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KR101199106B1 - 유기전계발광 표시장치 - Google Patents

유기전계발광 표시장치 Download PDF

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KR101199106B1
KR101199106B1 KR20100023763A KR20100023763A KR101199106B1 KR 101199106 B1 KR101199106 B1 KR 101199106B1 KR 20100023763 A KR20100023763 A KR 20100023763A KR 20100023763 A KR20100023763 A KR 20100023763A KR 101199106 B1 KR101199106 B1 KR 101199106B1
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KR
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line
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강철규
김금남
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명은 문턱전압 보상기간을 충분히 확보할 수 있도록 한 유기전계발광 표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 유기전계발광 표시장치는 주사선들로 주사신호를 순차적으로 공급하고, 발광 제어선들로 발광 제어신호를 순차적으로 공급하기 위한 주사 구동부와; 제어선들로 상기 주사신호보다 넓은 폭을 가지는 제어신호를 순차적으로 공급하기 위한 제어선 구동부와; 데이터선들로 상기 주사신호와 동기되도록 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부와; 상기 주사선들 및 데이터선들의 교차부에 위치되는 화소들을 구비하며; i(i는 자연수)번째 상기 화소들 각각은 캐소드전극이 제 2전원에 접속되는 유기 발광 다이오드와; 제 1전극과 접속된 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드로 흐르는 전류량을 제어하는 제 2트랜지스터와; 상기 제 2트랜지스터의 게이트전극에 제 1단자가 접속되는 제 1커패시터와; 상기 제 1커패시터의 제 2단자와 데이터선 사이에 접속되며, 제 i주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 1트랜지스터와; 상기 제 2트랜지스터의 게이트전극과 제 2전극 사이에 접속되며, 제 i제어선으로 제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 3트랜지스터와; 기준전원과 상기 제 1커패시터의 제 2단자 사이에 접속되며, 상기 제 i제어선으로 제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 4트랜지스터와; 상기 제 2트랜지스터의 제 2전극과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 접속되며, 제 i발광제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 제 5트랜지스터를 구비하며; 상기 제어신호는 상기 주사신호보다 넓은 폭으로 설정되며, 상기 제 i제어선으로 공급되는 제어신호는 상기 제 i주사선으로 공급되는 주사신호와 중첩되지 않도록 상기 제 i주사선으로 주사신호가 공급되기 이전에 공급되고; 상기 제 i발광 제어선으로 공급되는 발광 제어신호는 상기 제 i제어선으로 공급되는 제어신호와 동일한 폭으로 일부기간 중첩되며, 상기 제 i제어선으로 제어신호가 공급된 이후에 공급된다.

Description

유기전계발광 표시장치{Organic Light Emitting Display Device}
본 발명은 유기전계발광 표시장치에 관한 것으로, 특히 문턱전압 보상기간을 충분히 확보할 수 있도록 한 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 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 구동 트랜지스터의 문턱전압에 대응하는 전압을 충전하고, 이에 따라 구동 트랜지스터의 편차를 보상하게 된다.
한편, 최근 들어 3D 화상을 구현하기 위하여 종래의 60Hz의 구간을 240Hz로 나누어 구동하는 방법이 제안되었다. 하지만, 240Hz 이상의 고속 구동을 하는 경우 트랜지스터의 문턱전압 충전기간이 짧아지고, 이에 따라 구동 트랜지스터의 문턱전압 보상이 불가능해지는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 문턱전압 보상기간을 충분히 확보할 수 있도록 한 유기전계발광 표시장치에 관한 것이다.
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본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 주사선들로 주사신호를 순차적으로 공급하고, 발광 제어선들로 발광 제어신호를 순차적으로 공급하기 위한 주사 구동부와; 제어선들로 상기 주사신호보다 넓은 폭을 가지는 제어신호를 순차적으로 공급하기 위한 제어선 구동부와; 데이터선들로 상기 주사신호와 동기되도록 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부와; 상기 주사선들 및 데이터선들의 교차부에 위치되는 화소들을 구비하며; i(i는 자연수)번째 상기 화소들 각각은 캐소드전극이 제 2전원에 접속되는 유기 발광 다이오드와; 제 1전극과 접속된 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드로 흐르는 전류량을 제어하는 제 2트랜지스터와; 상기 제 2트랜지스터의 게이트전극에 제 1단자가 접속되는 제 1커패시터와; 상기 제 1커패시터의 제 2단자와 데이터선 사이에 접속되며, 제 i주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 1트랜지스터와; 상기 제 2트랜지스터의 게이트전극과 제 2전극 사이에 접속되며, 제 i제어선으로 제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 3트랜지스터와; 기준전원과 상기 제 1커패시터의 제 2단자 사이에 접속되며, 상기 제 i제어선으로 제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 4트랜지스터와; 상기 제 2트랜지스터의 제 2전극과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 접속되며, 제 i발광제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 제 5트랜지스터를 구비하며; 상기 제어신호는 상기 주사신호보다 넓은 폭으로 설정되며, 상기 제 i제어선으로 공급되는 제어신호는 상기 제 i주사선으로 공급되는 주사신호와 중첩되지 않도록 상기 제 i주사선으로 주사신호가 공급되기 이전에 공급되고; 상기 제 i발광 제어선으로 공급되는 발광 제어신호는 상기 제 i제어선으로 공급되는 제어신호와 동일한 폭으로 일부기간 중첩되며, 상기 제 i제어선으로 제어신호가 공급된 이후에 공급된다.
바람직하게, 상기 제 i발광 제어선으로는 상기 제어신호와 동일한 폭으로 설정되며 상기 제 i제어선으로 공급되는 제어신호와 일부기간 중첩되도록 발광 제어신호가 공급된다. 상기 제 i발광 제어선으로 공급되는 발광 제어신호와 상기 제 i제어선으로 공급되는 제어신호는 1H를 초과하는 기간 동안 중첩된다. 상기 발광 제어신호 및 제어신호 각각은 3H 이상의 폭으로 설정된다. 상기 제 1커패시터의 제 2단자와 상기 제 1전원 사이에 접속되는 제 2커패시터를 구비한다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 주사선들로 kH(k는 2이상의 자연수) 이상의 폭으로 설정되는 주사신호를 순차적으로 공급하고, 발광 제어선들로 상기 주사신호보다 넓은 폭으로 설정되는 발광 제어신호를 순차적으로 공급하는 주사 구동부와; 데이터선들로 상기 주사신호와 동기되도록 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부와; 상기 주사선들 및 데이터선들의 교차부에 위치되는 화소들을 구비하며; i(i는 자연수)번째 상기 화소들 각각은 캐소드전극이 제 2전원에 접속되는 유기 발광 다이오드와; 제 1전극과 접속된 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드로 흐르는 전류량을 제어하는 제 2트랜지스터와; 상기 제 2트랜지스터의 게이트전극에 제 1단자가 접속되는 제 1커패시터와; 상기 제 1커패시터의 제 2단자와 데이터선 사이에 접속되며, 제 i(i는 자연수)주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 1트랜지스터와; 상기 제 2트랜지스터의 게이트전극과 제 2전극 사이에 접속되며, 제 i-k주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 3트랜지스터와; 상기 제 2트랜지스터의 제 2전극과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 접속되며, 제 i발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 제 5트랜지스터를 구비하며; 상기 제 i발광 제어선으로 공급되는 발광 제어신호는 상기 제 i-k주사선으로 공급되는 주사신호와 일부기간 중첩되며 상기 제 i주사선으로 공급되는 주사신호와 완전히 중첩된다.
바람직하게, 기준전원과 상기 제 1커패시터의 제 2단자 사이에 접속되며, 상기 제 i제어선으로 제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 4트랜지스터와; 상기 제 1커패시터의 제 2단자와 상기 제 1전원 사이에 접속되는 제 2커패시터를 구비한다.
본 발명의 유기전계발광 표시장치에 의하면 1H를 초과하는 기간 동안 구동 트랜지스터의 문턱전압을 보상할 수 있고, 이에 따라 원하는 휘도의 영상을 표시할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본원 발명의 실시예에 의한 구동방법을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 의한 화소를 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5는 도 3에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 파형도이다.
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 의한 화소를 나타내는 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 파형도이다.
도 8은 본 발명의 제 3실시예에 의한 화소를 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 1 내지 도 9를 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), 발광 제어선들(E1 내지 En), 제어선들(CL1 내지 CLn) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)의 교차부에 위치되는 화소들(140)과, 매트릭스 행태로 배치된 화소들(140)을 포함하는 화소부(130)와, 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, 제어선들(CL1 내지 CLn)을 구동하기 위한 제어선 구동부(160)와, 주사 구동부(110), 데이터 구동부(120) 및 제어선 구동부(160)를 제어하기 위한 타이밍 제어부(150)를 구비한다.
제어선 구동부(160)는 제어선들(CL1 내지 CLn)로 제어신호를 순차적으로 공급한다. 여기서, i(i는 자연수)번째 제어선(CLi)으로 공급되는 제어신호는 i번째 주사선(Si)으로 공급되는 주사신호와 중첩되지 않는다. 실제로, i번째 제어선(CLi)으로 공급되는 제어신호는 i번째 주사선(Si)으로 주사신호가 공급되기 이전에 공급된다. 제어신호를 공급받은 화소들(140)은 제어신호가 공급되는 기간 중 일부기간 동안 구동 트랜지스터의 문턱전압에 대응하는 전압을 충전한다. 제어선 구동부(160)는 화소들(140) 각각에 포함되는 구동 트랜지스터의 문턱전압이 안정적으로 보상될 수 있도록 3H 이상의 폭을 가지는 제어신호를 공급한다.
주사 구동부(110)는 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 순차적으로 공급함과 아울러 발광 제어선들(E1 내지 En)로 발광 제어신호를 순차적으로 공급한다. 여기서, i번째 발광 제어선(Ei)으로 공급되는 발광 제어신호는 i번째 주사선(Si)으로 공급되는 주사신호와 중첩되게 공급된다. 그리고, i번째 발광 제어선(Ei)으로 공급되는 발광 제어신호는 제어신호와 동일한 폭으로 설정되며 i번째 제어선(CLi)으로 공급되는 제어신호와 일부기간 중첩되도록 공급된다. 실제로, i번째 발광 제어선(Ei)으로 공급되는 발광 제어신호는 주사신호와 중첩되는 기간을 제외한 나머지 기간 동안 i번째 제어선(CLi)으로 공급되는 제어신호와 중첩되게 공급된다. 한편, 제어신호 및 주사신호는 화소들(140)에 포함된 트랜지스터들이 턴-온될 수 있는 전압으로 설정되고, 발광 제어신호는 화소들(140)에 포함된 트랜지스터들이 턴-오프될 수 있는 전압으로 설정된다.
데이터 구동부(120)는 주사신호와 동기되도록 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급한다. 여기서, 데이터 구동부(120)는 화소부(130)에서 3D의 화상이 표시될 수 있도록 좌측 데이터, 블랙 데이터, 우측 데이터를 서로 상이한 시간에 공급한다. 이에 대하여 상세한 설명은 후술하기로 한다.
타이밍 제어부(150)는 외부로부터 공급되는 동기신호에 대응하여 주사 구동부(110), 데이터 구동부(120) 및 제어선 구동부(160)를 제어한다.
화소부(130)는 주사선들(S1 내지 Sn) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)의 교차부에 형성되는 화소들(140)을 구비한다. 화소들(140)은 외부로부터 제 1전원(ELVDD), 제 2전원(ELVSS) 및 기준전원(Vref)을 공급받는다. 이와 같은 화소들은 데이터신호에 대응하여 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다.
도 2는 본원 발명의 실시예에 의한 구동방법을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에서 240Hz의 구동의 1프레임 시간은 1/240초(약 4.167ms)로서 60Hz 구동의 1프레임 시간인 1/60초(약 16.67ms)를 4분할하여 구동한다. 본 발명에서 각각의 1프레임 기간은 제 1기간(T1) 및 제 2기간(T2)으로 분할되어 구동된다.
제 1기간(T1) 동안에는 화소들(130)이 비발광 상태로 설정되며, 화소들(140) 각각에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱전압이 보상된다. 추가적으로, 제 1기간(T1) 동안에는 화소들(140) 각각에 데이터신호에 대응하는 전압이 충전될 수 있다.
제 2기간(T2) 동안에는 제 1기간(T1) 또는 제 2기간(T2)의 초기기간 동안 충전된 데이터신호의 전압에 대응하여 화소들(140) 각각에서 소정 휘도의 빛이 생성된다.
이와 같은 본원 발명에서 4 프레임 기간 동안 좌측 데이터, 블랙 데이터, 우측 데이터 및 블랙 데이터가 순차적으로 공급된다. 다시 말하여, 60Hz구동의 1프레임 기간을 4분할한 240Hz 구동의 4프레임 기간 중 첫번째 프레임 기간 동안에는 화소들(140) 각각에 좌측 데이터가 공급되고, 두번째 프레임 기간 동안에는 화소들(140) 각각에 블랙 데이터가 공급된다. 또한, 세번째 프레임 기간 동안에는 화소들(140) 각각에 우측 데이터가 공급되고, 네번째 프레임 기간 동안에는 화소들(140) 각각에 블랙 데이터가 공급된다.
한편, 좌측 데이터가 공급되는 기간 동안에는 안경의 좌측으로 빛을 공급받고, 우측 데이터가 공급되는 기간 동안에는 안경의 우측으로 빛을 공급받는다. 이 경우, 안경을 착용한 사용자는 좌측 및 우측으로 번갈아 공급되는 빛에 의하여 화소부(130)에서 표시되는 영상을 3D로 인지하게 된다.
그리고, 본원 발명에서는 좌측 데이터 및 우측 데이터의 사이에 블랙 데이터를 공급한다. 이와 같은 좌측 데이터 및 우측 데이터의 사이의 1프레임 기간 동안 블랙 데이터가 공급되면 안경 전체의 오프구간 없이, 안경의 좌측 온/우측 오프, 우측 온/좌측 오프 이렇게 두개의 동작을 번갈아하면서 좌측 데이터 및 우측 데이터에 의하여 영상이 겹쳐서 사용자에게 인식되는 것을 방지할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 의한 화소를 나타내는 도면이다. 도 3에서는 설명의 편의성을 위하여 제 n주사선(Sn) 및 제 m데이터선(Dm)과 접속된 화소를 도시하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 의한 화소(140)는 유기 발광 다이오드(OLED)와, 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어하기 위한 화소회로(142)를 구비한다.
유기 발광 다이오드(OLED)는 화소회로(142)로부터 공급되는 전류에 대응하여소정 휘도의 빛을 생성한다. 예를 들어, 유기 발광 다이오드(OLED)는 화소회로(142)로부터 공급되는 전류량에 대응하여 소정 휘도를 가지는 적색, 녹색 또는 청색이 빛을 생성한다.
화소회로(142)는 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급될 때 데이터신호를 공급받고, 제어선(CLn)으로 공급되는 제어신호 및 발광 제어선(En)으로 공급되는 발광 제어신호가 중첩되는 기간 동안 제 2트랜지스터(M2)(즉, 구동 트랜지스터)의 문턱전압에 대응하는 전압을 충전한다. 이를 위해, 화소회로(142)는 제 1 내지 제 5트랜지스터(M1 내지 M5)와, 제 1커패시터(C1) 및 제 2커패시터(C2)를 구비한다.
제 1트랜지스터(M1)의 제 1전극은 데이터선(Dm)에 접속되고, 제 2전극은 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-온되어 데이터선(Dm)과 제 1노드(N1)를 전기적으로 접속시킨다.
제 2트랜지스터(M2)의 제 1전극은 제 1전원(ELVDD)에 접속되고, 제 2전극은 제 5트랜지스터(M5)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 인가되는 전압에 대응되는 전류를 제 5트랜지스터(M5)의 제 1전극으로 공급한다.
제 3트랜지스터(M3)의 제 2전극은 제 2노드(N2)에 접속되고, 제 1전극은 제 2트랜지스터(M2)의 제 2전극에 접속된다. 그리고, 제 3트랜지스터(M3)의 게이트전극은 제어선(CLn)에 접속된다. 이와 같은 제 3트랜지스터(M3)는 제어선(CLn)으로 제어신호가 공급될 때 턴-온되어 제 2트랜지스터(M2)를 다이오드 형태로 접속시킨다.
제 4트랜지스터(M4)의 제 1전극은 기준전원(Vref)에 접속되고, 제 2전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 그리고, 제 4트랜지스터(M4)의 게이트전극은 제어선(CLn)에 접속된다. 이와 같은 제 4트랜지스터(M4)는 제어신호가 공급될 때 턴-온되어 기준전원(Vref)의 전압을 제 1노드(N1)로 공급한다.
제 5트랜지스터(M5)의 제 1전극은 제 2트랜지스터(M2)의 제 2전극에 접속되고, 제 2전극은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 그리고, 제 5트랜지스터(M5)의 게이트전극은 발광 제어선(En)에 접속된다. 이와 같은 제 5트랜지스터(M5)는 발광 제어선(En)으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되고, 발광 제어신호가 공급되지 않을 때 턴-온된다.
제 1커패시터(C1)는 제 1노드(N1)와 제 2노드(N2) 사이에 형성된다. 이와 같은 제 1커패시터(C1)는 제 1노드(N1)와 제 2노드(N3) 사이의 전압을 충전한다. 실제로, 제 1커패시터(C1)는 제 2트랜지스터(M2)의 문턱전압에 대응하는 전압을 충전한다.
제 2커패시터(C2)는 제 1노드(N1)와 제 1전원(ELVDD) 사이에 형성된다. 이와 같은 제 2커패시터(C2)는 제 1노드(N1)와 제 1전원(ELVDD) 사이의 전압을 충전한다. 실제로, 제 2커패시터(C2)는 데이터신호에 대응하는 전압을 충전한다.
도 4는 도 3에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 제 1실시예이다. 도 4에서는 설명의 편의성을 위하여 도 2에 도시된 제 1기간(T1)을 제 4기간(T4) 및 제 5기간(T5)으로 나누기로 한다. 그리고, 제 1기간(T1) 바로 이전의 기간(예를 들면, 1H의 기간)을 제 3기간(T3)으로 설정하기로 한다.
도 4를 참조하면, 먼저 제 3기간(T3) 동안 제어선(CLn)으로 제어신호가 공급된다. 제어선(CLn)으로 제어신호가 공급되면 제 4트랜지스터(M4) 및 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온된다.
제 4트랜지스터(M4)가 턴-온되면 기준전원(Vref)의 전압이 제 1노드(N1)로 공급된다. 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온되면 제 2트랜지스터(M3)가 다이오드 형태로 접속된다. 여기서, 제 3기간(T3) 동안 제 5트랜지스터(M5)가 턴-온 상태를 유지하기 때문에 제 2노드(N2)의 전압은 대략 제 2전원(ELVSS)의 전압으로 초기화된다.
제 4기간(T4) 동안 발광 제어선(En)으로 발광 제어신호가 공급되어 제 5트랜지스터(M5)가 턴-오프된다. 제 5트랜지스터(M5)가 턴-오프되면 제 2노드(N2)와 유기 발광 다이오드(OLED)의 전기적 접속이 차단된다. 이 경우, 다이오드 형태로 접속된 제 2트랜지스터(M2)에 의하여 제 2노드(N2)에는 제 1전원(ELVDD)에서 제 2트랜지스터(M2)의 문턱전압을 감한 전압이 인가된다. 이때, 제 1커패시터(C1)는 제 1노드(N1)와 제 2노드(N2)의 차전압, 즉 제 2트랜지스터(M2)의 문턱전압에 대응하는 전압을 충전한다.
여기서, 제 4기간(T4)의 폭은 제 1커패시터(C1)에 제 2트랜지스터(M2)의 문턱전압에 대응하는 전압이 안정적으로 충전될 수 있도록 설정된다. 다시 말하여, 본원 발명에서는 제어신호 및 발광 제어신호의 폭을 3H 이상으로 설정하여 문턱전압 보상기간(T4)을 충분히 설정할 수 있는 장점이 있다. 실질적으로, 본원 발명에서는 제 4기간(T4)이 1H를 초과하는 기간으로 설정되도록 제어신호 및 발광 제어신호의 폭을 제어한다.
제 5기간(T4) 동안에는 제어선(CLn)으로 제어신호의 공급이 중단됨과 아울러 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급된다. 제어선(CLn)으로 제어신호의 공급이 중단되면 제 4트랜지스터(M4)가 턴-오프된다. 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급되면 제 1트랜지스터(M1)가 턴-온된다.
제 1트랜지스터(M1)가 턴-온되면 데이터선(Dm)으로부터의 데이터신호가 제 1노드(N1)로 공급된다. 이때, 제 1노드(N1)의 전압은 기준전원(Vref)의 전압에서 데이터신호의 전압으로 하강하고, 이에 따라 제 2커패시터(C2)는 데이터신호에 대응하는 전압을 충전한다.
이후, 제 2기간(T2) 동안에는 발광 제어선(En)으로 발광 제어신호가 공급되지 않고, 이에 따라 제 5트랜지스터(M5)가 턴-온된다. 제 5트랜지스터(M5)가 턴-온되면 제 2트랜지스터(M2)는 제 1 및 제 2커패시터(C1, C2)에 충전된 전압에 대응하는 전류를 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급한다.
한편, 본원 발명에서 주사신호는 도 5에 도시된 바와 같이 발광 제어선(En)으로 발광 제어신호의 공급이 중단된 이후에 공급될 수도 있다. 즉, 본원 발명에서 데이터신호는 제 1노드(N1)로 공급되기 때문에 제 5트랜지스터(M5)의 턴-온 또는 턴-오프와 무관하게 제 2커패시터(C2)에 데이터신호에 대응하는 전압을 안정적으로 충전할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 의한 화소를 나타내는 도면이다. 도 6을 설명할 때 도 3과 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 할당함과 아울러 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6을 참조하면, 제 3트랜지스터(M3')의 제 2전극은 제 2노드(N2)에 접속되고, 제 1전극은 제 2트랜지스터(M2)의 제 2전극에 접속된다. 그리고, 제 3트랜지스터(M3')의 게이트전극은 제 n-1반전 발광 제어선(En-1[B])에 접속된다. 여기서, 제 n-1반전 발광 제어선(En-1[B])으로 공급되는 반전 발광 제어신호는 제 n-1발광 제어선(En-1)으로 공급되는 발광 제어신호와 동일한 공급시점 및 폭을 가지며 반전된 극성으로 설정된다.
제 4트랜지스터(M4')의 제 1전극은 기준전원(Vref)에 접속되고, 제 2전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 그리고, 제 4트랜지스터(M4')의 게이트전극은 제 n-1반전 발광 제어선(En-1[B])에 접속된다.
여기서, 도 7에 도시된 바와 같이 제 n-1반전 발광 제어선(En-1[B])으로 공급되는 반전 발광 제어신호는 도 4에 도시된 제어신호와 동일한 공급시점 및 폭으로 설정된다. 이와 같은 반전 발광 제어신호는 발광 제어신호를 반전하여 주사 구동부(110)에서 공급할 수 있고, 이에 따라 도 3에 도시된 화소와 비교하여 제조비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 8은 본 발명의 제 3실시예에 의한 화소를 나타내는 도면이다. 도 8을 설명할 때 도 3과 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면부호를 할당함과 아울러 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 제 3트랜지스터(M3'')의 제 2전극은 제 2노드(N2)에 접속되고, 제 1전극은 제 2트랜지스터(M2)의 제 2전극에 접속된다. 그리고, 제 3트랜지스터(M3'')의 게이트전극은 제 n-2주사선(Sn-2)에 접속된다. 이와 같은 제 3트랜지스터(M3'')는 제 n-2주사선(Sn-2)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온된다.
제 4트랜지스터(M4'')의 제 1전극은 기준전원(Vref)에 접속되고, 제 2전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 그리고, 제 4트랜지스터(M4'')의 게이트전극은 제 n-2주사선(Sn-2)에 접속된다. 이와 같은 제 4트랜지스터(M4'')는 제 n-2주사선(Sn-2)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온된다.
이와 같은 본 발명의 제 3실시예에 의한 화소에서는 제 3트랜지스터(M3'') 및 제 4트랜지스터(M4'')가 제어선(CLn) 대신에 제 n-2주사선(Sn-2)과 접속된다. 이 경우, 주사선들(S1 내지 Sn)로 공급되는 주사신호는 2H의 기간으로 설정된다.
한편, 본원 발명에서는 주사신호의 폭을 3H 이상의 기간으로 설정하면서 제 2트랜지스터(M2)의 문턱전압 보상기간을 제어할 수 있다. 상세히 설명하면, 본원 발명에서는 주사신호를 k(k는 2이상의 자연수)H의 기간으로 설정할 수 있다. 이 경우, 제 1트랜지스터(M1)가 제 n주사선(Sn)에 접속된다면 제 3트랜지스터(M3'') 및 제 4트랜지스터(M4'')는 제 n-k주사선(Sn-k)과 접속된다. 그리고, 제 n발광 제어선(En)으로 공급되는 발광 제어신호는 제 n-k주사선(Sn-k)으로 공급되는 주사신호와 일부 중첩되며, 제 n주사선(Sn)으로 공급되는 주사신호와 완전히 중첩되도록 공급된다.
도 9는 도 8에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 파형도이다. 도 9에서는 설명의 편의성을 위하여 도 2에 도시된 제 1기간(T1)을 제 7기간(T7) 내지 제 9기간(T9)으로 나누기로 한다. 그리고, 제 1기간(T1) 바로 이전의 기간(예를 들면, 1H 미만의 기간)을 제 6기간(T6)으로 설정하기로 한다.
도 9를 참조하면, 먼저 제 6기간(T6) 동안 제 n-2주사선(Sn-2)으로 주사신호가 공급된다. 제 n-2주사선(Sn-2)으로 주사신호가 공급되면 제 4트랜지스터(M4'') 및 제 3트랜지스터(M3'')가 턴-온된다.
제 4트랜지스터(M4'')가 턴-온되면 기준전원(Vref)의 전압이 제 1노드(N1)로 공급된다. 제 3트랜지스터(M3'')가 턴-온되면 제 2트랜지스터(M2)가 다이오드 형태로 접속된다. 여기서, 제 6기간(T6) 동안 제 5트랜지스터(M5)가 턴-온 상태를 유지하기 때문에 제 2노드(N2)의 전압은 대략 제 2전원(ELVSS)의 전압으로 초기화된다. 그리고, 문턱전압이 보상되는 기간이 충분히 확보되도록 제 6기간(T6)은 1H 미만의 기간으로 설정된다.
제 7기간(T7) 동안 발광 제어선(En)으로 발광 제어신호가 공급되어 제 5트랜지스터(M5)가 턴-오프된다. 제 5트랜지스터(M5)가 턴-오프되면 제 2노드(N2)에 제 1전원(ELVDD)에서 제 2트랜지스터(M2)의 문턱전압을 감한 전압이 인가된다. 이때, 제 1커패시터(C1)는 제 1노드(N1)와 제 2노드(N2)의 차전압, 즉 제 2트랜지스터(M2)의 문턱전압에 대응하는 전압을 충전한다. 여기서, 제 6기간(T6)이 1H 미만의 기간으로 설정되었기 때문에 제 7기간(T7)은 1H를 초과하는 기간으로 설정된다.
제 8기간(T8) 동안에는 제 n-2주사선(Sn-2)으로 주사신호의 공급이 중단됨과 아울러 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급된다. 제 n-2주사선(Sn-2)으로 주사신호의 공급이 중단되면 제 3트랜지스터(M3'') 및 제 4트랜지스터(M4'')가 턴-오프된다. 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급되면 제 1트랜지스터(M1)가 턴-온된다.
제 1트랜지스터(M1)가 턴-온되면 데이터선(Dm)으로부터의 데이터신호가 제 1노드(N1)로 공급된다. 이때, 제 1노드(N1)의 전압은 기준전원(Vref)의 전압에서 데이터신호의 전압으로 하강하고, 이에 따라 제 2커패시터(C2)는 데이터신호에 대응하는 전압을 충전한다.
제 9기간(T9) 동안에는 제 n주사선(Sn)으로 주사신호의 공급이 중단되어 제 1트랜지스터(M1)가 턴-오프된다. 이와 같은 제 9기간(T9) 동안 제 1커패시터(C1) 및 제 2커패시터(C2)는 이전기간에 충전된 전압을 유지한다.
이후, 제 2기간(T2) 동안에는 발광 제어선(En)으로 발광 제어신호가 공급되지 않고, 이에 따라 제 5트랜지스터(M5)가 턴-온된다. 제 5트랜지스터(M5)가 턴-온되면 제 2트랜지스터(M2)는 제 1 및 제 2커패시터(C1, C2)에 충전된 전압에 대응하는 전류를 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급한다.
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 : 데이터 구동부
130 : 화소부 140 : 화소
142 : 화소회로 150 : 타이밍 제어부
160 : 제어선 구동부

Claims (20)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 주사선들로 주사신호를 순차적으로 공급하고, 발광 제어선들로 발광 제어신호를 순차적으로 공급하기 위한 주사 구동부와;
    제어선들로 상기 주사신호보다 넓은 폭을 가지는 제어신호를 순차적으로 공급하기 위한 제어선 구동부와;
    데이터선들로 상기 주사신호와 동기되도록 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부와;
    상기 주사선들 및 데이터선들의 교차부에 위치되는 화소들을 구비하며;
    i(i는 자연수)번째 상기 화소들 각각은
    캐소드전극이 제 2전원에 접속되는 유기 발광 다이오드와;
    제 1전극과 접속된 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드로 흐르는 전류량을 제어하는 제 2트랜지스터와;
    상기 제 2트랜지스터의 게이트전극에 제 1단자가 접속되는 제 1커패시터와;
    상기 제 1커패시터의 제 2단자와 데이터선 사이에 접속되며, 제 i주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 1트랜지스터와;
    상기 제 2트랜지스터의 게이트전극과 제 2전극 사이에 접속되며, 제 i제어선으로 제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 3트랜지스터와;
    기준전원과 상기 제 1커패시터의 제 2단자 사이에 접속되며, 상기 제 i제어선으로 제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 4트랜지스터와;
    상기 제 2트랜지스터의 제 2전극과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 접속되며, 제 i발광제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 제 5트랜지스터를 구비하며;
    상기 제어신호는 상기 주사신호보다 넓은 폭으로 설정되며, 상기 제 i제어선으로 공급되는 제어신호는 상기 제 i주사선으로 공급되는 주사신호와 중첩되지 않도록 상기 제 i주사선으로 주사신호가 공급되기 이전에 공급되고;
    상기 제 i발광 제어선으로 공급되는 발광 제어신호는 상기 제 i제어선으로 공급되는 제어신호와 동일한 폭으로 일부기간 중첩되며, 상기 제 i제어선으로 제어신호가 공급된 이후에 공급되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  10. 삭제
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 제 i발광 제어선으로 공급되는 발광 제어신호와 상기 제 i제어선으로 공급되는 제어신호는 1H를 초과하는 기간 동안 중첩되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 발광 제어신호 및 제어신호 각각은 3H 이상의 폭으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1커패시터의 제 2단자와 상기 제 1전원 사이에 접속되는 제 2커패시터를 구비하는 것을 특징으로 유기전계발광 표시장치.
  14. 삭제
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 제 i주사선으로 공급되는 주사신호는 상기 제 i발광 제어선으로 공급되는 발광 제어신호와 중첩되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 제 i주사선으로 공급되는 주사신호는 상기 제 i발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급된 이후에 공급되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  17. 제 9항에 있어서,
    상기 제 i제어선으로 공급되는 제어신호는 제 i-1발광 제어선으로 공급되는 발광 제어신호를 반전한 신호인 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  18. 제 9항에 있어서,
    한 프레임은 1/240초의 기간으로 설정되고, 상기 데이터 구동부는 제 1프레임 기간 동안 좌측 데이터, 제 2프레임 기간 동안 블랙 데이터, 제 3프레임 기간 동안 우측 데이터 및 제 4프레임 기간 동안 블랙 데이터에 대응하는 데이터신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  19. 주사선들로 kH(k는 2이상의 자연수) 이상의 폭으로 설정되는 주사신호를 순차적으로 공급하고, 발광 제어선들로 상기 주사신호보다 넓은 폭으로 설정되는 발광 제어신호를 순차적으로 공급하는 주사 구동부와;
    데이터선들로 상기 주사신호와 동기되도록 데이터신호를 공급하는 데이터 구동부와;
    상기 주사선들 및 데이터선들의 교차부에 위치되는 화소들을 구비하며;
    i(i는 자연수)번째 상기 화소들 각각은
    캐소드전극이 제 2전원에 접속되는 유기 발광 다이오드와;
    제 1전극과 접속된 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드로 흐르는 전류량을 제어하는 제 2트랜지스터와;
    상기 제 2트랜지스터의 게이트전극에 제 1단자가 접속되는 제 1커패시터와;
    상기 제 1커패시터의 제 2단자와 데이터선 사이에 접속되며, 제 i(i는 자연수)주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 1트랜지스터와;
    상기 제 2트랜지스터의 게이트전극과 제 2전극 사이에 접속되며, 제 i-k주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 3트랜지스터와;
    상기 제 2트랜지스터의 제 2전극과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 접속되며, 제 i발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 제 5트랜지스터를 구비하며;
    상기 제 i발광 제어선으로 공급되는 발광 제어신호는 상기 제 i-k주사선으로 공급되는 주사신호와 일부기간 중첩되며 상기 제 i주사선으로 공급되는 주사신호와 완전히 중첩되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    기준전원과 상기 제 1커패시터의 제 2단자 사이에 접속되며, 상기 제 i제어선으로 제어신호가 공급될 때 턴-온되는 제 4트랜지스터와;
    상기 제 1커패시터의 제 2단자와 상기 제 1전원 사이에 접속되는 제 2커패시터를 구비하는 것을 특징으로 유기전계발광 표시장치.
KR20100023763A 2010-03-17 2010-03-17 유기전계발광 표시장치 KR101199106B1 (ko)

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