KR20170143049A - 화소와 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법 - Google Patents

화소와 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법

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KR20170143049A
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Abstract

본 발명은 화질을 향상시킬 수 있도록 한 화소에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 화소는 캐소드전극이 제 2전원에 접속되는 유기 발광 다이오드와; 제 1초기화전원에 의하여 게이트전극이 초기화되며, 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 경유하여 상기 제 2전원으로 흐르는 전류량을 제어하기 위한 구동 트랜지스터를 포함하는 화소회로와; 상기 제 1초기화전원 및 상기 제 2전원과 상이한 제 2초기화전원과 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 제 i(i는 자연수)주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 1트랜지스터와; 데이터선과 상기 화소회로 사이에 접속되며, 상기 제 i주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터를 구비한다.

Description

화소와 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법{Pixel and Organic Light Emitting Display Device and Driving Method Using the pixel}
본 발명의 실시예는 화소와 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것으로, 특히 화질을 향상시킬 수 있도록 한 화소와 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법에 관한 것이다.
정보화 기술이 발달함에 따라 사용자와 정보간의 연결매체인 표시장치의 중요성이 부각되고 있다. 이에 부응하여 액정 표시장치(Liquid Crystal Display Device) 및 유기전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device) 등과 같은 표시장치(Display Device)의 사용이 증가하고 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.
유기전계발광 표시장치는 데이터선들 및 주사선들에 접속되는 화소들을 구비한다. 화소들은 일반적으로 유기 발광 다이오드, 유기 발광 다이오드로 흐르는 전류량을 제어하기 위한 구동 트랜지스터를 포함한다. 이와 같은 화소들은 데이터신호에 대응하여 구동 트랜지스터로부터 유기 발광 다이오드로 전류를 공급하면서 소정 휘도의 빛을 생성한다.
한편, 유기 발광 다이오드의 효율 향상에 의하여 유기 발광 다이오드는 낮은 전류에도 쉽게 발광될 수 있다. 이 경우, 소비전력을 낮추면서 고휘도의 영상을 표현할 수 있는 장점이 있다. 하지만, 유기 발광 다이오드가 낮은 전류에도 쉽게 발광되는 경우 블랙(black) 휘도가 상승될 수 있다.
추가적으로, 고휘도를 구현하기 위해서는 유기 발광 다이오드의 캐소드전극에 접속되는 제 2전원의 전압을 낮게 설정해야 한다. 하지만, 제 2전원의 전압이 낮아지는 만큼 초기화전원의 전압도 낮아지고, 이에 따라 구동 트랜지스터의 게이트전극으로부터 초기화전원으로 흐르는 누설전류가 증가되어 화질이 저하된다.
따라서, 본 발명은 화질을 향상시킬 수 있도록 한 화소와 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 화소는 캐소드전극이 제 2전원에 접속되는 유기 발광 다이오드와; 제 1초기화전원에 의하여 게이트전극이 초기화되며, 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 경유하여 상기 제 2전원으로 흐르는 전류량을 제어하기 위한 구동 트랜지스터를 포함하는 화소회로와; 상기 제 1초기화전원 및 상기 제 2전원과 상이한 제 2초기화전원과 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 제 i(i는 자연수)주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 1트랜지스터와; 데이터선과 상기 화소회로 사이에 접속되며, 상기 제 i주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터를 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 제 1초기화전원은 상기 제 2초기화전원보다 높은 전압으로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 제 2초기화전원은 상기 제 2전원보다 높은 전압으로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 제 1초기화전원은 상기 데이터선으로 공급되는 데이터신호보다 낮은 전압으로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 화소회로는 상기 구동 트랜지스터의 게이트전극과 상기 제 1초기화전원 사이에 접속되며, 제 i-1주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 적어도 하나의 제 3트랜지스터와; 상기 구동 트랜지스터의 게이트전극과 제 2전극 사이에 접속되며, 상기 제 i주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 적어도 하나의 제 4트랜지스터와; 상기 구동 트랜지스터의 제 1전극과 상기 제 1전원 사이에 접속되며, 상기 제 2트랜지스터와 턴-온기간이 중첩되지 않는 제 5트랜지스터와; 상기 구동 트랜지스터의 제 2전극과 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 상기 제 5트랜지스터와 동시에 턴-온 및 턴-오프되는 제 6트랜지스터를 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 제 2트랜지스터는 상기 구동 트랜지스터의 제 1전극에 접속된다.
본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 주사선들, 데이터선들 및 발광 제어선들과 접속되도록 배치되는 화소들과; 상기 주사선들 및 발광 제어선들을 구동하기 위한 주사 구동부와; 상기 데이터선들로 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부를 구비하며; i(i는 자연수)번째 수평라인에 위치되는 화소들 각각은 캐소드전극이 제 2전원에 접속되는 유기 발광 다이오드와; 제 1초기화전원에 의하여 게이트전극이 초기화되며, 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 경유하여 상기 제 2전원으로 흐르는 전류량을 제어하기 위한 구동 트랜지스터를 포함하는 화소회로와; 상기 제 1초기화전원 및 상기 제 2전원과 상이한 제 2초기화전원과 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 제 i주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 1트랜지스터와; 데이터선과 상기 화소회로 사이에 접속되며, 상기 제 i주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터를 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 제 1초기화전원은 상기 제 2초기화전원보다 높은 전압으로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 제 2초기화전원은 상기 제 2전원보다 높은 전압으로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 제 1초기화전원은 상기 데이터신호보다 낮은 전압으로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 주사 구동부는 제 i-1주사선, 상기 제 i주사선으로 공급되는 주사신호와 중첩되도록 제 i발광 제어선으로 발광 제어신호를 공급한다.
실시 예에 의한, 상기 화소회로는 상기 구동 트랜지스터의 게이트전극과 상기 제 1초기화전원 사이에 접속되며, 제 i-1주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 적어도 하나의 제 3트랜지스터와; 상기 구동 트랜지스터의 게이트전극과 제 2전극 사이에 접속되며, 상기 제 i주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 적어도 하나의 제 4트랜지스터와; 상기 구동 트랜지스터의 제 1전극과 상기 제 1전원 사이에 접속되며, 상기 제 i발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 제 5트랜지스터와; 상기 구동 트랜지스터의 제 2전극과 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 상기 제 i발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 제 6트랜지스터를 구비한다.
실시 예에 의한, 상기 제 2트랜지스터는 상기 구동 트랜지스터의 제 1전극에 접속된다.
본 발명은 의한 주사선들 및 데이터선들과 접속되는 화소들과, 상기 화소들 각각에 포함되며 데이터신호에 대응하여 유기 발광 다이오드로 공급되는 전류량을 제어하는 구동 트랜지스터를 포함하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법에 있어서; 제 1초기화전원의 전압을 이용하여 상기 구동 트랜지스터의 게이트전극을 초기화하는 단계와; 상기 데이터신호를 저장함과 동시에 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극을 제 2초기화전원의 전압으로 초기화하는 단계와; 상기 데이터신호에 대응하여 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 경유하여 제 2전원으로 흐르는 전류량을 제어하는 단계를 포함하며; 상기 제 2초기화전원은 상기 제 2전원보다 높은 전압으로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 제 1초기화전원은 상기 제 2초기화전원보다 높은 전압으로 설정된다.
실시 예에 의한, 상기 제 1초기화전원은 상기 데이터신호보다 낮은 전압으로 설정된다.
본 발명의 실시예에 의한 화소와 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 및 그의 구동방법에 의하면 제 1초기화전원을 이용하여 구동 트랜지스터의 게이트전극을 초기화하고, 제 2초기화전원을 이용하여 유기 발광 다이오드의 애노드전극 전압을 초기화한다. 이와 같은 제 1초기화전원 및 제 2초기화전원을 분리하는 경우 제 1초기화전원의 전압을 제 2초기화전원보다 높게 설정할 수 있고, 이에 따라 누설전류를 최소화하여 화질을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 화소를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 화소회로의 제 1실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 화소의 구동방법 실시예를 나타내는 파형도이다.
도 5는 도 2에 도시된 화소회로의 제 2실시예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 2에 도시된 화소회로의 제 3실시예를 나타내는 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예 및 그 밖에 당업자가 본 발명의 내용을 쉽게 이해하기 위하여 필요한 사항에 대하여 상세히 기재한다. 다만, 본 발명은 청구범위에 기재된 범위 안에서 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로 하기에 설명하는 실시예는 표현 여부에 불구하고 예시적인 것에 불과하다.
즉, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 도면에서 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 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.
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 재정렬하여 데이터 구동부(120)로 공급한다.
주사 구동제어신호(SCS)에는 스타트 펄스들 및 클럭신호들이 포함된다. 스타트 펄스들은 주사신호 및 발광 제어신호의 첫 번째 타이밍을 제어한다. 클럭신호들은 스타트 펄스들을 쉬프트시키기 위하여 사용된다.
데이터 구동제어신호(DCS)에는 소스 스타트 펄스 및 클럭신호들이 포함된다. 소스 스타트 펄스는 데이터의 샘플링 시작 시점을 제어한다. 클럭신호들은 샘플링 동작을 제어하기 위하여 사용된다.
주사 구동부(110)는 타이밍 제어부(150)로부터 주사 구동제어신호(SCS)를 공급받는다. 주사 구동제어신호(SCS)를 공급받은 주사 구동부(110)는 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 공급한다. 일례로, 주사 구동부(110)는 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호가 순차적으로 공급되면 화소들(140)이 수평라인 단위로 선택된다.
또한, 주사 구동제어신호(SCS)를 공급받은 주사 구동부(110)는 발광 제어선들(E1 내지 En)로 발광 제어신호를 공급한다. 일례로, 주사 구동부(110)는 발광 제어선들(E1 내지 En)로 발광 제어신호를 순차적으로 공급할 수 있다. 이와 같은 발광 제어신호는 화소들(140)의 발광시간을 제어하기 위하여 사용된다. 이를 위하여, 발광 제어신호는 주사신호보다 넓은 폭으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 주사 구동부(110)는 제 i(i는 자연수)발광 제어선으로 공급되는 발광 제어신호와 중첩되도록 제 i-1주사선(Si-1) 및 제 i주사선(Si)으로 주사신호를 공급할 수 있다.
주사 구동부(110)는 박막 공정을 통해서 기판에 실장될 수 있다. 또한, 주사 구동부(110)는 화소부(130)를 사이에 두고 양측에 위치될 수도 있다.
또한, 도 1에서는 주사 구동부(110)가 주사신호 및 발광 제어신호를 공급하는 것으로 도시되었지만, 본원 발명이 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 주사신호 및 발광 제어신호는 서로 다른 구동부에 의하여 공급될 수 있다.
추가적으로, 발광 제어신호는 화소들(140)에 포함된 트랜지스터가 턴-오프될 수 있는 게이트 오프 전압(예를 들면, 하이전압), 주사신호는 화소들(140)에 포함된 트랜지스터가 턴-온될 수 있는 게이트 온 전압(예를 들면, 로우전압)으로 설정될 수 있다.
데이터 구동부(120)는 데이터 구동제어신호(DCS)에 대응하여 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급한다. 데이터선들(D1 내지 Dm)로 공급된 데이터신호는 주사신호에 의하여 선택된 화소들(140)로 공급된다. 이를 위하여, 데이터 구동부(120)는 주사신호와 동기되도록 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급할 수 있다.
화소부(130)는 주사선들(S1 내지 Sn), 발광 제어선들(E1 내지 En) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)과 접속되는 화소들(140)을 구비한다. 화소들(140)은 외부로부터 제 1전원(ELVDD), 제 2전원(ELVSS), 제 1초기화전원(Vint1) 및 제 2초기화전원(Vint2)을 공급받는다.
화소들(140) 각각은 도시되지 않은 구동 트랜지스터 및 유기 발광 다이오드를 구비한다. 구동 트랜지스터는 데이터신호에 대응하여 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다. 여기서, 데이터신호가 공급되기 전에 구동 트랜지스터의 게이트전극은 제 1초기화전원(Vint1)의 전압에 의하여 초기화된다. 이를 위하여, 제 1초기화전원(Vint1)은 데이터신호보다 낮은 전압으로 설정된다.
또한, 데이터신호가 공급될 때 유기 발광 다이오드의 애노드전극은 제 2초기화전원(Vint2)에 의하여 초기화된다. 여기서, 제 2초기화전원(Vint2)은 제 1초기화전원(Vint1)보다 낮은 전압으로 설정된다. 또한, 제 2초기화전원(Vint2)은 제 2전원(ELVSS)보다 높은 전압으로 설정된다. 이와 관련하여 상세한 설명은 후술하기로 한다.
한편, 도 1에서는 n개의 주사선들(S1 내지 Sn) 및 n개의 발광 제어선들(E1 내지 En)이 도시되었지만, 본원 발명이 이에 한정되지는 않는다. 일례로, 화소들(140)의 회로구조에 대응하여 i번째 수평라인에 위치된 화소들(140)은 이전 수평라인에 위치된 주사선(예를 들면, i-1번째 주사선)과 추가로 접속될 수 있다. 이를 위하여, 화소부(130)에는 도시되지 않은 더미 주사선들 및/또는 더미 발광 제어선들이 추가로 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 화소를 나타내는 도면이다. 도 2에서는 설명의 편의성을 위하여 제 m데이터선(Dm)과 접속되며, i번째 수평라인에 위치된 화소(140)를 도시하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 화소(140)는 화소회로(142), 유기 발광 다이오드(OLED), 제 1트랜지스터(M1) 및 제 2트랜지스터(M2)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 전류량에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
화소회로(142)는 제 i-1주사선(Si-1)으로 주사신호가 공급될 때 구동 트랜지스터의 게이트전극을 제 1초기화전원(Vint1)의 전압으로 초기화한다. 그리고, 화소회로(142)는 제 i주사선(Si)으로 주사신호가 공급될 때 제 2트랜지스터(M2)를 경유하여 데이터선(Dm)으로부터 데이터신호를 공급받는다. 데이터신호를 공급받은 화소회로(142)는 제 i발광 제어선(Ei)으로 발광 제어신호의 공급이 중단될 때 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다. 이와 같은 화소회로(142)는 제 1초기화전원(Vint1)을 공급받는 다양한 형태의 회로로 구현될 수 있다.
제 1트랜지스터(M1)는 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극과 제 2초기화전원(Vint2) 사이에 접속된다. 그리고, 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 제 i주사선(Si)에 접속된다. 이와 같은 제 1트랜지스터(M1)는 제 i주사선(Si)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 제 2초기화전원(Vint2)의 전압을 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극으로 공급한다.
제 2초기화전원(Vint2)의 전압이 유기 발광 다이오드(OLED)이 애노드전극으로 공급되면, 유기 발광 다이오드(OLED)의 기생 커패시터(이후, "유기 커패시터(Coled)"라 하기로 함)가 방전된다. 유기 커패시터(Coled)가 방전되면 블랙 표현 능력이 향상된다.
상세히 설명하면, 유기 커패시터(Coled)는 이전 프레임기간 동안 화소회로(142)로부터 공급되는 전류에 대응하여 소정 전압을 충전한다. 유기 커패시터(Coled)가 충전되면, 유기 발광 다이오드(OLED)는 낮은 전류에 의해서도 쉽게 발광될 수 있다.
한편, 현재 프레임 기간에 화소회로(142)로 블랙 데이터신호가 공급될 수 있다. 블랙 데이터신호가 공급되는 경우 화소회로(142)는 이상적으로 유기 발광 다이오드(OLED)로 전류를 공급하지 않아야 한다. 하지만, 트랜지스터들로 형성된 화소회로(142)는 블랙 데이터신호가 공급되더라도 소정의 누설전류를 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급한다. 이때, 유기 커패시터(Coled)가 충전 상태라면 유기 발광 다이오드(OLED)는 미세하게 발광될 수 있고, 이에 따라 블랙 표현 능력이 저하된다.
반면에, 본원 발명과 같이 제 2초기화전원(Vint2)에 의하여 유기 커패시터(Coled)가 방전되면 누설전류에 의하여 유기 발광 다이오드(OLED)는 비발광 상태로 설정된다. 즉, 본원 발명에서는 화소회로(142)로 데이터신호가 공급될 때 제 2초기화전원(Vint2)을 이용하여 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극으로 제 2초기화전원(Vint2)을 공급하고, 이에 따라 블랙 표현 능력을 향상시킬 수 있다.
한편, 제 2초기화전원(Vint2)은 유기 커패시터(Coled)가 안정적으로 방전될 수 있도록 제 1초기화전원(Vint1)보다 낮고, 제 2전원(ELVSS)보다 높은 전압으로 설정될 수 있다. 일례로, 제 2초기화전원(Vint2)은 대략 제 2전원(ELVSS)의 전압에 유기 발광 다이오드(OLED)의 문턱전압을 합한 전압으로 설정될 수 있다.
추가적으로, 본원 발명은 제 1초기화전원(Vint1)과 제 2초기화전원(Vint2)이 분리되는 경우, 화소회로(142)로부터의 누설전류를 최소화할 수 있다.
상세히 설명하면, 고휘도를 구현하기 위해서는 유기 발광 다이오드(OLED)의 캐소드전극에 접속된 제 2전원(ELVSS)의 전압을 낮추어야 한다. 제 2전원(ELVSS)의 전압이 낮아지면 화소회로(142)로부터 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량이 증가되고, 이에 따라 유기 발광 다이오드(OLED)의 휘도가 증가된다.
여기서, 제 2전원(ELVSS)의 전압이 낮아지면 제 2초기화전원(Vint2)의 전압도 낮아져야 한다. 따라서, 제 1초기화전원(Vint1) 및 제 2초기화전원(Vint2)이 분리되지 않는 경우, 제 2전원(ELVSS)의 전압이 낮아질수록 화소회로(142)로부터 초기화전원으로 흐르는 누설전류가 증가된다.
반면에, 본원 발명과 같이 제 1초기화전원(Vint1) 및 제 2초기화전원(Vint2)이 분리되는 경우, 제 1초기화전원(Vint1)의 전압은 제 2전원(ELVSS2)과 무관하게 설정될 수 있다. 실제로, 본 발명의 실시예에서 제 1초기화전원(Vint1)은 제 2전원(ELVSS) 및 제 2초기화전원(Vint2) 보다 높은 전압으로 설정되고, 이에 따라 화소회로(142)로로부터 제 1초기화전원(Vint1)으로의 누설전류를 최소화할 수 있다.
또한, 제 2초기화전원(Vint2)이 제 2전원(ELVSS)보다 높은 전압으로 설정되면 유기 발광 다이오드(OLED)가 발광되는 기간 동안 화소회로(142)로부터 제 2초기화전원(Vint2)으로 흐르는 누설전류를 최소화할 수 있고, 이에 따라 유기 발광 다이오드(OLED)의 휘도를 상승시킬 수 있다.
제 2트랜지스터(M2)는 데이터선(Dm)과 화소회로(142)(즉, 도 3에 도시된 제 1노드(N1)) 사이에 접속된다. 그리고, 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극은 제 i주사선(Si)에 접속된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(M2)는 제 i주사선(Si)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)으로부터의 데이터신호를 제 1노드(N1)로 공급한다.
도 3은 도 2에 도시된 화소회로의 제 1실시예를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 의한 화소회로(142)는 구동 트랜지스터(MD), 제 3트랜지스터(M3), 제 4트랜지스터(M4), 제 5트랜지스터(M5), 제 6트랜지스터(M6) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.
구동 트랜지스터(MD)의 제 1전극은 제 1노드(N1)에 접속되고, 제 2전극은 제 6트랜지스터(M6)의 제 1전극에 접속된다. 그리고, 구동 트랜지스터(MD)의 게이트전극은 제 2노드(N2)에 접속된다. 이와 같은 구동 트랜지스터(MD)는 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 전압에 대응하여 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다.
제 3트랜지스터(M3)의 제 1전극은 제 2노드(N2)에 접속되고, 제 2전극은 제 1초기화전원(Vint1)에 접속된다. 그리고, 제 3트랜지스터(M3)의 게이트전극은 제 i-1주사선(Si-1)에 접속된다. 이와 같은 제 3트랜지스터(M3)는 제 i-1주사선(Si-1)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 제 1초기화전원(Vint1)의 전압을 제 2노드(N2)로 공급한다.
제 4트랜지스터(M4)의 제 1전극은 구동 트랜지스터(MD)의 제 2전극에 접속되고, 제 2전극은 제 2노드(N2)에 접속된다. 그리고, 제 4트랜지스터(M4)의 게이트전극은 제 i주사선(Si)에 접속된다. 이와 같은 제 4트랜지스터(M4)는 제 i주사선(Si)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 구동 트랜지스터(MD)를 다이오드 형태로 접속시킨다.
제 5트랜지스터(M5)의 제 1전극은 제 1전원(ELVDD)에 접속되고, 제 2전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 그리고, 제 5트랜지스터(M5)의 게이트전극은 발광 제어선(Ei)에 접속된다. 이와 같은 제 5트랜지스터(M5)는 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고, 발광 제어신호가 공급되지 않을 때 턴-온된다.
제 6트랜지스터(M6)의 제 1전극은 구동 트랜지스터(MD)의 제 2전극에 접속되고, 제 2전극은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 그리고, 제 6트랜지스터(M6)의 게이트전극은 발광 제어선(Ei)에 접속된다. 이와 같은 제 6트랜지스터(M6)는 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고, 발광 제어신호가 공급되지 않을 때 턴-온된다.
스토리지 커패시터(Cst)는 제 1전원(ELVDD)과 제 2노드(N2) 사이에 접속된다. 이와 같은 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터신호 및 구동 트랜지스터(MD)의 문턱전압에 대응되는 전압을 충전한다.
도 4는 도 3에 도시된 화소의 구동방법 실시예를 나타내는 파형도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어신호가 공급되어 제 5트랜지스터(M5) 및 제 6트랜지스터(M6)가 턴-오프된다. 제 5트랜지스터(M5)가 턴-오프되면 제 1전원(ELVDD)과 제 1노드(N1)가 전기적으로 차단된다. 제 6트랜지스터(M6)가 턴-오프되면 구동 트랜지스터(MD)와 유기 발광 다이오드(OLED)가 전기적으로 차단된다. 따라서, 발광 제어신호가 공급되는 기간 동안 화소(140)는 비발광 상태로 설정된다.
이후, 제 i-1주사선(Si-1)으로 주사신호가 공급된다. 제 i-1주사선(Si-1)으로 주사신호가 공급되면 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온된다. 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온되면 제 1초기화전원(Vint1)의 전압이 제 2노드(N2)로 공급된다.
제 1초기화전원(Vint1)의 전압이 제 2노드(N2)로 공급된 후 제 i주사선(Si)으로 주사신호가 공급된다. 제 i주사선(Si)으로 주사신호가 공급되면 제 1트랜지스터(M1), 제 2트랜지스터(M2) 및 제 4트랜지스터(M4)가 턴-온된다.
제 1트랜지스터(M1)가 턴-온되면 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극으로 제 2초기화전원(Vint2)의 전압이 공급된다. 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극으로 제 2초기화전원(Vint2)의 전압이 공급되면 유기 커패시터(Coled)가 방전되고, 이에 따라 블랙 표현 능력을 향상시킬 수 있다.
제 4트랜지스터(M4)가 턴-온되면 구동 트랜지스터(MD)가 다이오드 형태로 접속된다. 제 2트랜지스터(M2)가 턴-온되면 데이터선(Dm)으로부터의 데이터신호가 제 1노드(N1)로 공급된다. 이때, 제 2노드(N2)가 데이터신호보다 낮은 제 1초기화전원(Vint1)의 전압으로 초기화되었기 때문에 구동 트랜지스터(MD)가 턴-온된다.
구동 트랜지스터(MD)가 턴-온되면 제 1노드(N1)로 공급된 데이터신호가 다이오드 형태로 접속된 구동 트랜지스터(MD)를 경유하여 제 2노드(N2)로 공급된다. 이때, 제 2노드(N2)는 데이터신호 및 구동 트랜지스터(MD)의 문턱전압에 대응되는 전압으로 설정된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 제 2노드(N2)에 인가된 전압을 저장한다.
스토리지 커패시터(Cst)에 데이터신호 및 구동 트랜지스터(MD)의 문턱전압에 대응되는 전압이 충전된 후 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어신호의 공급이 중단된다. 발광 제어선(Ei)으로 발광 제어신호의 공급이 중단되면 제 5트랜지스터(M5) 및 제 6트랜지스터(M6)가 턴-온된다.
제 5트랜지스터(M5)가 턴-온되면 제 1전원(ELVDD)과 제 1노드(N1)가 전기적으로 접속된다. 제 6트랜지스터(M6)가 턴-온되면 구동 트랜지스터(MD)와 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극이 전기적으로 접속된다. 이때, 구동 트랜지스터(MD)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.
도 5는 도 2에 도시된 화소회로의 제 2실시예를 나타내는 도면이다. 도 5를 설명할 때 도 3과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 할당함과 아울러 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 의한 화소회로(142')는 구동 트랜지스터(MD), 제 3트랜지스터(M3), 제 4트랜지스터들(M4_1, M4_2), 제 5트랜지스터(M5), 제 6트랜지스터(M6) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.
제 4트랜지스터들(M4_1, M4_2)은 제 2노드(N2)와 구동 트랜지스터(MD)의 제 2전극 사이에 직렬로 접속된다. 그리고, 제 4트랜지스터들(M4_1, M4_2)의 게이트전극은 제 i주사선(Si)에 접속된다. 이와 같은 제 4트랜지스터들(M4_1, M4_2)은 제 i주사선(Si)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 구동 트랜지스터(MD)를 다이오드 형태로 접속시킨다.
이와 같은 본 발명의 제 2실시예에서는 제 2노드(N2)와 구동 트랜지스터(MD)의 제 2전극 사이에 복수개의 제 4트랜지스터들(M4_1, M4_2)을 형성한다. 그러면, 제 2노드(N2)로부터 구동 트랜지스터(MD)의 제 2전극으로의 누설전류가 최소화되고, 이에 따라 화질을 향상시킬 수 있다.
실제로, 본 발명에서는 패널의 종류, 해상도 등을 고려하여 제 2노드(N2)와 구동 트랜지스터(MD)의 제 2전극 사이에 적어도 하나 이상의 제 4트랜지스터(M4)를 형성할 수 있다.
도 6은 도 2에 도시된 화소회로의 제 3실시예를 나타내는 도면이다. 도 6을 설명할 때 도 3과 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 할당함과 아울러 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제 3실시예에 의한 화소회로(142")는 구동 트랜지스터(MD), 제 3트랜지스터들(M3_1, M3_2), 제 4트랜지스터(M4), 제 5트랜지스터(M5), 제 6트랜지스터(M6) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다.
제 3트랜지스터들(M3_1, M3_2)은 제 2노드(N2)와 제 1초기화전원(Vint1) 사이에 직렬로 접속된다. 그리고, 제 3트랜지스터들(M3_1, M3_2)의 게이트전극은 제 i-1주사선(Si-1)에 접속된다. 이와 같은 제 3트랜지스터들(M3_1, M3_2)은 제 i-1주사선(Si-1)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 제 1초기화전원(Vint1)의 전압을 제 2노드(N2)로 공급한다.
이와 같은 본 발명의 제 3실시예에서는 제 2노드(N2)와 제 1초기화전원(Vint1) 사이에 복수개의 제 3트랜지스터들(M3_1, M3_2)을 형성한다. 그러면, 제 2노드(N2)로부터 제 1초기화전원(Vint1)으로의 누설전류가 최소화되고, 이에 따라 화질을 향상시킬 수 있다.
실제로, 본 발명에서는 패널의 종류, 해상도 등을 고려하여 제 2노드(N2)와 제 1초기화전원(Vint1) 사이에 적어도 하나의 제 3트랜지스터(M3)를 형성할 수 있다.
한편, 상술한 설명에서는 트랜지스터들을 피모스(PMOS)로 도시하였지만, 본원 발명이 이에 한정되지는 않는다. 다시 말하여, 트랜지스터들은 엔모스(NMOS)로 형성될 수도 있다.
본원 발명에서 유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터로부터 공급되는 전류량에 대응하여 적색, 녹색 및 청색을 포함한 다양한 광을 생성할 수 있다. 또한, 유기 발광 다이오드(OLED)는 구동 트랜지스터로부터 공급되는 전류량에 대응하여 백색 광을 생성할 수도 있다. 또한, 유기 발광 다이오드(OLED) 이외에 별도의 컬러필터를 이용하여 빛의 색을 제어할 수도 있다.
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.
전술한 발명에 대한 권리범위는 이하의 특허청구범위에서 정해지는 것으로써, 명세서 본문의 기재에 구속되지 않으며, 청구범위의 균등 범위에 속하는 변형과 변경은 모두 본 발명의 범위에 속할 것이다.
110 : 주사 구동부 120 : 데이터 구동부
130 : 화소부 140 : 화소
142 : 화소회로 150 : 타이밍 제어부

Claims (16)

  1. 캐소드전극이 제 2전원에 접속되는 유기 발광 다이오드와;
    제 1초기화전원에 의하여 게이트전극이 초기화되며, 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 경유하여 상기 제 2전원으로 흐르는 전류량을 제어하기 위한 구동 트랜지스터를 포함하는 화소회로와;
    상기 제 1초기화전원 및 상기 제 2전원과 상이한 제 2초기화전원과 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 제 i(i는 자연수)주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 1트랜지스터와;
    데이터선과 상기 화소회로 사이에 접속되며, 상기 제 i주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 화소.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1초기화전원은 상기 제 2초기화전원보다 높은 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 화소.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2초기화전원은 상기 제 2전원보다 높은 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 화소.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1초기화전원은 상기 데이터선으로 공급되는 데이터신호보다 낮은 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 화소.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 화소회로는
    상기 구동 트랜지스터의 게이트전극과 상기 제 1초기화전원 사이에 접속되며, 제 i-1주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 적어도 하나의 제 3트랜지스터와;
    상기 구동 트랜지스터의 게이트전극과 제 2전극 사이에 접속되며, 상기 제 i주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 적어도 하나의 제 4트랜지스터와;
    상기 구동 트랜지스터의 제 1전극과 상기 제 1전원 사이에 접속되며, 상기 제 2트랜지스터와 턴-온기간이 중첩되지 않는 제 5트랜지스터와;
    상기 구동 트랜지스터의 제 2전극과 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 상기 제 5트랜지스터와 동시에 턴-온 및 턴-오프되는 제 6트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 화소.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2트랜지스터는 상기 구동 트랜지스터의 제 1전극에 접속되는 것을 특징으로 하는 화소.
  7. 주사선들, 데이터선들 및 발광 제어선들과 접속되도록 배치되는 화소들과;
    상기 주사선들 및 발광 제어선들을 구동하기 위한 주사 구동부와;
    상기 데이터선들로 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부를 구비하며;
    i(i는 자연수)번째 수평라인에 위치되는 화소들 각각은
    캐소드전극이 제 2전원에 접속되는 유기 발광 다이오드와;
    제 1초기화전원에 의하여 게이트전극이 초기화되며, 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 경유하여 상기 제 2전원으로 흐르는 전류량을 제어하기 위한 구동 트랜지스터를 포함하는 화소회로와;
    상기 제 1초기화전원 및 상기 제 2전원과 상이한 제 2초기화전원과 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 제 i주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 1트랜지스터와;
    데이터선과 상기 화소회로 사이에 접속되며, 상기 제 i주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1초기화전원은 상기 제 2초기화전원보다 높은 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제 2초기화전원은 상기 제 2전원보다 높은 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 제 1초기화전원은 상기 데이터신호보다 낮은 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  11. 제 7항에 있어서,
    상기 주사 구동부는 제 i-1주사선, 상기 제 i주사선으로 공급되는 주사신호와 중첩되도록 제 i발광 제어선으로 발광 제어신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 화소회로는
    상기 구동 트랜지스터의 게이트전극과 상기 제 1초기화전원 사이에 접속되며, 제 i-1주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 적어도 하나의 제 3트랜지스터와;
    상기 구동 트랜지스터의 게이트전극과 제 2전극 사이에 접속되며, 상기 제 i주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 적어도 하나의 제 4트랜지스터와;
    상기 구동 트랜지스터의 제 1전극과 상기 제 1전원 사이에 접속되며, 상기 제 i발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 제 5트랜지스터와;
    상기 구동 트랜지스터의 제 2전극과 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극 사이에 접속되며, 상기 제 i발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 제 6트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 제 2트랜지스터는 상기 구동 트랜지스터의 제 1전극에 접속되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  14. 주사선들 및 데이터선들과 접속되는 화소들과, 상기 화소들 각각에 포함되며 데이터신호에 대응하여 유기 발광 다이오드로 공급되는 전류량을 제어하는 구동 트랜지스터를 포함하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법에 있어서;
    제 1초기화전원의 전압을 이용하여 상기 구동 트랜지스터의 게이트전극을 초기화하는 단계와;
    상기 데이터신호를 저장함과 동시에 상기 유기 발광 다이오드의 애노드전극을 제 2초기화전원의 전압으로 초기화하는 단계와;
    상기 데이터신호에 대응하여 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드를 경유하여 제 2전원으로 흐르는 전류량을 제어하는 단계를 포함하며;
    상기 제 2초기화전원은 상기 제 2전원보다 높은 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1초기화전원은 상기 제 2초기화전원보다 높은 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 제 1초기화전원은 상기 데이터신호보다 낮은 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치의 구동방법.
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