KR100795810B1 - 누설 전류가 감소된 스위칭 소자, 그를 포함하는 유기 발광표시 장치 및 그의 화소 회로 - Google Patents

누설 전류가 감소된 스위칭 소자, 그를 포함하는 유기 발광표시 장치 및 그의 화소 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR100795810B1
KR100795810B1 KR1020060100379A KR20060100379A KR100795810B1 KR 100795810 B1 KR100795810 B1 KR 100795810B1 KR 1020060100379 A KR1020060100379 A KR 1020060100379A KR 20060100379 A KR20060100379 A KR 20060100379A KR 100795810 B1 KR100795810 B1 KR 100795810B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
node
voltage
transistor
switching element
electrode
Prior art date
Application number
KR1020060100379A
Other languages
English (en)
Inventor
김양완
Original Assignee
삼성에스디아이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020060100379A priority Critical patent/KR100795810B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100795810B1 publication Critical patent/KR100795810B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3266—Details of drivers for scan electrodes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00—Control of display operating conditions
    • G09G2320/02—Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0209—Crosstalk reduction, i.e. to reduce direct or indirect influences of signals directed to a certain pixel of the displayed image on other pixels of said image, inclusive of influences affecting pixels in different frames or fields or sub-images which constitute a same image, e.g. left and right images of a stereoscopic display
    • G09G2320/0214—Crosstalk reduction, i.e. to reduce direct or indirect influences of signals directed to a certain pixel of the displayed image on other pixels of said image, inclusive of influences affecting pixels in different frames or fields or sub-images which constitute a same image, e.g. left and right images of a stereoscopic display with crosstalk due to leakage current of pixel switch in active matrix panels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)

Abstract

본 발명은 오프 동작시 누설 전류를 효과적으로 감소시킬 수 있는 스위칭 소자, 그를 포함하는 유기 발광 표시 장치 및 그의 화소 회로를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위하여, 본 발명은 제 1 전압이 인가되는 제 1 전극, 제 1 노드에 연결되는 제 2 전극, 및 제 2 노드에 연결되는 게이트를 구비하는 제 1 트랜지스터; 상기 제 1 노드에 연결되는 제 1 전극, 제 2 전압이 인가되는 제 2 전극, 및 제 2 노드에 연결되는 게이트를 구비하는 제 2 트랜지스터; 및 상기 제 1 노드에 연결되는 제 1 단자, 및 상기 제 2 노드에 연결되는 제 2 단자를 구비하는 커패시터를 포함하는 스위칭 소자를 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 스위칭 소자를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 화소 회로 및 유기 발광 표시 장치를 제공한다.

Description

누설 전류가 감소된 스위칭 소자, 그를 포함하는 유기 발광 표시 장치 및 그의 화소 회로{Switching element with reduced leakage current, organic light emitting display device comprising the switching element, and pixel circuit thereof}
도 1은 종래의 듀얼 게이트 구조를 갖는 박막 트랜지스터의 구조를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누설 전류가 감소된 스위칭 소자의 구조를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 소자를 채용할 수 있는 화소 회로의 일 예에 대한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 소자를 채용할 수 있는 화소 회로의 다른 예에 대한 회로도이다.
도 5는 도 4의 화소 회로를 구동하기 위한 선택 주사선들 및 에미션 주사선에 출력되는 구동신호를 보여주는 타이밍도이다.
도 6은 도 4의 화소 회로를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 일 예를 도시한 구성도이다.
본 발명은 오프 동작시 누설 전류를 효과적으로 감소시킬 수 있는 스위칭 소자, 그를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 화소 회로 및 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 다결정 실리콘 박막 트랜지스터는 고화질의 유기 발광 표시 장치 또는 액정 표시 장치에서 패널의 화소 회로 내의 스위치 또는 주변 구동집적회로에 이용되고 있다.
종래의 다결정 실리콘 박막트랜지스터의 구조는 턴오프 상태에서 누설 전류가 많아 TFT-OLED의 화소 어레이 구동 소자로서 부적합하다. 일반적으로 누설 전류는 게이트 전극과 드레인 전극 사이에 걸리는 전기장의 세기와 활성층으로 사용되는 다결정 실리콘 박막의 결함에 의하여 좌우되므로 누설 전류를 줄이기 위해서는 게이트 전극과 드레인 전극 사이의 전기장의 세기와 다결정 실리콘 박막의 결함을 줄일 필요가 있다.
누설 전류를 줄이기 위한 다결정 실리콘 박막 트랜지스터의 구조로써 LDD(Lightly Doped Drain)나 이중 게이트 또는 오프셋 구조 등이 알려져 있다.
상기 오프셋 구조는 소스 영역과 드레인 영역 사이의 도핑되지 않은 활성층의 길이가 게이트 영역의 길이보다 더 긴 구조를 갖는다. 이러한 박막 트랜지스터의 구조적 특징은 오프 동작시 발생되는 누설 전류를 감소시키기 위하여 오프셋 영역을 형성한 것이다. 상기 오프셋 영역에 의해 생성되는 오프셋 저항은 오프 동작 시 수직 전계를 약화시킨다. 따라서, 상기 오프셋 게이트 구조는 소스 영역과 드레인 영역 간에 흐르는 누설 전류를 오프셋 저항만큼 감소시키는 효과가 있다.
그러나, 이와 같은 오프셋 게이트를 갖는 박막 트랜지스터는 비오프셋 구조의 트랜지스터에 비해 채널 영역 외의 오프셋 영역을 가지게 되므로, 온동작시 온전류의 게이트 구동 능력면에서 비오프셋 게이트 구조를 갖지는 박막 트랜지스터에 비해 떨어지는 문제점이 있다. 즉, 상기 오프셋 영역에 의해 유발되는 엑스트라 직렬 저항 즉, 오프셋 저항에 기인하여 턴온 전류는 비오프셋 게이트 구조를 갖는 박막 트랜지스터에 비해 감소한다.
한편, 도 1은 종래의 듀얼 게이트 구조를 갖는 박막 트랜지스터의 구조를 나타낸 것이다. 도 1을 참조하면, 종래의 듀얼 게이트 트랜지스터는 소스, 드레인, 제 1 및 제 2 게이트롤 포함하며, 상기 제 1 게이트와 상기 제 2 게이트에는 서로 다른 전압이 인가된다(특허 공개 제 2005-43140호 참조).
하지만, 종래의 듀얼 게이트 트랜지스터는 구동 전류의 감소는 적으나 오프 상태에서 게이트 전압의 증가에 따라 누설 전류가 증가하는 문제점이 여전히 존재하고, 누설 전류를 줄이기 위해서는 게이트 전극과 게이트 전극 사이의 활성층 간격을 길게 하여야 한다. 그러나, 게이트 전극과 게이트 전극 사이의 저항 길이를 길게 할 경우 소자가 차지하는 면적이 커지므로 개구율이 큰 고정세, 고화질 TFT-OLED 디스플레이의 스위칭 소자로서 응용하기에는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 오프 동작시 누설 전류를 효과적으로 감소시킬 수 있는 스 위칭 소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 오프 동작시 누설 전류를 효과적으로 감소시킬 수 있는 스위칭 소자를 채용하여 트랜지스터의 누설 전류에 따른 화면 얼룩 현상을 개선할 수 있는 유기 발광 표시 장치의 화소 회로 및 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 제 1 전압이 인가되는 제 1 전극, 제 1 노드에 연결되는 제 2 전극, 및 제 2 노드에 연결되는 게이트를 구비하는 제 1 트랜지스터; 상기 제 1 노드에 연결되는 제 1 전극, 제 2 전압이 인가되는 제 2 전극, 및 제 2 노드에 연결되는 게이트를 구비하는 제 2 트랜지스터; 및 상기 제 1 노드에 연결되는 제 1 단자, 및 상기 제 2 노드에 연결되는 제 2 단자를 구비하는 커패시터를 포함하는 스위칭 소자를 제공한다.
상기 제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터일 수 있다.
상기 제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터는 다결정 실리콘 박막 트랜지스터일 수 있다.
상기 제 1 노드의 전압이 상승하면 상기 제 2 노드의 전압이 동시에 상승할 수 있다.
또한, 본 발명은 선택 신호에 응답하여 데이터 신호를 전달하는 스위칭 소자; 상기 전달된 데이터 신호에 상응하는 전압을 저장하는 스토리지 커패시터; 및 상기 스토리지 커패시터에 저장된 전압에 상응하는 전류를 유기 발광 소자에 공급 하는 구동 스위칭 소자를 포함하고, 상기 스위칭 소자 또는 구동 스위칭 소자는 제 1 전압이 인가되는 제 1 전극, 제 1 노드에 연결되는 제 2 전극, 및 제 2 노드에 연결되는 게이트를 구비하는 제 1 트랜지스터; 상기 제 1 노드에 연결되는 제 1 전극, 제 2 전압이 인가되는 제 2 전극, 및 제 2 노드에 연결되는 게이트를 구비하는 제 2 트랜지스터; 및 상기 제 1 노드에 연결되는 제 1 단자, 및 상기 제 2 노드에 연결되는 제 2 단자를 구비하는 커패시터를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 화소 회로를 제공한다.
상기 제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터일 수 있다.
상기 제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터는 다결정 실리콘 박막 트랜지스터일 수 있다.
상기 제 1 노드의 전압이 상승하면 상기 제 2 노드의 전압이 동시에 상승할 수 있다.
또한, 본 발명은 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선; 선택 신호를 전달하는 복수의 주사선; 및 이웃하는 두 데이터선과 이웃하는 두 주사선에 의해 정의되는 화소 영역에 형성되며, 본 발명에 따른 화소 회로를 포함하는 유기 발광 표시 장치를 제공한다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 누설 전류가 감소된 스위칭 소자의 구조를 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 듀얼 게이트 스위칭 소자는 2개의 PMOS 트랜지스터 및 1개의 커패시터를 포함한다.
제 1 PMOS 트랜지스터는 제 1 전압이 인가되는 소스(S1), 제 1 노드(N1)에 연결되는 드레인(D1), 및 제 2 노드(N2)에 연결되는 게이트(G1)를 구비한다.
제 2 PMOS 트랜지스터는 제 1 노드(N1)에 연결되는 소스(S2), 제 2 전압이 인가되는 드레인(D2), 및 제 2 노드(N2)에 연결되는 게이트(G2)를 구비한다.
커패시터(C)는 제 1 노드(N1)에 연결되는 제 1 단자, 및 제 2 노드(N2)에 연결되는 제 2 단자를 구비한다.
게이트들(G1, G2) 및 커패시터(C)의 제 2 단자가 연결되어 있는 제 2 노드(N2)에 하이 레벨의 전압을 인가하면, 제 1 PMOS 트랜지스터 및 제 2 PMOS 트랜지스터는 각각 턴오프된다.
이 때, 커패시터(C)의 특성에 의하여 제 2 노드의 전압 상승치 만큼 제 1 노드(N1)의 전압도 동시에 상승하게 된다. 이로 인해 제 1 PMOS 트랜지스터의 Vds 및 Vgs 값이 감소하게 되고, 따라서 단지 듀얼 게이트로만 형성했을 때보다 누설 전류를 10배 이상 감소시킬 수 있다.
또한, 종래의 듀얼 게이트 트랜지스터의 경우 2개의 제어 신호를 이용하여 턴오프를 제어하여야 하지만, 본 발명에 따른 스위칭 소자의 경우 1개의 제어 신호를 이용하여 용이하게 턴오프를 제어할 수 있다.
도 2에 있어서, PMOS 트랜지스터들로 이루어진 듀얼 게이트 스위칭 소자에 대해 설명하였지만, NMOS 트랜지스터들로 이루어진 듀얼 게이트 스위칭 소자도 본 발명의 범위에 포함됨은 당업자에게 자명할 것이다.
상기 제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터는 다결정 실리콘 박막 트랜지스터일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 소자를 채용할 수 있는 화소 회로의 일 예에 대한 회로도이다.
도 3을 참조하면, 유기 발광 표시장치의 화소는 유기 발광 소자(OLED) 및 두 개의 스위칭 소자(M1, M2)와 하나의 커패시터(Cst)를 구비하며, 일반적으로 상기 스위칭 소자(M1) 및 구동 스위칭 소자(M2)는 박막 트랜지스터(TFT)가 사용된다.
도 3의 화소 회로에서는 스위칭 소자(M1)의 제 1 전극이 데이터 신호선에 연결된다. 이때 게이트 전극에 인가되는 선택신호(S[n])에 의하여 상기 스위칭 소자(M1)가 온 되어짐으로써, 데이터 신호(D[m])가 화소 회로로 인가된다.
도 3에 있어서, 스위칭 소자(M1)가 도 2에 도시된 듀얼 게이트 스위칭 소자로 구성되어 있지만, 그 대신에 구동 스위칭 소자(M2)가 듀얼 게이트 스위칭 소자로 구성될 수도 있다.
한편, 상기 커패시터(Cst)는 구동 스위칭 소자(M2)의 제 1 전극과 게이트 전극 사이에 연결되어, 데이터 전압을 일정 기간 유지한다. 또한, 상기 구동 스위칭 소자(M2)는 커패시터(Cst)의 양 전극 사이에 걸린 전압에 대응하는 전류를 상기 유기 발광 소자(OLED)로 공급한다.
상기 스위칭 소자(M1)가 온 되어지면, 데이터 신호선을 통해 인가된 데이터 전압이 커패시터(Cst)에 저장되며, 이후 스위칭 소자(M1)가 오프 되어지는 경우에도 상기 커패시터(Cst)에 저장된 데이터 전압에 대응하는 전류가 구동 스위칭 소자(M2)를 통해 유기 발광 소자(OLED)로 인가된다. 이에 따라 스위칭 소자(M1)가 오프된 경우에도 상기 유기 발광 소자(OLED)는 소정의 기간 동안 발광을 유지하게 된다.
이때, 유기 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류는 다음의 수학식 1과 같다.
[수학식 1]
Figure 112006074480115-pat00001
상기 수학식 1에서, IOLED 는 유기 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류, Vgs는 구동 스위칭 소자(M2)의 게이트 전극과 제 1 전극 사이의 전압, Vth는 구동 스위칭 소자(M2)의 문턱 전압, VDD는 전원전압, Vdata는 데이터 전압, β는 이득 계수(gain factor)를 나타낸다.
그러나, 상기와 같은 전압 기입 방식의 화소 회로에서는, 구동 스위칭 소자와 같은 구동 스위칭 소자가 그 제조 공정 상 문턱전압(Vth)의 편차가 발생함으로써, 균일한 밝기의 화면을 얻기 어려운 문제점이 발생한다. 즉, 소정의 구동 스위칭 소자가 높은 문턱전압의 절대값을 갖는 경우, 상기 수학식 1에 언급한 바와 같이 IOLED 값이 낮아지며, 상기 낮은 IOLED에 의해 유기 발광 소자(OLED)는 어두운 빛을 발광하게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스위칭 소자를 채용할 수 있는 화소 회로의 다른 예에 대한 회로도이다.
도 4를 참조하면, 화소는 유기 발광 소자(OLED) 및 화소 회로를 포함한다. 화소 회로는 구동 스위칭 소자(MD), 제 1 내지 4 스위칭 소자(M1, M2, M3, M4) 및 제 1 및 2 커패시터(C1, C2)를 포함한다. 구동 스위칭 소자(MD) 및 제 1 내지 4 스위칭 소자(M1, M2, M3, M4)는 각각 게이트, 소스 및 드레인을 구비한다. 제 1 및 2 커패시터(C1, C2)는 각각 제 1 단자 및 제 2 단자를 구비한다.
도 4에 있어서, 제 3 스위칭 소자(M3)가 도 2에 도시된 듀얼 게이트 스위칭 소자로 구성되어 있다. 하지만, 그에 제한되지 않으며, 구동 스위칭 소자(MD) 및 제 1 내지 4 스위칭 소자(M1, M2, M3, M4) 중 하나 이상이 도 2에 도시된 듀얼 게이트 스위칭 소자로 구성될 수도 있다.
제 1 스위칭 소자(M1)의 게이트는 제 1 주사선(S1[n])에 접속되고 소스는 데이터선(D[m])에 접속되고 드레인은 제 1 노드(N1)에 접속된다. 제 1 스위칭 소자(M1)는 제 1 주사선(S1[n])에 인가되는 제 1 선택 신호에 응답하여 데이터선(D[m])에 인가되는 데이터 전압을 제 1 노드(N1)에 인가하는 기능을 수행한다.
제 2 스위칭 소자(M2)의 게이트는 제 2 주사선(S2[n])에 접속되고 소스는 전원선(V[m])에 접속되고 드레인은 제 1 노드(N1)에 접속된다. 제 2 스위칭 소자(M2)는 제 2 주사선(S2[n])에 인가되는 제 2 선택 신호에 응답하여 전원선(V[m])에 인가되는 전원 전압을 제 1 노드(N1)에 인가하는 기능을 수행한다.
제 3 스위칭 소자(M3)의 게이트는 제 2 주사선(S2[n])에 접속되고 소스는 제 3 노드(N3)에 접속되고 드레인은 제 2노드(N2)에 접속된다. 제 3 스위칭 소자(M3)는 제 2 주사선(S2[n])에 인가되는 제 2 선택 신호에 응답하여 구동 스위칭 소자(MD)의 게이트와 드레인을 접속시킴으로써 구동 스위칭 소자(MD)를 다이오드 연결하는 기능을 수행한다.
제 4 스위칭 소자(M4)의 게이트는 에미션 주사선(E[n])에 접속되고 소스는 제 3 노드(N3)에 접속되고 드레인은 유기 발광 소자(OLED)에 접속된다. 제 4 스위칭 소자(M4)는 에미션 주사선(E[n])에 인가되는 에미션 신호에 응답하여 구동 스위칭 소자(MD)에 흐르는 전류를 유기 발광 소자(OLED)에 공급하는 기능을 수행한다.
제 1 커패시터(C1)의 제 1 단자는 제 1 노드(N1)에 접속되고 제 2 단자는 제 2 노드(N2)에 접속된다. 제 1 커패시터(C1)는 제 2 및 3 스위칭 트랜지스터(M2, M3)가 온 상태인 기간에 구동 스위칭 소자(MD)의 문턱 전압에 해당하는 전하량을 충전하고, 제 2 및 3 스위칭 트랜지스터(M2, M3)가 오프 상태인 기간 동안에 상기 문턱 전압을 유지하는 기능을 수행한다.
제 2 커패시터(C2)의 제 1 단자는 전원선(V[m])에 접속되고 제 2 단자는 제 2 노드(N2)에 접속된다. 제 2 커패시터(C2)는 제 1 스위칭 소자(M1)가 온 상태인 기간에 전원 전압에서 데이터 전압을 뺀 전압에 해당하는 전하량을 충전하고, 제 1 스위칭 소자(M1)가 오프 상태인 기간 동안에 상기 전압을 유지하는 기능을 수행한다.
구동 스위칭 소자(MD)의 게이트는 제 2 노드(N2)에 접속되고 소스는 전원 선(V[m])에 접속되고 드레인은 제 3 노드(N3)에 접속된다. 구동 스위칭 소자(MD)는 제 4 스위칭 소자(M4)가 온 상태인 기간 동안 제 2 커패시터의 제 1 단자와 제 1 커패시터의 제 2 단자 사이에 걸린 전압에 대응하는 전류를 유기 발광 소자(OLED)에 공급하는 기능을 수행한다.
도 5는 도 4의 화소 회로를 구동하기 위한 선택 주사선들 및 에미션 주사선에 출력되는 구동신호를 보여주는 타이밍도이다.
도 4 및 도 5를 참조하여 화소 회로의 동작을 설명하면, 1 프레임은 제 1 기간(T1), 제 2 기간(T2) 및 제 3 기간(T3)으로 구성된다.
제 1 기간(T1)에는 제 2 선택 신호(s2[n])는 로우(low)이고, 제 1 선택 신호(s1[n]) 및 에미션 신호(e[n])는 하이(high)이다. 그에 의해 제 2 및 3 스위칭 트랜지스터(M2, M3)는 온 상태가 되고, 제 1 및 4 스위칭 트랜지스터(M1, M4)는 오프 상태가 된다. 이 기간에 구동 스위칭 소자(MD)에 흐르는 전류는 O A가 되므로 구동 스위칭 소자(MD)의 게이트 및 소스 사이의 전압 VGS는 문턱 전압 즉 -｜VTH｜가 되고, 제 1 커패시터(C1)의 제 2 단자의 전압은 VDD -｜VTH｜가 된다. 또한, 제 2 스위칭 소자(M2)는 온 상태이므로, 제 1 커패시터(C1)의 제 1 단자의 전압은 VDD가 된다. 따라서, 제 1 커패시터(C1)의 제 1 단자 및 제 2 단자 사이의 전압은 ｜VTH｜가 된다.
제 2 기간(T2)에는 제 1 선택 신호(s1[n])는 로우이고, 제 2 선택 신호(s2[n]) 및 에미션 신호(e[n])는 하이이다. 그에 의해 제 1 스위칭 소자(M1)는 온 상태가 되고, 제 2 내지 4 스위칭 트랜지스터(M2, M3, M4)는 오프 상태가 된다. 이 기간에 제 1 커패시터(C1)의 제 1 단자에는 데이터 전압(VDATA)이 인가되므로 제 1 커패시터(C1)의 플로팅 상태인 제 2 단자의 전압은 VDATA-｜VTH｜가 된다. 또한, 제 2 커패시터(C2)의 제 1 단자 제 2 단자 사이에 VDD-VDATA 전압에 상응하는 전하량이 충전된다.
발광 기간인 제 3 기간(T3)에는 에미션 신호(e[n])는 로우이고, 제 1 및 2 선택 신호(s1[n], s2[n])는 하이이다. 그에 의해 제 4 스위칭 소자(M4)는 온 상태가 되고, 제 1 내지 3 스위칭 트랜지스터(M1, M2, M3)는 오프 상태가 된다. 이 기간에 구동 스위칭 소자(MD)의 게이트 및 소스 사이의 전압이 제 1 및 2 커패시터(C1, C2)에 의하여 수학식 2와 같이 유지되므로, 유지 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류 IOLED는 수학식 3과 같다.
[수학식 2]
Figure 112006074480115-pat00002
[수학식 3]
Figure 112006074480115-pat00003
상기 수학식 2에 표현된 바와 같이, 도 4에 표현된 화소의 유기 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류는 구동 스위칭 소자(MD)의 문턱 전압에 관계없이 VDD-VDATA 전압에 대응하여 흐른다. 즉, 상기의 화소 회로를 사용하면 구동 스위칭 소자(MD) 의 문턱 전압의 편차가 보상되기 때문에 환면이 균일한 유기 발광 표시 장치를 구현할 수 있다.
도 6은 도 4의 화소 회로를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 일 예를 도시한 구성도이다.
도 6을 참조하면, 유기 발광 디스플레이 장치는 화상 표시부(61), 스캔 구동부(62), 에미션 구동부(63), 및 데이터 구동부(64)를 포함한다.
화상 표시부(61)는 NㅧM개의 화소(65), 행 방향으로 형성된 N개의 제 1 주사선(S1[1]…S1[N]), N개의 제 2 주사선(S2[1]…S2[N]) 및 N개의 에미션 주사선(E[1]…E[N]), 열 방향으로 형성된 M개의 데이터선(D[1]…D[M])과 M개의 전원선(V[1]…V[M])을 포함한다.
각 화소(65)는 유기 발광 소자 및 화소 회로를 구비한다. 제 1 주사선(S1[1]…S1[N]), 제 2 주사선(S2[1]…S2[N]) 및 에미션 주사선(E[1]…E[N])은 화소(65)에 각각 제 1 선택 신호, 제 2 선택 신호 및 에미션 신호를 전달한다. 또한, 데이터선(D[1]…D[M]) 및 전원선(V[1]…V[M])은 화소(65)에 각각 데이터 신호 및 전원 전압을 전달한다.
데이터 구동부(64)는 데이터선(D[1]…D[M])에 데이터 신호를 인가한다. 데이터 신호는 데이터 구동부 내의 전압원 또는 전류원으로부터 출력될 수 있다.
스캔 구동부(62)는 제 1 주사선(S1[1]…S1[N]) 및 제 2 주사선(S2[1]…S2[N])에 제 1 선택 신호 및 제 2 선택 신호를 인가한다. 선택 신호들은 주사선들에 순차적으로 인가되며, 선택 신호들에 맞춰 데이터 신호가 화소 회로에 인가된 다.
에미션 구동부(63)는 에미션 주사선(E[1]…E[N])에 에미션 신호를 인가한다. 에미션 신호에 의해 화소 회로 내의 저장소자(커패시터)에 저장된 전압에 따라 구동 전류가 유기 발광 소자로 인가되며, 유기발광소자가 발광하게 된다.
상술한 스캔 구동부(62), 에미션 구동부(63) 및/또는 데이터 구동부(64)는 디스플레이 패널과 같은 화상 표시부(61)에 와이어 본딩 등을 통해 전기적으로 연결될 수 있고, 또한 화상 표시부(61)에 접착되어 전기적으로 연결되는 테이프 캐리어 패키지(tape carrier package: TCP) 등에 칩의 형태로 장착될 수도 있다. 또한, 스캔 구동부(62), 에미션 구동부(63) 및/또는 데이터 구동부(64)는 화상 표시부(61)에 접착되어 전기적으로 연결되는 연성 인쇄 회로 기판(flexible printed circuit: FPC) 또는 필름 등에 칩 형태로 장착될 수 있는데, 이러한 구조를 통상 COF(chip on film) 방식이라고 한다. 또한, 스캔 구동부(62), 에미션 구동부(63) 및/또는 데이터 구동부(64)는 화상 표시부(61)의 유리 기판 위에 직접 장착될 수 있으며, 유리 기판 위에 주사선, 데이터선 및 TFT와 동일한 층들로 형성되어 있는 구동 회로 내에 장착될 수도 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 스위칭 소자는 오프 동작시 누설 전류를 종래에 비해 10배 이상 감소시킬 수 있고, 1개의 제어 신호를 이용하여 용이하게 제어할 수 있다. 또한, 상기 누설 전류가 감소된 트랜지스터를 포함하는 화소 회로 및 유기 발광 표시 장치에 의하면 트랜지스터의 누설 전류에 따른 화면 얼룩 현상을 효과적으로 개선할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (9)

  1. 제 1 전압이 인가되는 제 1 전극, 제 1 노드에 연결되는 제 2 전극, 및 제 2 노드에 연결되는 게이트를 구비하는 제 1 트랜지스터;
    상기 제 1 노드에 연결되는 제 1 전극, 제 2 전압이 인가되는 제 2 전극, 및 제 2 노드에 연결되는 게이트를 구비하는 제 2 트랜지스터; 및
    상기 제 1 노드에 연결되는 제 1 단자, 및 상기 제 2 노드에 연결되는 제 2 단자를 구비하는 커패시터를 포함하는 스위칭 소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 스위칭 소자.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터는 다결정 실리콘 박막 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 스위칭 소자.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 노드의 전압이 상승하면 상기 제 1 노드의 전압이 동시에 상승하는 것을 특징으로 하는 스위칭 소자.
  5. 선택 신호에 응답하여 데이터 신호를 전달하는 스위칭 소자;
    상기 전달된 데이터 신호에 상응하는 전압을 저장하는 스토리지 커패시터; 및
    상기 스토리지 커패시터에 저장된 전압에 상응하는 전류를 유기 발광 소자에 공급하는 구동 스위칭 소자를 포함하고,
    상기 스위칭 소자 또는 구동 스위칭 소자 중 적어도 하나의 소자는 제 1 전압이 인가되는 제 1 전극, 제 1 노드에 연결되는 제 2 전극, 및 제 2 노드에 연결되는 게이트를 구비하는 제 1 트랜지스터; 상기 제 1 노드에 연결되는 제 1 전극, 제 2 전압이 인가되는 제 2 전극, 및 제 2 노드에 연결되는 게이트를 구비하는 제 2 트랜지스터; 및 상기 제 1 노드에 연결되는 제 1 단자, 및 상기 제 2 노드에 연결되는 제 2 단자를 구비하는 커패시터를 포함하는 유기 발광 표시 장치의 화소 회로.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터는 PMOS 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 화소 회로.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터는 다결정 실리콘 박막 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 화소 회로.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2 노드의 전압이 상승하면 상기 제 1 노드의 전압이 동시에 상승하는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시 장치의 화소 회로.
  9. 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터선;
    선택 신호를 전달하는 복수의 주사선; 및
    이웃하는 두 데이터선과 이웃하는 두 주사선에 의해 정의되는 화소 영역에 형성되며,
    제 5항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 기재된 화소 회로를 포함하는 유기 발광 표시 장치.
KR1020060100379A 2006-10-16 2006-10-16 누설 전류가 감소된 스위칭 소자, 그를 포함하는 유기 발광표시 장치 및 그의 화소 회로 KR100795810B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060100379A KR100795810B1 (ko) 2006-10-16 2006-10-16 누설 전류가 감소된 스위칭 소자, 그를 포함하는 유기 발광표시 장치 및 그의 화소 회로

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060100379A KR100795810B1 (ko) 2006-10-16 2006-10-16 누설 전류가 감소된 스위칭 소자, 그를 포함하는 유기 발광표시 장치 및 그의 화소 회로

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100795810B1 true KR100795810B1 (ko) 2008-01-21

Family

ID=39218453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060100379A KR100795810B1 (ko) 2006-10-16 2006-10-16 누설 전류가 감소된 스위칭 소자, 그를 포함하는 유기 발광표시 장치 및 그의 화소 회로

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100795810B1 (ko)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101097325B1 (ko) 2009-12-31 2011-12-23 삼성모바일디스플레이주식회사 화소 회로 및 유기 전계 발광 표시 장치
KR101162864B1 (ko) * 2010-07-19 2012-07-04 삼성모바일디스플레이주식회사 화소 및 이를 이용한 유기 전계발광 표시장치
CN106875893A (zh) * 2017-03-07 2017-06-20 京东方科技集团股份有限公司 像素电路和具有该像素电路的显示装置
KR101794648B1 (ko) 2010-12-28 2017-11-08 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 표시장치
CN107396484A (zh) * 2016-04-26 2017-11-24 晶门科技有限公司 多相转换器拓扑的方法及装置
CN107481668A (zh) * 2017-09-01 2017-12-15 上海天马有机发光显示技术有限公司 一种显示面板及显示装置
US10861918B2 (en) 2018-02-19 2020-12-08 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting diode display device
US10878754B2 (en) 2018-03-21 2020-12-29 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting display device including a maintain transistor
WO2021248566A1 (zh) * 2020-06-09 2021-12-16 武汉华星光电技术有限公司 像素驱动电路及显示面板
WO2024080494A1 (ko) * 2022-10-11 2024-04-18 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050052033A (ko) * 2003-11-28 2005-06-02 삼성에스디아이 주식회사 유기전계 발광표시장치의 화소회로
KR20050099025A (ko) * 2004-04-07 2005-10-13 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 표시 장치용 박막 트랜지스터 및 그를사용하는 유기 전계 발광 표시 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050052033A (ko) * 2003-11-28 2005-06-02 삼성에스디아이 주식회사 유기전계 발광표시장치의 화소회로
KR20050099025A (ko) * 2004-04-07 2005-10-13 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 표시 장치용 박막 트랜지스터 및 그를사용하는 유기 전계 발광 표시 장치

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8547372B2 (en) 2009-12-31 2013-10-01 Samsung Display Co., Ltd. Pixel circuit and organic light emitting diode display device using the same
KR101097325B1 (ko) 2009-12-31 2011-12-23 삼성모바일디스플레이주식회사 화소 회로 및 유기 전계 발광 표시 장치
KR101162864B1 (ko) * 2010-07-19 2012-07-04 삼성모바일디스플레이주식회사 화소 및 이를 이용한 유기 전계발광 표시장치
US8957837B2 (en) 2010-07-19 2015-02-17 Samsung Display Co., Ltd. Pixel and organic light emitting display using the same
KR101794648B1 (ko) 2010-12-28 2017-11-08 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 표시장치
CN107396484A (zh) * 2016-04-26 2017-11-24 晶门科技有限公司 多相转换器拓扑的方法及装置
CN107396484B (zh) * 2016-04-26 2019-02-01 晶门科技有限公司 多相转换器拓扑的方法及装置
CN106875893A (zh) * 2017-03-07 2017-06-20 京东方科技集团股份有限公司 像素电路和具有该像素电路的显示装置
WO2018161463A1 (zh) * 2017-03-07 2018-09-13 京东方科技集团股份有限公司 像素电路和具有该像素电路的显示装置
US10453392B2 (en) 2017-03-07 2019-10-22 Boe Technology Group Co., Ltd. Pixel circuit and display device having the same
CN107481668A (zh) * 2017-09-01 2017-12-15 上海天马有机发光显示技术有限公司 一种显示面板及显示装置
US10861918B2 (en) 2018-02-19 2020-12-08 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting diode display device
US10878754B2 (en) 2018-03-21 2020-12-29 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting display device including a maintain transistor
WO2021248566A1 (zh) * 2020-06-09 2021-12-16 武汉华星光电技术有限公司 像素驱动电路及显示面板
WO2024080494A1 (ko) * 2022-10-11 2024-04-18 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220328005A1 (en) Pixel circuit and display device
US10529280B2 (en) Display device
KR100795810B1 (ko) 누설 전류가 감소된 스위칭 소자, 그를 포함하는 유기 발광표시 장치 및 그의 화소 회로
KR101891923B1 (ko) 표시 장치
KR101014899B1 (ko) 유기 발광 표시 디바이스
JP4737587B2 (ja) 表示装置の駆動方法
EP2232557B1 (en) Pixel circuit
KR101800917B1 (ko) 화상 표시 장치
KR100611292B1 (ko) 화소 회로 및 표시 장치
JP2009258330A (ja) 表示装置
KR20090004635A (ko) 유기 ｅｌ 소자, 및, 유기 ｅｌ 표시 장치
US7834556B2 (en) Driving method for organic electroluminescence light emitting section
US8085258B2 (en) Organic electroluminescence display apparatus, driving circuit for driving organic electroluminescence light emitting portion, and driving method for organic electroluminescence light emitting portion
JP5473199B2 (ja) 発光表示デバイス

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130102

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140102

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141231

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151230

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170102

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee