KR20120048294A - 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 낮은 구동 주파수로 구동될 수 있도록 한 화소에 관한 것이다.
본 발명의 화소는 캐소드전극이 제 2전원과 접속되는 유기 발광 다이오드와; 제 1전극이 데이터선과 접속되고, 제 2전극이 제 1노드에 접속되며 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 1트랜지스터와; 상기 제 1노드와 제 3전원 사이에 접속되며, 상기 데이터선으로부터 공급되는 데이터신호에 대응하는 전압을 충전하는 제 1커패시터와; 상기 제 1커패시터의 전압을 이용하여 충전되며, 충전된 전압에 대응하는 전류를 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 경유하여 상기 제 2전원으로 공급하기 위한 화소회로를 구비한다.

Description

화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치{Pixel and Organic Light Emitting Display Device}
본 발명은 낮은 구동 주파수로 구동될 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 유기 전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device) 등이 있다.
평판 표시장치 중 유기 전계발광 표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드를 이용하여 영상을 표시하는 것으로, 이는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되는 장점이 있다.
유기전계발광 표시장치는 복수의 데이터선, 주사선들, 전원선들의 교차부에 매트릭스 형태로 배열되는 복수개의 화소를 구비한다. 화소들은 통상적으로 유기 발광 다이오드, 구동 트랜지스터를 포함하는 둘 이상의 트랜지스터 및 하나 이상의 커패시터로 이루어진다.
이와 같은 유기전계발광 표시장치는 3D 영상을 구현하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 16.6ms의 기간 동안 4개의 프레임을 포함한다. 4개의 프레임 중 제 1프레임은 좌측 영상을 표시하고, 제 3프레임은 우측 영상을 표시한다. 그리고, 제 2프레임 및 제 4프레임은 블랙의 영상을 표시한다.
셔터 안경은 제 1프레임 기간 동안 좌측안경으로 빛을 공급받고, 제 3프레임 기간 동안 우측안경으로 빛을 공급받는다. 이때, 셔터 안경 착용자는 셔터 안경을 통하여 공급되는 영상을 3D로 인지한다. 제 2프레임 및 제 4프레임 기간에 표시되는 블랙의 영상은 좌측 및 우측 영상이 혼재하여 크로스토크(Cross Talk) 현상이 발생되는 것을 방지한다.
하지만, 종래에는 16.6ms의 기간 동안 4개의 프레임이 포함되고, 이에 따라 240Hz의 구동 주파수로 구동되어야 하는 문제점이 있다. 이와 같이 유기전계발광 표시장치가 높은 주파수로 구동되는 경우 소비전력의 상승, 안정성의 저하, 제조비용의 상승 등과 같은 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 낮은 구동 주파수로 구동될 수 있도록 한 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 화소는 캐소드전극이 제 2전원과 접속되는 유기 발광 다이오드와; 제 1전극이 데이터선과 접속되고, 제 2전극이 제 1노드에 접속되며 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 1트랜지스터와; 상기 제 1노드와 제 3전원 사이에 접속되며, 상기 데이터선으로부터 공급되는 데이터신호에 대응하는 전압을 충전하는 제 1커패시터와; 상기 제 1커패시터의 전압을 이용하여 충전되며, 충전된 전압에 대응하는 전류를 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 경유하여 상기 제 2전원으로 공급하기 위한 화소회로를 구비한다.
본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 주사선들 및 데이터선들의 교차부에 위치되는 화소들과; 상기 주사선들로 주사신호를 순차적으로 공급하기 위한 주사 구동부와; 상기 데이터선들로 상기 주사신호와 동기되도록 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부와; 상기 화소들과 공통적으로 접속되는 제 1제어선 및 제 2제어선과; 각각의 프레임 기간 중 상기 주사선들로 주사신호가 공급되기 이전의 초반부 기간 동안 상기 제 1제어선으로 제 1제어신호, 상기 제 2제어선으로 제 2제어신호를 순차적으로 공급하기 위한 제어 구동부를 구비하며; j번째 수평라안에 위치된 화소는 j번째 주사선으로 주사신호가 공급될 때 상기 데이터신호에 대응하는 전압을 충전하는 제 1커패시터와; 상기 제 2제어선으로 제 2제어신호가 공급될 때 상기 제 1커패시터에 충전된 전압에 대응하는 전압을 충전하는 제 2커패시터를 구비한다.
본 발명의 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치에 의하면 화소들이 발광됨과 동시에 데이터신호를 충전할 수 있고, 이에 따라 낮은 구동주파수 구동되면서 3D 영상을 구현할 수 있다.
도 1은 3D 구동을 위한 종래의 프레임 기간을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 화소의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 화소회로의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 파형도이다.
도 6은 3D 구동의 위한 본 발명의 프레임 기간을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 화소의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 파형도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예가 첨부된 도 2 내지 도 9를 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 주사선들(S1 내지 Sn), 제 1제어선들(CL1), 제 2제어선들(CL2) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)의 교차부에 위치되는 화소들(142)을 포함하는 화소부(140)와, 주사선들(S1 내지 Sn)을 구동하기 위한 주사 구동부(110)와, 제 1제어선(CL1) 및 제 2제어선(CL2)을 구동하기 위한 제어 구동부(120)와, 데이터선들(D1 내지 Dm)을 구동하기 위한 데이터 구동부(130)와, 구동부들(110, 120, 130)을 제어하기 위한 타이밍 제어부(150)를 구비한다.
주사 구동부(110)는 각각의 프레임 기간마다 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 순차적으로 공급한다. 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호가 공급될 때 화소들(142)은 수평라인 단위로 선택된다.
데이터 구동부(130)는 주사신호와 동기되도록 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급한다. 그러면, 주사신호에 의하여 선택된 화소들(142)로 데이터신호가 공급된다. 한편, 데이터 구동부(130)는 프레임 기간마다 좌측 데이터신호 및 우측 데이터신호를 교번적으로 공급한다. 예를 들어, 데이터 구동부(130)는 i(i는 자연수) 프레임(iF) 기간 동안 우측 데이터신호를 공급하고, i+1 프레임(i+1F) 기간 동안 좌측 데이터신호를 공급한다. 여기서, 우측 데이터신호는 셔터 안경의 우측에 대응되는 신호를 의미하며, 좌측 데이터신호는 셔터 안경의 좌측에 대응되는 신호를 의미한다.
제어 구동부(120)는 각각의 화소들(142)에 공통적으로 접속된 제 1제어선(CL1) 및 제 2제어선(CL2) 각각으로 제 1제어신호 및 제 2제어신호를 공급한다. 여기서, 제 1제어신호 및 제 2제어신호는 각각의 프레임 기간의 초반부, 예를 들면, 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호가 공급되기 이전에 공급된다.
화소들(142)은 주사선들(S1 내지 Sn), 제 1제어선들(CL1), 제 2제어선들(CL2) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)의 교차부에 위치된다. 이와 같은 화소들(142)은 i 프레임 기간 동안 주사선들(S1 내지 Sn)로 공급되는 주사신호에 대응하여 우측 데이터신호를 충전한다. 그리고, 화소들(142)은 우측 데이터신호가 충전되는 i 프레임 기간 동안 좌측 데이터신호에 대응하는 빛을 동시에 발광한다. 또한, 화소들(142)은 i+1 프레임 기간 동안 주사선들(S1 내지 Sn)로 공급되는 주사신호에 대응하여 좌측 데이터신호를 충전한다. 그리고, 화소들(142)은 좌측 데이터신호가 충전되는 i+1 프레임 기간 동안 우측 데이터신호에 대응하는 빛을 동시에 발광한다.
도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 화소의 실시예를 나타내는 도면이다. 도 3a 및 도 3b에서는 설명의 편의성을 위하여 제 m데이터선(Dm) 및 제 n주사선(Sn)과 접속된 화소를 도시하기로 한다.
도 3a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 화소(142)는 제 1트랜지스터(M1), 제 1커패시터(C1), 화소회로(144) 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 구비한다.
유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극은 화소회로(144)에 접속되고, 캐소드전극은 제 2전원(ELVSS)에 접속된다. 이와 같은 유기 발광 다이오드(OLED)는 화소회로(144)로부터 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
제 1트랜지스터(M1)의 제 1전극은 데이터선(Dm)에 접속되고, 제 2전극은 화소회로(144)와 연결된 제 1노드(N1)에 접속된다. 그리고, 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 주사선(Sn)에 접속된다. 이와 같은 제 1트랜지스터(M1)는 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온된다.
제 1커패시터(C1)는 제 1노드(N1)와 제 3전원(Vhold) 사이에 접속된다. 이와 같은 제 1커패시터(C1)는 제 1트랜지스터(M1)가 턴-온될 때 데이터선(Dm)으로부터 공급되는 데이터신호에 대응하는 전압을 충전한다. 한편, 제 3전원(Vhold)은 소정의 전압으로 설정되는 고정 전원(예를 들면, 직류 전원)으로 설정될 수 있다.
예를 들어, 제 3전원(Vhold)은 제 1전원(ELVDD)과 동일한 전압으로 설정되며, 별도의 라인을 통하여 제 1커패시터(C1)에 접속될 수 있다. 또한, 제 3전원(Vhold)은 도 3b와 같인 제 1전원(ELVDD)으로 선택될 수 있다. 그리고, 제 3전원(Vhold)은 화소로 공급되는 다양한 형태의 전원들(예를 들면, 도 4의 초기전원(Vint)) 중 어느 하나로 선택될 수 있다. 이후, 설명의 편의성을 위하여 제 3전원(Vhold)이 제 1전원(ELVDD)으로 선택된 것으로 가정하기로 한다.
화소회로(144)는 제 1제어선(CL1)으로 제 1제어신호가 공급될 때 초기화되고, 제 2제어선(CL2)으로 제 2제어신호가 공급될 때 제 1커패시터(C1)에 충전된 전압에 대응하여 소정의 전압을 충전한다. 소정의 전압을 충전한 화소회로(144)는 자신에게 충전된 전압에 대응하여 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어한다. 이와 같은 화소회로(144)는 현재 공지된 다양한 형태의 회로로 구현가능하다.
도 4는 도 3에 도시된 화소회로의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 화소회로(144)는 제 2트랜지스터(M2), 제 3트랜지스터(M3), 제 4트랜지스터(M4) 및 제 2커패시터(C2)를 구비한다.
제 2트랜지스터(M2)의 제 1전극은 제 1전원(ELVDD)에 접속되고, 제 2전극은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 그리고, 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극은 제 2노드(N2)에 접속된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(M2)는 제 2노드(N2)에 인가된 전압에 대응하는 전류를 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 공급한다.
제 3트랜지스터(M3)의 제 1전극은 제 1노드(N1)에 접속되고, 제 2전극은 제 2노드(N2)에 접속된다. 그리고, 제 3트랜지스터(M3)의 게이트전극은 제 2제어선(CL2)에 접속된다. 이와 같은 제 3트랜지스터(M3)는 제 2제어선(CL2)으로 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되어 제 1노드(N1)와 제 2노드(N2)를 전기적으로 접속시킨다.
제 4트랜지스터(M4)의 제 1전극은 제 2노드(N2)에 접속되고, 제 2전극은 초기전원(Vint)에 접속된다. 그리고, 제 4트랜지스터(M4)의 게이트전극은 제 1제어선(CL1)에 접속된다. 이와 같은 제 4트랜지스터(M4)는 제 1제어선(CL1)으로 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되어 제 2노드(N2)로 초기전원(Vint)의 전압을 공급한다. 여기서, 초기전원(Vint)은 데이터신호보다 낮은 전압으로 설정되고, 이에 따라 제 4트랜지스터(M4)가 턴-온될 때 제 2노드(N2)는 초기전원(Vint)의 전압으로 초기화된다.
제 2커패시터(C2)는 제 2노드(N2)와 제 1전원(ELVDD) 사이에 접속된다. 이와 같은 제 2커패시터(C2)는 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온될 때 제 1커패시터(C1)로부터 공급되는 전압에 대응하여 충전된다.
도 5는 도 4에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 파형도이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 프레임 기간을 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, i 프레임(iF) 기간의 초반부에 제 1제어선(CL1)으로 제 1제어신호가 공급된다. 제 1제어신호가 공급되면 제 4트랜지스터(M4)가 턴-온되어 제 2노드(N2)로 초기전원(Vint)의 전압이 공급된다. 즉, 제 1제어선(CL1)으로 제 1제어신호가 공급되면 모든 화소들(142) 각각의 제 2노드(N2)는 초기전원(Vint)의 전압으로 설정된다. 이와 같이 데이터신호가 공급되기 전에 모든 화소들(142)의 각각의 제 2노드(N2)가 초기전원(Vint)의 전압으로 설정되면 균일한 휘도의 영상을 표시할 수 있다.
제 2노드(N2)로 초기전원(Vint)의 전압이 공급된 후 제 2제어선(CL2)으로 제 2제어신호가 공급되어 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온된다. 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온되면 i-1프레임(i-1F) 기간 동안 제 1커패시터(C1)에 충전된 좌측 데이터신호(LD)에 대응하는 전압이 제 2노드(N2)로 공급되고, 이에 따라 제 2커패시터(C2)는 좌측 데이터신호(LD)에 대응하는 전압을 충전한다.
한편, 제 2커패시터(C2)에 충전되는 전압은 제 1커패시터(C1) 및 제 2커패시터(C2)의 커플링에 의하여 결정된다. 따라서, 제 1커패시터(C1)에 충전된 일부 전압만이 제 2커패시터(C2)에 충전되고, 이에 따라 원하는 휘도의 영상이 표시되지 않을 염려가 있다. 따라서, 본원 발명에서는 제 1커패시터(C1) 및 제 2커패시터(C2)의 커플링을 고려하여 데이터신호의 전압을 설정한다. 그러면, 제 1커패시터(C1)에 원하는 전압보다 높은 전압이 충전되고, 제 1커패시터(C1)로부터 전압을 공급받는 제 2커패시터(C2)에는 원하는 전압이 충전된다. 또한, 본원 발명에서는 제 2커패시터(C2)에 안정적으로 전압이 충전될 수 있도록 제 1커패시터(C1)를 제 2커패시터(C2)보다 높은 용량을 형성한다.
제 2커패시터(C2)에 소정의 전압이 충전된 후 제 2트랜지스터(M2)는 제 2커패시터(C2)에 충전된 전압에 대응하는 전류를 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급한다. 이때, 유기 발광 다이오드(OLED)는 자신에게 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다. 여기서, i 프레임(iF) 기간 동안 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량은 이전 i-1 프레임(i-1F) 기간에 공급된 좌측 데이터신호(LD)에 대응하여 결정된다.
화소들(142) 각각의 유기 발광 다이오드(OLED)가 발광되는 기간 동안 제 1주사선(S1) 내지 제 n주사선(Sn)으로 주사신호가 순차적으로 공급된다. 그리고, 주사신호에 동기되도록 데이터선들(D1 내지 Dm)로 우측 데이터신호(RD)가 공급된다.
제 n주사선(Sn)으로 주사신호가 공급되면 제 1트랜지스터(M1)가 턴-온된다. 제 1트랜지스터(M1)가 턴-온되면 데이터선(Dm)으로부터의 우측 데이터신호(RD)가 제 1노드(N1)로 공급된다. 이때, 제 1커패시터(C1)는 우측 데이터신호에 대응하는 전압을 충전한다.
즉, i 프레임(iF) 기간 동안 유기 발광 다이오드(OLED)는 i-1 프레임(i-1F)에 공급된 좌측 데이터신호(LD)에 대응하여 발광하고, 제 1커패시터(C1)는 i 프레임(iF) 기간에 공급되는 우측 데이터신호(RD)에 대응하는 전압을 충전한다.
i+1 프레임(i+1F) 기간 동안 제 1제어선(CL1)으로 제 1제어신호가 공급되어 화소들(142) 각각에 포함된 제 2노드(N2)가 초기전원(Vint)의 전압으로 설정된다. 이후, 제 2제어선(CL2)으로 제 2제어신호가 공급되어 화소들 각각에 포함된 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온된다. 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온되면 제 2커패시터(C2)는 제 1커패시터(C1)로부터 공급되는 전압에 대응하는 전압을 충전한다.
제 2커패시터(C2)에 소정의 전압이 충전된 후 제 2트랜지스터(M2)는 제 2커패시터(C2)에 충전된 전압에 대응하는 전류를 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급한다. 이때, 유기 발광 다이오드(OLED)는 자신에게 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다. 여기서, i+1 프레임(i+1F) 기간 동안 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량은 이전 i 프레임(iF) 기간에 공급된 우측 데이터신호(RD)에 대응하여 결정된다.
이후, 제 1주사선(S1) 내지 제 n주사선(Sn)으로 주사신호가 순차적으로 공급되면서 화소들(142) 각각에 포함된 제 1트랜지스터(M1)가 수평라인 단위로 턴-온된다. 이때, 데이터선들(D1 내지 Dm)로는 주사신호에 동기되도록 좌측 데이터신호(LD)들이 공급된다. 따라서, i+1 프레임(i+1F) 기간 동안 화소들(142) 각각에 포함된 제 1커패시터(C1)에는 좌측 데이터신호(LD)에 대응하는 전압이 충전된다.
상술한 바와 같이 본원 발명에서 화소들(142)은 프레임 기간 동안 교번적으로 좌측 및 우측 데이터신호에 대응하는 빛을 생성한다. 그리고, 화소들(142)은 좌측(또는 우측) 데이터신호에 대응하는 빛을 생성하는 기간 동안 우측(또는 좌측) 데이터신호에 대응하는 전압을 충전한다. 다시 말하여, 본원 발명의 화소(142)는 발광되는 기간 동안 데이터신호에 대응하는 전압을 충전하고, 이에 따라 프레임 기간마다 좌측영상 및 우측영상을 교번적으로 생성할 수 있다. 이 경우, 본원 발명에서는 도 6에 도시된 바와 같이 120Hz의 구동 주파수로 3D 영상을 구현할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다. 도 7을 설명할 때 도 2와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 할당함과 아울러 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 화소들(146)과 공통적으로 접속되도록 발광 제어선(E)을 추가로 구비한다. 발광 제어선(E)은 주사 구동부(110)로부터 발광 제어신호를 공급받아 화소들(146)로 전달한다.
이와 같은 본 발명의 제 2실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 화소들(146)의 회로구조에 대응하여 발광 제어선(E)이 추가될 뿐 그 외의 구성은 도 2와 동일하다.
도 8은 도 7에 도시된 화소의 실시예를 나타내는 도면이다. 도 8을 설명할 때 도 4와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 할당함과 아울러 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 화소회로(148)는 제 2 내지 제 7트랜지스터(M2' 내지 M7) 및 제 2커패시터(C2')를 구비한다.
제 2트랜지스터(M2')의 제 1전극은 제 6트랜지스터(M6)의 제 2전극에 접속되고, 제 2전극은 제 7트랜지스터(M7)의 제 1전극에 접속된다. 그리고, 제 2트랜지스터(M2')의 게이트전극은 제 2노드(N2)에 접속된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(M2')는 제 2노드(N2)에 인가된 전압에 대응하는 전류를 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 공급한다.
제 3트랜지스터(M3')의 제 1전극은 제 1노드(N1)에 접속되고, 제 2전극은 제 2트랜지스터(M2')의 제 1전극에 접속된다. 그리고, 제 3트랜지스터(M3')의 게이트전극은 제 2제어선(CL2)에 접속된다. 이와 같은 제 3트랜지스터(M3')는 제 2제어선(CL2)으로 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되어 제 1노드(N1)와 제 2트랜지스터(M2')의 제 1전극을 전기적으로 접속시킨다.
제 4트랜지스터(M4')의 제 1전극은 제 2노드(N2)에 접속되고, 제 2전극은 초기전원(Vint)에 접속된다. 그리고, 제 4트랜지스터(M4')의 게이트전극은 제 1제어선(CL1)에 접속된다. 이와 같은 제 4트랜지스터(M4')는 제 1제어선(CL1)으로 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되어 제 2노드(N2)로 초기전원(Vint)의 전압을 공급한다.
제 5트랜지스터(M5)의 제 1전극은 제 2트랜지스터(M2')의 제 2전극에 접속되고, 제 1전극은 제 2노드(N2)에 접속된다. 그리고, 제 5트랜지스터(M5)의 게이트전극은 제 2제어선(CL2)에 접속된다. 이와 같은 제 5트랜지스터(M5)는 제 2제어선(CL2)으로 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되어 제 2트랜지스터(M2')를 다이오드 형태로 접속시킨다.
제 6트랜지스터(M6)의 제 1전극은 제 1전원(ELVDD)에 접속되고, 제 2전극은 제 2트랜지스터(M2')의 제 1전극에 접속된다. 그리고, 제 6트랜지스터(M6)의 게이트전극은 발광 제어선(E)에 접속된다. 이와 같은 제 6트랜지스텨(M6)는 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고, 발광 제어신호가 공급되지 않을 때 턴-온된다.
제 7트랜지스터(M7)의 제 1전극은 제 2트랜지스터(M2')의 제 2전극에 접속되고, 제 2전극은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 그리고, 제 7트랜지스터(M7)의 게이트전극은 발광 제어선(E)에 접속된다. 이와 같은 제 7트랜지스터(M7)는 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고, 발광 제어신호가 공급되지 않을 때 턴-온된다.
제 2커패시터(C2')는 제 2노드(N2)와 제 1전원(ELVDD) 사이에 접속된다. 이와 같은 제 2커패시터(C2')는 제 3트랜지스터(M3') 및 제 5트랜지스터(M5')가 턴-온될 때 제 1커패시터(C1)로부터 공급되는 전압에 대응하여 충전된다.
도 9는 도 8에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 파형도이다.
도 9를 참조하면, i 프레임(iF) 기간의 초반부에 제 1제어선(CL1)으로 제 1제어신호 및 제 2제어선(CL2)으로 제 2제어신호가 순차적으로 공급된다. 그리고, 제 1제어신호 및 제 2제어신호와 중첩되도록 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호가 공급된다.
발광 제어선(E)으로 발광 제어신호가 공급되면 제 6트랜지스터(M6) 및 제 7트랜지스터(M7)가 턴-오프된다. 제 6트랜지스터(M6)가 턴-오프되면 제 1전원(ELVDD)과 제 2트랜지스터(M2')가 전기적으로 차단된다. 제 7트랜지스터(M7)가 턴-오프되면 제 2전원(ELVSS)과 제 2트랜지스터(M2')가 전기적으로 차단된다.
제 1제어선(CL1)으로 제 1제어신호가 공급되면 제 4트랜지스터(M4')가 턴-온된다. 제 4트랜지스터(M4')가 턴-온되면 제 2노드(N2)로 초기전원(Vint)의 전압이 공급된다.
제 2노드(N2)로 초기전원(Vint)의 전압이 공급된 후에 제 2제어선(CL2)으로 제 2제어신호가 공급되어 제 3트랜지스터(M3') 및 제 5트랜지스터(M5)가 턴-온된다. 제 3트랜지스터(M3')가 턴-온되면 i-1프레임(i-1F) 기간 동안 제 1커패시터(C1)에 충전된 좌측 데이터신호(LD)에 대응하는 전압이 제 2트랜지스터(M2')의 제 1전극으로 공급된다.
이때, 제 2노드(N2)가 데이터신호보다 낮은 초기전원(Vint)의 전압으로 초기화되었기 때문에 다이오드 형태로 접속된 제 2트랜지스터(M2')가 턴-온된다. 제 2트랜지스터(M2')가 턴-온되면 제 2트랜지스터(M2')의 제 1전극에 인가된 전압에서 제 2트랜지스터(M2')의 문턱전압만큼 감한 전압이 제 2노드(N2)로 공급된다. 이때, 제 2커패시터(C2')는 제 2노드(N2)에 인가된 전압에 대응하는 전압을 충전한다. 즉, 제 2커패시터(C2')는 i-1프레임(i-1F) 기간 동안 공급된 좌측 데이터신호(LD) 및 제 2트랜지스터(M2')의 문턱전압에 대응하는 전압을 충전한다.
제 2커패시터(C2')에 전압이 충전된 후 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호의 공급이 중단된다. 예를 들어, 발광 제어선(E)으로 공급되는 발광 제어신호는 제 1주사선(S1)으로 주사신호가 공급되기 이전에 중단된다. 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호의 공급이 중단되면 제 6트랜지스터(M6) 및 제 7트랜지스터(M7)가 턴-온된다.
제 6트랜지스터(M6)가 턴-온되면 제 1전원(ELVDD)과 제 2트랜지스터(M2')의 제 1전극이 전기적으로 접속된다. 제 7트랜지스터(M7)가 턴-온되면 제 2트랜지스터(M2')의 제 2전극과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극이 전기적으로 접속된다. 이때, 제 2트랜지스터(M2')는 제 2노드(N2)에 인가된 전압에 대응하여 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다. 즉, i 프레임(iF) 기간 동안 화소들(142)은 i-1 프레임(i-1F) 기간 동안 공급된 좌측 데이터신호(LD)에 대응하여 발광된다.
이후, 제 1주사선(S1) 내지 제 n주사선(Sn)으로 주사신호가 순차적으로 공급된다. 그리고, 주사신호에 동기되도록 데이터선들(D1 내지 Dm)로 우측 데이터신호(RD)가 공급된다. 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호가 순차적으로 공급되면 수평라인 단위로 화소들(146) 각각에 포함된 제 1트랜지스터(M1)가 턴-온된다. 이때, 데이터선들(D1 내지 Dm)로부터의 우측 데이터신호(RD)가 제 1트랜지스터(M1)를 경유하여 제 1노드(N1)로 공급된다. 그러면, 화소들(146) 각각에 포함된 제 1커패시터(C1)는 우측 데이터신호(RD)에 대응하는 전압이 충전된다.
i+1 프레임(i+1F) 기간 동안 제 1제어선(CL1)으로 제 1제어신호 및 제 2제어선(CL2)으로 제 2제어신호가 순차적으로 공급된다. 그리고, 제 1제어신호 및 제 2제어신호와 중첩되도록 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호가 공급된다.
발광 제어선(E)으로 발광 제어신호가 공급되면 제 6트랜지스터(M6) 및 제 7트랜지스터(M7)가 턴-오프된다. 제 1제어선(CL1)으로 제 1제어신호가 공급되면 제 4트랜지스터(M4')가 턴-온되어 제 2노드(N2)로 초기전원(Vint)의 전압이 공급된다.
제 2노드(N2)로 초기전원(Vint)의 전압이 공급된 후에 제 2제어선(CL2)으로 제 2제어신호가 공급되어 제 3트랜지스터(M3') 및 제 5트랜지스터(M5)가 턴-온된다. 제 3트랜지스터(M3') 및 제 5트랜지스터(M5)가 턴-온되면 제 2트랜지스터(M2')의 제 1전극에 인가된 전압에서 제 2트랜지스터(M2')의 문턱전압만큼 감한 전압이 제 2노드(N2)로 공급된다. 이때, 제 2커패시터(C2')는 i 프레임(iF) 기간 동안 공급된 우측 데이터신호(RD) 및 제 2트랜지스터(M2')의 문턱전압에 대응하는 전압을 충전한다.
제 2커패시터(C2')에 전압이 충전된 후 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호의 공급이 중단되어 제 6트랜지스터(M6) 및 제 7트랜지스터(M7)가 턴-온된다. 제 6트랜지스터(M6)가 턴-온되면 제 1전원(ELVDD)과 제 2트랜지스터(M2')의 제 1전극이 전기적으로 접속되고, 제 7트랜지스터(M7)가 턴-온되면 제 2트랜지스터(M2')의 제 2전극과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극이 전기적으로 접속된다. 이때, 제 2트랜지스터(M2)는 제 2노드(N2)에 인가된 전압에 대응하여 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다. 즉, i+1 프레임(i+1F) 기간 동안 화소들(142)은 i 프레임(iF) 기간 동안 공급된 우측 데이터신호(RD)에 대응하여 발광된다.
이후, 제 1주사선(S1) 내지 제 n주사선(Sn)으로 주사신호가 순차적으로 공급된다. 그리고, 주사신호에 동기되도록 데이터선들(D1 내지 Dm)로 좌측 데이터신호(LD)가 공급된다. 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호가 순차적으로 공급되면 수평라인 단위로 화소들(146) 각각에 포함된 제 1트랜지스터(M1)가 턴-온된다. 이때, 데이터선들(D1 내지 Dm)로부터의 좌측 데이터신호(LD)가 제 1트랜지스터(M1)를 경유하여 제 1노드(N1)로 공급된다. 그러면, 화소들(146) 각각에 포함된 제 1커패시터(C1)는 좌측 데이터신호(LD)에 대응하는 전압이 충전된다.
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 : 제어 구동부
130 : 데이터 구동부 140 : 화소부
142,146 : 화소 144,148 : 화소회로
150 : 타이밍 제어부

Claims (23)

  1. 캐소드전극이 제 2전원과 접속되는 유기 발광 다이오드와;
    제 1전극이 데이터선과 접속되고, 제 2전극이 제 1노드에 접속되며 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 1트랜지스터와;
    상기 제 1노드와 제 3전원 사이에 접속되며, 상기 데이터선으로부터 공급되는 데이터신호에 대응하는 전압을 충전하는 제 1커패시터와;
    상기 제 1커패시터의 전압을 이용하여 충전되며, 충전된 전압에 대응하는 전류를 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 경유하여 상기 제 2전원으로 공급하기 위한 화소회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 화소.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3전원은 상기 제 1전원과 동일한 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 화소.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3전원은 상기 제 1전원과 별도의 라인을 통하여 상기 제 1커패시터와 접속되는 것을 특징으로 하는 화소.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3전원은 직류전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 화소.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 3전원은 상기 화소회로로 공급되는 전압들 중 어느 하나의 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 화소.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 3전원은 상기 제 1전원인 것을 특징으로 하는 화소.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 화소회로는
    상기 제 1전원과 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되는 제 2트랜지스터와;
    상기 제 2트랜지스터의 게이트전극과 상기 제 1노드 사이에 접속되며, 프레임 기간 중 상기 제 1트랜지스터보다 먼저 턴-온되는 제 3트랜지스터와;
    상기 제 2트랜지스터의 게이트전극과 상기 제 1전원 사이에 접속되는 제 2커패시터와;
    상기 제 2트랜지스터의 게이트전극과 초기전원 사이에 접속되며, 상기 프레임 기간 중 상기 제 3트랜지스터보다 먼저 턴-온되는 제 4트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 화소.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 3전원은 상기 초기전원인 것을 특징으로 하는 화소.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 화소회로는
    상기 제 1전원과 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되는 제 2트랜지스터와;
    상기 제 1전원과 접속되는 상기 제 2트랜지스터의 제 1전극과 상기 제 1노드 사이에 접속되며, 프레임 기간 중 상기 제 1트랜지스터보다 먼저 턴-온되는 제 3트랜지스터와;
    상기 제 2트랜지스터의 게이트전극과 상기 제 1전원 사이에 접속되는 제 2커패시터와;
    상기 제 2트랜지스터의 게이트전극과 초기전원 사이에 접속되며, 상기 제 3트랜지스터보다 먼저 턴-온되는 제 4트랜지스터와;
    상기 제 2트랜지스터의 제 2전극과 게이트전극 사이에 접속되며, 상기 제 3트랜지스터와 동시에 턴-온 및 턴-오프되는 제 5트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 화소.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 화소회로는
    상기 제 2트랜지스터의 제 1전극과 상기 제 1전원 사이에 접속되며, 상기 프레임 기간 중 상기 제 3트랜지스터 및 제 4트랜지스터가 턴-온될 때 턴-오프되고 그 외의 기간에 턴-온되는 제 6트랜지스터와;
    상기 제 2트랜지스터의 제 2전극과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 접속되며, 상기 제 6트랜지스터와 동시에 턴-온 및 턴-오프되는 제 7트랜지스터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화소.
  11. 주사선들 및 데이터선들의 교차부에 위치되는 화소들과;
    상기 주사선들로 주사신호를 순차적으로 공급하기 위한 주사 구동부와;
    상기 데이터선들로 상기 주사신호와 동기되도록 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부와;
    상기 화소들과 공통적으로 접속되는 제 1제어선 및 제 2제어선과;
    각각의 프레임 기간 중 상기 주사선들로 주사신호가 공급되기 이전의 초반부 기간 동안 상기 제 1제어선으로 제 1제어신호, 상기 제 2제어선으로 제 2제어신호를 순차적으로 공급하기 위한 제어 구동부를 구비하며;
    j번째 수평라안에 위치된 화소는
    j번째 주사선으로 주사신호가 공급될 때 상기 데이터신호에 대응하는 전압을 충전하는 제 1커패시터와;
    상기 제 2제어선으로 제 2제어신호가 공급될 때 상기 제 1커패시터에 충전된 전압에 대응하는 전압을 충전하는 제 2커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 데이터 구동부는 상기 데이터선들로 좌측 데이터신호 및 우측 데이터신호를 프레임 기간마다 교번적으로 공급하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 제 1커패시터는 상기 제 2커패시터보다 높은 용량으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 j번째 수평라인에 위치된 화소는
    캐소드전극이 제 2전원에 접속되는 유기 발광 다이오드와;
    데이터선과 제 1노드 사이에 접속되며, 상기 j번째 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 1트랜지스터와;
    상기 제 1노드와 제 3전원 사이에 접속되는 상기 제 1커패시터와;
    상기 제 2제어선으로 제 2제어신호가 공급될 때 상기 제 1커패시터에 충전된 전압에 대응하는 전압을 충전하는 상기 제 2커패시터를 포함하며, 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 경유하여 상기 제 2전원으로 전류를 공급하기 위한 화소회로를 구비하는 유기전계발광 표시장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제 3전원은 상기 제 1전원과 동일한 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 제 3전원은 상기 제 1전원과 별도의 라인을 통하여 상기 제 1커패시터와 접속되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  17. 제 14항에 있어서,
    상기 제 3전원은 직류전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  18. 제 14항에 있어서,
    상기 제 3전원은 상기 화소회로로 공급되는 전압들 중 어느 하나의 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  19. 제 18항에 있어서,
    상기 제 3전원은 상기 제 1전원인 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  20. 제 14항에 있어서,
    상기 화소회로는
    상기 제 1전원과 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되는 제 2트랜지스터와;
    상기 제 2트랜지스터의 게이트전극과 상기 제 1노드 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 3트랜지스터와;
    상기 제 2트랜지스터의 게이트전극과 상기 제 1전원 사이에 접속되는 상기 제 2커패시터와;
    상기 제 2트랜지스터의 게이트전극과 초기전원 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 4트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  21. 제 14항에 있어서,
    상기 화소회로는
    상기 제 1전원과 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되는 제 2트랜지스터와;
    상기 제 1전원과 접속되는 상기 제 2트랜지스터의 제 1전극과 상기 제 1노드 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 3트랜지스터와;
    상기 제 2트랜지스터의 게이트전극과 상기 제 1전원 사이에 접속되는 상기 제 2커패시터와;
    상기 제 2트랜지스터의 게이트전극과 초기전원 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 4트랜지스터와;
    상기 제 2트랜지스터의 제 2전극과 게이트전극 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 5트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 화소들과 공통적으로 접속되는 발광 제어선을 더 구비하며, 상기 발광 제어선은 상기 제 2트랜지스터의 제 1전극과 상기 제 1전원 사이에 접속되는 제 6트랜지스터의 게이트전극과 상기 제 2트랜지스터의 제 2전극과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 접속되는 제 7트랜지스터의 게이트전극에 접속되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 제 6트랜지스터 및 제 7트랜지스터는 상기 발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
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