의 박막트랜지스터, 및 적어도 하나의 커패시터를 포함하는 유기 발광 표시 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 박막트랜지스터는 활성층, 게이트 전극, 소스전극 및 드레인 전극을 포함하고,
    상기 절연층은 상기 게이트 전극과, 소스 전극 및 드레인 전극 사이에 배치된 표시 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 스캔라인은 상기 게이트 전극과 동일층에 배치되고,
    상기 스캔배선은 상기 소스 전극 및 드레인 전극과 동일층에 배치된 표시 장치.
  19. 복수의 부화소로 구성된 복수의 단위화소와, 상기 각 단위화소마다 하나의 스캔배선에서 부화소의 개수만큼 제1방향으로 분기되어, 이웃하는 단위화소의 동일색을 방출하는 부화소들을 연결하는 스캔라인과, 상기 제1방향에 교차하는 제2방향으로 연장되어 상기 부화소에 연결된 데이터라인, 상기 제2방향으로 연장되어 상기 부화소에 연결되고 상기 스캔라인의 폭보다 큰 폭으로 형성된 제1전원공급라인, 상기 제1방향으로 연장되어 상기 제1전원공급라인에 직접 연결되고, 상기 복수의 단위화소들 사이에 배치된 제2전원공급라인; 및 상기 각 스캔라인의 일단에 구비된 제1 테스트 패드 및 상기 각 스캔라인의 타단에 구비된 제2 테스트 패드;를 포함하는 표시 장치의 리페어 방법으로서,
    상기 각 스캔라인의 오픈 불량을 검출하는 단계;
    상기 오픈 불량이 검출된 스캔라인을 리페어하는 단계;
    상기 스캔라인 상에 절연층을 형성하는 단계;
    상기 절연층에 콘택홀을 형성하는 단계; 및
    상기 절연층 상에 상기 스캔배선을 형성하고, 상기 콘택홀을 통하여 상기 스캔배선과 상기 스캔라인을 전기적으로 연결하는 단계;를 포함하고,
    상기 콘택홀은 상기 제1 및 제2 테스트 패드 사이에 형성되고,
    상기 각 스캔라인의 상기 제2 방향으로 이웃하는 상기 제1 테스트 패드들은 서로 분리되어 배치되고, 상기 각 스캔라인의 상기 제2 방향으로 이웃하는 상기 제2 테스트 패드들은 서로 분리되어 배치하는, 표시 장치의 리페어 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 각 스캔라인 양단의 전압차를 이용하여 상기 오픈 불량을 검출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 리페어 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 오픈 불량은 상기 제1 및 제2 테스트 패드에 인가된 전압차를 이용하여 검출하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 리페어 방법.
  22. 삭제
  23. 제 19항에 있어서,
    상기 스캔배선은 상기 데이터라인과 동일층에 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 리페어 방법.
  24. 제 19항에 있어서,
    상기 스캔배선은 상기 제1전원공급라인과 동일층에 형성되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 리페어 방법.
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