WO2015088152A1 - 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상장치 및 보상방법 - Google Patents

유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상장치 및 보상방법 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a luminance deviation compensation device and a compensation method of an organic light emitting display device, and more particularly, to a luminance deviation compensation device and a compensation method of an organic light emitting display device using an organic light emitting device as a pixel display element of the display device.
  • an organic light emitting display device using an organic light emitting device (hereinafter referred to as an organic EL device) as a pixel of a display device has been in the spotlight, and an organic light emitting display device using the organic EL device as a light emitting device is light and thin. It is attracting attention as a next-generation flat panel display because of excellent luminance and viewing angle characteristics compared to other display devices.
  • the organic EL device has a structure in which an organic light emitting layer containing an organic compound is inserted between a pair of electrodes formed of a positive electrode and a negative electrode formed on a transparent substrate such as glass, and holes are formed in the organic light emitting layer from the pair of electrodes. It is a light emitting device that generates an exciton by injecting and recombining holes and electrons, and displays or the like by utilizing the emission of light when the activity of the excitons is lost.
  • the organic light emitting layer is a thin film layer made of an organic material, the conversion efficiency of converting the color and current of light emitted into light is determined by the composition of the organic material forming the organic light emitting layer, different organic materials are different colors Generates light.
  • the organic material deteriorates and the efficiency at the time of light emission is reduced, thereby shortening the lifetime of the display device.
  • different organic materials may deteriorate at different rates depending on the color of light emitted, and a difference also occurs in the degree of deterioration of color.
  • the plurality of pixels constituting the display device cannot be deteriorated at the same speed as the other pixels, and the difference in the speed of the deterioration leads to uneven display.
  • the causes of such deterioration include an increase in the resistance value of the device itself and a decrease in luminous efficiency due to prolonged use of the display device.
  • the organic EL element has a characteristic that the resistance value of the element gradually increases when it emits light for a long time, and since the organic EL elements constituting the display device have different light emission frequencies, the cumulative emission time is inevitably different. Therefore, when the display device is driven for a long time, a variation in resistance value occurs between the organic EL elements, and thus a variation in emission luminance occurs, resulting in a luminance mura or a ghost image of the entire screen. have.
  • Another cause of deterioration is a decrease in the intensity of the light emitted from the organic EL element due to an increase in the threshold voltage due to deterioration with the elapse of use time of the thin film transistor (TFT) constituting the pixel, especially the driving transistor, and the threshold of the transistor.
  • the increase in voltage also varies among the plurality of transistors in the display device.
  • Patent Document 1 There is a technique described in Patent Document 1 as a technique for solving the problem of deterioration caused by the use of such a display device for a long time.
  • FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a display device driving circuit of Patent Document 1.
  • the conventional display device driving circuit has a pixel circuit 60 composed of the selection transistor 90, the driving transistor 70, and the organic EL element 50, as shown in FIG. 1, and the first voltage source 14.
  • a first switch S1 for selectively connecting the first voltage source 14 to the first electrode of the driving transistor 70, and an organic EL element having an anode connected to the second electrode of the driving transistor 70. 50, a second voltage source 15, and a second switch S2 for selectively connecting the cathode of the organic EL element 50 to the second voltage source 15.
  • the first electrode is connected to the second electrode of the drive transistor 70, the readout transistor 80, the current source 16, and the current source 16 to the second electrode of the readout transistor 80.
  • a third switch S3 selectively connected, a current sink 17, a fourth switch S4 selectively connecting the current sink 17 to a second electrode of the readout transistor 80, and a driving transistor And a voltage measuring circuit 18 connected to the second electrode of the readout transistor 80 to measure the voltage when the test voltage is applied to the gate electrode of 70.
  • the voltage measuring circuit 18 includes an A / D converter 18a for converting the measured voltage value into a digital signal, a processor 18b, and a memory 18c for storing the measured voltage value. Through the second electrode of the plurality of read out transistors 80, the voltage Vout from the pixel circuit 60 is sequentially read.
  • the processor 18b is connected to a data line of the pixel circuit 60 through a D / A converter 18e that converts a digital signal into an analog signal and provides a predetermined data value to the data line.
  • the processor 18b receives the display data Data input from the input terminal and compensates for the change described later, thereby providing the compensation data to the data line.
  • the first signal V1 indicating the characteristics of the driving transistor 70 is obtained by measuring the voltage at the second electrode of the transistor ().
  • the first signal is measured for each pixel of the entire plurality of pixels of the display device.
  • the first signal V1 is measured once before using the pixel circuit 60 as a display device, that is, before the driving transistor deteriorates by use, for example, and stores it as a first target signal in the memory 195. After that, after deterioration using the display device for a previously transmitted time, the first signal is measured in the same manner as described above and stored in the memory 18c.
  • the first switch S1 and the fourth switch S4 are opened, the second switch S2 and the third switch S3 are closed, and the readout transistor (using the voltage measuring circuit 18) is used.
  • the readout transistor using the voltage measuring circuit 18.
  • the second signal V2 is measured for each pixel of all the pixels constituting the display device.
  • the organic EL element 50 deteriorates before use of the display device, that is, by use.
  • the respective measurements are stored in the memory 18c.
  • the change in the characteristics of the driving circuit is compensated for by using the change in the first signal and the change in the second signal.
  • Patent Literature 2 calculates a correction signal for each organic EL element and a voltage sensing circuit including a transistor for sensing a voltage on one surface of each organic EL element of the organic light emitting display and generating a feedback signal. DESCRIPTION OF RELATED ART The display apparatus which compensates the output change of each organic EL element by applying the correction signal to the data which drives each organic EL element is described.
  • Patent Document 1 WO2009 / 002406 Publication Pamphlet (Published Dec. 31, 2008)
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-514966 (published June 7, 2007)
  • the conventional organic light emitting display devices of Patent Documents 1 and 2 compensate for variations in the light emission luminance of the display device by comparing the characteristic values of the driving transistor and / or the organic EL element before and after degradation.
  • Patent Documents 1 and 2 shows a difference between the characteristic values of the transistor and / or the organic EL device before and after deterioration.
  • the luminance deviation is compensated for, and since there is a considerable time difference between the measurement time before deterioration and after deterioration, there is a continuous decrease in the emission luminance of the organic light emitting display device.
  • Technology lacks instantaneous compensation for deterioration.
  • Patent Document 2 does not consider the deterioration of the driving transistor, which is one of the causes of the deterioration of characteristics due to the use of the display device, and therefore, the problem that the problem of deterioration of performance due to the long time use of the display device cannot be completely solved. have.
  • An object of the present invention is to provide a luminance deviation compensation device and a compensation method of an organic light emitting display device that can emit light at a constant luminance regardless of the elapse of use time.
  • the luminance deviation compensator of the display device of the present invention for solving the above problems comprises a plurality of pixel circuits disposed in an area where a plurality of gate lines for supplying a scan signal and a plurality of data lines for supplying an image signal intersect.
  • each of the plurality of pixel circuits includes: a light emitting element, a driving transistor for controlling a current flowing through the light emitting element in response to an image signal applied through the data line; A switching transistor connected between a gate electrode of the driving transistor and the data line and having a conductive state controlled according to the scan signal, a first capacitor charging a threshold voltage of the driving transistor, and a voltage corresponding to the image signal And a second capacitor, wherein the driving transistor is the first capacitor. And applying a current corresponding to the sum voltage of the voltage charged in the voltage and the second capacitor charged to the emitter to the light-emitting element.
  • the luminance deviation compensator of the display device of the present invention is an organic light emitting display having a plurality of pixel circuits arranged in an area where a plurality of gate lines supplying a scan signal and a plurality of data lines supplying an image signal intersect.
  • each of the plurality of pixel circuits includes: a light emitting element, a driving transistor for controlling a current flowing through the light emitting element in response to an image signal applied through the data line, and a gate of the driving transistor; A switching transistor connected between an electrode and the data line and whose conduction state is controlled according to the scan signal, a third capacitor charging a threshold voltage of the driving transistor, a voltage corresponding to the image signal, and a third capacitor; A fourth capacitor that charges the total voltage of the threshold voltages of the driving transistors charged Comprising a foundation, and the driving transistor may be applied to the light-emitting device the current corresponding to the voltage charged in the fourth capacitor.
  • the luminance deviation compensation method of the present invention includes a luminance of an organic light emitting display device including a plurality of pixel circuits disposed in an area where a plurality of gate lines supplying a scan signal and a plurality of data lines supplying an image signal intersect.
  • each of the plurality of pixel circuits includes a light emitting element, a driving transistor for controlling a current flowing through the light emitting element in response to an image signal applied through the data line, a gate electrode of the driving transistor, and the And a switching transistor connected between data lines and having a conductive state controlled according to the scan signal, and first and second capacitors
  • the luminance deviation compensation method includes charging a threshold voltage of the driving transistor to the first capacitor. And charging the second capacitor with a voltage corresponding to the image signal.
  • a step of applying the light emitting element wherein an electric current corresponding to the sum voltage of the voltage charged to the first voltage and the second capacitor charged to the first capacitor.
  • the luminance deviation compensation method of the organic light emitting display device of the present invention includes an organic light source having a plurality of pixel circuits disposed in an area where a plurality of gate lines for supplying a scan signal and a plurality of data lines for supplying an image signal intersect.
  • each of the plurality of pixel circuits includes a light emitting element, a driving transistor for controlling a current flowing through the light emitting element in response to an image signal applied through the data line, and the driving transistor.
  • an organic EL element as a light emitting element is made to emit light by applying a current corresponding to a total voltage obtained by adding the threshold voltages of the driving transistors of the pixel circuits to an image signal applied to each pixel circuit of the data, thereby using the driving transistor of the display device.
  • the light emitting device can always emit light at an appropriate brightness irrespective of deterioration with elapsed time.
  • 1 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional display device driving circuit
  • FIG. 2 is a view schematically showing the configuration of a display device of preferred embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 3 is a circuit diagram schematically showing the configuration of a pixel circuit of the display device of preferred embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 4 is a timing diagram showing an operation timing of a display device of preferred embodiment 1 of the present invention.
  • Fig. 5 is a diagram showing the configuration of a pixel circuit in the off operation of the organic EL element of preferred embodiment 1 of the present invention
  • Fig. 6 is a diagram showing the configuration of a pixel circuit at the time of detecting a threshold voltage of a drive transistor according to the preferred embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a pixel circuit at the time of applying the row selection signal according to the first preferred embodiment of the present invention.
  • Fig. 8 is a diagram showing the configuration of a pixel circuit at the time of organic EL element on in the preferred embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 9 is a circuit diagram schematically showing the configuration of a pixel circuit of the display device of preferred embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 10 is a timing diagram showing the operation timing of the display device of preferred embodiment 2 of the present invention.
  • Fig. 11 is a diagram showing the structure of a pixel circuit in the off operation of the organic EL element of preferred embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram showing the configuration of a pixel circuit at the time of detecting a threshold voltage of a drive transistor according to a preferred embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 13 is a diagram showing the configuration of a pixel circuit at the time of applying a row selection signal according to the second embodiment of the present invention.
  • Fig. 14 is a diagram showing the configuration of a pixel circuit at the time of organic EL element on of the second preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing a configuration of an organic light emitting display device (hereinafter sometimes simply referred to as a "display device") of a preferred embodiment 1 of the present invention.
  • display device organic light emitting display device
  • the display device of the first embodiment includes a display unit 100, a gate driver 200, a data driver 300, an anode driver 400, and a controller 500.
  • the display unit 100 is arranged in parallel with each other, and includes a plurality of gate lines S1 to Sn that supply a row selection signal SCAN for selecting one of a plurality of rows, and the gate lines S1 to Sn. And a plurality of data lines D1 to Dm for supplying an image signal Vdata to a selected pixel circuit and a plurality of anode lines E1 to En for supplying a light emission signal to a selected pixel circuit.
  • the plurality of gate lines S1 to Sn and the plurality of anode lines E1 to En are arranged in parallel with each other.
  • a plurality of pixel circuits Px10 are arranged in a matrix at each intersection where the plurality of gate lines S1 to Sn and the plurality of data lines D1 to Dm intersect.
  • the gate driver 200 is connected to the gate lines S1 to Sn of the display unit 100, and sequentially selects the row selection signals to the gate lines S1 to Sn according to the scan control signal CONT1 supplied from the controller 500.
  • SCAN, scan signal is applied.
  • the data driver 300 is connected to the data lines D1 to Dm of the display unit 100, and the image data signal D input from the controller 500 according to the data control signal CONT2 supplied from the controller 500. Is generated and applied to each of the data lines D1 to Dm in sequence.
  • the anode driver 400 is connected to the anode lines E1 to En of the display unit 100, and sequentially applies the emission signals to the anode lines E1 to En according to the emission control signal CONT3 supplied from the controller 500. do.
  • the controller 500 receives an input signal IS, a horizontal sync signal Hsync, a vertical sync signal Vsync, and a main clock signal MCLK from an external source, thereby receiving an image data signal D, a scan control signal CONT1,
  • the data control signal CONT2 and the light emission control signal CONT3 are generated and applied to the gate driver 200, the data driver 300, and the anode driver 400, respectively.
  • 3 is a circuit diagram schematically showing the configuration of a pixel circuit Px10 of the display portion 100 of the display device of preferred embodiment 1 of the present invention.
  • the pixel circuit Px10 of the first embodiment includes the organic EL element OLED10, the switching transistor TR11, the driving transistor TR12, the first setting transistor TR13, and the second setting transistor.
  • Each transistor TR11, TR12, TR13, TR14, TR15 has a first electrode, a second electrode and a gate electrode.
  • the gate electrode of the switching transistor TR11 is connected to a gate driver (gate driver 200 of FIG. 2), not shown, through a gate line, and the first electrode is connected to a data driver (data of FIG. 2, not shown) through a data line.
  • the second electrode is connected to the gate electrode of the driving transistor TR12 via the first capacitor C11 and to the first electrode of the second setting transistor TR14.
  • the second electrode is also connected to one end of the second capacitor C12 and the other end of the second capacitor C12 is connected to the second voltage source Vss.
  • the switching transistor TR11 having such a connection relationship is turned on by the row selection signal SCAN (scanning signal) applied from the gate driver and receives the image signal Vdata applied from the data driver by the first capacitor C11. Through the output to the gate electrode of the driving transistor TR12.
  • the first electrode of the driving transistor TR12 is connected to the first electrode of the first voltage source VDD and the first setting transistor TR13, and the second electrode is connected to the organic EL element via the light emission control transistor TR15.
  • the anode terminal of the OLED 10 is connected to the second electrode of the second setting transistor TR14, and the gate electrode is connected to the second electrode of the switching transistor TR11 via the first capacitor C11.
  • the connected driving transistor TR12 is turned on by the image signal Vdata supplied through the switching transistor TR11 to supply the voltage applied from the first voltage source VDD to the organic EL element OLED10.
  • the current flowing through the organic EL element OLED10 is a current corresponding to the magnitude of the image signal Vdata, whereby the organic EL element OLED10 emits light with luminance corresponding to the magnitude of the current flowing through the element. do.
  • the first electrode of the first setting transistor TR13 is connected to the first voltage source VDD and the first electrode of the driving transistor TR12, and the second electrode is connected to one end of the first capacitor C11 and simultaneously driven. It is connected with the gate electrode of transistor TR12, and the gate electrode is connected with the control part of a figure not shown.
  • the first electrode of the second setting transistor TR14 is connected to the second electrode of the switching transistor TR11 and the other end of the first capacitor C11, and the second electrode is the second electrode and the light emission control of the driving transistor TR12. It is connected with the 1st electrode of transistor TR15, and a gate electrode is connected with the control part of a figure not shown.
  • the first electrode of the second setting transistor TR14 is connected to the second voltage source Vss via the second capacitor C12.
  • the first setting transistor TR13 and the second setting transistor TR14 operate when the threshold voltage of the driving transistor TR12 is detected, and details of the operation will be described later.
  • the first electrode of the light emission control transistor TR15 is connected to the first voltage source VDD via the driving transistor TR12 and simultaneously to the second electrode of the second setting transistor TR14, and the second electrode is organic. It is connected with the anode electrode of EL element OLED10, and a gate electrode is connected with the control part of a figure not shown.
  • the control unit connected to the gate electrodes of the first setting transistor TR13, the second setting transistor TR14, and the light emission control transistor TR15 is a control unit for controlling the overall operation of the organic light emitting display device including a gate driver and a data driver (FIG.
  • the control part 500 of 2 may also function as the function, and may be set as an independent control part from the control part 500 of FIG.
  • FIG. 4 is a timing diagram showing the operation timing of the pixel circuit Px10 of the first embodiment
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the pixel circuit Px10 during the off operation of the organic EL element OLED10 of the first embodiment
  • 6 is a diagram showing the configuration of the pixel circuit Px10 at the time of detecting the threshold voltage of the drive transistor TR12 of the first embodiment
  • FIG. 7 is a pixel circuit at the time of applying the row selection signal SCAN of the first embodiment
  • 8 is a diagram showing the configuration of the pixel circuit Px10 when the organic EL element OLED10 of the first embodiment is turned on.
  • the controller (not shown) emits light at a low level with the voltage EM applied to the gate electrode of the light emission control transistor TR15.
  • the control transistor TR15 is turned off, thereby turning off the anode of the organic EL element OLED10 and the first voltage source VDD so that the organic EL element OLED10 is turned off (see FIG. 5). .
  • the controller (not shown) applies the voltage SET to the gate electrodes of the first and second setting transistors TR13 and TR14.
  • TR13 and the second setting transistor TR14 are turned on to form a closed circuit surrounded by a dotted line in Fig. 6A.
  • the voltage across the diode of the equivalent circuit becomes the voltage Vgs between the gate and source of the driving transistor TR12, and finally the first capacitor C11 has the same magnitude as the threshold voltage Vth of the driving transistor TR12. The voltage of is charged.
  • the controller sets the voltage SET applied to the gate electrodes of the first setting transistor TR13 and the second setting transistor TR14 to a low level, and then from the data driver.
  • the image signal Vdata is applied to the first electrode of the switching transistor TR11 and the row selection signal SCAN is applied to the gate electrode of the switching transistor TR11, the switching transistor TR11 is turned on and the pixel circuit ( Px10 is configured in a closed circuit such as surrounded by the dotted line in FIG.
  • the control unit sets the row selection signal SCAN and the image signal Vdata applied to the switching transistor TR11 to a low level, and applies a voltage EM applied to the gate electrode of the light emission control transistor TR15 to a high level ( high level (this period becomes the second half of one frame period of the pixel circuit Px10), the pixel circuit Px10 is constituted by a closed circuit surrounded by a dotted line in FIG.
  • the gate electrode of the driving transistor TR12 has a voltage corresponding to the voltage charged in the first capacitor C11 and the second capacitor C12, that is, the magnitude of the image signal Vdata applied from the data driver.
  • a sum voltage obtained by adding the threshold voltages of TR12 is applied.
  • the light emission control transistor TR15 is turned on, a current corresponding to the sum voltage flows from the first voltage source VDD to the organic EL element OLED10.
  • the organic EL element OLED10 emits light at a luminance corresponding to the magnitude of the current.
  • each of the plurality of pixel circuits includes the gate driver 200 and the data driver 300 under the control of the controller 500.
  • the organic EL element OLED10 is driven.
  • the display device of the first embodiment has a current corresponding to the total voltage obtained by adding the threshold voltage of the driving transistor TR12 of each pixel circuit Px10 to the image signal Vdata applied from the data driver 300.
  • the organic EL element OLED10 which is a light emitting element, can always emit light at an appropriate brightness irrespective of deterioration caused by long-term use of the driving transistor TR12.
  • the overall configuration of the organic light emitting display device of the second embodiment is the same as that of the organic light emitting display device of the second embodiment described above, except that the configuration and operation of the pixel circuit constituting the display unit are different.
  • FIG. 9 is a circuit diagram schematically showing the configuration of a pixel circuit Px20 of the display portion 100 of the display device of preferred embodiment 2 of the present invention.
  • the pixel circuit Px20 of the second embodiment includes the organic EL element OLED20, the switching transistor TR21, the driving transistor TR22, the third setting transistor TR23, and the fourth setting transistor.
  • Each transistor TR21, TR22, TR23, TR24, TR25, TR26 has a first electrode, a second electrode, and a gate electrode.
  • the switching transistor TR21 has a gate electrode connected to a gate driver (gate driver 200 of FIG. 2), not shown, through a gate line, and the first electrode is connected to a data driver (not shown, data of FIG. 2) through a data line.
  • the second electrode is connected to the gate electrode of the driving transistor TR22 via the third capacitor C21 and at the same time the first electrode and the fourth capacitor of the third setting transistor TR23 ( One end of C22).
  • the second electrode of the switching transistor TR21 is also connected to the first electrode of the fourth setting transistor TR24.
  • One end of the third capacitor C21 is connected to the second electrode of the switching transistor TR21 and the first electrode of the fourth setting transistor TR24, and the other end thereof is the gate electrode of the driving transistor TR22 and the fourth capacitor C22. And one end of the third setting transistor TR23 and the other end of the fourth capacitor C22 are connected to the first voltage source VDD and the first electrode of the light emission control transistor TR26. do.
  • the switching transistor TR21 having such a connection relationship is turned on by the row selection signal SCAN (scanning signal) applied from the gate driver and is applied to the image signal Vdata and the third capacitor (described later).
  • SCAN scanning signal
  • the total voltage of the threshold voltage Vth of the driving transistor TR22 charged in C21 is charged in the fourth capacitor C22, and this charging voltage is applied to the gate electrode of the driving transistor TR22.
  • the first electrode of the driving transistor TR22 is connected to the first voltage source VDD via the light emission control transistor TR26 and to the second electrode of the third setting transistor TR23.
  • the second electrode of the driving transistor TR22 is connected to the anode terminal of the organic EL element OLED20 and the first electrode of the fifth setting transistor TR25, and the gate electrode is interposed between the third capacitor C21. And the second electrode of the switching transistor TR21.
  • the connected driving transistor TR22 is turned on by the image signal Vdata supplied through the switching transistor TR21 to supply the voltage applied from the first voltage source VDD to the organic EL element OLED20.
  • the first electrode of the third setting transistor TR23 is connected to the first voltage source VDD via the fourth capacitor C22 and at the same time as the gate electrode of the driving transistor TR22 and the other end of the third capacitor C21.
  • the second electrode is connected to the first electrode of the driving transistor TR22 and the second electrode of the light emission control transistor TR26, and the gate electrode is connected to a control unit (not shown).
  • the first electrode of the fourth setting transistor TR24 is connected to the second electrode of the switching transistor TR21 and one end of the third capacitor C21, the second electrode is connected to the second voltage source Vss, and the gate The electrode is connected to a controller (not shown).
  • the first and second electrodes of the fifth setting transistor TR25 are connected to the anode electrode and the cathode electrode of the organic EL element OLED20, respectively, and the gate electrode is connected to a controller (not shown). That is, the fifth setting transistor TR25 is connected in parallel with the organic EL element OLED20. When the fifth setting transistor TR25 is turned on, the fifth setting transistor TR25 is turned off to turn off the organic EL element OLED20. A bypass is formed between VDD) and the second voltage source Vss.
  • the third setting transistor TR23, the fourth setting transistor TR24, and the fifth setting transistor TR25 operate when the threshold voltage of the driving transistor TR22 is detected. Details of the operation will be described later.
  • a first electrode is connected to the other end of the first voltage source VDD and the fourth capacitor C22, and the second electrode is connected to the first electrode and the third setting transistor of the driving transistor TR22. It is connected with the 2nd electrode of TR23, and a gate electrode is connected with the control part of a figure not shown.
  • the control unit connected to the gate electrodes of the third setting transistor TR23, the fourth setting transistor TR24, the fifth setting transistor TR25, and the light emission control transistor TR26 includes a gate driver and a data driver.
  • the control part (control part 500 of FIG. 2) which controls the whole operation may also function as the function, and may be set as an independent control part different from the control part 500 of FIG.
  • FIG. 10 is a timing diagram showing the operation timing of the pixel circuit Px20 of the second embodiment
  • FIG. 11 is a diagram showing the configuration of the pixel circuit Px20 during the organic EL element OLED20 off operation of the second embodiment
  • 12 is a diagram showing the configuration of the pixel circuit Px20 at the time of detecting the threshold voltage of the drive transistor TR22 of the second embodiment
  • FIG. 13 is a pixel circuit at the time of applying the row select signal SCAN of the second embodiment
  • 14 is a diagram showing the configuration of the pixel circuit Px20 when the organic EL element OLED20 of the second embodiment is turned on.
  • the controller (not shown) emits light with a low level of the voltage EM applied to the gate electrode of the light emission control transistor TR26.
  • the control transistor TR26 is turned off, whereby no voltage is applied to the organic EL element OLED20, that is, the organic EL element OLED20 is turned off (see Fig. 11).
  • the controller sets the voltage SET to the gate electrodes of the third setting transistor TR23, the fourth setting transistor TR24, and the fifth setting transistor TR25.
  • the third set transistor TR23, the fourth set transistor TR24, and the fifth set transistor TR25 are turned on to form a closed circuit surrounded by a dotted line in FIG. 12A.
  • the first electrode and the gate electrode of the driving transistor TR22 are short-circuited by turning on the third setting transistor TR23, so that the driving transistor TR22 is in a diode state.
  • the organic EL element OLED20 is turned off by the fifth setting transistor TR25 turned on, and the second electrode of the driving transistor TR22 is the second voltage source through the fifth setting transistor TR25 which is a bypass circuit. (Vss), whereby a diode comprising a gate electrode and a second electrode of the third capacitor C21 and the driving transistor TR22 is connected in series between the first voltage source VDD and the second voltage source Vss. A closed circuit connected to is constructed.
  • the closed circuit in which the fourth capacitor C22 and the third capacitor C21 are connected in series is configured between the first voltage source VDD and the second voltage source Vss by turning on the fourth setting transistor TR24. do.
  • a circuit is formed between the first voltage source VDD and the second voltage source Vss as shown by the dotted line in FIG. 12 (a), and the equivalent circuit is surrounded by the dotted line in FIG. 12 (a).
  • the part is in a state as shown in FIG.
  • the voltage across the diode of the equivalent circuit becomes the voltage Vgs between the gate and source of the driving transistor TR22, and finally, the third capacitor C21 has the same magnitude as the threshold voltage Vth of the driving transistor TR22. The voltage of is charged.
  • the controller sets the voltage SET applied to the gate electrodes of the third setting transistor TR23, the fourth setting transistor TR24, and the fifth setting transistor TR25 to low.
  • the switching transistor TR21 is applied.
  • the pixel circuit Px20 has a closed circuit such as surrounded by a dotted line in FIG. 13.
  • the control unit sets the row selection signal SCAN and the image signal Vdata applied to the switching transistor TR21 to a low level, and applies the voltage EM applied to the gate electrode of the light emission control transistor TR26 to a high level ( high level (this period becomes the latter half of one frame period of the pixel circuit Px20), the pixel circuit Px20 is constituted by a closed circuit surrounded by a dotted line in FIG.
  • the threshold voltage of the driving transistor TR22 which is a voltage charged in the fourth capacitor C22, that is, a voltage charged in the third capacitor C21, is applied to the gate electrode of the driving transistor TR22 and an image signal applied from the data driver.
  • the total voltage Vth + Vdata which is the sum of the voltages corresponding to the magnitude of Vdata, is applied.
  • the light emission control transistor TR26 is turned on, the current corresponding to the total voltage Vth + Vdata is applied to the first voltage source. It flows from the VDD to the organic EL element OLED20, and the organic EL element OLED20 emits light with luminance corresponding to the magnitude of this current.
  • each of the plurality of pixel circuits includes the gate driver 200 and the data driver 300 under the control of the controller 500.
  • the organic EL element OLED20 is driven.
  • the display device of the second embodiment uses a current corresponding to the total voltage obtained by adding the threshold voltages of the driving transistors TR22 of the pixel circuits Px20 to the image signal Vdata applied from the data driver 300.
  • the organic EL element OLED20 which is a light emitting element, can always emit light at an appropriate brightness irrespective of deterioration caused by long-term use of the driving transistor TR22.
  • each transistor constituting the pixel circuit has been described as an n-channel FET, but a p-channel FET may be used.
  • the level of the gate signal applied to the gate electrode of each transistor is opposite to that of the n-channel type.
  • OLED10 OLED20 organic light emitting device

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Abstract

본 발명은 유기발광 표시장치의 화소 회로(Px10)를 구성하는 구동 트랜지스터(TR12)의 열화에 따른 문턱 전압의 변동을 보상하기 위한 것으로, 행 선택신호(SCAN)를 공급하는 복수의 게이트 라인과 화상 신호(Vdata)를 공급하는 복수의 데이터 라인이 교차하는 영역에 배치된 복수의 화소 회로(Px10)를 구비하며, 각 화소 회로(Px10)는 유기EL소자(OLED10)와, 화상 신호(Vdata)에 대응하여 유기EL소자(OLED10)에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터(TR12)와, 행 선택신호(SCAN)에 따라서 도통 상태가 제어되는 스위칭 트랜지스터(TR11)와, 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 충전하는 제 1 커패시터(C11)와, 화상 신호(Vdata)에 대응하는 전압을 충전하는 제 2 커패시터(C12)를 포함하며, 구동 트랜지스터는 제 1 커패시터에 충전된 전압과 제 2 커패시터에 충전된 전압의 합계 전압에 대응하는 전류를 유기EL소자(OLED10)에 인가함으로써, 유기EL소자(OLED10)는 이 전류에 대응하는 휘도로 발광한다.

Description

유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상장치 및 보상방법
본 발명은 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상장치 및 보상방법에 관한 것으로, 특히 표시장치의 화소용 표시소자로 유기전계 발광소자를 이용하는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상장치 및 보상방법에 관한 것이다.
최근 표시장치의 화소로 유기전계 발광소자(이하 「유기EL소자」라 한다)를 이용한 유기발광 표시장치가 각광을 받고 있으며, 이 유기EL소자를 발광소자로서 이용하는 유기발광 표시장치는 경량, 박형이면서 다른 표시장치에 비해 휘도 특성 및 시야각 특성이 우수하여 차세대 평판 표시장치로서 주목받고 있다.
유기EL소자는 유리 등의 투명한 기판상에 형성된 양극과 음극으로 이루어지는 한 쌍의 전극 사이에 유기화합물을 포함하는 유기발광 층을 삽입 형성한 구조를 가지며, 상기 한 쌍의 전극으로부터 유기발광 층에 정공(hole) 및 전자(electron)를 주입하여 재결합시킴으로써 여기자(exciton)를 생성시켜서, 이 여기자의 활성이 상실될 때의 광의 방출을 이용하여 표시 등을 하는 발광소자이다.
상기 유기발광 층은 유기재료로 이루어지는 박막 층이며, 발광하는 광의 색 및 전류를 광으로 변환하는 변환효율은 유기발광 층을 형성하는 유기재료의 조성에 의해 결정되고, 서로 다른 유기재료는 서로 다른 색의 광을 발생시킨다.
그러나 표시장치를 장시간 사용하면 이 유기재료가 열화하여 발광 시의 효율이 저하하며, 이에 의해 표시장치의 수명이 단축된다. 이때 예를 들어 발광하는 광의 색에 따라서 서로 다른 유기재료는 다른 속도로 열화할 가능성이 있고, 또, 색의 열화의 정도에도 차이가 발생한다.
또, 표시장치를 구성하는 복수의 화소는 각각 다른 화소와 동일한 속도로 열화한다고는 할 수 없으며, 이 열화의 속도의 차이는 표시의 불 균일로 이어진다.
이와 같은 열화의 원인으로는 먼저 표시장치의 장시간 사용에 따른 소자 자체의 저항값의 상승 및 발광효율의 저하를 들 수 있다. 유기EL소자는 장시간 발광하면 소자의 저항값이 서서히 증가하는 특성이 있고, 또, 표시장치를 구성하는 복수의 각 유기EL소자는 각각 발광빈도가 서로 다르므로 누적 발광시간도 서로 다를 수밖에 없다. 따라서 표시장치를 장시간 구동하면 각 유기EL소자 상호 간에 저항값의 편차가 발생하고, 이에 따라 발광 휘도의 편차가 발생하여 화면 전체의 휘도 무라(mura)나 고스트 이미지(ghost image)가 생긴다는 문제가 있다.
열화의 다른 원인으로는 화소를 구성하는 박막 트랜지스터(TFT), 특히 구동 트랜지스터의 사용시간의 경과에 따른 열화에 의한 문턱 전압의 증가에 기인한 유기EL소자의 발광 광의 강도의 저하이며, 트랜지스터의 문턱 전압의 증가 역시 표시장치 내의 복수의 트랜지스터마다 다르다.
이와 같은 표시장치의 장시간 사용에 따른 열화의 문제를 해결하기 위한 기술로 특허문헌 1에 기재된 기술이 있다.
도 1은 특허문헌 1의 표시장치 구동회로의 구성을 나타내는 회로도이다.
종래의 표시장치 구동회로는 도 1에 도시하는 것과 같이, 선택 트랜지스터(90)와 구동 트랜지스터(70) 및 유기EL소자(50)로 이루어지는 화소 회로(60)를 가지며, 제 1 전압 원(14)과, 제 1 전압 원(14)을 구동 트랜지스터(70)의 제 1 전극에 선택적으로 접속하는 제 1 스위치(S1)와, 구동 트랜지스터(70)의 제 2 전극에 애노드가 접속된 유기EL소자(50)와, 제 2 전압 원(15)과, 유기EL소자(50)의 캐소드를 제 2 전압 원(15)에 선택적으로 접속하는 제 2 스위치(S2)를 구비한다.
또, 제 1 전극이 구동 트랜지스터(70)의 제 2 전극에 접속된 리드 아웃 트랜지스터(80)와, 전류 원(16)과, 전류 원(16)을 리드 아웃 트랜지스터(80)의 제 2 전극에 선택적으로 접속하는 제 3 스위치(S3)와, 전류 싱크(17)와, 전류 싱크(17)를 리드 아웃 트랜지스터(80)의 제 2 전극에 선택적으로 접속하는 제 4 스위치(S4)와, 구동 트랜지스터(70)의 게이트 전극에 시험전압을 인가한 때의 전압을 측정하기 위해 리드 아웃 트랜지스터(80)의 제 2 전극에 접속된 전압측정회로(18)를 포함한다.
전압측정회로(18)는 측정한 전압 값을 디지털 신호로 변환하기 위한 A/D 컨버터(18a)와 프로세서(18b) 및 측정한 전압 값을 기억하는 메모리(18c)를 구비하고, 멀티플렉서(40)를 통해서 복수의 리드 아웃 트랜지스터(80)의 제 2 전극과 접속되어 화소 회로(60)로부터의 전압(Vout)을 순차 판독한다.
프로세서(18b)는 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하는 D/A 컨버터(18e)를 통해서 화소 회로(60)의 데이터 라인에 접속되어 미리 정해진 데이터 값을 데이터 라인에 제공한다. 또, 프로세서(18b)는 입력단자로부터 입력되는 표시데이터(Data)를 수신해서 후술하는 변화의 보상을 하며, 이에 의해 보상데이터를 데이터 라인에 제공한다.
다음에, 특허문헌 1의 표시장치의 특성변화를 보상하는 방법에 대해서 간략하게 설명한다.
먼저, 제 1 스위치(S1)와 제 4 스위치(S4)를 폐쇄하고, 제 2 스위치(S2) 및 제 3 스위치(S3)를 개방하여, 전압측정회로(18)를 이용해서 리드 아웃 트랜지스터(80)의 제 2 전극에서의 전압을 측정함으로써 구동 트랜지스터(70)의 특성을 나타내는 제 1 신호(V1)를 얻는다.
도 1에서는 표시장치의 복수의 화소 중 하나의 화소만을 나타내고 있으나, 상기 제 1 신호는 표시장치를 구성하는 복수의 화소 전체에 대해서, 각각의 화소별로 측정한다.
제 1 신호(V1)는 예를 들어 화소 회로(60)를 표시장치로서 사용하기 전, 즉 사용에 의해 구동 트랜지스터가 열화하기 전에 1회 측정하여, 이를 제 1 목표신호로 메모리(195)에 기억하고, 그 후, 미리 전해진 시간 동안 표시장치로 사용하여 열화한 후에 상기와 동일한 방법으로 제 1 신호를 측정하여, 이를 메모리(18c)에 기억한다.
다음에, 제 1 스위치(S1)와 제 4 스위치(S4)를 개방하고, 제 2 스위치(S2) 및 제 3 스위치(S3)를 폐쇄하여, 전압측정회로(18)를 이용해서 리드 아웃 트랜지스터(80)의 제 2 전극에서의 전압을 측정함으로써 유기EL소자(50)의 특성을 나타내는 제 2 신호(V2)를 얻는다.
상기 제 2 신호(V2)는 표시장치를 구성하는 복수의 화소 전체에 대해서 각각의 화소별로 측정하며, 제 1 신호와 마찬가지로 표시장치의 사용 전, 즉 사용에 의해 유기EL소자(50)가 열화하기 전과, 미리 전해진 시간 동안 표시장치로 사용하여 열화한 후에 각각 측정하여 메모리(18c)에 기억한다.
다음에, 제 1 신호의 변화와 제 2 신호의 변화를 이용하여 구동회로의 특성의 변화를 보상한다.
그 외에도, 특허문헌 2에는 유기발광 표시장치의 각각의 유기EL소자의 1면의 전압을 감지하여 피드백 신호를 발생하는 트랜지스터를 포함하는 전압감지회로와 개개의 유기EL소자에 대해 보정신호를 계산하여 개개의 유기EL소자를 구동하는 데이터에 보정신호를 적용함으로써 각 유기EL소자의 출력 변화를 보상하는 표시장치가 기재되어 있다.
<선행기술문헌>
<특허문헌>
특허문헌 1 : WO2009/002406호 공개 팸플릿(2008. 12. 31. 공개)
특허문헌 2 : 일본 특표2007-514966호 공보(2007. 6. 7. 공개)
특허문헌 1, 2의 종래의 유기발광 표시장치는 모두 열화 전과 열화 후의 구동 트랜지스터 및/또는 유기EL소자의 특성 값의 비교에 의해 표시장치의 발광 휘도의 편차를 보상하고 있다.
그러나 유기발광 표시장치의 구동 트랜지스터 및 유기EL소자의 열화는 사용에 따라서 지속적으로 이루어지는 것임에도 불구하고 특허문헌 1, 2의 기술에서는 열화 전과 열화 후의 트랜지스터 및/또는 유기EL소자의 특성 값의 차이를 이용하여 휘도 편차의 보상을 하고 있고, 열화 전과 열화 후라는 측정시간에는 상당한 시간 차가 존재하므로 그 사이에도 유기발광 표시장치의 발광 휘도의 저하는 연속적으로 이루어지고 있으므로, 결과적으로 특허문헌 1, 2의 기술은 열화의 보상에 즉시성을 결여하고 있다.
또, 특허문헌 2는 표시장치의 사용에 따른 특성 저하의 원인 중 하나인 구동 트랜지스터의 열화에 대해서는 고려하고 있지 않으므로, 표시장치의 장시간 사용에 따른 성능 저하의 문제를 완전하게 해결할 수는 없다는 문제도 있다.
본 발명은 상기 과제를 고려하여 이루어진 것으로, 유기발광 표시장치의 각 화소를 구성하는 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 구동 트랜지스터 발광 시마다 측정하고, 이 측정값을 반영한 전압을 구동 트랜지스터에 인가하도록 함으로써 표시장치의 사용시간의 경과와 관계없이 항상 일정한 휘도로 발광할 수 있는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상장치 및 보상방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 표시장치의 휘도 편차 보상장치는, 주사신호를 공급하는 복수의 게이트 라인과 화상 신호를 공급하는 복수의 데이터 라인이 교차하는 영역에 배치된 복수의 화소 회로를 구비하는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상장치로, 상기 복수의 화소 회로 각각은, 발광소자와, 상기 데이터 라인을 통해서 인가되는 화상 신호에 대응하여 상기 발광소자에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 상기 데이터 라인 사이에 접속되며 상기 주사신호에 따라서 도통 상태가 제어되는 스위칭 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 충전하는 제 1 커패시터와, 상기 화상 신호에 대응하는 전압을 충전하는 제 2 커패시터를 포함하며, 상기 구동 트랜지스터는 상기 제 1 커패시터에 충전된 전압과 상기 제 2 커패시터에 충전된 전압의 합계 전압에 대응하는 전류를 상기 발광소자에 인가한다.
또, 본 발명의 표시장치의 휘도 편차 보상장치는, 주사 신호를 공급하는 복수의 게이트 라인과 화상 신호를 공급하는 복수의 데이터 라인이 교차하는 영역에 배치된 복수의 화소 회로를 구비하는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상장치로, 상기 복수의 화소 회로 각각은, 발광소자와, 상기 데이터 라인을 통해서 인가되는 화상 신호에 대응하여 상기 발광소자에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 상기 데이터 라인 사이에 접속되며 상기 주사신호에 따라서 도통 상태가 제어되는 스위칭 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 충전하는 제 3 커패시터와, 상기 화상 신호에 대응하는 전압과 상기 제 3 커패시터에 충전된 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압의 합계 전압을 충전하는 제 4 커패시터를 포함하며, 상기 구동 트랜지스터는 상기 제 4 커패시터에 충전된 전압에 대응하는 전류를 상기 발광소자에 인가하는 것으로 해도 좋다.
또, 본 발명의 휘도 편차 보상방법은, 주사신호를 공급하는 복수의 게이트 라인과 화상 신호를 공급하는 복수의 데이터 라인이 교차하는 영역에 배치된 복수의 화소 회로를 구비하는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상방법으로, 상기 복수의 화소 회로 각각은, 발광소자와, 상기 데이터 라인을 통해서 인가되는 화상 신호에 대응하여 상기 발광소자에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 상기 데이터 라인 사이에 접속되며 상기 주사신호에 따라서 도통 상태가 제어되는 스위칭 트랜지스터와, 제 1 및 제 2 커패시터를 포함하며, 상기 휘도 편차 보상방법은, 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 상기 제 1 커패시터에 충전하는 단계와, 상기 화상 신호에 대응하는 전압을 상기 제 2 커패시터에 충전하는 단계와, 상기 제 1 커패시터에 충전된 전압과 상기 제 2 커패시터에 충전된 전압의 합계 전압에 대응하는 전류를 상기 발광소자에 인가하는 단계를 포함한다.
또, 본 발명의 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상방법은, 주사신호를 공급하는 복수의 게이트 라인과 화상 신호를 공급하는 복수의 데이터 라인이 교차하는 영역에 배치된 복수의 화소 회로를 구비하는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상방법으로, 상기 복수의 화소 회로 각각은, 발광소자와, 상기 데이터 라인을 통해서 인가되는 화상 신호에 대응하여 상기 발광소자에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 상기 데이터 라인 사이에 접속되며 상기 주사신호에 따라서 도통 상태가 제어되는 스위칭 트랜지스터와, 제 3 및 제 4 커패시터를 포함하며, 상기 휘도 편차 보상방법은, 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 상기 제 3 커패시터에 충전하는 단계와, 상기 화상 신호에 대응하는 전압과 상기 제 3 커패시터에 충전된 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압의 합계 전압을 상기 제 4 커패시터에 충전하는 단계와, 상기 제 4 커패시터에 충전된 전압의 합계 전압에 대응하는 전류를 상기 발광소자에 인가하는 단계를 포함하는 것으로 해도 좋다.
본 발명은 데이터 각 화소 회로에 인가되는 화상 신호에 각 화소 회로의 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 합산한 합계 전압에 대응하는 전류를 흘려서 발광소자인 유기EL소자를 발광시킴으로써 표시장치의 구동 트랜지스터의 사용시간의 경과에 따른 열화와 관계없이 발광소자를 항상 적정 휘도로 발광시킬 수 있다.
도 1은 종래의 표시장치 구동회로의 구성을 나타내는 회로도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태 1의 표시장치의 구성을 개략적으로 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시형태 1의 표시장치의 화소 회로의 구성을 개략적으로 나타내는 회로도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시형태 1의 표시장치의 동작 타이밍을 나타내는 타이밍 도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시형태 1의 유기EL소자의 오프 동작시의 화소 회로의 구성을 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시형태 1의 구동 트랜지스터의 문턱 전압 검출시의 화소 회로의 구성을 나타내는 도면,
도 7은 본 발명의 바람직한 실시형태 1의 행 선택신호 인가 시의 화소 회로의 구성을 나타내는 도면,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시형태 1의 유기EL소자 온 시의 화소 회로의 구성을 나타내는 도면,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시형태 2의 표시장치의 화소 회로의 구성을 개략적으로 나타내는 회로도,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시형태 2의 표시장치의 동작 타이밍을 나타내는 타이밍 도,
도 11은 본 발명의 바람직한 실시형태 2의 유기EL소자의 오프 동작시의 화소 회로의 구성을 나타내는 도면,
도 12는 본 발명의 바람직한 실시형태 2의 구동 트랜지스터의 문턱 전압 검출시의 화소 회로의 구성을 나타내는 도면,
도 13은 본 발명의 바람직한 실시형태 2의 행 선택신호 인가 시의 화소 회로의 구성을 나타내는 도면,
도 14는 본 발명의 바람직한 실시형태 2의 유기EL소자 온 시의 화소 회로의 구성을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
1. 실시형태 1
먼저, 본 발명의 바람직한 실시형태 1에 대해서 설명한다. 도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태 1의 유기발광 표시장치(이하에서는 간단하게 「표시장치」라고 표기하는 경우도 있다)의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2에 도시하는 것과 같이, 본 실시형태 1의 표시장치는 표시부(100)와 게이트 드라이버(200)와 데이터 드라이버(300)와 애노드 드라이버(400) 및 제어부(500)를 포함한다.
표시부(100)는 각각 평행하게 배치되며 복수의 행 중 하나의 행을 선택하는 행 선택신호(SCAN)를 공급하는 복수의 게이트 라인(S1~Sn)과, 상기 게이트 라인(S1~Sn)과 실질적으로 수직방향으로 배치되며 선택된 화소 회로에 화상 신호(Vdata)를 공급하는 복수의 데이터 라인(D1~Dm) 및 선택된 화소 회로에 발광신호를 공급하는 복수의 애노드 라인(E1~En)을 구비하고 있고, 복수의 게이트 라인(S1~Sn)과 복수의 애노드 라인(E1~En)은 서로 평행하게 배열되어 있다.
복수의 게이트 라인(S1~Sn)과 복수의 데이터 라인(D1~Dm)이 교차하는 각 교차지점에는 각각 복수의 화소 회로(Px10)가 매트릭스 형상으로 배열되어 있다.
게이트 드라이버(200)는 표시부(100)의 게이트 라인(S1~Sn)과 연결되며, 제어부(500)로부터 공급되는 주사제어신호(CONT1)에 따라서 게이트 라인(S1~Sn)에 순차 행 선택신호(SCAN, 주사 신호)를 인가한다.
데이터 드라이버(300)는 표시부(100)의 데이터 라인(D1~Dm)과 연결되어 있고, 제어부(500)로부터 공급되는 데이터 제어신호(CONT2)에 따라서 제어부(500)로부터 입력되는 영상데이터신호(D)에 대응하는 화상 신호(Vdata)를 생성하여 각 데이터 라인(D1~Dm)에 순차 인가한다.
애노드 드라이버(400)는 표시부(100)의 애노드 라인(E1~En)과 연결되며, 제어부(500)로부터 공급되는 발광제어신호(CONT3)에 따라서 발광신호를 애노드 라인(E1~En)에 순차 인가한다.
제어부(500)는 외부로부터 입력신호(IS), 수평동기신호(Hsync), 수직동기신호(Vsync) 및 메인 클록 신호(MCLK)를 수신하여 영상데이터신호(D), 주사제어신호(CONT1), 데이터 제어신호(CONT2) 및 발광제어신호(CONT3)를 생성하여 각각 게이트 드라이버(200), 데이터 드라이버(300) 및 애노드 드라이버(400)에 인가한다.
다음에, 화소 회로(Px10)의 구성에 대해서 설명한다. 도 3은 본 발명의 바람직한 실시형태 1의 표시장치의 표시부(100)의 화소 회로(Px10)의 구성을 개략적으로 나타내는 회로도이다.
도 3에 도시하는 것과 같이 본 실시형태 1의 화소 회로(Px10)는 유기EL소자(OLED10)와, 스위칭 트랜지스터(TR11)와 구동 트랜지스터(TR12)와 제 1 세팅 트랜지스터(TR13)와 제 2 세팅 트랜지스터(TR14) 및 발광제어 트랜지스터(TR15)를 포함하는 5개의 트랜지스터와, 제 1 커패시터(C11)와 제 2 커패시터(C12)를 포함하는 2개의 커패시터를 구비한다.
각 트랜지스터(TR11, TR12, TR13, TR14, TR15)는 제 1 전극과 제 2 전극 및 게이트 전극을 갖는다.
스위칭 트랜지스터(TR11)의 게이트 전극은 게이트 라인을 통해서 미 도시의 게이트 드라이버(도 2의 게이트 드라이버(200))와 접속되고, 제 1 전극은 데이터 라인을 통해서 미 도시의 데이터 드라이버(도 2의 데이터 드라이버(300))와 접속되며, 제 2 전극은 제 1 커패시터(C11)를 개재하여 구동 트랜지스터(TR12)의 게이트 전극과 접속되는 동시에 제 2 세팅 트랜지스터(TR14)의 제 1 전극과 접속되고, 또, 제 2 전극은 제 2 커패시터(C12)의 일단과도 접속되며, 제 2 커패시터(C12)의 타단은 제 2 전압 원(Vss)과 접속된다.
이와 같은 접속관계를 갖는 스위칭 트랜지스터(TR11)는 게이트 드라이버로부터 인가되는 행 선택신호(SCAN, 주사 신호)에 의해 온(ON) 되어 데이터 드라이버로부터 인가되는 화상 신호(Vdata)를 제 1 커패시터(C11)를 통해서 구동 트랜지스터(TR12)의 게이트 전극에 출력한다.
구동 트랜지스터(TR12)의 제 1 전극은 제 1 전압 원(VDD) 및 제 1 세팅 트랜지스터(TR13)의 제 1 전극과 접속되고, 제 2 전극은 발광제어 트랜지스터(TR15)를 개재하여 유기EL소자(OLED10)의 애노드 단과 접속되는 동시에 제 2 세팅 트랜지스터(TR14)의 제 2 전극과 접속되며, 게이트 전극은 제 1 커패시터(C11)를 개재하여 스위칭 트랜지스터(TR11)의 제 2 전극과 접속된다.
이와 같이 접속된 구동 트랜지스터(TR12)는 스위칭 트랜지스터(TR11)를 통해서 공급되는 화상 신호(Vdata)에 의해 온 하여 제 1 전압 원(VDD)으로부터 인가되는 전압을 유기EL소자(OLED10)에 공급하며, ???이때 유기EL소자(OLED10)에 흐르는 전류는 상기 화상 신호(Vdata)의 크기에 대응하는 전류이고, 이에 의해 유기EL소자(OLED10)는 당해 소자에 흐르는 전류의 크기에 대응하는 휘도로 발광한다.
제 1 세팅 트랜지스터(TR13)의 제 1 전극은 제 1 전압 원(VDD) 및 구동 트랜지스터(TR12)의 제 1 전극과 접속되고, 제 2 전극은 제 1 커패시터(C11)의 일단과 접속되는 동시에 구동 트랜지스터(TR12)의 게이트 전극과 접속되며, 게이트 전극은 미 도시의 제어부와 접속된다.
제 2 세팅 트랜지스터(TR14)의 제 1 전극은 스위칭 트랜지스터(TR11)의 제 2 전극 및 제 1 커패시터(C11)의 타단과 접속되고, 제 2 전극은 구동 트랜지스터(TR12)의 제 2 전극 및 발광제어 트랜지스터(TR15)의 제 1 전극과 접속되며, 게이트 전극은 미 도시의 제어부와 접속된다. 또, 제 2 세팅 트랜지스터(TR14)의 제 1 전극은 제 2 커패시터(C12)를 개재하여 제 2 전압 원(Vss)과 접속된다.
제 1 세팅 트랜지스터(TR13) 및 제 2 세팅 트랜지스터(TR14)는 구동 트랜지스터(TR12)의 문턱 전압의 검출시 동작하며, 동작의 상세에 대해서는 후술한다.
발광제어 트랜지스터(TR15)의 제 1 전극은 구동 트랜지스터(TR12)를 개재하여 제 1 전압 원(VDD)과 접속되는 동시에 제 2 세팅 트랜지스터(TR14)의 제 2 전극과 접속되고, 제 2 전극은 유기EL소자(OLED10)의 애노드 전극과 접속되며, 게이트 전극은 미 도시의 제어부와 접속된다.
제 1 세팅 트랜지스터(TR13)와 제 2 세팅 트랜지스터(TR14) 및 발광제어 트랜지스터(TR15)의 게이트 전극과 접속되는 제어부는 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버를 비롯한 유기발광 표시장치의 전체적인 동작을 제어하는 제어부(도 2의 제어부(500))가 그 기능을 겸해도 좋고, 도 2의 제어부(500)와는 별개의 독립적인 제어부로 해도 좋다.
이어서, 도 4 내지 8을 이용하여 본 실시형태 1의 유기발광 표시장치의 동작에 대해서 설명한다.
도 4는 본 실시형태 1의 화소 회로(Px10)의 동작 타이밍을 나타내는 타이밍도, 도 5는 본 실시형태 1의 유기EL소자(OLED10)의 오프 동작시의 화소 회로(Px10)의 구성을 나타내는 도면, 도 6은 본 실시형태 1의 구동 트랜지스터(TR12)의 문턱 전압 검출시의 화소 회로(Px10)의 구성을 나타내는 도면, 도 7은 본 실시형태 1의 행 선택신호(SCAN) 인가 시의 화소 회로(Px10)의 구성을 나타내는 도면, 도 8은 본 실시형태 1의 유기EL소자(OLED10) 온 시의 화소 회로(Px10)의 구성을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 4의 타이밍 도에 도시하는 것과 같이, 1 프레임 기간의 전반부에서 미 도시의 제어부는 발광제어 트랜지스터(TR15)의 게이트 전극에 인가되는 전압(EM)을 로 레벨(low level)로 하여 발광제어 트랜지스터(TR15)를 오프 상태로 하며, 이에 의해 유기EL소자(OLED10)의 애노드 전극과 제 1 전압 원(VDD) 사이가 오프 상태가 되어서 유기EL소자(OLED10)가 오프 된다(도 5 참조).
다음에, 유기EL소자(OLED10)가 오프인 상태에서 미 도시의 제어부는 제 1 세팅 트랜지스터(TR13) 및 제 2 세팅 트랜지스터(TR14)의 게이트 전극에 전압(SET)을 인가하면 제 1 세팅 트랜지스터(TR13) 및 제 2 세팅 트랜지스터(TR14)가 온 상태가 되어서 도 6의 (a)의 점선으로 둘러싸인 폐회로가 구성된다.
상세하게는, 제 1 세팅 트랜지스터(TR13)의 온에 의해 구동 트랜지스터(TR12)의 제 1 전극과 게이트 전극이 단락상태가 되어서 구동 트랜지스터(TR12)는 다이오드 상태가 되며, 이를 등가 회로로 나타내면 도 6 (a)의 점선으로 둘러싸인 부분은 도 6의 (b)와 같은 상태가 된다.
여기서 등가 회로의 다이오드의 양단에 걸리는 전압은 구동 트랜지스터(TR12)의 게이트 소스 간 전압(Vgs)이 되고, 최종적으로 제 1 커패시터(C11)에는 구동 트랜지스터(TR12)의 문턱 전압(Vth)과 동일한 크기의 전압이 충전된다.
다음에, 도 4에 도시하는 것과 같이 미 도시의 제어부는 제 1 세팅 트랜지스터(TR13) 및 제 2 세팅 트랜지스터(TR14)의 게이트 전극에 인가하는 전압(SET)을 로 레벨로 하고, 이어서 데이터 드라이버로부터 스위칭 트랜지스터(TR11)의 제 1 전극에 화상 신호(Vdata)가 인가되고 스위칭 트랜지스터(TR11)의 게이트 전극에 행 선택신호(SCAN)가 인가되면 스위칭 트랜지스터(TR11)가 온 상태가 되며, 화소 회로(Px10)는 도 7의 점선으로 둘러싸인 것과 같은 폐회로가 구성된다.
이에 의해 데이터 드라이버로부터 인가되는 화상 신호(Vdata)에 대응하는 전압이 제 2 커패시터(C12)에 충전된다.
이어서, 제어부는 스위칭 트랜지스터(TR11)에 인가되는 행 선택신호(SCAN) 및 화상 신호(Vdata)를 로 레벨로 하고, 발광제어 트랜지스터(TR15)의 게이트 전극에 인가하는 전압(EM)을 하이 레벨(high level)로 하면(이 기간은 화소 회로(Px10)의 1 프레임 기간의 후반부가 된다) 화소 회로(Px10)는 도 8의 점선으로 둘러싸인 폐회로가 구성된다.
따라서 구동 트랜지스터(TR12)의 게이트 전극에는 제 1 커패시터(C11) 및 제 2 커패시터(C12)에 충전된 전압, 즉, 데이터 드라이버로부터 인가되는 화상 신호(Vdata)의 크기에 대응하는 전압과 구동 트랜지스터(TR12)의 문턱 전압이 합산된 합계 전압이 인가되며, 발광제어 트랜지스터(TR15)가 온이 되면 이 합계 전압에 대응하는 전류가 제 1 전압 원(VDD)으로부터 유기EL소자(OLED10)에 흐르며, 이 전류의 크기에 대응하는 휘도로 유기EL소자(OLED10)가 발광하게 된다.
이상의 설명에서는 표시부(100)를 구성하는 복수의 화소 회로 중 특정 화소 회로(Px10)에 대해서 설명하였으나, 복수의 화소 회로 각각은 제어부(500)의 제어에 따른 게이트 드라이버(200), 데이터 드라이버(300) 및 애노드 드라이버(400)로부터 인가되는 각각의 신호에 따라서 공지의 방법으로 동작함으로써 본 발명의 주제인 각 화소 회로(Px10)의 구동 트랜지스터(TR12)의 열화에 다른 문턱 전압을 보상하여 발광소자인 유기EL소자(OLED10)를 구동한다.
이와 같이, 본 실시형태 1의 표시장치는 데이터 드라이버(300)로부터 인가되는 화상 신호(Vdata)에 각 화소 회로(Px10)의 구동 트랜지스터(TR12)의 문턱 전압을 합산한 합계 전압에 대응하는 전류를 유기EL소자(OLED10)에 흘림으로써 구동 트랜지스터(TR12)의 장시간 사용에 따른 열화와 관계없이 발광소자인 유기EL소자(OLED10)를 항상 적정 휘도로 발광시킬 수 있다.
2. 실시형태 2
다음에, 본 발명의 바람직한 실시형태 2에 대해 설명한다.
본 실시형태 2의 유기발광 표시장치의 전체적인 구성은 앞에서 설명한 실시형태 2의 유기발광 표시장치와 동일하며, 다만, 표시부를 구성하는 화소 회로의 구성 및 동작이 상이하다.
따라서 이하에서는 본 실시형태 2의 화소 회로(Px20)의 구성 및 동작을 중심으로 설명한다. 도 9는 본 발명의 바람직한 실시형태 2의 표시장치의 표시부(100)의 화소 회로(Px20)의 구성을 개략적으로 나타내는 회로도이다.
도 9에 도시하는 것과 같이 본 실시형태 2의 화소 회로(Px20)는 유기EL소자(OLED20)와, 스위칭 트랜지스터(TR21)와 구동 트랜지스터(TR22)와 제 3 세팅 트랜지스터(TR23)와 제 4 세팅 트랜지스터(TR24)와 제 5 세팅 트랜지스터(TR25) 및 발광제어 트랜지스터(TR26)를 포함하는 6개의 트랜지스터와, 제 3 커패시터(C21)와 제 4 커패시터(C22)를 포함하는 2개의 커패시터를 구비한다.
각 트랜지스터(TR21, TR22, TR23, TR24, TR25, TR26)는 제 1 전극과 제 2 전극 및 게이트 전극을 갖는다.
스위칭 트랜지스터(TR21)는 게이트 전극이 게이트 라인을 통해서 미 도시의 게이트 드라이버(도 2의 게이트 드라이버(200))와 접속되고, 제 1 전극은 데이터 라인을 통해서 미 도시의 데이터 드라이버(도 2의 데이터 드라이버(300))와 접속되며, 제 2 전극은 제 3 커패시터(C21)를 개재하여 구동 트랜지스터(TR22)의 게이트 전극과 접속되는 동시에 제 3 세팅 트랜지스터(TR23)의 제 1 전극 및 제 4 커패시터(C22)의 일단과 접속된다. 또, 스위칭 트랜지스터(TR21)의 제 2 전극은 제 4 세팅 트랜지스터(TR24)의 제 1 전극과도 접속된다.
제 3 커패시터(C21)의 일단은 스위칭 트랜지스터(TR21)의 제 2 전극 및 제 4 세팅 트랜지스터(TR24)의 제 1 전극과 접속되며, 타단은 구동 트랜지스터(TR22)의 게이트 전극과 제 4 커패시터(C22)의 일단 및 제 3 세팅 트랜지스터(TR23)의 제 1 전극과 접속되고, 또, 제 4 커패시터(C22)의 타단은 제 1 전압 원(VDD) 및 발광제어 트랜지스터(TR26)의 제 1 전극과 접속된다.
이와 같은 접속관계를 갖는 스위칭 트랜지스터(TR21)는 게이트 드라이버로부터 인가되는 행 선택신호(SCAN, 주사 신호)에 의해 온(ON) 되어 데이터 드라이버로부터 인가되는 화상 신호(Vdata) 및 후술하는 제 3 커패시터(C21)에 충전된 구동 트랜지스터(TR22)의 문턱 전압(Vth)의 합계 전압을 제 4 커패시터(C22)에 충전하며, 이 충전전압이 구동 트랜지스터(TR22)의 게이트 전극에 인가된다.
구동 트랜지스터(TR22)의 제 1 전극은 발광제어 트랜지스터(TR26)를 개재하여 제 1 전압 원(VDD)에 접속되는 동시에 제 3 세팅 트랜지스터(TR23)의 제 2 전극과 접속된다. 또, 구동 트랜지스터(TR22)의 제 2 전극은 유기EL소자(OLED20)의 애노드 단과 접속되는 동시에 제 5 세팅 트랜지스터(TR25)의 제 1 전극과 접속되며, 게이트 전극은 제 3 커패시터(C21)를 개재하여 스위칭 트랜지스터(TR21)의 제 2 전극과 접속된다.
이와 같이 접속된 구동 트랜지스터(TR22)는 스위칭 트랜지스터(TR21)를 통해서 공급되는 화상 신호(Vdata)에 의해 온 하여 제 1 전압 원(VDD)으로부터 인가되는 전압을 유기EL소자(OLED20)에 공급한다.
제 3 세팅 트랜지스터(TR23)의 제 1 전극은 제 4 커패시터(C22)를 개재하여 제 1 전압 원(VDD)과 접속되는 동시에 구동 트랜지스터(TR22)의 게이트 전극 및 제 3 커패시터(C21)의 타단과 접속되고, 제 2 전극은 구동 트랜지스터(TR22)의 제 1 전극 및 발광제어 트랜지스터(TR26)의 제 2 전극과 접속되며, 게이트 전극은 미 도시의 제어부와 접속된다.
제 4 세팅 트랜지스터(TR24)의 제 1 전극은 스위칭 트랜지스터(TR21)의 제 2 전극 및 제 3 커패시터(C21)의 일단과 접속되고, 제 2 전극은 제 2 전압 원(Vss)과 접속되며, 게이트 전극은 미 도시의 제어부와 접속된다.
제 5 세팅 트랜지스터(TR25)의 제 1 및 제 2 전극은 유기EL소자(OLED20)의 애노드 전극 및 캐소드 전극과 각각 접속되고, 게이트 전극은 미 도시의 제어부와 접속된다. 즉, 제 5 세팅 트랜지스터(TR25)는 유기EL소자(OLED20)와 병렬로 접속되며, 제 5 세팅 트랜지스터(TR25)가 온 상태가 되면 유기EL소자(OLED20)를 오프 상태로 함으로써 제 1 전압 원(VDD)과 제 2 전압 원(Vss) 사이에 우회로를 형성한다.
제 3 세팅 트랜지스터(TR23)와 제 4 세팅 트랜지스터(TR24) 및 제 5 세팅 트랜지스터(TR25)는 구동 트랜지스터(TR22)의 문턱 전압의 검출시 동작하며, 동작의 상세에 대해서는 후술한다.
발광제어 트랜지스터(TR26)는 제 1 전극이 제 1 전압 원(VDD) 및 제 4 커패시터(C22)의 타단과 접속되고, 제 2 전극은 구동 트랜지스터(TR22)의 제 1 전극 및 제 3 세팅 트랜지스터(TR23)의 제 2 전극과 접속되며, 게이트 전극은 미 도시의 제어부와 접속된다.
제 3 세팅 트랜지스터(TR23)와 제 4 세팅 트랜지스터(TR24)와 제 5 세팅 트랜지스터(TR25) 및 발광제어 트랜지스터(TR26)의 게이트 전극과 접속되는 제어부는 게이트 드라이버 및 데이터 드라이버를 비롯한 유기발광 표시장치의 전체적인 동작을 제어하는 제어부(도 2의 제어부(500))가 그 기능을 겸해도 좋고, 도 2의 제어부(500)와는 별개의 독립적인 제어부로 해도 좋다.
이어서, 도 10 내지 14를 이용하여 본 실시형태 2의 유기발광 표시장치의 동작에 대해서 설명한다.
도 10은 본 실시형태 2의 화소 회로(Px20)의 동작 타이밍을 나타내는 타이밍도, 도 11은 본 실시형태 2의 유기EL소자(OLED20) 오프 동작시의 화소 회로(Px20)의 구성을 나타내는 도면, 도 12는 본 실시형태 2의 구동 트랜지스터(TR22)의 문턱 전압 검출시의 화소 회로(Px20)의 구성을 나타내는 도면, 도 13은 본 실시형태 2의 행 선택신호(SCAN) 인가 시의 화소 회로(Px20)의 구성을 나타내는 도면, 도 14는 본 실시형태 2의 유기EL소자(OLED20) 온 시의 화소 회로(Px20)의 구성을 나타내는 도면이다.
먼저, 도 10의 타이밍 도에 도시하는 것과 같이, 1 프레임 기간의 전반부에서 미 도시의 제어부는 발광제어 트랜지스터(TR26)의 게이트 전극에 인가되는 전압(EM)을 로 레벨(low level)로 하여 발광제어 트랜지스터(TR26)를 오프 상태로 하며, 이에 의해 유기EL소자(OLED20)에는 어떤 전압도 인가되지 않는 상태, 다시 말해 유기EL소자(OLED20)를 오프 상태로 한다(도 11 참조).
다음에, 유기EL소자(OLED20)가 오프인 상태에서 미 도시의 제어부는 제 3 세팅 트랜지스터(TR23)와 제 4 세팅 트랜지스터(TR24) 및 제 5 세팅 트랜지스터(TR25)의 게이트 전극에 전압(SET)을 인가하면 제 3 세팅 트랜지스터(TR23)와 제 4 세팅 트랜지스터(TR24) 및 제 5 세팅 트랜지스터(TR25)가 온 상태가 되어서 도 12의 (a)의 점선으로 둘러싸인 폐회로가 구성된다.
상세하게는, 제 3 세팅 트랜지스터(TR23)의 온에 의해 구동 트랜지스터(TR22)의 제 1 전극과 게이트 전극이 단락상태가 되어서 구동 트랜지스터(TR22)는 다이오드 상태가 된다.
또, 제 5 세팅 트랜지스터(TR25)의 온에 의해 유기EL소자(OLED20)는 오프 상태가 되고, 구동 트랜지스터(TR22)의 제 2 전극은 우회로인 제 5 세팅 트랜지스터(TR25)를 통해서 제 2 전압 원(Vss)과 접속되며, 이에 의해 제 1 전압 원(VDD)과 제 2 전압 원(Vss) 사이에 제 3 커패시터(C21) 및 구동 트랜지스터(TR22)의 게이트 전극과 제 2 전극으로 이루어지는 다이오드가 직렬로 접속되는 폐회로가 구성된다.
또, 제 4 세팅 트랜지스터(TR24)의 온 상태가 됨으로써 제 4 커패시터(C22)와 제 3 커패시터(C21)가 직렬 연결된 폐회로가 제 1 전압 원(VDD)과 제 2 전압 원(Vss) 사이에 구성된다.
이와 같이 제 1 전압 원(VDD)과 제 2 전압 원(Vss) 사이에는 도 12 (a)의 점선으로 둘러싸인 부분과 같은 회로가 구성되며, 이를 등가 회로로 나타내면 도 12 (a)의 점선으로 둘러싸인 부분은 도 12의 (b)와 같은 상태가 된다.
여기서 등가 회로의 다이오드의 양단에 걸리는 전압은 구동 트랜지스터(TR22)의 게이트 소스 간 전압(Vgs)이 되고, 최종적으로 제 3 커패시터(C21)에는 구동 트랜지스터(TR22)의 문턱 전압(Vth)과 동일한 크기의 전압이 충전된다.
다음에, 도 10에 도시하는 것과 같이 미 도시의 제어부는 제 3 세팅 트랜지스터(TR23)와 제 4 세팅 트랜지스터(TR24) 및 제 5 세팅 트랜지스터(TR25)의 게이트 전극에 인가하는 전압(SET)을 로 레벨로 하고, 이어서 데이터 드라이버로부터 스위칭 트랜지스터(TR21)의 제 1 전극에 화상 신호(Vdata)가 인가되고 스위칭 트랜지스터(TR21)의 게이트 전극에 행 선택신호(SCAN)가 인가되면 스위칭 트랜지스터(TR21)가 온 상태가 되며, 화소 회로(Px20)는 도 13의 점선으로 둘러싸인 것과 같은 폐회로가 구성된다.
이에 의해 데이터 드라이버로부터 인가되는 화상 신호(Vdata)에 대응하는 전압과 앞의 단계에서 제 3 커패시터(C21)에 충전된 구동 트랜지스터(TR22)의 문턱 전압(Vth)의 합계 전압(Vth+Vdata)이 제 4 커패시터(C22)에 충전된다.
이어서, 제어부는 스위칭 트랜지스터(TR21)에 인가되는 행 선택신호(SCAN) 및 화상 신호(Vdata)를 로 레벨로 하고, 발광제어 트랜지스터(TR26)의 게이트 전극에 인가하는 전압(EM)을 하이 레벨(high level)로 하면(이 기간은 화소 회로(Px20)의 1 프레임 기간의 후반부가 된다) 화소 회로(Px20)는 도 14의 점선으로 둘러싸인 폐회로가 구성된다.
따라서 구동 트랜지스터(TR22)의 게이트 전극에는 제 4 커패시터(C22)에 충전된 전압, 즉, 제 3 커패시터(C21)에 충전된 전압인 구동 트랜지스터(TR22)의 문턱 전압과 데이터 드라이버로부터 인가되는 화상 신호(Vdata)의 크기에 대응하는 전압이 합산된 합계 전압(Vth+Vdata)이 인가되며, 발광제어 트랜지스터(TR26)가 온 되면 이 합계 전압(Vth+Vdata)에 대응하는 전류가 제 1 전압 원(VDD)으로부터 유기EL소자(OLED20)에 흐르며, 유기EL소자(OLED20)는 이 전류의 크기에 대응하는 휘도로 발광하게 된다.
이상의 설명에서는 표시부(100)를 구성하는 복수의 화소 회로 중 특정 화소 회로(Px20)에 대해서 설명하였으나, 복수의 화소 회로 각각은 제어부(500)의 제어에 따른 게이트 드라이버(200), 데이터 드라이버(300) 및 애노드 드라이버(400)로부터 인가되는 각각의 신호에 따라서 공지의 방법으로 동작함으로써 본 발명의 주제인 각 화소 회로(Px20)의 구동 트랜지스터(TR22)의 열화에 다른 문턱 전압을 보상하여 발광소자인 유기EL소자(OLED20)를 구동한다.
또, 이상의 설명에서는 1 프레임 기간 동안의 화소 회로(Px20)의 동작에 대해서 설명하였으나, 복수의 화소 회로(Px20)는 각 프레임 기간에서 모두 동일하게 동작한다.
이와 같이, 본 실시형태 2의 표시장치는 데이터 드라이버(300)로부터 인가되는 화상 신호(Vdata)에 각 화소 회로(Px20)의 구동 트랜지스터(TR22)의 문턱 전압을 합산한 합계 전압에 대응하는 전류를 유기EL소자(OLED20)에 흘림으로써 구동 트랜지스터(TR22)의 장시간 사용에 따른 열화와 관계없이 발광소자인 유기EL소자(OLED20)를 항상 적정 휘도로 발광시킬 수 있다.
이상의 실시형태 1, 2의 설명에서는 화소 회로를 구성하는 각 트랜지스터를 n채널형 FET로 설명하였으나, p채널형 FET로 해도 좋다. 이 경우에는 각 트랜지스터의 게이트 전극에 인가하는 게이트 신호의 레벨이 n채널형의 경우와는 반대가 된다.
그 외에도, 본 발명은 상기 실시형태 1에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 정신의 범위 내에서 다양한 변경 및 변형이 가능하다.
<부호의 설명>
Px10, Px20 화소 회로
OLED10,OLED20 유기전계 발광소자
TR11, TR21 스위칭 트랜지스터
TR12, TR22 구동 트랜지스터
TR13 제 1 세팅 트랜지스터
TR14 제 2 세팅 트랜지스터
TR23 제 3 세팅 트랜지스터
TR24 제 4 세팅 트랜지스터
TR25 제 5 세팅 트랜지스터
TR15, TR26 발광제어 트랜지스터
C11 제 1 커패시터
C12 제 2 커패시터
C21 제 3 커패시터
C22 제 4 커패시터

Claims (15)

  1. 주사 신호를 공급하는 복수의 게이트 라인과 화상 신호를 공급하는 복수의 데이터 라인이 교차하는 영역에 배치된 복수의 화소 회로를 구비하는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상장치로,상기 복수의 화소 회로 각각은,발광소자와,상기 데이터 라인을 통해서 인가되는 화상 신호에 대응하여 상기 발광소자에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터와,상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 상기 데이터 라인 사이에 접속되며 상기 주사신호에 따라서 도통 상태가 제어되는 스위칭 트랜지스터와,상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 충전하는 제 1 커패시터와,상기 화상 신호에 대응하는 전압을 충전하는 제 2 커패시터를 포함하며,상기 구동 트랜지스터는 상기 제 1 커패시터에 충전된 전압과 상기 제 2 커패시터에 충전된 전압의 합계 전압에 대응하는 전류를 상기 발광소자에 인가하는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터와 상기 발광소자 사이에 배치되며 상기 발광소자에 흐르는 전류통로를 스위칭하는 발광제어 트랜지스터를 더 포함하며,상기 제 1 커패시터는 상기 스위칭 트랜지스터 및 상기 발광제어 트랜지스터가 오프 상태에서 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 제 2 전극 간의 전압을 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압으로 충전하는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터와 상기 발광소자 사이에 배치되며 상기 발광소자에 흐르는 전류통로를 스위칭하는 발광제어 트랜지스터를 더 포함하며,
    상기 제 2 커패시터는 상기 발광제어 트랜지스터가 오프 상태에서 상기 스위칭 트랜지스터를 통해서 인가되는 상기 화상 신호에 대응하는 전압을 충전하는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터의 제 1 전극과 게이트 전극 및 상기 제 1 커패시터의 일단에 각각 제 1 전극과 제 2 전극이 접속되는 제 1 세팅 트랜지스터와,
    상기 제 1 커패시터의 타단과 상기 구동 트랜지스터의 제 2 전극에 각각 제 1 전극 및 제 2 전극이 접속되는 제 2 세팅 트랜지스터를 더 포함하며,
    상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압은 상기 제 1 세팅 트랜지스터 및 제 2 세팅 트랜지스터가 도통 상태인 때의 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 제 2 전극 간의 전압인 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터의 제 1 전극과 게이트 전극 및 상기 제 1 커패시터의 일단에 각각 제 1 전극과 제 2 전극이 접속되는 제 1 세팅 트랜지스터와,
    상기 제 1 커패시터의 타단 및 상기 제 2 커패시터의 일단과 상기 구동 트랜지스터의 제 2 전극에 각각 제 1 전극 및 제 2 전극이 접속되는 제 2 세팅 트랜지스터를 더 포함하며,
    상기 화상 신호에 대응하는 전압은 상기 제 1 세팅 트랜지스터 및 제 2 세팅 트랜지스터가 오프 상태인 때에 상기 스위칭 트랜지스터를 통해서 상기 제 2 커패시터에 충전되는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상장치.
  6. 주사신호를 공급하는 복수의 게이트 라인과 화상 신호를 공급하는 복수의 데이터 라인이 교차하는 영역에 배치된 복수의 화소 회로를 구비하는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상방법으로,
    상기 복수의 화소 회로 각각은, 발광소자와, 상기 데이터 라인을 통해서 인가되는 화상 신호에 대응하여 상기 발광소자에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 상기 데이터 라인 사이에 접속되며 상기 주사신호에 따라서 도통 상태가 제어되는 스위칭 트랜지스터와, 제 1 및 제 2 커패시터를 포함하며,
    상기 휘도 편차 보상방법은,
    상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 상기 제 1 커패시터에 충전하는 단계와,
    상기 화상 신호에 대응하는 전압을 상기 제 2 커패시터에 충전하는 단계와,
    상기 제 1 커패시터에 충전된 전압과 상기 제 2 커패시터에 충전된 전압의 합계 전압에 대응하는 전류를 상기 발광소자에 인가하는 단계를 포함하는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압은 상기 발광소자와 상기 스위칭 트랜지스터가 오프 상태에서의 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 제 2 전극 간의 전압인 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상방법.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 화상 신호에 대응하는 전압은 상기 발광소자가 오프 상태에서 상기 스위칭 트랜지스터를 통해서 상기 제 2 커패시터에 충전되는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상방법.
  9. 주사 신호를 공급하는 복수의 게이트 라인과 화상 신호를 공급하는 복수의 데이터 라인이 교차하는 영역에 배치된 복수의 화소 회로를 구비하는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상장치로,
    상기 복수의 화소 회로 각각은,
    발광소자와,
    상기 데이터 라인을 통해서 인가되는 화상 신호에 대응하여 상기 발광소자에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터와,
    상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 상기 데이터 라인 사이에 접속되며 상기 주사신호에 따라서 도통 상태가 제어되는 스위칭 트랜지스터와,
    상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 충전하는 제 3 커패시터와,
    상기 화상 신호에 대응하는 전압과 상기 제 3 커패시터에 충전된 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압의 합계 전압을 충전하는 제 4 커패시터를 포함하며,
    상기 구동 트랜지스터는 상기 제 4 커패시터에 충전된 전압에 대응하는 전류를 상기 발광소자에 인가하는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 발광소자에 구동전압을 공급하는 제 1 전압 원과 상기 구동 트랜지스터 사이에 배치되며 상기 구동 트랜지스터에 흐르는 전류통로를 스위칭하는 발광제어 트랜지스터를 더 포함하며,
    상기 제 3 커패시터는 상기 스위칭 트랜지스터 및 상기 발광제어 트랜지스터가 오프 상태에서 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 제 2 전극 간의 전압을 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압으로 충전하는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 발광소자에 구동전압을 공급하는 제 1 전압 원과 상기 구동 트랜지스터 사이에 배치되며 상기 구동 트랜지스터에 흐르는 전류통로를 스위칭하는 발광제어 트랜지스터를 더 포함하며,
    상기 제 4 커패시터는 상기 발광제어 트랜지스터가 오프 상태에서 상기 스위칭 트랜지스터를 통해서 인가되는 상기 화상 신호에 대응하는 전압과 상기 제 3 커패시터에 충전된 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압의 합계 전압을 충전하는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 상기 제 3 커패시터의 타단 및 상기 제 4 커패시터의 일단에 제 1 전극이 접속되고, 상기 구동 트랜지스터의 제 1 전극에 제 2 전극이 접속되는 제 3 세팅 트랜지스터와,
    상기 스위칭 트랜지스터의 제 2 전극과 상기 제 3 커패시터의 일단에 제 1 전극이 접속되고, 제 2 전압 원에 제 2 전극이 접속되는 제 4 세팅 트랜지스터와,
    상기 발광소자의 애노드 전극 및 상기 구동 트랜지스터의 제 2 전극에 제 1 전극이 접속되고, 상기 발광소자의 캐소드 전극 및 상기 제 2 전압 원에 제 2 전극이 접속되는 제 5 세팅 트랜지스터를 더 포함하며,
    상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압은 상기 제 3 세팅 트랜지스터와 상기 제 4 세팅 트랜지스터 및 상기 제 5 세팅 트랜지스터가 도통 상태인 때의 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 제 2 전극 간의 전압인 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 상기 제 3 커패시터의 타단 및 상기 제 4 커패시터의 일단에 제 1 전극이 접속되고, 상기 구동 트랜지스터의 제 1 전극에 제 2 전극이 접속되는 제 3 세팅 트랜지스터와,
    상기 스위칭 트랜지스터의 제 2 전극과 상기 제 3 커패시터의 일단에 제 1 전극이 접속되고, 제 2 전압 원에 제 2 전극이 접속되는 제 4 세팅 트랜지스터와,
    상기 발광소자의 애노드 전극 및 상기 구동 트랜지스터의 제 2 전극에 제 1 전극이 접속되고, 상기 발광소자의 캐소드 전극 및 상기 제 2 전압 원에 제 2 전극이 접속되는 제 5 세팅 트랜지스터를 더 포함하며,
    상기 화상 신호에 대응하는 전압은 상기 제 3 세팅 트랜지스터 및 제 4 세팅 트랜지스터가 오프 상태인 때에 상기 스위칭 트랜지스터를 통해서 상기 제 4 커패시터에 충전되는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상장치.
  14. 주사신호를 공급하는 복수의 게이트 라인과 화상 신호를 공급하는 복수의 데이터 라인이 교차하는 영역에 배치된 복수의 화소 회로를 구비하는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상방법으로,
    상기 복수의 화소 회로 각각은, 발광소자와, 상기 데이터 라인을 통해서 인가되는 화상 신호에 대응하여 상기 발광소자에 흐르는 전류를 제어하는 구동 트랜지스터와, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 상기 데이터 라인 사이에 접속되며 상기 주사신호에 따라서 도통 상태가 제어되는 스위칭 트랜지스터와, 제 1 및 제 4 커패시터를 포함하며,
    상기 휘도 편차 보상방법은,
    상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 상기 제 3 커패시터에 충전하는 단계와,
    상기 화상 신호에 대응하는 전압과 상기 제 3 커패시터에 충전된 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압의 합계 전압을 상기 제 4 커패시터에 충전하는 단계와,
    상기 제 4 커패시터에 충전된 전압의 합계 전압에 대응하는 전류를 상기 발광소자에 인가하는 단계를 포함하는 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압은 상기 발광소자와 상기 스위칭 트랜지스터가 오프 상태에서의 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극과 제 2 전극 간의 전압인 유기발광 표시장치의 휘도 편차 보상방법.
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