KR101126343B1 - 일렉트로-루미네센스 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 일렉트로-루미네센스 표시장치에 관한 것으로, M(단, M은 양의 정수)개의 데이터 전극라인과 다수의 스캔 전극라인의 교차부마다 형성된 화소들을 포함하는 EL 표시패널; 다수의 출력채널을 통해 상기 데이터 전극라인들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 드라이버; 상기 데이터 전극라인들 중 적어도 2개의 데이터 전극라인들을 상기 데이터 드라이버의 출력채널 각각에 선택적으로 접속시키기 위한 멀티플렉서부를 구비한다. 상기 멀티플렉서부는 상기 데이터 전극라인들 각각에 접속된 M개의 라이팅 스위칭 소자, 상기 라이팅 스위칭 소자들 각각에 접속된 상기 M개의 버퍼, 상기 버퍼들 각각에 접속됨과 아울러 K개(단, K는 2이상의 양의 정수)의 단위로 상기 데이터 드라이버의 출력채널 각각에 공통으로 접속되는 M개의 먹스 스위칭 소자, 및 상기 먹스 스위칭 소자와 상기 버퍼 사이의 노드와 기저 전압라인 사이에 접속되어 상기 먹스 스위칭 소자를 경유하여 공급되는 상기 데이터 전압을 일시 저장하는 M개의 커패시터를 포함한다.

Description

일렉트로-루미네센스 표시장치{Electro-Luminescence Display Apparatus}
도 1은 일반적인 일렉트로 루미네센스 표시패널의 유기 발광셀을 나타내는 단면도.
도 2는 종래의 일렉트로-루미네센스 표시장치를 개략적으로 나타내는 도면.
도 3은 도 2에 도시된 화소셀을 나타내는 회로도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 일렉트로-루미네센스 표시장치를 나타내는 도면.
도 5는 도 4에 도시된 스캔 전극라인에 공급되는 스캔 펄스, 선택신호 및 데이터 파형을 나타내는 파형도.
도 6은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 일렉트로-루미네센스 표시장치를 나타내는 도면.
도 7은 도 6에 도시된 스캔 전극라인에 공급되는 스캔 펄스, 선택신호 및 데이터 파형을 나타내는 파형도.
도 8은 도 7에 도시된 A부분을 나타내는 상세 회로도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
2 : 음극 4 : 전자 주입층
6 : 전자 수송층 8 : 발광층
10 : 정공 수송층 12 : 정공 주입층
14 : 양극 16, 116 : EL 표시패널
18, 118 : 게이트 드라이버 20, 120 : 데이터 드라이버
22, 122 : 화소셀 28, 128 : 타이밍 제어부
30 : 발광셀 구동회로 150 : 멀티플렉서부
160 : 프리차징부 MUX : 멀티플렉서
본 발명은 일렉트로-루미네센스 표시장치에 관한 것으로, 특히 데이터 드라이버의 출력채널 수를 감소시킬 수 있도록 한 일렉트로-루미네센스 표시장치에 관한 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel) 및 일렉트로-루미네센스(Electro-Luminescence : 이하, "EL"이라 함) 표시장치 등이 있다.
여기서, EL 표시장치는 전자와 정공의 재결합으로 형광물질을 발광시키는 자발광소자로서, 재료 및 구조에 따라 무기 EL과 유기 EL로 대별된다. 이 EL 표시장치는 액정표시장치와 같이 별도의 광원을 필요로 하는 수동형 발광소자에 비하여 음극선관과 같은 빠른 응답속도를 가지는 장점을 갖고 있다.
도 1은 EL 표시장치의 발광원리를 설명하기 위한 일반적인 유기 EL 구조를 도시한 단면도이다. EL 표시장치 중 유기 EL은 음극(2)과 양극(14) 사이에 적층된 전자 주입층(4), 전자 수송층(6), 발광층(8), 정공 수송층(10), 정공 주입층(12)을 구비한다.
투명전극인 양극(14)과 금속전극인 음극(2) 사이에 전압을 인가하면, 음극(2)으로부터 발생된 전자는 전자 주입층(4) 및 전자 수송층(6)을 통해 발광층(8) 쪽으로 이동한다. 또한, 양극(14)으로부터 발생된 정공은 정공 주입층(12) 및 정공 수송층(10)을 통해 발광층(8) 쪽으로 이동한다. 이에 따라, 발광층(8)에서는 전자 수송층(6)과 정공 수송층(10)으로부터 공급되어진 전자와 정공이 충돌하여 재결합함에 의해 빛이 발생하게 되고, 이 빛은 투명전극인 양극(14)을 통해 외부로 방출되어 화상이 표시되게 한다.
이러한 유기 EL 소자를 이용하는 종래의 EL 표시장치는 도 2에 도시된 바와 같이 스캔 전극라인들(SL1 내지 SLn)과 데이터 전극라인들(DL1 내지 DLm)의 교차로 정의된 영역마다 배열되어진 화소셀들(PE)을 포함하는 EL 표시패널(16)과, 스캔 전극라인들(SL1 내지 SLn)을 구동하기 위한 스캔 드라이버(18)와, 데이터 전극라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(20)와, 데이터 드라이버(20) 및 스캔 드라이버(18) 각각의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어부(28)를 구비한다.
화소셀들(PE) 각각은 도 3에 도시된 바와 같이 공급 전압라인(VDD)과, 공급 전압라인(VDD)과 기저전압라인(GND) 사이에 접속된 발광셀(OLED)과, 데이터 전극라인(DL)과 스캔 전극라인(SL) 각각으로부터 공급되는 구동신호에 따라 발광셀(OLED)을 구동시키기 위한 발광셀 구동회로(30)를 구비한다.
발광셀 구동회로(30)는 공급 전압라인(VDD)과 발광셀(OLED) 사이에 접속된 구동 TFT(DT)와, 스캔 전극라인(SL)과 데이터 전극라인(DL) 및 구동 TFT(DT)에 접속된 스위칭 TFT(SW)와, 구동 TFT(DT)와 스위칭 TFT(SW) 사이인 제 1 노드(N1)와 공급 전압라인(VDD) 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 여기서, TFT는 P 타입 전자 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET, Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)이다.
구동 TFT(DT)의 게이트 단자는 스위칭 TFT(SW)의 드레인 단자에 접속되고, 소스 단자는 공급 전압라인(VDD)에 접속됨과 아울러 드레인 단자는 발광셀(OLED)에 접속된다. 스위칭 TFT(T1)의 게이트 단자는 스캔 전극라인(SL)에 접속되고, 소스 단자는 데이터 전극라인(DL)에 접속되고 드레인 단자는 구동 TFT(DT)의 게이트 단자에 접속된다.
타이밍 제어부(28)는 외부 시스템(예를 들면, 그래픽 카드)으로부터 공급되는 동기신호들을 이용하여 데이터 드라이버(20)를 제어하기 위한 데이터 제어신호 및 스캔 드라이버(18)를 제어하기 위한 스캔 제어신호를 생성한다. 또한, 타이밍 제어부(28)는 외부 시스템으로부터 공급되는 데이터 신호를 데이터 드라이버(20)에 공급한다.
스캔 드라이버(18)는 타이밍 제어부(28)로부터의 스캔 제어신호에 응답하여 스캔 펄스(SP)를 발생하고, 스캔 펄스(SP)를 스캔 전극라인들(SL1 내지 SLn)에 공급하여 스캔라인들(SL1 내지 SLn)을 순차적으로 구동한다.
데이터 드라이버(20)는 타이밍 제어부(28)로부터의 데이터 제어신호에 따라 수평기간(1H)마다 데이터 전압을 데이터 전극라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이때, 데이터 드라이버(20)는 데이터 전극라인들(DL1 내지 DLm)과 1대1 매칭(Matching)되는 DLm개의 출력채널들(21)을 가지게 된다.
이러한, 일반적인 EL 표시장치의 화소셀들(PE) 각각은 스캔 드라이버(18)로부터 스캔 전극라인(SL)에 로우(LOW) 상태의 스캔펄스(SP)가 입력되면 스위칭 TFT(SW)가 턴-온된다. 스위칭 TFT(SW)가 턴-온되면 스캔 전극라인(SL)에 공급되는 스캔펄스(SP)에 동기되도록 데이터 드라이버(20)로부터 데이터 전극라인(DL)에 공급되는 데이터 전압이 스위칭 TFT(SW)를 경유하여 제 1 노드(N1)에 공급된다. 이 제 1 노드(N1)에 공급되는 데이터 전압은 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된다. 이 스토리지 커패시터(Cst)는 스캔 전극라인(SL)에 공급되는 스캔펄스(SP)의 공급시간 동안 데이터 전극라인(DL)으로부터의 데이터 전압을 저장한다. 이러한, 스토리지 커패시터(Cst)는 저장된 데이터 전압을 1프레임 동안 홀딩(Holding) 시키게 된다. 즉, 스토리지 커패시터(Cst)는 스캔 전극라인(SL)에 공급되는 스캔펄스(SP)가 오프되면 저장되면 저장된 데이터 전압을 구동 TFT(DT)에 공급하여 구동 TFT(DT)를 턴- 온시키게 된다. 이에 따라, 발광셀(OLED)은 공급 전압라인(VDD)과 기저전압(GND)간의 전압차에 의해 턴-온되어 구동 TFT(DT)를 경유하여 공급 전압라인(VDD)으로부터 공급되는 전류량에 비례하여 발광하게 된다.
이와 같은, 종래의 EL 표시장치는 로우(Low) 방향으로 스캔 드라이버(18)가 EL 표시패널(16)에 일체화되고, 컬럼(Column) 방향으로 데이터 드라이버(20)의 출력채널(21)과 데이터 전극라인들(DL1 내지 DLm)이 1대1 매칭된다.
이러한, 종래의 EL 표시장치는 데이터 드라이버(20)의 출력채널(21)과 데이터 전극라인들(DL1 내지 DLm)이 1대1 매칭되어 있기 때문에 각각의 데이터 전극라인(DL1 내지 DLm) 수에 해당되는 데이터 드라이버(20)의 출력채널(21) 수를 필요로 하게 된다.
구체적으로, 종래의 EL 표시장치는 데이터 드라이버(20)의 출력채널(21)과 데이터 전극라인(DL)을 접속시키기 위해서는 EL 표시패널(16)의 해상도의 3배에 해당하는 만큼의 신호배선이 필요하게 된다. 이에 따라, 데이터 드라이버(20)의 추력채널(21) 수도 많아지게 되므로 EL 표시패널(16)의 고해상도로 갈수록 데이터 드라이버(20)와 데이터 전극라인(DL)의 1대1 연결이 어렵게 된다.
따라서, EL 표시패널(16)의 해상도가 증가하여도 데이터 드라이버(20)와 데이터 전극라인(DL)간의 연결을 용이하게 할 수 있는 EL 표시장치가 필요하게 된다.
본 발명은 데이터 드라이버의 출력채널 수를 감소시킬 수 있도록 한 EL 표시장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 EL 표시장치는 M(단, M은 양의 정수)개의 데이터 전극라인과 다수의 스캔 전극라인의 교차부마다 형성된 화소들을 포함하는 EL 표시패널; 다수의 출력채널을 통해 상기 데이터 전극라인들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 드라이버; 상기 데이터 전극라인들 중 적어도 2개의 데이터 전극라인들을 상기 데이터 드라이버의 출력채널 각각에 선택적으로 접속시키기 위한 멀티플렉서부를 구비한다.
상기 멀티플렉서부는 상기 데이터 전극라인들 각각에 접속된 M개의 라이팅 스위칭 소자, 상기 라이팅 스위칭 소자들 각각에 접속된 상기 M개의 버퍼, 상기 버퍼들 각각에 접속됨과 아울러 K개(단, K는 2이상의 양의 정수)의 단위로 상기 데이터 드라이버의 출력채널 각각에 공통으로 접속되는 M개의 먹스 스위칭 소자, 및 상기 먹스 스위칭 소자와 상기 버퍼 사이의 노드와 기저 전압라인 사이에 접속되어 상기 먹스 스위칭 소자를 경유하여 공급되는 상기 데이터 전압을 일시 저장하는 M개의 커패시터를 포함한다.
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상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
이하, 도 4 및 도 8을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 EL 표시장치는 스캔 전극라인들(SL1 내지 SLn)과 데이터 전극라인들(DL1 내지 DLm)의 교차로 정의된 영역마다 배열되어진 화소셀들(PE)을 포함하는 EL 표시패널(116)과, 스캔 전극라인들(SL1 내지 SLn)을 구동하기 위한 스캔 드라이버(118)와, 데이터 전극라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(120)와, 데이터 드라이버(120)의 출력채널 중 하나의 출력채널 각각을 K개(단, K는 2이상의 양의 정수)의 데이터 전극라인들(DL1 내지 DLK)에 선택적으로 접속시키기 위한 다수의 멀티플렉서(MUX)를 포함하는 멀티플렉서부(150)와, 데이터 드라이버(120) 및 스캔 드라이버(118) 각각의 구동 타이밍을 제어함과 아울러 멀티플렉서부(150)를 구동시키기 위한 타이밍 제어부(128)를 구비한다.
화소셀들(PE) 각각은 도 3에 도시된 바와 같이 공급 전압라인(VDD)과, 공급 전압라인(VDD)과 기저 전압라인(GND) 사이에 접속된 발광셀(OLED)과, 데이터 전극라인(DL)과 스캔 전극라인(SL) 각각으로부터 공급되는 구동신호에 따라 발광셀(OLED)을 구동시키기 위한 발광셀 구동회로(30)를 구비한다.
발광셀 구동회로(30)는 공급 전압라인(VDD)과 발광셀(OLED) 사이에 접속된 구동 TFT(DT)와, 스캔 전극라인(SL)과 데이터 전극라인(DL) 및 구동 TFT(DT)에 접속된 스위칭 TFT(SW)와, 구동 TFT(DT)와 스위칭 TFT(SW) 사이인 제 1 노드(N1)와 공급 전압라인(VDD) 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 여기서, TFT는 P 타입 전자 금속 산화막 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET, Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)이다.
구동 TFT(DT)의 게이트 단자는 스위칭 TFT(SW)의 드레인 단자에 접속되고, 소스 단자는 공급 전압라인(VDD)에 접속됨과 아울러 드레인 단자는 발광셀(OLED)에 접속된다. 스위칭 TFT(T1)의 게이트 단자는 스캔 전극라인(SL)에 접속되고, 소스 단자는 데이터 전극라인(DL)에 접속되고 드레인 단자는 구동 TFT(DT)의 게이트 단자에 접속된다.
타이밍 제어부(128)는 외부 시스템(예를 들면, 그래픽 카드)으로부터 공급되는 동기신호들을 이용하여 데이터 드라이버(120)를 제어하기 위한 데이터 제어신호 및 스캔 드라이버(118)를 제어하기 위한 스캔 제어신호를 생성한다. 또한, 타이밍 제어부(128)는 외부 시스템으로부터 공급되는 데이터 신호를 데이터 드라이버(120)에 공급한다. 또한, 타이밍 제어부(128)는 도 5에 도시된 바와 같이 멀티플렉서부(150)에 제 1 및 제 2 선택신호(MC1, MC2) 및 라이팅 신호(WC)를 공급한다.
스캔 드라이버(118)는 타이밍 제어부(128)로부터의 스캔 제어신호에 응답하여 스캔 펄스(SP)를 발생하고, 그 스캔 펄스(SP)를 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 스캔 전극라인들(SL1 내지 SLn)에 공급하여 스캔라인들(SL1 내지 SLn)을 순차적으로 구동한다.
데이터 드라이버(120)는 타이밍 제어부(128)로부터의 데이터 제어신호에 따라 수평기간(1H)마다 데이터 전압을 데이터 전극라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이때, 데이터 드라이버(120)는 데이터 전극라인들(DL1 내지 DLm)과 1대K 매칭(Matching)되는 DLm/K개의 출력채널들(121)을 가지게 된다.
멀티플렉서부(150)의 데이터 전극라인(DL) 각각에 접속된 M개의 라이팅 스위칭 소자(W1 내지 Wm)와, M개의 라이팅 스위칭 소자(W1 내지 Wm) 각각에 접속된 M개의 버퍼(B1 내지 Bm)와, M개의 버퍼(B1 내지 Bm) 각각에 접속됨과 아울러 K개의 단위로 데이터 드라이버(120)의 출력채널 각각에 공통으로 접속되는 M개의 먹스 스위칭 소자(M1 내지 Mm)와, 먹스 스위칭 소자(M)와 버퍼(B) 사이의 노드와 기저 전압라인(GND) 사이에 접속된 M개의 커패시터(C1 내지 Cm)를 구비한다.
K개의 먹스 스위칭 소자(M1 내지 Mm)는 데이터 드라이버(120)의 출력채널(121) 중 하나의 출력채널(121) 각각에 공통으로 접속된다. 이에 따라, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 EL 표시장치에서는 데이터 드라이버(120)의 출력채널(121) 각각에 2개의 제 1 및 제 2 먹스 스위칭 소자(M1, M2)가 공통으로 접속된 것으로 가정하여 설명하기로 한다. 이에 따라, 멀티플렉서부(150)의 제 1 및 제 2 먹스 스위칭 소자(M1, M2), 2개의 제 1 및 제 2 버퍼(B1, B2), 제 1 및 제 2 커패시터(B1, B2) 및 2개의 제 1 및 제 2 라이팅 스위칭 소자(W1, W2)는 하나의 멀티플렉서(MUX)를 구성하게 된다.
제 1 먹스 스위칭 소자(M1)를 포함하는 기수 번째 먹스 스위칭 소자(M1, M3, M5, Mm-1)의 게이트 단자에는 제 1 선택신호라인을 통해 타이밍 제어부(128)로부터 제 1 선택신호(MC1)가 공급되고, 제 2 먹스 스위칭 소자(M2)를 포함하는 우수 번째 먹스 스위칭 소자(M2, M4, M6, Mm)의 게이트 단자에는 제 2 선택신호라인을 통해 타이밍 제어부(128)로부터 제 2 선택신호(MC2)가 공급된다.
M개의 커패시터(C1 내지 Cm) 각각은 M개의 먹스 스위칭 소자(M1 내지 Mm)의 스위칭에 따라 데이터 드라이버(120)의 출력채널(121)을 통해 공급되는 데이터 전압을 충전하게 된다.
M개의 버퍼(B1 내지 Bm) 각각은 M개의 커패시터(C1 내지 Cm) 각각에 저장된 데이터 전압이 M개의 라이팅 스위칭 소자(W1 내지 Wm)를 경유하여 데이터 전극라인(DL)에 공급되도록 신호 완충하는 역할을 하게 된다. 이때, M개의 버퍼(B1 내지 Bm) 각각은 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 트랜지스터로 구성된다.
M개의 라이팅 스위칭 소자(W1 내지 Wm) 각각은 타이밍 제어부(128)로부터 공급되는 라이팅 신호(WC)에 응답하여 M개의 커패시터(C1 내지 Cm) 각각에 저장된 데이터 전압이 M개의 버퍼(B1 내지 Bm) 각각을 경유하여 데이터 전극라인(DL)에 동시에 공급되도록 스위칭된다.
EL 표시패널(116)의 1 라인을 스캐닝하기 위하여 필요한 멀티플렉서(150)와 화소셀들(PE)의 스위칭 시간은 도 5와 같이 설정된 게이트 온 시간(Gate On Time)이다. 게이트 온 시간은 멀티플렉서(Multiplexer, MUX, 15)의 스위칭 소자들(M1 내지 Mm, W1 내지 Wm)이 턴-온(turn-on)되는 시간(t1 및 t2, 이하 "MUX 스위칭 시간"이라 함)과, 그 이후에 데이터 전극라인(DL)에 데이터 전압이 공급되고 스캔펄스(SP)가 스캔 전극라인(SL)에 공급되어 화소셀들(PE)의 스위칭 TFT(SW)가 턴-온되는 시간(t3, 이하, "화소 스위칭 시간"이라 함)으로 나뉘어진다. MUX 스위칭 시간(t1 및 t2)은 게이트 온 시간의 전반부 시간 내에서 설정되고, 화소 스위칭 시간(t3)은 게이트 온 시간의 후반부 시간 내에서 설정된다.
MUX 스위칭 시간(t1 및 t2)은 먹스 스위칭 소자들(M1 내지 Mm) 중에서 기수 번째 먹스 스위칭 소자들(M1, M3... Mm-1)이 턴-온되고 우수 번째 먹스 스위칭 소자들(M2, M4... Mm)이 오프 상태를 유지하는 제 1 시간(t1)과, 그 이후에 기수 번째 먹스 스위칭 소자들(M1, M3... Mm-1)이 턴-오프되고 우수 번째 먹스 스위칭 소자들(M2, M4... Mm)이 턴-온되는 제 2 시간(t2)으로 나뉘어진다. 제 1 선택신호(MC1)는 제 1 시간(t1)에 발생되어 기수 번째 먹스 스위칭 소자들(M1, M3... Mm-1)을 턴-온시키고, 제 2 선택신호(MC2)는 제 2 시간(t2)에 발생되어 우수 번째 먹스 스위칭 소자들(M2, M4... Mm)을 턴-온시킨다.
라이팅 신호(WC)는 화소 스위칭 시간(t3) 동안 발생되어 라이팅 스위칭 소자(W1 내지 Wm)를 턴-온시켜 커패시터(C1 내지 Cm)에 저장된 데이터 전압을 데이터 전극라인들(D1)에 공급한다. 스캔 전극라인(SL)에 공급되는 스캔 펄스(SP)는 라이팅 신호(WC)와 동기되어 화소 스위칭 시간(t3) 동안 발생된다. 화소셀들(PE)의 스위칭 TFT(SW)는 스캔 펄스(SP)에 응답하여 턴-온된다.
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본 발명의 제 1 실시 예에 따른 EL 표시장치에 대한 동작을 도 4 및 5와 결부하여 설명하면 다음과 같다.
MUX 스위칭 시간(t1 및 t2) 동안, 타이밍 제어부(128)로부터 제 1 및 제 2 선택신호(MC1, MC2)가 멀티플렉서부(150)에 공급된다. MUX 스위칭 시간(t1 및 t2) 동안, 멀티플렉서(MUX) 각각은 제 1 및 제 2 선택신호(MC1, MC2)에 응답하여 데이터 드라이버(120)의 출력채널(121) 각각으로부터 공급되는 데이터 전압을 순차적으로 제 1 및 제 2 커패시터(C1, C2)로 공급하게 된다. 멀티플렉서(MUX) 각각의 제 1 및 제 2 커패시터(C1, C2) 각각은 제 1 및 제 2 먹스 스위칭 소자(M1, M2) 각각을 경유하여 공급되는 데이터 전압을 저장한다.
이어서, 화소 스위칭 시간(t3) 동안 스캔 드라이버(118)로부터 발생된 스캔 펄스(SP)는 스캔 전극라인(SL)에 공급되고, 이와 동시에 타이밍 제어부(128)로부터 발생된 라이팅 신호(WC)는 멀티플렉서부(150)에 공급된다. 이 화소 스위칭 시간(t3) 동안, 멀티플렉서(MUX)는 제 1 및 제 2 커패시터(C1, C2) 각각에 저장된 데이터 전압을 제 1 및 제 2 버퍼(B1, B2)와 제 1 및 제 2 라이팅 스위칭 소자(W1, W2)를 통해 데이터 전극라인(DL)에 공급하고, 화소셀들(PE)의 스위칭 TFT(SW)는 데이터 전압을 제1 노드(N1)에 공급한다.
제 1 노드(N1)에 공급되는 데이터 전압은 화소셀들(PE)의 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 스캔 전극라인(SL)에 공급되는 스캔펄스(SP)의 공급시간 동안 데이터 전극라인(DL)으로부터의 데이터 전압을 저장한다. 스토리지 커패시터(Cst)는 저장된 데이터 전압을 1프레임 동안 홀딩(Holding) 시키게 된다. 스토리지 커패시터(Cst)는 스캔 전극라인(SL)에 공급되는 스캔펄스(SP)가 오프되면 저장되면 저장된 데이터 전압을 구동 TFT(DT)에 공급하여 구동 TFT(DT)를 턴-온시키게 된다. 이에 따라, 발광셀(OLED)은 공급 전압라인(VDD)과 기저전압(GND)간의 전압차에 의해 턴-온되어 구동 TFT(DT)를 경유하여 공급 전압라인(VDD)으로부터 공급되는 전류량에 비례하여 발광하게 된다.
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본 발명의 제 1 실시 예에 따른 EL 표시장치에서는 로우(Low) 방향으로 스캔 드라이버(118)가 EL 표시패널(116)에 일체화되고, 멀티플렉서부(150)에 의해 컬럼(Column) 방향으로 데이터 드라이버(120)의 출력채널(121)과 데이터 전극라인(DL1 내지 DLm)이 1대2 매칭된다. 이러한, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 EL 표시장치는 데이터 드라이버(120)의 출력채널(121)과 데이터 전극라인(DL1 내지 DLm)이 1대2 매칭되어 있기 때문에 데이터 전극라인(DL1 내지 DLm)의 수에 해당되는 데이터 드라이버(120)의 출력채널(121) 수를 절반으로 감소시킬 수 있다. 한편, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 EL 표시장치에서는 멀티플렉서부(150)에 의해 데이터 드라이버(120)의 출력채널(121)과 데이터 전극라인(DL1 내지 DLm)이 1대K 매칭된다. 이러한, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 EL 표시장치는 데이터 드라이버(120)의 출력채널(121)과 데이터 전극라인(DL1 내지 DLm)이 1대K 매칭되어 있기 때문에 데이터 전극라인(DL1 내지 DLm)의 수에 해당되는 데이터 드라이버(120)의 출력채널(121) 수를 DL/m개로 감소시킬 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 EL 표시장치와 그 구동 파형을 보여 주는 도면들이다.
도 6 및 도 7을 참조하면 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 EL 표시장치는 스캔 전극라인들(SL1 내지 SLn)과 데이터 전극라인들(DL1 내지 DLm)의 교차로 정의된 영역마다 배열되어진 화소셀들(PE)을 포함하는 EL 표시패널(116)과, 스캔 전극라인들(SL1 내지 SLn)을 구동하기 위한 스캔 드라이버(118)와, 데이터 전극라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(120)와, 데이터 드라이버(120)의 출력채널 중 하나의 출력채널 각각을 K개(단, K는 2이상의 양의 정수)의 데이터 전극라인들(DL1 내지 DLK)에 선택적으로 접속시키기 위한 다수의 멀티플렉서(MUX)를 포함하는 멀티플렉서부(150)와, 데이터 전극라인(DL)에 접속되어 데이터 전극라인(DL)을 프리차징하기 위한 프리차징부(160)와, 데이터 드라이버(120) 및 스캔 드라이버(118) 각각의 구동 타이밍을 제어함과 아울러 멀티플렉서부(150) 및 프리차징부(160)를 구동시키기 위한 타이밍 제어부(128)를 구비한다.
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본 발명의 제 2 실시 예에 따른 EL 표시장치에서 멀티플렉서부(150), 프리차징부(160) 및 타이밍 제어부(128)를 제외하고는 상술한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 EL 표시장치와 동일한 구성 및 동작으로 하게 된다. 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 EL 표시장치에서는 멀티플렉서부(150), 프리차징부(160) 및 타이밍 제어부(128)를 제외한 다른 구성요소에 대한 설명을 상술한 본 발명의 제 1 실시 예로 대신하기로 한다.
본 발명의 제 2 실시 예에 따른 EL 표시장치의 타이밍 제어부(128)는 외부 시스템(예를 들면, 그래픽 카드)으로부터 공급되는 동기신호들을 이용하여 데이터 드라이버(120)를 제어하기 위한 데이터 제어신호 및 스캔 드라이버(118)를 제어하기 위한 스캔 제어신호를 생성한다. 또한, 타이밍 제어부(128)는 외부 시스템으로부터 공급되는 데이터 신호를 데이터 드라이버(120)에 공급한다. 또한, 타이밍 제어부(128)는 도 5에 도시된 바와 같이 멀티플렉서부(150)에 제 1 및 제 2 선택신호(MC1, MC2), 프리차징 신호(PC) 및 라이팅 신호(WC)를 공급한다. 제 1 및 제 2 선택신호(MC1, MC2)는 MUX 스위칭 시간(t1 및 t2) 동안 순차적으로 공급된다. 프리차징 신호(PC)는 MUX 스위칭 시간(t1 및 t2) 동안 프리차징부(160)에 공급된다. 서로 동기되는 스캔 펄스(SP)와 라이팅 신호(WC)는 화소 스위칭 시간(t3) 동안 발생된다.
멀티플렉서부(150)의 데이터 전극라인(DL) 각각에 접속된 M개의 라이팅 스위칭 소자(W1 내지 Wm)와, M개의 라이팅 스위칭 소자(W1 내지 Wm) 각각에 접속된 M개의 버퍼(B1 내지 Bm)와, M개의 버퍼(B1 내지 Bm) 각각에 접속됨과 아울러 K개의 단위로 데이터 드라이버(120)의 출력채널 각각에 공통으로 접속되는 M개의 먹스 스위칭 소자(M1 내지 Mm)와, 먹스 스위칭 소자(M)와 버퍼(B) 사이의 노드와 기저 전압라인(GND) 사이에 접속된 M개의 커패시터(C1 내지 Cm)를 구비한다.
K개의 먹스 스위칭 소자(M1 내지 Mm)는 데이터 드라이버(120)의 출력채널 (121) 중 하나의 출력채널(121) 각각에 공통으로 접속된다. 이에 따라, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 EL 표시장치에서는 데이터 드라이버(120)의 출력채널(121) 각각에 2개의 제 1 및 제 2 먹스 스위칭 소자(M1, M2)가 공통으로 접속된 것으로 가정하여 설명하기로 한다. 이에 따라, 멀티플렉서부(150)의 2개의 제 1 및 제 2 먹스 스위칭 소자(M1, M2), 2개의 제 1 및 제 2 버퍼(B1, B2), 2개의 제 1 및 제 2 커패시터(B1, B2) 및 2개의 제 1 및 제 2 라이팅 스위칭 소자(W1, W2)는 하나의 멀티플렉서(MUX)를 구성하게 된다.
제 1 먹스 스위칭 소자(M1)를 포함하는 기수 번째 먹스 스위칭 소자(M1, M3, M5, Mm-1)의 게이트 단자에는 제 1 선택신호라인을 통해 타이밍 제어부(128)로부터 제 1 선택신호(MC1)가 공급되고, 제 2 먹스 스위칭 소자(M2)를 포함하는 우수 번째 먹스 스위칭 소자(M2, M4, M6, Mm)의 게이트 단자에는 제 2 선택신호라인을 통해 타이밍 제어부(128)로부터 제 2 선택신호(MC2)가 공급된다. 멀티플렉서(MUX)의 제 1 및 제 2 먹스 스위칭 소자(M1, M2)는 타이밍 제어부(128)로부터의 제 1 및 제 2 선택신호(MC1, MC2)에 의해 MUX 스위칭 시간(t1 및 t2) 동안 순차적으로 턴-온된다.
M개의 커패시터(C1 내지 Cm) 각각은 M개의 먹스 스위칭 소자(M1 내지 Mm)의 스위칭에 따라 데이터 드라이버(120)의 출력채널(121)을 통해 공급되는 데이터 전압을 충전하게 된다.
M개의 버퍼(B1 내지 Bm) 각각은 M개의 커패시터(C1 내지 Cm) 각각에 저장된 데이터 전압이 M개의 라이팅 스위칭 소자(W1 내지 Wm)를 경유하여 데이터 전극라인 (DL)에 공급되도록 신호 완충하는 역할을 하게 된다. 이때, M개의 버퍼(B1 내지 Bm) 각각은 PMOS(Positive-channel Metal-Oxide-Semiconductor) 트랜지스터로 구성된다.
M개의 버퍼(B1 내지 Bm) 각각은 도 8에 도시된 바와 같이 공급 전압라인(VDD)과 라이팅 스위칭 소자(W) 사이에 접속된 P형 트랜지스터(PM)와, P형 트랜지스터(PM)의 게이트 단자와 공급 전압라인(VDD) 사이에 접속된 커패시터(Cb)를 구비한다. P형 트랜지스터(PM)의 소스 단자는 전압 공급라인(VDD)에 접속되고, 드레인 단자는 라이팅 스위칭 소자(W)에 접속됨과 아울러 게이트 단자는 먹스 스위칭 소자(M)에 접속된다.
M개의 라이팅 스위칭 소자(W1 내지 Wm) 각각은 타이밍 제어부(128)로부터 공급되는 라이팅 신호(WC)에 응답하여 M개의 커패시터(C1 내지 Cm) 각각에 저장된 데이터 전압이 M개의 버퍼(B1 내지 Bm) 각각을 경유하여 데이터 전극라인(DL)에 동시에 공급되도록 스위칭된다.
프리차징부(160)는 기저 전압라인(GND)과 데이터 전극라인(DL)의 끝단 각각에 각각 접속된 M개의 프리차징 스위칭 소자(S1 내지 Sm)를 구비한다. M개의 프리차징 스위칭 소자(S1 내지 Sm) 각각은 타이밍 제어부(128)로부터의 프리차징 신호(PC)에 응답하여 데이터 전극라인(DL)을 미리 로우(LOW) 전압을 충전하게 된다. 이러한, 프리차징부(160)는 PMOS 트랜지스터로 구성된 M개의 버퍼(B1 내지 Bm) 각각이 로우 입력에 대하여 하이(HIGH)를 출력하지만 하이 입력에 대하여 동작하지 않기 때문에 데이터 전극라인(DL)을 로우전압으로 프리차징하여 M개의 버퍼(B1 내 지 Bm)가 하이입력에 대하여 동작하도록 하는 역할을 한다.
이와 같은, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 EL 표시장치를 도 6 및 7과 결부하여 설명하면 다음과 같다. MUX 스위칭 시간(t1 및 t2) 동안, 타이밍 제어부(128)로부터 제 1 및 제 2 선택신호(MC1, MC2)가 멀티플렉서부(150)에 공급된다. 멀티플렉서(MUX) 각각은 제 1 및 제 2 선택신호(MC1, MC2)에 응답하여 데이터 드라이버(120)의 출력채널(121) 각각으로부터 공급되는 데이터 전압을 순차적으로 제 1 및 제 2 커패시터(C1, C2)로 공급하게 된다. 멀티플렉서(MUX) 각각의 제 1 및 제 2 커패시터(C1, C2) 각각은 제 1 및 제 2 먹스 스위칭 소자(M1, M2) 각각을 경유하여 공급되는 데이터 전압을 저장하게 된다. 프리차징부(160)의 M개의 프리차징 스위칭 소자(S1 내지 Sm) 각각은 타이밍 제어부(128)로부터의 프리차징 신호(PC)에 응답하여 MUX 스위칭 시간(t1 및 t2) 동안 데이터 전극라인(DL)을 기저 전압라인(GND)에 접속시켜 데이터 전극라인(DL)을 로우 전압으로 프리차징하게 된다.
이어서, 화소 스위칭 시간(t3) 동안 스캔 드라이버(118)로부터 스캔 전극라인(SL)에 스캔 펄스(SP)가 공급됨과 동시에 멀티플렉서부(150)에는 타이밍 제어부(128)로부터 공급되는 라이팅 신호(WC)가 공급된다. 멀티플렉서(MUX) 각각은 제 1 및 제 2 커패시터(C1, C2) 각각에 저장된 데이터 전압을 제 1 및 제 2 버퍼(B1, B2) 각각과 제 1 및 제 2 라이팅 스위칭 소자(W1, W2) 각각을 경유하여 로우 전압으로 프리차징된 데이터 전극라인(DL)에 공급한다.
본 발명의 제 2 실시 예에 따른 EL 표시장치의 화소셀들(PE) 각각은 스캔 드라이버(118)로부터 스캔 전극라인(SL)에 로우(LOW) 상태의 스캔펄스(SP)가 입력되면 스위칭 TFT(SW)가 턴-온된다. 스위칭 TFT(SW)가 턴-온되면 스캔 전극라인(SL)에 공급되는 스캔펄스(SP)에 동기되도록 데이터 드라이버(120)로부터 멀티플렉서부(150)를 경유하여 로우 전압으로 프리차징된 데이터 전극라인(DL)에 공급되는 데이터 전압이 스위칭 TFT(SW)를 경유하여 제 1 노드(N1)에 공급된다. 이 제 1 노드(N1)에 공급되는 데이터 전압은 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된다. 이 스토리지 커패시터(Cst)는 스캔 전극라인(SL)에 공급되는 스캔펄스(SP)의 공급시간 동안 데이터 전극라인(DL)으로부터의 데이터 전압을 저장한다. 이러한, 스토리지 커패시터(Cst)는 저장된 데이터 전압을 1프레임 동안 홀딩(Holding) 시키게 된다. 즉, 스토리지 커패시터(Cst)는 스캔 전극라인(SL)에 공급되는 스캔펄스(SP)가 오프되면 저장되면 저장된 데이터 전압을 구동 TFT(DT)에 공급하여 구동 TFT(DT)를 턴-온시키게 된다. 이에 따라, 발광셀(OLED)은 공급 전압라인(VDD)과 기저전압(GND)간의 전압차에 의해 턴-온되어 구동 TFT(DT)를 경유하여 공급 전압라인(VDD)으로부터 공급되는 전류량에 비례하여 발광하게 된다.
이와 같은, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 EL 표시장치에서는 로우(Low) 방향으로 스캔 드라이버(118)가 EL 표시패널(116)에 일체화되고, 멀티플렉서부(150)에 의해 컬럼(Column) 방향으로 데이터 드라이버(120)의 출력채널(121)과 데이터 전극라인(DL1 내지 DLm)이 1대2 매칭된다. 이러한, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 EL 표시장치는 데이터 드라이버(120)의 출력채널(121)과 데이터 전극라인(DL1 내지 DLm)이 1대2 매칭되어 있기 때문에 데이터 전극라인(DL1 내지 DLm)의 수에 해 당되는 데이터 드라이버(120)의 출력채널(121) 수를 절반으로 감소시킬 수 있다. 한편, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 EL 표시장치에서는 멀티플렉서부(150)에 의해 데이터 드라이버(120)의 출력채널(121)과 데이터 전극라인(DL1 내지 DLm)이 1대K 매칭된다. 이러한, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 EL 표시장치는 데이터 드라이버(120)의 출력채널(121)과 데이터 전극라인(DL1 내지 DLm)이 1대K 매칭되어 있기 때문에 데이터 전극라인(DL1 내지 DLm)의 수에 해당되는 데이터 드라이버(120)의 출력채널(121) 수를 DL/m개로 감소시킬 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시 예에 따른 EL 표시장치는 모든 전류 구동형 EL 표시장치에 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 일렉트로-루미네센스 표시장치는 일렉트로 루미네센스 표시패널에 데이터 드라이버의 출력채널과 데이터 전극라인에 1대K(단, K는 1보다 큰 양의 정수) 매칭시키고, 데이터 드라이버로부터의 데이터 전압을 신호완충하여 데이터 전극라인에 공급하는 버퍼를 가지는 멀티플렉서부를 구비한다. 이에 따라, 본 발명은 데이터 전극라인의 수에 해당되는 데이터 드라이버의 출력채널 수를 1/K배로 감소시킬 수 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니 라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.

Claims (11)

  1. M(단, M은 양의 정수)개의 데이터 전극라인과 다수의 스캔 전극라인의 교차부마다 형성된 화소들을 포함하는 일렉트로-루미네센스 표시패널;
    다수의 출력채널을 통해 상기 데이터 전극라인들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 드라이버;
    상기 데이터 전극라인들 중 적어도 2개의 데이터 전극라인들을 상기 데이터 드라이버의 출력채널 각각에 선택적으로 접속시키기 위한 멀티플렉서부를 구비하고,
    상기 멀티플렉서부는,
    상기 데이터 전극라인들 각각에 접속된 M개의 라이팅 스위칭 소자;
    상기 라이팅 스위칭 소자들 각각에 접속된 상기 M개의 버퍼;
    상기 버퍼들 각각에 접속됨과 아울러 K개(단, K는 2이상의 양의 정수)의 단위로 상기 데이터 드라이버의 출력채널 각각에 공통으로 접속되는 M개의 먹스 스위칭 소자; 및
    상기 먹스 스위칭 소자와 상기 버퍼 사이의 노드와 기저 전압라인 사이에 접속되어 상기 먹스 스위칭 소자를 경유하여 공급되는 상기 데이터 전압을 일시 저장하는 M개의 커패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 다수의 스캔 전극라인들에 순차적으로 스캔펄스를 공급하기 위한 스캔 드라이버와;
    상기 데이터 드라이버와 상기 스캔 드라이버를 제어하고, 상기 데이터 드라이버에 데이터를 공급함과 아울러 상기 멀티플렉서부를 제어하기 위한 타이밍 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 M개의 버퍼 각각은 CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) 트랜지스터로 구성되는 것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는,
    상기 M개의 먹스 스위칭 소자 중 상기 K개의 먹스 스위칭 소자를 순차적으로 스위칭시키기 위한 선택신호와,
    상기 스캔펄스에 동기되도록 상기 M개의 라이팅 스위칭 소자를 스위칭시키기 위한 라이팅 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 일렉트로-루미네센스 표시패널의 1 라인을 스캐닝하기 위하여 필요한 상기 멀티플렉서부와 상기 화소의 스위칭 시간은 MUX 스위칭 시간과 화소 스위칭 시간을 포함한 게이트 온 시간이고,
    상기 M개의 먹스 스위칭 소자는 상기 MUX 스위칭 시간 동안 스위칭되고,
    상기 M개의 라이팅 스위칭 소자는 상기 MUX 스위칭 시간 이후의 상기 화소 스위칭 시간 동안 스위칭되는 것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터 전극라인들 각각에 접속되어 상기 데이터 전극라인들 각각을 제 1 전압으로 프리차징하는 프리차징부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 프리차징부는 상기 데이터 전극라인들 각각의 끝단과 상기 기저 전압라인 사이에 접속된 M개의 프리차징 스위칭 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 타이밍 제어부는,
    상기 M개의 먹스 스위칭 소자 중 상기 K개의 먹스 스위칭 소자를 순차적으로 스위칭시키기 위한 선택신호와,
    상기 스캔펄스에 동기되도록 상기 M개의 라이팅 스위칭 소자를 스위칭시키기 위한 라이팅 신호와,
    상기 M개의 프리차징 스위칭 소자를 스위칭시키기 위한 프리차징 신호를 발생하는 것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 일렉트로-루미네센스 표시패널의 1 라인을 스캐닝하기 위하여 필요한 상기 멀티플렉서부와 상기 화소의 스위칭 시간은 MUX 스위칭 시간과 화소 스위칭 시간을 포함한 게이트 온 시간이고,
    상기 M개의 먹스 스위칭 소자는 상기 MUX 스위칭 시간 동안 스위칭되고,
    상기 M개의 프리차징 스위칭 소자는 상기 MUX 스위칭 시간 동안 스위칭되고,
    상기 M개의 라이팅 스위칭 소자는 상기 MUX 스위칭 시간 이후의 상기 화소 스위칭 시간 동안 스위칭되는 것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 M개의 버퍼 각각은,
    공급 전압라인과 상기 기저 전압라인 사이에 접속된 PMOS(Positive-channel Metal-Oxide-Semiconductor) 트랜지스터와,
    상기 공급 전압라인과 상기 PMOS 트랜지스터의 게이트 단자 사이에 접속된 커패시터를 구비하는 것을 특징으로 하는 일렉트로-루미네센스 표시장치.
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