KR20050122698A - 정전기 보호회로를 구비한 평판 표시장치 - Google Patents

정전기 보호회로를 구비한 평판 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 평판 표시장치에 관한 것으로, 복수의 주사선과 복수의 데이터선과 화소에 전원을 공급하는 복수의 화소전원선을 구비하는 화소부; 상기 주사선에 선택신호를 인가하는 주사구동부; 및 상기 데이터선에 데이터신호를 인가하는 데이터구동부를 포함하며,
상기 화소부는, 상기 화소전원선에 화소 전원을 공급하는 제 1 전원선; 상기 화소부에 공통전극을 공급하는 제 2 전원선; 및 상기 화소전원선, 상기 제 2 전원선, 상기 주사선에 연결되는 정전기 보호회로를 포함한다.
따라서, 제조 공정 중에 발생하는 정전기가 화소부에 전달되지 않도록 하여 화소부를 보호하며, 추가적인 배선 공정을 하지 않고 화소부에 있는 배선을 이용하여 정전기 보호회로에 전압을 인가할 수 있어 간단히 정전기 보호회로를 연결할 수 있게 된다.

Description

정전기 보호회로를 구비한 평판 표시장치{FLAT PANEL DISPLAY WITH PROTECT NETWORK}
본 발명은 평판 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세히 설명하면, 정전기 방지를 위한 정전기 보호회로에 별도의 추가적인 배선공정을 사용하지 않도록 하여 화소부를 보호하는 정전기 보호회로를 구비한 평판 표시장치에 관한 것이다.
퍼스널 컴퓨터, 휴대전화기, PDA 등의 휴대 정보단말기 등의 표시장치나 각종 정보기기의 모니터로서 박형 경량의 평판 표시장치가 이용되고 있다. 이러한 평판 표시장치에는 액정 패널을 이용한 LCD, 유기발광 소자를 이용한 유기평판 표시장치, 플라즈마 패널을 이용한 PDP 등이 알려져 있다.
이러한 평판 표시장치는 기판 상에 매트릭스 형태로 복수의 화소를 배치하여 표시영역으로 하고, 각 화소에 주사선과 데이터선을 연결하여 화소에 데이터신호를 선택적으로 인가하여 디스플레이를 한다.
평판 표시장치는 화소의 구동방식에 따라 패시브(Passive) 매트릭스형 평판 표시장치와 액티브(Active)매트릭스형 평판 표시장치로 구분되며, 해상도, 콘트라스트, 동작속도의 관점에서 단위화소 마다 선택하여 점등하는 액티브 매트릭스형이 주류가 되고 있다.
도 1 은 종래 기술에 의한 액티브 매트릭스형 평판 표시장치를 나타내는 도이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 액티브 매트릭스형 평판 표시장치는 기판(150), 화소부(100), 주사구동부(110) 및 데이터 구동부(120)를 포함한다.
화소부(100)는 행방향으로 형성되어 선택신호를 전달하는 n 개의 주사선 (S1,S2,...Sn-1,Sn)과 열방향으로 형성되며 데이터신호를 전달하는 m 개의 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)을 구비하며, 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)과 데이터선 (D1, D2,....Dm-1, Dm)의 교차점에 화소가 형성된다. 또한, 복수의 제 1 전원배선(Vdd)이 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)과 나란하게 배열되고 제 1 전원선(10)과 연결되어 화소에 제 1 전원을 공급한다. 또한, 화소부(100)의 한쪽 단에 제 2 전원선(20)이 연결되어 화소부(100)의 공통전극으로 사용된다. 화소는 TFT(Thin Film Transistor)가 형성되고, TFT의 스위칭 동작에 의해 화소가 선택적으로 데이터신호를 인가 받아 화상을 표시한다.
주사 구동회로(110)는 선택신호를 출력하는 수단으로, 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)과 연결되어 데이터 구동회로(120)를 통해 입력되는 데이터 신호가 선택신호에 의해 선택된 화소에 인가되도록 한다. 선택신호는 화소부(100)의 한 행을 선택하여 한 행 별로 데이터 신호가 인가되도록 한다.
데이터 구동회로(120)는 화소부(100)에 데이터 신호를 인가하는 수단으로, 데이터 구동회로(120)가 화소부(100)의 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)과 연결되어 데이터 신호가 화소에 인가된다.
이러한 액티브 매트릭스형 평판 표시장치는 제조 공정 중에 발생하는 정전기가 화소에 유입되어 화소가 손상될 우려가 있다.
따라서, 정전기로부터 화소를 보호하기 위해서 화소부에 정전기 보호회로를 연결하여 화소를 보호하여야 한다.
하지만, 종래 기술에 의한 액티브 매트릭스형 평판 표시장치는 정전기 보호회로를 구동하도록 하는 별도의 외부전원이 필요로 하며, 외부전원과 연결되기 위하여 패드가 구성되어 패드를 통해 외부전원으로부터 정전기 보호회로가 전원을 인가받아 구동할 수 있다.
따라서, 액티브 매트릭스형 평판 표시장치에서 정전기로부터 화소를 보호하기 위해서는 평판 표시장치에 별도의 전원과 연결되도록 하는 패드를 구성하여야 한다. 또한, 정전기 보호회로는 패드를 통해 외부전원과 연결된 경우에만 화소를 보호할 수 있게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 제조과정에서 발생하는 정전기로부터 화소부를 보호하는 정전기 보호회로를 구비하며, 추가적인 전원공급 없이 정전기 보호회로가 동작되도록 하고 정전기 보호회로에 신호를 인가하기 위한 별도의 패드가 설치되는 것을 방지하여 간단하게 제조과정에서 발생하는 정전기로부터 화소부를 보호하도록 하는 평판 표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 정전기 보호회로가 구비된 평판 표시장치는, 화소와 상기 화소에 제 1 전원을 공급하는 복수의 제 1 전원배선과 선택신호를 인가하는 복수의 주사선과 데이터 신호를 인가하는 복수의 데이터 선을 구비하는 화소부; 상기 복수의 제 1 전원배선과 연결되어 제 1 전원을 인가하는 제 1 전원선; 상기 화소부에 제 2 전원을 인가하는 제 2 전원선; 및 상기 제 1 전원선 및 상기 제 2 전원선과 연결되고 상기 주사선과 상기 데이터선 중 어느 하나에 연결되는 정전기 보호회로를 포함한다.
바람직하게는, 상기 화소는, 주사선에 인가되는 선택신호에 응답하여 데이터선에 인가되는 데이터신호를 전달하는 스위칭 소자; 상기 전달된 데이터신호에 의해 대응되는 전압을 충전하여 일정기간 동안 유지하는 캐패시터; 상기 캐패시터에 충전된 전압에 대응하는 전류를 흐르게 하는 구동소자; 및 상기 전류에 대응하여 빛을 발광하는 발광소자를 포함한다.
또한, 바람직하게는, 상기 정전기 보호회로는 상기 데이터선과 상기 제 1 전원선 사이에 접속된 제 1 다이오드와 상기 데이터선과 상기 제 2 전원선 사이에 접속된 제 2 다이오드를 포함한다.
또한, 바람직하게는, 상기 정전기 보호회로는 상기 주사선과 상기 제 1 전원선 사이에 접속된 제 1 다이오드와 상기 주사선과 상기 제 2 전원선 사이에 접속된 제 2 다이오드를 포함한다.
또한, 바람직하게는, 상기 제 1 전원은 상기 제 2 전원보다 높은 전위를 구비하며, 상기 제 1 다이오드의 애노드 전극은 상기 제 2 다이오드의 캐소드 전극에 연결되고, 상기 제 1 다이오드의 애노드 전극은 상기 제 1 전원선에 연결되고, 상기 제 2 다이오드의 캐소드 전극은 상기 제 2 전원선에 연결된다.
또한, 바람직하게는, 상기 다이오드는 소스 전극이 게이트 전극에 연결된 적어도 하나의 트랜지스터를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 평판 표시장치는, 화소와 상기 화소에 제 1 전원을 공급하는 복수의 제 1 전원배선과 상기 화소에 상기 제 1 전원의 보상전원인 제 3 전원을 공급하는 복수의 제 2 전원배선과 선택신호를 인가하는 복수의 주사선과 데이터 신호를 인가하는 복수의 데이터 선을 구비하는 화소부; 상기 제 1 전원배선과 연결되어 상기 제 1 전원을 인가하는 제 1 전원선; 상기 제 2 전원배선과 연결되어 상기 제 3 전원을 인가하는 제 3 전원선; 상기 제 2 전원선 및 상기 제 3 전원선과 연결되고 상기 주사선과 상기 데이터선 중 어느 하나에 연결되는 정전기 보호회로를 포함한다.
바람직하게는, 상기 제 2 전원선은 상기 화소부의 양측면에 위치한다.
또한, 바람직하게는, 상기 정전기 보호회로는 상기 데이터선과 상기 제 3 전원선 사이에 접속된 제 1 다이오드와 상기 데이터선과 상기 제 2 전원선 사이에 접속된제 2 다이오드를 포함한다.
또한, 바람직하게는, 상기 정전기 보호회로는 상기 주사선과 상기 제 1 전원선 사이에 접속된 제 1 다이오드와 상기 주사선과 상기 제 2 전원선 사이에 접속된 제 2 다이오드를 포함한다.
또한, 바람직하게는, 상기 제 3 전원은 상기 제 2 전원보다 높은 전위를 구비하며, 상기 제 1 다이오드의 애노드 전극은 상기 제 2 다이오드의 캐소드 전극에 연결되고, 상기 제 1 다이오드의 애노드 전극은 상기 제 3 전원선에 연결되고, 상기 제 2 다이오드의 캐소드 전극은 상기 제 2 전원선에 연결된다.
또한, 바람직하게는, 상기 다이오드는 소스전극이 게이트 전극에 연결된 적어도 하나의 트랜지스터를 포함한다.
또한, 바람직하게는, 제 2 전원배선은 상기 주사선과 평행하게 형성된다.
또한, 바람직하게는, 상기 화소는, 발광소자; 제 1 선택 신호에 응답하여 상기 제 1 캐패시터의 일단에 상기 데이터 전압을 전달하는 제 1 스위칭 소자; 상기 제 1 전원과 데이터 전압 간의 전압차에 상응하는 제 1 전압을 저장하는 제 1 캐패시터; 상기 제 2 선택 신호에 응답하여 상기 제 1 스위칭 소자와 상기 제 1 캐패시터가 연결되는 제 2 노드에 상기 제 3 전원을 인가하는 제 2 스위칭 소자; 제 2 선택 신호에 응답하여 상기 구동 소자를 다이오드 연결시키는 제 3 스위칭 소자; 상기 제 2 노드와 상기 구동 소자의 게이트 사이에 전기적으로 연결되며 상기 제 2 선택 신호가 인가되는 동안에 상기 구동 소자의 문턱 전압에 상응하는 제 2 전압을 저장하는 제 2 캐패시터; 및 상기 발광소자에 상기 제 1 및 2 캐패시터에 저장된 전압에 대응되는 구동 전류를 공급하는 구동 소자를 포함한다.
또한, 바람직하게는, 상기 화소는 상기 제 1 노드에 연결되어 제 3 선택 신호에 응답하여 상기 구동전류를 스위칭 하는 제 4 스위칭 소자를 포함한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 평판 표시장치의 제 1 실시예의 구조를 나타내는 구조도이고, 도 3은 평판 표시장치의 제 2 실시예의 구조를 나타낸다. 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하면, 평판 표시장치는 기판(150), 화소부(100), 주사 구동부 (110), 데이터 구동부(120) 및 정전기 보호부(130)를 포함한다.
화소부(100)는 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)과 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)이 교차하며 교차한 지점에 화소가 연결된다. 또한, 복수의 제 1 전원배선(Vdd)이 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)과 나란하게 배열되고 제 1 전원선(10)과 연결되어 화소에 제 1 전원을 공급한다.
제 1 전원선(10)은 화소부의 둘레를 따라 형성되고 복수의 제 1 전원배선 (Vdd)이 연결되며, 제 2 전원선(20)은 화소부(100)의 일측면에 형성되어 화소부 (100)와 연결되고 제 1 전원선(10) 보다 낮은 전위를 갖도록 하며 화소의 캐소드 전극(Vss)과 연결된다.
주사구동부(110)는 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)에 연결되어 화소부(100)에 선택신호를 인가하여 화소부(100)의 한 행이 선택되도록 한다.
데이터구동부(120)는 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)에 연결되어 선택신호에 의해 선택된 화소부(100)의 한 행에 데이터 신호가 인가되도록 한다. 데이터 구동부(120)는 칩의 형태로 구성되어 평판 표시장치에 결합될 수도 있고, TFT로 구성하여 화소부를 형성하는 공정 중에 데이터 구동부(120)를 형성할 수도 있다.
또한, 데이터 구동부(120)는 기판(150)에 실장되지 않고 외부에 형성되어 화소부(100)에 데이터 신호를 인가할 수 있다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이 기판(150)에는 데이터 구동부(120)이 형성되는 부분이 없게 된다. 데이터 구동부 (120)는 입력패드를 통해 데이터 신호를 인가한다.
정전기 보호부(130)는 복수의 정전기 보호회로(135)를 포함하며, 각 정전기 보호회로(135)는 제 1 전원선(10) 및 제 2 전원선(20)에 연결되어 유입되는 정전기의 극성에 따라 제 1 전원선(10) 또는 제 2 전원선(20)으로 흘러가게 하여 화소를 보호한다. 정전기 보호부(130)은 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)을 통해 입력되는 정전기를 보호하기 위해 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)에 연결되며, 주사선 (S1,S2,...Sn-1,Sn)을 통해 입력되는 정전기를 보호하기 위해 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)에 연결된다.
도 4는 본 발명에 따른 평판 표시장치의 화소 회로의 제 1 실시예를 나타내는 회로도이다. 도 4를 참조하여 설명하면, 화소는 발광소자(Light Emitting Device: 이하 LED라 한다), 구동 TFT(Thin Film Transistor:MD), 스토리지 캐패시터(Cst) 및 스위칭 TFT(MS)를 포함한다. 그리고, 주사선(Sk), 데이타선(Dl) 및 화소전원선(Vdd)이 화소에 연결된다. 주사선(Sk)은 행 방향으로 형성되고, 데이터선 (Dl) 및 제 1 전원배선(Vdd)은 열 방향으로 형성된다. 여기서 k는 1에서 n 사이의 임의의 정수이고, l은 1에서 m 사이의 임의의 정수이다.
스위칭 TFT(MS)는 소스 전극은 데이터선(Dl)에 연결되고 드레인 전극은 구동 TFT(MD)의 게이트 전극에 연결되며 게이트 전극은 주사선(Sk)에 연결된다.
구동 TFT(MD)는 소스 전극은 제 1 전원배선(Vdd)에 연결되고, 드레인 전극은 LED에 연결되며, 게이트 전극은 스위칭 TFT(MS)의 드레인 전극에 연결된다. 그리고, 게이트 전극에 입력되는 신호에 의해 LED에 발광을 위한 전류를 공급한다. 구동 TFT(MD)의 전류량은 스위칭 TFT(MS)를 통해 인가되는 데이터 신호에 의해 제어된다.
스토리지 캐패시터(Cst)는 제 1 전극은 구동 TFT(MD)의 소스 전극에 연결되고, 제 2 전극은 스위칭 TFT(MS)의 드레인 전극에 연결되어, 데이터신호에 의하여 인가된 소스 전극과 게이트 전극 사이의 전압을 일정 기간 유지한다.
이와 같은 구성으로 인하여, 스위칭 TFT(MS)의 게이트 전극에 인가되는 주사 신호에 의하여 스위칭 TFT(MS)가 온 상태가 되면, 스토리지 캐패시터(Cst)에 데이터 신호에 대응되는 전압이 충전되고, 스토리지 캐패시터(Cst)에 충전된 전압이 구동 TFT(MD)의 게이트 전극에 인가되어 구동 TFT(MD)는 전류를 흐르게 하여 LED가 발광하도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 평판 표시장치의 제 3 실시예의 구조를 나타내는 구조도이고, 도 6은 평판 표시장치의 제 4 실시예의 구조를 나타낸다. 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면, 평판 표시장치는 화소부(100), 화소전원선(Vdd), 캐소드 전극(Vss), 보상전원선(Vsus), 주사 구동부(110), 데이터 구동부(미도시) 및 정전기 보호부(130)를 포함한다.
화소부(100)는 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)과 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)이 교차하며 교차한 지점에 화소가 연결된다. 또한, 제 1 전원배선(Vdd)이 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)과 나란하게 배열된다. 제 1 전원배선(Vdd)은 제 1 전원선(10)과 연결되어 화소에 전원을 공급한다.
그리고, 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)과 나란한 방향으로 제 2 전원배선(Vsus)이 배열되어 제 3 전원(30)을 화소에 인가한다.
제 1 전원선(10)은 화소부(100)에 형성된 화소전원선(Vdd)에 연결되어 전원을 공급하며 화소부(100)의 둘레를 따라 형성된다.
제 2 전원선(20)은 화소부의 일측면에 형성되며 제 1 전원선(10)의 전위 보다 낮은 전위를 갖도록 한다.
제 3 전원선(30)은 제 1 전원선(10)에어 인가되는 전위을 보상하기 위한 전원으로 제 1 전원선(10)에서 인가되는 전위와 동일한 크기의 전위를 갖는것이 바람직하다. 그리고, 제 3 전원선(30)은 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)과 나란한 방향으로 형성되어 있는 제 2 전원배선(Vsus)에 연결되므로, 화소부(100)의 한 행에 위치하는 화소에 제 3 전원선(30)을 통해 제 2 전원배선(Vsus)에서 인가되는 전압의 전위는 은 제 3 전원선(30)과 거리가 멀어지면 그 전위가 낮아질 우려가 있다. 따라서, 제 3 전원선(30)은 화소부(100)의 양 측면에 위치하여 제 2 전원배선(Vsus)에 전압을 인가하는 것이 바람직하다.
주사구동부(110)는 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)에 연결되어 화소부(100)에 선택신호를 인가하여 화소부(100)의 한 행이 선택되도록 한다.
데이터구동부(120)는 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)에 연결되어 선택신호에 의해 선택된 화소부(100)의 한 행에 데이터 신호가 인가되도록 한다. 데이터 구동부(120)는 칩의 형태로 구성되어 평판 표시장치에 결합될 수도 있고, TFT로 구성하여 화소부를 형성하는 공정 중에 데이터 구동부(120)를 형성할 수도 있다.
또한, 데이터 구동부(120)는 기판(150)에 실장되지 않고 외부에 형성되어 화소부(100)에 데이터 신호를 인가할 수 있다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이 기판(150)에는 데이터 구동부(120)이 형성되는 부분이 없게 된다. 데이터 구동부 (120)는 입력패드를 통해 데이터 신호를 인가한다.
정전기 보호부(130)는 복수의 정전기 보호회로(135)를 포함하며, 각 정전기 보호회로(135)는 제 2 전원선(20) 및 제 3 전원선(30)에 연결되어 유입되는 정전기의 극성에 따라 제 2 전원선(20) 또는 제 3 전원선(30)으로 흘러가게 하여 화소를 보호한다. 정전기 보호부(130)은 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)을 통해 입력되는 정전기를 보호하기 위해 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)에 연결되며, 주사선 (S1,S2,...Sn-1,Sn)을 통해 입력되는 정전기를 보호하기 위해 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)에 연결된다.
도 7은 본 발명에 따른 평판 표시장치의 화소의 회로의 제 2 실시예를 나타내는 회로도이다. 도 7을 참조하여 설명하면, 화소는 제 1 전원선(Vdd), 제 4 스위칭 TFT(MS4) 사이에 접속된 구동 TFT(MD), 발광신호선(El)과 LED 및 구동 TFT(MD)에 접속된 제 4 스위칭 TFT(MS4), 제 1 주사선(Sk)과 데이터선(Dl)에 접속된 제 1 스위칭 TFT(MS1), 제 1 스위칭 TFT(MS1)와 제 2 전원선(Vsus) 및 제 2 주사선(Sk-1)에 접속된 제 2 스위칭 TFT(MS2), 구동 TFT(MD)와 제 4 스위칭 TFT(MS4) 사이인 제 1 노드 (N1)와 제 2 주사선(Sk-1) 및 구동 TFT(MD)의 게이트 전극에 접속된 제 3 스위칭 TFT(MS3), 제 1 및 제 2 스위칭 TFT(MS1, MS2)에 연결된 제 2 노드(N2)와 제 1 전원배선(Vdd) 사이에 접속된 스토리지 캐패시터(Cst) 및 제 2 노드(N2)와 구동 TFT(MD)의 게이트 전극 사이에 접속된 보상 캐패시터(Cvth)를 구비한다. 이때, 제 1 전원배선(Vdd)와 제 2 전원배선(Vsus)은 동일한 전압을 인가한다.
제 1 스위칭 TFT(MS1)의 게이트 전극은 제 1 주사선(Sk)에 접속되고 소스 전극은 데이터선(Dl)에 접속되며 드레인 전극은 제 2 노드(N2)에 접속된다. 이러한, 제 1 스위칭 TFT(MS1)는 주사 구동부(미도시)로부터 제 2 주사선(Sk-1)에 공급되는 선택신호에 응답하여 데이터선(Dl)으로부터의 데이터 신호를 제 2 노드(N2)에 공급한다.
제 2 스위칭 TFT(MS2)의 게이트 전극은 제 2 주사선(Sk-1)에 접속되고 소스 전극은 제 2 전원선(Vsus)에 접속되며 드레인 전극은 제 2 노드(N2)에 접속된다. 이러한, 제 2 스위칭 TFT(MS2)는 제 2 주사선(Sk-1)에 공급되는 선택신호에 응답하여 제 2 전원배선(Vsus)으로부터의 전압을 제 2 노드(N2)에 공급한다.
제 3 스위칭 TFT(MS3)의 게이트 전극은 제 2 주사선(Sk-1)에 접속되고 소스 전극은 제 1 노드(N1)에 접속되며 드레인 전극은 구동 TFT(MD)의 게이트 전극에 접속된다. 이러한, 제 3 스위칭 TFT(MS3)는 제 2 주사선(Sk-1)에 공급되는 선택신호에 응답하여 구동 TFT(MD)의 게이트 전극을 제 1 노드(N1)에 접속시킨다.
스토리지 캐패시터(Cst)는 제 1 주사선(Sk)에 선택신호가 공급되는 구간에 제 1 스위칭 TFT(MS1)를 경유하여 제 2 노드(N2) 상에 공급되는 데이터 신호에 대응되는 전압을 저장한 후, 제 1 스위칭 TFT(MS1)가 오프되면 구동 TFT(MD)의 온 상태를 한 프레임 동안 유지시킨다.
보상 캐패시터(Cvth)는 제 2 주사선(Sk-1)에 선택신호가 공급되는 구간에 제 1 전원배선(Vdd)으로부터 구동 TFT(MD)의 문턱전압(Vth)에 상응하는 전압을 저장한다. 즉, 보상 캐패시터(Cvth)는 제 2 및 제 3 스위칭 TFT(MS2, MS3)의 스위칭에 따라 구동 TFT(MD)의 문턱전압(Vth)을 보상하기 위한 보상전압을 저장하게 된다.
구동 TFT(MD)의 게이트 전극은 제 3 스위칭 TFT(MS3)의 소스 전극과 보상 캐패시터(Cvth)에 접속되고 소스 전극은 제 1 전원배선(Vdd)에 접속되며 드레인 전극은 제 1 노드(N1)에 접속된다. 이러한, 구동 TFT(MD)는 자신의 게이트 전극에 공급되는 전압에 따라 제 1 전원배선(Vdd)으로부터 공급되는 자신의 소스 전극과 드레인 전극간의 전류를 조절하여 제 4 스위칭 TFT(MS4)에 공급한다.
제 4 스위칭 TFT(MS4)의 게이트 전극은 발광 신호선(El)에 접속되고 소스 전극은 제 1 노드(N1)에 접속되며 드레인 전극은 LED의 애노드 전극에 접속된다. 이러한, 제 4 스위칭 TFT(MS4)는 발광신호선(EMl)으로부터 공급되는 발광신호에 응답하여 구동 TFT(MD)로부터 공급되는 전류를 LED에 공급함으로써 LED를 발광시키게 된다.
한편, 제 4 스위칭 TFT(MS4)는 발광신호선(El)으로부터 공급되는 발광신호에 의해 스위칭되어 데이터 신호를 기입하는 동안 구동 TFT(MD)에 전류가 흐르는 것을 차단하게 된다.
도 8은 도 7에 도시된 화소회로의 동작을 나타내는 타이밍 도이다. 도 8을 참조하여 설명하면, 제 2 선택신호(sk-1) 인가되면 제 2 스위칭 TFT와 제 3 스위칭 TFT가 온상태가 되어 인가되면 제 3 전원(Vsus)가 제 2 노드에 인가되어 보상용 캐패시터(Cvth)에는 Vsus-(Vdd-Vdata)의 전압이 충전된다. 그리고, 제 1 선택신호 (sk)가 인가되면, 제 2 노드에 데이터 전원이 인가되어 스토리지 캐패시터(Cst)에는 Vdd-Vdata 전압이 충전된다. 그리고, 구동 TFT(MD)의 게이트 전극에 스토리지 캐패시터(Cst)와 보상용 캐패시터(Cvth)에 충전된 전압이 인가되어 구동 TFT의 소스 전극과 드레인 전극으로 구동 전류가 흐르게 된다. 구동전류는 β/2(Vsus-Vdata)2 의 전류가 흐르게 된다. 따라서, 전류의 크기는 구동 TFT의 문턱전압(Vth)과 제 1 전원(Vdd)와 상관없게 되어 문턱전압(Vth)과 제 1 전원(Vdd)이 보상된다.
도 9는 평판 표시장치에 정전기 보호부가 연결되어 있는 구조를 나타내는 도이다. 도 9를 참조하여 설명하면, 패드(140)를 통해 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)에 데이터 단락대(Data Shorting Bar: 200)가 패드(140)를 통해 연결되며, 데이터 단락대(200)가 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)을 묶어 정전기가 모든 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)에 분산되도록 하여 화소부(100)를 보호한다.
데이터 단락대(200)는 화소부(100)가 형성되면 절단되어 분리된다. 그리고, 정전기 보호부(130)는 제 1 전원선(10) 또는 제 3 전원선(30) 및 제 2 전원선(20) 에 연결되어 전원을 공급받게 된다.
그리고, 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)도 도 9에 도시되어 있는 데이터 단락대 (200)와 같이 게이트 단락대(Gate Shorting Bar: 202)를 구비하여 게이트 단락대가 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)을 묶어 정전기가 모든 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)에 분산되도록 하여 화소부 (100)를 보호한다.
게이트 단락대는 제 1 전원선(10) 또는 제 3 전원선(30) 및 제 2 전원선(20)에 직접 연결되어 전원을 공급받아 정전기로부터 화소부(100)를 보호할 수 있고, 또한, 주사구동부에서 전원을 공급받아 화소부(100)를 보호할 수도 있다. 게이트 단락대 역시 화소부(100)가 형성되면 절단되어 분리된다.
도 10은 본 발명에 따른 평판 표시장치의 정전기 보호회로의 제 1 실시예를 나타내는 회로도이다. 도 10을 참조하여 설명하면, 정전기 보호회로(135)는 데이터선(Dl)에 연결되며, 복수의 P 타입 TFT가 데이터선(Dl) 또는 주사선(Gk)을 중심으로 두 개씩 연결되어 있으며, 각 P 타입 TFT는 소스 전극이 게이트 전극에 연결된다. 여기서 l은 1에서 m 사이의 정수이고 k는 1에서 n 사이의 정수이다.
그리고, 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 제 1 TFT(131), 제 2 TFT(132), 제 3 TFT(133), 제 4 TFT(134)라 하면 제 1 TFT(131)의 드레인전극은 기판(150) 상에 있는 제 2 전원선(20)에 연결되고 제 4 TFT(134)의 소스 전극은 제 1 전원선(10) 또는 제 3 전원선(30)에 연결된다. 그리고, 제 2 TFT(132)와 제 3 TFT(133) 사이에 데이터선(Dl)이 연결된다.
따라서, 정전기 보호회로(135)는 제 1 전원선(10) 또는 제 3 전원선(30)과 제 2 전원선(20) 사이에 역다이오드 형태로 연결되며, 제조공정 중에 데이터선(Dl)을 통해 정전기가 유입되면, 정전기의 극성에 따라 정전기가 제 2 전원선(20)으로 입력되거나 제 1 전원선(10) 또는 제 3 전원선(30)으로 입력된다. 또한, 정전기 보호회로(135)는 화소전원과 캐소드전극에 역바이어스 형태로 형성되어 사이에 정상상태에서 화소전원에서 캐소드 전극 사이로 전류가 흐르는 것을 방지한다.
도 11은 본 발명에 따른 평판 표시장치의 정전기 보호회로의 제 2 실시예를 나타내는 회로도이다. 도 11을 참조하여 설명하면, 정전기 보호회로(135)는 데이터선(Dl)에 연결되며, 복수의 N 타입 TFT가 데이터선(Dl)을 중심으로 두 개씩 연결되어 있으며, 각 N 타입 TFT는 소스 전극이 게이트 전극에 연결된다. 여기서 l은 1에서 m 사이의 정수이고 k는 1에서 n 사이의 정수이다.
그리고, 왼쪽에서 오른쪽 방향으로 제 5 TFT(131), 제 6 TFT(132), 제 7 TFT(133), 제 8 TFT(134)라 하면 제 5 TFT(131)의 드레인전극은 기판(150) 상에 있는 제 2 전원선(20)에 연결되고 제 8 TFT(134)의 소스 전극은 제 1 전원선(10) 또는 제 3 전원선(30)에 연결된다. 그리고, 제 6 TFT(132)와 제 7 TFT(133) 사이에 데이터선(Dl) 또는 주사선(Gk)이 연결된다.
따라서, 정전기 보호회로(135)는 제 1 전원선(10) 또는 제 3 전원선(30)과 제 2 전원선(20) 사이에 역다이오드 형태로 연결되며, 제조공정 중에 데이터선(Dl)을 통해 정전기가 유입되면, 정전기의 극성에 따라 정전기가 제 2 전원선(20)으로 입력되거나 제 1 전원선(10) 또는 제 3 전원선(30)으로 입력된다. 또한, 정전기 보호회로(135)는 화소전원과 캐소드전극에 역바이어스 형태로 형성되어 사이에 정상상태에서 화소전원에서 캐소드 전극 사이로 전류가 흐르는 것을 방지한다.
본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그러한 기술은 단지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해되어져야 한다.
본 발명에 따른 정전기 보호회로를 구비한 평판 표시장치는 정전기 보호회로를 구비하여 제조 공정 중에 발생하는 정전기가 화소부에 전달되지 않도록 하여 화소부를 보호하며, 제조과정에서 발생하는 정전기로부터 화소부를 보호하는 정전기 보호회로를 구비하며, 추가적인 전원공급 없이 정전기 보호회로가 동작되도록 하고 정전기 보호회로에 신호를 인가하기 위한 별도의 패드가 설치되는 것을 방지하여 간단하게 제조과정에서 발생하는 정전기로부터 화소부를 보호하도록 한다.
도 1 은 종래 기술에 의한 액티브 매트릭스형 평판 표시장치를 나타내는 도이다.
도 2는 본 발명에 따른 평판 표시장치의 제 1 실시예의 구조를 나타내는 구조도이다.
도 3은 본 발명에 따른 평판 표시장치의 제 2 실시예의 구조를 나타낸다.
도 4는 본 발명에 따른 평판 표시장치의 화소 회로의 제 1 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 5는 본 발명에 따른 평판 표시장치의 제 3 실시예의 구조를 나타내는 구조도이다.
도 6은 본 발명에 따른 평판 표시장치의 제 4 실시예의 구조를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 평판 표시장치의 화소의 회로의 제 2 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 8은 도 7에 도시된 화소회로의 동작을 나타내는 타이밍 도이다.
도 9는 평판 표시장치에 정전기 보호부가 연결되어 있는 구조를 나타내는 도이다.
도 10은 본 발명에 따른 평판 표시장치의 정전기 보호회로의 제 1 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 11은 본 발명에 따른 평판 표시장치의 정전기 보호회로의 제 2 실시예를 나타내는 회로도이다.
***도면의 주요부분에 대한 부호설명***
100: 화소부 110: 주사구동부
120: 데이터 구동부 130: 정전기 보호부
Vdd: 제 1 전원배선 Vsus: 제 2 전원배선
Vss: 캐소드 전극

Claims (15)

  1. 화소와 상기 화소에 제 1 전원을 공급하는 복수의 제 1 전원배선과 선택신호를 인가하는 복수의 주사선과 데이터 신호를 인가하는 복수의 데이터 선을 구비하는 화소부;
    상기 복수의 제 1 전원배선과 연결되어 제 1 전원을 인가하는 제 1 전원선;
    상기 화소부에 제 2 전원을 인가하는 제 2 전원선; 및
    상기 제 1 전원선 및 상기 제 2 전원선과 연결되고 상기 주사선과 상기 데이터선 중 어느 하나에 연결되는 정전기 보호회로를 포함하는 평판 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화소는,
    주사선에 인가되는 선택신호에 응답하여 데이터선에 인가되는 데이터신호를 전달하는 스위칭 소자;
    상기 전달된 데이터신호에 의해 대응되는 전압을 충전하여 일정기간 동안 유지하는 캐패시터;
    상기 캐패시터에 충전된 전압에 대응하는 전류를 흐르게 하는 구동소자; 및
    상기 전류에 대응하여 빛을 발광하는 발광소자를 포함하는 평판 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전기 보호회로는 상기 데이터선과 상기 제 1 전원선 사이에 접속된 제 1 다이오드와 상기 데이터선과 상기 제 2 전원선 사이에 접속된 제 2 다이오드를 포함하는 평판 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 정전기 보호회로는 상기 주사선과 상기 제 1 전원선 사이에 접속된 제 1 다이오드와 상기 주사선과 상기 제 2 전원선 사이에 접속된 제 2 다이오드를 포함하는 평판표시장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 전원은 상기 제 2 전원보다 높은 전위를 구비하며,
    상기 제 1 다이오드의 애노드 전극은 상기 제 2 다이오드의 캐소드 전극에 연결되고, 상기 제 1 다이오드의 애노드 전극은 상기 제 1 전원선에 연결되고, 상기 제 2 다이오드의 캐소드 전극은 상기 제 2 전원선에 연결되는 평판 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 다이오드는 소스 전극이 게이트 전극에 연결된 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하는 평판 표시장치.
  7. 화소와 상기 화소에 제 1 전원을 공급하는 복수의 제 1 전원배선과 상기 화소에 상기 제 1 전원의 보상전원인 제 3 전원을 공급하는 복수의 제 2 전원배선과 선택신호를 인가하는 복수의 주사선과 데이터 신호를 인가하는 복수의 데이터 선을 구비하는 화소부;
    상기 제 1 전원배선과 연결되어 상기 제 1 전원을 인가하는 제 1 전원선;
    상기 제 2 전원배선과 연결되어 상기 제 3 전원을 인가하는 제 3 전원선;
    상기 화소부에 제 2 전원을 인가하는 제 2 전원선; 및
    상기 제 2 전원선 및 상기 제 3 전원선과 연결되고 상기 주사선과 상기 데이터선 중 어느 하나에 연결되는 정전기 보호회로를 포함하는 평판 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 2 전원선은 상기 화소부의 양측면에 위치하는 평판 표시장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 정전기 보호회로는 상기 데이터선과 상기 제 3 전원선 사이에 접속된 제 1 다이오드와 상기 데이터선과 상기 제 2 전원선 사이에 접속된 제 2 다이오드를 포함하는 평판 표시장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 정전기 보호회로는 상기 주사선과 상기 제 3 전원선 사이에 접속된 제 1 다이오드와 상기 주사선과 상기 제 2 전원선 사이에 접속된 제 2 다이오드를 포함하는 평판 표시장치.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3 전원은 상기 제 2 전원보다 높은 전위를 구비하며,
    상기 제 1 다이오드의 애노드 전극은 상기 제 2 다이오드의 캐소드 전극에 연결되고, 상기 제 1 다이오드의 애노드 전극은 상기 제 3 전원선에 연결되고, 상기 제 2 다이오드의 캐소드 전극은 상기 제 2 전원선에 연결되는 평판 표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 다이오드는 소스전극이 게이트 전극에 연결된 적어도 하나의 트랜지스터를 포함하는 평판 표시장치.
  13. 제 7 항에 있어서,
    제 2 전원배선은 상기 주사선과 평행하게 형성되는 평판 표시장치.
  14. 제 7 항에 있어서,
    상기 화소는,
    발광소자;
    제 1 선택 신호에 응답하여 상기 제 1 캐패시터의 일단에 상기 데이터 전압을 전달하는 제 1 스위칭 소자;
    상기 제 1 전원과 데이터 전압 간의 전압차에 상응하는 제 1 전압을 저장하는 제 1 캐패시터;
    상기 제 2 선택 신호에 응답하여 상기 제 1 스위칭 소자와 상기 제 1 캐패시터가 연결되는 제 2 노드에 상기 제 3 전원을 인가하는 제 2 스위칭 소자;
    제 2 선택 신호에 응답하여 상기 구동 소자를 다이오드 연결시키는 제 3 스위칭 소자;
    상기 제 2 노드와 상기 구동 소자의 게이트 사이에 전기적으로 연결되며 상기 제 2 선택 신호가 인가되는 동안에 상기 구동 소자의 문턱 전압에 상응하는 제 2 전압을 저장하는 제 2 캐패시터; 및
    상기 발광소자에 상기 제 1 및 2 캐패시터에 저장된 전압에 대응되는 구동 전류를 공급하는 구동 소자를 포함하는 평판 표시장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 화소는
    상기 제 1 노드에 연결되어 제 3 선택 신호에 응답하여 상기 구동전류를 스위칭 하는 제 4 스위칭 소자를 포함하는 평판표시장치.
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