KR20050068233A - Electro-luminescence panel - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 일렉트로 루미네센스 패널은, 다수의 데이터 라인 및 상기 데이터 라인에 교차되게 배열되는 다수의 스캔라인과, 상기 데이터 라인 및 스캔라인의 교차부에 매트릭스 형태로 형성되어 패널의 표시영역을 이루며, EL셀(OLED) 및 상기 EL셀을 구동시키기 위한 EL셀 구동회로가 구비된 화소를 포함하는 EL 패널에 있어서,The electroluminescent panel according to the present invention includes a plurality of scan lines arranged to intersect the plurality of data lines and the data lines, and a display area of the panel formed in a matrix form at the intersections of the data lines and the scan lines. An EL panel comprising: a pixel including an EL cell (OLED) and an EL cell driving circuit for driving the EL cell;
상기 각 화소 내의 EL셀에 제공되는 전류를 제어하기 위한 전류 멀티플렉서(current MUX.) 회로가 상기 표시영역 외부에 집적되어 형성됨을 특징으로 한다.이와 같은 본 발명에 의하면, 각 화소에 구비된 전류 미러를 형성하는 박막트랜지스터의 폭을 증가시키지 않고서도 큰 부하의 데이터 라인을 충전이 가능하게 되어, 그에 따라 개구율 감소를 극복하여, 고 개구율에 의한 휘도 및 화질이 향상된다.A current multiplexer (current MUX) circuit for controlling the current provided to the EL cells in each pixel is integrated and formed outside the display area. According to the present invention, the current mirror provided in each pixel It is possible to charge a data line with a large load without increasing the width of the thin film transistor forming a, thereby overcoming the reduction of the aperture ratio, thereby improving the brightness and image quality due to the high aperture ratio.
Description
본 발명은 일렉트로 루미네센스 패널에 관한 것으로, 특히 전류 구동형 일렉트로 루미네센스 패널에서 표시영역 외부에 전류 미러 회로를 추가로 형성하여, 각 화소의 개구율 감소를 극복하는 일렉트로 루미네센스 패널에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electroluminescent panel, and more particularly, to an electroluminescent panel in which a current mirror circuit is additionally formed outside the display area in a current-driven electroluminescent panel to overcome the reduction of the aperture ratio of each pixel. will be.
최근 들어 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판표시장치들이 개발되고 있다. Recently, various flat panel displays have been developed to reduce weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes.
이러한 평판표시장치들로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 LCD), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 PDP) 및 일렉트로 루미네센스(Electro-Luminescence : 이하 EL) 표시장치 등이 있으며, 이와 같은 상기 평판표시장치에 대해서 표시 품질을 높이고, 대화면화를 시도하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. Such flat panel displays include a liquid crystal display (LCD), a field emission display, a plasma display panel (PDP), and an electroluminescence (EL). There is a display device, and studies are being actively conducted to improve the display quality and to make a large screen for such a flat panel display device.
상기 평판표시장치 중 EL 소자는 스스로 발광하는 자발광소자로, 전자 및 정공 등의 캐리어를 이용하여 형광물질을 여기 시킴으로써, 화상 또는 영상을 표시하게 되며, 직류 저전압으로 구동이 가능하고 응답속도가 빠른 장점이 있다.Among the flat panel display devices, the EL element is a self-luminous element that emits self, and displays an image or an image by exciting a fluorescent material using carriers such as electrons and holes, and is capable of driving at a low DC voltage and having a fast response speed. There is an advantage.
도 1은 종래의 EL 패널을 개략적으로 도시한 도면이다. 1 is a diagram schematically showing a conventional EL panel.
도 1을 참조하면, EL 패널은 기판(10) 상에 서로 교차되게 배열되는 게이트 라인들(GL1 내지 GLm) 및 데이터 라인(DL1 내지 DLn)과, 게이트 라인들(GL1 내지 GLm)과 데이터 라인(DL1 내지 DLn))의 교차부들 각각에 배열되어진 화소 소자들(PE)이 구비되어 있다.Referring to FIG. 1, the EL panel includes gate lines GL1 to GLm and data lines DL1 to DLn, gate lines GL1 to GLm, and a data line arranged on the substrate 10 to cross each other. Pixel elements PE arranged at each of the intersections of DL1 to DLn) are provided.
상기 화소 소자들(PE) 각각은 게이트 라인들(GL1 내지 GLn)의 게이트 신호들이 인에이블(enable)될 때에 구동되어 데이터 라인(DL)상의 화소 신호의 크기에 상응하는 빛을 발생하게 된다.Each of the pixel elements PE is driven when gate signals of the gate lines GL1 to GLn are enabled to generate light corresponding to the magnitude of the pixel signal on the data line DL.
이러한 EL 패널을 구동하기 위하여 게이트 드라이버(12)가 게이트 라인들(GL1 내지 GLm)에 접속됨과 아울러 데이터 드라이버(14)가 데이터 라인들(DL1 내지 DLn)에 접속되며, 상기 게이트 드라이버(12)는 게이트 라인들(GL1 내지 GLm)을 순차적으로 구동시키고, 데이터 드라이버(14)는 데이터 라인들(DL1 내지 DLn)을 통해 화소들(PE)에 화소신호를 공급하게 된다.In order to drive such an EL panel, the gate driver 12 is connected to the gate lines GL1 to GLm, and the data driver 14 is connected to the data lines DL1 to DLn. The gate lines GL1 through GLm are sequentially driven, and the data driver 14 supplies the pixel signals to the pixels PE through the data lines DL1 through DLn.
도 2는 도 1에 도시된 화소 소자의 일 실시예를 도시한 회로도로서, 이는 전류 구동형 EL 패널의 한 화소 소자(PE)에 대한 회로 구조이다. FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the pixel element shown in FIG. 1, which is a circuit structure for one pixel element PE of the current-driven EL panel.
도 2를 참조하면, 상기 화소 소자(PE)는 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)의 교차부에 적용된 구동회로로 4개의 TFT(T1, T2, T3, T4)로 구성되며, 이는 기저전위원(GND)에 접속되어진 EL 셀(OLED)과, EL 셀(OLED) 및 데이터 라인(DL) 사이에 접속되어진 EL 셀(OLED) 구동회로(16)를 구비한다.Referring to FIG. 2, the pixel element PE is a driving circuit applied to an intersection portion of the gate line GL and the data line DL, and includes four TFTs T1, T2, T3, and T4. An EL cell OLED connected to the front panel GND and an EL cell OLED driving circuit 16 connected between the EL cell OLED and the data line DL are provided.
상기 EL 셀 구동회로(16)는 EL 셀(OLED), 공급전압라인(VDD)에 전류 미러를 형성하게 접속되어진 제1 및 제2 PMOS TFT(T1, T2)와; 제1 PMOS TFT(T1), 데이터 라인(DL) 및 게이트 라인(GL)에 접속되어 게이트 라인(GL) 상의 신호에 응답되는 제3 PMOS TFT(T3)와; 제1 PMOS TFT(T1) 및 제2 PMOS TFT(T2)의 게이트 전극, 게이트 라인(GL) 및 제3 PMOS TFT(T3)에 접속되는 제4 PMOS TFT(T4); 제1 PMOS TFT(T1) 및 제2 PMOS TFT(T2)의 게이트 전극과 공급전압라인(VDD) 사이에 접속되어진 캐패시터(CST)를 구비한다.The EL cell driving circuit 16 includes first and second PMOS TFTs T1 and T2 connected to form an electric current mirror on the EL cell OLED and the supply voltage line VDD; A third PMOS TFT T3 connected to the first PMOS TFT T1, the data line DL, and the gate line GL and responsive to a signal on the gate line GL; A fourth PMOS TFT (T4) connected to the gate electrode, the gate line (GL), and the third PMOS TFT (T3) of the first PMOS TFT (T1) and the second PMOS TFT (T2); A capacitor C ST connected between the gate electrode of the first PMOS TFT T1 and the second PMOS TFT T2 and the supply voltage line VDD is provided.
이의 동작을 살펴보면, 게이트 라인(GL)에 도 3에서와 같이 로우(LOW) 입력신호가 입력되면 제3 PMOS TFT(T3)와 제4 PMOS TFT(T4)이 턴-온 된다. 제3 PMOS TFT(T3)와 제4 PMOS TFT(T4)가 턴-온 되면 데이터 라인(DL)으로부터 스캔신호와 동기되게 입력되는 일정한 크기를 가진 비디오 신호가 제3 PMOS TFT(T3)와 제4 PMOS TFT(T4)를 통하여 캐패시터(Cst)에 충전된다.In operation, when the low input signal is input to the gate line GL, the third PMOS TFT T3 and the fourth PMOS TFT T4 are turned on. When the third PMOS TFT T3 and the fourth PMOS TFT T4 are turned on, a video signal having a constant magnitude inputted in synchronization with the scan signal from the data line DL is input to the third PMOS TFT T3 and the fourth. The capacitor Cst is charged through the PMOS TFT T4.
상기 캐패시터(Cst)는 제1 PMOS TFT(T1) 및 제2 PMOS TFT(T2)의 게이트 전극과 공급전압(VDD)에 접속되어 게이트 라인(GL)의 로우입력 시간동안 데이터 라인(DL)으로부터 공급되는 비디오 신호를 충전한다.The capacitor Cst is connected to the gate electrode and the supply voltage VDD of the first PMOS TFT T1 and the second PMOS TFT T2 and supplied from the data line DL during the low input time of the gate line GL. The video signal being charged.
또한, 상기 캐패시터(Cst)는 데이터라인(DL)으로부터 공급되어 충전된 비디오신호를 1 프레임 동안 홀딩(Holding) 시킨다. 이러한 홀딩시간으로 인해 데이터라인(DL)에서 공급되는 비디오신호가 EL 셀(OLED)에 공급되는 것을 캐패시터(Cst)에 의해 유지하게 된다. 또한 이러한 구조에서도 RGB 등의 각 비디오신호가 입력되는 만큼 각 화상신호를 입력하는 데이터 라인(DL)의 수가 구비되어야 한다.In addition, the capacitor Cst holds a video signal supplied and charged from the data line DL for one frame. Due to this holding time, the capacitor Cst maintains that the video signal supplied from the data line DL is supplied to the EL cell OLED. In this structure, the number of data lines DL for inputting each image signal should be provided as long as each video signal such as RGB is input.
1프레임 동안 홀드된 후 캐패시터(Cst)에 충전된 비디오 신호는 EL셀(OLED)에 공급되어 표시패널 상에 영상을 표시하게 된다.After being held for one frame, the video signal charged in the capacitor Cst is supplied to the EL cell OLED to display an image on the display panel.
그러나 종래의 기술의 경우에는 데이터 라인(DL)으로 입력되는 구동전류(Id)로 매우 작은 전류를 사용하기 때문에 제한된 게이트라인 주사시간 안에 구동전류(Id)로 스토리지 캐패시터(Cst)를 충/방전 시켜 해당전압으로 바꾸어 주는 데에 어려움이 있다. 여기서 게이트라인 주사시간은 제3 및 제4 PMOS TFT(T3, T4)기 동시에 턴-온 되어 있는 시간을 말한다.However, in the conventional technology, since a very small current is used as the driving current Id input to the data line DL, the storage capacitor Cst is charged / discharged with the driving current Id within a limited gate line scanning time. There is a difficulty in changing to the corresponding voltage. Here, the gate line scan time refers to the time when the third and fourth PMOS TFTs T3 and T4 are turned on at the same time.
또한, 상기와 같은 전류 미러 회로에서 상기 제1 PMOS TFT(T1)와 제2 PMOS TFT(T2)의 폭(Width)과 길이(Length)의 비율이 같다면 같은 크기의 전류가 제1 PMOS TFT(T1)와 제2 PMOS TFT(T2)로 흐른다. Also, in the current mirror circuit as described above, if the ratio of the width and length of the first PMOS TFT T1 and the second PMOS TFT T2 is the same, a current having the same magnitude is equal to that of the first PMOS TFT ( T1) and the second PMOS TFT (T2).
그러나, 제1 PMOS TFT(T1)와 제2 PMOS TFT(T2)의 비율이 K:1 이라면 제2 PMOS TFT(T2)로 흐르는 전류 즉, EL 셀(OLED)에 인가되는 전류(IOLED) 는 제1 PMOS TFT(P1)로 흐르는 전류(Id)의 1/K 배의 크기를 가지는 전류가 흐르게 된다. 여기서, K는 제 1 PMOS TFT(T1)의 폭과 길이의 비율 대 제 2 PMOS TFT(T2)의 폭과 길이의 비율이다.(W1/L1 : W2/L2)However, if the ratio of the first PMOS TFT T1 and the second PMOS TFT T2 is K: 1, the current flowing to the second PMOS TFT T2, that is, the current I OLED applied to the EL cell OLED is A current having a magnitude of 1 / K times the current Id flowing to the first PMOS TFT P1 flows. Here, K is the ratio of the width and length of the first PMOS TFT (T1) to the width and length of the second PMOS TFT (T2). (W1 / L1: W2 / L2)
따라서, 상기 EL 셀(OLED)을 통해 흐르는 전류(IOLED)와 데이터 라인을 통해 흐르는 전류(Id)는, 상기 T2와 T1의 폭(Width) 비에 비례하게 되고, 상기 비율을 크게 할수록 즉, T1의 폭을 크게 할수록 데이터 라인을 통해 공급되는 전류(Id)의 양을 비례하여 증가시킬 수 있어 큰 부하의 데이터 라인을 충전이 가능하게 된다.Therefore, the current I OLED flowing through the EL cell OLED and the current Id flowing through the data line are proportional to the ratio of the widths of the T2 and the T1, that is, the larger the ratio, As the width of T1 is increased, the amount of current Id supplied through the data line may be proportionally increased, thereby enabling charging of the data line of a large load.
그러나, 상기 T1의 폭이 커지게 되면 그에 따라 T1의 크기도 커지게 되어 결과적으로 화소의 개구율이 감소한다는 문제가 있다. However, when the width of the T1 is increased, the size of the T1 is also increased, resulting in a decrease in the aperture ratio of the pixel.
일 례로 상기 화소의 EL 셀(OLED)에 3㎂의 전류가 필요하고, 충분한 계조(gray)의 확보를 위하여 데이터 구동회로에서 데이터 라인으로 인가되는 전류는 30㎂가 필요한 경우에, 상기 T2의 폭과 길이의 비율 즉, W2/L2가 8/8 이라면, 상기 T1의 폭과 길이의 비율 즉, W1/L1은 80/8이 요구된다.For example, when the current of 3 mA is required for the EL cell OLED of the pixel, and the current applied to the data line from the data driving circuit is required to secure sufficient gray, the width of the T2 is required. When the ratio of the length and length, that is, W2 / L2 is 8/8, the ratio of the width and length of the T1, that is, W1 / L1, is required to be 80/8.
이와 같은 경우 화소 내부의 많은 면적을 상기 T1이 차지하게 되어 앞서 언급한 바와 같이 화소의 개구율이 감소하게 되는 것이다. In this case, the area T1 occupies a large area inside the pixel, and as mentioned above, the aperture ratio of the pixel is reduced.
또한, 상기 구조에서 제3 및 제4 PMOS TFT(T3,T4)는 동일한 하나의 게이트 라인에 연결되어 상기 게이트 라인에 인가되는 게이트 신호에 따라 동시에 턴-온 되는데, 이 경우 상기 게이트 라인의 저항이 상기 게이트 라인을 따라 점진적으로 증가하기 때문에 게이트 신호가 지연 및 왜곡되는 문제점이 발생하게 된다.Further, in the structure, the third and fourth PMOS TFTs T3 and T4 are connected to the same one gate line and turned on at the same time according to a gate signal applied to the gate line. In this case, the resistance of the gate line Since it gradually increases along the gate line, the gate signal is delayed and distorted.
이러한 게이트 신호의 지연 및 왜곡은 상기 캐패시터의 충전된 전압과 좌우 휘도차 값에 영향을 주어, 패널 전체적으로 휘도 및 화질이 저하되는 문제점이 있다.This delay and distortion of the gate signal affects the value of the left and right luminance difference between the charged voltage of the capacitor, and thus, the luminance and the image quality of the entire panel are deteriorated.
본 발명은 일렉트로 루미네센스 패널에 관한 것으로, 특히 전류 구동형 일렉트로 루미네센스 패널에서 각 화소 내의 EL셀에 제공되는 전류를 제어하기 위한 전류 미러 회로가 표시영역 외부에 집적되어 각 화소 내부의 미러 사이즈 비율을 낮춤으로써, 각 화소의 개구율 감소를 극복하는 일렉트로 루미네센스 패널에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electroluminescent panel, and in particular, in a current driven electroluminescent panel, a current mirror circuit for controlling a current provided to an EL cell in each pixel is integrated outside the display area so that a mirror inside each pixel By lowering the size ratio, the present invention relates to an electroluminescent panel that overcomes the reduction of the aperture ratio of each pixel.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 일렉트로 루미네센스 패널은, 다수의 데이터 라인 및 상기 데이터 라인에 교차되게 배열되는 다수의 스캔라인과, 상기 데이터 라인 및 스캔라인의 교차부에 매트릭스 형태로 형성되어 패널의 표시영역을 이루며, EL셀(OLED) 및 상기 EL셀을 구동시키기 위한 EL셀 구동회로가 구비된 화소를 포함하는 EL 패널에 있어서,In order to achieve the above object, the electroluminescent panel according to the present invention includes a plurality of scan lines arranged to intersect the plurality of data lines and the data lines, and a matrix formed at an intersection of the data lines and the scan lines. An EL panel comprising a pixel having a display area of a panel, and including an EL cell OLED and an EL cell driving circuit for driving the EL cell.
상기 각 화소 내의 EL셀에 제공되는 전류를 제어하기 위한 전류 멀티플렉서(current MUX.) 회로가 상기 표시영역 외부에 집적되어 형성됨을 특징으로 한다.And a current multiplexer circuit for controlling the current provided to the EL cells in each pixel is integrated outside the display area.
여기서, 상기 전류 멀티플렉서 회로는,Here, the current multiplexer circuit,
전류 미러 회로를 구성하는 제 1미러 TFT(Q1) 및 제 2미러 TFT(Q2)와; 상기 제 1미러 TFT(Q1)와 제 2미러 TFT(Q2)의 게이트 전극 및 상기 제 1미러 TFT(Q1)의 드레인 전극과 제 2미러 TFT(Q2)의 소스 전극 사이에 형성된 스토리지 캐패시터(C)가 포함되어 구성됨을 특징으로 한다. A first mirror TFT Q1 and a second mirror TFT Q2 constituting the current mirror circuit; The storage capacitor C formed between the gate electrode of the first mirror TFT Q1 and the second mirror TFT Q2, the drain electrode of the first mirror TFT Q1, and the source electrode of the second mirror TFT Q2. Characterized in that comprises a.
또한, 상기 제 1미러 TFT(Q1)의 소스 전극에 데이터 구동 회로에서 인가하는 화상 신호가 인가되고, 상기 제 2미러 TFT(Q2)의 드레인 전극은 각 화소에 연결되는 데이터 라인과 연결된다. In addition, an image signal applied by a data driving circuit is applied to a source electrode of the first mirror TFT Q1, and a drain electrode of the second mirror TFT Q2 is connected to a data line connected to each pixel.
또한, 상기 전류 멀티플렉서 회로는 각각의 데이터 라인에 연결되도록 다수 구비됨을 특징으로 한다. In addition, the current multiplexer circuit is characterized in that a plurality provided to be connected to each data line.
또한, 상기 제 1 미러 TFT(Q1)의 폭과 길이의 비율(W1/L1)을 상기 제 2미러 TFT(Q2)의 폭과 길이의 비율(W2/L2)보다 크게 형성함을 특징으로 한다. In addition, the ratio W1 / L1 of the width and the length of the first mirror TFT Q1 is larger than the ratio W2 / L2 of the width and the length of the second mirror TFT Q2.
또한, 상기 EL 셀 구동회로는, EL 셀(OLED) 및 공급전압라인(VDD)에 전류 미러를 형성하게 접속되어진 제 1 및 제 2 구동 TFT(D1, D2)와; 제 1 구동 TFT(D1), 데이터 라인(DL) 및 제 1스캔라인(SCAN1)에 접속되어 상기 제 1스캔라인(SCAN1) 상의 신호에 응답되는 제 1 스위칭 TFT(S1)와; 제 1 구동 TFT(D1) 및 제 2 구동 TFT(D2)의 게이트 전극, 제 2스캔라인(SCAN2) 및 제 1 스위칭 TFT(S1)에 접속되는 제 2 스위칭 TFT(S2)와; 제 1 구동 TFT(D1) 및 제 2 구동 TFT(D2)의 게이트 전극과 공급전압라인(VDD) 사이에 접속되어진 스토리지 캐패시터(CS)가 포함된다.The EL cell driving circuit further includes: first and second driving TFTs D1 and D2 connected to form a current mirror on the EL cell OLED and the supply voltage line VDD; A first switching TFT S1 connected to a first driving TFT D1, a data line DL, and a first scan line SCAN1 in response to a signal on the first scan line SCAN1; A second switching TFT S2 connected to the gate electrodes of the first driving TFT D1 and the second driving TFT D2, the second scan line SCAN2, and the first switching TFT S1; A storage capacitor C S connected between the gate electrode of the first driving TFT D1 and the second driving TFT D2 and the supply voltage line VDD is included.
여기서, 상기 제 1 구동 TFT(D1)의 폭과 길이의 비율(W1/L1)을 상기 제 2 구동 TFT(D2)의 폭과 길이의 비율(W2/L2)과 같게 형성함을 특징으로 한다. Here, the ratio W1 / L1 of the width and length of the first driving TFT D1 is formed to be equal to the ratio W2 / L2 of the width and length of the second driving TFT D2.
이와 같은 본 발명에 의하면, 각 화소에 구비된 전류 미러를 형성하는 박막트랜지스터의 폭을 증가시키지 않고서도 큰 부하의 데이터 라인을 충전이 가능하게 되어, 그에 따라 개구율 감소를 극복하여, 고 개구율에 의한 휘도 및 화질이 향상된다.According to the present invention, it is possible to charge the data line of a large load without increasing the width of the thin film transistors forming the current mirror provided in each pixel, thereby overcoming the reduction of the aperture ratio, The brightness and picture quality are improved.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 의한 EL 패널을 도시한 회로도로서, 이는 전류 구동형 EL 패널에 대해 표시영역 내에 매트릭스 형태로 구비된 화소 소자들 및 상기 표시영역(40) 외부에 집적되어 데이터 구동회로(미도시)로부터 화상신호(Idata)를 인가 받아 이를 각각의 화소에 인가하는 전류 멀티플렉서(current MUX.) 회로(42)가 도시된 것이다. Fig. 4 is a circuit diagram showing an EL panel according to the present invention, which is a pixel element provided in a matrix form in a display area for a current driving type EL panel, and is integrated outside the display area 40 and is a data driving circuit (not shown). Shows a current multiplexer circuit 42 that receives an image signal Idata from and applies it to each pixel.
도 4를 참조하면, 상기 화소 소자들은 게이트 라인(SCAN1, SCAN2)과 데이터 라인(DL)의 교차부에 각각 구비되어 있으며, 이는 기저전위원(GND)에 접속되어진 EL 셀(OLED)과, EL 셀(OLED) 및 데이터 라인(DL) 사이에 접속되어진 EL 셀(OLED) 구동회로(46)를 구비한다.Referring to FIG. 4, the pixel elements are respectively provided at the intersections of the gate lines SCAN1 and SCAN2 and the data line DL, which are EL cells OLED connected to the base electrode GND, and EL. An EL cell OLED driving circuit 46 connected between the cell OLED and the data line DL is provided.
여기서, 상기 게이트 라인(SCAN1, SCAN2)은 한 쌍으로 형성되어 있으며, 그에 따라 각 화소에는 제 1 스캔라인(SCAN1_1, SCAN1_2, ...) 및 제 2 스캔라인(SCAN2_1, SCAN2_2, ...)이 연결된다.Here, the gate lines SCAN1 and SCAN2 are formed in pairs, and thus, each pixel includes first scan lines SCAN1_1, SCAN1_2,..., And second scan lines SCAN2_1, SCAN2_2,. Is connected.
또한, 상기 EL 셀 구동회로(46)는 한 쌍의 스위칭 박막트랜지스터(switching TFT)와, 한 쌍의 구동 박막트랜지스터(driving TFT) 및 캐패시터(Cs)로 구성되며, 상기 한 쌍의 스위칭 TFT는 제 1 스위칭 TFT(S1) 및 제 2 스위칭 TFT(S2)로 나뉘고, 상기 한 쌍의 구동 박막트랜지스터는 제 1 구동 TFT(D1) 및 제 2 구동 TFT(D2)로 나뉜다.Further, the EL cell driving circuit 46 is composed of a pair of switching TFTs, a pair of driving TFTs, and a capacitor Cs, and the pair of switching TFTs is formed of a second TFT. It is divided into a first switching TFT (S1) and a second switching TFT (S2), and the pair of driving thin film transistors are divided into a first driving TFT (D1) and a second driving TFT (D2).
여기서, 상기 제 1 스위칭 TFT(S1)의 게이트 전극은 상기 제 1 스캔라인(SCAN1)에 연결되고, 소스 전극은 데이터 라인과 연결되어 있으며, 상기 제 2 스위칭 TFT(S2)는 제 1 스위칭 TFT(S1)과 직렬 연결되어 있다.Here, a gate electrode of the first switching TFT S1 is connected to the first scan line SCAN1, a source electrode is connected to a data line, and the second switching TFT S2 is a first switching TFT ( It is connected in series with S1).
또한, 제 2 스위칭 TFT(S2)의 게이트 전극은 상기 제 2스캔라인(SCAN2)에 연결되어 있으며, 제 2 스위칭 TFT(S2)의 드레인 전극은 서로 마주보는 제 1 및 제 2 구동 TFT(D1, D2)의 게이트 전극과 연결되어 있고, 제 2 구동 TFT(D2)의 드레인 전극은 EL 셀(OLED)의 애노드 전극과 연결되어 있다.In addition, the gate electrode of the second switching TFT S2 is connected to the second scan line SCAN2, and the drain electrode of the second switching TFT S2 faces the first and second driving TFTs D1, which face each other. The drain electrode of the second driving TFT D2 is connected to the anode electrode of the EL cell OLED.
또한, 제 1 구동 TFT(D1)의 드레인 전극은 직렬 연결된 제 1 및 2 스위칭 TFT(S1, S2)의 사이 즉, 제 1 스위칭 TFT(S1)의 드레인 전극과, 제 2 스위칭 TFT(S2)의 소스 전극에 연결되어 있다.Further, the drain electrode of the first driving TFT D1 is connected between the first and second switching TFTs S1 and S2 connected in series, that is, the drain electrode of the first switching TFT S1 and the second switching TFT S2. It is connected to the source electrode.
또한, 제 1 및 제 2 구동 TFT(D1, D2)의 소스 전극은 공급전압라인(VDD)과 연결되어 있고, EL 셀(OLED)의 캐소드 전극은 접지되어 있으며, 스토리지 캐패시터(Cs)는 상기 제 1 및 2 구동 TFT(D1, D2)의 게이트 전극과, 제 1 및 제 2 구동 TFT(D1, D2)의 소스 전극에 연결되어 있다. In addition, the source electrodes of the first and second driving TFTs D1 and D2 are connected to the supply voltage line VDD, the cathode electrode of the EL cell OLED is grounded, and the storage capacitor Cs is the first electrode. The gate electrodes of the first and second driving TFTs D1 and D2 and the source electrodes of the first and second driving TFTs D1 and D2 are connected.
이와 같이 다수의 데이터 라인 및 한 쌍의 스캔라인의 교차부에 매트릭스 형태로 형성되는 화소들은 패널의 표시영역을 이루게 된다.As such, pixels formed in a matrix at the intersections of the plurality of data lines and the pair of scan lines form a display area of the panel.
정리하면, 상기 EL 셀 구동회로(16)는 EL 셀(OLED), 공급전압라인(VDD)에 전류 미러를 형성하게 접속되어진 제 1 및 제 2 구동 TFT(D1, D2)와; 제 1 구동 TFT(D1), 데이터 라인(DL) 및 제 1스캔라인(SCAN1)에 접속되어 상기 제 1스캔라인(SCAN1) 상의 신호에 응답되는 제 1 스위칭 TFT(S1)와; 제 1 구동 TFT(D1) 및 제 2 구동 TFT(D2)의 게이트 전극, 제 2스캔라인(SCAN2) 및 제 1 스위칭 TFT(S1)에 접속되는 제 2 스위칭 TFT(S2)와; 제 1 구동 TFT(D1) 및 제 2 구동 TFT(D2)의 게이트 전극과 공급전압라인(VDD) 사이에 접속되어진 스토리지 캐패시터(CS)를 구비한다.In summary, the EL cell driving circuit 16 includes first and second driving TFTs D1 and D2 connected to form an electric current mirror on the EL cell OLED and the supply voltage line VDD; A first switching TFT S1 connected to a first driving TFT D1, a data line DL, and a first scan line SCAN1 in response to a signal on the first scan line SCAN1; A second switching TFT S2 connected to the gate electrodes of the first driving TFT D1 and the second driving TFT D2, the second scan line SCAN2, and the first switching TFT S1; A storage capacitor C S is connected between the gate electrode of the first driving TFT D1 and the second driving TFT D2 and the supply voltage line VDD.
이의 동작을 살펴보면, 제 1 및 제 2스캔라인(SCAN1, 2)에 도 5에서와 같이 로우(LOW) 입력신호가 입력되면 제 1 스위칭 TFT(S1)와 제 2 스위칭 TFT(S2)가 턴-온 된다. 이와 같이 제 1 스위칭 TFT(S1)와 제 2 스위칭 TFT(S2)가 턴-온 되면 데이터 라인(DL)으로부터 상기 스캔신호와 동기되게 입력되는 일정한 크기를 가진 비디오 신호가 상기 제 1 스위칭 TFT(S1)와 제 2 스위칭 TFT(S2)를 통하여 캐패시터(Cs)에 충전된다.Referring to the operation thereof, when a low input signal is input to the first and second scan lines SCAN1 and 2 as shown in FIG. 5, the first switching TFT S1 and the second switching TFT S2 are turned on. It is on. As such, when the first switching TFT S1 and the second switching TFT S2 are turned on, a video signal having a constant magnitude input from the data line DL in synchronization with the scan signal is inputted to the first switching TFT S1. And the capacitor Cs through the second switching TFT S2.
상기 캐패시터(Cs)는 제 1 구동 TFT(D1) 및 제 2 구동 TFT(D2)의 게이트 전극과 공급전압(VDD)에 접속되어, 스캔신호 입력 시간동안 데이터 라인(DL)으로부터 공급되는 비디오 신호를 충전하게 된다.The capacitor Cs is connected to the gate electrodes of the first driving TFT D1 and the second driving TFT D2 and the supply voltage VDD to receive a video signal supplied from the data line DL during a scan signal input time. Will charge.
본 발명은 상기 각 화소 내의 EL셀에 제공되는 전류를 제어하기 위한 전류 멀티플렉서(current MUX.) 회로(42)가 상기 표시영역(40) 외부에 집적되어 형성됨을 그 특징으로 하며, 상기 전류 멀티플렉서 회로(42)는 한 쌍의 TFT(Q1, Q2)와 스토리지 캐패시터(C)로 구성되고, 그 내부에 전류 미러 회로가 구비되어 있음을 특징으로 한다. The present invention is characterized in that a current multiplexer (42) circuit 42 for controlling a current provided to an EL cell in each pixel is integrated and formed outside the display area 40. The current multiplexer circuit Reference numeral 42 is composed of a pair of TFTs Q1 and Q2 and a storage capacitor C, and a current mirror circuit is provided therein.
여기서, 상기 한 쌍의 TFT는 제 1미러 TFT(Q1)와 제 2미러 TFT(Q2)로, 이는 전류 미러 회로를 구성하고 있다.Here, the pair of TFTs are the first mirror TFT Q1 and the second mirror TFT Q2, which constitute a current mirror circuit.
즉, 상기 제 1미러 TFT(Q1)와 제 2미러 TFT(Q2)는 서로 마주보고 있으며, 상기 제 1미러 TFT(Q1)의 소스 전극(s)에는 데이터 구동 회로(미도시)에서 인가하는 화상 신호(Idata)가 인가되고, 상기 제 1미러 TFT(Q1)와 제 2미러 TFT(Q2)의 게이트 전극(g) 및 상기 제 1미러 TFT(Q1) 드레인 전극(d)과 제 2미러 TFT(Q2)의 소스전극(s)은 각각 서로 연결되어 있다.That is, the first mirror TFT Q1 and the second mirror TFT Q2 face each other, and an image applied to a source electrode s of the first mirror TFT Q1 by a data driving circuit (not shown). A signal Idata is applied, the gate electrode g of the first mirror TFT Q1 and the second mirror TFT Q2 and the drain electrode d of the first mirror TFT Q1 and the second mirror TFT ( The source electrodes s of Q2) are connected to each other.
여기서, 상기 제 1미러 TFT(Q1)와 제 2미러 TFT(Q2)의 게이트 전극(g) 및 상기 제 1미러 TFT(Q1)의 드레인 전극(d)/ 제 2미러 TFT(Q2)의 소스 전극(s) 사이에는 스토리지 캐패시터(C)가 형성되어 있고, 상기 스토리지 캐패시터(C)의 일측은 접지되어 있다. Here, the gate electrode (g) of the first mirror TFT (Q1) and the second mirror TFT (Q2) and the drain electrode (d) of the first mirror TFT (Q1) / the source electrode of the second mirror TFT (Q2) A storage capacitor C is formed between (s), and one side of the storage capacitor C is grounded.
또한 상기 제 2미러 TFT(Q2)의 드레인 전극(d)은 각 화소에 연결되는 데이터 라인(DL)과 연결된다. In addition, the drain electrode d of the second mirror TFT Q2 is connected to the data line DL connected to each pixel.
즉, 상기 제 1미러 TFT(Q1)의 소스 전극(s)으로 인가되는 화상신호(Idata)는 상기 전류 미러 회로 내부를 거쳐 상기 제 2미러 TFT(Q2)의 드레인 전극(g)으로 Id 값으로 출력되어 데이터 라인에 의해 각각의 화소로 인가되는 것이다.That is, the image signal Idata applied to the source electrode s of the first mirror TFT Q1 passes through the current mirror circuit to the drain electrode g of the second mirror TFT Q2 at an Id value. It is output and applied to each pixel by the data line.
결과적으로 본 발명은 각각의 화소 내에 구비된 전류 미러 회로를 통해 각 화소의 EL셀에 소정의 전류를 인가하기 전에, 미리 표시영역 외부에 집적된 상기 전류 멀티플렉서를 통해 전류 미러 회로를 거치게 한다.As a result, the present invention passes the current mirror circuit through the current multiplexer previously integrated outside the display area before applying a predetermined current to the EL cell of each pixel through the current mirror circuit provided in each pixel.
여기서, 상기 전류 미러 회로의 미러 비율을 크게 하는 것은 앞서 설명한 바와 같이 큰 부하의 데이터 라인을 충전이 가능하게 하기 위함이다. In this case, the mirror ratio of the current mirror circuit is increased to enable charging of the data line of a large load as described above.
종래의 경우에는 상기 전류 멀티플렉서(42)가 구비되지 않았기 때문에 상기 각 화소 내에 구비된 전류 미러 회로(D1, D2)의 미러 비율을 크게 하였으나, 이 경우 각 화소의 개구율이 크게 감소된다는 문제점이 있었다. In the related art, since the current multiplexer 42 is not provided, the mirror ratios of the current mirror circuits D1 and D2 provided in the pixels are increased. However, in this case, the aperture ratio of each pixel is greatly reduced.
이에 본 발명은 상기 각 화소 내에 구비된 전류 미러 회로(D1, D2)의 미러 비율은 1 :1로 하고, 상기 전류 멀티플렉서(42)에 구비된 전류 미러 회로(Q1, Q2)의 미러 비율을 크게 함으로써, 큰 부하의 데이터 라인을 충전이 가능토록 할 뿐 아니라, 개구율의 감소를 극복할 수 있게 한다. Accordingly, in the present invention, the mirror ratio of the current mirror circuits D1 and D2 provided in each pixel is 1: 1, and the mirror ratio of the current mirror circuits Q1 and Q2 provided in the current multiplexer 42 is increased. This makes it possible not only to charge the data line of a large load, but also to overcome the reduction of the aperture ratio.
이를 좀 더 상세히 설명하면, 상기 전류 멀티플렉서(42) 내의 제 1 미러 TFT(Q1)와 제2 미러 TFT(Q2)의 비율이 K:1 이라면 제 2 미러 TFT(Q2)로 흐르는 전류 즉, 데이터 라인에 인가되는 전류(Id)는 상기 제 1 미러 TFT(Q1)로 흐르는 전류 즉, 데이터 구동 회로에서 인가되는 전류(Idata)의 1/K 배의 크기를 가지는 전류가 흐르게 된다. In more detail, when the ratio of the first mirror TFT Q1 and the second mirror TFT Q2 in the current multiplexer 42 is K: 1, the current flowing to the second mirror TFT Q2, that is, the data line The current Id applied to the current flows to the first mirror TFT Q1, that is, a current having a magnitude 1 / K times that of the current Idata applied from the data driving circuit.
앞서 설명한 바와 같이 상기 K는 제 1미러 TFT(Q1)의 폭과 길이의 비율 대 제 2미러 TFT(Q2)의 폭과 길이의 비율이다.(W1/L1 : W2/L2)As described above, K is a ratio of the width and the length of the first mirror TFT Q1 to the width and the length of the second mirror TFT Q2. (W1 / L1: W2 / L2)
따라서, 데이터 구동 회로(미도시)에서 인가되는 전류(Idata)와 데이터 라인을 통해 흐르는 전류(Id)는, 상기 Q1와 Q2의 폭(Width) 비에 비례하게 되고, 상기 비율을 크게 할수록 즉, Q1의 폭을 크게 할수록 데이터 라인을 통해 공급되는 전류(Id)의 양을 비례하여 증가시킬 수 있어 큰 부하의 데이터 라인을 충전이 가능하게 된다.Accordingly, the current Idata applied from the data driving circuit (not shown) and the current Id flowing through the data line are proportional to the width ratios of the Q1 and the Q2. As the width of Q1 is increased, the amount of current Id supplied through the data line can be increased in proportion, so that the data line of a large load can be charged.
이 경우 상기 Q1의 폭이 커지게 되면 그에 따라 Q1의 크기도 커지게 되나, 이 때, 상기 전류 멀티플렉서(42)는 표시영역(40) 외부에 집적되어 있으므로, 상기 Q1을 크게 하더라도 개구율에 전혀 영향을 미치지 않는다.In this case, as the width of the Q1 increases, the size of the Q1 increases accordingly. In this case, since the current multiplexer 42 is integrated outside the display area 40, even if the Q1 is large, the aperture ratio is not affected at all. Does not have
즉, 상기 제 1 미러 TFT(Q1)의 폭과 길이의 비율(W1/L1)을 상기 제 2미러 TFT(Q2)의 폭과 길이의 비율(W2/L2)보다 크게 형성하고, 이에 따라 상기 각 화소 내에 구비된 전류 미러 회로(D1, D2)의 미러 비율은 1 :1로 하게 됨으로써, 개구율 감소의 문제없이 큰 부하의 데이터 라인의 충전이 가능하게 되는 것이다. That is, the ratio W1 / L1 of the width and the length of the first mirror TFT Q1 is formed to be larger than the ratio W2 / L2 of the width and the length of the second mirror TFT Q2. The mirror ratio of the current mirror circuits D1 and D2 provided in the pixel is set to 1: 1, so that the data line with a large load can be charged without a problem of decreasing the aperture ratio.
일 례로 상기 화소의 EL 셀(OLED)에 3㎂의 전류가 필요하고, 충분한 계조(gray)의 확보를 위하여 데이터 구동회로에서 데이터 라인으로 인가되는 전류는 30㎂가 필요한 경우, 상기 전류 멀티플렉서 내 전류 미러 회로 즉, Q1, Q2의 미러 비율(W1/L1 : W2/L2)을 10 : 1로 하게 되면, 상기 화소 내에 구비된 전류 미러 회로 즉, D1, D2의 미러 비율을 1 :1 로 가져갈 수 있는 것이다.For example, when a current of 3 mA is required for the EL cell OLED of the pixel, and a current applied to the data line from the data driving circuit is required to secure enough gray, the current in the current multiplexer is required. When the mirror ratios, i.e., the mirror ratios W1 / L1: W2 / L2 of Q1 and Q2 are set to 10: 1, the mirror ratios of the current mirror circuits included in the pixels, i.e., D1 and D2, can be taken as 1: 1. It is.
이에 따라 상기 D2의 폭과 길이의 비율 즉, W2/L2가 8/8 이라면, 상기 D1의 폭과 길이의 비율 즉, W1/L1을 8/8로 할 수 있으며, 결과적으로 화소 내부의 TFT 크기가 종래보다 작아져 개구율을 크게 증가시킬 수 있는 것이다. Accordingly, when the ratio of the width and length of the D2, that is, W2 / L2 is 8/8, the ratio of the width and length of the D1, that is, W1 / L1, is 8/8. Is smaller than that of the related art, and can greatly increase the aperture ratio.
본 발명에 의한 일렉트로 루미네센스 패널에 의하면, 각 화소에 구비된 전류 미러를 형성하는 박막트랜지스터의 폭을 증가시키지 않고서도 큰 부하의 데이터 라인을 충전이 가능하게 되어, 그에 따라 개구율 감소를 극복하여, 고 개구율에 의한 휘도 및 화질이 향상된다는 장점이 있다. According to the electroluminescent panel according to the present invention, it is possible to charge a large load of data lines without increasing the width of the thin film transistor forming the current mirror provided in each pixel, thereby overcoming the reduction of the aperture ratio. Therefore, there is an advantage that the brightness and image quality due to the high aperture ratio are improved.
도 1은 종래의 EL 패널을 개략적으로 도시한 도면.1 is a diagram schematically showing a conventional EL panel.
도 2는 도 1에 도시된 화소 소자의 일 실시예를 도시한 회로도.FIG. 2 is a circuit diagram illustrating an embodiment of the pixel device shown in FIG. 1. FIG.
도 3은 도 2의 화소 소자를 구동하기 위한 타이밍도.3 is a timing diagram for driving the pixel element of FIG. 2;
도 4는 본 발명에 의한 EL 패널을 도시한 회로도.4 is a circuit diagram showing an EL panel according to the present invention;
도 5는 도 4의 화소 소자를 구동하기 위한 타이밍도.FIG. 5 is a timing diagram for driving the pixel element of FIG. 4. FIG.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
40 : 표시영역 42 : 전류 멀티플렉서 회로40: display area 42: current multiplexer circuit
46 : EL 구동회로46: EL driving circuit
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US8299990B2 (en) | 2008-04-02 | 2012-10-30 | Samsung Display Co., Ltd. | Flat panel display and method of driving the flat panel display |
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