KR20070117376A - 유기 전계 발광 표시장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

유기 전계 발광 표시장치 및 그 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기 전계 발광 표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 킥백(Kick-back) 전압을 감소시킴으로써 화면 특성의 불균일을 해결하기 위한 유기 전계 발광 표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 유기 전계 발광 표시장치는 복수의 주사선, 복수의 주사반전선 및 복수의 데이터선이 배열되어 있고, 상기 복수의 주사선과 상기 복수의 데이터선이 교차하여 정의된 영역에 복수의 화소가 형성된 화소부, 상기 복수의 데이터선에 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부, 상기 화소부에 제 1 전원과 제 2 전원을 공급하는 전원 공급부 및 상기 복수의 주사선에 주사신호를 공급하고, 상기 복수의 주사반전선에 주사반전신호를 공급하는 주사 구동부를 포함한다.
주사반전신호, 킥백, OLED, 스위칭에러

Description

유기 전계 발광 표시장치 및 그 구동 방법{Organic light emitting display device and driving method of the same}
도 1은 종래 유기 전계 발광 표시장치의 일례를 나타낸 평면 개념도이다.
도 2는 도 1에 채용된 화소 구조의 일례를 나타낸 회로도이다.
도 3 및 도 4는 도 1에 채용된 화소의 스위칭 에러를 나타낸 회로도이고, 도 5는 도 4에 도시된 트랜지스터의 입체도이다.
도 6은 본 발명에 따른 유기 전계 발광 표시장치의 일례를 나타낸 평면 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 구조를 나타낸 회로도이다.
도 8은 도 7에 도시된 화소의 구동을 나타낸 타이밍도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소 구조를 나타낸 회로도이다.
도 10은 도 9에 도시된 화소의 구동을 나타낸 타이밍도이다.
*** 도면의 주요 부호에 대한 설명 ***
20: 주사구동부 M3', M5'': 반전트랜지스터
본 발명은 유기 전계 발광 표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 스위칭 에러(switching error)를 감소시킴으로써 화면 특성의 불균일을 해결하기 위한 유기 전계 발광 표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한, 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 유기 전계 발광 표시장치(Light Emitting Display) 등이 있다.
평판표시장치 중 유기 전계 발광 표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 자발광소자이다. 이러한, 유기 전계 발광 표시장치는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되는 장점이 있어 더욱 주목받고 있다.
도 1은 종래 유기 전계 발광 표시장치의 일례를 나타낸 평면 개념도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 종래 유기 전계 발광 표시장치는 화소부(10), 주사 구동부(20), 데이터 구동부(30) 및 전원 공급부(40)를 포함한다.
화소부(10)는 유기 발광 다이오드(미도시)를 구비하는 복수의 화소(5)와, 주사 신호를 전달하는 복수의 주사선(S1, S2,...,Sn)과 발광 제어신호를 전달하는 복수의 발광제어선(E1, E2,...En), 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터 선(D1, D2,..., Dm) 및 제 1 전원(ELVdd)와 제 2 전원(ELVss)을 각각 전달하는 제 1 전원선(L1)과 제 2 전원선(L2)을 포함한다.
화소부(10)는 주사 신호, 발광제어신호, 데이터 신호 및 제 1 전원(ELVdd)과 제 2 전원(ELVss)에 의해 유기 발광 다이오드(미도시)를 발광시켜 화상을 표시한다. 도면에 의하면, 제 1 전원선(L1)은 화소부(10)내에서 열 방향으로 배열되어 있으나, 이는 행 방향으로 배열되어도 무방하다. 또한, 도면에 의하면 제 2 전원선(L2)은 화소부(10)내에서 행 방향으로 배열되어 있으나, 이는 등가 적인 회로를 표현한 것으로서, 제 2 전원선(L2)은 화소부(10) 전 영역에 형성되어 각 화소(5)에 전기적으로 접속될 수도 있다.
주사 구동부(20)는 주사선(S1, S2, ...,Sn)과 접속되어 화소부(10)에 주사 신호를 인가하는 수단이다.
데이터 구동부(30)는 데이터 선(D1, D2,..., Dm)과 접속되어 화소부(10)에 데이터 신호를 인가하는 수단이다. 이때, 데이터 신호는 데이터 전류의 형태로 공급될 수도 있고, 데이터 전압의 형태로 공급될 수도 있다.
전원 공급부(40)는 각 화소(5)에 제 1 전원(ELVdd) 및 제 2 전원(ELVss)을 인가한다.
도 2는 도 1에 채용된 화소 구조의 일례를 나타낸 회로도이다.
도 2를 참조하여 설명하면 종래 화소 구조는 유기 발광다이오드(OLED), 제 1 트랜지스터(M1), 제 2 트랜지스터(M2) 및 커패시터(Cst)를 포함한다.
제 1 트랜지스터(M1)는 소스가 제 1 전원(ELVdd)과 연결되고 드레인이 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극과 연결되며, 게이트가 제 1 노드(A)와 연결된다. 제 1 노드(A)는 제 2 트랜지스터(M2)의 드레인과 연결된다. 제 1 트랜지스터(M1)는 데이터 신호에 대응되는 전류를 유기 발광 다이오드(OLED)에 공급한다.
제 2 트랜지스터(M2)는 소스가 데이터선(D)에 연결되고 드레인이 제 1 노드(A)와 연결되며 게이트는 주사선(S)과 연결된다. 그리고 게이트에 인가되는 주사 신호에 따라 선택적으로 데이터 신호를 제 1 노드(A)에 전달한다.
커패시터(Cst)는 제 1 전극이 제 1 전원(ELVdd)과 연결되고 제 2 전극이 제 1 노드(A)에 연결된다. 그리고 제 1 전원(ELVdd)과 데이터 신호의 차에 대응하는 전하를 충전하며, 충전된 전하에 의해 한 프레임의 시간 동안 제 1 트랜지스터(M1)의 게이트에 신호를 인가하게 되어 제 1 트랜지스터(M1)의 동작을 한 프레임의 시간 동안 유지시킨다.
상술한 구조를 갖는 회로의 동작을 살펴보면, 상술한 구조를 갖는 회로의 동작을 살펴보면, 먼저, 주사신호를 공급받는 제 2 트랜지스터(M2)가 턴-온(turn on)된다. 이에 따라, 제 1 노드(A)에는 데이터선(D)으로 부터 공급된 데이터 신호가 인가되고, 커패시터(Cst)에는 제 1 전압(ELVdd)과 데이터신호의 차에 대응하는 값이 충전된다.
이 후, 제 2 트랜지스터(M2)가 턴-오프된다. 한편, 제 2 트랜지스터(M2)는 턴-오프되었으므로, 소스와 드레인 사이에 생성되어 있던 채널이 소멸되어야 하지만, 채널 전하(Channel charge)가 양쪽(①②)으로 분배되어 회로로 주입된다. 따 라서, 제 1 노드(A)에는 프로그래밍 기간 동안 공급되었던 데이터신호에, 분배된 소정의 채널 전하가 더해진 전압값이 인가되어 있다.
그리고 제 1 트랜지스터(M1)에 제 1 전원(ELVdd)과 데이터 신호의 차만큼의 전압이 인가되면, 이에 대응하는 전류가 제 1 트랜지스터(M1)를 통해 유기발광다이오드(OLED)에 전달된다. 이에 따라 유기발광다이오드(OLED)는 데이터 신호의 변동에 상관없이 일정한 휘도로 발광할 수 있다. 제 2 트랜지스터(M2)를 통해 입력되는 전압값과 출력되는 전압값이 달라져 제 1 트랜지스터(M1)의 게이트에는 원하는 값의 전압이 전달되지 못한다.
도 3 및 도 4는 도 2에 채용된 스위칭 트랜지스터의 스위칭 에러를 나타낸 회로도이고, 도 5는 도 4에 도시된 트랜지스터의 입체도이다.
도 3, 도 4 및 도 5를 결부하여 설명하면, 유기 발광 표시장치에서 프로그래밍(programming)이 끝난 후, 제 2 트랜지스터(M2)가 턴-오프(turn off) 될 때 주사신호 트랜지션(transition)에 의해 스위칭 에러가 발생한다. 이 때문에, 화소에 프로그래밍된 데이터 전압 또는 데이터 전류 값이 변동되며, 화소마다 트랜지스터의 특성 편차가 있기 때문에 결국 다른 값의 데이터가 프로그래밍 되는 결과를 초래한다. 이러한 스위칭 에러는 도 3에 도시한 바와 같이 제 2 트랜지스터(M2)가 턴-오프 되면서, 채널을 형성하던 전하가 소멸되지 않고, 양쪽으로 분배되어 회로로 주입됨으로써 발생할 수 있다.
또한, 스위칭 에러는 도 4에 도시한 바와 같이 제 2 트랜지스터(M2)가 턴-온 상태에서 턴-오프 상태가 될 때 게이트와 소스, 또는 게이트와 드레인 간의 기생커패시턴스(overlap capacitance)에 의한 출력전압(Vout)의 에러가 발생한다. 즉, 스위칭소자의 게이트와 드레인, 게이트와 소스 간에는 등가 적으로 기생 커패시턴스(CoV)가 형성된다. 도 5에 도시된 바와 같이 게이트와 소스/ 드레인 간의 중첩부(a)에서 기인하는 클록 피드스루(clock feedthrough)에 의해 스위칭 에러가 발생한다.
여기서, 클록 피드스루는 스위칭 트랜지스터(M2)의 게이트, 즉 제어 단자에 의한 원하지 않는 전하분배에 의해 프로그래밍된 값이 원래의 값과 다른 경우를 야기한다. 즉, 클록 피드스루는 스위칭 트랜지스터(M2)의 게이트와 소스/드레인 사이의 기생 커패시턴스(Cov)와 커패시터(Cst) 사이에 생기는 현상으로, 스위칭 트랜지스터(M2)가 온(ON)에서 오프(OFF)로 스위칭 되면서 원하지 않는 전압이 커패시터(Cst)에 더해지는 현상이다.
상술한 종래 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 스위칭 에러를 감소시킴으로써, 각 화소 별 스위칭 트랜지스터의 특성 편차에 의한 화면 특성의 불균일 현상을 해결할 수 있는 유기 전계 발광 표시장치 및 그 구동 방법을 제공하기 위한 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 기술적 수단으로 본 발명의 일측면은 복수의 주사선, 복수의 주사반전선 및 복수의 데이터선이 배열되어 있고, 상기 복수의 주사선과 상기 복수의 데이터선이 교차하여 정의된 영역에 복수의 화소가 형성된 화소부, 상기 복수의 데이터선에 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부, 상기 화소부에 제 1 전원과 제 2 전원을 공급하는 전원 공급부 및 상기 복수의 주사선에 주사신호를 공급하고, 상기 복수의 주사반전선에 주사반전신호를 공급하는 주사 구동부를 포함하는 유기 전계 발광 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 측면은, 복수의 주사선, 복수의 주사반전선 및 복수의 데이터선이 배열되어 있고, 상기 복수의 주사선과 상기 복수의 데이터선이 교차하여 정의된 영역에 복수의 화소가 형성된 화소부를 포함하는 유기 전계 발광 표시장치의 구동 방법에 있어서, 상기 복수의 주사선에 주사신호를 인가하고, 상기 복수의 주사반전선에 주사반전신호를 인가하는 단계, 상기 주사신호에 따라 상기 복수의 데이터선에 선택적으로 상기 데이터 신호를 전달하는 단계 및 상기 데이터 신호에 대응하는 밝기로 유기 발광 다이오드를 발광시키는 단계를 포함하는 유기 전계 발광 표시장치의 구동 방법을 제공하는 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 유기 전계 발광 표시장치의 일례를 나타낸 평면 개념도이다.
도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 유기 전계 발광 표시장치는 화소부(100), 주사 구동부(200), 데이터 구동부(300) 및 전원 공급부(400)를 포함한다.
화소부(100)는 주사 신호를 전달하는 복수의 주사선(S1, S2,...,Sn), 발광 제어신호를 전달하는 복수의 발광제어선(E1, E2,...En)과, 주사신호의 위상을 반전한 주사반전신호를 전달하는 복수의 주사반전선(S'1,S'2,...S'n), 데이터 신호를 전달하는 복수의 데이터 선(D1, D2,..., Dm) 및 제 1 전원(ELVdd)과 제 2 전원(ELVss)을 각각 전달하는 제 1 전원선(L1)과 제 2 전원선(L2)을 포함한다. 또한, 화소부(100)의 복수의 주사선과 복수의 데이터선이 교차하여 정의된 영역에는 유기 발광 다이오드(미도시)를 구비하는 복수의 화소(51)가 형성되어 있다.
화소부(100)는 주사 신호, 발광제어신호, 데이터 신호 및 제 1 전원(ELVdd)과 제 2 전원(ELVss)에 의해 유기 발광 다이오드(미도시)를 발광시켜 화상을 표시한다. 도면에 의하면, 제 1 전원선(L1)은 화소부(10) 내에서 열 방향으로 배열되어 있으나, 이는 행 방향으로 배열되어도 무방하다. 또한, 도면에 의하면 제 2 전원선(L2)은 화소부(100)내에서 행 방향으로 배열되어 있으나, 이는 등가 적인 회로를 표현한 것으로서, 제 2 전원선(L2)은 화소부(100) 전 영역에 형성되어 각 화소(51)에 전기적으로 접속될 수도 있다.
주사 구동부(200)는 주사선(S1, S2, ...,Sn) 및 주사반전선(S'1,S'2,...S'n )과 접속되어, 복수의 주사선(S1, S2, ...,Sn)에 주사신호를 공급하고, 복수의 주사반전선(S'1,S'2,...S'n )에 주사반전신호를 공급한다. 주사 구동부(200)가 화소(51)에 주사반전신호를 전달하여 발생하는 회로의 동작은 후술하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.
데이터 구동부(300)는 데이터 선(D1, D2,..., Dm)과 접속되어 화소부(100) 에 데이터 신호를 인가한다. 이때, 데이터 신호는 데이터 전류의 형태로 공급될 수도 있고, 데이터 전압의 형태로 공급될 수도 있다.
전원 공급부(400)는 각 화소(51)에 제 1 전원(ELVdd) 및 제 2 전원(ELVss)을 인가하도록 하는 역할을 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 구조를 나타낸 회로도이고, 도 8은 도 7에 도시된 화소의 구동을 나타낸 타이밍도이다.
도 7과 도 8을 결부하여 설명하면, 본 발명에 따른 화소 구조는 제 1 트랜지스터(M1'), 제 2 트랜지스터(M2'), 제 3 트랜지스터(M3') 및 스토리지 커패시터(Cst')를 포함한다.
제 1 트랜지스터(M1')는 소스가 제 1 전원(ELVdd')과 연결되고 드레인이 유기 발광 다이오드(OLED')의 애노드 전극과 연결되며, 게이트가 제 1 노드(A')와 연결된다. 제 1 노드(A')는 제 2 트랜지스터(M2')의 드레인과 연결된다. 제 1 트랜지스터(M1')는 데이터 신호에 대응되는 전류를 유기 발광 다이오드(OLED')에 공급한다.
제 2 트랜지스터(M2')는 소스가 데이터선(D')에 연결되고 드레인이 제 1 노드(A')와 연결되며 게이트는 주사선(S')과 연결된다. 그리고 게이트에 인가되는 주사 신호에 따라 선택적으로 데이터 신호를 제 1 노드(A')에 전달한다.
제 3 트랜지스터(M3')는 소스와 드레인이 쇼트(short) 된 형태로, 제 2 트랜지스터(M2')의 드레인과 접속된다. 한편, 소스와 드레인이 쇼트 되면, 제 1 노 드(A')와 게이트 간에 커패시턴스가 존재하게 되므로, MOS(Metal Oxide Semiconductor) 구조의 트랜지스터를 커패시터로서 사용할 수 있다.
커패시터(Cst')는 제 1 전극이 제 1 전원(ELVdd)과 연결되고 제 2 전극이 제 1 노드(A')에 연결된다. 그리고 커패시터(Cst')는 제 1 전원(ELVdd)과 데이터 신호의 차에 대응하는 전하를 충전하며, 충전된 전하에 의해 한 프레임의 시간 동안 제 1 트랜지스터(M1')의 게이트에 신호를 인가하여 제 1 트랜지스터(M1')의 동작을 한 프레임의 시간 동안 유지시킨다.
한편, 제 3 트랜지스터(M3')의 게이트 폭(W3)은 제 2 트랜지스터(M2')의 게이트 폭(W2)에 비해 1/2만큼 좁도록 형성한다. 이때, 제 3 트랜지스터(M3')의 게이트 길이(L3')와 제 2 트랜지스터(M2')의 게이트 길이(L2')는 동일하게 형성한다.
즉, 제 2 트랜지스터(M2')의 게이트-드레인간의 오버랩(overlap) 커패시턴스가 제 3 트랜지스터(M3')의 게이트-드레인 또는 게이트 소스간 기생 커패시턴스의 2배가 된다. 그리고, 제 3 트랜지스터(M3')의 게이트에는 제 2 트랜지스터(M2')의 게이트에 입력되는 주사신호(S')의 반전 신호인 주사반전신호(S')가 입력되어 클럭 피드스루(clock feedthrough)가 상쇄된다. 이에 따라 제 2 트랜지스터(M')가 턴-오프(turn off)될 때 제 1 노드(A')의 전압 변화를 방지할 수 있다.
상술한 구조를 갖는 회로의 동작을 살펴보면, 먼저, 제 1 기간(T1)이 되면, 주사신호를 공급받는 제 2 트랜지스터(M2')가 턴-온(turn on)된다. 이에 따라, 제 1 노드(A')에는 데이터선(D)에서 전달된 데이터 신호가 공급되고, 커패시터(Cst')에는 제 1 전압(ELVdd)과 데이터신호의 차에 대응하는 전하가 충전된다.
이 후, 제 2 기간(T2)이 되면, 주사반전신호를 공급받는 제 3 트랜지스터(M3')가 턴-온되고, 제 2 트랜지스터(M2')는 턴-오프된다. 한편, 제 2 트랜지스터(M2')는 턴-오프되었으므로, 소스와 드레인 사이에 생성되어 있던 채널이 소멸되어야 하지만, 채널 전하(Channel charge)가 양쪽으로 분배되어 회로로 주입된다. 따라서, 제 1 노드(A')에는 제 1 기간(T1)에 공급되었던 데이터신호에 분배된 소정의 채널 전하가 더해진 전압값이 인가된다.
한편, 제 2 기간(T2) 동안 제 1 노드(A')에 인가된 소정의 채널 전하는 제 3 트랜지스터(M3')가 턴-온 되었을 때의 채널 전하로 사용된다. 따라서, 제 3 트랜지스터(M3')가 제 1 노드(A')에 인가된 소정의 채널 전하를 상쇄시키는 역할을 하므로, 제 1 트랜지스터(M1')의 게이트에는 소정의 채널전하가 더해지지 않은, 즉, 원하는 값의 게이트 전압이 인가된다.
그리고 제 1 트랜지스터(M1')에 제 1 전원(ELVdd)과 데이터 신호의 차만큼의 전압이 인가되면, 이에 대응하는 전류가 제 1 트랜지스터(M1')를 통해 유기발광다이오드(OLED')에 전달된다. 이에 따라 유기발광다이오드(OLED')는 데이터 신호의 변동에 상관없이 일정한 휘도로 발광할 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소 구조를 나타낸 회로도이고, 도 10은 도 9에 도시된 화소의 구동을 나타낸 타이밍도이다.
도 9와 도 10을 결부하여 설명하면, 본 발명에 따른 화소는 유기 발광 다이오드(OLED''), 제 1 트랜지스터(M1''), 제 2 트랜지스터(M2''), 제 3 트랜지스 터(M3''), 제 4 트랜지스터(M4''), 제 5 트랜지스터(M5'') 및 커패시터(Cst'')를 포함한다.
제 1 트랜지스터(M1'')는 소스가 제 1 전원(ELVdd)선과 접속되고 드레인이 제 4 트랜지스터(M4'')의 소스와 접속되며, 제 1 기간(T1) 동안 제 1 전류(IM1)가 프로그래밍 된다.
제 2 트랜지스터(M2'')는 소스가 데이터 선(D)과 접속되고, 드레인이 제 1 트랜지스터(M1'')의 게이트와 접속되며, 제 1 기간(T1) 동안 턴-온(turn on)된다.
제 3 트랜지스터(M3'')는 드레인이 데이터 선(D)과 접속되고, 소스가 제 1 트랜지스터(M1'')의 드레인과 접속되며, 제 1 기간(T1) 동안 턴-온 된다.
제 4 트랜지스터(M4'')는 소스가 제 1 트랜지스터(M1'')의 드레인에 접속되고, 드레인이 유기 발광 다이오드(OLED'')의 애노드 전극에 접속되며, 제 2 기간(T2) 동안 턴-온 된다.
제 5 트랜지스터(M5'')는 소스와 드레인이 쇼트(short) 된 형태로, 제 2 트랜지스터(M2'')의 드레인과 접속된다. 한편, 소스와 드레인이 쇼트 되면, 제 1 노드(A'')와 게이트 간에 커패시턴스가 존재하게 되므로, MOS구조의 트랜지스터를 커패시터로서 사용할 수 있다.
커패시터(Cst'')는 제 1 전원(ELVdd)선과 제 1 트랜지스터(M1'')의 게이트에 접속되고, 제 1 기간(T1) 동안 제 1 전류(IM1)에 대응하는 전압을 충전한다.
Figure 112006040365963-PAT00001
상기 수학식 1에서 W2는 제 2 트랜지스터의 게이트 폭이고, W5는 제 5 트랜지스터의 게이트 폭이다. 그리고 L2는 제 2 트랜지스터(M2'')의 게이트 길이이며, L5는 제 5 트랜지스터(M5'')의 게이트 폭이다. 수학식 1에서 나타낸 바와 같이 제 5 트랜지스터(M5'')의 게이트 폭(W5)은 제 2 트랜지스터(M2'')의 게이트 폭(W2)보다 1/2만큼 좁게 형성한다. 이때, 제 5 트랜지스터(M5'')의 게이트 길이(L5)와 제 2 트랜지스터(M2'')의 게이트 길이(L2)는 동일하게 형성한다.
Figure 112006040365963-PAT00002
상기 수학식 2에서 Cov2는 제 2 트랜지스터(M2'')의 게이트와 드레인간에 걸리는 오버랩(overlap) 커패시턴스이고, Cov5는 제 5 트랜지스터(M5'')의 게이트와 소스 및 게이트와 드레인에 걸리는 오버랩 커패시턴스이다. 즉, 제 2 트랜지스터(M2'')에 걸리는 오버랩 커패시턴스가 제 5 트랜지스터(M5'')에 걸리는 오버랩 커패시턴스의 2배이다. 따라서, 제 2 트랜지스터(M2'')의 기생 커패시턴스에 의한 클럭 피드스루(clok feedthrough를 상쇄시키기 위해 제 5 트랜지스터(M5'')의 게이트 폭이 제 2 트랜지스터(M2")의 게이트 폭보다 1/2 만큼 작아야 한다. 그리고, 제 5 트랜지스터(M5'')의 게이트에는 제 2 트랜지스터(M2'')의 게이트에 입력되는 주사신호(S)의 반전 신호인 주사반전신호(S')가 입력된다.
한편, 상술한 구조를 갖는 화소 회로의 동작을 살펴보면, 먼저, 제 1 기간(T1)이 되면, 제 2 트랜지스터(M2'')와 제 3 트랜지스터(M3'')가 턴 온(turn on) 된다. 이에 따라 제 1 트랜지스터(M1'')는 다이오드 연결이 되어, 표현하고자 하는 데이터 전류에 대응하는 제 1 전류(IM1)가 흐른다. 그리고 커패시터(Cst'')에는 제 1 전류(IM1)에 대응하는 전압이 충전된다.
이 후, 제 2 트랜지스터(M2'')와 제 3 트랜지스터(M3'')는 턴 오프(turn off) 되고, 제 2 기간(T2)이 되면, 제 4 트랜지스터(M4'')와 제 5 트랜지스터(M5'')가 턴 온(turn on) 된다. 이에 따라 제 1 전류(IM1)는 제 4 트랜지스터(M4'')를 통해 유기 발광 다이오드(OLED'')로 공급된다 이때, 제 2 트랜지스터(M2'')는 턴-오프되었으므로, 소스와 드레인 사이에 생성되어 있던 채널이 소멸되어야 하지만, 채널 전하(Channel charge)가 양쪽으로 분배되어 회로로 주입된다. 따라서, 제 1 노드(A'')에는 제 1 기간(T1)에 공급되었던 데이터신호에 분배된 소정의 채널 전하가 더해진 값이 인가된다. 한편, 제 2 기간(T2) 동안 제 1 노드(A'')에 인가된 소정의 채널 전하는 제 5 트랜지스터(M5'')가 턴-온 되었을 때의 채널 전하로 사용된다. 따라서, 제 5 트랜지스터(M5'')가 제 1 노드(A'')에 인가된 소정의 채널 전하를 상쇄시키는 역할을 하므로, 제 1 트랜지스터(M1'')의 게이트에는 소정의 채널전하가 더해지지 않은, 즉, 원하는 값의 게이트 전압이 인가된 다.
그리고 제 1 트랜지스터(M1'')에 제 1 전원과 데이터 신호의 차만큼의 전압이 인가되면, 이에 대응하는 전류가 제 1 트랜지스터(M1'')를 통해 유기발광다이오드(OLED'')에 전달된다. 이에 따라 유기발광다이오드(OLED'')는 데이터 신호의 변동에 상관없이 일정한 휘도로 발광할 수 있다.
본 발명에 따른 유기 전계 발광표시장치 및 그 구동방법에 의하면, 킥백 전압, 즉, 스위칭 에러를 감소시킴으로써 프로그래밍된 데이터 전압 또는 전류가 변동되는 것을 방지하고, 이에 따라 각 화소 별 스위칭 트랜지스터의 특성 편차에 따른 화면 불균일을 해결할 수 있다.

Claims (14)

  1. 복수의 주사선, 복수의 주사반전선 및 복수의 데이터선이 배열되어 있고, 상기 복수의 주사선과 상기 복수의 데이터선이 교차하여 정의된 영역에 복수의 화소가 형성된 화소부;
    상기 복수의 데이터선에 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부;
    상기 화소부에 제 1 전원과 제 2 전원을 공급하는 전원 공급부; 및
    상기 복수의 주사선에 주사신호를 공급하고, 상기 복수의 주사반전선에 상기 주사신호의 위상을 반전한 주사반전신호를 공급하는 주사 구동부를 포함하는 유기 전계 발광 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 화소는
    유기 발광 다이오드;
    상기 유기 발광 다이오드의 애노드와 상기 제 1 전원선과 접속되는 제 1 트랜지스터;
    상기 데이터선과 상기 제 1 트랜지스터의 게이트와 접속되며, 상기 주사신호에 의해 상기 데이터신호를 선택적으로 전달받는 제 2 트랜지스터;
    상기 제 1 전원선과 상기 제 1 트랜지스터의 게이트와 접속되어 소정의 전압 을 충전 또는 방전하는 커패시터; 및
    상기 제 2 트랜지스터를 통과한 상기 데이터신호가 전달되는 제 1 노드에 접속되고, 소스와 드레인이 쇼트 되어 형성된 제 3 트랜지스터를 포함하는 유기 전계 발광 표시장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2 트랜지스터의 게이트에는 상기 주사신호가 인가되고, 상기 제 3 트랜지스터의 게이트에는 상기 주사신호에 반전되는 주사반전신호가 인가되는 유기 전계 발광 표시장치.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제 3 트랜지스터의 게이트 길이는 상기 제 2 트랜지스터의 게이트 길이와 동일하게 형성된 유기 전계 발광 표시장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제 3 트랜지스터의 게이트 폭은 상기 제 2 트랜지스터의 게이트 폭보다 1/2만큼 좁게 형성된 유기 전계 발광 표시장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 화소는,
    유기 발광 다이오드;
    상기 유기 발광 다이오드의 애노드와 상기 제 1 전원 선과 접속되는 제 1 트랜지스터;
    상기 데이터선과 상기 제 1 트랜지스터의 게이트와 접속되며, 상기 주사신호에 의해 상기 데이터신호를 선택적으로 전달받는 제 2 트랜지스터;
    상기 데이터선과 상기 제 1 트랜지스터에 접속되는 제 3 트랜지스터;
    상기 제 1 트랜지스터와 상기 유기 발광 다이오드의 애노드 전극에 접속되는 제 4 트랜지스터;
    상기 제 1 전원 선과 상기 제 1 트랜지스터의 게이트와 접속되어 소정의 전압을 충전 또는 방전하는 커패시터; 및
    상기 제 2 트랜지스터를 통과한 상기 데이터신호가 전달되는 제 1 노드에 접속되고, 소스와 드레인이 쇼트 되어 형성된 제 5 트랜지스터를 포함하는 유기 전계 발광 표시장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2 트랜지스터의 게이트에는 상기 주사신호가 인가되고, 상기 제 5 트랜지스터의 게이트에는 상기 주사신호에 반전되는 주사반전신호가 인가되는 유기 전계 발광 표시장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제 5 트랜지스터의 게이트 길이는 상기 제 2 트랜지스터의 게이트 길이와 동일하게 형성된 유기 전계 발광 표시장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 제 5 트랜지스터의 게이트 폭은 상기 제 2 트랜지스터의 게이트 폭보다 1/2만큼 작게 형성된 유기 전계 발광 표시장치.
  10. 복수의 주사선, 복수의 주사반전선 및 복수의 데이터선이 배열되어 있고, 상기 복수의 주사선과 상기 복수의 데이터선이 교차하여 정의된 영역에 복수의 화소가 형성된 화소부를 포함하는 유기 전계 발광 표시장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 복수의 주사선에 주사신호를 인가하고, 상기 복수의 주사반전선에 주사반전신호를 인가하는 단계;
    상기 주사신호에 따라 상기 복수의 데이터선에 선택적으로 상기 데이터 신호 를 전달하는 단계; 및
    상기 데이터 신호에 대응하는 밝기로 유기 발광 다이오드를 발광시키는 단계를 포함하는 유기 전계 발광 표시장치의 구동 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 화소의 상기 유기 발광 다이오드가 발광하는 단계는,
    제 2 트랜지스터의 게이트에 상기 주사신호가 인가되고, 제 3 트랜지스터의 게이트에 상기 주사반전신호가 인가되어, 상기 제 2 트랜지스터와 상기 제 3 트랜지스터가 턴 온 되는 단계;
    커패시터에 제 1 전원과 상기 데이터 신호의 차에 대응하는 소정의 전압이 충전되는 단계;
    상기 제 2 트랜지스터와 상기 제 3 트랜지스터가 턴-오프 되는 단계; 및
    상기 커패시터의 상기 소정의 전압에 의해 제 1 트랜지스터가 턴-온 되어, 상기 소정의 전압에 대응하는 전류가 상기 유기 발광 다이오드에 흐르도록 하는 단계를 포함하는 유기 전계 발광 표시장치의 구동 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 화소는 전압 기입방식으로 발광하는 유기 전계 발광 표시장치의 구동 방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 화소의 상기 유기 발광 다이오드가 발광하는 단계는,
    제 2 트랜지스터와 제 3 트랜지스터의 게이트에 주사신호가 인가되고, 제 5 트랜지스터의 게이트에 주사반전신호가 인가되어, 상기 제 2 트랜지스터, 상기 제 3 트랜지스터 및 상기 제 5 트랜지스터가 턴-온되는 단계;
    커패시터에 제 1 전원과 상기 데이터 신호의 차에 대응하는 소정의 전압이 충전되는 단계;
    제 1 전원선, 제 1 트랜지스터, 상기 제 3 트랜지스터를 경유하는 통로를 통해 상기 소정의 전압에 대응하는 제 1 전류를 통과시키는 단계;
    제 2 트랜지스터와 제 3 트랜지스터는 턴-오프 되고, 제 4 트랜지스터가 턴 -온되는 단계; 및
    상기 제 4 트랜지스터를 통해 상기 제 1 전류를 상기 유기 발광 다이오드에 공급하는 단계를 포함하는 유기 전계 발광 표시장치의 구동 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 화소는 전류 기입방식으로 발광하는 유기 전계 발광 표시장치의 구동 방법.
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