KR20110123986A - 유기전계발광 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원하는 휘도의 영상을 표시할 수 있도록 한 유기전계발광 표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 유기전계발광 표시장치는 제 1주사선들로 주사신호를 순차적으로 공급하고, 제 2주사선들로 반전 주사신호를 순차적으로 공급하는 주사 구동부와; 데이터선들로 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부와; 상기 제 1주사선들 및 데이터선들의 교차부에 위치되는 화소들을 포함하는 화소부와; 제 1전원과 접속되며 수직라인 단위로 상기 화소들과 접속되는 제 1전원선들과; 상기 화소부의 외부에 형성되며 상기 제 1전원과 상이한 전압을 가지는 제 2전원과 접속되는 제 2전원선과; 상기 데이터선과 나란하게 하나 이상 형성되며 상기 제 1전원과 상이한 전압을 가지는 제 3전원과 접속되는 제 3전원선과; 상기 주사선들과 나란하게 수평라인 단위로 형성되어 상기 화소들과 접속되는 수평 전원선들을 구비하며; 상기 화소들 각각은 상기 데이터신호와 상기 제 3전원에 대응하는 전압을 충전하고, 충전된 전압에 대응하여 상기 제 1전원으로부터 흐르는 전류량을 제어한다.

Description

유기전계발광 표시장치{Organic Light Emitting Display Device}
본 발명은 유기전계발광 표시장치에 관한 것으로, 특히 원하는 휘도의 영상을 표시할 수 있도록 한 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 Device) 등이 있다.
평판표시장치 중 유기전계발광 표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode)를 이용하여 영상을 표시한다. 이러한, 유기전계발광 표시장치는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되는 장점이 있다. 일반적인 유기전계발광 표시장치는 화소마다 형성되는 구동 트랜지스터를 이용하여 데이터신호에 대응되는 전류를 유기 발광 다이오드로 공급함으로써 유기 발광 다이오드에서 빛을 발생시킨다.
이를 위하여, 화소들 각각에는 데이터신호에 대응하는 전압을 충전하기 위한 스토리지 커패시터가 포함된다. 스토리지 커패시터는 데이터선으로 공급되는 데이터신호에 대응하는 전압을 충전하고, 충전된 전압을 구동 트랜지스터로 공급한다. 따라서, 원하는 계조의 영상을 표시하기 위해서는 스토리지 커패시터에 데이터신호에 대응하는 전압을 정확히 충전해야 한다.
하지만, 종래의 유기전계발광 표시장치에서는 스토리지 커패시터에 원하는 전압을 정확히 충전하지 못하는 문제점이 있다. 상세히 설명하면, 데이터신호는 데이터선을 경유하여 스토리지 커패시터로 공급된다. 여기서, 데이터선에는 기생 커패시터가 존재하고, 이에 따라 데이터선으로 공급되는 데이터신호는 기생 커패시터를 충전하면서 스토리지 커패시터로 공급된다. 이 경우, 기생 커패시터와 스토리지 커패시터의 차지 쉐어링에 의하여 스토리지 커패시터는 원하는 데이터신호에 대응하는 전압을 충전하지 못한다. 특히, 유기전계발광 표시장치에서 블랙을 표현하는 경우 회색의 계조가 표현되어 표시품질이 저하된다.
따라서, 본 발명의 목적은 원하는 휘도의 영상을 표시할 수 있도록 한 유기전계발광 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 MOS(Metal oxide semiconductor) 커패시터를 형성하여 제조비용을 절감할 수 있도록 한 유기전계발광 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 제 1주사선들로 주사신호를 순차적으로 공급하고, 제 2주사선들로 반전 주사신호를 순차적으로 공급하는 주사 구동부와; 데이터선들로 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부와; 상기 제 1주사선들 및 데이터선들의 교차부에 위치되는 화소들을 포함하는 화소부와; 제 1전원과 접속되며 수직라인 단위로 상기 화소들과 접속되는 제 1전원선들과; 상기 화소부의 외부에 형성되며 상기 제 1전원과 상이한 전압을 가지는 제 2전원과 접속되는 제 2전원선과; 상기 데이터선과 나란하게 하나 이상 형성되며 상기 제 1전원과 상이한 전압을 가지는 제 3전원과 접속되는 제 3전원선과; 상기 주사선들과 나란하게 수평라인 단위로 형성되어 상기 화소들과 접속되는 수평 전원선들을 구비하며; 상기 화소들 각각은 상기 데이터신호와 상기 제 3전원에 대응하는 전압을 충전하고, 충전된 전압에 대응하여 상기 제 1전원으로부터 흐르는 전류량을 제어한다.
바람직하게, 상기 제 2전원은 상기 제 3전원보다 높은 전압으로 설정된다. 상기 제 2전원 및 제 3전원은 상기 데이터신호보다 낮은 전압으로 설정된다. 상기 수평전원선들 각각과 상기 제 2전원선 사이에 접속되는 제 1스위칭소와, 상기 수평전원선들 각각과 상기 제 3전원선 사이에 접속되는 제 2스위칭소자를 더 구비한다. 상기 제 1스위칭소자 및 제 2스위칭소자는 서로 교번적으로 턴-온 및 턴-오프된다.
본 발명의 유기전계발광 표시장치에 의하면 스토리지 커패시터에 전압이 충전된 이후에 구동 트랜지스터의 게이트전극 전압을 추가로 상승시키고, 이에 따라 원하는 휘도의 영상을 표시할 수 있다. 또한, 본원 발명에서는 스토리지 커패시터를 MOS 커패시터로 형성할 수 있고, 이에 따라 제조비용을 절감할 수 있다
더불어, 본원 발명에서는 유기 발광 다이오드로 전류를 공급하는 제 1전원과 무관한 제 2전원을 이용하여 스토리지 커패시터에 전압을 충전하고, 이에 따라 원하는 전압을 충전할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 화소의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 파형도이다.
도 4는 도 1에 도시된 화소의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 파형도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예가 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 제 1주사선들(S1 내지 Sn) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)의 교차부에 위치되는 화소들(140)을 포함하는 화소부(130)와, 제 1주사선들(S1 내지 Sn) 및 제 2주사선들(/S1 내지 /Sn)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.
또한, 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 데이터선들(D1 내지 Dm)과 나란하게 수직라인마다 형성되어 화소들(140)과 접속되는 제 1전원선들(160)과, 주사선들(S1 내지 Sn)과 나란하게 수평라인마다 형성되어 화소들(140)과 접속되는 수평 전원선들(170)과, 화소부(130)의 외부에 제 2전원(ELVDD2)과 접속되게 형성되는 제 2전원선(180)과, 화소부(130)의 내부에 데이터선(Dm)과 나란하게 하나 이상 형성됨과 아울러 제 3전원(ELVDD3)과 접속되는 제 3전원선(190)과, 수평 전원선들(170) 각각과 제 2전원선(180) 사이에 형성되는 제 1스위칭소자(SW1)와, 수평 전원선(170) 각각과 제 3전원선(190) 사이에 접속되는 제 2스위칭소자(SW2)를 더 구비한다.
주사 구동부(110)는 제 1주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 순차적으로 공급하고, 제 2주사선들(/S1 내지 /Sn)로 반전 주사신호를 순차적으로 공급한다. 주사신호는 화소(140)에 포함되는 트랜지스터들이 턴-온될 수 있는 전압(예를 들면, 로우레벨)으로 설정된다. 반전 주사신호는 인버터 등을 이용하여 주사신호의 극성을 반전한 신호로 트랜지스터가 턴-오프될 수 있는 전압으로 설정된다.
예를 들어, i번째 제 2주사선(/Si)으로 공급되는 반전 주사신호는 i번째 제 1주사선(Si)으로 공급되는 주사신호를 반전하여 생성될 수 있다. 이 경우, i번째 제 2주사선(/Si)으로 공급되는 반전 주사신호는 극성만 반전될 뿐 i번째 제 1주사선(Si)으로 공급되는 주사신호와 동일한 공급시점 및 폭으로 설정된다.
데이터 구동부(120)는 주사신호가 공급될 때 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급한다.
타이밍 제어부(150)는 주사 구동부(110) 및 데이터 구동부(120)를 제어한다. 또한, 타이밍 제어부(150)는 외부로부터 공급되는 데이터를 재정렬하여 데이터 구동부(120)로 전달한다.
제 1전원선들(160)은 수직라인 단위로 화소들(140)과 접속되도록 형성된다. 이와 같은 제 1전원선들(160)은 제 1전원(ELVDD1)과 접속되며, 제 1전원(ELVDD1)의 전압을 화소들(140)로 공급한다. 제 1전원(ELVDD1)은 화소들(140) 각각에 포함되는 유기 발광 다이오드로 소정의 전류를 공급한다.
제 2전원선(180)은 화소부(130)의 외부에 형성되며, 제 2전원(ELVDD2)과 접속된다. 제 2전원(ELVDD2)은 스토리지 커패시터에 전압이 충전된 후 화소(140)들 각각에 포함된 구동 트랜지스터의 게이트전극 전압을 제어하는 전원으로 데이터신호보다 낮은 전압으로 설정된다.
제 3전원선(180)은 화소부(130)의 내부에 적어도 하나 이상 형성되며, 제 3전원(ELVDD3)과 접속된다. 제 3전원(ELVDD3)은 스토리지 커패시터에 충전되는 전압을 제어하는 전원으로 제 2전원(ELVDD2)보다 낮은 전압으로 설정된다.
수평 전원선들(170)은 수평라인 단위로 화소들(140)과 접속된다. 이와 같은 수평 전원선들(170)은 제 1스위칭소자(SW1)가 턴-온되었을 때 제 2전원(ELVDD2)의 전압을 공급받고, 제 2스위칭소자(SW2)가 턴-온되었을 때 제 3전원(ELVDD3)의 전압을 공급받는다. 이를 위하여, 제 1스위칭소자(SW1) 및 제 2스위칭소자(SW2)는 교번적으로 턴-온 및 턴-오프를 반복한다.
제 1스위칭소자(SW1)는 수평 전원선(170) 각각과 제 2전원선(180) 사이에 접속된다. 이와 같은 제 1스위칭소자(SW1)는 반전 주사신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 기간 동안 턴-온된다.
제 2스위칭소자(SW2)는 수평 전원선(170) 각각과 제 3전원선(190) 사이에 접속된다. 이와 같은 제 2스위칭소자(SW2)는 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 수평 전원선(170)과 제 3전원선(190)을 전기적으로 접속시킨다.
화소부(130)는 주사선들(S1 내지 Sn) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)의 교차부에 위치되는 화소들(140)을 구비한다. 화소들(140) 각각에 포함되는 스토리지 커패시터는 데이터신호와 제 3전원(ELVDD3)의 전압차에 대응하는 전압을 충전한다. 여기서, 스토리지 커패시터는 데이터신호와 제 3전원(ELVDD3)에 대응하는 전압을 충전하고, 제 2전원(ELVDD2)의 전압에 대응하여 구동 트랜지스터의 게이트전극 전압을 제어한다. 구동 트랜지스터는 자신의 게이트전극에 인가된 전압에 대응하여 제 1전원(ELVDD1)으로부터 유기 발광 다이오드를 경유하여 제 4전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다.
도 2는 도 1에 도시된 화소의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 화소(140)는 유기 발광 다이오드(OLED)와, 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어하는 화소회로(142)와, 화소회로(142)와 수평 전원선(170) 사이에 접속되는 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.
유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극은 화소회로(142)에 접속되고, 캐소드전극은 제 4전원(ELVSS)에 접속된다. 이와 같은 유기 발광 다이오드(OLED)는 화소회로(142)로부터 공급되는 전류에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(즉, 제 1트랜지스터(M1))의 게이트전극과 수평 전원선(170) 사이에 접속된다. 이와 같은 스토리지 커패시터(Cst)는 화소회로(142)로부터 공급되는 데이터신호와 수평 전원선(170)으로부터 공급되는 제 3전원(ELVDD3)에 대응하는 전압을 충전한다. 그리고, 스토리지 커패시터(Cst)는 소정의 전압이 충전된 이후에 수평 전원선(170)으로 공급되는 제 2전원(ELVDD2)에 대응하여 구동 트랜지스터의 게이트전극 전압을 제어한다.
화소회로(142)는 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 전압에 대응하여 제 1전원(ELVDD1)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 4전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다. 이를 위하여, 화소회로(142)는 제 1트랜지스터(M1) 및 제 2트랜지스터(M2)를 구비한다.
제 1트랜지스터(M1)의 제 1전극은 제 1전원선(160)을 경유하여 제 1전원(ELVDD1)에 접속되고, 제 2전극은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 그리고, 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 제 1단자에 접속된다. 이와 같은 제 1트랜지스터(M1)는 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 전압에 대응하여 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어한다.
제 2트랜지스터(M2)의 제 1전극은 데이터선(Dm)에 접속되고, 제 2전극은 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극에 접속된다. 그리고, 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극은 제 1주사선(Sn)에 접속된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(M2)는 제 1주사선(Sn)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)과 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극을 전기적으로 접속시킨다.
도 3은 도 2에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 파형도이다.
도 3을 참조하면, 먼저 제 1주사선(Sn)으로 주사신호가 공급되고, 제 2주사선(/Sn)으로 반전 주사신호가 공급된다.
제 2주사선(/Sn)으로 반전 주사신호가 공급되면 제 1스위칭소자(SW1)가 턴-오프된다. 제 1스위칭소자(SW1)가 턴-오프되면 수평 전원선(170)과 제 2전원선(180)이 전기적으로 차단된다.
제 1주사선(Sn)으로 주사신호가 공급되면 제 2스위칭소자(SW2) 및 제 2트랜지스터(M2)가 턴-온된다. 제 2스위칭소자(SW2)가 턴-온되면 수평 전원선(170)과 제 3전원선(190)이 전기적으로 접속된다. 이 경우, 수평 전원선(170)으로는 제 3전원(ELVDD3)의 전압이 공급된다.
제 2트랜지스터(M2)가 턴-온되면 데이터선(Dm)과 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극이 전기적으로 접속된다. 따라서, 데이터선(Dm)으로부터의 데이터신호가 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극으로 공급된다. 이때, 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터신호 및 제 3전원(ELVDD3)의 차에 대응하는 전압을 충전한다.
스토리지 커패시터(Cst)에 전압이 충전된 이후에 제 1주사선(Sn)으로 주사신호의 공급이 중단되고, 제 2주사선(/Sn)으로 반전 주사신호의 공급이 중단된다. 제 1주사선(Sn)으로 주사신호의 공급이 중단되면 제 2트랜지스터(M2) 및 제 2스위칭소자(SW2)가 턴-오프된다.
제 2주사선(/Sn)으로 반전 주사신호의 공급이 중단되면 제 1스위칭소자(SW1)가 턴-온된다. 제 1스위칭소자(SW1)가 턴-온되면 제 2전원선(180)과 수평 전원선(170)이 전기적으로 접속되고, 이에 따라 수평 전원선(170)으로 제 2전원(ELVDD2)의 전압이 공급된다.
이때, 수평 전원선(170)의 전압은 제 3전원(ELVDD3)의 전압으로부터 제 2전원(ELVDD2)의 전압으로 상승한다. 수평 전원선(170)의 전압이 상승하면 스토리지 커패시터(Cst)에 의하여 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극 전압도 상승한다. 이와 같이 스토리지 커패시터(Cst)에 의하여 게이트전극 전압이 상승하면 원하는 휘도의 영상을 표시할 수 있다. 다시 말하여, 데이터선(Dm)의 기생 커패시터와 스토리지 커패시터(Cst)의 차지 쉐어링에 의하여 손실된 데이터신호의 전압만큼 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극 전압을 상승시키고, 이에 따라 원하는 휘도의 영상을 표시할 수 있다. 이를 위하여, 제 2전원(ELVDD2) 및 제 3전원(ELVDD3)의 차전압은 차지 쉐어링에 의하여 손실된 데이터신호의 전압이 보상될 수 있도록 실험적으로 결정된다.
제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극 전압이 상승한 후 제 1트랜지스터(M1)는 자신의 게이트전극에 인가된 전압에 대응하여 제 1전원(ELVDD1)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 4전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다.
이와 같은 본원 발명에서 스토리지 커패시터(Cst)에 충전되는 전압은 유기 발광 다이오드(OLED)로 전류를 공급하는 제 1전원(ELVDD1)과 무관하게 결정된다. 다시 말하여, 본원 발명에서는 전압강하가 발생되지 않는 제 3전원(ELVDD3)을 이용하여 스토리지 커패시터(Cst)에 전압을 충전하고, 이에 따라 원하는 휘도의 영상을 표시할 수 있다.
한편, 본 발명에서 스토리지 커패시터(Cst)는 MOS 커패시터(Cst)로 형성되고, 이에 따라 제조비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.
상세히 설명하면, 상세히 설명하면, 일반적으로 스토리지 커패시터(Cst)는 폴리(poly)를 결정화하여 금속처리하고, 금속 처리된 폴리(poly)와 게이트금속(Metal Cap) 사이의 중첩면적을 이용하여 전압을 저장한다.(용량을 늘리기 위하여 게이트금속과 소스/드레인금속 사이의 중첩면적을 추가로 이용하기도 한다.) 하지만, 폴리(poly)를 결정화하기 위하여 공정과정에서 마스크가 추가되고, 이에 따라 제조비용이 증가하는 문제점이 발생한다.
하지만, 본 발명에서는 폴리(Poly)와 게이트금속(MOS Cap) 사이의 중첩면적을 이용하여 스토리지 커패시터(Cst)를 형성한다.(용량을 늘리기 위하여 게이트금속과 소스/드레인금속 사이의 중첩면적을 추가로 이용할 수 있다.) 이 경우, 폴리(poly)를 결정화하기 위한 마스크가 제거되어 제조비용을 절감할 수 있다.
여기서, 스토리지 커패시터(Cst)의 게이트금속은 제 2단자로서 수평 전원선(170)에 접속되고, 폴리는 제 1단자로서 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극에 접속된다. 그리고, 스토리지 커패시터(Cst)가 안정적으로 전압을 충전할 수 있도록 제 2전원(ELVDD2) 및 제 3전원(ELVDD3)의 전압은 데이터신호의 전압보다 낮은 전압으로 설정된다.
도 4는 도 2에 도시된 화소의 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 도 4를 설명할 때 도 2와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 할당함과 아울러 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 화소(140)는 유기 발광 다이오드(OLED) 및 스토리지 커패시터(Cst)와, 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 전압에 대응하여 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어하는 화소회로(142')를 구비한다.
유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극은 화소회로(142')에 접속되고, 캐소드전극은 제 4전원(ELVSS)에 접속된다. 이와 같은 유기 발광 다이오드(OLED)는 화소회로(142')로부터 공급되는 전류에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
스토리지 커패시터(Cst)는 MOS 커패시터로 형성되며, 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극과 수평 전원선(170) 사이에 접속된다. 이와 같은 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터신호와 제 3전원(ELVDD3)에 대응하는 전압을 충전한다. 그리고, 스토리지 커패시터(Cst)는 수평 전원선(170)으로 공급되는 제 2전원(ELVDD2)에 대응하여 구동 트랜지스터의 게이트전극 전압을 제어한다.
화소회로(142')는 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 전압에 대응하여 제 1전원(ELVDD1)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 4전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다. 이를 위하여, 화소회로(142')는 제 1 내지 제 6트랜지스터(M1 내지 M6)를 구비한다.
제 1트랜지스터(M1)의 제 1전극은 제 5트랜지스터(M5)의 제 2전극에 접속되고, 제 2전극은 제 6트랜지스터(M6)의 제 1전극에 접속된다. 그리고, 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 제 1단자에 접속된다. 이와 같은 제 1트랜지스터(M1)는 자신의 게이트전극에 인가된 전압에 대응하는 전류를 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급한다.
제 2트랜지스터(M2)의 제 1전극은 데이터선(Dm)에 접속되고, 제 2전극은 제 1트랜지스터(M1)의 제 1전극에 접속된다. 그리고, 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극은 n번째 제 1주사선(Sn)에 접속된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(M2)는 n번째 제 1주사선(Sn)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)과 제 1트랜지스터(M1)의 제 1전극을 전기적으로 접속시킨다.
제 3트랜지스터(M3)의 제 1전극은 제 1트랜지스터(M1)의 제 2전극에 접속되고, 제 2전극은 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극에 접속된다. 그리고, 제 3트랜지스터(M3)의 게이트전극은 n번째 제 1주사선(Sn)에 접속된다. 이와 같은 제 3트랜지스터(M3)는 n번째 제 1주사선(Sn)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 제 1트랜지스터(M1)를 다이오드 형태로 접속시킨다.
제 4트랜지스터(M4)의 제 1전극은 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극에 접속되고, 제 2전극은 수평 전원선(170)에 접속된다. 그리고, 제 4트랜지스터(M4)의 게이트전극은 n-1번째 제 1주사선(Sn-1)에 접속된다. 이와 같은 제 4트랜지스터(M4)는 n-1번째 제 1주사선(Sn-1)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 수평 전원선(170)과 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극을 전기적으로 접속시킨다.
제 5트랜지스터(M5)의 제 1전극은 제 1전원선(160)을 경유하여 제 1전원(ELVDD1)에 접속되고, 제 2전극은 제 1트랜지스터(M1)의 제 1전극에 접속된다. 그리고, 제 5트랜지스터(M5)의 게이트전극은 발광 제어선(En)에 접속된다. 이와 같은 제 5트랜지스터(M5)는 발광 제어선(En)으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 기간 동안 턴-온된다.
제 6트랜지스터(M6)의 제 1전극은 제 1트랜지스터(M1)의 제 2전극에 접속되고, 제 2전극은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 그리고, 제 6트랜지스터(M6)의 게이트전극은 발광 제어선(En)에 접속된다. 이와 같은 제 6트랜지스터(M6)는 발광 제어선(En)으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 기간 동안 턴-온된다.
한편, 발광 제어선은 도 6에 도시된 바와 같이 제 1주사선들(S1 내지 Sn)과 나라한게 수평라인마다 형성된다. 그리고, i(i는 자연수)번째 발광 제어선(Ei)으로 공급되는 발광 제어신호는 i-1 및 i번째 제 1주사선(Si-1, Si)으로 공급되는 주사신호와 중첩되게 공급된다.
도 5는 도 4에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 파형도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 발광 제어선(En)으로 발광 제어신호가 공급된다. 발광 제어선(En)으로 발광 제어신호가 공급되면 제 5트랜지스터(M5) 및 제 6트랜지스터(M6)가 턴-오프된다. 제 5트랜지스터(M5) 및 제 6트랜지스터(M6)가 턴-오프되면 제 1트랜지스터(M1)가 제 1전원(ELVDD1) 및 유기 발광 다이오드(OLED)와 전기전으로 차단되고, 이에 따라 유기 발광 다이오드(OLED)가 비발광 상태로 설정된다.
이후, n-1번째 제 1주사선(Sn-1)으로 주사신호가 공급되어 제 4트랜지스터(M4)가 턴-온된다. 제 4트랜지스터(M4)가 턴-온되면 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극과 수평 전원선(170)이 전기적으로 접속된다. 이때, 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 수평 전원선(170)으로 공급되는 제 2전원(ELVDD2)의 전압으로 초기화된다.
제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극이 제 2전원(ELVDD2)의 전압으로 초기화된 후 n번째 제 1주사선(Sn)으로 주사신호가 공급되어 제 2스위칭소자(SW2), 제 2트랜지스터(M2) 및 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온된다. 그리고, n번째 제 2주사선(/Sn)으로 반전 주사신호가 공급되어 제 1스위칭소자(SW1)가 턴-오프된다.
제 3트랜지스터(M3)가 턴-온되면 제 1트랜지스터(M1)가 다이오드 형태로 접속된다.
제 2트랜지스터(M2)가 턴-온되면 데이터선(Dm)으로부터의 데이터신호가 제 1트랜지스터(M1)의 제 1전극으로 공급된다. 이때, 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극이 데이터신호보다 낮은 전압을 가지는 제 2전원(ELVDD2)으로 초기화되었기 때문에 데이터신호는 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극으로 공급된다. 이 경우, 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극으로 공급되는 데이터신호는 데이터신호의 전압에서 제 1트랜지스터(M1)의 절대치 문턱전압을 감한 전압으로 설정된다.
제 2스위칭소자(SW2)가 턴-온되면 제 3전원(ELVDD3)의 전압이 수평 전원선(170)으로 공급된다. 이때, 스토리지 커패시터(Cst)는 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극에 인가된 데이터시호와 제 3전원(ELVDD3)의 차에 해당하는 전압을 충전한다.
이후, 제 n번째 제 1주사선(Sn)으로 주사신호의 공급이 중단되어 제 2스위치소자(SW2), 제 2트랜지스터(M2) 및 제 3트랜지스터(M3)가 턴-오프된다. 그리고, n번째 제 2주사선(/Sn)으로 반전 주사신호의 공급이 중단되어 수평 전원선(170)으로 제 2전원(ELVDD2)의 전압이 공급된다. 이때, 스토리지 커패시터(Cst)는 제 3전원(ELVDD3)과 제 2전원(ELVDD2)의 차에 해당하는 전압만큼 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극 전압을 상승시킨다.
제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극 전압이 상승된 이후에 발광 제어선(En)으로 발광 제어신호의 공급이 중단된다. 발광 제어선(En)으로 발광 제어신호의 공급이 중단되면 제 5트랜지스터(M5) 및 제 6트랜지스터(M6)가 턴-온된다.
제 5트랜지스터(M5)가 턴-온되면 제 1전원(ELVDD1)과 제 1트랜지스터(M1)의 제 1전극이 전기적으로 접속된다. 제 6트랜지스터(M6)가 턴-온되면 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극과 제 1트랜지스터(M1)의 제 2전극이 전기적으로 접속된다. 이 경우, 제 1트랜지스터(M1)는 자신의 게이트전극에 인가된 전압에 대응하여 제 1전원(ELVDD1)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 4전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다.
한편, 도 1에서는 수평라인마다 하나의 제 2스위칭소자(SW2)가 형성되는 것으로 도시되었지만 본원 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 수평 전원선(170) 각각과 제 3전원선(190) 사이에 접속되는 제 3스위칭소자(SW3)를 더 구비할 수 있다.
i번째 수평라인에 위치된 제 3스위칭소자(SW3)는 i-1번째 제 1주사선(Si-1)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 제 3전원선(190)과 수평 전원선(170)을 전기적으로 접속한다. 이와 같은 구성이 도 4에 도시된 화소(140)에 적용되는 경우 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 제 3전원(ELVDD3)의 전압에 의하여 초기화된다.
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.
110 : 주사 구동부 120 : 데이터 구동부
130 : 화소부 140 : 화소
142 : 화소회로 150 : 타이밍 제어부
160,170,180,190 : 전원선

Claims (14)

  1. 제 1주사선들로 주사신호를 순차적으로 공급하고, 제 2주사선들로 반전 주사신호를 순차적으로 공급하는 주사 구동부와;
    데이터선들로 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부와;
    상기 제 1주사선들 및 데이터선들의 교차부에 위치되는 화소들을 포함하는 화소부와;
    제 1전원과 접속되며 수직라인 단위로 상기 화소들과 접속되는 제 1전원선들과;
    상기 화소부의 외부에 형성되며 상기 제 1전원과 상이한 전압을 가지는 제 2전원과 접속되는 제 2전원선과;
    상기 데이터선과 나란하게 하나 이상 형성되며 상기 제 1전원과 상이한 전압을 가지는 제 3전원과 접속되는 제 3전원선과;
    상기 주사선들과 나란하게 수평라인 단위로 형성되어 상기 화소들과 접속되는 수평 전원선들을 구비하며;
    상기 화소들 각각은 상기 데이터신호와 상기 제 3전원에 대응하는 전압을 충전하고, 충전된 전압에 대응하여 상기 제 1전원으로부터 흐르는 전류량을 제어하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2전원은 상기 제 3전원보다 높은 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계 발광표시장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2전원 및 제 3전원은 상기 데이터신호보다 낮은 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 수평전원선들 각각과 상기 제 2전원선 사이에 접속되는 제 1스위칭소와,
    상기 수평전원선들 각각과 상기 제 3전원선 사이에 접속되는 제 2스위칭소자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제 1스위칭소자 및 제 2스위칭소자는 서로 교번적으로 턴-온 및 턴-오프되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    i(i는 자연수)번째 수평라인에 위치된 제 1스위칭소자는 i번째 제 1주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되고, 상기 i번째 수평라인에 위치된 제 2스위칭소자는 i번째 제 2주사선으로 반전 주사신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 기간 동안 턴-온되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 수평 전원선들 각각과 상기 제 3전원선 사이에 접속되는 제 3스위칭소자를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    i(i는 자연수)번째 수평라인에 위치된 제 3스위칭소자는 i-1번째 제 1주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    i(i는 자연수)번째 제 1주사선으로 공급되는 주사신호는 i번째 제 2주사선으로 공급되는 주사신호와 동일한 시점에 동일한 폭으로 공급되며, 서로 반전된 극성으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    제 i번째 수평라인에 위치된 화소들 각각은
    유기 발광 다이오드와;
    상기 유기 발광 다이오드와 상기 제 1전원선 사이에 접속되는 제 1트랜지스터와;
    상기 제 1트랜지스터의 게이트전극과 상기 데이터선 사이에 접속되며, 상기 i번째 제 1주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터와;
    상기 제 1트랜지스터의 게이트전극과 상기 수평 전원선 사이에 접속되는 스토리지 커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1주사선들과 나란하게 상기 수평라인마다 형성되는 발광 제어선들을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 주사 구동부는 i-1번째 제 1주사선 및 i번째 제 1주사선으로 공급되는 제 1주사신호와 중첩되도록 i번째 발광 제어선으로 발광 제어신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    제 i번째 수평라인에 위치된 화소들 각각은
    유기 발광 다이오드와;
    제 1전극이 상기 제 1전원선에 접속되고, 제 2전극이 상기 유기 발광 다이오드에 접속되는 제 1트랜지스터와;
    상기 데이터선과 상기 제 1트랜지스터의 제 1전극 사이에 접속되며, 상기 i번째 제 1주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터와;
    상기 제 1트랜지스터의 게이트전극과 제 2전극 사이에 접속되며, 상기 i번째 제 1주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 3트랜지스터와;
    상기 제 1트랜지스터의 게이트전극과 상기 수평 전원선 사이에 접속되며, 상기 i-1번째 제 1주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 4트랜지스터와;
    상기 제 1트랜지스터의 게이트전극과 상기 수평 전원선 사이에 접속되는 스토리지 커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1트랜지스터의 제 1전극과 상기 제 1전원선 사이에 접속되며, 상기 i번째 발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 제 5트랜지스터와;
    상기 제 1트랜지스터의 제 2전극과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 접속되며, 상기 i번째 발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 대 턴-오프되는 제 6트랜지스터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
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