KR20150143283A - 표시 회로 및 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

표시 회로는 전류를 제공받아 발광하는 발광 소자 및 상기 발광 소자의 발광을 제어하는 구동 트랜지스터를 각각 포함하는 복수의 화소 회로들 및 상기 각 화소 회로의 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하기 위한 보상 트랜지스터를 포함하고, 상기 화소 회로들은 상기 보상 트랜지스터를 공용한다.

Description

표시 회로 및 표시 장치{DISPLAY CIRCUIT AND DISPLAY APPARATUS}
본 발명은 표시 회로 및 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 유기 발광 표시 장치의 화소 회로는 발광 소자 및 발광 소자의 발광을 제어하는 구동 트랜지스터를 포함한다. 이러한 화소 회로의 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하는 기술이 개발되어 있다. 특허 문헌 1에는 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하는 기술이 개시되어 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) JP3629939 B
특허문헌 1에 개시된 기술에 의하면, 트랜지스터가 다이오드(diode) 접속되고, 트랜지스터의 소스(source) 전극으로 데이터(data) 신호가 인가됨으로써, 구동 트랜지스터의 게이트(gate) 전극에 문턱 전압(Vth)만큼 오프셋(offset)된 전압이 인가된다. 따라서, 특허문헌 1에 개시된 기술이 사용되는 경우, 구동 트랜지스터의 문턱 전압의 보상이 수행되어, 구동 트랜지스터의 문턱 전압 변화가 보상될 수 있다.
그러나, 특허문헌 1에 개시된 기술이 사용되는 경우, 화소 회로마다 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하기 위한 보상 트랜지스터가 필요하다. 그러므로, 1 화소당 트랜지스터 수가 많아진다. 또한, 특허문헌 1에 개시된 기술이 사용되는 경우, 데이터를 라이트(또는 데이터 프로그램) 하는 구간에서 구동 트랜지스터의 문턱 전압의 보상 동작이 수행되므로, 데이터의 라이트 시간이 길어진다.
본 발명의 목적은, 간소화된 구성으로 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상할 수 있는 표시 회로 및 표시 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 회로는 전류를 제공받아 발광하는 발광 소자 및 상기 발광 소자의 발광을 제어하는 구동 트랜지스터를 각각 포함하는 복수의 화소 회로들 및 상기 각 화소 회로의 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하기 위한 보상 트랜지스터를 포함하고, 상기 화소 회로들은 상기 보상 트랜지스터를 공용한다.
상기 각 화소 회로는 상기 각 화소 회로는 용량 소자를 더 포함하고, 상기 구동 트랜지스터는, 전원에 접속된 제1 단자, 상기 발광 소자의 제1 단자에 접속된 제2 단자, 및 제어 단자를 포함하고, 상기 구동 트랜지스터는 상기 구동 트랜지스터의 상기 제어 단자로 인가되는 전압에 기초하여 상기 전원과 상기 발광 소자의 상기 제1 단자를 접속하여, 상기 발광 소자를 선택적으로 발광시키고, 상기 용량 소자의 일단은 상기 구동 트랜지스터의 상기 제어 단자에 접속되고, 상기 용량 소자의 타단은 상기 화소 회로들의 공통 노드에 접속되며, 상기 보상 트랜지스터의 제1 단자 및 제2 단자 중 어느 하나는, 상기 공통 노드에 접속된다.
상기 화소 회로들 중 어느 하나의 화소 회로는 상기 보상 트랜지스터를 포함한다.
상기 보상 트랜지스터와 상기 구동 트랜지스터는 동일한 극성을 갖는다.
상기 보상 트랜지스터와 상기 구동 트랜지스터는 동일한 채널 폭과 동일한 채널 길이를 갖는다.
상기 보상 트랜지스터와 상기 구동 트랜지스터는 동일한 채널 방향을 갖는다.
상기 보상 트랜지스터와 상기 구동 트랜지스터는 산화물 트랜지스터이다.
상기 공통 노드의 전위를 소정의 전위로 초기화하는 초기화 트랜지스터를 더 포함하고, 상기 화소 회로들은 상기 초기화 트랜지스터를 공용한다.
상기 초기화 트랜지스터의 제1 단자 및 제2 단자 중 어느 한 단자는, 상기 공통 노드에 접속된다.
상기 화소 회로들 중 다른 하나의 화소 회로는 상기 초기화 트랜지스터를 포함한다.
상기 보상 트랜지스터를 포함하는 상기 화소 회로는 상기 초기화 트랜지스터를 더 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시장치는 전류를 제공받아 발광하는 발광 소자와 상기 발광 소자의 발광을 제어하는 구동 트랜지스터를 각각 포함하는 복수의 화소 회로들 및 상기 각 화소 회로의 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하기 위한 보상 트랜지스터를 포함하는 표시 회로를 포함하고, 상기 화소 회로들은 상기 보상 트랜지스터를 공용한다.
본 발명의 표시 회로 및 표시 장치는 간소화된 구성으로 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시 회로의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시 회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 3a는 표시 회로의 초기화 및 데이터 라이트 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3b는 표시 회로의 구동 트랜지스터의 문턱 전압의 보상 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3c는 표시 회로의 발광 소자의 발광 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 회로의 구성을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제 1, 제 2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제 1 소자, 제 1 구성요소 또는 제 1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제 2 소자, 제 2 구성요소 또는 제 2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.
(본 발명의 실시 형태에 따른 표시 회로의 개요)
본 발명의 실시에 따른 표시 회로는 복수의 화소 회로들을 포함한다. 각각의 화소 회로는 전류를 제공받아 발광하는 발광 소자 및 발광 소자의 발광을 제어하는 구동 트랜지스터를 포함한다.
여기서, 본 발명의 실시형태에 따른 발광 소자는 유기 EL 소자(organic Electro Luminescence element) 또는 무기 EL 소자(Inorganic Electro Luminescence element)일 수 있다. 이하, 본 발명의 실시 예에서 발광 소자는 유기 EL 소자로서 설명될 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 회로는 각 화소 회로의 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하기 위한 보상 트랜지스터가 복수의 화소 회로들에서 공용되는 구성을 갖는다. 화소 회로들에서 공용되는 보상 트랜지스터에 의해 각 화소 회로의 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 보상된다.
본 발명의 실시 예에 따른 보상 트랜지스터는 보상 트랜지스터를 공용하는 화소 회로들 중 어느 하나의 화소 회로에 구비된다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 회로에서 보상 트랜지스터를 각 화소 회로마다 구비할 필요가 없다.
화소 회로마다 보상 트랜지스터가 구비되는 구성에 비해, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 회로는 화소 회로가 구비해야 할 소자 수(트랜지스터 수)를 감소시킬 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 회로는 화소 회로마다 보상 트랜지스터가 구비되는 구성에 비해, 보다 간소화된 구성으로 각 화소 회로의 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 회로는 화소 회로의 소자 수를 감소시켜 보다 간단한 구성을 가질 수 있기 때문에, 보다 용이하게 고해상도를 실현할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 회로는 보상 트랜지스터가 화소 회로들에서 공용되기 때문에, 데이터의 라이트와는 별도로, 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 회로는 데이터의 라이트 중에 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하는 경우보다 데이터의 라이트에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 회로는 구동 트랜지스터의 문턱 전압의 보상을 수행하는 시간을 1H 이상으로 충분히 화보할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 표시 회로는 구동 트랜지스터의 문턱 전압의 보상을 충분히 수행할 수 있으므로, 데이터 신호에 따른 영상이 표시 화면에 표시되는 경우, 표시 불균일을 억제할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시 회로의 구성을 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 표시 회로(100)는 적색으로 발광하는 발광 소자(OLED_R)를 포함하는 화소 회로(P1), 녹색으로 발광하는 발광 소자(OLED_G)를 포함하는 화소 회로(P2), 및 청색으로 발광하는 발광 소자(OLED_B)를 포함하는 화소 회로(P3)를 포함한다. 화소 회로들(P1,P2,P3)은 보상 트랜지스터(T4)를 공용한다.
표시 회로(100)는 3개의 화소 회로들(P1,P2,P3)을 포함하나 이에 한정되지 않고, 2 또는 4 이상의 화소 회로들을 포함할 수도 있다. 이러한 경우, 2 또는 4 이상의 화소 회로들은 보상 트랜지스터(T4)를 공용할 수 있다.
화소 회로(P1)는 발광 소자(OLED_R), 구동 트랜지스터(T1_R), 샘플링 트랜지스터(T2_R), 용량 소자(C1_R), 및 발광 제어 트랜지스터(T3_R)을 포함한다. 화소 회로(P2)는 발광 소자(OLED_G), 구동 트랜지스터(T1_G), 샘플링 트랜지스터(T2_G), 용량 소자(C1_G), 및 발광 제어 트랜지스터(T3_G)을 포함한다. 화소 회로(P3)는 발광 소자(OLED_B), 구동 트랜지스터(T1_B), 샘플링 트랜지스터(T2_B), 용량 소자(C1_B), 및 발광 제어 트랜지스터(T3_B)을 포함한다.
데이터 선들(Data_R(m), Data_G(m),Data_B(m))은 주사 선(Scan(n)) 및 발광 제어선(Em(n))과 교차하도록 배치된다. 주사 선(Scan(n)) 및 발광 제어선(Em(n))은 평행하게 연장된다. m 및 n은 0보다 큰 정수이다. 화소 회로들(P1,P2,P3)은 데이터 선들(Data_R(m),Data_G(m),Data_B(m)), 주사 선(Scan(n)), 및 발광 제어선(Em(n))에 연결된다.
데이터 선들(Data_R(m),Data_G(m),Data_B(m))에는 외부의 데이터 드라이버(도시하지 않음)(data driver)로부터 데이터 신호가 공급된다. 주사 선(Scan(n))에는 외부의 주사 드라이버(도시하지 않음)로부터 주사 신호가 공급된다. 발광 제어 선(Em(n))에는 외부의 발광 제어 드라이버(도시하지 않음)로부터 발광 제어 신호가 공급된다.
화소 회로(P1)는 보상 트랜지스터(T4)를 더 포함한다. 보상 트랜지스터(T4)는 화소 회로(P1), 화소 회로(P2), 및 화소 회로(P3)의 공통 노드(B)와 연결된다. 보상 트랜지스터(T4)가 공통 노드(B)와 연결됨으로써, 보상 트랜지스터(T4)는 화소 회로(P1), 화소 회로(P2), 및 화소 회로(P3)에서 공용된다.
화소 회로(P2)는 공통 노드(B)의 전위를 소정의 전위로 초기화하는 초기화 트랜지스터(T5)를 더 포함한다. 초기화 트랜지스터(T5)는 공통 노드(B)에 연결된다. 초기화 트랜지스터(T5)가 공통 노드(B)와 접속됨으로써, 초기화 트랜지스터(T5)는 화소 회로(P1), 화소 회로(P2), 및 화소 회로(P3)에서 공용된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 초기화 트랜지스터(T5)가 각 화소 회로(P1,P2,P3)마다 구비되지 않고, 보상 트랜지스터(T4)를 구비하는 화소 회로(P1)와는 별도의 화소 회로(P2)에 구비된다. 따라서, 하나의 화소 회로당 요구되는 최대의 트랜지스터 수가 감소될 수 있다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 본 발명의 실시 예에서, 화소 회로들(P1,P2,P3) 중 보상 트랜지스터(T4)를 구비하는 화소 회로가 초기화 트랜지스터(T5)도 함께 구비할 수 있다.
이하, 각 화소 회로(P1,P2,P3)는 화소 회로(P)로 나타낼 수도 있다. 또한, 각 화소 회로(P1,P2,P3)의 발광 소자(OLED_R,OLED_G,OLED_B)는 발광 소자(OLED)로 나타낼 수도 있다.
이하, 각 화소 회로(P1,P2,P3)의 구동 트랜지스터(T1_R,T1_G,T1_B)는 구동 트랜지스터(T1)로 나타낼 수도 있다. 또한, 각 화소 회로(P1,P2,P3)의 용량 소자(C1_R,C1_G,C1_B)는 용량 소자(C1)로 나타낼 수도 있다.
이하, 각 화소 회로(P1,P2,P3)의 샘플링 트랜지스터(T2_R,T2_G,T2_B)는 샘플링 트랜지스터(T2)로 나타낼 수도 있다. 또한, 각 화소 회로(P1,P2,P3)의 발광 제어 트랜지스터(T3_R,T3_G,T3_B)는 발광 제어 트랜지스터(T3)로 나타낼 수도 있다. 각 화소 회로(P1,P2,P3)에 접속되어 있는 데이터 선(Data_R(m),Data_G(m),Data_B(m))은 데이터 선(Data(m))으로 나타낼 수도 있다.
본 발명의 실시 예에서, 트랜지스터는 TFT(Thin Film Transistor)나 MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor) 등의 FET(Field-Effect Transistor)일 수 있다. 예시적으로, 도 1에 도시된 트랜지스터는 N 채널(channel) 형의 TFT이나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 트랜지스터는 P 채널형일 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 트랜지스터는 아몰퍼스 실리콘 트랜지스터, 저온 폴리 실리콘 트랜지스터, 또는 산화물 트랜지스터일 수 있다.
구동 트랜지스터(T1)는 데이터 선(Data(m))으로부터 공급받는 데이터 신호에 따라서 발광 소자(OLED)의 애노드로 전류를 공급하는 역할을 수행한다. 구동 트랜지스터(T1)는 전원(ELVDD)에 접속되는 제1 단자(예를 들어, 드레인 단자), 발광 소자(OLED)의 제1 단자(예를 들어, 애노드)에 접속되는 제2 단자(예를 들어, 소스 단자)와, 게이트(제어 단자)를 포함한다.
구동 트랜지스터(T1)는 데이터 선(Data(m))을 통해 구동 트랜지스터(T1)의 게이트로 인가되는 전압에 기초하여, 제1 단자와 접속되어 있는 전원(ELVDD)과, 제2 단자와 접속되어 있는 발광 소자(OLED)의 제1 단자를 접속시켜, 발광 소자(OLED)를 선택적으로 발광 시킨다.
도 1에 도시된 표시 회로(100)에서 구동 트랜지스터(T1)의 제2 단자와 발광 소자(OLED)의 제1 단자 사이에, 발광 제어 트랜지스터(T3)가 접속되어 있다. 그러므로, 도 1에 도시된 표시 회로(100)에서, 발광 소자(OLED)의 발광은 발광 제어 선(Em(n))을 통해 발광 제어 트랜지스터(T3)의 게이트(제어 단자)로 인가되는 발광 제어 신호의 레벨(또는 전압 레벨)에 의해서 제어되게 된다.
또한, 구동 트랜지스터(T1)가 발광 소자(OLED)를 선택적으로 발광 시킬 수 있으므로, 제1 실시 예에 따른 표시 회로(100)의 화소 회로(P)는 발광 제어 트랜지스터(T3)를 구비하지 않을 수도 있다.
용량 소자(C1)의 일단은 구동 트랜지스터(T1)의 게이트에 접속되고, 타단은 공통 노드(B) 에 접속된다. 용량 소자(C1)는 구동 트랜지스터(T1)의 게이트의 전위를 유지하는 역할을 수행한다. 용량 소자(C1)에 의해 화소 회로(P)는 데이터 선(Data(m))을 통해 공급받은 데이터 신호에 대응하는 데이터를 유지할 수 있다.
용량 소자(C1)는 소정의 정전 용량을 갖는 캐패시터일 수 있다. 또한, 화소 회로(P)의 용량 소자(C1)는 기생 용량으로 구현될 수도 있다.
샘플링 트랜지스터(T2)의 게이트는 주사 선(Scan(n))과 접속된다. 샘플링 트랜지스터(T2)는 주사 선(Scan(n))으로부터 공급받는 주사 신호에 응답하여 데이터 선(Data(m))으로부터 공급받는 데이터 신호를 선택적으로 구동 트랜지스터(T1)의 게이트에 인가한다.
발광 제어 트랜지스터(T3)는 구동 트랜지스터(T1)의 제2 단자에 접속되는 제1 단자(예를 들어, 드레인 단자), 발광 소자(OLED)의 제1 단자에 접속되는 제2 단자(예를 들어, 소스 단자)와, 게이트(제어 단자)를 포함한다. 발광 제어 트랜지스터(T3)의 게이트는 발광 제어 선(Em(n))과 접속된다. 발광 제어 선(Em(n))을 통해 발광 제어 신호가 발광 제어 트랜지스터(T3)의 게이트에 인가된다.
발광 제어 트랜지스터(T3)는 발광 제어 트랜지스터(T3)의 게이트로 인가되는 발광 제어 신호의 전압 레벨에 기초하여, 발광 소자(OLED)와 구동 트랜지스터(T1)를 선택적으로 접속시키는 역할을 수행한다. 또한, 상술한 바와 같이, 발광 소자(OLED)의 발광은 발광 제어 트랜지스터(T3)의 게이트로 인가되는 발광 제어 신호의 전압 레벨에 의해 제어될 수 있다.
화소 회로(P1)의 보상 트랜지스터(T4)는 화소 회로(P)의 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압을 보상하는 역할을 수행한다. 보상 트랜지스터(T4)의 제1 단자 및 제2 단자(드레인 단자 또는 소스 단자) 중 어느 한 단자는 공통 노드(B)에 접속되고, 다른 단자는 주사 선(Scan(n))에 접속된다. 또한, 보상 트랜지스터(T4)의 게이트(제어 단자)는 공통 노드(B)에 접속된다.
보상 트랜지스터(T4)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 구동 트랜지스터(T1)와 동일한 극성(채널 형)을 갖는 트랜지스터일 수 있다. 예를 들어, 보상 트랜지스터(T4)는 N 채널 형의 트랜지스터일 수 있다. 또한, 보상 트랜지스터(T4)와 구동 트랜지스터(T1)는 동일한 채널 폭과 동일한 채널 길이를 가질 수 있다. 즉, 보상 트랜지스터(T4)와 구동 트랜지스터(T1)는 동일한 형상 및 동일한 사이즈를 가질 수 있다.
보상 트랜지스터(T4)와 구동 트랜지스터(T1)의 채널 방향은 동일할 수 있다. 또한, 보상 트랜지스터(T4)와 구동 트랜지스터(T1)는 산화물 반도체를 포함하는 산화물 트랜지스터일 수 있다.
보상 트랜지스터(T4)와 구동 트랜지스터(T1)는 극성이 동일한 조건, 채널 폭과 채널 길이가 동일한 조건, 채널방향이 동일한 조건, 산화물 트랜지스터인 조건 중에서 2 이상의 조건을 만족하도록 구성될 수 있다.
화소 회로(P2)의 초기화 트랜지스터(T5)는 공통 노드(B)의 전위를 소정의 전위로 초기화하는 역할을 수행한다. 초기화 트랜지스터(T5)의 제1 단자 및 제2 단자(드레인 단자 또는 소스 단자) 중 어느 한 단자는 공통 노드(B)에 접속되고, 다른 한 단자 주사 선(Scan(n))에 접속된다. 또한, 초기화 트랜지스터(T5)의 게이트(제어 단자)는 주사 선(Scan(n))에 접속된다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시 회로(100)는 도 1에 도시된 구성을 가짐으로써, 보상 트랜지스터(T4)가 복수의 화소 회로들(P)에서 공용된다.
본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시 회로(100)의 구성은 도 1에 도시된 구성에 한정되지 않는다.
예를 들어, 도 1에서 화소 회로(P)의 모든 트랜지스터들의 극성은 N 채널 형이나, 이에 한정되지 않고, 화소 회로(P)의 트랜지스터들의 극성은 P 채널 형일 수 있다. 또한, 보상 트랜지스터(T4)와 구동 트랜지스터(T1)와의 극성이 동일하면, 다른 트랜지스터들의 극성은 보상 트랜지스터(T4) 및 구동 트랜지스터(T1)와 반대일 수 있다.
도 1에서 화소 회로(P1)가 보상 트랜지스터(T4)를 포함하나, 이에 한정되지 않고, 화소 회로(P2) 또는 화소 회로(P3)가 보상 트랜지스터(T4)를 포함할 수도 있다. 또한, 보상 트랜지스터(T4)가 화소 회로(P1), 화소 회로(P2), 및 화소 회로(P3)의 외부에 배치되고, 보상 트랜지스터(T4)가 공통 노드(B)와 접속될 수 있다.
도 1에서 화소 회로(P2)가 초기화 트랜지스터(T5)를 포함하나, 이에 한정되지 않고, 화소 회로(P1) 또는 화소 회로(P3)가 초기화 트랜지스터(T5)를 포함할 수도 있다. 또한, 초기화 트랜지스터(T5)는 화소 회로(P1), 화소 회로(P2), 및 화소 회로(P3)의 외부에 배치되고, 초기화 트랜지스터(T5)가 공통 노드(B)와 접속될 수 있다.
화소 회로(P)가 포함하는 구동 트랜지스터(T1)의 변화를 보상한다는 관점에서 설명하면, 제1 실시 예에 따른 표시 회로(100)는 초기화 트랜지스터(T5)를 포함하지 않을 수도 있다.
상술한 바와 같이, 제1 실시 예에 따른 표시 회로(100)는 화소 회로(P)가 발광 제어 트랜지스터(T3)를 포함하지 않을 수도 있다.
화소 회로(P)가 포함하는 구동 트랜지스터(T1)의 변화를 보상한다는 관점에서 설명하면, 제1 실시 예에 따른 표시 회로(100)는 샘플링 트랜지스터(T2)를 포함하지 않을 수도 있다.
도 1에서 발광 소자(OLED)의 애노드가 구동 트랜지스터(T1)의 제2 단자에 접속되어 있으나, 이에 한정되지 않고, 발광 소자(OLED)의 캐소드가 구동 트랜지스터(T1)의 제2 단자에 접속될 수도 있다. 발광 소자(OLED)의 캐소드가 구동 트랜지스터(T1)의 제2 단자에 접속될 경우, 발광 소자(OLED)의 캐소드가 발광 소자(OLED)의 제1 단자에 해당한다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시 회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다. 도 3a는 표시 회로의 초기화 및 데이터 라이트 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 3b는 표시 회로의 구동 트랜지스터의 문턱 전압의 보상 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 3c는 표시 회로의 발광 소자의 발광 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에 도시된 VB는 공통 노드(B)의 전압을 나타낸다. 도 2에 도시된 VA는 도 3a 내지 도 3c에 도시된 노드(A_R), 노드(A_G), 또는, 노드(A_B)의 전압을 나타낸다. 이하, 노드(A_R), 노드(A_G), 및 노드(A_B)는 노드(A)로 나타낼 수도 있다.
도 2 및 도 3a를 참조하면, 주사 선(Scan(n))을 통해 표시 회로(100)에 제공되는 주사 신호가, 로우 레벨의 신호(Vinit_L)로부터 하이 레벨의 신호(Vinit_H)로 변화하면, 초기화 트랜지스터(T5)는 온(on) 상태로 된다. 그 결과, 공통 노드(B)의 전압(VB)은 신호(Vinit_H)에 의해, “Vinit_L+Vth(T4)”으로부터 “Vinit_H-Vth(T5)”로 상승한다.
“Vth(T4)”는 보상 트랜지스터(T4)의 문턱 전압이다. “Vth(T5)”는 초기화 트랜지스터(T5)의 문턱 전압이다. 또한, 도 2에서 “Vinit_H-Vth(T5)”가 초기화 트랜지스터(T5)에 의해 초기화되는 공통 노드(B)의 소정의 전위에 해당한다. 공통 노드(B)의 전압(VB)를 변화시킴으로써, 표시 회로(100)의 초기화 동작이 수행된다.
또한, 주사 신호가, 신호(Vinit_L)로부터 신호(Vinit_H)로 변화하면, 샘플링 트랜지스터(T2)는 온 상태로 되고, 데이터 선(Data(m))을 통해 데이터 신호(Vdata)(또는 데이터 전압)가 구동 트랜지스터(T1)의 게이트에 인가된다.
노드(A)의 전압(VA)은 데이터 신호(Vdata)에 따라서 상승하고, 노드(A)에 일단이 접속되어 있는 용량 소자(C1)는 데이터 신호(Vdata)를 유지한다. 용량 소자(C1)가 데이터 신호(Vdata)를 유지함으로써, 데이터의 라이트 동작이 수행된다.
도 2 및 도 3b를 참조하면,주사 선(Scan(n))을 통해 표시 회로(100)에 제공되는 주사 신호가 신호(Vinit_H)로부터 신호(Vinit_L)로 변화하면, 초기화 트랜지스터(T5)는 오프(off) 상태로 된다. 그 결과, 공통 노드(B)의 전압(VB)은 “Vinit_H-Vth(T5)”으로부터 “Vinit_L+Vth(T4)”으로 내려간다.
공통 노드(B)의 전압(VB)이 저하될 때, 노드(A)는 플로팅 상태이므로, 노드(A)의 전압(VA)은 공통 노드(B)의 변화량과 동일한 변화량만큼 변화한다. 즉, 노드(A)의 전압(VA)은 “Vdata+{(Vinit_L+Vth(T4))-(Vinit_H-Vth(T5))}”로 된다.
표시 회로(100)에서 상술한 바와 같이 노드(A)의 전압(VA)을 변화시킴으로써, 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압의 보상 동작이 수행된다.
도 3a에 도시된 데이터 라이트 동작과는 별개로, 즉, 단독으로 도 3b에 도시된 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압의 보상 동작이 수행될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 회로(100)는 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압의 보상 동작을 수행하기 위한 시간을 충분히 확보할 수 있다. 예를 들어, 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압 보상 동작을 수행하기 위한 시간은 1H 이상으로 충분히 확보될 수 있다.
구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압의 보상 동작이 충분히 수행될 수 있으므로, 데이터 신호에 따른 영상이 표시 화면에 표시되는 경우, 표시 불균일이 억제될 수 있다.
도 2 및 도 3c를 참조하면,발광 제어 선(Em(n))을 통해 표시 회로(100)에 제공되는 발광 제어 신호가, 로우 레벨의 신호(VGL)로부터 하이 레벨의 신호(VGH)로 변화하면, 발광 제어 트랜지스터(T3)는 온 상태로 된다. 노드(A)의 전압(VA)이 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압보다도 충분히 높으면, 발광 소자(OLED)에는 노드(A)의 전압(VA)에 따른 전류가 흐르고, 발광 소자(OLED)는 발광한다.
발광 소자(OLED)가 발광하는 경우, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 및 소스 사이의 전압(Vgs)은 “Vdata+{(Vinit_L+Vth(T4))-(Vinit_H-Vth(T5))}-Voled”이다. “Voled”는 도 3c에 도시된 발광 소자(OLED)의 애노드 측의 전압(즉, 도 3c에 도시된 구동 트랜지스터(T1)의 소스 단자의 전압)이다.
전압(Vgs)은 보상 트랜지스터(T4)의 문턱 전압(Vth(T4))에 따른 전류가 발광 소자(OLED)로 흐르는 것을 의미한다. 전압(Vgs)은 보상 트랜지스터(T4)의 문턱 전압(Vth(T4))이 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(Vth)과 같으면, 각 화소 회로(P)가 포함하는 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(Vth)의 변화에 상관없이, 각 화소 회로(P)가 포함하는 발광 소자(OLED)에 데이터 신호에 따른 일정한 전류가 흐르는 것을 의미한다.
상술한 바와 같이, 보상 트랜지스터(T4)와 구동 트랜지스터(T1)가 극성이 동일한 조건, 채널 폭과 채널 길이가 동일한 조건, 채널 방향이 동일한 조건, 산화물 트랜지스터인 조건 중에서 2 이상의 조건을 만족하는 경우, 보상 트랜지스터(T4)의 문턱 전압(Vth(T4))은 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(Vth)과 동일(또는 대략 동일)하게 된다.
따라서, 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압의 보상 동작이 수행됨으로써, 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(Vth)의 변화에 상관없이, 발광 소자(OLED)에 데이터 신호에 따른 전류가 제공될 수 있고, 불균일이 억제된 보다 고화질의 영상이 표시 화면에 표시될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 회로의 구성을 보여주는 도면이다. 도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 회로의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 회로(200)는 도 1에 도시된 표시 회로(100)와 마찬가지로, 화소 회로(P1), 화소 회로(P2), 및 화소 회로(P3)를 포함하고, 화소 회로들(P1,P2,P3)은 보상 트랜지스터(T4)를 공용한다.
표시 회로(200)에서는 표시 회로(100)와 다르게, 샘플링 트랜지스터(T2)의 게이트 및 초기화 트랜지스터(T5)의 게이트가 주사 선(Scan(n))과는 다른 주사 선(Scan2(n))에 접속된다. 또한, 주사 선(Scan2(n))에는 외부의 주사 드라이버(도시하지 않음)로부터 주사 신호가 공급된다.
주사 선(Scan2(n))로 공급되는 주사 신호는 도 5에 도시된 바와 같이, 주사 선(Scan(n))으로 공급되는 주사 신호와 동일한 타이밍을 갖는다. 또한, 도 5에 있어서, 주사 선(Scan(n))으로 공급되는 주사 신호의 신호 레벨과, 주사 선(Scan2(n))으로 공급되는 주사 신호의 신호 레벨과의 관계는 “VGL < Vinit_L < Vinit_H < VGH”이다.
즉, 표시 회로(200)의 샘플링 트랜지스터(T2)는 도 1에 도시된 표시 회로(100)의 샘플링 트랜지스터(T2)와 동일한 타이밍에서 온 상태 또는 오프 상태로 된다. 또한, 표시 회로(200)의 초기화 트랜지스터(T5)는 도 1에 도시된 표시 회로(100)의 초기화 트랜지스터(T5)와 동일한 타이밍에서 온 상태 또는 오프 상태로 된다.
따라서, 표시 회로(200)의 동작은 도 3a 내지 도 3c를 참조하여 설명된 표시 회로(100)의 동작과 기본적으로 동일하다. 그 결과, 표시 회로(200)는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 표시 회로(100)와 기본적으로 동일한 효과를 나타낼 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 표시 회로(200)에서, 초기화 트랜지스터(T5)의 게이트로 인가되는 주사 신호를 공급하는 주사 선(Scan2(n))이 보상 트랜지스터(T4)와 접속되는 주사 선(Scan(n))과는 별도로 구비된다. 주사 선(Scan2(n))에는 로우 레벨의 전압(VGL) (“VGL < Vinit_L”)과 하이 레벨의 전압(VGH)(“Vinit_H < VGH”)이 공급된다.
따라서, 표시 회로(200)는 초기화 트랜지스터(T5)를 완전히 온 상태로 할 수 있고, 초기화 트랜지스터(T5)가 온 상태로 된 경우, 공통 노드(B)의 전압은 “Vinit_H”로 된다. 또한, 표시 회로(200)에서 발광 소자(OLED)가 발광하는 경우, 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 및 소스 사이의 전압(Vgs)은 “Vdata + {(Vinit_L + Vth(T4)) - Vinit_H} - Voled”로 된다. 따라서, 표시 회로(200)는 초기화 트랜지스터(T5)의 문턱 전압(Vth(T5))의 변화의 영향을 없앨 수 있다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 회로(200)의 구성은 도 4에 도시된 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 회로(200)는 제1 실시 예에 따른 표시 회로(100)와 동일한 변형 예를 취할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 회로(200)는 초기화 트랜지스터(T5)의 게이트 만이 주사 선(Scan2(n))에 접속되는 구성을 가질 수 있다.
도 5에는 주사 선(Scan2(n))에 인가되는 전압과 주사 선(Scan(n))에 인가되는 전압이 다른 예를 나타내고 있지만, 주사 선(Scan2(n))에 인가되는 전압과 주사 선(Scan(n))에 인가되는 전압은 동일한 전압일 수 있다. 주사 선(Scan2(n))에 인가되는 전압과 주사 선((Scan(n))에 인가되는 전압이 동일한 경우, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 표시 회로(200)는 제1 실시 예에 따른 표시 회로(100)와 동일한 효과를 갖는다.
전술한 본 발명의 실시 예에 따른 표시 회로들(100,200)은 영상 데이터에 대응하는 영상을 표시 화면에 표시할 수 있는 표시 장치에 구비될 수 있다. 본 발명의 실시 형태에 따른 표시 장치는 영상 데이터에 기초하여 공급되는 데이터 신호에 대응하는 영상을 표시하는 표시부로서, 본 발명의 실시 형태에 따른 표시 회로들(100,200)을 구비한다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는 표시부에 데이터 신호를 공급하는 데이터 드라이버, 표시부에 주사 신호를 공급하는 주사 드라이버, 및 표시부에 발광 제어 신호를 공급하는 발광 제어 드라이버 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는 각 드라이버의 처리 타이밍을 제어하는 타이밍 컨트롤러를 구비할 수 있다. 그러나 이에 한정되지 않고, 각 드라이버나, 타이밍 컨트롤러는 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치의 외부 디바이스일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 표시 회로들(100,200)가 구비되는 장치로서, 표시 장치가 예시적으로 설명되었으나, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 회로들(100,200)을 구비하는 장치는 표시 장치에 한정되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 회로들(100,200)은 텔레비젼(television) 수상기나, 테블릿(tablet) 형의 장치, 휴대 전화나 스마트폰(smart phone) 등의 통신 장치, 영상/음악 재생 장치(또는 영상/음악 기록 재생 장치), 게임(game)기, PC(Personal Computer) 등의 컴퓨터(computer) 등, 여러 가지 기기에 적용될 수 있다.
이상 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. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100, 200 : 표시 회로 C1_R, C1_G, C1_B : 용량
OLED : 발광 소자 P1, P2, P3 : 화소 회로
T1_R, T1_G, T1_B : 구동 트랜지스터
T2_R, T2_G, T2_B : 샘플링 트랜지스터
T3_R, T3_G, T3_B : 발광 제어 트랜지스터
T4 : 보상 트랜지스터 T5 : 초기화 트랜지스터

Claims (12)

  1. 전류를 제공받아 발광하는 발광 소자 및 상기 발광 소자의 발광을 제어하는 구동 트랜지스터를 각각 포함하는 복수의 화소 회로들; 및
    상기 각 화소 회로의 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하기 위한 보상 트랜지스터를 포함하고,
    상기 화소 회로들은 상기 보상 트랜지스터를 공용하는 표시 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 각 화소 회로는 용량 소자를 더 포함하고,
    상기 구동 트랜지스터는,
    전원에 접속된 제1 단자;
    상기 발광 소자의 제1 단자에 접속된 제2 단자; 및
    제어 단자를 포함하고,
    상기 구동 트랜지스터는 상기 구동 트랜지스터의 상기 제어 단자로 인가되는 전압에 기초하여 상기 전원과 상기 발광 소자의 상기 제1 단자를 접속하여, 상기 발광 소자를 선택적으로 발광시키고,
    상기 용량 소자의 일단은 상기 구동 트랜지스터의 상기 제어 단자에 접속되고, 상기 용량 소자의 타단은 상기 화소 회로들의 공통 노드에 접속되며,
    상기 보상 트랜지스터의 제1 단자 및 제2 단자 중 어느 하나는, 상기 공통 노드에 접속되는 표시 회로.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 화소 회로들 중 어느 하나의 화소 회로는 상기 보상 트랜지스터를 포함하는 표시 회로.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 보상 트랜지스터와 상기 구동 트랜지스터는 동일한 극성을 갖는 표시 회로.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 보상 트랜지스터와 상기 구동 트랜지스터는 동일한 채널 폭과 동일한 채널 길이를 갖는 표시 회로.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 보상 트랜지스터와 상기 구동 트랜지스터는 동일한 채널 방향을 갖는 표시 회로.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 보상 트랜지스터와 상기 구동 트랜지스터는 산화물 트랜지스터인 표시 회로.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 공통 노드의 전위를 소정의 전위로 초기화하는 초기화 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 화소 회로들은 상기 초기화 트랜지스터를 공용하는 표시 회로.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 초기화 트랜지스터의 제1 단자 및 제2 단자 중 어느 한 단자는, 상기 공통 노드에 접속되는 표시 회로.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 화소 회로들 중 다른 하나의 화소 회로는 상기 초기화 트랜지스터를 포함하는 표시 회로.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 보상 트랜지스터를 포함하는 상기 화소 회로는 상기 초기화 트랜지스터를 더 포함하는 표시 회로.
  12. 전류를 제공받아 발광하는 발광 소자와 상기 발광 소자의 발광을 제어하는 구동 트랜지스터를 각각 포함하는 복수의 화소 회로들 및 상기 각 화소 회로의 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상하기 위한 보상 트랜지스터를 포함하는 표시 회로를 포함하고,
    상기 화소 회로들은 상기 보상 트랜지스터를 공용하는 표시 장치.

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