KR20140140271A - 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시품질을 향상시킬 수 있도록 한 화소에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 화소는 유기 발광 다이오드와; 게이트전극이 제 1노드에 접속되고, 제 1전극이 제 3노드를 경유하여 제 1전원에 접속되며 제 2전극이 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극에 접속되는 제 1트랜지스터와; 데이터선과 제 2노드 사이에 접속되며, 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터와; 상기 제 2노드와 제 1전압원 사이에 접속되는 제 1커패시터와; 상기 제 2노드와 상기 제 1노드 사이에 접속되며, 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 3트랜지스터와; 상기 제 1노드와 상기 제 1전원 사이에 접속되며, 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 4트랜지스터를 구비한다.

Description

화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치{Pixel and Organic Light Emitting Display Device Using the same}
본 발명의 실시예는 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치에 관한 것으로, 특히 표시품질을 향상시킬 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 Device) 등이 있다.
평판 표시장치 중 유기전계발광 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 소비전력이 적은 이점이 있지만 화소들 각각에 포함되는 구동 트랜지스터의 문턱전압 편차에 따라 유기 발광 다이오드로 흐르는 전류량이 변화되고, 이에 따라 표시 불균일을 초래하는 문제점이 있다. 즉, 화소들 각각에 구비되는 구동 트랜지스터의 제조 공정 변수에 따라 구동 트랜지스터의 특성이 변화게 된다. 실제로, 유기전계발광 표시장치의 모든 트랜지스터가 동일한 특성을 갖도록 제조하는 것은 현재 공정단계에서 불가능하며, 이에 따라 구동 트랜지스터의 문턱전압 편차가 발생한다.
이와 같은 문제점을 극복하기 위하여 화소들 각각에 복수의 트랜지스터 및 커패시터로 이루어지는 보상회로를 추가하는 방법이 제안되었다. 화소들 각각에 포함되는 보상회로는 1수평기간 동안 구동 트랜지스터의 문턱전압에 대응하는 전압을 충전하고, 이에 따라 구동 트랜지스터의 편차를 보상하게 된다.
한편, 최근 들어 화면 뭉게짐(motion blur) 현상 및/또는 3D 영상을 구현하기 위하여 240Hz 이상의 구동 주파수로 구동하는 방법이 요구되고 있다. 하지만, 240Hz 이상의 고속 구동을 하는 경우 구동 트랜지스터의 문턱전압 충전기간이 짧아지고, 이에 따라 구동 트랜지스터의 문턱전압 보상이 불가능해지는 문제점이 있다. 또한, 240Hz 이상의 구동 주파수로 구동하는 경우 발광시간이 단축되고, 이에 따라 원하는 계조를 구현하기 위하여 많은(또는 높은) 전류가 공급되어야 하는 문제점이 있다.
한편, 종래에는 고속 구동에 대응되도록 구동전원(제 1전원(ELVDD), 제 2전원(ELVSS))을 변경하는 구조도 제안되었지만, 구동전원이 변경되는 경우 높은 소비전력 및 많은 EMI가 발생된다.
따라서, 본 발명의 실시예의 목적은 표시품질을 향상시킬 수 있도록 한 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 화소는 유기 발광 다이오드와; 게이트전극이 제 1노드에 접속되고, 제 1전극이 제 3노드를 경유하여 제 1전원에 접속되며 제 2전극이 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극에 접속되는 제 1트랜지스터와; 데이터선과 제 2노드 사이에 접속되며, 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터와; 상기 제 2노드와 제 1전압원 사이에 접속되는 제 1커패시터와; 상기 제 2노드와 상기 제 1노드 사이에 접속되며, 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 3트랜지스터와; 상기 제 1노드와 상기 제 1전원 사이에 접속되며, 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 4트랜지스터를 구비한다.
실시예에서는, 상기 제 2트랜지스터, 제 3트랜지스터 및 제 4트랜지스터의 턴-온기간은 중첩되지 않는다. 상기 제 1노드와 제 4노드 사이에 접속되며, 발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 5트랜지스터와; 상기 제 4노드와 상기 제 3노드 사이에 접속되는 제 2커패시터를 구비한다. 상기 제 5트랜지스터는 상기 제 3트랜지스터 및 제 4트랜지스터와 턴-온 기간이 중첩되지 않는다. 상기 제 2트랜지스터가 턴-온되는 기간 동안 상기 제 5트랜지스터가 턴-온 상태로 설정된다.
상기 데이터선과 상기 제 4노드 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 6트랜지스터와; 상기 제 4노드와 제 2전압원 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 7트랜지스터와; 상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 8트랜지스터와; 상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 9트랜지스터와; 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극과 초기화전원 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 10트랜지스터를 더 구비한다. 상기 초기화전원은 상기 제 2제어신호가 공급되는 기간 동안 상기 제 1트랜지스터로부터의 전류가 상기 제 10트랜지스터를 경유하여 흐를 수 있도록 전압값이 설정된다. 상기 제 1전압원 및 제 2전압원은 상기 초기화전원이다. 상기 제 10트랜지스터와 상기 제 1트랜지스터의 제 2전극의 공통노드인 제 5노드와 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 상기 발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 11트랜지스터와; 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극과 상기 초기화전원 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 12트랜지스터를 더 구비한다.
상기 데이터선과 상기 제 4노드 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 6트랜지스터와; 상기 데이터선과 상기 제 4노드 사이에 상기 제 6트랜지스터와 병렬로 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 7트랜지스터와; 상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 8트랜지스터와; 상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 9트랜지스터와; 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극과 초기화전원 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 10트랜지스터를 더 구비한다. 상기 제 10트랜지스터와 상기 제 1트랜지스터 제 2전극의 공통노드인 제 5노드와 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 상기 발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 11트랜지스터와; 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극과 상기 초기화전원 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 12트랜지스터를 더 구비한다.
상기 데이터선과 상기 제 4노드 사이에 접속되며, 제 3제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 6트랜지스터와; 상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 8트랜지스터와; 상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 9트랜지스터와; 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극과 초기화전원 사이에 접속되며, 상기 제 3제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 10트랜지스터를 더 구비한다. 상기 제 6트랜지스터는 상기 제 3트랜지스터 및 제 4트랜지스터와 턴-온 기간이 중첩된다.
본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 한 프레임의 제 1기간 동안 제 1제어선으로 제 1제어신호, 제 2기간 동안 제 2제어선으로 제 2제어신호를 공급하기 위한 제어 구동부와; 상기 한 프레임의 제 3기간 동안 주사선들로 주사신호를 순차적으로 공급하고, 상기 제 1기간 및 제 2기간 동안 발광 제어선으로 발광 제어신호를 공급하기 위한 주사 구동부와; 상기 제 1기간 및 제 2기간 동안 데이터선들로 기준전원을 공급하며, 상기 제 3기간 동안 상기 주사신호에 동기되도록 상기 데이터선들로 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부와; 상기 주사선들 및 데이터선들에 의하여 구획된 영역에 위치되는 화소들을 구비하며; i(i는 자연수)번째 수평라인에 위치된 화소들 각각은 유기 발광 다이오드와; 게이트전극이 제 1노드에 접속되고, 제 1전극이 제 3노드를 경유하여 제 1전원에 접속되며 제 2전극이 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극에 접속되는 제 1트랜지스터와; 데이터선과 제 2노드 사이에 접속되며, 제 i주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터와; 상기 제 2노드와 제 1전압원 사이에 접속되는 제 1커패시터와; 상기 제 2노드와 상기 제 1노드 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 3트랜지스터와; 상기 제 1노드와 상기 제 1전원 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 4트랜지스터를 구비한다.
실시예에서는 , 상기 기준전원은 상기 데이터신호의 전압범위 내의 특정 전압으로 설정된다. 상기 화소들 각각은 상기 제 1노드와 제 4노드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 5트랜지스터와; 상기 제 4노드와 상기 제 3노드 사이에 접속되는 제 2커패시터를 구비한다. 상기 화소들 각각은 상기 데이터선과 상기 제 4노드 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 6트랜지스터와; 상기 제 4노드와 제 2전압원 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 7트랜지스터와; 상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 8트랜지스터와; 상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 9트랜지스터와; 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극과 초기화전원 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 10트랜지스터를 더 구비한다. 상기 초기화전원은 상기 제 2기간 동안 상기 제 1트랜지스터로부터의 전류가 상기 제 10트랜지스터를 경유하여 흐를 수 있도록 전압값이 설정된다. 상기 제 1전압원 및 제 2전압원은 상기 초기화전원이다.
상기 화소들 각각은 상기 제 10트랜지스터와 상기 제 1트랜지스터 제 2전극의 공통노드인 제 5노드와 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 11트랜지스터와; 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극과 상기 초기화전원 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 12트랜지스터를 더 구비한다. 상기 화소들 각각은 상기 데이터선과 상기 제 4노드 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 6트랜지스터와; 상기 데이터선과 상기 제 4노드 사이에 상기 제 6트랜지스터와 병렬로 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 7트랜지스터와; 상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 8트랜지스터와; 상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 9트랜지스터와; 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극과 초기화전원 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 10트랜지스터를 더 구비한다. 상기 제 10트랜지스터와 상기 제 1트랜지스터 제 2전극의 공통노드인 제 5노드와 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 11트랜지스터와; 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극과 상기 초기화전원 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 12트랜지스터를 더 구비한다. 상기 제어 구동부는 상기 제 1기간 및 제 2기간 동안 제 3제어선으로 제 3제어신호를 공급한다.
상기 화소들 각각은 상기 데이터선과 상기 제 4노드 사이에 접속되며, 상기 제 3제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 6트랜지스터와; 상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 8트랜지스터와; 상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 9트랜지스터와; 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극과 초기화전원 사이에 접속되며, 상기 제 3제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 10트랜지스터를 더 구비한다.
본 발명의 실시예에 의한 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 의하면 화소들이 공통적으로 문턱전압을 보상하고, 이에 따라 문턱전압 보상기간을 충분히 확보하여 표시품질을 향상시킬 수 있다. 또한, 본원 발명에서는 구동전원이 변경되지 않고 정전압을 유지하고, 이에 따라 소비전력 및 EMI를 최소화할 수 있는 장점이 있다.
더불어, 본원 발명에서는 화소들이 발광하는 기간 동안 데이터신호를 충전하기 때문에 구동 주파수를 낮출 수 있고(예를 들어, 120Hz), 이에 따라 계조 구현을 위한 전류량을 최소화할 수 있다. 또한, 본원 발명에서는 데이터신호를 1차 충전하는 제 1커패시터가 구동 트랜지스터의 게이트전극으로 전압을 공급하는 기간 동안 구동 트랜지스터의 게이트전극에 접속되는 제 2커패시터와 전기적으로 차단된다. 즉, 제 2커패시터는 제 1커패시터와 차지 쉐어링 방식을 이용하여 충전되지 않고, 이에 따라 제 1커패시터의 용량을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 화소의 제 1실시예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 화소의 구동방법 실시예를 나타내는 파형도이다.
도 4는 도 1에 도시된 화소의 제 2실시예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 화소의 제 3실시예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 화소의 제 4실시예를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 화소의 제 5실시예를 나타내는 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 화소의 구동방법 실시예를 나타내는 파형도이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예가 첨부된 도 1 내지 도 8을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 주사선들(S1 내지 Sn) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)에 의하여 구획된 영역에 위치되는 화소들(142)을 포함하는 화소부(140)와, 주사선들(S1 내지 Sn) 및 발광 제어선(E)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 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 공급한다. 예를 들어, 주사 구동부(110)는 도 3에 도시된 바와 같이 한 프레임(1F)의 제 3기간(T3) 동안 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 또한, 주사 구동부(110)는 한 프레임(1F)의 제 1기간(T1) 및 제 2기간(T2) 동안 화소들(142)과 공통적으로 접속된 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호를 공급할 수 있다. 여기서, 주사신호는 화소들(142)에 포함된 트랜지스터가 턴-온될 수 있는 전압(예를 들면, 로우전압)으로 설정되고, 발광 제어신호는 화소들(142)에 포함된 트랜지스터가 턴-오프될 수 있는 전압(예를 들면, 하이전압)으로 설정된다.
제어 구동부(120)는 화소들(142)에 공통적으로 접속된 제 1제어선(CL1) 및 제 2제어선(CL2)을 구동한다. 예를 들어, 제어 구동부(120)는 한 프레임(1F)의 제 1기간 동안 제 1제어선(CL1)으로 제 1제어신호를 공급하고, 제 2기간(T2) 동안 제 2제어선(CL2)으로 제 2제어신호를 공급할 수 있다. 여기서, 제 1제어신호 및 제 2제어신호는 화소들(142)에 포함된 트랜지스터가 턴-온될 수 있는 전압으로 설정된다.
데이터 구동부(130)는 한 프레임(1F)의 제 3기간 동안 주사선들(S1 내지 Sn)로 순차적으로 공급되는 주사신호와 동기되도록 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급한다. 그리고, 데이터 구동부(130)는 한 프레임(1F)의 제 1기간(T1) 및 제 2기간(T2) 동안 데이터선들(D1 내지 Dm)로 기준전원(Vref)을 공급한다. 여기서, 기준전원(Vref)은 데이터신호의 전압범위 내의 특정 전압으로 설정될 수 있다.
타이밍 제어부(150)는 외부로부터 공급되는 동기신호에 대응하여 주사 구동부(110), 제어 구동부(120) 및 데이터 구동부(130)를 제어한다.
화소부(140)는 주사선들(S1 내지 Sn) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)에 의하여 구획된 영역에 위치되는 화소들(142)을 구비한다. 화소들(142)은 제 1기간(T1) 동안 구동 트랜지스터의 게이트전극 전압을 초기화하고, 제 2기간(T2) 동안 구동 트랜지스터의 문턱전압을 보상함과 동시에 이전 데이터신호에 대응하는 전압이 구동 트랜지스터의 게이트전극으로 공급될 수 있도록 제어한다. 그리고, 화소들(142)은 제 3기간(T3) 동안 현재 데이터신호를 충전함과 동시에 이전 데이터신호에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
한편, 상술한 도 1에서는 설명의 편의성을 위하여 발광 제어선(E)이 주사 구동부(110)에 접속되고, 제어선들(CL1, CL2)이 제어 구동부(120)에 접속되는 것으로 도시하였지만 본원 발명이 이에 한정되지는 않는다. 실제로, 발광 제어선(E) 및 제어선들(CL1, CL2)은 다양한 구동부에 접속될 수 있다. 일례로, 발광 제어선(E) 및 제어선들(CL1, CL2) 각각은 주사 구동부(110)에 접속될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 화소의 제 1실시예를 나타내는 도면이다. 도 2에서는 설명의 편의성을 위하여 제 m데이터선(Dm) 및 제 n주사선(Sn)과 접속된 화소를 도시하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 의한 화소(142)는 유기 발광 다이오드(OLED)와, 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어하기 위한 화소회로(144)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. 이를 위하여, 제 2전원(ELVSS)은 제 1전원(ELVDD)보다 낮은 전압으로 설정된다.
화소회로(144)는 데이터신호에 대응하여 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어한다. 이를 위하여, 화소회로(144)는 제 1트랜지스터(M1) 내지 제 10트랜지스터(M10), 제 1커패시터(C1) 및 제 2커패시터(C2)를 구비한다.
제 1트랜지스터(M1)(즉, 구동 트랜지스터)의 제 1전극은 제 3노드(N3)에 접속되고, 제 2전극은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 그리고, 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 이와 같은 제 1트랜지스터(M1)는 제 1노드(N1)에 인가된 전압에 대응하여 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어한다.
제 2트랜지스터(M2)의 제 1전극은 데이터선(Dm)에 접속되고, 제 2전극은 제 2노드(N2)에 접속된다. 그리고, 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극은 주사선(Sn)에 접속된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(M2)는 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)과 제 2노드(N2)를 전기적으로 접속시킨다.
제 3트랜지스터(M3)의 제 1전극은 제 2노드(N2)에 접속되고, 제 2전극은 제 1노드(N1)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 2노드(N2)와 제 1노드(N1)를 전기적으로 접속시킨다.
제 4트랜지스터(M4)의 제 1전극은 제 1전원(ELVDD)에 접속되고, 제 2전극은 제 1노드(N1)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 1노드(N1)로 제 1전원(ELVDD)의 전압을 공급한다.
제 5트랜지스터(M5)의 제 1전극은 제 4노드(N4)에 접속되고, 제 2전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 그리고, 제 5트랜지스터(M5)의 게이트전극은 발광 제어선(E)에 접속된다. 이와 같은 제 5트랜지스터(M5)는 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온된다. 제 5트랜지스터(M5)가 턴-온되면 제 4노드(N4)와 제 1노드(N1)가 전기적으로 접속된다.
제 6트랜지스터(M6)의 제 1전극은 데이터선(Dm)에 접속되고, 제 2전극은 제 4노드(N4)에 접속된다. 그리고, 제 6트랜지스터(M6)의 게이트전극은 제 2제어선(CL2)에 접속된다. 이와 같은 제 6트랜지스터(M6)는 제 2제어선(CL2)으로 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)과 제 4노드(N4)를 전기적으로 접속시킨다.
제 7트랜지스터(M7)의 제 1전극은 제 4노드(N4)에 접속되고, 제 2전극은 제 2전압원에 접속된다. 그리고, 제 7트랜지스터(M7)의 게이트전극은 제 1제어선(CL1)에 접속된다. 이와 같은 제 7트랜지스터(M7)는 제 1제어선(CL1)으로 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되어 제 4노드(N4)로 제 2전압원의 전압을 공급한다. 여기서, 제 2전압원은 고정된 전압을 공급하는 전압원, 예를 들면 초기화전원(Vint)으로 설정될 수 있다.
제 8트랜지스터(M8)의 제 1전극은 제 1전원(ELVDD)에 접속되고, 제 2전극은 제 3노드(N3)에 접속된다. 그리고, 제 8트랜지스터(M8)의 게이트전극은 제 1제어선(CL1)에 접속된다. 이와 같은 제 8트랜지스터(M8)는 제 1제어선(CL1)으로 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되어 제 3노드(N3)로 제 1전원(ELVDD)의 전압을 공급한다.
제 9트랜지스터(M9)의 제 1전극은 제 1전원(ELVDD)에 접속되고, 제 2전극은 제 3노드(N3)에 접속된다. 그리고, 제 9트랜지스터(M9)의 게이트전극은 발광 제어선(E)에 접속된다. 이와 같은 제 9트랜지스터(M9)는 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 경우에 턴-온된다.
제 10트랜지스터(M10)의 제 1전극은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속되고, 제 2전극은 초기화전원(Vint)에 접속된다. 그리고, 제 10트랜지스터(M10)의 게이트전극은 제 2제어선(CL2)에 접속된다. 이와 같은 제 10트랜지스터(M10)는 제 2제어선(CL2)으로 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되어 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극으로 초기화전원(Vint)의 전압을 공급한다. 초기화전원(Vint)의 전압값은 제 10트랜지스터(M10)가 턴-온되는 기간 동안 제 1트랜지스터(M1)를 경유하여 공급되는 전류가 초기화전원(Vint)으로 공급될 수 있도록 설정된다.
제 1커패시터(C1)는 제 2노드(N2)와 제 1전압원 사이에 접속된다. 이와 같은 제 1커패시터(C1)는 제 2트랜지스터(M2)가 턴-온되는 기간 동안 데이터신호에 대응하는 전압을 충전한다. 한편, 제 1전압원은 고정된 전압을 공급하는 전압원, 예를 들면, 초기화전원(Vint)으로 설정될 수 있다.
제 2커패시터(C2)는 제 4노드(N4)와 제 3노드(N3) 사이에 접속된다. 이와 같은 제 2커패시터(C2)는 데이터신호와 제 1트랜지스터(M1)의 문턱전압에 대응하는 전압을 충전한다. 한편, 제 2커패시터(C2)는 제 1커패시터(C1)와 차지 쉐어링 방법으로 충전되지 않는다. 다시 말하여, 제 1커패시터(C1)로부터 제 1노드(N1)로 데이터신호의 전압이 공급되는 기간 동안 제 2커패시터(C2)는 제 1노드(N1)와 전기적으로 차단된다.
이와 같이 제 2커패시터(C2)가 제 1커패시터(C1)와 차지 쉐어링 방법으로 충전하지 않는 경우 제 1커패시터(C1)는 제 2커패시터(C2)와 유사 또는 동일한 용량으로 설정될 수 있다. 실제로, 차지 쉐어링 방법으로 제 2커패시터(C2)를 충전하는 경우 제 1커패시터(C1)는 제 2커패시터(C2)보다 높은 용량(예를 들면, 5배 이상)으로 설정되고, 이에 따라 레이 아웃(lay out)의 면적이 늘어나는 단점이 발생한다.
도 3은 도 2에 도시된 화소의 구동방법 실시예를 나타내는 파형도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 한 프레임 기간은 제 1기간(T1) 내지 제 3기간(T3)으로 나뉘어진다. 제 1기간(T1)은 제 1노드(N1), 제 3노드(N3) 및 제 4노드(N4)를 초기화하는 기간, 제 2기간(T2)은 제 1트랜지스터(M1)의 문턱전압을 보상함과 동시에 이전 데이터신호에 대응하는 전압을 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극으로 공급하는 기간, 제 3기간(T3)은 현재 데이터신호를 충전함과 동시에 이전 데이터신호에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성하는 기간이다.
동작과정을 상세히 설명하면, 먼저 제 1기간(T1) 및 제 2기간(T2) 동안 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호가 공급된다. 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호가 공급되면 제 5트랜지스터(M5) 및 제 9트랜지스터(M9)가 턴-오프된다. 제 5트랜지스터(M5)가 턴-오프되면 제 1노드(N1)와 제 4노드(N4)의 전기적 접속이 차단된다.
제 1기간(T1) 동안 제 1제어선(CL1)으로 제 1제어신호가 공급된다. 제 1제어선(CL1)으로 제 1제어신호가 공급되면 제 4트랜지스터(M4), 제 7트랜지스터(M7) 및 제 8트랜지스터(M8)가 턴-온된다.
제 8트랜지스터(M8)가 턴-온되면 제 3노드(N3)로 제 1전원(ELVDD)의 전압이 공급된다. 제 4트랜지스터(M4)가 턴-온되면 제 1노드(N1)로 제 1전원(ELVDD)의 전압이 공급된다. 제 1노드(N1) 및 제 3노드(N3)로 제 1전원(ELVDD)의 전압이 공급되면 제 1트랜지스터(M1)가 턴-오프된다. 즉, 제 1기간(T1) 동안 제 1트랜지스터(M1)는 이전 데이터신호의 전압과 무관하게 오프 바이어스 상태로 초기화되고, 이에 따라 균일한 휘도의 영상을 표시할 수 있다. 제 7트랜지스터(M7)가 턴-온되면 제 4노드(N4)로 초기화전원(Vint)의 전압이 공급된다. 즉, 제 1기간(T1) 동안 제 4노드(N4)는 초기화전원(Vint)의 전압으로 초기화된다.
제 2기간(T2) 동안 제 2제어선(CL2)으로 제 2제어신호가 공급된다. 제 2제어선(CL2)으로 제 2제어신호가 공급되면 제 3트랜지스터(M3), 제 6트랜지스터(M6) 및 제 10트랜지스터(M10)가 턴-온된다.
제 6트랜지스터(M6)가 턴-온되면 데이터선(Dm)으로부터의 기준전원(Vref)의 전압이 제 4노드(N4)로 공급된다. 제 10트랜지스터(M10)가 턴-온되면 초기화전원(Vint)과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극이 전기적으로 접속된다. 이 경우, 제 1트랜지스터(M1)로부터 공급되는 전류는 제 10트랜지스터(M10)를 경유하여 초기화전원(Vint)으로 공급된다.
제 3트랜지스터(M3)가 턴-온되면 제 1커패시터(C1)에 저장된 데이터신호의 전압이 제 1노드(N1)로 공급된다. 이때, 제 5트랜지스터(M5)가 턴-오프 상태로 설정되기 때문에 제 2커패시터(C2)는 제 1커패시터(C1)와 전기적으로 접속되지 않는다. 한편, 제 1노드(N1)로 데이터신호의 전압이 공급되면 제 3노드(N3)의 전압은 제 1전원(ELVDD)의 전압에서 데이터신호의 전압에 제 1트랜지스터(M1)의 절대치 문턱전압을 합한 전압으로 하강된다. 이때, 제 2커패시터(C2)는 제 4노드(N4) 및 제 3노드(N3)의 차전압에 대응되는 전압, 즉, 제 1트랜지스터(M1)의 문턱전압 및 데이터신호에 대응하는 전압을 충전한다. 한편, 기준전원(Vref)의 전압은 데이터신호의 전압범위 내의 특정 전압으로 설정된다. 따라서, 기준전압(Vref)보다 높게 또는 낮게 데이터신호의 전압을 제어하는 경우 소정의 계조를 구현할 수 있다.
제 3기간(T3) 동안 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호의 공급이 중단된다. 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호의 공급이 중단되면 제 5트랜지스터(M5) 및 제 9트랜지스터(M9)가 턴-온된다. 제 9트랜지스터(M9)가 턴-온되면 제 3노드(N3)로 제 1전원(ELVDD)의 전압이 공급된다. 제 5트랜지스터(M5)가 턴-온되면 제 1노드(N1)와 제 4노드(N4)가 전기적으로 접속된다. 이때, 제 1노드(N1)의 전압은 기준전원(Vref)의 전압으로 설정된다. 그러면, 제 1트랜지스터(M1)의 제 1전극과 게이트전극 사이의 전압차는 데이터신호의 전압에서 제 1트랜지스터(M1)의 절대치 문턱전압을 합한 전압에서 기준전원(Vref)의 전압을 감한 전압으로 설정된다. 여기서, 기준전원(Vref)의 전압은 고정된 전압이므로 제 1트랜지스터(M1)에서 흐르는 전류량은 데이터신호 및 제 1트랜지스터(M1)의 문턱전압에 의하여 결정된다.
한편, 제 3기간(T3) 동안 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호가 순차적으로 공급된다. 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급되면 제 2트랜지스터(M2)가 턴-온된다. 제 2트랜지스터(M2)가 턴-온되면 주사선(Sn)으로 공급된 주사신호와 동기되도록 데이터선(Dm)으로 공급된 데이터신호가 제 2노드(N2)로 공급되고, 이에 따라 제 1커패시터(C1)는 데이터신호에 대응하는 전압을 저장한다.
실제로, 본원 발명에서는 상술한 과정을 반복하면서 소정의 계조를 구현한다. 이와 같은 본원 발명에서는 제 2커패시터(C2)가 충전되는 기간 동안 제 1커패시터(C1)와 전기적으로 접속되지 않고, 이에 따라 제 1커패시터(C1)의 용량을 최소화할 수 있는 장점이 있다. 더불어, 본원 발명의 경우 제 2제어선(CL2)으로 공급되는 제 2제어신호의 공급기간을 제어하여 문턱전압 보상기간을 충분히 확보할 수 있고, 이에 따라 표시품질을 향상시킬 수 있다. 더불어, 본원 발명의 실시예에 의한 화소(142)는 프레임 기간 동안 제 1전원(ELVDD) 및 제 2전원(ELVSS)이 정전압을 유지하기 때문에 소비전력 및 EMI를 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 4는 도 1에 도시된 화소의 제 2실시예를 나타내는 도면이다. 도 4를 설명할 때 도 2와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 할당함과 아울러 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 의한 화소(142)는 유기 발광 다이오드(OLED)와 화소회로(144')를 구비한다.
화소회로(144')는 데이터선(Dm)과 제 4노드(N4) 사이에 접속되는 제 7트랜지스터(M7')를 구비한다. 제 7트랜지스터(M7')는 제 1제어선(CL1)으로 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)과 제 4노드(N4)를 전기적으로 접속시킨다. 이때, 제 4노드(N4)로는 데이터선(Dm)으로부터의 기준전원(Vref)의 전압이 공급된다. 즉, 본원 발명의 제 2실시예에서는 제 1기간(T1) 동안 제 4노드(N4)로 기준전원(Vref)의 전압을 공급을 공급할 뿐 그 외의 동작과정은 도 2의 제 1실시예와 동일하다. 따라서, 상세한 동작과정의 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 도 1에 도시된 화소의 제 3실시예를 나타내는 도면이다. 도 5를 설명할 때 도 4와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 할당함과 아울러 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 3실시예에 의한 화소(142)는 유기 발광 다이오드(OLED)와 화소회로(144'')를 구비한다.
화소회로(144'')는 제 1트랜지스터(M1)의 제 2전극과 제 10트랜지스터(M10)의 공통노드인 제 5노드(N5)와 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극 사이에 접속되는 제 11트랜지스터(M11)와, 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극과 초기화전원(Vint) 사이에 접속되는 제 12트랜지스터(M12)를 구비한다.
제 11트랜지스터(M11)의 게이트전극은 발광 제어선(E)에 접속된다. 이와 같은 제 11트랜지스터(M11)는 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호가 공급되는 제 1기간(T1) 및 제 2기간(T2) 동안 턴-오프되고, 발광 제어신호가 공급되지 않는 제 3기간(T3) 동안 턴-온된다. 제 11트랜지스터(M11)가 턴-오프되면 제 5노드(N5)와 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극의 전기적 접속이 차단된다. 즉, 제 11트랜지스터(M11)는 제 1기간(T1) 및 제 2기간(T2) 동안 유기 발광 다이오드(OLED)와 제 5노드(N5)의 전기적 접속을 차단하여 불필요한 빛이 생성되는 것을 방지한다.
제 12트랜지스터(M12)의 게이트전극은 제 1제어선(CL1)에 접속된다. 이와 같은 제 12트랜지스터(M12)는 제 1제어선(CL1)으로 제 1제어신호가 공급되는 기간 동안 턴-온되어 초기화전원(Vint)의 전압을 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극으로 공급한다.
도 6은 도 1에 도시된 화소의 제 4실시예를 나타내는 도면이다. 도 6를 설명할 때 도 2와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 할당함과 아울러 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 4실시예에 의한 화소(142)는 유기 발광 다이오드(OLED)와 화소회로(144''')를 구비한다.
화소회로(144''')는 제 5노드(N5)와 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극 사이에 접속되는 제 11트랜지스터(M11)와, 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극과 초기화전원(Vint) 사이에 접속되는 제 12트랜지스터(M12)를 구비한다.
제 11트랜지스터(M11)의 게이트전극은 발광 제어선(E)에 접속된다. 이와 같은 제 11트랜지스터(M11)는 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호가 공급되는 제 1기간(T1) 및 제 2기간(T2) 동안 턴-오프되고, 발광 제어신호가 공급되지 않는 제 3기간(T3) 동안 턴-온된다. 제 11트랜지스터(M11)가 턴-오프되면 제 5노드(N5)와 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극의 전기적 접속이 차단된다. 즉, 제 11트랜지스터(M11)는 제 1기간(T1) 및 제 2기간(T2) 동안 유기 발광 다이오드(OLED)와 제 5노드(N5)의 전기적 접속을 차단하여 불필요한 빛이 생성되는 것을 방지한다.
제 12트랜지스터(M12)의 게이트전극은 제 1제어선(CL1)에 접속된다. 이와 같은 제 12트랜지스터(M12)는 제 1제어선(CL1)으로 제 1제어신호가 공급되는 기간 동안 턴-온되어 초기화전원(Vint)의 전압을 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극으로 공급한다.
도 7은 도 1에 도시된 화소의 제 5실시예를 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 5실시예에 의한 화소(142)는 유기 발광 다이오드(OLED)와 화소회로(144'''')를 구비한다.
화소회로(144'''')는 데이터선(Dm)과 제 4노드(N4) 사이에 접속되는 제 6트랜지스터(M6'), 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극과 초기화전원(Vint) 사이에 접속되는 제 10트랜지스터(M10')를 구비한다. 이와 같은 제 6트랜지스터(M6') 및 제 10트랜지스터(M10')는 제 3제어선(CL3)으로 제 3제어신호가 공급될 때 턴-온된다. 여기서, 제 3제어신호는 제어 구동부((120)로부터 제 1기간(T1) 및 제 2기간(T2) 동안 공급된다.
제 6트랜지스터(M6')는 제 1기간(T1) 및 제 2기간(T2) 동안 턴-온되어 제 4노드(N4)와 데이터선(Dm)을 전기적으로 접속시킨다. 제 1기간(T1) 및 제 2기간(T2) 동안 제 4노드(N4)가 데이터선(Dm)과 접속되기 때문에 도 2에 도시된 제 7트랜지스터(M7)는 생략된다.
도 10트랜지스터(M10')는 제 1기간(T1) 및 제 2기간(T2) 동안 턴-온되어 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극과 초기화전원(Vint)을 전기적으로 접속시킨다.
도 8은 도 7에 도시된 화소의 구동방법 실시예를 나타내는 파형도이다.
도 8을 참조하면, 제 1기간(T1) 및 제 2기간(T2) 동안 발광 제어선(E)으로 공급되는 발광 제어신호에 대응하여 제 5트랜지스터(M5) 및 제 9트랜지스터(M9)가 턴-오프 상태로 설정된다.
그리고, 제 1기간(T1) 및 제 2기간(T2) 동안 제 3제어선(CL3)으로 공급되는 제 3제어신호에 대응하여 제 6트랜지스터(M6') 및 제 10트랜지스터(M10')가 턴-온된다.
제 6트랜지스터(M6')가 턴-온되면 제 4노드(N4)와 데이터선(Dm)이 전기적으로 접속된다. 그러면, 데이터선(Dm)으로부터의 기준전원(Vref)의 전압이 제 4노드(N4)로 공급된다. 제 10트랜지스터(M10')가 턴-온되면 초기화전원(Vint)과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극이 전기적으로 접속된다. 이 경우, 제 1트랜지스터(M1)로부터 공급되는 전류는 제 10트랜지스터(M10')를 경유하여 초기화전원(Vint)으로 공급된다.
한편, 제 1기간(T1) 동안 제 1제어선(CL1)으로 공급되는 제 1제어신호에 대응하여 제 4트랜지스터(M4) 및 제 8트랜지스터(M8)가 턴-온된다.
제 8트랜지스터(M8)가 턴-온되면 제 3노드(N3)로 제 1전원(ELVDD)의 전압이 공급된다. 제 4트랜지스터(M4)가 턴-온되면 제 1노드(N1)로 제 1전원(ELVDD)의 전압이 공급된다. 제 1노드(N1) 및 제 3노드(N3)로 제 1전원(ELVDD)의 전압이 공급되면 제 1트랜지스터(M1)가 턴-오프된다. 즉, 제 1기간(T1) 동안 제 1트랜지스터(M1)는 이전 데이터신호의 전압과 무관하게 오프 바이어스 상태로 초기화되고, 이에 따라 균일한 휘도의 영상을 표시할 수 있다.
제 2기간(T2) 동안 제 2에어선(CL2)으로 공급되는 제 2제어신호에 대응하여 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온된다. 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온되면 제 2노드(N2)와 제 1노드(N1)가 전기적으로 접속되고, 이에 따라 제 1커패시터(C1)에 저장된 데이터신호의 전압이 제 1노드(N1)로 공급된다.
이때, 제 5트랜지스터(M5)가 턴-오프 상태로 설정되기 때문에 제 2커패시터(C2)는 제 1커패시터(C1)와 전기적으로 접속되지 않는다. 한편, 제 1노드(N1)로 데이터신호의 전압이 공급되면 제 3노드(N3)의 전압은 제 1전원(ELVDD)의 전압에서 데이터신호의 전압에 제 1트랜지스터(M1)의 절대치 문턱전압을 합한 전압으로 하강된다. 이때, 제 2커패시터(C2)는 제 4노드(N4) 및 제 3노드(N3)의 차전압에 대응되는 전압, 즉, 제 1트랜지스터(M1)의 문턱전압 및 데이터신호에 대응하는 전압을 충전한다.
제 3기간(T3) 동안 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호의 공급이 중단된다. 발광 제어선(E)으로 발광 제어신호의 공급이 중단되면 제 5트랜지스터(M5) 및 제 9트랜지스터(M9)가 턴-온된다. 제 9트랜지스터(M9)가 턴-온되면 제 3노드(N3)로 제 1전원(ELVDD)의 전압이 공급된다. 제 5트랜지스터(M5)가 턴-온되면 제 1노드(N1)와 제 4노드(N4)가 전기적으로 접속된다. 이때, 제 1노드(N1)의 전압은 기준전원(Vref)의 전압으로 설정된다. 그러면, 제 1트랜지스터(M1)의 제 1전극과 게이트전극 사이의 전압차는 데이터신호의 전압에서 제 1트랜지스터(M1)의 절대치 문턱전압을 합한 전압에서 기준전원(Vref)의 전압을 감한 전압으로 설정된다. 여기서, 기준전원(Vref)의 전압은 고정된 전압이므로 제 1트랜지스터(M1)에서 흐르는 전류량은 데이터신호 및 제 1트랜지스터(M1)의 문턱전압에 의하여 결정된다.
한편, 제 3기간(T3) 동안 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호가 순차적으로 공급된다. 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급되면 제 2트랜지스터(M2)가 턴-온된다. 제 2트랜지스터(M2)가 턴-온되면 주사선(Sn)으로 공급된 주사신호와 동기되도록 데이터선(Dm)으로 공급된 데이터신호가 제 2노드(N2)로 공급되고, 이에 따라 제 1커패시터(C1)는 데이터신호에 대응하는 전압을 저장한다.
한편, 본원 발명에서는 설명의 편의성을 위하여 트랜지스터들을 피모스(PMOS)로 도시하였지만, 본원 발명이 이에 한정되지는 않는다. 다시 말하여, 트랜지스터들은 엔모스(NMOS)로 형성될 수도 있다.
또한, 본원 발명에서 유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터로부터 공급되는 전류량에 대응하여 특정 색을 광을 생성하지만, 본원 발명이 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터로부터 공급되는 전류량에 대응하여 백색 광을 생성할 수도 있다. 이 경우, 별도의 컬러필터 등을 이용하여 컬러 영상을 구현한다.
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 : 화소회로 144 : 화소회로
150 : 타이밍 제어부

Claims (24)

  1. 유기 발광 다이오드와;
    게이트전극이 제 1노드에 접속되고, 제 1전극이 제 3노드를 경유하여 제 1전원에 접속되며 제 2전극이 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극에 접속되는 제 1트랜지스터와;
    데이터선과 제 2노드 사이에 접속되며, 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터와;
    상기 제 2노드와 제 1전압원 사이에 접속되는 제 1커패시터와;
    상기 제 2노드와 상기 제 1노드 사이에 접속되며, 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 3트랜지스터와;
    상기 제 1노드와 상기 제 1전원 사이에 접속되며, 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 4트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 화소.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2트랜지스터, 제 3트랜지스터 및 제 4트랜지스터의 턴-온기간은 중첩되지 않는 것을 특징으로 하는 화소.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1노드와 제 4노드 사이에 접속되며, 발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 5트랜지스터와;
    상기 제 4노드와 상기 제 3노드 사이에 접속되는 제 2커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 화소.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 5트랜지스터는 상기 제 3트랜지스터 및 제 4트랜지스터와 턴-온 기간이 중첩되지 않는 것을 특징으로 하는 화소.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 제 2트랜지스터가 턴-온되는 기간 동안 상기 제 5트랜지스터가 턴-온 상태로 설정되는 것을 특징으로 하는 화소.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 데이터선과 상기 제 4노드 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 6트랜지스터와;
    상기 제 4노드와 제 2전압원 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 7트랜지스터와;
    상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 8트랜지스터와;
    상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 9트랜지스터와;
    상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극과 초기화전원 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 10트랜지스터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화소.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 초기화전원은 상기 제 2제어신호가 공급되는 기간 동안 상기 제 1트랜지스터로부터의 전류가 상기 제 10트랜지스터를 경유하여 흐를 수 있도록 전압값이 설정되는 것을 특징으로 하는 화소.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제 1전압원 및 제 2전압원은 상기 초기화전원인 것을 특징으로 하는 화소.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 제 10트랜지스터와 상기 제 1트랜지스터의 제 2전극의 공통노드인 제 5노드와 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 상기 발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 11트랜지스터와;
    상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극과 상기 초기화전원 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 12트랜지스터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화소.
  10. 제 3항에 있어서,
    상기 데이터선과 상기 제 4노드 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 6트랜지스터와;
    상기 데이터선과 상기 제 4노드 사이에 상기 제 6트랜지스터와 병렬로 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 7트랜지스터와;
    상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 8트랜지스터와;
    상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 9트랜지스터와;
    상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극과 초기화전원 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 10트랜지스터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화소.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제 10트랜지스터와 상기 제 1트랜지스터 제 2전극의 공통노드인 제 5노드와 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 상기 발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 11트랜지스터와;
    상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극과 상기 초기화전원 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 12트랜지스터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화소.
  12. 제 3항에 있어서,
    상기 데이터선과 상기 제 4노드 사이에 접속되며, 제 3제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 6트랜지스터와;
    상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 8트랜지스터와;
    상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 9트랜지스터와;
    상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극과 초기화전원 사이에 접속되며, 상기 제 3제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 10트랜지스터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화소.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 6트랜지스터는 상기 제 3트랜지스터 및 제 4트랜지스터와 턴-온 기간이 중첩되는 것을 특징으로 하는 화소.
  14. 한 프레임의 제 1기간 동안 제 1제어선으로 제 1제어신호, 제 2기간 동안 제 2제어선으로 제 2제어신호를 공급하기 위한 제어 구동부와;
    상기 한 프레임의 제 3기간 동안 주사선들로 주사신호를 순차적으로 공급하고, 상기 제 1기간 및 제 2기간 동안 발광 제어선으로 발광 제어신호를 공급하기 위한 주사 구동부와;
    상기 제 1기간 및 제 2기간 동안 데이터선들로 기준전원을 공급하며, 상기 제 3기간 동안 상기 주사신호에 동기되도록 상기 데이터선들로 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부와;
    상기 주사선들 및 데이터선들에 의하여 구획된 영역에 위치되는 화소들을 구비하며;
    i(i는 자연수)번째 수평라인에 위치된 화소들 각각은
    유기 발광 다이오드와;
    게이트전극이 제 1노드에 접속되고, 제 1전극이 제 3노드를 경유하여 제 1전원에 접속되며 제 2전극이 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극에 접속되는 제 1트랜지스터와;
    데이터선과 제 2노드 사이에 접속되며, 제 i주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터와;
    상기 제 2노드와 제 1전압원 사이에 접속되는 제 1커패시터와;
    상기 제 2노드와 상기 제 1노드 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 3트랜지스터와;
    상기 제 1노드와 상기 제 1전원 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 4트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 기준전원은 상기 데이터신호의 전압범위 내의 특정 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 화소들 각각은
    상기 제 1노드와 제 4노드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 5트랜지스터와;
    상기 제 4노드와 상기 제 3노드 사이에 접속되는 제 2커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 화소들 각각은
    상기 데이터선과 상기 제 4노드 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 6트랜지스터와;
    상기 제 4노드와 제 2전압원 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 7트랜지스터와;
    상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 8트랜지스터와;
    상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 9트랜지스터와;
    상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극과 초기화전원 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 10트랜지스터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 초기화전원은 상기 제 2기간 동안 상기 제 1트랜지스터로부터의 전류가 상기 제 10트랜지스터를 경유하여 흐를 수 있도록 전압값이 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 제 1전압원 및 제 2전압원은 상기 초기화전원인 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  20. 제 17항에 있어서,
    상기 화소들 각각은
    상기 제 10트랜지스터와 상기 제 1트랜지스터 제 2전극의 공통노드인 제 5노드와 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 11트랜지스터와;
    상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극과 상기 초기화전원 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 12트랜지스터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  21. 제 16항에 있어서,
    상기 화소들 각각은
    상기 데이터선과 상기 제 4노드 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 6트랜지스터와;
    상기 데이터선과 상기 제 4노드 사이에 상기 제 6트랜지스터와 병렬로 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 7트랜지스터와;
    상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 8트랜지스터와;
    상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 9트랜지스터와;
    상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극과 초기화전원 사이에 접속되며, 상기 제 2제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 10트랜지스터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 제 10트랜지스터와 상기 제 1트랜지스터 제 2전극의 공통노드인 제 5노드와 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 11트랜지스터와;
    상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극과 상기 초기화전원 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 12트랜지스터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  23. 제 16항에 있어서,
    상기 제어 구동부는 상기 제 1기간 및 제 2기간 동안 제 3제어선으로 제 3제어신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  24. 제 23항에 있어서,
    상기 화소들 각각은
    상기 데이터선과 상기 제 4노드 사이에 접속되며, 상기 제 3제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 6트랜지스터와;
    상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 제 1제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 8트랜지스터와;
    상기 제 1전원과 상기 제 3노드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고 그 외의 경우에 턴-온되는 제 9트랜지스터와;
    상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극과 초기화전원 사이에 접속되며, 상기 제 3제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 10트랜지스터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
KR1020130060868A 2013-05-29 2013-05-29 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 KR20140140271A (ko)

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