KR101651291B1 - Organic light emitting diode display device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유기발광다이오드 표시장치에 관한 것으로, RGB 감마보상전압을 이용하여 RGB 디지털 비디오 데이터를 RGB 데이터전압으로 변환하여 데이터라인들에 공급하는 데이터 구동부; 상기 스캔라인들에 스캔펄스를 공급하는 스캔 구동부; 각각의 프레임 주파수에서 휘도와 색좌표가 일정하게 유지되는 RGB 디지털 감마 데이터가 RGB별로 개별 설정되고, 외부로부터 입력되는 프레임 변경 알림신호와 수직 동기신호의 카운트 값 중 어느 하나를 입력 받아 현재 입력 영상의 프레임 주파수로 설정된 RGB 디지털 감마 데이터를 선택하는 룩업 테이블; 및 상기 룩업 테이블로부터 수신된 상기 RGB 디지털 감마 데이터에 따라 상기 RGB 감마보상전압을 조정하는 감마보상전압 발생부를 구비한다. The present invention relates to an organic light emitting diode (OLED) display device, and more particularly, to an organic light emitting diode display device, which comprises a data driver for converting RGB digital video data into RGB data voltages using RGB gamma compensation voltages and supplying the RGB data voltages to data lines; A scan driver for supplying a scan pulse to the scan lines; RGB digital gamma data in which luminance and color coordinates are kept constant at each frame frequency are individually set for each RGB, and a frame change notification signal and a count value of a vertical synchronization signal input from the outside are inputted, A lookup table for selecting RGB digital gamma data set to a frequency; And a gamma compensation voltage generator for adjusting the RGB gamma compensation voltage according to the RGB digital gamma data received from the lookup table.
Description
본 발명은 유기발광다이오드 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to an organic light emitting diode display.
음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들(Flat Panel Display, FPD)이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 "LCD"라 한다), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : FED), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 한다) 및 전계발광소자(Electroluminescence Device) 등이 있다. Various flat panel displays (FPDs) have been developed to reduce weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes (CRTs). Such a flat panel display device includes a liquid crystal display (LCD), a field emission display (FED), a plasma display panel (PDP) And a light emitting device (Electroluminescence Device).
전계발광소자는 발광층의 재료에 따라 무기 전계발광소자와 유기발광다이오드소자(Organic Light Emitting Diode, OLED)로 대별되며 스스로 발광하는 자발광소자로서 응답속도가 빠르고 발광효율, 휘도 및 시야각이 큰 장점이 있다.The electroluminescent device is divided into an inorganic electroluminescent device and an organic light emitting diode (OLED) according to the material of the light emitting layer, and is a self-luminous device which emits itself, has a high response speed and a large luminous efficiency, luminance and viewing angle have.
유기발광다이오드 표시장치는 전압구동, 전압보상, 전류구동, 디지털구동, 외부보상 등의 구동방법으로 구동될 수 있고, 최근에는 전압보상 구동방법이 가장 많이 선택되고 있다. The organic light emitting diode display device can be driven by driving methods such as voltage driving, voltage compensation, current driving, digital driving, and external compensation, and in recent years, voltage compensation driving methods have been selected the most.
이러한 유기발광다이오드 표시장치에 입력되는 영상 신호의 프레임 주파수가 변하면, 발광셀들 각각에서 구동 박막트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 "TFT"라 함)의 문턱전압 샘플링이 달라지므로 휘도와 색좌표가 변한다. 실험 결과, 발광셀들 각각에서 유기발광다이오드소자(OLED)를 구동하기 위한 TFT들이 p 타입 MOSFET(Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor)로 구현된 컬러 유기발광이오드 표시장치를 120Hz의 프레임 주파수로 구동할 때 휘도와 화이트 색좌표는 200 nit, (x:0.28, y:0.29)로 측정되지만 프레임 주파수를 60Hz로 낮추면 휘도와 화이트 색좌표는 120 nit, (x:0.27, y:0.28)로 변한다. When the frame frequency of an image signal inputted to the organic light emitting diode display device is changed, the threshold voltage sampling of a driving thin film transistor (hereinafter, referred to as "TFT ") in each of the light emitting cells is changed. As a result of the experiment, the color organic light emitting devices in which the TFTs for driving the organic light emitting diode (OLED) in each of the light emitting cells are implemented by a p-type MOSFET (Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor) When driving, the luminance and white color coordinates are measured as 200 nits, (x: 0.28, y: 0.29), but when the frame frequency is reduced to 60 Hz, the luminance and white color coordinates change to 120 nit, (x: 0.27, y: 0.28).
따라서, 본 발명의 목적은 프레임 주파수의 변화시에 휘도와 색좌표 변화를 방지하도록 한 유기발광다이오드 표시장치를 제공하는 데 있다.It is therefore an object of the present invention to provide an organic light emitting diode display device which prevents variations in luminance and chromaticity coordinates when a frame frequency changes.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치는 유기발광다이오드, 상기 유기발광다이오드의 구동회로를 포함하는 발광셀들이 매트릭스 형태로 배치되고 데이터라인들과 스캔라인들이 교차되는 표시패널; RGB 감마보상전압을 이용하여 RGB 디지털 비디오 데이터를 RGB 데이터전압으로 변환하여 상기 데이터라인들에 공급하는 데이터 구동부; 상기 스캔라인들에 스캔펄스를 공급하는 스캔 구동부; 각각의 프레임 주파수에서 휘도와 색좌표가 일정하게 유지되는 RGB 디지털 감마 데이터가 RGB별로 개별 설정되고, 외부로부터 입력되는 프레임 변경 알림신호와 수직 동기신호의 카운트 값 중 어느 하나를 입력 받아 현재 입력 영상의 프레임 주파수로 설정된 RGB 디지털 감마 데이터를 선택하는 룩업 테이블; 및 상기 룩업 테이블로부터 수신된 상기 RGB 디지털 감마 데이터에 따라 상기 RGB 감마보상전압을 조정하는 감마보상전압 발생부를 구비한다. According to an embodiment of the present invention, there is provided an organic light emitting diode display device including: an organic light emitting diode; and light emitting cells including a driving circuit of the organic light emitting diode are arranged in a matrix, ≪ / RTI > A data driver for converting the RGB digital video data into an RGB data voltage using the RGB gamma compensation voltage and supplying the converted RGB data voltage to the data lines; A scan driver for supplying a scan pulse to the scan lines; RGB digital gamma data in which luminance and color coordinates are kept constant at each frame frequency are individually set for each RGB, and a frame change notification signal and a count value of a vertical synchronization signal input from the outside are inputted, A lookup table for selecting RGB digital gamma data set to a frequency; And a gamma compensation voltage generator for adjusting the RGB gamma compensation voltage according to the RGB digital gamma data received from the lookup table.
본 발명의 유기발광다이오드 표시장치는 프레임 주파수가 변할 때 방전셀들 각각에서 구동 TFT의 문턱전압 샘플링값이 변하지만 RGB 감마전압을 가변하여 휘도와 색좌표 변화를 방지할 수 있다. In the organic light emitting diode display device of the present invention, the threshold voltage sampling value of the driving TFT is varied in each of the discharge cells when the frame frequency is changed, but it is possible to prevent the luminance and the color coordinate change by varying the RGB gamma voltage.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부한 도면들을 참조한 실시예의 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and features of the present invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6. FIG.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치는 m×n(m 및 n 각각은 양의 정수) 개의 발광셀들이 매트릭스 형태로 배치된 표시패널(100), 데이터전압을 데이터라인들에 공급하기 위한 데이터 구동부(103), 데이 터라인들과 교차되는 스캔라인들과 발광제어라인들에 스캔펄스를 순차적으로 공급하기 위한 스캔 구동부(104), 및 RGB 감마보상전압(VRG, VGG, VBG)을 데이터 구동회로(103)에 공급하기 위한 감마보상전압 발생부(102), 및 구동회로들(103, 104)과 감마보상전압 발생부(102)를 제어하기 위한 타이밍 콘트롤러(101)를 구비한다. 1, an organic light emitting diode display device according to a first embodiment of the present invention includes a
표시패널(100)의 발광셀들은 데이터라인들과 스캔라인들의 교차로 정의된 화소 영역들에 형성된다. 표시패널(100)의 발광셀들에는 도 3 내지 도 6과 같이 고전위 전원전압(VDD), 저전위 전원전압 또는 그라운드전압(GND), 기준전압(Vref) 등이 공통으로 공급된다. 기준전압(Vref)은 저전위 전원전압 또는 그라운드전압(GND)과의 차가 유기발광다이오드소자(OLED)의 문턱전압 미만의 전압이 될 수 있도록 유기발광다이오드소자(OLED)의 문턱전압 미만의 전압으로 설정된다. 기준전압(Vref)은 유기발광다이오드(OLED)에 접속된 구동소자의 초기화시에 유기발광다이오드소자(OLED)에 역바이어스를 인가할 수 있도록 부극성 전압으로 설정될 수 있다. 이 경우에, 유기발광다이오드소자(OLED)에 주기적으로 역바이어스가 인가되므로 유기발광다이오드소자(OLED)의 열화를 줄여 그 수명을 연장시킬 수 있다. 발광셀들 각각은 도 3 및 도 4와 같이 유기발광다이오드(OLED), 5 개 의 TFT들(T11~T14), 구동소자(DTFT1), 부스트 커패시터(Cbst) 및 스토리지 커패시터(Cstg)를 포함하거나, 도 5 및 도 6과 같이 유기발광다이오드(OLED), 5 개의 TFT들(T21~T25), 구동소자(DTFT2) 및 스토리지 커패시터(Cstg)를 포함할 수 있다. The light emitting cells of the
데이터 구동부(103)는 타이밍 콘트롤러(101)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 RGB 감마보상전압으로 변환하여 데이터라인들에 공급한다. 스캔 구동부(104)는 도 4에 도시된 스캔펄스들(SEL_N-1, SELN)이나 도 6에 도시된 스캔펄스들(SR01, Scan)를 스캔라인들에 순차적으로 공급한다. 또한, 스캔 구동부(104)는 도 4 및 도 6에 도시된 발광제어펄스를(EM)를 발광제어라인들에 순차적으로 공급한다. The
타이밍 콘트롤러(101)는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 데이터 구동부(103)에 공급하고 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블신호(Data Enable, DE), 도트 클럭(CLK) 등을 이용하여 데이터 구동부(103)와 스캔 구동부(104)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들(CS, CG)을 발생한다. 타이밍 콘트롤러(101)는 입력 영상신호의 프레임 주파수 변경시에 감마보상전압 발생부(102)의 RGB 감마보상전압 출력을 실시간 가변하여 프레임 주파수 변동에 따른 휘도와 색좌표 변화를 방지한다. The
감마보상전압 발생부(102)는 타이밍 콘트롤러(101)로부터 입력되는 RGB 디지털 감마 데이터에 따라 RGB별로 개별 설정된 RGB 감마보상전압(VRG,VGG,VBG)의 전압을 RGB별로 조정하는 프로그래머블 감마보상전압 발생회로(Programmable gamma compensation voltage generator)로 구현된다. The gamma compensation
타이밍 콘트롤러(101)의 제1 실시예는 도 1과 같이 외부로부터 입력되는 프레임 변경 알림신호(FS)에 따라 프레임 주파수 변경시에 감마보상전압 발생부(102)의 출력을 가변한다. 프레임 변경 알림신호(FS)는 프레임 기간을 정의하는 수직 동기신호(Vsync)와 동기되어 프레임 주파수에 따라 서로 다른 논리값을 갖는 신호로써 외부 시스템 보드로부터 입력된다. 예를 들어, 프레임 주파수가 60Hz일 때 프레임 변경 알림신호(FS)의 논리값은 '00'으로 발생되고, 120Hz일 때 프레임 변경 알림신호(FS)의 논리값은 '01'로 발생될 수 있다. The first embodiment of the
타이밍 콘트롤러(101)는 프레임 변경 알림신호(FS)를 어드레스로 하여 RGB 디지털 감마 데이터를 선택하는 룩업 테이블(105)을 포함한다. 룩업 테이블(105)에는 실험을 통해 각 프레임 주파수에서 휘도와 색좌표가 일정하게 유지되는 RGB 디지털 감마 데이터가 설정되어 있다. RGB 디지털 감마 데이터는 RGB별로 개별 설정된다. 룩업 테이블(105)은 프레임 변경 알림신호(FS)를 입력 어드레스로 하여 현재의 입력 영상의 프레임 주파수로 설정된 RGB 디지털 감마 데이터를 선택하여 감마보상전압 발생부(102)로부터 출력되는 RGB 감마보상전압을 조정한다. The
도 2는 타이밍 콘트롤러(102)의 제2 실시예를 나타낸다. Fig. 2 shows a second embodiment of the
도 2를 참조하면, 타이밍 콘트롤러(101)는 프레임 주파수 감지회로를 이용하여 입력 영상의 프레임 주파수를 실시간으로 판단하여 프레임 주파수 변경시에 감마보상전압 발생부(102)의 출력을 가변한다. 도 2에 도시된 타이밍 콘트롤러(101)는 도 1과 같이 외부의 시스템 보드에서 프레임 변경 알림 신호(FS)가 발생되지 않을 때 입력 영상의 프레임 주파수를 실시간 감지하기 위한 프레임 주파수 감지회로를 포함한다. Referring to FIG. 2, the
프레임 주파수 감지회로는 발진기(21), D 플립-플롭(22), Vsync 논리 판정부(23), 카운터(24), 래치(25) 및 룩업 테이블(26) 등을 구비한다. The frame frequency sensing circuit includes an
발진기(21)는 소정의 주파수 예를 들면 100 Mhz의 기준 클럭 주파수를 일정하게 발생한다. D 플립-플롭(22)의 입력단자에는 수직 동기신호(Vsync)가 입력되며 클럭단자에는 기준 클럭 주파수가 입력된다. D 플립-플롭(22)은 기준 클럭이 입력될 때마다 출력을 발생하여 기준 클럭과 동기되는 수직 동기신호를 발생한다. The
Vsync 논리 판정부(23)는 D 플립-플롭(22)으로부터 입력되는 신호의 논리값을 판정하여 그 논리값이 하이(High)인 구간을 카운터(24)의 입력단자에 공급하는 반면, D 플립-플롭(22)의 출력이 로우(Low)로 변할 때 카운터(24)를 리셋(reset)시킨다. 카운터(24)는 Vsync 논리 판정부(23)로부터 입력되는 하이논리 신호를 기준 클럭에 따라 카운트 값을 증가시키고 수직 동기신호(Vsync)가 로우 논리로 변할 때 Vsync 논리 판정부(23)의 제어 하에 카운트 값을 리셋시킨다. 따라서, 카운터(24)는 매 프레임기간마다 수직 동기신호(Vsync)의 액티브 하이구간을 지시하는 카운트 값을 래치(25)로 출력한다. The Vsync
래치(25)는 카운터(24)로부터 입력되는 카운트 값을 저장하고 수직 동기신호(Vsync)의 로우구간에 그 카운트 값을 룩업 테이블(26)에 공급한다. 룩업 테이블(26)에는 실험을 통해 각 프레임 주파수에서 휘도와 색좌표가 일정하게 유지되는 RGB 디지털 감마 데이터가 설정되어 있다. RGB 디지털 감마 데이터는 RGB별로 개별 설정된다. 룩업 테이블(26)은 래치(25)로부터 입력되는 카운트 값을 입력 어드레스로 하여 RGB 디지털 감마 데이터를 선택함으로써 감마보상전압 발생부(102)로부터 출력되는 RGB 감마보상전압을 조정한다.The
도 3 및 도 4는 발광셀과 그 구동파형의 제1 실시예를 나타낸다. Figs. 3 and 4 show a first embodiment of a light emitting cell and its driving waveform.
도 3 및 도 4를 참조하면, 발광셀들은 제1 내지 제4 TFT(T11~T14), 구동 TFT(DTFT1), 스토리지 커패시터(Cstg), 부스트 커패시터(Cbst), 및 발광다이오드(OLED)를 구비한다. 제1 내지 제4 TFT들(T11~T14), 및 구동소자(DTFT1)는 p 타입 MOSFET로 구현된다. 3 and 4, the light emitting cells include first to fourth TFTs T11 to T14, a driving TFT DTFT1, a storage capacitor Cstg, a boost capacitor Cbst, and a light emitting diode OLED do. The first to fourth TFTs T11 to T14 and the driving element DTFT1 are implemented as a p-type MOSFET.
제1 TFT(T11)는 N-1 번째(N은 양의 정수) 스캔라인(SEL_N-1)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 제1 및 제2 기간(t11, t12) 동안 기준전압(Vref)을 제1 노드(n1)에 공급한다. 제1 TFT(T11)의 드레인전극은 제1 노드(n1)에 접속되고, 그 소스전극은 기준전압원(Vref)에 접속된다. 제1 TFT(T11)의 게이트전극은 N-1 번째 제1 스캔라인(SEL_N-1)에 접속된다.The first TFT T11 responds to the scan pulse from the (N-1) th (N is a positive integer) scan line to the reference voltage Vref during the first and second periods t11 and t12 And supplies it to the first node n1. The drain electrode of the first TFT T11 is connected to the first node n1, and the source electrode thereof is connected to the reference voltage source Vref. The gate electrode of the first TFT T11 is connected to the (N-1) th scan line SEL_N-1.
제2 TFT(T12)는 N 번째 스캔라인으로부터의 스캔펄스(SEL_N)에 응답하여 제3 기간(t13) 동안 데이터전압(Data)을 제1 노드(n1)에 공급한다. 제2 TFT(T12)의 드레인전극은 제1 노드(n1)에 접속되고, 그 소스전극은 데이터라인에 접속된다. 제2 TFT(T12)의 게이트전극은 N 번째 스캔라인(SEL_N)에 접속된다.The second TFT T12 supplies the data voltage Data to the first node n1 during the third period t13 in response to the scan pulse SEL_N from the Nth scan line. The drain electrode of the second TFT T12 is connected to the first node n1, and the source electrode thereof is connected to the data line. And the gate electrode of the second TFT T12 is connected to the Nth scan line SEL_N.
제3 TFT(T13)는 N-1 번째 스캔라인으로부터의 스캔펄스(SEL_N-1)에 응답하여 제1 및 제2 기간(t11,t12) 동안 제2 노드(n2)의 전압을 제4 TFT(T14)의 소스전극과 구동 TFT(DTFT1)의 드레인전극에 공급한다. 제3 TFT(T13)의 소스전극은 제2 노드(n2)에 접속되고, 그 드레인전극은 제4 TFT(T14)의 소스전극 및 구동소자(DTFT1)의 드레인전극에 접속된다. 제3 TFT(T13)의 게이트전극은 N-1 번째 스캔라인(SEL_N-1)에 접속된다.The third TFT T13 may apply the voltage of the second node n2 during the first and second periods t11 and t12 to the fourth TFT (n2) in response to the scan pulse SEL_N-1 from the N- T14 and the drain electrode of the driving TFT DTFT1. The source electrode of the third TFT T13 is connected to the second node n2 and the drain electrode thereof is connected to the source electrode of the fourth TFT T14 and the drain electrode of the driving element DTFT1. The gate electrode of the third TFT T13 is connected to the (N-1) th scan line SEL_N-1.
제4 TFT(T14)는 발광제어라인으로부터의 발광제어펄스에 응답하여 제2 기 간(t11) 동안 구동 TFT(DTFT1) 및 제3 TFT(T13)와, 유기발광다이오드(OLED) 사이의 전류패스를 차단하고 그 이외의 기간 동안 턴-온되어 구동 TFT(DTFT1) 및 제3 TFT(T13)와, 유기발광다이오드소자(OLED) 사이의 전류패스를 형성한다. 제4 TFT(T14)의 드레인전극은 유기발광다이오드소자(OLED)의 애노드전극에 접속되고, 그 소스전극은 구동 TFT(DTFT1) 및 제3 TFT(T13)의 드레인전극들에 접속된다. 제4 TFT(T14)의 게이트전극은 발광제어라인에 접속된다. The fourth TFT T14 is turned on in response to the light emission control pulse from the light emission control line during the second period t11 during the current path between the driving TFT DTFT1 and the third TFT T13 and the organic light emitting diode OLED And is turned on during the other period to form a current path between the driving TFT DTFT1 and the third TFT T13 and the organic light emitting diode OLED. The drain electrode of the fourth TFT T14 is connected to the anode electrode of the organic light emitting diode OLED and the source electrode thereof is connected to the drain electrodes of the driving TFT DTFT1 and the third TFT T13. The gate electrode of the fourth TFT (T14) is connected to the emission control line.
구동 TFT(DTFT1)는 고전위 전원전압원(VDD)으로부터의 전류를 유기발광다이오드소자(OLED)에 공급하고, 그 전류를 게이트-소스간 전압으로 제어한다. 구동 TFT(DTFT1)의 드레인전극은 제3 TFT(T13)의 드레인전극과 제4 TFT(T14)의 소스전극에 접속되고, 그 소스전극은 고전위 전원전압원(VDD)에 접속된다. 구동 TFT(DTFT1)의 게이트전극은 제2 노드(n2)에 접속된다. The driving TFT DTFT1 supplies a current from the high potential power source voltage source VDD to the organic light emitting diode element OLED and controls the current to the gate-source voltage. The drain electrode of the driving TFT DTFT1 is connected to the drain electrode of the third TFT T13 and the source electrode of the fourth TFT T14, and the source electrode thereof is connected to the high potential power source voltage source VDD. And the gate electrode of the driving TFT DTFT1 is connected to the second node n2.
부스트 커패시터(Cbst)는 제1 노드(n1)와 제2 노드(n2) 사이에 접속되어 제3 기간(t13) 동안 제1 노드(n1)에 인가되는 데이터전압(DATA)을 저장하여 미리 저장된 초기화전압만큼 부스트한다. 스토리지 커패시터(Cstg)는 제2 노드(n2)와 구동 TFT(DTFT1)의 소스전극 사이에 접속되어 구동 TFT(DTFT1)의 게이트-소스간 전압을 유지한다.The boost capacitor Cbst is connected between the first node n1 and the second node n2 and stores the data voltage DATA applied to the first node n1 during the third period t13, Boost by voltage. The storage capacitor Cstg is connected between the second node n2 and the source electrode of the driving TFT DTFT1 to maintain the gate-source voltage of the driving TFT DTFT1.
유기발광다이오드소자(OLED)는 적색 서브픽셀에 형성된 적색 유기발광다이오드, 녹색 서브픽셀에 형성된 녹색 유기발광다이오드, 및 청색 서브픽셀에 형성된 청색 유기발광다이오드를 포함한다. 유기발광다이오드(OLED)의 애노드전극과 캐소드전극 사이에는 다층의 유기 화합물층이 형성된다. 유기 화합물층은 정공주입 층(Hole Injection layer, HIL), 정공수송층(Hole transport layer, HTL), 발광층(Emission layer, EML), 전자수송층(Electron transport layer, ETL) 및 전자주입층(Electron Injection layer, EIL)을 포함한다. 유기발광다이오드(OLED)는 구동 TFT(DTFT1)의 제어 하에 공급되는 전류에 따라 제3 기간(t13) 동안 발광한다. 유기발광다이오드(OLED)의 애노드전극은 제3 TFT(T13) 및 구동 TFT(DTFT1)의 드레인전극들에 접속되고, 그 캐소드전극은 저전위 전압원 또는 기저전압원(GND)에 접속된다. The organic light emitting diode (OLED) includes a red organic light emitting diode formed in a red subpixel, a green organic light emitting diode formed in a green subpixel, and a blue organic light emitting diode formed in a blue subpixel. A multilayer organic compound layer is formed between the anode electrode and the cathode electrode of the organic light emitting diode (OLED). The organic compound layer includes a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), an emission layer (EML), an electron transport layer (ETL), and an electron injection layer EIL). The organic light emitting diode OLED emits light for the third period t13 according to the current supplied under the control of the driving TFT DTFT1. The anode electrode of the organic light emitting diode (OLED) is connected to the drain electrodes of the third TFT (T13) and the driving TFT (DTFT1), and the cathode electrode thereof is connected to the low potential voltage source or the ground voltage source (GND).
도 3에 도시된 발광셀의 동작을 도 4를 결부하여 단계적으로 설명하면 다음과 같다. The operation of the light emitting cell shown in FIG. 3 will be described step by step with reference to FIG.
제1 기간(t11) 동안, 제1 및 제3 TFT(T11, T13)는 턴-온되고 제2 TFT(T12)는 턴-오프된다. 이 때, 구동 TFT(DTFT1)의 게이트전압은 초기화된다. During the first period t11, the first and third TFTs T11 and T13 are turned on and the second TFT T12 is turned off. At this time, the gate voltage of the driving TFT DTFT1 is initialized.
제2 기간(t12) 동안, 제1 및 제3 TFT(T11, T13)은 온 상태를 유지하고, 제2 및 제4 TFT(T12, T14)는 턴-오프된다. 제2 기간(t12) 동안, 부스트 커패시터(Cbst)와 스토리지 커패시터(Cstg)는 구동 TFT(DTFT1)의 게이트 전압을 (VDD-Vth)로 샘플링하고 제1 노드(n1)에는 기준전압(Vref)이 공급된다. During the second period t12, the first and third TFTs T11 and T13 are kept on and the second and fourth TFTs T12 and T14 are turned off. During the second period t12, the boost capacitor Cbst and the storage capacitor Cstg sample the gate voltage of the driving TFT DTFT1 to (VDD-Vth), and the reference voltage Vref is applied to the first node n1 .
제3 기간(t13) 동안, 제2 및 제4 TFT(T12, T14)는 턴-온되는 반면, 제1 및 제3 TFT(T11,T13)는 턴-오프된다. 제3 기간(t13) 동안, 제1 노드(n1)의 전압은 N 번째 스캔펄스(SEL_N)에 응답하여 턴온되는 제2 TFT(T12)에 의해 기준전압(Vref)으로부터 데이터전압(Vdata : Data N)로 변하여 프로그래밍되고(Vref>Vdata), 이 때 제2 노드(n2)의 전압이 (Vref-Vdata)만큼 낮아진다. 제3 기간 동안, 유기발광다이 오드(OLED)는 N 번째 데이터의 계조만큼의 휘도로 발광한다. During the third period t13, the second and fourth TFTs T12 and T14 are turned on while the first and third TFTs T11 and T13 are turned off. During the third period t13, the voltage of the first node n1 is changed from the reference voltage Vref to the data voltage Vdata (Data N) by the second TFT T12, which is turned on in response to the Nth scan pulse SEL_N. (Vref > Vdata), and the voltage of the second node n2 at this time is lowered by (Vref-Vdata). During the third period, the organic light emitting diode (OLED) emits light with a luminance equal to the gray level of the Nth data.
도 3 및 도 4의 발광셀에서 입력 영상의 프레임 주파수가 변하면 t12가 변하여 구동 TFT의 문턱전압(Vth) 샘플링 타임이 달라진다. 그 결과, 프레임 주파수가 높게 변하면 샘플링 타임이 작아져 유기발광다이오드(OLED)의 휘도가 낮아지고 색좌표가 달라질 수 있다. 본 발명은 프레임 주파수가 변할 때 데이터 구동부에 공급되는 RGB 감마보상전압의 전압을 조정하여 예컨대, 프레임 주파수가 높아질 때 RGB 감마보상전압을 높여 휘도와 색좌표를 보상한다. When the frame frequency of the input image changes in the light emitting cells of FIGS. 3 and 4, t12 is changed and the threshold voltage (Vth) sampling time of the driving TFT is changed. As a result, when the frame frequency is changed to a high level, the sampling time is reduced, so that the luminance of the organic light emitting diode OLED is lowered and the color coordinates can be changed. The present invention adjusts the voltage of the RGB gamma compensation voltage supplied to the data driver when the frame frequency is changed to compensate for the luminance and the chromaticity coordinates, for example, by raising the RGB gamma compensation voltage when the frame frequency becomes high.
도 5 및 도 6은 발광셀과 그 구동파형의 제2 실시예를 나타낸다. 5 and 6 show a second embodiment of a light emitting cell and its driving waveform.
도 5 및 도 6을 참조하면, 발광셀들은 제1 내지 제5 TFT(T21 내지 T25), 구동 TFT(DTFT2), 스토리지 커패시터(Cstg), 및 발광다이오드(OLED)를 구비한다. 제1 내지 제5 TFT들(T21 내지 T25), 및 구동 TFT(DTFT2)는 p 타입 MOSFET로 구현된다. 5 and 6, the light emitting cells include first to fifth TFTs T21 to T25, a driving TFT DTFT2, a storage capacitor Cstg, and a light emitting diode OLED. The first to fifth TFTs T21 to T25 and the driving TFT DTFT2 are implemented as a p-type MOSFET.
제1 TFT(T21)는 제2 스캔라인(SRO1)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 제2 및 제3 기간(t22, t23) 동안 턴-온되어 데이터전압(Vdata : Data N)을 제1 노드(n1)에 공급한다. 제1 TFT(T21)의 드레인전극은 제1 노드(n1)에 접속되고, 그 소스전극은 데이터라인에 접속된다. 제1 TFT(T21)의 게이트전극은 제2 스캔라인(SRO1)에 접속된다. The first TFT T21 is turned on during the second and third periods t22 and t23 in response to the scan pulse from the second scan line SRO1 to turn on the data voltage Vdata: n1. The drain electrode of the first TFT (T21) is connected to the first node (n1), and its source electrode is connected to the data line. The gate electrode of the first TFT T21 is connected to the second scan line SRO1.
제2 TFT(T22)는 발광제어라인(EM1)으로부터의 발광제어펄스에 응답하여 제3 기간(t23) 동안 턴-오프되어 제1 노드(n1)와 기준전압(Vref) 사이의 전류패스를 차단하고 그 이외의 기간 동안, 턴-온되어 기준전압(Vref)을 제1 노드(n1)에 공급한 다. 제2 TFT(T22)의 소스전극에는 기준전압(Vref)이 공급되고, 그 드레인전극은 제1 노드(n1)에 접속된다. 제2 TFT(T22)의 게이트전극은 발광제어라인(EM)에 접속된다. The second TFT T22 is turned off during the third period t23 in response to the emission control pulse from the emission control line EM1 to block the current path between the first node n1 and the reference voltage Vref And is turned on to supply the reference voltage Vref to the first node n1 during the other period. A reference voltage Vref is supplied to the source electrode of the second TFT T22, and the drain electrode thereof is connected to the first node n1. The gate electrode of the second TFT (T22) is connected to the emission control line (EM).
제3 TFT(T23)는 제2 스캔라인(SRO1)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 제2 및 제3 기간(t22, t23) 동안 제2 노드(n2)의 전압을 제4 TFT(T24)의 소스전극과 구동 TFT(DTFT2)의 드레인전극에 공급한다. 제3 TFT(T23)의 소스전극은 제2 노드(n2)에 접속되고, 그 드레인전극은 제4 TFT(T24)의 소스전극 및 구동소자(DTFT2)의 드레인전극에 접속된다. 제3 TFT(T23)의 게이트전극은 제2 스캔라인(SR01)에 접속된다. The third TFT T23 supplies the voltage of the second node n2 during the second and third periods t22 and t23 to the source of the fourth TFT T24 in response to the scan pulse from the second scan line SRO1. Electrode and the drain electrode of the driving TFT DTFT2. The source electrode of the third TFT T23 is connected to the second node n2 and the drain electrode thereof is connected to the source electrode of the fourth TFT T24 and the drain electrode of the driving element DTFT2. And the gate electrode of the third TFT T23 is connected to the second scan line SR01.
제4 TFT(T24)는 발광제어라인(EM N)으로부터의 발광제어펄스에 응답하여 턴-오프되어 제2 및 제3 기간(t22, t23) 동안 구동 TFT(DTFT2) 및 제3 TFT(T23)와, 유기발광다이오드(OLED) 사이의 전류패스를 차단하고 그 이외의 기간 동안 턴-온되어 구동 TFT(DTFT2) 및 제3 TFT(T23)와, 유기발광다이오드소자(OLED) 사이의 전류패스를 형성한다. 제4 TFT(T24)의 드레인전극은 유기발광다이오드소자(OLED)의 애노드전극에 접속되고, 그 소스전극은 구동 TFT(DTFT2) 및 제3 TFT(T23)의 드레인전극들에 접속된다. 제4 TFT(T24)의 게이트전극은 발광제어라인(EM 1)에 접속된다. The fourth TFT T24 is turned off in response to the light emission control pulse from the light emission control line EM N to turn on the driving TFT DTFT2 and the third TFT T23 during the second and third periods t22 and t23, And a current path between the driving TFT DTFT2 and the third TFT T23 and the organic light emitting diode OLED is turned off during a period other than the current path between the organic light emitting diode OLED and the organic light emitting diode OLED, . The drain electrode of the fourth TFT T24 is connected to the anode electrode of the organic light emitting diode OLED and the source electrode thereof is connected to the drain electrodes of the driving TFT DTFT2 and the third TFT T23. The gate electrode of the fourth TFT (T24) is connected to the emission control line (EM1).
제5 TFT(T25)는 제1 스캔라인(Scan)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 제1 내지 제4 기간(t21~t24) 동안 턴-온되어 제3 노드(n3)와 기준 전압원(Vref) 사이에 전류패스를 형성시킨다. 제1 스캔라인(Scan)으로부터의 스캔펄스 폭은 제2 스캔러라인(SRO1)으로부터의 스캔펄스 폭보다 넓다. 제1 스캔라인(SCAN)으로부터의 스캔펄스의 라이징 타임은 제2 스캔라인(SRO1)으로부터의 스캔펄스의 라이징 타임보다 제1 기간(t21)만큼 빠르다. 제1 스캔라인(Scan)으로부터의 스캔펄스의 폴링 타임은 소정 시간만큼 제2 스캔라인(SRO1)으로부터의 스캔펄스의 폴링 타임보다 늦다. 제5 TFT(T25)의 드레인전극은 제3 노드(n3)에 접속되고, 그 소스전극은 기준 전압원(Vref)에 접속된다. 제5 TFT(T25)의 게이트전극은 제1 스캔라인(Scan)에 접속된다. The fifth TFT T25 is turned on during the first to fourth periods t21 to t24 in response to the scan pulse from the first scan line Scan and is turned on between the third node n3 and the reference voltage source Vref Thereby forming a current path. The scan pulse width from the first scan line (Scan) is wider than the scan pulse width from the second scan line (SRO1). The rising time of the scan pulse from the first scan line SCAN is earlier than the rising time of the scan pulse from the second scan line SRO1 by the first period t21. The polling time of the scan pulse from the first scan line (Scan) is later than the polling time of the scan pulse from the second scan line (SRO1) by a predetermined time. The drain electrode of the fifth TFT (T25) is connected to the third node (n3), and its source electrode is connected to the reference voltage source (Vref). The gate electrode of the fifth TFT (T25) is connected to the first scan line (Scan).
구동 TFT(DTFT2)는 고전위 전원전압원(VDD)으로부터의 전류를 유기발광다이오드소자(OLED)에 공급하고, 그 전류를 게이트-소스간 전압으로 제어한다. 구동 TFT(DTFT2)의 드레인전극은 제3 TFT(T23)의 드레인전극과 제4 TFT(T24)의 소스전극에 접속되고, 그 소스전극은 고전위 전원전압원(VDD)에 접속된다. 구동 TFT(DTFT)의 게이트전극은 제2 노드(n2)에 접속된다. The driving TFT DTFT2 supplies a current from the high potential power source voltage source VDD to the organic light emitting diode element OLED and controls the current to the gate-source voltage. The drain electrode of the driving TFT DTFT2 is connected to the drain electrode of the third TFT T23 and the source electrode of the fourth TFT T24, and the source electrode thereof is connected to the high potential power source voltage source VDD. And the gate electrode of the driving TFT (DTFT) is connected to the second node (n2).
스토리지 커패시터(Cstf)는 제1 노드(n1)와 제2 노드(n2) 사이에 접속되어 구동 TFT(DTFT2)의 게이트 전압을 유지한다. The storage capacitor Cstf is connected between the first node n1 and the second node n2 to maintain the gate voltage of the driver TFT DTFT2.
유기발광다이오드소자(OLED)는 적색 서브픽셀에 형성된 적색 유기발광다이오드, 녹색 서브픽셀에 형성된 녹색 유기발광다이오드, 및 청색 서브픽셀에 형성된 청색 유기발광다이오드를 포함한다. 유기발광다이오드(OLED)의 애노드전극과 캐소드전극 사이에는 다층의 유기 화합물층이 형성된다. 유기 화합물층은 정공주입층(HIL), 정공수송층(HTL), 발광층(EML), 전자수송층(ETL) 및 전자주입층(EIL)을 포함한다. 유기발광다이오드(OLED)는 구동 TFT(DTFT2)의 제어 하에 공급되는 전류에 따라 발광제어라인 전압이 로우논리전압을 유지하는 제4 기간(t24) 동안 발광한다. 유기발광다이오드(OLED)의 애노드전극은 제3 노드(n3)에 접속되고, 그 캐소드 전극은 저전위 전압원 또는 기저전압원(GND)에 접속된다. The organic light emitting diode (OLED) includes a red organic light emitting diode formed in a red subpixel, a green organic light emitting diode formed in a green subpixel, and a blue organic light emitting diode formed in a blue subpixel. A multilayer organic compound layer is formed between the anode electrode and the cathode electrode of the organic light emitting diode (OLED). The organic compound layer includes a hole injection layer (HIL), a hole transport layer (HTL), a light emitting layer (EML), an electron transport layer (ETL) and an electron injection layer (EIL). The organic light emitting diode OLED emits light for a fourth period t24 during which the emission control line voltage maintains the low logic voltage in accordance with the current supplied under the control of the driving TFT DTFT2. The anode electrode of the organic light emitting diode (OLED) is connected to the third node (n3), and the cathode electrode thereof is connected to the low potential voltage source or the ground voltage source (GND).
도 5에 도시된 발광셀의 동작을 도 6을 결부하여 단계적으로 설명하면 다음과 같다. The operation of the light emitting cell shown in FIG. 5 will be described step by step with reference to FIG.
제1 기간(t21) 동안, 제5 TFT(T25)는 제1 스캔라인(Scan)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 턴-온되고, 제3 노드(n3)의 전압은 기준전압(Vref)으로 초기화된다. 제1 기간(t21) 동안, 제3 노드(n3)의 전압은 기준전압원(Vref)으로 방전된다. 이 때, 기준전압(Vref)과 기저전압(GND)의 전압차가 유기발광다이오드(OLED)의 문턱전압 이하이거나 유기발광다이오드(OLED)에 역바이어스가 인가되므로 유기발광다이오드(OLED)의 양단에 전류가 흐르지 않는다. 제1 기간(t21) 동안, 제2 및 제4 TFT(T22, T24)는 턴-온되는 반면, 제1 및 제3 TFT(T21,T23)는 턴-오프된다. During the first period t21, the fifth TFT T25 is turned on in response to the scan pulse from the first scan line Scan, and the voltage of the third node n3 is initialized to the reference voltage Vref do. During the first period t21, the voltage of the third node n3 is discharged to the reference voltage source Vref. At this time, since the voltage difference between the reference voltage Vref and the ground voltage GND is equal to or lower than the threshold voltage of the organic light emitting diode OLED or a reverse bias is applied to the organic light emitting diode OLED, Does not flow. During the first period t21, the second and fourth TFTs T22 and T24 are turned on while the first and third TFTs T21 and T23 are turned off.
제2 기간(t22) 동안, 제1 및 제3 TFT(T21,T23)는 제2 스캔라인(SR01)으로부터의 스캔펄스에 응답하여 턴-온된다. 제2 및 제4 TFT(T22,T24)의 게이트전극에는 제2 기간(t22) 동안 로우논리전압에서 하이논리전압으로 변하는 발광제어펄스가 인가된다. 그 결과, 제2 및 제3 노드(n2, n3)는 기준전압(Vref)으로 초기화된다. 이 때, 제5 TFT(T25)는 온(On) 상태를 유지하므로 제3 노드(n3)는 기준전압(Vref)을 유지한다. 유기발광다이오드(OLED)는 애노드전압이 기준전압(Vref)으로 낮기 때문에 제2 기간(t22) 동안 비발광 상태를 유지한다. During the second period t22, the first and third TFTs T21 and T23 are turned on in response to the scan pulse from the second scan line SR01. The gate electrodes of the second and fourth TFTs T22 and T24 are applied with the light emission control pulses which change from the low logic voltage to the high logic voltage during the second period t22. As a result, the second and third nodes n2 and n3 are initialized to the reference voltage Vref. At this time, since the fifth TFT T25 maintains the On state, the third node n3 maintains the reference voltage Vref. The organic light emitting diode OLED maintains the non-emission state during the second period t22 because the anode voltage is low at the reference voltage Vref.
제3 기간(t23) 동안, 구동 TFT(DTFT2)의 문턱전압이 스토리지 커패시터(Cstg)에 저장된다. 제3 기간(t23) 동안, 제2 및 제4 TFT(T22,T24)는 오프(Off) 상태를 유지하고 제3 노드(n3)는 기준전압(Vref)을 유지한다. During the third period t23, the threshold voltage of the driving TFT DTFT2 is stored in the storage capacitor Cstg. During the third period t23, the second and fourth TFTs T22 and T24 maintain the off state and the third node n3 maintains the reference voltage Vref.
제4 기간(t24) 동안, 제2 및 제4 TFT(T22, T24)는 발광제어라인(EM1)의 전압이 로우논리전압으로 반전되므로 턴-온되는 반면, 제1, 제3 및 제5 TFT(T21, T23,T25)는 턴-오프된다. 따라서, 유기발광다이오드(OLED)는 제4 기간(t24)부터 대략 1 프레임기간 동안 발광한다. During the fourth period t24, the second and fourth TFTs T22 and T24 are turned on because the voltage of the emission control line EM1 is inverted to the low logic voltage, while the first, third and fifth TFTs (T21, T23, T25) are turned off. Thus, the organic light emitting diode OLED emits for about one frame period from the fourth period t24.
본 발명의 발광셀 회로는 다양하게 변형될 수 있다. 예컨대, 전술한 실시예들에서 TFT 각각은 n 타입 MOSFET로 선택될 수 있으며 이 경우에 도 4 및 도 5의 구동 파형은 역위상으로 발생된다. 또한, CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 공정을 이용하여 발광셀 회로에 n 타입 MOSFET와 p 타입 MOSFET의 조합으로 TFT 개수를 줄일 수도 있다. The light-emitting cell circuit of the present invention can be variously modified. For example, in the embodiments described above, each of the TFTs may be selected as an n-type MOSFET, in which case the driving waveforms of Figs. 4 and 5 are generated in opposite phases. In addition, the number of TFTs can be reduced by combining a n-type MOSFET and a p-type MOSFET in a light emitting cell circuit by using a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) process.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the present invention should not be limited to the details described in the detailed description, but should be defined by the claims.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유기발광다이오드 표시장치를 나타내는 블록도이다. 1 is a block diagram showing an organic light emitting diode display device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 타이밍 콘트롤러의 다른 실시예를 보여 주는 블록도이다. 2 is a block diagram showing another embodiment of the timing controller shown in FIG.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광셀 구동회로를 보여 주는 회로도이다. 3 is a circuit diagram illustrating a light emitting cell driving circuit according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 도 3에 도시된 발광셀 구동회로의 구동 파형을 보여 주는 파형도이다. 4 is a waveform diagram showing driving waveforms of the light emitting cell driving circuit shown in FIG.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광셀 구동회로를 보여 주는 회로도이다. 5 is a circuit diagram showing a light emitting cell driving circuit according to a second embodiment of the present invention.
도 6은 도 5에 도시된 발광셀 구동회로의 구동 파형을 보여 주는 파형도이다. 6 is a waveform diagram showing driving waveforms of the light emitting cell driving circuit shown in FIG.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
100 : 표시패널 101 : 타이밍 콘트롤러100: display panel 101: timing controller
102 : 감마보상전압 발생부 103 : 데이터 구동부102: gamma compensation voltage generator 103:
104 : 스캔 구동부104:
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