KR100741979B1 - Pixel Circuit of Organic Electroluminescence Display Device - Google Patents
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Abstract
개구율을 향상시키기 위해 발광제어라인을 제거한 유기 전계발광 표시장치의 화소회로에 관하여 개시한다. 본 발명의 화소 회로는 발광제어 트랜지스터를 다이오드 연결시키고, 발광제어라인을 제거하며, 유기 EL 소자의 캐소드 전극에 연결된 기준전압의 레벨상태를 변경시킨다. 즉, 로우레벨의 이전 주사신호 및 현재 주사신호가 공급되는 동안 상기 기준전압을 하이레벨로 변경시킴으로써, 문턱전압보상과 데이터전압이 인가되는 동안 상기 다이오드를 오프시켜 구동전류를 차단한다. 따라서, 본 발명의 화소회로는 문턱전압보상 뿐만 아니라, 발광제어라인을 제거함으로써 개구율을 향상 시킬 수 있다.Disclosed is a pixel circuit of an organic electroluminescent display device in which an emission control line is removed to improve an aperture ratio. The pixel circuit of the present invention diode-connects the light emission control transistor, removes the light emission control line, and changes the level state of the reference voltage connected to the cathode electrode of the organic EL element. That is, by changing the reference voltage to the high level while the low level previous scan signal and the current scan signal are supplied, the diode is turned off while the threshold voltage compensation and the data voltage are applied to block the driving current. Therefore, the pixel circuit of the present invention can improve the aperture ratio by eliminating the threshold voltage as well as eliminating the light emission control line.
Description
도 1은 종래의 유기 전계발광 표시장치의 화소를 도시한 회로도이다. 1 is a circuit diagram illustrating a pixel of a conventional organic electroluminescent display.
도 2는 도 1에 도시된 화소를 구동하기 위한 타이밍도이다.FIG. 2 is a timing diagram for driving the pixel illustrated in FIG. 1.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 전계발광 표시장치의 화소회로를 나타낸 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a pixel circuit of an organic light emitting display device according to a first embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기 전계발광 표시장치의 화소회로를 나타낸 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a pixel circuit of an organic light emitting display device according to a second embodiment of the present invention.
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 화소의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.5 is a timing diagram illustrating an operation of a pixel according to the first and second embodiments of the present invention illustrated in FIGS. 3 and 4.
본 발명은 유기 전계 발광 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 개구율을 향상시키기 위해 발광제어라인을 제거한 유기 전계발광 표시장치의 화소회로 에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근, 평판 표시 장치(Flat Panel Dispaly : FPD)에 대한 관심이 증가하면서, 다양한 방식의 평판 표시 장치의 개발이 활발히 진행되고 있다. 대표적인 평판 표시 장치는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display : LCD), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : PDP), 유기 전계발광 표시장치(Organic Electroluminescence Display Device) 등이 있다.Recently, as interest in flat panel displays (FPDs) increases, development of various types of flat panel displays has been actively conducted. Typical flat panel display devices include liquid crystal displays (LCDs), plasma display panels (PDPs), organic electroluminescence displays (Organic Electroluminescence Display Devices), and the like.
상기 평판표시장치 중 유기 전계발광 표시장치는 자발광 소자로서 LCD와 같은 백라이트가 없어 더욱 얇고, 응답속도가 수십 [ns]로 빠르며, 시야각이 넓고 명암비가 좋아 차세대 디스플레이로서 주목을 받고 있다.Among the flat panel display devices, the organic light emitting display device is a self-luminous device, which has no backlight such as an LCD, is thinner, has a response speed of several tens of [ns], has a wide viewing angle, and has a high contrast ratio.
상술한 유기 전계 발광 표시장치를 구동하는 방식에는 수동 매트릭스(passive matrix) 구동 방식과 능동 매트릭스(active matrix) 구동 방식이 있다. 수동 매트릭스 구동 방식은 예를 들어 특정 행의 주사선에 연결된 화소가 선택된 시간 동안에만 전류를 받고 그에 상응하는 휘도를 내도록 이루어지는 구동 방식을 말한다. 능동 매트릭스 구동 방식은 예를 들어 캐패시터에 소정의 계조를 표시하기 위한 전압을 저장하고, 저장된 전압을 전체 프레임 시간 동안에 화소에 인가하는 구동 방식을 말한다. 이러한 능동 매트릭스 구동 방식은 캐패시터에 전압을 저장하기 위해 인가되는 신호의 형태에 따라 전압 기입(voltage programming) 방식과 전류 기입(current programming) 방식으로 나누어진다.The above-described method of driving the organic light emitting display device includes a passive matrix driving method and an active matrix driving method. The passive matrix driving scheme is, for example, a driving scheme in which a pixel connected to a scan line of a specific row receives a current only for a selected time and has a corresponding luminance. The active matrix driving scheme refers to a driving scheme for storing a voltage for displaying a predetermined gray scale in a capacitor and applying the stored voltage to the pixel for the entire frame time, for example. The active matrix driving method is divided into a voltage programming method and a current programming method according to the type of a signal applied to store a voltage in a capacitor.
또한, 유기 전계발광 표시장치는 전압구동의 액정을 이용하는 LCD와 다르게 전류구동 소자인 유기발광다이오드(Organic Light Emitting Diode(OLED): 이하, " 유기EL 소자"라 한다.)를 이용하여 구동전류의 양에 따라 휘도를 조절하여 발광한다. 따라서, 유기 전계발광 표시장치는 구동전류를 생성하기 위한 화소회로가 필요하다.In addition, an organic electroluminescent display device uses an organic light emitting diode (OLED), which is a current driving element, unlike an LCD using a voltage driven liquid crystal. The luminance is adjusted according to the amount of light emitted. Therefore, the organic electroluminescent display needs a pixel circuit for generating a driving current.
도 1은 종래의 유기 전계발광 표시장치의 화소를 도시한 회로도이다.1 is a circuit diagram illustrating a pixel of a conventional organic electroluminescent display.
도 1을 참조하면, 종래의 화소는 4개의 트랜지스터(M1, M2, M3, M4)와 2개의 커패시터(Cst, Cvth)가 전기적으로 연결된 화소구동부(10), 발광제어 트랜지스터(M5) 및 유기 EL 소자 OLED를 가진다.Referring to FIG. 1, a conventional pixel includes a
화소구동부(10)는 데이터라인 DATA[m], 이전 주사라인 SCAN[n-1], 현재 주사라인 SCAN[n] 및 전원전압라인 ELVDD에 연결되고, 상기 유기 EL 소자 OLED로 공급할 구동전류를 생성한다. 상기 화소구동부(10)에 대하여는 후술하기로 한다.The
유기 EL 소자 OLED는 상기 화소구동부(10)와 기준전압라인 ELVSS 사이에 연결되고, 상기 화소구동부(10)에서 공급하는 구동전류를 입력받아 이에 상응하는 휘도로 발광한다.The organic EL device OLED is connected between the
발광제어 트랜지스터(M5)는 상기 화소구동부(10)와 상기 유기 EL 소자 OLED 사이에 연결되고, 게이트 단자에 연결된 발광제어라인 EMI[n]으로부터의 발광제어신호에 따라 온/오프 동작하여 상기 화소구동부(10)에서 출력되는 구동전류를 상기 유기 EL 소자 OLED로 공급하거나 차단한다.A light emission control transistor M5 is connected between the
상기 화소구동부(10)는 기본적으로 2개의 트랜지스터와 1개의 커패시터로 구성되지만, 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth) 편차를 해결하기 위하여 보상회로를 형성하여 문턱전압의 편차를 제거한 회로를 이용하여 설명하기로 한다. Although the
즉, 도 1에 도시된 화소구동부(10)는 앞서 설명한 바와 같이 4개의 트랜지스터(M1, M2, M3, M4)와 2개의 커패시터(Cst, Cvth)를 가진다.That is, the
구동 트랜지스터(M1)는 상기 전원전압라인 ELVDD과 상기 발광제어 트랜지스터(M5) 사이에 연결되고, 노드 N2에 연결된 게이트 단자에 인가된 전압과 상기 전원전압 ELVDD의 전압 차에 해당하는 구동전류를 출력한다.The driving transistor M1 is connected between the power supply voltage line ELVDD and the light emission control transistor M5 and outputs a driving current corresponding to the voltage difference between the voltage applied to the gate terminal connected to the node N2 and the power supply voltage ELVDD. .
문턱전압보상 트랜지스터(M2)는 상기 구동 트랜지스터(M1)의 게이트와 드레인 사이에 연결되고, 상기 이전 주사라인 SCAN[n-1]으로부터의 주사신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터(M1)를 다이오드 연결시킨다. 따라서, 구동 트랜지스터(M1)의 문턱전압은 상기 제 2 커패시터(Cvth)에 저장된다.The threshold voltage compensation transistor M2 is connected between the gate and the drain of the driving transistor M1 and diode-connects the driving transistor M1 in response to a scanning signal from the previous scan line SCAN [n-1]. . Therefore, the threshold voltage of the driving transistor M1 is stored in the second capacitor Cvth.
스위칭 트랜지스터(M3)는 데이터라인 DATA[m]과 노드 N1 사이에 연결되고, 상기 현재 주사라인 SCAN[n]으로 부터의 주사신호에 응답하여 데이터신호를 노드 N1으로 전달한다.The switching transistor M3 is connected between the data line DATA [m] and the node N1 and transfers the data signal to the node N1 in response to the scan signal from the current scan line SCAN [n].
전원전압인가 트랜지스터(M4)는 상기 전원전압라인 ELVDD과 상기 노드 N1 사이에 연결되고, 상기 이전 주사라인 SCAN[n-1]으로부터의 주사신호에 응답하여 전원전압 ELVDD을 상기 노드 N1으로 인가한다.A power supply voltage applying transistor M4 is connected between the power supply voltage line ELVDD and the node N1, and applies a power supply voltage ELVDD to the node N1 in response to a scan signal from the previous scan line SCAN [n-1].
제 1 커패시터(Cst)는 상기 전원전압라인 ELVDD과 상기 노드 N1사이에 연결되고, 상기 스위칭 트랜지스터(M3)로부터 전달되는 데이터전압을 저장한다.The first capacitor Cst is connected between the power supply voltage line ELVDD and the node N1 and stores a data voltage transferred from the switching transistor M3.
제 2 커패시터(Cvth)는 상기 제 1 커패시터(Cst)와 상기 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 단자 사이에 연결되고, 상기 구동 트랜지스터(M1)의 문턱전압(Vth)을 일정시간 저장한다.The second capacitor Cvth is connected between the first capacitor Cst and the gate terminal of the driving transistor M1 and stores the threshold voltage Vth of the driving transistor M1 for a predetermined time.
도 1에서는 상기 모든 트랜지스터(M1-M5)를 PMOS(P-Type Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터를 사용하였지만, 당업자의 수준에서 NMOS 트랜지스터로 화소회로를 설계할 수 있음은 자명하다.In FIG. 1, all of the transistors M1-M5 use P-type metal oxide semiconductor (PMOS) transistors, but it is apparent that the pixel circuit can be designed as an NMOS transistor at the level of those skilled in the art.
도 2는 도 1에 도시된 화소를 구동하기 위한 타이밍도이다.FIG. 2 is a timing diagram for driving the pixel illustrated in FIG. 1.
도 1 및 도 2를 참조하면, 먼저, 이전 주사신호 SCAN[n-1]이 로우레벨이고, 현재 주사신호 SCAN[n]과 발광제어신호 EMI[n]이 하이레벨이면, 도 1의 화소에서 문턱전압보상 트랜지스터(M2)와 전원전압인가 트랜지스터(M4)가 턴-온 된다. 따라서, 노드 N1에는 전원전압 ELVDD가 인가되고, 노드 N2에는 상기 구동 트랜지스터(M1)가 다이오드 연결됨으로써, 전원전압 ELVDD과 문터전압 Vth의 차에 해당하는 전압 ELVDD-|Vth|이 인가된다. 결국, 제 2 커패시터(Cvth)는 구동 트랜지스터(M1)의 문턱전압 Vth에 해당하는 전압이 저장된다.1 and 2, first, if the previous scan signal SCAN [n-1] is at a low level, and the current scan signal SCAN [n] and the emission control signal EMI [n] are at a high level, the pixel of FIG. The threshold voltage compensating transistor M2 and the power supply voltage applying transistor M4 are turned on. Accordingly, the power supply voltage ELVDD is applied to the node N1, and the driving transistor M1 is diode-connected to the node N2 so that the voltage ELVDD- | Vth | corresponding to the difference between the power supply voltage ELVDD and the Munter voltage Vth is applied. As a result, the voltage corresponding to the threshold voltage Vth of the driving transistor M1 is stored in the second capacitor Cvth.
다음, 이전 주사신호 SCAN[n-1]이 하이레벨이고, 현재 주사신호 SCAN[n]이 로우레벨이며, 발광제어신호 EMI[n]이 하이레벨이면, 도 1에 도시된 화소에서 스위칭 트랜지스터(M3)는 턴-온되고, 문턱전압보상 트랜지스터(M2)와 전원전압인가 트랜지스터(M4)는 턴-오프된다. 따라서, 데이터신호 DATA[m]이 노드 N1으로 인가된다. 이때, 문턱전압 Vth을 유지하려는 제 2 커패시터(Cvth)의 특성 때문에 노드 N2의 전압은 ELVDD-|Vth|-△V로 변한다. 여기서, 변동전압 △V는 ELVDD-DATA[m]이다. 따라서, 노드 N2의 전압은 ELVDD-|Vth|-(ELVDD-DATA[m])가 된다.Next, if the previous scan signal SCAN [n-1] is high level, the current scan signal SCAN [n] is low level, and the emission control signal EMI [n] is high level, the switching transistor ( M3 is turned on, and the threshold voltage compensation transistor M2 and the power supply voltage applying transistor M4 are turned off. Therefore, the data signal DATA [m] is applied to the node N1. At this time, the voltage of the node N2 changes to ELVDD- | Vth | -ΔV because of the characteristics of the second capacitor Cvth to maintain the threshold voltage Vth. Here, the variable voltage ΔV is ELVDD-DATA [m]. Therefore, the voltage of the node N2 becomes ELVDD- | Vth |-(ELVDD-DATA [m]).
마지막으로, 이전 주사신호 SCAN[n-1]과 현재 주사신호 SCAN[n]이 하이레벨이고, 발광제어신호 EMI[n]이 로우레벨이면, 발광제어 트랜지스터(M5)는 턴-온되 어, 상기 구동 트랜지스터(M1)에서 생성되는 구동전류(IOLED)를 상기 유기 EL 소자 OLED로 공급한다. 이때, 유기 EL 소자 OLED로 인가되는 구동전류(IOLED)는 아래 [수학식 1]에 의해서 정의된다.Finally, when the previous scan signal SCAN [n-1] and the current scan signal SCAN [n] are high level and the light emission control signal EMI [n] is low level, the light emission control transistor M5 is turned on, and The driving current I OLED generated by the driving transistor M1 is supplied to the organic EL element OLED. At this time, the driving current (I OLED ) applied to the organic EL device OLED is defined by
= K[ELVDD-{ELVDD-|Vth|-(ELVDD-DATA[m])} - |Vth|]2 = K [ELVDD- {ELVDD- | Vth |-(ELVDD-DATA [m])}-| Vth |] 2
= K(ELVDD-DATA[m])2 = K (ELVDD-DATA [m]) 2
상기 [수학식 1]과 같이 문턱전압이 보상된 구동전류가 공급되어 문턱전압 편차에 따른 휘도 불균일을 해결할 수 있다.As shown in
그러나, 도 1과 같은 종래의 화소 회로는 3개의 각기 다른 주사라인 SCAN[n-1], SCAN[n], EMI[n]이 필요하기 때문에, 화소구동회로가 복잡해지고, 유기 전계발광 표시 장치의 개구율이 저하되는 문제가 있었다. However, the conventional pixel circuit as shown in FIG. 1 requires three different scanning lines SCAN [n-1], SCAN [n], and EMI [n], resulting in complicated pixel driving circuits and an organic light emitting display device. There was a problem that the aperture ratio of was lowered.
본 발명의 목적은 화소 회로에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱 전압(Vth)의 편차를 보상함과 동시에 개구율을 더 높일 수 있는 유기 전계 발광 표시장치의 화소회로 및 그 구동방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a pixel circuit of an organic light emitting display device and a driving method thereof capable of compensating for variation in threshold voltage Vth of a driving transistor included in a pixel circuit and increasing an aperture ratio.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 유기 전계발광 표시장치의 화소회로는 기준전압라인에 캐소드 전극이 연결되고, 애노드 전극으로 공급되는 구동전류에 따라 소정의 휘도로 발광하는 유기 EL 소자; 데이터라인, 이전 주사라인, 현재 주사라인 및 전원전압라인에 연결되고, 상기 데이터라인에서 인가되는 데이터전압에 상응하는 상기 구동전류를 상기 유기 EL 소자로 인가하는 화소구동부; 및 상기 화소구동부와 상기 유기 EL 소자 사이에 연결되고, 상기 기준전압의 레벨상태의 변화에 따라 상기 구동전류를 흐르게 하거나 차단하는 다이오드;를 포함한다.The pixel circuit of the organic electroluminescent display device of the present invention for achieving the above object is an organic EL element connected to the cathode electrode to the reference voltage line, and emits light at a predetermined brightness according to the driving current supplied to the anode electrode; A pixel driver connected to a data line, a previous scan line, a current scan line, and a power supply voltage line and applying the driving current corresponding to the data voltage applied from the data line to the organic EL element; And a diode connected between the pixel driver and the organic EL element to allow the driving current to flow or block in response to a change in the level state of the reference voltage.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
실시예 1Example 1
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 유기 전계발광 표시장치의 화소회로를 나타낸 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating a pixel circuit of an organic light emitting display device according to a first embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 화소회로는 도 1의 화소회로와 동일하게 4개의 트랜지스터(M1, M2, M3, M4)와 2개의 커패시터(Cst, Cvth)가 전기적으로 연결된 화소구동부(10) 및 유기 EL 소자 OLED를 가진다.Referring to FIG. 3, in the pixel circuit according to the first exemplary embodiment of the present invention, four transistors M1, M2, M3, and M4 and two capacitors Cst and Cvth may be electrically connected to each other. It has a connected
화소구동부(10)는 데이터라인 DATA[m], 이전 주사라인 SCAN[n-1], 현재 주사라인 SCAN[n] 및 전원전압라인 ELVDD에 연결되고, 상기 유기 EL 소자 OLED로 공급할 구동전류를 생성한다. 상기 화소구동부(10)에 대하여는 후술하기로 한다.The
유기 EL 소자 OLED는 상기 화소구동부(10)와 기준전압라인 ELVSS 사이에 연결되고, 상기 화소구동부(10)에서 공급하는 구동전류를 입력받아 이에 상응하는 휘도로 발광한다.The organic EL device OLED is connected between the
또한, 본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 도 1의 종래의 화소회로와의 차이는 발광제어 트랜지스터(M5) 대신에 다이오드(M5')를 화소구동부(10)와 유기 EL 소자 OLED 사이에 형성한 것이다. 도 3에서는 다이오드(M5')를 PMOS 트랜지스터를 이용하여 게이트 단자와 드레인 단자를 연결하여 설계한다. 즉, 화소 내에 발광제어라인 EMI[n]을 제거할 수 있다. Further, according to the first embodiment of the present invention, a difference from the conventional pixel circuit of Fig. 1 is that instead of the light emission control transistor M5, a diode M5 'is formed between the
발광제어라인 EMI[n]이 제거된 대신 기준전압 ELVSS의 레벨이 이전 주사신호 SCAN[n-1] 및 현재 주사신호 SCAN[n]이 로우레벨일 동안 하이레벨을 유지한다. 상기 기준전압 ELVSS는 일반적으로 상기 전원전압 ELVDD보다 낮은 전압으로 음의 전압이거나 접지전압이다. 다만, 하이레벨의 기준전압 ELVSS은 전원전압 ELVDD와 동일한 전압이 인가된다. 이에 대하여는 후술할 타이밍도와 함께 자세히 설명하기로 한다.Instead of eliminating the emission control line EMI [n], the level of the reference voltage ELVSS is maintained at a high level while the previous scan signal SCAN [n-1] and the current scan signal SCAN [n] are low level. The reference voltage ELVSS is generally a voltage lower than the power supply voltage ELVDD and is a negative voltage or a ground voltage. However, the same voltage as the power supply voltage ELVDD is applied to the high level reference voltage ELVSS. This will be described in detail with a timing chart to be described later.
상기 화소구동부(10)는 기본적으로 2개의 트랜지스터와 1개의 커패시터로 구성되지만, 구동 트랜지스터의 문턱전압(Vth) 편차를 해결하기 위하여 보상회로를 형성하여 문턱전압의 편차를 제거한 회로를 이용하여 설명하기로 한다. Although the
즉, 도 3에 도시된 화소구동부(10)는 앞서 설명한 바와 같이 4개의 트랜지스터(M1, M2, M3, M4)와 2개의 커패시터(Cst, Cvth)를 가진다.That is, the
구동 트랜지스터(M1)는 상기 전원전압라인 ELVDD과 상기 발광제어 트랜지스 터(M5) 사이에 연결되고, 노드 N2에 연결된 게이트 단자에 인가된 전압과 상기 전원전압 ELVDD의 전압 차에 해당하는 구동전류를 출력한다.The driving transistor M1 is connected between the power supply voltage line ELVDD and the light emission control transistor M5 and receives a driving current corresponding to the voltage difference between the voltage applied to the gate terminal connected to the node N2 and the power supply voltage ELVDD. Output
문턱전압보상 트랜지스터(M2)는 상기 구동 트랜지스터(M1)의 게이트와 드레인 사이에 연결되고, 상기 이전 주사라인 SCAN[n-1]으로부터의 주사신호에 응답하여 상기 구동 트랜지스터(M1)를 다이오드 연결시킨다. 따라서, 구동 트랜지스터(M1)의 문턱전압은 상기 제 2 커패시터(Cvth)에 저장된다.The threshold voltage compensation transistor M2 is connected between the gate and the drain of the driving transistor M1 and diode-connects the driving transistor M1 in response to a scanning signal from the previous scan line SCAN [n-1]. . Therefore, the threshold voltage of the driving transistor M1 is stored in the second capacitor Cvth.
스위칭 트랜지스터(M3)는 데이터라인 DATA[m]과 노드 N1 사이에 연결되고, 상기 현재 주사라인 SCAN[n]의 주사신호에 응답하여 데이터신호를 노드 N1으로 전달한다.The switching transistor M3 is connected between the data line DATA [m] and the node N1 and transmits a data signal to the node N1 in response to the scan signal of the current scan line SCAN [n].
전원전압인가 트랜지스터(M4)는 상기 전원전압라인 ELVDD과 상기 노드 N1 사이에 연결되고, 상기 이전 주사라인 SCAN[n-1]으로부터의 주사신호에 응답하여 전원전압 ELVDD을 상기 노드 N1으로 인가한다.A power supply voltage applying transistor M4 is connected between the power supply voltage line ELVDD and the node N1, and applies a power supply voltage ELVDD to the node N1 in response to a scan signal from the previous scan line SCAN [n-1].
제 1 커패시터(Cst)는 상기 전원전압라인 ELVDD과 상기 노드 N1사이에 연결되고, 상기 스위칭 트랜지스터(M3)로부터 전달되는 데이터전압을 저장한다.The first capacitor Cst is connected between the power supply voltage line ELVDD and the node N1 and stores a data voltage transferred from the switching transistor M3.
제 2 커패시터(Cvth)는 상기 제 1 커패시터(Cst)와 상기 구동 트랜지스터(M1)의 게이트 단자 사이에 연결되고, 상기 구동 트랜지스터(M1)의 문턱전압(Vth)을 일정시간 저장한다.The second capacitor Cvth is connected between the first capacitor Cst and the gate terminal of the driving transistor M1 and stores the threshold voltage Vth of the driving transistor M1 for a predetermined time.
도 3에서는 상기 모든 트랜지스터(M1-M5)를 PMOS(P-Type Metal Oxide Semiconductor) 트랜지스터를 사용하였지만, 당업자의 수준에서 NMOS 트랜지스터로 화소회로를 설계할 수 있음은 자명하다.In FIG. 3, all of the transistors M1-M5 use P-type metal oxide semiconductor (PMOS) transistors, but it is apparent that the pixel circuit can be designed as an NMOS transistor at the level of those skilled in the art.
따라서, 제 1 실시예에 따르면, 종래의 화소에서 발광제어라인 EMI[n]을 제거함으로써, 화소의 개구율을 향상시킬 수 있다. 즉, 배면 발광형의 유기 전계발광 표시장치의 경우 개구율을 증대시킬 수 있으며, 전면 발광형의 유기 전계발광 표시장치의 경우 하부 개구율을 증대에 따른 하부 커패시터의 사이즈를 증가시킬 수 있어 안정한 회로 구성이 가능하다. Therefore, according to the first embodiment, the aperture ratio of the pixel can be improved by removing the emission control line EMI [n] from the conventional pixel. That is, in the case of the bottom emission type organic electroluminescent display device, the aperture ratio can be increased. In the case of the top emission type organic electroluminescent display device, the size of the lower capacitor can be increased by increasing the lower aperture ratio. It is possible.
실시예 2Example 2
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 유기 전계발광 표시장치의 화소회로를 나타낸 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating a pixel circuit of an organic light emitting display device according to a second embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예는 상기 도 3에서 설명한 제 1 실시예와 화소구동부(10) 및 유기 EL 소자 OLED는 동일하다. 따라서, 화소구동부(10)와 유기 EL 소자 OLED의 설명은 상기 도 3의 설명을 대신하여 생략하기로 한다.Referring to FIG. 4, in the second embodiment of the present invention, the
다만, 본 발명의 제 2 실시예는 상기 도 3의 제 2 실시예와 다르게 상기 화소구동부(10)와 유기 EL 소자 OLED 사이에 형성된 다이오드(M5")가 게이트 단자와 드레인 단자를 연결 NMOS 트랜지스터를 이용한 것이다.However, unlike the second embodiment of FIG. 3, the second embodiment of the present invention uses an NMOS transistor in which a diode M5 ″ formed between the
따라서, 본 발명의 제 2 실시예 또한 종래의 화소에서 발광제어라인 EMI[n]을 제거함으로써, 화소의 개구율을 향상시킬 수 있다.Therefore, the second embodiment of the present invention can also improve the aperture ratio of the pixel by removing the emission control line EMI [n] from the conventional pixel.
이하, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 화소의 동작을 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the pixel according to the first and second embodiments of the present invention will be described.
도 5는 도 3 및 도 4에 도시된 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따른 화소 의 동작을 설명하기 위한 타이밍도이다.FIG. 5 is a timing diagram for describing an operation of a pixel according to the first and second embodiments of the present invention illustrated in FIGS. 3 and 4.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 이전 주사신호 SCAN[n-1]과 현재 주사신호 SCAN[n]이 순차적으로 로우레벨로 변환한다. 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에 따르면, 기준전압 ELVSS[n]은 상기 이전 주사신호 SCAN[n-1]과 현재 주사신호 SCAN[n]이 로우레벨인 동안 하이레벨을 유지하고 있다.3 to 5, the previous scan signal SCAN [n-1] and the current scan signal SCAN [n] are sequentially converted to the low level. According to the first and second embodiments of the present invention, the reference voltage ELVSS [n] is maintained at a high level while the previous scan signal SCAN [n-1] and the current scan signal SCAN [n] are low level.
먼저, 이전 주사신호 SCAN[n-1]이 로우레벨이고, 현재 주사신호 SCAN[n]과 기준전압 ELVSS[n]이 하이레벨이면, 도 3 및 도 4의 화소에서 문턱전압보상 트랜지스터(M2)와 전원전압인가 트랜지스터(M4)가 턴-온 된다. 따라서, 노드 N1에는 전원전압 ELVDD가 인가되고, 노드 N2에는 상기 구동 트랜지스터(M1)가 다이오드 연결됨으로써, 전원전압 ELVDD과 문터전압 Vth의 차에 해당하는 전압 ELVDD-|Vth|이 인가된다. 결국, 제 2 커패시터(Cvth)는 구동 트랜지스터(M1)의 문턱전압 Vth에 해당하는 전압이 저장된다. 그러나, 기준전압 ELVSS[n]이 하이레벨이기 때문에 다이오드 연결된 트랜지스터(M5' 또는 M5")는 역바이어스가 걸려 전류를 통과시키지 못한다. First, when the previous scan signal SCAN [n-1] is low level and the current scan signal SCAN [n] and the reference voltage ELVSS [n] are high level, the threshold voltage compensation transistor M2 in the pixels of FIGS. And the power supply voltage applying transistor M4 are turned on. Accordingly, the power supply voltage ELVDD is applied to the node N1, and the driving transistor M1 is diode-connected to the node N2 so that the voltage ELVDD- | Vth | corresponding to the difference between the power supply voltage ELVDD and the Munter voltage Vth is applied. As a result, the voltage corresponding to the threshold voltage Vth of the driving transistor M1 is stored in the second capacitor Cvth. However, since the reference voltage ELVSS [n] is high level, the diode-connected transistor M5 'or M5 "is reverse biased and does not allow current to pass through.
다음, 이전 주사신호 SCAN[n-1]이 하이레벨이고, 현재 주사신호 SCAN[n]이 로우레벨이며, 기준전압 ELVSS[n]이 하이레벨이면, 스위칭 트랜지스터(M3)는 턴-온되고, 문턱전압보상 트랜지스터(M2)와 전원전압인가 트랜지스터(M4)는 턴-오프된다. 따라서, 데이터신호 DATA[m]이 노드 N1으로 인가된다. 이때, 문턱전압 Vth을 유지하려는 제 2 커패시터(Cvth)의 특성 때문에 노드 N2의 전압은 ELVDD-|Vth|-△V로 변한다. 여기서, 변동전압 △V는 ELVDD-DATA[m]이다. 따라서, 노드 N2의 전 압은 ELVDD-|Vth|-(ELVDD-DATA[m])가 된다. 이 구간에서도 기준전압 ELVSS[n]이 하이레벨이기 때문에 다이오드 연결된 트랜지스터(M5' 또는 M5")는 역바이어스가 걸려 전류를 통과시키지 못한다.Next, when the previous scan signal SCAN [n-1] is high level, the current scan signal SCAN [n] is low level, and the reference voltage ELVSS [n] is high level, the switching transistor M3 is turned on, The threshold voltage compensating transistor M2 and the power supply voltage applying transistor M4 are turned off. Therefore, the data signal DATA [m] is applied to the node N1. At this time, the voltage of the node N2 changes to ELVDD- | Vth | -ΔV because of the characteristics of the second capacitor Cvth to maintain the threshold voltage Vth. Here, the variable voltage ΔV is ELVDD-DATA [m]. Therefore, the voltage of the node N2 becomes ELVDD- | Vth |-(ELVDD-DATA [m]). Even in this section, since the reference voltage ELVSS [n] is high level, the diode-connected transistor M5 'or M5 "is reverse biased to prevent current from passing through.
마지막으로, 이전 주사신호 SCAN[n-1]과 현재 주사신호 SCAN[n]이 하이레벨이고, 기준전압 ELVSS[n]이 로우레벨이면, 다이오드 연결된 트랜지스터(M5' 또는 M5")는 턴-온되어, 상기 구동 트랜지스터(M1)에서 생성되는 구동전류(IOLED)를 상기 유기 EL 소자 OLED로 공급한다. 이때, 상기 구동전류(IOLED)의 값은 상술한 종래의 화소회로와 같이 [수학식 1]로 정의되며 문턱전압이 보상된 구동전류가 공급되어 문턱전압 편차에 따른 휘도 불균일을 해결할 수 있다.Finally, when the previous scan signal SCAN [n-1] and the current scan signal SCAN [n] are high level and the reference voltage ELVSS [n] is low level, the diode-connected transistor M5 'or M5 "is turned on. Then, the driving current I OLED generated by the driving transistor M1 is supplied to the organic EL element OLED, wherein the value of the driving current I OLED is the same as that of the conventional pixel circuit described above. It is defined as 1] and the driving current compensated for the threshold voltage is supplied to solve the luminance unevenness according to the threshold voltage deviation.
또한, 본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에서는 발광제어라인 EMI[n]을 제거하였기 때문에 화소의 개구율을 향상시킬 수 있다. 즉, 배면 발광형의 유기 전계발광 표시장치의 경우 개구율을 증대시킬 수 있으며, 전면 발광형의 유기 전계발광 표시장치의 경우 하부 개구율을 증대에 따른 하부 커패시터의 사이즈를 증가시킬 수 있어 안정한 회로 구성이 가능하다. Further, in the first and second embodiments of the present invention, since the emission control line EMI [n] is removed, the aperture ratio of the pixel can be improved. That is, in the case of the bottom emission type organic electroluminescent display device, the aperture ratio can be increased. In the case of the top emission type organic electroluminescent display device, the size of the lower capacitor can be increased by increasing the lower aperture ratio. It is possible.
본 발명의 제 1 및 제 2 실시예에서는 트랜지스터(NMOS 또는 PMOS)의 게이트와 드레인 단자를 연결하여 다이오드를 설계하였지만, 단순한 다이오드를 이용할 수도 있다. In the first and second embodiments of the present invention, a diode is designed by connecting a gate and a drain terminal of a transistor (NMOS or PMOS), but a simple diode may be used.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영 역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art will be variously modified and modified within the scope of the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be appreciated that it can be changed.
본 발명은 유기 EL 소자에 흐르는 구동전류가 구동 트랜지스터의 문턱 전압에 영향을 받지 않으므로, 화소 회로 간 존재하는 구동 트랜지스터의 문턱 전압의 편차를 보상할 수 있을 뿐 아니라, 발광제어라인을 제거하여 개구율을 향상할 수 있다. Since the driving current flowing through the organic EL element is not affected by the threshold voltage of the driving transistor, the present invention not only compensates for the variation of the threshold voltage of the driving transistor existing between the pixel circuits, but also eliminates the emission control line to reduce the aperture ratio. Can improve.
결국, 배면 발광형의 유기 전계발광 표시장치의 경우 개구율을 증대시킬 수 있으며, 전면 발광형의 유기 전계발광 표시장치의 경우 하부 개구율을 증대에 따른 하부 커패시터의 사이즈를 증가시킬 수 있어 안정한 회로 구성이 가능하다. As a result, in the case of the bottom emission type organic electroluminescent display device, the aperture ratio can be increased, and in the case of the top emission type organic electroluminescent display device, the size of the lower capacitor can be increased by increasing the bottom aperture ratio. It is possible.
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