KR102511947B1 - 스테이지 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 발광 제어신호를 공급할 수 있도록 한 스테이지에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 스테이지는 제 1노드 및 제 2노드의 전압에 대응하여 제 1전원 또는 제 2전원의 전압을 출력단자로 공급하기 위한 출력부와; 제 1입력단자 및 제 2입력단자로 공급되는 신호에 대응하여 제 3노드 및 제 4노드의 전압을 제어하기 위한 입력부와; 상기 제 2노드의 전압에 대응하여 상기 제 1노드의 전압을 제어하기 위한 제 1신호 처리부와; 제 5노드에 접속되며, 제 3입력단자로 공급되는 신호에 대응하여 상기 제 1노드의 전압을 제어하기 위한 제 2신호 처리부와; 상기 제 3노드의 전압 및 상기 제 3입력단자로 공급되는 신호에 대응하여 상기 제 4노드의 전압을 제어하기 위한 제 3신호 처리부와; 상기 제 2신호 처리부와 상기 입력부 사이에 접속되며 상기 제 3노드 및 제 4노드의 전압 하강폭을 제한하기 위한 제 1안정화부를 구비한다.

Description

스테이지 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치{Stage and Organic Light Emitting Display Device Using the same}
본 발명의 실시예는 스테이지 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치에 관한 것으로, 특히 발광 제어신호를 공급할 수 있도록 한 스테이지 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결매체인 표시장치의 중요성이 부각되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device) 및 유기전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 표시장치(Display Device)의 사용이 증가하고 있다.
평판표시장치 중 유기전계발광 표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode)를 이용하여 영상을 표시한다. 이러한, 유기전계발광 표시장치는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되는 장점이 있다.
유기전계발광 표시장치는 데이터선들로 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부, 주사선들로 주사신호를 공급하기 위한 주사 구동부, 발광 제어선으로 발광 제어신호를 공급하기 위한 발광 구동부, 데이터선들, 주사선들 및 발광 제어선들과 접속되도록 위치되는 화소들을 구비한다.
화소들은 주사선으로 주사신호가 공급될 때 선택되어 데이터선으로부터 데이터신호를 공급받는다. 데이터신호를 공급받은 화소들은 데이터신호에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성하면서 영상을 구현한다. 여기서, 화소들의 발광시간은 발광 구동부로부터 공급되는 발광 제어신호에 의하여 제어된다.
이를 위하여, 발광 구동부는 발광 제어선들 각각과 접속되는 스테이지를 구비한다. 스테이지는 복수의 클럭신호들에 대응하여 발광 제어신호를 생성하고, 생성된 발광 제어신호를 발광 제어선으로 공급한다.
상술한 바와 같이 스테이지는 발광시간을 제어하는 발광 제어신호를 생성한다. 여기서, 발광 제어신호가 불안정한 경우 원하지 않는 시점에 화소가 발광될 수 있다. 따라서, 안정적으로 발광 제어신호를 생성할 수 있는 스테이지가 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 안정적으로 발광 제어신호를 생성할 수 있는 스테이지 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 스테이지는 제 1노드 및 제 2노드의 전압에 대응하여 제 1전원 또는 제 2전원의 전압을 출력단자로 공급하기 위한 출력부와; 제 1입력단자 및 제 2입력단자로 공급되는 신호에 대응하여 제 3노드 및 제 4노드의 전압을 제어하기 위한 입력부와; 상기 제 2노드의 전압에 대응하여 상기 제 1노드의 전압을 제어하기 위한 제 1신호 처리부와; 제 5노드에 접속되며, 제 3입력단자로 공급되는 신호에 대응하여 상기 제 1노드의 전압을 제어하기 위한 제 2신호 처리부와; 상기 제 3노드의 전압 및 상기 제 3입력단자로 공급되는 신호에 대응하여 상기 제 4노드의 전압을 제어하기 위한 제 3신호 처리부와; 상기 제 2신호 처리부와 상기 입력부 사이에 접속되며 상기 제 3노드 및 제 4노드의 전압 하강폭을 제한하기 위한 제 1안정화부를 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 제 1전원은 게이트 오프 전압으로 설정되고, 상기 제 2전원은 게이트 온 전압으로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 제 1입력단자는 이전단 스테이지의 출력신호 또는 스타트 펄스를 공급받는다.
실시 예에 의한, 상기 제 1입력단자로 공급되는 이전단 스테이지의 출력신호 또는 스타트 펄스는 상기 제 2입력단자로 공급되는 클럭신호와 적어도 한 번 중첩된다.
실시 예에 의한, 상기 제 2입력단자는 제 1클럭신호를 공급받고, 상기 제 3입력단자는 제 2클럭신호를 공급받는다.
실시 예에 의한, 상기 제 1클럭신호 및 제 2클럭신호는 동일한 주기를 가지며, 상기 제 2클럭신호는 상기 제 1클럭신호에서 반주기만큼 쉬프트된 신호로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 제 1안정화부는 상기 제 3노드와 상기 제 5노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 2전원에 접속되는 제 1트랜지스터와; 상기 제 2노드와 상기 제 4노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 2전원에 접속되는 제 2트랜지스터를 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 입력부는 상기 제 1입력단자와 상기 제 4노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 2입력단자에 접속되는 제 7트랜지스터와; 상기 제 3노드와 상기 제 2입력단자 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 4노드에 접속되는 제 8트랜지스터와; 상기 제 3노드와 상기 제 2전원 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 2입력단자에 접속되는 제 9트랜지스터를 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 출력부는 상기 제 1전원과 상기 출력단자 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 1노드에 접속되는 제 10트랜지스터와; 상기 제 2전원과 상기 출력단자 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 2노드에 접속되는 제 11트랜지스터를 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 제 1신호 처리부는 상기 제 1전원과 상기 제 1노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 2노드에 접속되는 제 12트랜지스터와; 상기 제 1전원과 상기 제 1노드 사이에 접속되는 제 3커패시터를 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 제 2신호 처리부는 상기 제 2노드와 상기 제 3입력단자 사이에 접속되는 제 1커패시터와; 제 1단자가 상기 제 5노드에 접속되는 제 2커패시터와; 상기 제 2커패시터의 제 2단자와 상기 제 1노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 3입력단자에 접속되는 제 5트랜지스터와; 상기 제 2커패시터의 제 2단자와 상기 제 3입력단자 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 5노드에 접속되는 제 6트랜지스터를 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 제 3신호 처리부는 제 1전원과 상기 제 4노드 사이에 직렬로 접속되는 제 13트랜지스터 및 제 14트랜지스터를 구비하며; 상기 제 13트랜지스터의 게이트전극은 상기 제 3노드에 접속되고, 상기 제 14트랜지스터의 게이트전극은 상기 제 3입력단자에 접속된다.
실시 예에 의한, 상기 제 1전원, 상기 제 1노드 및 상기 제 3입력단자에 접속되며, 상기 출력단자로 상기 제 1전원의 전압이 출력되는 기간 동안 상기 제 2노드의 전압을 일정하게 유지하기 위한 제 2안정화부를 더 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 제 2안정화부는 상기 제 1전원과 제 6노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 1노드에 접속되는 제 3트랜지스터와; 상기 제 6노드와 상기 제 3입력단자 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 2노드에 접속되는 제 4트랜지스터와; 상기 제 2노드와 상기 제 6노드 사이에 접속되는 제 1커패시터를 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 제 2신호 처리부는 제 1단자가 상기 제 5노드에 접속되는 제 2커패시터와; 상기 제 2커패시터의 제 2단자와 상기 제 1노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 3입력단자에 접속되는 제 5트랜지스터와; 상기 제 2커패시터의 제 2단자와 상기 제 3입력단자 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 5노드에 접속되는 제 6트랜지스터를 구비한다.
본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 주사선들, 데이터선들 및 발광 제어선들과 접속되는 화소들과; 상기 주사선들로 주사신호를 공급하기 위한 주사 구동부와; 상기 데이터선들로 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부와; 상기 발광 제어선들로 발광 제어신호를 공급하기 위하여 복수의 스테이지들을 포함하는 발광 구동부를 구비하며; 상기 스테이지들 각각은 제 1노드 및 제 2노드의 전압에 대응하여 제 1전원 또는 제 2전원의 전압을 출력단자로 공급하기 위한 출력부와; 제 1입력단자 및 제 2입력단자로 공급되는 신호에 대응하여 제 3노드 및 제 4노드의 전압을 제어하기 위한 입력부와; 상기 제 2노드의 전압에 대응하여 상기 제 1노드의 전압을 제어하기 위한 제 1신호 처리부와; 제 5노드에 접속되며, 제 3입력단자로 공급되는 신호에 대응하여 상기 제 1노드의 전압을 제어하기 위한 제 2신호 처리부와; 상기 제 3노드 및 상기 제 3입력단자로 공급되는 신호에 대응하여 상기 제 4노드의 전압을 제어하기 위한 제 3신호 처리부와; 상기 제 2신호 처리부와 상기 입력부 사이에 접속되며 상기 제 3노드 및 제 4노드의 전압 하강폭을 제한하기 위한 제 1안정화부를 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 제 1전원은 게이트 오프 전압으로 설정되고, 상기 제 2전원은 게이트 온 전압으로 설정되며; 상기 출력단자로 공급되는 상기 제 1전원의 전압이 상기 발광 제어신호로 사용된다.
실시 예에 의한, 상기 제 1입력단자는 이전단 스테이지의 출력신호 또는 스타트 펄스를 공급받고; j(j는 홀수 또는 짝수) 번째 스테이지의 상기 제 2입력단자는 제 1클럭신호, 상기 제 3입력단자는 제 2클럭신호를 공급받으며; j+1번째 스테이지의 상기 제 2입력단자는 제 2클럭신호, 상기 제 3입력단자는 제 1클럭신호를 공급받는다.
실시 예에 의한, 상기 제 1안정화부는 상기 제 3노드와 상기 제 5노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 2전원에 접속되는 제 1트랜지스터와; 상기 제 2노드와 상기 제 4노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 2전원에 접속되는 제 2트랜지스터를 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 제 1전원, 상기 제 1노드 및 상기 제 3입력단자에 접속되며, 상기 출력단자로 상기 제 1전원의 전압이 출력되는 기간 동안 상기 제 2노드의 전압을 일정하게 유지하기 위한 제 2안정화부를 더 구비하고; 상기 제 2안정화부는 상기 제 1전원과 제 6노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 1노드에 접속되는 제 3트랜지스터와; 상기 제 6노드와 상기 제 3입력단자 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 2노드에 접속되는 제 4트랜지스터와; 상기 제 2노드와 상기 제 6노드 사이에 접속되는 제 1커패시터를 구비한다.
본 발명의 실시예에 의한 스테이지 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치에 의하면 커패시터를 이용하여 트랜지스터들의 게이트전극 전압을 주기적으로 하강시키고, 이에 따라 트랜지스터들의 구동 특성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 상기 커패시터에 의하여 하강된 전압에 의하여 특정 트랜지스터들의 소오스전극 및 드레인전극의 전압차가 커지는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 특정 트랜지스터들의 특성이 변화되는 것을 방지할 수 있다. 그리고, 본 발명의 실시예에서는 발광 제어신호가 공급되는 기간 동안 특정 노드의 전압을 일정하게 유지하고, 이에 따라 구동의 신뢰성을 확보할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 화소의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 발광 구동부의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 스테이지의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 스테이지의 구동방법의 실시예를 나타내는 파형도이다.
도 6은 도 3에 도시된 스테이지의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 3에 도시된 스테이지의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.
즉, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 주사 구동부(10), 데이터 구동부(20), 발광 구동부(30), 화소부(40) 및 타이밍 제어부(60)를 구비한다.
타이밍 제어부(60)는 외부로부터 공급되는 동기신호들에 대응하여 데이터 구동제어신호(DCS), 주사 구동제어신호(SCS) 및 발광 구동제어신호(ECS)를 생성한다. 타이밍 제어부(60)에서 생성된 데이터 구동제어신호(DCS)는 데이터 구동부(20)로 공급되고, 주사 구동제어신호(SCS)는 주사 구동부(10)로 공급되고, 발광 구동제어신호(ECS)는 발광 구동부(30)로 공급된다.
주사 구동제어신호(SCS)에는 스타트 펄스 및 클럭신호들이 포함된다. 스타트 펄스는 주사신호의 첫 번째 타이밍을 제어한다. 클럭신호들은 스타트 펄스를 쉬프트시키기 위하여 사용된다.
발광 구동제어신호(ECS)에는 스타트 펄스 및 클럭신호들이 포함된다. 스타트 펄스는 발광 제어신호의 첫 번째 타이밍을 제어한다. 클럭신호들은 스타트 펄스를 쉬프트시키기 위하여 사용된다.
데이터 구동제어신호(DCS)에는 소스 스타트 펄스 및 클럭 신호들이 포함된다. 소스 스타트 펄스는 데이터의 샘플링 시작 시점을 제어한다. 클럭신호들은 샘플링 동작을 제어하기 위하여 사용된다.
주사 구동부(10)는 타이밍 제어부(60)로부터 주사 구동제어신호(SCS)를 공급받는다. 주사 구동제어신호(SCS)를 공급받은 주사 구동부(10)는 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 공급한다. 일례로, 주사 구동부(10)는 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호가 순차적으로 공급되면 화소들(50)이 수평라인 단위로 선택된다.
발광 구동부(30)는 타이밍 제어부(60)로부터 발광 구동제어신호(ECS)를 공급받는다. 발광 구동제어신호(ECS)를 공급받은 발광 구동부(30)는 발광 제어선들(E1 내지 En)로 발광 제어신호를 공급한다. 일례로, 발광 구동부(30)는 발광 제어선들(E1 내지 En)로 발광 제어신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 이와 같은 발광 제어신호는 화소들(50)의 발광시간을 제어하기 위하여 사용된다. 예컨데, 발광 제어신호를 공급받는 특정 화소(50)는 발광 제어신호가 공급되는 기간 동안 비발광 상태로 설정되고, 그 외의 기간 동안 발광 상태로 설정될 수 있다.
추가적으로, 발광 제어신호는 화소들(50)에 포함된 트랜지스터가 턴-오프될 수 있는 게이트 오프 전압(예를 들면, 하이전압), 주사신호는 화소들(50)에 포함된 트랜지스터가 턴-온될 수 있는 게이트 온 전압(예를 들면, 로우전압)으로 설정될 수 있다.
데이터 구동부(20)는 타이밍 제어부(60)로부터 데이터 구동제어신호(DCS)를 공급받는다. 데이터 구동제어신호(DCS)를 공급받은 데이터 구동부(20)는 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급한다. 데이터선들(D1 내지 Dm)로 공급된 데이터신호는 주사신호에 의하여 선택된 화소들(50)로 공급된다. 이를 위하여, 데이터 구동부(20)는 주사신호와 동기되도록 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급할 수 있다.
화소부(40)는 주사선들(S1 내지 Sn), 데이터선들(D1 내지 Dm) 및 발광 제어선들(E1 내지 En)과 접속되는 화소들(50)을 구비한다. 화소부(40)는 외부로부터 제 1구동전원(ELVDD) 및 제 2구동전원(ELVSS)을 공급받는다.
화소들(50) 각각은 도시되지 않은 구동 트랜지스터 및 유기 발광 다이오드를 구비한다. 구동 트랜지스터는 데이터신호에 대응하여 제 1구동전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드를 경유하여 제 2구동전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다.
한편, 도 1에서는 n개의 주사선들(S1 내지 Sn) 및 n개의 발광 제어선들(E1 내지 En)이 도시되었지만, 본원 발명이 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 화소들(50)의 회로구조에 대응하여 화소부(40)에는 하나 이상의 더미 주사선 및 더미 발광 제어선이 추가로 형성될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 화소의 실시예를 나타내는 도면이다. 도 2에서는 설명의 편의성을 위하여 제 n주사선(Sn) 및 제 m데이터선(Dm)과 접속된 화소를 도시하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 화소(50)는 유기 발광 다이오드(OLED), 제 1트랜지스터(T1 : 구동 트랜지스터), 제 2트랜지스터(T2), 제 3트랜지스터(T3) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.
유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극은 제 3트랜지스터(T3)의 제 2전극에 접속되고, 캐소드전극은 제 2구동전원(ELVSS)에 접속된다. 이와 같은 유기 발광 다이오드(OLED)는 제 1트랜지스터(T1)로부터 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
제 1트랜지스터(T1)의 제 1전극은 제 1구동전원(ELVDD)에 접속되고, 제 2전극은 제 3트랜지스터(T3)의 제 1전극에 접속된다. 그리고, 제 1트랜지스터(T1)의 게이트전극은 제 10노드(N10)에 접속된다. 이와 같은 제 1트랜지스터(T1)는 제 10노드(N10)의 전압에 대응하여 제 1구동전원(ELVDD)으로부터 제 3트랜지스터(T3) 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2구동전원(ELVSS)으로 공급되는 전류량을 제어한다.
제 2트랜지스터(T2)의 제 1전극은 데이터선(Dm)에 접속되고, 제 2전극은 제 10노드(N10)에 접속된다. 그리고, 제 2트랜지스터(T2)의 게이트전극은 주사선(Sn)에 접속된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(T2)는 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)으로부터의 데이터신호를 제 10노드(N10)로 공급한다.
제 3트랜지스터(T3)의 제 1전극은 제 1트랜지스터(T1)의 제 2전극에 접속되고, 제 2전극은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 그리고, 제 3트랜지스터(T3)의 게이트전극은 발광 제어선(En)에 접속된다. 이와 같은 제 3트랜지스터(T3)는 발광 제어선(En)으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고, 발광 제어신호가 공급되지 않을 때 턴-온된다.
제 3트랜지스터(T3)가 턴-오프되면 제 1트랜지스터(T1)와 유기 발광 다이오드(OLED)가 전기적으로 차단되고, 이에 따라 화소(50)가 비발광 상태로 설정된다. 제 3트랜지스터(T3)가 턴-온되면 제 1트랜지스터(T1)와 유기 발광 다이오드(OLED)가 전기적으로 접속되고, 이에 따라 화소(50)는 발광 가능한 상태로 설정된다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제 1구동전원(ELVDD)과 제 10노드(N10) 사이에 접속된다. 이와 같은 스토리지 커패시터(Cst)는 제 10노드(N10)의 전압을 충전한다.
한편, 본 발명의 실시예에서 화소(50)는 도 2에 의하여 한정되지 않는다. 일례로, 본 발명에서 화소(50)는 발광 제어신호에 의하여 발광 기간이 제어될 수 있는 다양한 형태의 회로로 구현될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 발광 구동부의 실시예를 나타내는 도면이다. 도 3에서는 설명의 편의성을 위하여 4개의 스테이지를 도시하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 발광 구동부(30)는 복수의 스테이지들(ST1 내지 ST4)을 구비한다. 스테이지들(ST1 내지 ST4)은 발광 제어선들(E1 내지 E4) 중 어느 하나와 접속되며, 클럭신호들(CLK1, CLK2)에 대응하여 구동된다. 여기서, 스테이지들(ST1 내지 ST4)은 동일한 회로로 구현될 수 있다.
스테이지들(ST1 내지 ST4) 각각은 제 1입력단자(101), 제 2입력단자(102), 제 3입력단자(103) 및 출력단자(104)를 구비한다.
제 1입력단자(101)는 이전단 스테이지의 출력신호(즉, 발광 제어신호) 또는 스타트 펄스(SSP)를 공급받는다. 일례로, 첫 번째 스테이지(ST1)의 제 1입력단자(101)는 스타트 펄스(SSP)를 공급받고, 나머지 스테이지들(ST2 내지 ST4)의 제 1입력단자(101)는 이전단 스테이지의 출력신호를 공급받을 수 있다.
j(j는 홀수 또는 짝수)번째 스테이지(STj)의 제 2입력단자(102)는 제 1클럭신호(CLK1)를 공급받고, 제 3입력단자(103)는 제 2클럭신호(CLK2)를 공급받는다. 그리고, j+1번째 스테이지(STj+1)의 제 2입력단자(102)는 제 2클럭신호(CLK2)를 공급받고, 제 3입력단자(103)는 제 1클럭신호(CLK1)를 공급받는다.
제 1클럭신호(CLK1) 및 제 2클럭신호(CLK2)는 동일한 주기를 가지며 위상이 서로 중첩되지 않는다. 일례로, 제 2클럭신호(CLK2)는 제 1클럭신호(CLK1)에서 반주기만큼 쉬프트된 신호로 설정될 수 있다.
추가적으로, 스테이지들(ST1 내지 ST4)은 제 1전원(VDD) 및 제 2전원(VSS)을 공급받는다. 제 1전원(VDD)은 게이트 오프 전압, 제 2전원(VSS)은 게이트 온 전압으로 설정될 수 있다. 이 경우, 출력단자(104)로 공급된 제 1전원(VDD)이 발광 제어신호로 이용된다.
도 4는 도 3에 도시된 스테이지의 실시예를 나타내는 도면이다. 도 4에서는 설명의 편의성을 위하여 제 1스테이지(ST1) 및 제 2스테이지(ST2)를 도시하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 제 1스테이지(ST1)는 입력부(210), 출력부(220), 제 1신호 처리부(230), 제 2신호 처리부(240), 제 3신호 처리부(250) 및 제 1안정화부(260)를 구비한다.
출력부(220)는 제 1노드(N1) 및 제 2노드(N2)의 전압에 대응하여 제 1전원(VDD) 또는 제 2전원(VSS)의 전압을 출력단자(104)로 공급한다. 이를 위하여, 출력부(220)는 제 10트랜지스터(M10) 및 제 11트랜지스터(M11)를 구비한다.
제 10트랜지스터(M10)는 제 1전원(VDD)과 출력단자(104) 사이에 접속된다. 그리고, 제 10트랜지스터(M10)의 게이트전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 이와 같은 제 10트랜지스터(M10)는 제 1노드(N1)의 전압에 대응하여 턴-온 또는 턴-오프된다. 여기서, 제 10트랜지스터(M10)가 턴-온될 때 출력단자(104)로 공급되는 제 1전원(VDD)의 전압이 제 1발광 제어선(E1)의 발광 제어신호로 이용된다.
제 11트랜지스터(M11)는 출력단자(104)와 제 2전원(VSS) 사이에 접속된다. 그리고, 제 11트랜지스터(M11)의 게이트전극은 제 2노드(N2)에 접속된다. 이와 같은 제 11트랜지스터(M11)는 제 2노드(N2)의 전압에 대응하여 턴-온 또는 턴-오프된다.
입력부(210)는 제 1입력단자(101) 및 제 2입력단자(102)로 공급되는 신호에 대응하여 제 3노드(N3) 및 제 4노드(N4)의 전압을 제어한다. 이를 위하여, 입력부(210)는 제 7트랜지스터(M7) 내지 제 9트랜지스터(M9)를 구비한다.
제 7트랜지스터(M7)는 제 1입력단자(101)와 제 4노드(N4) 사이에 접속된다. 그리고, 제 7트랜지스터(M7)의 게이트전극은 제 2입력단자(102)에 접속된다. 이와 같은 제 7트랜지스터(M7)는 제 2입력단자(102)로 제 1클럭신호(CLK1)가 공급될 때 턴-온되어 제 1입력단자(101)와 제 4노드(N4)를 전기적으로 접속시킨다.
제 8트랜지스터(M8)는 제 3노드(N3)와 제 2입력단자(102) 사이에 접속된다. 그리고, 제 8트랜지스터(M8)의 게이트전극은 제 4노드(N4)에 접속된다. 이와 같은 제 8트랜지스터(M8)는 제 4노드(N4)의 전압에 대응하여 턴-온 또는 턴-오프된다.
제 9트랜지스터(M9)는 제 3노드(N3)와 제 2전원(VSS) 사이에 접속된다. 그리고, 제 9트랜지스터(M9)의 게이트전극은 제 2입력단자(102)에 접속된다. 이와 같은 제 9트랜지스터(M9)는 제 2입력단자(102)로 제 1클럭신호(CLK1)가 공급될 때 턴-온되어 제 3노드(N3)로 제 2전원(VSS)의 전압을 공급한다.
제 1신호 처리부(230)는 제 2노드(N2)의 전압에 대응하여 제 1노드(N1)의 전압을 제어한다. 이를 위하여, 제 1신호 처리부(230)는 제 12트랜지스터(M12) 및 제 3커패시터(C3)를 구비한다.
제 12트랜지스터(M12)는 제 1전원(VDD)과 제 1노드(N1) 사이에 접속된다. 그리고, 제 12트랜지스터(M12)의 게이트전극은 제 2노드(N2)에 접속된다. 이와 같은 제 12트랜지스터(M12)는 제 2노드(N2)의 전압에 대응하여 턴-온 또는 턴-오프된다.
제 3커패시터(C3)는 제 1전원(VDD)과 제 1노드(N1) 사이에 접속된다. 이와 같은 제 3커패시터(C3)는 제 1노드(N1)에 인가되는 전압을 충전한다. 또한, 제 3커패시터(C3)는 제 1노드(N1)의 전압을 안정적으로 유지한다.
제 2신호 처리부(240)는 제 5노드(N5)에 접속되며, 제 3입력단자로 공급되는 신호에 대응하여 제 1노드(N1)의 전압을 제어한다. 이를 위하여, 제 2신호 처리부(240)는 제 5트랜지스터(M5), 제 6트랜지스터(M6), 제 1커패시터(C1) 및 제 2커패시터(C2)를 구비한다.
제 1커패시터(C1)는 제 2노드(N2)와 제 3입력단자(103) 사이에 접속된다. 이와 같은 제 1커패시터(C1)는 제 2노드(N2)에 인가되는 전압을 충전한다. 또한 제 1커패시터(C1)는 제 3입력단자(103)로 공급되는 제 2클럭신호(CLK2)에 대응하여 제 2노드(N2)의 전압을 제어한다.
제 2커패시터(C2)의 제 1단자는 제 5노드(N5)에 접속되고, 제 2단자는 제 5트랜지스터(M5)에 접속된다.
제 5트랜지스터(M5)는 제 2커패시터(C2)의 제 2단자와 제 1노드(N1) 사이에 접속된다. 그리고, 제 5트랜지스터(M5)의 게이트전극은 제 3입력단자(103)에 접속된다. 이와 같은 제 5트랜지스터(M5)는 제 3입력단자(103)로 제 2클럭신호(CLK2)가 공급될 때 턴-온되어 제 2커패시터(C2)의 제 2단자와 제 1노드(N1)를 전기적으로 접속시킨다.
제 6트랜지스터(M6)는 제 2커패시터(C2)의 제 2단자와 제 3입력단자 사이에 접속된다. 그리고, 제 6트랜지스터(M6)의 게이트전극은 제 5노드(N5)에 접속된다. 이와 같은 제 6트랜지스터(M6)는 제 5노드(N5)의 전압에 대응하여 턴-온 또는 턴-오프된다.
제 3신호 처리부(250)는 제 3노드(N3)의 전압 및 제 3입력단자(103)로 공급되는 신호에 대응하여 제 4노드(N4)의 전압을 제어한다. 이를 위하여, 제 3신호 처리부(250)는 제 13트랜지스터(M13) 및 제 14트랜지스터(M14)를 구비한다.
제 13트랜지스터(M13) 및 제 14트랜지스터(M14)는 제 1전원(VDD)과 제 4노드(N4) 사이에 직렬로 접속된다. 그리고, 제 13트랜지스터(M13)의 게이트전극은 제 3노드(N3)에 접속된다. 이와 같은 제 13트랜지스터(M13)는 제 3노드(N3)의 전압에 대응하여 턴-온 또는 턴-오프된다.
또한, 제 14트랜지스터(M14)의 게이트전극은 제 3입력단자(103)에 접속된다. 이와 같은 제 14트랜지스터(M14)는 제 3입력단자(103)로 제 2클럭신호(CLK2)가 공급될 때 턴-온된다.
제 1안정화부(260)는 제 2신호 처리부(240)와 입력부(210) 사이에 접속된다. 이와 같은 제 1안정화부(260)는 제 3노드(N3) 및 제 4노드(N4)의 전압 하강폭을 제한한다. 이를 위하여, 제 1안정화부(260)는 제 1트랜지스터(M1) 및 제 2트랜지스터(M2)를 구비한다.
제 1트랜지스터(M1)는 제 3노드(N3)와 제 5노드(N5) 사이에 접속된다. 그리고, 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 제 2전원(VSS)에 접속된다. 이와 같은 제 1트랜지스터(M1)는 턴-온 상태로 설정된다.
제 2트랜지스터(M2)는 제 2노드(N2)와 제 4노드(N4) 사이에 접속된다. 그리고, 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극은 제 2전원(VSS)에 접속된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(M2)는 턴-온 상태로 설정된다.
한편, 제 2스테이지(ST2)는 제 1입력단자(101) 내지 제 3입력단자(103)로 공급되는 신호를 제외한 구성이 제 1스테이지(ST1)와 동일하게 설정된다. 따라서, 제 2스테이지(ST2)와 관련하여 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 도 4에 도시된 스테이지의 구동방법의 실시예를 나타내는 파형도이다. 도 5에서는 설명의 편의성을 위하여 제 1스테이지(ST)를 이용하여 동작과정을 설명하기로 한다.
도 5를 참조하면, 제 1클럭신호(CLK1) 및 제 2클럭신호(CLK2)는 2수평기간(2H)의 주기를 가지며, 서로 다른 수평기간에 공급된다. 다시 말하여, 제 2클럭신호(CLK2)는 제 1클럭신호(CLK1)에서 반주기(즉, 1수평기간(1H))만큼 쉬프트된 신호로 설정된다.
스타트 펄스(SSP)가 공급될 때 제 1입력단자(101)는 제 1전원(VDD)의 전압으로 설정되고, 스타트 펄스(SSP)가 공급되지 않을 때 제 1입력단자(101)는 제 2전원(VSS)의 전압으로 설정될 수 있다.
클럭신호(CLK1, CLK2)가 공급될 때 제 2입력단자(102) 및 제 3입력단자(103)는 제 2전원(VSS)의 전압으로 설정되고, 클럭신호(CLK1, CLK2)가 공급되지 않을 때 제 2입력단자(102) 및 제 3입력단자(103)는 제 1전원(VDD)의 전압으로 설정될 수 있다.
또한, 제 1입력단자(101)로 공급되는 스타트 펄스(SSP)는 제 2입력단자(102)로 공급되는 제 1클럭신호(CLK1)와 적어도 한번 중첩되도록 설정된다. 이를 위하여, 스타트 펄스(SSP)는 제 1클럭신호(CLK1)보다 넓은 폭, 예를 들면 4수평기간(4H) 동안 공급될 수 있다. 이 경우, 제 2스테이지(ST2)의 제 1입력단자(101)로 공급되는 첫 번째 발광 제어신호도 제 2스테이지(ST2)의 제 2입력단자(102)로 공급되는 제 2클럭신호(CLK2)와 적어도 한번 중첩된다.
동작과정을 설명하면, 먼저 제 1시점(t1)에 제 2입력단자(102)로 제 1클럭신호(CLK1)가 공급된다. 제 2입력단자(102)로 제 1클럭신호(CLK1)가 공급되면 제 7트랜지스터(M7) 및 제 9트랜지스터(M9)가 턴-온된다.
제 7트랜지스터(M7)가 턴-온되면 제 1입력단자(101)와 제 4노드(N4)가 전기적으로 접속된다. 여기서, 제 2트랜지스터(M2)가 턴-온 상태를 유지하기 때문에 제 1입력단자(101)는 제 4노드(N4)를 경유하여 제 2노드(N2)와도 전기적으로 접속된다. 이때, 제 1시점(t1) 동안 제 1입력단자(101)로는 스타트 펄스(SSP)가 공급되지 않고, 이에 따라 제 4노드(N4) 및 제 2노드(N2)로 로우전압(일례로, VSS)이 공급된다.
제 2노드(N2) 및 제 4노드(N4)로 로우전압이 공급되면 제 8트랜지스터(M8), 제 11트랜지스터(M11) 및 제 12트랜지스터(M12)가 턴-온된다.
제 12트랜지스터(M12)가 턴-온되면 제 1노드(N1)로 제 1전원(VDD)의 전압이 공급되고, 이에 따라 제 10트랜지스터(M10)가 턴-오프된다. 이때, 제 3커패시터(C3)에는 제 10트랜지스터(M10)의 턴-오프에 대응되는 전압이 충전된다.
제 11트랜지스터(M11)가 턴-온되면 제 2전원(VSS)의 전압이 출력단자(104)로 공급된다. 따라서, 제 1시점(t1) 동안 제 1발광 제어선(E1)으로 발광 제어신호가 공급되지 않는다.
제 8트랜지스터(M8)가 턴-온되면 제 3노드(N3)로 제 1클럭신호(CLK1)가 공급된다. 여기서, 제 1트랜지스터(M1)가 턴-온 상태를 유지하기 때문에 제 1클럭신호(CLK1)는 제 3노드(N3)를 경유하여 제 5노드(N5)로도 공급된다.
한편, 제 9트랜지스터(M9)가 턴-온되면 제 2전원(VSS)의 전압이 제 3노드(N3) 및 제 5노드(N5)로 공급된다. 여기서, 제 1클럭신호(CLK1)는 제 2전원(VSS)의 전압으로 설정되고, 이에 따라 제 3노드(N3) 및 제 5노드(N5)는 안정적으로 제 2전원(VSS)의 전압으로 설정된다.
제 3노드(N3) 및 제 5노드(N5)가 제 2전원(VSS)의 전압으로 설정되면 제 13트랜지스터(M13) 및 제 6트랜지스터(M6)가 턴-온된다.
제 6트랜지스터(M6)가 턴-온되면 제 3입력단자(103)로부터의 하이전압(일례로, VDD)이 제 2커패시터(C2)의 제 2단자로 공급된다. 이때, 제 5트랜지스터(M5)가 턴-오프 상태로 설정되기 때문에 제 1노드(N1)는 제 5노드(N5) 및 제 2커패시터(C2)의 제 2단자 전압과 무관하게 제 3전원(VDD)의 전압을 유지한다.
제 13트랜지스터(M13)가 턴-온되면 제 1전원(VDD)의 전압이 제 14트랜지스터(M14)로 공급된다. 이때, 제 14트랜지스터(M14)는 턴-오프 상태로 설정되고, 이에 따라 제 4노드(N4)는 로우전압을 유지한다.
제 2시점(t2)에는 제 2입력단자(102)로 제 1클럭신호(CLK1)의 공급이 중단된다. 제 1클럭신호(CLK1)의 공급이 중단되면 제 7트랜지스터(M7) 및 제 9트랜지스터(M9)가 턴-오프된다. 이때, 제 1커패시터(C1) 및 제 3커패시터(C3)에 의하여 제 2노드(N2) 및 제 1노드(N1)는 이전 기간의 전압을 유지한다.
제 2노드(N2)가 로우전압을 유지하는 경우, 제 8트랜지스터(M8), 제 11트랜지스터(M11) 및 제 12트랜지스터(M12)가 턴-온된다.
제 8트랜지스터(M8)가 턴-온되면 제 2입력단자(102)로부터의 하이전압이 제 3노드(N3) 및 제 5노드(N5)로 공급된다. 그러면, 제 13트랜지스터(M13) 및 제 6트랜지스터(M6)가 턴-오프 상태로 설정된다.
제 12트랜지스터(M12)가 턴-온되면 제 1노드(N1)로 제 1전원(VDD)의 전압이 공급되고, 이에 따라 제 10트랜지스터(M10)는 턴-오프 상태를 유지한다.
제 11트랜지스터(M11)가 턴-온되면 출력단자(104)는 제 2전원(VSS)의 전압을 공급받는다.
제 3시점(t3)에는 제 3입력단자(103)로 제 2클럭신호(CLK2)가 공급된다. 제 3입력단자(103)로 제 2클럭신호(CLK2)가 공급되면 제 14트랜지스터(M14) 및 제 5트랜지스터(M5)가 턴-온된다.
제 5트랜지스터(M5)가 턴-온되면 제 2커패시터(C2)의 제 2단자와 제 1노드(N1)가 전기적으로 접속된다. 이때, 제 1노드(N1)는 제 1전원(VDD)의 전압을 유지한다.
제 14트랜지스터(M14)가 턴-온되면 제 13트랜지스터(M13)의 제 2전극과 제 2노드(N2)가 전기적으로 접속된다. 이때, 제 13트랜지스터(M13)가 턴-오프 상태로 설정되기 때문에 제 1전원(VDD)의 전압은 제 4노드(N4) 및 제 2노드(N2)로 공급되지 않는다.
추가적으로, 제 3입력단자(103)로 제 2클럭신호(CLK2)가 공급되면 제 1커패시터(C1)의 커플링에 의하여 제 2노드(N2)는 제 2전원(VSS)보다 낮은 전압으로 하강된다. 그러면, 제 11트랜지스터(M11) 및 제 12트랜지스터(M12)의 게이트전극으로 인가되는 전압이 제 2전원(VSS)보다 낮은 전압으로 하강되고, 이에 따라 트랜지스터들의 구동 특성이 향상될 수 있다.
한편, 제 4노드(N4)는 제 2트랜지스터(M2)에 의하여 제 2노드(N2)의 전압 하강과 무관하게 대략 제 2전원(VSS)의 전압을 유지한다. 다시 말하여, 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극으로 제 2전원(VSS)의 전압이 인가되기 때문에 제 2노드(N2)의 전압하강과 무관하게 제 4노드(N4)는 대략 제 2전원(VSS)의 전압을 유지한다. 이 경우, 제 7트랜지스터(M7)의 제 1전극 및 제 2전극의 전압차, 즉 소오스전극과 드레인전극의 전압차가 최소화되어 제 7트랜지스터(M7)의 특성이 변화되는 것을 방지할 수 있다.
제 4시점(t4)에는 제 1입력단자(101)로 스타트 펄스(SSP)가 공급되고, 제 2입력단자(102)로 제 1클럭신호(CLK1)가 공급된다.
제 2입력단자(102)로 제 1클럭신호(CLK1)가 공급되면 제 제 7트랜지스터(M7) 및 제 9트랜지스터(M9)가 턴-온된다.
제 7트랜지스터(M7)가 턴-온되면 제 1입력단자(101)와 제 4노드(N4) 및 제 2노드(N2)가 전기적으로 접속된다. 그러면, 제 2입력단자(102)로 공급된 스트타 펄스(SSP)에 의하여 제 4노드(N4) 및 제 2노드(N2)가 하이전압으로 설정된다. 제 4노드(N4) 및 제 2노드(N2)가 하이전압으로 설정되면 제 8트랜지스터(M8), 제 11트랜지스터(M11) 및 제 12트랜지스터(M12)가 턴-오프된다.
제 9트랜지스터(M9)가 턴-온되면 제 3노드(N3) 및 제 5노드(N5)로 제 2전원(VSS)의 전압이 공급된다. 제 3노드(N3) 및 제 5노드(N5)로 제 2전원(VSS)의 전압이 공급되면 제 13트랜지스터(M13) 및 제 6트랜지스터(M6)가 턴-온된다.
이때, 제 13트랜지스터(M13)가 턴-온되더라도 제 14트랜지스터(M14)가 턴-오프 상태로 설정되기 때문에 제 4노드(N4)의 전압은 변하지 않는다.
제 6트랜지스터(M6)가 턴-온되면 제 2커패시터(C2)의 제 2단자와 제 3입력단자(103)가 전기적으로 접속된다. 이때, 제 5트랜지스터(M5)가 턴-오프 상태로 설정되기 때문에 제 1노드(N1)는 하이전압을 유지한다.
제 5시점(t5)에는 제 2입력단자(103)로 제 2클럭신호(CLK2)가 공급된다. 제 2입력단자(103)로 제 2클럭신호(CLK2)가 공급되면 제 14트랜지스터(M14) 및 제 5트랜지스터(M5)가 턴-온된다. 그리고, 제 5시점(t5)에 제 3노드(N3) 및 제 5노드(N5)가 제 2전원(VSS)의 전압으로 설정되기 때문에 제 13트랜지스터(M13) 및 제 6트랜지스터(M6)가 턴-온 상태를 유지한다.
제 5트랜지스터(M5) 및 제 6트랜지스터(M6)가 턴-온되면 제 2클럭신호(CLK2)가 제 1노드(N1)로 공급된다. 제 1노드(N1)로 제 2클럭신호(CLK2)가 공급되면 제 10트랜지스터(M10)가 턴-온된다. 제 10트랜지스터(M10)가 턴-온되면 제 1전원(VDD)의 전압이 출력단자(104)로 공급된다. 출력단자(104)로 공급된 제 1전원(VDD)의 전압은 발광 제어신호로써 제 1발광 제어선(E1)으로 공급된다.
제 13트랜지스터(M13) 및 제 14트랜지스터(M14)가 턴-온되면 제 4노드(N4) 및 제 2노드(N2)로 제 2전원(VDD)의 전압이 공급된다. 그러면, 제 8트랜지스터(M8) 및 제 11트랜지스터(M11)는 안정적으로 턴-오프 상태를 유지한다.
한편, 제 2커패시터(C2)의 제 2단자로 제 2클럭신호(CLk2)가 공급되면 제 2커패시터(C2)의 커플링에 의하여 제 5노드(N4)의 전압이 제 2전원(VSS)보다 낮은 전압으로 하강된다. 그러면, 제 6트랜지스터(M6)의 게이트전극으로 인가되는 전압이 제 2전원(VSS)보다 낮은 전압으로 하강되고, 이에 따라 제 6트랜지스터(M6)의 구동 특성이 향상될 수 있다.
추가적으로, 제 1트랜지스터(M1)에 의하여 제 5노드(N5)의 전압과 무관하게 제 3노드(N3)의 전압은 대략 제 2전원(VSS)의 전압을 유지한다. 다시 말하여, 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극으로는 제 2전원(VSS)의 전압이 인가되기 때문에 제 5노드(N5)의 전압하강과 무관하게 제 3노드(N3)는 대략 제 2전원(VSS2)의 전압을 유지한다. 이 경우, 제 8트랜지스터(M8)의 소오스전극과 드레인전극의 전압차가 최소화되어 제 8트랜지스터(M8)의 특성이 변화되는 것을 방지할 수 있다.
제 6시점(t6)에는 제 2입력단자(102)로 제 1클럭신호(CLK1)가 공급된다. 제 2입력단자(102)로 제 1클럭신호(CLK1)가 공급되면 제 7트랜지스터(M7) 및 제 9트랜지스터(M9)가 턴-온된다.
제 7트랜지스터(M7)가 턴-온되면 제 4노드(N4)및 제 2노드(N2)가 제 1입력단자(101)와 전기적으로 접속되고, 이에 따라 제 1입력단자(101)로부터의 로우전압이 제 4노드(N4) 및 제 2노드(N2)로 공급된다. 제 4노드(N4) 및 제 2노드(N2)가 로우전압으로 설정되면 제 8트랜지스터(M8), 제 11트랜지스터(M11) 및 제 12트랜지스터(M12)가 턴-온된다.
제 8트랜지스터(M8)가 턴-온되면 제 3노드(N3) 및 제 5노드(N5)로 제 1클럭신호(CLK1)가 공급된다.
제 12트랜지스터(M12)가 턴-온되면 제 1노드(N1)로 제 1전원(VDD)의 전압이 공급되고, 이에 따라 제 10트랜지스터(M10)가 턴-오프된다. 제 11트랜지스터(M11)가 턴-온되면 출력단자(104)로 제 2전원(VSS)의 전압이 공급된다. 출력단자(104)로 공급된 제 2전원(VSS)의 전압은 제 1발광 제어선(E1)으로 공급되고, 이에 따라 제 1발광 제어선(E1)으로 발광 제어신호의 공급이 중단된다.
한편, 제 1스테이지(ST1)의 출력단자(104)로부터 발광 제어신호를 공급받는 제 2스테이지(ST2)도 상술한 과정을 반복하면서 제 2발광 주사선(E2)으로 발광제어신호를 공급한다. 즉, 본 발명의 실시예에 의한 발광 스테이지들(ST)은 상술한 과정을 반복하면서 발광 제어선들(E1 내지 En)로 발광 제어신호르 순차적으로 공급할 수 있다.
도 6은 도 3에 도시된 스테이지의 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 6을 설명할 때 도 4와 동일한 구성에 대해서는 동일한 대해서는 동일한 도면부호를 할당함과 아울러 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 제 1스테이지(ST1')는 입력부(210'), 출력부(220), 제 1신호 처리부(230), 제 2신호 처리부(240), 제 3신호 처리부(250) 및 제 1안정화부(260)를 구비한다.
입력부(210')는 제 1입력단자(101) 및 제 2입력단자(102)로 공급되는 신호에 대응하여 제 3노드(N3) 및 제 4노드(N4)의 전압을 제어한다. 이를 위하여, 입력부(210)는 제 7트랜지스터(M7) 내지 제 9트랜지스터(M9)를 구비한다.
제 7트랜지스터(M7)는 제 1입력단자(101)와 제 4노드(N4) 사이에 접속된다. 그리고, 제 7트랜지스터(M7)의 게이트전극은 제 2입력단자(102)에 접속된다. 이와 같은 제 7트랜지스터(M7)는 제 2입력단자(102)로 제 1클럭신호(CLK1)가 공급될 때 턴-온되어 제 1입력단자(101)와 제 4노드(N4)를 전기적으로 접속시킨다.
제 3노드(N3)와 제 2입력단자(102) 사이에는 복수의 제 8트랜지스터들(M8_1, M8_2)이 직렬로 접속된다. 제 8트랜지스터들(M8_1, M8_2)의 게이트전극은 제 4노드(N4)에 접속된다. 이와 같은 제 8트랜지스터들(M8_1, M8_2)은 제 4노드(N4)의 전압에 대응하여 턴-온 또는 턴-오프된다.
제 9트랜지스터(M9)는 제 3노드(N3)와 제 2전원(VSS) 사이에 접속된다. 그리고, 제 9트랜지스터(M9)의 게이트전극은 제 2입력단자(102)에 접속된다. 이와 같은 제 9트랜지스터(M9)는 제 2입력단자(102)로 제 1클럭신호(CLK1)가 공급될 때 턴-온되어 제 3노드(N3)로 제 2전원(VSS)의 전압을 공급한다.
이와 같은 본 발명의 다른 실시예에서는 누설전류를 최소화하기 위하여 복수의 제 8트랜지스터들(M8_1, M8_2)을 형성하는 것을 제외한 구성이 도 4와 동일하다. 따라서, 동작과정에 대하여 상세한 설명은 생략하기로 한다. 그리고, 제 2스테이지(ST2')도 입력단자(101, 102, 103)로 공급되는 신호를 제외한 구성이 제 1스테이지(ST1')와 동일하고, 이에 따라 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7은 도 3에 도시된 스테이지의 또 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 6에서는 설명의 편의성을 위하여 제 1스테이지(ST1") 및 제 2스테이지(ST2")를 도시하기로 한다. 그리고, 도 6에서는 도 4와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 할당함과 아울러 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 스테이지(ST1")는 입력부(210), 출력부(220), 제 1신호 처리부(230), 제 2신호 처리부(240'), 제 3신호 처리부(250), 제 1안정화부(260) 및 제 2안정화부(270)를 구비한다.
제 2안정화부(270)는 제 1전원(VDD), 제 1노드(N1) 및 제 3입력단자(103)에 접속된다. 이와 같은 제 2안정화부(270)는 출력단자(104)로 발광 제어신호가 공급되는 기간 동안 제 2노드(N2)의 전압을 일정하게 유지시킨다. 이를 위하여, 제 2안정화부(270)는 제 3트랜지스터(M3), 제 4트랜지스터(M4) 및 제 1커패시터(C1')를 구비한다.
제 3트랜지스터(M3)는 제 1전원(VDD)과 제 6노드(N6) 사이에 접속되며, 게이트전극이 제 1노드(N1)에 접속된다. 이와 같은 제 3트랜지스터(M3)는 제 1노드(N1)의 전압에 대응하여 턴-온 또는 턴-오프된다.
제 4트랜지스터(M4)는 제 6노드(N6)와 제 3입력단자(103) 사이에 접속되며, 게이트전극이 제 2노드(N2)에 접속된다. 이와 같은 제 4트랜지스터(M4)는 제 2노드(N2)의 전압에 대응하여 턴-온 또는 턴-오프된다.
제 1커패시터(C1')는 제 6노드(N6)와 제 2노드(N2) 사이에 접속된다.
제 2신호 처리부(240')는 제 5노드(N5)에 접속되며, 제 3입력단자로 공급되는 신호에 대응하여 제 1노드(N1)의 전압을 제어한다. 이를 위하여, 제 2신호 처리부(240)는 제 5트랜지스터(M5), 제 6트랜지스터(M6), 제 2커패시터(C2)를 구비한다.
제 2커패시터(C2)의 제 1단자는 제 5노드(N5)에 접속되고, 제 2단자는 제 5트랜지스터(M5)에 접속된다.
제 5트랜지스터(M5)는 제 2커패시터(C2)의 제 2단자와 제 1노드(N1) 사이에 접속된다. 그리고, 제 5트랜지스터(M5)의 게이트전극은 제 3입력단자(103)에 접속된다. 이와 같은 제 5트랜지스터(M5)는 제 3입력단자(103)로 제 2클럭신호(CLK2)가 공급될 때 턴-온되어 제 2커패시터(C2)의 제 2단자와 제 1노드(N1)를 전기적으로 접속시킨다.
제 6트랜지스터(M6)는 제 2커패시터(C2)의 제 2단자와 제 3입력단자 사이에 접속된다. 그리고, 제 6트랜지스터(M6)의 게이트전극은 제 5노드(N5)에 접속된다. 이와 같은 제 6트랜지스터(M6)는 제 5노드(N5)의 전압에 대응하여 턴-온 또는 턴-오프된다.
이와 같은 제 2신호 처리부(240')는 도 4와 비교하여 제 1커패시터(C1)만 제거될 뿐 그 외의 구성은 동일하게 설정된다.
상술한 본원 발명의 다른 실시예에 의한 스테이지는 도 5의 구동파형에 의하여 구동된다. 따라서, 제 2안정화부(270)를 위주로 동작과정을 설명하기로 한다.
제 4트랜지스터(M4)는 제 2노드(N2)의 전압에 대응하여 턴-온된다. 다시 말하여, 제 4트랜지스터(M4)는 제 2노드(N2)가 로우전압으로 설정되는 기간 동안 턴-온 상태를 유지한다. 이 경우, 제 4트랜지스터(M4)는 도 5의 제 4시점(t4) 이전 및 제 6시점(t6) 이후에 턴-온 상태로 설정된다.
제 4트랜지스터(M4)가 턴-온 상태로 설정되는 경우 제 2클럭신호(CLK2)가 공급될 때 제 1커패시터(C1')의 커플링에 의하여 제 2노드(N2)의 전압이 제 2전원(VSS)보다 낮은 전압으로 하강된다.(t3 시점 등)
한편, 제 3트랜지스터(M3)는 제 1노드(N1)의 전압에 대응하여 턴-온된다. 다시 말하여, 제 3트랜지스터(M3)는 제 1노드(N1)가 로우전압으로 설정되는 기간 동안 턴-온 상태를 유지한다. 이 경우, 제 3트랜지스터(M3)는 도 5의 제 5시점(t5) 및 제 6시점(t6) 동안 턴-온 상태를 유지한다.
제 3트랜지스터(M3)가 턴-온되면 제 6노드(N6)로 제 1전원(VDD)의 전압이 공급된다. 즉, 발광 제어선(E1)으로 발광 제어신호가 공급되는 기간 동안 제 6노드(N6)는 제 1전원(VDD)의 전압을 유지한다. 이와 같은 제 6노드(N6)가 제 1전원(VDD)의 전압을 유지하는 경우, 제 2노드(N2)가 안정적으로 하이전압을 유지할 수 있다.
보다 상세히 설명하면, 도 4의 스테이지의 경우 제 1커패시터(C1)는 제 3입력단자(103)로 공급되는 제 2클럭신호(CLK2)를 공급받고, 이에 따라 제 2노드(N2)의 전압은 제 2클럭신호(CLK2)에 의하여 전압이 변동된다. 특히, 도 5의 제 5시점(t5) 및 제 6시점(t6) 사이의 기간에도 제 2클럭신호(CLK2)에 의하여 제 2노드(N2)의 전압이 흔들리고, 이에 따라 동작의 신뢰성이 저하될 수 있다.
반면에 도 6의 스테이지의 경우 도 5 의 제 5시점(t5) 및 제 6시점(t6) 동안 제 1커패시터(C1')의 제 1단자는 제 1전원(VDD)의 전압으로 유지되고, 이에 따라 제 2노드(N2)의 전압을 안정적으로 유지할 수 있다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 특허청구범위에서 정해지는 것으로써, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등 범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.
10 : 주사 구동부 20 : 데이터 구동부
30 : 발광 구동부 40 : 화소부
50 : 화소 60 : 타이밍 제어부
210 : 입력부 220 : 출력부
230,240,250 : 신호 처리부 260,270 : 안정화부

Claims (20)

  1. 제 1노드 및 제 2노드의 전압에 대응하여 제 1전원 또는 제 2전원의 전압을 출력단자로 공급하기 위한 출력부와;
    제 1입력단자 및 제 2입력단자로 공급되는 신호에 대응하여 제 3노드 및 제 4노드의 전압을 제어하기 위한 입력부와;
    상기 제 2노드의 전압에 대응하여 상기 제 1노드의 전압을 제어하기 위한 제 1신호 처리부와;
    제 5노드에 접속되며, 제 3입력단자로 공급되는 신호에 대응하여 상기 제 1노드의 전압을 제어하기 위한 제 2신호 처리부와;
    상기 제 3노드의 전압 및 상기 제 3입력단자로 공급되는 신호에 대응하여 상기 제 4노드의 전압을 제어하기 위한 제 3신호 처리부와;
    상기 제 2신호 처리부와 상기 입력부 사이에 접속되며 상기 제 3노드 및 제 4노드의 전압 하강폭을 제한하기 위한 제 1안정화부를 구비하고,
    상기 제 1안정화부는
    상기 제 3노드와 상기 제 5노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 2전원에 접속되는 제 1트랜지스터와;
    상기 제 2노드와 상기 제 4노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 2전원에 접속되는 제 2트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1전원은 게이트 오프 전압으로 설정되고, 상기 제 2전원은 게이트 온 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 스테이지.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1입력단자는 이전단 스테이지의 출력신호 또는 스타트 펄스를 공급받는 것을 특징으로 하는 스테이지.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1입력단자로 공급되는 이전단 스테이지의 출력신호 또는 스타트 펄스는 상기 제 2입력단자로 공급되는 클럭신호와 적어도 한 번 중첩되는 것을 특징으로 하는 스테이지.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2입력단자는 제 1클럭신호를 공급받고, 상기 제 3입력단자는 제 2클럭신호를 공급받는 것을 특징으로 하는 스테이지.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 1클럭신호 및 제 2클럭신호는 동일한 주기를 가지며, 상기 제 2클럭신호는 상기 제 1클럭신호에서 반주기만큼 쉬프트된 신호로 설정되는 것을 특징으로 하는 스테이지.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 입력부는
    상기 제 1입력단자와 상기 제 4노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 2입력단자에 접속되는 제 7트랜지스터와;
    상기 제 3노드와 상기 제 2입력단자 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 4노드에 접속되는 제 8트랜지스터와;
    상기 제 3노드와 상기 제 2전원 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 2입력단자에 접속되는 제 9트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이지.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 출력부는
    상기 제 1전원과 상기 출력단자 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 1노드에 접속되는 제 10트랜지스터와;
    상기 제 2전원과 상기 출력단자 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 2노드에 접속되는 제 11트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이지.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1신호 처리부는
    상기 제 1전원과 상기 제 1노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 2노드에 접속되는 제 12트랜지스터와;
    상기 제 1전원과 상기 제 1노드 사이에 접속되는 제 3커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이지.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2신호 처리부는
    상기 제 2노드와 상기 제 3입력단자 사이에 접속되는 제 1커패시터와;
    제 1단자가 상기 제 5노드에 접속되는 제 2커패시터와;
    상기 제 2커패시터의 제 2단자와 상기 제 1노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 3입력단자에 접속되는 제 5트랜지스터와;
    상기 제 2커패시터의 제 2단자와 상기 제 3입력단자 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 5노드에 접속되는 제 6트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이지.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3신호 처리부는
    제 1전원과 상기 제 4노드 사이에 직렬로 접속되는 제 13트랜지스터 및 제 14트랜지스터를 구비하며;
    상기 제 13트랜지스터의 게이트전극은 상기 제 3노드에 접속되고, 상기 제 14트랜지스터의 게이트전극은 상기 제 3입력단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 스테이지.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1전원, 상기 제 1노드 및 상기 제 3입력단자에 접속되며, 상기 출력단자로 상기 제 1전원의 전압이 출력되는 기간 동안 상기 제 2노드의 전압을 일정하게 유지하기 위한 제 2안정화부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이지.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제 2안정화부는
    상기 제 1전원과 제 6노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 1노드에 접속되는 제 3트랜지스터와;
    상기 제 6노드와 상기 제 3입력단자 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 2노드에 접속되는 제 4트랜지스터와;
    상기 제 2노드와 상기 제 6노드 사이에 접속되는 제 1커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이지.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제 2신호 처리부는
    제 1단자가 상기 제 5노드에 접속되는 제 2커패시터와;
    상기 제 2커패시터의 제 2단자와 상기 제 1노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 3입력단자에 접속되는 제 5트랜지스터와;
    상기 제 2커패시터의 제 2단자와 상기 제 3입력단자 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 5노드에 접속되는 제 6트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 스테이지.
  16. 주사선들, 데이터선들 및 발광 제어선들과 접속되는 화소들과;
    상기 주사선들로 주사신호를 공급하기 위한 주사 구동부와;
    상기 데이터선들로 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부와;
    상기 발광 제어선들로 발광 제어신호를 공급하기 위하여 복수의 스테이지들을 포함하는 발광 구동부를 구비하며;
    상기 스테이지들 각각은
    제 1노드 및 제 2노드의 전압에 대응하여 제 1전원 또는 제 2전원의 전압을 출력단자로 공급하기 위한 출력부와;
    제 1입력단자 및 제 2입력단자로 공급되는 신호에 대응하여 제 3노드 및 제 4노드의 전압을 제어하기 위한 입력부와;
    상기 제 2노드의 전압에 대응하여 상기 제 1노드의 전압을 제어하기 위한 제 1신호 처리부와;
    제 5노드에 접속되며, 제 3입력단자로 공급되는 신호에 대응하여 상기 제 1노드의 전압을 제어하기 위한 제 2신호 처리부와;
    상기 제 3노드 및 상기 제 3입력단자로 공급되는 신호에 대응하여 상기 제 4노드의 전압을 제어하기 위한 제 3신호 처리부와;
    상기 제 2신호 처리부와 상기 입력부 사이에 접속되며 상기 제 3노드 및 제 4노드의 전압 하강폭을 제한하기 위한 제 1안정화부를 구비하고,
    상기 제 1안정화부는
    상기 제 3노드와 상기 제 5노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 2전원에 접속되는 제 1트랜지스터와;
    상기 제 2노드와 상기 제 4노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 2전원에 접속되는 제 2트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제 1전원은 게이트 오프 전압으로 설정되고, 상기 제 2전원은 게이트 온 전압으로 설정되며;
    상기 출력단자로 공급되는 상기 제 1전원의 전압이 상기 발광 제어신호로 사용되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 제 1입력단자는 이전단 스테이지의 출력신호 또는 스타트 펄스를 공급받고;
    j(j는 홀수 또는 짝수) 번째 스테이지의 상기 제 2입력단자는 제 1클럭신호, 상기 제 3입력단자는 제 2클럭신호를 공급받으며;
    j+1번째 스테이지의 상기 제 2입력단자는 제 2클럭신호, 상기 제 3입력단자는 제 1클럭신호를 공급받는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  19. 삭제
  20. 제 16항에 있어서,
    상기 제 1전원, 상기 제 1노드 및 상기 제 3입력단자에 접속되며, 상기 출력단자로 상기 제 1전원의 전압이 출력되는 기간 동안 상기 제 2노드의 전압을 일정하게 유지하기 위한 제 2안정화부를 더 구비하고;
    상기 제 2안정화부는
    상기 제 1전원과 제 6노드 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 1노드에 접속되는 제 3트랜지스터와;
    상기 제 6노드와 상기 제 3입력단자 사이에 접속되며, 게이트전극이 상기 제 2노드에 접속되는 제 4트랜지스터와;
    상기 제 2노드와 상기 제 6노드 사이에 접속되는 제 1커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
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