KR101152445B1 - 발광제어구동부 및 그를 이용한 유기전계발광표시장치 - Google Patents

발광제어구동부 및 그를 이용한 유기전계발광표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 발광제어구동부를 P 모스 트랜지스터 또는 N 모스 트랜지스터로만 구현하여 공정을 간편하게 하여 크기 및 원가절감의 효과를 갖는 발광제어구동부 및 그를 이용한 유기전계발광표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 클럭신호, 입력신호, 부입력신호를 전달받아 상기 부입력신호가 상기 클럭신호에 의해 지연되어 출력되는 제 1 출력신호를 생성하는 제 1 신호처리부, 부클럭신호, 부궤환신호를 전달받아 동작하되 상기 제 1 출력신호를 상기 부궤환신호에 의해 보정하여 제 2 출력신호를 생성하는 제 2 신호처리부, 상기 제 2 출력신호와 상기 입력신호를 전달받아 상기 제 2 출력신호의 부신호인 제 3 출력신호를 생성하는 제 3 신호처리부, 상기 제 3 출력신호의 부신호인 제 4 출력신호를 생성하는 제 4 신호처리부 및 상기 제 4 출력신호에 의해 상기 제 4 출력신호의 부신호인 제 4 출력신호를 출력하는 제 5 신호처리부를 포함하되, 상기 부궤환신호는 상기 제 4 출력신호와 상기 제 5 출력신호인 발광제어구동부를 제공하는 것이다.

Description

발광제어구동부 및 그를 이용한 유기전계발광표시장치{EMISSION DRIVER AND ORGANIC ELECTRO LUMINESCENCE DISPLAY THEREOF}
도 1은 일반적인 유기전계발광표시장치에서 채용된 화소를 나타내는 회로도이다.
도 2는 도 1에 도시된 화소에 발광제어신호를 전달하는 발광제어신호 구동부를 나타내는 회로도이고,
도 3은 도 2에 도시된 발광제어구동부의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 4는 본 발명에 따른 유기전계발광표시장치의 구조를 나타내는 구조도이다.
도 5는 도 4에 도시된 유기전계발광표시장치에서 채용된 발광제어구동부를 나타내는 회로도이다.
도 6은 도 4에 도시된 발광제어구동부의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 7은 도 4에 도시된 유기전계발광표시장치에서 채용된 발광제어구동부의 제 2 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 8은 도 7에 도시된 발광제어구동부의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
본 발명은 발광제어구동부 및 그를 이용한 유기전계발광표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세히 설명하면, PMOS 트랜지스터 또는 N 모스 트랜지스터로만 발광제어구동부를 형성하여 크기, 무게 원가절감 등의 효과를 얻을 수 있는 발광제어구동부 및 그를 이용한 유기전계발광표시장치에 관한 것이다.
평판 표시장치는 기판 상에 매트릭스 형태로 복수의 화소를 배치하여 표시영역으로 하고, 각 화소에 주사선과 데이터선을 연결하여 화소에 데이터신호를 선택적으로 인가하여 디스플레이를 한다.
평판 표시장치는 화소의 구동방식에 따라 패시브(Passive) 매트릭스형 발광 표시장치와 액티브(Active)매트릭스형 발광 표시장치로 구분되며, 해상도, 콘트라스트, 동작속도의 관점에서 단위 화소 마다 선택하여 점등하는 액티브 매트릭스형이 주류가 되고 있다.
이러한 평판 표시장치는 퍼스널 컴퓨터, 휴대전화기, PDA 등의 휴대 정보단말기 등의 표시장치나 각종 정보기기의 모니터로서 사용되고 있으며, 액정 패널을 이용한 LCD, 유기발광소자를 이용한 유기전계발광표시장치, 플라즈마 패널을 이용한 PDP 등이 알려져 있다.
최근에 음극선관과 비교하여 무게와 부피가 작은 각종 발광 표시장치들이 개발되고 있으며 특히 발광효율, 휘도 및 시야각이 뛰어나며 응답속도가 빠른 유기전계발광표시장치가 주목받고 있다.
도 1은 일반적인 유기전계발광표시장치에서 채용된 화소를 나타내는 회로도이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 화소는 데이터선(Dm), 주사선(Sn), 발광제어선(En) 및 화소전원선(ELVdd)에 연결되며 제 1 트랜지스터(T1), 제 2 트랜지스터(T2), 제 3 트랜지스터(T3), 캐패시터(Cst) 및 유기발광소자(OLED)를 포함한다.
제 1 트랜지스터(T1)는 소스는 화소전원선(ELVdd)에 연결되고 드레인은 제 3 트랜지스터(T3)의 소스에 연결되며 게이트는 제 1 노드(N1)에 연결된다. 제 2 트랜지스터(T2)는 소스는 데이터선(Dm)에 연결되고 드레인은 제 1 노드(N1)에 연결되며 게이트는 주사선(Sn)에 연결된다. 제 3 트랜지스터(T3)는 소스는 제 1 트랜지스터(T1)의 드레인에 연결되고 드레인은 유기발광소자(OLED)에 연결되며 게이트는 발광제어선(En)에 연결된다. 캐패시터(Cst)는 제 1 노드(N1)와 화소전원선(ELVdd) 사이에 연결되어 소정 시간동안 제 1 노드(N1)와 화소전원선(ELVdd) 사이의 전압을 유지하도록 한다. 유기발광소자(OLED)는 애노드 전극과 캐소드전극 및 발광층을 포함하며 애노드 전극이 제 3 트랜지스터(T3)의 드레인에 연결되고 캐소드 전극이 저전위의 전원(ELVSS)에 연결되어 애노드 전극에서 캐소드 전극으로 전류가 흐르면 발광층에서 빛을 발광하며 전류의 양에 대응하여 밝기가 조절된다.
상기와 같이 구성된 화소회로는 데이터선과 주사선을 통해 전달되는 데이터신호와 주사신호에 의해 제 1 트랜지스터(T1)의 소스에서 드레인 방향으로 데이터신호에 대응한 전류가 흐르게 된다.
도 2는 도 1에 도시된 화소에 발광제어신호를 전달하는 발광제어구동부를 나타내는 회로도이고, 도 3은 발광제어구동부의 동작을 나타내는 타이밍도이다. 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 발광제어구동부는 2 개의 P 모스 트랜지스터와 2 개의 N 모스 트랜지스터와 캐패시터(C1)를 포함하며, 클럭신호(clk), 부클럭신호(/clk) 및 입력신호(in)를 전달받아 출력신호를 생성한다.
상기와 같은 회로를 포함하는 유기전계발광표시장치는 발광제어구동부에서 발광제어신호를 채용된 발광제어구동부는 P모스와 N 모스 트랜지스터를 이용하여 손쉽게 회로를 구성하였다. 하지만, 상기와 같이 구성된 유기전계발광표시장치의 화소부가 P 모스 트랜지스터 또는 N 모스 트랜지스터로만 형성이 되는 경우 발광제어구동부를 P 모스 트랜지스터와 N 모스 트랜지스터 둘다 사용하여 구현하게 되면 별도의 외장드라이버로 형성을 하거나 추가적인 공정이 필요하게 되어 유기전계발광표시장치의 크기가 커지고 무거워지며 공정이 복잡해지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 발광제어구동부를 P 모스 트랜지스터 또는 N 모스 트랜지스터로만 구현하여 발광제어구동부를 화소부를 형성할 때 같이 형성할 수 있게 하여 공정을 간편하게 하여 크기 및 원가절감의 효과를 갖는 발광제어구동부 및 그를 이용한 유기전계발광표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 측면은, 클럭신호, 입력신호, 부입력신호를 전달받아 제 1 출력신호를 생성하는 제 1 신호처리부; 상기 제 1 출력신호, 부클럭신호, 부궤환신호를 전달받아 제 2 출력신호를 생성하는 제 2 신호처리부; 상기 제 2 출력신호와 상기 입력신호를 전달받아 상기 제 2 출력신호의 부신호인 제 3 출력신호를 생성하는 제 3 신호처리부; 상기 제 3 출력신호의 부신호인 제 4 출력신호를 생성하는 제 4 신호처리부; 및 상기 제 4 출력신호의 부신호인 제 5 출력신호를 출력하는 제 5 신호처리부를 포함하되, 상기 부궤환신호는 상기 제 3 출력신호와 상기 제 4 출력신호인 발광제어구동부를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 측면은, 데이터선, 주사선 및 발광제어선에 의해 정의되는 영역에 형성되는 화소에 의해 화상을 표현하는 화소부, 상기 데이터선에 데이터신호를 전달하는 데이터구동부, 상기 주사선에 주사신호를 전달하는 주사구동부 및 상기 발광제어선에 발광제어신호를 전달하는 발광제어구동부를 포함하되, 상기 발광제어구동부는 상기 제 1 측면에 의한 발광제어구동부인 유기전계발광표시장치를 제공하는 것이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명에 따른 유기전계발광표시장치의 구조를 나타내는 구조도이다. 도 4를 참조하여 설명하면, 유기전계발광표시장치는 화소부(100), 데이터구동 부(200), 주사구동부(300), 발광제어구동부(400)를 포함한다.
화소부(100)는 복수의 데이터선(D1,D2...Dm-1,Dm)과 복수의 주사선(S1,S2...Sn-1,Sn)과 복수의 발광제어선(E1,E2...En-1,En)을 포함하며, 복수의 데이터선(D1,D2...Dm-1,Dm)과 복수의 주사선(S1,S2...Sn-1,Sn)과 복수의 발광제어선(E1,E2...En-1,En)에 의해 정의되는 영역에 형성되는 복수의 화소(101)를 포함한다. 화소(101)는 화소회로와 유기발광소자를 포함하며, 화소회로에서 복수의 데이터선(D1,D2...Dm-1,Dm)을 통해 전달되는 데이터신호와 복수의 주사선(S1,S2...Sn-1,Sn)을 통해 전달되는 주사신호에 의해 화소(101)에 흐르는 화소전류를 생성하고 복수의 발광제어선(E1,E2...En-1,En)을 통해 전달되는 발광제어신호에 의해 화소전류가 유기발광소자로 흐르는것을 제어한다.
데이터구동부(200)는 복수의 데이터선(D1,D2...Dm-1,Dm)과 연결되며 데이터신호를 생성하여 한 행 분의 데이터신호를 순차적으로 복수의 데이터선(D1,D2...Dm-1,Dm)에 전달한다.
주사구동부(300)는 복수의 주사선(S1,S2...Sn-1,Sn)과 연결되며 주사신호를 생성하여 복수의 주사선(S1,S2...Sn-1,Sn)에 전달한다. 주사신호에 의해 특정한 행이 선택되며 선택된 행에 위치하는 화소(101)에 데이터신호가 전달되어 화소(101)에 데이터신호에 대응하는 전류가 생성된다.
발광제어구동부(400)는 복수의 발광제어선(E1,E2...En-1,En)과 연결되며 발광제어신호를 생성하여 복수의 발광제어선(E1,E2...En-1,En)에 전달한다. 그리고, 발광제어구동부(400)는 발광제어신호의 펄스폭과 펄스의 수를 조절할 수 있도 록 한다. 발광제어선(E1,E2...En-1,En)과 연결되어 있는 화소(101)는 발광제어신호를 전달받아 화소(101)에서 생성된 전류가 발광소자로 흐르도록 하는 시점을 결정한다. 이때, 발광제어구동부(400)는 P 모스 트랜지스터로 구현되어 화소부가 형성될 때 별도의 공정없이 기판 상에 형성할 수 있도록 하거나 별도의 칩 형태로 구현되지 않도록 한다.
도 5는 도 4에 도시된 유기전계발광표시장치에서 채용된 발광제어구동부를 나타내는 회로도이다. 도 5를 참조하여 설명하면, 발광제어구동부(400)는 제 1 신호처리부, 제 2 신호처리부, 제 3 신호처리부, 제 4 신호처리부 및 제 5 신호처리부를 포함하며 클럭신호(clk), 부클럭신호(/clk), 입력신호(in), 부입력신호(inb)를 입력받아 동작한다.
제 1 신호처리부는 소스는 구동전원(VDD)에 연결되고 드레인은 제 2 트랜지스터(M2)에 연결되며 게이트는 클럭단자(CLK)에 연결되는 제 1 트랜지스터(M1), 소스는 제 1 트랜지스터(M1)에 연결되고 드레인은 제 1 노드(N1)에 연결되며 게이트는 입력단자(IN)에 연결되는 제 2 트랜지스터(M2), 소스는 제 1 노드(N1)에 연결되고 드레인은 제 5 트랜지스터(M5)에 연결되며 게이트는 입력단자(IN)에 연결되는 제 3 트랜지스터(M3), 소스는 제 1 노드(N1)에 연결되고 드레인은 제 6 트랜지스터(M6)에 연결되며 게이트는 제 5 트랜지스터(M5)에 연결되는 제 4 트랜지스터(M4), 소스는 제 3 트랜지스터(M3)에 연결되고 드레인은 기저전원(VSS)에 연결되며 게이트는 부입력단자(INB)에 연결되는 제 5 트랜지스터(M5), 소스는 제 4 트랜지스터(M4)에 연결되고 드레인은 기저전원(VSS)에 연결되며 게이트는 클럭단자(CLK)에 연결되는 제 6 트랜지스터(M6) 및 제 1 전극은 제 1 노드(N1)에 연결되고 제 2 전극은 제 4 트랜지스터(M4)의 게이트에 연결되는 제 1 캐패시터(C1)를 포함한다.
제 2 신호처리부는 소스는 구동전원(VDD)에 연결되고 드레인은 제 8 트랜지스터(M8)에 연결되며 게이트는 부클럭단자(/CLK)에 연결되는 제 7 트랜지스터(M7), 소스는 제 7 트랜지스터(M7)에 연결되고 드레인은 제 2 노드(N2)에 연결되며 게이트는 제 3노드(N3)에 연결되는 제 8 트랜지스터(M8), 소스는 제 2 노드(N2)에 연결되고 드레인은 제 11 트랜지스터(M11)에 연결되며 게이트는 제 8 트랜지스터(M8)의 게이트에 연결되는 제 9 트랜지스터(M9), 소스는 제 2 노드(N2)에 연결되고 드레인은 제 12 트랜지스터(M12)에 연결되며 게이트는 제 11 트랜지스터(M11)에 연결되는 제 10 트랜지스터(M10), 소스는 제 9 트랜지스터(M9)에 연결되고 드레인은 기저전원(VSS)에 연결되며 게이트는 부출력신호단자(/OUT)에 연결되는 제 11 트랜지스터(M11), 소스는 제 10 트랜지스터(M10)에 연결되고 드레인은 기저전원(VSS)에 연결되며 게이트는 부클럭단자(/CLK)에 연결되는 제 12 트랜지스터(M12) 및 제 1 전극은 제 2 노드(N2)에 연결되고 제 2 전극은 제 10 트랜지스터(M10)의 게이트에 연결되는 제 2 캐패시터(C2)를 포함한다.
제 3 신호처리부는 소스는 구동전원(VDD)에 연결되고 드레인은 제 3 노드(N3)에 연결되며 게이트는 제 2 노드(N2)에 연결되는 제 13 트랜지스터(M13), 소스는 제 3 노드(N3)에 연결되고 드레인은 제 15 트랜지스터(M15)의 게이트에 연결되며 게이트는 제 2 노드(N2)에 연결되는 제 14 트랜지스터(M14), 소스는 제 3 노드(N3)에 연결되고 드레인은 기저전원(VSS)에 연결되며 게이트는 제 16 트랜지스터(M16)의 소스에 연결되는 제 15 트랜지스터(M15), 소스는 제 15 트랜지스터(M15)의 게이트에 연결되며 드레인은 기저전원(VSS)에 연결되며 게이트는 입력신호단자(IN)에 연결되는 제 16 트랜지스터(M16) 및 제 1 전극은 제 3노드(N3)에 연결되고 제 2 전극은 제 15 트랜지스터(M15)의 게이트에 연결되는 제 3 캐패시터(C3)를 포함한다.
제 4 신호처리부는 소스는 구동전원(VDD)에 연결되고 드레인은 제 4 노드(N4)(즉, 부출력신호단자(/OUT))에 연결되며 게이트는 제 3 노드(N3)에 연결되는 제 17 트랜지스터(M17), 소스는 제 4 노드(N4)에 연결되고 드레인은 제 19 트랜지스터(M19)의 게이트에 연결되며 게이트는 제 3 노드(N3)에 연결되는 제 18 트랜지스터(M18), 소스는 제 4 노드(N4)에 연결되고 드레인은 기저전원(VSS)에 연결되며 게이트는 제 18 트랜지스터(M18)의 드레인에 연결되는 제 19 트랜지스터(M19), 소스는 제 19 트랜지스터(M19)의 게이트에 연결되고 드레인은 기저전원(VSS)에 연결되며 게이트는 제 2 노드(N2)와 제 13 트랜지스터(M13)와 제 14 트랜지스터(M14)의 게이트에 연결되는 제 20 트랜지스터(M20) 및 제 1 전극은 제 4노드(N4)에 연결되고 제 2 전극은 제 19 트랜지스터(M19)의 게이트에 연결되는 제 4 캐패시터(C4)를 포함한다.
제 5 신호처리부는 소스는 구동전원(VDD)에 연결되고 드레인은 제 5 노드(N5)(즉, 출력신호단자(OUT))에 연결되며 게이트는 제 4 노드(N4)에 연결되는 제 21 트랜지스터(M21), 소스는 제 5 노드(N5)에 연결되고 드레인은 제 23 트랜지스터(M23)의 게이트에 연결되며 게이트는 제4 노드(N4)에 연결되는 제 22 트랜지스터(M22), 소스는 제 5 노드(N5)에 연결되고 드레인은 기저전원(VSS)에 연결되며 게이트는 제 22 트랜지스터(M22)의 드레인에 연결되는 제 23 트랜지스터(M23), 소스는 제 23 트랜지스터(M23)의 게이트에 연결되고 드레인은 기저전원(VSS)에 연결되며 게이트는 제 3 노드(N3)와 제 8 트랜지스터(M8)와 제 9 트랜지스터(M9)의 게이트에 연결되는 제 24 트랜지스터(M24) 및 제 1 전극은 제 5노드(N5)에 연결되고 제 2 전극은 제 23 트랜지스터(M23)의 게이트에 연결되는 제 5 캐패시터(C5)를 포함한다.
그리고, 제 1 신호처리부 내지 제 5 신호처리부에 포함되어 있는 제 1 내지 제 24 트랜지스터(M24)는 P 모스 트랜지스터로 구현된다.
도 6은 도 5에 도시된 발광제어구동부의 동작을 나타내는 타이밍도이다. 도 6을 참조하여 설명하면, 제 1 신호처리부, 제 2 신호처리부, 제 3 신호처리부, 제 4 신호처리부 및 제 5 신호처리부를 포함하며, 제 1 신호처리부는 클럭신호(clk), 입력신호(in), 부입력신호(inb)를 전달받아 동작하며 제 2 신호처리부는 부클럭신호(/clk), 제 1 신호처리부의 출력신호, 제 3 신호처리부의 출력신호와 제 4 신호처리부의 출력신호가 부궤환되어 동작하게 되며, 제 3 신호처리부는 제 2 신호처리부의 출력신호와 입력신호(in)를 전달받아 동작하며, 제 4 신호처리부는 제 2 신호처리부의 출력신호와 제 3 신호처리부의 출력신호를 전달받아 동작한다. 그리고, 제 5 신호처리부는 제 3 신호처리부의 출력신호와 제 4 신호처리부의 출력신호를 전달받아 동작한다. 이때, 제 5 신호처리부의 출력신호는 출력신호단자(OUT)를 통해 출력되고 제 3 신호처리부의 출력신호와 제 4 신호처리부의 출력신호는 부궤환되어 제 2 신호처리부로 전달된다.
제 1 신호처리부는 클럭신호(clk)가 로우상태, 입력신호(in)가 로우상태, 부입력신호(inb)가 하이상태가 되면, 제 1 트랜지스터(M1), 제 2 트랜지스터(M2), 제 3 트랜지스터(M3)가 온상태가 되어 구동전원(VDD)이 제 1 노드(N1)에 전달된다. 이때, 제 3 트랜지스터(M3)에 의해 제 4 트랜지스터(M4)의 게이트와 소스가 동일한 전압을 갖게 되어 제 4 트랜지스터(M4)는 소스에서 드레인 방향으로 전류가 흐르는 것을 차단한다. 따라서, 제 1 노드(N1)의 전압은 구동전원(VDD)의 전압을 유지하게 된다. 그리고, 클럭신호(clk)가 하이상태, 부클럭신호(/clk)가 로우상태, 입력신호(in)가 하이상태, 부입력신호(inb)가 로우상태가 되면 제 1 트랜지스터(M1)와 제 2 트랜지스터(M2)와 제 3 트랜지스터(M3)와 제 6 트랜지스터(M6)는 오프상태가 되고 제 5 트랜지스터(M5)는 온상태가 된다. 제 5 트랜지스터(M5)가 온되면 제 4 트랜지스터(M4)의 게이트의 전압이 낮아지게 되어 제 4 트랜지스터(M4)는 더 이상전류가 흐르지 않도록 한다. 이때, 제 6 트랜지스터(M6)에 의해 제 4 트랜지스터(M4)는 전류가 흐르지 못하게 되어 제 1 노드(N1)의 전압은 구동전원(VDD)의 전압을 유지하게 된다. 그리고, 제 4 트랜지스터(M4)에 전류가 흐르지 못하게 되어 전류의 흐름에 의해 발생하게 되는 소비전력을 줄일 수 있게 된다.
그리고, 다시 클럭신호(clk)가 로우상태가 되고 입력신호(in)가 하이 상태를 유지하고 부입력신호(inb)가 로우상태가 되면 제 1 트랜지스터(M1)와 제 5 트랜지스터(M5)와 제 6 트랜지스터(M6)는 온 상태가 되고 제 2 트랜지스터(M2)와 제 3 트랜지스터(M3)는 오프상태가 되며, 제 5 트랜지스터(M5)에 의해 제 4 트랜지스터(M4)의 게이트가 로우상태가 되어 제 4 트랜지스터(M4)와 제 6 트랜지스터(M6)를 통해 제 1 노드(N1)의 전압이 기저전원(VSS)의 전압으로 떨어지게 된다. 이때, 그리고, 클럭신호(clk)가 하이상태가 되고 입력신호(in)가 로우상태가 되면 제 1 트랜지스터(M1)와 제 5 트랜지스터(M5)와 제 6 트랜지스터(M6)는 오프상태가 되고 제 2 트랜지스터(M2)와 제 3 트랜지스터(M3)는 온상태가 되며 제 1 노드(N1)는 기저전원(VSS)의 전압을 유지하게 된다. 그리고, 클럭신호(clk)가 로우상태가 되고 입력신호가 로우상태를 유지하게 되면 제 1 트랜지스터(M1), 제 2 트랜지스터(M2), 제 3 트랜지스터(M3), 제 6 트랜지스터(M6)가 온상태가 되고 제 5 트랜지스터(M5)는 오프상태가 되며 제 4 트랜지스터(M4)는 제 3 트랜지스터(M3)에 의해 다이오드 연결이 되어 제 1 노드(N1)는 구동전원(VDD)의 전압을 갖게 된다.
제 2 신호처리부는 부궤환신호와 제 1 노드의 전압을 전달받아 동작한다. 부클럭신호(/clk)가 하이상태이고, 제 1 신호처리부의 제 1 노드(N1)가 구동전원(VDD)의 전압을 유지하고 제 3노드(N3)의 전압이 로우상태를 유지하면 제 7 트랜지스터(M7)와 제 12 트랜지스터(M12)가 오프상태가 되고 제 8 트랜지스터(M8)와 제 9 트랜지스터(M9)는 온상태가 된다. 그리고, 부출력신호단자(/OUT)의 전압에 의해 제 11 트랜지스터(M11)는 오프상태가 된다. 이때, 제 9 트랜지스터(M9)에 의해 제 10 트랜지스터(M10)는 소스에서 드레인 방향으로 전류가 흐르는 것을 차단하게 되어 제 2 노드(N2)의 전압을 유지한다. 그리고, 부궤환된 부출력신호단자(/OUT)의 전압에 의해 제 11 트랜지스터(M11)와 부클럭신호(/clk)에 의해 제 12 트랜지스터(M12)가 온상태가 될 때 제 2 노드(N2)의 전압이 떨어지게 되어 소비전력을 감소시키며 제 2 노드(N2)의 전압이 기저전원(VSS)의 전압으로 떨어지게 된다.
제 3 신호처리부는 제 2 노드(N2)의 전압과 입력단자(IN)를 통해 전달되는 입력신호(in)를 전달받아 동작하며 제 2 노드(N2)의 전압이 로우상태일 때 제 3 노드(N3)의 전압은 구동전원(VDD)를 전달받아 하이 상태가 되고 제 2 노드(N2)의 전압이 하이상태일 때 구동전원(VDD)는 차단된다. 그리고, 제 3 노드(N3)는 제 5신호처리부와 접속된다. 제 2노드(N2)의 전압에 의해 제 14 트랜지스터(M14)가 턴-온되면 제 15 트랜지스터(M15)의 소스와 게이트 간의 전압이 동일하게 되고, 이에 따라 제 15 트랜지스터(M15)의 소스와 드레인 방향으로 흐르는 전류가 발생하지 않아 소비전력이 줄어든다. 또한, 제 16 트랜지스터(M16)가 입력단자(IN)의 입력신호(in)에 의해 로우상태가 되면 기저전원(VSS)에 의해 제 15 트랜지스터(M15)의 게이트 전압이 떨어지게 된다. 이때, 제 15 트랜지스터(M15)의 게이트 전압이 제 16 트랜지스터(M16)의 문턱전압의 크기로 떨어지게 되면 제 16 트랜지스터(M16)를 통해 제 15 트랜지스터(M15)의 게이트에서 기저전원(VSS)로 전류가 흐르지 못하게 되어 제 16 트랜지스터(M16)는 플로팅(Floating) 상태가 된다. 이때, 제 15 트랜지스터(M15)의 게이트 전압을 저장하는 제 3 캐패시터(C3)에 문턱전압 이상의 전압이 저장되어 있어 제 3 캐패시터(C3)에 의해 제 15 트랜지스터(M15)의 게이트에는 제 3 캐패시터(C3)에 의해 전압이 유지되도록 하여 제 15 트랜지스터(M15)는 계속 전류가 흐르게 되어 제 3 노드(N3)의 전압이 기저전원(VSS)의 전압까지 떨어지게 되어 로우신호가 기저전원까지 떨어질 수 있게 되어 신호의 특성이 좋아지게 된다.
제 4 신호처리부는 제 2 노드(N2)의 전압과 제 3 노드(N3)의 전압을 전달받아 동작한다. 제 17 트랜지스터(M17)는 제 3 노드(N3)의 전압이 로우상태일 때 온상태가 되어 구동전원(VDD)을 제 4 노드(N4)에 전달하고 제 3 노드(N3)의 전압이 하이상태일 때 오프 상태가 된다. 그리고, 제 18 트랜지스터(M18)은 제 3 노드(N3)의 전압이 로우상태 일때 온상태가 되어 제 19 트랜지스터의 소스와 게이트간의 전압을 일정하게 유지한다. 이때, 제 2 노드(N2)의 전압에 대응하여 제 19 트랜지스터(M19)의 게이트 전압이 조절되어 부출력신호단자(/PUT)는 부출력신호를 출력할 수 있게 된다. 그리고, 제 4 캐패시터(C4)에 의해 제 19 트랜지스터(M19)의 문턱전압이 유지가 되어 부출력신호의 신호 특성이 우수해진다.
제 5 신호처리부는 제 3 노드(N3)의 전압과 제 4 노드(N4)의 전압을 전달받아 동작한다. 제 4 노드(N4)의 전압이 제 21 트랜지스터(M21)와 제 22 트랜지스터(M22)의 게이트에 연결되어 제 21 트랜지스터(M21)와 제 22 트랜지스터(M22)는 제 4 노드(N4)의 전압이 로우상태일 때 온상태가 되어 출력신호단자(OUT)에 구동전원(VDD)을 전달하고 제 4 노드(N4)의 전압이 하이상태일 때 오프 상태가 된다. 또한, 제 3 노드(N3)의 전압에 대응하여 제 23 트랜지스터(M23)의 게이트 전압이 조절되어 출력신호단자(OUT)는 출력신호를 출력할 수 있게 된다. 그리고, 제 5 캐패시터(C5)에 의해 제 23 트랜지스터(M23)의 문턱전압이 유지가 되어 출력신호의 신호 특성이 우수해진다.
그리고, 제 1 내지 제 5 신호처리부의 동작에 의해 입력신호(in)의 펄스폭이 길어지면 출력신호단자(OUT)의 펄스폭(즉, 발광제어신호)이 길어지고 입력신호(in)의 펄스폭이 짧아지면 출력신호의 펄스폭이 짧아진다. 그리고, 입력신호(in)의 펄스의 수와 동일하게 출력신호단자(OUT)에 펄스가 공급되고, 이에 따라 발광제어신호의 펄스폭과 그 수를 입력신호(in)를 이용하여 조절할 수 있게 된다.
도 7은 도 4에 도시된 유기전계발광표시장치에서 채용된 발광제어구동부의 제 2 실시예를 나타내는 회로도이고, 도 8은 도 7에 도시된 발광제어구동부의 동작을 나타내는 타이밍도이다. 발광제어구동부는 제 1 신호처리부, 제 2 신호처리부, 제 3 신호처리부, 제 4 신호처리부 및 제 5 신호처리부로 구성되며, 도 5 및 도 6과 차이점은 각 신호처리부에 포함된 박막트랜지스터가 N 모스 트랜지스터로 구현된다.
본 발명에 의한 발광제어구동부 및 그를 이용한 유기전계발광표시장치는, 발광제어구동부를 P 모스 트랜지스터 또는 N 모스 트랜지스터로만 구현할 수 있어 기판 상에 화소부 생성할 때 발광제어구동부의 회로를 기판 상에 형성할 수 있게 되어 공정을 간단히 할 수 있으며 유기전계발광표시장치의 크기, 무게 등을 줄일 수 있다. 또한, 원가절감의 효과도 나타난다.
또한, 정적전류가 감소되며 발광제어신호가 기저전원의 전압을 갖을 수 있도록 하여 발광제어신호의 신호특성이 좋아지도록 하며 입력신호를 이용하여 출력신호의 펄스폭과 그 수를 조절할 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그러한 기술은 단지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해되어져야 한다.

Claims (18)

  1. 클럭신호, 입력신호, 부입력신호를 전달받아 제 1 출력신호를 생성하는 제 1 신호처리부;
    상기 제 1 출력신호, 부클럭신호, 부궤환신호를 전달받아 제 2 출력신호를 생성하는 제 2 신호처리부;
    상기 제 2 출력신호와 상기 입력신호를 전달받아 상기 제 2 출력신호의 부신호인 제 3 출력신호를 생성하는 제 3 신호처리부;
    상기 제 3 출력신호의 부신호인 제 4 출력신호를 생성하는 제 4 신호처리부; 및
    상기 제 4 출력신호의 부신호인 제 5 출력신호를 출력하는 제 5 신호처리부를 포함하되,
    상기 부궤환신호는 상기 제 3 출력신호와 상기 제 4 출력신호인 발광제어구동부.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 출력신호는 상기 부입력신호가 일정시간 지연되어 출력되는 발광제어구동부.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 출력신호는 상기 제 1 출력신호를 상기 부궤환신호에 의해 보정하여 생성되는 발광제어구동부.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 신호처리부는,
    상기 클럭신호에 의해 구동전원을 스위칭하는 제 1 트랜지스터;
    상기 입력신호에 대응하여 스위칭동작을 하여 상기 제 1 트랜지스터에서 전달되는 상기 구동전원을 제 1 노드에 전달하는 제 2 트랜지스터;
    게이트 전극의 전압에 대응하여 상기 제 1 노드에서 기저전원으로 전류를 흐르게 하는 제 4 트랜지스터;
    상기 제 4 트랜지스터의 소스와 게이트 사이에 연결되며 상기 입력신호에 대응하여 스위칭동작을 하여 상기 제 4 트랜지스터의 소스와 게이트 사이의 전압을 조절하는 제 3 트랜지스터;
    상기 부입력신호에 의해 상기 제 4 트랜지스터의 게이트 전극의 전압을 조절하는 제 5 트랜지스터;
    상기 클럭신호에 의해 상기 제 4 트랜지스터와 상기 기저전원의 접속을 제어하는 제 6 트랜지스터; 및
    상기 제 4 트랜지스터의 게이트 전극의 전압을 저장하는 제 1 캐패시터를 포함하는 발광제어구동부.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 신호처리부는
    상기 부클럭신호에 의해 구동전원을 스위칭하는 제 7 트랜지스터;
    상기 제 3 출력신호에 대응하여 스위칭동작을 하여 상기 제 7 트랜지스터에서 전달되는 상기 구동전원을 제 2 노드에 전달하는 제 8 트랜지스터;
    게이트 전극의 전압에 대응하여 상기 제 2 노드에서 기저전원으로 전류를 흐르게 하는 제 10 트랜지스터;
    상기 제 10 트랜지스터의 소스와 게이트 사이에 연결되며 상기 제 3출력신호에 대응하여 스위칭동작을 하여 상기 제 10 트랜지스터의 소스와 게이트 사이의 전압을 조절하는 제 9 트랜지스터;
    상기 제 4 출력신호에 대응하여 상기 제 10 트랜지스터의 게이트 전극의 전압을 조절하는 제 11 트랜지스터;
    상기 부클럭신호에 의해 상기 제 10 트랜지스터와 상기 기저전원의 접속을 제어하는 제 12 트랜지스터; 및
    상기 제 10 트랜지스터의 게이트 전극의 전압을 저장하는 제 2 캐패시터를 포함하는 발광제어구동부.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 신호처리부는
    상기 제 2 출력신호에 의해 스위칭하여 구동전원이 제 3 노드에 전달되도록 하는 제 13 트랜지스터;
    게이트 전극의 전압에 대응하여 상기 제 3 노드에서 기저전원으로 전류를 흐르게 하는 제 15 트랜지스터;
    상기 제 15 트랜지스터의 소스와 게이트 사이에 연결되며 상기 제 2 출력신호에 대응하여 스위칭동작을 하여 상기 제 15 트랜지스터의 소스와 게이트 사이의 전압을 조절하는 제 14 트랜지스터;
    상기 입력신호에 대응하여 스위칭동작을 하며 상기 제 15 트랜지스터의 게이트 전압을 조절하는 제 16 트랜지스터; 및
    상기 제 15 트랜지스터의 게이트 전극의 전압을 저장하는 제 3 캐패시터를 포함하는 발광제어구동부.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 4 신호처리부는
    상기 제 3 출력신호에 의해 스위칭하여 구동전원이 제 4 노드에 전달되도록 하는 제 17 트랜지스터;
    게이트 전극의 전압에 대응하여 상기 제 4 노드에서 기저전원으로 전류를 흐르게 하는 제 19 트랜지스터;
    상기 제 19 트랜지스터의 소스와 게이트 사이에 연결되며 상기 제 3 출력신호에 대응하여 스위칭동작을 하여 상기 제 19 트랜지스터의 소스와 게이트 사이의 전압을 조절하는 제 18 트랜지스터;
    상기 제 2 출력신호에 대응하여 스위칭동작을 하며 상기 제 19 트랜지스터의 게이트 전압을 조절하는 제 20 트랜지스터; 및
    상기 제 19 트랜지스터의 게이트 전극의 전압을 저장하는 제 4 캐패시터를 포함하는 발광제어구동부.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 5 신호처리부는,
    상기 제 4 출력신호에 의해 스위칭하여 구동전원이 제 5 노드에 전달되도록 하는 제 21 트랜지스터;
    게이트 전극의 전압에 대응하여 상기 제 5 노드에서 기저전원으로 전류를 흐르게 하는 제 23 트랜지스터;
    상기 제 23 트랜지스터의 소스와 게이트 사이에 연결되며 상기 제 4 출력신호에 대응하여 스위칭동작을 하여 상기 제 23 트랜지스터의 소스와 게이트 사이의 전압을 조절하는 제 22 트랜지스터;
    상기 제 3 출력신호에 대응하여 스위칭동작을 하며 상기 제 23 트랜지스터의 게이트 전압을 조절하는 제 24 트랜지스터; 및
    상기 제 23 트랜지스터의 게이트 전극의 전압을 저장하는 제 5 캐패시터를 포함하는 발광제어구동부.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 5 신호처리부는 복수의 트랜지스터를 포함하며, 상기 복수의 트랜지스터는 P 모스 트랜지스터 또는 N 모스 트랜지스터로만 구현되는 발광제어구동부.
  10. 데이터선, 주사선 및 발광제어선에 의해 정의되는 영역에 형성되는 화소에 의해 화상을 표현하는 화소부;
    상기 데이터선에 데이터신호를 전달하는 데이터구동부;
    상기 주사선에 주사신호를 전달하는 주사구동부; 및
    상기 발광제어선에 발광제어신호를 전달하는 발광제어구동부를 포함하되, 상기 발광제어구동부는,
    클럭신호, 입력신호, 부입력신호를 전달받아 제 1 출력신호를 생성하는 제 1 신호처리부;
    상기 제 1 출력신호, 부클럭신호, 부궤환신호를 전달받아 제 2 출력신호를 생성하는 제 2 신호처리부;
    상기 제 2 출력신호와 상기 입력신호를 전달받아 상기 제 2 출력신호의 부신호인 제 3 출력신호를 생성하는 제 3 신호처리부;
    상기 제 3 출력신호의 부신호인 제 4 출력신호를 생성하는 제 4 신호처리부; 및
    상기 제 4 출력신호의 부신호인 제 5 출력신호를 출력하는 제 5 신호처리부를 포함하되,
    상기 부궤환신호는 상기 제 3 출력신호와 상기 제 4 출력신호인 유기전계발광표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 출력신호는 상기 부입력신호가 일정시간 지연되어 출력되는 유기전계발광표시장치.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 출력신호는 상기 제 1 출력신호를 상기 부궤환신호에 의해 보정하여 생성되는 유기전계발광표시장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 신호처리부는,
    상기 클럭신호에 의해 구동전원을 스위칭하는 제 1 트랜지스터;
    상기 입력신호에 대응하여 스위칭동작을 하여 상기 제 1 트랜지스터에서 전달되는 상기 구동전원을 제 1 노드에 전달하는 제 2 트랜지스터;
    게이트 전극의 전압에 대응하여 상기 제 1 노드에서 기저전원으로 전류를 흐르게 하는 제 4 트랜지스터;
    상기 제 4 트랜지스터의 소스와 게이트 사이에 연결되며 상기 입력신호에 대응하여 스위칭동작을 하여 상기 제 4 트랜지스터의 소스와 게이트 사이의 전압을 조절하는 제 3 트랜지스터;
    상기 부입력신호에 의해 상기 제 4 트랜지스터의 게이트 전극의 전압을 조절하는 제 5 트랜지스터;
    상기 클럭신호에 의해 상기 제 4 트랜지스터와 상기 기저전원의 접속을 제어하는 제 6 트랜지스터; 및
    상기 제 4 트랜지스터의 게이트 전극의 전압을 저장하는 제 1 캐패시터를 포함하는 유기전계발광표시장치.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 신호처리부는
    상기 부클럭신호에 의해 구동전원을 스위칭하는 제 7 트랜지스터;
    상기 제 3 출력신호에 대응하여 스위칭동작을 하여 상기 제 7 트랜지스터에서 전달되는 상기 구동전원을 제 2 노드에 전달하는 제 8 트랜지스터;
    게이트 전극의 전압에 대응하여 상기 제 2 노드에서 기저전원으로 전류를 흐르게 하는 제 10 트랜지스터;
    상기 제 10 트랜지스터의 소스와 게이트 사이에 연결되며 상기 제 3출력신호에 대응하여 스위칭동작을 하여 상기 제 10 트랜지스터의 소스와 게이트 사이의 전압을 조절하는 제 9 트랜지스터;
    상기 제 4 출력신호에 대응하여 상기 제 10 트랜지스터의 게이트 전극의 전압을 조절하는 제 11 트랜지스터;
    상기 부클럭신호에 의해 상기 제 10 트랜지스터와 상기 기저전원의 접속을 제어하는 제 12 트랜지스터; 및
    상기 제 10 트랜지스터의 게이트 전극의 전압을 저장하는 제 2 캐패시터를 포함하는 유기전계발광표시장치.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 3 신호처리부는
    상기 제 2 출력신호에 의해 스위칭하여 구동전원이 제 3 노드에 전달되도록 하는 제 13 트랜지스터;
    게이트 전극의 전압에 대응하여 상기 제 3 노드에서 기저전원으로 전류를 흐르게 하는 제 15 트랜지스터;
    상기 제 15 트랜지스터의 소스와 게이트 사이에 연결되며 상기 제 2 출력신호에 대응하여 스위칭동작을 하여 상기 제 15 트랜지스터의 소스와 게이트 사이의 전압을 조절하는 제 14 트랜지스터;
    상기 입력신호에 대응하여 스위칭동작을 하며 상기 제 15 트랜지스터의 게이트 전압을 조절하는 제 16 트랜지스터; 및
    상기 제 15 트랜지스터의 게이트 전극의 전압을 저장하는 제 3 캐패시터를 포함하는 유기전계발광표시장치.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 4 신호처리부는
    상기 제 3 출력신호에 의해 스위칭하여 구동전원이 제 4 노드에 전달되도록 하는 제 17 트랜지스터;
    게이트 전극의 전압에 대응하여 상기 제 4 노드에서 기저전원으로 전류를 흐르게 하는 제 19 트랜지스터;
    상기 제 19 트랜지스터의 소스와 게이트 사이에 연결되며 상기 제 3 출력신호에 대응하여 스위칭동작을 하여 상기 제 19 트랜지스터의 소스와 게이트 사이의 전압을 조절하는 제 18 트랜지스터;
    상기 제 2 출력신호에 대응하여 스위칭동작을 하며 상기 제 19 트랜지스터의 게이트 전압을 조절하는 제 20 트랜지스터; 및
    상기 제 19 트랜지스터의 게이트 전극의 전압을 저장하는 제 4 캐패시터를 포함하는 유기전계발광표시장치.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 5 신호처리부는,
    상기 제 4 출력신호에 의해 스위칭하여 구동전원이 제 5 노드에 전달되도록 하는 제 21 트랜지스터;
    게이트 전극의 전압에 대응하여 상기 제 5 노드에서 기저전원으로 전류를 흐르게 하는 제 23 트랜지스터;
    상기 제 23 트랜지스터의 소스와 게이트 사이에 연결되며 상기 제 4 출력신호에 대응하여 스위칭동작을 하여 상기 제 23 트랜지스터의 소스와 게이트 사이의 전압을 조절하는 제 22 트랜지스터;
    상기 제 3 출력신호에 대응하여 스위칭동작을 하며 상기 제 23 트랜지스터의 게이트 전압을 조절하는 제 24 트랜지스터; 및
    상기 제 23 트랜지스터의 게이트 전극의 전압을 저장하는 제 5 캐패시터를 포함하는 유기전계발광표시장치.
  18. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 5 신호처리부는 복수의 트랜지스터를 포함하며, 상기 복수의 트랜지스터는 P 모스 트랜지스터 또는 N 모스 트랜지스터로만 구현되는 유기전계발광표시장치.
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