KR20210082713A - Drd 방식의 표시 패널 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치 - Google Patents

Drd 방식의 표시 패널 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 DRD 방식의 표시 패널 및 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로, 표시 패널이 기판 상에 마련되고 커패시터 영역을 포함하는 제 1 내지 제 4 화소, 제 1 및 제 2 화소에 데이터 신호를 전달하는 제 1 데이터 라인(DL1), 제 3 및 제 4 화소에 데이터 신호를 전달하는 제 2 데이터 라인(DL2), 제 1 및 제 3 화소에 스캔 신호를 전달하는 제 1 게이트 라인(GL1), 제 2 및 제 4 화소에 스캔 신호를 전달하는 제 2 게이트 라인(GL2), 제 1 데이터 라인과 제 2 데이터 라인의 사이에 배치되어 제 1 내지 제 4 화소에 배치된 유기 발광 다이오드 소자의 열화를 센싱하는 기준 전압 라인(Vref), 제 1 데이터 라인(DL1) 좌측에 위치하여 제 1 및 제 2 화소에 구동 전원을 공급하는 제 1 전원 라인(VL1), 및 제 2 데이터 라인(DL2) 우측에 위치하여 제 1 및 제 2 화소에 구동 전원을 공급하는 제 1 전원 라인(VL2)을 포함하여 이루어지며, 구동 회로부의 좌·우로 개구부를 배치함으로써, 기준 전압 라인과 데이터 라인이 중첩되지 않는 구조로 이루어져 개구율을 극대화할 수 있는 효과를 가질 수 있다.

Description

DRD 방식의 표시 패널 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치{DRD type display panel and Organic light emitting diode display device using the display panel}
본 발명은 DRD 방식의 표시 패널 및 유기 발광 표시 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동 회로부의 좌·우로 개구부를 배치한 DRD 방식을 이용한 유기 발광 표시 장치에 관한 것이다.
유기 발광 표시 장치는 전자(electron)를 주입하는 음극(cathode)과 정공(hole)을 주입하는 양극(anode) 사이에 발광층이 형성된 구조를 가지며, 음극에서 발생된 전자 및 양극에서 발생된 정공이 발광층 내로 주입되면 주입된 전자 및 정공이 결합하여 엑시톤(exciton)이 생성되고, 생성된 엑시톤이 여기 상태(excited state)에서 기저상태(ground state)로 떨어지면서 발광을 하는 원리를 이용한 표시 장치이다.
이와 같은 유기 발광 표시 장치는 스위칭 소자로서 트랜지스터를 구비하고 있는데, 트랜지스터는 게이트 전극이 액티브층 아래에 위치하는 보텀 게이트(Bottom Gate) 구조와 게이트 전극이 액티브층 위에 위치하는 탑 게이트 (Top Gate) 구조로 구분된다.
이러한 유기 발광 표시 장치는 게이트 라인들을 구동하기 위한 스캔 드라이버와 데이터 라인들을 구동하기 위한 데이터 드라이버를 포함하며, 유기 발광 표시 장치가 대형화 및 고해상도화 될수록 요구되는 드라이브 IC의 수는 증가하고 있다.
그런데, 드라이브 IC는 다른 소자에 비해 상대적으로 매우 고가이기 때문에, 최근에는 유기 발광 표시 장치의 생산단가를 낮추기 위하여 드라이브 IC 수를 줄이기 위한 여러 방법들이 연구 개발되고 있으며, 이중 하나로써 기존 대비 게이트 라인들의 수는 2배로 늘리는 대신 데이터 라인들의 수를 1/2배로 줄여 필요로 하는 드라이브 IC의 수를 반으로 줄이면서도 기존과 동일 해상도를 구현하는 DRD(Double Rate Driving) 구동방식이 제안되었다.
하나의 데이터 라인을 이용하여 두 개의 서브 화소에 동작 전압을 제공하는 데이터 라인과 각 화소에 기준 전압을 공급하는 기준전압 라인이 중첩된다. 이로 인해 DRD 구동 특성상 데이터 신호에 의해 기준 전압 신호가 영향을 받아 리플(ripple) 효과에 의해 화상이 어둡게 표시되는 문제점이 있다.
본 발명은 개구율을 높일 수 있는 표시 패널 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 기준 전압 라인과 데이터 라인이 중첩되지 않는 구조를 갖는 표시 패널 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시 패널은 기판 상에 마련되고 커패시터 영역을 포함하는 제 1 내지 제 4 화소, 제 1 및 제 2 화소에 데이터 신호를 전달하는 제 1 데이터 라인(DL1), 제 3 및 제 4 화소에 데이터 신호를 전달하는 제 2 데이터 라인(DL2), 제 1 및 제 3 화소에 스캔 신호를 전달하는 제 1 게이트 라인(GL1), 제 2 및 제 4 화소에 스캔 신호를 전달하는 제 2 게이트 라인(GL2), 제 1 데이터 라인과 제 2 데이터 라인의 사이에 배치되어 제 1 내지 제 4 화소에 배치된 유기 발광 다이오드 소자의 열화를 센싱하는 기준 전압 라인(Vref), 제 1 데이터 라인(DL1) 좌측에 위치하여 제 1 및 제 2 화소에 구동 전원을 공급하는 제 1 전원 라인(VL1), 및 제 2 데이터 라인(DL2) 우측에 위치하여 제 1 및 제 2 화소에 구동 전원을 공급하는 제 1 전원 라인(VL2)을 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 표시 패널은 제 1 내지 제 4 화소는 하나의 단위 화소를 이룰 수 있다.
본 발명에 따른 표시 패널은 제 1 및 제 2 데이터 라인은 각 화소에 데이터 전압을 공급하기 위하여 형성된 데이터 라인 홀을 포함하고, 제 1 및 제 2 게이트 라인은 데이터 라인 홀과 커패시터 영역 사이에 위치한다.
본 발명에 따른 표시 패널은 제 1 내지 제 4 화소 각각에 마련되는 제 1 내지 제 4 구동부를 더 포함하고, 제 1 내지 제 4 구동부는 각각 데이터 라인(DL1, DL2)과 기준 전압 라인(Vref)의 사이에 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 표시 패널은 제 1 내지 제 4 구동부 각각은, 제 1 또는 제 2 전원 라인에 접속되는 제 1 소스 전극, 유기 발광 다이오드 소자와 접속되는 제 1 드레인 전극, 제 1 또는 제 2 데이터 라인으로부터 신호를 인가받는 1 게이트 전극을 포함하며 유기 발광 다이오드 소자를 발광시키는 구동 트랜지스터와, 제 1 또는 제 2 데이터 라인에 접속되는 제 2 소스 전극, 제 1 게이트 전극에 접속되는 제 2 드레인 전극, 제 1 또는 제 2 게이트 라인에 접속되는 제 2 게이트 전극을 포함하며 유기 발광 다이오드 소자의 발광을 제어하는 스위칭 트랜지스터와, 제 1 드레인 전극과 제 2 드레인 전극 사이의 커패시터 영역에 마련되고 제 1 또는 제 2 데이터 라인으로부터의 신호를 저장하는 스토리지 커패시터, 및 스토리지 커패시터에 접속되는 제 3 소스 전극, 기준 전압 라인에 접속되는 제 3 드레인 전극, 제 1 또는 제 2 게이트 라인에 접속되는 제 3 게이트 전극을 포함하며 게이트 라인으로부터의 신호에 따라 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 감지할 수 있도록 제어하는 센싱 트렌지스터를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치는 표시 패널과, 표시 패널의 게이트 라인들에 순차적으로 스캔펄스를 공급하는 게이트 드라이버와, 표시 패널의 데이터 라인들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 드라이버, 및 게이트 드라이버와 데이터 드라이버에 더블 레이트 드라이빙(Double Rate Driving: DRD) 방식으로 제어신호를 공급하는 타이밍 제어부를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 표시 패널 및 유기 발광 표시 장치는 좌우로 개구부를 배치하여 기준 전압 라인과 데이터 라인이 중첩되지 않는 구조로 이루어져 개구율을 극대화할 수 있는 효과를 가질 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 표시 패널의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 3은 도 2의 표시 패널의 등가 회로를 나타낸 예시도이다.
도 4는 각 화소 구동부의 소자에 공급되는 전압 및 신호의 파형도이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시 예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 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.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 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 없는 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 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가진다" 등의 용어는 개시된 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 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 나타내는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
한편, 어떤 실시 예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 흐름도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.
이하의 설명에서 표시 패널의 기판 상에 형성되는 화소 회로와 게이트 구동 회로는 n타입 또는 p타입의 트랜지스터로 구현될 수 있다. 예를 들어, 트랜지스터는 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 구조의 트랜지스터로 구현될 수 있다. 트랜지스터는 게이트(gate), 소스(source), 및 드레인(drain)을 포함한 3전극 소자이다. 소스는 캐리어(carrier)를 트랜지스터에 공급하는 전극이다. 트랜지스터 내에서 캐리어는 소스로부터 흐르기 시작한다. 드레인은 트랜지스터에서 캐리어가 외부로 나가는 전극이다. 예를 들어, 트랜지스터에서의 캐리어의 흐름은 소스로부터 드레인으로 흐른다. n타입 트랜지스터의 경우, 캐리어가 전자(electron)이기 때문에 소스에서 드레인으로 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 낮은 전압을 가진다. n타입 트랜지스터에서 전자가 소스로부터 드레인쪽으로 흐르기 때문에 전류의 방향은 드레인으로부터 소스 쪽으로 흐른다. p타입 트랜지스터의 경우, 캐리어가 정공(hole)이기 때문에 소스로부터 드레인으로 정공이 흐를 수 있도록 소스 전압이 드레인 전압보다 높다. p타입 트랜지스터의 정공이 소스로부터 드레인 쪽으로 흐르기 때문에 전류가 소스로부터 드레인 쪽으로 흐른다. 트랜지스터의 소스와 드레인은 고정된 것이 아니고, 트랜지스터의 소스와 드레인은 인가전압에 따라 변경될 수 있다.
이하에서, 게이트 온 전압은 트랜지스터가 턴-온(turn-on)될 수 있는 게이트 신호의 전압일 수 있다. 게이트 오프 전압은 트랜지스터가 턴-오프(turn-off)될 수 있는 전압일 수 있다. p타입 트랜지스터에서 게이트 온 전압은 로우 로직 전압(VL)일 수 있고, 게이트 오프 전압은 하이 로직 전압(VH)일 수 있다. n타입 트랜지스터에서 게이트 온 전압은 하이 로직 전압일 수 있고, 게이트 오프 전압은 로우 로직 전압일 수 있다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 표시 패널 및 이를 이용한 유기 발광 표시 장치의 구성 및 동작에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 유기 발광 표시 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다. 본 발명에 따른 유기발광 표시장치에서 패널(100)은 더블 레이트 드라이빙(Double Rate Driving)(이하, 간단히 'DRD'라 함) 방식을 이용하고 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, d/2개의 데이터 라인들(DL1 to DLd/2)과 2g개의 게이트 라인들(GL1 to GL2g)의 교차 구조에 의해 매트릭스 형태로 배치되어 dХg개의 화소들이 DRD 방식으로 형성된다.
화소들 각각에는 화소전극이 형성되어 있는 표시 패널(100), 게이트 라인들(GL1 to GL2g)에 순차적으로 스캔펄스를 공급하는 게이트 드라이버(200), 데이터 라인들(DL1 to DLd/2)로 데이터 전압들을 공급하는 데이터 드라이버(300), 및 DRD 방식으로 게이트 드라이버(200)와 데이터 드라이버(300)의 구동 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부(400)를 포함한다.
DRD 방식은 표시장치의 데이터 드라이버(300)의 개수 또는 상기 데이터 라인(DL)의 개수를 줄이기 위한 방법의 하나이다. DRD 방식을 이용하는 패널에서는, 종래와 대비할 때, 게이트 라인(GL)들의 개수가 2배로 늘어나는 대신, 데이터 라인(DL)들의 개수가 1/2로 줄어든다. 즉, DRD 방식은 필요로 하는 데이터 드라이브(300)의 개수 또는 데이터 라인(DL)의 개수를 반으로 줄이면서도 동일한 해상도를 구현할 수 있는 방법이다.
즉, 본 발명에 따른 DRD 방식을 이용한 표시장치에서는 표시 패널(100)의 하나의 수평라인에 배치된 d개의 화소들이 상기 수평라인의 상하에 형성된 두 개의 게이트 라인(GL)들과 d/2개의 데이터 라인(DL)들을 이용하여 구동될 수 있다.
타이밍 제어부(400)는 외부 시스템(미도시)으로부터 공급되는 수직/수평 동기신호와 클럭신호를 이용하여 게이트 드라이버(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 드라이버(300)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 출력한다.
또한, 타이밍 제어부(400)는 상기 외부 시스템으로부터 입력되는 입력 영상 데이터를 샘플링한 후에 이를 재정렬하여, 재정렬된 디지털 영상데이터(RGB)를 데이터 드라이버(300)에 공급한다.
타이밍 제어부(400)는 외부 시스템으로부터 공급된 클럭신호와, 수평 동기 신호(H_Sync)와, 수직동기신호(V_Sync) 및 데이터 인에이블 신호(DE)를 이용해서, 게이트 드라이버(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 드라이버(300)를 제어하기 위한 데이터 제어신호(DCS)를 생성하여, 게이트 드라이버(200) 및 데이터 드라이버(300)로 전송한다.
타이밍 제어부(400)는 외부 시스템으로부터 입력 영상 데이터 및 각종 신호들을 수신하는 수신부, 수신부로부터 수신된 신호들 중 입력 영상 데이터들을 표시 패널에 맞게 재정렬하여, 재정렬된 디지털 영상데이터들을 생성하기 위한 영상 데이터 처리부, 수신부로부터 수신된 신호들을 이용하여 게이트 드라이버(200)와 데이터 드라이버(300)를 제어하기 위한 게이트 제어신호(GCS)와 데이터 제어신호(DCS)들을 생성하기 위한 제어신호 생성부 및 영상 데이터 처리부에서 생성된 영상 데이터와 제어신호들을 데이터 드라이버(300) 및 게이트 드라이버(200)로 출력하기 위한 송신부를 포함하여 구성될 수 있다.
데이터 드라이버(300)는 타이밍 제어부(400)로부터 입력된 영상 데이터를 아날로그 데이터 전압으로 변환하여, 게이트 라인에 게이트 펄스가 공급되는 1수평 기간마다 1수평 라인분의 데이터 전압을 데이터 라인들에 공급한다. 즉, 데이터 드라이버(300)는 감마전압 발생부(도시하지 않음)로부터 공급되는 감마전압들을 이용하여, 영상 데이터를 데이터 전압으로 변환시킨 후 데이터 라인들로 출력시킨다.
데이터 드라이버(300)는 타이밍 제어부(400)로부터의 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse; SSP)를 소스 쉬프트 클럭(Source Shift Clock; SSC)에 따라 쉬프트시켜 샘플링 신호를 발생한다. 그리고, 데이터 드라이버(300)는 소스 쉬프트 클럭(SSC)에 따라 입력되는 화소 데이터(RGB)(영상 데이터)를 샘플링 신호에 따라 래치하여, 데이터 전압으로 변경한 후, 소스 출력 인에이블(Source Output Enable; SOE) 신호에 응답하여 수평 라인 단위로 데이터 전압을 데이터 라인들에 공급한다. 이를 위해, 데이터 드라이버(300)는 쉬프트 레지스터부, 래치부, 디지털 아날로그 변환부 및 출력버퍼 등을 포함하여 구성될 수 있다.
게이트 드라이버(200)는 타이밍 제어부(400)로부터 입력되는 게이트 제어신호(GCS)에 응답하여 표시 패널(100)의 게이트 라인들(GL1 to GL2g)에 스캔 펄스를 순차적으로 공급한다. 이에 따라, 스캔 펄스가 입력되는 해당 수평라인의 각각의 화소에 형성되어 있는 스위칭 트랜지스터들이 턴온되어, 각 화소로 영상이 출력될 수 있다.
즉, 게이트 드라이버(200)는 타이밍 제어부(400)로부터 제공된 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse; GSP)를 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock; GSC)에 따라 쉬프트시켜, 순차적으로 게이트 라인들(GL1 to GLg)에 게이트 온 전압(Von)을 갖는 스캔 펄스를 공급한다. 그리고, 게이트 드라이버(200)는 게이트 온 전압(Von)의 스캔 펄스가 공급되지 않는 나머지 기간 동안에는 게이트 라인(GL1 내지 GL2g)에 게이트 오프 전압(Voff)을 공급한다.
게이트 드라이버(200)는 표시 패널(100)과 독립되게 형성되어, 다양한 방식으로 표시 패널(100)과 전기적으로 연결될 수 있는 형태로 구성될 수 있으나, 표시 패널(100) 내에 실장되어 있는 게이트 인 패널(Gate In Panel: GIP)방식으로 구성될 수도 있다. 이 경우, 게이트 드라이버(200)를 제어하기 위한 게이트 제어신호들에는 스타트신호(VST) 및 게이트클럭(GCLK) 등이 포함될 수 있다.
위 설명에서는, 데이터 드라이버(300), 게이트 드라이버(200) 및 타이밍 제어부(400)가 독립적으로 구성된 것으로 설명되었으나, 데이터 드라이버(300) 또는 게이트 드라이버(200)들 중 적어도 어느 하나는 타이밍 제어부(400)와 일체로 구성될 수도 있다.
DRD 방식을 이용한 표시 패널(100) 내에 구성되는 화소의 구체적인 구조는, 이하에서, 도 2 내지 도 3을 참조하여 상세히 설명된다.
도 2는 본 발명에 따른 표시 장치의 화소의 구성을 나타낸 예시도이고, 도 3은 도 2의 표시 패널의 등가 회로를 나타낸 예시도이다. 본 실시 예에서 n타입 트랜지스터로 구성된 것을 나타내고 있으나, p타입 트랜지스터로 구성될 수도 있고, p타입 트랜지스터와 n타입 트랜지스터가 혼합되어 구성될 수도 있다.
도 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 표시 장치에서 하나의 화소는 4개의 서브 화소(P1 ~ P4)로 구성된 QUAD 구조로 이루어진다. 이때, 제1 내지 제4 서브 화소는 R, G, B, W 색상을 나타낼 수 있는 유기 발광 다이오드로 구성될 수 있다. 이는 본 발명을 설명하기 위한 하나의 실시 예이며, R, G, B 색상을 나타낼 수 있는 유기 발광 다이오드로 구성될 수도 있다.
하나의 단위 화소는 도 2에 도시한 바와 같이 제1 방향으로 배치된 제1 및 제2 게이트 라인(GL1, GL2), 제 1 및 제 2 게이트 라인(GL1, GL2)과 교차하면서 제 2 방향으로 배치된 제1 및 제2 전원 라인(VL1, VL2), 제 1 및 제2 데이터 라인(DL1, DL2), 기준 전압 라인(Vref) 및 제1 내지 제4 화소 구동부를 포함한다. 제1 내지 제4 화소 구동부는 기준 전압 라인(Vref)을 기준으로 2개씩의 화소 구동부가 대칭되어 배치된다.
제 1 및 제2 서브 화소(P1, P2)는 제 1 전원 라인(VL1)과 기준 전압 라인(Vref) 사이에 형성되고, 제 3 및 제4 서브 화소(P3, P4)는 기준 전압 라인(Vref)과 제 2 전원 라인(VL2) 사이에 형성된다.
기준 전압 라인(Vref)을 기준으로 다수의 트랜지스터 및 커패시터로 구성된 제1 내지 제4 화소 구동부가 대칭되어 배치된다. 제 1 내지 제 4 구동부는 각각 데이터 라인(DL1, DL2)과 기준 전압 라인(Vref)의 사이에 배치된다.
제1 화소(P1)를 구동하기 위한 제1 화소 구동부와 제2 화소(P2)를 구동하기 위한 제2 화소 구동부는 제1 데이터 라인(DL1)과 기준 전압 라인(Vref)의 사이에 배치된다. 제3 화소(P3)를 구동하기 위한 제3 화소 구동부와 제4 화소(P4)를 구동하기 위한 제4 화소 구동부는 기준 전압 라인(Vref)과 제2 데이터 라인(DL2)의 사이에 배치된다.
제1 데이터 라인(DL1)을 통해 제1 서브 화소(P1)를 구동하기 위한 제1 화소 구동부와 제2 서브 화소(P2)를 구동하기 위한 제2 화소 구동부에 데이터 전압이 공급된다. 제2 데이터 라인(DL2)을 통해 제3 서브 화소(P3)를 구동하기 위한 제3 화소 구동부와 제4 서브 화소(P4)를 구동하기 위한 제4 화소 구동부에 데이터 전압이 공급된다.
제1 게이트 라인(GL1)을 통해 제1 서브 화소(P1)의 제1 화소 구동부에 형성된 스캔 트랜지스터와 제2 서브 화소(P2)의 제2 화소 구동부에 형성된 스위칭 트랜지스터에 스캔 펄스가 제공된다. 제2 게이트 라인(GL2)을 통해 제3 서브 화소(P3)의 제3 화소 구동부에 형성된 스캔 트랜지스터와 제4 서브 화소(P4)의 제4 화소 구동부에 형성된 스위칭 트랜지스터에 스캔 펄스가 제공된다.
각 단위 화소의 각 서브 화소(P1 ~ P4)는 도 3에 도시한 바와 같이 다수의 트랜지스터(T1, T2, DT)와 커패시터(Cst) 및 유기발광 다이오드(OLED)가 배치된 제1 내지 제4 화소 구동부를 포함한다.
각 화소 구동부는 유기 발광 다이오드 소자(OLED)를 발광시키는 구동 트랜지스터(DT), 게이트 라인으로부터의 신호에 따라 유기 발광 다이오드 소자의 발광을 제어하는 스위칭 트랜지스터(T1), 및 게이트 라인으로부터의 신호에 따라 구동 트랜지스터(DT)의 문턱 전압을 감지할 수 있도록 제어하는 센싱 트렌지스터(T2)를 포함한다.
제1 화소 구동부의 제1 구동 트랜지스터(DTR)는 제1 전원 라인(VL1)에 접속되는 제1 소스 전극, 유기 발광 다이오드 소자(OLED)와 접속되는 제1 드레인 전극, 제1 데이터 라인(DL1)으로부터 구동 신호를 인가 받는 제1 게이트 전극을 포함하여 이루어져, 제1 화소 구동부의 유기 발광 다이오드 소자(OLED)의 구동에 필요한 구동 전류를 공급한다. 제1 구동 트랜지스터(DTR)의 제1 소스 전극과 제1 전원 라인(VL1)은 컨택홀(CH1)과 컨택홀(CH8)을 통해 연결된다. 제1 구동 트랜지스터(DTR)의 제1 소스 전극과 제1 드레인 전극 사이의 반도체화합물층은 컨택홀(CH7)과 컨택홀(CH8)을 통해 연결된다.
제1 화소 구동부의 제1 스위칭 트랜지스터(T1R)는 제1 데이터 라인(D1)에 접속되는 제2 소스 전극, 제1 구동 트랜지스터(DTR)의 제1 게이트 전극에 접속되는 제2 드레인 전극, 제1 게이트 라인(GL1)에 접속되는 제2 게이트 전극을 포함하여 이루어져, 제1 구동 트랜지스터(DTR)의 제1 게이트 전극에 데이터 전압을 전달한다.
제1 스위칭 트랜지스터(T1R)의 제2 소스 전극은 컨택홀(CH2)을 통해 제1 데이터 라인(DL1)과 연결된다. 제1 스위칭 트랜지스터(T1R)의 제2 드레인 전극은 컨택홀(CH6)을 통해 제1 구동 트랜지스터(DTR)의 제1 게이트 전극에 연결된다. 제1 스위칭 트랜지스터(T1R)의 제2 게이트 전극은 제1 게이트 라인(GL1)에 연결된다.
제1 화소 구동부의 스토리지 커패시터(Cst)는 제1 구동 트랜지스터(DTR)의 제1 드레인 전극과 스위칭 트랜지스터(T1R)의 제2 드레인 전극 사이의 커패시터 영역에 마련되어, 제1 데이터 라인(Dl)을 통해 공급되는 데이터 전압을 저장한다. 제1 화소 구동부의 스토리지 커패시터(Cst)의 일단은 컨택홀(CH6)을 통해 제1 구동 트랜지스터(DTR)의 제1 드레인 전극에 연결되고, 타단은 컨택홀(CH5)을 통해 제1 스위칭 트랜지스터(T1R)의 드레인 전극 및 제1 구동 트랜지스터(DTR)의 제1 게이트 전극에 연결된다.
제1 화소 구동부의 제1 센싱 트렌지스터(T2R)는 스토리지 커패시터(Cst)에 접속되는 제3 소스 전극, 기준 전압 라인(Vref)에 접속되는 제3 드레인 전극, 제1 게이트 라인(GL1)에 접속되는 제3 게이트 전극을 포함하여 이루어져, 제1 게이트 라인(GL1)을 통해 제공되는 신호에 따라 제1 구동 트랜지스터(DTR)의 문턱 전압을 센싱한다. 제1 센싱 트렌지스터(T2R)의 제3 소스 전극은 컨택홀(CH3)을 통해 기준 전압 공급 라인(Vref)에 연결된다. 제1 센싱 트렌지스터(T2R)의 제3 소스 전극과 제3 드레인 전극 사이의 반도체화합물층은 컨택홀(CH3)과 컨택홀(CH4)을 통해 연결된다. 제1 센싱 트렌지스터(T2R)의 제3 드레인 전극은 컨택홀(CH4)과 컨택홀(CH5)을 통해 커패시터(Cst)에 연결되고, 컨택홀(CH4)과 컨택홀(CH7)을 통해 제1 구동 트랜지스터(DTR)의 제1 드레인 전극에 연결된다.
제2 화소 구동부의 제2 구동 트랜지스터(DTB)는 제1 화소 구동부의 제1 구동 트랜지스터(DTR)와 유사한 구성으로 이루어져, 제2 화소 구동부의 유기 발광 다이오드 소자(OLED)의 구동에 필요한 구동 전류를 공급한다. 제2 구동 트랜지스터(DTB)의 제1 소스 전극과 제1 전원 라인(VL1)은 컨택홀(CH1)과 컨택홀(CH8)을 통해 연결된다. 제2 구동 트랜지스터(DTB)의 제1 소스 전극과 제1 드레인 전극 사이의 반도체화합물층은 컨택홀(CH7)과 컨택홀(CH8)을 통해 연결된다.
제2 화소 구동부의 제2 스위칭 트랜지스터(T1B)는 제1 데이터 라인(D1)에 접속되는 제2 소스 전극, 제2 구동 트랜지스터(DTB)의 제1 게이트 전극에 접속되는 제2 드레인 전극, 제2 게이트 라인(GL2)에 접속되는 제2 게이트 전극을 포함하여 이루어져, 제2 구동 트랜지스터(DTB)의 제1 게이트 전극에 제1 데이터 라인(DL1)을 통해 공급되는 데이터 전압을 전달한다. 제2 스위칭 트랜지스터(T1B)의 제2 소스 전극은 컨택홀(CH2)을 통해 제1 데이터 라인(DL1)과 연결된다. 제2 스위칭 트랜지스터(T1B)의 제2 드레인 전극은 컨택홀(CH6)을 통해 제2 구동 트랜지스터(DTB)의 제1 게이트 전극에 연결된다. 제2 스위칭 트랜지스터(T1B)의 제2 게이트 전극은 제1 게이트 라인(GL1)에 연결된다.
제2 화소 구동부의 제2 센싱 트렌지스터(T2B)는 제2 화소 구동부의 스토리지 커패시터(Cst)에 접속되는 제3 소스 전극, 기준 전압 라인(Vref)에 접속되는 제3 드레인 전극, 제2 게이트 라인(GL2)에 접속되는 제3 게이트 전극을 포함하여 이루어져, 제2 게이트 라인(GL2)을 통해 제공되는 신호에 따라 제2 구동 트랜지스터(DTB)의 문턱 전압을 센싱한다. 제2 센싱 트렌지스터(T2B)의 제3 소스 전극과 제3 드레인 전극 사이의 반도체화합물층은 컨택홀(CH3)과 컨택홀(CH4)을 통해 연결된다. 제2 센싱 트렌지스터(T2B)의 제3 드레인 전극은 컨택홀(CH4)과 컨택홀(CH5)을 통해 커패시터(Cst)에 연결되고, 컨택홀(CH4)과 컨택홀(CH6)을 통해 제2 구동 트랜지스터(DTB)의 제1 드레인 전극에 연결된다.
제3 화소 구동부의 제3 구동 트랜지스터(DTG)는 제2 전원 라인(VL2)에 접속되는 제1 소스 전극, 유기 발광 다이오드 소자(OLED)와 접속되는 제1 드레인 전극, 제2 데이터 라인(DL2)으로부터 구동 신호를 인가 받는 제1 게이트 전극을 포함하여 이루어져, 제3 화소 구동부의 유기 발광 다이오드 소자(OLED)의 구동에 필요한 구동 전류를 공급한다. 제3 구동 트랜지스터(DTG)의 제1 소스 전극과 제2 전원 라인(VL2)은 컨택홀(CH1)과 컨택홀(CH8)을 통해 연결된다. 제3 구동 트랜지스터(DTG)의 제1 소스 전극과 제1 드레인 전극 사이의 반도체화합물층은 컨택홀(CH7)과 컨택홀(CH8)을 통해 연결된다.
제3 화소 구동부의 제3 스위칭 트랜지스터(T1G)는 제2 데이터 라인(D2)에 접속되는 제2 소스 전극, 제3 구동 트랜지스터(DTG)의 제1 게이트 전극에 접속되는 제2 드레인 전극, 제1 게이트 라인(GL1)에 접속되는 제2 게이트 전극을 포함하여 이루어져, 제3 구동 트랜지스터(DTG)의 제1 게이트 전극에 제1 데이터 라인(Dl)을 통해 공급되는 데이터 전압을 전달한다. 제3 스위칭 트랜지스터(T1G)의 제2 소스 전극은 컨택홀(CH2)을 통해 제2 데이터 라인(DL2)과 연결된다. 제3 스위칭 트랜지스터(T1G)의 제2 드레인 전극은 컨택홀(CH6)을 통해 제3 구동 트랜지스터(DTG)의 제1 게이트 전극에 연결된다. 제3 스위칭 트랜지스터(TRG)의 제2 게이트 전극은 제2 게이트 라인(GL2)에 연결된다.
제3 화소 구동부의 제3 센싱 트렌지스터(T2G)는 제3 화소 구동부의 스토리지 커패시터(Cst)에 접속되는 제3 소스 전극, 기준 전압 라인(Vref)에 접속되는 제3 드레인 전극, 제1 게이트 라인(GL1)에 접속되는 제3 게이트 전극을 포함하여 이루어져, 제1 게이트 라인(GL1)을 통해 제공되는 신호에 따라 제3 구동 트랜지스터(DTG)의 문턱 전압을 센싱한다. 제3 센싱 트렌지스터(T2G)의 제3 소스 전극과 제3 드레인 전극 사이의 반도체화합물층은 컨택홀(CH3)과 컨택홀(CH4)을 통해 연결된다. 제3 센싱 트렌지스터(T2G)의 제3 드레인 전극은 컨택홀(CH4)과 컨택홀(CH5)을 통해 커패시터(Cst)에 연결되고, 컨택홀(CH4)과 컨택홀(CH7)을 통해 제3 구동 트랜지스터(DTG)의 제1 드레인 전극에 연결된다.
제4 화소 구동부의 제4 구동 트랜지스터(DTW)는 제2 전원 라인(VL2)에 접속되는 제1 소스 전극, 유기 발광 다이오드 소자(OLED)와 접속되는 제1 드레인 전극, 제2 데이터 라인(DL2)으로부터 구동 신호를 인가 받는 제1 게이트 전극을 포함하여 이루어져, 제3 화소 구동부의 유기 발광 다이오드 소자(OLED)의 구동에 필요한 구동 전류를 공급한다. 제4 구동 트랜지스터(DTW)의 제1 소스 전극과 제2 전원 라인(VL2)은 컨택홀(CH1)과 컨택홀(CH8)을 통해 연결된다. 제4 구동 트랜지스터(DTW)의 제1 소스 전극과 제1 드레인 전극 사이의 반도체화합물층은 컨택홀(CH7)과 컨택홀(CH8)을 통해 연결된다.
제4 화소 구동부의 제4 스위칭 트랜지스터(T1W)는 제2 데이터 라인(D2)에 접속되는 제2 소스 전극, 제4 구동 트랜지스터(DTW)의 제1 게이트 전극에 접속되는 제2 드레인 전극, 제2 게이트 라인(GL2)에 접속되는 제2 게이트 전극을 포함하여 이루어져, 제4 구동 트랜지스터(DTW)의 제1 게이트 전극에 제2 데이터 라인(D2)을 통해 공급되는 데이터 전압을 전달한다. 제4 스위칭 트랜지스터(T1W)의 제2 소스 전극은 컨택홀(CH2)을 통해 제2 데이터 라인(DL2)과 연결된다. 제4 스위칭 트랜지스터(T1W)의 제2 드레인 전극은 컨택홀(CH6)을 통해 제4 구동 트랜지스터(DTW)의 제1 게이트 전극에 연결된다. 제4 스위칭 트랜지스터(T1W)의 제2 게이트 전극은 제2 게이트 라인(GL2)에 연결된다.
제4 화소 구동부의 제4 센싱 트렌지스터(T2W)는 제4 화소 구동부의 스토리지 커패시터(Cst)에 접속되는 제3 소스 전극, 기준 전압 라인(Vref)에 접속되는 제3 드레인 전극, 제2 게이트 라인(GL2)에 접속되는 제3 게이트 전극을 포함하여 이루어져, 제2 게이트 라인(GL2)을 통해 제공되는 신호에 따라 제4 구동 트랜지스터(DTW)의 문턱 전압을 센싱한다. 제4 센싱 트렌지스터(T2W)의 제3 소스 전극과 제3 드레인 전극 사이의 반도체화합물층은 컨택홀(CH3)과 컨택홀(CH4)을 통해 연결된다. 제4 센싱 트렌지스터(T2W)의 제3 드레인 전극은 컨택홀(CH4)과 컨택홀(CH5)을 통해 커패시터(Cst)에 연결되고, 컨택홀(CH4)과 컨택홀(CH7)을 통해 제4 구동 트랜지스터(DTW)의 제1 드레인 전극에 연결된다.
제 1 및 제 2 데이터 라인(Dl1, Dl2)은 각 화소에 데이터 전압을 공급하기 위하여 형성된 데이터 라인 홀(CH2)을 포함하고, 제 1 및 제 2 게이트 라인(GL1, GL2)은 데이터 라인 홀(CH2)과 커패시터 영역 사이에 위치한다.
본 발명에 따른 표시 패널에 포함된 제1 내지 제4 화소 구동부는 1SCAN 구조, 즉, 스위칭 트랜지스터와 센싱 트랜지스터가 동시에 동작하는 구성으로 이루어진다. 이때, 각 화소 구동부의 소자에 공급되는 전압 및 신호는 도 4에 나타난 바와 같다. 예를 들어, 제1 스캔 펄스가 제공되는 구간 중 데이터 라인을 통해 데이터 전압이 공급되는 구간동안 샘플링 신호는 공급되지 않는다. 따라서 스캔 트랜지스터는 턴-온하지만 샘플링 트랜지스터는 턴-오프 상태를 나타낸다. 한편 제1 스캔 펄스가 제공되는 구간 중 다른 구간에서 데이터 라인을 통해 공급되는 데이터 전압을 차단하고 샘플링 신호를 공급한다. 따라서 스캔 트랜지스터는 턴-오프되지만 샘플링 트랜지스터가 턴-온 된다.
따라서, 제1 게이트 라인(GL1)은 제1 및 제3 화소 구동부(P1, P3)의 제1 및 제3 스위칭 트랜지스터(T1R, T1G)의 게이트 전극과 제1 및 제3 센싱 트랜지스터(T2R, T2G)의 게이트 전극에 동일한 스캔 펄스를 전달하고, 제2 게이트 라인(GL2)은 제2 및 제4 화소 구동부(P2, P4)의 제2 및 제4 스위칭 트랜지스터(T1B, T1W)의 게이트 전극과 제2 및 제4 스위칭 트랜지스터(T1B, T1W)의 게이트 전극에 동일한 스캔 펄스를 전달한다.
제1 데이터 라인(DL1)은 제1 및 제2 화소 구동부(P1, P2)의 제1 및 제2 스위칭 트랜지스터(T1R, T1B)의 소스 전극에 데이터 전압을 공급하고, 제2 데이터 라인(DL2)은 제3 및 제4 화소 구동부(P3, P4)의 제3 및 제4 스위칭 트랜지스터(T1G, T1W)의 소스 전극에 데이터 전압을 공급한다.
제1 내지 제4 센싱 트랜지스터(T2R, T2B, T2G, T2W)의 각 소스 전극은 기준 전압 공급라인(Vref)을 통해 샘플링 신호를 공급받는다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 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: 패널 200: 게이트 드라이버
300: 데이터 드라이버 400: 타이밍 제어부

Claims (6)

  1. 기판 상에 마련되고 커패시터 영역을 포함하는 제 1 내지 제 4 화소;
    상기 제 1 및 제 2 화소에 데이터 신호를 전달하는 제 1 데이터 라인(DL1);
    상기 제 3 및 제 4 화소에 데이터 신호를 전달하는 제 2 데이터 라인(DL2);
    상기 제 1 및 제 3 화소에 스캔 신호를 전달하는 제 1 게이트 라인(GL1);
    상기 제 2 및 제 4 화소에 스캔 신호를 전달하는 제 2 게이트 라인(GL2);
    상기 제 1 데이터 라인과 제 2 데이터 라인의 사이에 배치되어 상기 제 1 내지 제 4 화소에 배치된 유기 발광 다이오드 소자의 열화를 센싱하는 기준 전압 라인(Vref);
    상기 제 1 데이터 라인(DL1) 좌측에 위치하여 상기 제 1 및 제 2 화소에 구동 전원을 공급하는 제 1 전원 라인(VL1); 및
    상기 제 2 데이터 라인(DL2) 우측에 위치하여 상기 제 1 및 제 2 화소에 구동 전원을 공급하는 제 1 전원 라인(VL2)을 포함하여 이루어지는 DRD 방식으로 구동하는 표시 패널.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 화소는 제 1 내지 제 4 화소가 하나의 단위 화소를 이루는 것을 특징으로 하는 DRD 방식으로 구동하는 표시 패널.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 데이터 라인은 각 화소에 데이터 전압을 공급하기 위하여 형성된 데이터 라인 홀을 포함하고, 제 1 및 제 2 게이트 라인은 데이터 라인 홀과 커패시터 영역 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 DRD 방식으로 구동하는 표시 패널.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 4 화소 각각에 마련되는 제 1 내지 제 4 구동부를 더 포함하고, 상기 제 1 내지 제 4 구동부는 각각 데이터 라인(DL1, DL2)과 기준 전압 라인(Vref)의 사이에 배치된 것을 특징으로 하는 DRD 방식으로 구동하는 표시 패널.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 4 구동부 각각은,
    상기 제 1 또는 제 2 전원 라인에 접속되는 제 1 소스 전극, 유기 발광 다이오드 소자와 접속되는 제 1 드레인 전극, 상기 제 1 또는 제 2 데이터 라인으로부터 신호를 인가받는 1 게이트 전극을 포함하며 상기 유기 발광 다이오드 소자를 발광시키는 구동 트랜지스터;
    상기 제 1 또는 제 2 데이터 라인에 접속되는 제 2 소스 전극, 상기 제 1 게이트 전극에 접속되는 제 2 드레인 전극, 상기 제 1 또는 제 2 게이트 라인에 접속되는 제 2 게이트 전극을 포함하며 상기 유기 발광 다이오드 소자의 발광을 제어하는 스위칭 트랜지스터;
    상기 제 1 드레인 전극과 제 2 드레인 전극 사이의 커패시터 영역에 마련되고 제 1 또는 제 2 데이터 라인으로부터의 신호를 저장하는 스토리지 커패시터; 및
    상기 스토리지 커패시터에 접속되는 제 3 소스 전극, 상기 기준 전압 라인에 접속되는 제 3 드레인 전극, 제 1 또는 제 2 게이트 라인에 접속되는 제 3 게이트 전극을 포함하며 상기 게이트 라인으로부터의 신호에 따라 상기 유기 발광 다이오드 소자의 문턱 전압을 감지할 수 있도록 제어하는 센싱 트렌지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 DRD 방식으로 구동하는 표시 패널.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항에 의한 표시 패널;
    상기 표시 패널의 게이트 라인들에 순차적으로 스캔펄스를 공급하는 게이트 드라이버;
    상기 표시 패널의 데이터 라인들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 드라이버; 및
    상기 게이트 드라이버와 상기 데이터 드라이버에 더블 레이트 드라이빙(Double Rate Driving: DRD) 방식으로 제어신호를 공급하는 타이밍 제어부를 포함하여 이루어지는 DRD 방식으로 구동하는 유기 발광 표시 장치.
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