KR20040037829A - Organic electroluminescent display - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유기 전계발광 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an organic electroluminescent display.
일반적으로 유기 전계발광(electroluminescent, 이하 EL 이라 함) 표시 장치는 형광성 유기 화합물을 전기적으로 여기시켜 발광시키는 표시 장치로서, M×N 개의 유기 발광셀들을 전압 구동 혹은 전류 구동하여 영상을 표현할 수 있도록 되어 있다.In general, an organic electroluminescent (EL) display device is a display device for electrically exciting a fluorescent organic compound to emit light, and is capable of displaying an image by voltage driving or current driving M × N organic light emitting cells. have.
이러한 유기 발광셀은 애노드(ITO), 유기 박막, 캐소드 레이어(metal)의 구조를 가지고 있다. 유기 박막은 전자와 정공의 균형을 좋게 하여 발광 효율을 향상시키기 위해 발광층(emitting layer, EML), 전자 수송층(electron transport layer, ETL) 및 정공 수송층(hole transport layer, HTL)을 포함한 다층 구조로 이루어지고, 또한 별도의 전자 주입층(electron injecting layer, EIL)과 정공 주입층(hole injecting layer, HIL)을 포함하고 있다.The organic light emitting cell has a structure of an anode (ITO), an organic thin film, and a cathode layer (metal). The organic thin film has a multilayer structure including an emitting layer (EML), an electron transport layer (ETL), and a hole transport layer (HTL) to improve the emission efficiency by improving the balance between electrons and holes. It also includes a separate electron injecting layer (EIL) and a hole injecting layer (HIL).
이와 같이 이루어지는 유기 발광셀을 구동하는 방식에는 단순 매트릭스(passive matrix) 방식과 TFT(Thin Film Transistor)를 이용한 능동 구동(active matrix) 방식이 있다. 단순 매트릭스 방식은 양극과 음극을 직교하도록 형성하고 라인을 선택하여 구동하는데 비해, 능동 구동 방식은 TFT와 콘덴서를 각 ITO 화소 전극에 접속하여 콘덴서 용량에 의해 전압을 유지하도록 하는 구동 방식이다.The organic light emitting cell may be driven by a simple matrix method and an active matrix method using a thin film transistor (TFT). In the simple matrix method, the anode and the cathode are orthogonal and the line is selected and driven, whereas the active driving method is a driving method in which a TFT and a capacitor are connected to each ITO pixel electrode to maintain a voltage by the capacitor capacity.
도 1은 유기 전계발광 소자를 박막 트랜지스터를 이용하여 구동하기 위한 종래의 화소 등가 회로로서, N×M 개의 화소 중 하나를 대표적으로 도시한 것이다.FIG. 1 is a conventional pixel equivalent circuit for driving an organic electroluminescent device using a thin film transistor, and typically shows one of N × M pixels.
도 1을 참조하면, 유기 EL 소자(OELD)에 구동용 트랜지스터(Mb)가 연결되어 발광을 위한 전류를 공급한다. 구동용 트랜지스터(Mb)의 전류량은 스위칭 트랜지스터(Ma)를 통해 인가되는 데이터 전압에 의해 제어되도록 되어 있다. 이 때 인가된 전압을 일정 기간 유지하기 위한 캐패시터(C)가 트랜지스터(Mb)의 소스와 게이트사이에 연결되어 있다. 트랜지스터(Ma)의 게이트에는 주사선이 연결되어 있으며, 소스 측에는 데이터선이 연결되어 있다.Referring to FIG. 1, the driving transistor Mb is connected to the organic EL element OELD to supply a current for emitting light. The current amount of the driving transistor Mb is controlled by the data voltage applied through the switching transistor Ma. At this time, a capacitor C for maintaining the applied voltage for a predetermined period is connected between the source and the gate of the transistor Mb. The scan line is connected to the gate of the transistor Ma, and the data line is connected to the source side.
이와 같은 구조의 화소의 동작을 살펴보면, 스위칭 트랜지스터(Ma)의 게이트에 인가되는 선택 신호에 의해 트랜지스터(Ma)가 온 되면, 데이터선을 통해 데이터 전압(VDATA)이 구동용 트랜지스터(Mb)의 게이트(노드A)에 인가된다. 그리고, 게이트에 인가되는 데이터 전압(VDATA)에 대응하여 트랜지스터(Mb)를 통해 유기 EL 소자(OELD)에 전류가 흘러 발광이 이루어진다.Referring to the operation of the pixel having such a structure, when the transistor Ma is turned on by the selection signal applied to the gate of the switching transistor Ma, the data voltage V DATA is transferred to the driving transistor Mb through the data line. Is applied to the gate (node A). In response to the data voltage V DATA applied to the gate, a current flows through the transistor Mb to the organic EL element OECD to emit light.
그런데 이와 같은 구조 및 동작을 수행하는 기존의 화소 회로에서는 유기 EL 소자(OELD)의 열화 시간이 길어지는 경우, 각 화소별 광 출력량이 일정하지 않고 균일성 또한 없기 때문에 그로 인한 화질 저하(얼룩 발생 등) 현상이 발생한다.However, in the conventional pixel circuit which performs such a structure and operation, when the deterioration time of the organic EL element (OELD) is long, the light output amount of each pixel is not constant and there is no uniformity, resulting in deterioration of image quality (staining, etc.). ) Phenomenon occurs.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 장시간 열화에 따른 각 화소별 광 출력량을 최소화시켜 화질 특성이 개선된 유기 전계발광 표시 장치를 제공하기 위한 것이다.SUMMARY The present invention has been made in an effort to solve such a problem, and to provide an organic electroluminescent display device having improved image quality characteristics by minimizing light output for each pixel due to deterioration for a long time.
도 1은 유기 전계발광 소자를 박막 트랜지스터를 이용하여 구동하기 위한 종래의 화소 등가 회로를 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a conventional pixel equivalent circuit for driving an organic electroluminescent device using a thin film transistor.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기 전계발광 표시 장치의 개략적인 평면도이다.2 is a schematic plan view of an organic electroluminescent display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 화소부의 세부적인 회로 구조를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a detailed circuit structure of the pixel unit illustrated in FIG. 2.
※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※※ Explanation of symbols for main parts of drawing ※
100 : 유기 EL 표시 장치 패널100: organic EL display panel
140 : 화소부 141 : 발광부140: pixel portion 141: light emitting portion
142 : 광 센서부 200 : 주사 구동부142: light sensor unit 200: scan driver
300 : 데이터 구동부 400 : 피드백 제어부300: data driver 400: feedback controller
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유기 전계발광 표시 장치는, 화상 신호를 나타내는 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선; 선택 신호를 전달하는 복수의 주사선; 및 데이터선과 주사선이 교차하는 화소 영역에 각각 형성되는 복수의 화소부를 포함하며, 상기 화소부는, 인가되는 전류량에 대응하는 빛을 발광하는 유기 전계발광 표시 소자를 포함하는 발광부; 및 상기 유기 전계발광 표시 소자에서 발광하는 빛을 감지한 후 상기 감지된 광량에 따른 신호값을 출력하는 광 센서부를 포함하며, 상기 인가되는 전류량은 상기 광 센서부로부터 출력하는 신호값에 따라 가변되는 것을 특징으로 한다.An organic electroluminescent display device according to the present invention for achieving the above object comprises a plurality of data lines for transmitting a data voltage representing an image signal; A plurality of scan lines for transmitting a selection signal; And a plurality of pixel portions respectively formed in the pixel region where the data line and the scan line cross each other, wherein the pixel portion includes an organic light emitting display element that emits light corresponding to an applied amount of current; And an optical sensor unit configured to detect light emitted from the organic electroluminescent display and output a signal value according to the detected amount of light, wherein the amount of applied current is varied according to a signal value output from the optical sensor unit. It is characterized by.
또한, 상기 광 센서부로부터 출력되는 신호값과 기설정되어 있는 기준값을 비교한 후, 비교차에 따른 가변된 데이터 전압을 상기 발광부에 전달하는 피드백 제어부를 더 포함한다.The apparatus may further include a feedback controller which compares a signal value output from the optical sensor unit with a preset reference value and transmits a variable data voltage according to a comparison difference to the light emitting unit.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유기 전계발광 표시 장치의 개략적인 평면 구성도이다.2 is a schematic plan view of an organic electroluminescent display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유기 전계발광 표시 장치는 유기 EL 표시 장치 패널(100), 주사 구동부(200) 및 데이터 구동부(300)를 포함하며, 외부의 피드백 제어부(400)와 상호 연결된 구조를 이룬다.Referring to FIG. 2, an organic electroluminescent display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes an organic EL display panel 100, a scan driver 200, and a data driver 300, and an external feedback controller 400. Form a structure interconnected with
유기 EL 표시 장치 패널(100)은 화상 신호를 나타내는 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선(110), 선택 신호를 전달하기 위한 복수의 주사선(120)(130) 및 다수의 화소부(140)를 포함한다.The organic EL display panel 100 includes a plurality of data lines 110 for transmitting a data voltage representing an image signal, a plurality of scan lines 120 and 130 for transmitting a selection signal, and a plurality of pixel units 140. Include.
화소부(140)는 이웃한 두 데이터선(110)과 이웃한 제1 및 제2 주사선(120)(130)이 교차하는 화소 영역에 형성되어 있으며, 이러한 화소부(140)는R, G, B 별로 각각 다른 전원(VDDR, VDDG, VDDB) 전압이 인가된다.The pixel unit 140 is formed in a pixel area where two neighboring data lines 110 and neighboring first and second scan lines 120 and 130 cross each other. Such pixel units 140 include R, G, Different power sources VDD R , VDD G , and VDD B are applied to each B.
이때, 본 발명의 실시예에 따른 화소부(140)는 그 내부의 유기 EL 표시 소자로부터 방출되는 광을 감지하고, 감지된 광 방출량에 따른 신호값을 외부의 피드백 제어부(400)로 출력함으로써, 피드백 제어부(400)로부터 인가되는 데이터 전압에 따라 각 표시 소자에 인가되는 전류량 제어를 통해 각 화소별 열화 현상을 개선할 수 있도록 한다.At this time, the pixel unit 140 according to the embodiment of the present invention detects the light emitted from the organic EL display element therein, and outputs a signal value according to the detected light emission amount to the external feedback controller 400, The degradation of each pixel may be improved by controlling the amount of current applied to each display element according to the data voltage applied from the feedback controller 400.
다음으로, 주사 구동부(200)는 제1 및 제2 주사선(120)(130)을 통해 제1 및 제2 선택 신호를 인가하며, 데이터 구동부(300)는 데이터선(110)에 화상 신호를 나타내는 데이터 전압(VDATA)을 인가한다.Next, the scan driver 200 applies the first and second selection signals through the first and second scan lines 120 and 130, and the data driver 300 indicates an image signal to the data line 110. The data voltage V DATA is applied.
한편, 외부의 피드백 제어부(400)는 화소부(140)로부터 출력되는 광 감지에 따른 신호값과 기 설정되어 있는 기준값을 비교한 후, 비교차에 따른 가변된 데이터 전압을 데이터선(110)을 통해 해당 화소부로 공급한다. 이처럼, 본 발명의 실시예에서는 외부의 피드백 제어부(400)를 통한 가변된 데이터 전압 제공에 대해 설명하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 내부의 제어부를 통한 가변된 데이터 전압 제공이 이루어질 수도 있다.On the other hand, the external feedback controller 400 compares the signal value according to the light sensing output from the pixel unit 140 with a preset reference value, and then converts the data line 110 into a variable data voltage according to the comparison difference. Supply to the pixel unit through. As described above, in the exemplary embodiment of the present invention, the variable data voltage is provided through the external feedback controller 400. However, the present invention is not limited thereto, and the variable data voltage may be provided through the internal controller. .
첨부된 도면을 통해 각 화소부의 내부 구성 및 이를 통한 피드백 제어부의 동작 과정을 순차적으로 알아보면 다음과 같다.An internal configuration of each pixel unit and an operation process of the feedback controller through the same will be sequentially described with reference to the accompanying drawings.
도 3은 도 2에 도시된 화소부의 세부적인 회로 구성을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a detailed circuit configuration of the pixel unit illustrated in FIG. 2.
도 3에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시예에 따른 화소부(140)는발광부(141)와 광 센서부(142)를 각각 포함하며, 이는 주사 구동부(200)로부터 수신되는 제1 및 제2 선택 신호를 제1 및 제2 주사선(120)(130)을 통해 각각 전달 받는다.As shown in FIG. 3, the pixel unit 140 according to the exemplary embodiment of the present invention includes a light emitting unit 141 and an optical sensor unit 142, respectively, which are first and first received from the scan driver 200. 2 selection signals are transmitted through the first and second scan lines 120 and 130, respectively.
자세히 설명하면, 먼저 발광부(141)는 제1 스위칭 트랜지스터(M1), 제1 커패시터(C1), 제2 스위칭 트랜지스터(M2) 및 유기 EL 표시 소자(OELD1)를 포함한다.In detail, first, the light emitting unit 141 includes a first switching transistor M1, a first capacitor C1, a second switching transistor M2, and an organic EL display element OECD1.
유기 EL 표시 소자(OELD1)에 제2 스위칭 트랜지스터(M2)의 드레인 단자가 연결되어 발광을 위한 전류를 공급하며, 제2 스위칭 트랜지스터(M2)의 전류량은 제1 스위칭 트랜지스터(M1)를 통해 인가되는 데이터 전압에 의해 제어된다.A drain terminal of the second switching transistor M2 is connected to the organic EL display element OECD1 to supply a current for emitting light, and an amount of current of the second switching transistor M2 is applied through the first switching transistor M1. Controlled by the data voltage.
또한, 인가되는 데이터 전압을 일정 기간 유지하기 위한 제1 커패시터(C1)가 제2 스위칭 트랜지스터(M2)의 소스 단자와 게이트 단자 사이에 연결되어 있으며, 제1 스위칭 트랜지스터(M1)의 게이트 단자에는 제2 주사선(130)이 연결되어 주사 구동부(200)로부터 제2 선택 신호를 인가받고, 소스 단자에는 데이터선(110)이 연결되어 있다.In addition, a first capacitor C1 for maintaining the applied data voltage for a predetermined period is connected between the source terminal and the gate terminal of the second switching transistor M2, and the first terminal C1 is connected to the gate terminal of the first switching transistor M1. The second scan line 130 is connected to receive the second selection signal from the scan driver 200, and the data line 110 is connected to the source terminal.
이때, 데이터선(110)은 외부의 피드백 제어부(400)와 연결되어 있으며, 피드백 제어부(400)는 유기 EL 표시 소자(OELD1)에 공급되는 전류량 제어를 위해 가변된 데이터 전압을 제2 스위칭 트랜지스터(M2)를 통해 유기 EL 표시 소자(OELD1)에 공급되도록 함으로써, 유기 EL 표시 소자(OELD1)의 광 출력이 일정하게 유지될 수 있도록 한다.In this case, the data line 110 is connected to an external feedback controller 400, and the feedback controller 400 applies a variable data voltage for controlling the amount of current supplied to the organic EL display element OECD1. By supplying to the organic EL display element OELD1 via M2), the light output of the organic EL display element OELD1 can be kept constant.
다음으로, 광 센서부(142)는 제3 스위칭 트랜지스터(M3)와 광 감지 소자(OELD2) 및 제2 커패시터(C2)를 포함한다.Next, the optical sensor unit 142 includes a third switching transistor M3, a photosensitive device OELD2, and a second capacitor C2.
광 감지 소자(OELD2)는 발광부(141)의 유기 EL 표시 소자(OELD1)와 연결되어 유기 EL 표시 소자(OELD1)로부터 방출되는 광을 그 내부의 광 센서 물질을 통해 감지한다. 또한, 제3 스위칭 트랜지스터(M3)의 소스 단자는 데이터 선(110)과 연결되어 있으며, 게이트 단자는 제1 주사선(120)과 연결되어 주사 구동부(200)로부터 제2 선택 신호를 인가받고, 드레인 단자는 제2 커패시터(C2)와 연결된 구조를 이룬다.The photosensitive device OELD2 is connected to the organic EL display device OELD1 of the light emitting unit 141 to sense light emitted from the organic EL display device OELD1 through the light sensor material therein. In addition, the source terminal of the third switching transistor M3 is connected to the data line 110, and the gate terminal is connected to the first scan line 120 to receive a second selection signal from the scan driver 200, and to drain The terminal forms a structure connected to the second capacitor C2.
이러한 연결 구조를 이루는 유기 전계발광 표시 장치의 동작 과정에 대해 알아보면 다음과 같다.An operation process of the organic light emitting display device forming the connection structure will be described below.
먼저, 주사 구동부(200)로부터 제1 선택 신호가 제1 주사선(120)을 통해 인가되면, 광 센서부(142)의 제3 스위칭 트랜지스터(M3)가 턴온(turn on) 되면서 광 감지 소자(OELD2)가 동작하게 된다.First, when the first selection signal is applied from the scan driver 200 through the first scan line 120, the third switching transistor M3 of the optical sensor unit 142 is turned on while the photosensitive device OELD2 is turned on. ) Will work.
다음으로, 주사 구동부(200)로부터 제2 선택 신호가 제2 주사선(130)을 통해 인가되면, 발광부(141)의 제1 스위칭 트랜지스터(M1)가 턴온 되고,제2 스위칭 트랜지스터(M2)를 통해 유기 EL 표시 소자(OELD1)에 발광을 위한 전류가 공급된다. 이때, 제2 스위칭 트랜지스터(M2)의 전류량은 제1 스위칭 트랜지스터(M1)를 통해 인가되는 데이터 전압에 의해 제어되는데, 이러한 데이터 전압은 데이터선(120)을 통해 연결되어 있는 외부의 피드백 제어부(400)에 따라 제어된다.Next, when the second selection signal is applied from the scan driver 200 through the second scan line 130, the first switching transistor M1 of the light emitting unit 141 is turned on, and the second switching transistor M2 is turned on. The electric current for emitting light is supplied to the organic EL display element OLED1 through this. In this case, the amount of current of the second switching transistor M2 is controlled by the data voltage applied through the first switching transistor M1, which is connected to the external feedback controller 400 connected through the data line 120. Is controlled according to
자세히 설명하면, 제2 스위칭 트랜지스터(M2)를 통해 전류가 공급되면, 유기 EL 표시 소자(OELD1)는 제1 스위칭 트랜지스터(M1)를 통해 인가되는 데이터 전압에 따라 발광한다. 그러나 장시간 발광하는 경우, 각 화소별 유기 EL 표시소자(OELD1)의 광 출력(밝기)은 시간이 흐름에 따라 열화 현상이 발생하게 되며, 이러한 열화 현상은 유기 전계발광 표시 장치의 화질 특성을 저하시킨다.In detail, when a current is supplied through the second switching transistor M2, the organic EL display element OELD1 emits light according to the data voltage applied through the first switching transistor M1. However, when the light is emitted for a long time, the light output (brightness) of the organic EL display element OLED1 for each pixel may deteriorate with time, and such deterioration may degrade the image quality characteristics of the organic electroluminescent display. .
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 유기 전계발광 표시 장치에서는, 각 화소부(140)의 광 센서부(142)가 발광부(141) 내 유기 EL 표시 소자(OELD1)의 광 방출을 감지하며, 감지된 광 방출량에 따른 신호값을 외부의 피드백 제어부(400)로 인가한다.Therefore, in the organic electroluminescent display device according to the embodiment of the present invention, the light sensor unit 142 of each pixel unit 140 senses the light emission of the organic EL display element OLED1 in the light emitting unit 141, The signal value according to the detected light emission amount is applied to the external feedback controller 400.
이후, 피드백 제어부(400)는 광 센서부(142)로부터 인가된 신호값과 기 설정되어 있는 기준값을 비교한 후, 비교차에 따라 데이터 전압을 가변시키고, 가변된 데이터 전압을 데이터선(110)을 통해 발광부(141)의 제1 스위칭 트랜지스터(M1)로 전달한다. 따라서, 유기 EL 표시 소자(OELD1)로 공급되는 전류량을 가변할 수 있다.Thereafter, the feedback controller 400 compares the signal value applied from the optical sensor unit 142 with a preset reference value, and then varies the data voltage according to the comparison difference, and converts the variable data voltage into the data line 110. Through the transfer to the first switching transistor M1 of the light emitting unit 141. Therefore, the amount of current supplied to the organic EL display element OECD1 can be varied.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 유기 전계발광 표시 장치는 각 화소별 광 센서부(142)를 통하여 유기 EL 표시 소자(OELD1)의 광 방출량을 감지하고, 그에 따라 유기 EL 표시 소자(OELD1)로 인가되는 데이터 전압을 가변 제어함으로써, 장시간 구동에 따른 유기 EL 표시 소자의 열화 현상을 개선할 수 있다.As such, the organic electroluminescent display device according to the exemplary embodiment of the present invention senses the amount of light emitted from the organic EL display element OLED1 through the optical sensor unit 142 for each pixel, and accordingly, the organic EL display element OECD1. By variably controlling the data voltage to be applied, the deterioration phenomenon of the organic EL display element due to long driving can be improved.
도면과 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The drawings and detailed description of the invention are merely exemplary of the invention, which are used for the purpose of illustrating the invention only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or in the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.
본 발명에 따른 유기 전계발광 표시 장치는 화소별 유기 EL 표시 소자로부터 방출되는 광을 감지하고, 감지된 광 방출량에 따른 가변된 데이터 전압 공급을 통해 화소별 광 방출량을 가변 제어함으로써, 장시간 구동에 따른 유기 전계발광 표시 장치의 열화 현상을 개선할 수 있는 효과가 있다.The organic electroluminescent display device according to the present invention senses the light emitted from the organic EL display element for each pixel, and variably controls the light emission amount for each pixel by supplying a variable data voltage according to the sensed light emission amount, so that There is an effect that can improve the deterioration of the organic electroluminescent display device.
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