KR20150044660A - 유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150044660A
KR20150044660A KR20130123975A KR20130123975A KR20150044660A KR 20150044660 A KR20150044660 A KR 20150044660A KR 20130123975 A KR20130123975 A KR 20130123975A KR 20130123975 A KR20130123975 A KR 20130123975A KR 20150044660 A KR20150044660 A KR 20150044660A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
node
transistor
driving transistor
light emitting
Prior art date
Application number
KR20130123975A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102187835B1 (ko
Inventor
김빈
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020130123975A priority Critical patent/KR102187835B1/ko
Priority to EP14177943.9A priority patent/EP2863379B1/en
Priority to CN201410455340.3A priority patent/CN104575374A/zh
Priority to CN201911009971.1A priority patent/CN110767171A/zh
Priority to US14/500,439 priority patent/US9646540B2/en
Publication of KR20150044660A publication Critical patent/KR20150044660A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102187835B1 publication Critical patent/KR102187835B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3266—Details of drivers for scan electrodes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/22—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • G09G3/32—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
    • G09G3/3208—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
    • G09G3/3225—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
    • G09G3/3233—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0819—Several active elements per pixel in active matrix panels used for counteracting undesired variations, e.g. feedback or autozeroing
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • G09G2300/0852—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor being a dynamic memory with more than one capacitor
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00—Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08—Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/0809—Several active elements per pixel in active matrix panels
    • G09G2300/0842—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor
    • G09G2300/0861—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor with additional control of the display period without amending the charge stored in a pixel memory, e.g. by means of additional select electrodes
    • G09G2300/0866—Several active elements per pixel in active matrix panels forming a memory circuit, e.g. a dynamic memory with one capacitor with additional control of the display period without amending the charge stored in a pixel memory, e.g. by means of additional select electrodes by means of changes in the pixel supply voltage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치는 스캔 신호에 따라 데이터 전압을 제1노드로 공급하는 제1트랜지스터; 일단이 상기 제1노드와 연결되고, 타단이 제2노드와 연결되는 제1커패시터; 센싱 신호에 따라 기준 전압을 상기 제2노드로 공급하는 제2트랜지스터; 드레인 전극으로 고전위 전원 전압 또는 초기화 전압이 공급되며, 게이트 전극이 상기 제2노드와 연결되고, 소스 전극이 제3노드와 연결되는 구동 트랜지스터; 및 캐소드 전극으로 저전위 전원 전압이 공급되며, 애노드 전극이 상기 제3노드에 연결되는 유기발광 다이오드를 포함한다.

Description

유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법{ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR DRIVING THE SAME}
본 발명은 표시장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 디스플레이 분야에 대한 요구도 다양한 형태로 증가하고 있으며, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 소비 전력 저감화 등의 특징을 지닌 여러 평판 표시 장치(Flat Panel Display Device), 예를 들어, 액정표시장치(Liquid Crystal Display Device), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel Device), 유기 발광 다이오드 표시장치(Organic Light Emitting Diode Display Device) 등이 연구되고 있다.
특히, 최근에 연구가 활발히 진행되고 있는 유기 발광 다이오드 표시장치는 각 화소 마다 다양한 크기의 데이터 전압(Vdata)을 인가하여 상이한 계조를 표시함에 따라 영상을 표시할 수 있다.
이를 위해, 각 화소는 전류 제어 소자인 유기 발광 다이오드 및 구동 트랜지스터 및 하나 이상의 커패시터 등을 포함하고 있다. 특히, 유기 발광 다이오드에 흐르는 전류는 구동 트랜지스터에 의해 제어되며, 구동 트랜지스터의 문턱 전압 편차 및 각종 파라미터에 의해 유기 발광 다이오드에 흐르는 전류량이 변화되고, 이에 따라 화면의 휘도 불균일이 초래되는 문제점이 있었다.
그러나, 구동 트랜지스터의 문턱 전압 편차는 구동 트랜지스터의 제조 공정 변수에 따라 구동 트랜지스터의 특성이 변화게 되어 발생하며, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 화소들 각각에 문턱 전압 편차를 보상하기 위해 다수의 트랜지스터 및 커패시터를 포함하는 보상 회로를 통해 해결하는 것이 일반적이다.
특히, 스위칭 트랜지스터 및 발광 제어 트랜지스터 등의 다수의 트랜지스터들을 제어하기 위한 다수의 제어 신호가 필요하며, 다수의 제어 신호는 예를 들어, 스캔 신호(Scan) 및 발광 제어 신호(Em) 등을 포함할 수 있다.
이러한, 발광 제어 신호에 의해 구동되는 발광 제어 트랜지스터는 긴 시간 동안 턴 온 상태를 유지해야 하기 때문에 트랜지스터가 빨리 열화되어 화질이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 구동 트랜지스터 문턱 전압이 부극성인 경우 이를 보상할 수 없어서 부극성의 문턱 전압의 편차 및 IR Drop에 의한 저전위 전원 전압에 편차에 따라 유기 발광 다이오드에 흐르는 전류의 크기가 달라지게 되어 화질이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구동 트랜지스터의 문턱 전압 편차 보상이 가능하며, 발광 제어 트랜지스터의 열화에 따른 화질 저하 문제를 해결할 수 있는 유기발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 유기발광 다이오드 표시장치는 스캔 신호에 따라 데이터 전압을 제1노드로 공급하는 제1트랜지스터; 일단이 상기 제1노드와 연결되고, 타단이 제2노드와 연결되는 제1커패시터; 센싱 신호에 따라 기준 전압을 상기 제2노드로 공급하는 제2트랜지스터; 드레인 전극으로 고전위 전원 전압 또는 초기화 전압이 공급되며, 게이트 전극이 상기 제2노드와 연결되고, 소스 전극이 제3노드와 연결되는 구동 트랜지스터; 및 캐소드 전극으로 저전위 전원 전압이 공급되며, 애노드 전극이 상기 제3노드에 연결되는 유기발광 다이오드를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 유기 발광 다이오드 표지장치 구동 방법은 제 1 내지 제4 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 제1 및 제2 커패시터 및 유기발광 다이오드를 포함하는 유기발광 다이오드 표시장치 구동 방법으로써, 상기 제2 및 제3 트랜지스터가 턴 온 되며, 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극으로 초기화 전압이 인가되는 동안, 상기 제1 및 제2 커패시터의 일단과 연결되는 제1노드의 전압 및 상기 제2커패시터의 타단 및 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극과 연결되는 제3노드의 전압을 상기 초기화 전압으로 초기화하며, 상기 제1커패시터의 타단 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 연결되는 제2노드의 전압을 상기 기준 전압으로 초기화하는 단계; 상기 제2 및 제3 트랜지스터가 턴 온 되며, 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극으로 고전위 전원 전압이 인가되는 동안, 상기 제2노드의 전압은 상기 기준 전압을 유지하며, 상기 제1커패시터가 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 저장하는 단계; 상기 제1 및 제4 트랜지스터가 턴 온 되는 동안, 상기 제1노드로 데이터 전압이 인가되는 단계; 및 상기 제1 내지 제4 트랜지스터가 턴 오프 되는 동안, 애노드 전극이 상기 제3노드와 연결된 상기 유기발광 다이오드가 발광하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압의 극성이 부극성인 경우에도 문턱 전압의 센싱이 가능하므로, 문턱 전압의 극성에 관계 없이 문턱 전압의 편차를 보상하고, IR Drop에 의한 저전위 전원 전압의 편차를 보상함으로써 유기 발광 다이오드에 흐르는 전류를 일정하게 유지하여 화질 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따르면 발광 제어 트랜지스터를 제거함으로써 발광 제어 트랜지스터 열화에 따른 화질 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면;
도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀의 등가 회로를 개략적으로 보여주는 도면;
도 3은 도 2에 도시된 등가 회로에 공급되는 제어 신호들의 타이밍도;
도 4는 도 3에 도시된 타이밍도를 구체화한 도면;
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면; 및
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치의 문턱 전압 편차 및 저전위 전원 전압 편차에 따른 전류의 변화를 설명하기 위한 시뮬레이션 결과들의 도면.
이하, 첨부되는 도면들을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치(100)는 패널(110), 타이밍 제어부(120), 스캔 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)를 포함한다.
패널(100)은 매트릭스 형태로 배치된 서브 픽셀들(SP)을 포함한다. 패널에 포함된 서브 픽셀들(SP)은 스캔 구동부(130)로부터 다수의 스캔 라인들(SL1~SLm)을 통해 공급되는 스캔 신호와 데이터 구동부(140)로부터 다수의 데이터 라인들(DL1~DLn)을 통해 공급되는 데이터 신호에 의해 발광한다. 이를 위해, 하나의 서브 픽셀에는 유기 발광 다이오드와 이를 구동하기 위한 다수의 트랜지스터 및 커패시터가 형성되어 있다. 이러한 서브 픽셀(SP)의 세부 구성에 대해서는 도 2에서 자세히 살펴보기로 한다.
타이밍 제어부(120)는 외부로부터 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 클럭 신호(CLK), 영상 신호를 공급받는다. 또한, 타이밍 제어부(120)는 외부로부터 입력되는 영상 신호를 프레임 단위로 정렬하여 디지털 형태의 영상 데이터(R, G, B)를 생성한다.
예를 들어, 타이밍 제어부(120)는 수직 동기 신호(Vsync), 수평 동기 신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(DE), 클럭 신호(CLK) 등의 타이밍 신호를 이용하여 스캔 구동부(130) 및 데이터 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어한다.
이를 위해, 타이밍 제어부(120)는 스캔 구동부(130)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 게이트 제어 신호(GCS)와 데이터 구동부(140)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 데이터 제어 신호(DCS)를 생성한다.
스캔 구동부(130)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급되는 게이트 제어 신호(GCS)에 따라 패널(100)에 포함된 서브 픽셀들(SP)에 포함된 트랜지스터들이 동작 가능하도록 스캔 신호(Scan)를 생성하고, 생성된 스캔 신호(Scan)를 스캔 라인들(SL)을 통해 패널(100)로 공급한다.
데이터 구동부(140)는 타이밍 제어부(120)로부터 공급되는 디지털 형태의 영상 데이터(R, G, B) 및 데이터 제어 신호(DCS)를 이용하여 생성하고, 생성된 데이터 신호를 데이터 라인들(DL)을 통해 패널(100)로 공급한다.
이하에서는 서브 픽셀의 세부 구성에 대해서 도 1 및 도 2를 참조하여 자세히 살펴보기로 한다.
도 2는 도 1에 도시된 서브 픽셀의 등가 회로를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 각 서브 픽셀(SP)은 제1 내지 제4 트랜지스터(T1 ~ T4)와 구동 트랜지스터(Tdr), 제1 및 제2 커패시터(C1, C2) 및 유기 발광 다이오드(OLED)를 포함할 수 있다.
제1 내지 제4 트랜지스터(T1 ~ T4) 및 구동 트랜지스터(Tdr)는 도 2에 도시된 바와 같이 NMOS 타입의 트랜지스터가 적용되어 있으나, 다른 실시예로 PMOS 타입의 트랜지스터도 가능하며, 이 경우 PMOS 타입의 트랜지스터를 턴 온 시키는 전압은 NMOS 타입의 트랜지스터를 턴 온 시키는 전압과 반대 극성을 갖는다.
먼저, 제1트랜지스터(T1)의 드레인 전극으로 데이터 신호로서 데이터 전압(Vdata)이 공급되며, 게이트 전극으로 스캔 신호(Scan)가 인가된다. 또한, 제1트랜지스터(T1)의 소스 전극은 제1커패시터(C1)와 제2커패시터(C2)의 일단과 연결된 제1노드(N1)에 연결된다.
따라서, 제1트랜지스터(T1)는 스캔 라인(SL)을 통해 공급되는 스캔 신호(Scan)에 따라 동작이 제어될 수 있다. 예를 들어, 제1트랜지스터(T1)는 스캔 신호(Scan)에 따라 턴 온 되어, 제1노드(N1)로 데이터 전압(Vdata)을 공급할 수 있다.
다음으로, 제2트랜지스터(T2)의 소스 전극으로 기준 전압(Vref)이 공급되며, 게이트 전극을 센싱 신호(Sense)가 인가된다. 또한, 제2트랜지스터(T2)의 드레인 전극은 제1커패시터(C1)의 타단과 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극과 연결된 제2노드(N2)에 연결된다.
따라서, 제2트랜지스터(T2)는 센싱 라인(미도시)을 통해 공급되는 센싱 신호(Sense)에 따라 동작이 제어될 수 있다. 예를 들어, 제2트랜지스터(T2)는 센싱 신호(Sense)에 따라 턴 온 되어, 제2노드(N2)로 기준 전압(Vref)을 공급함으로써 제2노드 전압을 기준 전압으로 초기화 시킬 수 있다. 또한, 센싱 신호(Sense)는 적어도 두 프레임 마다 로우 레벨 전압에서 하이 레벨 전압으로 변함에 따라 제2트랜지스터(T2)는 적어도 두 프레임 마다 턴 온 될 수 있다.
다음으로, 제3트랜지스터(T3)의 드레인 전극은 제1노드(N1)와 연결되고, 제1노드(N1)와 연결되고, 소스 전극은 제2커패시터의 타단과 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전극과 연결된 제3노드(N3)에 연결된다. 또한, 제3트랜지스터(T3)의 게이트 전극으로 센싱 신호(Sense)가 인가된다.
따라서, 제3트랜지스터(T3)는 센싱 라인(미도시)을 통해 공급되는 센싱 신호(Sense)에 따라 동작이 제어될 수 있다. 예를 들어, 제3트랜지스터(T3)는 센싱 신호(Sense)에 따라 턴 온 되어, 제1노드 및 제3노드를 연결함으로써, 제1노드 전압을 제3노드 전압과 동일하게 할 수 있다.
다음으로, 제4트랜지스터(T4)의 소스 전극으로 기준 전압(Vref)이 공급되며, 제4트랜지스터(T4)의 게이트 전극으로 스캔 신호(Scan)가 인가된다. 또한, 제4트랜지스터(T4)의 드레인 전극은 제3노드(N3)와 연결된다. 한편, 도 2에서는 제4트랜지스터(T4)의 소스 전극으로 기준 전압(Vref)이 공급되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다른 실시예로 저전위 전원 전압(VSS)이 공급될 수 도 있다.
따라서, 제4트랜지스터(T4)는 스캔 라인(SL)을 통해 공급되는 스캔 신호(Scan)에 따라 동작이 제어될 수 있다. 예를 들어, 제4트랜지스터(T4)는 스캔 신호(Scan)에 따라 턴 온 되어, 제3노드(N3)로 기준 전압을 공급할 수 있다.
다만, 구동 트랜지스터(Tdr) 및 제4트랜지스터(T4)가 동시에 턴 온 되는 경우, 제3노드(N3)의 전압은 기준 전압(Vref) 보다 큰 전압(Vref + a)이 공급될 수 있다. 이는 구동 트랜지스터(Tdr) 및 제4트랜지스터(T4)가 동시에 턴 온 됨으로써 구동 트랜지스터의 드레인 전극과 연결된 고전위 전원 전압(VDD) 단자와 기준 전압(Vref) 단자 사이에 전류 패스가 형성되어 제4트랜지스터에 의해 전압 강하가 되기 때문이다. 여기서, 전압 “a”는 전류 패스에 의한 전압 강하를 고려한 전압으로, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전압에 따라 변화될 수 있다.
다음으로, 제1커패시터(C1)는 제1노드(N1)와 제2노드(N2) 사이에 연결되며, 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)을 저장함으로써 이를 센싱하는데 이용되는 센싱 커패시터일 수 있다.
다음으로, 제2커패시터(C2)는 제1노드(N1)와 제3노드(N3) 사이에 연결되며, 데이터 전압을 한 프레임(frame) 동안 유지하여 유기발광 다이오드(OLED)를 흐르는 전류의 양을 일정하게 하여 유기발광 다이오드(OLED)가 표시하는 계조를 일정하게 유지시키는 스토리지 커패시터 일 수 있다.
다음으로, 구동 트랜지스터(Tdr)의 드레인 전극으로 고전위 전원 전압(VDD) 또는 초기화 전압(Vinitial)이 공급되며, 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극은 제2노드(N2)와 연결되며, 소스 전극은 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극과 제4트랜지스터(T4)의 드레인 전극과 연결된 제3노드(N3)에 연결된다.
예를 들어, 초기화 전압(Vinitial)은 적어도 두 프레임 마다 구동 트랜지스터(Tdr)의 드레인 전극으로 공급될 수 있다. 다시 말해, 구동 트랜지스터(Tdr)의 드레인 전극으로 고전위 전원 전압(VDD)이 일정하게 공급되다가 적어도 두 프레임 마다 초기화 전압(Vinitial)이 공급될 수 있다.
또한, 초기화 전압(Vinitial)은 기준 전압(Vref)보다 작은 전압일 수 있다. 이는, 초기화 전압이 구동 트랜지스터(Tdr)의 드레인 전극으로 공급되고, 기준 전압(Vref)이 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극으로 공급되는 경우, 구동 트랜지스터(Tdr)가 턴 온 되어 제3노드(N3) 전압을 초기화 전압(Vinitial)로 초기화하기 위해서이다. 그리고, 초기화 전압(Vinitial)은 저전위 전원 전압(VSS)보다 유기발광 다이오드(OLED)의 문턱 전압만큼 큰 전압보다 낮은 전압일 수 있다.
따라서, 제3노드(N3)노드 전압이 초기화 전압(Vinitial)으로 초기화됨에 따라 유기발광 다이오드(OLED)에 전류가 흐르지 않게 되어 유기발광 다이오드(OLED)는 발광하지 않게 된다.
한편, 구동 트랜지스터(Tdr)는 게이트 전극과 연결된 제2노드(N2)에 공급되는 전압에 따라 유기발광 다이오드(OLED)를 흐르는 전류의 양을 조절할 수 있다. 예를 들어, 유기발광 다이오드(OLED)가 발광할 때 제2노드(N2) 전압이 데이터 전압(Vdata)보다 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)만큼 큰 전압이 공급되는 경우 유기발광 다이오드(OLED)에 흐르는 전류의 양은 데이터 전압(Vdata)의 크기에 비례할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 유기발광 다이오드 표시장치는 각 서브 픽셀(SP)마다 다양한 크기의 데이터 전압(Vdata)을 공급하여 상이한 계조를 표시함에 따라 영상을 디스플레이 할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 유기발광 다이오드 표시장치는 구동 트랜지스터(Tdr)의 소스 전극에 고정된 전압을 공급하지 않고 부하가 연결된 소스 팔로워(source follower) 방식을 채택하고 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 유기발광 다이오드 표시장치는 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압의 극성이 부극성인 경우에도 문턱 전압의 센싱이 가능하므로, 문턱 전압의 극성에 관계 없이 문턱 전압의 편차를 보상할 수 있다.
이는, 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 드레인 전극을 연결하는 다이오드 연결 방식에 의해 유기발광 다이오드 표시장치의 서브 픽셀에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱하는 경우, 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 부극성인 경우 문턱 전압을 센싱할 수 없지만, 본 발명의 실시예들과 같이 소스 팔로워 방식을 이용하는 경우에는 문턱 전압이 부극성인 경우에도 문턱 전압의 센싱이 가능하다.
다시 말해, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치는 정극성 또는 부극성의 문턱 전압의 편차에 따른 유기 발광 다이오드(OLED)에 흐르는 전류의 변화를 보상함으로써, 문턱 전압의 편차 뿐만 아니라 극성에 관계 없이 데이터 전압(Vdata)에 따른 전류를 일정하게 유지할 수 있다.
다음으로, 유기발광 다이오드(OLED)의 애노드 전극은 제3노드(N3)에 연결되고, 캐소드 전극으로 저전위 전원 전압(VSS)이 공급된다.
이하에서는 도 3 및 도 5a 내지 도 5d를 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 유기발광 다이오드 표시장치에 포함된 각 서브 픽셀의 동작을 자세히 살펴보기로 한다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 유기발광 다이오드 표시장치는 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 매 프레임마다 센싱하는 것이 아니라 적어도 두 프레임 마다 센싱이 가능하며, 도 3 및 도 5a 내지 도 5d에서는 이러한 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱하는 기간을 포함하여, 초기화(Initial) 기간, 센싱(Sensing) 기간, 샘플링(Sampling) 기간 및 발광(Emission) 기간으로 구분하여 설명하기로 하며, 스캔 라인들 중 제n번째 스캔 라인과 연결된 서브 픽셀(SP)을 일 예로 들어 설명하기로 한다.
도 3은 도 2에 도시된 등가 회로에 공급되는 제어 신호들의 타이밍도이고, 도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예들에 따른 유기발광 다이오드 표시장치의 구동 방법을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 초기화 기간(t1) 동안에, 도 3에 도시된 바와 같이, 하이 레벨의 센싱 신호(Sense) 및 로우 레벨의 스캔 신호(Scan)가 인가되고, 구동 트랜지스터의 드레인 전극으로 초기화 전압(Vinitial)이 공급된다.
이에 따라, 도 5a에 도시된 바와 같이, 제2트랜지스터(T2) 및 제3트랜지스터(T3)는 하이 레벨의 센싱 신호(Sense[n])에 의해 턴 온 되고, 제1트랜지스터(T1) 및 제4트랜지스터(T4)는 로우 레벨의 스캔 신호(Scan[n])에 의해 턴 오프 되며, 구동 트랜지스터(Tdr)는 초기화 전압(Vinitial)보다 큰 기준 전압(Vref)에 의해 턴 온 된다.
결국, 초기화 기간(t1) 동안, 제2노드(N2) 전압은 기준 전압(Vref)으로 초기화되고, 제3노드(N3) 및 제1노드(N1) 전압은 초기화 전압(Vinitial)으로 초기화 된다.
예를 들어, 초기화 기간(t1) 동안, 제2트랜지스터(T2)가 턴 온 됨에 따라 제2노드(N2)와 기준 전압(Vref) 단자 사이에 전류 패스가 형성되어, 제2노드(N2) 전압은 기준 전압(Vref)으로 초기화될 수 있다. 또한, 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 연결된 제2노드(N2) 전압이 초기화 전압(Vinitial)보다 큰 기준 전압(Vref)으로 초기화 됨에 따라 구동 트랜지스터(Tdr)가 턴 온 되며, 제3노드(N3) 전압은 초기화 전압(Vinitial)으로 초기화 될 수 있다. 그리고, 제3트랜지스터(T3)가 턴 온 됨에 따라 제3노드(N3)와 제1노드(N1) 사이에도 전류 패스가 형성되어 제1노드(N1) 전압은 제3노드(N3) 전압인 초기화 전압(Vinitial)으로 초기화 될 수 있다.
여기서, 초기화 전압(Vinitial)은 유기발광 다이오드(OLED)의 문턱 전압(Vth_oled)과 유기발광 다이오드(OLED)의 캐소드 전극의 전압(VSS)의 합 보다 낮은 전압으로 설정될 수 있다(Vinitial<Vth_oled+VSS). 또한, 유기발광 다이오드의 문턱 전압(Vth_oled)은 유기발광 다이오드의 발광이 시작되는 전압으로써 유기발광 다이오드 양단 사이의 전압 차로 “Vth_oled”보다 낮은 전압이 인가되면 유기발광 다이오드는 발광하지 않게 된다.
이에 따라, 초기화 기간(t1) 동안, 제3노드(N3) 전압을 초기화 전압(Vinitial)으로 초기화 시킴에 따라 유기발광 다이오드(OLED)의 발광을 오프 시킬 수 있다.
다음으로, 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth) 센싱 기간(t2) 동안에, 하이 레벨의 센싱 신호(Sense) 및 로우 레벨의 스캔 신호(Scan)가 인가되고, 구동 트랜지스터의 드레인 전극으로 고전위 전원 전압(VDD)이 공급된다.
이에 따라, 도 5b에 도시된 바와 같이, 제2트랜지스터(T2) 및 제3트랜지스터(T3)는 하이 레벨의 센싱 신호(Sense[n])에 의해 턴 온 되고, 제1트랜지스터(T1) 및 제4트랜지스터(T4)는 로우 레벨의 스캔 신호(Scan[n])에 의해 턴 오프 된다.
결국, 문턱 전압(Vth) 센싱 기간(t2) 동안, 제2노드(N2) 전압은 기준 전압(Vref)을 유지하고, 제3노드(N3) 및 제1노드(N1)의 전압은 초기화 기간(t1) 동안 초기화 전압(Vinitial)에서 기준 전압(Vref)과 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)의 차이만큼의 전압 “Vref-Vth” 까지 상승하게 된다.
예를 들어, 문턱 전압(Vth) 센싱 기간(t2) 동안, 제2노드(N2) 전압은 제2트랜지스터(T2)가 턴 온 상태를 유지함에 따라, 기준 전압(Vref)을 계속 유지할 수 있다. 또한, 제2노드(N2) 및 제3노드(N3) 사이의 전압 차는 구동 트랜지스터의 문턱 전압(Vth)을 유지하기 위하여, 제3노드(N3) 전압은 “Vref-Vth”까지 상승할 수 있으며, 제3트랜지스터(T3)가 턴 온 상태를 유지함에 따라 제1노드(N1) 전압 또한 “Vref-Vth”까지 상승할 수 있다. 그 결과, 제1커패시터(C1)는 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)을 저장할 수 있다.
여기서, 제1노드(N1) 및 제3노드(N3) 전압인 “Vref-Vth”는 유기발광 다이오드(OLED)의 문턱 전압(Vth_oled)과 유기발광 다이오드(OLED)의 캐소드 전극의 전압(VSS)의 합 보다 낮은 전압으로 설정될 수 있다(Vref-Vth<Vth_oled+VSS).
이에 따라, 문턱 전압(Vth) 센싱 기간(t2) 동안, 제3노드(N3) 전압을 “Vref-Vth” 이하로 유지함에 따라 유기발광 다이오드(OLED)의 발광을 오프 상태로 유지시킬 수 있다.
한편, 위에서 언급한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 유기발광 다이오드 표시장치는 적어도 두 프레임 마다 구동 트랜지스터의 문턱 전압(Vth)의 센싱이 가능하므로, 위에서 설명한 초기화 기간(t1) 및 문턱 전압 센싱 기간(t2)은 적어도 두 프레임마다 반복될 수 있다.
또한, 초기화 기간(t1) 및 문턱 전압 센싱 기간(t2)은 한 프레임의 수직 블랭크 기간(Vertical Blank Time: V.A.T.)에 포함될 수 있으며, 수직 블랭크 기간 내에서 구동 트랜지스터의 드레인 전극으로 공급되는 초기화 전압(Vinitial)의 공급 시간 및 하이 레벨의 센싱 신호(Sense)의 펄스 폭을 조절함으로써, 초기화 기간(t1) 및 문턱 전압 센싱 기간(t2)의 조절이 가능하다. 따라서, 수직 블랭크 기간 내에서 초기화 기간(t1) 및 문턱 전압 센싱 기간(t2)을 조절하여 보다 정확하게 문턱 전압 편차의 보상이 가능할 수 있다.
다음으로, 샘플링 기간(t3) 동안에, 하이 레벨의 스캔 신호(Scan[n])가 인가되고, 로우 레벨의 센싱 신호(Sense[n])가 인가되고, 구동 트랜지스터의 드레인 전극으로 고전위 전원 전압(VDD)이 공급된다.
이에 따라, 도 5c에 도시된 바와 같이, 제1트랜지스터(T1) 및 제4트랜지스터(T4)는 하이 레벨의 스캔 신호(Scan[n])에 의해 턴 온 되고, 제2트랜지스터(T2) 및 제3트랜지스터(T3)는 로우 레벨의 센싱신호(Sense[n])에 의해 턴 오프 된다.
결국, 샘플링 기간(t3) 동안, 제1노드(N1)로 데이터 전압(Vdata[n])이 공급되며, 제2노드(N2)로 제1노드(N1) 전압인 데이터 전압(Vdata[n])과 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)의 합만큼의 전압 “Vdata[n]+Vth”이 공급된다. 또한, 제3노드(N3)로 기준 전압(Vref) 보다 큰 전압 “Vref+a”이 공급된다.
예를 들어, 샘플링 기간(t3) 동안, 제1트랜지스터(T1)가 턴 온 됨에 따라 데이터 라인과 제1노드(N1) 사이에 전류 패스가 형성되어, 제1노드(N1)로 데이터 전압(Vdata[n])이 공급될 수 있다. 여기서, 데이터 전압(Vdata[n])은 제n번째 스캔 라인에 연결되는 서브 픽셀(SP)에 공급되는 제n번째 데이터 전압에 대응될 수 있다.
또한, 제2노드(N2) 전압은 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)이 저장된 제1커패시터(C1)에 의해 데이터 전압(Vdata[n]) 보다 구동 트랜지스터의 문턱 전압(Vth) 만큼 큰 전압(Vdata[n]+Vth)이 될 수 있다.
결국, 샘플링 기간(t3) 동안, 제n번째 데이터 전압(Vdata[n])이 제1커패시터(C1)에 저장됨으로써 구동 트랜지스트(Tdr)의 데이터 전압을 샘플링할 수 있다.
다시 말해, 샘플링 기간(t3) 동안, 제1커패시터는 발광 기간(t4) 동안 유기발광 다이오드(OLED)가 발광 하는데 필요한 데이터 전압을 샘플링하는 역할을 수행한다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 유기발광 다이오드 표시장치는 구동 트랜지스터의 문턱 전압(Vth)을 적어도 두 프레임 마다 센싱이 가능하며, 각각의 유기발광 다이오드(OLED)는 매 프레임마다 각각의 스캔 라인에 해당하는 데이터 전압의 샘플링이 완료된 후 발광을 바로 시작한다.
다시 말해, 각 스캔 라인들마다 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱 하기 위해 적어도 두 프레임마다 초기화 기간 및 센싱 기간을 반복하여, 동시에 모든 스캔 라인들에 연결된 서브 픽셀에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱하고, 각각의 유기발광 다이오드(OLED)는 매 프렘임 마다 데이터 전압의 샘플링을 완료한 후 바로 발광을 시작하는 것으로 도 4를 참조하여 좀 더 자세히 살펴보기로 한다.
도 4는 도 3에 도시된 타이밍도를 구체화한 도면으로, 본 발명의 실시예들에 따른 유기발광 다이오드 표시장치의 스캔 라인들의 개수가 m개라고 가정하면, 제1번째, 제2번째, 제n번째 및 제m번째 스캔 라인 각각에는 스캔 신호로서 Scan[1], Scan[2], Scan[n] 및 Scan[m]이 인가되며, 각각의 스캔 라인과 교차하는 하나의 데이터 라인으로 제1번째 데이터 전압(Vdata[1])부터 제m번째 데이터 전압(Vdata[m])까지 인가되는 것을 알 수 있다.
여기서, 유기발광 다이오드(OLED)의 스캔 라인 별로 초기화(Initial) 기간(t1), 센싱(Sensing) 기간(t2), 샘플링(Sampling) 기간(t3) 및 발광(Emission) 기간(t4)을 포함할 수 있다.
또한, 각 스캔 라인 별로 초기화 기간(t1) 및 센싱 기간(t2)은 두 프레임 마다 반복됨을 알 수 있다. 도 4는 설명의 편의상 두 프레임마다 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱하는 것을 예를 들어 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 세 프레임 또는 네 프레임 또는 그 이상의 프레임 마다 구동 트랜지스터의 문턱 전압 센싱이 가능하다.
또한, 매 프레임은 수직 액티브 기간(Vertical Active Time;V.A.T.) 및 수직 블랭크 기간(Vertical Blank Time;V.B.T.)으로 구분 되며, 수직 액티브 기간은 각 스캔 라인 별로 유효한 데이터 전압이 인가되는 기간을 의미하며, 수직 블랭크 기간은 각각의 수직 액티브 기간 사이로, 유효한 데이터 전압이 인가되지 않는 기간을 의미한다.
한편, 도 4에서 알 수 있듯이, 본 발명의 실시예들에 따른 유기발광 다이오드 표시장치는 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 센싱하기 위하여, 이러한 수직 블랭크 기간(V.B.T.) 내에 초기화 기간(t1) 및 센싱 기간(t2)을 포함할 수 있다.
그리고, 각 스캔 라인별로 해당 데이터 전압의 샘플링 기간(t3)이 완료된 후 곧 바로 유기 발광 다이오드(OLED)가 발광을 시작하는 것을 알 수 있다.
다시 도 3 및 도 5a 내지 도 5d를 참조하면, 제4트랜지스터(T4)가 턴 온 됨에 따라, 제3노드(N3)로 기준 전압보다 큰 전압(Vref+a)이 공급될 수 있다. 여기서, 전압 ”a”는 구동 트랜지스터(Tdr)와 제4트랜지스터(T4)가 동시에 턴 온 됨에 따라 고전위 전원 전압(VDD) 단자와 기준 전압(Vref) 단자 사이에 전류 패스가 형성됨에 따른 전압 강하를 고려한 전압에 해당한다. 따라서, 제3노드 전압은 기준 전압(Vref)와 전압 강하를 고려한 전압(a)를 합한 전압(Vref+a)이 될 수 있다.
한편, 샘플링 기간(t3) 동안 제3노드 전압(Vref+a)은 유기발광 다이오드(OLED)의 문턱 전압(Vth_oled)과 유기발광 다이오드(OLED)의 캐소드 전극의 전압(VSS)의 합 보다 작기 때문에 유기발광 다이오드(OLED)의 발광을 오프 상태로 유지시킬 수 있다.
다음으로, 발광 기간(t4) 동안에, 센싱 신호(Sense[n]) 및 스캔 신호(Scan[n]) 모두 로우 레벨로 인가되며, 구동 트랜지스터의 드레인 전극으로 고전위 전원 전압(VDD)이 공급된다.
이에 따라, 도 5d에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제4 트랜지스터(T1 ~ T4)는 모두 턴 오프 된다.
결국, 발광 기간(t4)이 시작되는 시점에 제1노드(N1) 전압은 데이터 전압(Vdata[n])을 유지하고, 제2노드(N2) 전압은 “Vdata[n]+Vth”을 유지하며, 제3노드(N3) 전압은 “Vref+a”를 유지한다. 이 후, 제1 내지 제4 트랜지스터(T1 ~ T4)가 모두 턴 오프 되었기 때문에 각각의 노드 전압은 변하게 되어 제3노드(N3) 전압이 “VSS+Vth_oled” 보다 크면, 유기발광 다이오드(OLED)가 발광을 시작한다.
한편, 각각의 노드 전압은 변하더라도 구동 트랜지스터(Tdr)의 게이트 전극과 소스 전극 사이의 전압 차이(Vgs)는 변하지 않는다.
따라서, 유기발광 다이오드(OLED)를 흐르는 전류(IOLED)는 아래의 수학식 1과 같이 정의될 수 있다. 또한, 수식을 간단히 표현하기 위해 데이터 전압(Vdata[n])은 기준 전압(Vref)과 임의의 전압(Va)의 합(Vdata[n] = Va + Vref)으로 가정하기로 한다. 다시 말해, 임의의 전압(Va)은 기준 전압(Vref)이 일정하기 때문에 데이터 전압(Vdata[n])에 비례하는 것을 알 수 있다.
Figure pat00001
여기서, “K”는 비례 상수로서 구동 트랜지스터(Tdr)의 구조와 물리적 특성에 의해 결정되는 값으로, 구동 트랜지스터(Tdr)의 이동도(mobility) 및 구동 트랜지스터(Tdr)의 채널 폭(W)과 채널 길이(L)의 비인 “W/L” 등에 의해서 결정될 수 있다. 한편, 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth)은 항상 일정한 값을 갖는 것이 아니라, 구동 트랜지스터(Tdr)의 동작 상태에 따라 편차가 발생할 수 있다.
다시 말해, 수학식 1을 살펴보면, 본 발명의 실시예들에 따른 유기발광 다이오드 표시장치는 발광 기간(t4) 동안 유기발광 다이오드를 흐르는 전류(IOLED)가 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth) 및 저전위 전원 전압(VSS) 등에 영향을 받지 않으며, 단지 데이터 전압에 비례하는 임의의 전압(Va)에 의해 결정될 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 유기발광 다이오드 표시장치는 구동 트랜지스터의 동작 상태에 따른 문턱 전압의 편차 및 IR Drop에 의한 저전위 전원 전압의 편차를 보상함으로써, 유기 발광 다이오드에 흐르는 전류를 일정하게 유지하여 화질 저하를 방지할 수 있다.
한편, 앞에서 유기 발광 다이오드를 흐르는 전류(IOLED)는 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압(Vth) 및 저전위 전원 전압(VSS)에 영향을 받지 않는 것으로 설명하였으나, 도 6 및 도 7을 참조하여 이에 대해 살펴보기로 한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치의 문턱 전압 편차 및 저전위 전원 전압 편차에 따른 전류의 변화를 설명하기 위한 시뮬레이션 결과들의 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 유기 발광 다이오드(OLED)에 흐르는 전류(IOLED)의 크기는 데이터 전압(Vdata)에 비례하지만, 동일한 데이터 전압(Vdata)에서는 문턱 전압(Vth)의 편차(dVth)에 따라 크게 변하지 않는 것을 알 수 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 유기 발광 다이오드(OLED)에 흐르는 전류(IOLED)의 크기는 도 6과 마찬가지로 데이터 전압(Vdata)에 비례하지만, 동일한 데이터 전압(Vdata)에서는 저전위 전원 전압(VSS)의 편차(dVSS)에 따라 크게 변하지 않는 것을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치는 소스 팔로워(source follower) 구조를 채택함으로써 구동 트랜지스터(Tdr)의 문턱 전압의 극성에 관계 없이 문턱 전압의 편차를 보상하고, 이에 따라 유기 발광 다이오드에 흐르는 전류를 일정하게 유지하여 화질 저하를 방지할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치는 저전위 전압에 의한 IR Drop에 의한 저전위 전원 전압 편차를 보상함으로써 유기 발광 다이오드에 흐르는 전류를 일정하게 유지하여 화질 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 따른 유기 발광 다이오드 표시장치는 발광 제어 트랜지스터를 제거함으로써 발광 제어 트랜지스터 열화에 따른 화질 저하를 방지할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
T1 ~ T4 : 제1 내지 제4 트랜지스터 C1, C2 : 제1 및 제2 커패시터
Tdr : 구동 트랜지스터 OLED : 유기발광 다이오드

Claims (12)

  1. 스캔 신호에 따라 데이터 전압을 제1노드로 공급하는 제1트랜지스터;
    일단이 상기 제1노드와 연결되고, 타단이 제2노드와 연결되는 제1커패시터;
    센싱 신호에 따라 기준 전압을 상기 제2노드로 공급하는 제2트랜지스터;
    드레인 전극으로 고전위 전원 전압 또는 초기화 전압이 공급되며, 게이트 전극이 상기 제2노드와 연결되고, 소스 전극이 제3노드와 연결되는 구동 트랜지스터; 및
    캐소드 전극으로 저전위 전원 전압이 공급되며, 애노드 전극이 상기 제3노드에 연결되는 유기발광 다이오드를 포함하는 유기발광 다이오드 표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 초기화 전압은 적어도 두 프레임 마다 구동 트랜지스터의 드레인 전극으로 공급되는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 센싱 신호가 인가되는 기간은 수직 블랭크 기간(Vertical Blank Time)에 포함되는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 3 노드 사이에 연결되는 제2커패시터;
    상기 센싱 신호에 따라 상기 제1 및 제3 노드를 연결하는 제3트랜지스터; 및
    상기 스캔 신호에 따라 상기 기준 전압을 상기 제3노드로 공급하는 제4트랜지스터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 센싱 신호에 따라 상기 제2 및 제3 트랜지스터가 턴 온 되고, 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극으로 상기 초기화 전압이 공급되면,
    상기 제2노드의 전압은 상기 기준 전압으로, 상기 제3 및 제1 노드의 전압은 상기 초기화 전압으로 초기화되는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 센싱 신호에 따라 상기 제2 및 제3 트랜지스터가 턴 온 되고, 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극으로 상기 고전위 전원 전압이 공급되면,
    상기 제2노드의 전압은 상기 기준 전압을 유지하며, 상기 제3 및 제1 노드의 전압은 상기 기준 전압보다 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압만큼 작은 전압이 되는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 스캔 신호에 따라 상기 제1 및 제4 트랜지스터가 턴 온 되고, 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극으로 상기 고전위 전원 전압이 공급되면,
    상기 제1노드로 상기 데이터 전압이 공급되며, 상기 제2노드의 전압은 상기 데이터 전압보다 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압만큼 큰 전압이 되는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시장치.
  8. 제 1 내지 제4 트랜지스터, 구동 트랜지스터, 제1 및 제2 커패시터 및 유기발광 다이오드를 포함하는 유기발광 다이오드 표시장치 구동 방법에 있어서,
    상기 제2 및 제3 트랜지스터가 턴 온 되며, 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극으로 초기화 전압이 인가되는 동안, 상기 제1 및 제2 커패시터의 일단과 연결되는 제1노드의 전압 및 상기 제2커패시터의 타단 및 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극과 연결되는 제3노드의 전압을 상기 초기화 전압으로 초기화하며, 상기 제1커패시터의 타단 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 연결되는 제2노드의 전압을 상기 기준 전압으로 초기화하는 단계;
    상기 제2 및 제3 트랜지스터가 턴 온 되며, 상기 구동 트랜지스터의 드레인 전극으로 고전위 전원 전압이 인가되는 동안, 상기 제2노드의 전압은 상기 기준 전압을 유지하며, 상기 제1커패시터가 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 저장하는 단계;
    상기 제1 및 제4 트랜지스터가 턴 온 되는 동안, 상기 제1노드로 데이터 전압이 인가되는 단계; 및
    상기 제1 내지 제4 트랜지스터가 턴 오프 되는 동안, 애노드 전극이 상기 제3노드와 연결된 상기 유기발광 다이오드가 발광하는 단계를 포함하는 유기발광 다이오드 표시장치 구동 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 초기화하는 단계 및 상기 저장하는 단계는 적어도 두 프레임 마다 실행되는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시장치 구동 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 초기화하는 단계 및 상기 저장하는 단계는 수직 블랭크 기간 내에 실행되는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시장치 구동 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 및 제4 트랜지스터는 스캔 신호에 의해 턴 온 되고,
    상기 제2 및 제3 트랜지스터는 센싱 신호에 의해 턴 온 되는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시장치 구동 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1트랜지스터는 상기 스캔 신호에 따라 상기 데이터 전압을 상기 제1노드로 공급하며,
    상기 제2트랜지스터는 상기 센싱 신호에 따라 상기 기준 전압을 상기 제2노드로 공급하며,
    상기 제3트랜지스터는 상기 센싱 신호에 따라 상기 제1 및 제3 노드를 연결하며,
    상기 제4트랜지스터는 상기 스캔 신호에 따라 상기 기준 전압을 상기 제3 노드로 공급하는 것을 특징으로 하는 유기발광 다이오드 표시장치 구동 방법.
KR1020130123975A 2013-10-17 2013-10-17 유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법 KR102187835B1 (ko)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130123975A KR102187835B1 (ko) 2013-10-17 2013-10-17 유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법
EP14177943.9A EP2863379B1 (en) 2013-10-17 2014-07-22 Organic light emitting diode display device and method of driving the same
CN201410455340.3A CN104575374A (zh) 2013-10-17 2014-09-09 有机发光二极管显示装置及其驱动方法
CN201911009971.1A CN110767171A (zh) 2013-10-17 2014-09-09 有机发光二极管显示装置及其驱动方法
US14/500,439 US9646540B2 (en) 2013-10-17 2014-09-29 Organic light emitting diode display device and method of driving the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130123975A KR102187835B1 (ko) 2013-10-17 2013-10-17 유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150044660A true KR20150044660A (ko) 2015-04-27
KR102187835B1 KR102187835B1 (ko) 2020-12-07

Family

ID=51211137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130123975A KR102187835B1 (ko) 2013-10-17 2013-10-17 유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9646540B2 (ko)
EP (1) EP2863379B1 (ko)
KR (1) KR102187835B1 (ko)
CN (2) CN104575374A (ko)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106205491A (zh) * 2016-07-11 2016-12-07 京东方科技集团股份有限公司 一种像素电路、其驱动方法及相关装置
KR20170026929A (ko) * 2015-08-31 2017-03-09 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치 및 그 구동방법
KR20170064179A (ko) * 2015-11-30 2017-06-09 엘지디스플레이 주식회사 유기발광표시패널, 유기발광표시장치 및 그 구동방법
KR20180064619A (ko) * 2016-12-05 2018-06-15 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 그의 구동방법
KR20180078436A (ko) * 2016-12-29 2018-07-10 엘지디스플레이 주식회사 유기발광표시장치 및 그 센싱모드 제어방법
KR20190018780A (ko) * 2017-08-16 2019-02-26 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치와 그의 구동 방법
KR20190079827A (ko) * 2017-12-28 2019-07-08 엘지디스플레이 주식회사 구동 전압 라인 없는 화소 회로 및 이 화소 회로를 사용하는 유기발광 표시장치
CN112419983A (zh) * 2020-12-01 2021-02-26 重庆邮电大学 一种新型amoled像素驱动电路及驱动方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102387392B1 (ko) * 2015-06-26 2022-04-19 삼성디스플레이 주식회사 화소, 화소의 구동방법 및 화소를 포함하는 유기발광 표시장치
CN105489163A (zh) * 2016-01-04 2016-04-13 京东方科技集团股份有限公司 一种像素电路及其驱动方法和显示装置
CN108711400B (zh) * 2018-05-31 2020-08-07 京东方科技集团股份有限公司 像素电路及显示装置
WO2020034140A1 (en) * 2018-08-16 2020-02-20 Boe Technology Group Co., Ltd. A method for driving a pixel circuit with feedback compensation, a circuit for driving a light-emitting device, and a display apparatus
KR102612016B1 (ko) * 2018-12-13 2023-12-07 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치
CN111048044B (zh) * 2019-12-31 2022-05-03 南华大学 电压编程型amoled像素驱动电路及其驱动方法
CN111179827B (zh) * 2020-01-15 2021-02-23 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 外部补偿goa电路及显示面板
KR20220067583A (ko) * 2020-11-16 2022-05-25 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치 및 그의 구동 방법
CN115602117A (zh) * 2021-07-08 2023-01-13 乐金显示有限公司（Kr） 像素电路以及包括像素电路的显示装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070000422A (ko) * 2004-01-07 2007-01-02 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 전계 발광 디스플레이 디바이스를 위한 임계전압 보상 방법
KR20120000887A (ko) * 2010-06-28 2012-01-04 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 표시장치 및 그의 구동방법
US20130088417A1 (en) * 2011-10-11 2013-04-11 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting diode display device and method for driving the same

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006516745A (ja) * 2003-01-24 2006-07-06 コーニンクレッカ　フィリップス　エレクトロニクス　エヌ　ヴィ アクティブマトリクス表示装置
US7173590B2 (en) * 2004-06-02 2007-02-06 Sony Corporation Pixel circuit, active matrix apparatus and display apparatus
JP5245195B2 (ja) * 2005-11-14 2013-07-24 ソニー株式会社 画素回路
JP2009244665A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Sony Corp パネルおよび駆動制御方法
JP5287024B2 (ja) * 2008-08-18 2013-09-11 セイコーエプソン株式会社 画素回路の駆動方法、発光装置および電子機器
EP2392000A1 (en) * 2009-01-30 2011-12-07 FUJIFILM Corporation Driving of oled display device with interleaving of control phases
JP2010266493A (ja) * 2009-05-12 2010-11-25 Sony Corp 画素回路の駆動方法、表示装置
KR101770633B1 (ko) * 2010-08-11 2017-08-24 삼성디스플레이 주식회사 화소 및 이를 이용한 유기전계발광 표시장치
JP5721736B2 (ja) * 2010-10-21 2015-05-20 シャープ株式会社 表示装置およびその駆動方法
KR101985933B1 (ko) * 2011-11-15 2019-10-01 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 표시장치
CN203131450U (zh) 2013-02-28 2013-08-14 宁波天瑞电器有限公司 一种工作灯

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070000422A (ko) * 2004-01-07 2007-01-02 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 전계 발광 디스플레이 디바이스를 위한 임계전압 보상 방법
KR20120000887A (ko) * 2010-06-28 2012-01-04 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 발광 표시장치 및 그의 구동방법
US20130088417A1 (en) * 2011-10-11 2013-04-11 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting diode display device and method for driving the same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170026929A (ko) * 2015-08-31 2017-03-09 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치 및 그 구동방법
KR20170064179A (ko) * 2015-11-30 2017-06-09 엘지디스플레이 주식회사 유기발광표시패널, 유기발광표시장치 및 그 구동방법
CN106205491A (zh) * 2016-07-11 2016-12-07 京东方科技集团股份有限公司 一种像素电路、其驱动方法及相关装置
CN106205491B (zh) * 2016-07-11 2018-09-11 京东方科技集团股份有限公司 一种像素电路、其驱动方法及相关装置
KR20180064619A (ko) * 2016-12-05 2018-06-15 삼성디스플레이 주식회사 표시장치 및 그의 구동방법
KR20180078436A (ko) * 2016-12-29 2018-07-10 엘지디스플레이 주식회사 유기발광표시장치 및 그 센싱모드 제어방법
KR20190018780A (ko) * 2017-08-16 2019-02-26 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치와 그의 구동 방법
KR20190079827A (ko) * 2017-12-28 2019-07-08 엘지디스플레이 주식회사 구동 전압 라인 없는 화소 회로 및 이 화소 회로를 사용하는 유기발광 표시장치
CN112419983A (zh) * 2020-12-01 2021-02-26 重庆邮电大学 一种新型amoled像素驱动电路及驱动方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110767171A (zh) 2020-02-07
EP2863379A1 (en) 2015-04-22
EP2863379B1 (en) 2022-11-09
US20150109278A1 (en) 2015-04-23
CN104575374A (zh) 2015-04-29
US9646540B2 (en) 2017-05-09
KR102187835B1 (ko) 2020-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102006702B1 (ko) 유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법
KR102187835B1 (ko) 유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법
KR101486538B1 (ko) 유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법
KR101411621B1 (ko) 유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법
KR101341797B1 (ko) 유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법
KR101928379B1 (ko) 유기발광 다이오드 표시장치 및 그 구동방법
KR101360768B1 (ko) 유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법
CN113053281B (zh) 像素驱动电路以及包括像素驱动电路的电致发光显示装置
EP2736036A2 (en) Organic light emitting diode display device and method of driving the same
JP6082784B2 (ja) 有機発光ダイオード表示装置の駆動方法
KR101360767B1 (ko) 유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법
KR20150064544A (ko) 유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법
KR101980770B1 (ko) Oled 표시 장치
KR20150064545A (ko) 유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법
KR101666589B1 (ko) 유기 발광 다이오드 표시장치와 그의 구동방법
KR102023438B1 (ko) 유기 발광 다이오드 표시장치 및 그 구동 방법
JP6789796B2 (ja) 表示装置および駆動方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant