KR20140132151A - 유기 전계 발광 표시 패널 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

유기 전계 발광 표시 패널은 게이트 라인을 통해 전달된 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인을 통해 전달된 데이터 신호를 수신하는 제1 트랜지스터와, 바이어스 신호에 응답하여 제1 전원 신호를 수신하고, 소스 구동 신호를 출력하는 제2 트랜지스터와, 상기 제1 트랜지스터의 출력 신호에 응답하여 상기 소스 구동 신호를 수신하고 구동 신호를 출력하는 제3 트랜지스터와, 상기 제3 트랜지스터와 연결되어 상기 구동 신호를 수신하는 제1 전극과 제2 전원 신호를 수신하는 제2 전극을 포함하는 유기 전계 발광 소자, 및 상기 제3 트랜지스터와 연결되어 상기 구동 신호를 수신하는 제4 트랜지스터를 포함한다. 이에 따라서, 블랙 구현시 상기 제4 트랜지스터에 의해 유기 전계 발광 소자로 흐르는 오프 누설 전류를 감소시켜 명암 대비비를 증가시킬 수 있다.

Description

유기 전계 발광 표시 패널 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치{ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY PANEL AND ORGANIC LIGHT EMITTING DISPLAY DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 유기 전계 발광 표시 패널 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 명암 대비비를 개선하기 위한 유기 전계 발광 표시 패널 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전계 발광 표시 장치는 복수의 서브 화소들 각각에 대응하여 복수의 전계 발광 소자들이 형성된 전계 발광 표시 패널을 포함한다.
각각의 전계 발광 소자는 2 개의 전극들과, 상기 전극들 사이에 개재되어 상기 전극들간의 전기장에 의해 스스로 발광하는 전계 발광층을 갖는다. 상기 전계 발광 소자는 상기 2 개의 전극들 중 적어도 하나는 투명 전극으로 형성되어 상기 전계 발광층에서 발생된 광을 외부로 방출하여 영상을 표시한다. 이러한 전계 발광소자는 전류 구동 방식에 의해 구동되어 광을 방출한다.
상기 전계 발광 표시 패널은 상기 전계 발광 소자와 전기적으로 연결되어, 상기 전계 발광 소자를 구동시키기 위해 적어도 두 개의 트랜지스터들을 더 포함한다.
최근 전계 발광 소자의 상기 전계 발광층의 발광 효율이 놓은 발광 재료를 사용함에 따라서 수 pA의 작은 전류에도 휘도가 증가한다. 이에 따라서 블랙 휘도가 증가하여 상대적으로 명암 대비비가 감소하는 문제점이 발생한다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 명암 대비비를 개선하기 위한 화소 구조를 갖는 유기 전계 발광 표시 패널을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 유기 전계 발광 표시 패널을 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술한 과제들에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현화기 위한 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시 패널은 게이트 라인을 통해 전달된 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인을 통해 전달된 데이터 신호를 수신하는 제1 트랜지스터, 바이어스 신호에 응답하여 제1 전원 신호를 수신하고, 소스 구동 신호를 출력하는 제2 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터의 출력 신호에 응답하여 상기 소스 구동 신호를 수신하고, 구동 신호를 출력하는 제3 트랜지스터, 상기 제3 트랜지스터와 연결되어 상기 구동 신호를 수신하는 제1 전극과 제2 전원 신호를 수신하는 제2 전극을 포함하는 유기 전계 발광 소자, 및 상기 제3 트랜지스터와 연결되어 상기 구동 신호를 수신하는 제4 트랜지스터를 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 제4 트랜지스터는 제어 전극, 상기 제3 트랜지스터와 연결된 입력 전극 및 제어 전원 신호를 수신하는 출력 전극을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제4 트랜지스터의 제어 전극은 상기 제1 전원 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제4 트랜지스터의 제어 전극은 상기 스캔 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어 전원 신호는 상기 제2 전원 신호일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 바이어스 신호의 레벨은 상기 디밍 모드에 따라서 다를 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 유기 전계 발광 표시 패널은 상기 제1 전원 신호를 수신하는 제1 전극과 상기 제1 트랜지스터의 출력 신호를 수신하는 제2 전극을 포함하는 제1 커패시터, 및 상기 제1 전원 신호를 수신하는 제1 전극과 상기 바이어스 신호를 수신하는 제2 커패시터를 더 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현화기 위한 다른 실시예예 따른 유기 전계 발광 표시 패널은 게이트 라인을 통해 전달된 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인을 통해 전달된 데이터 신호를 수신하는 제1 트랜지스터, 바이어스 신호에 응답하여 제1 전원 신호를 수신하고, 소스 구동 신호를 출력하는 제2 트랜지스터, 듀얼 게이트 구조를 갖고, 상기 제1 트랜지스터의 출력 신호에 응답하여 상기 소스 구동 신호를 수신하고 구동 신호를 출력하는 제3 트랜지스터, 상기 제3 트랜지스터와 연결되어 상기 구동 신호를 수신하는 제1 전극과 제2 전원 신호를 수신하는 제2 전극을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 유기 전계 발광 표시 패널은 상기 제1 전원 신호를 수신하는 제1 전극과 상기 제1 트랜지스터의 출력 신호를 수신하는 제2 전극을 포함하는 제1 커패시터, 및 상기 제1 전원 신호를 수신하는 제1 전극과 상기 바이어스 신호를 수신하는 제2 커패시터를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 바이어스 신호의 레벨은 상기 디밍 모드에 따라서 다를 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현화기 위한 실시예예 따른 유기 전계 발광 표시 장치는 유기 전계 발광 표시 패널, 게이트 구동부, 데이터 구동부 및 전압 발생부를 포함한다. 상기 유기 전계 발광 표시 패널은 게이트 라인과 데이터 라인에 연결된 제1 트랜지스터, 바이어스 신호에 응답하여 제1 전원 신호를 수신하고, 소스 구동 신호를 출력하는 제2 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터의 출력 신호에 응답하여 상기 소스 구동 신호를 수신하고 구동 신호를 출력하는 제3 트랜지스터, 상기 제3 트랜지스터와 연결되어 상기 구동 신호를 수신하는 제1 전극과 제2 전원 신호를 수신하는 제2 전극을 포함하는 유기 전계 발광 소자, 및 상기 제3 트랜지스터와 연결되어 상기 구동 신호를 수신하는 제4 트랜지스터를 포함한다. 상기 게이트 구동부는 상기 게이트 라인에 스캔 신호를 제공한다. 상기 데이터 구동부는 상기 데이터 라인에 데이터 신호를 제공한다. 상기 전압 발생부는 상기 제1 전원 신호, 상기 제2 전원 신호, 상기 바이어스 신호 및 상기 제어 전원 신호를 생성한다.
일 실시예에 의하면, 상기 제4 트랜지스터는 제어 전극, 상기 제3 트랜지스터와 연결된 입력 전극 및 제어 전원 신호를 수신하는 출력 전극을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제4 트랜지스터의 제어 전극은 상기 제1 전원 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제4 트랜지스터의 제어 전극은 상기 스캔 신호를 수신할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제어 전원 신호는 상기 제2 전원 신호일 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 유기 전계 발광 표시 패널은 상기 제1 전원 신호를 수신하는 제1 전극과 상기 제1 트랜지스터의 출력 신호를 수신하는 제2 전극을 포함하는 제1 커패시터, 및 상기 제1 전원 신호를 수신하는 제1 전극과 상기 바이어스 신호를 수신하는 제2 커패시터를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 바이어스 신호의 레벨은 상기 디밍 모드에 따라서 다를 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현화기 위한 다른 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치는 유기 전계 발광 표시 패널, 게이트 구동부, 데이터 구동부 및 전압 발생부를 포함한다. 상기 유기 전계 발광 표시 패널은 게이트 라인 및 데이터 라인에 연결된 제1 트랜지스터, 바이어스 신호에 응답하여 제1 전원 신호를 수신하고, 소스 구동 신호를 출력하는 제2 트랜지스터, 듀얼 게이트 구조를 갖고 상기 제1 트랜지스터의 출력 신호에 응답하여 상기 소스 구동 신호를 수신하고 구동 신호를 출력하는 제3 트랜지스터, 상기 제3 트랜지스터와 연결되어 상기 구동 신호를 수신하는 제1 전극과 제2 전원 신호를 수신하는 제2 전극을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 포함한다. 상기 게이트 구동부는 상기 게이트 라인에 스캔 신호를 제공한다. 상기 데이터 구동부는 상기 데이터 라인에 데이터 신호를 제공한다. 상기 전압 발생부는 상기 제1 전원 신호, 상기 제2 전원 신호 및 상기 바이어스 신호를 생성한다.
일 실시예에 의하면, 상기 유기 전계 발광 표시 패널은 상기 제1 전원 신호를 수신하는 제1 전극과 상기 제1 트랜지스터의 출력 신호를 수신하는 제2 전극을 포함하는 제1 커패시터, 및 상기 제1 전원 신호를 수신하는 제1 전극과 상기 바이어스 신호를 수신하는 제2 커패시터를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 바이어스 신호의 레벨은 상기 디밍 모드에 따라서 다를 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 블랙 구현시 유기 전계 발광 소자로 흐르는 오프 누설 전류를 감소시켜 명암 대비비를 증가시킬 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치의 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 서브 화소의 등가회로도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 서브 화소의 등가회로도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 서브 화소의 등가회로도이다.
도 5는 비교예와 실시예에 따른 서브 화소의 블랙 구현시 전계 발광 소자에 흐르는 전류를 비교한 그래프이다.
도 6은 비교예와 실시예에 따른 서브 화소의 화이트 구현시 전계 발광 소자에 흐르는 전류를 비교한 그래프이다.
도 7은 비교예와 실시예에 따른 서브 화소의 블랙 구현시 전계 발광 소자에 흐르는 전류를 정규화한 그래프이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기 전계 발광 표시 장치의 블록도이다. 도 2는 도 1에 도시된 서브 화소의 등가 회로도이다.
도 1 및 도 2를 참조하며, 상기 유기 전계 발광 표시 장치는 타이밍 제어부(100), 유기 전계 발광 표시 패널(300), 데이터 구동부(500), 스캔 구동부(700) 및 전압 발생부(900)를 포함한다.
상기 타이밍 제어부(100)는 수신된 수직 및 수평 동기 신호(Vsync, Hsync)에 응답하여 스캔 제어 신호(SCS) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 생성한다. 상기 타이밍 제어부(100)는 상기 스캔 제어 신호(SCS)를 상기 스캔 구동부(600)에 제공하고, 상기 데이터 제어 신호(DCS)를 상기 데이터 구동부(400)에 제공한다. 또한, 상기 타이밍 제어부(100)는 디밍 모드 신호(DMS)에 응답하여 디밍 제어 신호(DMM)를 생성하여 상기 전압 발생부(900)에 제공할 수 있다. 상기 구동 전압 발생부(900)는 상기 디밍 제어 신호(DMM)에 기초하여 상기 유기 전계 발광 표시 패널(300)에 제공되는 바이어스 신호(VB)의 레벨을 제어할 수 있다.
상기 유기 전계 발광 표시 패널(300)은 복수의 데이터 라인들(DL), 복수의 게이트 라인들(GL) 및 복수의 서브 화소들(P)을 포함한다. 각 서브 화소(P)는 유기 전계 발광 소자(OLED)를 포함한다. 본 실시예에 따른 상기 서브 화소(P)의 등가회로는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 트랜지스터(TR1), 제3 트랜지스터(TR3), 제2 트랜지스터(TR2), 제4 트랜지스터(TR4) 및 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)를 포함한다. 또한, 상기 서브 화소(P)는 스토리지 커패시터(Cstg) 및 커플링 커패시터(Ccc)를 더 포함할 수 있다.
상기 데이터 구동부(500)는 상기 타이밍 제어부(100)로부터 제공된 상기 데이터 제어신호(DCS)에 기초하여 상기 데이터(D)를 기준 감마 전압을 이용하여 데이터 전압으로 변환한다. 상기 데이터 구동부(500)는 상기 데이터 전압을 상기 유기 전계 발광 표시 패널(300)의 데이터 라인(DL)에 출력한다.
상기 스캔 구동부(700)는 상기 타이밍 제어부(100)로부터 제공된 상기 스캔 제어신호(SCS)에 기초하여 스캔 신호를 생성한다. 상기 스캔 구동부(600)는 상기 스캔 신호를 상기 게이트 라인들(GL)에 순차적으로 제공한다.
상기 전압 발생부(900)는 바이어스 신호(VB), 제어 전원 신호(VCR), 제1 전원 신호(ELVDD) 및 제2 전원 신호(ELVSS)를 상기 유기 전계 발광 표시 패널(300)에 제공한다. 상기 바이어스 신호(VB)는 디밍 모드에 따라서 다른 레벨을 가질 수 있고, 상기 제2 트랜지스터(TR2)의 제어 전극에 인가된다.
상기 제어 전원 신호(VCR)는 상기 제2 전원 신호(ELVSS)와 실질적으로 동일할 수 있고, 상기 제4 트랜지스터(TR4)의 출력 전극에 인가된다. 상기 제1 전원 신호(ELVDD)는 전압 라인을 통해 상기 제2 트랜지스터(TR2)의 입력 전극에 인가된다. 상기 제2 전원 신호(ELVSS)는 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)의 음극 전극에 인가된다.
이하에서는 도 2를 참조하여 상기 서브 화소(P)를 설명한다.
상기 서브 화소(P)는 제1 트랜지스터(TR1), 제2 트랜지스터(TR2), 제3 트랜지스터(TR3), 제4 트랜지스터(TR4), 유기 전계 발광 소자(OLED), 스토리지 커패시터(Cstg) 및 커플링 커패시터(Ccc)를 포함할 수 있다.
상기 제1 트랜지스터(TR1)는 게이트 라인(GL)에 연결된 제어 전극, 데이터 라인(DL)에 연결된 입력 전극 및 상기 제3 트랜지스터(TR3)와 연결된 출력 전극을 포함한다. 상기 제1 트랜지스터(TR1)는 상기 게이트 라인(GL)을 통해 전달된 스캔 신호에 응답하여 상기 데이터 라인(DL)을 통해 전달된 데이터 신호를 수신한다.
제2 트랜지스터(TR2)는 상기 바이어스 신호(VB)를 수신하는 제어 전극, 제1 전원 신호(ELVDD)를 수신하는 입력 전극 및 상기 제3 트랜지스터(TR3)와 연결된 출력 전극을 포함한다. 상기 제2 트랜지스터(TR2)는 상기 바이어스 신호(VB)에 응답하여 제1 전원 신호(ELVDD)를 수신하고, 소스 구동 신호를 출력한다.
예를 들면, 상기 바이어스 신호(VB)는 디밍 모드에 따라서 서로 다른 레벨을 가질 수 있다. 상기 제2 트랜지스터(TR2)의 제어 전극에 인가되는 상기 바이어스 신호(VB)와 상기 제1 전원 신호(ELVDD) 사이의 전압차에 따라서 상기 제2 트랜지스터(TR2)의 출력 전류가 제어될 수 있다. 즉, 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 인가되는 피크 전류 레벨이 제어될 수 있다.
정상 휘도 디밍 모드에서는 상기 바이어스 신호(VB)와 상기 제1 전원 신호(ELVDD) 사이는 제1 전위차를 갖고, 저 휘도 디밍 모드에서는 상기 바이어스 신호(VB)와 상기 제1 전원 신호(ELVDD) 사이는 상기 제1 전위차 보다 낮은 제2 전위차를 가질 수 있다. 이에 따라서, 상기 정상 휘도 디밍 모드에서는 상기 제1 피크 레벨의 전류를 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 제공하고, 상기 저 휘도 디밍 모드에서는 상기 제1 피크 레벨 보다 낮은 제2 피크 레벨의 전류를 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 제공할 수 있다.
상기 제3 트랜지스터(TR3)는 상기 제1 트랜지스터(TR1)와 연결된 제어 전극, 상기 제2 트랜지스터(TR2)와 연결된 입력 전극 및 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)와 연결된 출력 전극을 포함한다. 상기 제3 트랜지스터(TR3)는 상기 제1 트랜지스터(TR1)의 출력 신호에 응답하여 상기 제2 트랜지스터(TR2)로부터 상기 소스 구동 신호를 수신하고, 구동 신호를 출력한다.
상기 유기 전계 발광 소자(OLED)는 상기 제3 트랜지스터(TR3)와 연결되어 상기 구동 신호를 수신하는 제1 전극과 제2 전원 신호(ELVSS)를 수신하는 제2 전극을 포함한다.
상기 제4 트랜지스터(TR4)는 제1 전원 신호(ELVDD)를 수신하는 제어 전극, 상기 제3 트랜지스터(TR3)의 출력 전극과 연결된 입력 전극 및 제어 전원 신호(VCR)를 수신하는 출력 전극을 포함한다. 상기 제어 전원 신호(VCR)는 직류 신호로서, 상기 제2 전원 신호(ELVSS)를 사용할 수 있다. 또는, 상기 제어 전원 신호(VCR)는 상기 유기 전계 발광 표시 패널(300)에 형성된 트랜지스터의 문턱 전압(Vth)에 따라서 가변될 수 있다.
상기 제4 트랜지스터(TR4)는 상기 제1 전원 신호(ELVDD)에 응답하여 상기 제3 트랜지스터(TR3)의 출력 신호인, 상기 구동 신호를 수신한다.
상기 제3 트랜지스터(TR3)의 출력 신호인, 상기 구동 신호는 상기 제4 트랜지스터(TR4) 및 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)로 분배되어 흐른다. 이에 따라서, 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류는 실질적으로 감소한다.
본 실시예에 따라 상기 서브 화소(P)가 블랙을 구현하는 경우, 블랙 데이터 신호는 상기 스캔 신호(Sn)의 하이 구간 동안 상기 제3 트랜지스터(TR3)의 제어 전극에 인가된다. 상기 제3 트랜지스터(TR3)는 상기 블랙 데이터 신호에 응답하여 실질적으로 턴-오프 상태가 된다. 이 때, 상기 제3 트랜지스터(TR3)의 오프 누설 전류는 상기 제1 전원 신호(ELVDD)에 의해 턴-온 상태인 상기 제4 트랜지스터(TR4)와 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 분배되어 흐른다. 따라서, 상기 블랙 구현시, 고효율 발광층을 포함하는 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 인가되는 오프 누설 전류를 감소시킴으로써 상기 서브 화소(P)의 블랙 휘도를 감소시킬 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 서브 화소(P)가 화이트를 구현하는 경우 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 제공되는 전류는 감소하나, 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)는 고효율 발광 재료를 사용하므로 실질적으로 화이트 휘도는 상기 제4 트랜지스터(TR4)가 생략된 경우와 실질적으로 동일하다. 반면, 상기 서브 화소(P)가 블랙을 구현하는 경우 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류가 감소되어 상기 블랙 휘도를 감소시킬 수 있다. 결과적으로, 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 흐르는 오프 누설 전류를 감소시킴으로써 명암 대비비를 증가시킬 수 있다.
상기 스토리지 커패시터(Cstg)는 상기 제1 전원 신호(ELVDD)가 인가되는 제1 전극과 상기 제3 트랜지스터(TR3)의 제2 전극과 연결된 제2 전극을 포함한다.
상기 커플링 커패시터(Ccc)는 상기 제1 전원 신호(ELVDD)가 인가되는 제1 전극과 상기 제2 트랜지스터(TR2)의 제어 전극과 연결되는 제2 전극을 포함한다.
상기 게이트 라인(GL)에 스캔 신호가 인가되면, 상기 제1 트랜지스터(TR1)는 턴-온되어 상기 데이터 라인(DL)을 통해 전달된 데이터 신호는 상기 제3 트랜지스터(TR3)의 제어 전극에 인가된다. 이에 따라서, 상기 제3 트랜지스터(T2)는 턴-온 된다.
한편, 상기 바이어스 신호(VB)가 인가되면 상기 바이어스 신호(VB)와 상기 제1 전원 신호(ELVDD)사이의 전압차에 기초하여 결정된 상기 제2 트랜지스터(TR2)의 출력 신호, 즉, 소스 구동 신호는 상기 제3 트랜지스터(TR3)의 턴-온 구간 동안 상기 유기 전계 발광 소자(OLED) 및 상기 제4 트랜지스터(TR4)에 분배되어 인가된다. 상기 바이어스 신호(VB)의 레벨은 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 인가되는 전류의 피크 레벨을 제어하고, 상기 제3 트랜지스터(TR3)는 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 전류가 공급되는 시간, 즉, 발광 시간을 제어할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 서브 화소의 등가회로도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 상기 서브 화소(P)는 상기 제4 트랜지스터(TR4)의 제어 전극에 인가되는 신호를 제외하고는 도 3에서 설명된 이전 실시예에 따른 상기 서브 화소(P)의 구조와 실질적으로 동일하다. 이에 반복되는 설명은 간략하게 또는 생략한다.
상기 서브 화소(P)는 제1 트랜지스터(TR1), 제2 트랜지스터(TR2), 제3 트랜지스터(TR3), 제4 트랜지스터(TR4), 유기 전계 발광 소자(OLED), 스토리지 커패시터(Cstg) 및 커플링 커패시터(Ccc)를 포함할 수 있다.
상기 제1 트랜지스터(TR1)는 게이트 라인(GL)과 연결되어 스캔 신호(Sn)를 수신하는 제어 전극, 데이터 라인(DL)에 연결된 입력 전극 및 상기 제3 트랜지스터(TR3)와 연결된 출력 전극을 포함한다.
상기 제4 트랜지스터(TR4)는 제1 전원 신호(ELVDD)를 수신하는 제어 전극, 상기 제3 트랜지스터(TR3)의 출력 전극과 연결된 입력 전극 및 상기 게이트 라인(GL)과 연결되어 상기 스캔 신호(Sn)를 수신하는 출력 전극을 포함한다.
상기 데이터 라인(DL)을 통해 전달된 데이터 신호(DATA)는 상기 스캔 신호(Sn)의 하이 구간 동안 상기 제3 트랜지스터(TR3)에 인가되며, 이때 상기 제3 트랜지스터(TR3)의 출력 신호는 상기 스캔 신호(Sn)의 하이 구간에 턴-온되는 상기 제4 트랜지스터(TR4)와 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 인가된다. 이에 따라서, 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류는 실질적으로 감소한다.
본 실시예에 따라 상기 서브 화소(P)가 블랙을 구현하는 경우, 블랙 데이터 신호는 상기 스캔 신호(Sn)의 하이 구간 동안 상기 제3 트랜지스터(TR3)에 인가되고, 상기 제3 트랜지스터(TR3)는 실질적으로 턴-오프 상태가 된다. 이 때, 상기 제3 트랜지스터(TR3)의 오프 누설 전류는 상기 스캔 신호(Sn)의 하이 구간에 턴-온되는 상기 제4 트랜지스터(TR4)와 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 분배되어 흐른다. 따라서, 상기 블랙 구현시, 고효율 발광층을 포함하는 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 인가되는 오프 누설 전류를 감소시킴으로써 상기 서브 화소(P)의 블랙 휘도를 감소시킬 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 서브 화소(P)가 화이트를 구현하는 경우 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류는 감소하나, 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)는 고효율 발광 재료를 사용하므로 실질적으로 화이트 휘도는 상기 제4 트랜지스터(TR4)가 생략되는 경우와 동일하다. 반면, 상기 서브 화소(P)가 블랙을 구현하는 경우 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류가 감소되어 상기 블랙 휘도를 감소시킬 수 있다. 결과적으로, 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 흐르는 오프 누설 전류를 감소시킴으로써 명암 대비비를 증가시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 서브 화소의 등가회로도이다.
도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 상기 서브 화소(P)는 상기 서브 화소(P)는 제1 트랜지스터(TR1), 제2 트랜지스터(TR2), 제3 트랜지스터(TR3), 유기 전계 발광 소자(OLED), 스토리지 커패시터(Cstg) 및 커플링 커패시터(Ccc)를 포함할 수 있다. 본 실시예에 따른 상기 서브 화소(P)의 구성 요소들은 상기 제3 트랜지스터(TR3)를 제외한 나머지는 이전 실시예들과 실질적으로 동일하다. 이에 반복되는 설명은 생략한다.
상기 제1 트랜지스터(TR1)는 게이트 라인(GL)에 연결된 제어 전극, 데이터 라인(DL)에 연결된 입력 전극 및 상기 제3 트랜지스터(TR3)와 연결된 출력 전극을 포함한다.
상기 제3 트랜지스터(TR3)는 듀얼 게이트 구조를 갖는다. 상기 제3 트랜지스터(TR3)는 제1 제어 전극(C1), 제2 제어 전극(C2), 제1 입력 전극(I1), 제2 입력 전극(I2), 제1 출력 전극(O1) 및 제2 출력 전극(O2)을 포함한다.
상기 제1 및 제2 제어 전극(C1, C2)은 상기 제1 트랜지스터(TR1)와 연결되고, 상기 제1 입력 전극(I1)은 상기 제2 트랜지스터(TR2)와 연결되고, 상기 제1 출력 전극(O1)은 상기 제2 입력 전극(I2)과 연결되고, 상기 제2 출력 전극(O2)은 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)와 연결된다.
상기 제2 트랜지스터(TR2)는 상기 바이어스 신호(VB)를 수신하는 제어 전극, 제1 전원 신호(ELVDD)를 수신하는 입력 전극 및 상기 제3 트랜지스터(TR3)와 연결된 출력 전극을 포함한다.
상기 데이터 라인(DL)을 통해 전달된 데이터 신호(DATA)는 상기 스캔 신호의 하이 구간 동안 상기 제3 트랜지스터(TR3)의 제1 및 제2 제어 전극들(C1, C2)에 인가된다. 이에 따라서, 상기 제2 트랜지스터(TR2)의 출력 신호인, 구동 신호는 상기 듀얼 게이트 구조의 상기 제3 트랜지스터(TR3)를 통해서 상대적으로 감소되고, 감소된 구동 신호는 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 인가된다. 이에 따라서, 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류는 실질적으로 감소한다.
본 실시예에 따라 상기 서브 화소(P)가 블랙을 구현하는 경우, 블랙 데이터 신호는 상기 스캔 신호의 하이 구간 동안 상기 듀얼 게이트 구조의 상기 제3 트랜지스터(TR3)에 인가되고, 상기 블랙 데이터 신호에 의해 상기 제3 트랜지스터(TR3)는 실질적으로 턴-오프 상태가 된다. 이 때, 상기 듀얼 게이트 구조를 갖는 상기 제3 트랜지스터(TR3)의 오프 누설 전류는 상대적으로 감소되고, 이에 따라서 감소된 오프 누설 전류가 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 흐른다. 따라서, 상기 블랙 구현시, 고효율 발광층을 포함하는 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 인가되는 오프 누설 전류를 감소시킴으로써 상기 서브 화소(P)의 블랙 휘도를 감소시킬 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 서브 화소(P)가 화이트를 구현하는 경우 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류는 감소하나, 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)는 고효율 발광 재료를 사용하므로 실질적으로 화이트 휘도는 상기 제4 트랜지스터(TR4)가 생략된 경우와 동일하다. 반면, 상기 서브 화소(P)가 블랙을 구현하는 경우 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류가 감소되어 상기 블랙 휘도를 감소시킬 수 있다. 결과적으로, 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 흐르는 오프 누설 전류를 감소시킴으로써 명암 대비비를 증가시킬 수 있다.
도 5는 비교예와 실시예에 따른 서브 화소의 블랙 구현시 전계 발광 소자에 흐르는 전류를 비교한 그래프이다. 도 6은 비교예와 실시예에 따른 서브 화소의 화이트 구현시 전계 발광 소자에 흐르는 전류를 비교한 그래프이다. 도 7은 비교예와 실시예에 따른 서브 화소의 블랙 구현시 전계 발광 소자에 흐르는 전류를 정규화한 그래프이다.
도 5, 도 6 및 도 7을 참조하면, 비교예(3T2C)에 따른 서브 화소는 도 2에 도시된 서브 화소에서 상기 제4 트랜지스터(TR4)가 생략된 구조로서, 3개의 트랜지스터들(TR1, TR3, TR2) 및 2개의 커패시터들(Ccc, Cstg)을 포함한다.
실시예 1(4T2C_ELVDD)에 따른 서브 화소는 도 2에 도시된 바와 같이, 4개의 트랜지스터들(TR1, TR3, TR2, TR4) 및 2개의 커패시터들(Ccc, Cstg)을 포함하고, 상기 제4 트랜지스터(TR4)의 제어 전극은 상기 제2 전원 신호(ELVDD)를 수신한다.
실시예 2(4T2C_GW)에 따른 서브 화소는 도 3에 도시된 바와 같이, 4개의 트랜지스터들(TR1, TR3, TR2, TR4) 및 2개의 커패시터들(Ccc, Cstg)을 포함하고, 상기 제4 트랜지스터(TR4)의 제어 전극은 상기 스캔 신호(Sn)를 수신한다.
도 5는 비교예(3T2C), 실시예 1(4T2C_ELVDD) 및 실시예 2(4T2C_GW)에 따른 화소 구조들 각각의 블랙 전류를 측정한 그래프이고, 상기 그래프는 유기 전계 발광 표시 패널의 문턱 전압(Vth)에 따라서 구분된다. 상기 블랙 전류는 상기 서브 화소가 블랙을 표시할 때 유기 전계 발광 소자(OLED)에 흐르는 전류이다.
도 5를 참조하면, 실시예 1 및 2(4T2C_ELVDD, 4T2C_GW)에 따른 블랙 전류가 비교예(3T2C)에 따른 블랙 전류는 보다 현저히 감소함을 알 수 있다.
한편, 도 6은 비교예(3T2C), 실시예 1(4T2C_ELVDD) 및 실시예 2(4T2C_GW)에 따른 화소 구조들 각각의 화이트 전류를 측정한 그래프이고, 상기 그래프는 유기 전계 발광 표시 패널의 문턱 전압(Vth)에 따라서 구분된다. 상기 화이트 전류는 상기 서브 화소가 화이트를 표현할 때 상기 유기 전계 발광 소자(OLED)에 흐르는 피크 전류이다.
도 6을 참조하면, 비교예(3T2C), 실시예 1 및 2(4T2C_ELVDD, 4T2C_GW)에 따른 화이트 피크 전류는 화이트를 표시하는데 있어서 실질적으로 동일함을 알 수 있다.
도 7은 비교예(3T2C), 실시예 1 및 2(4T2C_ELVDD, 4T2C_GW)에 따른 블랙 전류의 정규화 그래프로서, 비교예(3T2C)에 따른 블랙 전류를 기준으로 실시예 1 및 2(4T2C_ELVDD, 4T2C_GW)의 감소를 알 수 있다. 도 7을 참조하면, 비교예(3T2C)에 따른 블랙 전류를 100% 로 설정할 때, 실시예 1(4T2C_ELVDD)에 따른 블랙 전류는 약 90% 내지 약 50 % 이고, 실시예 2(4T2C_GW)에 따른 블랙 전류는 약 20 % 이다. 실시예 1 및 2(4T2C_ELVDD, 4T2C_GW)에 따른 블랙 전류는 비교예(3T2C)와 비교하여 약 10 % 내지 80 % 정도 감소됨을 알 수 있다. 상기 블랙 전류의 감소분을 명암 대비비로 환산할 경우, 상기 명암 대비비는 비교예(3T2C)에 비해 약 1.1 배 내지 4.3 배 증가시킬 수 있다.
결과적으로, 본 발명의 실시예들에 따르면, 화이트와 블랙에 대한 명암 대비비를 증가시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 블랙 구현시 유기 전계 발광 소자로 흐르는 오프 누설 전류를 감소시켜 명암 대비비를 증가시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 예시적인 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 타이밍 제어부 300 : 유기 전계 발광 표시 패널
500 : 데이터 구동부 700 : 스캔 구동부
900 : 전압 발생부

Claims (20)

  1. 게이트 라인을 통해 전달된 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인을 통해 전달된 데이터 신호를 수신하는 제1 트랜지스터;
    바이어스 신호에 응답하여 제1 전원 신호를 수신하고, 소스 구동 신호를 출력하는 제2 트랜지스터;
    상기 제1 트랜지스터의 출력 신호에 응답하여 상기 소스 구동 신호를 수신하고, 구동 신호를 출력하는 제3 트랜지스터;
    상기 제3 트랜지스터와 연결되어 상기 구동 신호를 수신하는 제1 전극과 제2 전원 신호를 수신하는 제2 전극을 포함하는 유기 전계 발광 소자; 및
    상기 제3 트랜지스터와 연결되어 상기 구동 신호를 수신하는 제4 트랜지스터를 포함하는 유기 전계 발광 표시 패널.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제4 트랜지스터는 제어 전극, 상기 제3 트랜지스터와 연결된 입력 전극 및 제어 전원 신호를 수신하는 출력 전극을 포함하는 유기 전계 발광 표시 패널.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제4 트랜지스터의 제어 전극은 상기 제1 전원 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 패널.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제4 트랜지스터의 제어 전극은 상기 스캔 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 패널.
  5. 제2항에 있어서, 상기 제어 전원 신호는 상기 제2 전원 신호인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 패널.
  6. 제1항에 있어서, 상기 바이어스 신호의 레벨은 상기 디밍 모드에 따라서 다른 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 패널.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1 전원 신호를 수신하는 제1 전극과 상기 제1 트랜지스터의 출력 신호를 수신하는 제2 전극을 포함하는 제1 커패시터; 및
    상기 제1 전원 신호를 수신하는 제1 전극과 상기 바이어스 신호를 수신하는 제2 커패시터를 더 포함하는 유기 전계 발광 표시 패널.
  8. 게이트 라인을 통해 전달된 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인을 통해 전달된 데이터 신호를 수신하는 제1 트랜지스터;
    바이어스 신호에 응답하여 제1 전원 신호를 수신하고, 소스 구동 신호를 출력하는 제2 트랜지스터;
    듀얼 게이트 구조를 갖고, 상기 제1 트랜지스터의 출력 신호에 응답하여 상기 소스 구동 신호를 수신하고 구동 신호를 출력하는 제3 트랜지스터;
    상기 제3 트랜지스터와 연결되어 상기 구동 신호를 수신하는 제1 전극과 제2 전원 신호를 수신하는 제2 전극을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 포함하는 유기 전계 발광 표시 패널.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 전원 신호를 수신하는 제1 전극과 상기 제1 트랜지스터의 출력 신호를 수신하는 제2 전극을 포함하는 제1 커패시터; 및
    상기 제1 전원 신호를 수신하는 제1 전극과 상기 바이어스 신호를 수신하는 제2 커패시터를 더 포함하는 유기 전계 발광 표시 패널.
  10. 제8항에 있어서, 상기 바이어스 신호의 레벨은 상기 디밍 모드에 따라서 다른 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 패널.
  11. 게이트 라인과 데이터 라인에 연결된 제1 트랜지스터, 바이어스 신호에 응답하여 제1 전원 신호를 수신하고, 소스 구동 신호를 출력하는 제2 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터의 출력 신호에 응답하여 상기 소스 구동 신호를 수신하고 구동 신호를 출력하는 제3 트랜지스터, 상기 제3 트랜지스터와 연결되어 상기 구동 신호를 수신하는 제1 전극과 제2 전원 신호를 수신하는 제2 전극을 포함하는 유기 전계 발광 소자, 및 상기 제3 트랜지스터와 연결되어 상기 구동 신호를 수신하는 제4 트랜지스터를 포함하는 유기 전계 발광 표시 패널;
    상기 게이트 라인에 스캔 신호를 제공하는 게이트 구동부;
    상기 데이터 라인에 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부; 및
    상기 제1 전원 신호, 상기 제2 전원 신호, 상기 바이어스 신호 및 상기 제어 전원 신호를 생성하는 전압 발생부를 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제4 트랜지스터는 제어 전극, 상기 제3 트랜지스터와 연결된 입력 전극 및 제어 전원 신호를 수신하는 출력 전극을 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제4 트랜지스터의 제어 전극은 상기 제1 전원 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  14. 제11항에 있어서, 상기 제4 트랜지스터의 제어 전극은 상기 스캔 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  15. 제11항에 있어서, 상기 제어 전원 신호는 상기 제2 전원 신호인 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  16. 제11항에 있어서, 상기 유기 전계 발광 표시 패널은 상기 제1 전원 신호를 수신하는 제1 전극과 상기 제1 트랜지스터의 출력 신호를 수신하는 제2 전극을 포함하는 제1 커패시터; 및
    상기 제1 전원 신호를 수신하는 제1 전극과 상기 바이어스 신호를 수신하는 제2 커패시터를 더 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  17. 제11항에 있어서, 상기 바이어스 신호의 레벨은 상기 디밍 모드에 따라서 다른 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  18. 게이트 라인 및 데이터 라인에 연결된 제1 트랜지스터, 바이어스 신호에 응답하여 제1 전원 신호를 수신하고, 소스 구동 신호를 출력하는 제2 트랜지스터, 듀얼 게이트 구조를 갖고 상기 제1 트랜지스터의 출력 신호에 응답하여 상기 소스 구동 신호를 수신하고 구동 신호를 출력하는 제3 트랜지스터, 상기 제3 트랜지스터와 연결되어 상기 구동 신호를 수신하는 제1 전극과 제2 전원 신호를 수신하는 제2 전극을 포함하는 유기 전계 발광 소자를 포함하는 유기 전계 발광 표시 패널;
    상기 게이트 라인에 스캔 신호를 제공하는 게이트 구동부;
    상기 데이터 라인에 데이터 신호를 제공하는 데이터 구동부; 및
    상기 제1 전원 신호, 상기 제2 전원 신호 및 상기 바이어스 신호를 생성하는 전압 발생부를 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 유기 전계 발광 표시 패널은 상기 제1 전원 신호를 수신하는 제1 전극과 상기 제1 트랜지스터의 출력 신호를 수신하는 제2 전극을 포함하는 제1 커패시터; 및
    상기 제1 전원 신호를 수신하는 제1 전극과 상기 바이어스 신호를 수신하는 제2 커패시터를 더 포함하는 유기 전계 발광 표시 장치.
  20. 제18항에 있어서, 상기 바이어스 신호의 레벨은 상기 디밍 모드에 따라서 다른 것을 특징으로 하는 유기 전계 발광 표시 장치.
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