KR101213837B1 - Organic Electro Luminescence Device And Driving Method Thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화질저하를 방지하여 표시품질을 향상시킬 수 있는 유기 전계발광 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to an organic electroluminescent display device and a driving method thereof, which can improve display quality by preventing image degradation.
본 발명은 유기전계발광셀을 구동하기 위한 셀 구동회로부가 매트릭스 형태로 배열된 유기전계발광표시장치에 있어서, 상기 셀 구동회로부는 제1 노드 및 제2 노드 사이에 접속되는 제1 커패시터와; 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드 중 어느 하나와 저전위 전압원 사이에 접속되는 제2 커패시터와; 제1 내지 제4 기간 동안 제1 스캔라인으로부터 공급되는 제1 신호의 제1 논리값에 응답하여 데이터라인과 상기 제1 노드 사이의 전류패스를 형성하는 제1 스위치소자와; 제2 기간 동안 제2 스캔라인으로부터 공급되는 제2 신호의 제1 논리값에 응답하여 상기 제2 노드와 제3 노드 사이의 전류패스를 형성하는 제2 스위치소자와; 제3 기간 동안 상기 제2 신호의 제2 논리값에 응답하여 상기 유기전계발광셀과 상기 제3 노드 사이의 전류패스를 형성하는 제3 스위치소자와; 제4 기간 동안 상기 제2 노드 상의 전압에 응답하여 상기 제3 노드와 상기 저전위 전압원 사이의 전류패스를 형성하는 제4 스위치소자를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides an organic light emitting display device in which cell driving circuit portions for driving an organic light emitting cell are arranged in a matrix form, the cell driving circuit portion comprising: a first capacitor connected between a first node and a second node; A second capacitor connected between any one of the first node and the second node and a low potential voltage source; A first switch element forming a current path between the data line and the first node in response to a first logic value of the first signal supplied from the first scan line during the first to fourth periods; A second switch element forming a current path between the second node and a third node in response to a first logic value of a second signal supplied from a second scan line during a second period of time; A third switch element forming a current path between the organic light emitting cell and the third node in response to a second logic value of the second signal during a third period of time; And a fourth switch element forming a current path between the third node and the low potential voltage source in response to the voltage on the second node during the fourth period.
Description
도 1은 하나의 유기전계발광셀을 개략적으로 도시한 도면. 1 is a view schematically showing one organic light emitting cell.
도 2는 종래의 유기전계발광표시장치를 개략적으로 나타태는 도면. 2 is a view schematically showing a conventional organic light emitting display device.
도 3은 도 2에 도시된 P-타입 구동 스위치 소자를 가지는 화소셀 구동회로를 나타내는 도면. 3 is a view showing a pixel cell driving circuit having the P-type driving switch element shown in FIG.
도 4는 종래 유기 전계발광 표시장치에서의 수직 및 수평 방향으로의 라인 저항을 나타내는 도면. 4 is a diagram illustrating line resistance in vertical and horizontal directions in a conventional organic electroluminescent display.
도 5는 P-타입 구동 스위치 소자를 가지는 유기 전계발광 표시장치에서의 라인 저항에 의한 구동전압의 편차를 나타내는 도면.FIG. 5 is a diagram showing variation of driving voltage due to line resistance in an organic electroluminescent display device having a P-type driving switch element. FIG.
도 6은 n-타입 구동 스위치 소자를 가지는 화소셀 구동회로를 나타내는 도면. 6 is a view showing a pixel cell driving circuit having an n-type driving switch element;
도 7은 n-타입 구동 스위치 소자를 가지는 유기 전계발광 표시장치에서의 라인 저항에 의한 구동전압의 편차를 나타내는 도면. FIG. 7 is a diagram showing variation in driving voltage due to line resistance in an organic electroluminescent display having an n-type driving switch element. FIG.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 유기전계발광표시장치를 개략적으로 나태는 도면. 8 is a diagram schematically illustrating an organic light emitting display device according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 n-타입 구동 스위치 소자를 가지는 화소셀 구동회로를 나타내는 도면. 9 is a diagram showing a pixel cell driving circuit having an n-type driving switch element according to a first embodiment of the present invention;
도 10은 도 9에서의 화소셀 구동회로를 구동하기 위한 파형도. 10 is a waveform diagram for driving a pixel cell driving circuit in FIG. 9; FIG.
도 11은 도 10의 A 기간에서의 구동회로에 형성되는 전류패스를 나타낸 도면이다. FIG. 11 is a diagram illustrating a current path formed in a driving circuit in period A of FIG. 10.
도 12는 도 10의 B 기간에 형성되는 전류패스를 나타낸 도면이다. FIG. 12 is a diagram illustrating a current path formed in period B of FIG. 10.
도 13는 도 10의 D 기간에 형성되는 전류패스를 나타낸 도면이다. FIG. 13 is a diagram illustrating a current path formed in period D of FIG. 10.
도 14 및 15는 본 발명의 제1 실시예에서의 유기발광셀의 구동전류와 문턱전압, 구동전류와 저전위 전압원과의 관계를 나타내는 실험 데이터.14 and 15 are experimental data showing the relationship between the drive current and the threshold voltage, the drive current and the low potential voltage source of the organic light emitting cell in the first embodiment of the present invention.
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 n-타입 구동 스위치 소자를 가지는 화소셀 구동회로를 나타내는 도면. Fig. 16 is a view showing a pixel cell driving circuit having an n-type driving switch element according to the second embodiment of the present invention.
도 17은 도 10의 A 기간에서의 구동회로에 형성되는 전류패스를 나타낸 도면이다. FIG. 17 is a view showing a current path formed in a driving circuit in period A of FIG.
도 18는 도 10의 B 기간에 형성되는 전류패스를 나타낸 도면이다. FIG. 18 is a diagram illustrating a current path formed in period B of FIG. 10.
도 19는 도 10의 D 기간에 형성되는 전류패스를 나타낸 도면이다. FIG. 19 is a diagram illustrating a current path formed in period D of FIG. 10.
도 20는 본 발명의 제3 실시예에 따른 p-타입 구동 스위치 소자를 가지는 화소셀 구동회로를 나타내는 도면.20 is a diagram showing a pixel cell driving circuit having a p-type driving switch element according to a third embodiment of the present invention;
도 21은 도 20에서의 화소셀 구동회로를 구동하기 위한 파형도. 21 is a waveform diagram for driving a pixel cell driving circuit in FIG. 20;
도 22는 본 발명의 제4 실시예에 따른 p-타입 구동 스위치 소자를 가지는 화소셀 구동회로를 나타내는 도면. Fig. 22 is a view showing a pixel cell driving circuit having a p-type driving switch element according to a fourth embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
2 : 음극 4 : 전자 주입층2: cathode 4: electron injection layer
6 : 전자 수송층 8 : 발광층6: electron transport layer 8: light emitting layer
10 : 정공 수송층 12 : 정공 주입층10
14 : 양극 128 : 타이밍 콘트롤러14: anode 128: timing controller
118 : 제1 스캔 드라이버 119 : 제2 스캔 드라이버 118: first scan driver 119: second scan driver
20,120 : 데이터 드라이버 16,116 : 표시패널 20,120: Data driver 16,116: Display panel
본 발명은 유기 전계발광 표시장치에 관한 것으로 특히, 화질저하를 방지하여 표시품질을 향상시킬 수 있는 유기 전계발광 표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 이러한 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel) 및 일렉트로-루미네센스(Electro-Luminescence : 이하, "EL"이라 함) 표시장치 등이 있다. 2. Description of the Related Art Recently, various flat panel display devices capable of reducing weight and volume, which are disadvantages of cathode ray tubes (CRTs), have been developed. Such flat panel displays include a liquid crystal display, a field emission display, a plasma display panel, and an electro-luminescence (hereinafter, referred to as "EL"). Display).
여기서, EL 표시장치는 전자와 정공의 재결합으로 형광물질을 발광시키는 자발광소자로서, 재료 및 구조에 따라 무기 EL과 유기 EL로 대별된다. 이 EL 표시장치는 액정표시장치와 같이 별도의 광원을 필요로 하는 수동형 발광소자에 비하여 음극선관과 같은 빠른 응답속도를 가지는 장점을 갖고 있다. Here, the EL display device is a self-luminous device that emits a fluorescent material by recombination of electrons and holes, and is roughly divided into inorganic EL and organic EL according to materials and structures. This EL display device has the advantage of having a fast response speed, such as a cathode ray tube, compared to a passive light emitting device that requires a separate light source like a liquid crystal display device.
도 1은 유기 EL 표시장치의 발광원리를 설명하기 위한 하나의 유기발광셀(OLED)를 도시한 단면도이다. 유기발광셀(OLED)는 음극(2)과 양극(14) 사이에 적층된 전자 주입층(4), 전자 수송층(6), 발광층(8), 정공 수송층(10), 정공 주입층(12)을 구비한다.FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an organic light emitting cell OLED for explaining a light emission principle of an organic EL display device. The organic light emitting cell OLED includes an
투명전극인 양극(14)과 금속전극인 음극(2) 사이에 전압을 인가하면, 음극(2)으로부터 발생된 전자는 전자 주입층(4) 및 전자 수송층(6)을 통해 발광층(8) 쪽으로 이동한다. 또한, 양극(14)으로부터 발생된 정공은 정공 주입층(12) 및 정공 수송층(10)을 통해 발광층(8) 쪽으로 이동한다. 이에 따라, 발광층(8)에서는 전자 수송층(6)과 정공 수송층(10)으로부터 공급되어진 전자와 정공이 충돌하여 재결합함에 의해 빛이 발생하게 되고, 이 빛은 투명전극인 양극(14)을 통해 외부로 방출되어 화상이 표시되게 한다.When a voltage is applied between the
이러한 유기발광셀(OLED)을 이용하는 종래의 유기 EL 표시장치는 도 2에 도시된 바와 같이 스캔라인들(SL1 내지 SLn)과 데이터라인들(DL1 내지 DLm)의 교차로 정의된 영역마다 배열되어진 화소셀들(PE)을 포함하는 EL 표시패널(16)과, 스캔라인들(SL1 내지 SLn)을 구동하기 위한 스캔 드라이버(18)와, 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(20)와, 데이터 드라이버(20) 및 스캔 드 라이버(18) 각각의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어부(28)를 구비한다.In the related art organic EL display device using the organic light emitting cell OLED, pixel cells are arranged in regions defined by intersections of the scan lines SL1 to SLn and the data lines DL1 to DLm, as shown in FIG. 2.
도 3은 종래의 P-타입(type) 구동 TFT(DT)를 가지는 화소셀(PE)을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a pixel cell PE having a conventional P-type driving TFT DT.
도 3에 도시된 P-타입 구동 TFT(DT)를 가지는 화소셀(PE)들은 고전위전압원(VDD)과, 공급 전압원(VDD)과 저전위전압원(VSS) 사이에 접속된 유기발광셀(OLED)과, 데이터 라인(DL)과 스캔 라인(SL) 각각으로부터 공급되는 구동신호에 따라 유기발광셀(OLED)을 구동시키기 위한 셀 구동회로(30)를 구비한다.The pixel cells PE having the P-type driving TFT DT shown in FIG. 3 are a high potential voltage source VDD and an organic light emitting cell OLED connected between a supply voltage source VDD and a low potential voltage source VSS. And a
셀 구동회로(30)는 공급 전압원(VDD)과 유기발광셀(OLED) 사이에 접속된 구동 트랜지스터(TFT)(DT)와, 스캔 라인(SL) 데이터 라인(DL) 및 구동 TFT(DT)에 접속된 스위칭 TFT(SW)와, 구동 TFT(DT)와 스위칭 TFT(SW) 사이의 제 1 노드(N1)와 고전위전압원(VDD) 사이에 접속된 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. The
구동 TFT(DT)의 게이트 단자는 스위칭 TFT(SW)의 드레인 단자에 접속되고, 소스 단자는 고전위 전압원(VDD)에 접속됨과 아울러 드레인 단자는 유기발광셀(OLED)에 접속된다. 스위칭 TFT(SW)의 게이트 단자는 스캔 라인(SL)에 접속되고, 소스 단자는 데이터 라인(DL)에 접속되고 드레인 단자는 구동 TFT(DT)의 게이트 단자에 접속된다. The gate terminal of the driving TFT DT is connected to the drain terminal of the switching TFT SW, the source terminal is connected to the high potential voltage source VDD, and the drain terminal is connected to the organic light emitting cell OLED. The gate terminal of the switching TFT SW is connected to the scan line SL, the source terminal is connected to the data line DL, and the drain terminal is connected to the gate terminal of the driving TFT DT.
타이밍 제어부(28)는 외부 시스템(예를 들면, 그래픽 카드)으로부터 공급되는 동기신호들을 이용하여 데이터 드라이버(20)를 제어하기 위한 데이터 제어신호 및 스캔 드라이버(18)를 제어하기 위한 스캔 제어신호를 생성한다. 또한, 타이밍 제어부(28)는 외부 시스템으로부터 공급되는 데이터 신호를 데이터 드라이버(20)에 공급한다. The
스캔 드라이버(18)는 타이밍 제어부(28)로부터의 스캔 제어신호에 응답하여 스캔 펄스(SP)를 발생하고, 스캔 펄스(SP)를 스캔 라인들(SL1 내지 SLn)에 공급하여 스캔라인들(SL1 내지 SLn)을 순차적으로 구동한다. The
데이터 드라이버(20)는 타이밍 제어부(28)로부터의 데이터 제어신호에 따라 수평기간(1H)마다 데이터 전압을 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이때, 데이터 드라이버(20)는 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)과 1대1 매칭(Matching)되는 DLm개의 출력채널들(21)을 가지게 된다. The
이러한, 일반적인 EL 표시장치의 화소셀들(PE) 각각은 스캔 드라이버(18)로부터 스캔 라인(SL)에 로우(LOW) 상태의 스캔펄스(SP)가 입력되면 스위칭 TFT(SW)가 턴-온된다. 스위칭 TFT(SW)가 턴-온되면 스캔 라인(SL)에 공급되는 스캔펄스(SP)에 동기되도록 데이터 드라이버(20)로부터 데이터 라인(DL)에 공급되는 데이터 전압이 스위칭 TFT(SW)를 경유하여 제 1 노드(N1)에 공급된다. 이 제 1 노드(N1)에 공급되는 데이터 전압은 스토리지 커패시터(Cst)에 저장된다. 이 스토리지 커패시터(Cst)는 스캔 라인(SL)에 공급되는 스캔펄스(SP)의 공급시간 동안 데이터 라인(DL)으로부터의 데이터 전압을 저장한다. 이러한, 스토리지 커패시터(Cst)는 저장된 데이터 전압을 1프레임 동안 홀딩(Holding) 시키게 된다. 즉, 스토리지 커패시터(Cst)는 스캔 라인(SL)에 공급되는 스캔펄스(SP)가 오프되면 저장된 데이터 전압을 구동 TFT(DT)에 공급하여 구동 TFT(DT)를 턴-온시키게 된다. 이에 따라, 유기발광셀(OLED)은 고전위전압원(VDD)과 저전위전압원(VSS)간의 전압차에 의해 턴- 온되어 구동 TFT(DT)를 경유하여 고전위전압원(VDD)으로부터 공급되는 전류량에 비례하여 발광하게 된다. Each of the pixel cells PE of the general EL display device is turned on when the scan pulse SP having a low state is input from the
이와 같은 구조의 종래의 유기 EL 표시장치는 폴리 실리콘 TFT(Poly Silicon TFT)의 폴리실리콘 결정화 공정과정에서 레이저의 출력 파워 불안정으로 인하여 패널내의 TFT들 간의 문턱전압(Vth)이 불균일하게 되는 등의 소자 특성이 불균일하게 된다. 이러한 소자의 불균일 특성에 의해 동일한 데이터 전압이 공급됨에도 불구하고 구동 TFT(DT)의 출력전류가 변화됨으로써 화질이 불균일해지게 되는 문제가 있다. In the conventional organic EL display device having such a structure, the threshold voltage (Vth) between the TFTs in the panel becomes uneven due to the unstable output power of the laser during the polysilicon crystallization process of the polysilicon TFT. Characteristics become uneven. Although the same data voltage is supplied due to the nonuniformity of the device, there is a problem in that the image quality becomes nonuniform due to the change of the output current of the driving TFT DT.
또한, 종래 유기EL표시장치는 고전위전압원(VDD)으로부터 먼거리에 위치할수록 라인저항이 증가함으로써 각 화소의 위치에 따라 공급되는 공급전압들의 편차가 발생된다. 이를 도 4를 참조하여 좀더 상세히 살펴보면 다음과 같다. In addition, in the conventional organic EL display device, the line resistance increases as the distance from the high potential voltage source VDD increases, thereby causing variations in the supply voltages supplied according to the position of each pixel. This will be described in more detail with reference to FIG. 4 as follows.
일반적으로 구동 TFT(DT)가 제어하는 유기발광셀(OLED)의 발광을 위한 출력전류(또는 유기발광셀(OLED)의 "구동전류(I_OLED)"라 한다)량은 수학식 1을 따른다. In general, the amount of output current (or " drive current I_OLED " of the organic light emitting cell OLED) of the organic light emitting cell OLED controlled by the driving TFT DT is expressed by
= (1/2) × K(Vdata - VDD - Vth)2 ------- (P-타입) = (1/2) × K (Vdata-VDD-Vth) 2 ------- (P-type)
= (1/2) × K(Vdata - VSS - Vth)2 ------- (N-타입) = (1/2) × K (Vdata-VSS-Vth) 2 ------- (N-type)
여기서, I_OLED는 구동전류, VDD는 고전위전압원으로부터의 고전위전압, Vth 는 구동 TFT의 문턱전압, Vgs는 구동 TFT의 게이트-소스 간 전압을 지시한다. Where I_OLED is the drive current, VDD is the high potential voltage from the high potential voltage source, Vth is the threshold voltage of the driving TFT, and Vgs is the gate-source voltage of the driving TFT.
그러나, 상기한 수학식 1에서의 고전위전압(VDD)은 고전위전압원에서 멀어질수록 수평 및 수직 라인저항(Rh,Rv)에 의해 그 크기가 줄어들게 된다. 즉, 공급전압원에서 멀어질수록 라인저항(Rh,Rv)에 의해 전류/저항 드롭 현상이 발생하게 된다. 특히, 점차 화면이 대형화되는 경우 라인저항(Rh,Rv)의 크기는 더욱더 커지게 됨으로서 각 화소셀(PE) 간의 공급전압편차는 커지게 된다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 각 화소셀(PE) 간에 공급되는 고전위전압이 고전위전압원에서 멀어질 수 록 작아지게 된다.(VDD1th > VDD2th > VDD3th > ..... > VDDnth)However, as the high potential voltage VDD in
이러한 원인에 의해, n번째 유기발광셀(OLED)에 흐르는 전류는 수학식 2와 같다.For this reason, the current flowing through the nth organic light emitting cell OLED is represented by
= (1/2) × K[Vdata - {VDD(n-1 th ) - R × (∑(I_OLED - (I_OLED1 + I_OLED2 + I_OLED3 +....... + I_OLED(n-1 th ))} - Vth]2 (여기서, ΣI_OLED 는 한 라인에 흐르는 전류의 총합을 나타낸다) = (1/2) × K (Vdata-(VDD (n-1 th ) -R × (∑ (I_OLED-(I_OLED 1) + I_OLED 2 + I_OLED 3 + ....... + I_OLED (n-1 th ) )} -Vth] 2 (where ΣI_OLED represents the sum of the currents flowing in one line)
이에 따라, 동일한 크기의 데이터 전압을 인가하더라도 고전위전압(VDD)으로부터 멀어질수록 유기발광셀(OLED)의 구동전류(I_OLED)는 작아지게 된다. Accordingly, the driving current I_OLED of the organic light emitting cell OLED becomes smaller as the data voltage of the same magnitude is applied away from the high potential voltage VDD.
이와 같은, 유기발광셀(OLED)의 구동전류(I_OLED)가 작아지는 문제는 n-타입 TFT를 이용한 화소셀에도 동일하게 적용된다. This problem of decreasing the driving current I_OLED of the organic light emitting cell OLED is equally applied to the pixel cell using the n-type TFT.
도 6은 n-타입 구동 TFT를 이용한 화소셀(PE)을 구체적으로 나타내는 회로도이고, 도 7은 도 6의 화소셀(PE)들이 병렬 연결된 상태를 나타내는 회로도이다.6 is a circuit diagram illustrating in detail a pixel cell PE using an n-type driving TFT, and FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a state in which the pixel cells PE of FIG. 6 are connected in parallel.
도 6 및 도 7에 도시된 n-타입 구동 TFT(DT)를 이용한 화소셀(PE)은 유기발광셀(OLED)이 공급전압원(VDD)과 구동 TFT(DT) 사이에 접속된다. 여기서, n-타입 화소셀(PE)에서는 공급전압원 (VDD)에 대한 라인저항은 구동 TFT(DT)의 드레인/소스간 전압 (Vds)에 변동을 야기 시키지만, 수학식 2에서와 같이 TFT 의 포화 전류식(saturation 전류식)에는 영향을 주지 않고, 저전위전압원(VSS)에 대한 라인저항(R)은 게이트/소스간 전압 (Vgs)를 변화시켜 saturation 전류에 직접적인 영향을 준다.In the pixel cell PE using the n-type driving TFT DT shown in FIGS. 6 and 7, an organic light emitting cell OLED is connected between the supply voltage source VDD and the driving TFT DT. Here, in the n-type pixel cell PE, the line resistance with respect to the supply voltage source VDD causes a variation in the drain / source voltage Vds of the driving TFT DT, but as shown in
즉, 도 7에서 n-타입 화소셀(PE) 각각에 공급되는 저전위전압원(VSS)의 값이 저전위전압원(VSS)으로부터 멀어질수록 저전위전압이 증가하게 된다. 즉, 각 화소셀(PE) 간에 공급되는 저전위전압이 저전위공급원에서 멀어질 수 록 작아지게 된다.(VSS1th < VSS2th < VSS3th < ..... < VSSnth) 이에 따라, n번째 구동전류(I_OLEDnth)는 수학식 3과 같이 나타낼 수 있게 된다.That is, as the value of the low potential voltage source VSS supplied to each of the n-type pixel cells PE moves away from the low potential voltage source VSS in FIG. 7, the low potential voltage increases. In other words, the low potential voltage supplied between each pixel cell PE becomes smaller as it moves away from the low potential supply source (VSS 1th <VSS 2th). <VSS 3th <..... <VSS nth ) Accordingly, the n th driving current I_OLED nth may be expressed as in Equation 3 below.
=(1/2) × K[Vdata - {VSS(n-1 th ) + R × (∑I_OLED - (I_OLED1 + I_OLED2 + I_OLED3 +....... + I_OLED(n-1 th ))} - Vth]2 (여기서, ΣI_OLED 는 한 라인에 흐르는 전류의 총합을 나타낸다) = (1/2) × K [Vdata-(VSS (n-1 th ) + R × (∑I_OLED-(I_OLED 1 + I_OLED 2 + I_OLED 3 + ....... + I_OLED (n-1 th ) )} -Vth] 2 (where ΣI_OLED represents the sum of the currents flowing in one line)
이와 같이, 종래에는 각각의 화소셀(PE)들의 구동TFT(DT)의 문턱전압(Vth) 및 구동전류(I_OLED)의 크기가 불균일하게 됨에 따라, 화질이 불균일해 지게 되어 표시품질이 저하되는 문제가 발생된다. As described above, as the threshold voltage Vth and the driving current I_OLED of the driving TFT DT of each pixel cell PE become non-uniform, the image quality becomes non-uniform, thereby degrading display quality. Is generated.
따라서, 본 발명의 목적은 화질저하를 방지하여 표시품질을 향상시킬 수 있는 유기 전계발광 표시장치 및 그 구동방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an organic electroluminescent display device and a driving method thereof which can improve display quality by preventing image degradation.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 유기전계발광셀을 구동하기 위한 셀 구동회로부가 매트릭스 형태로 배열된 유기전계발광표시장치에 있어서, 상기 셀 구동회로부는 제1 노드 및 제2 노드 사이에 접속되는 제1 커패시터와; 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드 중 어느 하나와 저전위 전압원 사이에 접속되는 제2 커패시터와; 제1 내지 제4 기간 동안 제1 스캔라인으로부터 공급되는 제1 신호의 제1 논리값에 응답하여 데이터라인과 상기 제1 노드 사이의 전류패스를 형성하는 제1 스 위치소자와; 제2 기간 동안 제2 스캔라인으로부터 공급되는 제2 신호의 제1 논리값에 응답하여 상기 제2 노드와 제3 노드 사이의 전류패스를 형성하는 제2 스위치소자와; 제3 기간 동안 상기 제2 신호의 제2 논리값에 응답하여 상기 유기전계발광셀과 상기 제3 노드 사이의 전류패스를 형성하는 제3 스위치소자와; 제4 기간 동안 상기 제2 노드 상의 전압에 응답하여 상기 제3 노드와 상기 저전위 전압원 사이의 전류패스를 형성하는 제4 스위치소자를 구비하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides an organic light emitting display device in which a cell driving circuit portion for driving an organic light emitting cell is arranged in a matrix form, wherein the cell driving circuit portion is connected between a first node and a second node. A first capacitor; A second capacitor connected between any one of the first node and the second node and a low potential voltage source; A first switch element forming a current path between the data line and the first node in response to a first logic value of the first signal supplied from the first scan line during the first to fourth periods; A second switch element forming a current path between the second node and a third node in response to a first logic value of a second signal supplied from a second scan line during a second period of time; A third switch element forming a current path between the organic light emitting cell and the third node in response to a second logic value of the second signal during a third period of time; And a fourth switch element forming a current path between the third node and the low potential voltage source in response to the voltage on the second node during the fourth period.
상기 제2 신호는 상기 제1 기간 후에 제2 논리값에서 제1 논리값으로 전환되고, 상기 제2 기간 후에 상기 제1 논리값에서 상기 제2 논리값으로 전환되며; 상기 제1 신호는 상기 제1 내지 제4 기간 동안 제1 논리값을 유지하는 것을 특징으로 한다.The second signal is switched from a second logic value to a first logic value after the first period, and from the first logic value to the second logic value after the second period; The first signal is characterized by maintaining a first logic value for the first to fourth periods.
상기 데이터라인은 상기 제1 내지 제3 기간 동안 상기 제1 스위치에 기준전압을 공급하고, 상기 제4 기간 동안 데이터 전압을 공급하는 것을 특징으로 한다.The data line may supply a reference voltage to the first switch during the first to third periods, and supply a data voltage during the fourth period.
상기 유기발광셀에 흐르는 전류는 상기 기준전압 및 데이터 전압에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.The current flowing through the organic light emitting cell is controlled by the reference voltage and the data voltage.
상기 유기전계발광셀에 고전위 전원을 공급하는 고전위 전원부와; 상기 셀 구동회로부에 저전위 전원을 공급하는 저전위 전원부와; 상기 제1 스캔라인에 제1 신호를 공급하는 제1 스캔 구동부와; 상기 제2 스캔라인에 제2 신호을 공급하는 제2 스캔 구동부와; 상기 데이터 라인에 상기 제1 내지 제3 기간 동안 기준전압을 공급 한 후 상기 제4 기간 동안 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동부를 구비하는 것을 특징으로 한다.A high potential power supply unit supplying high potential power to the organic light emitting cell; A low potential power supply unit supplying low potential power to the cell driving circuit unit; A first scan driver supplying a first signal to the first scan line; A second scan driver supplying a second signal to the second scan line; And a data driver for supplying a reference voltage to the data line during the first to third periods and then supplying a data voltage during the fourth period.
상기 제1 스위치, 제2 스위치 및 제4 스위치는 n-타입 트랜지스터로 형성되고, 상기 제3 스위치는 p-타입 트랜지스터로 형성되는 것을 특징으로 한다.The first switch, the second switch, and the fourth switch may be formed of an n-type transistor, and the third switch may be formed of a p-type transistor.
본 발명은 유기전계발광셀을 구동하기 위한 셀 구동회로부가 매트릭스 형태로 배열된 유기전계발광표시장치에 있어서, 상기 셀 구동회로부는 제1 노드 및 제2 노드 사이에 접속되는 제1 커패시터와; 상기 제1 노드 및 상기 제2 노드 중 어느 하나와 고전위 전압원 사이에 접속되는 제2 커패시터와; 제1 내지 제4 기간 동안 제1 스캔라인으로부터 공급되는 제1 신호의 제1 논리값에 응답하여 데이터라인과 상기 제1 노드 사이의 전류패스를 형성하는 제1 스위치소자와; 제2 기간 동안 제2 스캔라인으로부터 공급되는 제2 신호의 제1 논리값에 응답하여 상기 제2 노드와 제3 노드 사이의 전류패스를 형성하는 제2 스위치소자와; 제3 기간 동안 상기 제2 신호의 제2 논리값에 응답하여 상기 유기전계발광셀과 상기 제3 노드 사이의 전류패스를 형성하는 제3 스위치소자와; 제4 기간 동안 상기 제2 노드 상의 전압에 응답하여 상기 제3 노드와 상기 고전위 전압원 사이의 전류패스를 형성하는 제4 스위치소자를 구비하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides an organic light emitting display device in which cell driving circuit portions for driving an organic light emitting cell are arranged in a matrix form, the cell driving circuit portion comprising: a first capacitor connected between a first node and a second node; A second capacitor connected between any one of the first node and the second node and a high potential voltage source; A first switch element forming a current path between the data line and the first node in response to a first logic value of the first signal supplied from the first scan line during the first to fourth periods; A second switch element forming a current path between the second node and a third node in response to a first logic value of a second signal supplied from a second scan line during a second period of time; A third switch element forming a current path between the organic light emitting cell and the third node in response to a second logic value of the second signal during a third period of time; And a fourth switch element forming a current path between the third node and the high potential voltage source in response to the voltage on the second node during the fourth period.
상기 제2 신호는 상기 제1 기간 후에 제2 논리값에서 제1 논리값으로 전환되고, 상기 제2 기간 후에 상기 제1 논리값에서 상기 제2 논리값으로 전환되며; 상기 제1 신호는 상기 제1 내지 제4 기간 동안 제1 논리값을 유지하는 것을 특징으로 한다.The second signal is switched from a second logic value to a first logic value after the first period, and from the first logic value to the second logic value after the second period; The first signal is characterized by maintaining a first logic value for the first to fourth periods.
상기 제1 스위치, 제2 스위치 및 제4 스위치는 p-타입 트랜지스터로 형성되고, The first switch, the second switch and the fourth switch is formed of a p-type transistor,
상기 제3 스위치는 n-타입 트랜지스터로 형성되는 것을 특징으로 하는 유기전계발광표시장치. And the third switch is formed of an n-type transistor.
본 발명은 유기전계발광셀을 구동하기 위한 셀 구동회로부가 매트릭스 형태로 배열된 유기전계발광표시장치의 구동방법에 있어서, 제1 기간 동안 제1 신호의 제1 논리값에 응답하는 제1 스위치에 의해 데이터라인과 제1 노드 사이에 전류패스를 형성하는 단계와; 제2 기간 동안 제2 신호의 제1 논리값에 응답하는 제2 스위치에 의해 제2 노드와 제3 노드 사이에 전류패스를 형성하는 단계와; 제3 기간 동안 상기 제2 신호의 제2 논리값에 응답하여 유기전계발광셀과 상기 제3 노드 사이에 전류패스를 형성하는 단계와; 제4 기간 동안 상기 제2 노드 상의 전압에 응답하는 제4 스위치에 의해 상기 제3 노드와 저전위 전압원 사이에 전류패스를 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a method of driving an organic light emitting display device, in which a cell driving circuit unit for driving an organic light emitting cell is arranged in a matrix form, the first switch responding to a first logic value of a first signal during a first period. Forming a current path between the data line and the first node; Forming a current path between the second node and the third node by a second switch responsive to a first logic value of the second signal during a second period of time; Forming a current path between the organic light emitting cell and the third node in response to a second logic value of the second signal during a third period of time; And forming a current path between the third node and the low potential voltage source by a fourth switch responsive to a voltage on the second node for a fourth period of time.
상기 제2 기간 및 제3 기간은 상기 제1 스위치에 의해 데이터라인과 제1 노드 사이에 전류패스 형성이 유지되는 것을 특징으로 한다.In the second period and the third period, the current path is maintained between the data line and the first node by the first switch.
상기 제1 내지 제3 기간 동안에 상기 제1 스위치에 기준전압이 공급되는 단계와; 상기 제4 기간 동안 상기 제1 스위치에 데이터 전압이 공급되는 것을 특징으로 한다. Supplying a reference voltage to the first switch during the first to third periods; The data voltage is supplied to the first switch during the fourth period.
상기 유기발광셀에 흐르는 전류는 상기 기준전압 및 데이터 전압에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.The current flowing through the organic light emitting cell is controlled by the reference voltage and the data voltage.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. Other objects and features of the present invention in addition to the above objects will become apparent from the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
이하, 도 8 내지 도 22를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 8 to 22.
도 8은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유기 EL표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 8 is a schematic view of an organic EL display device according to a first embodiment of the present invention.
도 8에 도시된 유기 EL 표시장치는 제1 및 제2 스캔라인들(1SL1 내지 1SLn, 2SL1 내지 2SLn)과 데이터라인들(DL1 내지 DLm)의 교차로 정의된 영역마다 배열되어진 화소셀들(PE)을 포함하는 EL 표시패널(116)과, 제1 스캔라인들(1SL1 내지 1SLn)을 구동하기 위한 제1 스캔 드라이버(118)와, 제2 스캔라인들(2SL1 내지 2SLn)을 구동하기 위한 제2 스캔 드라이버(119)와 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)을 구동하기 위한 데이터 드라이버(120)와, 데이터 드라이버(120) 및 스캔 드라이버(118) 각각의 구동 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어부(128)를 구비한다.In the organic EL display illustrated in FIG. 8, the pixel cells PE are arranged at respective regions defined by the intersections of the first and second scan lines 1SL1 to 1SLn and 2SL1 to 2SLn and the data lines DL1 to DLm. An
타이밍 제어부(128)는 외부 시스템(예를 들면, 그래픽 카드)으로부터 공급되는 동기신호들을 이용하여 데이터 드라이버(120)를 제어하기 위한 데이터 제어신호와 제1 및 제2 스캔 드라이버(118,119)를 제어하기 위한 스캔 제어신호들을 생성한다. 또한, 타이밍 제어부(128)는 외부 시스템으로부터 공급되는 데이터 신호를 데이터 드라이버(120)에 공급한다. The
제1 스캔 드라이버(118)는 타이밍 제어부(128)로부터의 제1 스캔 제어신호에 응답하여 제1 스캔 펄스(1SP)를 발생하고, 제1 스캔 펄스(1SP)를 제1 스캔 라인들(1SL1 내지 1SLn)에 공급하여 제1 스캔라인들(1SL1 내지 1SLn)을 순차적으로 구동한다.The
제2 스캔 드라이버(119)는 타이밍 제어부(128)로부터의 제2 스캔 제어신호에 응답하여 제2 스캔 펄스(2SP)를 발생하고, 제2 스캔 펄스(2SP)를 제2 스캔 라인들(2SL1 내지 2SLn)에 공급하여 제2 스캔라인들(2SL1 내지 2SLn)을 순차적으로 구동한다. The
데이터 드라이버(120)는 타이밍 제어부(128)로부터의 데이터 제어신호에 따라 수평기간(1H)마다 데이터 전압을 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)에 공급한다. 이때, 데이터 드라이버(120)는 데이터 라인들(DL1 내지 DLm)과 1대1 매칭(Matching)되는 DLm개의 출력채널들(121)을 가지게 된다. The
도 9는 도 8의 n-타입(type) 구동 TFT(DT)를 이용한 화소셀(PE)을 구체적으로 나타내는 회로도이다. FIG. 9 is a circuit diagram illustrating in detail a pixel cell PE using the n-type driving TFT DT of FIG. 8.
도 9에 도시된 화소셀들(PE)은 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2) 사이에 접속되는 제1 커패시터(C1), 제1 노드(N1) 및 제2 노드(N2) 중 어느 하나와 저전위 전압원(VSS) 사이에 접속되는 제2 커패시터(C2), 제1 내지 제4 기간 동안 제1 스캔라인(1SL)으로부터 공급되는 제1 신호의 제1 논리값에 응답하여 데이터라인(DL)과 제1 노드(N1) 사이의 전류패스를 형성하는 제1 스위치소자(T1)와, 제2 기간 동안 제2 스캔라인(2SL)으로부터 공급되는 제2 신호의 제1 논리값에 응답하여 제2 노드(N2)와 제3 노드(N3) 사이의 전류패스를 형성하는 제2 스위치소자(T2), 제3 기간 동안 상기 제2 신호의 제2 논리값에 응답하여 상기 유기전계발광셀(OLED)과 제3 노드(N3) 사이의 전류패스를 형성하는 제3 스위치소자(T3), 제4 기간 동안 2 노드(N2) 상의 전압에 응답하여 제3 노드(N3)와 저전위 전압원(VSS) 사이의 전류패스를 형성 하는 구동 스위치소자(DT)를 구비한다.The pixel cells PE illustrated in FIG. 9 are selected from among the first capacitor C1, the first node N1, and the second node N2 connected between the first node N1 and the second node N2. A second capacitor C2 connected between any one of the low potential voltage sources VSS and a data line in response to a first logic value of the first signal supplied from the first scan line 1SL during the first to fourth periods; Responding to the first logic value of the first switch element T1 forming a current path between the DL and the first node N1 and the second signal supplied from the second scan line 2SL for a second period of time. The second switch element T2 forming a current path between the second node N2 and the third node N3, and in response to the second logic value of the second signal during the third period, the organic light emitting cell The third switch element T3 forming a current path between the OLED and the third node N3, and the third node N3 and the low potential voltage source in response to the voltage on the two nodes N2 during the fourth period. VSS) And a driving switch element (DT) for forming a current path.
이러한, 구조를 가지는 본 발명의 제1 실시예에 따른 화소셀들(PE)의 구조 및 구동방법을 이하 상세히 설명한다.The structure and driving method of the pixel cells PE according to the first embodiment of the present invention having the structure will be described in detail below.
화소셀들(PE)은 고전위전압원(VDD)과, 고전위전압원(VDD)과 저전위전압원(VSS) 사이에 접속된 유기발광셀(OLED)과, 유기발광셀(OLED)과 저전위전압원(VSS) 사이에 접속되는 구동 스위치소자(DT)와, 구동 스위치소자(DT)와 유기발광셀(OLED) 사이에 접속되며 제2 스캔신호(scan2)가 공급되는 제2 스위치소자(T2), 제3 스위치소자(T3)의 소스단자 및 구동 스위치소자(DT)의 드레인 단자 사이의 제3 노드(N3)와 구동 스위치소자(DT)의 게이트 단자 사이에 접속되며 제2 스캔신호(scan2)가 공급되는 제2 스위치소자(T2)와, 데이터 라인(DL)과 접속되어 데이터 신호(Vdata)가 공급되는 제1 스위치소자(T1), 구동 스위치소자(DT)의 게이트 단자와 제1 스위치소자(T1)의 드레인 단자 사이에 접속된 제1 캐패시터(C1), 제1 캐패시터(C1)와 제1 스위치소자(T1)의 드레인 단자 사이의 제1 노드(N1)와 저전위전압원(VSS) 사이에 접속된 제2 캐패시터(C2)를 구비한다. The pixel cells PE include a high potential voltage source VDD, an organic light emitting cell OLED connected between a high potential voltage source VDD and a low potential voltage source VSS, and an organic light emitting cell OLED and a low potential voltage source. A driving switch element DT connected between the VSS, a second switch element T2 connected between the driving switch element DT and the organic light emitting cell OLED, and supplied with a second scan signal scan2; A second scan signal scan2 is connected between the third node N3 and the gate terminal of the driving switch element DT between the source terminal of the third switch element T3 and the drain terminal of the driving switch element DT. The first switch element T1 to be supplied, the first switch element T1 connected to the data line DL and supplied with the data signal Vdata, the gate terminal of the driving switch element DT, and the first switch element ( Low potential and first node N1 between the first capacitor C1, the first capacitor C1, and the drain terminal of the first switch element T1 connected between the drain terminals of T1. A second capacitor C2 is connected between the voltage sources VSS.
여기서, 구동 스위치소자는 N-타입(type) 트랜지스터(TFT)가 이용되고, 제1 내지 제3 스위치소자는 P-타입(type) TFT가 이용된다. Here, an N-type transistor (TFT) is used as the driving switch element, and a P-type TFT is used as the first to third switch elements.
이와 같은 구조를 가지는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 유기EL표시장치의 화소셀(PE)의 구동에 관하여 도 10에 도시된 구동파형을 참조하여 상세히 살펴보기로 하자.The driving of the pixel cell PE of the organic EL display device according to the first exemplary embodiment having the above structure will be described in detail with reference to the driving waveform shown in FIG. 10.
먼저, A 기간에서는 제1 스위치소자(T1)에 하이 레벨의 제1 스캔신호(scan1) 가 공급되고, 제3 및 제2 스위치소자(T3,T2)에 로우레벨의 제2 스캔신호(scan2)가 공급된다. 이에 따라, 도 11에 도시된 바와 같이 제3 스위치소자(T3) 및 제1 스위치소자(T1)는 턴온되고 제2 스위치소자(T2)는 턴오프됨으로써 데이터 라인(DL)과 제1 노드(N1) 사이에 전류(I) 패스가 형성되고 제1 노드(N1)에 기준전압(Vref)이 공급된다. 이에 따라, 제1 노드(N1)는 충분히 낮은 전압으로 초기화 된다. First, in the period A, the first scan signal scan1 having a high level is supplied to the first switch element T1, and the second scan signal scan2 having a low level is supplied to the third and second switch elements T3 and T2. Is supplied. Accordingly, as shown in FIG. 11, the third switch element T3 and the first switch element T1 are turned on and the second switch element T2 is turned off so that the data line DL and the first node N1 are turned off. A current I path is formed between the first and second nodes, and the reference voltage Vref is supplied to the first node N1. Accordingly, the first node N1 is initialized to a sufficiently low voltage.
B 기간에서는 제3 스위치소자(T3) 및 제2 스위치소자(T2)에 하이레벨의 제2 스캔신호(scan2)가 공급되어 제2 스위치소자(T2)는 턴온되고 제3 스위치소자(T3)는 턴오프되고, 제1 스위치소자(T1)는 턴온을 유지하게 된다. 이에 따라, 도 12에 도시된 바와 같이 제3 노드(N3)에는 저전위전압(VSS)과 구동 스위치소자(DT)의 문턴전압(Vth)이 합(Vss + Vth)이 저장되고, 제1 캐패시터(C1)에 저장된 전압(VC1)은 제3 노드(N3)전압과 기준전압의 차(Vss + Vth - Vref)가 되고, 제2 캐패시터(C2)에 저장된 전압(VC2)은 기준전압(Vref)과 저전위전압(Vss)의 차(Vref - Vss)가 된다. 이를 수학식 4 및 5에서 나타내었다.In the period B, a second scan signal scan2 of high level is supplied to the third switch element T3 and the second switch element T2 so that the second switch element T2 is turned on and the third switch element T3 is turned on. It is turned off and the first switch element T1 is kept turned on. Accordingly, as shown in FIG. 12, the sum of the low potential voltage VSS and the moon turn voltage Vth of the driving switch element DT is stored at the third node N3 (Vss + Vth), and the first capacitor The voltage VC1 stored in the C1 becomes the difference Vss + Vth-Vref between the voltage of the third node N3 and the reference voltage, and the voltage VC2 stored in the second capacitor C2 is the reference voltage Vref. The difference between the low potential voltage Vss (Vref-Vss) becomes. This is shown in equations (4) and (5).
C 기간에서는 제3 스위치소자(T3) 및 제2 스위치소자(T2)에 로우레벨의 제2 스캔신호(scan2)가 공급되어 제2 스위치소자(T2)는 턴오프되고 제3 스위치소자(T3)는 턴온되고, 제1 스위치소자(T1)는 턴온을 유지하게 된다. In the C period, the low level second scan signal scan2 is supplied to the third switch element T3 and the second switch element T2 so that the second switch element T2 is turned off and the third switch element T3 is turned off. Is turned on, and the first switch element T1 is turned on.
이후, D 기간에서는 데이터 전압(Vdata)이 공급됨으로써 도 13에 도시된 바와 같이 유기발광셀(OLED), 제3 스위치소자(T3) 및 구동 스위치소자(DT)를 경유하는 구동전류(I_OLED)가 흐르게 된다. (Vref < Vdata)Subsequently, in the D period, the data voltage Vdata is supplied so that the driving current I_OLED passing through the organic light emitting cell OLED, the third switch element T3 and the driving switch element DT as shown in FIG. Will flow. (Vref <Vdata)
여기서, 제2 노드(N2) 전압 즉, 구동 TFT(DT)의 게이트 전압(Vg)은 수학식 1 내지 5 식을 이용함으로써 수학식 6과 같이 타나낼 수 있다.Here, the voltage of the second node N2, that is, the gate voltage Vg of the driving TFT DT may be expressed as in
= (Vss + Vth) - Vref + (Vdata - Vss) + Vss = (Vss + Vth)-Vref + (Vdata-Vss) + Vss
= Vss + Vth - Vref + Vdata = Vss + Vth-Vref + Vdata
따라서, 구동 스위치소자(DT)의 게이트-소스간 전압(Vgs)은 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다. Therefore, the gate-source voltage Vgs of the driving switch element DT may be expressed as shown in Equation (7).
상기 수학식 7을 수학식 1에 대입하면 구동전류(I_OLED)는 수학식 8을 따른다.Substituting Equation 7 into
상기 수학식 8에 의해 유기발광셀(OLED)을 구동하기 위한 구동전류(I_OLED)는 구동 스위치소자(DT)의 문턱전압(Vth) 및 저전위전압(VSS)과 무관함을 알 수 있 다.It can be seen from
즉, 본원발명의 화소셀(PE)의 회로 구성에 의하여 유기발광셀(OLED)에 공급되는 구동전류(I_OLED)는 구동 스위치소자(DT)의 문턱전압(Vth) 및 저전위전압(VSS)에 관계없이 데이터 전압(Vdata)과 기준전압(Vref)의 차에 의해 결정된다. 따라서, 문턱전압(Vth) 및 저전위전압(VSS)의 변화에 관계없이 화질불균일을 극복할 수 있게 된다. 그 결과, 표시품질을 향상시킬 수 있게 된다.That is, the driving current I_OLED supplied to the organic light emitting cell OLED by the circuit configuration of the pixel cell PE of the present invention is applied to the threshold voltage Vth and the low potential voltage VSS of the driving switch element DT. Regardless, it is determined by the difference between the data voltage Vdata and the reference voltage Vref. Therefore, the image quality irregularity can be overcome regardless of the change in the threshold voltage Vth and the low potential voltage VSS. As a result, the display quality can be improved.
이러한, 효과는 도 14 및 15에 도시된 실험 데이터로 확인할 수 있다.This effect can be confirmed by the experimental data shown in FIGS. 14 and 15.
도 14는 적색(Red) 화소의 구동 스위치소자(DT)의 문턱전압(Vth)의 크기를 각각 1.0V, 1.5V, 2.0V로 설정한 상태에서 구동전류(I_OLED)의 크기를 나타낸 실험데이터이다. 도 13에서 알 수 있듯이 문턱전압(Vth) 1.5V 및 구동전류 1.2㎂ 를 기준으로 ±2.2% 정도의 아주 작은 오차를 나타내고 있다. FIG. 14 is experimental data showing the magnitude of the driving current I_OLED with the threshold voltage Vth of the driving switch element DT of the red pixel set to 1.0V, 1.5V, and 2.0V, respectively. . As can be seen from FIG. 13, a very small error of ± 2.2% is shown based on the threshold voltage Vth 1.5V and the driving current 1.2 전류.
도 15는 저전위전압(VSS)의 크기를 각각 0.0V, 0.5V, 1.0V로 설정한 상태에서 구동전류(Vth)의 크기를 나타낸 실험데이터이다. 도 15에서 알 수 있듯이 저전위전압(VSS)0.5V 및 구동전류(I_OLED) 1.2㎂ 를 기준으로 ±0.8% 정도의 아주 작은 오차를 나타내고 있다. FIG. 15 is experimental data showing the magnitude of the drive current Vth with the magnitude of the low potential voltage VSS set to 0.0V, 0.5V, and 1.0V, respectively. As can be seen in FIG. 15, a very small error of ± 0.8% is shown based on the low potential voltage VSS of 0.5V and the driving current I_OLED of 1.2 mA.
이와 같이 본 발명에 따른 유기 전계발광 표시장치 및 그 구동방법은 화소셀의 구동 스위치소자의 문턱전압(Vth), 저전위전압(VSS)의 불균일과 관계없이 발광셀에 일정한 구동전류(I_OLED)를 공급할 수 있게 된다. 그 결과, 화질의 불균일 등의 문제를 개선함으로써 표시품질이 향상된다. As described above, the organic light emitting display device and the driving method thereof according to the present invention provide a constant driving current I_OLED to the light emitting cell regardless of the variation of the threshold voltage Vth and the low potential voltage VSS of the driving switch element of the pixel cell. I can supply it. As a result, display quality is improved by improving problems such as unevenness of image quality.
도 16는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유기 전계발광 표시장치의 화소셀(PE) 을 타나내는 회로도이다.16 is a circuit diagram illustrating a pixel cell PE of an organic light emitting display device according to a second embodiment of the present invention.
도 15에 도시된 화소셀(PE)은 도 8 및 9에 도시된 화소셀(PE)과 비교하여 제2 캐패시터(C2)가 제1 캐패시터(C1)와 구동 스위치소자(DT) 사이의 제2 노드(N2)와 저전위전압원(VSS) 사이에 접속되는 것을 제외하고는 동일한 구조를 가지므로 도 8 및 9과 동일한 구성에 대하여 동일 도면부호를 부여하고 상세한 설명은 생략하기로 한다. In the pixel cell PE shown in FIG. 15, the second capacitor C2 is disposed between the first capacitor C1 and the driving switch element DT in comparison with the pixel cells PE shown in FIGS. 8 and 9. Except that connected between the node (N2) and the low potential voltage source (VSS) has the same structure, the same reference numerals are given to the same configuration as in Figs. 8 and 9 and detailed description thereof will be omitted.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제2 실시예에서의 화소셀에 공급되는 구동파형은 도 10과 동일한다. The driving waveform supplied to the pixel cell in the second embodiment of the present invention having such a configuration is the same as in FIG.
먼저, A 기간에서는 제1 스위치소자(T1)에 하이 레벨의 제1 스캔신호(scan1)가 공급되고, 제3 및 제2 스위치소자(T3,T2)에 로우레벨의 제2 스캔신호(scan2)가 공급된다. 이에 따라, 제3 스위치소자(T3) 및 제1 스위치소자(T3)는 턴온되고 제2 스위치소자(T2)는 턴오프됨으로써 도 17에 도시된 바와 같이 데이터 라인(DL)과 제1 노드(N1) 사이에 전류패스가 형성되며 제1 노드(N1)에 기준전압(Vref)이 공급된다. 이에 따라, 제1 노드(N1)는 충분히 낮은 전압으로 초기화 된다. First, in the period A, the first scan signal scan1 having a high level is supplied to the first switch element T1, and the second scan signal scan2 having a low level is supplied to the third and second switch elements T3 and T2. Is supplied. Accordingly, the third switch element T3 and the first switch element T3 are turned on and the second switch element T2 is turned off so that the data line DL and the first node N1 are shown in FIG. 17. A current path is formed between the first and second nodes, and the reference voltage Vref is supplied to the first node N1. Accordingly, the first node N1 is initialized to a sufficiently low voltage.
B 기간에서는 제3 스위치소자(T3) 및 제2 스위치소자(T2)에 하이레벨의 제2 스캔신호(scan2)가 공급되어 제2 스위치소자(T2)는 턴온되고 제3 스위치소자(T3)는 턴오프되고, 제1 스위치소자(T1)는 턴온을 유지하게 된다. 이에 따라, 도 18에 도시된 바와 같이 제3 노드(N3)에는 저전위전압(VSS)과 구동 스위치소자(DT)의 문턱전압(Vth)이 합(Vss + Vth)이 저장되고, 제1 캐패시터(C1)에 저장된 전압(VC1)은 제3 노드(N3)전압과 기준전압의 차(Vss + Vth - Vref)가 되고, 제2 캐패시터(C2)에 저장된 전압(VC2)은 문턱전압(Vth)과 동일하게 된다. 이를 수학식 9 및 10에서 나타내었다.In the period B, a second scan signal scan2 of high level is supplied to the third switch element T3 and the second switch element T2 so that the second switch element T2 is turned on and the third switch element T3 is turned on. It is turned off and the first switch element T1 is kept turned on. Accordingly, as shown in FIG. 18, the sum of the low potential voltage VSS and the threshold voltage Vth of the driving switch element DT is stored at the third node N3 (Vss + Vth), and the first capacitor The voltage VC1 stored in C1 becomes the difference Vss + Vth-Vref between the voltage of the third node N3 and the reference voltage, and the voltage VC2 stored in the second capacitor C2 is the threshold voltage Vth. Becomes the same as This is shown in
C 기간에서는 제3 스위치소자(T3) 및 제2 스위치소자(T2)에 로우레벨의 제2 스캔신호(scan2)가 공급되어 제2 스위치소자(T2)는 턴오프되고 제3 스위치소자(T3)는 턴온되고, 제1 스위치소자(T1)는 턴온을 유지하게 된다. In the C period, the low level second scan signal scan2 is supplied to the third switch element T3 and the second switch element T2 so that the second switch element T2 is turned off and the third switch element T3 is turned off. Is turned on, and the first switch element T1 is turned on.
이후, D 기간에서는 데이터 전압(Vdata)이 공급됨으로써 도 19에 도시된 바와 같이 유기발광셀(OLED), 제3 스위치소자(T3) 및 구동 스위치소자(DT)를 경유하는 구동전류(I_OLED)가 흐르게 된다. (Vref < Vdata)Subsequently, in the D period, the data voltage Vdata is supplied so that the driving current I_OLED passing through the organic light emitting cell OLED, the third switch element T3 and the driving switch element DT as shown in FIG. Will flow. (Vref <Vdata)
여기서, 제2 노드(N2) 전압 즉, 구동 스위치소자(DT)의 게이트 전압(Vg)은 수학식 11과 같이 타나낼 수 있다. Here, the voltage of the second node N2, that is, the gate voltage Vg of the driving switch element DT may be expressed as shown in Equation (11).
따라서, 구동 스위치소자(DT)의 게이트-소스간 전압(Vgs)은 수학식 12과 같이 나타낼 수 있다. Therefore, the gate-source voltage Vgs of the driving switch element DT may be expressed by
상기 수학식 12을 수학식 1에 대입하면 구동전류(I_OLED)는 수학식 13을 따른다.Substituting
상기 수학식 13에 의해 본 발명의 제2 실시예에서도 유기발광셀(OLED)을 구동하기 위한 구동전류(I_OLED)는 구동 TFT(DT)의 문턱전압(Vth) 및 저전위전압(VSS)과 무관함을 알 수 있다. According to Equation 13, in the second embodiment of the present invention, the driving current I_OLED for driving the organic light emitting cell OLED is independent of the threshold voltage Vth and the low potential voltage VSS of the driving TFT DT. It can be seen that.
따라서, 문턱전압(Vth) 및 저전위전압(VSS)의 변화에 관계없이 화질불균일을 극복할 수 있게 된다. 그 결과, 표시품질을 향상시킬 수 있게 된다.Therefore, the image quality irregularity can be overcome regardless of the change in the threshold voltage Vth and the low potential voltage VSS. As a result, the display quality can be improved.
도 20는 P-타입(type) 구동 스위치소자(DT)를 이용한 화소셀(PE)을 구체적으로 나타내는 회로도이다. 20 is a circuit diagram illustrating in detail a pixel cell PE using a P-type driving switch element DT.
도 20는 본 발명의 제1 실시예에서의 화소셀(PE)의 구조와 대칭적인 회로구성을 가지고 있다. 즉, 구동 스위치소자(DT), 제2 스위치소자(T2), 제1 스위치소자(T3)는 P-타입(type)으로 형성되고, 제3 스위치소자(T3)는 n-타입(type)으로 형성된다. 따라서, 제3 실시예에의 화소셀(PE)에 공급되는 구동파형 또한 도 21에 도시된 바와 같이 도 10에서의 파형과 대칭되는 파형이 공급된다. 20 has a circuit configuration symmetrical with the structure of the pixel cell PE in the first embodiment of the present invention. That is, the driving switch element DT, the second switch element T2, and the first switch element T3 are formed of a P-type, and the third switch element T3 is of an n-type. Is formed. Therefore, the driving waveform supplied to the pixel cell PE in the third embodiment is also supplied with a waveform symmetrical with the waveform in FIG. 10 as shown in FIG.
화소셀(PE)은 본 발명의 제1 실시예에서 설명한 방식과 동일한 방식에 의해 구동됨으로 상세한 설명은 생략하기로 한다. Since the pixel cell PE is driven in the same manner as described in the first embodiment of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
이러한, 본 발명의 제3 실시예에서의 유기발광셀(OLED)을 구동하기 위한 구 동전류(I_OLED)는 본 발명의 제1 실시예에서의 수학식 8의 결과와 동일한 결론이 도출된다. The same conclusion as that of the old coin I_OLED for driving the organic light emitting cell OLED in the third embodiment of the present invention is the same as the result of
즉, 본원발명의 화소셀(PE)의 회로 구성에 의하여 유기발광셀(OLED)에 공급되는 구동전류(I_OLED)는 구동 스위치소자(DT)의 문턱전압(Vth) 및 저전위전압(VSS)에 관계없이 데이터 전압(Vdata)과 기준전압(Vref)의 차에 의해 결정된다. 따라서, 문턱전압(Vth) 및 저전위전압(VSS)의 변화에 관계없이 화질불균일을 극복할 수 있게 된다. 그 결과, 표시품질을 향상시킬 수 있게 된다.That is, the driving current I_OLED supplied to the organic light emitting cell OLED by the circuit configuration of the pixel cell PE of the present invention is applied to the threshold voltage Vth and the low potential voltage VSS of the driving switch element DT. Regardless, it is determined by the difference between the data voltage Vdata and the reference voltage Vref. Therefore, the image quality irregularity can be overcome regardless of the change in the threshold voltage Vth and the low potential voltage VSS. As a result, the display quality can be improved.
도 22는 P-타입(type) 구동 스위치소자(DT)를 이용한 본 발명의 제4 실시예에 따른 화소셀로서 본 발명의 제2 실시예에서의 화소셀의 구조와 대칭적인 회로구성을 가지고 있다. 즉, 구동 스위치소자(DT), 제2 스위치소자(T2), 제1 스위치소자(T1)은 P-타입(type)으로 형성되고, 제3 스위치소자(T3)는 n-타입(type)으로 형성된다. 이러한, 구성을 가지는 화소셀의 유기발광셀(OLED)을 구동하기 위한 구동전류(I_OLED)는 본 발명의 제2 실시예에서의 수학식 13을 따르게 된다. FIG. 22 is a pixel cell according to the fourth embodiment of the present invention using a P-type driving switch element DT, and has a circuit configuration symmetrical with the structure of the pixel cell in the second embodiment of the present invention. . That is, the driving switch element DT, the second switch element T2, and the first switch element T1 are formed of a P-type, and the third switch element T3 is of an n-type. Is formed. The driving current I_OLED for driving the organic light emitting cell OLED of the pixel cell having the configuration follows Equation 13 in the second embodiment of the present invention.
이러한, P-타입(type) 구동 스위치소자(DT)를 이용한 본 발명의 제3 및 제4 실시예에 따른 유기 전계발광 표시장치는 문턱전압(Vth) 및 고전위전압(VDD)의 변화에 관계없이 화질불균일을 극복할 수 있게 된다. 그 결과, 표시품질을 향상시킬 수 있게 된다.The organic light emitting display device according to the third and fourth embodiments of the present invention using the P-type driving switch element DT is related to the change of the threshold voltage Vth and the high potential voltage VDD. It can overcome the image quality unevenness without. As a result, the display quality can be improved.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 이와 같이 본 발명에 따른 유 기 전계발광 표시장치 및 그 구동방법은 화소셀의 구동 트랜지스터의 문턱전압, 공급 전압 및 저전위전압의 불균일과 관계없이 유기발광셀에 일정한 구동전류를 공급할 수 있게 된다. 그 결과, 화질의 불균일 등의 문제를 개선함으로써 표시품질이 향상된다.As described above, the organic electroluminescent display and its driving method according to the present invention according to the embodiment of the present invention is organic regardless of the variation of the threshold voltage, supply voltage and low potential voltage of the driving transistor of the pixel cell. It is possible to supply a constant driving current to the light emitting cell. As a result, display quality is improved by improving problems such as unevenness of image quality.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 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 technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
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