KR101419237B1 - 발광 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 데이터 구동부의 출력 라인 수를 줄일 수 있는 발광 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 발광 표시 장치는 데이터 전압이 공급되는 데이터 라인, 게이트 전압이 공급되는 게이트 라인, 발광 제어 전압이 공급되는 발광 제어 라인, 구동 전압이 공급되는 구동 전압 라인에 의해 정의된 화소 영역마다 형성되는 발광 소자와, 상기 데이터 전압, 게이트 전압, 발광 제어 전압, 및 구동 전압에 따라 상기 데이터 전압에 대응되는 전류를 상기 발광 소자에 공급하는 화소 구동부를 가지는 발광 표시 패널과; 상기 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동부와; 상기 데이터 라인들보다 적은 수의 출력 라인을 가지는 데이터 구동부와; 상기 데이터 구동부와 상기 발광 표시 패널 사이에 형성되며 상기 출력 라인으로부터의 데이터 전압을 상기 데이터 라인에 공급하는 디멀티플렉서부를 구비하며, 상기 발광 소자와 화소 구동부를 포함하는 화소셀은 이전단 게이트 라인에 로우 논리의 게이트 전압이 공급되는 데이터 입력기간과, 현재단 게이트 라인에 로우 논리의 게이트 전압이 공급되고 현재단 발광 제어 라인에 로우 논리의 발광 제어 신호가 공급되는 초기화 기간과, 상기 현재단 게이트 라인에 로우 논리의 게이트 전압이 공급되고 상기 현재단 발광 제어 라인에 하이 논리의 발광 제어 전압이 공급되는 프로그램 기간과, 상기 현재단 게이트 라인에 하이 논리의 게이트 전압이 공급되고 상기 현재단 발광 제어 라인에 로우 논리의 발광 제어 전압이 공급되는 발광기간으로 나뉘어 동작하는 것을 특징으로 한다.
디멀티플렉서, 초기화 전압

Description

발광 표시 장치{LUMINESCENCE DISPALY}
본 발명은 발광 표시 장치에 관한 것으로, 특히 데이터 구동부의 출력 라인 수를 줄일 수 있는 발광 표시 장치에 관한 것이다.
액티브 매트릭스 유기 전계 발광 표시 장치는 다수의 화소들이 매트릭스 형태로 배열되어 화상을 표시하게 된다. 이러한 유기 전계 발광 표시 장치의 각 화소셀은 도 1에 도시된 바와 같이 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode : OLED)와, 그 OLED를 독립적으로 구동하는 화소 구동부(10)를 구비한다. OELD는 화소 구동부(10)와 접속된 음극 및 전원 라인(PL)과 접속된 애노드 전극과, 애노드 전극과 캐소드 전극 사이에 형성된 유기층으로 구성된다. 화소 구동부(10)는 스캔 신호를 공급하는 게이트 라인(GL)과, 데이터 신호를 공급하는 데이터 라인(DL)과, 전원 신호를 공급하는 전원 라인(PL)과, 게이트 라인(GL), 데이터 라인(DL) 및 전원 라인(PL) 사이에 접속된 스위치 트랜지스터(TS) 및 구동 트랜지스터(TD)와 스토리지 캐패시터(Cst)로 구성되어 OELD를 구동한다.
이러한 발광 표시 장치의 각 데이터 라인(DL)에 데이터전압을 공급하는 데이터 구동부의 출력 라인은 데이터 라인(DL)과 일대일 대응한다. 따라서, 발광 표시 장치의 해상도가 증가할수록 데이터 라인(DL) 수가 증가함에 따라 출력 라인 수도 증가하여야 한다. 따라서, 데이터 구동부를 이루는 고가의 데이터 구동 집적 회로의 수가 증가할 뿐만 아니라 데이터 구동 집적 회로를 부착하는 공정 시간 및 제조 비용도 증가되어 비용이 상승하는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 데이터 구동부의 출력 라인 수를 줄일 수 있는 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 발광 표시 장치는 데이터 전압이 공급되는 데이터 라인, 게이트 전압이 공급되는 게이트 라인,발광 제어 전압이 공급되는 발광 제어 라인, 구동 전압이 공급되는 구동 전압 라인에 의해 정의된 화소 영역마다 형성되는 발광 소자와, 상기 데이터 전압, 게이트 전압, 발광 제어 전압, 및 구동 전압에 따라 상기 데이터 전압에 대응되는 전류를 상기 발광 소자에 공급하는 화소 구동부를 가지는 발광 표시 패널과; 상기 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동부와; 상기 데이터 라인들보다 적은 수의 출력 라인을 가지는 데이터 구동부와; 상기 데이터 구동부와 상기 발광 표시 패널 사이에 형성되며 이전단 게이트 라인의 스캔 기간인 데이터 입력 기간에 상기 출력 라인으로부터의 데이터 전압을 상기 데이터 라인에 공급하는 디멀티플렉서부를 구비하며, 상기 발광 소자와 화소 구동부를 포함하는 화소셀은 이전단 게이트 라인에 로우 논리의 게이트 전압이 공급되는 데이터 입력기간과, 현재단 게이트 라인에 로우 논리의 게이트 전압이 공급되고 현재단 발광 제어 라인에 로우 논리의 발광 제어 신호가 공급되는 초기화 기간과, 상기 현재단 게이트 라인에 로우 논리의 게이트 전압이 공급되고 상기 현재단 발광 제어 라인에 하이 논리의 발광 제어 전압이 공급되는 프로그램 기간과, 상기 현재단 게이트 라인에 하이 논리의 게이트 전압이 공급되고 상기 현재단 발광 제어 라인에 로우 논리의 발광 제어 전압이 공급되는 발광기간으로 나뉘어 동작하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 발광 표시 장치는 데이터 구동부의 하나의 출력 라인으로 순차적으로 공급되는 데이터 전압들을 디멀티플렉서부를 이용하여 다수개의 데이터 라인군에 공급한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 발광 표시 장치는 데이터 구동부의 출력 라인을 데이터 라인 수보다 적게 형성할 수 있어 비용을 절감할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 발광 표시 장치는 초기화 전압을 공급하는 초기화 라인 및 발광 제어 전압을 공급하는 발광 제어 라인 중 적어도 어느 하나를 별도로 구비하지 않으므로 초기화 라인 및 발광 제어 라인으로 인한 개구율 저하를 방지할 수 있다.
이하, 첨부된 도면 및 실시 예를 통해 본 발명의 실시 예를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 2은 본 발명에 따른 발광 표시 장치를 나타내는 블럭도이다.
도 2에 도시된 발광 표시 장치는 발광 표시 패널(102)과, 발광 표시 패널(102)의 게이트 라인(GL1 내지 GLn)을 구동하기 위한 게이트 구동부(106)와, 발광 표시 패널(102)의 데이터 라인(DL11 내지 DLij)을 구동하기 위한 데이터 구동부(104)와, 데이터 구동부(104)와 발광 표시 패널(102) 사이에 형성된 디멀티플렉서부(110)와, 게이트 구동부(106), 데이터 구동부(104) 및 디멀티플렉서부(110)를 제어하는 타이밍 제어부(108)를 구비한다.
타이밍 제어부(108)는 게이트 구동부(106) 및 데이터 구동부(104)의 구동 타이밍을 제어하는 다수의 제어 신호를 생성함과 아울러 화소 데이터를 정렬하여 데이터 구동부(104)에 공급한다. 또한, 타이밍 제어부(108)는 디멀티플렉서부(110)를 제어하는 다수의 샘플링 제어 신호를 생성한다.
게이트 구동부(106)는 로우 논리의 게이트 전압을 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)에 순차적으로 공급한다. 이에 따라, 게이트 구동부(106)는 게이트 라인(GL1 내지 GLn)에 접속된 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터(ST1,ST2)가 게이트라인(GL) 단위로 구동되게 한다. 또한, 게이트 구동부(106)는 로우 논리의 발광 제어 전압을 발광 제어 라인들(EL1 내지 ELn)에 순차적으로 공급한다.
데이터 구동부(104)는 1수평 기간 중 데이터 입력 기간에 1 수평 라인의 데이터 전압(Vdata)을 디멀티플렉서부(110)에 공급한다. 이러한 데이터 구동부(104)의 출력 라인(DO)은 데이터 라인(DL)보다 적은 개수로 이루어지며, 디멀티플렉서부(110)의 다수개의 디멀티플렉서(DEMUX)와 동일한 개수를 가진다.
디멀티플렉서부(110)는 1 수평 기간 중 데이터 입력 기간 동안 데이터 라인(DL)에 데이터 전압(Vdata)을 공급한다. 이를 위해, 디멀티플렉서부(110)는 데이터 구동부(104)와 발광 표시 패널(102) 사이에 접속된 다수의 디멀티플렉서(DEMUX1 내지 DEMUXi)를 구비한다.
다수의 디멀티플렉서(DEMUX1 내지 DEMUXi) 각각은 데이터 구동부(104)의 하나의 출력라인(DO1 내지 DOi)과 접속되며, 데이터 라인들 중 j(여기서, j는 1보다 큰 자연수)개의 데이터 라인군(DL11 내지 DL1j, DL21 내지 DL2j,...,DLi1 내지 DLij)과 접속된다. 이러한 다수의 디멀티플렉서(DEMUX1 내지 DEMUXi) 각각은 j개의 데이터 라인군(DL11 내지 DL1j, DL21 내지 DL2j,...,DLi1 내지 DLij) 각각과 접속된 제1 내지 제j개의 샘플링 트랜지스터로 이루어진다. 본원 발명에서는 디멀티플렉서(DEMUX1 내지 DEMUXi) 각각이 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B) 데이터 전압(Vdata)을 각각 공급하는 3개의 샘플링 트랜지스터로 이루어진 경우를 예로 들어 설명하기로 한다. 이 경우, 데이터 구동부(104)의 출력 라인(DO)은 데이터 라인(DL)의 1/3 개수를 가진다.
다수의 디멀티플렉서(DEMUX1 내지 DEMUXi)각각은 도 3에 도시된 바와 같이 데이터 구동부(104)의 하나의 출력 라인(DO)에 병렬로 제1 내지 제3 샘플링 트랜지스터(MT1 내지 MT3)를 구비한다.
이러한 제1 내지 제3 샘플링 트랜지스터(MT1 내지 MT3)는 타이밍 제어부(108)로부터 공급되는 샘플링 제어 신호(MS1 내지 MS3)에 응답하여 서로 다른 시점에서 턴-온된다. 즉, 제1 샘플링 트랜지스터(MT1)는 제1 샘플링 제어 신호(MS1)에 응답하여 데이터 구동부(104)의 출력 라인(DO1 내지 DOi)으로부터의 적색 데이터 전압(Vdata)을 제1 내지 제i 디멀티플렉서들(DEMUX1 내지 DEMUXi)의 제1 출력 단자와 접속된 제1 데이터 라인군(DL11,DL21,...,DLi1)에 공급한다. 제2 샘플링 트랜지스터(MT2)는 제2 샘플링 제어 신호(MS2)에 응답하여 데이터 구동부(104)의 출력 라인(DO1 내지 DOi)으로부터의 녹색 데이터 전압(Vdata)을 제1 내지 제i 디멀티플렉서군(DL12,DL22,...,DLi2)에 공급한다. 제3 샘플링 트랜지스터(MT3)는 제3 샘플링 제어 신호(MS3)에 응답하여 데이터 구동부(104)의 출력 라인(DO1 내지 DOi)으로부터의 청색 데이터 전압(Vdata)을 제1 내지 제i 디멀티플렉서들(DEMUX1 내지 DEMUXi)의 제3 출력 단자와 접속된 제3 데이터 라인군(DL13,DL23,...,DLi3)에 공급한다.
발광 표시 패널(102)은 데이터 라인들(DL), 게이트라인들(GL), 발광 제어 라인(EL), 고전위 전압(VDD) 라인(PL)과, 저전위 전압(VSS) 라인에 접속된 다수개의 화소셀(PXL)들을 이용하여 화상을 표시하게 된다.
각 화소셀(PXL)은 도 4에 도시된 바와 같이 OLED와, OLED를 구동하는 화소 구동부(112)를 포함한다.
화소 구동부(112)는 제1 내지 제4 스위칭 트랜지스터(ST1 내지 ST4), 구동 트랜지스터(DT) 및 스토리지 캐패시터(Cst)를 포함한다.
제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 게이트 라인(GL)으로부터의 로우 논리의 게이트 전압에 응답하여 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 신호(Vdata)를 제1 노드(N1)에 공급한다.
제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 게이트 라인(GL)으로부터의 로우 논리의 게이트 전압에 응답하여 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극 및 드레인 전극을 서로 접속시킴으로써 구동 트랜지스터(DT)를 다이오드 형태로 접속시킨다.
제3 스위칭 트랜지스터(ST3)는 발광 제어 라인(EL)으로부터의 로우 논리의 발광 제어 전압에 응답하여 제1 노드(N1)에 고전위 전압(VDD)를 공급한다.
제4 스위칭 트랜지스터(ST4)는 발광 제어 라인(EL)으로부터의 로우 논리의 발광 제어 전압에 응답하여 구동 트랜지스터(DT)의 드레인 전극을 OLED의 애노드 전극에 접속시킨다. 즉, 제4 스위칭 트랜지스터(ST4)는 로우 논리의 발광 제어 전압에 따라 구동 트랜지스터(DT)로부터 출력되는 전류를 OLED에 공급한다.
구동 트랜지스터(DT)는 제2 노드(N2) 상의 전압에 응답하여 OLED에 흐르는 전류량을 제어한다.
스토리지 캐패시터(Cst)는 고전위 전압(VDD) 라인(PL)과 제2 노드(N2) 사이에 접속되어 제2 노드(N2)의 전압과 고전위 전압(VDD)의 차전압을 저장하고, 저장된 전압을 이용하여 구동 트랜지스터(DT)의 온 상태를 1 프레임동안 유지시킨다.
OLED는 화소 구동부(112)와 접속된 애노드 전극과, 저전위 전압(VSS)와 접속된 캐소드 전극과, 애노드 전극 및 캐소드 전극 사이에 형성된 유기층으로 구성된다. 이러한 OLED는 화소 구동부(112)의 제4 스위칭 트랜지스터(ST4)를 통해 구동 트랜지스터(DT)로부터의 전류에 의해 발광한다.
도 5는 본 발명에 따른 발광 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 파형도이다. 이에 대하여 도 4를 결부하여 구체적으로 설명하기로 한다.
각 화소셀은 데이터 입력 기간과, 초기화 기간과, 프로그램 기간과, 발광 기간으로 나뉘어 동작한다.
먼저, 이전단 게이트 라인(GLn-1)에 로우 논리의 게이트 전압이 공급되는 데이터 입력 기간에는 제1 내지 제3 샘플링 트랜지스터(MT1 내지MT3)에 로우 논리의 제1 내지 제3 선택 신호(MS1 내지 MS3)가 순차적으로 공급된다. 이 로우 논리의 선택 신호(MS1 내지 MS3)에 응답하여 제1 내지 제3 샘플링 트랜지스터(MT1 내지 MT3)가 턴온된다. 로우 논리의 제1 선택 신호(MS1)에 의해 제1 샘플링 트랜지스터(MT1)가 턴온되면, 데이터 구동부(104)의 출력 라인(DO1,DO2,...,DOi)으로부터의 적색(Rn) 데이터 전압(Vdata)이 제1 데이터 라인(DL11,DL21,...,DLi1)에 공급된다. 그런 다음, 로우 논리의 제2 선택 신호(MS2)에 의해 제2 샘플링 트랜지스터(MT2)가 턴온되면, 데이터 구동부(104)의 출력 라인(DO1,DO2,...,DOi)으로부터의 녹색(Gn) 데이터 전압(Vdata)이 제2 데이터 라인(DL12,DL22,...,DLi2)에 공급된다. 그런 다음, 로우 논리의 제3 선택 신호(MS3)에 의해 제3 샘플링 트랜지스터(MT3)가 턴온되면, 데이터 구동부(104)의 출력 라인(DO1,DO2,...,DOi)으로부터의 청색(Bn) 데이터 전압(Vdata)이 제3 데이터 라인(DL13,DL23,...,DLi3)에 공급된다.
이 때, 제1 내지 제3 샘플링 트랜지스터(MT1 내지 MT3)가 턴온되는 기간동안 현재단 게이트 라인(GLn)에는 하이 논리의 게이트 전압이 공급되기 때문에 각 화소셀의 제1 및 제2 노드(N1,N2)에는 데이터 라인(DL)에 공급된 적색(Rn), 녹색(Gn) 및 청색(Bn) 데이터 전압(Vdata)이 공급되지 않는다.
초기화 기간에는 현재단 게이트 라인(GLn)에 로우 논리의 게이트 전압이 공급됨과 아울러 현재단 발광 제어 라인(ELn)에 로우 논리의 발광 제어 신호가 공급된다. 이에 따라, 제1 내지 제4 스위칭 트랜지스터(ST1,ST2,ST3,ST4)는 턴온되며, 구동 트랜지스터(DT)는 턴오프된다. 이에 따라, 스토리지 캐패시터(Cst) 및 구동트랜지스터(DT)의 게이트 전극은 발광 소자(OLED)의 애노드 전극과 접속된다. 이 때, 구동 트랜지스터(DT)가 턴오프상태이기 때문에 발광 소자(OLED)의 애노드 전극의 전압은 캐소드 전극의 전압과 유사하게 설정된다. 따라서, 스토리지 캐패시 터(Cst) 및 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극은 발광 소자(OLED)의 애노드 전극에 인가되는 전압으로 초기화된다.
프로그램 기간에는 현재단 게이트 라인(GLn)에 로우 논리의 게이트 전압이 공급됨과 아울러 현재단 발광 제어 라인(ELn)에 하이 논리의 발광 제어 전압이 공급된다. 이에 따라, 제3 및 제4 스위칭 트랜지스터(ST3,ST4)는 턴오프됨과 아울러 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터(ST1,ST2)는 턴온된다. 턴온된 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)를 통해 제1 노드(N1)에는 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 전압(Vdata)이 공급된다. 턴온된 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)를 통해 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극 및 드레인 전극이 서로 연결된다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(DT)는 순방향 다이오드가 되므로 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극, 즉 제2노드(N2)에는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth)이 공급되므로써 제2 노드(N2)에는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth)이 샘플링된다. 이 때, 구동 트랜지스터(DT)의 소스 전극에는 데이터 전압(Vdata)이 공급됨으로써 제2 노드(N2)에는 데이터 전압(Vdata)과 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압의 차전압(Vdata-Vth)이 공급된다. 즉, 적색 데이터 전압(Vdata_R)이 공급된 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극(즉, 제2 노드(N2))에는 Vdata_R-Vth가, 녹색 데이터 전압(Vdata_G)이 공급된 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극(즉, 제2 노드(N2))에는 Vdata_G-Vth가 , 청색 데이터 전압(Vdata_B)이 공급된 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극(즉, 제2 노드(N2))에는 Vdata_B-Vth가 샘플링 된다.
발광 기간에는 현재단 게이트 라인(GLn)에 하이 논리의 게이트 전압이 공급 됨과 아울러 현재단 발광 제어 라인(ELn)에 로우 논리의 발광 제어 전압이 공급된다. 이에 따라, 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터(ST1,ST2) 각각은 턴오프됨과 아울러 제3 및 제4 스위칭 박막트랜지스터(ST3,ST4)는 턴온된다. 턴온된 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)를 통해 제1 노드(N1)에는 고전위 전압이 충전되고, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트-소스 전극 간 전압은 스토리지 캐패시터(Cst)에 충전된 전압으로 턴온된다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(DT)는 스토리지 캐패시터(Cst)에 저장된 전압에 따른 구동 전류를 발생시키고, 이 구동 전류는 턴온된 제4 스위칭 트랜지스터(ST4)를 통해 발광 소자(OLED)에 공급된다. 발광 소자(OLED)는 공급된 구동 전류의 크기에 대응하는 밝기로 발광한다. 이 때, 발광 소자(OLED)에 공급되는 구동 전류는 수학식 1과 같다. 수학식 1에서 I는 발광 소자(OLED)에 흐르는 구동 전류를 나타내며, K는 구동 트랜지스터(DT)의 전류 이득을 나타내며, Vgs는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트-소스 전극 간 전압을 나타내며, Vth는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압을 나타낸다.
I=K(Vgs-Vth)2 =K(VDD-(Vdata-Vth)-Vth)2 =K(VDD-Vdata)2
수학식 1과 같이, 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(Vth)에 관계없이 데이터 전압(Vdata)에 대응하여 구동 전류가 발광 소자(OLED)를 통해 공급된다. 즉, 발광 소자(OLED)를 구동하는 구동 전류는 데이터 전압(Vdata)과 고전위 전압(VDD)에 의해 결정되므로 시간이 경과함에 따라 문턱전압(Vth)이 변하게 되는 구동 트랜지스 터(DT)에 의한 화질 불량을 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 발광 표시 장치는 데이터 구동부(104)의 하나의 출력 라인(DO)으로 순차적으로 공급되는 데이터 전압들을 디멀티플렉서부(110)를 이용하여 다수개의 데이터 라인군(DL)에 공급한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 발광 표시 장치는 데이터 구동부의 출력 라인을 데이터 라인 수보다 적게 형성할 수 있어 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 발광 표시 장치는 5개의 트랜지스터(ST1 내지 ST4,DT)와 1개의 스토리지 캐패시터(Cst)를 이용하여 발광 소자(OLED)를 구동함으로써 화소 구동부(112)가 단순화되어 개구율을 향상시킬 수 있다. 특히, 초기화 전압을 공급하는 초기화 라인을 별도로 구비하지 않으므로 초기화 라인으로 인한 개구율 저하를 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 표시 장치의 화소 구조를 나타내는 회로도이다.
도 6에 도시된 발광 표시 장치의 화소셀은 도 3에 도시된 화소셀과 대비하여 화소 구동부(112)가 CMOS로 구성되는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6에 도시된 화소 구동부(112)의 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터(ST1,ST2)와 구동 트랜지스터(ST)는 로우 논리의 게이트 전압에 응답하는 P형 트랜지스터로 형성되며, 제3 및 제4 스위칭 트랜지스터(ST3,ST4)는 하이 논리의 게이트 전압에 응답하는 N형 트랜지스터로 형성된다.
이와 같은 화소 구동부는 데이터 입력 기간과, 프로그램 기간과, 발광 기간으로 나뉘어 동작한다. 이에 대하여, 도 6 및 도 7를 결부하여 상세히 설명하기로 한다.
데이터 입력 기간에는 이전단 게이트 라인(GLn-1)에 로우 논리의 게이트 전압이 공급되는 데이터 입력 기간에는 제1 내지 제3 샘플링 트랜지스터(MT1 내지MT3)에 로우 논리의 제1 내지 제3 선택 신호(MS1 내지 MS3)가 순차적으로 공급된다. 이 로우 논리의 선택 신호(MS1 내지 MS3)에 응답하여 제1 제1 내지 제3 샘플링 트랜지스터(MT1 내지 MT3)가 순차적으로 턴온된다. 순차적으로 턴온된 제1 내지 제3 샘플링 트랜지스터(MT1 내지 MT3)에 의해 제1 내지 제3 데이터 라인군(DL)에 순차적으로 적색(Rn), 녹색(Gn) 및 청색(Bn) 데이터 전압(Vdata)이 공급된다.
이 때, 제1 내지 제3 샘플링 트랜지스터(MT1 내지 MT3)가 턴온되는 기간동안 현재단 게이트 라인(GLn)에는 하이 논리의 게이트 전압이 공급되기 때문에 현재단 게이트 라인(GLn)과 대응하는 화소셀의 제1 노드(N1)에는 데이터 라인(DL)에 공급된 적색(Rn), 녹색(Gn) 및 청색(Bn) 데이터 전압(Vdata)이 공급되지 않는다.
프로그램 기간에는 현재단 게이트 라인(GLn)에 로우 논리의 게이트 전압이 공급된다. 이에 따라, 제3 및 제4 스위칭 트랜지스터(ST3,ST4)는 턴오프됨과 아울러 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터(ST1,ST2)는 턴온된다. 턴온된 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)를 통해 제1 노드(N1)에는 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 전압(Vdata)이 공급된다. 턴온된 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)를 통해 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극 및 드레인 전극이 서로 연결된다. 이에 따라, 구동 트랜지 스터(DT)는 순방향 다이오드가 되므로 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극, 즉 제2노드(N2)에는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth)이 공급되므로써 제2 노드(N2)에는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth)이 샘플링된다. 이 때, 구동 트랜지스터(DT)의 소스 전극에는 데이터 전압(Vdata)이 공급됨으로써 제2 노드(N2)에는 데이터 전압(Vdata)과 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압의 차전압(Vdata-Vth)이 공급된다.
발광 기간에는 현재단 게이트 라인(GLn)에 하이 논리의 게이트 전압이 공급된다. 이에 따라, 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터(ST1,ST2) 각각은 턴오프됨과 아울러 제3 및 제4 스위칭 박막트랜지스터(ST3,ST4)는 턴온된다. 턴온된 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)를 통해 제1 노드(N1)에는 고전위 전압(VDD)이 충전되고, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트-소스 전극 간 전압은 스토리지 캐패시터(Cst)에 충전된 전압으로 턴온된다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(DT)는 스토리지 캐패시터(Cst)에 저장된 전압에 따른 구동 전류를 발생시키고, 이 구동 전류는 턴온된 제4 스위칭 트랜지스터(ST4)를 통해 발광 소자(OLED)에 공급된다. 발광 소자(OLED)는 공급된 구동 전류의 크기에 대응하는 밝기로 발광한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 발광 표시 장치는 데이터 구동부(104)의 하나의 출력 라인(DO)으로 순차적으로 공급되는 데이터 전압들을 디멀티플렉서부(110)를 이용하여 다수개의 데이터 라인군(DL)에 공급한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 발광 표시 장치는 데이터 구동부의 출력 라인을 데이터 라인 수보다 적게 형성할 수 있어 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 발광 표시 장치는 5개의 트랜지스터(ST1 내지 ST4,DT)와 1개의 스토리지 캐패시터(Cst)를 이용하여 발광 소자(OLED)를 구동함으로써 화소 구동부(112)가 단순화되어 개구율을 향상시킬 수 있다. 특히, 초기화 전압을 공급하는 초기화 라인과, 발광 제어 전압을 공급하는 발광 제어 라인을 별도로 구비하지 않으므로 초기화 라인 및 발광 제어 라인으로 인한 개구율 저하를 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 발광 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 8에 도시된 발광 표시 장치는 도 2에 도시된 발광 표시 장치의 화소 구동부를 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8에 도시된 화소 구동부(112)는 제1 내지 제5 스위칭 트랜지스터(ST1 내지 ST5) 및 구동 트랜지스터(DT)와 스토리지 캐패시터(Cst)를 포함한다.
제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 로우 논리의 게이트 전압에 응답하여 데이터 전압(Vdata)을 제1 노드(N1)에 공급한다. 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 로우 논리의 게이트 전압에 응답하여 제2 노드(N2)의 전압을 제4 스위칭 트랜지스터(ST4)에 공급한다. 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)는 로우 논리의 발광 제어 전압에 응답하여 고전위 전압(VDD)을 제1 노드(N1)에 공급한다. 제4 스위칭 트랜지스터(ST4)는 제2 노드(N2)의 전압에 응답하여 구동 트랜지스터(DT)의 드레인 전극을 발광 소자(OLED)의 애노드 전극에 접속시킨다. 제5 스위칭 트랜지스터(ST5)는 이전단 게 이트 라인에 공급되는 로우 논리의 게이트 전압에 응답하여 초기 전압(Vini)을 제2 노드(N2)에 공급한다. 구동 트랜지스터(DT)는 제2 노드(N2)의 전압에 응답하여 제1 노드(N1)의 전압을 제4 스위칭 트랜지스터(ST4)에 공급한다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 제1 노드(N1)와 고전위전압(VDD)라인 사이에 접속되어 제1 노드(N1)의 전압과 고전위 전압(VDD)의 차전압을 충전한다.
이러한 화소 구동부(112)는 데이터 입력 및 초기화 기간, 프로그램 기간 및 발광 기간으로 나뉘어 구동된다. 이에 대하여, 도 8 및 도 9를 결부하여 구체적으로 설명하기로 한다.
데이터 입력 및 초기화 기간에는 제1 내지 제3 샘플링 트랜지스터(MT1 내지MT3)에 로우 논리의 제1 내지 제3 선택 신호(MS1 내지 MS3)가 순차적으로 공급된다. 이 로우 논리의 선택 신호(MS1 내지 MS3)에 응답하여 제1 제1 내지 제3 샘플링 트랜지스터(MT1 내지MT3)가 순차적으로 턴온된다. 순차적으로 턴온된 제1 내지 제3 샘플링 트랜지스터(MT1 내지MT3)에 의해 제1 내지 제3 데이터 라인군(DL)에 순차적으로 적색(Rn), 녹색(Gn) 및 청색(Bn) 데이터 전압(Vdata)이 공급된다.
이와 동시에 데이터 입력 및 초기화 기간에는 이전단 게이트 라인(GLn-1)에 공급된 로우 논리의 게이트 전압에 응답하여 제5 스위칭 트랜지스터(ST5)가 턴온된다. 턴온된 제5 스위칭 트랜지스터(ST5)를 통해 초기화 전압(Vini)이 제2 노드(N2)에 공급됨으로써 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 단자는 초기화 전압으로 초기화된다.
프로그램 기간에는 현재단 게이트 라인(GLn)에 공급되는 로우 논리의 게이트 전압에 응답하여 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터(ST1,ST2)가 턴온된다. 턴온된 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)를 통해 데이터 전압(Vdata)은 제1 노드(N1)에 공급된다. 턴온된 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)를 통해 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 단자와 드레인 단자는 서로 연결되며 제4 스위칭 트랜지스터(T4)는 게이트 단자와 소스 단자가 서로 연결된다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(DT)는 도 10에 도시된 바와 같이 순방향 다이오드가 되고, 제4 스위칭 트랜지스터(ST4)는 역방향 다이오드가 된다. 순방향 다이오드의 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 단자, 즉 제1 노드(N1)에는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압이 샘플링됨으로써 데이터 전압(Vdata)과 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압간의 차전압이 공급된다. 역방향 다이오드의 제4 스위칭 트랜지스터(ST4)에 의해 발광 다이오드(OLED)로 전류가 흐르지 않게 되어 프로그램 기간동안 발생할 수 있는 빛샘을 막을 수 있어 콘트라스트비가 향상된다.
발광 기간에는 발광 제어 라인(EL)에 공급된 로우 논리의 발광 제어 전압에 응답하여 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)가 턴온된다. 턴온된 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)를 통해 제1 노드(N1)에는 고전위 전압(VDD)이 충전되고, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트-소스 단자 간 전압은 스토리지 캐패시터(Cst)에 충전된 전압으로 유지된다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(DT)는 스토리지 캐패시터(Cst)에 저장된 전압에 따른 전류를 구동 전류를 발생시키고, 이 구동 전류는 턴온된 제4 스위칭 트랜지스터(ST4)를 통해 발광 소자(OLED)에 공급한다. 그러면, 발광 소자(OLED)는 구동 전류의 크기에 대응하는 밝기로 발광한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 발광 표시 장치는 데이터 구동부(104)의 하나의 출력 라인(DO)으로 순차적으로 공급되는 데이터 전압들을 디멀티플렉서부(110)를 이용하여 다수개의 데이터 라인군(DL)에 공급한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 발광 표시 장치는 데이터 구동부의 출력 라인을 데이터 라인 수보다 적게 형성할 수 있어 비용을 절감할 수 있다.
도 11은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 발광 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 11에 도시된 발광 표시 장치는 도 4에 도시된 발광 표시 장치와 대비하여 화소 구동부를 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 11에 도시된 화소 구동부는 제1 내지 제5 스위칭 트랜지스터(ST1 내지 ST5)와, 구동 트랜지스터(DT) 및 스토리지 캐패시터(Cst)를 포함한다.
제1 스위칭 트랜지스터(ST1)는 게이트 라인(GL)으로부터의 로우 논리의 게이트 전압에 응답하여 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 신호(Vdata)를 제3 노드(N3)에 공급한다. 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)는 게이트 라인(GL)으로부터의 로우 논리의 게이트 전압에 응답하여 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극 및 드레인 전극을 서로 접속시킴으로써 구동 트랜지스터(DT)를 다이오드 형태로 접속시킨다. 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)는 발광 제어 라인(EL)으로부터의 로우 논리의 발광 제어 전압에 응답하여 제1 노드(N1)에 고전위 전압을 공급한다. 제4 스위칭 트랜지스터(ST4)는 발광 제어 라인(EL)으로부터의 로우 논리의 발광 제어 전압에 응답하여 구동 트랜지스터(DT)의 드레인 전극을 발광 소자(OLED)의 애노드 전극에 접속시 킨다. 제5 스위칭 트랜지스터(ST5)는 이전단 게이트 라인(GLn-1)에 공급된 로우 논리의 게이트 전압에 응답하여 제2 노드(N2)를 초기화시킨다. 구동 트랜지스터(DT)는 제2 노드(N2) 상의 전압에 응답하여 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류량을 제어한다.
이러한 화소 구동부(112)는 초기화 기간, 데이터 입력 및 프로그램 기간 및 발광 기간으로 나뉘어 구동된다. 이에 대하여, 도 11 및 도 12를 결부하여 구체적으로 설명하기로 한다.
초기화 기간에는 이전단 게이트 라인(GLn-1)에 공급된 로우 논리의 게이트 전압에 응답하여 제5 스위칭 트랜지스터(ST5)가 턴온된다. 턴온된 제5 스위칭 트랜지스터(ST5)를 통해 스토리지 캐패시터(Cst) 및 제2 노드(N2)는 발광 소자(OLED)의 애노드 전극과 접속된다. 이 때, 구동 트랜지스터(DT)가 턴오프상태이기 때문에 발광 소자(OLED)의 애노드 전극의 전압은 캐소드 전극에 공급되는 저전위 전압(VSS)과 유사하다. 따라서, 제5 스위칭 트랜지스터(ST5)를 통해 스토리지 캐패시터(Cst) 및 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극은 발광 소자(OLED)의 애노드 전극에 인가되는 전압으로 초기화된다. 이 경우, 발광 소자(OLED)의 애노드 전압은 데이터 전압(Vdata)보다 낮다.
데이터 입력 및 프로그램 기간에는 제1 내지 제3 샘플링 트랜지스터(MT1 내지MT3)에 로우 논리의 제1 내지 제3 선택 신호(MS1 내지 MS3)가 순차적으로 공급된다. 이 로우 논리의 선택 신호(MS1 내지 MS3)에 응답하여 제1 제1 내지 제3 샘플링 트랜지스터(MT1 내지MT3)가 순차적으로 턴온된다. 순차적으로 턴온된 제1 내지 제3 샘플링 트랜지스터(MT1 내지MT3)에 의해 제1 내지 제3 데이터 라인군(DL)에 순차적으로 적색(Rn), 녹색(Gn) 및 청색(Bn) 데이터 전압(Vdata)이 공급된다.
이와 동시에 데이터 입력 및 프로그램 기간에는 현재단 게이트 라인(GLn)에 공급되는 로우 논리의 게이트 전압에 응답하여 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터(ST1,ST2)는 턴온된다. 턴온된 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)를 통해 제3 노드(N3)에는 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 전압(Vdata)이 공급된다. 턴온된 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)를 통해 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극 및 드레인 전극이 서로 연결된다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(DT)는 순방향 다이오드가 되므로 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극, 즉 제2노드(N2)에는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth)이 공급되므로써 제2 노드(N2)에는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth)이 샘플링된다. 이 때, 구동 트랜지스터(DT)의 소스 전극에는 데이터 전압(Vdata)이 공급됨으로써 제2 노드(N2)에는 데이터 전압(Vdata)과 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압의 차전압(Vdata-Vth)이 공급된다.
발광 기간에는 발광 제어 라인(EL)에 공급된 로우 논리의 발광 제어 전압에 응답하여 제3 및 제4 스위칭 트랜지스터(ST3,ST4)가 턴온된다. 턴온된 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)를 통해 제1 노드(N1)에는 고전위 전압(VDD)이 충전되고, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트-소스 단자 간 전압은 스토리지 캐패시터(Cst)에 충전된 전압으로 유지된다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(DT)는 스토리지 캐패시터(Cst)에 저장된 전압에 따른 전류를 구동 전류를 발생시키고, 이 구동 전류는 턴온된 제4 스위칭 트랜지스터(ST4)를 통해 발광 소자(OLED)에 공급한다. 그러면, 발광 소 자(OLED)는 구동 전류의 크기에 대응하는 밝기로 발광한다.
이 때, 발광 소자(OLED)에 공급되는 구동 전류는 수학식 2와 같다. 수학식 2에서 I는 발광 소자(OLED)에 흐르는 구동 전류를 나타내며, K는 구동 트랜지스터(DT)의 전류 이득을 나타내며, Vgs는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트-소스 전극 간 전압을 나타내며, Vth는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압을 나타낸다.
I=K(Vgs-Vth)2 =K(VDD-(Vdata-Vth)-Vth)2 =K(VDD-Vdata)2
수학식 2와 같이, 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(Vth)에 관계없이 데이터 전압(Vdata)에 대응하여 구동 전류가 발광 소자(OLED)를 통해 공급된다. 즉, 발광 소자(OLED)를 구동하는 구동 전류는 데이터 전압(Vdata)과 고전위 전압(VDD)에 의해 결정되므로 시간이 경과함에 따라 문턱전압(Vth)이 변하게 되는 구동 트랜지스터(DT)에 의한 화질 불량을 방지할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 발광 표시 장치는 데이터 구동부(104)의 하나의 출력 라인(DO)으로 순차적으로 공급되는 데이터 전압들을 디멀티플렉서부(110)를 이용하여 다수개의 데이터 라인군(DL)에 공급한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 발광 표시 장치는 데이터 구동부의 출력 라인을 데이터 라인 수보다 적게 형성할 수 있어 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 발광 표시 장치는 5개의 트랜지스터(ST1 내지 ST4,DT)와 1개의 스토리지 캐패시터(Cst)를 이용하여 발광 소자(OLED)를 구동함으로써 화 소 구동부(112)가 단순화되어 개구율을 향상시킬 수 있다. 특히, 초기화 전압을 공급하는 초기화 라인을 별도로 구비하지 않으므로 초기화 라인으로 인한 개구율 저하를 방지할 수 있다.
도 13은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 발광 표시 장치의 화소 구조를 나타내는 회로도이다.
도 13에 도시된 발광 표시 장치의 화소셀은 도 11에 도시된 화소셀과 대비하여 화소 구동부가 CMOS로 구성되는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 13에 도시된 화소 구동부(112)의 제3 및 제4 스위칭 트랜지스터(ST3,ST4)는 하이 논리의 게이트 전압에 응답하는 N형 트랜지스터로 형성되며, 제1, 제2 및 제5 스위칭 트랜지스터(ST1,ST2,ST5)와 구동 트랜지스터(DT)는 로우 논리의 게이트 전압에 응답하는 P형 트랜지스터로 형성된다.
이러한 화소 구동부(112)는 초기화 기간, 데이터 입력 및 프로그램 기간 및 발광 기간으로 나뉘어 구동된다. 이에 대하여, 도 13 및 도 14를 결부하여 구체적으로 설명하기로 한다.
초기화 기간에는 이전단 게이트 라인(GLn-1)에 공급된 로우 논리의 게이트 전압에 응답하여 제5 스위칭 트랜지스터(ST5)가 턴온된다. 턴온된 제5 스위칭 트랜지스터(ST5)를 통해 스토리지 캐패시터(Cst) 및 제2 노드(N2)는 발광 소자(OLED)의 애노드 전극에 인가되는 전압으로 초기화된다. 이 경우, 발광 소자(OLED)의 애노드 전압은 데이터 전압(Vdata)보다 낮다.
데이터 입력 및 프로그램 기간에는 제1 내지 제3 샘플링 트랜지스터(MT1 내지MT3)에 로우 논리의 제1 내지 제3 선택 신호(MS1 내지 MS3)가 순차적으로 공급된다. 이 로우 논리의 선택 신호(MS1 내지 MS3)에 응답하여 제1 제1 내지 제3 샘플링 트랜지스터(MT1 내지MT3)가 순차적으로 턴온된다. 순차적으로 턴온된 제1 내지 제3 샘플링 트랜지스터(MT1 내지MT3)에 의해 제1 내지 제3 데이터 라인에 순차적으로 적색, 녹색 및 청색 데이터 전압이 공급된다.
이와 동시에 데이터 입력 및 프로그램 기간에는 현재단 게이트 라인(GLn)에 공급되는 로우 논리의 게이트 전압에 응답하여 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터(ST1,ST2)는 턴온된다. 턴온된 제1 스위칭 트랜지스터(ST1)를 통해 제3 노드(N3)에는 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 전압(Vdata)이 공급된다. 턴온된 제2 스위칭 트랜지스터(ST2)를 통해 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극 및 드레인 전극이 서로 연결된다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극, 즉 제2노드(N2)에는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth)이 공급되므로써 제2 노드(N2)에는 구동 트랜지스터(DT)의 문턱전압(Vth)이 샘플링된다.
발광 기간에는 현재단 게이트 라인(GLn)에 공급되는 하이 논리의 게이트 전압에 응답하여 제3 및 제4 스위칭 트랜지스터(ST3,ST4)가 턴온된다. 턴온된 제3 스위칭 트랜지스터(ST3)를 통해 제1 노드(N1)에는 고전위 전압(VDD)이 충전되고, 구동 트랜지스터(DT)의 게이트-소스 단자 간 전압은 스토리지 캐패시터(Cst)에 충전된 전압으로 유지된다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(DT)는 스토리지 캐패시터(Cst)에 저장된 전압에 따른 전류를 구동 전류를 발생시키고, 이 구동 전류는 턴 온된 제4 스위칭 트랜지스터(ST4)를 통해 발광 소자(OLED)에 공급한다. 그러면, 발광 소자(OLED)는 구동 전류의 크기에 대응하는 밝기로 발광한다.
이와 같이, 본 발명에 따른 발광 표시 장치는 데이터 구동부(104)의 하나의 출력 라인(DO)으로 순차적으로 공급되는 데이터 전압들을 디멀티플렉서부(110)를 이용하여 다수개의 데이터 라인군(DL)에 공급한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 발광 표시 장치는 데이터 구동부의 출력 라인을 데이터 라인 수보다 적게 형성할 수 있어 비용을 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 발광 표시 장치는 5개의 트랜지스터(ST1 내지 ST4,DT)와 1개의 스토리지 캐패시터(Cst)를 이용하여 발광 소자(OLED)를 구동함으로써 화소 구동부(112)가 단순화되어 개구율을 향상시킬 수 있다. 특히, 초기화 전압을 공급하는 초기화 라인과, 발광 제어 전압을 공급하는 발광 제어 라인을 별도로 구비하지 않으므로 초기화 라인 및 발광 제어 라인으로 인한 개구율 저하를 방지할 수 있다.
도 15a 내지 도 15e는 본 발명의 제6 실시 예에 따른 발광 표시 장치의 화소 구조를 나타내는 회로도이다.
도 15a 내지 도 15e에 도시된 발광 표시 장치의 화소구조는 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따른 발광 표시 장치의 화소 구동부와 대비하여 보조 캐패시터(Ca)를 추가로 구비하는 것을 제외하고는 동일한 구성요소를 구비한다. 이에 따라, 동일한 구성요소에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
보조 캐패시터(Ca)는 게이트 라인(GL)과 제2 노드(N2) 사이에 접속되어 제2 노드(N2)의 전압을 제어한다. 이러한 보조 캐패시터(Ca)는 스토리지 캐패시터(Cst)의 1/2이하의 용량값을 가진다.
구체적으로, 발광 기간에 게이트 라인(GL)에는 로우 레벨에서 하이 레벨로 상승된 게이트 전압이 공급된다. 이 때, 보조 캐패시터(Ca)를 통해 게이트 라인(GL)과 접속된 제2 노드(N2), 즉 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극의 전압은 수학식 3과 같이 변동된다.
Figure 112007093681390-pat00001
수학식 3에서 △VN2는 구동 트랜지스터(DT)의 게이트 전극의 변동폭을 나타내며, △Vg는 하이 레벨의 게이트 전압과 로우 레벨의 게이트 전압 차를 나타낸다.
수학식 3과 같이 제2 노드(N2)의 전압은 보조 캐패시터(Ca)의 용량값에 의해 변동된다. 특히, 제2 노드(N2)의 전압은 수학식 4와 같이 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류(I)에 영향을 미친다.
I=K(Vgs-Vth)2 =K(VDD-VN2-Vth)2
이와 같이, 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압에 영향을 받는 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류는 제2 노드(N2)의 전압을 조절하는 보조 캐패시터(Ca)를 이용하여 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압(Vth)에 영향을 받지 않도록 제어할 수 있다.
한편, 본 발명의 제6 실시 예에 따른 발광 표시 장치의 보조 캐패시터는 상술한 본 발명의 제1 내지 제3 실시 예에 따른 발광 표시 장치의 화소 구동부외에도 본 발명의 제4 및 제5 실시 예에 따른 발광 표시 장치의 화소 구동부에도 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 제1 내지 제6 실시 예에 따른 발광 표시 장치는 이전단 게이트 라인(Gn)의 스캔 기간 또는 현재단 게이트 라인(Gn)의 스캔 기간에서 샘플링 트랜지스터가 턴온되어 데이터 라인들에 데이터 전압을 공급하는 것을 예로 들어 설명하였지만 이외에도 도 16에 도시된 바와 같이 이전단 게이트 라인(GLn-1)의 스캔 기간과 현재단 게이트 라인(Gn)의 스캔 기간 사이에서 샘플링 제어 신호(MS1,MS2,MS3)에 응답하여 샘플링 트랜지스터가 턴온되어 데이터 라인들에 데이터 전압을 공급할 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1은 종래 발광 표시 장치의 화소셀을 나타내는 회로도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 표시 장치를 나타내는 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 디멀티플렉서를 상세히 나타내는 회로도이다.
도 4는 도 2에 도시된 화소셀을 상세히 나타내는 회로도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 발광 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 파형도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 표시 장치의 화소셀을 나타내는 회로도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 발광 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 파형도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 발광 표시 장치의 화소셀을 나타내는 회로도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 발광 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 파형도이다.
도 10은 도 9의 프로그램 기간에서 순방향 다이오드로 구현되는 구동 트랜지스터와 역방향 다이오드로 구현되는 제4 스위칭 트랜지스터를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 발광 표시 장치의 화소셀을 나타내는 회로도이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 발광 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 파형도이다.
도 13은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 발광 표시 장치의 화소셀을 나타내는 회로도이다.
도 14은 본 발명의 제5 실시 예에 따른 발광 표시 장치의 구동 방법을 설명하기 위한 파형도이다.
도 15a 내지 도 15c는 본 발명의 제6 실시 예에 따른 발광 표시 장치의 화소셀을 나타내는 회로도들이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 발광 표시 장치의 데이터 입력 기간의 다른 실시 예를 나타내는 파형도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
102 : 발광 표시 패널 104 : 데이터 구동부
106 : 게이트 구동부 108 : 타이밍 제어부
110 : 디멀티플렉서부 112 : 화소 구동부

Claims (14)

  1. 데이터 전압이 공급되는 데이터 라인, 게이트 전압이 공급되는 게이트 라인,발광 제어 전압이 공급되는 발광 제어 라인, 구동 전압이 공급되는 구동 전압 라인에 의해 정의된 화소 영역마다 형성되는 발광 소자와, 상기 데이터 전압, 게이트 전압, 발광 제어 전압, 및 구동 전압에 따라 상기 데이터 전압에 대응되는 전류를 상기 발광 소자에 공급하는 화소 구동부를 가지는 발광 표시 패널과;
    상기 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동부와;
    상기 데이터 라인들보다 적은 수의 출력 라인을 가지는 데이터 구동부와;
    상기 데이터 구동부와 상기 발광 표시 패널 사이에 형성되며 상기 출력 라인으로부터의 데이터 전압을 상기 데이터 라인에 공급하는 디멀티플렉서부를 구비하며,
    상기 화소 구동부는
    상기 구동 전압을 이용하여 게이트 전극인 제2 노드의 전압에 대응하는 전류를 상기 발광 소자에 공급하는 구동 트랜지스터와;
    로우 논리의 게이트 전압에 따라 상기 데이터 전압을 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극인 제1 노드에 공급하는 제1 스위칭 트랜지스터와;
    로우 논리의 게이트 전압에 따라 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극을 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극에 접속시키는 제2 스위칭 트랜지스터와;
    상기 발광 제어 라인으로부터의 발광 제어 전압에 따라 상기 구동 전압을 상기 제1 노드에 공급하는 제3 스위칭 트랜지스터와;
    상기 발광 제어 전압에 따라 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극을 상기 발광 소자에 접속시키는 제4 스위칭 트랜지스터와;
    상기 구동 전압 라인과 상기 제2 노드 사이에 접속된 스토리지 캐패시터를 포함하며,
    상기 발광 소자와 화소 구동부를 포함하는 화소셀은 이전단 게이트 라인에 로우 논리의 게이트 전압이 공급되는 데이터 입력기간과, 현재단 게이트 라인에 로우 논리의 게이트 전압이 공급되고 현재단 발광 제어 라인에 로우 논리의 발광 제어 신호가 공급되는 초기화 기간과, 상기 현재단 게이트 라인에 로우 논리의 게이트 전압이 공급되고 상기 현재단 발광 제어 라인에 하이 논리의 발광 제어 전압이 공급되는 프로그램 기간과, 상기 현재단 게이트 라인에 하이 논리의 게이트 전압이 공급되고 상기 현재단 발광 제어 라인에 로우 논리의 발광 제어 전압이 공급되는 발광기간으로 나뉘어 동작하는 것을 특징으로 하는 발광 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디멀티플렉서부는
    상기 다수개의 데이터 라인들을 다수개의 데이터 라인군으로 분할하며 상기 데이터 구동부의 하나의 출력 라인과 접속되며 상기 데이터 라인군과 접속되는 다수개의 샘플링 트랜지스터로 각각 이루어진 다수개의 디멀티플렉서를 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 표시 장치.
  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터와 구동 트랜지스터는 P형 트랜지스터로 형성되며, 상기 제3 및 제4 스위칭 트랜지스터는 상기 하이 논리의 게이트 전압에 응답하는 P형 트랜지스터로 형성되거나 상기 발광 제어 전압에 응답하는 N형 트랜지스터로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 표시 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 이전단 게이트 라인의 스캔 기간인 상기 데이터 입력 기간 후 상기 제1 내지 제4 스위칭 트랜지스터 및 구동 트랜지스터는 턴온되어 상기 제2 노드를 상기 발광 소자의 애노드 전극의 전압으로 초기화하는 것을 특징으로 하는 발광 표시 장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 데이터 전압이 공급되는 데이터 라인, 게이트 전압이 공급되는 게이트 라인,발광 제어 전압이 공급되는 발광 제어 라인, 구동 전압이 공급되는 구동 전압 라인에 의해 정의된 화소 영역마다 형성되는 발광 소자와, 상기 데이터 전압, 게이트 전압, 발광 제어 전압, 및 구동 전압에 따라 상기 데이터 전압에 대응되는 전류를 상기 발광 소자에 공급하는 화소 구동부를 가지는 발광 표시 패널과;
    상기 게이트 라인을 구동하는 게이트 구동부와;
    상기 데이터 라인들보다 적은 수의 출력 라인을 가지는 데이터 구동부와;
    상기 데이터 구동부와 상기 발광 표시 패널 사이에 형성되며 상기 출력 라인으로부터의 데이터 전압을 상기 데이터 라인에 공급하는 디멀티플렉서부를 구비하며,
    상기 화소 구동부는
    상기 구동 전압을 이용하여 제2 노드의 전압에 대응하는 전류를 상기 발광 소자에 공급하는 구동 트랜지스터와;
    로우 논리의 게이트 전압에 따라 상기 데이터 전압을 제3 노드에 공급하는 제1 스위칭 트랜지스터와;
    로우 논리의 게이트 전압에 따라 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극을 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극인 제1 노드에 접속시키는 제2 스위칭 트랜지스터와;
    상기 발광 제어 라인으로부터의 발광 제어 전압에 따라 상기 구동 전압을 상기 제1 노드에 공급하는 제3 스위칭 트랜지스터와;
    상기 발광 제어 전압에 따라 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극과 상기 발광 소자를 접속시키는 제4 스위칭 트랜지스터와;
    상기 구동 전압 라인과 상기 제2 노드 사이에 접속된 스토리지 캐패시터를 포함하며,
    상기 제3 노드는 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극과 상기 제4 스위칭 트랜지스터의 소스 전극 사이이며,
    상기 발광 소자와 화소 구동부를 포함하는 화소셀은 이전단 게이트 라인에 로우 논리의 게이트 전압이 공급되고 현재단 게이트 라인에 하이 논리의 게이트 전압이 공급되고 현재단 발광 제어 라인에 로우 논리의 발광 제어 신호가 공급되는 초기화 기간과, 상기 현재단 게이트 라인에 로우 논리의 게이트 전압이 공급되고 상기 현재단 발광 제어 라인에 하이 논리의 발광 제어 전압이 공급되는 데이터 입력 및 프로그램 기간과, 상기 현재단 게이트 라인에 하이 논리의 게이트 전압이 공급되고 상기 현재단 발광 제어 라인에 로우 논리의 발광 제어 전압이 공급되는 발광기간으로 나뉘어 동작하는 것을 특징으로 하는 발광 표시 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터와 구동 트랜지스터는 P형 트랜지스터로 형성되며, 상기 제3 및 제4 스위칭 트랜지스터는 상기 하이 논리의 게이트 전압에 응답하는 P형 트랜지스터로 형성되거나 상기 발광 제어 전압에 응답하는 N형 트랜지스터로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 표시 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 화소 구동부는
    상기 데이터 라인에 데이터를 입력하기 전에 상기 제2 노드를 상기 이전단 게이트 라인에 공급된 게이트 전압에 따라 상기 발광 소자의 애노드 전극의 전압으로 초기화하는 제5 스위칭 트랜지스터를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 표시 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 현재단 게이트 라인과 상기 제2 노드 사이에 접속된 보조 캐패시터를 추가로 구비하며,
    상기 보조 캐패시터는 상기 스토리지 캐패시터의 용량값의 1/2 이하인 것을 특징으로 하는 발광 표시 장치.
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