KR100658271B1 - 화소 및 이를 이용한 유기 발광 표시장치 - Google Patents

화소 및 이를 이용한 유기 발광 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 고속구동이 가능하며 개구율을 향상시킬 수 있도록 한 화소에 관한 것이다.
본 발명의 화소는 유기 발광 다이오드와, 데이터선과 주사선과 접속되며 상기 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 상기 데이터선으로 공급되는 데이터신호를 제 1노드로 전달하기 위한 제 1트랜지스터와, 상기 제 1노드와 유기 발광 다이오드 사이에 접속되며 상기 데이터신호에 대응하여 상기 유기 발광 다이오드의 발광여부를 제어하기 위한 인버터부와, 상기 제 1노드와 리셋선 사이에 접속되며 상기 리셋선으로 리셋신호가 공급될 때 턴-온되어 상기 유기 발광 다이오드를 비발광 상태로 전환하기 위한 제 2트랜지스터를 구비한다.

Description

화소 및 이를 이용한 유기 발광 표시장치{Pixel and Organic Light Emitting Display Using the same}
도 1은 종래의 유기 발광 표시장치의 화소를 나타내는 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 유기 발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 유기 발광 표시장치의 한 프레임을 나타내는 도면이다.
도 4는 한 프레임에 포함된 서브 프레임 기간 동안 공급되는 구동파형을 나타내는 파형도이다.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 의한 유기 발광 표시장치의 화소를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 인버터의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 의한 유기 발광 표시장치의 화소를 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
2,42,46 : 화소회로 4,40 : 화소
10 : 주사 구동부 20 : 데이터 구동부
30 : 화소부 50 : 타이밍 제어부
44,48 : 인버터부
본 발명은 화소 및 이를 이용한 유기 발광 표시장치에 관한 것으로, 특히 고속구동이 가능하며 개구율을 향상시킬 수 있도록 한 화소 및 이를 이용한 유기 발광 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 발광 표시장치(Organic Light Emitting Display) 등이 있다.
평판표시장치 중 유기 발광 표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode : OLED)들을 이용하여 화상을 표시한다. 이러한, 유기 발광 표시장치는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되는 장점이 있다.
도 1은 종래의 유기 발광 표시장치의 화소를 나타내는 회로도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 유기 발광 표시장치의 화소(4)는 유기 발광 다이오드(OLED)와, 데이터선(Dm) 및 주사선(Sn)에 접속되어 유기 발광 다이오드(OLED)를 제어하기 위한 화소회로(2)를 구비한다.
유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극은 화소회로(2)에 접속되고, 캐소드전극은 제 2전원(ELVSS)에 접속된다. 이와 같은 유기 발광 다이오드(OLED)는 화소회로(2)로부터 공급되는 전류에 대응되어 소정 휘도의 빛을 생성한다.
화소회로(2)는 주사선(Sn)에 주사신호가 공급될 때 데이터선(Dm)으로 공급되는 데이터신호에 대응되어 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어한다. 이를 위해, 화소회로(2)는 제 1전원(ELVDD)과 유기 발광 다이오드(OLED) 사이에 접속된 제 2트랜지스터(M2)와, 제 2트랜지스터(M2), 데이터선(Dm) 및 주사선(Sn)의 사이에 접속된 제 1트랜지스터(M1)와, 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극과 제 1전극 사이에 접속된 스토리지 커패시터(C)를 구비한다.
제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 주사선(Sn)에 접속되고, 제 1전극은 데이터선(Dm)에 접속된다. 그리고, 제 1트랜지스터(M1)의 제 2전극은 스토리지 커패시터(C)의 일측단자에 접속된다. 여기서, 제 1전극은 소오스전극 및 드레인전극 중 어느 하나로 설정되고, 제 2전극은 제 1전극과 다른 전극으로 설정된다. 예를 들어, 제 1전극이 소오스전극으로 설정되면 제 2전극은 드레인전극으로 설정된다. 주사선(Sn) 및 데이터선(Dm)에 접속된 제 1트랜지스터(M1)는 주사선(Sn)으로부터 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)으로부터 공급되는 데이터신호를 스 토리지 커패시터(C)로 공급한다. 이때, 스토리지 커패시터(C)는 데이터신호에 대응되는 전압을 충전한다.
제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극은 스토리지 커패시터(C)의 일측단자에 접속되고, 제 1전극은 스토리지 커패시터(C)의 다른측단자 및 제 1전원(ELVDD)에 접속된다. 그리고, 제 2트랜지스터(M2)의 제 2전극은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(M2)는 스토리지 커패시터(C)에 저장된 전압값에 대응하여 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)로 흐르는 전류량을 제어한다. 이때, 유기 발광 다이오드(OLED)는 제 2트랜지스터(M2)로부터 공급되는 전류량에 대응되는 빛을 생성한다.
하지만, 이와 같은 종래의 유기 발광 표시장치의 화소들은 스토리지 커패시터(C)에 저장된 전압을 이용하여 계조를 표시하기 때문에 원하는 계조를 정확히 표현하는데 어려움이 있다.(아날로그 구동) 실제로, 스토리지 커패시터(C)에 저장될 수 있는 일정전압을 이용하여 다수의 계조를 표현해야 하기 때문에 인접 계조간의 밝기차가 정확히 표현되기 곤란하다.
그리고, 종래의 유기 발광 표시장치들의 화소들은 각각은 소정의 전압을 저장하기 위하여 스토리지 커패시터(C)를 구비한다. 여기서, 스토리지 커패시터(C)는 각각의 화소(4)에서 소정의 전압을 저장하기 위하여 넓은 영역에 형성되고, 이에 따라 개구율이 저하되는 문제점이 발생된다. 또한, 화소들 각각에 스토리지 커패시터(C)가 사용되게 되면 스토리지 커패시터(C)의 충/방전 동작을 위하여 소정 시간이 소모되고, 이에 따라 구동속도가 저하되는 문제점이 발생된다. 더불어, 화 소들 각각에 스토리지 커패시터(C)가 사용되게 되면 스토리지 커패시터(C)의 충/방전에 의하여 높은 소비전력이 소모된다.
따라서, 본 발명의 목적은 고속구동이 가능하며 개구율을 향상시킬 수 있도록 한 화소 및 이를 이용한 유기 발광 표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제 1측면은 유기 발광 다이오드와, 데이터선과 주사선과 접속되며 상기 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 상기 데이터선으로 공급되는 데이터신호를 제 1노드로 전달하기 위한 제 1트랜지스터와, 상기 제 1노드와 유기 발광 다이오드 사이에 접속되며 상기 데이터신호에 대응하여 상기 유기 발광 다이오드의 발광여부를 제어하기 위한 인버터부와, 상기 제 1노드와 리셋선 사이에 접속되며 상기 리셋선으로 리셋신호가 공급될 때 턴-온되어 상기 유기 발광 다이오드를 비발광 상태로 전환하기 위한 제 2트랜지스터를 구비한 화소를 제공한다.
바람직하게, 상기 인버터부는 상기 제 1노드의 신호를 반전하여 상기 유기 발광 다이오드로 공급하기 위한 제 1인버터와, 상기 제 1인버터의 출력신호를 반전하여 상기 제 1인버터의 입력단자로 공급하기 위한 제 2인버터를 구비한다. 상기 제 2트랜지스터는 상기 리셋신호가 공급될 때 턴-온되어 "1"의 논리값에 대응하는 전압을 상기 제 1노드로 공급한다. 상기 제 2인버터는 적어도 하나의 트랜지스터로 구성되며, 상기 제 1트랜지스터의 채널 폭은 상기 제 2인버터를 구성하는 트랜지스터의 채널 폭보다 넓게 설정된다.
본 발명의 제 2측면은 한 프레임에 포함된 복수의 서브 프레임 각각에 포함된 주사기간 동안 주사신호를 순차적으로 공급하며, 상기 서브 프레임 각각에 포함된 리셋기간 동안 리셋선들로 리셋신호를 순차적으로 공급하기 위한 주사 구동부와; 상기 주사기간 동안 데이터선들로 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부와; 상기 주사기간 동안 상기 데이터신호를 공급받아 소정시간 동안 발광 또는 비발광되며, 상기 리셋기간 동안 비발광 상태로 전환되는 화소들을 구비하는 유기 발광 표시장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 서브 프레임 기간동안 상기 화소가 발광되는 시간의 합을 이용하여 상기 한 프레임 기간 동안 소정의 계조를 표현한다. i(i는 자연수)번째 주사선으로 공급되는 주사신호는 i번째 리셋선으로 리셋신호가 공급된 후 공급된다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 첨부된 도 2 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 유기 발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 유기 발광 표시장치는 주사선들(S1 내지 Sn), 리셋선들(R1 내지 Rn) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)과 접속된 복수의 화소들(40)을 포함하는 화소부(30)와, 주사선들(S1 내지 Sn) 및 리셋선들(R1 내지 Rn)을 구동하기 위한 주사 구동부(10)와, 데이터선들(D1 내지 Dm)을 구동하기 위한 데이터 구동부(20)와, 주사 구동부(10) 및 데이터 구동부(20)를 제어하기 위한 타이밍 제어부(50)를 구비한다.
타이밍 제어부(50)는 외부로부터 공급되는 동기신호들에 대응하여 데이터 구동제어신호(DCS) 및 주사 구동제어신호(SCS)를 생성한다. 타이밍 제어부(50)에서 생성된 데이터 구동제어신호(DCS)는 데이터 구동부(20)로 공급되고, 주사 구동제어신호(SCS)는 주사 구동부(10)로 공급된다. 그리고, 타이밍 제어부(50)는 외부로부터 공급되는 데이터(Data)를 데이터 구동부(20)로 공급한다.
데이터 구동부(20)는 한 프레임에 포함된 복수의 서브 프레임 기간마다 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급한다. 여기서, 데이터신호는 화소(40)가 발광할 수 있는 제 1데이터신호와 화소(40)가 발광되지 않는 제 2데이터신호로 나뉘어 진다. 즉, 데이터 구동부(20)는 각각의 서브 프레임 기간 마다 화소(40)의 발광여부를 제어하는 제 1데이터신호 또는 제 2데이터신호를 데이터선들(D1 내지 Dm)로 공급한다.
주사 구동부(10)는 각각의 서브 프레임 기간마다 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호를 순차적으로 공급한다. 주사선들(S1 내지 Sn)로 주사신호가 순차적으로 공급되면 화소(40)들이 라인별로 순차적으로 선택되고, 선택된 화소(40)들은 데이터선들(D1 내지 Dm)로부터 공급되는 제 1데이터신호 또는 제 2데이터신호를 공급받는다. 그리고, 주사 구동부(10)는 각각의 서브 프레임에서 화소(40)들이 소정시간 발광된 후 리셋신호를 리셋선들(R1 내지 Rn)로 순차적으로 공급한다. 리셋신호를 공급받은 화소들(40)은 이전 상태와 무관하게 비발광 상태로 전환된다.
화소부(30)는 외부로부터 제 1전원(ELVDD) 및 제 2전원(ELVSS)을 공급받아 각각의 화소들(40)로 공급한다. 제 1전원(ELVDD) 및 제 2전원(ELVSS)을 공급받은 화소들(40) 각각은 주사신호가 공급될 때 데이터신호(제 1데이터신호 또는 제 2데이터신호)를 공급받고, 공급받은 데이터신호에 대응하여 각각의 서브 프레임 기간 동안 발광 또는 비발광된다. 그리고, 화소들(40)은 리셋신호가 공급될 때 제 1전원(ELVDD)(또는 제 2전원(ELVSS))의 전압을 이용하여 비발광 상태로 전환된다.
도 3은 본 발명의 한 프레임을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 4는 서브 프레임 기간동안 공급되는 구동파형을 나타내는 파형도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 한 프레임(1F)은 복수의 서브 프레임(SF1 ~ SF8)으로 나뉘어 구동된다.(디지털 구동) 여기서, 각각의 서브 프레임(SF1 ~ SF8)은 주사신호를 순차적으로 공급하기 위한 주사기간, 주사기간 동안 제 1데이터신호를 공급받은 화소들(40)이 발광되는 발광기간 및 화소들(40)이 비발광 상태로 전환되는 리셋기간으로 나뉘어 구동된다.
주사기간 동안 주사선들(S1 내지 Sn)로는 주사신호가 순차적으로 공급된다. 그리고, 데이터선들(D1 내지 Dm)로는 제 1데이터신호 또는 제 2데이터신호가 공급된다. 즉, 주사기간 동안 화소들(40)은 제 1데이터신호 또는 제 2데이터신호를 공급받는다.
발광기간 동안 화소들(40) 각각은 주사기간 동안 공급된 제 1데이터신호 또는 제 2데이터신호를 유지하면서 발광 또는 비발광된다. 즉, 주사기간 동안 제 1데이터신호를 공급받은 화소들(40)은 해당 서브 프레임기간 동안 발광상태로 설정되고, 제 2데이터신호를 공급받은 화소들(40)은 해당 서브 프레임기간 동안 비발광상태로 설정된다.
여기서, 서브 프레임(SF1 ~ SF8) 각각에서 발광기간은 상이하게 설정된다. 예를 들어, 256 계조로 화상을 표시하고자 하는 경우 도 3과 같이 한 프레임에 8개의 서브필드(SF1 내지 SF8) 나뉘어진다. 그리고, 8개의 서브 필드들(SF1 내지 SF8) 각각에서 발광기간은 2n(n=0,1,2,3,4,5,6,7)의 비율로 증가된다. 즉, 본 발명에서는 각각의 서브 프레임에서 화소들(40)의 발광여부를 제어하여 소정 계조의 화상을 표시하게 된다. 한편, 도 3에 도시된 한 프레임은 본 발명의 표현하기 위한 일례로써 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 한 프레임은 10개 이상의 서브 프레임으로 분할될 수 있고, 각 서브 프레임의 발광기간도 설계자에 의하여 다양하게 설정될 수 있다.
리셋기간 동안 리셋선들(R1 내지 Rn)로는 리셋신호가 순차적으로 공급된다. 실제로, 리셋신호는 각각의 서브 프레임에서 화소들(40)이 소정시간 발광된 후 화 소들(40)로 공급된다. 예를 들어, 제 i(i는 자연수)번째 리셋선(Ri)으로 공급되는 리셋신호는 제 i번째 주사선(Si)으로 주사신호가 공급되기 직전에 공급될 수 있다. 리셋기간 동안 리셋선들(R1 내지 Rn)로 리셋신호가 순차적으로 공급되면 화소들(40)은 순차적으로 비발광 상태로 전환된다.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 의한 화소를 나타내는 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 의한 화소는 유기 발광 다이오드(OLED)와, 데이터선(Dm), 리셋선(Rn) 및 주사선(Sn)에 접속되어 유기 발광 다이오드(OLED)를 제어하기 위한 화소회로(42)를 구비한다.
유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극은 화소회로(42)에 접속되고, 캐소드전극은 제 2전원(ELVSS)에 접속된다. 이와 같은 유기 발광 다이오드(OLED)는 화소회로(42)로 공급된 데이터신호에 대응하여 발광여부가 제어된다.
화소회로(42)는 주사선(Sn)에 주사신호가 공급될 때 데이터선(Dm)으로 공급되는 데이터신호에 대응되어 유기 발광 다이오드(OLED)의 발광여부를 제어한다. 그리고, 화소회로(42)는 리셋선(Rn)으로 리셋신호가 공급될 때 제 1전원(ELVDD)을 공급받아 유기 발광 다이오드(OLED)를 비발광 상태로 전환한다.
이를 위하여, 화소회로(42)는 데이터선(Dm), 주사선(Sn) 및 제 1노드(N1)에 접속되는 제 1트랜지스터(M1)와, 제 1전원(ELVDD), 리셋선(Rn) 및 제 1노드(N1)에 접속되는 제 2트랜지스터(M2)와, 제 1노드(N1)와 유기 발광 다이오드(OLED) 사이에 접속되는 인버터부(44)를 구비한다.
제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 주사선(Sn)에 접속되고, 제 1전극은 데이터선(Dm)에 접속된다. 그리고, 제 1트랜지스터(M1)의 제 2전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 이와 같은 제 1트랜지스터(M1)는 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)으로부터 공급되는 데이터신호를 제 1노드(N1)로 공급한다.
인버터부(44)는 제 1노드(N1)로 공급된 데이터신호를 서브 프레임 기간동안 유지하면서 유기 발광 다이오드(OLED)의 발광 여부를 제어한다. 이를 위하여, 인버터부(44)는 제 1노드(N1)로 공급된 데이터신호를 반전하여 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급하기 위한 제 1인버터(IN1)와, 제 1인버터(IN1)의 출력전압을 입력단자로 피드백하기 위한 제 2인버터(IN2)를 구비한다. 여기서, 제 1인버터(IN1) 및 제 2인버터(IN2)는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일례로, 제 1인버터(IN1) 및 제 2인버터(IN2) 각각은 도 6에 도시된 바와 같이 2개의 트랜지스터로 구현될 수 있다.
한편, 제 2인버터(IN2)가 2개의 트랜지스터로 구현되는 경우 각각의 채널 폭은 제 1트랜지스터(M1)의 채널 폭보다 좁게 형성된다. 이와 같이 제 1트랜지스터(M1)의 채널 폭이 제 2인버터(IN2)의 트랜지스터보다 넓게 형성되어야 데이터신호에 대응하여 제 1노드(N1)의 전압값이 쉽게 변경될 수 있다.
제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극은 리셋선(Rn)에 접속되고, 제 1전극은 제 1전원(ELVDD)에 접속된다. 그리고, 제 2트랜지스터(M2)의 제 2전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(M2)는 리셋선(Rn)으로 리셋신호가 공 급될 때 턴-온되어 제 1전원(ELVDD)의 전압을 제 1노드(N1)로 공급한다.
화소(40)의 동작과정을 상세히 설명하면, 먼저 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급되어 제 1트랜지스터(M1)가 턴-온된다. 제 1트랜지스터(M1)가 턴-온되면 데이터선(Dm)으로 공급되는 제 1데이터신호("0"의 논리) 또는 제 2데이터신호("1"의 논리)가 제 1노드(N1)로 공급된다.
이때, 인버터부(44)는 제 1노드(N1)로 공급되는 제 1데이터신호 또는 제 2데이터신호를 해당 서브 프레임 기간동안 유지하면서 유기 발광 다이오드(OLED)의 발광 여부를 제어한다. 예를 들어, 제1데이터신호가 제 1노드(N1)로 공급된다면 제 1인버터(IN1)는 제 1데이터신호를 반전하여 "1"의 논리전압을 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극으로 공급한다. 그러면, 유기 발광 다이오드(OLED)는 해당 서브 프레임 기간 동안 발광된다. 그리고, 제 2데이터신호가 제 1노드(N1)로 공급된다면 제 1인버터(IN2)는 제 2데이터신호를 반전하여 "0"의 논리전압을 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극으로 공급한다. 그러면, 유기 발광 다이오드(OLED)는 해당 서브 프레임 기간 동안 비발광된다. 한편, 제 2인버터(IN2)는 제 1인버터(IN1)의 출력(즉, 논리전압)을 제 1인버터(IN1)의 입력으로 피드백하여 데이터신호에 대응하는 논리전압이 서브 프레임 기간동안 유지되도록 한다.
이후, 리셋선(Rn)으로 리셋신호가 공급되어 제 2트랜지스터(M2)가 턴-온된다. 제 2트랜지스터(M2)가 턴-온되면 제 1전원(ELVDD : "1"의 논리전압)이 제 1노드(N1)로 공급된다. 제 1노드(N1)로 제 1전원(ELVDD)의 전압이 공급되면 제 1인버터(IN1)는 제 1전원(ELVDD)의 전압을 반전("0"의 논리전압)하여 유기 발광 다이오 드(OLED)로 공급하고, 이에 따라 유기 발광 다이오드(OLED)는 비발광 상태로 전환된다. 여기서, 리셋신호가 공급될 때 화소(40)들 각각이 비발광 상태로 전환되면 화소(40)가 안정적으로 구동될 수 있다. 그리고, 리셋신호의 공급시점을 제어하여 다양한 방법으로 계조를 구현할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서는 한 프레임을 복수의 서브 프레임으로 나누고, 서브 프레임 기간 동안 화소(40)들의 발광여부를 제어함으로써 계조를 표현한다. 이와 같이 화소(40)들의 발광여부를 이용하여 계조를 표현하게 되면 원하는 계조를 정확히 표현할 수 있다. 그리고, 본 발명에서는 화소(40)들에 커패시터가 포함되지 않는다. 이와 같이 화소(40)들 각각에 커패시터가 포함되지 않으면 화소(40)들의 개구율을 향상시킬 수 있다. 실제로, 인버터부(44)에 포함되는 인버터들(IN1, IN2)이 도 6과 같이 4개의 트랜지스터로 구현되더라도 실장면적은 커패시터가 형성되는 것보다 좁게 설정된다.
또한, 본 발명에서는 커패시터가 사용되지 않기 때문에 충/방전에 추가로 시간이 소모되지 않고, 이에 따라 고속구동이 가능하다. 그리고, 본 발명에서는 커패시터가 사용되지 않기 때문에 소비전력의 소모를 최소화할 있다.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 의한 화소를 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 의한 화소는 유기 발광 다이오드(OLED)와, 데이터선(Dm), 리셋선(Rn) 및 주사선(Sn)에 접속되어 유기 발광 다이오드(OLED)를 제어하기 위한 화소회로(46)를 구비한다.
유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극은 화소회로(46)에 접속되고, 캐소드전극은 제 2전원(ELVSS)에 접속된다. 이와 같은 유기 발광 다이오드(OLED)는 화소회로(46)로 공급된 데이터신호에 대응하여 발광여부가 제어된다.
화소회로(46)는 주사선(Sn)에 주사신호가 공급될 때 데이터선(Dm)으로 공급되는 데이터신호에 대응되어 유기 발광 다이오드(OLED)의 발광여부를 제어한다. 그리고, 화소회로(46)는 리셋선(Rn)으로 리셋신호가 공급될 때 제 2전원(ELVSS)을 공급받아 유기 발광 다이오드(OLED)를 비발광 상태로 전환한다.
이를 위하여, 화소회로(46)는 데이터선(Dm), 주사선(Sn) 및 제 1노드(N1)에 접속되는 제 1트랜지스터(M1)와, 제 2전원(ELVSS), 리셋선(Rn) 및 제 1노드(N1)에 접속되는 제 2트랜지스터(M2)와, 제 1노드(N1)와 유기 발광 다이오드(OLED) 사이에 접속되는 인버터부(48)를 구비한다.
제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 주사선(Sn)에 접속되고, 제 1전극은 데이터선(Dm)에 접속된다. 그리고, 제 1트랜지스터(M1)의 제 2전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 이와 같은 제 1트랜지스터(M1)는 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)으로부터 공급되는 데이터신호를 제 1노드(N1)로 공급한다.
인버터부(48)는 제 1노드(N1)로 공급된 데이터신호를 서브 프레임 기간동안 유지하면서 유기 발광 다이오드(OLED)의 발광 여부를 제어한다. 이를 위하여, 인버터부(48)는 제 1노드(N1)와 유기 발광 다이오드(OLED) 사이에 직렬로 접속되는 제 1인버터(IN1) 및 제 2인버터(IN2)와, 제 2인버터(IN2)의 출력단자와 제 1인버터 (IN1)의 입력단자 사이에 접속되는 제 3트랜지스터(M3)를 구비한다.
제 1인버터(IN1) 및 제 2인버터(IN2)는 제 1노드(N1)와 유기 발광 다이오드(OLED) 사이에 직렬로 접속되어 제 1노드(N1)에 인가되는 데이터신호에 대응하여 유기 발광 다이오드(OLED)의 발광 여부를 제어한다. 제 3트랜지스터(M3)는 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 기간동안 턴-온되어 제 2인버터(IN2)의 출력전압을 제 1인버터(IN1)의 입력단자로 공급한다.
제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극은 리셋선(Rn)에 접속되고, 제 1전극은 제 2전원(ELVSS)에 접속된다. 그리고, 제 2트랜지스터(M2)의 제 2전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(M2)는 리셋선(Rn)으로 리셋신호가 공급될 때 턴-온되어 제 2전원(ELVSS)의 전압을 제 1노드(N1)로 공급한다.
화소(40)의 동작과정을 상세히 설명하면, 먼저 주사선(Sn)으로 주사신호가 공급되어 제 1트랜지스터(M1)가 턴-온된다. 제 1트랜지스터(M1)가 턴-온되면 제 1데이터신호("1"의 논리) 또는 제 2데이터신호("0"의 논리)가 제 1노드(N1)로 공급된다.
이때, 인버터부(48)는 제 1노드(N1)로 공급된 제 1데이터신호 또는 제 2데이터신호를 해당 서브 프레임 기간동안 유지하면서 유기 발광 다이오드(OLED)의 발광 여부를 제어한다. 예를 들어, 제 1데이터신호가 제 1노드(N1)로 공급된다면 제 1인버터(IN1) 및 제 2인버터(IN2)는 제 1데이터신호를 두번 반전하여 "1"의 논리전압을 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극으로 공급한다. 그러면, 유기 발광 다이오드(OLED)는 해당 서브 프레임 기간 동안 발광된다. 그리고, 제 2데이터신호 가 제 1노드(N1)로 공급된다면 제 1인버터(IN1) 및 제 2인버터(IN2)는 제 2데이터신호를 두번 반전하여 "0"의 논리전압을 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극으로 공급한다. 그러면, 유기 발광 다이오드(OLED)는 해당 서브 프레임 기간 동안 비발광된다. 한편, 제 3트랜지스터(M3)는 제 2인버터(IN2)의 출력을 제 1인버터(IN1)의 입력으로 피드백하여 데이터신호에 대응하는 논리전압이 서브 프레임 기간 동안 유지되도록 한다.
이후, 리셋선(Rn)으로 리셋신호가 공급되어 제 2트랜지스터(M2)가 턴-온된다. 제 2트랜지스터(M2)가 턴-온되면 제 2전원(ELVSS : "0"의 논리전압)이 제 1노드(N1)로 공급된다. 제 1노드(N1)로 제 2전원(ELVSS)의 전압이 공급되면 제 1인버터(IN1) 및 제 2인버터(IN2)는 제 2전원(ELVSS)의 전압을 두번 반전("0"의 논리전압)하여 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급하고, 이에 따라 유기 발광 다이오드(OLED)는 비발광 상태로 전환된다. 여기서, 리셋신호가 공급될 때 화소(40)들 각각이 비발광 상태로 전환되면 화소(40)가 안정적으로 구동될 수 있다. 그리고, 리셋신호의 공급시점을 제어하여 다양한 방법으로 계조를 구현할 수 있다.
상기 발명의 상세한 설명과 도면은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 따라서, 이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기 술적 보호 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 화소 및 이를 이용한 유기 발광 표시장치에 의하면 화소들 각각에 커패시터가 형성되지 않기 때문에 개구율을 향상시킬 수 있다. 또한, 화소들 각각에 커패시터가 형성되지 않기 때문에 구동속도를 향상시킴과 동시에 소비전력의 소모를 최소화할 수 있다. 그리고, 본 발명에서는 발광시간을 이용하여 계조를 표현하기 때문에 계조 표현력을 향상시킬 수 있다.

Claims (10)

  1. 한 프레임을 복수의 프레임으로 나누어 구동하는 유기 발광 표시장치의 화소에 있어서,
    유기 발광 다이오드와,
    데이터선과 주사선과 접속되며 상기 주사선으로 주사신호가 공급될 때 턴-온되어 상기 데이터선으로 공급되는 데이터신호를 제 1노드로 전달하기 위한 제 1트랜지스터와,
    상기 제 1노드와 유기 발광 다이오드 사이에 접속되며 상기 데이터신호에 대응하여 상기 유기 발광 다이오드의 발광여부를 제어하기 위한 인버터부와,
    상기 제 1노드와 리셋선 사이에 접속되며 상기 리셋선으로 리셋신호가 공급될 때 턴-온되어 상기 유기 발광 다이오드를 비발광 상태로 전환하기 위한 제 2트랜지스터를 구비하는 화소.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 인버터부는
    상기 제 1노드의 신호를 반전하여 상기 유기 발광 다이오드로 공급하기 위한 제 1인버터와,
    상기 제 1인버터의 출력신호를 반전하여 상기 제 1인버터의 입력단자로 공급하기 위한 제 2인버터를 구비하는 화소.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2트랜지스터는 상기 리셋신호가 공급될 때 턴-온되어 "1"의 논리값에 대응하는 전압을 상기 제 1노드로 공급하는 것을 특징으로 하는 화소.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 제 2인버터는 적어도 하나의 트랜지스터로 구성되며, 상기 제 1트랜지스터의 채널 폭은 상기 제 2인버터를 구성하는 트랜지스터의 채널 폭보다 넓게 설정되는 화소.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 인버터부는
    상기 제 1노드와 상기 유기 발광 다이오드 사이에 직렬로 접속되는 제 1인버터 및 제 2인버터와,
    상기 제 2인버터의 출력단자와 상기 제 1인버터의 입력단자 사이에 접속되는 제 3트랜지스터를 구비하는 화소.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제 3트랜지스터는 상기 주사신호가 공급될 때 턴-오프되고, 그 외의 기간동안 턴-온되는 것을 특징으로 하는 화소.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 제 2트랜지스터는 상기 리셋신호가 공급될 때 턴-온되어 "0"의 논리값에 대응하는 전압을 상기 제 1노드로 공급하는 것을 특징으로 하는 화소.
  8. 한 프레임에 포함된 복수의 서브 프레임 각각에 포함된 주사기간 동안 주사신호를 순차적으로 공급하며, 상기 서브 프레임 각각에 포함된 리셋기간 동안 리셋선들로 리셋신호를 순차적으로 공급하기 위한 주사 구동부와;
    상기 주사기간 동안 데이터선들로 데이터신호를 공급하기 위한 데이터 구동부와;
    상기 주사기간 동안 상기 데이터신호를 공급받아 소정시간 동안 발광 또는 비발광되며, 상기 리셋기간 동안 비발광 상태로 전환되는 화소들을 구비하는 유기 발광 표시장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 서브 프레임 기간동안 상기 화소가 발광되는 시간의 합을 이용하여 상기 한 프레임 기간 동안 소정의 계조를 표현하는 유기 발광 표시장치.
  10. 제 8항에 있어서,
    i(i는 자연수)번째 주사선으로 공급되는 주사신호는 i번째 리셋선으로 리셋 신호가 공급된 후 공급되는 것을 특징으로 하는 유기 발광 표시장치.
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