KR20100059316A - 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유기 발광 다이오드의 열화 및 제 2전원(ELVSS)의 전압 강하와 무관하게 원하는 휘도를 생성할 수 있도록 한 화소에 관한 것이다.
본 발명의 화소는 유기 발광 다이오드와; 상기 유기 발광 다이오드로 전류를 공급하기 위한 제 1트랜지스터와; 상기 제 1트랜지스터의 게이트전극과 데이터선 사이에 접속되며, 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터와; 제 1단자가 상기 제 1트랜지스터의 게이트전극과 접속되는 스토리지 커패시터와; 상기 스토리지 커패시터의 제 2단자에 접속되며, 상기 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 소정의 전압을 상기 제 2단자로 공급하기 위한 제 4트랜지스터와; 상기 스토리지 커패시터의 제 2단자와 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 상기 제 4트랜지스터와 턴-온 시점이 중첩되지 않는 제 3트랜지스터를 구비한다.

Description

화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치{Pixel and Organic Light Emitting Display Device Using the pixel}
본 발명은 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치에 관한 것으로, 특히 유기 발광 다이오드의 열화 및 제 2전원(ELVSS)의 전압 강하와 무관하게 원하는 휘도를 생성할 수 있도록 한 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 유기전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display) 등이 있다.
평판 표시장치 중 유기전계발광 표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드를 이용하여 영상을 표시한다. 이러한, 유기전계발광 표시장치는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되는 장점 이 있다.
도 1은 일반적인 유기전계발광 표시장치의 화소를 나타내는 회로도이다. 도 1에서 화소들에 포함되는 트랜지스터들은 엔모스(NMOS)로 설정된다.
도 1을 참조하면, 종래의 유기전계발광 표시장치의 화소(4)는 유기 발광 다이오드(OLED)와, 데이터선(Dm) 및 주사선(Sn)에 접속되어 유기 발광 다이오드(OLED)를 제어하기 위한 화소회로(2)를 구비한다.
유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극은 화소회로(2)에 접속되고, 캐소드전극은 제 2전원(ELVSS)에 접속된다. 이와 같은 유기 발광 다이오드(OLED)는 화소회로(2)로부터 공급되는 전류에 대응되어 소정 휘도의 빛을 생성한다.
화소회로(2)는 주사선(Sn)에 주사신호가 공급될 때 데이터선(Dm)으로 공급되는 데이터신호에 대응되어 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어한다. 이를 위해, 화소회로(2)는 제 1전원(ELVDD)과 유기 발광 다이오드(OLED) 사이에 접속된 제 2트랜지스터(M2)(즉, 구동 트랜지스터)와, 제 2트랜지스터(M2), 데이터선(Dm) 및 주사선(Sn)의 사이에 접속된 제 1트랜지스터(M1)와, 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극과 제 2전극 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.
제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 주사선(Sn)에 접속되고, 제 1전극은 데이터선(Dm)에 접속된다. 그리고, 제 1트랜지스터(M1)의 제 2전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 일측단자에 접속된다. 여기서, 제 1전극은 소오스전극 및 드레인전극 중 어느 하나로 설정되고, 제 2전극은 제 1전극과 다른 전극으로 설정된다. 예를 들어, 제 1전극이 드레인전극으로 설정되면 제 2전극은 소오스전극으로 설정된다. 주사선(Sn) 및 데이터선(Dm)에 접속된 제 1트랜지스터(M1)는 주사선(Sn)으로부터 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)으로부터 공급되는 데이터신호를 스토리지 커패시터(Cst)로 공급한다. 이때, 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터신호에 대응되는 전압을 충전한다.
제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 일측단자에 접속되고, 제 1전극은 제 1전원(ELVDD)에 접속된다. 그리고, 제 2트랜지스터(M2)의 제 2전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 다른측단자 및 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(M2)는 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된 전압값에 대응하여 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다.
스토리지 커패시터(Cst)의 일측단자는 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극에 접속되고, 다른측단자는 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 이와 같은 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터신호에 대응되는 전압을 충전한다.
이와 같은 종래의 화소(4)는 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 전압에 대응하는 전류를 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급함으로써 소정 휘도의 화상을 표시한다.
하지만, 종래의 화소(4)는 유기 발광 다이오드(OLED)의 열화 및 제 2전원(ELVSS)의 전압 강하에 의하여 원하는 휘도의 영상을 표시하지 못하는 문제점이 발생한다. 상세히 설명하면, 유기 발광 다이오드(OLED)에 흐르는 전류는 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Ioled = β{Vdata - (ELVSS + Voled) - Vth(M2)}2
수학식 1에서 β는 상수, Vdata는 데이터신호의 전압, Voled는 유기 발광 다이오드에 인가되는 전압을 나타낸다.
수학식 2를 참조하면, 유기 발광 다이오드(OLED)에 흐르는 전류(Ioled)는 제 2전원(ELVSS) 및 유기 발광 다이오드(OLED)에 인가되는 전압(Voled)의 영향을 받는다. 여기서, 제 2전원(ELVSS)은 전압 강하에 의하여 화소(4)의 위치에 따라서 상이하게 나타난다. 또한, 유기 발광 다이오드(OLED)에 인가되는 전압(Voled)은 유기 발광 다이오드(OLED)의 열화에 대응하여 변화된다. 따라서, 종래에는 제 2전원(ELVDD)의 전압강하 및 유기 발광 다이오드(OLED)의 열화에 의하여 원하는 휘도의 영상을 표시하지 못하는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 유기 발광 다이오드의 열화 및 제 2전원(ELVSS)의 전압 강하와 무관하게 원하는 휘도를 생성할 수 있도록 한 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 화소는 유기 발광 다이오드와; 상기 유기 발광 다이오드로 전류를 공급하기 위한 제 1트랜지스터와; 상기 제 1트랜지스터의 게이트전극과 데이터선 사이에 접속되며, 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터와; 제 1단자가 상기 제 1트랜지스터의 게이트전극과 접속되는 스토리지 커패시터와; 상기 스토리지 커패시터의 제 2단자에 접속되며, 상기 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 소정의 전압을 상기 제 2단자로 공급하기 위한 제 4트랜지스터와; 상기 스토리지 커패시터의 제 2단자와 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 상기 제 4트랜지스터와 턴-온 시점이 중첩되지 않는 제 3트랜지스터를 구비한다.
바람직하게, 상기 제 4트랜지스터는 상기 제 2단자와 기준전원 사이에 접속된다. 상기 기준전원은 상기 주사신호가 공급될 때 상기 제 4트랜지스터가 턴-온되고, 상기 주사신호가 공급되지 않을 때 상기 제 4트랜지스터가 턴-오프될 수 있는 전압으로 설정된다. 상기 제 3트랜지스터의 게이트전극은 발광 제어선에 접속 되며, 상기 발광 제어선으로는 상기 제 3트랜지스터가 턴-오프될 수 있는 전압을 가지는 발광 제어신호가 상기 주사신호와 중첩되게 공급된다.
본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 주사선들로 주사신호를 순차적으로 공급하기 위한 주사 구동부와; 데이터선들로 상기 주사신호와 동기되도록 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부와; 상기 주사선들 및 데이터선들의 교차부에 위치되는 화소들을 구비하며; 상기 화소들 각각은 유기 발광 다이오드와; 상기 유기 발광 다이오드로 전류를 공급하기 위한 제 1트랜지스터와; 상기 제 1트랜지스터의 게이트전극과 데이터선 사이에 접속되며, 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터와; 제 1단자가 상기 제 1트랜지스터의 게이트전극과 접속되는 스토리지 커패시터와; 상기 스토리지 커패시터의 제 2단자에 접속되며, 상기 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 소정의 전압을 상기 제 2단자로 공급하기 위한 제 4트랜지스터와; 상기 스토리지 커패시터의 제 2단자와 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 상기 제 4트랜지스터와 턴-온 시점이 중첩되지 않는 제 3트랜지스터를 구비한다.
바람직하게, 상기 주사 구동부는 상기 주사선들과 나란하게 위치되는 발광 제어선들로 발광 제어신호는 순차적으로 공급한다. i(i는 자연수)번째 발광 제어선으로 공급되는 발광 제어신호는 i번째 주사선으로 공급되는 주사신호와 중첩되게 공급되며, 상기 발광 제어신호는 상기 제 3트랜지스터가 턴-오프될 수 있는 전압으로 설정된다.
본 발명의 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치에 의하면 제 2전원(ELVDD)의 전압변화 및 유기 발광 다이오드의 열화와 무관하게 유기 발광 다이오드로 흐르는 전류량을 제어할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 원하는 휘도의 영상을 표시할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예가 첨부된 도 2 내지 도 7을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 주사선들(S1 내지 Sn), 발광 제어선들(E1 내지 En) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)과 접속되도록 위치되는 화소들(140)과, 주사선들(S1 내지 Sn) 및 발광 제어선들(E1 내지 En)을 구동하기 위한 주사 구동부(110)와, 데이터선들(D1 내지 Dm)을 구동하기 위한 데이터 구동부(120)와, 주사 구동부(110) 및 데이터 구동부(120)를 제어하기 위한 타이밍 제어부(150)를 구비한다.
주사 구동부(110)는 타이밍 제어부(150)로부터 주사 구동제어신호(SCS)를 공 급받는다. 주사 구동제어신호(SCS)를 공급받은 주사 구동부(110)는 주사신호를 생성하고, 생성된 주사신호를 주사선들(S1 내지 Sn)로 순차적으로 공급한다. 또한, 주사 구동부(110)는 발광 제어신호를 생성하고, 발광 제어신호를 발광 제어선들(E1 내지 En)로 순차적으로 공급한다. 주사신호는 트랜지스터들이 턴-온될 수 있는 전압(예를 들면, 하이극성 전압)으로 설정되고, 발광 제어신호는 트랜지터들이 턴-오프될 수 있는 전압(예를 들면, 로우극성 전압)으로 설정된다. 그리고, 발광 제어신호는 주사신호보다 넓은 폭으로 설정되고, i(i는 자연수)번째 발광 제어선(Ei)으로 공급되는 발광 제어신호는 i번째 주사선(Si)으로 공급되는 주사신호와 중첩되도록 공급된다.
데이터 구동부(120)는 타이밍 제어부(150)로부터 데이터 구동제어신호(DCS)를 공급받는다. 데이터 구동제어신호(DCS)를 공급받은 데이터 구동부(120)는 주사신호와 동기되도록 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급한다.
타이밍 제어부(150)는 외부로부터 공급되는 동기신호들에 대응하여 데이터 구동제어신호(DCS) 및 주사 구동제어신호(SCS)를 생성한다. 타이밍 제어부(150)에서 생성된 데이터 구동제어신호(DCS)는 데이터 구동부(120)로 공급되고, 주사 구동제어신호(SCS)는 주사 구동부(110)로 공급된다. 그리고, 타이밍 제어부(150)는 외부로부터 공급되는 데이터(Data)를 데이터 구동부(120)로 공급한다.
화소부(130)는 외부로부터 제 1전원(ELVDD), 제 2전원(ELVSS) 및 기준전원(Vref)을 공급받아 화소들(140) 각각으로 공급한다. 제 1전원(ELVDD), 제 2전원(ELVSS) 및 기준전원(Vref)을 공급받은 화소들(140) 각각은 데이터신호에 대응하 는 빛을 생성한다. 이를 위하여, 화소들(140)은 엔모스(NMOS) 형으로 형성되는 다수의 트랜지스터들을 구비한다.
여기서, 제 1전원(ELVDD)은 제 2전원(ELVSS)보다 높은 전압으로 설정되어 유기 발광 다이오드로 전류를 공급한다. 기준전원(Vref)은 일정한 전압을 가지는 직류 전압으로 설정된다. 여기서, 기준전원(Vref)은 트랜지스터의 제 1전극으로 공급되며, 트랜지스터의 게이트전극으로 주사신호가 공급될 때 트랜지스터가 턴-온되고 트랜지스터의 게이트전극으로 주사신호가 공급되지 않을 때 트랜지스터가 턴-오프될 수 있는 전압으로 설정된다. 또한, 기준전원(Vref)은 데이터신호의 전압과 상이한 전압으로 설정된다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 의한 화소를 나타내는 도면이다. 도 3에서는 설명의 편의성을 위하여 제 n주사선(Sn) 및 제 m데이터선(Dm)과 접속된 화소(140)를 도시하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 의한 화소(140)는 유기 발광 다이오드(OLED)와, 데이터선(Dm), 주사선(Sn) 및 발광 제어선(En)에 접속되어 유기 발광 다이오드(OLED)로 흐르는 전류량을 제어하기 위한 화소회로(142)를 구비한다.
유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극은 화소회로(142)에 접속되고, 캐소드전극은 제 2전원(ELVSS)에 접속된다. 이와 같은 유기 발광 다이오드(OLED)는 화소회로(142)로부터 공급되는 전류에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
화소회로(142)는 주사선(Sn)에 주사신호가 공급될 때 데이터선(Dm)으로부터 데이터신호를 공급받고, 데이터신호에 대응하는 전류를 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급한다. 이를 위해, 화소회로(142)는 제 1 내지 제 4트랜지스터(M1 내지 M4) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.
제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 제 1노드(N1)에 접속되고, 제 1전극은 제 1전원(ELVDD)에 접속된다. 그리고, 제 1트랜지스터(M1)의 제 2전극은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극(즉, 제 3노드(N3))에 접속된다. 이와 같은 제 1트랜지스터(M1)는 제 1노드(N1)에 인가된 전압에 대응하여 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다.
제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극은 주사선(Sn)에 접속되고, 제 1전극은 데이터선(Dm)에 접속된다. 그리고, 제 2트랜지스터(M2)의 제 2전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(M2)는 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 제 1노드(N1)와 데이터선을 전기적으로 접속시킨다.
제 3트랜지스터(M3)의 게이트전극은 발광 제어선(En)에 접속되고, 제 1전극은 제 2노드(N2)에 접속된다. 그리고, 제 3트랜지스터(M3)의 제 2전극은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 이와 같은 제 3트랜지스터(M3)가 발광제어신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온된다.
제 4트랜지스터(M4)의 게이트전극은 주사선(Sn)에 접속되고, 제 1전극은 기준전원(Vref)에 접속된다. 그리고, 제 4트랜지스터(M4)의 제 2전극은 제 2노드(N2)에 접속된다. 이와 같은 제 4트랜지스터(M4)는 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 기준전원(Vref)의 전압을 제 2노드(N2)로 공급한다. 한편, 제 4트랜지스터(M4) 및 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온되는 시간은 서로 중첩되지 않는다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제 1노드(N1) 및 제 2노드(N2)(즉, 제 3트랜지스터(M3) 및 제 4트랜지스터(M4)의 공통노드) 사이에 접속된다. 이와 같은 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터신호에 대응하여 소정의 전압을 충전한다.
도 4는 도 3에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 파형도이다. 도 4에서 Vdata는 데이터신호의 전압을 의미한다. 그리고, 도 4에 도시된 화소에 포함되는 트랜지스터들은 엔모스(NMOS)로 형성된다.
도 3 및 도 4를 결부하여 동작과정을 상세히 설명하면, 먼저 발광 제어선(En)으로 발광 제어신호가 공급되어 제 3트랜지스터(M3)가 턴-오프된다.
이후, 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급되어 제 2트랜지스터(M2) 및 제 4트랜지스터(M4)가 턴-온된다. 제 2트랜지스터(M2)가 턴-온되면 제 1노드(N1)로 데이터신호가 공급된다. 제 4트랜지스터(M4)가 턴-온되면 제 2노드(N2)로 기준전원(Vref)이 공급된다.
한편, 제 1노드(N2)로 데이터신호가 공급되면 제 1트랜지스터(M1)로부터 소정의 전류가 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급된다. 이때, 제 3노드(N3)에 인가되는 전압은 수학식 2와 같은 전압이 설정된다.
VN3 = ELVSS + Voled
수학식 2에서 Voled는 제 1트랜지스터(M1)로부터 공급되는 전류에 대응하여 유기 발광 다이오드(OLED)에서 인가되는 전압을 의미한다.
제 1노드(N1)로 데이터신호가 공급된 이후에 주사선(Sn)으로 주사신호의 공급이 중단된다. 주사선(Sn)으로 주사신호의 공급이 중단되면 제 2트랜지스터(M2) 및 제 4트랜지스터(M4)가 턴-오프된다.
이후, 발광 제어선(En)으로 발광 제어신호의 공급이 중단되어 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온된다. 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온되면 제 2노드(N2) 및 제 3노드(N3)가 전기적을 접속되면서 수학식 3과 같이 전압이 변화된다.
ΔVN3 = Vref - (ELVSS + Voled)
수학식 3에서 ΔVN3는 제 3노드(N3)의 전압 변화량을 의미한다.
제 3노드(N3)의 전압이 수학식 3과 같이 변화되는 경우 스토리지 커패시터(Cst)의 커플링 현상에 의하여 수학식 4와 같이 제 1노드(N1)의 전압이 설정된다.
VN1 = Vdata - ΔVN3 = Vdata - Vref + ELVSS + Voled
수학식 4와 같이 제 1노드(N1)의 전압이 설정되는 경우 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극 및 소오스전극 사이의 전압은 수학식 5와 같이 설정된다.
Vgs(M1) = Vdata - Vref + ELVSS + Voled - (ELVSS + Voled) = Vdata - Vref
수학식 5와 같이 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극 및 소오스전극 사이의 전압이 설정되는 경우 제 1트랜지스터(M1)로부터 유기 발광 다이오드(OLED)로 흐르는 전류(Ioled)는 수학식 6과 같이 설정된다.
Ioled = β(Vdata - Vref - Vth)2
수학식 6을 참조하면, 유기 발광 다이오드(OLED)로 흐르는 전류(Ioled)는 제 2전원(ELVSS) 및 유기 발광 다이오드(OLED)에 인가되는 전압(Voled)과 무관하게 설정된다. 따라서, 본 발명에서는 제 2전원(ELVSS)의 전압강하 및 유기 발광 다이오드(OLED)의 열화와 무관하게 원하는 휘도의 영상을 표시할 수 있다.
또한, 계조가 데이터신호의 전압(Vdata)과 기준전원(Vref)에 의하여 결정되기 때문에, 즉 유기 발광 다이오드(OLED)에 인가되는 전압(Voled)과 무관하게 결정되기 때문에 고계와 저계조의 사이의 데이터전압 차이를 종래에 비하여 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 의한 화소를 나타내는 도면이다. 도 5를 설명할 때 도 3과 동일한 기능을 하는 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 할당함과 아울러 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 의한 화소(140')는 유기 발광 다이오드(OLED)와, 데이터선(Dm), 주사선(Sn) 및 발광 제어선(En)에 접속되어 유기 발광 다이오드(OLED)로 흐르는 전류량을 제어하기 위한 화소회로(142')를 구비한다.
화소회로(142')에 포함된 제 4트랜지스터(M4')의 제 1전극 및 게이트전극은 주사선(Sn)에 접속되고, 제 2전극은 제 2노드(N2)에 접속된다. 즉, 제 4트랜지스터(M4')는 주사선(Sn)으로부터 제 2노드(N2)로 전류가 흐를 수 있도록 다이오드 형태로 접속된다. 이와 같은 제 4트랜지스터(M4')는 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급될 때 주사신호의 전압(실제로는 주사신호에서 제 4트랜지스터(M4)의 문턱전압을 감한 전압)을 제 2노드(N2)로 공급한다. 즉, 본 발명의 제 2실시예에 의한 화소(140')는 기준전원(Vref)으로 주사신호의 전압을 이용하는 것으로 그 외의 동작과정은 도 3에 도시된 화소와 동일하다.
도 6은 본 발명의 제 3실시예에 화소를 나타내는 도면이다. 도 6을 설명할 때 도 3과 동일한 기능을 하는 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 할당함과 아울러 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 3실시예에 의한 화소(140'')는 유기 발광 다이오드(OLED)와, 데이터선(Dm), 주사선(Sn) 및 발광 제어선(En)에 접속되어 유기 발광 다이오드(OLED)로 흐르는 전류량을 제어하기 위한 화소회로(142'')를 구비한다.
화소회로(142'')에 포함된 제 3트랜지스터(M3')는 피모스(PMOS) 형으로 형성되어 주사선(Sn)과 접속된다. 이와 같은 제 3트랜지스터(M3')는 제 4트랜지스터(M4)와 서로 다른 시간에 턴-온되면서 제 2노드(N2)의 전압을 제어한다. 즉, 제 3트랜지스터(M3')는 피모스(PMOS) 형으로 형성되어 주사신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 기간에 턴-온된다. 제 3트랜지스터(M3')를 제외한 동작과정은 도 3에 도시된 화소와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7은 도 3에 도시된 화소의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 화소(140)는 제 2전원(ELVSS)의 전압 변화에 대응하여 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류(Ioled)의 변화가 거의 없음을 알 수 있다.
한편, 수학식 6에 의하면 본 발명이 화소(140)에서 유기 발광 다이오드(OLED)로 흐르는 전류(Ioled)는 제 2전원(ELVSS)의 전압 변화와 무관하게 일정하게 유지되어야 한다. 하지만, 시뮬레이션 결과에서는 제 2전원(ELVSS)의 전압 변화에 의하여 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류(Ioled)가 소정 값 변화됨을 알 수 있다. 이와 같은 전류(Ioled)의 변화는 제 1트랜지스터(M1)의 기생 커패시터의 영향에 의한 것으로 무시할 수 있을 정도의 작은 전류 값으로 설정된다.
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.
도 1은 종래의 화소를 나타내는 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 의한 화소를 나타내는 회로도이다.
도 4는 도 3에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 파형도이다.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 의한 화소를 나타내는 회로도이다.
도 6은 본 발명의 제 3실시예에 의한 화소를 나타내는 회로도이다.
도 7은 제 2전원의 전압 변화에 대응하여 유기 발광 다이오드로 흐르는 전류변화를 나타내는 시뮬레이션 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2,142,142',142'' : 화소회로 4,140,140',140'' : 화소
110 : 주사 구동부 120 : 데이터 구동부
130 : 화소부 150 : 타이밍 제어부

Claims (20)

  1. 유기 발광 다이오드와;
    상기 유기 발광 다이오드로 전류를 공급하기 위한 제 1트랜지스터와;
    상기 제 1트랜지스터의 게이트전극과 데이터선 사이에 접속되며, 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터와;
    제 1단자가 상기 제 1트랜지스터의 게이트전극과 접속되는 스토리지 커패시터와;
    상기 스토리지 커패시터의 제 2단자에 접속되며, 상기 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 소정의 전압을 상기 제 2단자로 공급하기 위한 제 4트랜지스터와;
    상기 스토리지 커패시터의 제 2단자와 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 상기 제 4트랜지스터와 턴-온 시점이 중첩되지 않는 제 3트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 화소.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 4트랜지스터는 상기 제 2단자와 기준전원 사이에 접속되는 것을 특징으로 하는 화소.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 기준전원은 상기 주사신호가 공급될 때 상기 제 4트랜지스터가 턴-온되고, 상기 주사신호가 공급되지 않을 때 상기 제 4트랜지스터가 턴-오프될 수 있는 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 화소.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3트랜지스터의 게이트전극은 발광 제어선에 접속되며, 상기 발광 제어선으로는 상기 제 3트랜지스터가 턴-오프될 수 있는 전압을 가지는 발광 제어신호가 상기 주사신호와 중첩되게 공급되는 것을 특징으로 하는 화소.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 4트랜지스터의 제 1전극 및 상기 게이트전극은 상기 주사선에 접속되고, 제 2전극은 상기 제 2단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 화소.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 소정의 전압은 상기 주사신호의 전압에서 상기 제 4트랜지스터의 문턱전압을 감한 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 화소.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 4트랜지스터는 엔모스(NMOS) 형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 화소.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1트랜지스터, 제 2트랜지스터 및 제 4트랜지스터는 엔모스(NMOS) 형으로 형성되고, 상기 제 3트랜지스터는 피모스(PMOS) 형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 화소.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제 3트랜지스터의 게이트전극은 상기 주사선에 접속되는 것을 특징으로 하는 화소.
  10. 주사선들로 주사신호를 순차적으로 공급하기 위한 주사 구동부와;
    데이터선들로 상기 주사신호와 동기되도록 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부와;
    상기 주사선들 및 데이터선들의 교차부에 위치되는 화소들을 구비하며;
    상기 화소들 각각은
    유기 발광 다이오드와;
    상기 유기 발광 다이오드로 전류를 공급하기 위한 제 1트랜지스터와;
    상기 제 1트랜지스터의 게이트전극과 데이터선 사이에 접속되며, 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터와;
    제 1단자가 상기 제 1트랜지스터의 게이트전극과 접속되는 스토리지 커패시 터와;
    상기 스토리지 커패시터의 제 2단자에 접속되며, 상기 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 소정의 전압을 상기 제 2단자로 공급하기 위한 제 4트랜지스터와;
    상기 스토리지 커패시터의 제 2단자와 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 상기 제 4트랜지스터와 턴-온 시점이 중첩되지 않는 제 3트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 4트랜지스터는 상기 제 2단자와 기준전원 사이에 접속되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 기준전원은 상기 주사신호가 공급될 때 상기 제 4트랜지스터가 턴-온되고, 상기 주사신호가 공급되지 않을 때 상기 제 4트랜지스터가 턴-오프될 수 있는 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 주사 구동부는 상기 주사선들과 나란하게 위치되는 발광 제어선들로 발광 제어신호는 순차적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    i(i는 자연수)번째 발광 제어선으로 공급되는 발광 제어신호는 i번째 주사선으로 공급되는 주사신호와 중첩되게 공급되며, 상기 발광 제어신호는 상기 제 3트랜지스터가 턴-오프될 수 있는 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제 3트랜지스터의 게이트전극은 상기 발광 제어선에 접속되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 제 4트랜지스터의 제 1전극 및 상기 게이트전극은 상기 주사선에 접속되고, 제 2전극은 상기 제 2단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 소정의 전압은 상기 주사신호의 전압에서 상기 제 4트랜지스터의 문턱전압을 감한 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  18. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 4트랜지스터는 엔모스(NMOS) 형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  19. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1트랜지스터, 제 2트랜지스터 및 제 4트랜지스터는 엔모스(NMOS) 형으로 형성되고, 상기 제 3트랜지스터는 피모스(PMOS) 형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 제 3트랜지스터의 게이트전극은 상기 주사선에 접속되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
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