KR20120012597A - 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 - Google Patents

화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 균일한 휘도의 영상을 표시할 수 있는 화소에 관한 것이다.
본 발명의 화소는 유기 발광 다이오드와; 제 1전극에 접속된 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드로 흐르는 전류량을 제어하기 위한 제 1트랜지스터와; 데이터선에 제 1단자가 접속된 제 1커패시터와; 상기 제 1커패시터의 제 2단자에 접속된 제 2노드와 상기 제 1트랜지스터의 게이트전극에 접속된 제 1노드 사이에 위치되며, 제 1주사선으로 제 1주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 3트랜지스터와; 상기 제 2노드와 데이터선 사이에 접속되며, 발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 제 5트랜지스터를 구비한다.

Description

화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치{Pixel and Organic Light Emitting Display Device Using the same}
본 발명은 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치에 관한 것으로, 특히 균일한 휘도의 영상을 표시할 수 있는 화소 및 이를 이용한 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 유기전계발광 표시장치(Organic Light Emitting Display Device) 등이 있다.
평판 표시장치 중 유기전계발광 표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드를 이용하여 영상을 표시한다. 이러한, 유기전계발광 표시장치는 빠른 응답속도를 가짐과 동시에 낮은 소비전력으로 구동되는 장점이 있다.
도 1은 종래의 유기전계발광 표시장치의 화소를 나타내는 회로도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 유기전계발광 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)으로 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(Cst)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(Cst)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 스토리지 커패시터(Cst)로 공급한다. 이때, 스토리지 커패시터(Cst)는 데이터신호에 대응되는 전압을 충전한다.
제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극은 스토리지 커패시터(Cst)의 일측단자에 접속되고, 제 1전극은 스토리지 커패시터(Cst)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(Cst)에 저장된 전압값에 대응하여 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어한다. 이때, 유기 발광 다이오드(OLED)는 제 2트랜지스터(M2)로부터 공급되는 전류량에 대응되는 빛을 생성한다.
하지만, 이와 같은 종래의 유기전계발광 표시장치의 화소(4)는 균일한 휘도의 영상을 표시할 수 없는 문제점이 있다. 이를 상세히 설명하면, 화소(4) 각각 포함된 제 2트랜지스터(M2)(구동 트랜지스터)의 문턱전압은 공정편차 등에 의하여 화소(4) 마다 상이하게 설정된다. 이와 같이 구동 트랜지스터의 문턱전압이 상이하게 설정되면 다수의 화소(4)들에 동일 계조에 대응하는 데이터신호를 공급하여도 구동 트랜지스터의 문턱전압의 차에 의하여 서로 다른 휘도의 빛이 생성된다.
따라서, 본 발명의 목적은 균일한 휘도의 영상을 표시할 수 있는 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 의한 화소는 유기 발광 다이오드와; 제 1전극에 접속된 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드로 흐르는 전류량을 제어하기 위한 제 1트랜지스터와; 데이터선에 제 1단자가 접속된 제 1커패시터와; 상기 제 1커패시터의 제 2단자에 접속된 제 2노드와 상기 제 1트랜지스터의 게이트전극에 접속된 제 1노드 사이에 위치되며, 제 1주사선으로 제 1주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 3트랜지스터와; 상기 제 2노드와 데이터선 사이에 접속되며, 발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 제 5트랜지스터를 구비한다.
바람직하게, 상기 제 2노드와 상기 제 1트랜지스터의 제 2전극 사이에 접속되며, 제 2주사선으로 제 2주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터와; 상기 제 1트랜지스터의 제 2전극과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 제 4트랜지스터와; 상기 제 1노드와 상기 제 1전원 사이에 접속되는 제 2커패시터를 더 구비한다. 상기 제 3트랜지스터 및 제 2트랜지스터는 동시에 턴-온된다. 상기 제 3트랜지스터는 상기 제 2트랜지스터보다 긴 시간 동안 턴-온 상태로 설정된다. 상기 제 4트랜지스터 및 제 5트랜지스터는 상기 제 3트랜지스터가 턴-온되었을 때 턴-오프되고, 제 3트랜지스터가 턴-오프되었을 때 턴-온된다. 상기 제 1커패시터는 상기 제 2커패시터보다 높은 용량으로 형성된다.
본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 제 1주사선들, 제 2주사선들 및 발광 제어선들을 구동하기 위한 주사 구동부와; 데이터선들을 구동하기 위한 데이터 구동부와; 상기 데이터선들 각각과 데이터 구동부 사이에 위치되며, 상기 데이터선들을 기준전원과 상기 데이터 구동부 중 어느 하나에 접속시키기 위한 스위칭부와; 상기 제 1주사선들 및 데이터선들의 교차부에 위치되는 화소들을 구비하며; i(i는 자연수)번째 수평라인에 위치된 상기 화소들 각각은 유기 발광 다이오드와; 제 1전극에 접속된 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드로 흐르는 전류량을 제어하기 위한 제 1트랜지스터와; 제 j(j는 자연수)데이터선에 제 1단자가 접속된 제 1커패시터와; 상기 제 1커패시터의 제 2단자에 접속된 제 2노드와 상기 제 1트랜지스터의 게이트전극에 접속된 제 1노드 사이에 위치되며, i번째 제 1주사선으로 제 1주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 3트랜지스터와; 상기 제 2노드와 데이터선 사이에 접속되며, i번째 발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 제 5트랜지스터를 구비한다.
바람직하게, 상기 화소들 각각은 상기 제 2노드와 상기 제 1트랜지스터의 제 2전극 사이에 접속되며, i번째 제 2주사선으로 제 2주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터와; 상기 제 1트랜지스터의 제 2전극과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 접속되며, 상기 i번째 발광 제어선으로 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 제 4트랜지스터와; 상기 제 1노드와 상기 제 1전원 사이에 접속되는 제 2커패시터를 더 구비한다.
상기 주사 구동부는 상기 i번째 제 1주사선으로 공급되는 상기 제 1주사신호와 동시에 상기 i번째 제 2주사선으로 제 2주사신호를 공급한다. 상기 제 1주사신호는 상기 제 2주사신호보다 넓은 폭으로 설정된다. 상기 주사 구동부는 상기 i번째 제 1주사선으로 공급되는 상기 제 1주사신호와 중첩되도록 상기 i번째 발광 제어선으로 상기 발광 제어신호를 공급한다. 상기 제 j데이터선에 접속된 상기 스위칭부는 상기 기준전원과 상기 제 j데이터선 사이에 접속되며, 상기 제 2주사신호가 공급되는 기간 동안 턴-온되는 제 1스위칭소자와; 상기 데이터 구동부와 상기 제 j데이터선 사이에 접속되며, 상기 제 1주사신호가 공급되는 기간 중 상기 제 1스위칭소자가 턴-온되는 시간을 제외한 나머지 시간 동안 턴-온되는 제 2스위칭소자를 구비한다.
본 발명의 실시예에 의한 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치에 의하여 구동 트랜지스터의 문턱전압을 보상하여 균일한 휘도의 영상을 표시할 수 있다. 또한, 본원 발명에서는 제 1전원(ELVDD)의 전압강하와 무관하게 제 2커패시터에 충전되는 전압이 결정되고, 이에 따라 제 1전원(ELVDD)의 전압강하와 무관하게 원하는 휘도의 영상을 표시할 수 있다.
도 1은 종래의 화소를 나타내는 회로도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 스위칭부의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 화소의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 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 2 내지 도 5를 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 유기전계발광 표시장치는 제 1주사선들(S11 내지 S1n), 제 2주사선들(S21 내지 S2n), 발광 제어선들(E1 내지 En) 및 데이터선들(D1 내지 Dm)과 접속되도록 위치되는 화소들(240)을 포함하는 화소부(230)와, 제 1주사선들(S11 내지 S1n), 제 2주사선들(S21 내지 S2n) 및 발광 제어선들(E1 내지 En)을 구동하기 위한 주사 구동부(210)와, 데이터선들(D1 내지 Dm)을 구동하기 위한 데이터 구동부(220)와, 데이터선들(D1 내지 Dm) 각각과 접속되는 스위칭부(260)와, 주사 구동부(210) 및 데이터 구동부(220)를 제어하기 위한 타이밍 제어부(250)를 구비한다.
주사 구동부(210)는 제 1주사선들(S11 내지 S1n)로 제 1주사신호를 순차적으로 공급하고, 제 2주사선들(S21 내지 S2n)로 제 2주사신호를 순차적으로 공급한다. 여기서, i(i는 자연수)번째 제 1주사선(S1i)으로 공급되는 제 1주사신호는 i번째 제 2주사선(S2i)으로 공급되는 제 2주사신호와 동시에 공급되며, 제 2주사신호보다 긴 시간(즉, 넓은 폭으로 설정) 동안 공급된다.
또한, 주사 구동부(210)는 발광 제어선들(E1 내지 En)로 발광 제어신호를 순차적으로 공급한다. 여기서, i번째 발광 제어선(Ei)으로 공급되는 발광 제어신호는 i번째 제 1주사선(Si)으로 공급되는 제 1주사신호와 중첩되게 공급된다.
데이터 구동부(220)는 데이터선들(D1 내지 Dm)로 데이터신호를 공급한다.
타이밍 제어부(250)는 외부로부터 공급되는 동기신호들에 대응하여 주사 구동부(210) 및 데이터 구동부(220)를 제어한다. 또한, 타이밍 제어부(250)는 제 1제어신호(CS1) 및 제 2제어신호(CS2)를 스위칭부(260)로 공급한다. 여기서, 제 1제어신호(CS1)는 제 2주사선들(S21 내지 S2n)로 공급되는 제 2주사신호와 중첩되게 공급되고, 제 2제어신호(CS2)는 제 1주사선들(S11 내지 S1n)로 공급되는 제 1주사신호와 중첩되게 공급된다. 여기서, 제 1주사신호(CS1) 및 제 2주사신호(CS2)의 공급시간은 중첩되지 않는다.
스위칭부(260)는 데이터 구동부(220)와 데이터선들(D1 내지 Dm) 각각의 사이에 위치된다. 이와 같은 스위칭부(260)는 타이밍 제어부(250)로부터 공급되는 제 1제어신호(CS1) 및 제 2제어신호(CS2)에 대응하여 데이터선들(D1 내지 Dm)을 데이터 구동부(220) 또는 기준전원(Vref)과 접속시킨다.
예를 들어, 스위칭부(260)는 제 1제어신호(CS1)가 공급될 때 데이터선들(D1 내지 Dm)과 기준전원(Vref)을 접속시키고, 제 2제어신호(CS2)가 공급될 때 데이터선들(D1 내지 Dm)과 데이터 구동부(220)를 접속시킨다. 기준전원(Vref)은 블랙계조의 데이터신호와 화이트 계조의 데이터신호 사이의 전압으로 설정된다. 이에 대하여 상세한 설명은 후술하기로 한다.
화소부(230)는 외부로부터 제 1전원(ELVDD) 및 제 2전원(ELVSS)을 공급받아 각각의 화소들(240)로 공급한다. 제 1전원(ELVDD) 및 제 2전원(ELVSS)을 공급받은 화소들(240)은 데이터신호에 대응하여 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 흐르는 전류량을 제어하면서 소정 휘도의 빛을 생성한다.
도 3은 도 2에 도시된 스위칭부의 실시예를 나타내는 도면이다. 도 3에서는 설명의 편의성을 위하여 제 m데이터선(Dm)과 접속된 스위칭부(260)를 도시하기로 한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 스위칭부(260)는 데이터선(Dm)과 기준전원(Vref) 사이에 접속되는 제 1스위칭소자(SW1)와, 데이터선(Dm)과 데이터 구동부(220) 사이에 접속되는 제 2스위칭소자(SW2)를 구비한다.
제 1스위칭소자(SW1)는 제 1제어신호(CS1)가 공급될 때 턴-온되어 데이터선(Dm)과 기준전원(Vref)을 접속시킨다.
제 2스위칭소자(SW2)는 제 2제어신호(CS2)가 공급될 때 턴-온되어 데이터 구동부(220)와 데이터선(Dm)을 접속시킨다. 이때, 데이터선(Dm)은 데이터 구동부(220)로부터 데이터신호를 공급받는다.
도 4는 도 2에 도시된 화소의 실시예를 나타내는 도면이다. 도 4에서는 설명의 편의성을 위하여 n번째 제 1주사선(S1n) 및 제 m데이터선(Dm)과 접속된 화소를 도시하기로 한다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 화소(240)는 유기 발광 다이오드(OLED)와, 제 1주사선(S1n), 제 2주사선(S2n), 발광 제어선(En) 및 데이터선(Dm)에 접속되어 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어하기 위한 화소회로(242)를 구비한다.
유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극은 화소회로(242)에 접속되고, 캐소드전극은 제 2전원(ELVSS)에 접속된다. 이와 같은 유기 발광 다이오드(OLED)는 화소회로(242)로부터 공급되는 전류에 대응하여 소정 휘도의 빛을 생성한다.
화소회로(242)는 데이터신호에 대응하여 제 1전원(ELVDD)으로부터 유기 발광 다이오드(OLED)를 경유하여 제 2전원(ELVSS)으로 공급되는 전류량을 제어한다. 이를 위해, 화소회로(242)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 제 1전원(ELVDD)에 접속되고, 제 2전극은 제 4트랜지스터(M4)의 제 1전극에 접속된다. 그리고, 제 1트랜지스터(M1)의 게이트전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 이와 같은 제 1트랜지스터(M1)는 제 1노드(N1)에 인가된 전압에 대응하여 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어한다.
제 2트랜지스터(M2)의 제 1전극은 제 1트랜지스터(M1)의 제 2전극에 접속되고, 제 2전극은 제 2노드(N2)에 접속된다. 그리고, 제 2트랜지스터(M2)의 게이트전극은 제 2주사선(S2n)에 접속된다. 이와 같은 제 2트랜지스터(M2)는 제 2주사선(S2n)으로 제 2주사신호가 공급될 때 턴-온되어 제 2노드(N2)와 제 1트랜지스터(M1)의 제 2전극을 전기적으로 접속시킨다.
제 3트랜지스터(M3)의 제 1전극은 제 2노드(N2)에 접속되고, 제 2전극은 제 1노드(N1)에 접속된다. 그리고, 제 3트랜지스터(M3)의 게이트전극은 제 1주사선(S1n)에 접속된다. 이와 같은 제 3트랜지스터(M3)는 제 1주사선(S1n)으로 제 1주사신호가 공급될 때 턴-온되어 제 1노드(N1)와 제 2노드(N2)를 전기적으로 접속시킨다.
제 4트랜지스터(M4)의 제 1전극은 제 1트랜지스터(M1)의 제 2전극에 접속되고, 제 2전극은 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극에 접속된다. 그리고, 제 4트랜지스터(M4)의 게이트전극은 발광 제어선(En)에 접속된다. 이와 같은 제 4트랜지스터(M4)는 발광 제어선(En)으로 발광 제어신호가 공급되지 않을 때 턴-온되어 유기 발광 다이오드(OLED)와 제 1트랜지스터(M1)의 제 2전극을 전기적으로 접속시킨다.
제 5트랜지스터(M5)의 제 1전극은 데이터선(Dm)에 접속되고, 제 2전극은 제 2노드(N2)에 접속된다. 그리고, 제 5트랜지스터(M5)의 게이트전극은 발광 제어선(En)에 접속된다. 이와 같은 제 5트랜지스터(M5)는 발광 제어선(En)으로 발광 제어신호가 공급되지 않을 때 턴-온되어 데이터선(Dm)과 제 2노드(N2)를 전기적으로 접속시킨다.
제 2커패시터(C2)는 제 1노드(N1)와 제 1전원(ELVDD) 사이에 접속된다. 이와 같은 제 2커패시터(C2)는 데이터신호 및 제 1트랜지스터(M1)의 문턱전압에 대응하는 전압을 충전한다.
제 1커패시터(C1)는 데이터선(Dm)과 제 2노드(N2) 사이에 접속된다. 이와 같은 제 1커패시터(C1)는 데이터선(Dm)의 전압 변화에 대응하여 제 2노드(N2)의 전압을 제어한다. 그리고, 제 1커패시터(C1)는 유기 발광 다이오드(OLED)가 발광되는 기간 동안 소정의 전압(예를 들면, 데이터신호의 전압)을 충전하고, 충전된 전압을 이용하여 제 1노드(N1)를 초기화한다. 이를 위하여, 제 1커패시터(C1)는 제 2커패시터(C2)보다 높은 용량으로 설정된다.
도 5는 도 4에 도시된 화소의 구동방법을 나타내는 파형도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 제 1주사선(S1n)으로 제 1주사신호가 공급되고, 제 2주사선(S2n)으로 제 2주사신호가 공급된다. 그리고, 발광 제어선(En)으로 발광 제어신호가 공급되고, 스위칭부(260)로 제 1제어신호(CS1)가 공급된다.
스위칭부(260)로 제 1제어신호(CS1)가 공급되면 제 1스위칭소자(SW1)가 턴-온된다. 제 1스위칭소자(SW1)가 턴-온되면 데이터선(Dm)으로 기준전원(Vref)의 전압이 공급된다.
발광 제어선(En)으로 발광 제어신호가 공급되면 제 4트랜지스터(M4) 및 제 5트랜지스터(M5)가 턴-오프된다. 제 4트랜지스터(M4)가 턴-오프되면 제 1트랜지스터(M1)와 유기 발광 다이오드(OLED)가 전기적으로 격리된다. 따라서, 유기 발광 다이오드(OLED)는 비발광 상태로 설정된다. 제 5트랜지스터(M5)가 턴-오프되면 데이터선(Dm)과 제 2노드(N2)가 전기적으로 격리된다.
제 1주사선(S1n)으로 제 1주사신호가 공급되면 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온된다. 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온되면 제 1노드(N1)와 제 2노드(N2)가 전기적으로 접속된다. 이 경우, 이전기간 동안 제 2노드(N2)에 인가된 전압(예를 들면, 데이터신호의 전압)에 의하여 제 1노드(N1)의 전압이 하강한다. 이에 대하여 상세한 설명은 후술하기로 한다.
제 2주사선(S2n)으로 제 2주사신호가 공급되면 제 2트랜지스터(M2)가 턴-온된다. 제 2트랜지스터(M2)가 턴-온되면 제 2노드(N2)와 제 1트랜지스터(M1)의 제 2전극이 전기적으로 접속된다.
한편, 제 2트랜지스터(M2) 및 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온되면 제 1트랜지스터(M1)가 다이오드 형태로 접속된다. 제 1트랜지스터(M1)가 다이오드 형태로 접속되면 제 1노드(N1)에는 제 1전원(ELVDD)에서 제 1트랜지스터(M1)의 문턱전압을 감한 전압이 인가된다. 이때, 제 2커패시터(C2)는 제 1트랜지스터(M1)의 문턱전압에 대응하는 전압을 충전한다.
여기서, 제 2커패시터(C2)에 충전되는 전압은 제 1전원(ELVDD)과 무관하게 제 1트랜지스터(M1)의 문턱전압에 대응하는 전압이 충전된다. 다시 말하여, 본원 발명에서는 제 1전원(ELVDD)의 전압강하와 무관하게 제 2커패시터(C2)에 전압이 충전되고, 이에 따라 원하는 휘도의 영상을 표시할 수 있다.
제 2커패시터(C2)에 제 1트랜지스터(M1)의 문턱전압에 대응하는 전압이 충전된 후 제 2주사신호 및 제 1제어신호(CS1)의 공급이 중단됨과 아울러 스위칭부(260)로 제 2제어신호(CS2)가 공급된다.
제 2제어신호(CS2)가 공급되면 제 2스위칭소자(SW2)가 턴-온된다. 제 2스위칭소자(SW2)가 턴-온되면 데이터선(Dm)과 데이터 구동부(220)가 전기적으로 접속된다. 이때, 데이터 구동부는 데이터선(Dm)으로 데이터신호를 공급한다. 이 경우, 데이터선(Dm)의 전압은 기준전원(Vref)의 전압으로부터 데이터신호의 전압으로 변경된다.
예를 들어, 블랙 데이터신호가 5V, 화이트 데이터신호가 1V, 기준전원(Vref)의 전압이 4.5V이 경우 데이터선(Dm)으로 공급되는 데이터신호는 계조에 대응하여 5V 내지 1V 사이의 전압으로 설정된다. 예를 들어, 블랙 데이터신호가 공급되는 경우 데이터선(Dm)의 전압은 기준전원(Vref)의 전압에서 블랙 데이터신호의 전압으로 상승한다. 이때, 제 1커패시터(C1)에 의하여 제 2노드(N2) 및 제 1노드(N1)의 전압도 상승한다. 그러면, 제 1트랜지스터(M1)는 턴-오프 상태로 설정되고, 이에 따라 블랙의 계조를 구현할 수 있다.
또한, 화이트 데이터신호가 공급되는 경우 데이터선(Dm)의 전압은 기준전원(Vref)의 전압에서 화이트 데이터신호의 전압으로 하강한다. 이때, 제 1커패시터(C1)에 의하여 제 2노드(N2) 및 제 1노드(N1)의 전압도 하강한다. 그러면, 제 1트랜지스터(M1)는 제 1노드(N1)에 인가된 전압에 대응하여 화이트에 대응하는 전류를 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급한다. 즉, 본원 발명에서는 데이터신호 및 기준전원(Vref)의 전압차를 이용하여 제 1노드(N1)의 전압을 제어하고, 이에 따라 계조에 대응하는 영상을 표시할 수 있다.
제 1노드(N1)에 데이터신호에 대응하는 전압이 인가된 후 제 1주사신호 및 발광 제어신호의 공급이 중단된다. 제 1주사선(S1n)으로 제 1주사신호의 공급이 중단되면 제 3트랜지스터(M3)가 턴-오프된다. 제 3트랜지스터(M3)가 턴-오프되면 제 1노드(N1)와 제 2노드(N2)가 전기적으로 격리된다. 이와 같이 제 1노드(N1)와 제 2노드(N2)가 전기적으로 격리되면 데이터선(Dm)의 전압 변화와 무관하게 제 1노드(N1)의 전압은 안정적으로 유지된다.
발광 제어선(En)으로 발광 제어신호의 공급이 중단되면 제 4트랜지스터(M4) 및 제 5트랜지스터(M5)가 턴-온된다. 제 4트랜지스터(M4)가 턴-온되면 제 1트랜지스터(M1)의 제 2전극과 유기 발광 다이오드(OLED)의 애노드전극이 전기적으로 접속된다. 이때, 제 1트랜지스터(M1)는 제 1노드(N1)에 인가된 전압에 대응하여 유기 발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 제어한다.
제 5트랜지스터(M5)가 턴-온되면 데이터선(Dm)과 제 2노드(N2)가 전기적으로 접속된다. 이와 같이 데이터선(Dm)과 제 2노드(N2)가 접속되면 데이터선(Dm)의 부하를 최소화할 수 있다.
상세히 설명하면, 화소들 각각에 형성된 제 1커패시터(C1)는 데이터선(Dm)에 접속된다. 이와 같이 데이터선(Dm)에 다수의 커패시터(C1)가 접속되는 경우 데이터선(Dm)의 부하가 증가하는 문제점이 있다. 따라서, 본원 발명에서는 데이터신호가 공급되는 화소를 제외한 나머지 화소들에 포함된 제 5트랜지스터(M5)를 턴-온 상태로 설정하여 제 1커패시터(C1)가 부하로 작용하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제 5트랜지스터(M5)가 턴-온 상태로 설정되면 제 2노드(N2)의 전압은 소정 계조의 데이터신호의 전압으로 설정되고, 이 전압은 제 1커패시터(C1)에 의하여 유지된다. 그리고, 제 1커패시터(C1)가 제 2커패시터(C2)보다 높은 용량으로 설정되기 때문에 제 3트랜지스터(M3)가 턴-온될 때 제 1노드(N1)의 전압은 제 2노드(N2)의 전압에 대응하여 하강된다. 이와 같이 제 1노드(N1)의 전압이 하강되면 제 1트랜지스터(M1)가 다이오드 형태로 접속될 때 제 1트랜지스터(M1)가 안정적으로 턴-온될 수 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.
2,242 : 화소회로 4,240 : 화소
210 : 주사 구동부 220 : 데이터 구동부
230 : 화소부 250 : 타이밍 제어부
260 : 스위칭부

Claims (14)

  1. 유기 발광 다이오드와;
    제 1전극에 접속된 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드로 흐르는 전류량을 제어하기 위한 제 1트랜지스터와;
    데이터선에 제 1단자가 접속된 제 1커패시터와;
    상기 제 1커패시터의 제 2단자에 접속된 제 2노드와 상기 제 1트랜지스터의 게이트전극에 접속된 제 1노드 사이에 위치되며, 제 1주사선으로 제 1주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 3트랜지스터와;
    상기 제 2노드와 데이터선 사이에 접속되며, 발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 제 5트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 화소
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2노드와 상기 제 1트랜지스터의 제 2전극 사이에 접속되며, 제 2주사선으로 제 2주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터와;
    상기 제 1트랜지스터의 제 2전극과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 접속되며, 상기 발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 제 4트랜지스터와;
    상기 제 1노드와 상기 제 1전원 사이에 접속되는 제 2커패시터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화소.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제 3트랜지스터 및 제 2트랜지스터는 동시에 턴-온되는 것을 특징으로 하는 화소.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제 3트랜지스터는 상기 제 2트랜지스터보다 긴 시간 동안 턴-온 상태로 설정되는 것을 특징으로 하는 화소.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 제 4트랜지스터 및 제 5트랜지스터는 상기 제 3트랜지스터가 턴-온되었을 때 턴-오프되고, 제 3트랜지스터가 턴-오프되었을 때 턴-온되는 것을 특징으로 하는 화소.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 제 1커패시터는 상기 제 2커패시터보다 높은 용량으로 형성되는 것을 특징으로 하는 화소.
  7. 제 1주사선들, 제 2주사선들 및 발광 제어선들을 구동하기 위한 주사 구동부와;
    데이터선들을 구동하기 위한 데이터 구동부와;
    상기 데이터선들 각각과 데이터 구동부 사이에 위치되며, 상기 데이터선들을 기준전원과 상기 데이터 구동부 중 어느 하나에 접속시키기 위한 스위칭부와;
    상기 제 1주사선들 및 데이터선들의 교차부에 위치되는 화소들을 구비하며;
    i(i는 자연수)번째 수평라인에 위치된 상기 화소들 각각은
    유기 발광 다이오드와;
    제 1전극에 접속된 제 1전원으로부터 상기 유기 발광 다이오드로 흐르는 전류량을 제어하기 위한 제 1트랜지스터와;
    제 j(j는 자연수)데이터선에 제 1단자가 접속된 제 1커패시터와;
    상기 제 1커패시터의 제 2단자에 접속된 제 2노드와 상기 제 1트랜지스터의 게이트전극에 접속된 제 1노드 사이에 위치되며, i번째 제 1주사선으로 제 1주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 3트랜지스터와;
    상기 제 2노드와 데이터선 사이에 접속되며, i번째 발광 제어선으로 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 제 5트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 화소들 각각은
    상기 제 2노드와 상기 제 1트랜지스터의 제 2전극 사이에 접속되며, i번째 제 2주사선으로 제 2주사신호가 공급될 때 턴-온되는 제 2트랜지스터와;
    상기 제 1트랜지스터의 제 2전극과 상기 유기 발광 다이오드 사이에 접속되며, 상기 i번째 발광 제어선으로 상기 발광 제어신호가 공급될 때 턴-오프되는 제 4트랜지스터와;
    상기 제 1노드와 상기 제 1전원 사이에 접속되는 제 2커패시터를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 주사 구동부는 상기 i번째 제 1주사선으로 공급되는 상기 제 1주사신호와 동시에 상기 i번째 제 2주사선으로 제 2주사신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제 1주사신호는 상기 제 2주사신호보다 넓은 폭으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 주사 구동부는 상기 i번째 제 1주사선으로 공급되는 상기 제 1주사신호와 중첩되도록 상기 i번째 발광 제어선으로 상기 발광 제어신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 제 j데이터선에 접속된 상기 스위칭부는
    상기 기준전원과 상기 제 j데이터선 사이에 접속되며, 상기 제 2주사신호가 공급되는 기간 동안 턴-온되는 제 1스위칭소자와;
    상기 데이터 구동부와 상기 제 j데이터선 사이에 접속되며, 상기 제 1주사신호가 공급되는 기간 중 상기 제 1스위칭소자가 턴-온되는 시간을 제외한 나머지 시간 동안 턴-온되는 제 2스위칭소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  13. 제 7항에 있어서,
    상기 기준전원은 블랙계조의 데이터신호와 화이트계조의 데이터신호 사이의 전압으로 설정되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 제 1커패시터는 상기 제 2커패시터보다 높은 용량으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광 표시장치.
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