KR101348406B1 - 구동회로 및 이를 포함하는 유기 이엘 디스플레이 장치 - Google Patents

구동회로 및 이를 포함하는 유기 이엘 디스플레이 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기 EL 디스플레이 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 화소부의 회로를 pMOS 트랜지스터로만 구성하는 유기 EL 디스플레이 장치에 관한 것이다.
본 발명은 유기 EL 디스플레이 장치의 화소를 pMOS 방식의 트랜지스터로 구성할 경우 긴 시간동안 제2 게이트 스캔 신호를 인가함에 따라 발생하는 스캔 신호 왜곡에 의한 화질 불량을 개선하는데 목적이 있다.
이를 위해서 본 발명에 따른 유기 EL 디스플레이 장치는 클럭 신호를 입력받아 제1 게이트 스캔 신호를 순차적으로 출력하고, n번째 및 n+1번째 제1 게이트 스캔 신호를 입력받아 n번째 제2 게이트 스캔 신호를 출력함으로써, 긴 시간동안 안정적인 제2 게이트 스캔 신호를 공급하여 스캔 신호 왜곡에 따른 화질 불량을 개선하고, 유기 EL 디스플레이 장치의 화소를 pMOS 방식의 트랜지스터로만 구성할 수 있게 하여 pMOS 공정에 따른 비용을 절감한다.

Description

구동회로 및 이를 포함하는 유기 이엘 디스플레이 장치 {Drive Circuit And AMOLED Having The Same}
도 1은 종래 전류 구동 AMOLED의 화소 구조를 도시한 등가회로도.
도 2a는 종래 전류 구동 AMOLED의 타이밍도.
도 2b 및 도 2c는 각각 스캔 라인으로 네거티브 신호 인가시 화소의 등가회로도 및 스캔 라인으로 포지티브 신호 인가시 화소의 등가회로도.
도 3a 및 3b는 각각 TMD 전류 구동 AMOLED 화소의 등가회로도 및 타이밍도.
도 4는 본 발명에 따른 AMOLED의 화소구조를 도시한 등가회로도.
도 5a 및 5b는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 AMOLED용 제1 및 제2 스캔 신호의 인가 방식을 설명하기 위한 블록도 및 타이밍도.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전류 구동 AMOLED용 제1 및 제2 스캔 신호의 인가방식을 설명하기 위한 블록도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호설명>
510: SR 구동부 520: EM 구동부
530: 클럭 구동부
512: SR 라인 522: EM 라인
본 발명은 유기 EL 디스플레이 장치에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 화소부를 pMOS 트랜지스터로만 구성하는 유기 EL 디스플레이 장치에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display Device: LCD)는 스위칭 소자로 박막트랜지스터(Thin Film Transistor: 이하 TFT라 함)를 이용한 액티브 매트릭스(Active Matrix) 방식의 액정표시장치가 일반적으로 사용되고 있으며, 이러한 액정표시장치는 소형 및 박형화가 가능하고, 저소비 전력의 장점을 가지고 있지만, 자체의 발광 특성이 없으므로 백라이트(Backlight)를 이용해야 한다는 단점이 있다.
이러한 액정표시장치의 단점을 개선하기 위한 디스플레이 장치로 액티브 매트릭스 유기 EL 디스플레이 장치(Active Matrix Organic Light Emitting Diode Display: 이하 AMOLED라 함)가 개발되었으며, 유기 EL(Electro Luminescence) 디스플레이 장치의 EL은 형광성 유기 화합물을 전기적으로 여기 시켜 발광시키는 자발광성 디스플레이 장치로서, 박형 및 낮은 전압으로 구동이 가능하다는 장점을 갖는다.
도 1은 종래 전류 구동형 AMOLED의 화소 구조를 도시한 등가회로도이다.
도시한 바와 같이, 스캔 라인(SCAN)과 데이터 라인(DL)이 서로 교차되는 방향으로 형성되어 있고, 스캔 라인(SCAN)과 평행한 방향으로 구동전압 라인(VDD)이 형성되어 있으며, 스위칭용 제1 및 제2 TFT(T1, T2)와, 캐패시터(Cst)와, 구동용 제3 및 제4 TFT(T3, T4)와, 유기 EL 소자(OEL)를 구비하여 구성되어 있다.
이 때, 제1, 제2, 제4 TFT(T1, T2, T4)는 pMOS TFT이고, 제3 TFT(T3)는 nMOS TFT이며, 설명의 편의를 위하여 제1 내지 제4 TFT(T1, T2, T3, T4)를 각각 제1 pTFT(T1), 제2 pTFT(T2), 제3 nTFT(T3), 제4 pTFT(T4)라 하겠다.
제1 pTFT(T1)와 제2 pTFT(T2)는 직렬 연결되어 있으며, 제1 pTFT(T1)의 소스는 구동전압 라인(VDD)과 연결되어 있는 캐패시터(Cst)와 연결되어 있고, 제2 pTFT(T2)의 드레인은 데이터 라인(DL)과 연결되어 있다.
제4 pTFT(T4)와 제3 nTFT(T3)는 직렬 연결되어 있으며, 제4 pTFT(T4)의 소스는 구동전압 라인(VDD)에 연결되어 있고, 게이트 전극은 제1 pTFT(T1)의 소스에 연결되어 있으며, 제3 nTFT(T3)의 드레인은 유기 EL 소자(OEL)의 양극(+)과 연결되어 있고, 유기 EL 소자(OEL)의 음극(-)은 그라운드(GND) 되어 있다.
또한, 제1 및 제2 pTFT(T1, T2)와, 제 3 nTFT(T3)의 게이트는 스캔 라인(SCAN)과 연결되어 있고, 제1 pTFT(T1)의 드레인과 제4 pTFT의 게이트도 연결되어 있다.
도 2a 내지 도 2c는 전류 구동 AMOLED의 구동원리를 설명하기 위한 도면으로써, 도 2a는 타이밍도 이고, 도 2b 및 도 2c는 각각 스캔 라인으로 네거티브 신호 인가시 화소의 등가회로도 및 스캔 라인으로 포지티브 신호 인가시 화소의 등가회로도이다.
도시한 바와 같이, 스캔 라인(SCAN)으로 네거티브 신호(a)(턴온 신호)가 인가되면, 도 2b에 도시한 바와 같이 제1 및 제2 pTFT(T1, T2)가 턴온(Turn on) 되어 제4 pTFT(T4)는 다이오드 접속을 형성하게 되고, 구동전압 라인(VDD)으로부터 제4 pTFT(T4)를 통해 데이터 라인(DL)으로 전류(ISIG)가 흐르게 된다.
이 때, 영상 데이터가 프로그래밍, 즉, 제4 pTFT(T4)의 게이트 전압 Vg = VDD - Vth + Vdata로서 캐패시터(Cst)에 저장되게 되며, 캐패시터(Cst)에 저장된 전압은 영상 데이터 신호에 따라서 유기 EL 소자(OEL)에 흐르게 될 전류에 대응되는 전압이다.
스캔 라인(SCAN)으로 포지티브 신호(b)(턴오프 신호)가 인가되면, 도 2c에 도시한 바와 같이 제1 및 제2 pTFT(T1, T2)는 턴 오프(Turn off) 되고, 제3 nTFT(T3)은 턴온(Turn on) 되기 때문에 유기 EL 소자(OEL)에 프로그래밍된 전류가 흐르게 된다.
이 때, 유기 EL 소자(OEL)를 통해 흐르는 전류 Ioled = K(Vgs-|Vth|2 ) = K(VDD-Vth+Vdata-VDD-|Vth|)2 = K(Vdata)2으로서 구동전압(VDD) 및 Vth의 텀(term)이 없다.
따라서 이러한 화소 구조는 Vth 보상 및 구동전압 라인의 드롭에 의한 화질 불균일을 개선할 수 있으며, 스캔 라인을 하나로 구성하였기 때문에 개구율 확보에도 유리한 장점이 있다.
하지만, 이러한 방식의 전류 구동 AMOLED는 pMOS 타입과 nMOS 타입의 TFT를 모두 사용하였기 때문에 CMOS 공정에 따른 비용이 증가한다는 단점이 있다.
이와 같은 단점을 개선하기 위하여 pMOS 타입의 트랜지스터로만 이루어진 방 식의 TMD 전류 구동 AMOLED가 제안되었다.
도 3a 및 3b는 각각 TMD 전류 구동 AMOLED 화소의 등가회로도 및 타이밍도이다.
도시한 바와 같이, 제1 및 제2 스캔 라인(SCAN1, SCAN2)과 데이터 라인(미도시)이 서로 교차되는 방향으로 형성되어 있고, 스위칭용 제1 및 제2 TFT(T1, T2)와, 캐패시터(Cst)와, 구동용 제3 및 제4 TFT(T3, T4)와, 구동전압 라인(VDD)과, 유기 EL 소자(OEL)를 구비하여 구성되어 있다.
이 때, 제1 내지 제4 TFT는 pMOS 타입의 트랜지스터이며, 이하 설명의 편의를 위하여 제1 내지 제4 TFT를 각각 제1 내지 제4 pTFT라 하겠다.
TMD 전류 구동 AMOLED의 화소구조는 앞서 설명한 전류 구동 AMOLED의 화소구조와 달리, 제4 TFT(T4)를 pMOS 타입의 TFT로 구성하였으며, 제1 스캔 라인(SCAN1)으로 제1 및 제2 pTFT(T1, T2)를 제어하고, 제2 스캔 라인(SCAN2)으로 제3 pTFT(T3)를 제어하며, 제4 pTFT(T4)는 제1 및 제2 pTFT(T1, T2)의 턴온 또는 턴오프 상태에 따라 턴오프 또는 턴온 된다.
TMD 전류 구동 AMOLED의 동작을 간단히 설명하면, 제1 스캔 라인(SCAN1)으로 네거티브 신호(a)가 인가되는 동안 영상 데이터가 프로그래밍 되고, 제1 스캔 라인(SCAN1)의 네거티브 신호(a)가 종료되는 시점에서 제2 스캔 라인(SCAN2)으로 네거티브 신호(b)가 인가되어 유기 EL 소자(OEL)에 전류가 흐르게 된다.
한편, 제1 스캔 라인(SCAN1)으로 네거티브 신호(a)가 인가되는 동안, 즉 영상 데이터가 프로그래밍 되는 동안 구동전압 라인(VDD)로부터 데이터 라인(미도시) 으로 전류(ISIG)가 흐르게 된다.
또한, 프로그래밍 되는 전압은 제4 pTFT(T4)의 게이트 전압으로써 캐패시터(Cst)에 저장되게 되며, 캐패시터(Cst)에 저장된 전압은 영상 데이터 신호에 따라 유기 EL 소자(OEL)에 흐르게 될 전류에 대응되는 전압이다.
이와 같이, TMD 전류 구동 AMOLED는 상술한 전류 구동 AMOLED와 동일한 동작 특성을 가지면서 화소를 구성하는 TFT를 pMOS 타입의 TFT로만 구성함으로써, CMOS 공정에 따른 비용을 절감 할 수 있다.
한편, 상술한 바 있듯이 TMD 전류 구동 AMOLED는 제1 스캔 라인(SCAN1)으로 네거티브 신호(a)가 인가되는 시간 동안 데이터 전압을 프로그래밍 하고, 제2 스캔 라인(SCAN2)으로 네거티브 신호(b)가 인가되는 시간동안 유기 EL 소자(OEL)에 전류가 흐르게 되어 원하는 영상을 표현, 다시 말해서 한 프레임에서 제1 스캔 라인(SCAN1)으로 네거티브 신호(a)가 인가되는 시간을 제외한 시간동안 영상을 표현하게 되며, 이에 대응하도록 제2 스캔 라인(SCAN2)으로 네거티브 신호(b)가 인가되어야 한다.
하지만, 종래 방식의 경우 긴 시간동안 제2 스캔 라인(SCAN2)으로 네거티브 신호(b)가 인가됨에 따라 신호의 왜곡이 발생하며, 이러한 왜곡은 AMOLED의 색 왜곡현상에 따른 화질 불량을 유발하게 되고, 이를 방지하기 위해 외부 드라이버 IC에서 이러한 긴 시간동안 제2 스캔 라인(SCAN2)으로 네거티브 신호(b)를 인가해 주어야 하는 단점이 있다.
따라서 본 발명은 이러한 전류 구동 AMOLED의 단점 개선을 목적으로 하며, 이를 위해 클럭 신호를 입력받아 순차적으로 출력하는 제1 게이트 스캔 신호와, 제1 게이트 스캔 신호를 공급받아 출력된 제2 게이트 스캔 신호로 AMOLED를 구동함으로써, AMOLED를 pMOS 타입의 TFT로만 구성하여 외부 드라이버 IC를 사용하지 않고, 제2 게이트 스캔 신호를 긴 시간동안 안정적으로 인가 할 수 있게 됨으로써, 제2 게이트 스캔 신호 왜곡에 따른 AMOLED의 화질 불량을 개선한다.
상기와 같은 목적을 위하여 본 발명에 따른 AMOLED용 게이트 구동회로는 제1 내지 제4 클럭 신호를 순차적으로 반복해서 출력하는 클럭 구동부와; 상기 클럭 구동부로부터 상기 제1 내지 제4 클럭 신호를 입력받아, 상기 제1 게이트 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 SR 구동부와; 상기 SR 구동부로부터 상기 제1 게이트 스캔 신호를 입력받아, 상기 제2 게이트 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 EM 구동부를 포함한다.
이 때, 상기 SR 구동부는 n+1개의 제1 게이트 스캔 신호를 출력한다.
상기 EM 구동부는 n개의 제2 게이트 스캔 신호를 출력한다.
상기 EM 구동부는 n번째 제1 게이트 스캔 신호와, n+1번째 제1 게이트 스캔 신호를 입력받아, n번째 제2 게이트 스캔 신호를 출력한다.
상기와 같은 목적을 위하여 본 발명에 따른 AMOLED용 게이트 구동회로 제1 내지 제4 클럭 신호를 순차적으로 반복해서 출력하는 제1 클럭 구동부와; 상기 제1 클럭 구동부로부터 상기 제1 내지 제4 클럭 신호를 입력받아, 상기 제1 게이트 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 SR 구동부와; 상기 SR 구동부로부터 제1 게이트 스캔 신호를 입력받아 상기 제2 게이트 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 EM 구동부와; 순차적으로 반복해서 출력되는 제5 내지 제8 클럭 신호를 상기 EM 구동부에 공급하는 제2 클럭 구동부를 포함한다.
이 때, 상기 SR 구동부는 n+1개의 제1 게이트 스캔 신호를 출력한다.
상기 EM 구동부는 n개의 제2 게이트 스캔 신호를 출력한다.
상기 EM 구동부는 n번째 제1 게이트 스캔 신호와 n+1번째 제1 게이트 스캔 신호를 입력받아, n번째 제2 게이트 스캔 신호를 출력한다.
상기 제5 내지 제8 클럭 신호는 제2 게이트 스캔 신호의 출력을 안정적으로 제어하기 위하여 EM 구동부로 입력된다.
상기와 같은 목적을 위하여 본 발명에 따른 디스플레이 장치는 서로 평행한 방향으로 형성되어 있으며, 상기 게이트 구동회로로부터 출력되는 제1 및 제2 게이트 스캔 신호가 각각 인가되는 SR 라인 및 EM 라인과; 상기 SR 라인 및 EM 라인과 교차되는 방향으로 형성되어 화소영역을 정의하는 데이터 라인과; 양극(+)과 음극(-)에 인가되는 전계에 의해 적색, 녹색, 청색의 광을 발광하는 유기 EL 소자와; 상기 SR 라인 및 EM 라인으로 인가되는 게이트 스캔 신호에 의해 상기 데이터 라인으로부터 인가되는 화상정보를 스위칭하는 스위칭부와; 상기 스위칭부에 의해 인가되는 화상정보에 따라 유기 EL 소자에 전계를 인가하는 구동부와; 상기 구동부에 구동전압을 공급하는 구동전압 라인을 포함한다.
이 때, 상기 게이트 구동회로는 제1 클럭 구동부와, SR 구동부와, EM 구동부로 구성되며, 상기 SR 구동부는 상기 제1 클럭 구동부로부터 제1 내지 제4 클럭 신호를 공급받아 n+1개의 제1 게이트 스캔 신호를 순차적으로 출력하고, 상기 EM 구동부는 상기 제1 게이트 스캔 신호를 입력받아 n개의 제2 게이트 스캔 신호를 순차적으로 출력하다.
상기 EM 구동부는 상기 n번째 제1 게이트 스캔 신호와 n+1번째 제1 게이트 스캔 신호를 입력받아 상기 n번째 제2 게이트 스캔 신호를 출력한다.
상기 게이트 구동회로는 제2 클럭 구동부를 더 포함한다.
상기 제2 클럭 구동부는 제5 내지 제8 클럭 신호를 상기 EM 구동부로 공급한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 AMOLED의 화소구조를 도시한 등가회로도이다.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 AMOLED는 제1 및 제2 게이트 스캔 신호가 각각 인가되는 SR 라인 및 EM 라인과, 두 라인(SR, EM)과 교차되는 방향으로 데이터 라인(미도시)이 형성되어 있고, 구동전압을 공급하기 위한 구동전압 라인(VDD)이 형성되어 있으며, 스위칭용 제1 및 제2 TFT(T1, T2)와, 구동용 제3 및 제4 TFT(T3, T4)와, 프로그래밍 된 전압이 저장되는 캐패시터(Cst)와, 유기 EL소자(OEL)를 구비하여 구성되어 있다.
이 때, 제1 내지 제4 TFT는 pMOS 타입의 TFT이며, 설명의 편의를 위하여 제1 내지 제4 pTFT라 하겠다.
상술한 구성의 전류 구동 AMOLED는 SR 라인으로 인가되는 제1 게이트 스캔 신호에 의해 제1 및 제2 pTFT(T1, T2)가 제어되고, EM 라인으로 인가되는 제2 게이트 스캔 신호에 의해 제3 pTFT(T3) 제어되며, 제4 pTFT(T4)는 제1 및 제2 pTFT(T1, T2)의 턴온 또는 턴오프 상태에 따라서 턴오프 또는 턴온 된다.
이러한 전류 구동 AMOLED의 동작을 간단히 설명하면, 각 화소의 SR 라인으로 네거티브 신호(턴온 신호)가 인가되는 동안 구동전압 라인(VDD)로부터 데이터 라인(미도시)으로 전류(ISIG)가 흘러 영상 데이터가 프로그래밍 된다.
이 때, 프로그래밍 되는 전압은 구동용 TFT인 제4 pTFT(T4)의 게이트 전압으로 캐패시터에 저장되게 되며, 캐패시터(Cst)에 저장되는 전압은 유기 EL 소자(OEL)에 흐르게 될 전류에 대응되는 전압이다.
다음으로, SR 라인의 네거티브 신호가 종료되는 시점에서 EM 라인으로 네거티브 신호가 인가되어 유기 EL 소자(OEL)에 프로그래밍 된 전류가 인가됨으로써, 원하는 영상을 표현하게 된다.
도 5a 및 5b는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 AMOLED용 제1 및 제2 게이트 스캔 신호의 인가 방식을 설명하기 위한 블록도 및 타이밍도이다.
도시한 바와 같이, 클럭 신호를 입력받아 AMOLED의 각 화소에 제1 게이트 스캔 신호를 공급하는 SR 구동부(510)와, SR 구동부(510)로부터 제1 게이트 스캔 신호를 입력받아 AMOLED의 각 화소에 제2 게이트 스캔 신호를 공급하는 EM 구동부 (520)와, SR 구동부(510)에 클럭 신호를 공급하는 클럭 구동부(530)로 구성된다.
또한, SR 구동부(510)는 SR 라인(512)이 연결되어 있는 n+1개의 채널(514)을 포함하고, EM 구동부(520)는 EM 라인(522)이 연결되어 있는 n개의 EM 채널(524)을 포함하며, SR 구동부(510)는 각 채널(514)로 제1 게이트 스캔 신호를 순차적으로 출력하고, EM 구동부(520)는 각 채널(524)로 제2 게이트 스캔 신호를 순차적으로 출력한다. 여기서 n은 AMOLED의 화소열의 개수이다.
이하 설명의 편의를 위하여 제1 게이트 스캔 신호를 SR 신호, 제2 게이트 스캔 신호를 EM 신호라 하여 설명하겠다.
AMOLED의 각 화소열은 각각 SR 신호와 EM 신호를 입력받아 구동하며, n번째 SR 신호와 n+1번째 SR 신호를 EM 구동부(520)의 n번째 채널(524)에서 입력받아 n번째 EM 신호를 출력한다.
가령, EM1 신호의 경우 SR1 신호와 SR2 신호를 입력받아 EM1 신호를 출력한다. 따라서 SR 라인(512)은 실제 화소열의 수(EM 라인의 수)보다 하나 더 많게 구성한다.
클럭 구동부(530)는 제1 내지 제4 클럭 신호(clk1, clk2, clk3, clk4)를 생성하여 SR 구동부(510)에 공급하며, 타이밍도에서와 같이 제1 내지 제4 클럭 신호(clk1, clk2, clk3, clk4)가 순차적으로 반복해서 공급된다.
SR 구동부(510)의 각 채널(512)은 클럭 구동부(530)로부터 공급되는 제1 내지 제4 클럭 신호(clk1, clk2, clk3, clk4) 중 일부 신호를 선택적으로 입력받아 SR 신호를 출력하며, 최전단 채널(514)인 SR1 채널(514)은 스타트 펄스를 게이트 구동부(미도시)로부터 인가되는 게이트 스타트 펄스(GST)를 입력받아 구동하며, SR1 채널(514)을 제외한 나머지 채널(514)은 전단 채널(514)로부터 출력되는 SR 신호를 스타트 펄스로 입력받아 구동한다.
또한, SR 신호는 클럭 신호와 대응하여 출력되며, 좀 더 상세하게는 SR1 내지 SRn+1 신호가 순차적으로 반복해서 공급되는 제1 내지 제4 클럭(clk1, clk2, clk3, clk4) 신호의 순서에 대응하여 출력된다.
이 때, SR1 신호는 항상 제1 클럭 신호(clk1)와 동기하며, 패널의 크기(SR 라인의 개수)에 따라 클럭 신호의 개수가 동일하지 않을 경우 나머지 클럭 신호는 무시하는 방식으로 구동한다.
가령, 마지막 SR 신호(SRn+1 신호)가 제2 클럭 신호(clk2)에 대응하여 출력되면, 이어지는 제3 및 제4 클럭 신호(clk3, clk4)는 무시하고, SR1 신호를 제1 클럭 신호(clk1)에 대응하여 출력되도록 구성한다.
EM 구동부(520)는 상술한 바 있듯이 SRn 신호(n번째 SR 신호)와 SRn+1 신호(n+1번째 SR 신호)를 EM 구동부(520)의 n번째 채널(524)에서 입력받아 EM 신호를 출력한다.
좀 더 상세하게는 EM1 신호의 경우 SR1 신호가 네거티브 신호(턴온 신호)인 경우에는 EM 구동부(520)는 EM1 신호를 출력하지 않고, EM1 신호를 출력하기 위한 프로그래밍을 한 후, SR1 신호의 네거티브 신호가 종료하고 SR2 신호가 네거티브 신호가 되면 EM1 신호를 출력한다.
이와 같이, AMOLED의 구동회로를 SR 신호와 EM 신호(제1 및 제2 게이트 스캔 신호)를 사용하여 구현함으로써, 외부 드라이버 IC의 추가 구성없이 긴 시간동안 제2 게이트 스캔 신호의 공급이 가능하고, AMOLED 화소의 TFT를 모두 pMOS 타입의 TFT로 구성할 수 있으며, 이로 인해서 pMOS 공정만으로 화소구성이 가능하여 비용이 절감된다.
한편, EM 구동부(520)를 구성하는 TFT의 특성 변화에 따라 출력 특성의 차이가 발생하게 되는데, 좀 더 상세하게는 TFT의 턴온(Turn on) 문턱 전압인 Vth의 절대값이 작고, 이동도(mobility)가 증가하게 되면, 각 소자의 오프(off)시 누설 전류가 발생하게 되어 EM 신호의 비정상적인 출력 파형이 발생하게 된다.
이하 설명하게 될 AMOLED용 제1 및 제2 게이트 스캔 신호의 인가방식은 이러한 문제점을 개선한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전류 구동 AMOLED용 제1 및 제2 게이트 스캔 신호의 인가방식을 설명하기 위한 블럭도이다.
도시한 바와 같이, 클럭 신호를 입력받아 AMOLED의 각 화소열에 제1 게이트 스캔 신호를 공급하는 SR 구동부(610)와, SR 구동부(610)로부터 제1 게이트 스캔 신호를 입력받아 AMOLED의 각 화소에 제2 게이트 스캔 신호를 공급하는 EM 구동부(620)와, SR 구동부(610)에 클럭 신호를 공급하는 제1 클럭 구동부(630)와, EM 구동부(620)에 클럭 신호를 공급하는 제2 클럭 구동부(640)로 구성된다.
또한, SR 구동부(610)는 SR 라인(612)이 연결되어 있는 n+1개의 채널(614)을 포함하고, EM 구동부(620)는 EM 라인(622)이 연결되어 있는 n개의 EM 채널(624)을 포함하며, SR 구동부(610)는 각 채널(614)로 제1 게이트 스캔 신호를 순차적으로 출력하고, EM 구동부(620)는 각 채널(624)로 제2 게이트 스캔 신호를 순차적으로 출력한다. 여기서 n은 AMOLED의 화소열의 개수이다.
이하 설명의 편의를 위하여 제1 게이트 스캔 신호를 SR 신호, 제2 게이트 스캔 신호를 EM 신호라 하여 설명하겠다.
AMOLED의 각 화소열은 SR 신호와 EM 신호를 입력받아 구동하며, n번째 SR 신호와 n+1번째 SR 신호를 EM 구동부(620)의 n번째 채널(624)에서 입력받아 n번째 EM 신호를 출력한다.
가령, EM1 신호의 경우 SR1 신호와 SR2 신호를 입력받아 EM1 신호를 출력한다. 따라서 SR 라인(612)은 실제 화소열의 수(EM 라인의 수)보다 하나 더 많게 구성한다.
제1 클럭 구동부(630)는 제1 내지 제4 클럭 신호(clk1, clk2, clk3, clk4)를 생성하여 SR 구동부(610)에 공급하며, 제1 내지 제4 클럭 신호(clk1, clk2, clk3, clk4)가 순차적으로 반복해서 공급된다.
SR 구동부(610)의 각 채널(614)은 제1 클럭 구동부(630)로부터 공급되는 제1 내지 제4 클럭 신호(clk1, clk2, clk3, clk4) 중 일부 신호를 선택적으로 입력받아 SR 신호를 출력하며, 최전단 채널(614)은 스타트 펄스를 게이트 구동부(미도시)로부터 인가되는 게이트 스타트 펄스(GST)를 입력받아 SR1 신호를 출력하며, SR1 채널(614)을 제외한 나머지 채널(614)은 전단 채널(614)로부터 출력되는 SR 신호를 스타트 펄스로 입력받는다.
또한, SR 신호는 클럭 신호와 대응하여 출력되며, 좀 더 상세하게는 SR1 내 지 SRn+1 신호가 순차적으로 반복해서 공급되는 제1 내지 제4 클럭 신호(clk1, clk2, clk3, clk4)의 순서에 대응하여 출력된다.
이 때, SR1 신호는 항상 제1 클럭 신호(clk1)와 동기하며, 패널의 크기(SR 라인의 개수)에 따라 클럭 신호의 개수가 동일하지 않을 경우 나머지 클럭 신호는 무시하는 방식으로 구동한다.
가령, 마지막 SR 신호(SRn+1 신호)가 제2 클럭 신호(clk2)에 대응하여 출력되면, 이어지는 제3 및 제4 클럭 신호(clk3, clk4)는 무시하고, SR1 신호를 제1 클럭 신호(clk1)에 대응하여 출력되도록 구성한다.
EM 구동부(620)는 상술한 바 있듯이 SRn 신호(n번째 SR 신호)와 SRn+1 신호(n+1번째 SR 신호)를 EM 구동부(620)의 n번째 채널(624)에서 입력받아 EM 신호를 출력한다.
좀 더 상세하게는, EM1 신호의 경우 SR1 신호가 네거티브 신호(턴온 신호)인 경우에 EM 구동부(620)는 EM1 신호를 출력하지 않고, EM1 신호를 출력하기 위한 프로그래밍을 한 후, SR1 신호의 네거티브 신호가 종료되고 SR2 신호가 네거티브 신호가 되면 EM1 신호를 출력한다.
한편, 상술한 바 있듯이 TFT의 턴온(Turn on) 문턱 전압인 Vth의 절대값이 작고, 이동도(mobility)가 증가하게 되면, 각 소자의 오프(off)시 누설 전류가 발생하게 되어 EM 신호의 비정상적인 출력 파형이 발생하는 문제점을 해결하기 위하여, EM 구동회로의 구성(제1 실시예에 따른 EM 구동회로의 구성)에 TFT 소자를 추가하고 제2 클럭 구동부(640)로부터 클럭 신호를 입력받아 EM 신호를 제어한다.
이 때, 제2 클럭 구동부(640)는 제5 내지 제8 클럭 신호(미도시)를 구비하고 있으며, n번째(홀수 번째) EM 신호는 제8 및 제6 클럭 신호를 입력받아 제어하며, n+1번째(짝수 번째) EM 신호는 제5 및 제7 클럭 신호를 입력받아 제어한다.
이처럼, 출력되는 EM 신호를 제2 클럭 구동부(640)의 클럭 신호를 사용하여 제어함으로써, 안정적인 EM 신호의 공급이 가능하게 된다.
이와 같이, AMOLED를 구동하기 위해 SR 신호와 EM 신호를 사용하여 구현함으로써, 외부 드라이버 IC와 같은 추가 구성없이 긴 시간동안 제2 게이트 스캔 신호를 안정적으로 공급할 수 있고, AMOLED 화소의 TFT를 모두 pMOS 타입의 TFT로 구성할 수 있으며, 이로 인해서 pMOS 공정만으로 AMOLED의 화소를 형성할 수 있게 되어 비용이 절감된다.
한편, 전류 구동 AMOLED를 일예로 제1 게이트 스캔 신호와, 제1 게이트 스캔 신호를 입력받아 출력되는 제2 게이트 스캔 신호를 사용하는 방식을 설명하였으나, 이러한 방식은 전압 구동 방식, 전압 보상 방식 등에 두루 적용하여 활용 가능하다.
본 발명은 상술한 실시예로 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양하게 변경하여 실시 할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 AMOLED는 제1 게이트 스캔 신호와, n번째 및 n+1번째 게이트 스캔 신호를 입력받아 출력되는 제2 게이트 스캔 신호를 사용함으로 써, 외부 드라이버 IC와 같은 추가 구성없이 AMOLED 화소의 TFT를 모두 pMOS 타입의 TFT트랜지스터로 구성할 수 있고, 이로 인해서 pMOS 공정만으로 AMOLED의 화소를 형성할 수 있게 되어 비용이 절감되는 효과가 있다.

Claims (14)

  1. 제1 및 제2 게이트 스캔 신호를 입력받으며, 제1 게이트 스캔 신호로 스위칭용 박막트랜지스터를 제어하여 영상 데이터를 프로그래밍하고, 제2 게이트 스캔 신호로 구동용 박막트랜지스터를 제어하여 프로그래밍된 데이터에 따라 유기 EL 소자를 구동하는 방식의 AMOLED용 게이트 구동회로에 있어서,
    제1 내지 제4 클럭 신호를 순차적으로 반복해서 출력하는 클럭 구동부와;
    상기 클럭 구동부로부터 상기 제1 내지 제4 클럭 신호를 입력받아, 상기 제1 게이트 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 SR 구동부와;
    상기 SR 구동부로부터 상기 제1 게이트 스캔 신호를 입력받아, 상기 제2 게이트 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 EM 구동부를
    포함하는 AMOLED용 게이트 구동회로.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 SR 구동부는 n+1개의 제1 게이트 스캔 신호를 출력하는 AMOLED용 게이트 구동회로.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 EM 구동부는 n개의 제2 게이트 스캔 신호를 출력하는 AMOLED용 게이트 구동회로.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 EM 구동부는 n번째 제1 게이트 스캔 신호와, n+1번째 제1 게이트 스캔 신호를 입력받아, n번째 제2 게이트 스캔 신호를 출력하는 AMOLED용 게이트 구동회로.
  5. 제1 및 제2 게이트 스캔 신호를 입력받으며, 제1 게이트 스캔 신호로 스위칭용 박막트랜지스터를 제어하여 영상 데이터를 프로그래밍하고, 제2 게이트 스캔 신호로 구동용 박막트랜지스터를 제어하여 프로그래밍된 데이터에 따라 유기 EL 소자를 구동하는 방식의 AMOLED용 게이트 구동회로에 있어서,
    제1 내지 제4 클럭 신호를 순차적으로 반복해서 출력하는 제1 클럭 구동부와;
    상기 제1 클럭 구동부로부터 상기 제1 내지 제4 클럭 신호를 입력받아, 상기 제1 게이트 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 SR 구동부와;
    상기 SR 구동부로부터 제1 게이트 스캔 신호를 입력받아 상기 제2 게이트 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 EM 구동부와;
    순차적으로 반복해서 출력되는 제5 내지 제8 클럭 신호를 상기 EM 구동부에 공급하는 제2 클럭 구동부를
    포함하는 AMOLED용 게이트 구동회로.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 SR 구동부는 n+1개의 제1 게이트 스캔 신호를 출력하는 AMOLED용 게이트 구동회로.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 EM 구동부는 n개의 제2 게이트 스캔 신호를 출력하는 AMOLED용 게이트 구동회로.
  8. 제 5항에 있어서,
    상기 EM 구동부는 n번째 제1 게이트 스캔 신호와 n+1번째 제1 게이트 스캔 신호를 입력받아, n번째 제2 게이트 스캔 신호를 출력하는 AMOLED용 게이트 구동회로.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 제5 내지 제8 클럭 신호는 제2 게이트 스캔 신호의 출력을 안정적으로 제어하기 위하여 EM 구동부로 입력되는 AMOLED용 게이트 구동회로.
  10. 제1 및 제2 게이트 스캔 신호를 출력하는 게이트 구동회로를 포함하는 유기 EL 디스플레이 장치에 있어서,
    서로 평행한 방향으로 형성되어 있으며, 상기 게이트 구동회로로부터 출력되는 제1 및 제2 게이트 스캔 신호가 각각 인가되는 SR 라인 및 EM 라인과;
    상기 SR 라인 및 EM 라인과 교차되는 방향으로 형성되어 화소영역을 정의하는 데이터 라인과;
    양극(+)과 음극(-)에 인가되는 전계에 의해 적색, 녹색, 청색의 광을 발광하는 유기 EL 소자와;
    상기 SR 라인 및 EM 라인으로 인가되는 게이트 스캔 신호에 의해 상기 데이터 라인으로부터 인가되는 화상정보를 스위칭하는 스위칭부와;
    상기 스위칭부에 의해 인가되는 화상정보에 따라 유기 EL 소자에 전계를 인가하는 구동부와;
    상기 구동부에 구동전압을 공급하는 구동전압 라인을 포함하고,
    상기 게이트 구동회로는 제1 클럭 구동부와, SR 구동부와, EM 구동부로 구성되며, 상기 SR 구동부는 상기 제1 클럭 구동부로부터 제1 내지 제4 클럭 신호를 공급받아 n+1개의 제1 게이트 스캔 신호를 순차적으로 출력하고, 상기 EM 구동부는 상기 제1 게이트 스캔 신호를 입력받아 n개의 제2 게이트 스캔 신호를 순차적으로 출력하는 유기 EL 디스플레이 장치.
  11. 삭제
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 EM 구동부는 상기 n번째 제1 게이트 스캔 신호와 n+1번째 제1 게이트 스캔 신호를 입력받아 상기 n번째 제2 게이트 스캔 신호를 출력하는 유기 EL 디스플레이 장치.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 게이트 구동회로는 제2 클럭 구동부를 더 포함하는 유기 EL 디스플레이 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제2 클럭 구동부는 제5 내지 제8 클럭 신호를 상기 EM 구동부로 공급하는 유기 EL 디스플레이 장치.
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