KR20050122689A - 발광 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기생 커패시터의 용량을 감소시킬 수 있는 발광 표시 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 발광 표시 장치는 주사선들과, 상기 주사선들과 교차되는 데이터선들과, 상기 주사선들과 상기 데이터선들의 교차영역에 위치되는 화소들과, 상기 화소에 형성되어 제 1전극 및 제 2전극을 포함하는 발광소자를 구비하며, n(n은 자연수)번째 데이터선에 접속된 상기 화소는 상기 주사선으로부터 공급되는 선택신호에 의하여 턴온되는 스위칭 트랜지스터와, 상기 스위칭 트랜지스터가 턴온될 때 상기 데이터선으로부터 공급되는 데이터신호에 대응되는 전압을 저장하는 커패시터와, 상기 커패시터에 저장된 전압에 대응되는 전류를 상기 제 1전극으로 공급하기 위한 구동 트랜지스터를 구비하며, 상기 스토리지 커패시터는 상기 제 1전극과 n+1번째 데이터선의 사이에 형성된다.
이러한 구성에 의하여, 본 발명에서는 기생 커패시터에 의한 화소의 전압 변동량을 최소화할 수 있다

Description

발광 표시 장치{LIGHT EMITTING DISPLAY}
본 발명은 발광 표시 장치에 관한 것으로, 특히 기생 커패시터의 용량을 감소시킬 수 있는 발광 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판표시장치들이 개발되고 있다. 평판표시장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시소자(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 발광 표시장치(Light Emitting Display) 등이 있다.
평판표시장치 중 발광 표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생시키는 자발광소자이다. 이러한, 발광 표시장치는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되는 장점이 있다.
도 1을 참조하면, 발광 표시장치의 화소(10)는 주사선(S)에 선택신호가 인가될 때 데이터선(D)으로부터 데이터신호를 공급받고, 공급받은 데이터신호에 대응하는 빛을 발생한다.
이를 위해, 각각의 화소(10)는 유기발광소자(OLED)와, 데이터선(D), 주사선(S) 및 유기발광소자(OLED)의 애노드전극에 접속되는 화소회로(12)를 구비한다.
유기발광소자(OLED)의 애노드전극은 화소회로(12)에 접속되고, 캐소드전극은 제 2전원(VSS)에 접속된다. 이와 같은, 유기발광소자(OLED)는 애노드전극과 캐소드전극 사이에 형성된 발광층(Emitting Layer), 전자 수송층(Electron Transport Layer) 및 정공 수송층(Hole Transport Layer)을 구비한다. 여기서, 유기발광소자(OLED)는 전자 주입층(Electron Injection Layer)과 정공 주입층(Hole Injection Layer)을 추가적으로 포함할 수 있다. 이러한, 유기발광소자(OLED)의 애노드전극과 캐소드전극 사이에 전압이 인가되면 캐소드전극으로부터 발생된 전자가 전자 주입층 및 전자 수송층을 경유하여 발광층으로 이동하고, 애노드전극으로부터 발생된 전자가 정공 주입층 및 정공 수송층을 경유하여 발광층으로 이동한다. 그러면, 발광층에서 전자 수송층으로부터 공급되어진 전자와 정공 수송층으로부터 공급되어진 정공이 재결합함에 의해 빛이 발생한다.
화소회로(12)는 제 1전원(VDD)과 유기발광소자(OLED) 사이에 접속된 구동박막 트랜지스터(Thin Film Transistor : 이하 "TFT"라 함)(MD)와, 구동 TFT(MD), 데이터선(D) 및 주사선(S)의 사이에 접속된 스위칭 TFT(MS)와, 구동 TFT(MD)의 게이트전극와 소스전극 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 도 1에서 각각의 TFT(MD, MS)는 P 타입 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET : Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)이다.
스위칭 TFT(MS)의 게이트전극은 주사선(S)에 접속되고, 소스전극은 데이터선(D)에 접속된다. 그리고, 스위칭 TFT(MS)의 드레인전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 제 1단자에 접속된다. 이와 같은 스위칭 TFT(MS)는 주사선(S)으로부터 선택신호가 공급될 때 온되어 데이터선(D)으로부터 공급되는 데이터신호를 스토리지 커패시터(Cst)로 공급한다. 이때, 스토리지 커패시터(Cst)에는 데이터신호에 대응되는 전압이 충전된다.
구동 TFT(MD)의 게이트전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 제 1단자에 접속되고, 소스전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 제 2단자 및 제 1전원(VDD)에 접속된다. 그리고, 구동 TFT(MD)의 드레인전극은 유기발광소자(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 이와 같은 구동 TFT(MD)는 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압값에 대응하여 제 2전원(VDD)으로부터 유기발광소자(OLED)로 흐르는 전류량을 제어한다. 이때, 유기발광소자(OLED)는 구동 TFT(MD)로부터 공급되는 전류량에 대응되는 휘도의 빛을 생성한다.
그런데, 이와 같은 종래의 발광 표시장치는 각각의 화소(10)마다 등가적으로 형성되는 기생 커패시터(CP1, CP2)에 의하여 화질이 저하되는 문제점이 발생된다. 이를 도 1 및 도 2를 결부하여 상세히 설명하면, n번째 데이터선(Dn)과 접속된 화소(10)에서 제 1기생 커패시터(CP1)는 스토리지 커패시터(Cst)와 n번째 데이터선(D)의 사이에 형성되고, 제 2기생 커패시터(CP2)는 유기발광소자(OLED)의 애노드전극과 n번째 데이터선(D)의 사이에 형성된다.
즉, n번째 데이터선(D)과 접속된 화소(10)에 형성되는 제 1기생 커패시터(CP1) 및 제 2기생 커패시터(CP2)는 n번째 데이터선(D)과 접속되도록 형성된다. 따라서, 선택신호에 대응하여 데이터선(D)으로 데이터신호가 공급될 때마다 제 1 및 제 2기생 커패시터(CP1,CP2)에 의하여 화소(10)의 전압이 변동되고, 이에 따라 화질이 저하되는 문제점이 발생된다. 특히, 종래에는 개구율을 충분히 확보하기 위하여 도 2에 도시된 애노드전극과 데이터선(D), 스토리지 커패시터(Cst)와 데이터선(D)을 최대한 가깝게 형성하고 있다. 하지만, 애노드전극과 데이터선(D), 스토리지 커패시터(Cst)와 데이터선(D)을 가깝게 형성하면 제 1 및 제 2기생 커패시터(CP1,CP2)의 용량이 증가되어 화질이 더욱 악화되는 문제점이 발생된다.
한편, 도 1에 도시된 화소(10)는 박막 트랜지스터의 문턱전압(Vth)의 편차로 고계조를 얻기 어려운 문제점이 있다. 이와 같은 문제점을 극복하기 위하여 도 3과 같은 발광 표시장치가 제안되었다.
도 3을 참조하면, 발광 표시장치의 화소(20)는 주사선(S)에 선택신호가 인가될 때 선택되어 데이터선(D)으로 공급되는 데이터신호에 대응하는 빛을 발생한다.
이를 위해, 각각의 화소(20)는 유기발광소자(OLED)와, 데이터선(D), 주사선(S) 및 발광 제어선(EMI)에 접속되어 유기발광소자(OLED)를 발광시키기 위한 화소회로(22)를 구비한다.
유기발광소자(OLED)의 애노드전극은 화소회로(22)에 접속되고, 캐소드전극은 제 2전원(VSS)에 접속된다. 이와 같은 유기발광소자(OLED)는 화소회로(22)로부터 공급되는 전류에 대응되는 빛을 생성한다.
화소회로(22)는 제 1전원(VDD)과 유기발광소자(OLED) 사이에 접속된 구동 TFT(MD)와, 발광 제어선(EMI), 유기발광소자(OLED) 및 구동 TFT(MD)에 접속된 제 4스위칭소자(MS4)와, 제 m주사선(Sm)과 데이터선(D)에 접속된 제 1스위칭소자(MS1)와, 제 1스위칭소자(MS1), 제 1전원(VDD) 및 제 m-1주사선(Sm-1)에 접속된 제 2스위칭소자(MS2)와, 구동 TFT(MD)와 제 4스위칭소자(SW4) 사이인 제 1노드(N1)와 제 m-1주사선(Sm-1) 및 구동 TFT(MD)의 게이트전극에 접속된 제 3스위칭소자(MS3)와, 제 1 및 제 2스위칭소자(MS1, MS2) 사이의 제 2노드(N2)와 제 1전원(VDD) 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)와, 제 2노드(N2)와 구동 TFT(MD) 사이에 접속된 보상용 커패시터(Cvth)를 구비한다. 도 3에서 각각의 TFT는 P 타입 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET : Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)이다.
이와 같은 화소(20)의 구동을 도 4와 결부하여 설명하기로 한다. 먼저, T1 기간동안 제 m-1주사선(Sm-1)에 로우상태의 선택신호(SS)가 공급되고 제 m주사선(Sm)에 하이상태의 선택신호(SS)가 공급된다. 그리고, T1 기간동안 발광 제어선(EMI)으로 하이상태의 발광신호(EMI)가 공급된다. 제 m-1주사선(Sm-1)으로 로우상태의 선택신호(SS)가 공급되면 제 2 및 제 3스위칭소자(MS2,MS3)가 턴-온된다. 제 m주사선(Sm)으로 하이상태의 선택신호(SS)가 공급되면 제 1스위칭소자(MS1)가 턴-오프된다. 발광 제어신(EMI)으로 하이 상태의 발광신호(EMI)가 공급되면 제 4스위칭소자(MS4)가 턴-오프된다.
T1 기간에 제 2 및 제 3스위칭소자(MS2,MS3)가 턴-온되면 구동 TFT(MD)는 다이오드 기능을 수행하게 되고, 구동 TFT(MD)의 게이트-소스 간 전압은 자신의 문턱전압(Vth)이 될 때까지 변하게 된다. 이에 따라, 보상용 커패시터(Cvth)는 구동 TFT(DT)의 문턱전압(Vth)에 상응하는 보상전압을 저장한다.
T2 기간동안 제 m-1주사선(Sm-1)에 하이상태의 선택신호(SS)가 공급되고, 제 m주사선(Sm)에 로우상태의 선택신호(SS)가 공급된다. 그리고, T2 기간동안 발광 제어선(EMI)으로 하이상태의 발광신호(EMI)가 공급된다. 제 m-1주사선(Sm-1)으로 하이상태의 선택신호(SS)가 공급되면 제 2 및 제 3스위칭소자(MS2,MS3)가 턴-오프된다. 제 m주사선(Sm)으로 로우상태의 선택신호(SS)가 공급되면 제 1스위칭소자(MS1)가 턴-온된다. 발광 제어신(EMI)으로 하이 상태의 발광신호(EMI)가 공급되면 제 4스위칭소자(MS4)는 턴-오프 상태를 유지한다.
T2 기간동안 제 1스위칭소자(MS1)가 턴-온되면 데이터선(D)으로 공급되는 데이터신호는 제 1스위칭소자(MS1)를 경유하여 제 2노드(N2)로 공급된다. 제 2노드(N2)로 데이터신호가 공급되면 스토리지 커패시터(Cst)에 데이터신호에 대응되는 전압이 충전된다. 여기서, 구동 TFT(MD)의 게이트전극에는 스토리지 커패시터(CSt)에 충전된 전압(Vdata-VDD)과 보상용 커패시터(Cvth)에 저장된 보상전압이 더해진 전압이 공급된다. 즉, 도 3에 도시된 발광 표시장치는 보상용 커패시터(Cvth)에 구동 TFT(MD)의 문턱전압(Vth)에 상응하는 전압을 충전시킴으로써 구동 TFT(DT)의 문턱전압(Vth)을 보상하고, 이에 따라 화소(20)의 위치에 무관하게 휘도를 균일성을 확보할 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 종래의 발광 표시장치에서도 화소(20)마다 등가적으로 형성되는 기생 커패시터(CP1, CP2)에 의하여 화질이 저하되는 문제점이 발생된다. 도 3에서 n번째 데이터선(Dn)과 접속된 화소(20)에서 제 1기생 커패시터(CP1)는 스토리지 커패시터(Cst)와 n번째 데이터선(D)의 사이에 형성되고, 제 2기생 커패시터(CP2)는 유기발광소자(OLED)의 애노드전극과 n번째 데이터선(D)의 사이에 형성된다.
즉, n번째 데이터선(D)과 접속된 화소(20)에 형성되는 제 1기생 커패시터(CP1) 및 제 2기생 커패시터(CP2)는 n번째 데이터선(D)과 접속되도록 형성된다. 따라서, 선택신호에 대응하여 데이터선(D)으로 데이터신호가 공급될 때마다 제 1 및 제 2기생 커패시터(CP1,CP2)에 의하여 화소(20)의 전압이 변동되게 되고, 이에 따라 화질이 저하되는 문제점이 발생된다. 그리고, 도 1 또는 도 3과 같은 형태로 형성되는 제 1 및 제 2기생 커패시터(CP1, CP2) 각각의 용량은 스토리지 커패시터(Cp1)의 1/10을 초과하는 용량값을 갖기 때문에 화소(20)의 전압변동량이 더욱 크게 나타난다. 실제로, 화소(10,20)의 전압은 제 1 및 제 2기생 커패시터(CP,CP2)의 용량값에 의하여 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 데이터신호가 공급될 때 마다 크게 변동된다.
따라서, 본 발명의 목적은 기생 커패시터의 용량을 감소시킬 수 있는 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 발광 표시 장치는 주사선들과, 상기 주사선들과 교차되는 데이터선들과, 상기 주사선들과 상기 데이터선들의 교차영역에 위치되는 화소들과, 상기 화소에 형성되어 제 1전극 및 제 2전극을 포함하는 발광소자를 구비하며, n(n은 자연수)번째 데이터선에 접속된 상기 화소는 상기 주사선으로부터 공급되는 선택신호에 의하여 턴온되는 스위칭 트랜지스터와, 상기 스위칭 트랜지스터가 턴온될 때 상기 데이터선으로부터 공급되는 데이터신호에 대응되는 전압을 저장하는 커패시터와, 상기 커패시터에 저장된 전압에 대응되는 전류를 상기 제 1전극으로 공급하기 위한 구동 트랜지스터를 구비하며, 상기 스토리지 커패시터는 상기 제 1전극과 n+1번째 데이터선의 사이에 형성된다.
상기 n번째 데이터선에 접속된 상기 화소는 상기 제 1전극과 상기 n번째 데이터선의 사이에 등가적으로 형성되는 제 1기생 커패시터와, 상기 스토리지 커패시터와 상기 n+1번째 데이터선 사이에 등가적으로 형성되는 제 2기생 커패시터를 포함한다.
상기 제 1전극과 상기 n번째 데이터선의 거리는 상기 제 1기생 커패시터의 용량이 상기 스토리지 커패시터 용량의 1/10 이하로 유지되도록 설정된다.
상기 스토리지 커패시터와 상기 n+1번째 데이터선 사이의 거리는 상기 제 2기생 커패시터의 용량이 상기 스토리지 커패시터 용량의 1/10 이하로 유지되도록 설정된다.
상기 제 1전극은 상기 발광소자의 애노드전극이다.
본 발명의 발광 표시 장치는 주사선들과, 상기 주사선들과 교차되는 데이터선들과, 상기 주사선들과 상기 데이터선들의 교차영역에 위치되는 화소들과, 상기 화소에 형성되어 제 1전극 및 제 2전극을 포함하는 발광소자를 구비하며, n(n은 자연수)번째 데이터선에 접속된 상기 화소는 데이터신호에 대응되는 전류를 상기 제 1전극으로 공급하기 위한 구동 트랜지스터와, 제 1선택신호에 의해 제어되며 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압을 보상하기 위한 보상용 커패시터를 포함하는 제 1스위칭부와, 상기 데이터신호에 대응하는 전압을 저장하는 스토리지 커패시터와, 제 2선택신호에 응답하여 상기 데이터신호를 상기 스토리지 커패시터에 전달하는 제 2스위칭부를 구비하며, 상기 스토리지 커패시터는 상기 제 1전극과 n+1번째 데이터선의 사이에 형성된다.
n번째 데이터선에 접속된 상기 화소는 상기 제 1전극과 상기 n번째 데이터선의 사이에 등가적으로 형성되는 제 1기생 커패시터와, 상기 스토리지 커패시터와 상기 n+1번째 데이터선 사이에 등가적으로 형성되는 제 2기생 커패시터를 포함한다.
상기 제 1전극과 상기 n번째 데이터선의 거리는 상기 제 1기생 커패시터의 용량이 상기 스토리지 커패시터 용량의 1/10 이하로 유지되도록 설정된다.
상기 스토리지 커패시터와 상기 n+1번째 데이터선 사이의 거리는 상기 제 2기생 커패시터의 용량이 상기 스토리지 커패시터 용량의 1/10 이하로 유지되도록 설정된다.
상기 제 1전극은 상기 발광소자의 애노드전극이다.
상기 제 2스위칭부는 상기 스토리지 커패시터 및 상기 보상용 커패시터가 공통적으로 접속되는 제 2노드와 상기 데이터선 사이에 접속된 제 1스위칭소자를 구비한다.
상기 제 1스위칭부는 상기 제 1선택신호에 의해 제어되며 제 1전원과 상기 제 2노드에 접속된 제 2스위칭소자와, 상기 제 1선택신호에 의해 제어되면 상기 구동 트랜지스터의 게이트전극 및 드레인전극에 접속되는 제 3스위칭소자를 포함한다.
상기 각 화소는 상기 주사선과 나란하게 형성되는 발광 제어선으로 공급되는 발광신호에 의해 제어되며 상기 구동 트랜지스터의 드레인전극과 상기 제 1전극에 접속되는 제 4스위칭소자를 더 구비한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 실시 예를 첨부된 도 7 내지 도 12를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 7은 본 발명의 제 1실시예에 의한 발광 표시장치의 화소를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 의한 발광 표시장치의 화소(30)는 주사선(S)에 선택신호가 인가될 때 데이터선(D)으로부터 데이터신호를 공급받고, 공급받은 데이터신호에 대응하는 빛을 발생한다.
이를 위해, 각각의 화소(30)는 유기발광소자(OLED)와, 데이터선(D), 주사선(S) 및 유기발광소자(OLED)의 애노드전극에 접속되는 화소회로(32)를 구비한다.
유기발광소자(OLED)의 애노드전극은 화소회로(32)에 접속되고, 캐소드전극은 제 2전원(VSS)에 접속된다. 이와 같은, 유기발광소자(OLED)는 애노드전극과 캐소드전극 사이에 형성된 발광층(Emitting Layer), 전자 수송층(Electron Transport Layer) 및 정공 수송층(Hole Transport Layer)을 구비한다. 여기서, 유기발광소자(OLED)는 전자 주입층(Electron Injection Layer)과 정공 주입층(Hole Injection Layer)을 추가적으로 포함할 수 있다. 이러한, 유기발광소자(OLED)의 애노드전극과 캐소드전극 사이에 전압이 인가되면 캐소드전극으로부터 발생된 전자가 전자 주입층 및 전자 수송층을 경유하여 발광층으로 이동하고, 애노드전극으로부터 발생된 전자가 정공 주입층 및 정공 수송층을 경유하여 발광층으로 이동한다. 그러면, 발광층에서 전자 수송층으로부터 공급되어진 전자와 정공 수송층으로부터 공급되어진 정공이 재결합함에 의해 빛이 발생한다.
화소회로(32)는 제 1전원(VDD)과 유기발광소자(OLED) 사이에 접속된 구동TFT(MD)와, 구동 TFT(MD), 데이터선(D) 및 주사선(S)의 사이에 접속된 스위칭 TFT(MS)와, 구동 TFT(MD)의 게이트전극와 소스전극 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 도 7에서 각각의 TFT(MD, MS)는 P타입 MOSFET로 도시되었지만, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
스위칭 TFT(MS)의 게이트전극은 주사선(S)에 접속되고, 소스전극은 데이터선(D)에 접속된다. 그리고, 스위칭 TFT(MS)의 드레인전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 제 1단자에 접속된다. 이와 같은 스위칭 TFT(MS)는 주사선(S)으로부터 선택신호가 공급될 때 온되어 데이터선(D)으로부터 공급되는 데이터신호를 스토리지 커패시터(Cst)로 공급한다. 이때, 스토리지 커패시터(Cst)에는 데이터신호에 대응되는 전압이 충전된다.
구동 TFT(MD)의 게이트전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 제 1단자에 접속되고, 소스전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 제 2단자 및 제 1전원(VDD)에 접속된다. 그리고, 구동 TFT(MD)의 드레인전극은 유기발광소자(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 이와 같은 구동 TFT(MD)는 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압값에 대응하여 제 2전원(VDD)으로부터 유기발광소자(OLED)로 흐르는 전류량을 제어한다. 이때, 유기발광소자(OLED)는 구동 TFT(MD)로부터 공급되는 전류량에 대응되는 휘도의 빛을 생성한다.
이와 같은 본 발명의 제 1실시예에서 각각의 화소에 형성되는 기생 커패시터(CP1, CP2)는 화소(30)의 전압변동량이 최소화되도록 설정된다. 이를 도 7 및 도 8을 결부하여 상세히 설명하기로 한다.
도 8을 참조하면, 데이터선(D)과 주사선(S)의 교차부마다 애노드전극(34) 및 스토리지 커패시터(Cst)가 형성된다. 그리고, 데이터선(D)과 주사선(S)의 교차부마다 구동 TFT(MD) 및 스위칭 TFT(MS)가 형성될 수 있도록 TFT 형성영역(36)이 위치된다.
애노드전극(34)은 투명물질, 예를 들면 ITO(Indium-Tin-Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등으로 형성된다. 이와 같은 애노드전극(34)은 유기물질과 중첩되게 형성되어 화소회로(32)로부터 소정의 전류를 공급받는다.
스토리지 커패시터(Cst)는 데이터선(D)과 나란하게 형성된다. 실제로, 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터선(D)과 나란하게 형성된 제 1전원선(VDD)과 주사선(S) 형성물질(이하 "게이트메탈"이라 함)이 중첩되어 형성된다.
TFT 형성영역(36)에는 화소회로(32)에 포함된 TFT들(MD, MS)이 형성된다. 일례로, TFT들(MD, MS)은 도 9와 같은 모양으로 TFT 형성영역(36)에 형성될 수 있다. 여기서, TFT 형성영역(36)에 형성되는 TFT들(MD, MS)의 모양은 도 9에 한정되는 것이 아니라 설계자의 설계의도, 패널의 해상도 및 인치등을 고려하여 다양한 형태로 형성된다. 또한, TFT 형성영역(36)의 위치도 다양하게 설정된다.
이와 같은 본 발명의 실시예에서 스토리지 커패시터(Cst)와 애노드전극(34)(즉, 유기발광소자(OLED))은 데이터선(D)을 사이에 두고 형성된다. 따라서, 제 n데이터선(Dn)에 접속된 화소(30)에 형성된 제 1기생 커패시터(CP1)는 스토리지 커패시터(Cst)와 n+1데이터선(Dn+1)과 접속되도록 형성된다. 그리고, 제 n데이터선(Dn)과 접속된 화소(30)에 형성된 제 2기생 커패시터(CP2)는 애노드전극(34)과 제 n데이터선(Dn)과 접속되도록 형성된다.
즉, 본 발명의 실시예에서는 제 1기생 커패시터(CP1) 및 제 2기생 커패시터(CP2)가 인접된 서로 다른 데이터선(Dn, Dn+1)에 접속되도록 등가적으로 형성되고, 이에 따라 화소(30)의 전압변동량을 최소화할 수 있다. 다시 말하여, 제 n+1데이터선(Dn+1)으로 데이터신호가 공급될 때 제 1기생 커패시터(CP1) 및 제 2기생 커패시터(CP2)로 전류가 분리되고, 이에 따라 화소(30)의 전압변동량을 최소화할 수 있다. 그리고, 스토리지 커패시터(Cst)는 항상 일정한 전압을 공급받는 제 1전원선(VDD)에 의하여 형성되기 때문에 제 1기생 커패시터(CP1)의 용량이 최소화 된다.
한편, 본 발명의 제 1실시예에서는 제 1기생 커패시터(CP1) 및 제 2기생 커패시터(CP2) 각각의 용량을 스토리지 커패시터(Cst) 용량의 1/10이하로 설정한다. 다시 말하여, 본 발명의 제 1실시예에서는 데이터선(D)과 스토리지 커패시터(Cst) 간의 거리를 제어하여 제 1기생 커패시터(CP1)의 용량을 스토리지 커패시터(Cst) 용량의 1/10 이하로 설정한다. 그리고, 본 발명의 제 1실시예에서는 데이터선(D)과 애노드전극(34)간의 거리를 제어하여 제 2기생 커패시터(CP2)의 용량을 스토리지 커패시터(Cst) 용량의 1/10 이하로 설정한다. 이와 같이 제 1기생 커패시터(CP1) 및 제 2기생 커패시터(CP2)의 용량이 스토리지 커패시터(Cst) 용량의 1/10 이하로 형성되면 제 1 및 제 2기생 커패시터(CP1,CP2)에 의한 전압변동량이 최소화된다.
도 10은 본 발명의 제 2실시예에 의한 발광 표시장치의 화소를 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 의한 발광 표시장치의 화소(40)는 주사선(S)에 선택신호가 인가될 때 선택되어 데이터선(D)으로 공급되는 데이터신호에 대응하는 빛을 발생한다.
이를 위해, 각각의 화소(40)는 유기발광소자(OLED)와, 데이터선(D), 주사선(S) 및 발광 제어선(EMI)에 접속되어 유기발광소자(OLED)를 발광시키기 위한 화소회로(42)를 구비한다.
유기발광소자(OLED)의 애노드전극은 화소회로(42)에 접속되고, 캐소드전극은 제 2전원(VSS)에 접속된다. 이와 같은 유기발광소자(OLED)는 화소회로(42)로부터 공급되는 전류에 대응되는 빛을 생성한다.
화소회로(42)는 제 1전원(VDD)과 유기발광소자(OLED) 사이에 접속된 구동 TFT(MD)와, 발광 제어선(EMI), 유기발광소자(OLED) 및 구동 TFT(MD)에 접속된 제 4스위칭소자(MS4)와, 제 m주사선(Sm)과 데이터선(D)에 접속된 제 1스위칭소자(MS1)와, 제 1스위칭소자(MS1), 제 1전원(VDD) 및 제 m-1주사선(Sm-1)에 접속된 제 2스위칭소자(MS2)와, 구동 TFT(MD)와 제 4스위칭소자(SW4) 사이인 제 1노드(N1)와 제 m-1주사선(Sm-1) 및 구동 TFT(MD)의 게이트전극에 접속된 제 3스위칭소자(MS3)와, 제 1 및 제 2스위칭소자(MS1, MS2) 사이의 제 2노드(N2)와 제 1전원(VDD) 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)와, 제 2노드(N2)와 구동 TFT(MD) 사이에 접속된 보상용 커패시터(Cvth)를 구비한다. 도 10에서 각각의 TFT(MD, MS)는 P타입 MOSFET로 도시되었지만, 본 발명의 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같은 화소(40)의 구동을 도 4와 결부하여 설명하기로 한다. 먼저, T1 기간동안 제 m-1주사선(Sm-1)에 로우상태의 선택신호(SS)가 공급되고 제 m주사선(Sm)에 하이상태의 선택신호(SS)가 공급된다. 그리고, T1 기간동안 발광 제어선(EMI)으로 하이상태의 발광신호(EMI)가 공급된다. 제 m-1주사선(Sm-1)으로 로우상태의 선택신호(SS)가 공급되면 제 2 및 제 3스위칭소자(MS2,MS3)가 턴-온된다. 제 m주사선(Sm)으로 하이상태의 선택신호(SS)가 공급되면 제 1스위칭소자(MS1)가 턴-오프된다. 발광 제어신(EMI)으로 하이 상태의 발광신호(EMI)가 공급되면 제 4스위칭소자(MS4)가 턴-오프된다.
T1 기간에 제 2 및 제 3스위칭소자(MS2,MS3)가 턴-온되면 구동 TFT(MD)는 다이오드 기능을 수행하게 되고, 구동 TFT(MD)의 게이트-소스 간 전압은 자신의 문턱전압(Vth)이 될 때까지 변하게 된다. 이에 따라, 보상용 커패시터(Cvth)는 구동 TFT(DT)의 문턱전압(Vth)에 상응하는 보상전압이 저장된다.
T2 기간동안 제 m-1주사선(Sm-1)에 하이상태의 선택신호(SS)가 공급되고 제 m주사선(Sm)에 로우상태의 선택신호(SS)가 공급된다. 그리고, T2 기간동안 발광 제어선(EMI)으로 하이상태의 발광신호(EMI)가 공급된다. 제 m-1주사선(Sm-1)으로 하이상태의 선택신호(SS)가 공급되면 제 2 및 제 3스위칭소자(MS2,MS3)가 턴-오프된다. 제 m주사선(Sm)으로 로우상태의 선택신호(SS)가 공급되면 제 1스위칭소자(MS1)가 턴-온된다. 발광 제어신(EMI)으로 하이 상태의 발광신호(EMI)가 공급되면 제 4스위칭소자(MS4)는 턴-오프 상태를 유지한다.
T2 기간동안 제 1스위칭소자(MS1)가 턴-온되면 데이터선(D)으로 공급되는 데이터신호는 제 1스위칭소자(MS1)를 경유하여 제 2노드(N2)로 공급된다. 제 2노드(N2)로 데이터신호가 공급되면 스토리지 커패시터(Cst)에 데이터신호에 대응되는 전압이 충전된다. 여기서, 구동 TFT(MD)의 게이트전극에는 스토리지 커패시터(CSt)에 충전된 전압(Vdata-VDD)과 보상용 커패시터(Cvth)에 저장된 보상전압이 더해진 전압이 공급된다. 즉, 도 3에 도시된 발광 표시장치는 보상용 커패시터(Cvth)에 구동 TFT(MD)의 문턱전압(Vth)에 상응하는 전압을 충전시킴으로써 구동 TFT(DT)의 문턱전압(Vth)을 보상하고, 이에 따라 화소(20)의 위치에 무관하게 휘도를 균일성을 확보할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 제 2실시예에서 각각의 화소(40)에 형성되는 기생 커패시터(CP1, CP2)는 화소(40)의 전압변동량이 최소화되도록 설정된다. 이를 도 8 및 도 10을 결부하여 상세히 설명하기로 한다.
도 8을 참조하면, 데이터선(D)과 주사선(S)의 교차부마다 애노드전극(34) 및 스토리지 커패시터(Cst)가 형성된다. 그리고, 데이터선(D)과 주사선(S)의 교차부마다 구동 TFT(MD) 및 스위칭 TFT들(MS1 내지 MS4)이 형성될 수 있도록 TFT 형성영역(36)이 위치된다.
애노드전극(34)은 투명물질, 예를 들면 ITO(Indium-Tin-Oxide) 또는 IZO(Indium Zinc Oxide) 등으로 형성된다. 이와 같은 애노드전극(34)은 유기물질과 중첩되게 형성되어 화소회로(42)로부터 소정의 전류를 공급받는다.
스토리지 커패시터(Cst)는 데이터선(D)과 나란하게 형성된다. 실제로, 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터선(D)과 나란하게 형성된 제 1전원선(VDD)과 게이트메탈이 중첩되어 형성된다.
TFT 형성영역(36)에는 화소회로(42)에 포함된 구동 TFT(MD) 및 스위칭 TFT들(MS1 내지 MS4)이 형성된다. 여기서, 구동 TFT(MD) 및 스위칭 TFT(MS1 내지 MS4)들은 설계자의 설계의도, 패널의 패상도 및 인치등을 고려하여 다양한 형태로 형성된다.
이와 같은 본 발명의 제 2실시예에서 스토리지 커패시터(Cst) 및 애노드전극(34)(즉, 유기발광소자(OLED))은 데이터선(D)을 사이에 두고 형성된다. 따라서, 제 n데이터선(Dn)에 접속된 화소(40)에 형성된 제 1기생 커패시터(CP1)는 스토리지 커패시터(Cst)와 n+1데이터선(Dn+1)과 접속되도록 형성된다. 그리고, 제 n데이터선(Dn)과 접속된 화소(30)에 형성된 제 2기생 커패시터(CP2)는 애노드전극(34)과 제 n데이터선(Dn)과 접속되도록 형성된다.
즉, 본 발명의 실시예에서는 제 1기생 커패시터(CP1) 및 제 2기생 커패시터(CP2)가 인접된 서로 다른 데이터선(Dn, Dn+1)에 접속되도록 등가적으로 형성되고, 이에 따라 화소(40)의 전압변동량을 최소화할 수 있다. 다시 말하여, 제 n+1데이터선(Dn+1)으로 데이터신호가 공급될 때 제 1기생 커패시터(CP1) 및 제 2기생 커패시터(CP2)로 전류가 분리되고, 이에 따라 화소(40)의 전압변동량을 최소화할 수 있다. 그리고, 스토리지 커패시터(Cst)는 항상 일정한 전압을 공급받는 제 1전원선(VDD)에 의하여 형성되기 때문에 제 1기생 커패시터(CP1)의 용량이 최소화 된다.
한편, 본 발명의 제 2실시예에서는 제 1기생 커패시터(CP1) 및 제 2기생 커패시터(CP2) 각각의 용량을 스토리지 커패시터(Cst) 용량의 1/10이하로 설정한다. 다시 말하여, 본 발명의 제 1실시예에서는 데이터선(D)과 스토리지 커패시터(Cst) 간의 거리를 제어하여 제 1기생 커패시터(CP1)의 용량을 스토리지 커패시터(Cst) 용량의 1/10 이하로 설정한다. 그리고, 본 발명의 제 2실시예에서는 데이터선(D)과 애노드전극(34)간의 거리를 제어하여 제 2기생 커패시터(CP2)의 용량을 스토리지 커패시터(Cst) 용량의 1/10 이하로 설정한다. 이와 같이 제 1기생 커패시터(CP1) 및 제 2기생 커패시터(CP2)의 용량이 스토리지 커패시터(Cst) 용량의 1/10 이하로 형성되면 제 1 및 제 2기생 커패시터(CP1,CP2)에 의한 전압변동량이 최소화된다.
실제로, 제 1기생 커패시터(CP1) 및 제 2기생 커패시터(CP2)의 용량이 스토리지 커패시터(Cst) 용량의 1/10 이하로 형성되면 데이터선(D)에 다양한 전압의 데이터신호가 공급되더라도 도 11 및 도 12와 같이 화소(30,40)의 전압 변동이 거의 발생되지 않고, 이에 따라 화질이 향상되게 된다.
상기 발명의 상세한 설명과 도면은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 따라서, 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 발광 표시 장치에 의하면 데이터선을 사이에 두고 스토리지 커패시터 및 애노드전극을 형성하기 때문에 기생 커패시터에 의한 화소의 전압 변동량을 최소화할 수 있다. 아울러, 본 발명의 실시예에서는 기생 커패시터들 각각의 용량이 스토리지 커패시터 용량의 1/10 이하로 설정되기 때문에 화질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 발광 표시장치의 화소를 나타내는 회로도.
도 2는 도 1에 도시된 발광 표시장치의 화소를 나타내는 평면도.
도 3은 종래의 다른 발광 표시장치의 화소를 나타내는 회로도.
도 4는 도 3에 도시된 화소회로를 구동하기 위한 구동신호를 나타내는 파형도.
도 5는 도 1 및 도 3에 도시된 화소의 전압 변동량을 나타내는 파형도.
도 6은 도 5에 도시된 'A' 영역을 확대하여 나타낸 파형도.
도 7은 본 발명의 제 1실시예에 의한 발광 표시장치의 화소를 나타내는 회로도.
도 8은 도 7에 도시된 발광 표시장치의 화소를 나타내는 평면도.
도 9는 도 8에 도시된 박막 트랜지스터 형성영역의 일례를 나타내는 평면도.
도 10은 본 발명의 제 2실시예에 의한 발광 표시장치의 화소를 나타내는 회로도.
도 11은 도 7 및 도 10에 도시된 화소의 전압 변동량을 나타내는 파형도.
도 12는 도 11에 도시된 'B' 영역을 확대하여 나타내는 파형도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10,20,30,40 : 화소 12,22,32,42 : 화소회로
34 : 애노드전극 36 : TFT 형성영역

Claims (13)

  1. 주사선들과,
    상기 주사선들과 교차되는 데이터선들과,
    상기 주사선들과 상기 데이터선들의 교차영역에 위치되는 화소들과,
    상기 화소에 형성되어 제 1전극 및 제 2전극을 포함하는 발광소자를 구비하며,
    n(n은 자연수)번째 데이터선에 접속된 상기 화소는
    상기 주사선으로부터 공급되는 선택신호에 의하여 턴온되는 스위칭 트랜지스터와,
    상기 스위칭 트랜지스터가 턴온될 때 상기 데이터선으로부터 공급되는 데이터신호에 대응되는 전압을 저장하는 커패시터와,
    상기 커패시터에 저장된 전압에 대응되는 전류를 상기 제 1전극으로 공급하기 위한 구동 트랜지스터를 구비하며,
    상기 스토리지 커패시터는 상기 제 1전극과 n+1번째 데이터선의 사이에 형성되는 발광 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 n번째 데이터선에 접속된 상기 화소는
    상기 제 1전극과 상기 n번째 데이터선의 사이에 등가적으로 형성되는 제 1기생 커패시터와,
    상기 스토리지 커패시터와 상기 n+1번째 데이터선 사이에 등가적으로 형성되는 제 2기생 커패시터를 포함하는 발광 표시 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1전극과 상기 n번째 데이터선의 거리는 상기 제 1기생 커패시터의 용량이 상기 스토리지 커패시터 용량의 1/10 이하로 유지되도록 설정되는 발광 표시 장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 스토리지 커패시터와 상기 n+1번째 데이터선 사이의 거리는 상기 제 2기생 커패시터의 용량이 상기 스토리지 커패시터 용량의 1/10 이하로 유지되도록 설정되는 발광 표시 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1전극은 상기 발광소자의 애노드전극인 것을 특징으로 하는 발광 표시 장치.
  6. 주사선들과,
    상기 주사선들과 교차되는 데이터선들과,
    상기 주사선들과 상기 데이터선들의 교차영역에 위치되는 화소들과,
    상기 화소에 형성되어 제 1전극 및 제 2전극을 포함하는 발광소자를 구비하며,
    n(n은 자연수)번째 데이터선에 접속된 상기 화소는
    데이터신호에 대응되는 전류를 상기 제 1전극으로 공급하기 위한 구동 트랜지스터와,
    제 1선택신호에 의해 제어되며 상기 구동 트랜지스터의 문턱전압을 보상하기 위한 보상용 커패시터를 포함하는 제 1스위칭부와,
    상기 데이터신호에 대응하는 전압을 저장하는 스토리지 커패시터와,
    제 2선택신호에 응답하여 상기 데이터신호를 상기 스토리지 커패시터에 전달하는 제 2스위칭부를 구비하며,
    상기 스토리지 커패시터는 상기 제 1전극과 n+1번째 데이터선의 사이에 형성되는 발광 표시 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    n번째 데이터선에 접속된 상기 화소는
    상기 제 1전극과 상기 n번째 데이터선의 사이에 등가적으로 형성되는 제 1기생 커패시터와,
    상기 스토리지 커패시터와 상기 n+1번째 데이터선 사이에 등가적으로 형성되는 제 2기생 커패시터를 포함하는 발광 표시 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1전극과 상기 n번째 데이터선의 거리는 상기 제 1기생 커패시터의 용량이 상기 스토리지 커패시터 용량의 1/10 이하로 유지되도록 설정되는 발광 표시 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 스토리지 커패시터와 상기 n+1번째 데이터선 사이의 거리는 상기 제 2기생 커패시터의 용량이 상기 스토리지 커패시터 용량의 1/10 이하로 유지되도록 설정되는 발광 표시 장치.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1전극은 상기 발광소자의 애노드전극인 것을 특징으로 하는 발광 표시 장치.
  11. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2스위칭부는
    상기 스토리지 커패시터 및 상기 보상용 커패시터가 공통적으로 접속되는 제 2노드와 상기 데이터선 사이에 접속된 제 1스위칭소자를 구비하는 발광 표시 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1스위칭부는
    상기 제 1선택신호에 의해 제어되며 제 1전원과 상기 제 2노드에 접속된 제 2스위칭소자와,
    상기 제 1선택신호에 의해 제어되면 상기 구동 트랜지스터의 게이트전극 및 드레인전극에 접속되는 제 3스위칭소자를 포함하는 발광 표시 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 각 화소는 상기 주사선과 나란하게 형성되는 발광 제어선으로 공급되는 발광신호에 의해 제어되며 상기 구동 트랜지스터의 드레인전극과 상기 제 1전극에 접속되는 제 4스위칭소자를 더 구비하는 발광 표시 장치.
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